DE102007024504A1

DE102007024504A1 - Lagerung eines Vorderachsgetriebes bei einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102007024504A1
Application number: DE102007024504A
Authority: DE
Inventors: Thomas Seiler; Vadim Ababkov
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2007-05-25
Filing date: 2007-05-25
Publication date: 2008-11-27
Also published as: GB0809470D0; GB2449562A; AT505344B1; JP2008290707A; AT505344A1; GB2449562B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem in Fahrzeuglängsrichtung angeordneten Motor-Hauptgetriebe-Verbund (1), wobei der Motor über Motorkonsolen (5) in der Karosserie und/oder einem mit der Karosserie verbundenen Motorquerträger gelagert ist, sowie mit einem mittels des Motor-Hauptgetriebe-Verbunds antreibbaren Vorderachsgetriebe (15). Bei einem solchen Kraftfahrzeug wird vorgeschlagen, dass das Vorderachsgetriebe ausschließlich im Motor-Hauptgetriebe-Verbund gelagert ist und mit mindestens einer der Motorkonsolen starr verbunden ist. Aufgrund der erfindungsgemäßen Gestaltung des Kraftfahrzeuges kann die Lagerung des Vorderachsgetriebes bei geringem baulichen Aufwand erfolgen, diese Lagerung ist gewichtsgünstig und es ist überdies in Folge eines optimierten Schwingungsverhaltens der starren Anordnung von Motor-Hauptgetriebe-Verbund und Vorderachsgetriebe eine akustische Verbesserung zu verzeichnen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem in Fahrzeuglängsrichtung angeordneten Motor-Hauptgetriebe-Verbund, wobei der Motor über Motorkonsolen in der Karosserie und/oder in einem mit der Karosserie verbundenen Fahrschemel gelagert ist, sowie mit einem mittels des Motor-Hauptantrieb-Verbunds antreibbaren Vorderachsgetriebe.
Ein solches Kraftfahrzeug ist aus der Praxis durch den Fahrzeugtyp Porsche Cayenne bekannt. Bei diesem vierradgetriebenen Fahrzeug ist das Vorderachsgetriebe, das als Vorderachsdifferential ausgeführt ist, über drei Gummilager am Fahrschemel des Fahrzeugs befestigt. Das Hauptgetriebe ist über eine Verbindungswelle mit dem Vorderachsgetriebe verbunden, wobei diese Verbindungswelle kardanisch ausgebildet ist.
Aus der Praxis ist ferner bekannt, das Vorderachsgetriebe, insbesondere das Vorderachsdifferential, unmittelbar am Motor bzw. am Kurbelgehäuse zu befestigen. Hierzu muss der Motor mit hohem Aufwand entsprechend umkonstruiert werden.
Aus der DE 196 36 820 C2 ist es bekannt, die Motorkonsole derart zu modifizieren, dass zusätzliche Aggregate im Motorraum an der modifizierten Motorkonsole angebracht werden können. Dabei dient die modifizierte Motorkonsole als Zusatzaggregatträger, wobei es sich bei dem Zusatzaggregat beispielsweise um eine Lichtmaschine handelt.
Aus der DE 198 48 799 A ist es bekannt, ein Motorlager mit einem Differentialgetriebe zu verbinden. Dabei dient das Differentialgetriebe aufgrund der Zusatzmasse als Schwingungstilger für den Motor.
In der DE 36 21 620 A1 ist ein Fahrzeug mit einem vorn eingebauten, querliegenden Triebwerk beschrieben. Ein Teil des Verteilergetriebegehäuses dient zur Befestigung des Getriebes am Motorlager.
Aus der DE 197 41 449 A1 ist eine Motorkonsole bekannt, bei der der Ölfilter integraler Bestandteil der Motorkonsole ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass die Lagerung des Vorderachsgetriebes bei geringem baulichem Aufwand gewährleistet ist, diese Lagerung gewichtsgünstig ist und überdies in Folge eines optimierten Schwingungsverhaltens der Anordnung von Motor-Hauptgetriebe-Verbund und Vorderachsgetriebe eine akustische Verbesserung zu verzeichnen ist.
