DE3822644C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Lagerung des Antriebsaggregates eines Kraftfahrzeuges nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to the storage of the drive unit of a motor vehicle according to the preamble of the claim 1.

Eine Abstützung zwischen Motor-Getriebe-Einheit und Achsgetriebe-Gehäuse durch eine solche Lagerung mit torsionssteif verbundenen im übrigen starr an dem Motor und dem Achsgetriebe angebundenen Rohren stellt eine wesentlich wirksamere schwingungs- und geräuschdämpfende Lagerung dar, als eine solche, wie sie noch zu einem früheren Zeitpunkt aus US 27 38 024 bekannt ist, bei der noch keine starren Verbindungsrohre eingesetzt sind. Dort wurde zur Verbesserung einer schwingungs- und geräuschdämpfenden Lagerung des Motors und des damit lediglich über eine Kardanwelle verbundenen Achsgetriebes versucht, das Achsgetriebe bei möglichst geringem Schwingungsausschlag dadurch möglichst weich zu lagern, daß für das Achsgetriebe weit auseinander liegende Stützlager eingesetzt wurden. Diese Lösung ist jedoch gegenüber einer starren Rohrabstützung zwischen Motor und Achsgetriebe grundsätzlich unterlegen.A support between the motor-gear unit and the axle gear housing through such a bearing with torsional stiffness connected rigidly to the engine and the axle gear connected pipes provides a much more effective vibration and silencing storage, as such, as previously known from US 27 38 024 is where no rigid connecting pipes are used are. There was to improve vibration and noise-damping mounting of the engine and thus only Tried via a propeller shaft connected to the Axle gear with the lowest possible vibration deflection to store as softly as possible that far for the axle drive spaced support bearings were used. This solution however, is opposed to a rigid pipe support between the engine and axles inferior.

Ausgehend von dem Ziel, eine möglichst schwingungs- und damit gleichzeitig auch geräuschdämpfende Lagerung der aus Motor-Getriebe-Einheit und Achsgetriebe bestehenden Aggregateeinheit zu erreichen, wäre es am besten, den Motor und das Achsgetriebe absolut starr miteinander zu verbinden. Recht gut erreichbar wäre dies durch ein durchgehendes eine Kardanwelle aufnehmendes starres Rohr zwischen Motor und Achsgetriebe. Starting from the goal of being as vibration and thus at the same time also noise-damping mounting of the engine-gearbox unit and axle gear existing unit it would be best to reach the engine and the final drive absolutely rigid to connect. Easily accessible this would be through a continuous cardan shaft rigid tube between engine and axle gear.  

Bei großen Abständen zwischen Motor-Getriebe-Einheit und Achsgetriebe wäre eine solche starre Verbindung allerdings insbesondere aus Gewichtsgründen in vielen Fällen praktisch nicht realisierbar. In diesen Fällen wird die starre Verbindung, wenn sie in Form eines die Antriebswelle umfassenden Rohres vorliegt, durch ein torsionssteifes Biegegelenk entsprechend der gattungsgemäßen Lagerausführung aufgetrennt. Durch die Torsionssteifigkeit des Biegegelenks bleibt der Vorteil einer starren Verbindung in bezug auf eine gegenseitige Aufhebung der an den voneinander entfernten Enden des Antriebsaggregates auftretenden Drehmomente erhalten.With large distances between the motor-gear unit and the axle gear would be such a rigid connection in particular practically not in many cases for weight reasons realizable. In these cases the rigid connection, if it is in the form of a tube comprising the drive shaft due to a torsionally rigid flexible joint the generic bearing design separated. Through the Torsional stiffness of the flexible joint remains the advantage of one rigid connection with regard to mutual cancellation at the distant ends of the drive unit Torques occurring.

