DE102008009345A1 - Longitudinal housing for use in power train of motor vehicle, has reinforcement element made of material which has higher elastic module, higher tensile strength and smaller elongation than material of base - Google Patents

Abstract

The housing (1) has a metal base (2) with a bearing for a rotary shaft i.e. torque tube, and an interface (5) for connecting the base with other components of the housing. The base is provided with a longitudinal reinforcement element (6) that is extended by the base, where the reinforcement element is made of material which has a higher elastic module, a higher tensile strength and a smaller elongation than the material of the base. The reinforcement element is cast into the material of the base, and has a surface-increasing geometry.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse in einem Antriebsstrang insbesondere eines Kraftfahrzeugs, nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.The The invention relates to a housing in a drive train, in particular of a motor vehicle, according to the type defined in the preamble of claim 1 in more detail.

Wenn bei Kraftfahrzeugen der Motor im vorderen und die Getriebeeinheit mit der Kupplung im hinteren Bereich der Karosserie angeordnet sind, wird häufig eine schnell laufende, insbesondere mit Motordrehzahl umlaufende Welle eingesetzt, um das Drehmoment des Motors über die Kupplung auf das Getriebe zu übertragen. Um diese auch als "torque tube" bezeichnete Welle zu lagern und vor Beschädigungen und Verschmutzungen zu schützen, wird im Tunnel des Kraftfahrzeugs ein längliches Gehäuse oder miteinander verbundene Gehäuseteile eingesetzt. Zusätzlich stellt dieses Gehäuse eine biege- und torsionssteife, teilweise auch dichtende Verbindung zwischen dem Motor und dem Getriebe bzw. der Kupplung her.If in motor vehicles, the engine in the front and the gear unit are arranged with the clutch in the rear of the body often a fast-running, in particular revolving at engine speed Shaft used to torque the engine through the clutch to the transmission transferred to. To this also called "torque tube" wave to store and from damage and to protect pollution is in the tunnel of the motor vehicle, an elongated housing or interconnected housing parts used. additionally represents this case a bending and torsion-resistant, partially also sealing connection between the engine and the transmission or the clutch ago.

Aufgrund dieser Funktionen muss das Gehäuse in der Lage sein, die zwischen dem Motor und dem Getriebe auftretenden Kräfte und Abstützmomente zu übertragen und die Lagerung der Antriebswelle zu übernehmen. Eine weitere Anforderung an das Gehäuse besteht darin, dass es möglichst in bereits vorgegebene Bauräume innerhalb der Karosserie des Kraftfahrzeugs passen sollte, und nicht zuletzt, dass es eine möglichst geringe Masse aufweisen sollte. Des weiteren muss verhindert werden, dass die Eigenschwingungen des Gehäuses im Bereich der Fahrzeugresonanzen liegen, da es sonst zu erheblichen Störungen für die Passagiere des Kraftfahrzeugs kommen kann.by virtue of These functions must be the case to be able to see the occurring between the engine and the transmission personnel and support moments transferred to and to take over the storage of the drive shaft. Another requirement to the housing is that it is possible in already specified installation spaces should fit inside the body of the motor vehicle, and not last, that it is one possible should have low mass. Furthermore, it must be prevented that the natural vibrations of the housing in the field of vehicle resonances, otherwise it would be too significant disorders for the Passengers of the motor vehicle can come.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gehäuse in einem Antriebsstrang insbesondere eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, welches in der Lage ist, den oben genannten Anforderungen gerecht zu werden, sodass es für eine Serienfertigung geeignet ist.It is therefore an object of the present invention, a housing in one To provide drive train in particular a motor vehicle, which is able to meet the above requirements, so it for a series production is suitable.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.According to the invention this Problem solved by the features mentioned in claim 1.

Durch wenigstens ein, erforderlichenfalls ganz oder teilweise durch den Grundkörper des Gehäuses sich erstreckende Verstärkungselement ergibt sich eine hohe Festigkeit und Steifigkeit des Gesamtgehäuses. Abhängig von der Art und der Anordnung des wenigstens einen Verstärkungselements ist dieses in der Lage, die bei seiner Verwendung auftretenden Beanspruchungen wie Biegung und Torsion mit geringer elastischer Verformung aufzunehmen. Bei identischer elastischer Verformung kann der Grundköper einen geringeren Querschnitt und/oder eine geringere Wanddicke aufweisen.By at least one, if necessary, in whole or in part by the body of the housing extending reinforcing element results in a high strength and rigidity of the overall housing. Depending on the nature and the arrangement of the at least one reinforcing element this is capable of the stresses occurring during its use how to absorb bending and torsion with little elastic deformation. at identical elastic deformation, the Grundköper a have smaller cross-section and / or a smaller wall thickness.

Infolge der Versteifung durch das wenigstens eine Verstärkungselement werden die Eigenfrequenzen des Gehäuses zu höheren Werten verschoben, sodass die Möglichkeiten der Abstimmung auf das Kraftfahrzeug erweitert werden.As a result the stiffening by the at least one reinforcing element become the natural frequencies of the housing to higher Values shifted, so the possibilities the vote be extended to the motor vehicle.