Gelöst wird die Aufgabe bei einem Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art dadurch, dass das Vorderachsgetriebe ausschließlich im Motor-Hauptgetriebe-Verbund gelagert ist und mit mindestens einer der Motorkonsolen starr verbunden ist.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Gestaltung des Kraftfahrzeugs bildet somit das Vorderachsgetriebe eine starre Einheit mit dem Motor-Hauptgetriebe-Verbund. Diese Einheit lässt sich durch vergleichsweise geringe konstruktive Änderungen darstellen, weil das Vorderachsgetriebe nicht in der Karosserie oder dem Fahrschemel, sondern in mindestens einer der Motorkonsolen gelagert ist, konkret starr mit dieser mindestens einen Motorkonsole verbunden ist. Da es wegen dieser starren Verbindung des Motor-Hauptgetriebe-Verbunds mit dem Vorderachsgetriebe nicht erforderlich ist, eine kardanische Welle zwischen dem Verbund und dem Vorderachsgetriebe vorzusehen, sondern stattdessen eine starre Verbindungswelle verwendet werden kann, ist die beschriebene Anordnung gewichtsgünstig. Diese Anordnung erlaubt zudem in der Regel ein deutlich kompakteres und damit ebenfalls gewichtsgünstigeres Package im Bereich Getriebe und Verbindungswelle.
Da aufgrund der erfindungsgemäßen Gestaltung des Kraftfahrzeugs die Abstützung der durch das Antriebsmoment erzeugten Reaktionskräfte des Vorderachsgetriebes, insbesondere Differenzialgetriebes, über die große Stützbasis des Motor-Hauptgetriebe-Verbunds erfolgt, ergeben sich signifikante akustische Vorteile. Die Bewegungen des Vorderachsgetriebes um die Vorderachse werden stark verringert. Zusätzlich werden die Reaktionsbewegungen durch die große Masse aus Motor-Hauptgetriebe-Verbund und Vorderachsgetriebe gedämpft. So werden die aus den Bewegungen/Verlagerungen des Vorderachsgetriebes bei Lastwechseln hervorgerufenen Geräusche stark verringert.
Es wird als besonders vorteilhaft angesehen, wenn das Vorderachsgetriebe mit mindestens zwei, insbesondere zwei Motorkonsolen starr verbunden ist. Hierdurch können Momente an unterschiedlichen Stellen über das Vorderachsgetriebe in den Motor eingeleitet werden. Es wird als besonders vorteilhaft angesehen, wenn das Vorderachsgetriebe mit Motorkonsolen starr verbunden ist, die auf unterschiedlichen Seiten des Motors angeordnet sind. Die eine Motorkonsole lagert insbesondere den Motor, bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung, im rechten Bereich des Fahrzeugs, die andere Motorkonsole den Motor im linken Fahrzeugbereich.
Gemäß einer konstruktiv bevorzugten Ausführungsform des Kraftfahrzeugs ist vorgesehen, dass das Vorderachsgetriebe unterhalb der jeweiligen Motorkonsole angeordnet ist. Dies ermöglicht eine einfache Montage und Demontage des Vorderachsgetriebes, insbesondere dann, wenn das Vorderachsgetriebe mit der jeweiligen Motorkonsole verschraubt ist.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist es nicht erforderlich, dass das Vorderachsgetriebe ausschließlich mit mindestens einer der Motorkonsolen starr verbunden ist. Es besteht durchaus die Möglichkeit, das Vorderachsgetriebe zusätzlich mit dem Hauptgetriebe starr zu verbinden, insbesondere mit dem Hauptgetriebe zu verschrauben.
