DE102021132461A1

DE102021132461A1 - Lagerungsanordnung einer elektrischen Maschine an einem Achsträger eines Kraftfahrzeugs sowie Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102021132461A1
Application number: DE102021132461.0A
Authority: DE
Inventors: Mathias Schmidt; Lars Witta; Luc Cremers
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2021-12-09
Filing date: 2021-12-09
Publication date: 2023-06-15

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lagerungsanordnung (1) einer elektrischen Maschine (2) an einem Achsträger (3) eines Kraftfahrzeugs, bei welcher die zum elektrischen Antreiben des Kraftfahrzeugs ausgebildete, elektrische Maschine (2) über eine Lagerungseinrichtung (6) elastisch an dem Achsträger (3) gelagert ist, welcher an einer Karosserie (15) des Kraftfahrzeugs gehalten ist, wobei die elektrische Maschine (2) über die Lagerungseinrichtung (6) an dem Achsträger (3) derart gezielt gelagert ist, dass eine relativ zu dem Achsträger (3) erfolgende Schwingung der elektrische Maschine (2) gezielt zugelassen ist, wodurch die elektrische Maschine (2) und der Achsträger (3) gezielt als Schwingungstilger (14) ausgebildet sind, mittels welchem eine Schwingung der Karosserie (15) gezielt bedämpfbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lagerungsanordnung einer elektrischen Maschine an einem Achsträger eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Kraftwagen.
Die EP 2 640 588 B1 offenbart eine elektrisch angetriebene Achse eines zweispurigen Fahrzeugs, mit Rädern zugeordneten Antriebswellen und mit einem Achsträger mit mehreren daran befestigten radführenden Lenkern, wobei der Achsträger zumindest einen Elektromotor trägt. Des Weiteren ist der EP 1 642 040 B1 ein Verfahren zur Schwingungsdämpfung an Fahrwerkslagern von Kraftfahrzeugen als bekannt zu entnehmen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lagerungsanordnung einer elektrischen Maschine an einem Achsträger eines Kraftfahrzeugs sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Lagerungsanordnung zu schaffen, sodass auf besonders einfache Weise ein besonders hoher Komfort realisiert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Lagerungsanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Kraftwagen, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Lagerungsanordnung einer elektrischen Maschine an einem Achsträger eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines vorzugsweise als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftwagens. Bei der Lagerungsanordnung ist die zum elektrischen Antreiben des Kraftfahrzeugs ausgebildete, elektrische Maschine über eine Lagerungseinrichtung zumindest elastisch an dem Achsträger gelagert. Hierunter ist zu verstehen, dass zumindest ein Teil der Lagerungsanordnung elastisch verformbar ist, beispielsweise dadurch, dass der Teil der Lagerungsanordnung aus Gummi gebildet ist. Unter Gummi sind insbesondere Vulkanisate von Natur- und Synthesekautschuken zu verstehen. Insbesondere ist die elektrische Maschine über die Lagerungseinrichtung derart an dem Achsträger gelagert, dass zumindest der Teil der Lagerungseinrichtung bei Relativbewegungen zwischen der elektrischen Maschine und dem Achsträger elastisch verformt wird, wodurch Bewegungsenergie in Verformungsenergie umgewandelt wird. Hierdurch werden die Relativbewegungen zwischen der elektrischen Maschine und dem Achsträger gedämpft. Insbesondere lässt somit die Lagerungseinrichtung die genannten Relativbewegungen zwischen der elektrischen Maschine und dem Achsträger gezielt zu, wobei diese Relativbewegungen mittels der Lagerungseinrichtung, insbesondere mittels des elastisch verformbaren Teils, gedämpft werden. Insbesondere kommt es zu den Relativbewegungen zwischen der elektrischen Maschine und dem Achsträger durch relativ zu dem Achsträger erfolgende Schwingungen der elektrischen Maschine, deren Schwingungen somit mittels der Lagerungseinrichtung, insbesondere mittels des elastisch verformbaren Teils der Lagerungseinrichtung, gedämpft werden.