Hierbei kann die Anzahl, Positionierung und Orientierung des wenigstens einen Verstärkungselements bzw. der Verstärkungselemente in Abhängigkeit der jeweiligen Belastungsanforderungen an das Gehäuse und zur Einstellung der Eigenfrequenz desselben erfolgen.in this connection can the number, positioning and orientation of at least a reinforcing element or the reinforcing elements dependent on the respective load requirements to the housing and to set the natural frequency of the same.

Eine sehr einfache Möglichkeit zur Integration des wenigstens einen Verstärkungselements in den Grundkörper ergibt sich, wenn dasselbe in einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung in das Material des Grundkörpers eingegossen ist. Durch ein derartiges Eingießen wird die Festigkeit des Grundkörpers in den ent sprechenden Bereichen mit einem vergleichsweise geringen Aufwand erhöht.A very easy way for integrating the at least one reinforcing element into the base body if the same in a very advantageous development of Invention is poured into the material of the body. Through a such pouring becomes the strength of the main body in the corresponding areas with a comparatively low Effort increased.

In einer anderen Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein rohrförmiges Element in das Material des Grundkörpers eingegossen ist, und dass das wenigstens eine Verstärkungselement innerhalb des rohrförmigen Elements verläuft. Auf diese Art und Weise kann das wenigstens eine Verstärkungselement ebenfalls in den Grundkörper integriert werden, wobei das Eingießen des wenigstens einen rohrförmigen Elements mit einfachen und damit sicher beherrschbaren Techniken durchgeführt werden kann. Auch die Montage des Verstärkungselements in das rohrförmige Element kann vorteilhafterweise mit relativ geringem Aufwand realisiert werden.In another embodiment of the invention can be provided that at least one tubular Element is poured into the material of the body, and that the at least one reinforcing element inside the tubular Elements runs. In this way, the at least one reinforcing element also in the main body integrated, wherein the pouring of the at least one tubular element be carried out with simple and thus certainly manageable techniques can. Also, the assembly of the reinforcing element in the tubular Element can advantageously be realized with relatively little effort become.

Alternativ kann außerdem vorgesehen sein, dass an einer Außenwandung des Grundkörpers Aufhängeelemente angeordnet sind, durch welche das wenigstens eine Verstärkungselement verläuft. Durch die Anordnung des wenigstens einen Verstärkungselements in den an der Außenwandung des Grundkörpers angeordneten Aufhängeelemente wird in keiner Weise in die Struktur des Grundkörpers des Gehäuses eingegriffen, wodurch sich eine sehr große Freiheit für dessen Gestaltung ergibt. Das wenigstens eine Verstärkungselement trägt dabei wie auch in den anderen Ausführungsformen zur Versteifung des Grundkörpers und damit des gesamten Gehäuses bei.alternative can also be provided that on an outer wall of the main body suspension elements are arranged, through which the at least one reinforcing element runs. By the arrangement of the at least one reinforcing element in the at outer wall of the basic body arranged suspension elements is not intervened in any way in the structure of the body of the housing, which makes a very big freedom for its design results. The at least one reinforcing element contributes as in the other embodiments for stiffening the body and thus the entire housing at.

Um eine Vorspannung des Grundkörpers zu erreichen und damit die während des Betriebs zu erwartenden Kräfte noch besser bzw. höhere Kräfte aufnehmen zu können, kann in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung des weiteren vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Verstärkungselement so gegenüber dem Grundkörper angeordnet ist, dass es eine Spannung auf denselben aufbringt. Dabei wird insbesondere durch eine Zugvorspannung in dem Verstärkungselement eine Druckvorspannung des Grundkörpers hervorgerufen.In order to achieve a bias of the body and thus absorb the forces expected during operation even better or higher forces, can be provided in an advantageous development of the invention further that the at least one reinforcing element is arranged opposite the base body, that it puts a strain on it. There In particular, a compressive prestressing of the main body is caused by a tensile prestress in the reinforcing element.

In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn das wenigstens eine Verstärkungselement mit wenigstens einem der mit dem Grundkörper verbundenen Bauteile derart verbunden ist, dass es eine Spannung auf den Grundkörper und auf die mit dem Grundkörper verbundenen Bauteile aufbringt. Durch die Anbringung des Verstärkungselements an zumindest einem der mit dem Grundkörper verbundenen Bauteile kann auf Einrichtungen zur Befestigung des Verstärkungselements an dem Grundkörper verzichtet werden, wodurch dessen Masse und Volumen gering gehalten werden kann.In In this context, it is particularly advantageous if the at least a reinforcing element with at least one of the components connected to the main body in such a way connected is that there is a tension on the main body and on the one with the main body applied connected components. By attaching the reinforcing element on at least one of the components connected to the main body can dispensed with means for attaching the reinforcing element to the body be, whereby its mass and volume are kept low can.

Alternativ hierzu ist es jedoch auch möglich, dass das wenigstens eine Verstärkungselement mit dem Grundkörper derart verbunden ist, dass es eine Spannung nur auf den Grundkörper aufbringt.alternative However, it is also possible that the at least one reinforcing element with the main body is connected so that it applies a tension only on the body.

