DE102010013840A1

DE102010013840A1 - Fahrzeugkarosserie mit einem Längsträger und einem daran angeordneten Elastomerlager, insbesondere als Getriebelager

Info

Publication number: DE102010013840A1
Application number: DE102010013840A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Lohmann; Gwendolin Schifferli; Werner Krauth
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2010-04-03
Filing date: 2010-04-03
Publication date: 2011-10-06
Also published as: WO2011120683A1; CN103025556A; US8702159B2; US20130088047A1; EP2555936A1; EP2555936B1; CN103025556B; KR20130020671A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugkarosserie mit wenigstens einem Längsträger (1) und einem daran angeordneten Elastomerlager (3) zur Lagerung einer Fahrzeugkomponente, wobei das Elastomerlager (3) aus einem karosseriefest angebrachten ersten stabilen Lagerteil (4) und einem komponentenfest verbundenen zweiten stabilen Lagerteil (5) besteht und zwischen den Lagerteilen ein Elastomerkörper (6) angeordnet ist. Erfindungsgemäß liegt das Elastomerlager (3) zumindest teilweise in einer Aufnahmemulde (2) am Längsträger (1) ein und das karosseriefeste erste Lagerteil (4) überspannt die Aufnahmemulde (2) als an den Muldenrändern fixierte Crashbrücke.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugkarosserie mit wenigstens einem Längsträger und einem daran angeordneten Elastomerlager zur Lagerung einer Fahrzeugkomponente nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine gattungsgemäße Fahrzeugkarosserie mit wenigstens einem Längsträger mit einem daran angeordneten Elastomerlager zur Lagerung einer Fahrzeugkomponente ist allgemein bekannt. Solche Elastomerlager sind regelmäßig Gummimetalllager und bestehen aus einem karosseriefest angebrachten ersten stabilen Lagerteil und einem komponentenfest verbundenen zweiten stabilen Lagerteil, wobei zwischen den Lagerteilen ein Elastomerkörper angeordnet ist. Solche Elastomerlager sind in unterschiedlichen Ausführungsformen, auch als Hydrolager, allgemein bekannt und werden je nach den aktuellen Gegebenheiten und Anforderungen ausgewählt und dimensioniert.
Dazu ist es allgemein bekannt, das Elastomerlager mit einem Lagerbock auf dem zugeordneten Längsträger beispielsweise als Getriebelager anzubringen. Ein solches Getriebelager hat üblicherweise aufgrund geometrischer und schwingungstechnischer Gegebenheiten eine relativ tiefe Lage im Vorderwagen einer Fahrzeugkarosserie. Die Profilgröße, insbesondere die Profilhöhe eines Längsträgers und damit das Längsträgerkraftniveau sind dabei durch die tiefe Lage des auf dem Längsträger angeordneten Getriebelagers begrenzt und eingeschränkt.
Weiter ist eine Lagerung eines Hinterachsdifferenzials eines Kraftfahrzeugs bekannt ( DE 35 070 42 A1 ), welches über eine Zentralrohreinheit mit einer vorneliegenden, zweifach gelagerten Brennkraftmaschine verbunden ist. Dabei wird das mit dem Zentralrohr verbundene Hinterachsdifferenzial aufbauseitig über ein einziges, seitlich angeordnetes Lageelement abgestützt, welches in einer im Differenzialgehäuse integrierten Ausnehmung gehalten ist, so dass die Lagerung in einem geringstmöglichen Abstand zur Antriebswelle in einem torsionsarmen Bereich liegt. Zudem kann ein Längsträger das Lagerelement mit einer Ausnehmung schalenförmig umfassen, wobei eine solche Ausnehmung eine Schwächung des Längsträgers darstellen kann.
Weiter ist ein in einem Querträger integriertes Getriebelager mit in Fahrzeuglängsrichtung verlaufender Lagerachse bekannt ( DE 100 31 165 C2 ). Im Crashfall wird das Getriebe gezielt mittels einer Crashkufe nach hinten oder oben verlagert, wobei der Kern des Getriebelagers ausreißen soll, um eine solche gezielte Verlagerung des Getriebes nicht zu behindern.
Zudem ist ein Rohbaubodenteil eines Kraftfahrzeugs bekannt ( DE 199 09 726 B4 ), bei dem unter anderem eine Konsole integriert ist, auf die ein nach oben aufbauendes Getriebelager aufgesetzt und befestigt werden kann.
Zudem ist eine Lagervorrichtung zur Lagerung einer Fahrzeugkomponente, insbesondere eines Getriebes an einer Fahrzeugkarosserie bekannt ( DE 10 2006 041 094 A1 ), bei der ein elastisches Lagerelement in einem Aufnahmeteil enthalten ist, welches in einer aufwändigen Anordnung mit einem Längsträger verbunden ist.
Zudem ist eine Lageranordnung insbesondere an einer Hinterachse bekannt ( DE 197 03 520 C1 ), bei der zur Halterung des Lagers ein Schraubteil in einer wannenförmigen Aufnahme, welche einstückiger Teil der Rohbaukarosserie sein kann, verschraubt ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Fahrzeugkarosserie so weiterzubilden, dass eine Erhöhung des Längsträgerkraftniveaus bei einer tiefen Lage des Elastomerlagers möglich ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Elastomerlager zumindest teilweise in einer Aufnahmemulde am Längsträger einliegt und das karosseriefeste erste Lagerteil die Aufnahmemulde als Crashbrücke überspannt.
Durch zumindest teilweise Einbettung des Elastomerlagers in einer Mulde am Längsträger können zur Erhöhung des Längsträgerkraftniveaus relativ große Längsträgerprofile verwendet werden, wobei die vergleichsweise tiefe Lage des Elastomerlagers am Längsträger erhalten werden kann. Eine Schwächung des Längsträgers, insbesondere im Crashfall durch die Aufnahmemulde wird dadurch vermieden, dass das karosseriefeste erste Lagerteil die Aufnahmemulde als an den Muldenrändern fixierte Crashbrücke überspannt. Im Crashfall wird somit ein im Wesentlichen längs des Längsträgers ungestört durchgehender Kraftverlauf erreicht. Das karosseriefeste erste Lagerteil wird hier somit in einer Doppelfunktion eingesetzt, einerseits als Lagerteil des Elastomerlagers und andererseits als die Aufnahmemulde überspannende und verstärkende Crashbrücke.
