DE2615503A1

DE2615503A1 - Lageranordnung fuer ein antriebsaggregat

Info

Publication number: DE2615503A1
Application number: DE19762615503
Authority: DE
Inventors: Detlef Ing Grad Muecke
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1976-04-09
Filing date: 1976-04-09
Publication date: 1977-10-20

Description

Lageranordnung für ein Antriebsaggregat
Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung der im Oberbegriff des Rauptanspruchs angegebenen, an sich bekannten Art. Unter Längskräften sind in Richtung der betrachteten Strebenverbindung wirkende Kräfte zu verstehen.
Bekanntlich ist die Lagerung von Antriebsaggregaten insbesondere in Personenkraftwagen nicht nur hinsichtlich der Einleitung der Lagerkräfte in stabile Teile des Aufbaus, also insbesondere in Träger, sondern auch im Hinblick auf die Vermeidung der Übertragung von Erschütterungen und Geräuschen in den Innenraum des Fahrzeugs problematisch. Es ist schwierig, unmittelbar beieinanderliegende stabile und daher nicht zu Schwingenbzw. zur Schwingungsübertragungneigende Bereiche von Aggregat und Aufbau zu finden, die dann unmittelbar bzw. unter Zwischenlage von elastischen Polstern miteinander verbunden werden können. Selbst wenn aber für die auftretenden Beanspruchungen hinreichend stabile Stellen dieser Art vorhanden sind, macht es häufig Schwierigkeiten, die Verbindungen sp auszulegen, daß die durch die verschiedenen auftretenden Beanspruchungen hervorgerufenen Schwingungen oder dergleichen nicht zu störenden Geräuschen im Innenraum des Fahrzeugs führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lageranordnung der im Oberbegriff des Hauptanspruchs angegebenen Art so auszubilden, daß das Ausnutzen vorhandener stabiler Bereiche von Aufbau und Aggregat bzw. Aggregatgehäuse zur Lagerung des letzteren erleichtert und die Gefahr der Geräuschentstehung bzw.
Geräuschübertragung vermindert wird. Dabei beruht die Erfindung auf der Erkenntnis, daß die bekannten Lageranordnungen hinsichtlich der Geräuschunterbindung insbesondere deshalb schwer beherrschbar waren, weil die unterschiedlichen auftretenden Beanspruchungen unterschiedliche Abstimmungen der zur Geräuschunterdrückung vorgesehenen Einrichtungen, insbesondere elastischer Zwischenlagen, erfordern.
Die erfindungsgemäße Lösung der definierten Aufgabe ist gekennzeichnet durch die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale.
Schlagwortartigkann man die Erfindung als koordina-uenartlge Lageranordnung bezeichnen, wobei die "Lagerkoordinaten" im wesentlichen gegeben sind durch die Richtungen der verschiedenen Beanspruchungen und damit der verschiedenen Lagerreaktionskräfte. So wirken das Gewicht des Aggregats und beim Fahren auftretende Stöße und Erschütterungen senkrecht zur Fahrtrichtung nach unten oder oben, während Querkräfte, wie der Name besagt, quer zur Längsrichtung des Fahrzeugs wirken. Beschleunigungs-und Verzögerungskräfte wirken dagegen wieder in Längsrichtung des Fahrzeugs, und die vom Antriebsaggregat erzeugten Antriebsmomente werden zumindest im überwiegenden Maße durch die erste und zweite Strebenanordnung aufgefangen, die ein Moment bezUglich der Abtriebswelle des Aggregats erzeugend verlaufen. Erfindungsgemäß sind nun den einzelnen Beanspruchungen und damit den einzelnen Beanspruchungsrichtungen individuelle Strebenverbindungen zugeordnet, die starr, also nicht als Federstäbe, ausgebildet sind, aber sehr wohl an den Befestigungs- und Lagerstellen mit elastischem Material ausgekleidete Augen aufweisen können. Da demgemäß die einzelnen Strebenverbindungen zumindest weitgehend nur jeweils einer Beanspruchungsart zugeordnet sind, können diese elastischen Einlagen im Hinblick auf die Unterdrückung von Geräuschen optimiert werden, die auf diese spezielle Beanspruchung zurückzuführen sind. Außerdem lassen sich durch die Strebenverbindungen relativ leicht die Abstände zwischen geeigneten Befestigungsstellen am