DE10024164B4

DE10024164B4 - Vorrichtung zur Drehmomentabstützung einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE10024164B4
Application number: DE10024164A
Authority: DE
Inventors: Andreas Dipl.-Ing. Kramer; Andreas Dipl.-Ing. Munzert
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2000-05-17
Filing date: 2000-05-17
Publication date: 2004-07-01
Anticipated expiration: 2020-05-18
Also published as: EP1155893B1; US20040031638A1; EP1155893A3; JP2001328440A; EP1155893A2; ES2241707T3; ATE299447T1; US20020011376A1; DE50106717D1; JP3393864B2; DE10024164A1; US6629576B2

Abstract

Vorrichtung zur Drehmomentabstützung einer Brennkraftmaschine in einem Fahrzeug über mindestens eine Drehmomentstütze, die querliegend im Fahrzeug zwischen der Brennkraftmaschine und einem Aufbauträger des Fahrzeugs angeordnet und mit der Aufbaustruktur des Fahrzeugs verbunden ist, wobei die Drehmomentstütze aus einem Stützenarm und einer Strebe besteht, die über ein Lager miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützenarm (2) einerseits über ein steifes Gelenklager (11) mit einer horizontalen Schwenkachse (A) mit einer Zylinderkopfhaube (12) und/oder einem Nockenwellengehäuse (6) und andererseits über ein ortsfestes elastisches Lager (4) mit einer weiteren horizontalen Schwenkachse (A1) mit der Strebe (3) verbunden ist, welche endseitig an einem Träger (8) der Aufbaustruktur des Fahrzeugs befestigt ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Drehmomentabstützung einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 42 09 613 A1 ist eine Aggregatlagerung mit einer Drehmomentabstützung aus einer starren Stütze bestehend bekannt. Diese Stütze ist zwischen einem Aggregat und einem Fahrzeugrahmen angeordnet, wobei in der Stütze elastische Lager vorgesehen sind. Aus der DE 197 31 128 C2 ist eine Vorrichtung zur Drehmomentabstützung einer Brennkraftmaschine in einem Fahrzeug über mindestens eine Drehmomentstütze bekannt, die zwischen der Brennkraftmaschine und einem Aufbauträger des Fahrzeugs angeordnet und mit der Aufbaustruktur verbunden ist. Zusätzlich ist die Drehmomentstütze wenigstens zweiteilig ausgebildet und besteht aus einem mit dem Motor unter Zwischenschaltung eines steifen Gelenklagers verbundenen Stützarm sowie aus einer anschließenden über ein ortsfestes elastisches Lager gehaltene Strebe, die endseitig an einem Träger der Aufbaustruktur des Fahrzeugs befestigt ist. Aus der DE 38 08 762 A1 ist eine Lagerung für eine Motorgetriebeeinheit eines Kraftfahrzeugs bekannt, die querliegend im Fahrzeug über ein Getriebelager und ein Motorlager sowie durch aufbauseitig gelagerte Drehmomentstützen gehalten ist. Es ist an jeder Seite der Motorgetriebeeinheit eine Drehmomentstütze vorgesehen, die höhenversetzt zueinander angeordnet sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Drehmomentabstützung einer Brennkraftmaschine mittels einer Drehmomentstütze zu schaffen, die einerseits Leerlaufbewegungen des Aggregats zulässt und nicht weiter leitet und andererseits eine Momentenabstützung Betrieb gewährleistet und darüberhinaus eine einfache Montage sicherstellt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale beeinhalten die Unteransprüche.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen im wesentlichen darin, dass die Brennkraftmaschine bei auftretenden Momenten im Betrieb über die Drehmomentstütze am Längsträger des Fahrzeugaufbaus abgestützt wird. Erfindungsgemäß können auch an jeder Seite des Aggregats zu den Längsträgern weisende Drehmomentstützen angeordnet sein.

Hierzu ist die Drehmomentstütze wenigstens zweiteilig ausgebildet und besteht aus einem mit einer Zykinderkopfhaube und/oder einem Nockenwellengehäuse unter Zwischenschaltung eines relativ steifen Gelenklagers verbundenen Stützenarm, sowie einer anschließenden und über ein ortsfestes elastisches Lager gehaltenen Strebe, die endseitig an einem Träger der Aufbaustruktur befestigt wird.

Damit ein Ausknicken der Drehmomentstütze im Betrieb vermieden wird, ist der Stützenarm mit einem Ende an der Zylinderkopfhaube bzw. am Nockenwellengehäuse über eine Konsole befestigt, in dem das Gelenklager gehalten wird, und mit seinem anderen abgekehrten Ende in dem elastischen Lager abgestützt, das über einen Aufnahmebock am Federbeindom ortsfest gelagert ist. Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung und Abstützung der Drehmomentstütze wird die Kraft, die vom Aggregat erzeugt wird, linear in den Längsträger der Karosserie eingeleitet, wobei Schwingungen beim Leerlauf der Brennkraftmaschine von der Karosserie ferngehalten werden.