Die erfindungsgemäße Ausbildung einer Lagerstelle kann zur Lagerung unterschiedlicher Fahrzeugkomponenten verwendet werden. Vorzugsweise ist bei einer konkreten Ausführungsform die zu lagernde Fahrzeugkomponente ein Getriebe, wobei jeweils ein Elastomerlager als Getriebelager beiderseits des Getriebes an zwei gegenüberliegenden Längsträgern der Karosseriestruktur angebracht ist. Besonders bei solchen Getriebelagern ist eine tiefe Lage im Vorderwagen zu berücksichtigen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Aufnahmemulde von oben her wannenförmig im Längsträger ausgeformt.
Das erste Lagerteil als Crashbrücke kann durch ein aufgewölbtes Profil mit gegenüberliegenden Randflanschen, in der Art eines Hut-Profils gebildet sein, wobei das Profil mit seiner Aufwölbung etwa in Fahrzeugquerrichtung ausgerichtet ist. Die Aufnahmemulde ist dabei insbesondere in Längsrichtung, entsprechend dem Kraftverlauf in einem Crashfall überdeckt und mit den gegenüberliegenden Randflanschen am Längsträger befestigt.
Das zweite Lagerteil kann dabei aus der Profilaufwölbung des ersten Lagerteils quer zum Längsträger für eine Verbindung mit der zu lagernden Fahrzeugkomponente, insbesondere mit einem Getriebe herausgeführt werden.
Dabei ist zwischen dem in der Aufnahmemulde eingebetteten Elastomerlager und dem Muldenboden ein Freiraum vorzusehen, um gegebenenfalls eine Lagerauslenkung für das zweite Lagerteil zur ermöglichen oder bei einem von unten her geschlossenen Elastomerlager einen einfachen Einbau zu gewährleisten.
Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
1 einen schematischen Längsschnitt durch einen Längsträger im Bereich einer erfindungsgemäßen Getriebelageranordnung;
2 eine Lagerstellen entsprechend 1 nach dem Stand der Technik;
3 eine perspektivische Ansicht auf einen konkreten Längsträger mit einer Aufnahmemulde; und
4 eine Ansicht entsprechend 3 mit einem montierten Elastomerlager.
In der stark schematisierten Längsschnittdarstellung nach 1 ist ein Abschnitt eines Längsträgers 1 im Vorderwagen einer Fahrzeugkarosserie dargestellt, in dem von oben her eine wannenförmige Aufnahmemulde 2 eingeformt ist.
Für eine Getriebelagerung ist in die Aufnahmemulde 2 ein Elastomerlager als Gummi-Metall-Lager eingebettet. Das Elastomerlager besteht aus einem ersten längsträgerfest angebrachten Lagerteil 4 und einem zweiten stabilen Lagerteil 5, welches mit dem Getriebe (nicht dargestellt) verbunden ist. Zwischen den beiden Lagerteilen 4 und 5 ist ein Elastomerkörper 6 angeordnet. Zur Erläuterung der Funktion ist das Elastomerlager 3 stark vereinfacht mit einem ersten Lagerteil 4 und zweiten Lagerteil 5 als Metallplatten und einem dazwischen eingeformten Gummiblock als Elastomerkörper 6 dargestellt.
Die Metallplatte des ersten Lagerteils 4 überspannt als Crashbrücke die Aufnahmenmulde 2 und ist jeweils seitlich an den gegenüberliegenden Muldenrändern fixiert. Als Fixierungsmittel 7 können beispielsweise Schrauben oder Nieten verwendet werden. Bei einer Fahrtrichtung entsprechend Pfeil 8 erfolgt bei einem Frontcrash der Kraftverlauf entgegengesetzt entsprechend dem Pfeil 9. Ersichtlich wird im Crashfall durch das erste Lagerteil 4 als Crashbrücke ein durch die Aufnahmemulde 2 weitgehend ungestörter Kraftverlauf im Längsträger 1 geführt.
Bei der Ausführung nach 2 entsprechend dem Stand der Technik ist dagegen auf den Längsträger 1 ein Lagerbock 10 aufgesetzt, in dem das Elastomerlager 3 einliegt. Eine beispielsweise zur Verfügung stehende Bauhöhe 11 wird hier durch die relativ geringe Bauhöhe 12 des Längsträgerprofils und das aufgesetzte Elastomerlager 3 ausgenützt. Erfindungsgemäß wird gemäß 1 dieselbe zur Verfügung stehende Bauhöhe 11 zur Erhöhung des Längsträgerkraftniveaus insgesamt durch die Profilgröße des Längsträgers 1 ausgenützt. Ersichtlich liegt dabei sowohl in 1 als auch in 2 das Niveau für den Getriebeanschluss auf der gleichen Höhe 13.
In der perspektivischen Darstellung nach 3 ist eine konkrete Ausführung eines Längsträgers 1 dargestellt, mit einer von oben her eingebrachten Aufnahmemulde 2.
In 4 ist an der Aufnahmemulde 2 ein Elastomerlager 3 als Getriebelager bereits montiert. In der konkreten Ausführungsform des Elastomerlagers 3 ist das erste Lagerteil 4 als Crashbrücke durch ein aufgewölbtes Profil mit gegenüberliegenden stabilen Randflanschen 14, 15 gebildet, die in Längsrichtung beiderseits der Aufnahmemulde 2 mittels Schrauben 16 oder gegebenenfalls Nieten mit dem Längsträger 1 verbunden sind.
Das zweite Lagerteil 5 ist hier aus der Profilaufwölbung des ersten Lagerteils 4 quer zum Längsträger 1 für eine Verbindung mit einem Getriebe herausgeführt. Wie mit der strichlierten Linie 17 eingezeichnet können dabei gegebenenfalls weitere Elastomerlagerelemente nach unten in die Aufnahmemulde 2 einragen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3507042 A1 [0004]
DE 10031165 C2 [0005]
DE 19909726 B4 [0006]
DE 102006041094 A1 [0007]
DE 19703520 C1 [0008]

