DE102018117092B4

DE102018117092B4 - Vorrichtung zur Motorlagerung

Info

Publication number: DE102018117092B4
Application number: DE102018117092.0A
Authority: DE
Inventors: Steve Sattler; Jürgen Hintereder
Original assignee: MAN Truck and Bus SE
Current assignee: MAN Truck and Bus SE
Priority date: 2018-07-16
Filing date: 2018-07-16
Publication date: 2022-04-21
Anticipated expiration: 2038-07-17
Also published as: EP3823853A1; BR112020025393A2; WO2020016042A1; CN112399927A; DE102018117092A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10, 110) zur Motorlagerung für ein Kraftfahrzeug, vorzugsweise ein Nutzfahrzeug. Die Vorrichtung (10, 110) weist einen innenliegenden Gitterrahmen (12, 112) und Seitenversteifungsplatten (22, 26, 122, 126), die zum Bilden einer Sandwichstruktur mit dem innenliegenden Gitterrahmen (12, 112) beidseitig auf den innenliegenden Gitterrahmen (12, 112) aufgebracht sind, auf. Die Vorrichtung (10, 110) weist zudem ein erstes Motorlager (18), das in einem Zwischenraum (16) im innenliegenden Gitterrahmen (12) angeordnet und zumindest teilweise eingehaust ist, und/oder ein zweites Motorlager (118), das bezüglich des innenliegenden Gitterrahmens (112) außen an einer der Seitenversteifungsplatten (122) angeordnet ist, auf. Die Seitenversteifungsplatten (22, 26, 122, 126) können lokale Spannungen am Gitterrahmen (12, 122) und den Motorlagern (18, 18) durch Abstützung eines aufgrund der Gewichtskraft des montierten Motors bewirkten Biegemoments verringern. Damit können auch lokale und globale Durchbiegungen der Rahmentragstruktur verhindert oder zumindest verringert werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Motorlagerung für ein Kraftfahrzeug, vorzugsweise ein Nutzfahrzeug.
Die DE 10 2009 018 010 A1 offenbart ein Fahrzeug mit einer Rahmenstruktur, wobei die Rahmenstruktur zumindest abschnittsweise aus mehreren in einer Gitterstruktur angeordneten Längsträgern, Querträgern und Vertikalträgern gebildet ist. Dabei ist in zumindest einen aus Längsträgern, Querträgern und/oder Vertikalträgern ausgebildeten Zwischenraum ein flächiges Element eingebracht oder zumindest ein flächiges Element ist den Zwischenraum bedeckend angeordnet, wobei an dem flächigen Element Fahrzeugkomponenten befestigt sind.
Die DE 10 2013 004 804 A1 offenbart ein Leichtmetall-Fahrzeugaufhängungselement. Das Leichtmetall-Fahrzeugaufhängungselement kann Diagonalrippen nach Art eines Gittermusters aufweisen. Ein Motorlager ist in einem Gehäuseabschnitt des Fahrzeugaufhängungselements aufgenommen.
Die DE 102 57 259 A1 offenbart einen Vorderrahmen für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem Längsträger mit einem im Wesentlichen in Kraftfahrzeug-Längsrichtung verlaufenden Extrusionsprofil und einem damit verbundenen strukturellen Gussteil. Das seitlich offene Extrusionsprofil kann über eine Aussparung für die Aufnahme eines rahmenseitigen Motorlagers verfügen.
Die US 6 223 850 B1 offenbart einen Fahrzeugantrieb mit einer Motor-Getriebe-Baugruppe, bei der der Motor und das Getriebe an benachbarten Enden miteinander verbunden sind und die vier Befestigungspunkte aufweist. Der Motor hat gegenüberliegende Seiten, die jeweils einen der Befestigungspunkte aufweisen. Das Getriebe umfasst ein Gehäuse mit ebenfalls gegenüberliegenden Seiten und einer Inspektionsöffnung in dem Gehäuse neben dem Motor. Eine Abdeckung ist an dem Gehäuse befestigt und verschließt die Inspektionsöffnung. Die Abdeckung hat zwei gegenüberliegende Stützteile, die sich über die gegenüberliegenden Seiten des Getriebes hinaus erstrecken, und jedes Stützteil enthält einen der Befestigungspunkte. Die vier Befestigungspunkte sind mit Halterungen zur Befestigung des Fahrzeugantriebs in einem Fahrzeug verbindbar.
Die DE 43 22 716 A1 offenbart einen Rahmen für Fahrzeuge. Hierbei ist ein Längsträger des Rahmens eines Fahrzeuges im Wesentlichen aus drei verschiedenen Teilstücken, die jeweils ein Längsträgersegment des Fahrzeuges sind, zusammengesetzt. Ein erster Teil des Rahmens ist als den Vorderachsbereich tragender Vorderachsteilrahmen, der aus mit Querträgern verbundenen Längsträgersegmenten besteht, ausgebildet. Ein dritter Teil ist als ein eine Hinterachse tragender Hinterachsteilrahmen, der aus mit Querträgern verbundenen Längsträgersegmenten besteht, ausgebildet. Ein mittlerer, zweiter Teilrahmen übernimmt die Funktion der eigentlichen Längsträger und verbindet den ersten Teilrahmen mit dem dritten Teilrahmen. Dabei können geschlossene Strukturteile der Längsträgersegmente des mittleren Teilrahmens als Betriebsmittelspeicher ausgebildet sein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine alternative und/oder verbesserte Vorrichtung zur Motorlagerung für ein Kraftfahrzeug, vorzugsweise ein Nutzfahrzeug, zu schaffen.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen, dem Nebenanspruch 15 und der Beschreibung angegeben.
