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Die Erfindung betrifft eine Aggregatelagerung an Kraftfahrzeugen, wie Motor- und/oder Getriebelagerung, mit zumindest einer im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichteten Pendelstütze nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Die Lagerung von Motor und Getriebe in einem Kraftfahrzeug erfolgt üblicherweise durch mehrere an der Karosserie angeordnete Lager, die hinsichtlich ihrer federnden Eigenschaften und ihrer Freiheitsgrade unterschiedlich ausgelegt sein können. Wünschenswert ist es, den Motor und das Getriebe möglichst weich zu lagern, wobei relativ große Amplituden und die Gefahr des Aufschaukeins der Motorschwingungen durch Überlagerungen, aber auch quasistatische Kräfte durch die in bestimmten Fahrsituationen abgesetzten Momente und durch Brems- und Schleudervorgänge zu berücksichtigen sind, welches zu elastischen Motorlagern mit einem bestimmten Kennlinienverlauf und abgestimmter Dämpfung geführt hat. Die bei einem Lastwechsel bzw. beim Beschleunigen oder Verzögern in Fahrzeuglängsrichtung auftretenden Druck- und Zugkräfte und die beim so genannten Abstellschlagen eines querliegenden Motors auftretenden Zugkräfte können bei Fahrzeugen mit eben diesen quer zur Fahrtrichtung liegendem Aggregat durch eine an der Karosserie mit einem elastischen Lager gehaltenen Pendelstütze aufgenommen werden. Eine derartige Pendelstütze ist aus der
DE 197 31 128 A1 bekannt und weist einen Stützarm auf, der einenends über ein kardanisches Gelenk am Aggregat und anderenends über eine elastische Halterung an einem Hilfsrahmen der Fahrzeugkarosserie abgestützt ist. Eine hierzu ähnlich Lösung beschreibt des Weiteren die
DE 10 2006 003 837 A1 . Aus der Praxis ist ferner bekannt, dass im Falle eines Frontalcrashes eine Verschiebung des Motors samt Getriebes in die Fahrgastzelle hinein zu verzeichnen ist, welches mit erheblicher Verletzungsgefahr der Fahrzeuginsassen einhergehen kann. Um diesem Problem zu begegnen, sind direkt am Getriebe verschraubte so genannte Crash-Elemente bekannt, die sich ihrerseits am Hilfsrahmen der Fahrzeugkarosserie abstützen sowie Aufprallenergie absorbieren und demgemäß die Gefahr des Eindringens des Aggregats respektive des Motors samt Getriebe in die Fahrgastzelle mindern können. So beschreibt die JP 2002-12 040 A derartige Crash-Elemente, welche bei einer Kollision Absorptionsleistung durch Bruch oder Verformung bieten. Ungeachtet dessen beanspruchen derartige Crash-Elemente aufgrund der Drehbewegung des Aggregates und der daraus resultierenden Zeigerwirkung im Bereich der Abstützung am Hilfsrahmen einen vergrößerten Bauraum. Darüber hinaus beschreibt die
FR 2 831 111 A1 eine Pendelstütze an einem Antriebsaggregat eines Kraftfahrzeugs, welche Pendelstütze als sogenannter Hauptarm einenends starr mit dem Antriebsaggregat und anderenends unter Vermittlung eines Elastomerlagers mit einem Seitenelement der Fahrzeugkarosserie verbunden ist. Dem besagten Hauptarm ist zur Aufnahme von Längskräften respektive Kräften in X-Richtung ein Seitenarm zugeordnet, welcher einenends in der Mitte des Hauptarms an demselben unter Vermittlung eines Elastomerlagers befestigt ist. Anderenends ist der Seitenarm unter Vermittlung eines Elastomerlagers am besagten Seitenelement befestigt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Aggregatelagerung an Kraftfahrzeugen, wie Motor- und/oder Getriebelagerung, mit zumindest einer Pendelstütze zu schaffen, die im Hinblick auf den Stand der Technik bei vermindertem Bauraumbedarf eine wirkungsvolle Absorption von Crashenergie im Falle eines Crashereignisses gestattet.
