WO2005095183A1 - Antriebsanordnung für einen kraftwagen - Google Patents

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WO2005095183A1
WO2005095183A1 PCT/EP2005/003229 EP2005003229W WO2005095183A1 WO 2005095183 A1 WO2005095183 A1 WO 2005095183A1 EP 2005003229 W EP2005003229 W EP 2005003229W WO 2005095183 A1 WO2005095183 A1 WO 2005095183A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
frame
motor vehicle
members
longitudinal
drive
Prior art date
Application number
PCT/EP2005/003229
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Friedrich SCHÄFER
Original Assignee
Daimlerchrysler Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimlerchrysler Ag filed Critical Daimlerchrysler Ag
Publication of WO2005095183A1 publication Critical patent/WO2005095183A1/de

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/11—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted with resilient means for suspension, e.g. of wheels or engine; sub-frames for mounting engine or suspensions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K5/00—Arrangement or mounting of internal-combustion or jet-propulsion units
    • B60K5/12—Arrangement of engine supports
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/08—Front or rear portions
    • B62D25/082—Engine compartments

Definitions

  • the invention relates to a drive arrangement for a motor vehicle of the type mentioned in the preamble of claim 1.
  • such a drive arrangement is already known as a driven front axle of a motor vehicle with an integral carrier which is arranged below two front lower longitudinal members of the motor vehicle body and is connected to the latter at two associated fastening points.
  • the integral support comprises two side frame side members connected to one another by cross members and thus forms a support frame on which a drive unit of the motor vehicle is mounted by means of associated engine mounts.
  • the drive unit not shown, will be arranged in the usual way between the frame side members of the integral support due to the installation conditions.
  • the drive unit drives the two wheels of the front axle via two lateral drive shafts, the drive shafts each running essentially straight outwards from the drive unit.
  • the frame side members of the integral member each have a U-shaped course and are arranged at a height distance below the opposite front body side member on their car side.
  • the frame side members limit each with the associated check series longitudinal member a window-shaped opening through which the associated side drive shaft of the front axle is passed.
  • the motor bearings can thus only be arranged on the cross members of the integral carrier, which means that the freedom of movement in terms of design when positioning the motor bearings is severely restricted.
  • the positions of the motor bearings relative to the center of gravity of the drive unit determine the static preloads of the bearings and the vibration modes of the drive unit when driving, sufficient freedom of movement is necessary when positioning the motor bearings in order to enable optimal bearing design with regard to driving comfort.
  • the object of the invention is to further develop a drive arrangement for a motor vehicle of the type mentioned in the preamble of claim 1 in such a way that the structural freedom of movement in the positioning of the motor bearings on a support frame is considerably increased while maintaining a rigid construction of the support frame.
  • the advantage achieved by the invention is that the positions of the engine mounts are not restricted by the side drive shafts and can be freely defined in each case over the entire length of the associated frame side member, since the engine mounts are each supported on the upper sides of the frame side members and the passage openings are surrounded all around by the associated frame side member.
  • the frame longitudinal members can each have a longitudinal section provided as a target deformation section with a reduced longitudinal stiffness in the area of their passage openings.
  • the frame longitudinal members can each have a cutout on their upper side in their desired deformation section.
  • the drive unit can be supported on the frame side members via a motor mount, the motor mount being able to be arranged particularly advantageously in the area of the passage openings on the associated frame side member of the support frame in order to form a block in the event of a frontal impact of the motor vehicle. H. avoid supporting the front axle on the drive unit.
  • the cutouts provided to achieve a desired deformation on the upper side of the frame side members can each be bridged by a base plate of the associated engine mount, the base plate allowing the desired deformation of the associated frame side member by buckling in the event of a frontal impact of the motor vehicle.
  • the frame side members can each have a cross section that widens toward the passage opening.
