DE3810751A1 - Quertraegeranordnung zur lagerung eines antriebsaggregats in einem kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Querträgeranordnung gemäß dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1.

Aggregatlagerungen mit einer Querträgeranordnung dieser Art sind beispielsweise aus der DE-OS 29 15 632, B 60 K 5/04, und der US-PS 38 25 090, B 60 K 5/12, in der Wei­ se bekannt, daß sich das in Fahrzeuglängsrichtung angeordnete Antriebsaggregat über ein einziges schwingungsisolierendes Gummilager im Bereich der halben Länge, also der Mitte, der Querträgeranordnung an dieser abstützt. Eine derartige Aggregatlagerung kann insofern nachteilig sein, als durch die großen Abstände zwischen der Krafteinlei­ tungsstelle (Angriffsstelle des Aggregatlagers) einerseits und den an Querträgern des Fahrzeugs festgelegten Enden der Querträgeranordnung andererseits diese zu relativ großen Durchbiegungen neigt und infolge der großen Länge der definierten Abstände die Biegeeigenfrequenzen niedrig liegen, so daß kritische Resonanzbereiche auftreten können. Aber auch unabhängig hiervon ist die Unterdrückung zu unerwünschten Ge­ räuschen im Fahrzeuginnenraum führender Schwingungen ungenügend, da infolge der steifen Verbindung der Enden der Querträgeranordnung mit den Längsträgern des Fahr­ zeugs im Wege der Schwingungen vom Antriebsaggregat zum eigentlichen Fahrzeugauf­ bau nur eine einzige schwingungsmäßige Unterbrechung in Gestalt des Aggregatlagers vorliegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Querträgeranordnung gemäß dem Ober­ begriff des Hauptanspruchs zu schaffen, die sowohl kritische Biegeeigenfrequenzen vermeidet als auch hinsichtlich der Körperschallisolierung erheblich verbessert ist.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merkma­ len des Hauptanspruchs, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.

Ein Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß sie die gestellte Aufgabe mit sehr geringem Aufwand im wesentlichen durch Vergrößerung der Anzahl der Krafteinlei­ tungsstellen und günstige Wahl ihrer Lage gelöst. Durch Aufteilung der Querträgeran­ ordnung in einen Hauptträger, der mit seinen Enden in üblicher Weise mit Längsträ­ gern des Fahrzeugs verbunden ist, und einen kürzeren weiteren Träger, der sich über schwingungsisolierende Zwischenlagen, beispielsweise großflächige weiche Gummila­ ger, an Stellen des Hauptträgers an diesem abstützt, die sowohl von der halben Län­ ge als auch den Enden desselben entfernt liegen, werden die durch die Abstützkräfte des Antriebsaggregats hervorgerufenen Durchbiegungen sowohl im Hauptträger als auch in dem kürzeren weiteren Träger und damit in der gesamten Querträgeranord­ nung sehr klein gehalten, wobei ferner infolge der relativ kurzen freien Trägerlängen die Biegeeingenfrequenzen hoch im überkritischen Bereich liegen und dem gemäß nicht stören. Im Wege des Körperschalls liegen bei der erfindungsgemäßen Lösung zumindest zwei schallisolierende Lager, nämlich einerseits das Aggregatlager und andererseits die schwingungsisolierenden Zwischenlagen zwischen den beiden Trägern, so daß ge­ genüber dem eingangs beschriebenen Stand der Technik die schallisolierende Wirkung der Querträgeranordnung zumindest verdoppelt ist.

Die erfindungsgemäße Lösung besitzt den weitere Vorteil, daß auch die Torsionsbe­ anspruchung der Querträgeranordnung durch die Abstützkräfte bzw. Momente für das Antriebsaggregat auf einfache Weise, wie im Patentanspruch 3 angegeben, minimiert werden kann. Nimmt man hinzu, daß insbesondere für den kürzeren weiteren Träger normierte Profile, beispielsweise ein Winkelprofil, Verwendung finden kann, so ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäße Konstruktion auch serienfreundlich und preis­ günstig ist.