Die Vorrichtung zur Motorlagerung ist für ein Kraftfahrzeug, vorzugsweise ein Nutzfahrzeug, geeignet. Die Vorrichtung weist einen (vorzugsweise metallischen) innenliegenden Gitterrahmen auf. Die Vorrichtung weist mehrere Seitenversteifungsplatten (z. B. Innenseitenversteifungsplatten und Außenseitenversteifungsplatten) auf, die zum Bilden einer Sandwichstruktur mit dem innenliegenden Gitterrahmen beidseitig (z. B. außen, vorzugsweise außen an Längsaußenseiten des innenliegenden Gitterrahmens) auf den innenliegenden Gitterrahmen aufgebracht (z. B. verschweißt, verklebt, verschraubt und/oder miteinander umformend gefügt) sind. Die Vorrichtung weist ein erstes Motorlager, das in einem Zwischenraum im innenliegenden Gitterrahmen angeordnet und zumindest teilweise eingehaust (z. B. in einer Einhausung, einer Umhausung oder einem Gehäuse) ist, auf. Alternativ oder zusätzlich weist die Vorrichtung ein zweites Motorlager auf, das bezüglich des innenliegenden Gitterrahmens außen an einer der mehreren Seitenversteifungsplatten (z. B. der Innenseitenversteifungsplatte) angeordnet ist (vorzugsweise lösbar befestigt ist).
Die Seitenversteifungsplatten können auf vorteilhafte Weise mehrere Funktionen erfüllen. Beispielsweise haben die Seitenversteifungsplatten die Funktion, den innenliegenden Gitterrahmen auszusteifen. Die Seitenversteifungsplatten verringern zudem lokale Spannungen am Gitterrahmen und dem Motorlager durch Abstützung eines aufgrund der Gewichtskraft des montierten Motors bewirkten Biegemoments. Damit können auch lokale und globale Durchbiegungen der Rahmentragstruktur verhindert oder zumindest verringert werden. Aufgrund der versteifenden Wirkung bspw. durch die Einhausung kann ein Aufbau des Motorlagers vereinfacht werden, zum Beispiel mit einer verringerten Steifigkeit, da die umgebenden Seitenversteifungsplatten die Schubaussteifung sowie Teile der tragenden Funktion übernehmen.
Vorzugsweise kann das erste und/oder das zweite Motorlager einen Motor (z. B. Elektromotor, Verbrennungsmotor) direkt, über Halteelemente am Motor, über ein Getriebegehäuse und/oder über ein Schwungradgehäuse elastisch abstützen.
Zweckmäßig kann der innenliegende Gitterrahmen mehrere in einer Gitterstruktur angeordnete Stabelemente aufweisen. Vorzugsweise können die Stabelemente in Knotenpunkten miteinander verbunden, z. B. verschweißt, verklebt, verschraubt und/oder miteinander umformend gefügt, sein.
Insbesondere können die mehreren Seitenversteifungsplatten als ein- oder mehrteilige Blechplatten ausgebildet sein.
In einem Ausführungsbeispiel ist das erste Motorlager zumindest teilweise durch die mehreren Seitenversteifungsplatten eingehaust.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das erste Motorlager an einer Rückseite, einer Unterseite und/oder einer Oberseite des Motorlagers eingehaust. Alternativ oder zusätzlich ist das erste Motorlager an einer Vorderseite des ersten Motorlagers zugänglich (z. B. ist die Einhausung hier teilweise geöffnet).
Zweckmäßig kann eine Vorderseite des Motorlagers dem Motor zugewandt sein und/oder eine Rückseite des Motorlagers kann vom Motor weggewandt sein.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung eine Oberseitenversteifungsplatte, die vorzugsweise oben auf den innenliegenden Gitterrahmen aufgebracht ist und das erste Motorlager vorzugsweise von oben einhaust, auf. Alternativ oder zusätzlich weist die Vorrichtung eine Unterseitenversteifungsplatte, die vorzugsweise von unten auf den innenliegenden Gitterrahmen aufgebracht ist und das erste Motorlager vorzugsweise von unten einhaust, auf. Mit zunehmender Anzahl von Versteifungsplatten kann die Versteifungswirkung der Einhausung und das Widerstandsmoment gegen ein Biegemoment vergrößert werden.
In einer Ausführungsform weist das erste Motorlager einen Motoranbindungsbereich (z. B. ein oder mehrere Motoranbindungselemente) auf, der vorzugsweise außerhalb des Zwischenraums und/oder überstehend (z. B. nach innen bzw. in einer Richtung zum Motor hin) über eine der mehreren Seitenversteifungsplatten (z. B. die Innenseitenversteifungsplatte) angeordnet ist. Damit kann bspw. eine Montierbarkeit des Motors vereinfacht werden.
