-
Bei
der Erfindung wird ausgegangen von einer Lagereinrichtung für eine Antriebseineinheit
eines Kraftfahrzeugs, gemäß Oberbegriff
des Anspruchs 1.
-
Eine
gattungsbildende Lagereinrichtung für eine Antriebseinheit eines
Kraftfahrzeugs ist aus der
DE
195 18 576 C1 bekannt. Die Lagereinrichtung verbindet die
Antriebseinheit mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs. Hierfür ist zumindest
eine Motorlagerung an der Stirnseite des Motors der Antriebseinheit angeordnet.
Ferner umfasst die Lagereinrichtung zwei Getriebelagerungen, die
mit Abstand zur Motorlagerung liegen. Die Motorlagerung selbst weist
eine karosserieseitige Aufnahme auf, in der ein motorseitiges Lagerauge
angeordnet ist. Die Aufnahme besitzt zwei mit Abstand zueinander
angeordnete Schenkel, so dass sich die Aufnahme gabelförmig darstellt.
Die Aufnahme kann von einer karosserieseitig anbringbaren Trägerplatte
ausgehen. Das Lagerauge der Motorlagerung besitzt eine Durchgangsöffnung und
kann von einer motorseitig befestigbaren Lagerplatte ausgehen. In
die Durchtrittsöffnung
ist ein elastisches Lagerelement eingesetzt, und zumindest ein Befestigungsmittel
durchsetzt das Lagerauge und das Lagerelement in axialer Richtung
der Durchtrittsöffnung,
wobei das Befestigungselement mit seinen Enden an der Aufnahme fixiert
ist. Eine ähnliche
Lagereinrichtung für
eine Antriebseinheit zeigt die JP 2000-108688 A.
-
In
der JP 2002-213510 A ist ein Motorlager beschrieben, das eine gabelförmige Aufnahme
für ein
motorseitiges Lagerauge besitzt. In das Lagerauge ist ein elastisches
Lagerelement eingesetzt, das von einem Befestigungsmittel durchgriffen
ist. Das Befestigungsmittel ist mit seinen Enden an der Aufnahme
fixiert. Ferner weist dieses Motorlager eine Dämpfereinrichtung auf, die durch
elastische seitliche Anschläge
zwischen dem Lagerauge und der gabelförmigen Aufnahme gebildet ist.
Bezogen auf die axiale Richtung der Durchtrittsöffnung des Lagerauges, in welcher
das elastische Lagerelement angeordnet ist, wirkt die Dämpfereinrichtung
als Axialdämpfereinrichtung.
-
Die
Wirkungsweise einer derartigen Lagereinrichtung ist in der
DE 43 07 999 A1 beschrieben. Eine
so in der Karosserie eines Kraftfahrzeugs gehaltene Antriebseinheit
dient somit insbesondere als Tilger für Karosserieschwingungen, die
im Fahrbetrieb durch Fahrbahnunebenheiten angeregt werden. Es ist
daraus im übrigen
bekannt, die stirnseitige Motorlagerung auf der geneigten Rollachse
des Motors anzuordnen.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Lagereinrichtung der eingangs genannten
Art anzugeben, die trotz eines einfachen Aufbaus eine wirkungsvolle Dämpfung von
Schwingungen der Antriebseinheit senkrecht zur Rollachse gewährleistet,
ohne die Rolldämpfung
nennenswert zu beeinflussen.
-
Gelöst wird
diese Aufgabe mit einer Lagereinrichtung, die die in Anspruch 1
genannten Merkmale umfasst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen
angegeben.
-
Die
mit der Erfindung hauptsächlich
erzielten Vorteile sind darin zu sehen, dass bei einer Schwingungsanregung
des Motors in einer axialen Richtung die Dämpfung verbessert ist, wobei
sich die axiale Richtung auf die Durchtrittsöffnung des Lagerauges bezieht
und quer zur Rollachse der Antriebseinheit verlaufen kann. Insbesondere
bei Fahrbahnen mit Unebenheiten kommt es neben der Anregung der Antriebseinheit
um die Rollachse auch zu einer Anregung in Querrichtung, also beispielsweise
parallel zu einer Fahrzeugquerachse, die somit parallel zu der axialen
Richtung der Durchtrittsöffnung
verläuft. Durch
Einsatz der erfindungsgemäßen Lagereinrichtung
kann die Anregung des Motors in dieser axialen Richtung bedämpft werden,
wobei durch die Anordnung der Axialdämpfereinrichtung auf oder benachbart
zur Rollachse die Axialdämpfereinrichtung
die Dämpfung
um die Rollachse nicht oder lediglich gering beeinflusst. Die Dämpfung um
die Rollachse wird somit hauptsächlich
von dem in dem Lagerauge angeordneten Lagerelement übernommen.
