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Die
Erfindung betrifft eine Lagerung eines Antriebsaggregats, insbesondere
einer Brennkraftmaschine, in einem Kraftfahrzeug, mittels eines
sogenannten Motorlagers, auf dem das Antriebsaggregat direkt oder über
einen Motortragbock indirekt über eine formschlüssige
und kraftschlüssige Verbindung abgestützt ist.
Zum technischen Umfeld wird lediglich beispielshalber auf die
deutsche Offenlegungsschrift
25 14 295 und daneben auf die
DE 10 2006 007 348 A1 verwiesen.
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Grundsätzlich
sind unterschiedlichste Ausführungsformen von Motorlagern
bekannt, insbesondere auch solche, deren Federungs- und Dämpfungscharakteristik
bspw. unter Zuhilfenahme von gesteuert an das Motorlager angelegtem
Unterdruck veränderbar ist. Solche sowie demgegenüber
einfachere Motorlager mit unveränderbarer Federungs- und
Dämpfungscharakteristik sind üblicherweise über
eine Schraubverbindung mit dem zu lagernden Antriebsaggregat und
dabei insbesondere mit einem sogenannten Motortragbock, der am Antriebsaggregat
befestigt ist, verbunden. Diese Schraubverbindung zwischen dem Motorlager
und dem Motortragbock kann als Bolzen-Mutter-Verbindung gestaltet sein
oder eine Schraube aufweisen, die durch den Motortragbock hindurch
geführt und in ein im Motorlager bzw. in dessen sogenannten
Kern vorgesehenes Gewinde-Sackloch eingeschraubt ist.
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Insbesondere
aufgrund beengter Einbauverhältnisse kann die Herstellung
der genannten Schraubverbindung zwischen dem Motortragbock und dem
Motorlager, welche insbesondere ein kraftschlüssige, daneben
jedoch auch anteilig eine formschlüssige Verbindung darstellt,
sehr aufwändig sein. Da die kraftschlüssige Schraubverbindung
mittels eines geeigneten Werkzeugs hergestellt werden muss, ist
bei der Konstruktion der Lagerung des Antriebsaggregats in einem
Kraftfahrzeug das Erfordernis der Zugänglichkeit der besagten
Schraubverbindung mit diesem Werkzeug zu berücksichtigen.
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Hiermit
soll nun eine Lagerung eines Antriebsaggregats in einem Kraftfahrzeug
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgezeigt werden, bei welcher
die Zugänglichkeit für die Montage oder Demontage
im Servicefall praktisch keine Rolle spielt und die folglich einfach
herstellbar ist (= Aufgabe der vorliegenden Erfindung).
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Die
Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass
die kraftschlüssige Verbindung durch Unterdruck gebildet
ist. Vorzugsweise kann dabei zwischen einem Absatz des Motorlagers
und dem über diesen Absatz formschlüssig auf dem
Motorlager abgestützten Motortragbock eine Unterdruckkammer
gebildet sein, in welcher entweder bei Betrieb des Kraftfahrzeugs
ein Unterdruck erzeugbar ist oder in welcher bei der Montage des
Antriebsaggregats auf dem Motorlager ein bleibender Unterdruck erzeugbar
ist.
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Erfindungsgemäß wird
der kraftschlüssige Anteil der Verbindung zwischen einem
Motorlager und dem auf diesem direkt oder (über einen sog. Motortragbock)
indirekt abgestützten Antriebsaggregat eines Kraftfahrzeugs
durch Unterdruck hergestellt, wofür im Bereich dieser Verbindung
und vorzugsweise im Bereich einer aus Sicherheitsgründen weiterhin
vorgesehenen formschlüssigen Verbindung eine Unterdruckkammer
vorgesehen ist, in der dieser Unterdruck hergestellt wird. Vorzugsweise
wirkt dabei die formschlüssige Verbindung im wesentlichen in
einer horizontalen Ebene, um die bei Längsbeschleunigungen
und Querbeschleunigungen des Kraftfahrzeugs auftretenden Kräfte
aufnehmen zu können, während die kraftschlüssige
Verbindung im wesentlichen in Vertikalrichtung entgegen der Schwerkraft
wirkt, um mögliche Vertikalbeschleunigungen des Antriebsaggregats
entgegen der Schwerkraft relativ zum Kraftfahrzeug bzw. Motorlager
aufzunehmen bzw. zu unterbinden. Hingegen ist in Vertikalrichtung
in Richtung der Schwerkraft betrachtet das Antriebsaggregat mit
seiner Schwerkraft auf dem Motorlager abgestützt, so wie
dies allgemein üblicher Stand der Technik ist. Indem die
in der hierzu entgegen gesetzten Richtung benötigte kraftschlüssige
Verbindung durch Unterdruck hergestellt ist, welcher auch ohne einen
direkten manuellen Zugang angelegt oder hergestellt werden kann,
spielt das weiter oben genannte Zugänglichkeits-Erfordernis
somit praktisch keine Rolle.
