Aus
der
DE 42 09 911 C2 ist
eine Struktur zum Anbringen eines Antriebsübertragungssystemes in einem
Kraftfahrzeugkörper
bekannt, bei der das Antriebsübertragungssystem
eine Antriebseinheit und ein Differential aufweist, das ein Paar
von Radachsenwellen zum Antreiben von vier Rädern umfasst, die an jeder
Seite des Kraftfahrzeuges vorgesehen sind, wobei die Antriebseinheit
und das Differential einen starren, dazwischen angeordneten und als
Triebwerksrahmen bezeichneten Koppelgestängeverbund aufweisen, der die
Antriebseinheit im wesentlichen starr mit dem Differential verbindet,
wobei die Antriebseinheit, das Differential und der Koppelgestängeverbund
zusammen das Antriebsübertragungssystem
bilden, das in einer Längsrichtung
des Kraftfahrzeuges verläuft,
wobei die Antriebseinheit vor dem Differential in der Längsrichtung
angeordnet ist. Bei dieser bekannten Struktur soll das Verbinden der
Triebwerkseinheit mit dem Differential durch einen derartigen Koppelgestängeverbund
eine komfortable Fahrt gewährleisten,
weil das Differential davon abgehalten werde, eine irreguläre Rollbewegung
um eine axiale Querlinie auszuführen,
die durch einen Montageabschnitt des Motors verlaufe. Eine derartige
irreguläre
Rollbewegung könne
beispielsweise durch ein Gegendrehmoment der Triebwerkseinheit induziert werden.
Wenn die Triebwerkseinheit und das Differential jeweils an einem
Querträger
befestigt seien, der mit dem Fahrzeugkörper durch eine entsprechende
Aufnahme verbunden sei, werde das Gewicht des gesamten Antriebsübertragungssystemes
einschließlich
demjenigen der Triebwerkseinheit, des Koppelgestängeverbundes und des Differentiales
durch die Halterung oder Aufnahme für die Triebwerkseinheit und
diejenige für
das Differential getragen. Wenn das Kraftfahrzeug jedoch einer schnellen
Beschleunigung ausgesetzt sei und Antriebskraft von einer Antriebswelle
an das Differential übertragen
werde, sei das Differential dafür
anfällig, sich
um seine Achse oder seine Ausgangswelle zu drehen. Aufgrund der
Drehung des Differentiales werde die Übertragung der Antriebskraft
zu den Radachsenwellen verzögert,
was zu einer Verzögerung der
Beschleunigung des Kraftfahrzeuges führe. Ein von den Aufnahmen
oder Halterungen getragenes Gewicht stelle ein weiteres Problem
dar. Genauer gesagt, werde das gesamte Antriebsübertragungssystem durch seine
gegenüberliegenden
Enden getragen, weil eine Position der die Triebwerkseinheit am Querträger festlegenden
Aufnahme oder Halterung relativ weit vorne in der Antriebseinheit
angeordnet sei. Wenn der Motor deshalb aufgrund einer Auf-und-Ab-Bewegung
des Kraftfahrzeugkörpers
in Schwingung versetzt werde, würden
die Aufnahmen oder Halterungen für
die Antriebseinheit mit einem relativ großen Gewicht belastet. Da eine
derartige Struktur darüberhinaus
durch ihre beiden Enden getragen werde, würde auch die Aufnahme für das Differential
durch ein relativ großes
Gewicht belastet. Es sei insbesondere notwendig, den Gummi der Aufnahme
oder der Aufnahmen entweder für
die Antriebseinheit oder das Differential zu versteifen, um das Gewicht
in geeigneter Weise zu tragen. Dadurch könne das Geräusch von der Aufnahme oder
Halterung besser übertragen
werden, weil der Gummi steif sei. Diese bekannte Struktur sollte
die Forderung erfüllen,
eine Rotation oder Drehung des Differentiales, insbesondere bei
einer kurzfristigen Beschleunigung zu unterdrücken, so dass eine verbesserte
Beschleunigung gewährleistet
sei. Außerdem
sollte durch diese bekannte Struktur er reicht werden, dass das jeweils
auf die Aufnahmen oder Halterungen für die Antriebseinheit und das
Differential ausgeübte
Gewicht relativ gering sei und das Geräusch von den Aufnahmen gedämpft werde.