Der Achsträger ist an einer insbesondere als selbsttragende Karosserie ausgebildeten Karosserie des Kraftfahrzeugs gehalten, insbesondere gelagert. Die Karosserie begrenzt einen auch als Fahrgastraum oder Fahrgastzelle bezeichneten Innenraum des Kraftfahrzeugs, in dessen Innenraum sich insbesondere während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs Personen wie beispielsweise der Fahrer des Kraftfahrzeugs aufhalten können. Somit ist der Achsträger separat von der Karosserie ausgebildet und an der Karosserie gehalten. Mithin ist der Achsträger kein Bestandteil der Karosserie. Durch die elastische Lagerung der elektrischen Maschine an dem Achsträger kann eine übermäßige, durch die elektrische Maschine bewirkte Anregung und somit Schwingung der Karosserie vermieden werden, sodass beispielsweise von den sich im Innenraum aufhaltenden Personen akustisch wahrnehmbare Geräusch sowie von den Personen spürbare, durch die elektrische Maschine bewirkte Schwingungen zumindest gering gehalten werden können.
Beispielsweise weist das Kraftfahrzeug wenigstens oder genau zwei in Fahrzeuglängsrichtung aufeinanderfolgend und somit hintereinander angeordnete Fahrzeugachsen auf, wobei die jeweilige Fahrzeugachse wenigstens oder genau zwei Fahrzeugräder aufweist. Die jeweiligen Fahrzeugräder der jeweiligen Fahrzeugachse sind insbesondere auf in Fahrzeugquerrichtung einander gegenüberliegenden Seiten des Kraftfahrzeugs angeordnet. Die Fahrzeugräder sind Bodenkontaktelemente des Kraftfahrzeugs, welches über seine Bodenkontaktelemente in Fahrzeughochrichtung nach unten hin an einem Boden abstützbar oder abgestützt ist. Wird das Kraftfahrzeug entlang des Bodens gefahren, während es in Fahrzeughochrichtung nach unten hin an dem Boden über die Bodenkontaktelemente abgestützt ist, so rollen die Fahrzeugräder, insbesondere direkt, an dem Boden ab. Das Kraftfahrzeug ist mittels der elektrischen Maschine, insbesondere rein, elektrisch antreibbar. Somit ist das Kraftfahrzeug vorzugsweise ein Elektrofahrzeug, insbesondere ein batterieelektrisches Fahrzeug (BEV). Insbesondere ist es denkbar, dass der Achsträger ein Bestandteil, insbesondere genau, einer der Fahrzeugachsen ist. Handelt es sich bei der den Achsträger umfassenden Fahrzeugachse beispielsweise um eine Hinterachse, so ist der Achsträger beispielsweise ein Hinterachsträger (HAT). Der Achsträger wird auch als Hilfsrahmen oder Integralträger bezeichnet. Insbesondere ist es denkbar, dass die Fahrzeugräder der den Achsträger umfassenden Fahrzeugachse, insbesondere über jeweils wenigstens einen einfach auch als Lenker bezeichneten Radlenker, gelenkig an dem Achsträger gehalten, mithin mit dem Achsträger gekoppelt sind. Wenn im Folgenden die Rede von den Fahrzeugrädern ist, so sind darunter, falls nichts anderes angegeben ist, die Fahrzeugräder der den Achsträger umfassenden Fahrzeugachse zu verstehen. Über den Achsträger sind die Fahrzeugräder an der Karosserie gehalten, mithin an die Karosserie angebunden. Mittels des jeweiligen Radlenkers sind unerwünschte Relativbewegungen zwischen dem jeweiligen, über den jeweiligen Radlenker an den Achsträger gelenkig angebundenen Fahrzeugrad und dem Achsträger und somit zwischen dem jeweiligen Fahrzeugrad und der Karosserie unterbunden. Insbesondere ist das jeweilige Fahrzeugrad über den jeweils zugehörigen Radlenker derart gelenkig mit dem Achsträger gekoppelt, dass der Radlenker zumindest in Fahrzeughochrichtung relativ zu dem Achsträger und relativ zu der Karosserie erfolgende Ein- und Ausfederbewegungen des jeweiligen Fahrzeugrads zulässt. Insbesondere ist es denkbar, dass die Fahrzeugräder und somit das Kraftfahrzeug mittels der elektrischen Maschine, insbesondere rein, elektrisch antreibbar sind.