Da der kürzere weitere Träger nicht metallisch, sondern über elastisches Material im Aggregatlager mit dem Antriebsaggregat verbunden ist, besteht auch die Möglichkeit, den weiteren Träger als Zwischenmasse und damit als Bestandteil eines Schwingungs­ tilgers auszubilden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung er­ läutert. Es zeigt

Fig. 1 schematisch die Frontpartie eines frontgetriebenen Kraft­ fahrzeugs mit einem quer angeordneten Antriebsaggregat, wobei die erfindungsgemäße Querträgeranordnung in dem in Fig. 2 bei I-I bezeichneten Querschnitt durch die Trägeranordnung wiedergegeben ist,

Fig. 2 in Vorderansicht, teilweise geschnitten, die Querträgeranordnung und

Fig. 3 den in Fig. 2 bei III-III bezeichneten Querschnitt durch die Querträgeranordnung.

Betrachtet man zunächst Fig. 1, so befindet sich das querliegende Antriebsaggregat 1, dessen Einzelheiten hier nicht interessieren, da die Erfindung universell (auch bei längs angeordneten Antriebsaggregaten) einsetzbar ist, im Motorraum 2 des im übrigen nicht dargestellten Personenkraftfahrzeugs. Besonders herausgezeichnet sind lediglich der üb­ licher Kühler 3 der flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine des Antriebsaggregats 1 sowie die Lagerpratze 4 desselben.

Die Lagerpratze 4 stützt sich über das elastische Motorlager 5 an der Querträgeranord­ nung 6 ab, die ihrerseits - vergleiche Fig. 2 - mit ihren Enden 7 und 8 durch Ver­ schweißen oder Verschrauben mit den Längsträgern 9 und 10 des Kraftfahrzeugs fest verbunden ist.

Betrachtet man nochmals Fig. 1, so erkennt man, daß das Aggregatlager 5 mit Gummi­ blöcken 5′ eine schwingungsisolierende Abstützung zwischen der Lagerpratze 4 und da­ mit dem Antriebsaggregat 1 einerseits und dem Winkelprofil 11 andererseits bildet, das den kürzeren Träger der ferner den Hauptträger 12 enthaltenden Querträgeranordnung 6 bildet.

Während das Aggregatlager 5 etwa im mittleren Bereich, also auf halber Länge, sowohl des Hauptträgers 12 als auch des kürzeren weiteren Trägers 11 angeordnet ist, erfolgt die Kraftübertragung vom kürzeren Träger 11 auf den Hauptträger 12 außerhalb dieses mittleren Bereichs etwa bei ¹/₄ und ³/₄ der Länge der Querträgeranordnung 6, und zwar wiederum unter Verwendung schwingungsisolierender Zwischenlagen 13 und 14, so daß im Wege der vom Antriebsaggregat 1 ausgehenden Schwingung zwei Unterbrechungen des Schwingungswegs durch isolierende Zwischenstücke 5′ und 13 bzw. 14 liegen.

Die Abstützstellen zwischen den beiden Trägern 11 und 12 sind identisch ausgebildet, so daß es genügt, anhand Fig. 3 die konstruktive Ausbildung einer dieser Stellen zu beschreiben. Man erkennt, daß die beiden Träger 11 und 12 einander paarweise zuge­ kehrte, zwischen sich die elastischen Zwischenlagen 13 einschließende relativ große Flächen 15 bzw. 16 bilden, die mit der Kraftrichtung 21 betragsmäßig gleiche Winkel mit solchen Vorzeichen einschließen, daß sich eine symmetrische Anordnung der elasti­ schen Zwischenlagen 13 ergibt. Während, wie Fig. 3 zeigt, im Bereich dieser Abstütz­ stellen der Hauptträger 12 als vollständig geschlossener, aus zwei Einzelprofilen 17 und 18 durch Falzen oder Schweißen gewonnener Hohlträger ausgebildet ist, der den kürze­ ren weiteren Träger 11 vollständig aufnimmt, ist der Hauptträger 12 gemäß Fig. 1 und 2 im Bereich des Aggregatlagers 5 in Richtung auf die Lagerpratze 4 offen ausge­ bildet, so daß das Aggregatlager 5 dort gleichsam in den Hauptträger 12 eintaucht.

