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Die Erfindung betrifft eine Achse eines Fahrzeuges nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Zum Stand der Technik wird beispielshalber auf die
DE 4010378 C2 verwiesen.
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Es ist bekannt einen Achsträger eines Fahrzeuges über sogenannte Achsträgerlager an die Karosserie des Fahrzeuges anzubinden. Achsträgerlager werden sowohl im Bereich der Vorder- als auch der Hinterachse zwischen der Fahrzeugkarosserie und dem Fahrwerk eingesetzt. Diese Lager stellen somit Verbindungselemente im Übergang zwischen eines Achsträgers und der Fahrzeugkarosserie dar. Auf den Achsträger wirkende Belastungen und Schwingungen, die während des Fahrbetriebs auftreten, sollen mit Hilfe derartiger Lager weitgehend von der Karosserie entkoppelt werden, um den Fahrkomfort zu erhöhen und die Entstehung von Geräuschen innerhalb des Fahrzeugs zu minimieren. Die innerhalb der Achsträgerlager üblicherweise vorgesehenen elastischen Elemente, die zwischen einem mit der Fahrzeugkarosserie und einem mit der Achse in Verbindung stehenden Bereich angeordnet sind, werden in Abhängigkeit der jeweiligen Anforderungen in unterschiedlichen Härten ausgeführt, um den Fahrkomfort und die Geräuschentwicklung in Abhängigkeit der gewünschten Fahrzeugeigenschaften zu beeinflussen.
Üblicherweise ist ein derartiges Lager als Gummilager ausgebildet. Dabei umfasst ein solches Gummilager üblicherweise einen im Inneren liegenden Kern und eine diesen Kern umschließende Hülse, welche den Kern mit einem gummiähnlichen Material umgibt.
Der Achsträger kann so mittels einer Schraube im Kern des Gummilagers mit der Karosserie des Fahrzeuges verbunden werden.
Zur gleichförmigen Aufnahme axial wirkender Kräfte auf das Gummilager ist es beispielsweise aus der
DE 4010378 C2 bekannt, eine zusätzliche axiale Abstützfläche am freien Ende des Lagers anzuordnen. Somit wird eine axiale Wegbegrenzung des Gummiteils des Lagers zum einen durch Anlage an der Karosserie und zum anderen durch eine Abstützfläche bzw. einen Anschlagteller am freiliegenden Lagerende erreicht.
Es ist weiterhin bekannt, damit es nicht zu einer Belastung der Schraube des Lagers durch Querkraft-Momente kommt, die Verbindung des Achsträgers mit der Karosserie zweischnittig auszubilden. Hierzu wird beispielsweise der Anschlagteller zu einer Schubstrebe erweitert und nochmals an der Karosserie des Fahrzeuges angebunden.
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Üblicherweise ist an einem Achsträger, je nachdem ob es sich um eine Vorder- oder Hinterachse eines Fahrzeuges handelt, eine Motor-GetriebeEinheit angeordnet. Diese wird ebenfalls über sogenannte Aggregatlagerungen am Achsträger bzw. an der Fahrzeugkaroserie angebunden. Die Motor-Getriebe-Einheit eines Kraftfahrzeuges wird üblicherweise als Antriebsaggregat bezeichnet. Das Antriebsaggregat wird dabei beispielsweise über Motorlager, Getriebelager und Drehmomentenstützen am Fahrzeugaufbau elastisch gelagert. Die Aggregatlager nehmen die statische Last der Motor-Getriebe-Einheit auf und begrenzen die maximalen Wege bei Lastwechseln oder hohen Drehmomenten. Beispielsweise wird dabei versucht die Einleitung von Körperschall durch die Motor- und Getriebeanregung in die Karosserie wirkungsvoll zu unterdrücken, um Vibrationen, den Schwingungskomfort sowie den Innengeräuschpegel über den gesamten Drehzahlbereich des Motors für Insassen des Fahrzeuges komfortabel zu gestalten.
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All diese Lagerungen müssen in der Montage der Achse über bestimmte Lagerblöcke oder ähnliches an die Karosserie des Fahrzeuges angebracht werden. Dieser Vorgang kostet Zeit, Aufwand und viele Einzelteile.
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Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine einfache Montage für eine Achse (mit Antriebsaggregat) eines Fahrzeuges bereitzustellen.
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Die Lösung der Aufgabe ergibt sich durch eine Achse mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.