Eine besonders hohe Festigkeit des wenigstens einen Verstärkungselements ergibt sich, wenn dasselbe aus Stahl besteht. Dadurch kann mit einem relativ geringen Volumen eine sehr gute Versteifung des Gehäuses erzielt werden.A particularly high strength of the at least one reinforcing element results if the same is made of steel. This can be done with a relative low volume achieved a very good stiffening of the housing become.

In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn das wenigstens eine Verstärkungselement als Stahlseil ausgebildet ist, da ein solches Stahlseil besonders flexibel ist und dadurch sehr einfach an die jeweiligen Erfordernisse angepasst werden kann. Auch die oben beschriebene Vorspannung des Gehäuses lässt sich mit einem solchen Stahlseil besonders einfach realisieren.In In this context, it is particularly advantageous if the at least a reinforcing element is designed as a steel cable, since such a steel cable especially is flexible and thus very easy to the respective requirements can be adjusted. Also the bias of the housing let yourself realize particularly easily with such a steel cable.

Um eine optimale Anpassung des Grundkörpers an die Erfordernisse des Gehäuses im Einsatz erzielen zu können, kann in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass mehrere über den Querschnitt des Grundkörpers verteilt angeordnete Verstärkungselemente vorgesehen sind.Around an optimal adaptation of the body to the requirements of the housing to be able to achieve in action can in a further advantageous embodiment of the invention be provided that several over the cross section of the body distributed arranged reinforcing elements are provided.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen. Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.Further yield advantageous embodiments and refinements of the invention from the remaining subclaims. Below are exemplary embodiments of the invention shown in principle with reference to the drawing.

Es zeigt:It shows:

1 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Gehäuses in einer ersten Ausführungsform; 1 a perspective view of the housing according to the invention in a first embodiment;

2 einen Schnitt nach der Linie II-II aus 1; 2 a section along the line II-II 1 ;

3 einen Teilschnitt durch eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gehäuses; 3 a partial section through a second embodiment of the housing according to the invention;

4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV aus 3; 4 a section along the line IV-IV 3 ;

5 eine Abwandlung des Gehäuses aus 3; 5 a modification of the housing 3 ;

6 eine weitere alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gehäuses; 6 a further alternative embodiment of the housing according to the invention;

7 eine Abwandlung des Gehäuses aus 6; und 7 a modification of the housing 6 ; and

8 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gehäuses. 8th a section through a further embodiment of the housing according to the invention.

1 zeigt ein Gehäuse 1, welches im vorliegenden Fall zur Verwendung in einem in seiner Gesamtheit nicht dargestellten Antriebsstrang eines ebenfalls nicht dargestellten Kraftfahrzeugs vorgesehen ist. Das Gehäuse 1 weist einen aus einem Metall, insbesondere einem Leichtmetall, bestehenden Grundkörper 2 auf, der zur Aufnahme einer in 2 angedeuteten, rotierenden Welle 3 dient und hierzu mehrere, ebenfalls in 2 dargestellte Lagerstellen 4 aufweist. Die Anzahl und Anordnung der in 2 nur angedeuteten Lagerstellen 4 kann insbesondere von der Beanspruchung der Welle 3 und des Gehäuses 1 abhängen. Im vorliegenden Fall besteht der Grundkörper 2 aus einem Aluminium- oder Magnesium-Werkstoff und ist vorzugsweise gegossenen. Gegebenenfalls kann der Grundkörper 2 jedoch auch aus Stahl- bzw. Grauguss bestehen. 1 shows a housing 1 which is provided in the present case for use in a drive train, not shown in its entirety, of a motor vehicle, also not shown. The housing 1 has a base body consisting of a metal, in particular a light metal 2 auf, which is to receive an in 2 indicated, rotating shaft 3 serves and several, also in 2 illustrated bearings 4 having. The number and arrangement of in 2 only indicated bearings 4 In particular, from the stress of the shaft 3 and the housing 1 depend. In the present case, the basic body exists 2 made of an aluminum or magnesium material and is preferably cast. Optionally, the main body 2 However, also made of steel or gray cast iron.

Der Grundkörper 2 kann dabei, wie dargestellt, aus einem Stück bestehen, er kann jedoch auch aus einem Verbund aus mehreren Bauteilen zusammengesetzt sein, z. B. aus Guss- und Profilbauteilen.The main body 2 can, as shown, consist of one piece, but it can also be composed of a composite of several components, eg. B. cast and profile components.

Der Grundkörper 2 weist im vorliegenden Fall an zwei einander gegenüberliegenden Seiten jeweilige Schnittstellen 5 zur Verbindung des Grundkörpers mit anderen Bauteilen auf. Um welche Bauteile es sich hierbei handelt bzw. handeln kann, wird zu einem späteren Zeitpunkt näher erläutert. Die Schnittstellen 5 sind im vorliegenden Fall als Gewindebohrungen ausgebildet, es könnte sich jedoch auch um Gewindebolzen oder andere geeignete Möglichkeiten zur Verbindung des Gehäuses 1 mit weiteren Bauteilen handeln.The main body 2 has in the present case on two opposite sides respective interfaces 5 for connecting the body with other components. Which components this is or can be, will be explained in more detail later. The interfaces 5 are in the present case designed as threaded holes, but it could also be threaded bolts or other suitable ways to connect the housing 1 trade with other components.

