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Die
Erfindung betrifft eine Antriebslagerung für einen Kraftwagen der im Oberbegriff
des Anspruchs 1 genannten Art.
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Eine
derartige Antriebslagerung ist aus der
DE 31 15 394 C2 bereits
zur schwingbeweglichen Lagerung eines Verbrennungsmotors an einer
Kraftwagenkarosserie bekannt. Die bekannte Antriebslagerung umfasst
einen U-förmigen
Tragrahmen, der aus zwei seitlichen Rahmenlängsträgern und einem Rahmenquerträger zusammengesetzt
ist. Der als Fahrschemel ausgebildete Tragrahmen ist über insgesamt
vier elastische Lager an der Kraftwagenkarosserie befestigt.
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Der
Verbrennungsmotor stützt
sich an seinen einander entgegengesetzten Seitenwänden jeweils über ein
elastisches Motorlager auf dem Rahmenquerträger ab, wobei die Motorlager
jeweils an zwei voneinander beabstandeten Stützstellen an einer zugehörigen Lagerkonsole
verschraubt sind, die an die Oberseite des Rahmenquerträgers angeformt ist.
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Da
infolge der im Fahrtbetrieb üblicherweise auftretenden
wechselnden Belastungen große
Kräfte über die
Motorlager in den Tragrahmen eingeleitet werden können, ist
eine ausreichend steife und betriebsfeste Bauweise des Tragrahmen
mit entsprechend groß dimensionierten
Trägerquerschnitten vorzusehen.
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Aus
der
US 5 641 180 ist
eine Antriebslagerung für
einen Kraftwagen mit einem lösbar
an der Kraftwagenkarosserie befestigbaren Tragrahmen bekannt. Der
Tragrahmen weist einen im Wesentlichen rechteckförmigen Umfang auf und umfasst
zwei seitliche Rahmenlängsträger, die
an ihren Enden jeweils über
einen vorderen bzw. einen hinteren Rahmenquerträger miteinander verbunden sind.
Zur Versteifung des Tragrahmens sind die beiden seitlichen Rahmenlängsträger in ihrem
mittleren Längenbereich über einen
weiteren, mittleren Rahmenquerträger
des Tragrahmens miteinander verbunden, der an seinen seitlichen
Enden jeweils mit der Oberseite des zugehörigen Rahmenlängsträgers verschweißt ist. Die
Antriebslagerung umfasst insgesamt drei Stützlager zur Lagerung einer
Antriebseinheit auf dem Tragrahmen, wobei eines der Stützlager
am mittleren Rahmenquerträger
angeordnet ist und sich über
ein zugehöriges
Verbindungselement auf dem Tragrahmen abstützt. Das Verbindungselement
ist über
lösbare
Befestigungsmittel, wie z. B. Bolzen, auf dem mittleren und auf
dem hinteren Rahmenquerträger des
Tragrahmens befestigt.
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Des
Weiteren ist aus der
DE
199 20 052 A1 eine Antriebslagerung für einen Kraftwagen mit einem
lösbar
an der Kraftwagenkarosserie befestigbaren Motor-Querträger bekannt,
an dem zwei Stützlager
zur schwingbeweglichen Lagerung einer Antriebseinheit lösbar befestigt
sind. Der Motor-Querträger
erstreckt sich teilweise oberhalb eines Fahrschemels, an welchem
eine Radaufhängung schwenkbar
gelagert ist und der über
vier elastische Fahrschemellager an Längsträgern der Karosserie abgestützt ist.
Dabei ist der Motor-Querträger
gemeinsam mit dem Fahrschemel an der Karosserie befestigt, wozu
an zwei Befestigungsstellen des Fahrschemels durchgesteckte Befestigungsschrauben
vorgesehen sind, die jeweils eine Hülse des Motor-Querträgers sowie
eine deckungsgleich angeordnete Hülse des zugehörigen Fahrschemellagers durchsetzen.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Antriebslagerung für einen Kraftwagen der im Oberbegriff
des Anspruchs 1 genannten Art dahingehend zu verbessern, dass eine
besonders gewichtsparende Bauweise des Tragrahmens ermöglicht wird.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Weitere
die Erfindung in vorteilhafter Weise ausgestaltende Merkmale enthalten
die Unteransprüche.
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Der
mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, dass die Beanspruchung
des Tragrahmens im Fahrtbetrieb deutlich reduziert ist, da die Lagerkräfte verteilt
in die Träger
des Tragrahmens eingeleitet werden. Somit wird unter Beibehaltung
einer hohen Steifigkeit und Betriebsfestigkeit des Tragrahmens eine
Reduzierung der Trägerquerschnitte
und dadurch eine Gewichtsreduzierung ermöglicht.
