DE4218149C2 - Montagebaugruppe zur Lagerung eines Motors in einem Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Montagebaugruppe zur Lagerung eines Motors in einem Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Daß ein Kraftfahrzeugmotor in Abhängigkeit von der jeweiligen Motordrehzahl mit unterschiedlichen Schwingungsfrequenzen vi­ briert, ist gut bekannt. Werden diese Schwingungen ungedämpft bzw. ungeschwächt an die Karosserie weitergeleitet, wird der Fahrkomfort der Insassen gemindert.

Um dieses Problem zu verhindern, sind Motormontagebaugruppen in verschiedenen Ausführungen vorgeschlagen worden. Typische Ausführungen solcher Montagebaugruppen offenbarten beispielsweise die offenge­ legten japanischen Gebrauchsmusteranmeldungen Nr. 60-64 126 bzw. Nr. 63-95 928.

Speziell besteht diese nach Stand der Technik typische Montagebaugruppe zur Lagerung eines Motors aus einem vom Motor abstehenden Arm, einer an dem Arm befestigten Hülse, einem aus einem verhältnismäßig weichelastischen Material herge­ stellten und in der Hülse aufgenommenen Isolierteil sowie aus einem Bolzen, der durch das Isolierteil hindurch gesteckt und an einem Karosserierahmen des Fahrzeugs befestigt ist. Damit erhält der Motor indirekt durch das Isolierteil auf dem Karosserierahmen eine elastische Lagerung, so daß die Motor­ schwingungen durch das Isolierteil teilweise absorbiert wer­ den, bevor sie an die Karosserie weitergeleitet werden.

Problematisch wird allerdings diese Montagebaugruppe nach dem Stand der Technik, wenn der Arm verhältnismäßig lang gestaltet werden muß, weil sich der Arm nicht durchgehend, sondern mit zunehmender Länge allmählich weniger steif verhält. Hierdurch werden die Schwingungen eines Motors an die Hülse weitergeleitet, und zwar verstärkt durch die eigene Elastizität des Arms, so daß diese verstärkte Schwingung letztendlich an die Fahrzeugkarosserie weitergegeben wird.

Die offengelegte japanische Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 63-1 42 440 offenbart die gleiche Ausführung einer Montagebaugruppe zur Lagerung eines Motors wie oben beschrieben, ist jedoch zusätzlich mit einer von dem Arm des Motors abstehenden besonderen Haltekonsole zur Fixierung der Hülse und einem auf der Haltekonsole befestigten, dynamischen Schwingungsdämpfer zur Verringerung der Schwingungen in der Hülse ausgestattet. Dieser dynamische Schwingungsdämpfer beeinhaltet ein Masseteil, das über ein Gummiteil an der Haltekonsole befestigt ist. Dabei wirkt die Trägheit des Masseteils der Vibration der Hülse entgegen.

Allerdings ist die Wirkung des dynamischen Schwingungsdämpfers auf einen engen Frequenzbereich beschränkt. Denn bedingt durch die Resonanz zwischen Hülse und dynamischem Schwingungs­ dämpfer verstärkt der dynamische Schwingungsdämpfer die Vibration der Hülse außerhalb dieses beschränkten Frequenzbereichs. Darüber hinaus erfordert der Einsatz des dynamischen Schwingungs­ dämpfers eine besondere Konfiguration der Haltekonsole und die Verwendung des Gummiteils, zusätzlich zu der Steigerung hin­ sichtlich Gewicht und Raumbedarf, was folglich zur Zunahme von Kosten und Gewicht führt.

Auch die offengelegte japanische Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 63-2 01 824 offenbart eine ähnliche Ausführung einer Montagebaugruppe zur Lagerung eines Motors (also mit einem Arm, einer Hülse, einem Isolierteil usw.), bei der der Arm und der Motor durch eine Vibrationsschutzstrebe verbunden ist, deren beide Enden mit dem Arm bzw. dem Motor festverschraubt sind. Dabei wirkt die Strebe einer übermäßigen Vibration der Hülse direkt entgegen.

