DE2366160C3

DE2366160C3 - Antriebswellenlagerung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE2366160C3
Application number: DE19732366160
Authority: DE
Inventors: Reimer Dipl.-Ing. 7257 Ditzingen Pilgrim; Ing.(grad.) Erich 7053 Rommelshausen Stotz
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1973-12-05
Filing date: 1973-12-05
Publication date: 1981-05-21
Also published as: DE2366160B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebswellenlagerung für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine derartige Antriebswellenlagerung ist durch die DE-AS11 87 500 bekannt.

Bei Triebwerksanordnungen mit einer vorderen Antriebseinheit, die über ein Tragrohr mit einer hinteren Antriebseinheit nahezu starr verbunden ist, werden aufgrund von Massen- und Beschleunigungskräften des Motors Schwingungen in der Antriebswelle erzeugt. Diese Schwingungen verursachen Geräusche sowie Vibrationen und mindern die Lebensdauer und den Komfort.

Aus der DE-AS 11 87 500 ist eine Antriebswelle für ein Kraftfahrzeug bekannt, die zur Verminderung von Schwingungen an den Stellen der größten Schwingungsausschläge (Schwingungsbäuche) für die zweite kritische Drehzahl im Tragrohr gelagert ist. Durch diese Anordnung der Lagerorte im Tragrohr für die Antriebswelle entstehen gelagerte Wellenabschnitte unterschiedlicher Länge, die bei gleicher Ausbildung unterschiedliche Resonanzfrequenzen aufweisen. Hierdurch treten in mehreren möglichen Drehzahlbereichen der Antriebswelle Schwingungen an der Antriebswelle auf.

Ferner ist es grundsätzlich aus der DE-PS 4 69 096 bekannt, im Schwingungsknoten eines mechanisch schwingenden Systems eine Lagerung von Vorrichtungen und dergleichen vorzunehmen, die wenig erschüt tert oder sonstwie beeinflußt werden sollen.

Aus der DE-PS 8 11 694 ist eine Tragrolle bekannt, die eine in einem Tragrollenmantel gelagerte Achse umfaßt. Die Lagerung weist einen elastischen Einsatz körper auf, der zwischen einem Kugellager und dem Tragrollenmantel angeordnet ist An seinem Umfang sind verteilt angeordnete Ausnehmungen vorgesehen, die den beim Einpressen verdrängten Werkstoff aufnehmen sollen. Durch diese Ausnehmungen werden dem Tragrollenmantel zu gerichtete Stege gebildet

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebswelle in einem Tragrohr eines eingangs genannten Triebwerks in der Weise zu lagern, daß im möglichen Drehzahlbereich keine ausgeprägten Reso nanzschwingungen an der Welle auftreten und eine hohe Lagerbelastung vermieden wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichenteil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den

Unteransprüchen angegeben.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß die Antriebswelle frei von ausgeprägten Resonanzschwingungen im möglichen Drehzahlbereich bleibt, was durch eine dynami- sehe Bestimmung der Lagerorte erzielt wird. Diese Bestimmung der Lagerorte erfolgt bei einem Drehzahlbereich, der unmittelbar oberhalb des im üblichen Betrieb möglichen Drehzahlbereiches liegt. Hierdurch wird erreicht, daß nur ein Minimum an Lagerstellen für die Antriebswelle im Tragrohr erforderlich wird. Auch ist gewährleistet, daß die Wellenabschnitte zwischen den Lagerstellen jeweils gleich lang sind, wodurch diese Wellenabschnitte der Antriebswelle über die gesamte Länge jeweils gleiche Resonanzfrequenzen aufweisen.

Die Lagerausbildung selbst, mit elastischen Distanzbuchsen zwischen Welle und Kugellager und zwischen Tragrohr und Kugellager, die an ihrem Umfang Stege aufweisen, ergeben den Vorteil, daß Restschwingungen und darüber hinaus Toleranzen der Welle sowie des

Tragrohres aufgefangen werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf ein Triebwerk eines Kraftfahrzeuges,

F i g. 2 eine Draufsicht auf das Triebwerk mit einer Anordnung der Lager für die Antriebswelle, F i g. 3 ein Lager der Antriebswelle im Schnitt,

F i g. 4 den Schnitt nach der Linie IV-IV in F i g. 3,

F i g. 5 eine weitere Ausführungsform des Lagers im Schnitt, und

F i g. 6 die Ansicht des Lagers nach F i g. 5 in Richtung S gesehen.