Durch die gelenkige Verbindung ist jedoch eine gegenseitige Biegemomentenabstützung nicht mehr möglich. Dieser Nachteil wird bei der gattungsgemäßen bekannten Biegegelenk-Verbindung nach US 31 49 689 zum Teil dadurch ausgeglichen, daß das Biegegelenk über ein zusätzliches Lager an dem Fahrzeugrahmen abgestützt wird. Dabei ist dieses bekannte Lager in praktisch gleichem Abstand zu der Motor-Getriebe-Einheit einerseits und dem Achsgetriebe andererseits angeordnet wie das Biegegelenk selbst. Lediglich bedingt durch die konkrete Ausbildung der Lagereinrichtung liegt der Anlenkpunkt der Abstützung gegenüber dem Fahrzeugrahmen in Achsrichtung der Stützrohre geringfügig neben der Biegegelenkachse der Antriebswelle. Diese Abweichung ist jedoch so gering, daß keine wirksame Kraftangriffspunktverschiebung in bezug auf eine weiche Lagerabstützung erzielbar ist. Dadurch steht 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 liegt, nur noch ein stark verringerter Hebelarm zur Verfügung. Dies hat wiederum das Erfordernis einer geräuschungünstigeren härteren Lagerung zur Folge.Due to the articulated connection is a mutual Bending moment support is no longer possible. This disadvantage is in the generic known flexible joint connection according to US 31 49 689 partially offset by the fact that the flexure supported by an additional bearing on the vehicle frame becomes. This well-known bearing is practical equal distance to the motor-gear unit on the one hand and the axle gear on the other hand arranged like the flexure itself. Only due to the specific training of the Bearing device is the pivot point of the support opposite the vehicle frame in the axial direction of the support tubes slightly next to the flexible joint axis of the drive shaft. This deviation is however so small that there is no effective force application point shift in terms of soft bearing support is achievable. This stands for the support of the engine Gear unit or the axle gear against start-up and Braking forces (external drive and braking torques) in relation to the outside of the engine-transmission unit or the axle gear arranged bearing that with completely rigid connection between motor-gear unit and axle gear in each other part of the unit is only a greatly reduced  Lever arm available. This in turn has the requirement less noisy, harder storage.

Hier eine tatsächlich wirksame Verbesserung in bezug auf eine weichere Lagerung zumindest der Motor-Getriebe-Einheit zu erreichen, ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung.Here is an actually effective improvement on one to achieve softer storage for at least the motor-gear unit, is the object of the present invention.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Biegegelenkabstützung nach den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.This task is solved by a flexible joint support according to the characterizing features of claim 1.

Durch den jeweils in Achsrichtung mit seinem jeweiligen freien Ende in dem erfindungsgemäßen Maße über das Biegegelenk axial herausragenden Ansatz wird der jeweils zwischen Motor-Getriebe-Einheit und Achsgetriebe einerseits und am Fahrzeugrahmen befestigtem Stützlager andererseits wirksame Hebelarm um das beanspruchte Maß des axialen Abstandes zwischen Biegegelenk und Stützlager-Angriffspunkt vergrößert. Bedingt durch einen derart vergrößerten Hebelarm kann die Antriebsaggregate-Lagerung entsprechend weicher als bei einer Abstützung direkt im Bereich des Biegegelenkes ausgelegt werden. Darüber hinaus ist es durch das Vorsehen eines erfindungsgemäßen über das Biegegelenk hinausragenden Rohransatzes möglich, das Stützlager an eine solche Karosserie- bzw. Fahrzeugrahmenstelle zu legen, die bereits von Hause aus äußerst steif und tragfähig ist.By the respective in the axial direction with its respective free End to the extent of the invention axially over the flexible joint The outstanding approach is that between the engine-gearbox unit and axle gear on the one hand and on the vehicle frame attached support bearing on the other hand effective lever arm around that claimed dimension of the axial distance between the flexible joint and support bearing point of attack enlarged. Due to one the lever assembly can be so enlarged lever arm correspondingly softer than with a support directly in Area of the flexible joint. Beyond that it by the provision of an inventive over the flexure protruding pipe approach possible, the support bearing to place such a body or vehicle frame, which is already extremely rigid and stable from the start.

An welchem der beiden Rohre ein verlängerter Ansatz vorgesehen ist, ist an sich gleichgültig. Entscheidend ist lediglich, daß im Vergleich zu einer Abstützung im direkten Bereich des Biegegelenkes eine Hebelarmverlängerung in bezug auf die Antriebsaggregateteile erzielt wird.On which of the two pipes an extended approach is provided is indifferent in itself. The only thing that matters is that compared to a support in the direct area of the flexible joint a lever arm extension with respect to the drive unit parts is achieved.

Im Falle eines Fahrzeugaufpralles (Crash-Fall) ist es teil­ weise erwünscht, daß die starre Rohrverbindung zwischen Motor- Getriebe-Einheit und Achsgetriebe Aufprallenergie absorbiert. In the event of a vehicle collision (crash), it is partial wished that the rigid pipe connection between engine Gear unit and axle gear absorb impact energy.  