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Es wird eine Achse eines Fahrzeuges vorgeschlagen, welche einen Achsträger umfasst, an welchem bevorzugt zwei Radaufhängungen, also von einer Draufsicht des Fahrzeuges betrachtet, eine linke und eine rechte Radaufhängung befestigt sind sowie an welchem bevorzugt radführende Lenker abgestützt bzw. zumindest teilweise gelenkig gelagert sind.
Es wird weiterhin ein Achsträger eines Kraftfahrzeuges vorgeschlagen, welcher mindestens zwei zumindest annähernd in Fahrzeuglängsrichtung orientierte Längsträger umfasst. Außerdem umfasst der genannte Achsträger mindestens einen die beiden Längsträger verbindenden Querträger. Gemeinsam bilden der Querträger mit den Längsträgern in einer Draufsicht auf den Achsträger beispielsweise zumindest annähernd eine H-Form, eine U-Form oder eine viereckige Form.
Weiterhin ist es vorgesehen, dass der Achsträger mittels zumindest einem Achsträgerlager an der Karosserie des Fahrzeuges abgestützt ist.
Bevorzugt ist der Achsträger dabei zumindest über zwei solcher Achsträgerlager, insbesondere an zumindest jeweils einem Ende der Längsträger an der Karosserie des Fahrzeuges abgestützt.
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Ein solches Achsträgerlager ist dabei bevorzugt als Gummilager oder Hydrolager ausgebildet. Ein bevorzugtes Gummilager umfasst dabei insbesondere einen im Inneren liegenden Kern und eine diesen Kern umschließende Hülse, welche den Kern mit einem gummiähnlichen Material umgibt.
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Weiterhin ist es bevorzugt vorgesehen, dass die Lagerachse im eingebauten Zustand des Achsträgerlagers zumindest annähernd in Fahrzeughochrichtung ausgerichtet ist.
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Weiterhin ist es vorgesehen, dass das Achsträgerlager zusätzlich über eine sogenannte Schubstrebe an der Karosserie des Fahrzeuges abgestützt ist. Eine solche Schubstrebe ist dabei derart am Achsträgerlager angeordnet, dass diese sowohl einen Anschlag in Axialrichtung des Lagers an dem freien Ende des Lagers darstellt, als auch eine sogenannte Zweischnittigkeit der Verbindung zwischen dem Achsträger und der Fahrzeugkarosserie hergestellt wird.
Denn das Lager liegt quasi an dessen einen Stirnseite an der Karosserie an, während es an der anderen Stirnseite freiliegt und keinen Anschlag besitzt. Durch die Schubstrebe, welche an dieser freien Stirnseite des Lagers aufliegt, wird ein axialer Anschlag gebildet. Das Gummielement des bevorzugten Gummilagers kann sich dadurch in dessen axialer Bewegung relativ zum Kern und der Hülse nur beschränkt bewegen.
Bevorzugt ist das Achsträgerlager dabei derart angeordnet, dass die Axialrichtung bzw. die Richtung der Längsachse des Achsträgerlagers dabei zumindest annähend in Fahrzeughochrichtung ausgerichtet ist.
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Dadurch, dass die Schubstrebe zusätzlich an der Karosserie abgestützt ist, kann eine oben genannte zweischnittige Verbindung des Achsträgers mit der Karosserie über das Lager hergestellt werden. Eine momentenbedingte Belastung des Kerns bzw. einer bevorzugten Schraube des Achsträgerlagers kann dadurch vermindert werden. Die Schubstrebe umfasst demnach bevorzugt eine Aufnahme, in welche bzw. durch welche die Achsträgerlagerung angeordnet sein kann. Dabei ist die Schubstrebe derart mit dem Achsträgerlager verbunden, dass diese einen axialen Anschlag an dem einen freien Ende bzw. der freien Stirnseite bzw. der der Fahrzeugkarosserie abgewandten Seite des Lagers bildet.
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Weiterhin ist es vorgesehen, dass eine Antriebseinheit über eine Aggregatlagerung an der Karosserie des Fahrzeuges abgestützt ist. Dabei ist die Antriebseinheit am Achsträger, insbesondere an einem Hinterachsträger abgestützt bzw. an diesen angeordnet bzw. an diesem aufgehängt. Bei einer solchen Antriebeinheit handelt es sich insbesondere um eine elektromotorische Antriebseinheit. Alternativ ist jedoch auch eine herkömmliche verbrennungsmotorische Antriebseinheit bzw. ein Achsgetriebe oder ein Verbrennungsmotor denkbar.
