DE10253767A1

DE10253767A1 - Schwingbewegliche Lagerung eines Aggregats an einer Tragstruktur

Info

Publication number: DE10253767A1
Application number: DE2002153767
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl.-Phys. Geiger; Rolf Dr. Helber
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2002-11-19
Filing date: 2002-11-19
Publication date: 2004-06-09
Anticipated expiration: 2022-11-20
Also published as: DE10253767B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine schwingbewegliche Lagerung eines Aggregats (Motor 1) an einer Tragstruktur (Motorträger 7) mit einer elastisch verformbaren Stützmittelanordnung, über welche das Aggregat (Motor 1) schwingbeweglich an einer zugeordneten Lagerstelle (6) der Tragstruktur (Motorträger 7) befestigt ist, wobei die Stützmittelanordnung einen vom Aggregat (Motor 1) abragenden Tragarm (Biegestab 3) umfasst. DOLLAR A Um unter Beibehaltung einer guten Schwingungsentkopplung des Aggregats (Motor 1) eine besonders gewichtsparende Bauweise der Stützmittelanordnung zu ermöglichen, ist der Tragarm ein Biegestab (3), der zumindest einen Teil der elastischen Verformung der Stützmittelanordnung zulässt.

Description

Die Erfindung betrifft eine schwingbewegliche Lagerung eines Aggregats auf einer Tragstruktur der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

Um die Übertragung von Schwingungen in eine Fahrgastzelle eines Kraftwagens zu reduzieren, ist aus der DE 36 11 320 A1 bereits eine schwingbewegliche Lagerung eines Verbrennungsmotors auf einem Fahrwerksträger bekannt. Der Motor ist dabei über eine Stützmittelanordnung an einer Lagerstelle des Fahrwerksträger befestigt, wobei die Stützmittelanordnung einen steifen Tragarm umfasst, der seitlich vom Kurbelgehäuse des Motors abragt und seinem freien Ende über ein Gummi-Metall-Lager an der Lagerstelle abgestützt ist.

Die Lagersteifigkeit der bekannten Stützmittelanordnung ist dabei durch die Steifigkeit des Gummi-Metall-Lagers bestimmt, so dass sich durch eine geeignete Abstimmung desselben eine gute Schwingungsentkopplung des Motors erzielen lässt. Voraussetzung hierfür ist allerdings eine biegesteife Ausführung des Tragarms, woraus ein hohes Gewicht der Stützmittelanordnung resultiert.

Des weiteren ist bei der bekannten Lagerung von Nachteil, dass die Gummi-Metall-Lager verhältnismäßig teuer sind und einen relativ großen Bauraum beanspruchen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine schwingbewegliche Lagerung eines Aggregats an einer Tragstruktur der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art dahingehend weiterzuentwickeln, dass eine besonders gewichtsparende Bauweise der Stützmittelanordnung unter Beibehaltung einer guten Schwingungsentkopplung des Aggregats möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Weitere die Erfindung in vorteilhafter Weise ausgestaltende Merkmale enthalten die Unteransprüche.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, dass der Tragarm der Stützmittelanordnung ein Biegestab ist, der zumindest einen Teil der elastischen Verformung der Stützmittelanordnung zulässt und sich somit besonders gewichtsparend gestalten lässt.

Da das Gummi-Metall-Lager dabei entfallen kann, ist außerdem eine besonders kompakte und kostengünstige Gestaltung der Stützmittelanordnung möglich.

Damit sich die axiale und die radiale Steifigkeit der Stützmittelanordnung unabhängig voneinander auslegen lassen, kann ein Endbereich des Biegestabs über ein Lagerelement befestigt sein, das in Längsrichtung des Biegestab gummielastisch verformbar ist. Als Lagerelement kann dabei eine besonders einfache und kostengünstige Gummibuchse vorgesehen sein, welche den Endbereich des Biegestab umgreift.

Der Biegestab kann besonders einfach einen im wesentlichen konstanten Querschnitt aufweisen, der zur rotationssymmetrischen Lagerung kreisförmig ausgeführt sein kann.

