DE8407526U1

DE8407526U1 - Triebwerkseinheit fuer ein fahrzeug

Info

Publication number: DE8407526U1
Application number: DE19848407526U
Authority: DE
Original assignee: RIV SKF Officine di Villar Perosa SpA
Current assignee: SKF Industrie SpA
Priority date: 1983-03-17
Filing date: 1984-03-12
Publication date: 1984-06-28
Also published as: JPS59172627U; GB2136373A; FR2542678A3; FR2542678B3; IT8353070V0; GB2136373B; GB8406365D0; US4648475A

Description

PRINZ, LEIS'£fy^:BJUJNkE/&:.|&ARTNER

Patentanwälte European Patent Attorneys

München Stuttgart

12. Mai 1984

RIV-SKF OPFICINE DI VIlLAR PEROSA S.p.A.

Via Mazzini, 53

10123 Torino (Italien)

Unser Zeichens: R 1110

Triebwerkseinheit für ein Fahrzeug

Sas Gebrauchsmuster bezieht sich auf eine Triebwerkseinheit für ein Fahrzeug mit einem quer liegenden Motor und einem längs des Motors angeordneten Getriebekasten, worin die Halbwellen, welche den Antrieb der Antriebsräder des Fahrzeuges bewirken, die gleiche länge haben. Eine der Halbwellen erhält ihren Antrieb von dem Differential über eine Zwischenwelle, welche unterhalb des Motors eine feste lagerung aufweist.

Es ist bekannt, daß bei modernen Fahrzeugen mit Frontantrieb mit quer liegendem Motor und Getriebekasten das Differential direkt von dem Gehäuse des Getriebekastens seitlich von der Mittellängsebene des Fahrzeuges getragen wird. Infolgedessen haben bei einigen Autotypen die Halbwellen, welche die Antriebskraft von dem Differential auf die Antriebsräder des Fahrzeuges übertragen, verschiedene Länge. Diese Asymmetrie der Endelemente der Triebwerkseinheit kann beim lauf Nachteile

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und Vibrationen ergeben und auch eine Verminderung der Bodenhaftung des Fahrzeuges zur Folge haben, was auf unterschiedlichen elastodynatnischen Charakteristiken der beiden unterschiedlich langüii Halbwellen beruht. Um diesen Mangel zu beseitigen, welcher übrigens bei einem Motorfahrzeug mit kleiner leistung (etwa 1000 cm⁵) vernachlässigt werden kann, jedoch bei Fahrzeugen von hoher Leistung und/oder Sportwagen beträchtliche Probleme schafft, sind Triebwerkseinheiten geschaffen worden, in welchen das Differential auf der der Mittellinie des Fahrzeuges zugekehrten Seite mit einer Zwischenübertragungswelle versehen ist, die sich zu der entgegengesetzten Seite des Fahrzeuges erstreckt, wo eie in einer starren Lagerung gelagert ist. Auf diese Weise kann das Fahrzeug Halbwellen gleicher Länge erhalten, von denen eine mit dem Differential verbunden ist, während die andere mit dem freien Ende der Übertragungswelle in Verbindung steht. Triebwerkseinheiten dieses zweiten Typs sind

jedoch verhältnismäßig kostspielig, und zwar in erster Linie wegen der starren Lagerung, welche mit größter Sorgfalt gefertigt und montiert werden muß, um gefährliche Fluchtungsunterschiede zwischen der Lagerungsachse und der Achse der Zwischenwelle zu vermeiden, wodurch Vibrationen und eine schnelle Ermüdung der Lager der Zwischenwelle auftreten können. Schließlich können durch thermische Expansion und elastische Verformung der Triebwerkseinheit beim Lauf zusätzliche Beanspruchungen oder Belastungen auftreten. Aus diesem Grunde ist der Zusammenbau einer solchen Triebwerkseinheit auch verhältnismäßig zeitraubend und schwierig.