  • Show: 1 is a top view of a driven front axle of a motor vehicle
  • FIG. 2 shows the front axle according to FIG. 1 with the drive unit partially hidden, in a perspective oblique view from the front,
  • Fig. 3 shows an integral support of the front axle in a perspective oblique view from the front and above
  • the drive unit 30 comprises an internal combustion engine 31 installed in the longitudinal direction of the car, which is arranged between two frame longitudinal members 21 and 21 * of the integral support 20, and a transmission 32 flanged to the rear of the internal combustion engine 31, which is connected to a central drive shaft 33 at a first rear output.
  • the central drive shaft 33 runs in the longitudinal direction of the vehicle and drives a rear axle, not shown, of the motor vehicle.
  • the transmission 32 is connected to an auxiliary shaft 34, which is arranged on the right next to the transmission 32 and extends obliquely forward from the transmission outlet to a front axle transmission 35 flanged to the side of the internal combustion engine 31.
  • the drive unit 30 drives, via the auxiliary shaft 34 and the front axle gear 35, a right 36 and a left side drive shaft 36 ', the drive shafts 36 and 36' in each case essentially straight outwards from the canopy gear 35 to the wheel carrier 11 or 11 'of it Run on the wagon side and drive the associated wheel of the front axle 10.
  • the left side drive shaft 36 ' runs with its end section near the gearbox below an oil pan of the internal combustion engine 31.
  • the two side drive shafts 36 and 36' each pass through an associated passage opening 25 or 25 'in the frame side member 21 or 21' of their car side.
  • the drive unit 30 is supported at a total of three bearing points, the internal combustion engine 31 being mounted via the two front engine mounts 40 and 40 'on an associated frame longitudinal member 21 or 21' of the integral member 20, while the transmission 32 is located near one another at its rear end rear engine mount 50 is supported on a transmission cross bridge 51.
  • the gear cross bridge 51 is screwed substantially rigidly onto the underside of a body floor, not shown, during assembly of the front axle 10 and bridges a central tunnel of the body floor.
  • the elastic motor mounts 40, 40 'and 50 are each designed as conventional rubber-metal bearings with high damping.
  • the front engine mounts 40 and 40 ' are designed as hydraulic mounts, while the rear engine mounts 50 are high-damping rubber mounts.
  • an outwardly projecting bearing arm 41 and 41' is flanged to the two opposite side walls of the internal combustion engine 31, which at its free end has an associated journal on the engine mount 40 and 40 '. is attached.
  • the integral support 20 which is constructed largely mirror-symmetrically around the central longitudinal planes, is constructed in a steel shell construction and has an approximately right-hand circumference.
  • the two side frame longitudinal members 21 and 21 'of the integral member 20 each have a substantially rectangular hollow cross section and are connected to one another at their front and rear ends by a front 22 and a rear cross member 23 of the integral member 20.
  • the frame side members 21 and 21 ' run essentially horizontally along their upper sides over the entire length, while their undersides run obliquely downward toward the associated passage opening 25 or 25', so that the cross section of the frame side members 21 and 21 'to the associated passage opening 25 or 25 'increases continuously.
  • the weakening of the frame side members 21 and 21 'through the through openings 25 and 25' is thus at least partially compensated for.
  • the passage openings 25 and 25 ' are each arranged in the rear third of the frame longitudinal members 21 and 21' and bounded all round by a closed circular frame associated with the outer wall of the longitudinal frame members 21 and 21 '.
  • the cross sections of the passage openings 25 and 25 ' are each matched to the kinematics of the front axle 10 in such a way that when the springs are deflected in and out and when the wheels are turned Collisions between the side drive shafts 36 and 36 'and the frame side members 21 and 21' can be reliably avoided.
  • the frame side members 21 and 21 ' are each provided on their upper sides with a recess 24 or 24', which are arranged in the overlap region with the lateral passage opening 25 or 25 'of the associated frame side members 21 and 21'.
  • the circular recesses 24 and 24 'each have almost the same longitudinal extent as the associated passage opening 25 or 25' and extend over a considerable part of the width of the associated frame longitudinal member 21 or 21 '.
