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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehmomentstütze für eine Antriebsmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit einer langgestreckten Querstrebe, die an gegenüberliegenden Endabschnitten Befestigungsabschnitte aufweist, um die Querstrebe an einer Karosserie des Kraftfahrzeugs festzulegen.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug mit einer Antriebsmaschine, einer Karosserie und einer Drehmomentstütze, die an der Karosserie festgelegt ist.
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Derartige Drehmomentstützen dienen im Allgemeinen dazu, ein Lagermoment, das von einer Antriebsmaschine in einem Kraftfahrzeug auf die Lager ausgeübt wird, aufzunehmen, so dass beim Antreiben des Fahrzeuges die Antriebsmaschine sich in dem Kraftfahrzeug nicht verdreht.
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Auf dem Gebiet der Kraftfahrzeugantriebstechnik ist es allgemein bekannt, dass ein von einer Antriebsmaschine auf eine Kurbelwelle übertragenes Drehmoment ein entsprechendes Lagermoment auf die Lager der Antriebsmaschine erzeugt. Die Lagerung einer Antriebsmaschine in einem Kraftfahrzeug muss demnach sowohl geeignet sein, die Massekräfte der Antriebsmaschine aufzunehmen, als auch das Drehmoment aufzunehmen, das durch das Antriebsmoment der Antriebsmaschine selbst erzeugt wird.
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Üblicherweise wird in einem Kraftfahrzeug die Lagerung der Massekräfte der Antriebsmaschine und die Drehmomentabstützung konstruktiv getrennt, so dass zusätzlich zu einer Lagerung der Massekräfte eine weitere Lagerung zur Drehmomentabstützung vorgesehen wird.
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Die Drehmomentlagerung wird üblicherweise durch einen horizontal im Motorraum angeordneten Hebel bereitgestellt, der quer zu einer Achse der Kurbelwelle zwischen der Antriebsmaschine und der Karosserie angebracht ist. Durch die übliche Anordnung der Drehmomentstütze in der Nähe der Kurbelwelle sind die übertragenden Kräfte relativ groß, so dass die Drehmomentstütze aufwendig und stabil gefertigt werden muss. Ferner ist es nachteilig, dass die Drehmomentstütze als zusätzliches Lager zusätzlich gefertigt und eingebaut werden muss, so dass die bekannten Drehmomentstützen den technischen Aufwand insgesamt erhöhen.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drehmomentstütze für eine Antriebsmaschine eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, die mit technisch geringem Aufwand und kostengünstig eine stabile Drehmomentlagerung der Antriebsmaschine bereitstellen kann.
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Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Drehmomentstütze dadurch gelöst, dass die Querstrebe an einem Mittelabschnitt zwischen den Endabschnitten einen Lagerabschnitt aufweist, um die Querstrebe mit der Antriebsmaschine zu verbinden und eine Kraft der Antriebsmaschine aufzunehmen.
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Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Kraftfahrzeug gelöst durch eine Drehmomentstütze gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Dadurch, dass die Drehmomentstütze im Allgemeinen an gegenüberliegenden Endabschnitten Befestigungsabschnitte aufweist und entsprechend an gegenüberliegenden Endabschnitten an der Karosserie festgelegt ist und die Antriebsmaschine an einem Mittelabschnitt der Querstrebe festgelegt bzw. gelagert ist, kann der Abstand der Drehmomentlagerung von der Position der Kurbelwelle vergrößert werden, so dass die an der Querstrebe aufgetretenen Kräfte reduziert sind und die Querstrebe entsprechend geringer dimensioniert werden kann. Dadurch lässt sich der technische Aufwand der Drehmomentstütze reduzieren.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird somit vollständig gelöst.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Lagerabschnitt ein Lager auf, das dazu ausgebildet ist, eine Kraft in wenigstens einer Richtung aufzunehmen.
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Dadurch kann eine durch das Drehmoment erzeugte Kraft auf die Querstrebe übertragen werden.
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Es ist weiterhin bevorzugt, wenn das Lager dazu ausgebildet ist, eine Kraft in einer axialen Richtung der Querstrebe aufzunehmen.
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Dadurch kann die Kraft, die durch das Drehmoment der Antriebsmaschine ausgeübt wird, zuverlässig über die Querstrebe auf die Karosserie des Fahrzeugs übertragen werden.
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Es ist weiterhin bevorzugt, wenn das Lager einen Aufnahmeabschnitt aufweist, der dazu ausgebildet ist, einen mit der Antriebsmaschine verbundenen Stift aufzunehmen.
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Dadurch kann die Querstrebe mit technisch geringem Aufwand mit der Antriebsmaschine verbunden werden und gleichzeitig zuverlässig die Drehmomentkräfte aufnehmen, so dass eine drehmomentstabile Lagerung der Antriebsmaschine möglich ist.
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Es ist weiterhin bevorzugt, wenn das Lager derart ausgebildet ist, dass die Antriebsmaschine in einer Richtung einer Gewichtskraft beweglich gelagert ist.