Das Gebrauchsmuster stellt demgegenüber eine Triebwerkseinheit für ein Fahrzeug mit quer liegendem Motor der oben beschriebenen Art mit einer Zwischenwelle dar» bei welcher jedoch die erwähnten Nachteile beseitigt sind und womit auch

eine leicht und schnell zusammenzubauende wirtschaftliche Konstruktion geschaffen wurde. Das Gebrauchsmuster ist eine in sich geschlossene in ein Fahrzeug mit einem quer liegenden Motor einsetzbare Baugruppe. Diese hat einen längs dee Motors angeordneten Getriebekasten, ein unterhalb des Getriebekastens befindliches Differential, das mit zwei Halbwellen gleichem Länge verbunden ist, die mit den Fahrzeugrädern über Kugelgelenke au bestücken sind, wobei die Verbindung einer der Halbwellen mit dem Differential aus einer Zwischenwelle besteht, welche nahe der Halbwelle eine Lagerung hat, die unter dem Motor angeordnet ist.

Das Gebrauchsmusier kennzeichnet sich dadurch, daß die Lagerung ein Wälzlager mit einem an der Zwischenwelle befestigten innereji Ring einen äußeren Ring und eine Mehrzahl von dazwischen befindlichen WälzkÖrpern aufweist, wobei das Wälzlager in einem an dem Motor befestigten Gehäuse untergebracht ist, das aus wenigstens einem Preßformstück aus Metallblech besteht, und wobei eine elastisch verformbare elastomere Zwischenhülse das Gehäuse und den äußeren Wälzlagerring durch direkte Anhaftung in einer Vulkanisationsphase derart starr miteinander verbindet, daß diese Teile eine Einheit bilden,und wobei die Hülse so beschaffen ist, daß sie Fluchtungsdifferenzen zwischen der Zwischenwelle und der Achse des Gehäuses ermöglicht, ohne das Wälzlager zu überlasten, und Vibrationsüberleitungen zwischen dem Motor und der Zwischenwelle abgedämpft werden.

JhJSführungsbeispiele des Gebrauchsmusters zeigt die Zeichnung. In dieser sind:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Triebwerkseinheii für ein nicht gezeigtes Fahrzeug gemäß dem Gebrauchsmuster,

Pig. 2 und 3 Schnittdarstellungen einer Aus führuiiga form eines Teiles der Triebwerkseinheit nach Fig. 1, wobei Fig. 3 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt nach linie III-III in Fig. 2 darstellt,

Fig. 4 und 5 SchnittdarStellungen einer zweiten Aus« führungsform des gleichen Teiles der Trlebwei'kseinheit nach Fig. 1, wobei Fig. 5 einen Schnitt nach Linie V-V in Fig. 4 in vergrößertem Maßstab darstellt«

In Fig. 1 zeigt 1 allgemein eine Triebwerkseinheit für ein Fahrzeug mit einem quer liegenden Motor 2 und einem Getriebekasten 3, wobei der Getriebekasten 3 bezüglich der Mittellängsebene des Fahrzeuges seitlich versetzt ist. Eine Anordnung dieser Art ist bekannt und findet insbesondere bei Fahrzeugen mit Vorderradantrieb Verwendung. Der Getriebekasten 3 trägt auf der Unterseite ein Differential 4, dessen Gehäuse 5 starr mit dem Gehäuse des Getriebekastens 3 verbunden ist. Das Differential steht mit zwei Halbwellen 6 und 7 gleicher Länge in Verbindung,welche mit Hilfe nicht gezeigter homokinetischer Kugelgelenke bekannter Art mit den ebenfalls nicht dargestellten Antriebsrädern d£s Fahrzeuges bestückbar sind. Die Halbwelle 7 ist mittels eines Kugelgelenkes 8 bekannter Art direkt mit dem Differential verbunden, während die Halbwelle 6, die sich hinsichtlich des Getriebekastens 3 und des Differentials 4 auf der gegenüberliegenden Seite befindet, mit dem letzteren mittels einer geradlinigen Zwischenübertragxingswelle 9 in Verbindung steht, welche unterhalb des Motors 2 und parallel zu diesem verläuft und an ihrem einen Ende 10 mit einem Kugelgelenk 11 verbunden ist, das dem Kugelgelenk 8 entspricht. An das Kugelgelenk 11 schließt sich dann die Halbwelle 6 an. Die

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Zwischenwelle 9 geht direkt von einem Ende 12 des Differentials 4 aus, welches der Halbwelle 7 abgekehrt ist. Abgesehen von weiteren Lagern, die der Einfachheit halber nicht dargestellt sind, hat die Zwischenwelle 9 an ihrem Ende 10 nahe der Halbwelle 6 eine Lagerung 13, die unterhalb des Motors 2 starr befestigt ist.