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Es ist weiterhin vorgesehen, dass die Antriebseinheit mit der Aggregatlagerung über die Schubstrebe an der Karosserie des Fahrzeuges abgestützt ist. Hierzu umfasst die Schubstrebe bevorzugt eine weitere Aufnahme, in welche das Aggregatlager angeordnet werden kann. Bevorzugt wird das Aggregatlager in diese Aufnahme der Schubstrebe eingepresst.
Dabei ist weiter bevorzugt die Axialrichtung der Längsachse des Aggregatlagers im eingebauten Zustand in der Aufnahme zumindest annähernd in Fahrzeugquerrichtung ausgerichtet.
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Eine derartige Schubstrebe bildet dabei also neben der genannten Zweischnittigkeit und dem Anschlag des Achsträgerlagers zusätzlich eine Befestigung bzw. eine Lagerstelle des Antriebsaggregates. Zusätzliche Lagerblöcke zur Anbindung der Antriebseinheit an der Karosserie können damit vorteilhaft entfallen. Des Weiteren entfällt dadurch vorteilhaft ein zusätzlicher Montageschritt, sodass das Antriebsaggregat gemeinsam mit dem Achsträger an die Karosserie montiert werden kann.
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Weiterhin ist es bevorzugt vorgesehen, dass die genannte Schubstrebe kraftschlüssig mit der Karosserie des Fahrzeuges verbunden ist. Dabei kommt insbesondere eine Schraubverbindung in Betracht.
Dabei wird weiterhin bevorzugt das Achsträgerlager durch eine (durch den Kern des Lagers führende) Schraubverbindung über die Schubstrebe mit der Karosserie des Fahrzeuges verbunden ist.
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Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen und aus der Beschreibung auch aus den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich alleine oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich genommen schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von einem Ausführungsbeispiel weiter erläutert. Erfindungswesentlich können dabei sämtliche näher beschriebenen Merkmale sein.
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In der 1 ist schematisch ein Teil einer Hinterachse eines zweispurigen Fahrzeuges zu erkennen. Dabei ist insbesondere ein zumindest annähernd H-förmiger Hinterachsträger 1 zu erkennen, welcher über vier Achsträgerlagerungen 2 an einer nicht aufgezeigten Karosserie des Fahrzeuges abgestützt bzw. gelagert ist. Weiterhin umfasst die Achse eine Radaufhängung mit mehreren an dem Achsträger 1 angebundenen radführenden Lenkern 3 (wobei die Anbindung der Lenker nur schematisch angedeutete ist) sowie mit jeweils einem Radträger 4 und einer Federanordnung 6. An einer Seite der Hinterachse sind außerdem schematisch eine Bremsscheibe 7 und ein Bremssattel 8 eines Rads angedeutet. Der Achsträger umfasst dabei einen zumindest annähernd in Fahrzeugquerrichtung Q ausgerichteten Querträger 1.1 sowie zwei zumindest annähernd in Fahrzeuglängsrichtung L ausgerichtete Längsträger 1.2.
Weiterhin ist eine nicht eingezeichnete elektromotorische Antriebseinheit am Hinterachsträger 1 aufgehängt, welche die nicht aufgezeigten Hinterräder des Fahrzeuges über eine Antriebswelle 9 antreiben kann.
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Die Achsträgerlagerungen 2 sind dabei als sogenannte Gummilager ausgebildet. Dieses einen metallischen Kern 2.1, welcher von einer Hülse 2.2 umgeben ist. Zwischen dem metallischen Kern 2.1 und der Hülse 2.2 ist dabei ein Gummielement 2.3 zur elastischen Lagerung angeordnet. Über eine geeignete Verschraubung durch den Kern 2.1 können die Lager 2 mit der Karosserie des Fahrzeuges (in Fahrzeughochrichtung H) verbunden werden.
Die elektromotorische Antriebseinheit ist dabei ebenfalls über sogenannte (nicht eingezeichnete) Aggregatlagerungen an der Fahrzeugkarosserie abgestützt.
Dabei ist es vorgesehen, dass sowohl die in Fahrzeugfahrtrichtung F (bei Vorder- oder Rückwärtsfahrt des Fahrzeuges) betrachtet vorderen beiden Achsträgerlager 2 sowie zwei nicht eingezeichnete Aggregatlagerungen über eine Schubstrebe 9 an der Fahrzeugkarosserie abgestützt sind.