Zu diesem Zweck kann das Biegegelenk so ausgelegt sein, daß es sich bei Überschreiten einer bestimmten von einem Aufprall ausgehenden Axialkraft auftrennt. In diesem Fall kann dadurch absorbierende Verformungsenergie erzeugt werden, daß eines der beiden Rohre in das Gegenrohr unter gegenseitiger Rohrverformung eindringt. Eine solche hohe Verformungsenergie benötigende gegenseitige Rohrverformung kann beispielsweise dadurch erzielt werden, daß eines der Rohre sich gegenüber dem anderen konisch verengt. In diesem Falle können die Rohre nämlich nur unter starker gegen­ seitiger Verformung (Aufweitung des einen bzw. Zusam­ mendrücken des anderen Rohres) ineinander eintauchen.For this purpose, the flexible joint can be designed so that it yourself when exceeding a certain from an impact separating outgoing axial force. In this case it can absorbing deformation energy are generated that one of the two tubes in the counter tube below  mutual tube deformation penetrates. Such a high one Mutual pipe deformation requiring deformation energy can be achieved, for example, that one of the Pipes narrowed conically towards the other. In this Traps can only against strong pipes side deformation (expansion of one or together press the other tube) into each other.

Dafür, daß die Rohre auch tatsächlich ineinander eintau­ chen und kein vertikales Ausknicken an dem Biegegelenk er­ folgt, sorgt das mit axialem Abstand zu dem Biegegelenk an dem Rohransatz angebrachte Stützlager. Durch den Abstand wird auch in diesem Falle eine in bezug auf eine Lage­ fixierung des Biegegelenkes krafterhöhende Hebelwirkung erzielt.For the fact that the pipes actually merge into each other and no vertical buckling on the flexible joint follows, this ensures an axial distance to the flexible joint support bearing attached to the pipe neck. By the distance in this case too, it becomes one in relation to a location fixation of the bending joint force-increasing leverage achieved.

Bei einer stauchfähigen Ausbildung der die Motor-Getriebe- Einheit mit dem Achsgetriebe verbindenden Rohre sind selbstverständlich auch die kardanisch in den Rohren mit­ einander verbundenen Antriebswellen ineinanderschiebbar zu gestalten.With a compressible design of the engine gearbox Tubes connecting the axle gear unit of course the gimbal in the tubes with interconnected drive shafts to one another shape.

Durch die von den Verbindungs-Rohren aufgenommene Verfor­ mungsenergie kann bei einem Fahrzeugaufprall der Fahr­ zeugvorbau entsprechend entlastet werden.Due to the Verfor Mung energy can the driving in a vehicle impact tool stem are relieved accordingly.

Ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Lagerung des Antriebsaggregates ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.An embodiment for a storage according to the invention the drive unit is schematic in the drawing shown.

Es zeigtIt shows

Fig. 1 eine Längsansicht der Lagerung der Verbindungs­ rohre, Fig. 1 is a longitudinal view of the mounting of the connection pipes,

Fig. 2 einen Schnitt durch die Lagerung nach Linie II- II in Fig. 1. Fig. 2 shows a section through the bearing according to line II-II in FIG. 1.

Das insgesamt aus einer Motor-Getriebe-Einheit 1 und einem Getriebe 2 bestehende Antriebsaggregat ist an dem Fahrzeug­ rahmen 3 des Fahrzeuges gelagert.The drive unit, consisting of a motor-transmission unit 1 and a transmission 2 , is mounted on the vehicle frame 3 of the vehicle.

Dabei sind sowohl die Motor-Getriebe-Einheit 1 als auch das Achsgetriebe 2 jeweils einmal für sich über Motor-Lager 4 und Achsgetriebe-Lager 5 gegenüber dem Fahrzeugrahmen 3 ab­ gestützt. Eine gemeinsame weitere Abstützung ist durch ein zwischen Motor-Getriebe-Einheit 1 und Achsgetriebe 2 ange­ ordnetes Stützlager 6 gegeben.Both the motor-gear unit 1 and the axle gear 2 are each supported individually for the motor frame 4 and the axle gear bearing 5 with respect to the vehicle frame 3 . A common further support is given by a support bearing 6 arranged between the motor-gear unit 1 and the axle gear 2 .

