DE4121813A1 - Aggregatlagerung in einem kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Aggregatlagerung gemäß dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1. Bei einer aus der DE-OS 34 13 224 bekannten Aggregatlagerung dieses Aufbaus befindet sich das Ag­ gregatlager, das nur Druckkräfte, also nach unten gerichtete Kräfte, elastisch abstützend ausgebildet ist, oberhalb des Quer­ trägers bzw. einer Ebene, die durch die elastischen Befestigungen der Querträgerenden an den Längsträgern definiert ist. Das bedeu­ tet, daß bei in Längsrichtung des Fahrzeugs auftretenden Kräften der Querträger bzw. seine Befestigungsstellen an den Längsträgern mit Torsionsmomenten bezüglich einer querverlaufenden Achse be­ aufschlagt werden. Sofern diese Längskräfte nicht durch andere Lager aufgenommen werden, müßten die definierten Torsionsmomente von den Befestigungen der Querträgerenden an den Längsträgern aufgenommen werden, wozu in Längsrichtung relativ ausgedehnte Be­ festigungen, beispielsweise mittels mehrerer Schrauben, erforder­ lich sind.

Ähnliche Probleme treten bei der Aggregatlagerung gemäß der DE-OS 20 30 984 auf, bei der das Aggregatlager allerdings nicht ober­ halb des Querträgers, sondern zapfenartig innerhalb desselben in Höhe der beiden Längsträger angeordnet ist. Die Befestigungen der Querträgerenden an den Längsträgern enthalten überhaupt keine, das Aggregatlager nur sehr dünne elastische Zwischenlagen.

Aus der DE-OS 39 03 530 ist ein elastisches Aggregatlager bekannt mit je einem elastischen Bauteil zur Aufnahme von Druck- und zug­ belastungen. Das druckbeanspruchte dieser Bauteile erstreckt sich zwischen pfannen- oder topfförmigen Aufnahmen, deren Mantelberei­ che zur Erzielung einer progressiven Kennlinie dieses Bauteil mit belastungsabhängigem Spiel umschließen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Aggregatlager zu schaffen, das bei allen Belastungen des Motor­ lagers, also sowohl Zug- als auch Druckbelastung, eine torsions­ momentenfreie Einleitung der Abstützkräfte für das Aggregat in die Längsträger gewährleistet.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kenn­ zeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, vorteilhafte Ausbildun­ gen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche. Dabei stellen die Ausbildungen gemäß den Ansprüchen 7, 8 und 9 eine progressive Dämpfungskennlinie sicher.

Schlagwortartig kann man sagen, daß sich der Querträger bei allen auftretenden Belastungen durch das Aggregatlager, sei es in Zug­ richtung, sei es in Druckrichtung, infolge der "stabilen" Lage des Aggregatlagers an dem jeweiligen Anschlag ebenfalls eine sta­ bile Lage unter Ausnutzung der pendelnden Aufhängung des Querträ­ gers an den Längsträgern sucht.

Derartige Pendelbewegungen zulassende Befestigungen zwischen den Querträgerenden und den Längsträgern offenbart der eingangs ge­ nannte Stand der Technik nicht. Demgemäß ist das Ausrichten des Querträgers in eine stabile Lage nicht möglich, sondern dies wird durch Kräfte bzw. Momente verhindert, die letztlich von den ent­ sprechend auszulegenden Befestigungen zwischen den Querträgeren­ den und den Längsträgern aufgebracht werden müssen.

Diese Eigenschaft der Erfindung, nämlich die selbsttätige Aus­ richtung des Querträgers in eine stabile Lage in Abhängigkeit von den jeweils auf ihn vom Aggregatlager ausgeübten Kräften, bringt den Vorteil mit sich, daß sich die Befestigungen der Querträger­ enden an den Längsträgern nur über sehr kurze Längenbereiche der Längsträger zu erstrecken brauchen, deren Verformungsverhalten im Crash also nicht nachteilig beeinflussen.

Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Aggregatlagerung wer­ den im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Ansicht von vorn (bezogen auf den Einbau in ein Kraftfahrzeug) und

Fig. 2 in Draufsicht die gesamte Aggregat­ lagerung sowie

Fig. 3 eine Seitenansicht für ein erstes Aus­ führungsbeispiel und die

Fig. 4, 5 u. 6 die entsprechenden Ansichten für eine zweite Ausführung.

Zwischen den Längsträgern 1 und 2 des Fahrzeugs, aber im wesent­ lichen unterhalb derselben, erstreckt sich der Querträger 3, der im Querschnitt ein etwa U-förmiges, nach unten offenes Profil be­ sitzt. Der Querträger 3 ist mit seinen Enden über elastische La­ ger 4 und 5 nach Art von Gummi-Einknöpflagern befestigt bzw. ela­ stisch aufgehängt. Die Befestigung dieser Lager 4 und 5 mit den Längsträgern 1 und 2 erfolgt mittels Schrauben, von denen nur die in Fig. 3 mit 6 bezeichnete dargestellt ist. Da in Längsrichtung nur jeweils eine Schraube je Befestigung Verwendung findet (in Querrichtung können mehrere Schrauben vorgesehen sein) und ange­ sichts der Ausbildung der elastischen Bestandteile 7 und 8 der Einknöpflager 4 und 5 kann der Querträger 3 um eine horizontal verlaufende Querachse in begrenztem Maße schwenken. Zur Begren­ zung dieser Schwenkbewegung können, wie in den Fig. 3 und 6 bei 9 angedeutet, in die Befestigungen 4 und 5 Federelemente integriert sein, die hier durch Abstellungen des Querträgers 3 gebildet sind und bei extremen Schwenkbewegungen zur Anlage an der unteren Flä­ che des jeweiligen Längsträgers 1 bzw. 2 kommen.