Um nun auf besonders einfache Weise einen besonders hohen Komfort, insbesondere einen besonders hohen Fahrkomfort, beispielsweise für sich im Innenraum des Kraftfahrzeugs aufhaltende Personen realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die elektrische Maschine über die Lagerungseinrichtung an dem Achsträger derart gezielt gelagert ist, dass, insbesondere wenigstens oder genau, eine relativ zu dem Achsträger erfolgende Schwingung der elektrischen Maschine gezielt zugelassen ist, wodurch die elektrische Maschine und der Achsträger gezielt als Schwingungstilger ausgebildet sind, mittels welchem, insbesondere wenigstens oder genau, eine Schwingung der Karosserie gezielt bedämpfbar ist, das heißt gezielt gedämpft werden kann und somit beispielsweise bei einem Betrieb des Kraftfahrzeugs, welches bei dem Betrieb beispielsweise entlang des zuvor genannten Bodens gefahren wird, gezielt gedämpft wird. Mit anderen Worten, dadurch, dass die elektrische Maschine über die Lagerungseinrichtung an dem Achsträger gelagert ist, bilden die elektrische Maschine und der Achsträger einen Verbund. Die elektrische Maschine ist nun, insbesondere hinsichtlich ihres Schwingungsverhaltens, das heißt hinsichtlich wenigstens einer relativ zu dem Achsträger erfolgenden Schwingung der elektrischen Maschine, derart an dem Achsträger gezielt gelagert, dass, insbesondere wenigstens oder genau, eine freie, relativ zu dem Achsträger erfolgende Schwingung der elektrischen Maschine zugelassen wird, mithin dass die elektrische Maschine relativ zu dem Achsträger frei schwingend gelassen wird, woraus eine schwingungstilgende Wirkung des Verbunds resultiert, sodass der Verbund als Schwingungstilger fungiert, mithin als Schwingungstilger ausgebildet ist, mittels welchem die wenigstens oder genau eine Schwingung der Karosserie gezielt bedämpft wird. Das Wort „gezielt“ meint, dass die schwingungstilgende Wirkung des Verbunds nicht willkürlich oder zufällig erfolgt, sondern die Lagerungseinrichtung und die durch die Lagerungseinrichtung bewirkte Lagerung der elektrischen Maschine an dem Achsträger sind, insbesondere konstruktiv, und dabei insbesondere im Hinblick auf das zuvor genannte Schwingungsverhalten der elektrischen Maschine derart gezielt ausgebildet, dass die relativ zu dem Achsträger erfolgende Schwingung der elektrischen Maschine gezielt und somit bewusst und gewünscht zugelassen wird und erfolgt, um mittels der relativ zu dem Achsträger erfolgenden Schwingung der elektrischen Maschine die Schwingung der Karosserie nicht etwa willkürlich und zufällig, sondern gezielt und bewusst und gewünscht zu dämpfen. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist der genannte Verbund hinsichtlich seines Schwingungsverhaltens beziehungsweise hinsichtlich seiner Schwingung oder Schwingungen so gezielt, insbesondere konstruktiv, ausgelegt, dass die wenigstens oder genau eine Schwingung der Karosserie gezielt gedämpft wird. Daraus resultiert insbesondere, dass beispielsweise während des zuvor genannten Betriebs des Kraftfahrzeugs der Verbund gegenphasig zur Karosserie beziehungsweise zu zumindest einem Teilbereich der Karosserie schwingt, sodass die zu bedämpfende oder bedämpfte Schwingung der Karosserie gegenphasig zu einer Schwingung des Verbunds ist. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist der genannte Verbund ein Gesamtschwingverbund, welcher hinsichtlich seines Schwingungsverhaltens und somit hinsichtlich wenigstens einer Schwingung des Gesamtschwingverbunds auf die auch als Karosserieschwingung bezeichnete, wenigstens oder genau eine Schwingung der Karosserie gezielt derart ausgelegt ist, dass die Karosserieschwingung gedämpft wird. Die Erfindung ermöglicht es somit, übermäßige Schwingungen der Karosserie zu vermeiden, ohne dass hierfür zusätzliche, separate Tilger verwendet werden müssen. Dadurch können die Teileanzahl, das Gewicht und die Kosten des Kraftfahrzeugs besonders gering gehalten werden. Im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen wird beispielsweise durch entsprechende Ausgestaltung der Lagerungseinrichtung eine stärkere Schwingung der elektrischen Maschine relativ zu dem Achsträger zugelassen, um so die wenigstens oder genau eine Schwingung der Karosserie vorteilhaft zu dämpfen, mithin mittels des Schwingungstilgers die wenigstens oder genau eine Schwingung der Karosserie besonders vorteilhaft bedämpfen oder dämpfen zu können. Dadurch können beispielsweise im Schwerpunkt der Karosserie wirkende Kräfte im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen reduziert werden, sodass sich im Schwerpunkt niedrigere, für sich im Innenraum aufhaltende und auch als Insassen bezeichnete Personen spürbare Beschleunigungen ergeben. Somit kann ein besonders hoher Komfort auf besonders einfache Weise dargestellt werden.