Zur Abstützung am Federbeindom ist die Strebe mit dem Aufnahmebock starr verbunden und stützt sich mit einem dem Stützenarm zugerichteten Ende in dem elastischen Lager ab, dass in dem Aufnahmebock gehalten wird.

Damit der Aufwand zur Befestigung des Aufnahmebocks an der Aufbaustruktur gering gehalten werden kann, wird ein bestehender Schraubpunkt eines Lagerbocks, in welcher das Federbein gelagert ist, mitverwendet.

Die Strebe ist mit dem Stützenarm über ein elastisches Lager verbunden, das im Aufnahmebock gehalten wird, wobei in einem Auge des Stützenarmes das elastische Lager angeordnet ist und dieser zwischen dem Aufnahmebock und der Strebe liegt. Der Aufnahmebock übergreift die Strebe zur Befestigung mittels zweier Arme und zur Befestigung mit dem Federbeindom weist dieser eine Abstellung auf, welche am Federbeindom über mindestes eine Schraube festgesetzt wird.

Hierdurch ist die Strebe von der Anbindung am Längsträger bis zum Aufnahmebock starr ausgeführt und der sich anschließende Stützenarm ist über das elastische Lager sowie über das Gelenklager verschwenkbar, das sich in einem mit dem Nockenwellengehäuse verbundenen Konsolenstützbock abstützt, der hierzu mit einem Fuß ausgeführt ist, der am Nockenwellengehäuse befestigbar ist.

Das verbindende elastische Lager zwischen der Strebe und dem Stützenarm wirkt als sogenanntes Dämpfungslager und weist eine stark progressiv abgestimmte Kennlinie auf und umfasst zwei nierenförmige Ausnehmungen, die in Richtung der Druckbelastung der Drehmomentstütze hintereinander liegend in einer horizontalen Ebene ausgerichtet sind.

Das Gelenklager der Stütze soll dagegen lediglich Drehbewegungen beim Federn des Aggregats zulassen. Es kann entweder aus einem Gummilager mit hoher radialer Steifigkeit und relativ niedriger Verdrehsteifigkeit bestehen oder als Kugelgelenk ausgeführt sein.

Damit die vom Aggregat erzeugte Kraft linear in den Karosserielängsträger eingeleitet werden kann, erfolgt die Anbindung des Stützenarmes an diesem Träger über einen Blechwinkel, der mit dem Träger der Aufbaustruktur verbindbar ist und hierzu den Träger von oben und von unten übergreifende Schenkel aufweist und die Strebe etwa mittig des Trägers endet.

Der Blechwinkel ist ein einfach herzustellendes Blechfaltteil, welches die Kraft möglichst mittig in den Längsträger über die in Kraftrichtung liegenden Wände einleitet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben:
Es zeigen
l eine schaubildliche Darstellung einer eingebauten Drehmomentstütze mit Strebe und Stützenarm und Befestigung am Längsträger, am Federbeindom und am Nockenwellengehäuse,
2 eine Daraufsicht auf die Drehmomentstütze,
3 eine Vorderansicht der Drehmomentstütze, mit Konsolenstützbock
4 einen Schnitt durch die Befestigung des Stützenarmes am Nockenwellengehäuse,
5 einen Schnitt durch die Strebe mit Blechwinkel und Befestigung am Längsträger,
6 einen Schnitt durch die Befestigung des Aufbaubocks am Federbeindom und
7 eine Vorderansicht auf das Lager mit nierenförmigen Ausnehmungen.
Die Vorrichtung 1 zur Drehmomentabstützung umfasst eine Strebe 3, einen Stützenarm 2, sowie ein verbindendes elastisches Lager 4. Der Stützenarm 2 ist unter Zwischenschaltung eines Gelenklagers 11 über einen Konsolenstützbock 5 mit einem Nockenwellengehäuse 6 und die Strebe 3 ist über einen Blechwinkel 7 mit einem Längsträger 8 des Fahrzeugaufbaus verbunden. Über einen Aufnahmebock 9 wird die Strebe 3 am Federbeindom 10 des Fahrzeugs abgestützt.
Die Strebe 3 und der Stützenarm 2 der Drehmomentstütze 1 sind etwa in einer horizontalen Ebene angeordnet und erstrecken sich zur Abstützung von Drehmomenten des Aggregats und zur Aufnahme von Leerlaufschwingungen von der Zylinderkopfhaube 12 bis zu einem seitlich des Fahrzeugaufbaus angeordneten Längsträger 8, wie 2 näher zeigt.
Die Strebe 3 und der Stützenarm 2 sind über ein elastisches Lager 4 miteinander verbunden, das in einem Auge des Stützenarmes 2 gehalten wird und auf einem Lagerbolzen abgestützt ist, der mit der Strebe 3 und dem Aufnahmebock 9 verbunden ist. Die Strebe 3 und der Aufnahmebock 9 können statt aus einem Blechprofil bestehend auch aus einem Fußteil hergestellt sein.
Das Lager 4 im Stützenarm 2 weist nierenförmige Ausnehmungen 13, 14 auf, die in Richtung der Druckbelastung und/oder Zugbelastung F2 des Stützenarmes 2 hintereinander liegend in einer horizontalen Ebene X – X angeordnet sind. Durch diese Anordnung der Ausnehmungen 13, 14 werden die Leerlaufbewegungen des Aggregats nicht auf die Karosserie bzw. den Längsträger 8 übertragen. Es ergibt sich durch die Ausnehmungen eine stark progressive Kennlinie des Lagers 4 bei den Druck- bzw. Zugbelastungen.
Das dem elastischen Lager 4 abgekehrte freie Ende des Stützenarmes 2 ist über ein hartes Gummilager 11 bzw. ein Kugelgelenk mit dem Konsolenstützbock 5 verbunden, welches lediglich die Drehbewegung beim Federn des Aggregats zulassen soll.
Der mit dem Gummilager 11 verbundene Konsolenstützbock 5 ist, wie 4 näher zeigt, mit seinem Fuß 15 am Nockenwellengehäuse 6, beispielsweise in Aufnahmen 16, 17 fixiert und über Schrauben festgesetzt, die nur als Linien dargestellt sind.
Die Strebe 3 ist einerseits mit dem Aufnahmebock 9 und andererseits über den Blechwinkel 7 starr am Federbeindom 10 bzw. am Längsträger 8 der Aufbaustruktur befestigt. Hierzu weist der Blechwinkel 7 zwei den Träger 8 von oben und von unten übergreifende Schenkel 7a, 7b auf, so dass die Strebe 3 eine Lage zum Träger 8 einnimmt, welche eine Krafteinleitung von der Strebe 3 in den Träger 8 etwa mittig in Pfeilrichtung Z bewirkt.
Die Verbindung des Aufnahmebocks 9 mit dem Federbeindom 10 erfolgt über eine Abstellung 9a, welche am Federbeindom 10 aufliegt und mittels einer Schraube 20 verbunden wird.