Die Erfindung schlägt somit vor, eine oder mehrere Motorkonsolen so zu modifizieren bzw. derart zu gestalten, dass diese sowohl zur Aufnahme des Motors, konkret des Motorblocks, als auch zur Aufnahme des Vorderachsgetriebes dienen.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung und Zeichnung selbst.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung erläutert und in der nachfolgenden Beschreibung näher beschrieben. Es zeigt:
1 eine räumliche Ansicht von Motor-Hauptgetriebe-Verbund und Vorderachsgetriebe sowie deren Lagerung, von der Seite, schräg von oben gesehen,
2 die in 1 gezeigte Anordnung, von der Seite gesehen,
3 eine räumliche Ansicht der beiden Motorlager zur Aufnahme des Vorderachsgetriebes und das von diesen aufgenommene Vorderachsgetriebe, wobei der Motor nur teilweise dargestellt ist, schräg von oben und hinten gesehen,
4 die in 3 gezeigte Anordnung in einer Ansicht schräg von unten und der Seite gesehen,
5 die in den 3 und 4 gezeigte Anordnung schräg von unten und hinten gesehen.
Die 1 und 2 veranschaulichen für das Kraftfahrzeug den in Fahrzeuglängsrichtung angeordneten Motor-Hauptgetriebe-Verbund 1, wobei bezüglich des Motors nur das untenliegende Ölführungsgehäuse 2, das darauf angeordnete Kurbelgehäuseunterteil 3 sowie das darauf angeordnete Kurbelgehäuseoberteil 4, die jeweils miteinander verschraubt sind, veranschaulicht sind. Nicht gezeigt ist die unterhalb des Ölführungsgehäuses 2 angeordnete und mit dieser verbundene Ölwanne sowie die mit dem Kurbelgehäuseoberteil verbundenen Zylinderköpfe.
Bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung weist der Motor auf seiner rechten und linken Seite jeweils eine Motorkonsole 5 auf, wobei die jeweilige Motorkonsole 5 mit dem Motor verschraubt ist. Konkret sind zwei Schrauben 6 zum Verschrauben der Motorkonsole 5 mit dem Kurbelgehäuseunterteil 3 und vier Schrauben 7 zum Verbinden der Motorkonsole 5 mit dem Kurbelgehäuseoberteil 4 vorgesehen. Die jeweilige Motorkonsole 5 weist einen vorderen Ansatz 8 auf, in dessen Bereich die Motorkonsole 5 über ein Gummilager 9 in einem Motorquerträger 10 (nicht dargestellt) gelagert ist. Mit dem Ölführungsgehäuse 2, dem Kurbelgehäuseunterteil 3 und dem Kurbelgehäuseoberteil 4 ist das Hauptgetriebe 11 verschraubt. Im Bereich des dem Motor abgewandten Endes weist das Hauptgetriebe 11 einen Getriebeausgang 12 für eine nicht veranschaulichte Antriebswelle für die Hinterräder des Kraftfahrzeugs sowie einen Getriebeausgang 13 für die Vorderräder des Fahrzeugs auf. Eine mit dem Getriebeausgang 13 verbundene starre Verbindungswelle 14 verbindet das Hauptgetriebe 11 mit einem als Vorderachsdifferentialgetriebe ausgebildeten Vorderachsgetriebe 15, das ausschließlich mit den beiden Motorkonsolen 5 oder zusätzlich mit dem Hauptgetriebe 11 starr verbunden ist. Der Motor-Hauptgetriebe-Verbund 1 und das Vorderachsgetriebe 15 bilden damit eine starre Einheit, wobei die starre Verbindungswelle 14 den Getriebeausgang 13 mit dem Vorderachsgetriebe 15 verbindet. Unterhalb der starren Verbindungswelle 14, oberhalb der Fahrschemel 15, ist eine in Querrichtung des Fahrzeugs angeordnete Servolenkung 16 positioniert.