Da jedoch die Strebe mit dem Arm bzw. dem Motor festver­ schraubt ist, müssen die Maße der Strebe vor Ort bestimmt werden, um den jeweiligen Maßen und Konfigurationsanforderungen des Arms und des Motors zu entsprechen, was die Montage der Strebe erschwert. Darüber hinaus kommt es wegen der Fehlmaße und der unterschiedlichen Wärmedehnungs- bzw. -kontraktionswerte der davon betroffenen Elemente zu einer negativen Beeinflussung der Dichtung zwischen Zylinderblock und Zylinderkopf, wenn der Arm von dem Zylinderblock des Motors nach oben geführt wird, wobei die Strebe das obere Ende des Arms und den Zylin­ derkopf des Motors verbindet. Schlimmstenfalls kann die Dichtung ihre Dichtungsfunktion verlieren, wodurch Verbrennungsgase ent­ weichen können.

Daher ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Montagebaugruppe der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, daß übermäßige Schwingungen über einen weiten Frequenzbereich verhindert werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 genannten Merkmale gelöst. Bevorzugte weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei der erfindungsgemäßen Montagebaugruppe ist die auslegerförmige Feder elastisch verformt, und ihr freies Ende ist in gleitender Ver­ bindung mit dem ersten oder dem zweiten Halteabschnitt. Wenn nun die von dem Arm getragene Hülse dazu neigt, über­ mäßig zu vibrieren, entsteht zwischen der auslegerförmigen Feder und dem ersten oder zweiten Halteabschnitt ein Reibungswiderstand, um die Vibration der Hülse abzuschwächen bzw. zu verrin­ gern. Hierdurch werden übermäßige Schwingungen verhindert, und dieser Vorteil läßt sich über einen weiten, d. h. von einem nied­ rigen bis zu einem hohen Frequenzbereich erzielen.

Erfindungsgemäß kann die auslegerförmige Feder zum Beispiel als eine einfache Federplatte hergestellt werden. Hierdurch lassen sich die übermäßigen Schwingungen der Hülse wirksam verhin­ dern, ohne für deren Montage viel Raum zu beanspruchen und ohne das Gewicht insgesamt über Gebühr zu erhöhen. Diese Lösung steht im starken Gegensatz zu der Konstruktion des dynamischen Schwin­ gungsdämpfers mit seinem hohen Raumbedarf und seiner Verwendung des gewichtserhöhenden Masseteils.

Darüber hinaus muß die elastische Feder lediglich an ihrem unteren Ende (z. B. durch Verschraubung) befestigt werden. Ihr freies Ende bleibt gleitbar frei. Somit entfällt jene strenge Maßanpassungsanforderung hinsichtlich der elastischen Feder bzw. des Motors bzw. der Motoraufhängung, was die Montage der elastischen Feder wesentlich vereinfacht.

Selbst wenn ferner der Arm als ein aus dem Zylinderblock des Motors abstehendes Element konzipiert ist, wobei die elasti­ sche Feder zwischen Zylinderkopf und dem ersten Halteabschnitt (dem Arm bzw. der Hülse) angeordnet ist, hat dies keine negative Auswirkung auf die zwischen Zylinderblock und Zylinderkopf vorgesehene Dichtung, weil die gleitbare und elasti­ sche Gestaltung der elastischen Feder die unterschiedlichen Wärmedehnungs- bzw. -kontraktionswerte zwischen den davon betrof­ fenen Bestandteilen (Motor, Armelement usw.) ausgleicht.