Gemäß dem Gebrauchsmuster weist die Lagerung 13 ein Wälzlager 14 bekannter Bauart auf. Ein Gehäuse 15 etwa in Form einer Hülse nimmt das Wälzlager 14 auf. Befestigt ist das Gehäuse 15 an dem Motor 2 beispielsweise mit Hilfe von Schrauben 16. Zwischen dem Wälzlager 14 und dem Gehäuse 15 befindet sich innerhalb des letzteren eine elastisch verformbare im wesentlichen zylindrische Zwischenhülse 18 aus einem elastomeren Material. Das Wälzlager 14 hat einen inneren Ring 19» der auf der Wel3.e 9 drehfest und auch in axialer Richtung, beispielsweise mit Hilfe von Federringen 20, festgelegt ist. Ferner hat das Wälzlager einen mit dem Ring 19 koaxial äußeren Ring 21 und eine Mehrzahl von Wälzelementen 22, bei denen es sich in dem gezeigten Ausführungsbeispiel um Kugeln handelt. Diese Wälzelemente sind zwischen den Ringen 19 und 21 angeordnet. Die einander entgegengesetzten Enden des Wälzlagers 14 sind mit Abdichtungen 23 bekannter Art versehen. Beispielsweise kann es sich dabei um eine Doppelplatte und eine axiale und radiale Labyrinthdichtung mit einer Zentrifugalscheibe handeln. Der äußere Ring 21 ist außen durch eine äußere zylindrische Fläche 24 begrenzt und innerhalb eines Hülsenteiles 25 des Gehäuses 15 angeordnet. Das Gehäuse 15 ist einstückig und wird von einem einzigen Bleehpreßstüek gebildet. Dieses hat einen flachen Flansch 26, an dessen einer Seite der Hülsenteil 25 durch plastische Verformung angeformt ist. An der gegenüberliegenden Seite ist durch eine Abbiegung über 90° gegenüber der

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Ebene des Flansches 26 ein vorstehender Befestigungsflansch

27 gebildet. Der Plansch 27 hat Löcher, durch welche Schrauben 16 hindurchtreten können, die der Befestigung des Gehäuses 15 an dem Motor 2 dienen.

Die Hülse 18 ist das Element, welches das lager 14 sowohl in axialer Hinsicht als auch winkelmäßig mit dem Gehäuse verbindet. Die Hülse 18 ist also innig starr mit der zylindrischen Fläche 24 des äußeren Ringes 21 und mit der entsprechenden seitlichen inneren Zylinderwandung 28 des Hülsenteiles 25 verbunden, und zwar koaxial mit der Wandung 24. In besonderer Ausführung ist die Hülse 18 gemäß dem Gebrauchsmuster durch Vulkanisation direkt an beide Flächen 24 und

28 angeheftet, so daß sie einen integralen Bestandteil sowohl des Ringes 21 als auch des Gehäuses 15 bildet. Die genannten Teile stellen also zusammen mit der Hülse 18 einen einzigen einheitlichen Bauteil dar. Um leichte Fluchtungsunterschiede zwischen dem Ring 21 und der Achse des Gehäuses 15 (insbesondere gegenüber der Achse des Hülsenteiles 23) zu ermöglichen, ohne daß dadurch eine Überlastung des Lagers 14 eintritt, muß die Hülse 18 genügend elastisch nachgiebig sein. Außerdem soll die Hülse 18 die Eigenschaft haben, die Oberleitung von Vibrationen zwischen dem Motor 2 und der Zwischenwelle 9 abzudämpfen. Weiterhin muß die Hülse 18 die Fähigkeit haben, im Betrieb größere thermische und chemische Beanspruchungen auszuhalten, da die Lagerung. 13 infolge ihrer Stellung der von dem Motor 2 ausgehenden Hitze ausgesetzt ist und dem Angriff von flüssigen und gasförmigen Kohlenwasserstoffen unterliegt. Auf Grund zahlreicher Versuchsergebnisse hat es sich überraschenderweise herausgestellt, daß Hülsen 18 aus elastomerem Harz mit Mischungen auf der Basis von Polychloropren alle geforderten Eigenschaften haben.