Zu diesem Zweck sind bei einer ersten Ausführungsform dieser bekannten
Struktur zum Anbringen eines Antriebsübertragungssystemes in einem
Kraftfahrzeugkörper
eine Antriebseinheitaufnahme-Einrichtung, eine Rahmenstruktur des Kraftfahrzeuges
und eine Differentialaufnahme-Einrichtung vorgesehen, wobei die
Antriebseinheitaufnahme-Einrichtung an der Antriebseinheit in einer Position
vor dem Schwerpunkt des Antriebsübertragungssystemes
angeordnet und die Differentialaufnahme-Einrichtung an dem Differential
angeordnet und mit der Rahmenstruktur an einer Position hinter den
Radachsen verbunden ist. Zu demselben Zweck sind bei einer zweiten
Ausführungsform
dieser bekannten Struktur die Antriebseinheitaufnahme-Einrichtung
an der Antriebseinheit in einer Position hinter dem Schwerpunkt
des Antriebsübertragungssystemes
angeordnet und die Differentialaufnahme-Einrichtung an dem Differential
angeordnet und mit der Rahmenstruktur an einer Position vor den
Radachsen verbunden. Bei beiden Ausführungsformen sei erreicht,
dass die aus der statischen Gewichtsbelastung am Differential resultierenden
Kraftkomponenten den aus einer kurzfristigen Beschleunigung des Kraftfahrzeuges
am Differential auftretenden Reaktionskräften entgegenwirken, so dass
eine Drehung des Differentiales vermindert und somit die Beschleunigung
des Kraftfahrzeuges verbessert werde.
Aus
der
DE 38 22 644 A1 ist
eine Lagerung des Antriebsaggregates eines Kraftfahrzeuges mit einer
Motor-Getriebe-Einheit und einem entfernt davon angeordneten Achsgetriebe
bekannt, bei der die Motor-Getriebe-Einheit und das Achsgetriebe über je ein starr
angebundenes Rohr torsionssteif in einem Biegegelenk miteinander
verbunden sind, das an dem Fahrzeugrahmen bzw. an der Karosserie
federnd gelagert ist und zumindest zur Fahrebene vertikale Bewegungen
erlaubt und bei dem die Antriebsenergie von einer durch das starre
Rohr der Motor-Getriebe-Einheit
geführten
Antriebswelle über
ein im Bereich des die starren Rohre verbindenen Biegegelenkes angeordnetes
Kardangelenk auf eine durch das starre Rohr des Achsgetriebes geführte weitere
Welle übertragen
wird. Mit einer solchen Anordnung werde sowohl für die Motor-Getriebe-Einheit
als auch für das
Achsgetriebe eine wirksame schwingungs- und damit auch geräuschdämpfende
Lagerung angestrebt. Dabei gelte dieses Streben in besonders starkem
Maße der
Lagerung der Motor-Getriebe-Einheit. Das
angestrebte Ziel werde durch eine insgesamt starre Verbindung zwischen
Motor-Getriebe-Einheit und Achsgetriebe recht gut erreicht. Bei
großen
Abständen
zwischen Motor-Getriebe-Einheit und Achsgetriebe sei eine solche
starre Verbindung allerdings insbesondere aus Gewichtsgründen in
vielen Fällen praktisch
nicht realisierbar. In diesen Fällen
werde die starre Verbindung, die in Form eines die Antriebswelle
umfassenden Rohres ausgebildet sein könne, durch ein torsionssteifes
Biegegelenk aufgetrennt. Durch die Torsionssteifheit des Biegegelenkes
bleibe der Vorteil einer starren Verbindung in Bezug auf eine gegenseitige
Aufhebung der an den voneinander entfernten Enden des Antriebsaggregates
auftretenden Drehmomente erhalten. Durch die gelenkige Verbindung
sei jedoch eine gegenseitige Biegemomentenabstützung nicht mehr möglich. Dieser
Nachteil könne
zum Teil dadurch ausgeglichen werden, dass das Biegegelenk durch
ein zusätzliches
Lager an dem Fahrzeugrahmen abgestützt werde. Dabei sei dieses Lager
bisher stets in gleichem Abstand zu der Motor-Getriebe-Einheit einerseits und dem
Achsgetriebe andererseits angeordnet wie das Biegegelenk selbst.
Dadurch stehe für
die Abstützung
der Motor-Getriebe-Einheit bzw. des Achsgetriebes gegen Anfahr-
und Bremskräfte
(äußere Antriebs
und Bremsmomente) in Bezug auf das außerhalb der Motor-Getriebe-Einheit
bzw. des Achsgetriebes angeordnete Lager, das bei vollständig starrer
Verbindung zwischen Motor-Getriebe-Einheit und Achsgetriebe in dem
jeweils anderen Aggregateteil liege, nur noch ein verringerter Hebelarm
zur Verfügung.
