WO2023222588A1 - Unit bearing and motor vehicle comprising same - Google Patents

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WO2023222588A1
WO2023222588A1 PCT/EP2023/062943 EP2023062943W WO2023222588A1 WO 2023222588 A1 WO2023222588 A1 WO 2023222588A1 EP 2023062943 W EP2023062943 W EP 2023062943W WO 2023222588 A1 WO2023222588 A1 WO 2023222588A1
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WO
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bearing
end section
support arm
unit
aggregate
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PCT/EP2023/062943
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German (de)
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Markus Danschacher
Erik Fritzsche
Christoph Osterwald
Wolfram Halupka
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Volkswagen Aktiengesellschaft
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Publication date
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    • 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

Definitions

  • the invention relates to the field of motor vehicle technology and here in particular to an assembly bearing for supporting an assembly against a vehicle body, comprising a bearing body for supporting against the vehicle body.
  • the invention relates to a motor vehicle comprising a unit for driving the motor vehicle, a vehicle body and a traction battery.
  • An aggregate bearing of the type mentioned is known, for example, from DE 10 2020 113 946 A1.
  • a motor vehicle of the type mentioned is described, for example, in DE 10 2019 216 990 A1.
  • the invention is based on the object of improving the support of an assembly against a vehicle body with regard to crash safety.
  • the assembly bearing according to the invention comprises a bearing body for support against the vehicle body and also a support arm with a first end section and a second end section, the support arm connecting to the bearing body with its first end section and having devices for fastening the unit at its second end section, and wherein the Support arm between the first end section and the second end section is designed such that the support arm is under the influence of a Force in the direction from the second end section to the first end section buckles or breaks when a predetermined threshold for the force is exceeded.
  • the support arm is designed in such a way that it can withstand operating loads that occur during normal operation of the motor vehicle and is suitable for supporting the unit against the vehicle body.
  • the unit can be, for example, an electric motor for driving the motor vehicle, an internal combustion engine, a transmission provided for the engine or a unit consisting of a motor and transmission.
  • the solution according to the invention makes it possible to increase crash safety using simple means, since it does not require additional components and requires no additional assembly effort.
  • the support arm can have several fingers with separate devices for fastening the unit. This achieves particularly stable support for the unit for the intended operation of the motor vehicle.
  • the support arm can be made from a die-cast alloy. Die-cast alloys are comparatively brittle, so the support arm will reliably break if overloaded.
  • the support arm can also be made of plastic in order to specifically fail when overloaded. Other materials are also possible.
  • the support arm can be made of sheet metal. In this case, if the support arm is overloaded in the event of a crash, it will buckle transversely to a connecting line between the first end section and the second end section, and possibly also break, thereby relieving the load on the bearing body.
  • the support arm can be designed with an S-shape between its first end section and its second end section. This promotes the initiation of a fracture or lateral buckling.
  • An S-shape can be understood as an undulation into a straight line or into a plane.
  • a stiffening bead can be provided on the support arm, which extends from the first end section to the second end section and has a wave shape compared to a shortest connecting line between the first end section and the second end section.
  • this ensures good support of operating loads when the motor vehicle is being operated as intended.
  • this promotes the initiation of a fracture or lateral buckling in the event of overloading in the event of a crash.
  • the bearing body can have a bearing bushing, the support arm being arranged on this bearing bushing and protruding radially from the bearing bushing.
  • vibration isolation between the unit and the vehicle body can be achieved via the bearing bush.
  • the support arm is preferably welded to the bearing bush, which results in a large degree of freedom for the design of the two components.
  • the bearing bush has a bearing axis, wherein the force introduction of the first end section into the bearing bush is arranged in a first plane perpendicular to the bearing axis, the unit-side force introduction into the second end section is arranged in a second plane perpendicular to the bearing axis and the first plane and the second plane are parallel to one another and have an offset from one another.
  • the offset between the levels of force application also promotes intentional failure, in particular breaking or buckling of the support arm in the event of a crash.
  • the bearing bush can be attached directly to the vehicle body, which in the present case also includes structures that are fixed to the vehicle body, such as a subframe or subframe.
  • the bearing body can have a dedicated fastening console, which in turn has devices for fastening to the vehicle body.
  • the bearing bush is supported on the mounting bracket. The location of the support of the unit on the vehicle body can be chosen more flexibly via the fastening console, so that less consideration has to be given to the location of the support when designing the vehicle body on which the support ultimately takes place. This reduces the related design and manufacturing effort.
  • the bearing bush is elastically supported on the fastening console with the interposition of an elastomer body.
  • a motor vehicle according to claim 11.
  • This comprises a unit for driving the motor vehicle, a vehicle body, a traction battery, and a unit bearing according to one of the preceding claims, via which the unit is supported on the vehicle body, the unit bearing being arranged between the unit and the traction battery.
  • the traction battery of the motor vehicle is effectively protected against damage by the assembly bearing, in particular its bearing body, in the event of a crash-related force on the assembly, since the support arm of the assembly bearing breaks or buckles before the bearing body is fixed on Vehicle structure can fail.
  • the threshold for said buckling or breaking is expediently selected below the level of the fastening force of the bearing body to the vehicle body and above the level for supporting the operating forces during the intended operation of the motor vehicle.
  • the support can be provided via a single unit bearing between the unit and the traction battery, since when positioning the unit bearing there is no longer any need to take into account the conduction of impact forces past the traction battery. Installing additional crash elements to protect the traction battery can also be avoided.
  • the assembly bearing can be accommodated on the motor vehicle in such a way that its support arm on the bearing body points away from the traction battery. This ensures that in the event of a collision of the motor vehicle with an obstacle, especially in the longitudinal direction of the vehicle, the force flow, any impact forces, first hits the support arm before it can reach the bearing body. This ensures that the support arm reliably disengages, i.e. breaks or buckles, before the attachment of the bearing body to the vehicle body can fail.
  • the assembly bearing is arranged lying above a steering gear in the vertical direction of the vehicle.
  • the console of the bearing body can bridge the steering gear and be fixed to an auxiliary frame of the vehicle body in the longitudinal direction of the vehicle both in front of and behind the steering gear. This creates an additional stiffening effect on the vehicle body.
  • Figure 1 is a schematic representation of a motor vehicle from above according to an exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows a spatial detailed view of the support of an assembly on a vehicle body by means of an assembly bearing according to an exemplary embodiment of the invention
  • Figure 3 shows a further spatial detailed view of the unit bearing
  • Figure 4 shows a side view of the support of an assembly on a vehicle body by means of an assembly bearing, showing a crash-related force in the longitudinal direction of the vehicle, and in
  • Figure 5 is a view to illustrate the derivation of a crash-related force in the longitudinal direction of the vehicle.
  • the exemplary embodiment shows a schematic representation in Figure 1 of a motor vehicle 1 with a unit 2 for driving the motor vehicle 1, a vehicle body 3 and a traction battery 4 arranged on the vehicle body 3.
  • structures fixed to the vehicle body such as a subframe or subframe 3a, are also assigned to the vehicle body 3.
  • the unit 2 is arranged on a subframe 3a located at the front in the forward direction of travel.
  • Another unit 2 can be arranged on an auxiliary frame 3a located at the rear in the forward direction of travel.
  • the traction battery 4 is located in relation to the vehicle longitudinal direction x between the two aforementioned subframes 3a of the vehicle body 3.
  • the traction battery 4 is electrically connected to the unit(s) 2 via electrical lines 5 in order to supply them with power.
  • the unit(s) 2 are preferably designed as electric motors or electric geared motors.
  • an internal combustion engine or a corresponding engine block including a transmission can also be provided as the unit 2.
  • the unit 2 is supported against the vehicle body 3 via an aggregate bearing 10, which will be explained in more detail below. As shown in Figure 1, this unit bearing 10 is arranged in the vehicle longitudinal direction x between the unit 2 and the traction battery 4.
  • a single unit bearing 10 is used, which in turn is preferably located in the center of the vehicle in relation to the vehicle transverse direction y.
  • support in the area between the unit 2 and the traction battery 4 can also be provided via several, preferably similar, unit bearings 10.
  • the unit 2 can also be supported on the vehicle body 3 via further fastening points outside the area mentioned.
  • the assembly bearing 10 comprises a bearing body 11 for support against the vehicle body 3 and also a support arm 12.
  • the support arm 12 has a first end section 13 and a second end section 14.
  • the support arm 12 is arranged such that the first end section 13 connects to the bearing body 11 and the second end section 14 connects to the unit 2.
