DE19621024C1 - Vorrichtung zur fahrzeugfesten Befestigung einer Antriebseinheit eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur fahrzeugfe­ sten Befestigung einer einen Motor umfassenden Antriebseinheit eines Kraftfahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 39 27 485 A1 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung be­ kannt. Die Vorrichtung umfaßt einen am Fahrgestell des Kraft­ fahrzeuges angebrachten Träger und einen am Motor angebrachten Motorträger, wobei zwischen Träger und Motor ein Zwischenteil angeordnet ist, das zur Montageerleichterung der Vorrichtung dient.

Ein Nachteil der gattungsgemäßen Vorrichtung liegt darin, daß keine Möglichkeit zur gezielten Verminderung der Beanspruchung der eingebauten Vorrichtung aufgezeigt ist.

Zum allgemeinen technischen Hintergrund wird noch auf die DE 41 18 490 C1 und DE 32 38 587 A1 verwiesen.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Vorrich­ tung derart auszubilden, daß bei einfacher Montage sowie gerin­ gem Gewicht der Vorrichtung eine Möglichkeit zur Beeinflussung der im Einbauzustand auf die Bauteile der Vorrichtung einwirken­ den Spannung gegeben ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gegebenen Merkmale gelöst.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt in der ver­ ringerten Spannungsbelastung des Trägers. Bedingt durch die ge­ zielte, durch die Platte ermöglichte in Richtung zu der Hochach­ se der Vorrichtung verlaufende Beabstandung der ersten Befesti­ gungsmittel des Trägers ergibt sich eine Spannungsabnahme im Träger. Da sich das vertikale Maß der ersten Befestigungsmittel des Trägers erhöht, sinkt seine Biegespannung quadratisch mit Zunahme dieses Vertikalmaßes. Erhöht sich das in Richtung der Querachse verlaufende Maß der ersten Befestigungsmittel, so er­ gibt sich eine lineare Spannungsabnahme im Träger. Zusätzlich wird eine Beeinflussung der Spannung in der Vorrichtung über den als Hebelarm wirkenden Abstand zwischen den ersten und den zwei­ ten Befestigungsmitteln erreicht. Eine Verkürzung des Hebelarmes bewirkt eine lineare Spannungsabnahme in der Vorrichtung.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung nach Anspruch 2 wird, bedingt durch einen ebenfalls gezielt gewählten und in Richtung der Längsachse verlaufenden Hebelarm, eine weitere Verringerung der Spannungsabnahme im Träger erreicht. Eine Verkürzung des von der Stirnseite des Trägers bis zum Lager verlaufenden Hebelarms bewirkt eine lineare Spannungsabnahme im Träger. Die spannungs­ reduzierenden Parameter können so aufeinander abgestimmt werden, daß bei ausreichender Festigkeit ein Minimum an Belastung im Träger erreicht wird.

Die Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 3 ermöglicht einen größeren in Richtung der Hochachse der Vorrichtung verlaufenden Schraubenabstand der Trägerbefestigung an der Platte und damit eine größere Anschraubbasis des Trägers an der Platte. Dadurch ist eine Verringerung der Spannungsbelastung des Trägers er­ reicht.

Vorteilhaft bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung nach An­ spruch 4 ist, daß ein weiterer Parameter zur Minimierung der Spannungsbelastung der Vorrichtung, insbesondere der Platte, bei gleichzeitig ausreichender Festigkeit vorliegt.

Außerdem ist gemäß Anspruch 5 eine weitere Beeinflussung der Spannung der Platte über den in Richtung der Hochachse der Vor­ richtung verlaufenden Hebelarm zwischen einem ersten und einem zu diesem benachbarten zweiten Befestigungsmittel möglich. Je geringer der Hebelarm ausfällt, um so geringer ist die Span­ nungsbelastung der Platte.

In Ausgestaltung der Erfindung sind nach Anspruch 6 Verstei­ fungsrippen vorgesehen, die bei geringem Gewicht die Biegestei­ figkeit der Platte erhöhen.

Bevorzugt enthalten die Versteifungsrippen gemäß Anspruch 7 meh­ rere Befestigungsaugen, die zu einer weiteren Versteifung der Platte führen.

Durch die Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 9 wird er­ reicht, daß der Träger und/oder die Platte bei ausreichender Fe­ stigkeit eine deutliche Gewichtsersparnis aufweisen.

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gehen aus dem übrigen Unteranspruch und der Beschreibung hervor.