Dies habe wiederum das Erfordernis einer geräuschgünstigeren härteren Lagerung zur Folge.
Um bei dieser bekannten Lagerung mit der erläuterten Biegegelenk-Verbindung
eine Verbesserung in Bezug auf ei ne weichere Lagerung zumindest
der Motor-Getriebe-Einheit zu erreichen, ist das das Biegegelenk
an dem Fahrzeugrahmen abstützende
federnde Stützlager
an einem von einem der beiden Rohre ausgehenden Ansatz an einer
Stelle angelenkt, die gegenüber
demjenigen Rohr, von dem der Ansatz ausgeht, zwischen dem Biegegelenk
und der Motor-Getriebe-Einheit bzw. dem Achsgetriebe, von dem das
Gegen-Rohr ausgeht, liegt. Durch den jeweils in Achsrichtung über das
Biegegelenk axial hinausragenden Ansatz werde der jeweils zwischen
Motor-Getriebe-Einheit
und Achsgetriebe einerseits und am Fahrzeugrahmen befetigtem Stützlager
andererseits wirksame Hebelarm um das Maß des axialen Abstandes zwischen Biegegelenk
und Stützlager-Angriffspunkt
vergrößert. Infolgedessen
könne die
Antriebsaggregate-Lagerung entsprechend weicher als bei einer Abstützung direkt
im Bereich des Biegegelenkes ausgelegt werden.
Es
hat sich herausgestellt, dass die bei Sportfahrzeugen bekannte Antriebsanordnung
mit Anbindung des Differentiales der Antriebs(Hinter)achse unter
Vermittlung eines in sich starren Koppelgestängeverbundes an das Wechselgetriebegehäuse des
in Fahrzeuglängsrichtung
entfernt angeordneten Antriebsaggregates für die Verwendung in einer Kraftfahrzeug-Limousine
mit ihrem relativ langem Radstand unter Umständen nicht geeignet ist, weil
ein dann im Vergleich extrem lang bauender starrer Koppelgestängeverbund
zu Schwingungen in Einbaulage in Querrichtung angeregt wird und
zudem die in Fahrzeuglängsrichtung
auftretenden Relativbewegungen zwischen Differential und Wechselgetriebegehäuse blockiert.
Die
den vorliegenden Erfindungen zugrunde liegende Aufgabe ist daher
im Wesentlichen darin zu sehen, die bei Sportfahrzeugen unter Vermittlung
einer starren Anbindung des Differentiales an das entfernt angeordnete
Wechselgetriebegehäuse
des Antriebsaggregates erreichte hohe Beschleunigungsfähigkeit
auch bei einer Kraftfahrzeug-Limousine unter Aufrechter haltung des
hier gewohnt komfortablen Fahrverhaltens zu realisieren.
Ausgehend
von dem eingangs genannten gattungsgemäßen Kraftfahrzeug, bei dem
an einem Fahrzeugaufbau ein Differentialgehäuse eines Achsdifferentiales
als auch ein zu letzterem in Fahrzeuglängsrichtung versetzt angeordnetes,
aus einem Motorgehäuse
mit starr angeflanschtem Wechselgetriebegehäuse bestehendes Aggregatgehäuse jeweils
elastisch gehaltert sind, und bei dem ein Koppelgestängeverbund
in Bezug auf seine Einbaulage in Vertikalrichtung in sich starr
ausgebildet sowie an seinem einen Koppelende mit dem Wechselgetriebegehäuse wirkungsmäßig verbunden
und durch sein anderes Koppelende an dem Differentialgehäuse starr
verankert ist, bei dem somit bereits solche Komfortbeeinträchtigungen
vermieden sind, welche sonst durch Momentensprünge verursacht werden, die
als sogenannter Lastschlag vor allem bei einem abrupten Gasgeben
fühlbar
sind und auch beim Gangwechsel, insbesondere bei schnellen automatisierten Schaltungen
auftreten und zu starken Vertikalschwingungen der Hinterachse führen, wird
bei dem Kraftfahrzeug nach der Erfindung auch bei einem sehr lang
bauenden Koppelgestängeverbund
ein hoher Fahrkomfort durch die Ausgestaltung gemäß den kennzeichnenden
Merkmalen von Patentanspruch 1 gewährleistet, weil diese einen
Ausgleich der insbesondere aufgrund der elastischen Befestigungen bzw.