Um einen besonders hohen Komfort realisieren zu können, ist es bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die mittels des Schwingungstilgers gezielt bedämpfbare Schwingung der Karosserie (Karosserieschwingung) eine Frequenz aufweist, welche in einem Bereich von 10 Hertz bis 20 Hertz, insbesondere in einem Bereich von 10 Hertz bis 15 Hertz, liegt. Es wurde gefunden, dass eine Schwingung in dem genannten Bereich von Insassen als besonders störend empfunden werden kann und üblicherweise nur durch aufwendige und zusätzliche Schwingungstilgungsmaßnahmen vorteilhaft bedämpft werden kann. Die Erfindung ermöglicht es nun, die Schwingung in dem genannten Bereich ohne zusätzliche Tilger oder Aktoren vorteilhaft dämpfen zu können.
Zur Realisierung eines besonders hohen Komforts hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Frequenz der mittels des Schwingungstilgers gezielt bedämpfbaren Schwingung der Karosserie 15 Hertz beträgt. Dadurch können auf besonders einfache Weise als besonders störend empfundene, auf Insassen wirkende Beschleunigungen vermieden werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens eines der Fahrzeugräder über wenigstens einen der Radlenker gelenkig mit dem Achsträger gekoppelt und mit dem Achsträger an der Karosserie gehalten. Dabei ist die mittels des Schwingungstilgers gezielt bedämpfbare Schwingung der Karosserie eine durch das wenigstens eine Fahrzeugrad bewirkte Schwingung der Karosserie. Hierdurch kann ein besonders hoher Fahrkomfort realisiert werden.
Der Erfindung liegen insbesondere die Erkenntnisse zugrunde, dass in einem Fahrzeug, welches entlang eines Bodens, beispielsweise einer Straße, gefahren wird, eine Anregung des Bodens zu einer Schwingung der Karosserie führen kann, wobei die Schwingung für Insassen wahrnehmbar sein kann. Ein Übertragungsweg, über welchen die Karosserie von dem Boden angeregt wird, führt dabei von dem Boden über die Fahrzeugräder sowie gegebenenfalls andere Koppelschwinger in die Karosserie. Auf diesem auch als Übertragungsstrecke bezeichneten Übertragungsweg werden üblicherweise Schwingungen über die Fahrzeugräder beziehungsweise Koppelschwinger verstärkt. Die Lagerungseinrichtung sowie gegebenenfalls auch die Halterung, insbesondere Lagerung, des Achsträgers an der Karosserie werden üblicherweise so ausgelegt, dass Schwingungen in dem Verbund und/oder des Verbunds besonders gering gehalten werden. Dabei kann insbesondere der Verbund als einer der zuvor genannten Koppelschwinger ausgebildet sein.