  • the recess 24 is delimited by an open, U-shaped frame of the upper wall of the frame side member 21, while the recess 24 'is completely enclosed by a narrow circular frame of the frame side member 21'.
  • the frame longitudinal members 21 and 21' each form a desired deformation section 26 and 26 'with a reduced longitudinal rigidity.
  • the longitudinal frame members 21 and 21 ' experience a greater longitudinal deformation in these desired deformation sections 26 and 26', respectively, whereby the risk of block formation on the bushings of the side drive shafts 36 and 36 'can be avoided.
  • Due to the truss-like component structure of the frame side members 21 and 21 'in their target deformation section 26 and 26', the free space between the edges of the passage openings 25 and 25 'and the associated side drive shaft 36 and 36' can thus be used for target deformation.
  • Fig. 4 it can be seen that the front engine mounts 40 and 40 'each on the top of the frame longitudinal beam 21 or 21 'are attached to their car side and cover the associated passage opening 25 or 25' on the top.
  • the base plates 42 and 42 'each have a circular circumference which is adapted to the diameter of the associated motor bearing 40 or 40' and is extended in the front and rear in each case by a fastening tab.
  • the frame longitudinal members 21 and 21' By bridging the cutouts 24 and 24 'through the rigid base plates 42 and 42' of the engine mounts 40 and 40 ', the frame longitudinal members 21 and 21' also have a high degree of rigidity in the vertical and transverse directions in the region of their desired deformation sections 26 and 26 ' , so that the introduction of engine vibrations into the integral support 20 is significantly reduced.
  • the integral support 20 forms a central support frame for the various units of the front axle 10 and has a total of four attachment points 28 for its attachment to the body of the motor vehicle, each of which is arranged near an associated corner region of the integral support 20.
  • the integral support 20 is screwed at its attachment points 28 essentially rigidly to the underside of an associated lower side member of a front structure of the body, not shown.
  • the integral support 20 can also be fastened to the front structure of the body via elastic-damping bearings instead of the screw connections and thus form a subframe.
  • the wishbones 12 and 12 'as well as 14 and 14' and the drive unit 30 are preassembled on the integral support 20, the side drive shafts 36 and 36 'each being pushed through the associated passage opening 25 or 25'. Then the complete front axle 10 is brought together with the rear axle, not shown, and the rear axle drive train, also not shown, from below to the body and screwed to it.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung (Vorderachse 10) für einen Kraftwagen mit einem lösbar an der Kraftwagen­karosserie befestigbaren Tragrahmen (Integralträger 20) und einer mittels zugehöriger Motorlager (40, 40') auf dem Trag­rahmen (Integralträger 20) gelagerten Antriebseinheit (30), die zwischen zwei seitlichen Rahmenlängsträgern (21, 21`) des Tragrahmens (Integralträgers 20) angeordnet ist, und mit zwei seitlichen Antriebswellen (36, 36`), die jeweils von der An­triebseinheit (30) aus nach aussen hin zum Rad ihrer Wagensei­te verlaufen, wobei die Rahmenlängsträger (21, 21`) jeweils eine Durchtrittsöffnung (25, 25`) begrenzen, durch welche die Antriebswelle (36, 36') ihrer Wagenseite hindurchgeführt ist. Um die konstruktive Freizügigkeit bei der Positionierung der Motorlager (40, 40`) auf dem Tragrahmen (Integralträger 20) zu vergrössern, sind die Durchtrittsöffnungen (25, 25') je­weils umlaufend vom zugeordneten Rahmenlängsträger (21, 21`) des Tragrahmens (Integralträger 20) umschlossen, wobei die Motorlager (40, 40`) auf den Oberseiten der Rahmenlängsträger (21, 21`) abgestützt sind.

Description

DaimlerChrysler AG
Antriebsanordnung für einen Kraftwagen
Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für einen Kraftwagen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.