Halterungen nicht zu vermeidenden Relativbewegungen in Fahrzeuglängsrichtung
zwischen dem Achsdifferential und dem Wechselgetriebegehäuse durch
ein teleskopisches Koppelzwischenglied ermöglicht.
Bei
dem Kraftfahrzeug (insbesondere in Form einer Limousine) nach der
Erfindung ist das untertourige Brummen, welches an sich durch Drehungleichförmigkeiten
des Antriebsmotors angeregt wird, die zu Nickschwingungen am Achsdifferential der
Hinterachse führen,
durch gezielte Anordnung und Ausgestaltung von wenigstens einer
Knotenstelle im Koppelgestängeverbund
entweder gemäß Patentanspruch
2 oder unter Verwendung eines Harz-Faser-Verbundwerkstoffes für den Koppelgestängeverbund
gemäß Patentanspruch
3 deutlich reduziert.
Während bei
dem Kraftfahrzeug nach der Erfindung die vorerwähnten Knotenstellen die in
Einbaulage in Querrichtung auftretenden Schwingungen des Koppelgestängeverbundes
in Richtung höherer Frequenzen
verlagern, welche zur Gewährleistung eines
hohen Fahrkomforts leichter zu beherrschen sind, werden diese Schwingungen
durch die Ausgestaltung nach einem der Patentansprüche 4 bis
7 auch wesentlich reduziert, weil der Koppelgestängeverbund in Querrichtung
elastisch ggfls. unter insbesondere hydraulischer Dämpfung an
das Wechselgetriebegehäuse
angebunden ist.
Bei
dem Kraftfahrzeug nach der Erfindung kann das teleskopartige Koppelzwischenglied
entweder als reine Längsführung nach
Patentanspruch 8 oder als querelastisch an das Wechselgetriebegehäuse angebundene
Längsführung nach
Patentanspruch 9 oder als querelastische Lageranordnung nach Patentanspruch
10 oder als Gummi-Metall-Lager nach Patentanspruch 11 jeweils für das mit
dem Wechselgetriebegehäuse
verbundene Koppelende des Koppelgestängeverbundes ausgebildet sein.
Bei
dem Kraftfahrzeug nach der Erfindung kann anstelle einer Querschnittsformung
in einem ungeteilt durchgehenden Koppelgestängeverbund eine Trennstelle
an einer mittleren Stelle zwischen Differentialgehäuse und
Wechselgetriebegehäuse
im Koppelgestängeverbund
gemäß Patentanspruch
12 vorgesehen und die auf diese Weise gebildeten beiden Koppelgestängeverbundteile
durch ein nach Art eines Biegegelenkes verwendetes Gummi-Metall-Bauteil
miteinander verbunden sein. Bei dieser Ausführungsform sind Resonanzen
des Koppelgestängeverbundes
im niedrigen Frequenzbereich besonders wirkungsvoll vermieden.
Bei
dem Kraftfahrzeug nach der Erfindung in der Ausführung mit zwei durch eine Trennstelle
gebildeten Koppelgestängeverbundteilen,
von denen der eine mit dem Differentialgehäuse und der andere mit dem
Wechselgetriebegehäuse
verbunden ist, kann das die Trennstelle überbrückende, als Biegegelenk verwendete
Gummi-Metall-Bauteil zusätzlich
als ein Relativbewegungen zwischen Differentialgehäuse und
Wechselgetriebegehäuse
ermöglichendes
teleskopartiges Koppelzwischenglied gemäß Patentanspruch 13 ausgebildet
sein.
Bei
dem Kraftfahrzeug nach der Erfindung in der Ausführung mit zwei durch eine Trennstelle
gebildeten Koppelgestängeverbundteilen
kann das die Trennstelle überbrückende,
als Biegegelenk verwendete Gummi-Metall-Bauteil zusätzlich zur
Absorbierung von Aufprallenergie bei einem Crash-Fall gemäß Patentanspruch
14 ausgebildet sein.
Bei
dem Kraftfahrzeug nach der Erfindung mit einem aus einem Harz-Faser-Verbundwerkstoff bestehenden
Koppelgestängeverbund
kann letzterer gemäß Patentanspruch
15 in Einbaulage in Querrichtung hochdämpfend ausgelegt sein, wobei
sich die Verwendung eines Epoxydharzes mit eingebetteten Aramid-Fasern
für den
angestrebten Zweck als voteilhaft ergeben hat.