Hinsichtlich der weiteren Beschreibung wird auf die Darstellung der 3 bis 5 Bezug genommen:
Gezeigt ist in diesen Figuren nur der für die Erfindung relevante Bereich des Kraftfahrzeugs, wobei aus Gründen besserer Übersichtlichkeit der Motor nur im Bereich des Ölführungsgehäuses 2 gezeigt ist, ohne die oberhalb des Ölführungsgehäuses 2 angeordneten relevanten Bauteile des Motors, nämlich das Kurbelgehäuseunterteil 3 und das Kurbelgehäuseoberteil 4, mit dem die Motorkonsolen 5 verbunden sind.
Veranschaulicht ist die Trennebene zwischen dem Ölführungsgehäuse 2 und dem oberhalb des Ölführungsgehäuses 2 anzuordnenden Kurbelgehäuseunterteil 3. Durch die beiden unteren Bohrungen 17 in der jeweiligen Motorkonsole 5 werden die Schrauben 6 zum Befestigen dieser Motorkonsole 5 am Gehäuseunterteil 3 gesteckt; durch die vier oberen Bohrungen 18 der jeweiligen Motorkonsole 5 werden die Schrauben 7 zum Befestigen dieser Motorkonsole 5 mit dem Gehäuseoberteil 4 gesteckt. Hierdurch ergibt sich die starre Verbindung der beiden Motorkonsolen 5 mit dem Motor. Veranschaulicht sind ferner die Gummilager 9, die mit den Motorkonsolen 5 verbunden sind und über die die Lagerung des Motors in einem nicht dargestellten Motorquerträger 10 erfolgt.
Beide Motorkonsolen 5, die als Metallgussteile ausgebildet sind, weisen einen nach hinten verlängernden Ansatz 19 auf, der der Lagerung des Vorderachsgetriebes 15 dient. Auf der rechten Fahrzeugseite weist das Vorderachsgetriebe 15 ein Getriebegehäuse 20 auf. Auf der der linken Seite des Fahrzeugs zugewandten Seite ist das Getriebegehäuse 20 mit einem Deckel 21 verschlossen, mit dem ein Rohr 22, auch als Trompete bezeichnet, verbunden ist. Dieses Rohr 22 ist unterhalb eines nach oben zurückspringenden Abschnitts des Ölführungsgehäuses 2 hindurchgeführt, auf die linke Seite des Fahrzeugs. Das Rohr 22 durchsetzt eine nicht veranschaulichte lange Getriebeabtriebswelle und das Getriebegehäuse 20 eine gleichfalls nicht veranschaulichte, kurze Getriebeabtriebswelle. Mit diesen beidseitig des Motors angeordneten Getriebeabtriebswellen sind identische Radantriebswellen 29 für die Vorderräder des Kraftfahrzeugs verbindbar.
Im Bereich der linken Motorkonsole 5 erfolgt die Lagerung des Vorderachsgetriebes 15 im Bereich des Rohres 22. Hierzu ist das Rohr 22 mit einem Flansch 23 versehen, der zwei Durchgangsbohrungen zur Aufnahme von zwei Schrauben 24 aufweist, die in Gewindebohrungen des Ansatzes 19 der diesem Flansch 23 zugeordneten Motorkonsole 5 einschraubbar sind. Das Getriebegehäuse 20 ist gleichfalls mit zwei Durchgangsbohrungen versehen, die Schrauben 25 durchsetzen und die in Gewindebohrungen im Ansatz 19 der dem Getriebegehäuse 20 zugeordneten Motorkonsole 5 einschraubbar sind. Das Vorderachsgetriebe 15 ist unterhalb der jeweiligen Motorkonsole 5 angeordnet und wird demzufolge von unten verschraubt. Eine Verschraubung in einer anderen Richtung ist ebenfalls denkbar.
Mit der Bezugsziffer 26 ist die im Getriebegehäuse 20 gelagerte Eingangswelle bezeichnet, die mit der starren Verbindungswelle 14 verbunden ist. Veranschaulicht ist schließlich, dass der Motor zentral über der Vorderachse des Fahrzeugs angeordnet ist und das Hauptgetriebe 11 in seinem hinteren Bereich über einen Querträger 27 in der Karosserie gelagert ist.