In einer weiteren Ausführungsform weist das erste Motorlager einen Rahmenanbindungsbereich auf, der vorzugsweise an mindestens einer der mehreren Seitenversteifungsplatten, vorzugsweise lösbar, befestigt ist (z. B. mittels eines oder mehrerer lösbarer Befestigungselemente, z. B. Schrauben). Alternativ oder zusätzlich weist das erste Motorlager einen Rahmenanbindungsbereich auf, der vorzugsweise an einer zum innenliegenden Gitterrahmen hin gerichteten Seite einer der mehreren Seitenversteifungsplatten anliegt, vorzugsweise flächig anliegt.
In einer Weiterbildung ist das erste Motorlager über den Rahmenanbindungsbereich lösbar an der einen Seitenversteifungsplatte befestigt, vorzugsweise angeschraubt. Alternativ oder zusätzlich ist der Rahmenanbindungsbereich an einer Rückseite des ersten Motorlagers angeordnet und/oder bildet eine Rückseite des ersten Motorlagers.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung eines oder mehrere innenliegende Versteifungsprofile, vorzugsweise Hohlprofile, vorzugsweise zylindrische Hohlprofile, auf. Vorzugsweise erstrecken sich die innenliegenden Versteifungsprofile zum Versteifen der Vorrichtung zur Motorlagerung zwischen den mehreren Seitenversteifungsplatten (z. B der Innenseitenversteifungsplatte und der Außenseitenversteifungsplatte).
Insbesondere kann das eine oder die mehreren innenliegenden Versteifungsprofile separat von dem Gitterrahmen ausgebildet sein.
In einem Ausführungsbeispiel ist das zweite Motorlager beidseitig des innenliegenden Gitterrahmens an den jeweils aufgebrachten Seitenversteifungsplatten (z. B. Innenseitenversteifungsplatte und Außenseitenversteifungsplatte) lösbar befestigt, vorzugsweise verschraubt. Alternativ oder zusätzlich weist das zweite Motorlager einen Rahmenanbindungsbereich auf, der vorzugsweise an einer weg vom innenliegenden Gitterrahmen gerichteten Seite einer der mehreren Seitenversteifungsplatten (z. B. der Außenseitenversteifungsplatte) anliegt, vorzugsweise flächig anliegt.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist in dem innenliegenden Gitterrahmen ein Motorlageranbindungselement integriert (z. B. verschweißt, verklebt, verschraubt und/oder miteinander umformend gefügt), an dem das zweite Motorlager, vorzugsweise lösbar, befestigt ist.
In einer Weiterbildung ist das Motorlageranbindungselement gegenüber dem innenliegenden Gitterrahmen verstärkt und/oder das Motorlageranbindungselement ist einstückig-integral ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich ist das Motorlageranbindungselement als Frästeil, Schmiedeteil oder Gussteil ausgebildet.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung eines oder mehrere lösbare Befestigungselemente, vorzugsweise Schrauben, auf, die vorzugsweise jeweils das zweite Motorlager gleichzeitig an dem Motorlageranbindungselement und an den jeweils aufgebrachten Seitenversteifungsplatten befestigen.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das erste Motorlager ein bezüglich der Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs hinteres Motorlager und/oder das zweite Motorlager ist ein bezüglich der Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs vorderes Motorlager.
In einer Ausführungsform weist die Vorrichtung ferner ein drittes Motorlager, das in einem Zwischenraum im Gitterrahmen angeordnet und zumindest teilweise eingehaust ist, auf, wobei das dritte Motorlager vorzugsweise gegenüberliegend von dem ersten Motorlager (vorzugsweise auf einer entgegengesetzten Seite des Motors, Getriebes und/oder Schwungradgehäuses) angeordnet ist.
Alternativ oder zusätzlich weist die Vorrichtung ein viertes Motorlager auf, das bezüglich des Gitterrahmens außen an einer der mehreren Seitenversteifungsplatten (z. B. der Innenseitenversteifungsplatte) befestigt ist, wobei das vierte Motorlager vorzugsweise gegenüberliegend von dem zweiten Motorlager (vorzugsweise auf einer entgegengesetzten Seite des Motors, Getriebes und/oder Schwungradgehäuses) angeordnet ist.
Zweckmäßig kann das dritte Motorlager entsprechend dem ersten Motorlager angeordnet und/oder ausgebildet sein.
Es ist möglich, dass das vierte Motorlager entsprechend dem zweiten Motorlager angeordnet und/oder ausgebildet ist.
Zweckmäßig können die mehreren Seitenversteifungsplatten zumindest teilweise eine oder mehrere Materialaussparungen, vorzugsweise Durchgangslöcher, aufweisen. Durch die Materialaussparungen kann ein Gewicht der Seitenversteifungsplatten verringert werden.