Aus der DE 101 51 524 C2 ist eine derartige Antriebsanordnung bereits als angetriebene Vorderachse eines Kraftwagens mit einem Integralträger bekannt, der unterhalb von zwei vorderen unteren Längsträgern der Kraftwagenkarosserie angeordnet und mit diesen jeweils an zwei zugehörigen Befestigungsstellen verbunden ist . Der Integralträger umfasst zwei durch Querträger miteinander verbundene seitliche Rahmenlängsträger und bildet somit einen Tragrahmen, auf dem eine Antriebseinheit des Kraftwagens mittels zugehöriger Motorlager gelagert ist. Die nicht gezeigte Antriebseinheit wird aufgrund der Einbauverhältnisse dabei in üblicher Weise zwischen den Rahmenlängsträgern des Integralträgers angeordnet sein.
Die Antriebseinheit treibt über zwei seitliche Antriebswellen die beiden Räder der Vorderachse an, wobei die Antriebswellen jeweils von der Antriebseinheit im wesentlichen gerade nach außen verlaufen. Die Rahmenlängsträger des Integralträgers weisen jeweils einen U-förmigen Verlauf auf und sind in einem Höhenabstand unterhalb des gegenüberliegenden vorderen Karosserielängsträgers ihrer Wagenseite angeordnet. Dabei begrenzen die Rahmenlängsträger jeweils mit dem zugehörigen Karos- serielängsträger eine fensterförmige Öffnung, durch welche die zugehörige seitliche Antriebswelle der Vorderachse hindurchgeführt ist.
Da die Öffnung für die Durchführung der seitlichen Antriebswellen frei bleiben müssen, können die Motorlager somit nur auf den Querträgern des Integralträgers angeordnet sein, wodurch die konstruktive Freizügigkeit bei der Positionierung der Motorlager stark eingeschränkt ist. Da die Positionen der Motorlager relativ zum Schwerpunkt der Antriebseinheit jedoch die statischen Vorlasten der Lager sowie die Schwingungsmoden der Antriebseinheit im Fahrbetrieb bestimmen, ist eine ausreichende Freizügigkeit bei der Positionierung der Motorlager notwendig, um eine hinsichtlich des Fahrkomforts optimale Lagerauslegung zu ermöglichen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Antriebsanordnung für einen Kraftwagen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art dahingehend weiterzuentwickeln, dass die konstruktive Freizügigkeit bei der Positionierung der Motorlager auf einem Tragrahmen unter Beibehaltung einer steifen Bauweise des Tragrahmens erheblich vergrößert ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst .
Weitere die Erfindung in vorteilhafter Weise ausgestaltende Merkmale enthalten die Unteransprüche.
Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, dass die Positionen der Motorlager durch die seitlichen Antriebswellen nicht eingeschränkt sind und jeweils über die gesamte Länge des zugehörigen Rahmenlängsträgers frei festgelegt werden können, da die Motorlager jeweils auf den Oberseiten der Rahmenlängsträger abgestützt sind und die Durchtrittsoffnun- gen jeweils umlaufend vom zugehörigen Rahmenlängsträger umschlossen sind.
Um im Falle eines Frontalaufpralls des Kraftwagens eine vorgegebene Verzögerungskennlinie zu ermöglichen, können die Rahmenlängsträger jeweils im Bereich ihrer Durchtrittsöffnungen einen als Solldeformationsabschnitt vorgesehenen Längenabschnitt mit einer reduzierten Längssteifigkeit aufweisen. Zur besonders einfachen Reduzierung ihrer Längssteifigkeit können die Rahmenlängsträger in ihrem Solldeformationsabschnitt jeweils eine Aussparung an ihrer Oberseite aufweisen.
Die Antriebseinheit kann über jeweils ein Motorlager auf den Rahmenlängsträgern abgestützt sein, wobei die Motorlager besonders vorteilhaft jeweils im Bereich der Durchtrittsöffnungen auf dem zugehörigen Rahmenlängsträger des Tragrahmens angeordnet sein können, um im Falle eines Frontalaufpralls des Kraftwagens eine Blockbildung, d. h. eine Abstützung der Vorderachse an der Antriebseinheit, zu vermeiden. Dabei können die zur Erreichung einer Solldeformation an der Oberseite der Rahmenlängsträger vorgesehenen Aussparungen jeweils von einer Grundplatte des zugehörigen Motorlagers überbrückt sein, wobei die Grundplatte im Falle eines Frontalaufpralls des Kraftwagens durch Ausknicken die Solldeformation des zugehörigen Rahmenlängsträgers ermöglicht.