Aufgrund des starren Verbundes von Motor und Hauptgetriebe kann das Vorderachsgetriebe 15 durchaus zusätzlich mit dem Hauptgetriebe 11 verbunden sein. So ist beispielsweise das Vorderachsgetriebe 15 im Bereich der Verbindung der Verbindungswelle 14 mit dem Vorderachsgetriebe 15 starr mit dem Hauptgetriebe 11 verbindbar. Dies ist durch die Schraube 28 angedeutet, die eine weitere Bohrung des Vorderachsgetriebes 15 durchsetzt.

1: Motor-Hauptgetriebe-Verbund
2: Ölführungsgehäuse
3: Kurbelgehäuseunterteil
4: Kurbelgehäuseoberteil
5: Motorkonsole
6: Schraube
7: Schraube
8: Ansatz
9: Gummilager
10: Fahrschemel
11: Hauptgetriebe
12: Getriebeausgang
13: Getriebeausgang
14: starre Verbindungswelle
15: Vorderachsgetriebe
16: Servolenkung
17: Bohrung
18: Bohrung
19: Ansatz
20: Getriebegehäuse
21: Deckel
22: Rohr/Trompete
23: Flansch
24: Schraube
25: Schraube
26: Eingangswelle
27: Querträger
28: Schraube
29: Radantriebswelle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19636820 C2 [0004]
- DE 19848799 A [0005]
- DE 3621620 A1 [0006]
- DE 19741449 A1 [0007]

Claims

Kraftfahrzeug mit einem in Fahrzeuglängsrichtung angeordneten Motor-Hauptgetriebe-Verbund (1), wobei der Motor (2, 3, 4) über Motorkonsolen (5) in der Karosserie und/oder in einem mit der Karosserie verbundenen Motorquerträger oder Fahrschemel (10) gelagert ist, sowie mit einem mittels des Motor-Hauptgetriebe-Verbunds (1) antreibbaren Vorderachsgetriebes (15), dadurch gekennzeichnet, dass das Vorderachsgetriebe (15) ausschließlich im Motor-Hauptgetriebe-Verbund (1) gelagert ist und mit mindestens einer der Motorkonsolen (5) starr verbunden ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptgetriebe (11) über eine starre Verbindungswelle (14) mit dem Vorderachsgetriebe (15) verbunden ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorderachsgetriebe (15) mit mindestens zwei, insbesondere zwei Motorkonsolen (5) starr verbunden ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorderachsgetriebe (15) mit Motorkonsolen (5) starr verbunden ist, die auf unterschiedlichen Seiten des Motors (2, 3, 4) angeordnet sind.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorderachsgetriebe (15) unterhalb der jeweiligen Motorkonsole (5) angeordnet ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorderachsgetriebe (15) mit der jeweiligen Motorkonsole (5) verschraubt ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (2, 3, 4) über der Vorderachse des Fahrzeugs angeordnet ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorderachsgetriebe (15) ein auf einer Seite des Motors (2, 3, 4) angeordnetes Getriebegehäuse (20) mit kurzer Getriebeabtriebswelle und eine mit dem Getriebegehäuse (20) verbundene, unterhalb des Motors (2, 3, 4) angeordnete Trompete (22) mit langer Getriebeabtriebswelle aufweist, wobei die beiden Getriebeabtriebswellen mit Radantriebswellen verbindbar sind.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebegehäuse (20) mit mindestens einer Motorkonsole (5) und die Trompete (22) mit einer anderen Motorkonsole (5) starr verbunden ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorderachsgetriebe (15) mit dem Hauptgetriebe (11) starr verbunden ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorderachsgetriebe (15) im Bereich der Verbindungswelle (14) starr mit dem Hauptgetriebe (11) verbunden, insbesondere mit dem Hauptgetriebe (11) verschraubt ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorderachsgetriebe (15) als Vorderachsdifferential ausgebildet ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug ein mittels des Motor-Hauptgetriebe-Verbunds (1) antreibbares Hinterachsgetriebe aufweist.