Aggregat und Lagerstellen am Aufbau, z.B. an Längsträgern desselben, überbrücken. Weiterhin können insbesondere die horizontal liegenden Strebenverbindungen so ausgebildet werden, daß sie ein gewünschtes Crashverhalten des Fahrzeugs unterstützen. So können diese Strebenverbindungen in Fahrtrichtung hinter dem Antriebsaggregat liegen und einen in Längsrichtung geknickten Verlauf besitzen oder teleskopartig aus mehreren mit Preßsitz ineinandergeschobenen Teilen bestehen. Wird bei einem Aufprall das Antriebsaggregat dann nach hinten in Richtung auf die Fahrgastzelle geschoben, so tragen diese Strebenverbindungen durch Energieverzehr zu einer gewünschten Abbremsung der Relativbewegung zwischen Fahrgastzelle und Antriebsaggregat bei oder sie knicken aus und dringen nicht in die Fahrgastzelle ein.
Ein Ausfünrmgsbeispiel sowie weitere erfindungswesentliche Merkmale werden im folgenden anhand Figur 1 erläutert, die eine schräge Vorderansicht eines Pkw's mit querliegendem Antriebsaggregat wiedergibt. Die Figuren 2 bis 5 beziehen sich auf vorteilhafte konstruktive Ausgestaltungen von Strebenverbindungen.
Betrachtet man zunQchst Figur 1, so ist in der Frontpartie 1 des Fahrzeugs, von der lediglich die Längsträger 2 und 3 in der Zeichnung hervorgehoben sind, das den Motor 4 und das Getriebe 5 enthaltende Antriebsaggregat 6 auf die erfindungsgemäße Weise gelagert. Die Lagerung erfolgt mittels in diesem Ausführungsbeispiel sechs Strebenverbindungen, die so angeordnet sind und verlaufen, daß jede Strebenverbindung möglichst nur von einer Beanspruchungsart beaufschlagt wird. Betrachtet man die erste starre Strebenverbindung 7, so verläuft sie im wesentlichen horizontal zwischen der ersten Befestigungsstelle 8 an der in Fahrtrichtung rechten Stirnseite des Gehäuses des Motors 6 und der ersten Lagerstelle 9 an dem in Fahrtrichtung rechten Längsträger 3. Die erste Befestigungsstelle 8 liegt in diesem Ausführungsbeispiel oberhalb sowohl der Horizontalebene des Schwerpunkts des Aggregats 6 als auch der Ebene der Ausgangswelle, die bei 10 angedeutet ist. Diese erste Strebendem verbindung 7 dient gemäß der Abstützung des Aggregats 6 gegen die von diesem abgegebenen Drehmomente.
In diesem Ausführungsbeispiel direkt unterhalb der ersten Strebenverbindung 7 verläuft, ebenfalls im wesentlichen in Längsrichtung des Fahrzeugs, die zweite Strebenverbindung 11 zwischan der hier ebenfalls stirnssitigen zweiten Befestigungsstelle 12 und der zweiten Lagerstelle 13 am Längsträger 3. Sie dient - außer zur Drehmomentabstützung - zusammen mit der dritten Strebenverbindung 14, die sich parallel zur zweiten Strebenverbindung 11 zwischen der dritten Befestigungsstelle 15 am Gehäuse des Getriebes 5 und der dritten Lagerstelle 16 an dem in Fahrtrichtung linken Längsträger 2 erstreckt, zur Aufnahme der Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte, die in Fahrzeugslängsrichtungwirken. Diese Kräfte würden nur dann ausschließlich von der zweiten und dritten Strebenverbindung 11 bzw. 14 aufgenommen werden, wenn diese exakt in der Horizontalebene des Schwerpunkts des Aggregats 6 verlaufen würden. In dem figürlich dargestellten Ausführungsbeispiel ist dies nicht der Fall, vielmehr liegt der Schwerpunkt höhenmäßig zwischen der ersten und der zweiten Strebenverbindung 7 bzw. 11. Daher trägt auch die erste Strebenverbindung 7 in einem gewissen Maße zur Abstützung bei diesen Beschleunigungen und Verzögerungen auftretender Längskräfte bei. Dennoch bietet die Erfindung bereits in dem bisher beschriebenen Umfang den Vorteil, daß die Auslegung der ersten Strebenverbindung 7 einerseits und der zweiten und dritten Strebenverbindung 11 bzw. 14 andererseits im Hinblick auf die unterschiedlichen Beanspruchungen - Drehmoment, Beschleunigungs- bzw. Verzögerungskräfte - erfolgen kann. Insbesondere gilt dies für die Auslegung der geräuschdämpfenden oder geräuschunterbindenden Mittel. Figur 2 zeigt diesbezügliche