Erfindungsgemäß wird nun die Lagerungseinrichtung sowie auch vorzugsweise die Halterung, insbesondere die Lagerung, des Achsträgers an der Karosserie so ausgelegt, dass der als Koppelschwinger ausgebildete Verbund als Schwingungstilger für die Karosserieschwingung, die insbesondere in einem radfrequenten Bereich liegt, fungiert, insbesondere derart, dass im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen die relativ zu dem Achsträger erfolgende Schwingung der elektrischen Maschine und somit beispielsweise eine relativ zu der Karosserie erfolgende Schwingung des Verbunds insgesamt gezielt erhöht wird. Dadurch kann die relativ zu der Karosserie erfolgende Schwingung des Verbunds die Karosserieschwingung dämpfen, wodurch ohne zusätzliche Tilger ein besonders hoher Komfort darstellbar ist. Insbesondere wird eine Frequenz des Verbunds beziehungsweise eine Frequenz der Schwingung des Verbunds in einen sogenannten Radbereich geschoben, das heißt in einen Frequenzbereich geschoben, in welchem die mittels des Fahrzeugrads bewirkte Schwingung der Karosserie oder eine Schwingung des Fahrzeugrads selbst liegt. Insbesondere kann der Frequenzbereich der zuvor genannte Bereich sein.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Lagerungseinrichtung wenigstens ein hydraulisches Lager aufweist, mittels welchem wenigstens eine relativ zu dem Achsträger erfolgende Schwingung der elektrischen Maschine hydraulisch zu dämpfen ist. Hierzu weist das hydraulische Lager beispielsweise eine Hydraulikflüssigkeit auf, mittels welcher, insbesondere nach Art eines hydraulischen Stoßdämpfers, die Schwingungen der elektrischen Maschine hydraulisch zu dämpfen ist. Beispielsweise ist ein schwerpunktnahes Lager, mittels welchem die elektrische Maschine an dem Achsträger gelagert ist, ein herkömmliches Achsträgerlager, und wenigstens ein von dem Schwerpunkt weiter entferntes Lager ist ein Lager mit einer starken Dämpfung und dabei beispielsweise das genannte, auch als Hydrauliklager bezeichnete, hydraulische Lager. Hierdurch kann die Frequenz des Verbunds beziehungsweise dessen Schwingung besonders vorteilhaft in den Radbereich geschoben werden, sodass der Verbund besonders vorteilhaft als der genannte Schwingungstilger fungieren kann.
Um auf besonders einfache Weise einen besonders hohen Komfort realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Lagerungseinrichtung wenigstens ein Gummilager aufweist, mittels welchem die elektrische Maschine elastisch an dem Achsträger gelagert ist. Insbesondere ist das Gummilager aus dem zuvor genannten Gummi gebildet.
Um dabei auf besonders einfache und dabei kosten-, gewichts- und bauraumgünstige Weise einen besonders hohen Komfort realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Gummilager als das hydraulische Lager ausgebildet ist, in dem in dem Gummilager die Hydraulikflüssigkeit aufgenommen ist, mittels welchem die wenigstens eine relativ zu dem Achsträger erfolgende Schwingung der elektrischen Maschine hydraulisch gedämpft werden kann.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildetes Kraftfahrzeug, welches eine Lagerungsanordnung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit den zugehörigen Zeichnungen. Dabei zeigt:

1 eine schematische Perspektivansicht einer Lagerungsanordnung einer elektrischen Maschine an einem Achsträger eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens; und
2 ein Diagramm zum Veranschaulichen der Lagerungsanordnung.

In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt in einer schematischen Perspektivansicht eine Lagerungsanordnung 1 einer elektrischen Maschine 2 an einem Achsträger 3 eines als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildeten und auch als Fahrzeug bezeichneten Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug weist wenigstens oder genau zwei in Fahrzeuglängsrichtung aufeinanderfolgend angeordnete, einfach auch als Achsen bezeichnete Fahrzeugachsen auf, wobei die Fahrzeuglängsrichtung in 1 durch einen Doppelpfeil 4 veranschaulicht ist. Die jeweilige Fahrzeugachse weist wenigstens oder genau zwei Fahrzeugräder als Bodenkontaktelemente auf. Die in Fahrzeuglängsrichtung vordere der Fahrzeugachsen ist eine Vorderachse, sodass die in Fahrzeuglängsrichtung hintere der Fahrzeugachsen eine Hinterachse ist. Die Fahrzeugräder der Vorderachse werden auch als Vorderräder bezeichnet, und die Fahrzeugräder der Hinterachse werden auch als Hinterräder bezeichnet. Bei dem in den Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Achsträger 3 ein Bestandteil der Hinterachse, sodass der Achsträger 3 ein Hinterachsträger (HAT) ist. Das Kraftfahrzeug weist außerdem eine insbesondere als selbsttragende Karosserie ausgebildete Karosserie auf, durch welche ein auch als Fahrgastraum oder Fahrgastzelle bezeichneter Innenraum des Kraftfahrzeugs begrenzt beziehungsweise gebildet ist. Dabei können sich insbesondere während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs Personen wie beispielsweise der Fahrer des Kraftfahrzeugs im Innenraum aufhalten, wobei die sich im Innenraum aufhaltenden Personen auch als Insassen bezeichnet werden. Der Achsträger 3 ist separat von der Karosserie ausgebildet und, insbesondere über Achsträgerlager 5, an der Karosserie gelagert und somit gehalten. Insbesondere ist der Achsträger 3 in Fahrzeughochrichtung unterhalb der Karosserie, insbesondere unterhalb eines Bodens der Karosserie, angeordnet, insbesondere derart, dass der Achsträger 3 in Fahrzeughochrichtung nach oben hin zumindest teilweise durch den Boden überdeckt ist. Insbesondere ist das jeweilige Achsträgerlager 5 als ein Gummilager ausgebildet, mittels welchem der Achsträger 3 elastisch an der Karosserie gelagert ist.