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Nachdem
eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Antriebsaggregat
und dem Kraftfahrzeug in der der Schwerkraft entgegen gesetzten
Vertikalrichtung nur während einer Fortbewegung des Fahrzeugs,
d. h. während das Kraftfahrzeug betrieben wird, benötigt
wird, während bei abgestelltem Fahrzeug das Antriebsaggregat
formschlüssig sicher auf dem Motorlager ruht, ist es ausreichend,
wenn der besagte Unterdruck nur bei Betrieb des Kraftfahrzeugs an
die Lagerung angelegt wird, d. h. in einer Unterdruckkammer (oder
dergleichen) derselben hergestellt wird. Dies kann einfach mit Hilfe
einer bei Betrieb des Kraftfahrzeugs ohnehin betriebenen Unterdruckpumpe,
an welche über eine Leitungsverbindung die besagte Unterdruckkammer
oder dgl. angeschlossen ist, erfolgen. Alternativ kann der besagte Unterdruck
in einer erfindungsgemäßen Lagerung einmalig während
der Montage des Antriebsaggregats auf dem Motorlager (vorzugsweise
durch diesen Montagevorgang selbsttätig) erzeugt werden
und dann vorzugsweise über der gesamten Lebensdauer des
Kraftfahrzeugs in dieser Lagerung quasi eingesperrt bleiben.
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Irgendeine
Unterdruckkammer oder dergleichen, in welcher der besagte Unterdruck
zur Darstellung des benötigten Kraftschlusses herrscht,
ist zwischen dem Motorlager und dem Antriebsaggregat bzw. einem
Motortragbock desselben selbstverständlich erforderlich.
Um in dieser Unterdruckkammer den Unterdruck herstellen zu können,
ist vorzugsweise eine geeignete Ventilvorrichtung vorgesehen, über
die Luft aus der Unterdruckkammer in die Umgebung abführbar
ist. Für den Fall, dass der Unterdruck bei der Montage
des Antriebsaggregats auf dem Motorlager selbsttätig erzeugt
werden soll, kann die beim Montagevorgang aus der geeignet gestalteten
Unterdruckkammer verdrängte Luft über dieses Ventil,
welches vorzugsweise nach Art eines Rückschlagventils ausgebildet
ist, abgeleitet werden. Selbstverständlich dürften
zur Darstellung einer ausreichenden und den Unterdruck aufrecht
erhaltenden Dichtheit für beide angesprochenen Varianten,
d. h. auch für die Unterdruck-Erzeugung nur bei Betrieb des
Kraftfahrzeugs, geeignete Dichtungen als Abdichtung zwischen dem
Motorlager und dem Motortragbock oder dgl. in Form einer Umhüllung
der besagten Unterdruckkammer bzw. eines Unterdruckkammer-Spaltes
zwischen dem Motorlager und dem Motortragbock vorzusehen sein. Diese
Abdichtung kann beispielsweise in Gummi ausgeführt sein,
welcher an einem oder an beiden der betroffenen Bauteile aufvulkanisiert
ist oder es kann diese Abdichtung mittels eines O-Rings erfolgen,
der zwischen dem Motorlager und dem Motortragbock eingelegt ist.