In 1 sind des weiteren sehr schematisch mehrere Verstärkungselemente 6 angedeutet, welche sich durch den Grundkörper 2 erstrecken, von länglicher Form sind und aus einem Werkstoff bestehen, der einen höheren E-Modul, eine höhere Zugfestigkeit und eine geringere Bruchdehnung als der Werkstoff des Grundkörpers 2 aufweist. Bei Werkstoffen, die keine ausgeprägte Zugfestigkeit und Bruchdehnung aufweisen, sind die entsprechenden Vergleichswerte heranzuziehen. Die Bezeichnung „längliche Form" bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Länge der Verstärkungselemente 6 erheblich größer ist als deren Durchmesser bzw. Breite. Wie aus dem Schnitt von 2 hervorgeht, sind bei dem Ausführungsbeispiel der 1 und 2 insgesamt sechs Verstärkungselemente 6 vorgesehen, von denen drei auf der einen und drei auf der anderen Seite des Grundkörpers 2 angeordnet sind. Die Anzahl, die Anordnung, der Verlauf, das Material und die Abmessungen der Verstärkungselemente 6 können bei sämtlichen hierin beschriebenen Ausführungsformen an die jeweils zu erwartenden Beanspruchungen des Gehäuses 1 während des Einsatzes desselben angepasst werden und sind nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Auch wenn die Verstärkungselemente 6 in den Figuren gebogen dargestellt sind, können sie auch gerade ausgeführt sein oder jeden anderen Verlauf in Längsrichtung aufweisen, der an die Form des Gehäuses 1 und die auftretenden Kräfte angepasst ist.In 1 are also very schematically several reinforcing elements 6 indicated, which by the main body 2 extend, are of elongated shape and consist of a material that has a higher modulus of elasticity, a higher tensile strength and a lower elongation at break than the material of the body 2 having. For materials which do not have a pronounced tensile strength and elongation at break, the corresponding comparative values shall be used. The term "elongated shape" in this context means that the length of the reinforcing elements 6 is considerably larger than their diameter or width. As from the cut of 2 it can be seen in the embodiment of the 1 and 2 a total of six reinforcing elements 6 three of which are on one side and three on the other side of the main body 2 are arranged. The number, the arrangement, the course, the material and the dimensions of the reinforcing elements 6 In all of the embodiments described herein, the expected stresses on the housing can be determined 1 be adjusted during use of the same and are not limited to the illustrated embodiments. Even if the reinforcing elements 6 are shown bent in the figures, they may also be straight or have any other course in the longitudinal direction, which corresponds to the shape of the housing 1 and the forces occurring is adjusted.

Die Verstärkungselemente 6 bestehen vorzugsweise aus Stahl und können z. B. als Stahlseile ausgebildet sein. Alternativ kann es sich auch um Stäbe oder gege benenfalls um Geflechte oder Netze handeln. In diesem Zusammenhang wird unter einem Geflecht ein Gebilde verstanden, bei dem die Verstärkungselemente 6 untereinander nur verflochten sind, wohingegen bei einem Netz die Berührpunkte der einzelnen Verstärkungselemente 6 fixiert sind. Die Verwendung und die genaue Ausführung eines Geflechts oder eines Netzes aus den Verstärkungselementen 6 hängt von der Belastung des Grundkörpers 2 ab. In der Ausgestaltung des Verstärkungselements 6 als Stab kann der Konturverlauf desselben über seine Länge nicht konstant ausgeführt sein.The reinforcing elements 6 are preferably made of steel and z. B. be designed as steel cables. Alternatively, they may also be rods or, where appropriate, braids or nets. In this context, a mesh is understood to mean a structure in which the reinforcing elements 6 only intertwined with each other, whereas in a network, the points of contact of the individual reinforcing elements 6 are fixed. The use and the exact execution of a braid or net of reinforcing elements 6 depends on the load of the main body 2 from. In the embodiment of the reinforcing element 6 as a rod, the contour of the same over its length can not be made constant.

Wie außerdem in 2 zu erkennen ist, sind die Verstärkungselemente 6 in das Material des Grundkörpers 2 eingegossen, d. h. die Verstärkungselemente 6 werden bei der Herstellung des Grundkörpers 2 in eine nicht dargestellte Gießform eingelegt und mit dem flüssigen Metall, das den Grundkörper 2 bildet, umgossen. Durch die oben beschriebene Verwendung von Stahlseilen kann aufgrund der Oberflächenstruktur eine relativ gute Verankerung der Verstärkungselemente 6 in dem Material des Grundkörpers 2 erzielt werden. Alternativ zur Verwendung von Stahlseilen können auch Stäbe mit oberflächenvergrößernder Geometrie zur besseren Verankerung des Verstärkungselements 6 im Gusswerkstoff des Grundkörpers 2 eingesetzt werden. Insbesondere erstrecken sich die Verstärkungselemente 6 in Längsrichtung annähernd durch den gesamten Grundkörper 2 des Gehäuses 1.As well as in 2 can be seen, are the reinforcing elements 6 in the material of the basic body 2 cast in, ie the reinforcing elements 6 be in the production of the main body 2 placed in a mold, not shown, and with the liquid metal, the body 2 forms, poured. By the use of steel cables described above, a relatively good anchoring of the reinforcing elements due to the surface structure 6 in the material of the main body 2 be achieved. As an alternative to the use of steel cables, rods with a surface-enlarging geometry can also be used to better anchor the reinforcing element 6 in the casting material of the main body 2 be used. In particular, the reinforcing elements extend 6 in the longitudinal direction approximately through the entire body 2 of the housing 1 ,