  • devices 15 for fastening the unit 2 are accordingly provided. These devices 15 can, for example, be designed as openings through which the unit 2 is fixed to the second end section 14 by means of fastening bolts 16. However, the unit 2 can also be attached to the second end section 14 of the support arm 12 in another way.
  • the support arm 12 is designed between the first end section 13 and the second end section 14 in such a way that the support arm 12 is under the influence of a force F in the direction from the second end section 14 to the first end section 13 in the event of a crash when a predetermined threshold for the force F is exceeded specifically fails, especially buckles or breaks.
  • the threshold for the force F is selected such that the support arm 12 withstands operating forces during normal operation of the motor vehicle 1 and is suitable for supporting the unit 2 against the vehicle body.
  • the threshold for the force F is also selected such that the support arm 12 breaks or buckles before the attachment of the bearing body 11 to the vehicle body 3 fails. This ensures that the bearing body 11 is under the influence of a crash in the event of a crash Force with a significant component in the vehicle's longitudinal direction x cannot penetrate in the direction of the traction battery 4, which protects it against any damage in the event of a crash.
  • a crash load occurring in the vehicle's longitudinal direction x i.e. the said force F, induces a load FQ in the vehicle's transverse direction y, which causes the support arm 12 to fail in a targeted and intentional manner (see FIG. 4).
  • the support arm 12 can, for example, be designed with several fingers 12.1, 12.2, 12.3 with separate devices 15 for fastening the unit 2, as shown as an example in FIG. 3, in order to achieve particularly stable support for the unit 2.
  • the fingers 12.1, 12.2, 12.3 can optionally be connected to one another in a fan-like manner.
  • the support arm 12 is preferably made of a die-cast alloy, for example an aluminum die-cast alloy. This is particularly useful if the aim is to specifically break and disengage the support arm 12
  • the support arm 12 from sheet metal. In the event of a crash, this will normally not break, but instead buckle to the side.
  • the support arm can also be made of plastic or other materials.
  • the support arm 12 is preferably connected to the bearing body 11 by welding. However, it is also possible to design at least sections of the bearing body 11 in one piece with the support arm 12.
  • the bearing body 11 of the unit bearing 10 can have a bearing bushing 17 and, if necessary, an additional fastening bracket 18 that accommodates this bearing bushing 17, as can be clearly seen in particular in FIGS. 2 to 5.
  • the fastening console 18, which can preferably be made from a die-cast alloy, in particular an aluminum die-cast alloy, has Devices 19 for fastening to the vehicle body 3, which can be designed, for example, in the form of openings for receiving fastening bolts 20.
  • the fastening bracket 18 is designed, for example, in the manner of an arcuate bridge, which bridges a steering gear 6 arranged on the subframe 3a.
  • the fastening console 18 is fixed in the vehicle longitudinal direction x both in front of and behind the steering gear 6 on the subframe 3a of the vehicle body 3.
  • the fastening bracket 18 forms a bearing block with two side cheeks 18a and 18b, between which the bearing bush 17 is received and supported in the manner of a fork.
  • the side cheeks 18a and 18b are preferably located in the apex area of the bridge formed by the fastening console 18.
  • the bearing bushing 17 can be supported elastically on the fastening bracket 18 with the interposition of an elastomer body 17a.
  • the elastomer body 17a is preferably arranged within an outer sleeve 17b of the bearing bush 17 and connects the latter to a bearing core 17c, which projects axially beyond the elastomer body 21 and is fixed with its end sections to the fastening bracket 18, in particular its side cheeks 18a and 18b.
  • the support arm 12 explained above is arranged on this bearing bush 17, in particular on the outer circumference of its outer sleeve 17b.
  • the support arm 12 projects radially from the bearing bush 17.
  • the support arm 12 can, for example, be welded to an outer peripheral section of the bearing bush 17, in particular its outer sleeve 17b, as shown by way of example in FIG. 3. However, it is also possible to form the outer sleeve 17b and the support arm 12 in one piece with one another.
  • bearing bush 17 into a support arm 12, for which purpose a corresponding receiving opening is provided on the support arm 12.
  • the pressed one Bearing bush 17 can have the aforementioned components 17a, 17b and 17c.
  • an elastomer body 17a without an outer sleeve 17b can also be pressed directly into a receiving opening on the support arm 12.
  • the support arm 12 in the installed position on the motor vehicle 1, is arranged facing away from the traction battery 4 on the bearing body 11, in particular the bearing bush 17 thereof.
  • the assembly bearing 10 is preferably arranged lying above the steering gear 6 in the vehicle vertical direction z.
  • a longitudinal axis A of the bearing bush 17 runs in the installed position in the vertical direction of the vehicle z above the steering gear 6.
  • the bearing axis A of the bearing bush 17 is preferably at a higher level than an upper edge of the traction battery 4, as shown in FIG. 4.
  • the support arm 12 projects radially from the bearing bush 17.
  • the force introduction of the first end section 13 of the support arm 12 into the bearing bush 17 can be in a first plane E1 perpendicular to the bearing axis A, while the unit-side force introduction into the second end section 14 is arranged in a second plane E2 perpendicular to the bearing axis A.
  • the first plane E1 and the second plane E2 are parallel to one another and also have an offset a from one another. In the event of a crash, i.e. when an overload force F acts in the vehicle longitudinal direction x, this offset a promotes the support arm 12 breaking or buckling.
  • breaking or buckling of the support arm 12 can be promoted by forming an S-shape in the connecting region 21 between its first end section 13 and its second end section 14 and thus creating a corrugation there in relation to a shortest connecting line between the first end section 13 and the second end section 14.
  • a stiffening rib 22 can be provided on the support arm 12, which extends from the first end section 13 to the second end section 14 and has a wave shape compared to a shortest connecting line between the first end section 13 and the second end section 14. This allows for a more stable Supporting operating forces without affecting the desired breaking or buckling in the event of a crash.
  • the design of the unit bearing 10 explained above enables crash-soft support of the same against the vehicle body 3.
  • By specifically adjustable breaking or buckling of the associated support arm 12 in the event of a crash damage to sensitive components by the bearing body 11 of the unit bearing 10 is avoided.
  • a traction battery 4 can be protected against damage by the bearing body 11 of an assembly bearing 10 arranged in the vehicle longitudinal direction x between the assembly 2 and the traction battery 4.
  • the design according to the invention thus avoids additional construction and assembly costs, is cost-effective and weight-saving and does not require additional components.
  • unit bearing 10 was described above in connection with a motor vehicle with an electric drive, it can also be used in motor vehicles with other drive concepts, for example units 2 with an internal combustion engine, in which sensitive components protect against the bearing body 11 of the unit bearing from advancing in the event of a crash 10 should be additionally protected.

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Abstract

A unit bearing (10) for supporting a unit (2) against a vehicle body (3) comprises a bearing body (11) for support against the vehicle body (3) and a supporting arm (12) having a first end section (13) and a second end section (14). The first end section (13) of the supporting arm (12) adjoins the bearing body (11), and the supporting arm has devices (15) on its second end section (14) for fastening the unit (2). The supporting arm (12) is formed between the first end section (13) and the second end section (14) such that the supporting arm (12) breaks or buckles under the action of a force (F) in the direction from the second end section (13) toward the first end section (14) when a predefined threshold for the force (F) is exceeded. The invention further relates to a motor vehicle in which such a unit bearing (10) is arranged between the unit (2) and the traction battery (4).

Description

Beschreibung Description
Aggregatlager und Kraftfahrzeug mit einem solchen Aggregate bearing and motor vehicle with one
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Kraftfahrzeugtechnik und hier insbesondere auf ein Aggregatlager zur Abstützung eines Aggregats gegen einen Fahrzeugaufbau, umfassend einen Lagerkörper zur Abstützung gegen den Fahrzeugaufbau. The invention relates to the field of motor vehicle technology and here in particular to an assembly bearing for supporting an assembly against a vehicle body, comprising a bearing body for supporting against the vehicle body.
Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Kraftfahrzeug umfassend ein Aggregat für den Antrieb des Kraftfahrzeugs, einen Fahrzeugaufbau und eine Traktionsbatterie. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle comprising a unit for driving the motor vehicle, a vehicle body and a traction battery.
Ein Aggregatlager der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus DE 10 2020 113 946 A1 bekannt. An aggregate bearing of the type mentioned is known, for example, from DE 10 2020 113 946 A1.
Ein Kraftfahrzeug der eingangs genannter Art ist beispielsweise in DE 10 2019 216 990 A1 beschrieben. A motor vehicle of the type mentioned is described, for example, in DE 10 2019 216 990 A1.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Abstützung eines Aggregats gegen einen Fahrzeugaufbau im Hinblick auf die Crashsicherheit zu verbessern. The invention is based on the object of improving the support of an assembly against a vehicle body with regard to crash safety.