In einer Weiterbildung ist bzw. sind die mehreren Materialaussparungen in einem oder mehreren Bereichen der Seitenversteifungsplatten ohne Überdeckung mit einem Knotenpunkt des innenliegenden Gitterrahmens (zum Beispiel von einem Knotenpunkt von Stabelementen des Gitterrahmens) angeordnet. Alternativ oder zusätzlich ist bzw. sind die Materialaussparungen in einem oder mehreren Bereichen der mehreren Seitenversteifungsplatten in Überdeckung mit einem Zwischenraum zwischen Knotenpunkten des innenliegenden Gitterrahmens (zum Beispiel von einem Knotenpunkt von Stabelementen des Gitterrahmens) angeordnet. Damit können die Materialaussparungen in spannungsarmen Bereichen positioniert sein, sodass die Gewichtsersparnis nicht auf Kosten der aussteifenden Wirkung der Versteifungsplatten geht.
Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug, vorzugsweise Nutzfahrzeug (z. B. Lastkraftwagen oder Omnibus), mit einer Vorrichtung wie hierin offenbart.
Es ist auch möglich, die Vorrichtung wie hierin offenbart für Personenkraftwagen oder geländegängige Fahrzeuge zu verwenden.
Die zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zur Motorlagerung als Teil einer Rahmentragstruktur für ein Nutzfahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung;
2 eine Explosionszeichnung der Vorrichtung zur Motorlagerung von 1;
3 eine Vorderansicht (Ansicht auf Innenseite) der Vorrichtung zur Motorlagerung von 1 und 2;
4 eine Schnittansicht der Vorrichtung zur Motorlagerung entlang einer Linie A-A in 3;
5 eine Schnittansicht der Vorrichtung zur Motorlagerung entlang einer Linie B-B in 3;
6 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Vorrichtung zur Motorlagerung als Teil einer Rahmentragstruktur für ein Nutzfahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung;
7 eine Explosionszeichnung der weiteren Vorrichtung zur Motorlagerung von 6;
8 eine Vorderansicht (Ansicht auf Innenseite) der weiteren Vorrichtung zur Motorlagerung von 6 und 7;
9 eine Schnittansicht der Vorrichtung zur Motorlagerung entlang einer Linie C-C in 8; und
10 eine Schnittansicht der Vorrichtung zur Motorlagerung entlang einer Linie D-D in 8.

Die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen stimmen zumindest teilweise überein, so dass ähnliche oder identische Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und zu deren Erläuterung auch auf die Beschreibung der anderen Ausführungsformen bzw. Figuren verwiesen wird, um Wiederholungen zu vermeiden.
Die in den Figuren dargestellten beispielhaften Vorrichtungen zum Motorlagerung sind in einer Rahmentragstruktur für ein Kraftfahrzeug, vorzugsweise ein Nutzfahrzeug, integriert. Das Nutzfahrzeug kann beispielsweise ein Lastkraftwagen, vorzugsweise eine Sattelzugmaschine, sein. Eine Vorwärtsfahrtrichtung des Nutzfahrzeugs ist in 1 und 6 mit einem Pfeil V gekennzeichnet. Die Rahmentragstruktur ist im Wesentlichen aus einem Gitterrahmen, der mit äußeren Versteifungsplatten versehenen ist, ausgebildet. Der Gitterrahmen ist durch Stabelemente gebildet. Die Stabelemente sind in Knotenpunkten miteinander verbunden. Die Verbindung kann beispielsweise mittels Verschrauben, Verschweißen und/oder Verkleben erfolgen. Die Stabelemente können jeglichen Querschnitt aufweisen, zum Beispiel Vierkantrohr (wie dargestellt ist), Rundrohr, U-Profil, Omega-Profil oder C-Profil.
Die 1 bis 5 zeigen eine Vorrichtung 10 zur Motorlagerung. Zweckmäßig kann die Vorrichtung 10 bezüglich der Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs zur Lagerung eines hinteren Abschnitts des Motors, zum Beispiel Elektromotor oder Verbrennungsmotor, angeordnet sein. Der Motor kann dann beispielsweise an dessen hinterem Abschnitt oder über ein Schwungradgehäuse oder über ein Getriebegehäuse beidseitig mittels jeweils einer Vorrichtung zur Motorlagerung entsprechend der Vorrichtung 10 gelagert sein.
Die Vorrichtung 10 weist einen Gitterrahmen 12 auf. Der Gitterrahmen 12 ist aus einer Mehrzahl von miteinander verbundenen Stabelementen 14 gebildet. Die Stabelemente 14 sind beispielhaft als Vierkantrohre dargestellt. Die Stabelemente 14 können in unterschiedlichen Raumrichtungen verlaufen, zum Beispiel horizontal, vertikal, quer, längs usw.. Die Stabelemente 14 bilden einen Zwischenraum 16. In dem Zwischenraum 16 ist ein Motorlager 18 angeordnet. Der Zwischenraum 16 ist beispielsweise zwischen zwei seitlichen äußeren Vertikalstabelementen 14, und einem oberen Horizontalstabelement 14 gebildet. Die zwei seitlichen Vertikalstabelemente 14 sind in einer Längsrichtung des Kraftfahrzeugs voneinander beabstandet. Das obere Horizontalstabelement 14 verbindet die zwei seitlichen Vertikalstabelemente 14 miteinander.