Vorzugsweise verlaufen die Verstärkungselemente 6 jedoch nur bis kurz vor die beiden Enden des Grundkörpers 2, so dass eine einfache Bearbeitung der Planflächen des Grundkörpers 2 möglich ist.Preferably, the reinforcing elements extend 6 but only until just before the two ends of the body 2 , allowing easy editing of the plane surfaces of the main body 2 is possible.

In dem Ausführungsbeispiel des Gehäuses 1 gemäß 3 ist zu erkennen, dass das wenigstens eine Verstärkungselement 6 innerhalb eines rohrförmigen Elements 7 verläuft, welches in das Material des Grundkörpers 2 eingegossen ist. Das Eingießen des rohrförmigen Elements 7 in den Grundkörper 2 kann ähnlich dem oben unter Bezugnahme auf 1 und 2 kurz beschriebenen Eingießen der Verstärkungselemente 6 in den Grundkörper 2 erfolgen. Wenn es sich bei dem Verstärkungselement 6 um ein Stahlseil handelt, so kann dieses aufgrund seiner Flexibilität sehr einfach in das rohrförmige Element 7 eingeführt werden.In the embodiment of the housing 1 according to 3 it can be seen that the at least one reinforcing element 6 inside a tubular element 7 runs, which in the material of the body 2 is poured. The pouring of the tubular element 7 into the main body 2 can be similar to the above with reference to 1 and 2 briefly described pouring the reinforcing elements 6 into the main body 2 respectively. When it comes to the reinforcing element 6 Being a steel cord, this can very easily in the tubular element due to its flexibility 7 be introduced.

Um zu ermöglichen, dass das Gehäuse 1 die während des Betriebs auftretenden Kräfte und Momente besser aufnehmen kann, sind die Verstärkungselemente 6, von denen im vorliegenden Fall, wie 4 entnommen werden kann, um den Umfang des Grundkörpers 2 insgesamt zehn vorgesehen sind, so gegenüber dem Grundkörper 2 angeordnet, dass sie eine Spannung auf denselben aufbringen bzw. denselben vorspannen. Im vorliegenden Fall wird diese Vorspannung dadurch erreicht, dass die Verstärkungselemente 6 sowohl durch den Grundkörper 2 als auch durch zwei mit dem Gehäuse 1 an den Schnittstel len 5 verbundene Bauteile 8 und 9 verlaufen und an diesen beiden Bauteilen 8 und 9 angebracht bzw. mit denselben verbunden sind. Hierzu weisen die Verstärkungselemente 6 an ihren beiden Enden jeweilige Außengewinde 10 auf, auf die jeweilige Muttern 11 aufgeschraubt sind, die an den beiden Bauteilen 8 und 9 anliegen. Durch entsprechendes Anziehen der Muttern 11 können die Verstärkungselemente 6 so unter Zugspannung gebracht werden, dass sie den Grundkörper 2 auf die gewünschte Art und Weise vorspannen und im unbelasteten Zustand auf Druck beanspruchen.To allow the housing 1 the forces and moments occurring during operation can absorb better, are the reinforcing elements 6 , of which in the present case, such as 4 can be taken to the circumference of the main body 2 a total of ten are provided, so with respect to the main body 2 arranged to apply tension to or bias it to the same. In the present case, this bias is achieved in that the reinforcing elements 6 both through the main body 2 as well as two with the case 1 at the interfaces 5 connected components 8th and 9 run and on these two components 8th and 9 attached or connected to the same. For this purpose, the reinforcing elements 6 respective external threads at its two ends 10 on, on the respective nuts 11 are screwed on, attached to the two components 8th and 9 issue. By appropriate tightening of the nuts 11 can the reinforcing elements 6 be so under tension that they are the main body 2 pretension in the desired manner and stress in the unloaded state to pressure.

Abweichend zur Verwendung der Muttern 11 können bei sämtlichen Ausführungsformen auch anders gestaltete Sicherungselemente, wie z. B. konische Klemmelemente, eingesetzt werden, bei denen die Vorspannung über entsprechende Vorrichtungen, z. B. hydraulisch, aufgebracht werden, wobei die Vorrichtung danach entfernt wird. Dadurch kann ein gewisser Bauraumvorteil in axialer Richtung erzielt werden.Unlike the use of nuts 11 can in all embodiments, differently shaped security elements such. As conical clamping elements are used, in which the bias voltage via corresponding devices, for. B. hydraulically applied, the device is removed afterwards. As a result, a certain space advantage can be achieved in the axial direction.