Insbesondere soll bei einem Aufprall in Fahrzeuglängsrichtung verhindert werden, dass infolge einer crashbedingten Krafteinwirkung auf das Aggregat durch dessen Lagerung empfindliche Komponenten des Kraftfahrzeugs beschädigt werden. In particular, in the event of an impact in the longitudinal direction of the vehicle, it should be prevented that sensitive components of the motor vehicle are damaged as a result of a crash-related force on the unit due to its storage.
Diese Aufgabe wird durch ein Aggregatlager gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Aggregatlager umfasst einen Lagerkörper zur Abstützung gegen den Fahrzeugaufbau sowie weiterhin einen Tragarm mit einem ersten Endabschnitt und einem zweiten Endabschnitt, wobei der Tragarm mit seinem ersten Endabschnitt an den Lagerkörper anschließt und an seinem zweiten Endabschnitt Einrichtungen zur Befestigung des Aggregats aufweist, und wobei der Tragarm zwischen dem ersten Endabschnitt und dem zweiten Endabschnitt derart ausgebildet ist, dass der Tragarm unter Einwirkung einer Kraft in Richtung von dem zweiten Endabschnitt zu dem ersten Endabschnitt bei Überschreiten einer vorgegebenen Schwelle für die Kraft ausknickt oder bricht. This task is achieved by an aggregate bearing according to claim 1. The assembly bearing according to the invention comprises a bearing body for support against the vehicle body and also a support arm with a first end section and a second end section, the support arm connecting to the bearing body with its first end section and having devices for fastening the unit at its second end section, and wherein the Support arm between the first end section and the second end section is designed such that the support arm is under the influence of a Force in the direction from the second end section to the first end section buckles or breaks when a predetermined threshold for the force is exceeded.
Im Crashfall wird eine auf das Aggregat einwirkende Kraft über das Aggregatlager in den Kraftfahrzeugaufbau abgeleitet. Dies erfolgt vorliegend über den Tragarm, welcher bei Überschreitung einer vorgegebenen Schwelle ausknickt oder bricht. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass der Lagerkörper des Aggregatslagers nicht als Rammdorn für in Stoßrichtung liegende Komponenten wirken kann. Diese werden entsprechend im Crashfall vor Beschädigung geschützt. In the event of a crash, a force acting on the unit is diverted into the motor vehicle body via the unit bearing. In this case, this is done via the support arm, which buckles or breaks when a predetermined threshold is exceeded. This can ensure that the bearing body of the unit bearing cannot act as a ram for components located in the direction of impact. These are accordingly protected from damage in the event of a crash.
Der Tragarm ist dabei derart ausgelegt, dass dieser im bestimmungsgemäßen Betrieb des Kraftfahrzeugs auftretenden Betriebslasten standhält und geeignet ist, das Aggregat gegen den Fahrzeugaufbau abzustützen. The support arm is designed in such a way that it can withstand operating loads that occur during normal operation of the motor vehicle and is suitable for supporting the unit against the vehicle body.
Das Aggregat kann beispielsweise ein Elektromotor zum Antrieb des Kraftfahrzeugs, ein Verbrennungskraftmotor, ein für den Motor vorgesehenes Getriebe oder eine Einheit aus Motor und Getriebe sein. The unit can be, for example, an electric motor for driving the motor vehicle, an internal combustion engine, a transmission provided for the engine or a unit consisting of a motor and transmission.
Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht es, mit einfachen Mitteln die Crashsicherheit zu erhöhen, da diese ohne zusätzliche Bauteile und ohne zusätzlichen Montageaufwand auskommt. The solution according to the invention makes it possible to increase crash safety using simple means, since it does not require additional components and requires no additional assembly effort.
Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind Gegenstand weiterer Patentansprüche. Special embodiments of the invention are the subject of further patent claims.
So kann beispielsweise gemäß einer besonderen Ausführungsart der Tragarm mehrere Finger mit separaten Einrichtungen zur Befestigung des Aggregats aufweisen. Hierdurch wird eine besonders stabile Abstützung des Aggregats für den bestimmungsgemäßen Betrieb des Kraftfahrzeugs erzielt. For example, according to a special embodiment, the support arm can have several fingers with separate devices for fastening the unit. This achieves particularly stable support for the unit for the intended operation of the motor vehicle.
Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsart kann der Tragarm aus einer Druckgusslegierung hergestellt sein. Druckgusslegierungen sind vergleichsweise spröde, so dass der Tragarm bei Überlastung zuverlässig bricht. According to a further special embodiment, the support arm can be made from a die-cast alloy. Die-cast alloys are comparatively brittle, so the support arm will reliably break if overloaded.
Alternativ kann der Tragarm auch aus Kunststoff hergestellt sein, um bei Überlastung gezielt zu versagen. Auch andere Materialen sind möglich. Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsart kann der Tragarm aus Blech hergestellt sein. In diesem Fall wird der Tragarm bei Überlastung im Crashfall quer zu einer Verbindungslinie zwischen dem ersten Endabschnitt und dem zweiten Endabschnitt ausknicken, gegebenenfalls auch brechen, und hierdurch den Lagerkörper entlasten. Alternatively, the support arm can also be made of plastic in order to specifically fail when overloaded. Other materials are also possible. According to a further special embodiment, the support arm can be made of sheet metal. In this case, if the support arm is overloaded in the event of a crash, it will buckle transversely to a connecting line between the first end section and the second end section, and possibly also break, thereby relieving the load on the bearing body.
Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsart kann der Tragarm zwischen seinem ersten Endabschnitt und seinem zweiten Endabschnitt mit einem S-Schlag ausgebildet sein. Hierdurch wird die Einleitung eines Bruchs oder eines seitlichen Ausknickens begünstigt. Ein S-Schlag kann als Wellung zu einer geraden Linie oder zu einer Ebene verstanden werden. According to a further special embodiment, the support arm can be designed with an S-shape between its first end section and its second end section. This promotes the initiation of a fracture or lateral buckling. An S-shape can be understood as an undulation into a straight line or into a plane.
Gegebenenfalls kann an dem Tragarm eine Versteifungssicke vorgesehen sein, welche sich von dem ersten Endabschnitt zu dem zweiten Endabschnitt erstreckt und gegenüber einer kürzesten Verbindungslinie zwischen dem ersten Endabschnitt und dem zweiten Endabschnitt eine Wellenform aufweist. Hierdurch wird einerseits eine gute Abstützung von Betriebslasten im bestimmungsgemäßen Betrieb des Kraftfahrzeugs erzielt. Andererseits begünstigt dies die Einleitung eines Bruchs oder eines seitlichen Ausknickens bei Überlastung im Crashfall. If necessary, a stiffening bead can be provided on the support arm, which extends from the first end section to the second end section and has a wave shape compared to a shortest connecting line between the first end section and the second end section. On the one hand, this ensures good support of operating loads when the motor vehicle is being operated as intended. On the other hand, this promotes the initiation of a fracture or lateral buckling in the event of overloading in the event of a crash.
Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsart der Erfindung kann der Lagerkörper eine Lagerbüchse aufweisen, wobei der Tragarm an dieser Lagerbüchse angeordnet ist und radial von der Lagerbüchse absteht. Über die Lagerbüchse kann beispielsweise eine Schwingungsisolation zwischen dem Aggregat und dem Fahrzeugaufbau bewerkstelligt werden. According to a further special embodiment of the invention, the bearing body can have a bearing bushing, the support arm being arranged on this bearing bushing and protruding radially from the bearing bushing. For example, vibration isolation between the unit and the vehicle body can be achieved via the bearing bush.
Vorzugsweise ist der Tragarm an die Lagerbüchse angeschweißt, wodurch sich ein großer Freiheitsgrad für die Ausgestaltung der beiden Komponenten ergibt. Es ist jedoch grundsätzlich auch möglich, den Tragarm und zumindest Teile der Lagerbüchse einstückig miteinander auszubilden. The support arm is preferably welded to the bearing bush, which results in a large degree of freedom for the design of the two components. However, it is also possible in principle to design the support arm and at least parts of the bearing bush in one piece with one another.
Ferner ist es möglich, eine Lagebuchse in den Tragarm einzupressen. It is also possible to press a position bushing into the support arm.
Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsart weist die Lagerbüchse eine Lagerachse auf, wobei die Krafteinleitung des ersten Endabschnitt in die Lagerbüchse in einer ersten Ebene senkrecht zur Lagerachse angeordnet ist, die aggregatseitige Krafteinleitung in den zweiten Endabschnitt in einer zweiten Ebene senkrecht zur Lagerachse angeordnet ist und die erste Ebene und die zweite Ebene zueinander parallel sind und einen Versatz zueinander aufweisen. Der Versatz zwischen den Ebenen der Krafteinleitung begünstigt zusätzlich das gewollte Versagen, insbesondere Brechen oder Ausknicken des Tragarms im Crashfall. According to a further special embodiment, the bearing bush has a bearing axis, wherein the force introduction of the first end section into the bearing bush is arranged in a first plane perpendicular to the bearing axis, the unit-side force introduction into the second end section is arranged in a second plane perpendicular to the bearing axis and the first plane and the second plane are parallel to one another and have an offset from one another. The offset between the levels of force application also promotes intentional failure, in particular breaking or buckling of the support arm in the event of a crash.
Prinzipiell kann die Lagerbüchse unmittelbar am Fahrzeugaufbau, welchem vorliegend auch fahrzeugaufbaufeste Strukturen wie beispielsweise ein Hilfsrahmen oder Fahrschemel zugerechnet werden, befestigt werden. Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsart kann der Lagerkörper jedoch eine dezidierte Befestigungskonsole aufweisen, welche ihrerseits Einrichtungen zur Befestigung am Fahrzeugaufbau aufweist. Die Lagerbüchse ist in diesem Fall an der Befestigungskonsole abgestützt. Über die Befestigungskonsole kann der Ort der Abstützung des Aggregats am Fahrzeugaufbau flexibler gewählt werden, so dass für die Ausgestaltung des Fahrzeugaufbaus, an welchem die Abstützung letztlich erfolgt, im Hinblick auf den Ort der Abstützung weniger stark Rücksicht genommen werden muss. Hierdurch reduziert sich der diesbezügliche Konstruktions- und Fertigungsaufwand. In principle, the bearing bush can be attached directly to the vehicle body, which in the present case also includes structures that are fixed to the vehicle body, such as a subframe or subframe. However, according to a further special embodiment, the bearing body can have a dedicated fastening console, which in turn has devices for fastening to the vehicle body. In this case, the bearing bush is supported on the mounting bracket. The location of the support of the unit on the vehicle body can be chosen more flexibly via the fastening console, so that less consideration has to be given to the location of the support when designing the vehicle body on which the support ultimately takes place. This reduces the related design and manufacturing effort.
Vorzugsweise ist die Lagerbüchse unter Zwischenschaltung eines Elastomerkörpers elastisch an der Befestigungskonsole abgestützt. Preferably, the bearing bush is elastically supported on the fastening console with the interposition of an elastomer body.
Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin durch ein Kraftfahrzeug gemäß Patentanspruch 11 gelöst. Dieses umfasst ein Aggregat für den Antrieb des Kraftfahrzeugs, einen Fahrzeugaufbau, eine Traktionsbatterie, und ein Aggregatlager nach einem der vorgenannten Ansprüche, über welches das Aggregat am Fahrzeugaufbau abgestützt ist, wobei das Aggregatlager zwischen dem Aggregat und der Traktionsbatterie angeordnet ist. The above-mentioned task is further solved by a motor vehicle according to claim 11. This comprises a unit for driving the motor vehicle, a vehicle body, a traction battery, and a unit bearing according to one of the preceding claims, via which the unit is supported on the vehicle body, the unit bearing being arranged between the unit and the traction battery.
Durch das erfindungsgemäße Aggregatlager und dessen Anordnung am Fahrzeug wird die Traktionsbatterie des Kraftfahrzeugs im Fall einer crashbedingten Krafteinwirkung auf das Aggregat durch das Aggregatlager, insbesondere dessen Lagerkörper, gegen Beschädigungen wirkungsvoll geschützt, da der Tragarm des Aggregatslagers bricht oder ausknickt, bevor die Festlegung des Lagerkörpers am Fahrzeugaufbau versagen kann. Mit anderen Worten, die Schwelle für besagtes Ausknicken oder Brechen ist zweckmäßig unterhalb dem Niveau der Befestigungskraft des Lagerkörpers am Fahrzeugaufbau und über dem Niveau für die Abstützung der Betriebskräfte im bestimmungsgemäßen Betrieb des Kraftfahrzeugs gewählt. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass, optional, die Abstützung über ein einziges Aggregatlager zwischen dem Aggregat und der Traktionsbatterie erfolgen kann, da für die Positionierung des Aggregatslagers auf eine Vorbeileitung von Stoßkräften an der Traktionsbatterie keine Rücksicht mehr genommen werden braucht. Auch ein Einbau zusätzlicher Crashelemente zum Schutz der Traktionsbatterie kann vermieden werden.Due to the assembly bearing according to the invention and its arrangement on the vehicle, the traction battery of the motor vehicle is effectively protected against damage by the assembly bearing, in particular its bearing body, in the event of a crash-related force on the assembly, since the support arm of the assembly bearing breaks or buckles before the bearing body is fixed on Vehicle structure can fail. In other words, the threshold for said buckling or breaking is expediently selected below the level of the fastening force of the bearing body to the vehicle body and above the level for supporting the operating forces during the intended operation of the motor vehicle. A further advantage of this arrangement is that, optionally, the support can be provided via a single unit bearing between the unit and the traction battery, since when positioning the unit bearing there is no longer any need to take into account the conduction of impact forces past the traction battery. Installing additional crash elements to protect the traction battery can also be avoided.
Dies schließt jedoch nicht aus, auch mehrere Aggregatlager der vorstehend erläuterten Art oder zusätzlich auch andere Aggregatlager zur Abstützung des Aggregats einzusetzen. However, this does not exclude the use of several aggregate bearings of the type explained above or additional aggregate bearings to support the aggregate.
Gemäß einer besonderen Ausführungsart des Kraftfahrzeugs kann das Aggregatlager derart am Kraftfahrzeug untergebracht sein, dass dessen Tragarm an dem Lagerkörper von der Traktionsbatterie weg weist. Hierdurch wird gewährleistet, dass bei einer Kollision des Kraftfahrzeugs mit einem Hindernis, insbesondere in Fahrzeuglängsrichtung, der Kraftfluss etwaige Stoßkräfte zunächst auf den Tragarm trifft, bevor dieser den Lagerkörper erreichen kann. Dadurch wird erreicht, dass der Tragarm zuverlässig ausklinkt, d.h. bricht, oder ausknickt, bevor die Befestigung des Lagerkörpers am Fahrzeugaufbau versagen kann. According to a special embodiment of the motor vehicle, the assembly bearing can be accommodated on the motor vehicle in such a way that its support arm on the bearing body points away from the traction battery. This ensures that in the event of a collision of the motor vehicle with an obstacle, especially in the longitudinal direction of the vehicle, the force flow, any impact forces, first hits the support arm before it can reach the bearing body. This ensures that the support arm reliably disengages, i.e. breaks or buckles, before the attachment of the bearing body to the vehicle body can fail.
Gemäß einer besonderen Ausführungsart des Kraftfahrzeugs ist das Aggregatlager in Fahrzeughochrichtung über einem Lenkgetriebe liegend angeordnet. Insbesondere kann hierzu die Konsole des Lagerkörpers das Lenkgetriebe überbrücken und in Fahrzeuglängsrichtung sowohl vor als auch hinter dem Lenkgetriebe an einem Hilfsrahmen des Fahrzeugaufbaus festgelegt sein. Hierdurch ein zusätzlicher Versteifungseffekt am Fahrzeugaufbau erzielt. According to a special embodiment of the motor vehicle, the assembly bearing is arranged lying above a steering gear in the vertical direction of the vehicle. In particular, the console of the bearing body can bridge the steering gear and be fixed to an auxiliary frame of the vehicle body in the longitudinal direction of the vehicle both in front of and behind the steering gear. This creates an additional stiffening effect on the vehicle body.
Nachfolgend werden Wege zur Ausführung der Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in: Ways of carrying out the invention are explained in more detail below using an exemplary embodiment shown in the drawing. The drawing shows in:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs von oben nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, Figure 1 is a schematic representation of a motor vehicle from above according to an exemplary embodiment of the invention,
Figur 2 eine räumliche Detailansicht der Abstützung eines Aggregats an einem Fahrzeugaufbau mittels eines Aggregatlagers nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, 2 shows a spatial detailed view of the support of an assembly on a vehicle body by means of an assembly bearing according to an exemplary embodiment of the invention,
Figur 3 eine weitere räumliche Detailansicht des Aggregatlagers, Figur 4 eine Seitenansicht der Abstützung eines Aggregats an einem Fahrzeugaufbau mittels eines Aggregatlagers mit Darstellung einer crashbedingten Krafteinwirkung in Fahrzeuglängsrichtung, und in Figure 3 shows a further spatial detailed view of the unit bearing, Figure 4 shows a side view of the support of an assembly on a vehicle body by means of an assembly bearing, showing a crash-related force in the longitudinal direction of the vehicle, and in
Figur 5 eine Ansicht zur Veranschaulichung der Ableitung einer crashbedingten Krafteinwirkung in Fahrzeuglängsrichtung. Figure 5 is a view to illustrate the derivation of a crash-related force in the longitudinal direction of the vehicle.