Vorzugsweise ist das freie Ende der elastischen Feder so gestaltet, daß es auf einer abgerundeten Ecke des ersten bzw. zweiten Halteabschnittes gleitet. Durch diese Eckenrundung kann sich der durch den Gleitkontakt der elastischen Feder hervor­ gerufene Reibungswiderstand erhöhen, wobei jedoch der Abrieb der elastischen Feder sogar verringert wird.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen lediglich beispielhaft beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise Vorderansicht eines Motors, der mit Hilfe einer erfindungsgemäßen Montagebaugruppe an einem Fahrzeugrahmen gelagert ist;

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf dieselbe Montagebaugruppe;

Fig. 3 eine perspektivische Teilansicht eines Hauptteils der selben Montagebaugruppe;

Fig. 4 eine teilweise Vorderansicht eines Motors, der mit Hilfe einer anderen erfindungsgemäßen Montagebaugruppe an dem Fahrzeugrahmen gelagert ist;

Fig. 5 eine teilweise geschnittene Teildraufsicht auf die Montagebaugruppe gemäß Fig. 4; und

Fig. 6 eine perspektivische Teilansicht eines Hauptteils der Montagebaugruppe gemäß Fig. 4.

Fig. 1 bis 3 zeigen den mit Hilfe einer erfindungsgemäßen ersten Ausführungsform der Montagebaugruppe am Fahrzeugrahmen gelagerten Teil eines Motors 1. Der Motor 1 besitzt einen Zylin­ derblock 2 und einen Zylinderkopf 4 mit einer dazwischen vor­ gesehenen Dichtung 3. Der Motor 1 weist ferner einen auf dem Zylinderkopf 4 aufgesetzten Zylinderkopfdeckel 5, ein quer zum Motor vorgesehenes Gehäuse 6 zur Aufnahme der Steuerkette (nicht dargestellt) sowie einen Ansaugkrümmer 7 auf, der an einem ein­ stückig an der Längsseite des Zylinderkopfes 4 vorgesehenen Absatzabschnitt 23 mittels Schrauben 8 fest verschraubt ist.

Zu der Montagebaugruppe gehört ein Arm 9, dessen ein Ende am Zylinderblock 2 querlaufend zu diesem und neben einer Längsseite desselben mit Hilfe von Schraubbolzen 10 befestigt ist. Der Arm 9 erstreckt sich schräg nach oben und dann horizontal in Richtung auf die gegenüberliegende Längsseite des Zylinderblocks 2, wo er mit Hilfe eines Schraubbolzens 13 (siehe Fig. 2) mit einer Konsole 12 verbunden ist. Die Konsole 12 ist an jener gegenüberliegenden Längsseite des Zylinderblocks 2 durch Schraubbolzen 11 (wovon ledigliche eine gezeigt ist) befestigt.

Die Montagebaugruppe beinhaltet ferner eine Hülse 14, die an einem obenliegenden Zwischenteil des Arms 9 mit Schraubbolzen 15, 16 befestigt ist. Die Hülse 14 enthält ein aus einem verhältnismäßig weichelastischen Material, wie Gummi, hergestelltes Isolierteil 18, und das Isolierteil 18 nimmt eine zylindrische Buchse 17 auf. Beide Enden eines durch die Buchse 17 hindurchgesteckten Bolzens 19 werden von einer Konsole 20 gehalten, die ihrerseits am Fahrzeugrahmen 21 befe­ stigt ist. Auf diese Weise wird der Motor am Fahrzeugrahmen 21 durch das Isolierteil 18 elastisch gelagert.

Gemäß der in Fig. 1-3 gezeigten Ausführungsform ist ferner eine zum Beispiel aus einer Stahlfederplatte hergestellte elastische Feder 22a vorgesehen, um die Schwingungen der Hülse 14 abzuschwächen bzw. zu dämpfen. Die spezifische Gestaltung der elastischen Feder 22a ist so, daß ihr (freies) Ende 22a′ auf der abgerundeten Ecke 23a des Absatzabschnitts 23 des Zylinder­ kopfes 4 gleitet, während das andere Ende 22a′′ (unteres Ende) der elastischen Feder 22a an der Hülse 14 befestigt ist. Hierzu wird vorzugsweise eine der für die Befestigung der Hülse 14 an dem Arm 9 verwendeten Schraubbolzen 15 benützt, um die elastische Feder 22a an der Hülse 15 zu befestigen. Dabei wird die elastische Feder 22a um einen ent­ sprechenden Betrag H elastisch verformt, wenn sie zum Zeitpunkt des Verschraubens an der Hülse 14 befestigt wird. Dies geht deutlich aus Fig. 1 hervor.