Bei den beiden an den Schnittstellen 5 des Gehäuses 1 angebrachten Bauteilen 8 und 9 handelt es sich im vorliegenden Fall um ein Motorengehäuse 8 und ein Getriebegehäuse 9, wobei das Motorengehäuse 8 im vorderen und das Getriebegehäuse 9 im hinteren Bereich des mit dem Gehäuse 1 ausgestatteten Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Diese Konstruktion mit der Welle 3, welche das Drehmoment von dem Motor zu dem Getriebe überträgt, und dem die Welle 3 aufnehmenden Gehäuse 1 wird auch als "torque tube" bezeichnet. Durch die Verbindung des Gehäuses 1 mit dem Motorengehäuse 8 einerseits und dem Getriebegehäuse 9 andererseits ergibt sich die oben beschriebene Torsions- und Biegebeanspruchung des Gehäuses 1, da das Gehäuse 1 die Momentenreaktion zwischen dem Motorengehäuse 8 und dem Getriebegehäuse 9 abstützt. Das Gehäuse 1 kann an einer der Schnittstellen 5, von denen auch mehr oder weniger als die zwei dargestellten vorhanden sein können, zumindest mittelbar auch mit einer Karosserie des Kraftfahrzeugs verbunden sein.At the two at the interfaces 5 of the housing 1 attached components 8th and 9 this case is a motor housing 8th and a transmission housing 9 , wherein the engine housing 8th in the front and the gearbox 9 in the rear area of the housing 1 equipped motor vehicle is arranged. This construction with the shaft 3 , which transmits the torque from the engine to the transmission, and the shaft 3 receiving housing 1 is also referred to as a "torque tube". By the connection of the housing 1 with the motor housing 8th on the one hand and the transmission housing 9 on the other hand results in the above-described torsional and bending stress of the housing 1 because the case 1 the moment reaction between the motor housing 8th and the transmission housing 9 supported. The housing 1 can at one of the interfaces 5 , of which also more or less than the two illustrated may be present, at least indirectly also be connected to a body of the motor vehicle.

Die Positionierung einer nicht dargestellten Kupplung kann sowohl in dem Motorengehäuse 8 als auch in dem Getriebegehäuse 9 erfolgen.The positioning of a coupling, not shown, both in the motor housing 8th as well as in the gearbox 9 respectively.

In der Abwandlung des in den 3 und 4 dargestellten Gehäuses gemäß 5 sind die Verstärkungselemente 6 ebenfalls so angeordnet, dass sie den Grundkörper 2 vorspannen, allerdings verlaufen die Verstärkungselemente 6 lediglich durch den Grundkörper 2 selbst und sind derart mit demselben verbunden, dass sie eine Spannung auf den Grundkörper 2 aufbringen. Hierzu ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel innerhalb des Grundkörpers 2 ein Hohlraum 12 geschaffen, in dem die Mutter 11 angeordnet ist, die auf das Außengewinde 10 des jeweiligen Verstärkungselements 6 aufgeschraubt wird, um dieses vorzuspannen.In the modification of the in the 3 and 4 shown housing according to 5 are the reinforcing elements 6 also arranged so that they are the main body 2 pretension, however, run the reinforcing elements 6 only by the main body 2 themselves and are so connected to the same, that they put a tension on the body 2 muster. For this purpose, in the present embodiment, within the body 2 a cavity 12 created in which the mother 11 is arranged on the external thread 10 of the respective reinforcing element 6 is screwed on to bias this.

In der Ausführungsform des Gehäuses 1 gemäß der 6 und 7 sind an einer Außenwandung 13 des Grundkörpers 2 mehrere in Form von Ösen ausgeführte, einteilig mit dem Grundkörper 2 verbundene, angeschraubte oder auf andere geignete Art und Weise verbundene Aufnahmeelemente 14 angebracht, durch welche das wenigstens eine Verstärkungselement 6 verläuft. Auch bei dieser Ausführungsform sind wiederum mehrere um den Umfang des Grundkörpers 2 verteilt angeordnete Verstärkungselemente 6 vorgesehen, deren Platzierung und Anzahl wiederum an die zu erwartenden Belastungen des Gehäuses 1 während des Betriebs angepasst sind. Bei der in 6 dargestellten Ausführungsform verläuft das Verstärkungselement 6 analog zu der Darstellung gemäß 3 sowohl durch den Grundkörper 2 als auch durch die beiden Bauteile 8 und 9 und ist wiederum mittels der auf die Außengewinde 10 aufgeschraubten Muttern 11 unter Spannung gesetzt.In the embodiment of the housing 1 according to the 6 and 7 are on an outer wall 13 of the basic body 2 several in the form of eyelets, integral with the body 2 connected, screwed or connected in any other suitable manner receiving elements 14 attached, through which the at least one reinforcing element 6 runs. Again in this embodiment, several are around the circumference of the body 2 distributed arranged reinforcing elements 6 provided, their placement and number in turn to the expected loads of the housing 1 are adjusted during operation. At the in 6 illustrated embodiment, the reinforcing element extends 6 analogous to the illustration according to 3 both through the main body 2 as well as through the two components 8th and 9 and again by means of the external thread 10 screwed nuts 11 put under tension.