Zur Erhöhung der Steifigkeit des Tragrahmens können die Rahmenlängsträger jeweils einen sich zur Durchtrittsδffnung hin erweiternden Querschnitt aufweisen.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer zeichnerischen Darstellung näher erläutert .
Dabei zeigen: Fig. 1 eine angetriebene Vorderachse eines Kraftwagens in einer Draufsicht,
Fig. 2 die Vorderachse gemäß Fig. 1 bei teilweise ausgeblendeter Antriebseinheit in einer perspektivischen Schrägansicht von vorn,
Fig. 3 einen Integralträger der Vorderachse in einer perspektivischen Schrägansicht von vorn oben und
Fig. 4 den Integralträger im Bereich eines Motorlagers ebenfalls in einer perspektivischen Schrägansicht von vorn oben.
In Fig. 1 und Fig. 2 ist von einem Kraftwagen mit Allradantrieb nur eine Antriebsanordnung einer angetriebenen Vorderachse 10 mit einem Integralträger 20 und einer Antriebs- einheit 30 gezeigt, die sich über zwei Motorlager 40 und 40 auf dem Integralträger 20 abstützt. Die beiden nicht gezeigten Räder der Vorderachse 10 sind jeweils von einem zugehörigen Radträger 11 bzw. 11 λ gehalten, der über einen ersten Querlenker 12 bzw. 12 und einen zweiten, nicht gezeigten Querlenker sowie eine zugehörige Lenkstange 13 bzw. 13 am Integralträger 20 angelenkt ist und sich über ein zugehöriges Federdämpferbein 14 bzw. 14 x an einem nicht gezeigten Dämpferdom der Karosserie-Vorbaustruktur abstützt.
Die Antriebseinheit 30 umfasst einen in Wagenlängsrichtung eingebauten Verbrennungsmotor 31, der zwischen zwei Rahmenlängsträgern 21 und 21 * des Integralträgers 20 angeordnet ist, sowie ein hinten an den Verbrennungsmotor 31 angeflanschtes Getriebe 32, das an einem ersten hinteren Ausgang mit einer mittleren Antriebswelle 33 verbunden ist. Die mittlere Antriebswelle 33 verläuft in Wagenlängsrichtung und treibt eine nicht gezeigte Hinterachse des Kraftwagens an. An einem zweiten hinteren Ausgang ist das Getriebe 32 mit einer Hilfswelle 34 verbunden, die rechts neben dem Getriebe 32 angeordnet ist und vom Getriebeausgang aus schräg nach vorn bis zu einem seitlich an den Verbrennungsmotor 31 angeflanschten Vorderachsgetriebe 35 verläuft. Die Antriebseinheit 30 treibt über die Hilfswelle 34 und das Vorderachsgetriebe 35 eine rechte 36 und eine linke seitliche Antriebswelle 36' an, wobei die Antriebswellen 36 und 36' jeweils vom Vordachsgetriebe 35 aus im wesentlichen gerade nach außen bis zum Radträger 11 bzw. 11' ihrer Wagenseite verlaufen und das zugehörige Rad der Vorderachse 10 antreiben. Dabei verläuft die linke seitliche Antriebswelle 36' mit ihrem getriebenahen Endabschnitt unterhalb eine Ölwanne des Verbrennungsmotors 31. Die beiden seitlichen Antriebswellen 36 und 36' durchsetzen jeweils eine zugehörige Durchtrittsöffnungen 25 bzw. 25' im Rahmenlängsträger 21 bzw. 21' ihrer Wagenseite.