Im Betrieb schwingt der Motor 1 mit dem Arm 9. Verhielte sich der Arm 9 vollkommen steif, würde die Hülse 14 mit dem Motor 1 synchron mitschwingen, und somit gäbe es keine relative Bewegung zwischen Hülse 14 und Motor 1. In Wirklichkeit jedoch ist der Arm 9 nicht vollkommen steif, und somit schwingt die an dem Arm 9 befestigte Hülse 14 unterschiedlich und in größerem Maße als der Motor 1, wenn keine Gegenmaßnahme ergriffen wird.

Daher ist gemäß der Ausführungsform in Fig. 1-3 die elastische Feder 22a elastisch verformt, wobei ihr freies Ende 22a′ auf der abgerundeten Ecke 23a des Absatzabschnitts 23 am Zylinderkopf gleitet. Denn sollte die Hülse 14 dazu neigen, unter­ schiedlich zu den Schwingungen des Motors 1 zu vibrieren, wird zwischen der elastischen Feder 22a und dem Zylinderkopf-Absatz­ stück 23 ein Reibungswiderstand erzeugt, um die Vibration der Hülse 14 abzuschwächen bzw. zu reduzieren. Hierdurch werden übermäßige Schwingungen der Hülse 14 verhindert, und dieser Vorteil läßt sich über einen weiten, d. h. von einem niedrigen bis zu einem hohen Frequenzbereich erzielen.

Da ferner das freie Ende 22a′ der elastischen Feder 22a rela­ tiv zu dem Zylinderkopf-Absatzabschnitt 23a gleitend angeordnet ist, kommt es zu keiner negativen Auswirkung auf die zwischen Zylinderblock 2 und Zylinderkopf 4 vorgesehene Dichtung 3 auch dann nicht, wenn der Arm 9 und die elastische Feder 22a unterschiedliche Wärmedehnungs- und -kontraktionsgrößen aufwei­ sen. Somit ist der Motor 1 auch vor einem Entweichen der Ver­ brennungsgase aus der Brennkammer (nicht dargestellt) wirksam geschützt.

Darüber hinaus entfallen etwaige strenge Maßangaben hinsichtlich der elastischen Feder 22a und deren Montage, weil die elasti­ sche Feder gleitbar und elastisch gestaltet ist. Somit können auch Federplatten von genormter Größe trotz der unterschiedlichen Maße der Motoren und der Montagebaugruppen verwendet werden.

Anscheinend führt die abgerundete Ecke 23a für den Gleitkontakt des freien Endes 22a′ der elastischen Feder 22a dazu, den Rei­ bungswiderstand zu erhöhen, gleichzeitig jedoch den Abrieb durch Reibung zu reduzieren. Somit ist die Lebensdauer der elastischen Feder im Betrieb entsprechend erhöht.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1-3 ist die elastische Feder 22a so gezeigt, daß ihr unteres Ende 22a′′ an der Hülse 14 befestigt ist. Das untere Ende 22a′′ der elastischen Feder kann jedoch an dem Arm 9 direkt verschraubt werden. Auf ähnliche Weise kann das freie Ende 22a′ der elasti­ schen Feder so gestaltet sein, daß es auf einem anderen Teil des Motors 1 (Zylinderblock 2 und Zylinderkopf 4) gleitend gela­ gert ist.

Fig. 4-6 zeigen eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die sich lediglich durch die folgenden Einzelheiten von der ersten Ausführungsform unterscheidet.

