DE102007026030A1

DE102007026030A1 - Schwingungsentkoppelte Anbindung eines Zusatzaggregats in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102007026030A1
Application number: DE102007026030A
Authority: DE
Inventors: Heiko Kolm; Rudolf Halbmeir
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2007-06-04
Filing date: 2007-06-04
Publication date: 2008-12-11

Abstract

Die Erfindung betrifft eine schwingungsentkoppelte Anbindung eines Zusatzaggregates in einem Kraftfahrzeug, wobei das Zusatzaggregat (1) elastisch auf seiner Anbindungskonsole (3) gelagert ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Anbindungskonsole (3) mit einem an der Karosseriestruktur elastisch gelagerten Achsträger bzw. Hilfsrahmen (4) fest verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine schwingungsentkoppelte Anbindung eines Zusatzaggregates in einem Kraftfahrzeug gemäß der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.
Ein hinlänglich bekanntes Problem im Fahrzeugbau ist die schwingungsentkoppelte Anbindung von so genannten Zusatz- oder Nebenaggregaten wie beispielsweise Pumpen, Verdichter etc. Derartige Zusatzaggregate erzeugen im Betrieb mechanische Schwingungen, deren Eintrag in die Fahrzeugstruktur zu unerwünschten komfortbeeinträchtigenden Vibrationen und Geräuschen führen.
So wird beispielsweise bei einem mit einer Luftfederung ausgerüsteten Fahrzeug das für den Betrieb der Luftfederung notwendige Medium Druckluft in der Regel über ein Luftversorgungsaggregat (LVA) zur Verfügung gestellt. Diese Luftversorgungsaggregate sind im Allgemeinen als Hubkolbenverdichter ausgeführt. Derartige Hubkolbenverdichter erzeugen im Betrieb einen nicht unkritischen Schwingungseintrag, den es zu vermeiden bzw. zu minimieren gilt. Ein Ausführungsbeispiel für ein Luftfedersystem in einem Kraftfahrzeug ist beispielsweise in Scheerer, H., Römer, M.: „Luftfederung mit adaptivem Dämpfungssystem im Fahrwerk der neuen Mercedes-Benz S-Klasse", 7. Aachener Kolloquium, Oktober 1998, S. 473–496, beschrieben.
Aus der DE 10 2005 023 830 A1 ist eine Anordnung zur Aufnahme eines Zusatzaggregats im Motorraum eines Kraftfahrzeugs bekannt. Das Zusatzaggregat, hier ein Klimakompressor, wird über den Motor des Kraftfahrzeugs angetrieben. Die Aufnahme umfasst hier ein erstes motorfestes Trägerkonsolenelement an dem ein zweites Trägerkonsolenelement drehbar befestigt wird, welches das Zusatzaggregat aufnimmt. Das zweite Trägerkonsolenelement wird wiederum elastisch am Fahrzeugrahmen, also der Fahrzeugstruktur, elastisch abgestützt. Aufgrund der elastischen Anbindung des mit dem Motor über das erste Trägerkonsolenelement fest verbundenen zweiten Trägerkonsolenelements am Fahrzeugrahmen, also der Fahrzeugstruktur, die auch die eigentliche Motorlagerung trägt, handelt es sich aus schwingungstechnischer Sicht um eine Parallelschaltung zweier elastischer Lagerungselemente. Das elastische Lagerelement zwischen dem zweiten Trägerkonsolenelement und dem Fahrzeugrahmen wirkt ggf. als zusätzliche Körperschallbrücke und kann somit den Schwingungseintrag in die Fahrzeugstruktur anheben. Zusätzlich nachteilig erweist sich bei der beschriebenen Anordnung, dass diese konstruktiv relativ aufwendig gestaltet ist, nicht zuletzt dadurch bedingt, dass das Zusatzaggregat über einen Riemen vom Motor angetrieben wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine schwingungsentkoppelte Anbindung eines Zusatzaggregates in einem Kraftfahrzeug gemäß der im Oberbegriff des An spruchs 1 angegebenen Art unter Vermeidung der genannten Nachteile derart weiter zu bilden, dass ein einfacher konstruktiver Aufbau gewährleistet ist und eine Schwingungs- und Geräuschübertragung minimiert ist.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.
Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Die erfindungsgemäße schwingungsisolierende Anbindung eines Zusatzaggregates in einem Kraftfahrzeug, wobei das Zusatzaggregat elastisch an seiner Anbindungskonsole gelagert ist (Hauptentkopplung), zeichnet sich dadurch aus, dass die Anbindungskonsole selbst an einem elastisch zur Karosseriestruktur gelagertem schweren Achs- bzw. Fahrwerksbauteil – vorrangig Achsträger bzw. Hilfsrahmen – fest verbunden ist.
Die elastische Anbindung von Achsen über großvolumige Elastomerlager ist an Vorderachsen- und Hinterachsen mit Einzelradaufhängungen als angetriebene und auch als nicht angetriebene Achsen bekannt – vgl. Reimgell, J.: „Fahrwerkstechnik: Grundlagen" Vogel Buchverlag, Würzburg, 3. Aufl., 1995, S. 38 und S. 43.
Durch die erfindungsgemäße Befestigung eines Zusatzaggregates in einem Kraftfahrzeug über die Anbindung an einem bereits elastisch gelagerten Achsträger bzw. Hilfsrahmen ist in vorteilhafter Weise ohne großen konstruktiven Aufwand eine – aus schwingungstechnischer Sicht betrachtet – Reihenschaltung zweier elastischer Koppelelemente, nämlich das elastisch an seiner Anbindungskonsole gelagerte Zusatzaggregat, wobei die Anbindungskonsole wiederum an einem elastisch zur Karosseriestruktur gelagertem schweren Achsbauteil – vorrangig Achsträger bzw. Hilfsrahmen – befestigt ist, realisiert. Durch diese doppelte Entkopplung ist auf eine einfache Art und Weise eine wirksame Geräusch- und Schwingungsentkopplung gewährleistet.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Achsbauteil an dem die Anbindungskonsole festgelegt ist um den Vorderachs- oder Hinterachsachsträger bzw. Vorderachs- oder Hinterachshilfsrahmen des Kraftfahrzeugs. Die Festlegung der Anbindungskonsole an den Vorderachs- oder Hinterachsachsträger erweist sich als besonders vorteilhaft, da zum einen diese Bauteile aus schwingungstechnischen und akustischen Gründen mit Hilfe von großvolumigen Elastomerlagern an der Karosseriestruktur angebunden sind und zum anderen diese Bauteile von Haus aus sehr steif ausgeführt und relativ schwer sind, d. h., dass diese Achsträger schwingungstechnisch gesehen eine große Sperrmasse darstellen, so dass eine effektive Schwingungs- und Geräuschentkopplung gewährleistet ist.
Die Befestigung der Anbindungskonsole an einen Achsträger ist dabei stoff- und/oder form- und/oder kraftschlüssig ausgebildet.
Gemäß einer speziellen Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem Zusatzaggregat um ein Luftversorgungsaggregat für ein Luftfederungssystem.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In der Beschreibung, in den Ansprüchen und in der Zeichnung werden die in der unten aufgeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet. In der Zeichnung bedeuten:
1 zeigt mehr oder minder schematisch die erfindungsgemäße schwingungsisolierende Anbringung eines Luftversorgungsaggregates an einer Hinterachse.
Das hier schematisch dargestellte Zusatzaggregat 1 wird mittels elastischer Lagerelemente 2, die als Hauptentkopplung fungieren, auf der Anbindungskonsole 3 gelagert.
Die Anbindungskonsole 3 ist mittels Befestigungsflansch kraft- und formschlüssig an den Hinterachshilfsrahmen 4 eines Kraftfahrzeugs befestigt.
Der Hinterachshilfsrahmen 4 trägt in bekannter Art und Weise alle Achsbauteile, wie z. B. Querlenker mit Radträger, Dämpfer und Feder (hier nicht dargestellt) sowie Bauteile des Antriebsstrangs, wie z. B. das Differentialgetriebe (hier nicht dargestellt), und ist somit als Bauteil von Haus aus sehr steif ausgelegt und als schwingende Masse gesehen relativ schwer. Der Hinterachshilfsrahmen 4 ist seinerseits aus akustischen und schwingungstechnische Gründen in bekannter Art und Weise mit Hilfe von großvolumigen Elastomerlagern 5, die sich in den Lagertöpfen 6 befinden, an der Karosseriestruktur, hier schematisch als Längsträgersegmente 7 dargestellt, angebunden.
Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass durch die Anbindung der Anbindungskonsole 3, die wiederum das Zusatzaggregat 1 selbst über elastische Elemente 2 trägt, an einen an der Karosseriestruktur 7 bereits elastisch gelagerten Hilfsrahmen, wie z. B. im beschriebenen Ausführungsbeispiel an dem Hinterachshilfsrahmen 4, ohne großen Aufwand (zusätzliche Kosten, Gewicht) eine wirksame doppelt entkoppelte Anbindung des Zusatzaggregates gewährleistet ist.