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Ausgehend von einer Aggregatelagerung an Kraftfahrzeugen, wie Motor- und/oder Getriebelagerung, mit zumindest einer Pendelstütze, welche einen Stützarm aufweist, der einenends über ein kardanisches Gelenk am Aggregat und anderenends über eine elastische Halterung an einem Hilfsrahmen der Fahrzeugkarosserie abgestützt ist, wobei dem Stützarm der Pendelstütze ein Crash-Deformationselement unmittelbar zugeordnet ist, wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass das Crash-Deformationselement durch ein Mantelteil gebildet, welches den Stützarm wenigstens abschnittsweise in einer bestimmten radialen Beabstandung umschließt, wobei in dem durch die Beabstandung realisierten Hohlraum zwischen Mantelteil und Stützarm ein Elastomerteil angeordnet ist, und dass das Crash-Deformationselement wenigstens während eines Crashereignisses einenends axial am kardanischen Gelenk des Stützarms und/oder direkt am Aggregat und anderenends an der elastischen Halterung und/oder direkt am Hilfsrahmen abgestützt ist. Durch diese Maßnahme kann zusätzlicher Bauraum, welcher an sich für herkömmliche Crash-Elemente benötigt wird, vermieden werden. Vorzugsweise besteht das Mantelteil aus Metallblech. Das Elastomerteil kann seinerseits in das Mantelteil einvulkanisiert oder eingeknöpft sein. Weiter ist vorgesehen, dass das Mantelteil bei Krafteinwirkung in Fahrzeuglängsrichtung infolge eines Crashereignisses, Crash-Energie absorbierend, definiert verformbar ist. Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausführungsform kann das Mantelteil durch ein im Querschnitt geschlossenes Hohlprofil gebildet sein und ist während der Montage samt dem mit einer Aufnahmebohrung für den Stützarm versehenen Elastomerteil auf den Stützarm auffädelbar und an demselben fixierbar. Gemäß einer zweiten vorteilhaften Ausführungsform können das Mantelteil und das Elastomerteil, im montierten Zustand ein geschlossenes Hohlprofil ausbildend, derart in Längsrichtung geteilt und somit mehrteilig aus Schalenelementen gebildet sein, dass eine Montage des Crash-Deformationselementes respektive der einzelnen Schalenelemente des Mantelteils und Elastomerteils von radial außen gegen den Stützarm gestattet ist. Zweckmäßigerweise sind zumindest die Schalenelemente des Mantelteils untereinander verbindbar und/oder am Stützarm fixierbar. Gemäß einer dritten vorteilhaften Ausführungsform können das Mantelteil und das Elastomerteil ein im Querschnitt offenes Hohlprofil ausbilden und am Stützarm fixierbar sein, wodurch ebenfalls eine Montage derselben von radial außen gegen den Stützarm gestattet ist. Vorteilhaft ist ferner, dass durch definierte Festlegung der Anlagepunkte des Crash-Deformationselementes die Richtung des Kraftvektors und demgemäß auch die Verformung des Crash-Deformationselementes und/oder die Crashbewegung respektive Ablenkung des Aggregats in Grenzen beeinflussbar ist.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
- 1 den Verbund zwischen einem Getriebe eines Kraftfahrzeugs und einem Hilfsrahmen der Fahrzeugkarosserie unter Zuhilfenahme einer Pendelstütze in einer perspektivischen Explosionsdarstellung, und
- 2 den Schnitt I-I nach 1.
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Die
1 zeigt äußerst schematisch eine zwischen einem Aggregat
1, vorliegend einem Getriebe eines Motor-Getriebe-Blockes, und einem Hilfsrahmen
2 anzuordnende Pendelstütze
3 einer Aggregatelagerung, wie sie beispielsweise auch mit der einleitend bereits erwähnten
DE 197 31 128 A1 offenbart ist.
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Die Pendelstütze
3 ist vorliegend knochenförmig ausgebildet und weist danach in Anlehnung an besagte
DE 197 31 128 A1 einen so genannten Stützarm
4 auf, der seinerseits einenends über ein an sich bekanntes kardanisches Gelenk
5 mittels Verschraubungen
6 am Aggregat
1 respektive am Getriebe festgelegt und anderenends über eine elastische Halterung
7 am Hilfsrahmen
2 der nicht näher gezeigten Fahrzeugkarosserie abgestützt ist.
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Um im Falle eines etwaigen Crashereignisses, insbesondere Frontalcrashes, die Verschiebung des Aggregates 1 entgegen der Fahrtrichtung (vgl. Fahrtrichtungspfeil 8) in die nicht näher gezeigte Fahrgastzelle zu vermeiden, zumindest jedoch zu mindern, ist dem Stützarm 4 der Pendelstütze 3 ein Crash-Deformationselement 9 unmittelbar zugeordnet.
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Gemäß 2 ist das Crash-Deformationselement 9 durch ein Mantelteil 10 mit einem im Querschnitt geschlossenen Hohlprofil gebildet, welches den Stützarm 4 wenigstens abschnittsweise in einer bestimmten radialen Beabstandung umschließt.
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In dem durch die Beabstandung realisierten Hohlraum zwischen Mantelteil 10 und Stützarm 4 ist ein Elastomerteil 11 aus Gummi oder Kunststoff angeordnet, vorzugsweise in das Mantelteil 10 einvulkanisiert oder auch eingeknöpft.
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Der Verbund aus Mantelteil 10 und Elastomerteil 11 ist gemäß dieser Ausführungsform während der Montage auf den Stützarm 4 axial auffädelbar, indem innerhalb des Elastomerteils 11 eine geeignete Aufnahmebohrung 12 vorgesehen ist.