Das Triebwerk ist am Fahrzeugaufbau gehalten und umfaßt eine Brennkraftmaschine 1, eine Kupplung 2, ein Transaxlesystem 3 und ein Getriebe 4 mit Achsabtrieb. Als Transaxlesystem 3 wird bei einer vorn im Fahrzeug angeordneten Antriebseinheit und hinten im Fahrzeug angeordnetem Getriebe das Kraftübertragungssystem zwischen Brennkraftmaschine 1 und Getriebe 4 uczeichnet. Es besteht im wesentlichen aus einem die Brennkraftmaschine 1 mit dem Getriebe 4 verbinden-

den Tragrohr 30, durch das eine Antriebswelle 29 geführt und in dem sie gelagert ist

Die Brennkraftmaschine 1 wird Ober Lager S und das Getriebe 4 wird über Lager 8 zum Fahrzeugaufbau hin abgestützt Die Antriebswelle 29 ist über Lager 43 bis 48 im Tragrohr 30 gehalten. Das Lager 43 in der vorderen Antriebseinheit dient als Kurbelwellenlager und das Imager 48 in der hinteren Antriebseinheit dient zur Aufnahme der Getriebeeingangswelle. Die Antriebswelle 29 wird zwischen den Lagern 43 bis 48 als durchgehend? starre Welle angesehen.

Zur Vermeidung der Anregung der Antriebswelle 29 durch Schwingungen des Triebwerkes wird die Resonanzfrequenz des Antriebsstranges (Antriebswelle und Getriebeeingangswi-lle) über die möglichen anregenden Frequenzen des Triebwerkes gelegt Dies erfolgt bei der Antriebswelle 29, die mit der Getriebeeingangswelle mittels einer Klemmhülse 49 starr verbunden ist, durch eine Lageranordnung in den schwingungsarmen Bereichen der ersten möglichen, oberhalb des möglichen Drehzahlbereiches liegenden Biegeresonanz, wodurch sich eine etwa gleichmäßige Lageranordnung in Abständen von AX1 bis ΔΧ5 über die gesamte Länge der Antriebswelle 29 mit gleichen Resonanzfrequenzen der einzelnen Abschnitte ergibt Durch die Verbindung der Antriebswelle 29 mit der Getriebeeingangswelle über die biegesteife lClemmhülse 49 ist die Welle als durchgehende Welle zu betrachten.

Damit die von der Antriebswelle 29 ausgehenden Restvibrationen wirksam abgedämpft und Toleranzen bzw. Schläge der Welle ausgeglichen werden, sind die Wellenlager 43 bis 48 elastisch ausgeführt Diese Lager 43 bis 48 weisen zu diesem Zweck eine innere elastische Distanzbuchse 31 sowie eine äußere elastische Distanzbuchse 33 auf. Die innere Distanzbuchse 31 ist zwischen

ίο Antriebswelle 29 und Kugellager angeordnet und weist vorragende Stege 32 auf. Die äußere Distanzbuchse 33 ist zwischen Tragrohr 30 und Kugellager angeordnet und weist dem Tragrohr 30 zugerichtete Stege 34 auf, die in Längsrichtung der Antriebswelle 29 verlaufen.

Zwischen diesen Stegen 34 sind jeweils Nuten 35 vorgesehen. Die Stege 32 und 34 üben eine gleichmäßige Pressung auf die Antriebswelle 29 und auf die innere Wandung des Tragrohres 30 aus.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Lager 43 bis 48 ist die innere Distanzbuchse 36 mit vorragenden Stegen 37 versehen, die — in Achsrichtung der Antriebswelle 29 geschnitten gesehen — zur Antriebswelle 29 spitz zulaufend ausgebildet sind. Die Wirkung dieser weiteren Wellenlagerausführung entspricht der Wellenlagerausführung nach F i g. 3.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Antriebswellenlagerung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Personenkraftwagen, wobei das Triebwerk aus einer Brennkraftmaschine mit Kupplung, mindestens einem Wechselgetriebe und einem Achsgetriebe besteht und das Wechselgetriebe mit dem Achsgetriebe zu einer im Heck vorgesehenen Antriebseinheit zusammengefaßt und über ein in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtetes Tragrohr mit der im Bug angebrachten Brennkraftmaschine verbunden ist, die mit der hinteren Antriebseinheit über die innerhalb des Tragrohres angeordnete Antriebswelle in treibender Verbindung steht, die in Lagern des Tragrohres gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß diese Lager (43 bis 48) in den schwingungsarmen Bereichen der 1. möglichen, oberhalb des möglichen Drehzahlbereichs liegenden Biegeresonanz angeordnet sind und daß die Wellenabschnitte zwischen diesen Lagern (43 bis 48) in etwa gleiche Resonanzfrequenzen aufweisen.

2. Antriebswellenlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager (43 bis 48) innere und äußere elastische Distanzbuchsen (31; 33; 36) aufweisen, wobei die inneren Distanzbuchsen (31; 36) zwischen Antriebswelle (29) und Kugellager und die äußeren Distanzbuchsen (33) zwischen Tragrohr (30) und Kugellager angeordnet sind, und der Antriebswelle (29) und dem Tragrohr (30) zugerichtete Stege (32; 34; 37) aufweisen, die am Umfang der Distanzbuchsen (31; 33; 36) verteilt angeordnet sind und in Längsrichtung der Antriebswelle (29) verlaufen.

3. Antriebswellenlagerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der Antriebswelle (29) zu gerichteten Stege (37) der inneren Distanzbuchsen (31; 36) — in Achsrichtung der Antriebswelle (29) geschnitten gesehen — spitz zulaufend ausgeführt sind.