Bei
dem Kraftfahrzeug nach der Erfindung kann die Lagerung für das Antriebsaggregat
weich ausgelegt sein, wenn die Verbindung zwischen dem Koppelgestängeverbund
und dem Wechselgetriebegehäuse
unter Berücksichtigung
der Gaskräfte
gemäß Patentanspruch
16 gestaltet ist.
Bei
dem Kraftfahrzeug nach der Erfindung, bei dem eine das Wechselgetriebegehäuse nach
außen
durchsetzende Ausgangswelle durch einen wenigstens eine Gelenkwelle
enthaltenden Antriebsstrang mit einer Eingangswelle des Achsdifferentiales
in drehmomentübertragender
Verbindung steht, kann der Antriebsstrang gemäß der Ausgestaltung nach Patentanspruch
17 durch eine axiale Relativbewegungen ermöglichende Radialla geranordnung
gegenüber
dem Koppelgestängeverbund
abgestützt sein,
so dass sich eine besondere Lagerung des Antriebsstranges gegenüber dem
Fahrzeugaufbau erübrigt.
Bei
dem Kraftfahrzeug nach der Erfindung, bei dem eine das Wechselgetriebegehäuse nach
außen
durchsetzende Ausgangswelle durch einen wenigstens eine Gelenkwelle
enthaltenden Antriebsstrang mit einer Eingangswelle des Achsdifferentiales
in drehmomentübertragender
Verbindung steht, können
der Antriebsstrang aber auch gemäß der Ausgestaltung
nach Patentanspruch 18 durch eine axiale Relativbewegungen ermöglichende
Radiallageranordnung gegenüber
dem Fahrzeugaufbau und der Koppelgestängeverbund gegenüber der
Radiallagerung jeweils elastisch aufgehängt sein.
Die
Erfindungen sind nachstehend anhand von in der Zeichnung schematisch
dargestellten Ausführungsformen
näher beschrieben.
In
der lediglich die zum Verständnis
der Erfindungen erforderlichen Fahrzeugmerkmale enthaltenden Zeichnung
bedeuten
1 eine Seitenansicht eines
Kraftfahrzeuges nach den Erfindungen in einer ersten und in einer zweiten
Ausführungsform,
1a einen Ausschnitt der 1, in dem eine erste Variante
der Verbindung des Koppelgestängeverbundes
mit dem Wechselgetriebegehäuse als
eine weitere Ausführungsform
gezeigt ist,
1b einen Ausschnitt der 1, in dem eine zweite Variante
der Verbindung des Koppelgestängeverbundes
mit dem Wechselgetriebegehäuse als
eine weitere Ausführungsform
gezeigt ist,
2 einen Ausschnitt der 1, in dem eine dritte Variante
der Verbindung des Koppelgestängeverbundes
mit dem Wechselgetriebegehäuse als
eine weitere Ausführungsform
gezeigt ist,
3 die Knotenstelle des Koppelgestängeverbundes
bei dem Kraftfahrzeug von 1,
ausgebildet als Querschnittsformung und gezeichnet als stilisierte
Einzelheit in einer Draufsicht,
3a eine Draufsicht auf eine
Variante der Knotenstelle des als Einzelheit gezeichneten Koppelgestängeverbundes
bei dem Kraftfahrzeug von 1 als
eine weitere Ausführungsform,
bei welcher der zusätzlich
in einem stilisierten Querschnitt gezeigte Koppelgestängeverbund
aus einem Harz-Faser-Verbundwerkstoff
besteht und die Knotenstelle als Bündelung der Fasern eines jeweiligen
Fasergurtes ausgebildet ist,
4 einen in Einbaulage vertikalen
Längsschnitt
durch eine Variante der als Einzelheit gezeichneten Knotenstelle
des Koppelgestängeverbundes von 1 als eine weitere Ausführungsform,
bei welcher die Knotenstelle in Form einer durch ein elastisches
Biegegelenk überbrückten Trennstelle
des Koppelgestängeverbundes
ausgebildet ist, und
5 einen in Einbaulage horizontalen Längsschnitt
durch die Knotenstelle von 4.
Unter
Bezugnahme zunächst
auf die 1 weist ein
nicht näher
dargestelltes Kraftfahrzeug einen bei 7 angedeuteten Fahrzeugaufbau
auf, an dem unter Vermittlung von elastischen Motorlagern 43 ein Antriebsaggregat 15 abgestützt ist,
welches ein Motorgehäuse 13 und
ein an letzteres starr angeflanschtes Wechselgetriebegehäuse 14 aufweist.