Einzelheiten bei der dritten Strebenverbindung 14: Die Strebenverbindung 14 besteht im wesentlichen aus dem rohrförmigen Teil 17, an dessen beide Enden jeweils ein Auge 18 bzw. 19 zur Aufnahme einer elastischen Zwischenlage 20 bzw. 21 angeschweißt ist. Diese Auflage wird durchsetzt von dem Lagerbolzen 22 bzw. 23 an der Befestigungsstelle 15 bzw. der Lagerstelle 16. Die Auslegung der elastischen Zwischenlagen 20 und 21 hinsichtlich Materialwahl und Gestaltung kann infolge der erfindungsgemäßen koordinatenartigen Aufteilung der verschiedenen Beanspruchungen auf einzelne Strebenanordnungen allein im Hinblick auf die bei dem jeweiligen Fahreug auftretenden Beschleunigungs-und Verzö gerungskräfte getroffen werden.
Zur Aufnahme der statischen Kräfte, d.h. des Gewichts des Aggregats 6, und der im Fahrbetrieb auftretenden senkrechten Stoßkräfte dienen die vierte Strebenverbindung 24 und die fünfte Strebenverbindung 25. Beide erstrecken sich zumindest ungefähr senkrecht von einer - oberen - Lagerstelle 26 zu einer unteren Befestigungsstelle 27 bzw. einer oberen Lagerstelle 28 zu einer unteren Befestigungsstelle 29 am Getriebegehäuse. Wie bezuglich der vierten Verbindungsstrebe 24 dargestellt, können die Lagerbolzen von Lagerstelle 26 und Befestigungsstelle 27 am Motor auch senkrecht zueinander verlaufen. Die Streben 24 und 30 wird man zweckmäßigerweise in der senkrechten Schwerpunktsebene anordnen.
Zur Aufnahme von Querkräften schließlich dient die sechste Verbindungsstrebe 30, die sich annähernd in Querrichtung zwischen einer - oberen - Lagerstelle 31 und der Befestigungsstelle 32 an der oberen Wand des Gehäuses des Getriebes 5 erstreckt. Dies bietet den Vorteil, daß die Lagerstellen 28 und 31, d.h. die in der Zählung vierten und sechsten Lagerstelleu,einen gemeinsamen Lagerzapfen aufweisen können. Sie liegen nämlich unmittelbar nebeneinander an dem in Fahrtrichtung linken Längsträgern2.
Die Erfindung bietet auch bezüglich der weiteren beschriebenen Verbindungsstreben den Vorteil, daß sie zumindest im wesentlichen nur zur Aufnahme einer Beanspruchung ausgelegt zu werden brauchen. Die Anordnung der ersten, zweiten und dritten Verbindungsstreben 7, 11 und 14 in Fahrtrichtung hinter dem Antriebsaggregat bietet den weiteren Vorteil, daß diese Streben zugleich zur Abstützung zwischen Antriebsaggregat 6 und Fahrgastzelle 32 bei einem Frontalaufprall herangezogen werden können. Betrachtet man in diesem Zusammenhang die Figuren 3, 4 und 5, so zeigen sie verschiedene Strebenanordnungen, die zum gezielten und gesteuerten Energieverzehr bei Relativbewegungen zwischen Antriebsaggregat 6 und Fahr-;zelle 44 dienen, aber infolge Ausknickens bzw. Stauchung nicht in die Fahrgastzelle eindringen. So weist die Strebenverbindung nach Figur 3 eine durch ein Rohr 33 gebildete Strebe auf, die in Längsrichtung bei 34 einen Knick besitzt. Bei Krafteinleitung in die Augen 35 und 36 erfolgt bei einem bestimmten Grenzwert also ein Zusammenknicken unter Energieverzehr.
Die Strebenverbindung in dem Ausführungsbeispiel nach Figur 4 weist eine Strebe 36 mit U-förmigem Querschnitt auf, wodurch ebenfalls eine gewisse Unsymmetrie in der Steife bei Belastungen erzielt ist, die in Richtung zwischen den beiden Augen 37 und 38 verlaufen, die auf die Enden der Strebe 36 beispielsweise aufgeschweißt sind.
Die Strebenverbindung nach Figur 5 schließlich zeigt zwischen den beiden Lageraugen 39 und 40 eine durch zwei mit Preßsitz einander teilweise umgebende Rohre 41 und 42 gebildete Strebe 43. Übersteigt die in Längsrichtung wirkende Kraft einen vorgegebenen Wert, so erfolgt eine Verkürzung der Strebe 43 unter Energieverzehr.
Abschließend sei bemerkt, daß verständlicherweise die Zahl der Strebenverbindungen auch verändert werden kann. Weiterhin ist die Anwendung der Erfindung nicht beschränkt auf ein querliegendes Antriebsaggregat, auch nicht auf ein solches, das im Vorderwagen angeordnet ist.
L e e r s e i t e