Die elektrische Maschine 2 ist eine Traktionsmaschine, mittels welcher die Hinterräder und somit das Kraftfahrzeug, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden können. Insbesondere ist die elektrische Maschine 2 eine Hochvolt-Komponente, deren elektrische Spannung, insbesondere elektrische Betriebs- oder Nennspannung, vorzugsweise größer als 50 Volt, insbesondere größer als 60 Volt, ist und ganz vorzugsweise mehrere 100 Volt beträgt. Hierdurch können besonders große elektrische Leistungen zum, insbesondere rein, elektrischen Antreiben des Kraftfahrzeugs realisiert werden.
Bei der Lagerungsanordnung 1 ist die elektrische Maschine 2 über eine Lagerungseinrichtung 6 zumindest elastisch an dem Achsträger 3 gelagert. Die Lagerungseinrichtung 6 umfasst Lager 7, welche auch als Maschinenlager bezeichnet werden, um die Lager 7 begrifflich von den Achsträgerlagern 5 unterscheiden zu können.
Insbesondere ist oder umfasst das jeweilige Lager 7 ein Gummilager und somit ein aus Gummi gebildetes Lagerelement, welches beispielsweise durch relativ zu dem Achsträger 3 erfolgende Bewegungen der elektrischen Maschine 2 elastisch verformbar ist oder elastisch verformt wird. Hierdurch werden die relativ zu dem Achsträger 3 erfolgenden Bewegungen und somit Schwingungen der elektrischen Maschine 2 gedämpft. Dadurch, dass die elektrische Maschine 2 über die Lagerungseinrichtung 6 an dem Achsträger 3 gelagert und somit mittels der Lagerungseinrichtung 6 an dem Achsträger 3 gehalten ist, bilden die elektrische Maschine 2 und der Achsträger 3 einen mit 8 bezeichneten Verbund, welcher beispielsweise auch die Lagerungseinrichtung 6 umfassen kann.
Aus 1 ist außerdem erkennbar, dass je Hinterrad ein jeweiliger Radträger 9 vorgesehen ist. Dabei ist das jeweilige Hinterrad, welches in 1 nur besonders schematisch dargestellt und mit 10 bezeichnet ist, um eine jeweilige Raddrehachse relativ zu dem jeweiligen Radträger 9 drehbar an dem jeweiligen Radträger 9 gelagert, insbesondere über eine jeweilige Radnabe. Ferner ist aus 1 erkennbar, dass der jeweilige Radträger 9 über jeweilige, einfach auch als Lenker bezeichnete Radlenker 11 gelenkig mit dem Achsträger 3 gekoppelt ist. Somit sind die auf in Fahrzeugquerrichtung einander gegenüberliegenden Seiten des Kraftfahrzeugs angeordneten Fahrzeugräder 10 über die Radlenker 11 gelenkig mit dem Achsträger 3 verbunden, das heißt gelenkig an den Achsträger 3 angebunden, insbesondere derart, dass die Radlenker 11 zumindest in Fahrzeughochrichtung relativ zu dem Achsträger 3 und relativ zu der Karosserie erfolgende Ein- und Ausfederbewegungen der jeweiligen Räder 10 zulassen. Die Fahrzeugquerrichtung ist in 1 durch einen Doppelpfeil 12 veranschaulicht, und die Fahrzeughochrichtung ist durch einen Doppelpfeil 13 veranschaulicht. Um nun auf besonders einfache Weise einen besonders hohen Komfort, insbesondere Fahrkomfort, für die Insassen realisieren zu können, ist die elektrische Maschine 2 über die Lagerungseinrichtung 6 an dem Achsträger 3 derart gezielt gelagert, dass wenigstens oder genau eine relativ zu dem Achsträger 3 erfolgende, auch als Maschinenschwingung bezeichnete Schwingung der elektrischen Maschine 2 gezielt zugelassen wird, wodurch die elektrische Maschine 2 und der Achsträger 3, mithin der Verbund 8, gezielt als Schwingungstilger 14 ausgebildet sind beziehungsweise ist, mittels welchem wenigstens oder genau eine auch als