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Mit anderen Worten gleitet die Antriebsmaschine bzw. ein Lagerelement der Antriebsmaschine an dem Lager in Richtung der Gewichtskraft.
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Dadurch kann die Lagerung der Gewichtskräfte der Antriebsmaschine und die Lagerung der Drehmomentkräfte der Antriebsmaschine getrennt werden, so dass der technische Aufwand für die Drehmomentstütze weiter reduziert werden kann.
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Es ist weiterhin bevorzugt, wenn das Lager einen gummielastischen Abschnitt aufweist.
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Dadurch kann die Übertragung von Vibrationen von der Antriebsmaschine auf die Karosserie reduziert werden.
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Es ist weiterhin bevorzugt, wenn die Befestigungsabschnitte der Querstrebe dazu ausgebildet sind, an gegenüberliegenden Federbeindomen der Karosserie des Kraftfahrzeugs festgelegt zu werden.
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Dadurch kann die Querstrebe mit technisch geringem Aufwand an einer stabilen und verstärkten Position der Karosserie festgelegt werden.
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Es ist weiterhin bevorzugt, wenn die Querstrebe eine Domstrebe des Kraftfahrzeugs bildet.
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Dadurch kann eine zusätzliche Kraftübertragung zwischen der Antriebsmaschine und der Karosserie des Kraftfahrzeugs hergestellt werden und gleichzeitig eine vorhandene Domstrebe als Drehmomentstütze verwendet werden, so dass insgesamt eine höhere Stabilität mit geringerem technischen Aufwand realisiert werden kann.
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Es ist weiterhin bevorzugt, wenn sich die Querstrebe in einer Richtung senkrecht zu der Kurbelwelle der Antriebsmaschine erstreckt.
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Dadurch kann effektiv mit technisch geringem Aufwand eine Kraft resultierend aus dem von der Antriebsmaschine ausgeübten Drehmoment auf die Karosserie übertragen werden, so dass eine effektive drehmomentstabile Lagerung der Antriebsmaschine bereitgestellt werden kann.
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Insgesamt kann durch die Drehmomentstütze, die an gegenüberliegenden Enden an der Karosserie des Kraftfahrzeugs festgelegt ist und an einem Mittelabschnitt mit der Antriebsmaschine verbunden ist, der technische Aufwand zur Drehmomentlagerung reduziert werden, da der Abstand zur Kurbelwelle erhöht werden kann. Gleichzeitig kann die Drehmomentstütze zur weiteren Stabilisierung im Kraftfahrzeug verwendet werden, so dass der gesamte technische Aufwand zur mechanischen Stabilisierung des Kraftfahrzeugs reduziert ist.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Teilansicht eines Kraftfahrzeugs mit einer Antriebsmaschine und einer Drehmomentstütze; und
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2 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Drehmomentstütze mit einem Lager zur Lagerung einer Antriebsmaschine.
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In 1 ist eine schematische Schnittansicht eines Kraftfahrzeugs dargestellt, das allgemein mit 10 bezeichnet ist. Das Kraftfahrzeug 10 weist eine Karosserie 12 auf, an der ein Fahrwerk 14 und eine Antriebsmaschine 16 gelagert sind. Die Antriebsmaschine 16 ist mittels zweier Motorlager 18 an der Karosserie 12 gelagert, wobei die Motorlager die Massenkräfte der Antriebsmaschine 16 in einer senkrechten Richtung aufnehmen. Die Antriebsmaschine 16 ist über eine Kurbelwelle 20 mit einem Getriebe 22 verbunden, um ein Antriebsmoment auf angetriebene Räder zu übertragen. Die Kurbelwelle 20 dreht um eine Kurbelwellenachse 24. Durch die Übertragung des Antriebsmoments der Antriebsmaschine 16 auf die Kurbelwelle 20 entsteht ein entsprechendes Drehmoment in entgegengesetzter Richtung, das von dem Gehäuse der Antriebsmaschine 16 auf die Motorlager 18 bzw. die Karosserie 12 ausgeübt wird. Das Drehmoment ist in 1 schematisch durch einen Pfeil 26 dargestellt. Zur Aufnahme des Drehmoments 26 bedarf es einer zusätzlichen Drehmomentlagerung, wie es im Weiteren näher erläutert ist.
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Die Antriebsmaschine 16 ist zur Aufnahme des Drehmoments 26 mittels einer Drehmomentstütze 30 mit der Karosserie 12 verbunden. Die Drehmomentstütze 30 weist im Allgemeinen eine Querstrebe 32 auf, die an gegenüberliegenden Enden an Federbeindomen 34, 36 festgelegt ist. Die Federbeindome 34, 36 dienen dazu, Radfedern 38, 40 des Fahrwerks 40 aufzunehmen und fest an der Karosserie 12 zu lagern.