Me Fig. 2 und 3 zeigen eine abgeänderte Ausführung 29 der Lagerung 13 der Fig. 1, welche anstelle dieser in der Triebwerkseinheit Verwendung finden kann. Teile und Einzelheiten, die den bereits beschriebenen gleichen oder ähnlich sind, sind mit den gleichen Bezugszahlen versehen. Die Lagerung 29 unterscheidet sich von der Lagerung 13 nur hinsichtlich des Gehäuses 15, während das Lager 14 vollständig demjenigen in der mit Bezug auf Fig. 1 beschriebenen Lagerung 13 entspricht. Es versteht sich, daß das Lager 14 durch irgendeine andere bekannte Wälzlagerart ersetzt werden kann, welches einfache und/oder doppelte Ringe von Wälzkörpern hat, vorausgesetzt, es ist ein äußerer, gegebenenfalls mehrteiliger Ring vorhanden, der direkt starr und innig mit der elastomeren Hülse 18 verbunden ist, nämlich im Gießverfahren durch direktes Aufvulkanisieren auf die Außenseite 24 des äußeren .Ringes. Das Gehäuse 15 der Lagerung 29 enthält eine im wesentlichen zylindrische Stahlblechhülse 30 mit einer inneren zylindrischen Seitenfläche 31, die direkt und 'innig starr mit dem elastomeren Element 18 verbunden ist. Ferner enthält das Gehäuse 15 ein gefaltetes, im wesertlichen C-fÖrmiges Metallpreßstück 32, das beispielsweise durch Punktschweißung mit der Außenseite 33 der Hülse 30 verbunden ist. Das Metallpreßstück 32 hat Löcher 34 mit Muttern 16, mit deren Hilfe das Gehäuse 15 durch Bolzen an dem Motor 2 angebracht sein kann.

Bei der Ausführungsform 36 der Lagerung 13 der Fig. 1, wie sie in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist, sind die Einzelteile, welche den bereits beschriebenen ähnlich sind, wiederum mit den gleichen Bezugszahlen versehen. Die Lagerung 36 unterscheidet sich von der Lagerung 13 nach Fig. 1 ebenso wie die Lagerung 29 der Fig. 2 und 3 nur in der Form und der Ausbildung des Gehäuses 19» während das Lager 14 mit dem-

jenigen der Jig. 1 vollkommen identisch ist. Auch bei der Ausführungsform nach den Pig. 4 und 5 könnte das Lager 14 durch ein anderes bekanntes Wälzlager mit einem oder mehreren Ringen von Wälzkörpern ersetzt sein. Das Gehäuse 15 der lagerung 36 besteht aus zwei spiegelbildlich völlig symmetrischen Elementen 37 und 38, die jeweils wie das Gehäuse 15 der Lagerung 13 aus einem einzigen im wesentlichen ebenen Metallblechstück gepreßt und ausgeschnitten sind, derart, daß ein im wesentlichen zylindrischer Hülsenteil 39 und ein Befestigungsflansch 40 vorhanden ist, der gegenüber der Ebene, in welcher die die Elemente 37 und 38 bildenden Blechabschnitte liegen, um 90° abgekantet ist. Die Elemente 37 und 38 verlaufen in der gleichen Richtung wie der Hülsenteil 39. Die Flansche 40 haben Löcher 41 für den Durchtritt von Schrauben 16. Im übrigen können die in der Längsrichtung nebeneinander verlaufenden Elemente 37 und 38 beispielsweise durch Punktschweißung miteinander verbunden sein. Die beiden Hülsenabschnitte 39 der Elemente 38 und 37 bilden somit eine einzige Hülse 42, in welcher das Lager 14 mit dem elastomeren Element 18 untergebracht ist. Die zylindrischen Innenflächen 43 der Hülse 42 sind direkt und innig starr mit der elastomeren Hülse 18 verbunden.