Claims

ANSPRÜCHE 1.Lageranordnung für ein Antriebsaggregat am Aufbau eines Fahrzeugs mit einer nur Längskräfte übertragend ausgebildeten, sich zwischen einer ersten Befestigungsstelle am Aggregat und einer ersten Lagerstelle am Aufbau zumindest ungefähr in einer Querschnittsebene des Aggregats erstrekkenden ersten Strebenverbindung zur Aufnahme der Antriebsdrehmomente, dadurch gekennzeichnet, daß weitere nur Längskräfte übertragend ausgebildete Strebenverbindungen (11, 14,24,25,30) sich zwischen weiteren Befestigungsstellen (12,15,26,29,32) am Aggregat (6) und weiteren Lagerstellen (13,16,26,28,31) am Aufbau (1) teils zumindest ungefähr senkrecht zur Aufnahme des Aggregatgewichts und von Stoßkräften, teils zumindest ungefähr in Längsrichtung des Fahrzeugs zur Aufnahme von Beschleunigungs- und Verzögerungskräften und teils zumindest ungefähr in Querrichtung zur Aufnahme von Querkräften erstrecken.
2. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strebenverbindungen (7,11,14,24,25,30) Streben (17) mit mit elastischem Material (20,21) ausgekleideten Lageraugen (18,19) enthalten, das individuell im Hinblick auf die jeweils aufzunehmenden Kräfte gewählt und/oder dimensioniert ist.
3. Lageranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß zumindest einzelne Strebenverbindungen Streben (33,36,43) mit im Hinblick auf ein gewünschtes Crashverhalten des Fahrzeugs gewählter Gestaltung enthalten.
4. Lageranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einzelne Streben (33) im Längsschnitt geknickt sind.
5. Lageranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einzelne Streben (43) zumindest zwei teleskopartig mit Preßsitz ineinander verlaufende Teile (41, 42) enthalten.
6. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem querliegenden, einen Motor (4) und ein Getriebe (5) enthaltenden Antriebsaggregat (6) die erste Befestigungsstelle (8) zumindest nahe der dem Getriebe (u) abgekehrten einen Stirnseite des Motors (4) oberhalb der Abtriebswelle (10) desselben liegt und die erste Strebenverbindung (7) zumindest ungefähr in Längsrichtung verläuft, daß in einem Bereich unterhalb der ersten Strebenverbindung (7) eine an einer zweiten Refestigungsstelle (12) angreifende zweite Strebenverbindung (11) zumindest ungefähr in Längsrichtung verläuft, die zusammen mit einer zumindest ungefähr parallel zu ihr verlaufenden, an einer dritten Befestigungsstelle (15) am Getriebe (5) angreifenden dritten Strebenverbindung (14) Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte aufnimmt, daß ferner an einer vierten Befestigungsstelle (27) an Motor (4) und einer fünften Befestigungsstelle (29) am Getriebe (5) eine vierte und eine fünfte, zumindest ungefähr senkrecht zu darüber liegenden Lagerstellen (26,28) verlaufende Strebenverbindung (24,25) zur Aufnahme des Aggregatgewichts und von Stoßkräften angreifen, und daß an einer sechsten Befestigungsstelle (32) zumindest nahe einer der Stirnseiten des Aggregats (6) eine quer verlaufende sechste Strebenverbindung (30) zur Aufnahme von Querkräften angreift.
7. Lageranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Befestigungßstelle (8) oberhalb und die zweite Befestigungsstelle (12) unterhalb der horizontalen Schwerpunktsebene des Aggregats (6) liegen.
8. Lageranordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die sechste Befestigungsstelle (32) an einer oberen Wand des Getriebegehäuses liegt und die Lagerstellen (28,31) der fünften und sechsten Strebenverbindungen (25, 30) zusammengefaßt sind.
9. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste, zweite und dritte Strebenverbindung (7,11,14) hinter dem Antriebsaggregat (6) verlaufen.