Das Ausführungsbeispiel zeigt in Figur 1 in schematischer Darstellung ein Kraftfahrzeug 1 mit einem Aggregat 2 für den Antrieb des Kraftfahrzeugs 1 , einem Fahrzeugaufbau 3 und einer am Fahrzeugaufbau 3 angeordneten Traktionsbatterie 4. The exemplary embodiment shows a schematic representation in Figure 1 of a motor vehicle 1 with a unit 2 for driving the motor vehicle 1, a vehicle body 3 and a traction battery 4 arranged on the vehicle body 3.
Dem Fahrzeugaufbau 3 werden vorliegend auch fahrzeugaufbaufeste Strukturen wie ein Fahrschemel oder Hilfsrahmen 3a zugeordnet. In the present case, structures fixed to the vehicle body, such as a subframe or subframe 3a, are also assigned to the vehicle body 3.
Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Aggregat 2 an einem in Vorwärtsfahrtrichtung vornliegenden Hilfsrahmen 3a angeordnet. Ein weiteres Aggregat 2 kann an einem in Vorwärtsfahrtrichtung hintenliegenden Hilfsrahmen 3a angeordnet sein. Die Traktionsbatterie 4 befindet sich bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung x zwischen den beiden vorgenannten Hilfsrahmen 3a des Fahrzeugaufbaus 3. In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the unit 2 is arranged on a subframe 3a located at the front in the forward direction of travel. Another unit 2 can be arranged on an auxiliary frame 3a located at the rear in the forward direction of travel. The traction battery 4 is located in relation to the vehicle longitudinal direction x between the two aforementioned subframes 3a of the vehicle body 3.
Die Traktionsbatterie 4 ist über elektrische Leitungen 5 mit dem oder den Aggregaten 2 elektrisch verbunden, um diese mit Strom versorgen. Das beziehungsweise die Aggregate 2 sind vorzugsweise als Elektromotoren oder elektrische Getriebemotoren ausgebildet. The traction battery 4 is electrically connected to the unit(s) 2 via electrical lines 5 in order to supply them with power. The unit(s) 2 are preferably designed as electric motors or electric geared motors.
In Abwandlung des Ausführungsbeispiels kann als Aggregat 2 auch ein Verbrennungskraftmotor oder ein entsprechender Motorblock einschließlich Getriebe vorgesehen sein. In a modification of the exemplary embodiment, an internal combustion engine or a corresponding engine block including a transmission can also be provided as the unit 2.
Das Aggregat 2 ist über ein nachfolgend näher erläutertes Aggregatlager 10 gegen den Fahrzeugaufbau 3 abgestützt. Wie in Figur 1 gezeigt, ist dieses Aggregatlager 10 in Fahrzeuglängsrichtung x zwischen dem Aggregat 2 und der Traktionsbatterie 4 angeordnet. The unit 2 is supported against the vehicle body 3 via an aggregate bearing 10, which will be explained in more detail below. As shown in Figure 1, this unit bearing 10 is arranged in the vehicle longitudinal direction x between the unit 2 and the traction battery 4.
Vorliegend kommt im Bereich zwischen dem Aggregat 2 und der Traktionsbatterie 4 vorzugsweise lediglich ein einziges Aggregatlager 10 zum Einsatz, das wiederum bevorzugt bezogen auf die Fahrzeugquerrichtung y in Fahrzeugmitte liegt. Jedoch kann eine Abstützung im Bereich zwischen dem Aggregat 2 und der Traktionsbatterie 4 auch über mehrere, vorzugsweise gleichartige Aggregatlager 10 vorgenommen sein. In the present case, in the area between the unit 2 and the traction battery 4, preferably only a single unit bearing 10 is used, which in turn is preferably located in the center of the vehicle in relation to the vehicle transverse direction y. However, support in the area between the unit 2 and the traction battery 4 can also be provided via several, preferably similar, unit bearings 10.
Das Aggregat 2 kann überdies über weitere Befestigungspunkte außerhalb des genannten Bereichs am Fahrzeugaufbau 3 abgestützt sein. The unit 2 can also be supported on the vehicle body 3 via further fastening points outside the area mentioned.
Das Aggregatlager 10 umfasst einen Lagerkörper 11 zur Abstützung gegen den Fahrzeugaufbau 3 sowie ferner einen Tragarm 12. The assembly bearing 10 comprises a bearing body 11 for support against the vehicle body 3 and also a support arm 12.
Der Tragarm 12 weist einem ersten Endabschnitt 13 und einem zweiten Endabschnitt 14 auf. The support arm 12 has a first end section 13 and a second end section 14.
Der Tragarm 12 ist derart angeordnet, dass der erste Endabschnitt 13 an den Lagerkörper 11 anschließt und der zweite Endabschnitt 14 an das Aggregat 2 anschließt. The support arm 12 is arranged such that the first end section 13 connects to the bearing body 11 and the second end section 14 connects to the unit 2.
Am zweiten Endabschnitt 14 sind dementsprechend Einrichtungen 15 zur Befestigung des Aggregats 2 vorgesehen. Diese Einrichtungen 15 können beispielsweise als Öffnungen ausgebildet sein, über welche das Aggregat 2 mittels Befestigungsbolzen 16 an dem zweiten Endabschnitt 14 festgelegt wird. Jedoch kann eine Befestigung des Aggregats 2 am zweiten Endabschnitt 14 des Tragarms 12 auch auf andere Art und Weise erfolgen. At the second end section 14, devices 15 for fastening the unit 2 are accordingly provided. These devices 15 can, for example, be designed as openings through which the unit 2 is fixed to the second end section 14 by means of fastening bolts 16. However, the unit 2 can also be attached to the second end section 14 of the support arm 12 in another way.
Der Tragarm 12 ist zwischen dem ersten Endabschnitt 13 und dem zweiten Endabschnitt 14 derart ausgebildet ist, dass der Tragarm 12 unter Einwirkung einer Kraft F in Richtung von dem zweiten Endabschnitt 14 zu dem ersten Endabschnitt 13 im Crashfall bei Überschreiten einer vorgegebenen Schwelle für die Kraft F gezielt versagt, insbesondere ausknickt oder bricht. The support arm 12 is designed between the first end section 13 and the second end section 14 in such a way that the support arm 12 is under the influence of a force F in the direction from the second end section 14 to the first end section 13 in the event of a crash when a predetermined threshold for the force F is exceeded specifically fails, especially buckles or breaks.
Die Schwelle für die Kraft F ist derart gewählt, dass der Tragarm 12 Betriebskräften im bestimmungsgemäßen Betrieb des Kraftfahrzeugs 1 standhält und geeignet ist, das Aggregat 2 dabei gegen den Fahrzeugaufbau abzustützen. The threshold for the force F is selected such that the support arm 12 withstands operating forces during normal operation of the motor vehicle 1 and is suitable for supporting the unit 2 against the vehicle body.
Die Schwelle für die Kraft F ist ferner derart gewählt, dass der Tragarm 12 bricht oder ausknickt, bevor die Befestigung des Lagerkörpers 11 am Fahrzeugaufbau 3 versagt. Hierdurch wird gewährleistet, dass der Lagerkörper 11 im Crashfall unter Einwirkung einer Kraft mit einer signifikanten Komponente in Fahrzeuglängsrichtung x nicht in Richtung der Traktionsbatterie 4 vordringen kann, wodurch diese gegen etwaige Beschädigungen im Crashfall geschützt wird. The threshold for the force F is also selected such that the support arm 12 breaks or buckles before the attachment of the bearing body 11 to the vehicle body 3 fails. This ensures that the bearing body 11 is under the influence of a crash in the event of a crash Force with a significant component in the vehicle's longitudinal direction x cannot penetrate in the direction of the traction battery 4, which protects it against any damage in the event of a crash.
Aufgrund der geometrischen Ausführung des Tragarms 12 wird durch eine in Fahrzeuglängsrichtung x auftretende Crashlast, d.h. die besagte Kraft F, eine Last FQ in Fahrzeugquerrichtung y induziert, welche den Tragarm 12 gezielt und gewollt versagen lässt (vgl. Fig. 4). Due to the geometric design of the support arm 12, a crash load occurring in the vehicle's longitudinal direction x, i.e. the said force F, induces a load FQ in the vehicle's transverse direction y, which causes the support arm 12 to fail in a targeted and intentional manner (see FIG. 4).