Die Antriebseinheit 30 ist an insgesamt drei Lagerstellen abgestützt, wobei der Verbrennungsmotor 31 über die beiden vorderen Motorlager 40 und 40' jeweils auf einem zugehörigen Rahmenlängsträger 21 bzw. 21' des Integralträgers 20 gelagert ist, während das Getriebe 32 sich nahe seinem hinteren Ende über ein hinteres Motorlager 50 auf einer Getriebequerbrücke 51 abstützt. Die Getriebequerbrücke 51 wird bei der Montage der Vorderachse 10 im wesentlichen starr an der Unterseite eines nicht gezeigten Karosseriebodens verschraubt und überbrückt einen Mitteltunnel des Karosseriebodens .
Die elastischen Motorlager 40, 40' und 50 sind jeweils als übliche Gummi-Metall-Lager mit hoher Dämpfung ausgeführt. Dabei sind die vorderen Motorlager 40 und 40' als Hydrolager ausgeführt, während das hintere Motorlager 50 ein hochdämpfendes Gummilager ist. Zu seiner Abstützung auf den Motorlagern 40 und 40' ist an die beiden einander gegenüberliegenden Seitenwände des Verbrennungsmotors 31 jeweils ein nach außen hin abragender Lagerarm 41 bzw. 41' angeflanscht, der an seinem freien Ende über einen zugehörigen Lagerzapfen am Motorlager 40 bzw. 40' befestigt ist.
In Verbindung mit Fig. 3 ist ersichtlich, dass der weitgehend spiegelsymmetrisch um die Mittellängseben aufgebaute Integralträger 20 in Stahl-Schalenbauweise ausgeführt ist und einen etwa rechtförmigen Umfang aufweist. Die beiden seitlichen Rahmenlängsträger 21 und 21' des Integralträgers 20 weisen jeweils einen im wesentlichen rechtförmigen Hohlquerschnitt auf und sind an ihren vorderen und hinteren Enden durch einen vorderen 22 bzw. einen hinteren Querträger 23 des Integralträgers 20 miteinander verbunden.
Die Rahmenlängsträger 21 und 21' verlaufen an ihren Oberseiten über die gesamte Länge im wesentlichen horizontal, während ihre Unterseiten zur zugeordneten Durchtrittsöffnung 25 bzw. 25' hin jeweils schräg nach unten verläuft, so dass der Querschnitt der Rahmenlängsträger 21 und 21' zur zugeordneten Durchtrittsöffnung 25 bzw. 25' hin kontinuierlich zunimmt. Somit wird die Schwächung der Rahmenlängsträger 21 und 21' durch die Durchtrittsöffnungen 25 bzw. 25' zumindest teilweise kompensiert.
Die Durchtrittsöffnungen 25 und 25' sind jeweils im hinteren Drittel der Rahmenlängsträger 21 bzw. 21' angeordnet und umlaufend von einem geschlossen kreisförmigen Rahmen der Außenwand zugeordneten Rahmenlängsträgers 21 bzw. 21' begrenzt. Die Querschnitte der Durchtrittsöffnungen 25 und 25' sind jeweils derart auf die Kinematik der Vorderachse 10 abgestimmt, dass bei Ein- und Ausfedern sowie beim Einlenken der Räder Kollisionen zwischen den seitlichen Antriebswellen 36 und 36' und den Rahmenlängsträgern 21 bzw. 21' zuverlässig vermieden werden.
Die Rahmenlängsträger 21 und 21' sind an ihren Oberseiten jeweils mit einer Aussparung 24 bzw. 24' versehen, welche im Überdeckungsbereich mit der seitlichen Durchtrittsöffnung 25 bzw. 25' des zugehörigen Rahmenlängsträgers 21 und 21' angeordnet sind. Die kreisförmig ausgebildeten Aussparungen 24 und 24' weisen jeweils nahezu die gleiche Längserstreckung wie die zugehörige Durchtrittsöffnung 25 bzw. 25' auf und erstrecken sich über einen erheblichen Teil der Breite des zugeordneten Rahmenlängsträgers 21 bzw. 21'. Dabei ist die Aussparung 24 von einem offenen, U-förmigen Rahmen der oberen Wand des Rahmenlängsträgers 21 begrenzt, während die Aussparung 24' vollständig von einem schmalen kreisförmig umlaufenden Rahmen des Rahmenlängsträgers 21' umschlossen ist.