Claims

Fahrzeugkarosserie mit wenigstens einem Längsträger (1) und einem daran angeordneten Elastomerlager (3) zur Lagerung einer Fahrzeugkomponente wobei das Elastomerlager (3) aus einem karosseriefest angebrachten ersten stabilen Lagerteil (4) und einem komponentenfest verbundenen zweiten stabilen Lagerteil (5) besteht und zwischen den Lagerteilen ein Elastomerkörper (6) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomerlager (3) zumindest teilweise in einer Aufnahmemulde (2) am Längsträger (1) einliegt und das karosseriefeste erste Lagerteil (4) die Aufnahmemulde (2) als an den Muldenrändern fixierte Crashbrücke überspannt.
Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zu lagernde Fahrzeugkomponente ein Getriebe ist und jeweils ein Elastomerlager (3) als Getriebelager beiderseits eines Getriebes an zwei gegenüberliegenden Längsträgern (1) im Vorderwagen angebracht ist.
Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmemulde (2) von oben her wannenförmig im Längsträger (1) ausgeformt ist.
Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Lagerteil (4) als Crashbrücke durch ein aufgewölbtes Profil mit gegenüberliegenden Randflanschen (14, 15) gebildet ist, wobei das Profil mit seiner Aufwölbung etwa in Fahrzeugquerrichtung ausgerichtet ist, das Profil die Aufnahmemodule (2) zumindest in Längsrichtung überdeckt und mit den gegenüberliegenden Randflanschen (14, 15) am Längsträger (1) befestigt ist.
Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Lagerteil (5) aus der Profilaufwölbung des ersten Lagerteils (4) heraus quer zum Längsträger (1) für eine Verbindung mit der zu lagernden Fahrzeugkomponente, insbesondere einem Getriebe abragt.
Fahrzeugkarosserie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem in der Aufnahmemulde (2) eingebetteten Elastomerlager (3) und dem Muldenboden ein Freiraum vorgesehen ist.