Der Tragarm 12 kann beispielsweise mit mehreren Finger 12.1 , 12.2, 12.3 mit separaten Einrichtungen 15 zur Befestigung des Aggregats 2 ausgebildet sein, wie dies in Figur 3 beispielhaft dargestellt ist, um eine besonders stabile Abstützung des Aggregats 2 zu erzielen. Die Finger 12.1 , 12.2, 12.3 können optional fächerartig untereinander verbunden sein. The support arm 12 can, for example, be designed with several fingers 12.1, 12.2, 12.3 with separate devices 15 for fastening the unit 2, as shown as an example in FIG. 3, in order to achieve particularly stable support for the unit 2. The fingers 12.1, 12.2, 12.3 can optionally be connected to one another in a fan-like manner.
Vorzugsweise ist der Tragarm 12 aus einer Druckgusslegierung, beispielsweise einer Aluminium-Druckgusslegierung, hergestellt. Dies bietet sich insbesondere dann an, wenn ein gezieltes Brechen und Ausklinken des Tragarms 12 angestrebt wird The support arm 12 is preferably made of a die-cast alloy, for example an aluminum die-cast alloy. This is particularly useful if the aim is to specifically break and disengage the support arm 12
Es ist jedoch auch möglich, den Tragarm 12 aus Blech herzustellen. Dieser wird im Crashfall dann normalerweise nicht brechen, sondern seitlich ausknicken. However, it is also possible to make the support arm 12 from sheet metal. In the event of a crash, this will normally not break, but instead buckle to the side.
Der Tragarm kann auch aus Kunststoff oder anderen Materialien bestehen. The support arm can also be made of plastic or other materials.
Die Anbindung des Tragarms 12 am Lagerkörper 11 erfolgt vorzugsweise durch Schweißen. Es ist jedoch auch möglich, zumindest Abschnitte des Lagerkörpers 11 einstückig mit dem Tragarm 12 auszubilden. The support arm 12 is preferably connected to the bearing body 11 by welding. However, it is also possible to design at least sections of the bearing body 11 in one piece with the support arm 12.
Ohne Beschränkung hierauf kann der Lagerkörper 11 des Aggregatlagers 10 eine Lagerbüchse 17 sowie gegebenenfalls zusätzlich eine diese Lagerbüchse 17 aufnehmende Befestigungskonsole 18 aufweisen, wie dies insbesondere in den Figuren 2 bis 5 gut zu erkennen ist. Without being limited to this, the bearing body 11 of the unit bearing 10 can have a bearing bushing 17 and, if necessary, an additional fastening bracket 18 that accommodates this bearing bushing 17, as can be clearly seen in particular in FIGS. 2 to 5.
Die Befestigungskonsole 18, welche vorzugsweise aus einer Druckgusslegierung, insbesondere einer Aluminium-Druckgusslegierung hergestellt sein kann, weist Einrichtungen 19 zur Befestigung am Fahrzeugaufbau 3 auf, welche beispielsweise in Form von Öffnungen zur Aufnahme von Befestigungsbolzen 20 ausgebildet sein können. The fastening console 18, which can preferably be made from a die-cast alloy, in particular an aluminum die-cast alloy, has Devices 19 for fastening to the vehicle body 3, which can be designed, for example, in the form of openings for receiving fastening bolts 20.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Befestigungskonsole 18 beispielhaft in der Art einer bogenförmigen Brücke ausgeführt, welche ein am Hilfsrahmen 3a angeordnetes Lenkgetriebe 6 überbrückt. Die Befestigungskonsole 18 ist dabei in Fahrzeuglängsrichtung x sowohl vor als auch hinter dem Lenkgetriebe 6 an dem Hilfsrahmen 3a des Fahrzeugaufbaus 3 festgelegt. In the exemplary embodiment shown, the fastening bracket 18 is designed, for example, in the manner of an arcuate bridge, which bridges a steering gear 6 arranged on the subframe 3a. The fastening console 18 is fixed in the vehicle longitudinal direction x both in front of and behind the steering gear 6 on the subframe 3a of the vehicle body 3.
Weiterhin bildet die Befestigungskonsole 18 einen Lagerbock mit zwei seitlichen Wangen 18a und 18b, zwischen welchen die Lagerbüchse 17 in der Art einer Gabel aufgenommen und abgestützt ist. Furthermore, the fastening bracket 18 forms a bearing block with two side cheeks 18a and 18b, between which the bearing bush 17 is received and supported in the manner of a fork.
Vorzugsweise befindet sich seitlichen Wangen 18a und 18b im Scheitelbereich der durch die Befestigungskonsole 18 gebildeten Brücke. The side cheeks 18a and 18b are preferably located in the apex area of the bridge formed by the fastening console 18.
Die Abstützung der Lagerbüchse 17 an der Befestigungskonsole 18 kann elastisch unter Zwischenschaltung eines Elastomerkörpers 17a erfolgen. The bearing bushing 17 can be supported elastically on the fastening bracket 18 with the interposition of an elastomer body 17a.
Vorzugsweise ist der Elastomerkörper 17a innerhalb einer Außenhülse 17b der Lagerbüchse 17 angeordnet und verbindet letztere mit einem Lagerkern 17c, welcher axial über den Elastomerkörper 21 hinausragt und mit seinen Endabschnitten an der Befestigungskonsole 18, insbesondere deren seitlichen Wangen 18a und 18b festgelegt ist. The elastomer body 17a is preferably arranged within an outer sleeve 17b of the bearing bush 17 and connects the latter to a bearing core 17c, which projects axially beyond the elastomer body 21 and is fixed with its end sections to the fastening bracket 18, in particular its side cheeks 18a and 18b.
Der oben erläuterte Tragarm 12 ist an dieser Lagerbüchse 17, insbesondere am Außenumfang von deren Außenhülse 17b angeordnet. Dabei steht der Tragarm 12 radial von der Lagerbüchse 17 ab. The support arm 12 explained above is arranged on this bearing bush 17, in particular on the outer circumference of its outer sleeve 17b. The support arm 12 projects radially from the bearing bush 17.
Der Tragarm 12 kann beispielsweise an einen Außenumfangsabschnitt der Lagerbüchse 17, insbesondere deren Außenhülse 17b, angeschweißt sein, wie dies in Fig. 3 beispielhaft dargestellt ist. Es ist jedoch auch möglich, die Außenhülse 17b und den Tragarm 12 einstückig miteinander auszubilden. The support arm 12 can, for example, be welded to an outer peripheral section of the bearing bush 17, in particular its outer sleeve 17b, as shown by way of example in FIG. 3. However, it is also possible to form the outer sleeve 17b and the support arm 12 in one piece with one another.
Ferner ist es möglich, eine Lagerbüchse 17 in einen Tragarm 12 einzupressen, wozu an dem Tragarm 12 eine entsprechende Aufnahmeöffnung vorgesehen wird. Die eingepresste Lagerbüchse 17 kann die vorgenannten Bestandteile 17a, 17b und 17c aufweisen. Es kann jedoch auch ein Elastomerkörper 17a ohne eine Außenhülse 17b unmittelbar in eine Aufnahmeöffnung am Tragarm 12 eingepresst werden. Furthermore, it is possible to press a bearing bush 17 into a support arm 12, for which purpose a corresponding receiving opening is provided on the support arm 12. The pressed one Bearing bush 17 can have the aforementioned components 17a, 17b and 17c. However, an elastomer body 17a without an outer sleeve 17b can also be pressed directly into a receiving opening on the support arm 12.
Wie insbesondere den Fig. 4 und 5 entnommen werden kann, ist der Tragarm 12 in Einbaulage am Kraftfahrzeug 1 von der Traktionsbatterie 4 weg weisend an dem Lagerkörper 11 , insbesondere der Lagerbüchse 17 desselben, angeordnet. As can be seen in particular from FIGS. 4 and 5, in the installed position on the motor vehicle 1, the support arm 12 is arranged facing away from the traction battery 4 on the bearing body 11, in particular the bearing bush 17 thereof.
Vorzugsweise ist das Aggregatlager 10 in Fahrzeughochrichtung z über dem Lenkgetriebe 6 liegend angeordnet. Eine Längsachse A der Lagerbüchse 17 verläuft dabei in Einbaulage in Fahrzeughochrichtung z über dem Lenkgetriebe 6. The assembly bearing 10 is preferably arranged lying above the steering gear 6 in the vehicle vertical direction z. A longitudinal axis A of the bearing bush 17 runs in the installed position in the vertical direction of the vehicle z above the steering gear 6.
