DE4318254A1

DE4318254A1 - Aggregatlagerung in einem Kraftfahrzeug mit Stützlagern und Gelenklagern

Info

Publication number: DE4318254A1
Application number: DE4318254A
Authority: DE
Inventors: Holger Michael Dipl Ing Thum
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1992-06-16
Filing date: 1993-06-02
Publication date: 1993-12-23
Anticipated expiration: 2013-06-03
Also published as: DE4318254B4

Description

Die Erfindung betrifft eine Aggregatlagerung gemäß dem Oberbe griff des Patentanspruchs 1.

Bei einem Frontalaufprall besteht die Forderung, daß durch Ver kürzung des Vorderwagens in möglichst hohem Maße kinetische Energie in Verformungsarbeit umgewandelt und dadurch eine ge zielte begrenzte Verzögerung der Fahrzeuginsassen erreicht wird. Nachteilig macht sich dabei die Unterbringung des starren An triebsaggregats - Brennkraftmaschine und Getriebe - im Vorderwa gen bemerkbar. Dies kann dazu führen, daß bei einem Frontalcrash das Antriebsaggregat bzw. hinter diesem liegende starre Teile in den Fahrzeuginnenraum gedrückt werden, was Anlaß zu schweren Verletzungen geben kann, oder daß das starre Antriebsaggregat die gewünschte Deformation des Vorderwagens verhindert.

Aus diesem Grunde sind bereits Aggregatlagerungen bekannt gewor den, die dafür sorgen, daß bei einem derartigen Frontalcrash das Antriebsaggregat zumindest mit seinem hinteren Bereich nach Zer störung von Stützlagern in Richtung nach unten bewegt wird, so daß es nicht mehr nennenswert in den Fahrzeuginnenraum eindringt und/oder mehr Raum zur Gewinnung eines Deformationswegs gewonnen wird. So beschreibt die gattungsbildende DE-OS 22 41 651, B60K 5/12, eine Aggregatlagerung mit vor dem längseingebauten Aggre gat angeordneten, mit einem Stoßfänger des Fahrzeugs verbundenen Armen, die gelenkig am Aggregat angreifen, und einem im hinteren Bereich des Aggregats vorgesehenen Stützlager. Dieses Stützlager wird bei einem Frontalcrash zerstört, so daß das Antriebsaggre gat dann um eine durch die Gelenke der beiden nebeneinander liegenden Gelenklager gebildete horizontale Querachse nach unten schwenkt.

Die DE-OS 21 52 136, B60K 5/00, bezieht sich ebenfalls auf ein Kraftfahrzeug mit längseingebautem Antriebsaggregat. Im hinteren Bereich des Antriebsaggregats sind Pendellager mit Lenkern vor gesehen, die um horizontale Achsen schwenkbar sowohl am An triebsaggregat als auch am Fahrzeugaufbau befestigt sind. Die Lenker dieser Lager verlaufen in Richtung nach vorn schräg nach unten geneigt, so daß beim Auftreten einer nach hinten gerich teten Kraft das Antriebsaggregat gleichsam nach hinten unter den vorderen Bereich der Fahrgastzelle schwenkt.

Schließlich ist aus der DE-PS 32 24 935, B60K 5/12, eine Aggre gatlagerung für ein quer angeordnetes Antriebsaggregat bekannt, die an hinteren Bereichen des Aggregats angreifende winkelförmi ge Arme enthält, die ihrerseits über Schwenklager und Stützlager am Fahrzeug festgelegt sind. Bei einem Frontalcrash werden die Stützlager zerstört, und die Arme wirken als Lenker, die das An triebsaggregat in Richtung nach unten führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gattungsgemäße Aggre gatlagerungen dahingehend zu verbessern, daß ohne zusätzlichen Aufwand bei Verkürzung des Vorderwagens infolge eines Frontal crash sowohl im vorderen als auch im hinteren Bereich des Aggre gats eine Zwangsführung desselben in Richtung nach unten sicher gestellt ist.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kenn zeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, vorteilhafte Ausbil dungen der Erfindung beschreiben die unteransprüche.

Die Erfindung nutzt also in vorteilhafter Weise insbesondere bei quer eingebauten Antriebsaggregaten zur Drehmomentabstützung ohnehin vorhandene Gelenklager zur Führung des Aggregats bei einer Verkürzung des Vorderwagens in Richtung nach unten aus. Die Erfindung ist aber auch bei Front- oder Allradantriebsfahr zeugen mit längseingebauten Antriebsaggregaten einsetzbar. Die Erfindung bietet ferner den Vorteil, daß die Stützlager (die verständlicherweise auch als Hängelager ausgebildet sein können) in horizontaler Richtung nur schwach ausgelegt zu sein brauchen, da sie im wesentlichen nur Gewichtskräfte des Antriebsaggregats aufzunehmen brauchen und bei in Längsrichtung auftretenden Kräf ten bewußt nachgeben sollen.