Die Vorrichtung 10 weist das bspw. elastische Motorlager 18 (hierin auch als erstes Motorlager bezeichnet) auf. Wie bereits erwähnt, kann das Motorlager 18 vorzugsweise ein hinteres Motorlager sein, bspw. eines von zwei hinteren, sich gegenüberliegenden Motorlagern, z. B. einer Vierpunkt-Motorlagerung. Das Motorlager 18 ist in dem Zwischenraum 16 angeordnet. Das Motorlager 18 erstreckt sich aus dem Zwischenraum 16 heraus mit dessen Motoranbindungselementen 20. Beispielsweise können die Motoranbindungselemente 20 in Form von Bolzen oder Schrauben vorgesehen sein. Die Motoranbindungselemente 20 bilden den Motoranbindungsbereich des Motorlagers 18, an dem der Motor direkt oder indirekt abgestützt ist.
Das Motorlager 18 ist teilweise eingehaust. Die Einhausung des Motorlagers 18 ist gebildet durch mehrere Versteifungsplatten 22, 24 und 26 der Vorrichtung 10, nämlich die Innenseitenversteifungsplatte 22, die Oberseitenversteifungsplatte 24 und die Außenseitenversteifungsplatte 26. In anderen Ausführungsformen kann die Einhausung auch durch zusätzliche oder alternative Versteifungsplatten gebildet sein.
Die Innenseitenversteifungsplatte 22 bildet einen Öffnungsbereich 22A der Einhausung bzw. eine Materialaussparung aus, aus dem bzw. aus der sich das Motorlager 18 herauserstreckt. Der Öffnungsbereich 22A haust eine Vorderseite des Motorlagers 18 dreiseitig ein, zweckmä-ßig von oben und von beiden äußeren Vertikalseiten. Die Innenseitenversteifungsplatte 22 ist auf eine (innere) Längsseite des Gitterrahmens 12 aufgebracht.
Die Oberseitenversteifungsplatte 24 haust das Motorlager 18 an dessen Oberseite bzw. von oben ein. Die Oberseitenversteifungsplatte 24 ist auf eine Oberseite des Gitterrahmens 12 aufgebracht.
Die Außenseitenversteifungsplatte 26 haust das Motorlager 18 an dessen Rückseite bzw. von hinten ein. Die Außenseitenversteifungsplatte 26 ist auf eine (äußere) Längsseite des Gitterrahmens 12 aufgebracht.
Die Innenseitenversteifungsplatte 22 und die Außenseitenversteifungsplatte 26 sind in einer Querrichtung der Vorrichtung 10, die einer Querrichtung des Kraftfahrzeugs entspricht, voneinander beabstandet. Die Innenseitenversteifungsplatte 22 und die Außenseitenversteifungsplatte 26 bilden die Längsseitenwände der Vorrichtung 10. Die Innenseitenversteifungsplatte 22 ist nach innen, das heißt zum Motor, gerichtet. Die Außenseitenversteifungsplatte 26 ist nach außen, das heißt weg vom Motor, gerichtet.
Der Gitterrahmen 12 und die beidseitig aufgebrachten Versteifungsplatten 22 und 26 bilden eine Sandwichstruktur. Somit ist der Gitterrahmen 12 zusammen mit der Innenseitenversteifungsplatte 22 und der Außenseitenversteifungsplatte 26 in einer Sandwichbauweise ausgebildet.
Es ist bspw. auch möglich, dass eine Unterseitenversteifungsplatte (nicht dargestellt) das Motorlager 18 von unten einhaust.
Das Motorlager 18 ist so in dem Zwischenraum 16 angeordnet, dass es mit einem ersten Rahmenanbindungsbereich 28 innen an der Außenseitenversteifungsplatte 26 flächig anliegt. Das Motorlager 18 ist über mehrere lösbare Befestigungselemente (nicht dargestellt), vorzugsweise Schrauben, an der Außenseitenversteifungsplatte 26 befestigt. Die lösbaren Befestigungselemente greifen in den ersten Rahmenanbindungsbereich 28 ein. Zweckmäßig erstrecken sich die lösbaren Befestigungselemente durch miteinander fluchtende bzw. ausgerichtete Durchgangslöcher im ersten Rahmenanbindungsbereich 28 und der Außenseitenversteifungsplatte 26. Die lösbaren Befestigungselemente können beispielsweise außen an der Außenseitenversteifungsplatte 26 durch Muttern (nicht dargestellt) gesichert sein.
Das Motorlager 18 kann auch alternative oder zusätzliche Rahmenanbindungsbereiche aufweisen, beispielsweise solche, die sich zwischen der Innenseitenversteifungsplatte 22 und der Außenseitenversteifungsplatte 26 erstrecken und diese miteinander verbinden. Eines oder mehrere lösbare Befestigungselemente könnten sich dann durch miteinander fluchtende bzw. ausgerichtete Durchgangslöcher in der Innenseitenversteifungsplatte 22, dem Rahmenanbindungsbereich und der Außenseitenversteifungsplatte 26 erstrecken. Zweckmäßig könnten die lösbaren Befestigungselemente dann das Motorlager 18 fest mit sowohl der Innenseitenversteifungsplatte 22 als auch der Außenseitenversteifungsplatte 26 verbinden.