Karosserieschwingung bezeichnete Schwingung der Karosserie, die in 1 besonders schematisch dargestellt und mit 15 bezeichnet ist, bedämpfbar ist. Beispielsweise bewirken die Fahrzeugräder 10 aufgrund ihrer gelenkigen Anbindung an den Achsträger 3 und über den Achsträger 3 an die Karosserie 15 insbesondere aufgrund dessen, dass die Fahrzeugräder 10 direkten Kontakt mit einem in 1 besonders schematisch dargestellten Boden 16 haben und bei einer Fahrt des Kraftfahrzeugs entlang des Bodens 16 direkt an dem Boden 16 abrollen, die zuvor genannte Karosserieschwingung, deren Frequenz beispielsweise in einem Bereich von einschließlich 10 Hertz bis einschließlich 15 Hertz liegt. Durch die gezielte Lagerung der elektrischen Maschine 2 über die Lagerungseinrichtung 6 an dem Achsträger 3 ist der Verbund 8 nun hinsichtlich seines Schwingungsverhaltens derart konstruktiv ausgelegt oder abgestimmt, dass die Maschinenschwingung und insbesondere eine daraus resultierende, auch als Verbundschwingung bezeichnete und relativ zu der Karosserie 15 erfolgende Schwingung des Verbunds 8 gegenphasig zu der Karosserieschwingung ist oder erfolgt. Damit ist eine schwingungstilgende Wirkung des Verbunds 8 gezielt geschaffen, sodass der Verbund 8 als der Schwingungstilger 14 fungiert, mittels welchem die Karosserieschwingung gezielt bedämpft oder gedämpft wird. Dadurch können auf die Insassen wirkende Beschleunigungen gering gehalten werden, ohne dass hierfür zusätzliche und separate Tilger oder Aktoren zum Einsatz kommen.
2 zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung der Lagerungseinrichtung 6, insbesondere zur Veranschaulichung einer durch die Lagerungseinrichtung 6 bewirkten Lagerung der elektrischen Maschine 2 an dem Achsträger 3. Auf der Abszisse 17 des in 2 gezeigten Diagramms sind Werte für eine Frequenz von Schwingungen aufgetragen, und auf der Ordinate 18 sind Werte für eine Amplitude der jeweiligen Schwingung aufgetragen. Ein in das in 2 gezeigte Diagramm eingetragener, erster Verlauf 19 veranschaulicht eine übliche Auslegung des jeweiligen Lagers 7 der Lagerungseinrichtung 6. Ein Verlauf 20 veranschaulicht eine gegenüber der üblichen Auslegung andere, neue Auslegung des jeweiligen Lagers 7, wobei die durch den Verlauf 20 veranschaulichte, neue Auslegung bei der Lagerungsanordnung 1 vorgesehen ist. Anhand des Verlaufs 20 und dabei insbesondere anhand eines Vergleichs der Verläufe 19 und 20 ist erkennbar, dass durch die neue Auslegung des jeweiligen Lagers 7 wenigstens oder genau eine freie, relativ zu dem Achsträger 3 erfolgende Schwingung der elektrischen Maschine 2 gezielt zugelassen wird. Mit anderen Worten wird die elektrische Maschine 2 durch die gezielt vorgesehene, neue Auslegung der Lager 7 gezielt frei relativ zu dem Achsträger 3 schwingen gelassen, woraus der schwingungstilgende Effekt des Verbunds 8, mithin des Schwingungstilgers 14, resultiert. Durch gezieltes, insbesondere konstruktives, Auslegen der Lager 7 und somit der Lagerungseinrichtung 6, insbesondere durch gezieltes Realisieren der neuen, durch den Verlauf 20 veranschaulichten Auslegung kann nun die Verbundschwingung derart insbesondere in den Bereich der Karosserieschwingung, die beispielsweise durch die Fahrzeugräder 10 bewirkt ist, geschoben werden, derart, dass die Verbundschwingung gegenphasig zur Karosserieschwingung ist. Hierdurch wird die Karosserieschwingung vorteilhaft gedämpft.