Gegenüber
dem Fahrzeugaufbau 7 ist ein Differentialgehäuse 11 eines
Achsdifferentiales 12 der Hinterachse des Kraftfahrzeuges über einen
auch als Fahrschemel bezeichneten Querträger 9 elastisch gehaltert bzw.
abgestützt.
Während
sich das Differentialgehäuse 11 durch
ein oder zwei elastische Abkoppellager 44 am Querträger 9 abstützt, ist
der Querträger 9 seinerseits
durch elastische Lager 45 gegenüber dem Fahrzeugaufbau 7 abgestützt. Die
Drehmomentübertragung
zwischen der Ausgangswelle 14a des Antriebsaggregates 15 und
der Eingangswelle (Antriebsritzel) 12e des Achsdifferentiales 12 erfolgt
in der üblichen
Weise durch einen Antriebsstrang 10, welcher eine mit der
Ausgangswelle 14a gekuppelte Gelenkwelle 8 und
eine mit der Eingangswelle 12e gekuppelte Gelenkwelle 8a enthält, welche
gegenseitig mittels eines axiale Relativbewegungen zulassenden Drehgelenkes 10a drehfest
verbunden sind. Im axialen Bereich des Drehgelenkes 10a ist
der Antriebsstrang 10 durch eine Radiallageranordnung 41 unter
Einfügung
von wenigstens einem elastischen Zwischenelement 46 gegenüber dem
Fahrzeugaufbau gehaltert.
Die 1 enthält in Bezug auf die Abstützung der
Radiallagerung 41 des Antriebsstranges 10 im Bereich
des Drehgelenkes 10a eine alternative Ausführungsform
dahingehend, dass der Antriebsstrang 10 unter Wegfall der
Radiallagerung 41 durch eine Radiallagerung 42 unter
Einfügung
eines elastischen Lagerelementes 27 gegenüber dem
Koppelgestängeverbund 6 abgestützt ist.
Die 1 enthält in Bezug auf die Abstützung der
Radiallagerung 41 des Antriebsstranges 10 im Bereich
des Drehgelenkes 10a eine weitere Ausführungsform dahingehend, dass
der Kop pelgestängeverbund 6 durch
eine Radiallagerung 42 ggfls. unter Einfügung eines
elastischen Lagerelementes 27 an der Radiallagerung 41 des
Antriebsstranges 10 aufgehängt ist.
Das
Differentialgehäuse 11 und
das Wechselgetriebegehäuse 14 sind
durch einen einteiligen Koppelgestängeverbund 6 oder 6a (3a) oder durch einen zweiteiligen
Koppelgestängeverbund 6b (4 und 5) miteinander verbunden. Der einteilige Koppelgestängeverbund 6 oder 6a bzw.
der jeweilige Koppelgestängeverbundteil 6b-11 bzw. 6b-14 des zweigeteilten
Koppelgestängeverbundes 6b sind
in Einbaulage in Vertikalrichtung in sich starr ausgebildet; diese
Koppelgestänge
können
jeweils in Form einer Aluminium-Gitter-Strebe ausgebildet sein oder aus
einem Harz-Faser-Verbundwerkstoff bestehen. Weiterhin können der
Koppelgestängeverbund 6 oder 6a bzw.
der jeweilige Koppelgestängeverbundteil 6b-11 und 6-14 einen
U- oder I-förmigen
Querschnitt aufweisen. Bei allen drei Ausführungsformen 6 oder 6a oder 6b des
Koppelgestängeverbundes
ist das jeweils dem Achsdifferential 12 zugeordnete Koppelende 17 starr
mit dem Differentialgehäuse 11 verbunden.
Bei
den Ausführungsformen 6 und 6a des Koppelgestängeverbundes
ist dessen vorderes Koppelende 16 jeweils durch ein teleskopartiges
Koppelzwischenglied 18 (1)
oder 18a (1a)
oder 18b (1b)
oder 19 (2)
mit dem Wechselgetriebegehäuse 14 wirkungsmäßig verbunden,
welches Relativbewegungen des Differentialgehäuses 11 gegenüber dem
Wechselgetriebegehäuse 14 in Fahrzeuglängsrichtung
zulässt
und als Längsführung für das dem
Wechselgetriebegehäuse 14 zugeordnete
Koppelende 16 des Koppelgestängeverbundes 6 oder 6a gegenüber dem
Wechselgetriebegehäuse 14 ausgebildet
ist. Hierbei greift bei den Ausführungsformen
der 1,1a u. 1b ein
Führungsbolzen 25 des
Koppelendes 16 längsverschiebbar
in eine korres pondierende Führungshülse 24 ein,
welche mit dem Wechselgetriebegehäuse 14 wirkungsmäßig verbunden
ist.