Durch die Lage der Kraftübertragungsstellen zwischen den beiden Trägern 11 und 12 außerhalb der Mitte sowie der Enden der Querträgeranordnung 6 ist die Durchbiegung sowohl der Einzelträger 11 und 12 als auch der gesamten Querträgeranordnung 6 in der Zeichenebene der Fig. 1 minimiert. Sorgt man dafür, daß die Angriffsstellen der Kraft­ einleitung durch das Aggregatlager 5 und der Verbindungen zwischen den beiden Trägern 11 und 12, also im Bereich der schwingungsisolierenden Zwischenlagen 13 und 14, auf einer gemeinsamen Linie 19, die im eingebauten Zustand der Querträgeranordnung 6 zumindest ungefähr horizontal verläuft, so erhält man zugleich eine Querträgeranord­ nung mit minimaler Torsionsbeanspruchung durch die Abstützung des Antriebsaggregats 1.

Da der kürzere weitere Träger 11 nicht in metallischem Kontakt mit dem Antriebsaggre­ gat 1 bzw. dem Hauptträger 12 steht, sondern dazwischen schwingungsisolierende Teile 5′ und 13 vorliegen, kann der weitere Träger 11 als Zwischenmasse eines Schwingungstil­ gers ausgelegt werden, wodurch eine weitere Möglichkeit zur Verringerung sowohl der Körperschallübertragung als auch des Auftretens störender Biegefrequenzen gegeben ist.

Wie in Fig. 1 bei 20 angedeutet, kann die Querträgeranordnung 6 zugleich zur Halte­ rung des Kühlers 3 der Brennkraftmaschine des Antriebsaggregats 1 herangezogen werden.

Mit der Erfindung ist demgemäß eine Querträgeranordnung zur Abstützung von vom An­ triebsaggregat ausgehenden Kräften und Momenten geschaffen, die sowohl hinsichtlich der Verringerung der Körperschallübertragung als auch hinsichtlich des Auftretens stö­ render Biegeschwingungen mit einfachen Mitteln optimiert ist.

Claims (7)

1. Querträgeranordnung zur Lagerung eines Antriebsaggregats in einem Kraftfahrzeug mit zur Befestigung an Längsträgern des Kraftfahrzeugs eingerichteten Enden und einem im Bereich ihrer halben Länge angeordneten schwingungsisolierenden Aggre­ gatlager, dadurch gekennzeichnet, daß die Querträgeranordnung (6) außer einem die Befestigungsenden (7, 8) aufweisenden Hauptträger (12) einen mit dem Aggregatlager (5) verbundenen kürzeren weiteren Träger (11) enthält, der sich zumindest an zwei zwischen der halben Länge und den Enden (7, 8) des Hauptträgers (12) liegenden Krafteinleitungsstellen an diesem über schwingungsisolierende Zwischenlagen (13, 14) abstützt.

2. Querträgeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftein­ leitungsstellen etwa bei ¹/₄ und ³/₄ der Länge des Hauptträgers (12) liegen.

3. Querträgeranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Krafteinleitungsstellen und der Krafteinleitungspunkt des Aggregatlagers (5) auf einer nach Einbau der Querträgeranordnung (6) horizontal verlaufenden Ge­ raden (19) liegen.

4. Querträgeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Träger (11) außerhalb des Bereichs des Aggregatlagers (5) von dem an diesen Stellen als geschlossener Hohlträger ausgebildeten Hauptträger (12) auf­ genommen ist.

5. Querträgeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger (11, 12) die schwingungsisolierenden Zwischenlagen (13, 14) zwischen sich einschließende paarweise parallele und gegen die Krafteinleitungsrichtung (21) betragsmäßig etwa gleiche Winkel einschließende Flächen (15, 16) besitzen.

6. Querträgeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Querträgeranordnung (6) zur Halterung des Kühlers (3) des Antriebsaggre­ gats (1) ausgebildet ist.

7. Querträgeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Träger (11) als Zwischenmasse eines Schwingungstilgers ausgelegt ist.