Dieses an dem Fahrzeugrahmen 3 fixierte Stützlager 6, mit dem insbesondere Anfahr- und Bremsmomente des Antriebsagg­ regates aufgenommen werden, steht mit den abzustützenden Antriebsaggregateteilen über durch ein Biegegelenk 7 inein­ ander greifende fest an einerseits der Motor-Getriebe-Ein­ heit 1 und an dem Achsgetriebe 2 andererseits angebundene Rohre 8, 9 in Verbindung. Innerhalb der Rohre 8, 9 verlaufen die nicht dargestellten über ein im Bereich des Bie­ gegelenkes 7 über ein ebenfalls nicht dargestelltes Kardangelenk miteinander gekuppelten die Antriebsenergie von der Motor-Getriebe-Einheit 1 zum Achsgetriebe 2 über­ tragenden Wellen.This fixed to the vehicle frame 3 support bearings 6, are recorded with the particular starting and braking moments of Antriebsagg regates, is related to the be supported drive units parts cross by a bending joint 7 inein other fixed to a side of the motor-gear A standardized 1 and to the axle drive 2 on the other hand connected pipes 8 , 9 in connection. Within the tubes 8 , 9 , the drive energy from the motor-gear unit 1 to the axle drive 2 via supporting shafts, which are coupled to one another in the region of the flexible joint 7 via a universal joint, also not shown, run.

Von dem Biegegelenk 7 aus erstreckt sich von dem Rohr 9 ein an dieses angeformter Ansatz 10 über das Gegenrohr 9, das dieser Ansatz 10 auch ringförmig umgreifen kann. Der Ansatz 10 bewirkt die weiter oben ausführlich beschriebene Hebel­ armverlängerung für die zusätzliche Abstützung des An­ triebsaggregates über die Rohre 8 und 9. Durch den ver­ größerten Hebelarm kann das Lager in einer für eine Schwingungsdämpfung erwünschten Weise weicher ausgebildet sein als es bei einer Lagerung im Bereich des Biegegelen­ kes 7 wegen des damit verbundenen kürzeren Hebelarmes mög­ lich wäre. Hierin liegt ein wesentlicher Vorteil der er­ findungsgemäßen Ausführung.From the flexible joint 7, an extension 10 molded onto the extension tube extends from the tube 9 via the counter tube 9 , which extension 10 can also encompass in an annular manner. The approach 10 causes the lever arm extension described in detail above for the additional support of the drive unit on the tubes 8 and 9th Due to the larger lever arm, the bearing can be designed softer in a manner desired for vibration damping than would be possible with storage in the area of the bending joint 7 due to the shorter lever arm associated therewith. This is a major advantage of the inventive design.

Das die Rohre 8 und 9 verbindende Biegegelenk 7 liegt in etwa im mittleren Bereich zwischen Motor-Getriebe-Einheit 1 und Achsgetriebe 2, um dadurch für eine für alle Antriebs­ aggregateeinheiten günstige Abstützwirkung erzielen zu können. Durch die Auswahl des Rohres 8, 9, an welches der Ansatz 10 angeformt wird, die Länge des Ansatzes 10 sowie die Lage des Biegegelenkes kann das Stützlager 6 an eine Stelle des Fahrzeugsrahmens 3 bzw. der Karosserie gelegt werden, an der dieser bzw. diese von Hause aus bereits be­ sonders steif und fest ist.The bending joint 7 connecting the tubes 8 and 9 lies approximately in the central region between the motor-gear unit 1 and the axle gear 2 , in order to be able to achieve a support effect that is favorable for all drive unit units. By selecting the tube 8 , 9 to which the extension 10 is formed, the length of the extension 10 and the position of the flexible joint, the support bearing 6 can be placed at a location on the vehicle frame 3 or the body at which this or these is already inherently particularly stiff and firm.

Um bei einem Fahrzeugaufprall entstehende Aufprallenergie durch die Rohre 8, 9 absorbieren zu können, läßt sich das Biegegelenk 7 so auslegen und einbauen, daß es ein Inein­ anderstauchen der Rohre 8, 9 im Crash-Falle nicht hindert, das heißt, daß das Gelenk sich in einem solchen Falle von selbst auftrennt. Eine wirksame Verformungsenergie kann dadurch erzielt werden, daß das Rohr 8 in ein sich von dem Biegegelenk 7 aus konisch verengendes Rohr 9 eintaucht. Dadurch kann nämlich eine energieabsorbierende relative Aufweitung bzw. Zusammendrückung der sich axial ineinander pressenden Rohre 8, 9 herbeigeführt werden. In order to be able to absorb the impact energy generated by the pipes 8 , 9 during a vehicle impact, the flexible joint 7 can be designed and installed in such a way that it does not prevent the pipes 8 , 9 from diving into one another in the event of a crash, that is to say that the joint is itself in such a case disconnects by itself. An effective deformation energy can be achieved in that the tube 8 is immersed in a tube 9 which narrows conically from the flexible joint 7 . This is because an energy-absorbing relative expansion or compression of the tubes 8 , 9, which press axially into one another, can be brought about.