In der einzigen Figur ist im folgenden ein Ausführungsbeispiel mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Sie zeigt eine erfin­ dungsgemäße Vorrichtung 1 zur fahrzeugfesten Befestigung einer teilweise dargestellten, einen Motor 2 umfassenden Antriebs­ einheit in einer perspektivischen Vorderansicht auseinandergezo­ gen.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 ist der durch einen Ausschnitt eines Kurbelgehäuses teilweise dargestellte Motor 2 mittels der Vorrichtung 1 fahrzeugfest befestigt. Die Vorrichtung 1 umfaßt einen Träger 3, der in einem Lager 4 (Motorträgerauge) gelagert ist, und eine Platte 5, die zwischen Motor 2 und Träger 3 ange­ ordnet ist. Die Platte 5 weist erste Befestigungsmittel 6 zur Befestigung des Trägers 3 an die Platte 5 und zweite Befesti­ gungsmittel 7 zur Befestigung der Platte 5 an das Kurbelgehäuse 2 auf.

Der Träger 3 ist im wesentlichen pyramidenförmig, wobei an ei­ ner, der Platte 5 abgewandten Spitze 8 das Lager 4 in einem als Hebelarm wirkenden Abstand l_MT von einer der Platte 5 zugewandten Stirnseite 9 angeordnet ist. Das Lager 4 stützt den Träger 3 ab und stellt eine fahrzeugfeste Verbindung zu einem Traggerüst wie beispielsweise einem Fahrgestell des Kraftfahrzeugs her.

An der Stirnseite 9 liegt der Träger 3 mit einer Grundplatte 10 an der Platte 5 an und ist über die ersten Befestigungsmittel 6 mit dieser verbunden. Die ersten Befestigungsmittel 6 weisen ei­ nen in Richtung einer Hochachse 11 der Vorrichtung 1 verlaufen­ den Abstand h₁ und einen in Richtung einer Querachse 19 verlau­ fenden Abstand b₁ auf. Die Grundplatte 10 des Trägers 3 ist vor­ zugsweise rechteckig ausgebildet und weist vier Durchgangslöcher 12 zur Aufnahme von vier, in Richtung einer sich vom Kurbelge­ häuse 2 bis zum Träger 3 erstreckenden Längsachse 13 der Vor­ richtung 1 verlaufenden Befestigungsschrauben 14 auf, die in entsprechende Gewindebohrungen in Form von Befestigungsaugen 15 der Platte 5 einschraubbar sind.

Die Platte 5 weist eine Dicke d auf und ist mit dem Kurbelgehäu­ se 2 über die zweiten Befestigungsmittel 7 verbunden, wobei die Platte 5 vier Durchsteckbohrungen 16 zur Aufnahme von vier, in Richtung der Längsachse 13 verlaufenden Schrauben 17 aufweist, die in entsprechende Gewindeöffnungen 18 des Kurbelgehäuses 2 einschraubbar sind. Die Gewindeöffnungen 18 der zweiten Befesti­ gungsmittel 7 sind in Richtung der Querachse 19 der Vorrichtung 1 in einem Abstand b₂ und in Richtung der Hochachse 11 der Vor­ richtung 1 in einem Abstand h₂ im Kurbelgehäuse 2 angeordnet.

Der in Richtung der Hochachse 11 und damit senkrecht zu der Längsachse 13 der Vorrichtung 1 verlaufende Abstand h₁ zwischen den ersten Befestigungsmitteln 6 ist größer als der in Richtung der Hochachse 11 verlaufende Abstand h₂ zwischen den zweiten Be­ festigungsmitteln 7 der Platte 5. Die ersten Befestigungsmittel 6 sind zu den in Richtung der Hochachse 11 nächstgelegenen zwei­ ten Befestigungsmitteln 7 der Platte 5 in einem als Hebelarm wirkenden Abstand a angeordnet.

Die Platte 5 weist in Richtung der Hochachse 11 im Bereich der Befestigungsmittel 6 und 7 verlaufende Versteifungsrippen 20 auf. In den Versteifungsrippen 20 sind zur weiteren Versteifung der Platte 5 die Befestigungsaugen 15 zur Befestigung der Platte 5 an den Träger 3 integriert.

Der Träger 3 und/oder die Platte 5 sind aus Gewichtsgründen aus einer Leichtmetall-Legierung, insbesondere einer Aluminium- Legierung, gefertigt.

Um nun, bei gleichzeitiger Berücksichtigung einer vorgegebenen, in Richtung der Längsachse 13 der Vorrichtung 1 verlaufenden Bauraumlänge l_BR der Vorrichtung 1 und den vorgegebenen Gewinde­ öffnungsabständen b₂, h₂ am Kurbelgehäuse 2, die Spannungsbela­ stung der einzelnen Bauteile und damit der gesamten Vorrichtung 1 zu beeinflussen bzw. auf ein Minimum zu reduzieren, sind er­ findungsgemäß die vier spannungsreduzierenden Parameter l_MT, d, h₁ und a der Vorrichtung 1 aufeinander abstimmbar.