Mehrere Ausführungsbeispiele für den Fall von quer eingebauten Antriebsaggregaten werden im folgenden anhand der Zeichnung er läutert, deren Figuren Seitenansichten wiedergeben. Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel im Normalzustand,

Fig. 2 während eines crashbedingten Deformationsvor gangs des Vorderwagens einen Zwischenzustand und

Fig. 3 den Endzustand dieser Ausführungsform,

Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel im Ausgangszu stand und

Fig. 5 im deformierten Zustand,

Fig. 6 ein anderes Ausführungsbeispiel im Ausgangszu stand und

Fig. 7 in einem Zwischenzustand während eines Deforma tionsvorgangs.

Betrachtet man zunächst Fig. 1, so ist bei 1 schematisch ein Vorderwagen eines Kraftfahrzeugs angedeutet, der das ebenfalls nur schematisch angedeutete, da im Aufbau bekannte Antriebs aggregat 2 aufnimmt. Dem Antriebsaggregat sind zwei Arten von Lagern zugeordnet: Das Stütz- oder Hängelager 3 - verständ licherweise sind derartige Lager an beiden Seiten des Aggregats 2 vorgesehen - ist so ausgebildet, das es senkrecht vom An triebsaggregat 2 ausgeübte bzw. auf dieses wirkende Kräfte aufzunehmen vermag. Vor und hinter dem Antriebsaggregat erkennt man Pendellager 4 und 5 (auch hiervon sind verständlicherweise in der Regel jeweils mehrere vorgesehen), die an ihren beiden Enden mit Gelenken 6, 7 bzw. 8, 9 versehene Lenker 10 und 11 enthalten. Die Lenker verlaufen im wesentlichen parallel zu einander, und zwar sind sie in Richtung nach hinten schräg nach unten geneigt; außerdem ist von grundlegender Bedeutung, daß der Lenker 10 bzw. seine Wirkungslinie oberhalb, dagegen der Lenker 11 bzw. seine Wirkungslinie unterhalb des Schwerpunkts bzw. Momentanpols 12 des Antriebsaggregats 2 verläuft. Dadurch bilden die beiden Pendellager 4 und 5 zusammen eine Momentenabstützung für das Aggregat 2. Sie dienen aber auch zur Zwangsführung des Antriebsaggregats 2, und zwar sowohl seines vorderen als auch seines hinteren Bereichs, bei einer crashbedingten Verkürzung des Vorderwagens 1.

Grundsätzlich können die Lenker auch in der bei 10′ und 11′ angedeuteten Ausgangslage angeordnet sein.

In den Fig. 2 und 3 ist das Deformationsgeschehen während des Verlaufs des Aufpralls des Vorderwagens 1 auf ein Hindernis 13 bzw. am Ende des Unfallgeschehens gezeigt. Man erkennt bereits in Fig. 2 eine Verkürzung des Vorderwagens 1, die zu einer Zer störung des Stützlagers 3 des Aggregats 2 geführt hat. Unter der Wirkung seiner Trägheit 14 sucht sich das Aggregat 2 in Richtung nach vorn zu bewegen, wird dabei aber durch die intakten Schwenklager 4 und 5 in der gezeichneten Weise gleichsam paral lel zu sich nach unten geschwenkt. Diese Schwenkbewegung findet gemäß Fig. 3 ihr Ende, wenn das Aggregat 2 durch das Hindernis 13 abgestützt wird. Der Lenker 10 des vorderen Pendellagers 4 weist dann im wesentlichen senkrecht nach unten.

An dieser Stelle sei ergänzt, daß, wie auch in Fig. 1 angedeu tet, der Lenker 10 auch als in Draufsicht V-förmiger Dreiecks lenker ausgebildet sein kann; er kann auch aus zwei Einzel lenkern bestehen. Demgemäß liegen dann auch zwei fahrzeugseitige Gelenke 6′ und 6′′ vor. Eine derartige Lenkerausbildung hat den Vorteil, daß dadurch eine Lagerung des Aggregats 2 auch in Querrichtung geschaffen wird.