Der von dem Ansatz 10 zwischen dem Stützlager 6 und dem Biegegelenk 7 gebildete Hebel sorgt im übrigen dafür, daß im Crash-Falle ein Abknicken in dem Biegegelenk 7 mit relativ geringer von dem Stützlager 6 ausgehender Kraft so­ weit vermieden werden kann, daß es tatsächlich zu einem Auftrennen des Biegegelenkes 7 mit nachfolgender Rohrver­ formung kommen kann.The lever formed by the extension 10 between the support bearing 6 and the flexible joint 7 also ensures that in the event of a crash, a kink in the flexible joint 7 with a relatively small force emanating from the support bearing 6 can be avoided to the extent that it actually does a separation of the flexure 7 can come with subsequent Rohrver deformation.

Claims (2)

1. Lagerung des Antriebsaggregates eines Kraftfahrzeuges mit einer Motor-Getriebe-Einheit (1) und einem entfernt davon angeordneten Achsgetriebe (2), bei dem die Motor-Getriebe-Einheit (1) und das Achsgetriebe-Gehäuse (2) über je ein starr angebundenes Rohr (8, 9) torsionssteif in einem Biegegelenk (7) miteinander verbunden sind, das an dem Fahrzeugrahmen (3) 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 (8) der Motor-Getriebe-Einheit geführten Antriebswelle über ein im Bereich des die starren Rohre (8, 9) verbindenden Biegegelenkes (7) angeordnetes Kardangelenk auf eine durch das starre Rohr (9) des Achsgetriebes (2) geführte weitere Welle übertragen wird, wobei das das Biegegelenk (7) an dem Fahrzeugrahmen (3) abstützende federnde Stützlager (6) an dem freien Ende eines von einem der beiden Rohre (8, 9) ausgehenden Ansatz (10) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlenkstelle des federnden Stützlagers (6) an dem Fahrzeugrahmen (3) um mindestens 10% der kürzesten Entfernung zwischen den übrigen Lagern (4, 5) der Motor-Getriebe-Einheit (1) einerseits und des Achsgetriebes (2) andererseits gegenüber der Achse des Biegegelenkes (7) in Richtung der Motor- Getriebe-Einheit (1) bzw. des Achsgetriebes (2) verschoben ist.1. Storage of the drive unit of a motor vehicle with a motor-gear unit ( 1 ) and a remotely located axle gear ( 2 ), in which the motor-gear unit ( 1 ) and the axle gear housing ( 2 ) each have a rigid connected pipe ( 8, 9 ) are torsionally rigid in a flexible joint ( 7 ), which is resiliently mounted on the vehicle frame ( 3 ) or on the body and allows vertical movements at least to the driving level and in which the drive energy from one through the rigid Transfer the tube ( 8 ) of the motor-gearbox drive shaft to a further shaft through the rigid tube ( 9 ) of the axle drive ( 2 ) via a universal joint ( 7 ) connecting the rigid tubes ( 8, 9 ) is, wherein the flexural joint (7) on the vehicle frame (3) supporting resilient support bearings (6) at the free end of one of the two tubes (8, 9) outgoing approach (10 ) is arranged, characterized in that the articulation point of the resilient support bearing ( 6 ) on the vehicle frame ( 3 ) by at least 10% of the shortest distance between the other bearings ( 4, 5 ) of the motor-transmission unit ( 1 ) on the one hand and Axle gear ( 2 ), on the other hand, is shifted relative to the axis of the flexible joint ( 7 ) in the direction of the motor-gear unit ( 1 ) or the axle gear ( 2 ). 2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Fall eines Fahrzeugaufpralles (Crash-Fall) das Biegegelenk (7) trennbar ausgelegt ist, und die beiden Rohre (8, 9) in Achsrichtung so ineinandergreifend ausgebildet sind, daß sie durch Verformen mindestens eines der beiden Rohre ineinander stauchbar sind.2. Storage according to claim 1, characterized in that in the event of a vehicle impact (crash), the flexible joint ( 7 ) is designed to be separable, and the two tubes ( 8, 9 ) are designed so that they engage in one another in the axial direction so that they are deformed at least one of the two tubes are compressible.