Alternativ oder zusätzlich kann eine solche Abdichtung über
Formschluss in den unterschiedlichsten Ausführungsformen,
so bspw. in Form eines Passkonus mit zusätzlichem Fettauftrag,
vorgesehen sein.
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Im
folgenden wird die Erfindung anhand zweier lediglich prinzipiell
in einem Schnitt dargestellter Ausführungsbeispiele weiter
beschrieben. 1 zeigt eine Ausführungsform,
bei welcher der Unterdruck nur bei Betrieb des Kraftfahrzeugs erzeugt wird,
während in 2 die Variante mit bleibendem, bei
der Montage des Motortragbocks auf dem Motorlager erzeugten Unterdruck
gezeigt ist.
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Mit
der Bezugsziffer 1 ist ein im wesentlichen beliebig gestaltetes
Motorlager gekennzeichnet, welches mit einem figürlich
nicht dargestellten Abschnitt auf einem ebenfalls nicht gezeigten
Trägerteil eines Kraftfahrzeugs bzw. einer Fahrzeug-Karosserie
auf nicht dargestellte Weise befestigt ist, und von dem in den beiden
Figuren lediglich dessen sog. Kern dargestellt ist, für
den im weiteren ebenfalls die Bezugsziffer 1 verwendet
wird. Mit der Bezugsziffer 2 ist ein auf dieses Motorlager 1 bzw.
auf dessen Kern 1 aufgesetzter Motortragbock gekennzeichnet,
dessen anderes, dem Motorlager 1 gegenüber liegendes
Ende auf nicht dargestellte Weise mit einem nicht gezeigten Antriebsaggregat
des Kraftfahrzeugs verbunden ist. Über mehrere, vorzugsweise
zwei solcher Motortragböcke 2 mit diesen zugeordneten
Motorlagern 1 ist das Antriebsaggregat in seiner Gesamtheit
auf der Karosserie des Fahrzeugs abgestützt bzw. auf dieser befestigt.
Das Motorlager 1 und der Motortragbock 2 sind
im wesentlichen in Einbaulage dargestellt, d. h. die Achse 1a des
beispielsweise rotationssymmetrischen Motorlager-Kerns 1,
der alternativ auch einen rechteckigen oder quadratischen Horizontal-Querschnitt
aufweisen kann, erstreckt sich im wesentlichen in Vertikalrichtung.
Der hier gezeigte Motorlager-Kern 1 (bzw. das das hier
gezeigte Motorlager 1) weist an seiner oberen Fläche
einen ebenfalls kreiszylindrischen Vorsprung oder Absatz 1b auf,
dessen Durchmesser bezüglich der Achse 1a geringer
ist als der unterhalb dieses Absatzes 1b liegende Abschnitt des
Motorlager-Kerns 1. (Selbstverständlich kann ein solcher
flächenkleinerer Absatz auch einen rechteckigen oder quadratischen
Horizontal-Querschnitt aufweisen).
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Der
Motortragbock 2 weist an seiner dem Motorlager 1 zugewandten
Stirnseite eine hier hohlzylindrische Aussparung 2b auf,
deren Durchmesser dem Durchmesser des Absatzes 1b geeignet
angepasst ist, so dass der Motortragbock 2 wie figürlich dargestellt
auf das Motorlager 1 bzw. dessen Kern 1 aufgesetzt
werden kann und der Absatz 1b im Zusammenwirken mit der
Aussparung 2b (unter Zwischenlage einer im weiteren noch
erläuterten Abdichtung 3) eine in der zur Vertikalrichtung
bzw. Achse 1a senkrechten Horizontalebene wirksame formschlüssige
Verbindung eingeht. (Falls wie bereits erwähnt der Horizontal-Querschnitt
des Absatzes 1b eine andere bspw. rechteckige Form aufweist,
so ist selbstverständlich die Aussparung 2b an
diese andere Form angepasst geformt). In der vertikalen Schwerkraft-Richtung
(d. h. in den Figuren nach unten gerichtet) ist der Motortragbock 2 (und
somit anteilig auch das an diesem befestigte Antriebsaggregat) mit seiner
bereits genannten Stirnseite auf dem Motorlager-Kern 1 abseits
von dessen Absatz 1b abgestützt.