Claims

Vorrichtung zur Drehmomentabstützung einer Brennkraftmaschine in einem Fahrzeug über mindestens eine Drehmomentstütze, die querliegend im Fahrzeug zwischen der Brennkraftmaschine und einem Aufbauträger des Fahrzeugs angeordnet und mit der Aufbaustruktur des Fahrzeugs verbunden ist, wobei die Drehmomentstütze aus einem Stützenarm und einer Strebe besteht, die über ein Lager miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützenarm (2) einerseits über ein steifes Gelenklager (11) mit einer horizontalen Schwenkachse (A) mit einer Zylinderkopfhaube (12) und/oder einem Nockenwellengehäuse (6) und andererseits über ein ortsfestes elastisches Lager (4) mit einer weiteren horizontalen Schwenkachse (A1) mit der Strebe (3) verbunden ist, welche endseitig an einem Träger (8) der Aufbaustruktur des Fahrzeugs befestigt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützenarm (2) mit einem Ende an der Zylinderkopfhaube (12) und/oder am Nockenwellengehäuse (6) über einen Konsolenstützbock (5) in dem Gelenklager (11) gehalten ist und mit seinem abgekehrten anderen Ende in dem elastischen Lager (4) abgestützt ist, das über einen Aufnahmebock (9) am Federbeindom (10) ortsfest gelagert ist.
Vorrichtung nach dem Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strebe (3) mit dem Aufnahmebock (9) starr verbunden ist und sich mit einem dem Stützenarm (2) zugerichteten Ende in dem elastischen Lager (4) abstützt, das in dem Aufnahmebock (9) gehalten wird.
Vorrichtung nach dem Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Lagerauge des Stützenarmes (2) das elastische Lager (4) angeordnet ist und dieser Arm (2) zwischen dem Aufnahmebock (9) und der Strebe (3) liegt und der Aufnahmebock (9) die Strebe (3) zur Befestigung mittels zweier Arme (9c, 9d) übergreift und zum Befestigen mit dem Federbeindom (10) eine Abstellung (9a) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Konsolenstützbock (5) mit seinem Fuß (15) in Aufnahmen (16, 17) des Nockenwellengehäuses (6) befestigbar ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das den Stützenarm (2) mit der Strebe (3) verbindende elastische Lager (4) als Dämpfungslager mit zwei nierenförmigen Ausnehmungen (13, 14) ausgebildet ist, die in Richtung der Druckbelastung (F2) der Drehmomentstütze (1) hintereinander liegend in einer horizontalen Ebene (X – X) ausgerichtet sind.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strebe (3) endseitig einen Blechwinkel (7) aufweist, der mit dem Träger (8) der Aufbaustruktur verbunden ist und zwei den Träger (8) von oben und von unten übergreifende Schenkel (7a, 7b) aufweist und die Strebe (3) vor einem Steg des Trägers (8) derart endet, dass die Krafteinleitung (Z) etwa mittig in das Trägerprofil erfolgt.