Die Vorteile des beschriebenen Gebrauchsmuster sind offenbar* Es ergibt eine Triebwerkseinheit mit quer liegendem Motor und Getriebekasten, derart, daß die Halbwellen gleiche Länge haben, wobei die Zwischenwelle., welche eine der Halbwellen mit dem Differential verbindet, kostensparend mittels einer einzigen Einheit gelagert ist, welche schnell und leicht zusammenzusetzen ist und keine genaue koaxiale Stellung der Zwischenwelle und der Lagerungsachse erfordert. Durch das Gebrauchsmuster werden aldo die Mängel von Triebwerkseinheiten mit Halbwellen verschiedener Länge vermtöen,

während gleichzeitig jauch die Mängel eines schwierigen Zusammenbaues, eines unregelmäßigen Laufes und hoher Kosten von Triebwerkseinheiten mit einer Zwischenwelle fortfallen, die auf befestigten starren Lagerungen gelagert ist. Zusätzlich bietet das Gebrauchsmuster noch den Vorteil einer Dämpfungswirkung gegenüber Schwingungen, die von dem Motor auf die Zwlsehenwelle übergeleitet werden könnten. Daraus ergibt sich ein ruhigerer Lauf der Einheit und eine Verminderung des Gewichtes der Lagerung der Zwischenwelle. Schließlich werden durch das Gebrauchsmuster die Herstellungskosten der Lagerkonetruktion gegenüber denjenigen drastisch vermindert, die für die Konstruktion bekannter starrer Lagerungen aufzuwenden sind, die von einem einzigen Gußstück aus Aluminium oder einer Leiehtlegierung gebildet werden. Die Verwendung von elastomeren Hülsen aus Polychloropren löst endlich in zufriedenstellendei· Weise alle Probleme, die der Benutzung von Hülsen aus normalem Gummi anhaften.

Das Gebrauchsmuster umfaßt auch Abänderungen der praktischen Ausführung, denen ebenfalls der beschriebene Lösungsgedanke zugrunde liegt.

Claims

PRINZ, Patentanwälte European Patent Attorneys München Stuttgart 12. Mai 1984 RIV-SEP OFPICINE DI VILLAR PEROSA S.p.A. Via Mazzini, 53 10125 Torino (Italien) Unser Zeichen; R 1110 Schutzansprüche

1. 3>riebwerkseinheit für ein Fahrzeug mit einem quer liegenden Motor (2), mit einem längs des Motors angeordneten Getriebekasten (3) und einem unterhalb des Getriebekastens (3) befindlichen Differential (4), das mit zwei Halbwellen (6, 7) von gleicher Länge verbunden ist, die mit den j?ahrzeugrädern über Kugelgelenke zu bestücken sind, wobei die Verbindung einer (6) der Halbwellen (6, 7) mit dem Differential (4) aus einer Zwischenwelle (9) besteht, welche nahe der Halbwelle (6) eine Lagerung (13, 29, 36) hat, die unter dem Motor (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung (13, 29, 36) ein Wälzlager (14) mit einem an der Zwischenwelle (9) befestigten inneren Ring (19), einem äußeren Ring (21) und mit dazwischen befindlichen Wälzkörpern (22) aufweist, wobei das Wälzlager (Η) in einem an dem Motor (2) befestigten Gehäuse (15) untergebracht ist, das aus wsnigstens einem Preßformstück (26) aus Metallblech besteht und wobei eine elastiach verformbare elastomere Zwischenhtilse (18) das Gehäuse und den äußeren Wälzlagerring (21) durch direkte Anhaftung in einer Vulkanisierphaee derart starr miteinander verbindet, daß diese Teile eine Einheit bilden, und wobei die Hülse (1Θ) so beschaffen ist, daß sie

Fluchtungsdifferenzen zwischen der Zwischenwelle und der Achse des Gehäuses (15) ermöglicht, ohne das Wälzlager (14) zu überlasten, und Vibrationsüberleitungen zwischen dem Motor und der Zwischenwelle abgedämpft werden.

2. Triebwerkseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastomere Hülse (18) aus einem Gemisch auf der Basis von Polychloropren besteht.

3. Triebwerkseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (15) zwei aus Metallblechpreßstücken (30, 32, 37, 38) bestehende Elemente aufweist, die durch Punktschweißung verbunden sind.