Insbesondere ist es denkbar, dass wenigstens eines der Lager 7, mehrere der Lager 7 oder alle Lager 7 der Lagerungseinrichtung 6 als hydraulische Lager ausgebildet sind. Das hydraulische Lager weist beispielsweise eine Hydraulikflüssigkeit auf, welche beispielsweise in dem Gummilager des Lagers 7 aufgenommen ist. Mittels der Hydraulikflüssigkeit und somit mittels des hydraulischen Lagers kann beispielsweise wenigstens oder genau eine relativ zu dem Achsträger 3 erfolgende Schwingung der elektrischen Maschine 2, insbesondere nach Art eines hydraulischen Stoßdämpfers, gedämpft werden, wodurch ein besonders hoher Komfort darstellbar ist.
Bezugszeichenliste

1: Lagerungsanordnung
2: elektrische Maschine
3: Achsträger
4: Doppelpfeil
5: Achsträgerlager
6: Lagerungseinrichtung
7: Lager
8: Verbund
9: Radträger
10: Fahrzeugrad
11: Radlenker
12: Doppelpfeil
13: Doppelpfeil
14: Schwingungstilger
15: Karosserie
16: Boden
17: Abszisse
18: Ordinate
19: Verlauf
20: Verlauf

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2640588 B1 [0002]
EP 1642040 B1 [0002]

Claims

Lagerungsanordnung (1) einer elektrischen Maschine (2) an einem Achsträger (3) eines Kraftfahrzeugs, bei welcher die zum elektrischen Antreiben des Kraftfahrzeugs ausgebildete, elektrische Maschine (2) über eine Lagerungseinrichtung (6) elastisch an dem Achsträger (3) gelagert ist, welcher an einer Karosserie (15) des Kraftfahrzeugs gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (2) über die Lagerungseinrichtung (6) an dem Achsträger (3) derart gezielt gelagert ist, dass eine relativ zu dem Achsträger (3) erfolgende Schwingung der elektrische Maschine (2) gezielt zugelassen ist, wodurch die elektrische Maschine (2) und der Achsträger (3) gezielt als Schwingungstilger (14) ausgebildet sind, mittels welchem eine Schwingung der Karosserie (15) gezielt bedämpfbar ist.
Lagerungsanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mittels des Schwingungstilgers (14) gezielt bedämpfbare Schwingung der Karosserie (15) eine Frequenz aufweist, welche in einem Bereich von 10 Hertz bis 20 Hertz, insbesondere in einem Bereich von 10 Hertz bis 15 Hertz, liegt.
Lagerungsanordnung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz der mittels des Schwingungstilgers (14) gezielt bedämpfbaren Schwingung der Karosserie (15) 15 Hertz beträgt.
Lagerungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Fahrzeugrad (10) des Kraftfahrzeugs über wenigstens einen Radlenker (11) gelenkig mit dem Achsträger (3) gekoppelt und über den Achsträger (3) an der Karosserie (15) gehalten ist, wobei die mittels des Schwingungstilgers (14) gezielt bedämpfbare Schwingung der Karosserie (15) eine durch das Fahrzeugrad (10) bewirkte Schwingung der Karosserie (15) ist.
Lagerungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerungseinrichtung (6) wenigstens ein hydraulisches Lager (7) aufweist, mittels welchem wenigstens eine relativ zu dem Achsträger (3) erfolgende Schwingung der elektrischen Maschine (2) hydraulisch zu dämpfen ist.
Lagerungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerungseinrichtung (6) wenigstens ein Gummilager (7) aufweist, mittels welchem die elektrische Maschine (2) elastisch an dem Achsträger (3) gelagert ist.
Lagerungsanordnung (1) nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gummilager (7) als das hydraulische Lager (7) ausgebildet ist, indem in dem Gummilager (7) eine Hydraulikflüssigkeit aufgenommen ist, mittels welchem die wenigstens eine relativ zu dem Achsträger (3) erfolgende Schwingung der elektrischen Maschine (2) hydraulisch zu dämpfen ist.
Kraftfahrzeug, mit einer Lagerungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.