DE10202621A1

DE10202621A1 - Anordnung zur Lagerung eines quer eingebauten Antriebsaggregats in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE10202621A1
Application number: DE2002102621
Authority: DE
Inventors: Frank Goetzke
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2002-01-24
Filing date: 2002-01-24
Publication date: 2003-07-31

Abstract

Bei einer Anordnung zur Lagerung eines quer eingebauten Antriebsaggregats (1) in einem Kraftfahrzeug (2) sind zur fahrzeugseitigen Abstützung des Antriebsmoments des Antriebsaggregats (1) zwei Konsolen (5, 6) vorgesehen, die sich jeweils in Fahrzeuglängsrichtung erstrecken, wobei die Konsolen (5, 6) jeweils mit einem Ende an dem Antriebsaggregat (1) und dem anderen Ende an einem Längsträger (4) des Kaftfahrzeugs (2) befestigt sind. Die Lageranordnung ermöglicht eine Verbesserung des Fahrdynamikverhaltens und der Lastwechselreaktionen und eignet sich insbesondere für Antriebsaggregate mit hohen Antriebsmomenten und -leistungen. Überdies ergibt sich eine deutliche Verminderung des Innengeräusches, insbesondere unter Vollastbedingungen. Aus der Befestigung an dem Längsträger resultiert eine verbesserte Applizierbarkeit, verbunden mit einem aggressiveren Ansprechverhalten. Zudem zeichnet sich die Lageranordnung durch eine besonders hohe räumliche Kompaktheit aus.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Lagerung eines quer eingebauten Antriebsaggregats in einem Kraftfahrzeug.
Die Lagerung eines Antriebsaggregats an der Karosserie bzw. dem Aufbau eines Kraftfahrzeugs erfolgt über sogenannte Motorlager, welchen neben der eigentlichen Abstützfunktion weiterhin die Aufgabe zukommt, die Übertragung von Schwingungen des Motors zu der Karosserie gering zuhalten.
Überdies muß das Antriebsmoment des Motors gegenüber dem Fahrzeug abgestützt werden. Bei Kraftfahrzeugen mit quer eingebautem Motor ist es allgemein bekannt, zur Abstützung des Antriebsmoments eine Pendelstütze zu verwenden, die beispielsweise zwischen dem Motor und einem Querträger angeordnet wird.

In diesem Zusammenhang sind insbesondere Anordnungen zur Lagerung eines Antriebsaggregats bekannt, bei denen eine Abstützung über zwei Stützlager 20, 21 auf der Mitte einer vor dem Antriebsaggregat 23 befindlichen Quertraverse 24 und der Mitte eines Hilfsrahmens 25 erfolgt. Eine solche Anordnung wird bisweilen auch als Japan- Lagerung oder Schwert-Lagerung bezeichnet und ist in Fig. 4 beispielhaft dargestellt.

Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Lageranordnung für ein quer eingebautes Antriebsaggregat, die bei hohen Antriebsmomenten eine stabile, geräuscharme Abstützung des Antriebsaggregats gewährleistet.

Hierzu wird eine Anordnung zur Lagerung eines quer eingebauten Antriebsaggregats in einem Kraftfahrzeug vorgeschlagen, bei der zur fahrzeugseitigen Abstützung des Antriebsmoments des Antriebsaggregats zwei Konsolen vorgesehen sind, die sich jeweils in Fahrzeuglängsrichtung erstrecken, wobei die Konsolen jeweils mit einem Ende an dem Antriebsaggregat und dem anderen Ende an einem Längsträger des Kraftfahrzeugs befestigt sind.

Die erfindungsgemäße Lageranordnung mit zwei Konsolen zur Aufnahme des Antriebsmoments erlaubt den Einbau von Antriebsaggregaten mit hoher Leistung und/oder hohen Antriebsmomenten. Gegenüber herkömmlichen Lageranordnungen kann auf eine Pendelstütze verzichtet werden. Das Antriebsaggregat kann ansonsten wie bisher, d. h. wie bei der klassischen Pendellagerung, über Motorhauptlager gegenüber dem Fahrzeug abgestützt werden, wobei die Motorhauptlager sowohl eine Trag- als auch eine Stützfunktion wahrnehmen. Durch die Abstützung des Antriebsmoments über die Konsolen an dem Längsträger wird eine Momentenstützwirkung der Motorhauptlager nicht mehr benötigt. Diese können nunmehr sehr gezielt zur Aufnahme von Lastwechselreaktionskräften ausgelegt werden.