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Beim
Ausführungsbeispiel nach 1 ist die Aussparung 2b signifikant
tiefer als die Höhe des Absatzes 1b, so dass zwischen
der freien Stirnseite des in die Aussparung 2b hineinragenden
Absatzes 1b und dem verbleibenden Raum dieser (hier hohlzylindrischen)
Aussparung 2b eine Kammer gebildet wird, die als Unterdruckkammer 4 bezeichnet
wird. Gegenüber der Umgebung ist diese Unterdruckkammer 4 an
einem Endbereich durch eine Abdichtung 3, die im wesentlichen
im zwischen dem Motorlager-Kern 1 sowie dessen Absatz 1b und
dem Motortragbock 2 sowie dessen Aussparung 2b gebildeten
Spalt angeordnet ist, hermetisch abgedichtet. Vom anderen Endbereich
der Unterdruckkammer 4 führt ein als Bohrung ausgebildeter
Kanal 5 durch den Motortragbock 2 hindurch zu
einem außenseitig des Motortragbocks 2 angebrachten
Anschlussstück 6, auf das eine Leitung 7 aufgesteckt
ist, die letztlich zu einer nicht dargestellten Unterdruckpumpe
oder dergleichen führt, mit welcher über diese
Leitung 7 in der Unterdruckkammer 4 ein Unterdruck
erzeugbar ist, der zumindest in Vertikalrichtung betrachtet eine kraftschlüssige
Verbindung zwischen dem Motortragbock 2 und dem Motorlager 1 bzw.
dessen Kern 1 herstellt. Diese kraftschlüssige
Verbindung über die Unterdruckkammer 4 verhindert,
dass der Motortragbock 2 bspw. unter Einfluss von Beschleunigungskräften
in Vertikalrichtung nach oben (entgegen der Schwerkraft) vom Motorlager-Kern 1 abhebt.
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Beim
Ausführungsbeispiel nach 2 ist der Absatz 1b des
Motorlager-Kernes 1 nahezu ebenso hoch wie die Aussparung 2b im
Motortragbock 2 tief ist, so dass die Unterdruckkammer 4 im
wesentlichen durch den ebenso vorhandenen Kanal 5 gebildet wird,
weshalb hierauf die beiden Bezugsziffern 4 und 5 gerichtet
sind. Ebenfalls vorgesehen ist hier die bereits zu 1 erläuterte
Abdichtung 3. Abweichend vom Ausführungsbeispiel
nach 1 ist am dem Absatz 1a abgewandten Ende
des Kanals 5 bzw. der Unterdruckkammer 4 an der
Außenseite des Motortragbocks 2 ein Ventil 8 nach
Art eines Rückschlagventils vorgesehen. Über dieses
Ventil 8 wird die beim Zusammenbau von Motortragbock 2 und
Motorlager 1 aus der Unterdruckkammer 4 verdrängte
Luft abgeführt, wobei die Abdichtung 3 eine gewisse
Elastizität aufweist, so dass sich bei diesem Zusammenbau
sogar selbsttätig ein Unterdruck in der Unterdruckkammer 4 bildet,
der wegen des Ventils 8 nicht ausgeglichen werden kann.
Dieser stets bleibende Unterdruck sorgt abermals für eine
kraftschlüssige Verbindung in Vertikalrichtung entgegen
der Schwerkraft zwischen dem Motortragbock 2 und dem Motorlager 1 bzw.
dessen Kern 1.
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Eine
erfindungsgemäße Lagerung zeichnet sich durch
eine Vereinfachung der Montage sowie durch einen verringerten Bauraumbedarf
aus, nachdem der entsprechende Bereich der Lagerung nicht für
ein Werkzeug zugänglich sein muss, wobei noch darauf hingewiesen
sei, dass durchaus eine Vielzahl von Details abweichend von obigen
Erläuterungen gestaltet sein kann, ohne den Inhalt der
Patentansprüche zu verlassen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 2514295
A [0001]
- - DE 102006007348 A1 [0001]