Genauer gesagt verfügt der Absatzabschnitt 23 des Motorzylin­ derkopfes 4 über einen einstückigen Montageansatz 24, wobei die Hülse 14 mit einer abgerundeten Ecke 14a ausgeführt ist. Eine zum Beispiel aus einer Stahlfederplatte hergestellte elasti­ sche Feder 22b erstreckt sich zwischen dem Montageansatz 24 und der Hülse 14. Ein Ende 22b′ (freies Ende) der elasti­ schen Feder ist auf der abgerundeten Ecke 14a der Hülse gleitend gelagert, während das andere Ende 22b′′ (unteres Ende) der elastischen Feder durch eine Schraube 25 an einem Halterungsteil 24 so befestigt ist, daß die elastische Feder um die gewünschte Größe H (Fig. 4) elastisch verformt ist.

Selbstverständlich funktioniert die gemäß der zweiten Ausführungs­ form ausgeführte Montagebaugruppe nach Fig. 4-6 im we­ sentlichen in der gleichen Art wie die erste Ausführungsform. Selbstverständlich kann das untere Ende 22b′′ der elastischen Feder an einem anderen Teil des Motors befestigt sein und das freie Ende 22b′ der elastischen Feder kann an dem Arm 9 direkt gleitend gelagert werden.

Claims (8)

1. Montagebaugruppe zur Lagerung eines Motors in einem Kraftfahrzeug, bestehend aus einem vom Motor (1) abstehenden Arm (9); einer an dem Arm befestigten Hülse (14); einem aus einem verhältnismäßig weichelastischen Material hergestellten und in der Hülse aufgenommenen Isolierteil (18); sowie aus einem Bolzen (19), der durch das Isolierteil hindurch gesteckt und an einem Fahrzeugkarrosserierahmen (21) befestigt ist; wobei der Arm (9) und die Hülse (14) einen ersten Halteabschnitt bilden, während der Motor (1) einen zweiten Halteabschnitt vorsieht; gekennzeichnet durch eine sich zwischen dem ersten und dem zweiten Halteabschnitt erstreckende, verformte auslegerarmförmige elastische Feder (22a, 22b), deren eines Ende (22a′′, 22b′′) an dem ersten oder zweiten Halteabschnitt befestigt ist, wobei die verformte auslegerarmförmige elastische Feder (22a, 22b) ein freies Ende (22a′, 22b′) aufweist, das an dem zweiten oder ersten Halteabschnitt gleitend gelagert ist.

2. Montagebaugruppe zur Lagerung eines Motors in einem Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige Halteabschnitt eine abgerundete Ecke (14a, 23a) aufweist, an der das freie Ende (22a′, 22b′) der auslegerarmförmigen elastischen Feder (22a, 22b) gleitend gelagert ist.

3. Montagebaugruppe zur Lagerung eines Motors in einem Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Arm (9) von dem Zylinderblock (2) des Motors (1) absteht, wobei der zweite Halteabschnitt (23) durch den Zylinderkopf (4) des Motors vorgesehen ist.

4. Montagebaugruppe zur Lagerung eines Motors in einem Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Halteabschnitt durch die Hülse (14) vorgesehen ist.

5. Montagebaugruppe zur Lagerung eines Motors in einem Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende (22a′′) der auslegerarmförmigen elastischen Feder (22a) an der Hülse (14) befestigt ist, während das freie Ende (22a′) der auslegerarmförmigen elastischen Feder am Zylinderkopf des Motors (1) gleitend gelagert ist.

6. Montagebaugruppe zur Lagerung eines Motors in einem Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende (22a′′) der auslegerarmförmigen elastischen Feder (22a) an der Hülse (14) durch eine gleichzeitig zur Montage der Hülse an dem Arm (9) dienende Schraube (15) befestigt ist.

7. Montagebaugruppe zur Lagerung eines Motors in einem Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende (22b′′) der auslegerarmförmigen elastischen Feder (22b) an dem Zylinderkopf (4) des Motors (1) befestigt ist, während das freie Ende (22b′) der auslegerarmförmigen elastischen Feder an der Hülse (14) gleitend gelagert ist.

8. Montagebaugruppe zur Lagerung eines Motors in einem Kraftfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auslegerarmförmige elastische Feder (22a, 22b) als Federplatte ausgebildet ist.