Damit wird eine Verbesserung des Fahrdynamikverhaltens und der Lastwechselreaktionen erzielt. Überdies ergibt sich eine deutliche Verminderung des Innengeräusches, insbesondere unter Vollastbedingungen.

Aus der Befestigung an dem Längsträger resultiert eine verbesserte Applizierbarkeit verbunden mit einem aggressiveren Ansprechverhalten, da es nun nicht mehr erforderlich ist, lange Bauteile, wie beispielsweise Quertraversen oder Hilfsrahmen mit großen Kräften und/oder Schwingungen beaufschlagen zu müssen. Zudem zeichnet sich die erfindungsgemäße Lösung durch eine besonders hohe räumliche Kompaktheit aus.

Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen angegeben.

Bevorzugt erfolgt die Befestigung der Konsolen an einem Getriebegehäuse des Antriebsaggregats.

Mit der Anordnung der Konsolen neben dem Antriebsaggregat kann ein großer Abstand zwischen den fahrzeugseitigen Anlenkpunkten realisiert werden. Dies ermöglicht wiederum lange Hebelarme in bezug auf die Abstützung des Antriebsmoments. Vorzugsweise ist der Hebelarm für die Abstützung des Antriebsmoments wenigstens für eine Konsole größer als 700 mm.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
Fig. 1 eine Seitenansicht auf den Motorraum eines Personenkraftfahrzeugs mit einer Lageranordnung nach der Erfindung, wobei hier von einem Antriebsaggregat lediglich ein Abschnitt des zugehörigen Getriebes dargestellt ist,
Fig. 2 eine räumliche Ansicht des Getriebeabschnittes aus Fig. 1 mit den zugehörigen Konsolen zur Abstützung an dem Fahrzeug,
Fig. 3 eine schematische Ansicht von oben auf die Längsträger eines Kraftfahrzeuges zur Veranschaulichung der Anordnung der Konsolen in bezug auf ein lediglich schematisch angedeutetes Antriebsaggregat, und in
Fig. 4 eine herkömmliche Lageranordnung in einer schematischen Ansicht entsprechend Fig. 3.
Das Ausführungsbeispiel in den Fig. 1 bis 3 zeigt eine Anordnung zur Lagerung eines quer eingebauten Antriebsaggregats 1 in einem Kraftfahrzeug 2. Von dem Antriebsaggregat 1 ist lediglich das Getriebe bzw. ein Abschnitt 3 desselben gezeigt, das an einen quer angeordneten Motor anschließt. Das Kraftfahrzeug 2 weist zwei sich im wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung erstreckende Längsträger 4 auf, die im Motorraum des Fahrzeugs jeweils seitlich des Getriebes verlaufen und nach oben gekröpft sind.
Der hier nicht näher dargestellte Motor ist in herkömmlicher Art und Weise an dem Fahrzeug über Motorhauptlager gelagert, welche vor allem die Masse des Antriebsaggregats 1 an dem Fahrzeug 2 abstützen. Bevorzugt ruhen diese Motorhauptlager auf den Längsträgern 4. Es ist jedoch auch möglich, die Masse des Motors und des Getriebes an anderen Stellen des Fahrzeugaufbaus abzustützen.
Zur fahrzeugseitigen Abstützung des Antriebsmoments des Antriebsaggregats 1 sind zusätzlich zu den bereits genannten Motorhauptlagern, die selbst diesbezüglich keine oder keine wesentliche Abstützfunktion besitzen, zwei Konsolen 5 und 6 vorgesehen, welche die Funktion einer herkömmlichen Pendelstütze übernehmen, so daß die hier dargestellte Lageranordnung pendelstützenfrei ist.
Die Konsolen 5 und 6 erstrecken sich im wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung, welche in den Figuren durch einen Pfeil für die Vorwärtsfahrtrichtung angedeutet ist.
Jede der beiden Konsolen 5 und 6 ist mit einem Ende mit dem Antriebsaggregat 1 und mit dem anderen Ende mit demselben Längsträger 4 des Kraftfahrzeugs 2 verbunden. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Anbindung der Konsolen 5 und 6 an einem Getriebeabschnitt 3 bzw. Getriebedeckel des Antriebsaggregats 1 an dem in Fahrtrichtung gesehen linken Längsträger 4. Dabei sind die Konsolen 5 und 6 in Fahrzeugquerrichtung im wesentlichen neben dem Antriebsaggregat 1 angeordnet. Eine gute Zugänglichkeit im Hinblick auf die Montage wird dadurch erzielt, daß die Konsolen 5 und 6 jeweils an einer in Fahrzeugquerrichtung weisenden Stirnseite des Antriebsaggregats 1 bzw. des Getriebeabschnittes 3 befestigt werden. Selbstverständlich kann eine Befestigung spiegelbildlich auch an dem rechten Längsträger erfolgen.