Aufgrund der allgemein bekannten Biegeformel bewirkt die Zunahme des vertikalen Abstands h₁ der ersten Befestigungsmittel 6 eine quadratische Spannungsabnahme im Träger 3. Die Verkürzung des horizontalen Hebelarmes l_MT zwischen Lager 4 und Stirnseite 9 des Trägers 3 führt aufgrund des Momentes M=F_*l_MT zu einer linearen Spannungsabnahme im Träger 3. Bei einer vorgegebenen Bauraumlän­ ge l_BR ermöglicht die Variation der Dicke d der Platte 5 die Ver­ kürzung des Hebelarmes l_MT des Trägers 3. Die vorgegebene Bau­ raumlänge l_BR = l_MT+d ist bei einer Verringerung des Hebelarmes l_MT des Trägers 3 durch eine Vergrößerung der Dicke d der Platte 5 ausgleichbar. Gleichzeitig ist über die Dicke d der Platte 5 die Spannungsbelastung der Platte 5 vorgebbar, da eine Vergröße­ rung der Dicke d eine Biegespannungsabnahme in der Platte 5 be­ wirkt. Über den Hebelarm a zwischen den ersten und den zweiten Befestigungsmitteln der Platte 5 ist eine weitere Beeinflussung der Biegespannung der Platte 5 möglich. Je größer der Hebelarm a zwischen den benachbarten ersten und zweiten Befestigungsmitteln ist, desto höher ist die Spannungsbelastung der Platte 5.

Ein Spannungsbeeinflussung der Vorrichtung 1 kann ebenfalls über den in Richtung der Querachse 19 verlaufenden Abstand b₁ der er­ sten Befestigungsmittel 7 und die vorgegebenen Abstände b₂, h₂ der Gewindeöffnungen 18 erfolgen, die bei einer großen Beabstandung eine Spannungsabnahme in der Vorrichtung 1 und im Kurbelgehäuse 2 bewirken. Ferner können die senkrecht zu der Längsachse 13 der Vorrichtung 1 verlaufenden Abstände h₁ und h₂ zwischen den ersten und den zweiten Befestigungsmitteln 6, 7 auch in Richtung einer Querachse 19 der Vorrichtung 1 verlaufen. Desweiteren ist eine Ausgestaltung der Versteifungsrippen 20 als Schraubenführung denkbar, so daß die Schrauben 17 zur Befestigung der Platte 5 an das Kurbelgehäuse 2 in Richtung der Hochachse 11 der Vorrichtung 1 verschiebbar sind. Ein Einsatz der Platte 5 an verschiedenen Kurbelgehäusen 2 mit unterschiedlichen Abständen h₂ der Gewinde­ öffnungen 18 ist somit denkbar.

Claims (9)

1. Vorrichtung zur fahrzeugfesten Befestigung einer einen Motor umfassenden Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs mit einem mit der Antriebseinheit verbundenen Träger, der in einem Lager gela­ gert ist, wobei zwischen Motor und Träger ein Zwischenteil ange­ ordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenteil eine Platte (5) umfaßt, die erste Befe­ stigungsmittel (6) zur Befestigung des Trägers (3) an die Platte (5) und zweite Befestigungsmittel (7) zur Befestigung der Platte (5) an den Motor (2) aufweist, wobei die ersten Befestigungsmit­ tel (6) zueinander und/oder zu den zweiten Befestigungsmitteln (7) derart beabstandet sind, daß eine Verringerung der Spannung des Trägers (3) erreichbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hebelarm (l_MT) von einer der Platte (5) zugewandten Stirnseite (9) des Trägers (3) bis zu dem Lager (4) derart be­ stimmt ist, daß eine Verringerung der Spannung des Trägers (3) erreichbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß der senkrecht zu einer Längsachse (13) der Vorrichtung (1) verlaufende Abstand (h₁) zwischen den ersten Befestigungsmit­ teln (6) größer als der senkrecht zu der Längsachse (13) verlau­ fende Abstand (h₂) zwischen den zweiten Befestigungsmitteln (7) ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die Biegespannung der Platte (5) über deren Dicke (d) vorgebbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegespannung der Platte (5) über einen in Richtung einer Hochachse (11) der Vorrichtung (1) verlaufenden Hebelarm (a) zwischen dem ersten Befestigungsmittel (6) und dem zu diesem nächstgelegenen zweiten Befestigungsmittel (7) vorgebbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (5) in Richtung der Hochachse (11) verlaufen­ de Versteifungsrippen (20) aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den Versteifungsrippen (20) zur weiteren Versteifung der Platte (5) Befestigungsaugen (15) zur Befestigung der Platte (5) an den Träger (3) integriert sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (3) in etwa eine Pyramidenform besitzt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (3) und/oder die Platte (5) aus einer Leicht­ metall-Legierung bestehen.