In ihren Abschnitt mit den Aussparungen 24 und 24' bilden die Rahmenlängsträger 21 und 21' jeweils einen Solldeformationsabschnitt 26 bzw. 26' mit einer reduzierten Längssteifigkeit . Im Falle eines Frontalaufpralls des Kraftwagens erfahren die Rahmenlängsträger 21 und 21' in diesen Solldeformationsabschnitten 26 bzw. 26' eine stärkere Längsdeformation, wodurch eine das Risiko einer Blockbildung an den Durchführungen der seitlichen Antriebswellen 36 und 36' vermieden werden kann. Durch die fachwerkartige Bauteilstruktur der Rahmenlängsträger 21 und 21' in ihren Solldeformationsabschnitt 26 bzw. 26' kann der Freiraum zwischen den Rändern der Durchtrittsöffnungen 25 und 25' und der zugeordneten seitlichen Antriebswelle 36 und 36' somit zur Solldeformation genutzt werden.
In Verbindung mit Fig. 4 ist ersichtlich, dass die vorderen Motorlager 40 und 40' jeweils auf der Oberseite des Rahmen- längsträgers 21 bzw. 21' ihrer Wagenseite befestigt sind und die zugehörige Durchtrittsöffnung 25 bzw. 25' an der Oberseite überdecken. Die Motorlager 40 und 40' sind dabei jeweils über eine zugehörige steife Grundplatte 42 bzw. 42' aus Metall gehalten, die auf der Oberseite des zugehörigen Rahmenlängsträgers 21 bzw. 21' aufliegt und die Aussparung 24 bzw. 24' des zugehörigen Rahmenlängsträgers 21 bzw. 21' überspannt .
Die Grundplatten 42 bzw. 42' weisen jeweils einen an den Durchmesser des zugehörigen Motorlagers 40 bzw. 40' ange- passten kreisförmigen Umfang auf, der nach vorn und hinten jeweils um eine Befestigungslasche verlängert ist. An diesen Befestigungslaschen sind die Grundplatten 42 bzw. 42' jeweils über nicht gezeigte Schrauben in einer zugehörigen Befestigungsbuchse 27 bzw. 27' verschraubt, die jeweils unmittelbar vor bzw. hinter der zugehörigen Aussparung 24 bzw. 24' in die Oberseite des zugehörigen Rahmenlängsträgers 21 bzw. 21' eingelassen sind
Durch die Überbrückung der Aussparungen 24 und 24' durch die steifen Grundplatten 42 bzw. 42' der Motorlager 40 bzw. 40' weisen die Rahmenlängsträger 21 und 21' auch im Bereich ihrer Solldeformationsabschnitte 26 und 26' eine hohe Steifigkeit in Hoch- und Querrichtung auf, so dass die Einleitung von Motorvibrationen in den Integralträger 20 deutlich reduziert ist .
Im Falle eines Frontalaufpralls des Kraftwagen knicken die Grundplatten 42 und 42' oberhalb eine konstruktiv vorgegebenen Längsbeaufschlagung nach oben aus und ermöglichen so die weitgehend unbehinderte Längs-Deformation des zugehörigen Rahmenlängsträgers 21 bzw. 21' im Bereich seines Solldeformationsabschnittes 26 bzw. 26'. Die Rahmenlängsträger 21 und 21' können somit aufgrund ihrer fachwerkartigen Bauteilstruktur optimal auf die teilweise gegenläufigen Anforderungen bezüglich Steifigkeit, Betriebsfestigkeit und Crashsicherheit abgestimmt werden.