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Die Bohrung 12 kann hierbei derart ausgebildet sein, dass das Crash-Deformationselement 9 im montierten Zustand unter Spannung auf dem Stützarm 4 aufgefädelt ist, wobei sich das Elastomerteil 11 eng an die Außenkontur des Stützarms 4 anschmiegt (2). Ebenso kann es auch angezeigt sein, das Crash-Deformationselement 9 mit radialem Spiel auf dem Stützarm 4 aufzufädeln (nicht näher gezeigt).
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Die Fixierung des Crash-Deformationselementes 9 am Stützarm 4 kann bereits durch den etwaige realisierten Kraftschluss zwischen Elastomerteil 11 und Stützarm 4 bewerkstelligt sein.
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Ebenso kann es jedoch auch zweckmäßig sein, das Crash-Deformationselement 9 mittels stirnseitiger Umbördelungen 13 des Mantelteils 10, die in nicht näher gezeigte vorbereite Aufnahmen des Stützarms 4 formschlüssig eingreifen, an demselben zu befestigen (2).
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Sicherlich können auch an sich bekannte mechanische Befestigungselemente, wie Schrauben, Niete, Bolzen und dgl. mehr, welche in vorbereite Bohrungen des Stützarms 4 eingreifen, oder andere an sich bekannte geeignete Befestigungsmaßnahmen vorgesehen werden (nicht näher gezeigt).
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Demgegenüber kann das Crash-Deformationselement 9 auch mehrteilig ausgebildet sein, um eine Montage desselben am Stützarm 4 der Pendelstütze 3 zu gestatten, wenn dieselbe bereits zwischen Aggregat 1 und Hilfsrahmen 2 eingebaut ist.
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So können das Mantelteil 10 und das Elastomerteil 11 des Crash-Deformationselementes 9 beispielsweise in Längsrichtung geteilt ausgebildet sein und die gebildeten Schalenelemente des Mantelteils 10 und Elastomerteils 11 von radial außen gegen den Stützarm 4 gesetzt und an demselben fixiert werden, indem zumindest die Schalenelemente des Mantelteils 10 untereinander verbindbar und/oder am Stützarm 4, beispielsweise mittels Verschraubungen oder an sich bekannter Formschlusselemente, fixierbar sind (nicht näher dargestellt).
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Denkbar und demgemäß durch die Erfindung mit erfasst ist auch ein nicht näher dargestelltes Crash-Deformationselement 9, dessen Mantelteil 10 und Elastomerteil 11 ein im Querschnitt offenes Hohlprofil ausbilden, wobei dieselben somit ebenfalls eine Montage derselben von radial außen gegen den Stützarm 4 gestatten.
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Gesetzt den Fall, es ist ein Crashereignis, wie ein Frontalcrash zu verzeichnen, so ist mittels des besagten Crash-Deformationselementes 9 gezielt Crashenergie absorbierbar, indem das sich axial am kardanischen Gelenk 5 des Stützarms 4 und/oder direkt am Aggregat 1 abstützende Mantelteil 10, welches vorzugsweise aus einem Metallblech, wie Stahl- oder Leichtmetallblech, gefertigt ist, vom sich entgegen der Fahrtrichtung verschiebenden Aggregat 1 stirnseitig im Bereich der Umbördelung 12 bzw. eines ausgebildeten Kragens kraftbeaufschlagt und definiert verformt wird, beispielsweise gefaltet wird, indem dieses anderenends an der elastischen Halterung 7 und/oder am Hilfsrahmen 2 zur Anlage kommt bzw. sich dort abstützt. Das Elastomerteil 11 unterstützt hierbei besonders vorteilhaft besagte Verformung des Mantelteils 10.
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Durch eine definierte Festlegung der Anlagepunkte des Crash-Deformationselementes 9 sind in vorteilhafter Weise die Richtung des Kraftvektors und demgemäß auch die Verformung des Crash-Deformationselementes 9 und/oder die Crashbewegung respektive Ablenkung des Aggregates 1 in bauraumbedingten Grenzen beeinflussbar.
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Durch vorstehendes Crash-Deformationselement 9 können bei bestimmter Auslegung von Mantelteil 10 und Elastomerteil 11 in vorteilhafter Weise auch Tilgerwirkungen erzielt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Aggregat
- 2
- Hilfsrahmen
- 3
- Pendelstütze
- 4
- Stützarm (Pendelstütze 3)
- 5
- Gelenk
- 6
- Verschraubung
- 7
- Halterung
- 8
- Fahrtrichtungspfeil
- 9
- Crash-Deformationselement
- 10
- Mantelteil
- 11
- Elastomerteil
- 12
- Aufnahmebohrung
- 13
- Umbördelung