1: Zusatzaggregat
2: Elastische Lagerelemente (Hauptentkopplung)
3: Anbindungskonsole
4: Hinterachshilfsrahmen (Achsträger)
5: Elastomerlager (Achsträger- bzw. Hilfsrahmenlager
6: Lagertöpfe für Hilfsrahmenlager
7: Längsträgersegmente (Karosseriestruktur)
FL: Fahrzeuglängsrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102005023830 A1 [0004]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- Scheerer, H., Römer, M.: „Luftfederung mit adaptivem Dämpfungssystem im Fahrwerk der neuen Mercedes-Benz S-Klasse", 7. Aachener Kolloquium, Oktober 1998, S. 473–496 [0003]
- Reimgell, J.: „Fahrwerkstechnik: Grundlagen" Vogel Buchverlag, Würzburg, 3. Aufl., 1995, S. 38 und S. 43 [0009]

Claims

Schwingungsentkoppelte Anbindung eines Zusatzaggregates in einem Kraftfahrzeug, wobei das Zusatzaggregat (1) elastisch auf seiner Anbindungskonsole (3) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindungskonsole (3) mit einem an der Karosseriestruktur elastisch gelagerten Achsträger bzw. Hilfsrahmen (4) fest verbunden ist.
Schwingungsentkoppelte Anbindung eines Zusatzaggregates nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Achsträger bzw. Hilfsrahmen (4) um einen Vorderachs- oder Hinterachshilfsrahmen des Kraftfahrzeugs handelt.
Schwingungsentkoppelte Anbindung eines Zusatzaggregates nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindungskonsole (3) stoff- und/oder form- und/oder kraftschlüssig mit dem Achsträger bzw. Hilfsrahmen (4) verbunden ist.
Schwingungsentkoppelte Anbindung eines Zusatzaggregates nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzaggregat (1) ein Luftversorgungsaggregat für ein Luftfedersystem ist.