Dagegen ist bei der Ausführungsform gemäß 7 innerhalb des Grundkörpers 2 der Hohlraum 12 vorgesehen, der zur Aufnahme der auf das Außengewinde 10 aufgeschraubten Mutter 11 dient, um das Verstärkungselement 6 so mit dem Grundkörper 2 zu verbinden, dass derselbe unter Vorspannung gebracht wird.In contrast, in the embodiment according to 7 within the body 2 the cavity 12 provided for receiving the on the external thread 10 screwed nut 11 serves to the reinforcing element 6 so with the main body 2 to connect that it is biased.

Wie aus den Figuren, insbesondere aus 1 hervorgeht, ist die Längserstreckung des Grundkörpers 2 grö ßer als seine Quererstreckung, d. h. es handelt sich um ein längliches Gehäuse 1. Die längliche Form des Gehäuses 1 ergibt sich durch den Abstand des Motorgehäuses 8 von dem Getriebegehäuse 9 und es ist gerade diese längliche Form des Gehäuses 1, die zu gewissen Schwierigkeiten hinsichtlich der Versteifung des Gehäuses 1 führt, die mit den Verstärkungselementen 6 beseitigt werden. Die Länge des Gehäuses 1 beträgt üblicherweise zwischen 0,60 und 2,00 m, abhängig von der Größe des Kraftfahrzeugs.As from the figures, in particular from 1 shows, is the longitudinal extent of the body 2 Greater than its transverse extent, ie it is an elongated housing 1 , The elongated shape of the case 1 results from the distance between the motor housing 8th from the transmission housing 9 and it's just this elongated shape of the case 1 that causes some difficulties in terms of stiffening the case 1 that leads with the reinforcing elements 6 be eliminated. The length of the case 1 is usually between 0.60 and 2.00 m, depending on the size of the motor vehicle.

In einer nicht dargestellten Ausführungsform wäre es auch möglich, die einzelnen Verstärkungselemente 6 in radialer Richtung des Grundkörpers 2 miteinander zu verbinden, so dass die Verstärkungselemente 6 in der Art eines Netzes bzw. Käfigs in den Grundkörper 2 eingegossen wären.In an embodiment, not shown, it would also be possible, the individual reinforcing elements 6 in the radial direction of the body 2 connect to each other, leaving the reinforcing elements 6 in the manner of a net or cage in the body 2 would be poured.

Wenn durch die Verstärkungselemente 6 eine zu große Spannung auf den Grundkörper 2 aufgebracht wird, können bei sämtlichen Ausführungsformen an den hoch belasteten Stellen ringförmige Elemente zur Aufnahme der radialen Spannungen in das Material des Grundkörpers 2 mit eingegossen werden. Alternativ oder zusätzlich ist es, wie in 8 dargestellt, möglich, die Verstärkungselemente 6 mittels wenigstens eines zusätzlichen, am Umfang des Grundkörpers 2 angebrachten Rings 15 zu halten. Dieser zusätzliche Ring 15, von dem über die Länge des Gehäuses 1 je nach auftretender Belastung mehrere vorgesehen sein können und der besonders einfach montiert werden kann, ersetzt dann die oben beschriebenen Aufnahmeelemente 14.If through the reinforcing elements 6 too much tension on the body 2 is applied, in all embodiments at the highly loaded points annular elements for receiving the radial stresses in the material of the body 2 be poured with. Alternatively or additionally, it is as in 8th shown, possible, the reinforcing elements 6 by means of at least one additional, on the circumference of the body 2 attached ring 15 to keep. This additional ring 15 of which about the length of the case 1 may be provided depending on the load occurring several and can be mounted very easily, then replaces the receiving elements described above 14 ,

Claims (20)