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Das
Stützlager
kann dabei ein mittragendes Bauteil des Tragrahmens bilden, so dass
sich das Schwingungs- sowie das Deformationsverhaltens des Tragrahmens
im Falle eines Aufpralls des Kraftwagens durch entsprechende konstruktive
Auslegung des Stützlagers
abstimmen lässt.
Somit können in
besonders einfacher und kostengünstiger
Weise durch Veränderung
des Stützlagers
bei ansonsten unverändertem
Tragrahmen unterschiedliche Schwingungs- und Deformationsverhalten
des Tragrahmens erzielt werden.
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Zur
besonders steifen Abstützung
des Stützlagers
können
die beiden Stützstellen
in einem steifen Eckbereich des Tragrahmens angeordnet sein. Um
dabei die Beanspruchung des Tragrahmens noch weiter zu reduzieren,
kann der Tragrahmen in diesem Eckbereich eine Befestigungsstelle
zu seiner Befestigung an der Karosserie aufweisen, so dass der Hebelarm
zwischen der Krafteinleitung an den Stützstellen und der Befestigungsstelle
des Tragrahmens an der Karosserie gering ist.
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Zur
Versteifung des Tragrahmens kann das Stützlager ein steifes Stützelement
umfassen, das in der Einbaulage des Stützlagers die beiden Stützstellen
am Tragrahmen verbindet. Um eine besonders kompakte Bauweise der
Antriebslagerung zu ermöglichen,
kann das Stützlager
in einen Zwischenraum zwischen dem zugehörigen Rahmenlängsträger und dem
Rahmenquerträger
des Tragrahmens eingreifen
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Zur
besonders platz- und gewichtsparenden Befestigung des Stützlagers
am Tragrahmen, können
die Stützstellen
des Tragrahmens jeweils durch eine zugehörige Befestigungsbuchse gebildet
sein, die nach oben hin vom Tragrahmen abragt und mit ihrer oberen
Stirnseite eine im wesentlichen ebene Auflagefläche für das Stützlager bildet.
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Nachfolgend
wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung anhand einer zeichnerischen Darstellung näher erläutert.
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In
der Darstellung zeigen:
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1 eine
Antriebslagerung für
eine Antriebseinheit eines Kraftwagens in einer perspektivischen
Schrägansicht,
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2 eine
Draufsicht auf eine linke Hälfte
eines Tragrahmens der Antriebslagerung und
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3 ein
rechtes Stützlager
der Antriebslagerung.
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In 1 ist
eine Antriebslagerung 10 zur schwingbeweglichen Lagerung
einer Antriebseinheit 20 eines Kraftwagens an einer nicht
gezeigten Kraftwagenkarosserie dargestellt.
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Die
Antriebseinheit 20 umfasst einen längs in den Kraftwagen eingebauten
Verbrennungsmotor 21 sowie ein hinten an den Verbrennungsmotor 21 angeflanschtes
Getriebe 22, das an einem hinteren Ausgang mit einer nicht
gezeigten hinteren Antriebswelle des heckangetriebenen Kraftwagens
verbunden ist.
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Die
Antriebslagerung 10 ist als an sich bekannte Dreipunktlagerung
ausgeführt
und umfasst zwei vordere seitliche Motorlager 30 und 30', über welche
die Seitenwände
des Motors 21 auf einem Integralträger 40 abgestützt sind,
sowie ein hinteres Getriebelager 50, über welches das hintere Ende
des Getriebes 22 auf einer Getriebequerbrücke 51 gelagert
ist. Die als Blechbiegeteil ausgeführte Getriebequerbrücke 51 ist
in üblicher
Weise an der Unterseite des nicht gezeigten Karosseriebodens geschraubt und
verbindet die seitlichen Begrenzungswände eines Getriebetunnels des
Karosseriebodens.
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Die
elastischen Lager 30, 30' und 50 sind jeweils als übliche Gummi-Metall-Lager
mit hoher Dämpfung
ausgeführt.
Dabei sind die vorderen Motorlager 30 und 30' als Hydrolager
ausgeführt,
während
das hintere Getriebelager 50 ein hochdämpfendes Gummilager ist.
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Zu
seiner Abstützung
auf den Motorlagern 30 und 30' ist an die beiden einander gegenüberliegenden
Seitenwände
des Verbrennungsmotors 21 jeweils ein nach außen hin
abragender Lagerarm angeflanscht, der an seinem freien Ende über einen
zugehörigen
Lagerzapfen am Motorlager 30 bzw. 30' befestigt ist.
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In
Verbindung mit 2 ist ersichtlich, dass der
als Schweißkonstruktion
aus Stahlrohrprofilen ausgeführte
Integralträger 40 weitgehend
spiegelsymmetrisch um die Mittellängsebene aufgebaut ist und
einen etwa rechteckförmigen
Umfang aufweist. Der Integralträger 40 umfasst
zwei seitliche Rahmenlängsträger 41 und 41', die jeweils
einen im wesentlichen kreisförmigen
Hohlquerschnitt aufweisen und an ihren vorderen und hinteren Enden
durch einen zugehörigen
Querträger 42 bzw. 43 des
Integralträgers 40 miteinander
verbunden sind.