Die Lagereinrichtung zeichnet sich ferner durch einen einfachen
Aufbau aus, bei dem gegenüber
der Ausführung
im Stand der Technik lediglich die Schenkel der Aufnahme für das Lagerauge
verlängert
und am Lagerauge die Radialfortsätze
angebracht sind. Jeweils zwischen einem der Schenkel und einem der
Radialfortsätze
ist ein, insbesondere plattenförmig
ausgebildeter, Axialdämpfer
aus dem Dämpfungswerkstoff angeordnet.
-
Gemäß einer
in Anspruch 2 angegebenen Weiterbildung der Erfindung arbeitet die
Axialdämpfereinrichtung
mit amplitudenabhängiger
Dämpfung, wobei
insbesondere in bevorzugter Ausführungsform nach
Anspruch 3 die Dämpfung
mit steigender Amplitude ansteigt. Ein geeigneter Dämpfungswerkstoff ist
unter der Bezeichnung Cellasto® bekannt.
-
Nach
einer in Anspruch 5 angegebenen Ausgestaltung wird ein gedämpfter Anschlag
für die
Motorlagerung bereitgestellt, welcher die Drehbewegung der Antriebseinheit
um die Rollachse dämpfend begrenzt.
-
Die
Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels
mit Bezug auf die Zeichnung nachfolgend erläutert. Es zeigen:
-
1 ausschnittweise
ein Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinheit und
-
2 eine
Motorlagerung einer Lagereinrichtung für die Antriebseinheit nach 1.
-
Ausschnittweise
ist in 1 ein Kraftfahrzeug 1, insbesondere Personenwagen,
mit Rahmenteilen 2, 3 und 4 einer Karosserie 5 gezeigt.
Die Rahmenteile 2 und 3 stellen so genannte Längsträger und
das Rahmenteil 4 einen Querträger bzw. eine Trennwand dar.
Bei dem Kraftfahrzeug 1 handelt es sich vorzugsweise um
einen Sportwagen, bei dem außerdem
eine Antriebseinheit 6 vorzugsweise in Mittelmotoranordnung
platziert ist. Bei dieser Anordnung ist ein Motor 7 – bezogen
auf eine Vorwärtsfahrtrichtung
FR – hinter
dem Rahmenteil 4 und vor einer angetriebenen Hinterachse 8 angeordnet.
Die Antriebseinheit 6 weist neben dem Motor 7 noch
ein daran angeflanschtes Getriebe 9 auf. Innerhalb der Karosserie 5 ist
die Antriebseinheit 6 über
eine Lagereinrichtung 10 an den Rahmenteilen 2, 3, 4 gehalten,
welche Lagereinrichtung zumindest eine Motorlagerung 11 sowie
beispielsweise zwei Getriebelagerungen 12 aufweist.
-
Die
Lagereinrichtung 10 wird nachfolgend anhand der 1 und 2 näher beschrieben.
Die Motorlagerung 11 ist zwischen einer Stirnseite 13 eines
Gehäuses
des Motors 7 und dem Rahmenteil 4 angebracht.
Sie besitzt eine karosserieseitige Trägerplatte 14, die
mit dem Rahmenteil 4 verbunden ist, beispielsweise durch
hier nicht gezeigte Schrauben. An der Trägerplatte 14 wird
eine motorseitige Lagerplatte 15 angebunden, wobei die
motorseitige Lagerplatte 15 an der Stirnseite 13 des
Motors 7 befestigt oder daran ausgebildet ist. Die Trägerplatte 14 besitzt
eine Aufnahme 16, die durch zwei beabstandet zueinander
liegenden Schenkeln 17 und 18 als gabelförmige Aufnahme 16 realisiert
ist. Dazwischen ist ein von der motorseitigen Lagerplatte 15 ausgehendes
Lagerauge 19 aufgenommen, das eine Durchtrittsöffnung 20 aufweist,
in die ein elastisches Lagerelement 21, beispielsweise
ein Gummielement, als Dämpfungselement
eingesetzt ist. Für
eine Verbindung zwischen Trägerplatte 14 und
Lagerplatte 15 ist zumindest ein Befestigungselement 22 vorgesehen, welches
das Lagerauge 19 und das in der Durchtrittsöffnung 20 eingesetzte
Lagerelement 21 in axialer Richtung AR durchsetzt. Die
axiale Richtung AR verläuft
parallel zu einer Fahrzeugquerachse FQ, zu der überdies das Rahmenteil 4 parallel
verläuft.
Die axiale Richtung AR kann definitionsgemäß mit einer Querrichtung QR – bezogen
auf eine Rollachse RA der Antriebseinheit – zusammenfallen. Mit seinen beiden
Enden ist das zumindest eine Befestigungselement 22 jeweils
an den Schenkeln 17 und 18 der gabelförmigen Aufnahme 16 fixiert
bzw. sicher gehalten. Als Befestigungselement 22 wird insbesondere eine
Schraube mit Mutter verwendet.