Zudem liegt in Bezug auf die Fahrzeughochrichtung z die Lagerachse A der Lagerbüchse 17 bevorzugt auf einem höheren Niveau als eine Oberkante der Traktionsbatterie 4, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. In addition, with respect to the vehicle vertical direction z, the bearing axis A of the bearing bush 17 is preferably at a higher level than an upper edge of the traction battery 4, as shown in FIG. 4.
Wie bereits erwähnt, steht der Tragarm 12 radial von der Lagerbüchse 17 ab. Die Krafteinleitung des ersten Endabschnitts 13 des Tragarms 12 in die Lagerbüchse 17 kann dabei in einer ersten Ebene E1 senkrecht zur Lagerachse A liegen während die aggregatseitige Krafteinleitung in den zweiten Endabschnitt 14 in einer zweiten Ebene E2 senkrecht zur Lagerachse A angeordnet ist. Vorzugsweise sind die erste Ebene E1 und die zweite Ebene E2 zueinander parallel und weisen zudem einen Versatz a zueinander auf. Dieser Versatz a begünstigt im Crashfall, d.h. bei Einwirkung einer Überlast-Kraft F in Fahrzeuglängsrichtung x ein Brechen oder Ausknicken des Tragarms 12. As already mentioned, the support arm 12 projects radially from the bearing bush 17. The force introduction of the first end section 13 of the support arm 12 into the bearing bush 17 can be in a first plane E1 perpendicular to the bearing axis A, while the unit-side force introduction into the second end section 14 is arranged in a second plane E2 perpendicular to the bearing axis A. Preferably, the first plane E1 and the second plane E2 are parallel to one another and also have an offset a from one another. In the event of a crash, i.e. when an overload force F acts in the vehicle longitudinal direction x, this offset a promotes the support arm 12 breaking or buckling.
Weiterhin kann ein Brechen oder Ausknicken des Tragarms 12 begünstigt werden, indem dieser im Verbindungsbereich 21 zwischen seinem ersten Endabschnitt 13 und seinem zweiten Endabschnitt 14 mit einem S-Schlag ausgebildet wird und damit dort eine Wellung in Bezug auf eine kürzeste Verbindungslinie zwischen dem ersten Endabschnitt 13 und dem zweiten Endabschnitt 14 aufweist. Furthermore, breaking or buckling of the support arm 12 can be promoted by forming an S-shape in the connecting region 21 between its first end section 13 and its second end section 14 and thus creating a corrugation there in relation to a shortest connecting line between the first end section 13 and the second end section 14.
Weiterhin kann an dem Tragarm 12 eine Versteifungsrippe 22 vorgesehen sein, welche sich von dem ersten Endabschnitt 13 zu dem zweiten Endabschnitt 14 erstreckt und gegenüber einer kürzesten Verbindungslinie zwischen dem ersten Endabschnitt 13 und dem zweiten Endabschnitt 14 eine Wellenform aufweist. Dies ermöglicht eine stabilere Abstützung von Betriebskräften, ohne das gewünschte Brechen oder Ausknicken im Crashfall zu beeinträchtigen. Furthermore, a stiffening rib 22 can be provided on the support arm 12, which extends from the first end section 13 to the second end section 14 and has a wave shape compared to a shortest connecting line between the first end section 13 and the second end section 14. This allows for a more stable Supporting operating forces without affecting the desired breaking or buckling in the event of a crash.
Die vorstehend erläuterte Ausgestaltung des Aggregatlagers 10 ermöglicht eine crashweiche Abstützung desselben gegen den Fahrzeugaufbau 3. Durch ein gezielt einstellbares Brechen oder Ausknicken des zugehörigen Tragarms 12 im Crashfall wird eine Beschädigung empfindlicher Komponenten durch den Lagerkörper 11 des Aggregatlagers 10 vermieden. Insbesondere kann eine Traktionsbatterie 4 gegen Beschädigungen durch den Lagerkörper 11 eines in Fahrzeuglängsrichtung x zwischen dem Aggregat 2 und der Traktionsbatterie 4 angeordneten Aggregatlagers 10 geschützt werden. The design of the unit bearing 10 explained above enables crash-soft support of the same against the vehicle body 3. By specifically adjustable breaking or buckling of the associated support arm 12 in the event of a crash, damage to sensitive components by the bearing body 11 of the unit bearing 10 is avoided. In particular, a traction battery 4 can be protected against damage by the bearing body 11 of an assembly bearing 10 arranged in the vehicle longitudinal direction x between the assembly 2 and the traction battery 4.
Aufgrund dieser Maßnahme ist es nicht erforderlich, entsprechende Aggregatlager 10 in Fahrzeugquerrichtung y seitlich außen anzuordnen. Vielmehr ist vorliegend eine Abstützung beispielsweise auch allein über ein zentrales Aggregatlager 10 in Fahrzeugmitte möglich. Due to this measure, it is not necessary to arrange corresponding unit bearings 10 laterally on the outside in the vehicle transverse direction y. Rather, in the present case, support is also possible, for example, solely via a central assembly bearing 10 in the middle of the vehicle.
Überdies kann ein Einbau zusätzlicher Crashelemente zum Schutz der Traktionsbatterie 4 vermieden werden. Furthermore, the installation of additional crash elements to protect the traction battery 4 can be avoided.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung vermeidet somit einen konstruktiven und montagetechnischen Zusatzaufwand, ist kostengünstig und gewichtsparend und kommt ohne zusätzliche Bauteile aus. The design according to the invention thus avoids additional construction and assembly costs, is cost-effective and weight-saving and does not require additional components.
Obgleich das Aggregatlager 10 vorstehend im Zusammenhang mit einem Kraftfahrzeug mit elektrischem Antrieb beschrieben wurde, kann ein solches auch in Kraftfahrzeugen mit anderen Antriebskonzepten, beispielsweise Aggregaten 2 mit Verbrennungsmotor, zum Einsatz kommen, bei welchen empfindliche Komponenten im Crashfall gegen ein Vordringen des Lagerkörpers 11 des Aggregatlagers 10 zusätzlich geschützt werden sollen. Although the unit bearing 10 was described above in connection with a motor vehicle with an electric drive, it can also be used in motor vehicles with other drive concepts, for example units 2 with an internal combustion engine, in which sensitive components protect against the bearing body 11 of the unit bearing from advancing in the event of a crash 10 should be additionally protected.
Die Erfindung wurde vorstehend anhand eines Ausführungsbeispiels und weiterer Abwandlungen näher erläutert. Insbesondere können technische Einzelmerkmale, welche oben im Kontext weiterer Einzelmerkmale erläutert wurden, unabhängig von diesen sowie in Kombination mit weiteren Einzelmerkmalen verwirklicht werden, auch wenn dies nicht ausdrücklich beschrieben ist, solange dies technisch möglich ist. Die Erfindung ist daher ausdrücklich nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel und die Abwandlungen beschränkt, sondern umfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen. The invention was explained in more detail above using an exemplary embodiment and further modifications. In particular, individual technical features, which were explained above in the context of other individual features, can be implemented independently of these and in combination with other individual features, even if this is not expressly described, as long as this is technically possible. The invention is therefore expressly not limited to the described exemplary embodiment and the modifications, but includes all configurations defined by the patent claims.