Bei
den Ausführungsformen 18 und 18a des teleskopartigen
Koppelzwischengliedes gemäß den 1 u. 1a greift der Führungsbolzen 25 spielfrei
in die zugehörige
Führungshülse 24 ein,
wobei die Führungshülse 24 mit
dem Wechselgetriebegehäuse 14 bei
der Ausführungsform 18 starr – dagegen
bei der Ausführungsform 18a durch
ein elastisches Koppelelement 28 verbunden ist. Das elastische
Koppelelement 28 weist in Einbaulage in Vertikalrichtung
eine nur geringe – dagegen
in Querrichtung eine hohe Elastizität auf, um Querschwingungen
des Koppelgestängeverbundes 6 oder 6a zu
verringern bzw. zu dämpfen.
Bei
der Ausführungsform 18b des
teleskopartigen Zwischengliedes gemäß 1b ist zwischen Führungshülse 24 und Führungsbolzen 25 ein
elastisches Koppelelement 29 wirksam, das hinsichtlich seiner
Elastizität
und Funktion dem elastischen Koppelelement 28 bei der Ausführungsform 18a entspricht.
Das
jeweilige elastische Koppelelement 28 oder 29 kann
aus einem in Einbaulage in Querrichtung hochdämpfend ausgelegten Gummi oder
Kunststoff bestehen.
Das
jeweilige elastische Koppelelement 28 oder 29 kann
aus einem Gummi oder Kunststoff bestehen, in den in Einbaulage in
Querrichtung hochdämpfend
wirkende hydraulische Dämpfungsmittel integriert
sind.
Dem
jeweiligen elastischen Koppelelement 28 oder 29 können in
Einbaulage in Querrichtung hochdämpfende
hydraulische Dämpfungsmittel
wirkungsmäßig parallel
zugeordnet sein.
Bei
der Ausführungsform 19 des
teleskopartigen Zwischengliedes gemäß 2 ist zwischen einem starr mit dem Wechselgetriebegehäuse 14 verbundenen äußeren metallischen
hülsenförmigen Lagerteil 54 und
einem mit dem vorderen Koppelende 16 starr verbundenen
inneren bolzenförmigen
metallischen Lagerteil 55 ein elastisches Lagerelement 26 wirksam,
das in Einbaulage in Vertikalrichtung eine sehr geringe – dagegen
in Fahrzeuglängsrichtung eine
hohe Elastizität
aufweist und somit Relativbewegungen des Differentialgehäuses 11 gegenüber dem Wechselgetriebegehäuse 14 in
Fahrzeuglängsrichtung
zulässt
und als Abstützung
in Form eines Gummi-Metall-Bauteiles für das dem Wechselgetriebegehäuse 14 zugeordnete
Koppelende 16 des Koppelgestängeverbundes 6 oder 6a gegenüber dem Wechselgetriebegehäuse 14 ausgebildet
ist.
Der
einteilige Koppelgestängeverbund 6 der 1 bis 3 weist an einer mittleren Stelle zwischen Differentialgehäuse 11 und
Getriebegehäuse 14 eine Knotenstelle 40 in
Form einer Querschittsformung 21 auf, welche unter Aufrechterhaltung
der in Vertikalrichtung starren Ausbildung nach Art eines Biegegelenkes
mit vertikal ausgerichteter Biegeachse in Querrichtung – bspw.
wie angedeutet durch einen sinusförmigen Verlauf des Querschnittes – relativ weich
ausgebildet ist und somit die Querschwingungen des Koppelgestängeverbundes 6 in
einen leichter zu beherrschenden höheren Frequenzbereich verlagert.