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Die Querstrebe 32 bildet eine mechanische Verbindung zwischen den Federdomen 34, 36 und bildet entsprechend eine Domstrebe 32. Zwischen den Endabschnitten der Querstrebe 32, an denen die Querstrebe 32 an den Federbeindomen 34, 36 festgelegt ist, ist die Antriebsmaschine 16 an einem Lagerabschnitt 42 an der Querstrebe 32 gelagert, so dass Kräfte resultierend aus dem Drehmoment 26 über die Querstrebe auf die Karosserie 12 übertragen werden können.
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An der Antriebsmaschine 16 ist ein Lagerstift 44 festgelegt, der in ein Lager 46 des Lagerabschnitts 42 greift, um die Antriebsmaschine 16 an der Querstrebe 32 zu lagern. Der Lagerstift 44 ist in einer senkrechten Richtung Y beweglich in dem Lager 46 gelagert, so dass das Lager 46 keine Kräfte in der senkrechten Richtung Y aufnehmen kann. Dadurch kann die Lagerung der Massekräfte der Antriebsmaschine 16 von der Lagerung der Drehmomentkräfte getrennt werden. Der Lagerstift 44 ist in dem Lager 46 aufgenommen, so dass Querkräfte in einer Richtung X entlang einer Längsrichtung der Querstrebe 42 übertragen werden können, so dass die Kräfte resultierend aus dem Drehmoment 26 auf die Karosserie 12 übertragen werden können. Dadurch, dass der Lagerstift 44 beweglich in dem Lager 46 gelagert ist, können die Massekräfte und die Drehmomentkräfte der Antriebsmaschine 16 getrennt werden, so dass die Querstrebe 32 lediglich die Drehmomentkräfte aufnehmen muss und entsprechend geringer dimensioniert werden kann. Die Motorlager 18 nehmen entsprechend die Massekräfte der Antriebsmaschine 16 auf.
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Dadurch, dass der Lagerabschnitt 42 durch die Querstrebe 32 in einem entsprechend vergleichsweise großen Abstand von der Kurbelwellenachse 24 entfernt angeordnet ist bzw. angeordnet werden kann, sind die Kräfte, die aus dem Drehmoment 26 resultieren und über die Querstrebe 32 auf die Karosserie 12 übertragen werden, geringer, so dass die Querstrebe 32 im Allgemeinen geringer dimensioniert werden kann.
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Das Lager 46 weist im Allgemeinen einen elastischen bzw. gummielastischen Abschnitt auf, so dass Vibrationen und mechanische Schwingungen, die von der Antriebsmaschine 16 erzeugt werden, nicht auf die Karosserie 12 übertragen werden und die Antriebsmaschine 16 somit von der Karosserie 12 entsprechend mechanisch entkoppelt ist.
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In 2 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der Querstrebe 32, des Lagers 46 und des Lagerstifts 44 gezeigt. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei hier lediglich die Besonderheiten erläutert sind.
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An den gegenüberliegenden Enden weist die Querstrebe 32 Befestigungsabschnitte 48, 50 auf, mittels derer die Querstrebe 32 an den Federbeindomen 34, 36 festgelegt ist, um eine entsprechende Stabilität für das Lager 46 zu bieten und die Kräfte, die aus dem Drehmoment 26 resultieren, auf die Fahrzeugkarosserie 12 zu übertragen. An einem Mittelabschnitt zwischen den Befestigungsabschnitten 48, 50 ist der Lagerabschnitt 42 gebildet, der als Ausnehmung in der Querstrebe 32 ausgebildet ist. In der Ausnehmung der Querstrebe 32 wird das Lager 46 angeordnet und festgelegt. Das Lager 46 weist eine Aufnahme 52 auf, um den Lagerstift 44 aufzunehmen und entsprechend in der Richtung Y beweglich zu lagern. Das Lager 46 weist einen Dämpfungsabschnitt 54 auf, um den Lagerstift 44 von der Querstrebe 32 mechanisch und akustisch zu entkoppeln und entsprechend eine Dämpfung bereitzustellen. Der Dämpfungsabschnitt 54 ist gummielastisch ausgebildet und weist in der Z-Richtung Schlitze 56 auf, um die mechanische Entkopplung weiter zu erhöhen und gleichzeitig die Übertragung von Kräften in der Richtung Z zu verringern.
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Der Lagerstift 44 weist einen Befestigungsabschnitt 58 auf, um den Lagerstift 44 an der Antriebsmaschine 16 festzulegen, so dass die Kräfte resultierend aus dem Drehmoment 26 auf die Querstrebe 32 und somit auf die Karosserie 12 übertragen werden können.
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Die so ausgebildete Drehmomentstütze 30 kann durch die mechanische Verbindung zwischen den stabilen Federbeindomen 34, 36 im Falle eines Aufpralls des Kraftfahrzeugs 10 die Stabilität der Karosserie 12 weiter erhöhen, da eine zusätzliche mechanische Kopplung zwischen der Antriebsmaschine und der Karosserie 12 gebildet ist.