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Der
Integralträger 40 bildet
einen zentralen Tragrahmen für
die verschiedenen Aggregate einer nicht gezeigten Vorderachse des
Kraftwagens und weist zu seiner Befestigung an der Kraftwagenkarosserie
an jedem seiner insgesamt vier Eckbereiche 44 und 44' sowie 45 und 45' eine zugehörige Befestigungsstelle 46 und 46' bzw. 47 und 47' auf. Bei der Montage
der Vorderachse und der Antriebseinheit 20 an der Karosserie,
wird der Integralträger 40 an
diesen Befestigungsstellen 46 und 47 jeweils im
wesentlichen starr mit der Unterseite eines zugehörigen unteren
Längsträgers einer
nicht gezeigten Vorbaustruktur der Karosserie verschraubt.
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Der
Integralträger 40 könnte anstelle
der Schraubverbindungen auch über
elastisch-dämpfende
Lager an der Vorbausstruktur der Karosserie befestigt sein und somit
einen Fahrschemel bilden.
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Wie
in Verbindung mit 3 ersichtlich umfassen die Motorlager 30 und 30' jeweils eine
zugehörige
steife Stützplatte 31 bzw. 31' aus Metall
auf deren Oberseite das zylindrische, elastische Lagerelement 32 bzw. 32' abgestützt ist.
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Die
Stützplatten 31 und 31' weisen jeweils
einen an den Durchmesser des Lagerelements 32 bzw. 32' angepassten
kreisförmigen
Außenumfang
auf, der nach vorn und hinten jeweils um eine Befestigungslasche
verlängert
ist. Die Stützplatten 31 und 31' der Motorlager 30 bzw. 30' sind jeweils
an zwei zugehörigen
Stützstellen
des Integralträgers 40 befestigt,
wobei die Stützstellen
jeweils von einer zylindrischen Befestigungsbuchsen 48 und 49 bzw. 48' und 49' des Integralträgers 40 gebildet
sind.
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Die
Befestigungsbuchsen 48 und 49 bzw. 48' und 49' sind im rechten 45 bzw.
im linken hinteren Eckbereich 45' des Integralträgers 40 angeordnet, wobei
für jedes
Motorlager 30 bzw. 30' eine zugehörige Befestigungsbuchse 48 bzw. 48' auf dem hinteren
Rahmenquerträger 43 und
eine andere zugehörige
Befestigungsbuchse 49 bzw. 49' auf einem der seitlichen Rahmenlängsträger 41 bzw. 41' angeordnet
ist.
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Die
als Rohrprofile aus Metall ausgeführten Befestigungsbuchsen 48 und 48' sowie 49 und 49' sind jeweils
auf die Oberseiten der Rahmenlängsträger 41 und 41' bzw. auf die
Oberseite des hinteren Rahmenquerträger 43 aufgeschweißt und weisen
jeweils eine im wesentlichen ebene obere Stirnseite auf, auf welcher
die Stützplatte 31 bzw. 31' des zugehörigen Motorlagers 30 bzw. 30' abgestützt ist.
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Die
Motorlager 30 und 30' sind dabei jeweils an den Befestigungslaschen
ihrer Stützplatten 31 bzw. 31' über nicht
gezeigte Schraubverbindungsmittel an den zugehörigen Befestigungsbuchsen 48 und 49 bzw. 48' und 49' verschraubt,
wobei die Stützplatten 31 und 31' mit ihrer Mittellängsachse
jeweils unter einem Winkel von etwa 45 Grad zum hinteren Rahmenquerträger 43 verlaufen
und im zugehörigen
hinteren Eckbereich 45 bzw. 45' des Integralträger 40 eine eckaussteifende Verbindung
zwischen dem hinteren Rahmenquerträger 43 und dem angrenzenden Rahmenlängsträger 41 bzw. 41' bilden.
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Um
eine besonders kompakte Anordnung der Motorlager 30 und 30' am Integralträger 40 zu
erzielen, weisen die Stützplatten 31 und 31' in ihrem mittleren
Flächenbereich
jeweils eine kreisförmige Durchtrittsöffnung auf,
die von einem unteren Endabschnitt des zugehörigen Lagerelements 32 bzw. 32' durchsetzt
ist. Der untere Endabschnitt des Lagerelements 32 bzw. 32' ist dadurch
besonders platzsparend im ansonsten freien Zwischenraum zwischen
dem hinteren Rahmenquerträger 43 und
dem angrenzenden seitlichen Rahmenlängsträger 41 bzw. 41' des Integralträgers 40 angeordnet.