Zum weiteren Aussteifen der Vorrichtung 10 können zweckmäßig in einem Bereich um das Motorlager 18 Versteifungsprofile 30 angeordnet sein. Die Versteifungsprofile 30 können beispielsweise eine hohlzylindrische Form aufweisen, wie dargestellt ist. Die Versteifungsprofile 30 verbinden die Innenseitenversteifungsplatte 22 und die Außenseitenversteifungsplatte 26 miteinander. Die Versteifungsprofile 30 können beispielsweise auch als Abstandhalter zwischen den Versteifungsplatten 22 und 26 dienen.
Die 6 bis 10 zeigen eine weitere Vorrichtung 110 zur Motorlagerung. Zweckmäßig kann die Vorrichtung 110 bezüglich der Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs zur Lagerung eines vorderen Abschnitts des Motors, zum Beispiel Elektromotor oder Verbrennungsmotor, angeordnet sein. Der Motor kann dann beispielsweise an dessen vorderen Abschnitt beidseitig mittels jeweils einer Vorrichtung zur Motorlagerung entsprechend der Vorrichtung 110 gelagert sein.
Die Vorrichtung 110 weist auf ähnliche Weise wie die Vorrichtung 10 der 1 bis 5 einen Gitterrahmen, Versteifungsplatten und ein Motorlager auf. Um auf Ähnlichkeiten zwischen den Vorrichtungen 110 und 10 hinzuweisen, sind in den 6 bis 10, Teile, die ähnlich zu Teilen der Vorrichtung 10 sind, mit gleichen Bezugszeichen wie in den 1 bis 5 mit zuzüglich vorangestellter 1, d.h. im 100er bzw. 1xx-Bereich, gekennzeichnet.
Die Vorrichtung 110 weist einen Gitterrahmen 112 auf. Der Gitterrahmen 112 ist aus einer Mehrzahl von miteinander verbundenen Stabelementen 114 gebildet. Aufgrund der Vielzahl von Stabelementen 114 sind nicht alle Stabelemente 114 in den 6 bis 10 gesondert gekennzeichnet. Die Stabelemente 114 sind beispielhaft als Vierkantrohre dargestellt. Die Stabelemente 114 können in unterschiedlichen Raumrichtungen verlaufen, zum Beispiel horizontal, vertikal, quer, längs usw..
Die Vorrichtung 110 weist eine Innenseitenversteifungsplatte 122 und eine Außenseitenversteifungsplatte 126 auf. Die Innenseitenversteifungsplatte 122 und die Außenseitenversteifungsplatte 126 sind in einer Querrichtung der Vorrichtung 110, die einer Querrichtung des Kraftfahrzeugs entspricht, voneinander beabstandet. Die Innenseitenversteifungsplatte 122 und die Außenseitenversteifungsplatte 126 bilden die Längsseitenwände der Vorrichtung 110. Die Innenseitenversteifungsplatte 122 ist nach innen, das heißt zum Motor, gerichtet. Die Außenseitenversteifungsplatte 126 ist nach außen, das heißt weg vom Motor, gerichtet. Die Innenseitenversteifungsplatte 122 ist auf eine (innere) Längsseite des Gitterrahmens 112 aufgebracht. Die Außenseitenversteifungsplatte 126 ist auf eine (äußere) Längsseite des Gitterrahmens 112 aufgebracht.
Der Gitterrahmen 112 und die beidseitig aufgebrachten Versteifungsplatten 122 und 126 bilden eine Sandwichstruktur. Somit ist der Gitterrahmen 112 zusammen mit der Innenseitenversteifungsplatte 122 und der Außenseitenversteifungsplatte 126 in einer Sandwichbauweise ausgebildet.
Die Vorrichtung 110 weist das bspw. elastische Motorlager 118 (hierin auch als zweites Motorlager bezeichnet) auf. Wie bereits erwähnt, kann das Motorlager 118 vorzugsweise ein vorderes Motorlager sein, bspw. eines von zwei vorderen, sich gegenüberliegenden Motorlagern, z. B. einer Vierpunkt-Motorlagerung. Das Motorlager 118 ist bezüglich des Gitterrahmens 112 außen an den Innenseitenversteifungsplatte 122 angeordnet. Mit anderen Worten gesagt, das Motorlager 118 ist bezüglich eines Gesamtrahmens des Kraftfahrzeugs innen an der Innenseitenversteifungsplatte 122 angeordnet. Das Motorlager 118 weist ein Motoranbindungselement 120 in Form von Bolzen oder Schrauben auf. Das Motoranbindungselement 120 bildet den Motoranbindungsbereich des Motorlagers 118, an dem der Motor bspw. direkt oder über an dem Motor befestigte Halteelemente abgestützt ist.
Das Motorlager 118 ist sowohl an dem innenliegenden Gitterrahmen 112 als auch an den Seitenversteifungsplatten 122, 126 lösbar befestigt. In dem innenliegenden Gitterrahmen 112 ist ein Motorlageranbindungselement 132 integriert. Das, insbesondere metallische, Motorlageranbindungselement 132 kann einstückig-integral, zum Beispiel als Frästeil, Schmiedeteil oder Gussteil ausgebildet sein. Das Motorlageranbindungselement 132 ist mit den Stabelementen des Gitterrahmens 112 verbunden, z. B. verschweißt, verklebt, verschraubt und/oder umformend gefügt. Das Motorlageranbindungselement 132 ist gegenüber dem Gitterrahmen 112 verstärkt. Im Gitterrahmen 112 können ein oder mehrere weitere Anbindungselemente integriert sein, z. B. zur Fahrwerksanbindung.