Wie insbesondere Fig. 3 zu entnehmen ist, sind die Konsolen 5 und 6 in Fahrzeuglängsrichtung hintereinanderliegend angeordnet. Die vornliegende Konsole 5 greift dabei vor der Kurbelwelle KW an dem Antriebsaggregat 1 an und erstreckt sich von diesem weiter nach vorne bis zu einem vorderen Endabschnitt 7 des linken Längsträgers 4. Durch die weitgehende Ausnutzung der Länge des Längsträgers 4 ergibt sich für die Abstützung des Antriebsmoments ein langer wirksamer Hebelarm. In entsprechender Weise greift die hintenliegende Konsole 6 hinter der Kurbelwelle KW und hinter einer Abtriebswelle 8 für das linke Fahrzeugvorderrad an dem Antriebsaggregat 1 an und verläuft weiter nach hinten in Fahrzeuglängsrichtung. Dabei lassen sich sowohl für die vornliegende Konsole 5 als auch die hintenliegende Konsole 6 Hebelarme von mehr 700 mm Länge in Fahrzeuglängsrichtung realisieren.
Beide Konsolen 5 und 6 sind hier als Dreiecksbleche ausgebildet, deren Haupterstreckungsebene in Vertikal- und Fahrzeuglängsrichtung verläuft. Die fahrzeugseitige Anbindung erfolgt jeweils über ein Elastomer-Lager 9 bzw. 10 in der "Spitze" des jeweiligen Dreiecks, wobei die zugehörigen Befestigungsachsen A bzw. B im wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung verlaufen. Die jeweils breitere Basis 11 bzw. 12 der Konsolen 5 bzw. 6 ist über Schraubbolzen 13 an dem Antriebsaggregat 1 befestigt. Die Schraubbolzen 13, von denen hier jeweils beispielhaft drei Stück je Konsole 5 bzw. 6dargestellt sind, werden von außen durch die jeweilige Konsole 5 bzw. 6 eingesteckt und mit dem Getriebeabschnitt 3 verschraubt.
Die Anordnung der Konsolen 5 und 6 in bezug auf den Längsträger 4 läßt sich insbesondere aus Fig. 3 erkennen. So liegt die in Fahrzeuglängsrichtung vordere Konsole 5 unterhalb des Längsträgers 4 ohne den Bauraum für das Getriebe einzuschränken. Die fahrzeugseitige Befestigung erfolgt an einem Bügel 14, der sich am vorderen Ende 15 des Längsträgers 4 nach unten erstreckt und einen vorderen Endabschnitt der Konsole 5 mit dem zugehörigen Elastomer-Lager 9 aufnimmt. Der Bügel 14 ist beispielsweise ein Blechteil in der Art einer nach unten offenen Gabel, das an der Unterseite des Längsträgers 4 befestigt wird, beispielsweise angeschraubt oder angeschweißt wird. Dementsprechend ist es vorteilhaft, wenn das Elastomer-Lager 9 in der vorderen Konsole 5 aufgenommen ist und über diese seitlich nicht oder nicht wesentlich hervorsteht.
Hingegen ist die in Fahrzeuglängsrichtung hintenliegende Konsole 6 an einer zur Fahrzeuglängsmittelachse weisenden Innenseite 16 des Längsträgers 4 befestigt, und zwar im Bereich der Kröpfung des Längsträgers 4. Der vordere Abschnitt der hintenliegenden Konsole 6 verläuft seitlich neben dem Längsträger 4, kann sich aus Platzgründen aber prinzipiell auch unter diesen erstrecken, wie dies für die vordere Konsole 5 gezeigt ist.
Bei Betrachtung in der Seitenansicht liegen die fahrzeugseitigen Anlenkpunkte der Konsolen 5 und 6 auf nahezu gleicher Höhe, wobei die hintenliegende Konsole 6 geringfügig weiter oben gelagert werden kann, wie sich dies aus den Befestigungsachsen A und B ergibt. Die Höhe entspricht im wesentlichen auch der Höhe der Abtriebswelle 8 für das linke Vorderrad, welche hier durch C gekennzeichnet ist. Mit den Befestigungsachsen A und B wird die gesamte Länge des Längsträgers 4 von seiner Kröpfung bis zu seinem vorderen Ende 15 für die Abstützung des Antriebsmoments ausgenutzt, wodurch Antriebsaggregate mit hohen Antriebsmomenten und/oder hohen Antriebsleistungen verwendbar sind, beispielsweise mit 300 KW und 600 Nm, und eine Verbesserung des Fahrdynamikverhaltens und der Lastwechselreaktionen bei geringer Übertragung von Schwingungen auf das Fahrzeug erzielt werden kann. BEZUGSZEICHENLISTE 1 Antriebsaggregat
2 Kraftfahrzeug
3 Getriebeabschnitt
4 Längsträger
5 vordere Konsole
6 hintere Konsole
7 vorderer Endabschnitt des Längsträgers 4
8 Abtriebswelle
9 vorderes Elastomer-Lager
10 hinteres Elastomer-Lager
11 breitere Basis der vorderen Konsole 5
12 breitere Basis der hinteren Konsole 6
13 Schraubbolzen
14 Bügel
15 vorderes Ende des Längsträgers 4
16 Innenseite des Längsträgers 4
A Befestigungsachse
B Befestigungsachse
C Achse der Abtriebswelle 8
KW Kurbelwellenachse