Gehäuse in einem Antriebsstrang insbesondere eines Kraftfahrzeugs, welches einen Grundkörper aus einem Metall aufweist, der wenigstens eine Lagerstelle für eine rotierende Welle und wenigstens eine Schnittstelle zur Verbindung des Grundkörpers mit anderen Bauteilen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) mit wenigstens einem länglichen, sich zumindest teilweise durch den Grundkörper (2) erstreckenden Verstärkungselement (6) versehen ist, das aus einem Werkstoff besteht, der einen höheren E-Modul, eine höhere Zugfestigkeit und eine geringere Bruchdehnung als der Werkstoff des Grundkörpers (2) aufweist.Housing in a drive train, in particular of a motor vehicle, which has a main body made of a metal which has at least one bearing point for a rotating shaft and at least one interface for connecting the main body to other components, characterized in that the main body ( 2 ) with at least one elongate, at least partially through the body ( 2 ) extending reinforcing element ( 6 ), which consists of a material having a higher modulus of elasticity, a higher tensile strength and a lower elongation at break than the material of the main body ( 2 ) having. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Verstärkungselement (6) in das Material des Grundkörpers (2) eingegossen ist.Housing according to claim 1, characterized in that the at least one Verstärkungsele ment ( 6 ) in the material of the basic body ( 2 ) is poured. Gehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Verstärkungselement (6) eine oberflächenvergrößernde Geometrie aufweist.Housing according to claim 2, characterized in that the at least one reinforcing element ( 6 ) has a surface enlarging geometry. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein rohrförmiges Element (7) in das Material des Grundkörpers (2) eingegossen ist, und dass das wenigstens eine Verstärkungselement (6) innerhalb des rohrförmigen Elements (7) verläuft.Housing according to claim 1, characterized in that at least one tubular element ( 7 ) in the material of the basic body ( 2 ) is cast, and that the at least one reinforcing element ( 6 ) within the tubular element ( 7 ) runs. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Außenwandung (13) des Grundkörpers (2) Aufnahmeelemente (14) angeordnet sind, durch welche das wenigstens eine Verstärkungselement (6) verläuft.Housing according to claim 1, characterized in that on an outer wall ( 13 ) of the basic body ( 2 ) Receiving elements ( 14 ) are arranged, through which the at least one reinforcing element ( 6 ) runs. Gehäuse nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Verstärkungselement (6) so gegenüber dem Grundkörper (2) angeordnet ist, dass es eine Spannung auf denselben aufbringt.Housing according to claim 4 or 5, characterized in that the at least one reinforcing element ( 6 ) so opposite to the main body ( 2 ) is arranged so that it applies a tension on the same. Gehäuse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Verstärkungselement (6) mit wenigstens einem der mit dem Grundkörper (2) verbundenen Bauteile (8, 9) derart verbunden ist, dass es eine Spannung auf den Grundkörper (2) und auf die mit dem Grundkörper (2) verbundenen Bauteile (8, 9) aufbringt.Housing according to claim 6, characterized in that the at least one reinforcing element ( 6 ) with at least one of the base bodies ( 2 ) connected components ( 8th . 9 ) is connected in such a way that it puts a tension on the basic body ( 2 ) and on with the main body ( 2 ) connected components ( 8th . 9 ). Gehäuse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Verstärkungselement (6) mit dem Grundkörper (2) derart verbunden ist, dass es eine Spannung nur auf den Grundkörper (2) aufbringt.Housing according to claim 6, characterized in that the at least one reinforcing element ( 6 ) with the basic body ( 2 ) is connected in such a way that it only stresses the main body ( 2 ). Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Verstärkungselement (6) aus Stahl besteht.Housing according to one of claims 1 to 8, characterized in that the at least one reinforcing element ( 6 ) consists of steel. Gehäuse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Konturverlauf des wenigstens einen Verstärkungselements (6) über seine Länge nicht konstant ist.Housing according to claim 9, characterized in that the contour of the at least one reinforcing element ( 6 ) is not constant over its length. Gehäuse nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Verstärkungselement (6) als Stahlseil ausgebildet ist.Housing according to claim 9 or 10, characterized in that the at least one reinforcing element ( 6 ) is designed as a steel cable. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) zumindest zu seinem überwiegenden Teil aus einem Leichtmetall besteht.Housing according to one of claims 1 to 11, characterized in that the basic body ( 2 ) consists at least for the most part of a light metal. Gehäuse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Leichtmetall ein Aluminiumwerkstoff oder ein Magnesiumwerkstoff ist.casing according to claim 12, characterized in that the light metal is an aluminum material or a magnesium material. Gehäuse nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) ein oder mehrere Gehäuseteile aufweist.Housing according to claim 12 or 13, characterized in that the basic body ( 2 ) has one or more housing parts. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere über den Querschnitt des Grundkörpers (2) verteilt angeordnete Verstärkungselemente (6) vorgesehen sind.Housing according to one of claims 1 to 14, characterized in that a plurality over the cross section of the base body ( 2 ) distributed reinforcing elements ( 6 ) are provided. Gehäuse nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungselemente (6) so angeordnet sind, dass sie ein Geflecht oder ein Netz bilden.Housing according to claim 15, characterized in that the reinforcing elements ( 6 ) are arranged so that they form a mesh or a network. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungselemente (6) mittels wenigstens eines zusätzlichen, am Umfang des Grundkörpers (2) angebrachten Rings (15) gehalten sind.Housing according to one of claims 1 to 16, characterized in that the reinforcing elements ( 6 ) by means of at least one additional, at the periphery of the body ( 2 ) attached ring ( 15 ) are held. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Längserstreckung des Grundkörpers (2) größer ist als seine Quererstreckung.Housing according to one of claims 1 to 17, characterized in that the longitudinal extension of the base body ( 2 ) is greater than its transverse extent. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) an einer Schnittstelle (5) an einem Motorengehäuse (8) und an einer anderen Schnittstelle (5) an einem Getriebegehäuse (9) angebracht ist.Housing according to one of claims 1 to 18, characterized in that the basic body ( 2 ) at an interface ( 5 ) on a motor housing ( 8th ) and at another interface ( 5 ) to a transmission housing ( 9 ) is attached. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) an einer Schnittstelle (5) an einem Motorengehäuse (8) und an einer anderen Schnittstelle zumindest mittelbar an einer Karosserie angebracht ist.Housing according to one of claims 1 to 18, characterized in that the basic body ( 2 ) at an interface ( 5 ) on a motor housing ( 8th ) and attached to another interface at least indirectly on a body.