Mehrere lösbare Befestigungselemente (nicht dargestellt), vorzugsweise Schrauben, befestigen das Motorlager 118 gleichzeitig an dem Motorlageranbindungselement 132 und an den Seitenversteifungsplatten 122, 126. Hierzu können sich die lösbaren Befestigungselemente durch entsprechend miteinander fluchtende bzw. ausgerichtete Löcher eines Rahmenanbindungsbereich 128 des Motorlagers 118, des Motorlageranbindungselements 132 und der Seitenversteifungsplatte 122, 126 erstrecken. Beispielsweise können miteinander fluchtende Durchgangslöcher in den Seitenversteifungsplatten 122, 126 und dem Motorlageranbindungselement 132 und damit fluchtende Sack- oder Durchgangslöcher im Rahmenanbindungsbereich 128 des Motorlagers 118 ausgebildet sein. Die lösbaren Befestigungselemente können beispielsweise von außen, das heißt ausgehend von einer Seite der Außenseitenversteifungsplatte 126 durch die Durchgangslöcher durchgesteckt und beispielsweise in den Sacklöchern im Rahmenanbindungsbereich 128 eingeschraubt sein.
Es ist auch möglich, dass zusätzliche Hülsenelement 134 vorgesehen sind, die sich durch die Durchgangslöcher des Rahmenanbindungsbereich 128 und der Seitenversteifungsplatten 122, 126 erstrecken. In den Hülsenelementen 134 können die lösbaren Befestigungselemente aufgenommen sein. Dies kann beispielsweise eine gleichmäßige Lasteinleitung in die Seitenversteifungsplatten 122, 126 und dem Motoranbindungselement 132 ermöglichen.
Die Versteifungsplatte 22, 24, 26, 122 und/oder 126 können beispielsweise Blechversteifungsplatten sein. Die Versteifungsplatten 22, 24, 26, 122 und/oder 126 sind außen an dem Gitterrahmen 12 bzw. 112 befestigt. Die Versteifungsplatten 22, 24, 26, 122 und/oder 126 können auf den innenliegenden Gitterrahmen 12 bzw. 112 beispielsweise aufgeschweißt (z. B. mittels Punktschweißen), aufgeklebt und/oder aufgeschraubt sein. Es ist auch möglich, dass die Versteifungsplatten 22, 24, 26, 122 und/oder 126 und der innenliegende Gitterrahmen 12 bzw. 112 mittels eines umformenden Fügeverfahrens verbunden sind, zum Beispiel mittels Durchsetzfügen. Die Versteifungsplatten 22, 24, 26, 122 und/oder 126 können jeweils einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein.
Die Versteifungsplatten 22, 24, 26, 122 und/oder 126 können mehrere Materialaussparungen zum Beispiel in Form von Durchgangslöchern aufweisen. Durch die Materialaussparungen kann Gewicht im Wesentlichen ohne Verringerung der Versteifungswirkung durch die Versteifungsplatten 22, 24, 26, 122 und/oder 126 eingespart werden. Die Materialaussparungen sind insbesondere ausschließlich in spannungsarmen Bereichen angeordnet. Beispielsweise sind Materialaussparungen dort angeordnet, wo sich stabfreie Zwischenräume zwischen Stabelementen des Gitterrahmens 12 bzw. 112 befinden. Die Materialaussparungen sind vorzugsweise nicht dort angeordnet, wo sich Knotenpunkte des Gitterrahmens 12 bzw. 112 (zum Beispiel Verbindungen zwischen verschiedenen Stabelementen 14 bzw. 114) befinden. Mit anderen Worten gesagt, die Materialaussparungen sind derart begrenzt, dass deren Außenkonturen zumindest teilweise durch umgebende Stabelemente 14 bzw. 114 des Gitterrahmens 12 bzw. 112, die noch von den Versteifungsplatten 22, 24, 26, 122 und/oder 126 abgedeckt werden, begrenzt sind. Die Außenkonturen der Materialaussparungen folgen somit zumindest teilweise den Stabelementen 14 bzw. 114.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere sind die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 unabhängig voneinander offenbart. Zusätzlich sind auch die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von sämtlichen Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 und beispielsweise unabhängig von den Merkmalen bezüglich des Vorhandenseins und/oder der Konfiguration des Gitterrahmens, der Seitenversteifungsplatten, des ersten Motorlagers und/oder des zweiten Motorlagers des unabhängigen Anspruchs 1 offenbart.