In dem zweiten Ausführungsbeispiel (Fig. 4 und 5) erkennt man im Vorderwagen 30 vor dem Antriebsaggregat 31 die beiden die Mo mentenabstützung desselben bildenden Pendellager 32 und 33, de ren Lenker 34 und 35 demgemäß gelenkig sowohl mit dem Fahrzeug als auch mit dem Aggregat 31 verbunden sind; die Lenker 34 und 35 verlaufen im wesentlichen parallel in Richtung nach hinten nach unten geneigt. Infolge der Tatsache, daß ihre Wirkungs linien teils oberhalb, teils unterhalb des Schwerpunkts 36 des Aggregats 31 verlaufen, bilden sie wiederum eine Momentenabstüt zung für dieses.

Am hinteren Teil des Aggregats 31 greift zumindest ein bei einem Crash zerstörbares Stützlager 37 an. In diesem Falle ist es gleichsam in das Gelenklager 38 mit dem Arm 39 fahrzeugseitig integriert.

Wie aus Fig. 5 ersichtlich, hat diese Lageranordnung zur Folge, daß bei crashbedingter Verkürzung des Vorderwagens 30 infolge Zerstörung des Stützlagers 37 und infolge der gewählten ur sprünglichen Ausrichtung der Pendellager 32 und 33 das Aggregat gleichsam parallel zu sich nach unten verschwenkt wird.

In dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 6 und 7 schließlich ist das Aggregat 40 im Vorderwagen 41 außer durch bei einem Frontalcrash zerstörte Stütz- oder Hängelager 42 durch eine hin tere Momentenabstützung abgestützt, die die beiden teils ober halb, teils unterhalb des Aggregatschwerpunkts 43 angreifenden Pendellager 44 und 45 mit beidseitig mit Gelenken versehenen Lenkern 46 und 47 beinhaltet. Die Lenker 46 und 47 verlaufen parallel sowie in Richtung nach hinten nach unten geneigt. Daraus folgt (s. Fig. 7), daß nach crashbedingter Zerstörung der Stützlager 42 unter der Wirkung der Trägheitskräfte 48 des Aggregats 40 dieses durch die Pendellager 44 und 45 wiederum in Richtung nach unten geführt wird.

Mit der Erfindung ist demgemäß eine gattungsgemäße Aggregatlage rung geschaffen, die zur definierten Führung des Aggregats im Crashfalle ohnehin erforderliche Einrichtungen, nämlich Drehmo mentabstützungen, ausnutzt.

Claims

1. Aggregatlagerung in einem Kraftfahrzeug mit Stützlagern und Gelenklagern zur geführten Absenkung des Aggregats nach crashbedingter Zerstörung der Stützlager, gekennzeichnet durch mehrere, zugleich zur Momentenabstützung des Aggregats (2) teils oberhalb, teils unterhalb der Höhe seines Schwer punkts (12) an diesem angreifende Gelenklager (4, 5).

2. Aggregatlagerung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch in un terschiedlichen Höhen im wesentlichen vor und im wesentlichen hinter dem Aggregat (2) angeordnete Pendellager (4, 5) mit in Längsebenen in gleicher Richtung schräg verlaufenden, an bei den Enden mit Gelenken (6, 7; 8, 9) versehenen Lenkern (10, 11).

3. Aggregatlagerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pendellager (4) vor dem Aggregat (2) oberhalb, die Pen dellager (5) hinter dem Aggregat (2) unterhalb des Schwer punkts (12) desselben liegen und ihre Lenker (7, 11) in Rich tung nach hinten abwärts geneigt verlaufen.

4. Aggregatlagerung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zur Momentenabstützung in unterschiedlichen Höhen verlaufende, jeweils an beiden Enden mit Gelenken versehene parallele Len ker (34, 35) enthaltende Pendellager (32, 33) nur vor dem Ag gregat (31), deren Lenker (34, 35) in Richtung nach hinten abwärts geneigt verlaufen, während im hinteren Bereich des Aggregats (31) zumindest ein Stützlager (37) angeordnet ist.

5. Aggregatlagerung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zur Momentenabstützung in unterschiedlichen Höhen verlaufende, jeweils an beiden Enden mit Gelenken versehene parallele Len ker (46, 47) enthaltende Pendellager (44, 45) nur hinter dem Aggregat (40), deren Lenker (46, 47) in Richtung nach hinten abwärts geneigt verlaufen, während die Stützlager (42) im Be reich des Aggregatschwerpunkts (43) oder davor angeordnet sind.

6. Aggregatlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenklager (4) jeweils zwei Lenker (10′, 10′′) bzw. Arme in in Draufsicht V-förmiger Anordnung enthalten.