Der Integralträger 20 bildet einen zentralen Tragrahmen für die verschiedenen Aggregate der Vorderachse 10 und weist zu seiner Befestigung an der Karosserie des Kraftwagens insgesamt vier Befestigungsstellen 28 auf, die jeweils nahe eines zugehörigen Eckbereiches des Integralträgers 20 angeordnet sind. Bei der Befestigung der Vorderachse 10 an der Karosserie, wird der Integralträger 20 an seinen Befestigungsstellen 28 jeweils im wesentlichen starr mit der Unterseite eines zugehörigen unteren Längsträgers einer nicht gezeigten Vorbaustruktur der Karosserie verschraubt .
Der Integralträger 20 kann anstelle der Schraubverbindungen auch über elastisch-dampfende Lager an der VorbausStruktur der Karosserie befestigt sein und somit einen Fahrschemel bilden.
Bei der Montage der Vorderachse 10 werden zunächst die Querlenker 12 und 12' sowie 14 und 14 'und die Antriebseinheit 30 am Integralträger 20 vormontiert, wobei die seitlichen Antriebswellen 36 und 36' jeweils durch die zugehörige Durchtrittsöffnung 25 bzw. 25' durchgesteckt werden. Anschließend wird die komplette Vorderachse 10 gemeinsam mit der nicht gezeigten Hinterachse und dem ebenfalls nicht gezeigten Hinterachs-Triebstrang von unten an die Karosserie herangeführt und mit dieser verschraubt .

Claims

DaimlerChrysler AGPatentansprüche
1. Antriebsanordnung für einen Kraftwagen mit einem lösbar an der Kraftwagenkarosserie befestigbaren Tragrahmen und einer mittels zugehöriger Motorlager auf dem Tragrahmen gelagerten Antriebseinheit, die zwischen zwei seitlichen Rahmenlängsträgern des Tragrahmens angeordnet ist, und mit zwei seitlichen Antriebswellen, die jeweils von der Antriebseinheit aus nach außen hin zum Rad ihrer Wagenseite verlaufen, wobei die Rahmenlängsträger jeweils eine Durchtrittsöffnung begrenzen, durch welche die Antriebswelle ihrer Wagenseite hindurchgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchtrittsöffnungen (25, 25') jeweils umlaufend vom zugeordneten Rahmenlängsträger (21, 21') des Tragrahmens (Integralträger 20) umschlossen sind, wobei die Motorlager (40, 40') auf den Oberseiten der Rahmenlängsträger (21, 21') abgestützt sind.
2. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenlängsträger (21, 21') jeweils im Bereich ihrer Durchtrittsöffnung (25, 25') einen Längenabschnitt mit einer reduzierten Längssteifigkeit aufweisen, der im Falle eines Aufpralls des Kraftwagens als Solldeformationsabschnitt (26, 26') vorgesehen ist.
3. Antriebsanordnung nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenlängsträger (21, 21') zur Reduzierung der Längssteifigkeit in ihren Solldeformationsabschnitten (26, 26') jeweils eine zugehörige Aussparung (24, 24') an ihrer Oberseite aufweisen.
4. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (30) jeweils über ein einziges Motorlager (40, 40') auf den Rahmenlängsträgern (21, 21') abgestützt ist.
5. Antriebsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorlager (40, 40') jeweils im Überdeckungsbereich mit der Durchtrittsöffnung (25, 25') auf dem zugehörigen Rahmenlängsträger (21, 21') angeordnet sind.
6. Antriebsanordnung nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen (24, 24') der Rahmenlängsträger (21, 21') jeweils von einer Grundplatte (42, 42') des zugehörigen Motorlagers (40, 40') überspannt sind, wobei die Grundplatte (42, 42') im Falle eines Aufpralls des Kraftwagens durch Ausknicken die Solldeformation des zugehörigen Rahmenlängsträgers (21, 21') ermöglicht.
7. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenlängsträger (21, 21') des Tragrahmens (Integralträger 20) jeweils einen sich zur Durchtrittsöffnung (25, 25') hin erweiternden Querschnitt aufweisen.
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