Bezugszeichenliste

V: Vorwärtsfahrtrichtung
10, 110: Vorrichtung zur Motorlagerung
12, 112: Gitterrahmen
14, 114: Stabelement
16: Zwischenraum
18, 118: Motorlager
20, 120: Motoranbindungselement (Motoranbindungsbereich)
22, 122: Innenseitenversteifungsplatte
22A: Öffnungsbereich
24: Oberseitenversteifungsplatte
26, 126: Außenseitenversteifungsplatte
28, 128: Rahmenanbindungsbereich
30: Versteifungsprofil
132: Motorlageranbindungselement
134: Hülsenelement

Claims

Vorrichtung (10, 110) zur Motorlagerung für ein Kraftfahrzeug, aufweisend: einen innenliegenden Gitterrahmen (12, 112); mehrere Seitenversteifungsplatten (22, 26, 122, 126), die zum Bilden einer Sandwichstruktur mit dem innenliegenden Gitterrahmen (12, 112) beidseitig außen auf den innenliegenden Gitterrahmen (12, 112) aufgebracht sind; und ein erstes Motorlager (18), das in einem Zwischenraum (16) im innenliegenden Gitterrahmen (12) angeordnet und zumindest teilweise eingehaust ist; und/oder ein zweites Motorlager (118), das bezüglich des innenliegenden Gitterrahmens (112) außen an einer der mehreren Seitenversteifungsplatten (122) angeordnet ist.
Vorrichtung (10, 110) nach Anspruch 1, wobei: das erste Motorlager (18) zumindest teilweise durch die mehreren Seitenversteifungsplatten (22, 26) eingehaust ist.
Vorrichtung (10, 110) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei: das erste Motorlager (18) an einer Rückseite, einer Unterseite und/oder einer Oberseite des Motorlagers (18) eingehaust ist; und/oder das erste Motorlager (18) an einer Vorderseite des ersten Motorlagers (18) zugänglich ist.
Vorrichtung (10, 110) nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner aufweisend eine Oberseitenversteifungsplatte (24), die oben auf den innenliegenden Gitterrahmen (12) aufgebracht ist und das erste Motorlager (18) von oben einhaust; und/oder eine Unterseitenversteifungsplatte, die von unten auf den innenliegenden Gitterrahmen (12) aufgebracht ist und das erste Motorlager (18) von unten einhaust.
Vorrichtung (10, 110) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei: das erste Motorlager (18) einen Motoranbindungsbereich (20) aufweist, der außerhalb des Zwischenraums (16) und/oder überstehend über eine der mehreren Seitenversteifungsplatten angeordnet ist.
Vorrichtung (10, 110) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei: das erste Motorlager (18) einen Rahmenanbindungsbereich (28) aufweist, der an mindestens einer der mehreren Seitenversteifungsplatten (26) befestigt ist; und/oder das erste Motorlager (18) einen Rahmenanbindungsbereich (28) aufweist, der an einer zum innenliegenden Gitterrahmen (12) hin gerichteten Seite einer der mehreren Seitenversteifungsplatten (26) anliegt.
Vorrichtung (10, 110) nach Anspruch 6, wobei: das erste Motorlager (18) über den Rahmenanbindungsbereich (28) lösbar an der einen Seitenversteifungsplatte (26) befestigt ist; und/oder der Rahmenanbindungsbereich (28) an einer Rückseite des ersten Motorlagers (18) angeordnet ist und/oder eine Rückseite des ersten Motorlagers (18) bildet.
Vorrichtung (10, 110) nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner aufweisend: eines oder mehrere innenliegende Versteifungsprofile (30), die sich zum Versteifen der Vorrichtung (10, 110) zur Motorlagerung zwischen den mehreren Seitenversteifungsplatten (22, 26) erstrecken.
Vorrichtung (10, 110) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei: das zweite Motorlager (118) beidseitig des innenliegenden Gitterrahmens (112) an den jeweils aufgebrachten Seitenversteifungsplatten (122, 126) lösbar befestigt ist; und/oder das zweite Motorlager (118) einen Rahmenanbindungsbereich (128) aufweist, der an einer weg vom innenliegenden Gitterrahmen (12) gerichteten Seite einer der mehreren Seitenversteifungsplatten (122) anliegt.
Vorrichtung (10, 110) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei: in dem innenliegenden Gitterrahmen (112) ein Motorlageranbindungselement (132) integriert ist, an dem das zweite Motorlager (118) befestigt ist.
Vorrichtung (10, 110) nach Anspruch 10, wobei: das Motorlageranbindungselement (132) gegenüber dem innenliegenden Gitterrahmen (112) verstärkt ist; und/oder das Motorlageranbindungselement (132) einstückig-integral ausgebildet ist; und/oder das Motorlageranbindungselement (132) als Frästeil, Schmiedeteil oder Gussteil ausgebildet ist.
Vorrichtung (10, 110) nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, ferner aufweisend: eines oder mehrere lösbare Befestigungselemente die jeweils das zweite Motorlager (118) gleichzeitig an dem Motorlageranbindungselement (132) und an den jeweils aufgebrachten Seitenversteifungsplatten (122, 126) befestigen.
Vorrichtung (10, 110) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei: das erste Motorlager (18) ein bezüglich der Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs hinteres Motorlager ist; und/oder das zweite Motorlager (118) ein bezüglich der Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs vorderes Motorlager ist.
Vorrichtung (10, 110) nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner aufweisend: ein drittes Motorlager (18), das in einem Zwischenraum (16) im Gitterrahmen (12) angeordnet und zumindest teilweise eingehaust ist; und/oder ein viertes Motorlager (118), das bezüglich des Gitterrahmens (112) außen an einer der mehreren Seitenversteifungsplatten (122) befestigt ist.
Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung (10, 110) nach einem der vorherigen Ansprüche.