Im mittleren Bereich 10 ist der Querträger in Richtung nach oben und in Richtung nach unten erweitert. In diesem Bereich 10 nimmt er das in beiden senkrechten Richtungen elastisch nachgiebige Aggregatlager 11 auf, dessen wesentliche Bestandteile die beiden elastischen Blöcke 12 und 13 sowie die zwischen ihnen liegende Platte 14 sind, die mit der zum nicht dargestellten abzustützen­ den Aggregat führenden Stützstange 15 verbunden ist. Dabei bildet die obere Wand 16 des mittleren Querträgerbereichs 10 einen An­ schlag für das Aggregatlager, der bei - nach oben gerichteten - Zugkräften wirksam wird, während zu Gewinnung eines unteren An­ schlags, der bei - nach unten gerichteten - Druckkräften wirksam wird, ein Schließblech bzw. eine Bodenplatte 17 an den eigentli­ chen Querträger 3 angeschraubt ist (siehe Fig. 3 und 6).

Das Aggregatlager 11 kann, wie in den Fig. 2 und 5 angedeutet, in Draufsicht ovalen Querschnitt haben. Auch kann statt einer stan­ genförmigen Stütze 15, die die Ausnehmung 18 in der oberen Wand 16 des mittleren Querträgerbereichs 10 durchsetzt, verständli­ cherweise auch eine eine andere Form besitzende Stütze Einsatz finden.

Die Ausbildung des Querträgers 3 mit einem hohlen Querschnitt bietet die vorteilhafte Möglichkeit, in platzsparender Weise das Aggregatlager innerhalb des Querträgers unterzubringen.

Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4, 5 und 6 besitzt die Be­ sonderheit, daß der untere Anschlag 17 topfförmig mit dem Mantel­ bereich 19 geformt ist, der sich in Richtung nach oben kegelför­ mig erweitert und den elastischen Block 12 mit Spiel 20 um­ schließt, das mit zunehmender Lagerbelastung kleiner wird. Das Material des Blocks 12 wird also zunehmend auch vom Umfang her komprimiert und damit härter, wodurch eine progressive Kennlinie entsteht.

Mit der Erfindung ist demgemäß eine gattungsgemäße Aggregatlage­ rung geschaffen, die eine selbsttätige optimale Ausrichtung des Querträgers in Abhängigkeit von den auftretenden Kräften ermög­ licht sowie die Ausbildung der Längsträger im Hinblick auf ener­ gieumsetzende Eigenschaften im Crashfall zuläßt.

Claims (9)

1. Aggregatlagerung in einem Kraftfahrzeug mit einem an seinen Enden zur in beiden senkrechten Richtungen elastischen Befe­ stigung an Längsträgern des Fahrzeugs eingerichteten Querträ­ ger und einem in einem mittleren Bereich desselben angreifen­ den, in Druckrichtung elastisch nachgiebigen Aggregatlager, dadurch gekennzeichnet, daß das Aggregatlager (11) auch in Zugrichtung elastisch nachgiebig ausgebildet sowie zwischen zwei gegeneinander höhenversetzten Anschlägen (16, 17) des Querträgers (3) eingespannt ist, von denen ein höher als die Befestigungsstellen (4, 5) der Querträgerenden liegender er­ ster Anschlag (16) vom Aggregatlager (11) ausgeübte Zug­ kräfte, dagegen der tiefer als diese Befestigungsstellen (4, 5) liegende zweite Anschlag (17) vom Aggregatlager (11) ausgeübte Druckkräfte aufnimmt, und daß die Querträgerenden in Längsrichtung pendelnd an den Längsträgern (1, 2) befe­ stigt sind.

2. Aggregatlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Anschlag (16) eine Ausnehmung (18) zum Durchtritt einer senkrechten Stütze (15) des Aggregatlagers (11) be­ sitzt, die zwischen elastischen Bauteilen (12, 13), die zwi­ schen den Anschlägen (16, 17) eingespannt sind, mit einer quer verlaufenden Platte (14) verbunden ist.

3. Aggregatlagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Querträger (3) ein nach unten offenes, im mitt­ leren Bereich (10) durch eine Schließplatte (17) zur Bildung des zweiten Anschlags geschlossenes Profil besitzt.

4. Aggregatlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Befestigungsstellen (4, 5) der Querträgerenden flächige Federelemente (9) zur Abstützung des Querträgers (3) an den Längsträgern (1, 2) bei extremen Tor­ sionsmomenten vorgesehen sind.

5. Aggregatlagerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente durch Abstellungen (9) des Querträgers (3) gebildet sind.

6. Aggregatlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung der Querträgerenden an den Längsträgern (1, 2) in Längsrichtung jeweils eine Schraube (6) dient.

7. Aggregatlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Anschlag (17) nach Art eines Lagertopfes einen das elastische Bauteil (12) zumindest über einen Teil seiner Länge mit belastungsabhängigem Spiel (20) umschließenden Mantelbereich (19) enthält.

8. Aggregatlagerung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantelbereich (19) sich in Richtung auf sein freies Ende vergrößernde Querabmessungen besitzt.

9. Aggregatlagerung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantelbereich (19) in dauernder Berührung mit dem dem zweiten Anschlag (17) zugekehrten Endbereich des elastischen Bauteils (12) steht.