Bezugszeichenliste Reference symbol list
Kraftfahrzeug 17a Elastomerkörper Aggregat 17b Außenhülse Fahrzeugaufbau 17c Lagerkern a Hilfsrahmen 18 Befestigungskonsole Traktionsbatterie 18a Wange elektrische Leitung 18b Wange Lenkgetriebe 19 Einrichtung zur Befestigung0 Aggregatlager am Fahrzeugaufbau 1 Lagerkörper 20 Befestigungsbolzen 2 Tragarm 21 Verbindungsbereich mit2.1 Finger S-Schlag 2.2 Finger 22 Versteifungsrippe 2.3 Finger a Versatz 3 erster Endabschnitt des x Fahrzeuglängsrichtung Tragarms y Fahrzeugquerrichtung4 zweiter Endabschnitt des z Fahrzeughochrichtung Tragarms A Längsachse der Lagerbüchse5 Einrichtungen zur Befestigung E1 erste Ebene des Aggregats E2 zweite Ebene 6 Befestigungsbolzen F Kraft 7 Lagerbüchse FQ induzierte Last, Kraft in Fahrzeugquerrichtung Motor vehicle 17a Elastomer body unit 17b Outer sleeve vehicle body 17c Bearing core a Subframe 18 Fastening bracket traction battery 18a Cheek electrical cable 18b Cheek steering gear 19 Device for fastening0 Aggregate bearing on the vehicle body 1 Bearing body 20 Fastening bolts 2 Support arm 21 Connection area with 2.1 Finger S-hit 2.2 Finger 22 Stiffening rib 2.3 Finger a Offset 3 first end section of the x vehicle longitudinal direction support arm y vehicle transverse direction4 second end section of the z vehicle vertical direction support arm A longitudinal axis of the bearing bush5 devices for fastening E1 first level of the unit E2 second level 6 fastening bolts F force 7 bearing bush FQ induced load, force in the vehicle transverse direction

Claims

Patentansprüche Aggregatlager (10) zur Abstützung eines Aggregats (2) gegen einen Fahrzeugaufbau (3), umfassend: einen Lagerkörper (11) zur Abstützung gegen den Fahrzeugaufbau (3), gekennzeichnet durch einen Tragarm (12) mit einem ersten Endabschnitt (13) und einem zweiten Endabschnitt (14), wobei der Tragarm (12) mit seinem ersten Endabschnitt (13) an den Lagerkörper (11) anschließt und an seinem zweiten Endabschnitt (14) Einrichtungen (15) zur Befestigung des Aggregats (2) aufweist, wobei der Tragarm (12) zwischen dem ersten Endabschnitt (13) und dem zweiten Endabschnitt (14) derart ausgebildet ist, dass der Tragarm (12) unter Einwirkung einer Kraft (F) in Richtung von dem zweiten Endabschnitt (13) zu dem ersten Endabschnitt (14) bei Überschreiten einer vorgegebenen Schwelle für die Kraft (F) bricht oder ausknickt. Aggregatlager (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der T ragarm (12) mehrere Finger (12.1 ,12.2,12.3) mit separaten Einrichtungen (15) zur Befestigung des Aggregats (2) aufweist. Aggregatlager (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragarm (12) aus einer Druckgusslegierung hergestellt ist oder aus Kunststoff hergestellt ist. Aggregatlager (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragarm (12) aus Blech hergestellt ist. Aggregatlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragarm (12) in einem Verbindungsbereich (21) zwischen seinem ersten Endabschnitt (13) und einen seinem zweiten Endabschnitt (14) mit einem S-Schlag ausgebildet ist. Aggregatlager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Tragarm (12) eine Versteifungssicke (22) vorgesehen ist, welche sich von dem ersten Endabschnitt (13) zu dem zweiten Endabschnitt (14) erstreckt und gegenüber einer kürzesten Verbindungslinie zwischen dem ersten Endabschnitt (13) und dem zweiten Endabschnitt (14) eine Wellenform aufweist. Aggregatlager (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerkörper (11) eine Lagerbüchse (17) aufweist und der Tragarm (12) an dieser Lagerbüchse (17) angeordnet ist, wobei der Tragarm (12) radial von der Lagerbüchse (17) absteht. Aggregatlager (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragarm (12) an die Lagerbüchse (17) angeschweißt ist oder die Lagerbüchse (17) in den Tragarm (12) eingepresst ist. Aggregatlager (10) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbüchse (17) eine Lagerachse (A) aufweist, die Krafteinleitung des ersten Endabschnitts (13) in die Lagerbüchse (17) in einer ersten Ebene (E1) senkrecht zur Lagerachse (A) angeordnet ist, die aggregatseitige Krafteinleitung in den zweiten Endabschnitt (14) in einer zweiten Ebene (E2) senkrecht zur Lagerachse (A) angeordnet ist und die erste Ebene (13) und die zweite Ebene (14) zueinander parallel sind und einen Versatz (a) zueinander aufweisen. Aggregatlager (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerkörper (11) eine Befestigungskonsole (18) aufweist, welche Einrichtungen (19) zur Befestigung am Fahrzeugaufbau (3) aufweist und dass die Lagerbüchse (17) an der Befestigungskonsole (18) abgestützt ist. Aggregatlager nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbüchse (17) unter Zwischenschaltung eines Elastomerkörpers (17a) elastisch an der Befestigungskonsole (18) abgestützt ist. Kraftfahrzeug (1), umfassend ein Aggregat (2) für den Antrieb des Kraftfahrzeugs (1), einen Fahrzeugaufbau (3), und eine Traktionsbatterie (4), gekennzeichnet durch ein Aggregatlager (2) nach einem der vorgenannten Ansprüche, über welches das Aggregat (2) am Fahrzeugaufbau (3) abgestützt ist, wobei das Aggregatlager (10) zwischen dem Aggregat (2) und der T raktionsbatterie (4) angeordnet ist. Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragarm (12) von der Traktionsbatterie (4) weg weisend an dem Lagerkörper (11) angeordnet ist. Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Aggregatlager (10) in Fahrzeughochrichtung (z) über einem Lenkgetriebe (6) liegend angeordnet ist. Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungskonsole (18) des Lagerkörpers (11) das Lenkgetriebe (6) überbrückt und in Fahrzeuglängsrichtung (x) sowohl vor als auch hinter dem Lenkgetriebe (6) an einem Hilfsrahmen (3a) des Fahrzeugaufbaus (3) festgelegt ist. Claims Aggregate bearing (10) for supporting an assembly (2) against a vehicle body (3), comprising: a bearing body (11) for supporting against the vehicle body (3), characterized by a support arm (12) with a first end section (13) and a second end section (14), wherein the support arm (12) connects to the bearing body (11) with its first end section (13) and has devices (15) at its second end section (14) for fastening the unit (2), the Support arm (12) between the first end section (13) and the second end section (14) is designed in such a way that the support arm (12) moves under the action of a force (F) in the direction from the second end section (13) to the first end section (14 ) breaks or buckles when a predetermined threshold for the force (F) is exceeded. Aggregate bearing (10) according to claim 1, characterized in that the support arm (12) has several fingers (12.1, 12.2, 12.3) with separate devices (15) for fastening the aggregate (2). Aggregate bearing (10) according to claim 1 or 2, characterized in that the support arm (12) is made from a die-cast alloy or is made from plastic. Aggregate bearing (10) according to claim 1 or 2, characterized in that the support arm (12) is made of sheet metal. Aggregate bearing according to one of claims 1 to 4, characterized in that the support arm (12) is designed with an S-shape in a connection region (21) between its first end section (13) and its second end section (14). Aggregate bearing according to one of claims 1 to 5, characterized in that a stiffening bead (22) is provided on the support arm (12), which extends from the first end section (13) to the second end section (14) and opposite a shortest connecting line between the first end section (13) and the second end section (14) have a wave shape. Aggregate bearing (10) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the bearing body (11) has a bearing bush (17) and the support arm (12) is arranged on this bearing bush (17), the support arm (12) extending radially from the bearing bush (17) protrudes. Aggregate bearing (10) according to claim 7, characterized in that the support arm (12) is welded to the bearing bush (17) or the bearing bush (17) is pressed into the support arm (12). Aggregate bearing (10) according to claim 7 or 8, characterized in that the bearing bush (17) has a bearing axis (A), the force introduction of the first end section (13) into the bearing bush (17) in a first plane (E1) perpendicular to the bearing axis (A) is arranged, the force introduction on the unit side into the second end section (14) is arranged in a second plane (E2) perpendicular to the bearing axis (A) and the first plane (13) and the second plane (14) are parallel to one another and one Have offset (a) to each other. Aggregate bearing (10) according to one of claims 7 to 9, characterized in that the bearing body (11) has a fastening bracket (18) which has devices (19) for fastening to the vehicle body (3) and that the bearing bush (17) on the Fastening console (18) is supported. Aggregate bearing according to claim 10, characterized in that the bearing bushing (17) is elastically supported on the fastening bracket (18) with the interposition of an elastomer body (17a). Motor vehicle (1), comprising a unit (2) for driving the motor vehicle (1), a vehicle body (3), and a traction battery (4), characterized by a unit bearing (2) according to one of the preceding claims, via which the unit (2) is supported on the vehicle body (3), the unit bearing (10) being arranged between the unit (2) and the traction battery (4). Motor vehicle (1) according to claim 12, characterized in that the support arm (12) is arranged on the bearing body (11) facing away from the traction battery (4). Motor vehicle (1) according to claim 12 or 13, characterized in that the assembly bearing (10) is arranged lying above a steering gear (6) in the vehicle vertical direction (z). Motor vehicle (1) according to claim 14, characterized in that the fastening bracket (18) of the bearing body (11) bridges the steering gear (6) and in the vehicle longitudinal direction (x) both in front of and behind the steering gear (6) on an auxiliary frame (3a) of the vehicle body (3).
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