Claims

1. Anordnung zur Lagerung eines quer eingebauten Antriebsaggregats (1) in einem Kraftfahrzeug (2), bei der zur fahrzeugseitigen Abstützung des Antriebsmoments des Antriebsaggregats (1) zwei Konsolen (5, 6) vorgesehen sind, die sich jeweils in Fahrzeuglängsrichtung erstrecken, wobei die Konsolen (5, 6) jeweils mit einem Ende an dem Antriebsaggregat (1) und mit dem anderen Ende an einem Längsträger (4) des Kraftfahrzeugs (2) befestigt sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsolen (5, 6) in Fahrzeugquerrichtung neben dem Antriebsaggregat (1) angeordnet sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsolen (5, 6) an einer in Fahrzeugquerrichtung weisenden Stirnseite des Antriebsaggregats (1) befestigt sind.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsaggregat (1) ein Getriebegehäuse umfaßt, und daß die Konsolen (5, 6) jeweils an einem Abschnitt (3) des Getriebegehäuses befestigt sind.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsolen (5, 6) in Fahrzeuglängsrichtung hintereinanderliegend angeordnet sind.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsolen (5, 6) zur fahrzeugseitigen Befestigung jeweils eine Befestigungsachse (A, B) aufweisen, die im wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung verläuft.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsolen (5, 6) jeweils ein Elastomer-Lager (9, 10) zur fahrzeugseitigen Befestigung aufweisen.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsolen (5, 6) als Dreiecksbleche ausgebildet sind, deren Haupterstreckungsebene in Vertikal- und Fahrzeuglängsrichtung verläuft.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die in Fahrzeuglängsrichtung vornliegende Konsole (5) unterhalb des Längsträgers (4) liegt.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die in Fahrzeuglängsrichtung vornliegende Konsole (5) mit ihrem in Fahrzeuglängsrichtung vorderen Ende an einem sich von dem Längsträger (4) nach unten erstreckenden Bügel (14) gelagert ist.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die in Fahrzeuglängsrichtung hintenliegende Konsole (6) an einer Innenseite (16) in Fahrzeugquerrichtung des Längsträgers (4) befestigt ist.

12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der wirksame Hebelarm für die Abstützung des Antriebsmoments wenigstens für eine Konsole (5, 6) größer als 700 mm ist.

13. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Aggregatlager vorgesehen sind, über welche die Masse des Antriebsaggregats (1) gegenüber dem Fahrzeug (2) abgestützt ist, wobei wenigstens eines dieser weiteren Aggregatlager als Hauptlager auf dem Längsträger (4) ruht.