Zu
dem gleichen Zweck einer Frequenzverlagerung von Querschwingungen
weist der einteilige Koppelgestängeverbund 6a gemäß 3a an einer mittleren Stelle
zwischen Differentialgehäuse 11 und Getriebegehäuse 14 eine
Knotenstelle 40a auf, welche wiederum unter Aufrechterhaltung
der in Vertikalrichtung starren Ausbildung nach Art eines Biegegelenkes
mit vertikal ausgerichteter Biegeachse in Querrichtung relativ weich – bspw.
wie angedeutet durch Bündelung
von Fasern 53 des bei dieser Ausführungsform für den Koppelgestängeverbund 6a verwendeten
Harz-Faser-Verbundwerkstoffes – ausgebildet
ist und somit die Querschwingungen des Koppelgestängeverbundes 6a in
einen leichter zu beherrschenden höheren Frequenzbereich verlagert. Im
Einzelnen besteht der Koppelgestängeverbund 6a,
wie dies der zusätzlich
stilisiert dargestellte I-Querschnitt der 3a erkennen lässt, aus zwei gleichgroßen Querstegen 47 und 48,
die durch einen Mittelsteg 49 miteinander verbunden sind.
In diese Stegquerschnitte sind Fasern 53 aus einem Aramid integriert,
und zwar in den in Einbaulage oben liegenden Quersteg 47 in
Form eines Faser-Obergurtes 50 – in den
unten liegenden Quersteg 48 in Form eines Faser-Untergurtes 51.
Im Bereich der Knotenstelle 40a sind Faser-Ober- und -Untergurt 50 und 51 in Querrichtung
zu einem engen Bündel 52 zusammengedrängt, so
dass die Wirkung eines Biegegelenkes mit einer vertikalen Gelenkachse
an der Knotenstelle 40a erreicht ist.
Bei
der Ausführungsform
gemäß den 4 und 5 ist die wiederum an einer mittleren
Stelle des Koppelgestängeverbundes 6b liegende
Knotenstelle 40b in Form einer Trennstelle 23 vorgesehen,
welche den Koppelgestängeverbund 6b in
einen starr mit dem Differentialgehäuse 11 verbundenen
Koppelgestängeverbundteil 6b-11 und
in einen mit dem Wechselgetriebegehäuse 14 ebenfalls starr
verbundenen Koppelgestängeverbundteil 6b-14 unterteilt.
Die an der Trennstelle 23 sich benachbart gegenüberliegenden
Koppelenden 30 und 31 dieser Koppelgestängeverbundteile 6b-11 und 6b-14 sind
durch ein nach Art eines Biegegelenkes mit in Einbaulage vertikal
ausgerichteter Biegeachse ausgebildetes Gummi-Metall-Bauteil 22 miteinander
verbunden, wobei die Koppelenden 30, 31 über eine – wie bei 33 angedeutet – in Vertikalrichtung
steif ausgebildete Zwischenschicht aus Gummi oder einem technisch
gleichwertigen Werk stoff in eine äußere metallische Gelenkhülse 32 – in Vertikalrichtung
relativ starr – eingebettet
sind. Wie sich aus der 5 ohne
weiteres ergibt, ist der Querschnitt der Zwischenschicht 33 in
Einbaulage in Querrichtung – insbesondere
durch Ausnehmungen 39 – mit
einer höheren
Elastizität
ausgelegt, so dass die Koppelenden 30, 31 in Querrichtung
quasi gelenkig miteinander verbunden sind. Die Zwischenschicht 33 ist
in Einbaulage in Fahrzeuglängsrichtung – wie bei 34 angedeutet – ebenfalls
mit einer höheren
Elastizität
ausgelegt, so dass bei dem Gummi-Metall-Bauteil 22 neben
der Gelenkfunktion zusätzlich
auch die Wirkungsweise eines in den Koppelgestängeverbund 6b eingeschalteten
teleskopartigen Koppelzwischengliedes 20 erreicht ist,
welches Relativbewegungen zwischen Differentialgehäuse 11 und
Wechselgetriebegehäuse 14 in
Fahrzeuglängsrichtung
zulässt.
Unter
Bezugnahme auf die 4 ist
eine Ausgestaltung der Trennstelle 23 dahingehend getroffen,
dass bei einem Fahrzeugaufprall (Crash-Fall) Aufprallenergie absorbiert
werden kann. Zu diesem Zweck sind an den Koppelenden 30, 31 sich
in Fahrzeuglängsrichtung überdeckende
Endabschnitte 35 und 36 mit korrespondierenden
Keilflächen 37 und 38 derart
vorgesehen, dass bei in Fahrzeuglängsrichtung aufeinander zu
gerichteten Relativbewegungen der Koppelenden 30, 31 die
Endabschnitte sich ineinander verkeilen und dadurch quer zur Fahrzeuglängsrichtung
wirkende Berstkräfte
erzeugt werden.