-
Damit
die Motorlagerung 11 bei Anregung in axialer Richtung AR,
also beispielsweise in der Querrichtung QR eine höhere Dämpfung aufweist,
ist eine Axialdämpfereinrichtung 23 vorgesehen.
Diese wird gebildet durch von dem Lagerauge 19, vorzugsweise einstückig, ausgehende
Radialfortsätze 24 und 25, die
randseitig bzw. endseitig an dem Lagerauge 19 angebracht
sind. Die Radialfortsätze 24 und 25 erstrecken
sich somit parallel und mit Abstand zueinander und können über einen
Quersteg 26 miteinander verbunden sein. Die Radialfortsätze 24 und 25 sind bezüglich der
gleichgerichteten, über
das Lagerauge hinausragenden und damit verlängerten Schenkeln 17 und 18 parallel
und mit Abstand RR angeordnet, so dass jeweils zwischen einem der
Schenkel 17 bzw. 18 und dem zugeordneten Radialfortsatz 24 bzw. 25 ein
Axialdämpfer 27 eingebracht
werden kann, die jeweils als Platte ausgeführt sind. Die Axialdämpfereinrichtung 23 liegt
mithin außerhalb
der Aufnahme 16 bzw. des Lagerauges 19 und demnach mit
Abstand zu dem Lagerauge 19, insbesondere darüber. Die
Axialdämpfer 27 sind
vorzugsweise so positioniert und ausgebildet, dass sie zusätzlich auf dem
jeweiligen die Durchtrittsöffnung 20 begrenzenden
umlaufenden Randstreifen 28 des Lagerauges 19 und
einer Innenseite 29 des Schenkels 17 bzw. 18,
insbesondere spielfrei, mit einem Abschnitt 30 anliegen,
der in 2 gestrichelt eingezeichnet ist. Die Axialdämpfer 27 als
Einleger sind aus einem elastischen Dämpfungswerkstoff hergestellt
und sie wirken in der axialen Richtung AR als Axialdämpfer, wobei
als Dämpfungswerkstoff
vorzugsweise ein federelastischer Werkstoff mit amplitudenabhängiger Dämpfung verwendet
wird, der insbesondere eine ansteigende Dämpfung bei steigender Amplitude aufweist.
Die Axialdämpfer 27 können in
der axialen Richtung AR spielfrei zwischen dem jeweiligen Randstreifen 28 und
der Innenseite 29 angeordnet sein. Denkbar wäre es, das
gummielastische Lagerelement 21 und die Axialdämpfer 27 einstückig zu
realisieren.
-
Um
die Wirkungsweise der Axialdämpfereinrichtung 23 zu
optimieren, kann vorgesehen sein, dass diese auf oder benachbart
zu der Rollachse RA der Antriebseinheit 6 liegt, also die
Rollachse RA ggf. mittig zwischen den beiden Radialfortsätzen 24 und 25 verläuft oder
die Radialfortsätze
darunter liegen. Die Rollachse RA kann in einer Ausführungsform durch
die Motorlagerung 11 verlaufen und das Lagerauge 19 durchsetzen,
so dass die Axialdämpfer 27 oberhalb
der Rollachse RA liegen. Die Rollachse RA kann innerhalb einer von
der Motorlagerung 11 und den Getriebelagerungen 12 aufgespannten
Ebene (nicht dargestellt) liegen, wobei dies nicht zwingend vorgesehen
sein muss. Vielmehr ist die Lage der Rollachse RA abhängig einerseits
von der Positionierung der Motorlagerung 11 und der Getriebelagerung 12 und
andererseits von der Gewichtsverteilung innerhalb der Antriebseinheit 6,
insbesondere des Motors 7, und kann zusätzlich durch vom betriebenen Motor 7 erzeugten
Massenkräften
bzw. Momenten beeinflusst sein. Die Rollachse RA verläuft quer,
insbesondere rechtwinklig zur Fahrzeugquerachse FQ bzw. kann diese
schneiden. Überdies
kann die Rollachse RA – wie
im Stand der Technik bekannt – geneigt
verlaufen.
-
Die
Motorlagerung 11 hat folgende Funktion: Für die Dämpfung einer
Bewegung der Antriebseinheit 6 um die Rollachse ist das
somit als Rolldämpfer wirkende
Lagerelement 21 vorgesehen, wobei die Bewegung um die Rollachse
RA durch die Abschnitte 30 der Axialdämpfer 27 gedämpft beschränkt sein kann,
um ein Anschlagen der Randstreifen 28 des Lagerauges 19 an
den Schenkeln 17 bzw. 18 zu vermeiden. Für eine Dämpfung in
der axialen Richtung AR sind die Axialdämpfer 27 zuständig, die
die Rolldämpfung
nicht oder nur gering beeinflussen, insbesondere dann, wenn sie
auf Höhe
der Rollachse RA liegen.