Zur Erzielung einer besonders hohen Dauerfestigkeit kann der Biegestab aus hochfestem Stahl hergestellt sein.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer zeichnerischen Darstellung näher erläutert.
In der Darstellung zeigt:
1 schematisch einen Vertikalschnitt durch eine Stützmittelanordnung zur Lagerung eines Kraftwagen-Verbrennungsmotors.
In 1 ist von einer Dreipunkt-Lagerung eines in Längsrichtung eingebauten üblichen Kraftwagen-Verbrennungsmotors 1 nur eine linke seitliche Auflagestelle dargestellt. Der Motor 1 ist an zwei vorderen seitlichen Auflagestellen sowie einer hinteren mittleren Auflagestelle in alle drei Raumrichtungen schwingbeweglich an der Tragstruktur des Kraftwagens befestigt.
Am Kurbelgehäuse des Motors 1 ist seitlich eine plattenförmige Trägerkonsole 2 aus Metall angeschraubt, von der ein Biegestab 3 rechtwinklig abragt und mit seiner Längsachse in Querrichtung des Wagens verläuft. Der Endabschnitt des Biegestabs 3 ist dabei von der steifen Trägerkonsole 2 umgriffen. Der Biegestab 3 besteht aus einem handelsüblichen hochfesten Stahl und weist über seine gesamte Länge einen konstanten kreisförmigen Vollquerschnitt mit einem Durchmesser von etwa 12 mm auf.
Der entgegengesetzte Endabschnitt des Biegestabs 3 durchsetzt passgenau den Hohlquerschnitt einer hohlzylindrischen Gummibuchse 4, die stoffschlüssig, z. B. durch Vulkanisation mit dem Umfang des Biegestabs 3 verbunden ist. Die Gummibuchse 4 ist an ihrem Außenumfang axial gesichert im Hohlquerschnitt einer steifen Lagerkonsole 5 abgestützt, die an einer zugehörigen Lagerstelle 6 eines Motorträgers 7 des Kraftwagens befestigt ist. Der Motorträger 7 ist dabei in üblicher Weise lösbar mit der Tragstruktur des Kraftwagens verbunden.
Die Lagerkonsole 5 aus Metall umfasst einen oberen Lagerabschnitt sowie einen verbreiterten unteren Auflageabschnitt, der flächig an der Lagerstelle 6 anliegt und durch mehrere nicht gezeigte Schraubverbindungen am Motorträger 7 festgelegt ist.
Die Gummibuchse 4 weist in radialer Richtung eine erheblich höhere Steifigkeit auf als übliche Motorlager, wie z. B. Gummi-Metall-Lager. Die Schwingbeweglichkeit des Motors 1 in Hoch- und Längsrichtung des Wagens wird daher überwiegend durch eine elastische Biegeverformung des Biegestabs 3 um die Wagenlängsachse bzw. um die Wagenhochachse ermöglicht. Die konstruktive Abstimmung der Steifigkeiten der Motorlagerung in Hoch- und Längsrichtung kann dabei durch die Wahl eines geeigneten Querschnitts des Biegestabs 3 erfolgen. Mit dem vorliegenden kreisförmigen Querschnitt wird eine rotationssymmetrische Lagersteifigkeit erzielt.
In Querrichtung des Wagens entspricht die Steifigkeit der Gummibuchse 4 der Steifigkeit üblicher Motorlager, während der in dieser Richtung längsbeanspruchte Biegestab 3 eine erheblich höhere Steifigkeit als bei Biegebeanspruchung aufweist. Die Schwingbeweglichkeit des Motors 1 in Wagenquerrichtung wird somit fast ausschließlich durch eine axiale Schubverformung der Gummibuchse 4 ermöglicht.
Anstelle der Gummibuchse 4 mit einer hohen radialen Steifigkeit kann auch ein Gummi-Metall-Lager oder ein übliches hochdämpfendes Lager, wie z. B. ein Hydrolager mit einer erheblich weicheren radialen Auslegung vorgesehen sein, wobei ein Biegstab dann jeweils über ein Adapterstück am Lager angebracht sein kann. Die Steifigkeit der Motorlagerung in Hoch- und Querrichtung des Wagens ergibt sich dann als Hintereinanderschaltung der Steifigkeiten von Biegestab und Gummi-Metall-Lager.
An seinen nicht gezeigten zwei weiteren Auflagestellen kann der Motor 1 jeweils über ein übliches Gummi-Metall-Lager, ein Hydrolager oder ebenfalls über eine erfindungsgemäße Stützmittelanordnung befestigt sein.

Claims

Schwingbewegliche Lagerung eines Aggregats an einer Tragstruktur mit einer elastisch verformbaren Stützmittelanordnung, über welche das Aggregat schwingbeweglich an einer zugeordneten Lagerstelle der Tragstruktur befestigt ist, wobei die Stützmittelanordnung einen vom Aggregat abragenden Tragarm umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragarm ein Biegestab (3) ist, der zumindest einen Teil der elastischen Verformung der Stützmittelanordnung zulässt.
Schwingbewegliche Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Endbereich des Biegestabs (3) über ein Lagerelement (Gummibuchse 4) der Stützmittelanordnung befestigt ist, das in Längsrichtung des Biegestabs (3) gummielastisch verformbar ist.
Schwingbewegliche Lagerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement eine Gummibuchse (4) ist, welche den Endbereich des Biegestabs (3) formschlüssig umgreifend axial abgestützt ist.
Schwingbewegliche Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Biegestab (3) einen im wesentlichen konstanten Querschnitt aufweist.
Schwingbewegliche Lagerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Biegestab (3) einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.
Schwingbewegliche Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Biegestab (3) aus hochfestem Stahl hergestellt ist.
Schwingbewegliche Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerstelle (6) an der Tragstruktur (Motorträger 7) eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist.
Schwingbewegliche Lagerung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Aggregat ein Motor (Verbrennungsmotor 1) des Kraftfahrzeugs ist.