Hierzu umfasst die Schubstrebe 9, wie in einer dreidimensionalen Ansicht der in Fahrzeugfahrtrichtung F betrachtet rechten Schubstrebe in 2 aufgezeigt, zwei Aufnahmen 9.1, 9.2, eine erste 9.1 zur Aufnahme des nicht gezeigten Aggregatlagers und eine zweite 9.2 zur Aufnahme bzw. Anbindung des Achsträgerlagers 2.
Die Schubstrebe 9 selbst ist dabei bevorzugt über eine Schraubverbindung 10 mit der Karosserie verbunden.
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Die Schubstrebe ist, wie in 2 zu erkennen, als verhältnismäßig massives Bauteil ausgebildet, welches zur Erfüllung der Steifigkeitsanforderungen und dennoch eines geringen Gewichts Verrippungen 9.3 aufweist. An einer ersten ebenen Fläche 9.4 der Schubstrebe, liegt diese flächig an der Karosserie des Fahrzeuges an, während an diese an einer weiteren ebenen Fläche 9.5 Flächig an der (in Fahrzeughochrichtung H) unteren Stirnseite des Achsträgerlagers 2 flächig anliegt.
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Dabei ist es, wie in der 1 zu erkennen, insbesondere vorgesehen, dass die Schubstrebe 9 an dem „freien“ Ende bzw. der Stirnseite des Achsträgerlagers 2 angeordnet ist, welche der Karosserie abgewandt ist. Also jene Stirnseite des zumindest annähernd zylindrisch ausgebildeten Achsträgerlagers 2, welche im eingebauten Zustand im Fahrzeug entlang der Hochachse H des Fahrzeuges in Richtungen Straße ausgerichtet ist. Durch eine derartige Anordnung der Schubstrebe 9, bildet diese eine axiale Wegbegrenzung des Gummielements 2.3 des Achsträgerlagers 2. Mit anderen Worten, bildet die Anbindung bzw. Anordnung der Schubstrebe an der der Karosserie abgewandte Stirnseite des Lagers 2, einen Anschlag in Fahrzeughochrichtung H (welches zumindest annähernd die Axialrichtung A des Lagers ist). Somit kann vorteilhaft verhindert werden, dass sich das Gummielement 2.3 aufgrund hoher Belastungen gegenüber dem Kern 2.1 bzw. der Hülse 2.2 in axialer Richtung des Lagers bzw. in Fahrzeughochrichtung stark bewegt. Auf eine üblicherweise verwendete Anschlagscheibe kann durch die Schubstrebe 9 ersetzt werden.
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Dadurch dass die Schubstrebe 9 an der Karosserie des Fahrzeuges abgestützt ist (beispielsweise durch die genannte Schraubverbindung 10), wird eine Zweischnittigkeit der Verbindung „Achsträger-Karosserie“ über das Achsträgerlager 2 hergestellt. Dies bedeutet eine hohe Entlastung für die Verschraubung des Achsträgerlagers 2 mit der Karosserie sowie für den Kern 2.1 des Achsträgerlagers 2 insbesondere bei Querkrafteinwirkungen (also quer zur Axialrichtung zumindest annähernd in Fahrzeugquerrichtung Q) auf das Lager 2.
Es ist demnach, wie in 1 zu erkennen, vorgesehen, dass das Achsträgerlager 2 derart eingebaut ist, dass dessen Längsachse zumindest annähernd in Fahrzeughochrichtung H ausgerichtet ist.
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Weiterhin bietet die erfindungsgemäße Ausführung den Vorteil, dass zur Anbindung der (in diesem Fall elektromotorischen) Antriebseinheit kein Lagerblock an dieser Stelle mehr benötigt wird, und die Antriebseinheit mit der Schubstrebe 9 an die Karosserie des Fahrzeuges angebunden werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Hinterachsträger
- 1.1
- Querträger
- 1.2
- Längsträger
- 2
- Achsträgerlager
- 3
- Lenker
- 4
- Radträger
- 6
- Feder
- 7
- Bremsscheibe
- 8
- Bremssattel
- 9
- Schubstrebe
- 9.1
- Aufnahme
- 9.2
- Aufnahme
- 9.3
- Verrippung
- 9.4
- ebene Fläche
- 9.5
- ebene Fläche
- F
- Fahrzeugfahrtrichtung
- L
- Fahrzeuglängsrichtung
- H
- Fahrzeughochrichtung
- Q
- Fahrzeugquerrichtung
- A
- Axialachse des Lagers
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4010378 C2 [0001, 0002]
