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Dokumentenidentifikation DE102004058125A1 08.06.2006
Titel Lagereinrichtung für eine Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs
Anmelder Dr.Ing.h.c. F. Porsche AG, 70435 Stuttgart, DE
Erfinder Gebhardt, Rainer, 71384 Weinstadt, DE;
Kappich, Joachim, 75378 Bad Liebenzell, DE
DE-Anmeldedatum 02.12.2004
DE-Aktenzeichen 102004058125
Offenlegungstag 08.06.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 08.06.2006
IPC-Hauptklasse B60K 5/12(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Lagereinrichtung für eine Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs, mit zumindest einer Motorlagerung und zumindest einer Getriebelagerung, welche Motorlagerung eine karosserieseitige Aufnahme, ein in der Aufnahme angeordnetes motorseitiges Lagerauge mit einer Durchtrittsöffnung, ein in der Durchtrittsöffnung angeordnetes elastisches Lagerelement für eine Rolldämpfung um eine Rollachse der Antriebseinheit und wenigstens ein Befestigungselement aufweist, welches Befestigungselement das Lagerauge und das Lagerelement in axialer Richtung der Durchtrittsöffnung durchsetzt und mit seinen beiden Enden an der Aufnahme befestigt ist.
Für eine Optimierung der Lagereinrichtung (10) ist vorgesehen, dass die Motorlagerung (11) zusätzlich zur Rolldämpfung eine - in axialer Richtung (AR) der Durchtrittsöffnung (20) gesehen - Axialdämpfereinrichtung (23) aufweist, die auf oder benachbart zu der Rollachse (RA) der Antriebseinheit (6) liegt.

Beschreibung[de]

Bei der Erfindung wird ausgegangen von einer Lagereinrichtung für eine Antriebseineinheit eines Kraftfahrzeugs, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine gattungsbildende Lagereinrichtung für eine Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs ist aus der DE 195 18 576 C1 bekannt. Die Lagereinrichtung verbindet die Antriebseinheit mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs. Hierfür ist zumindest eine Motorlagerung an der Stirnseite des Motors der Antriebseinheit angeordnet. Ferner umfasst die Lagereinrichtung zwei Getriebelagerungen, die mit Abstand zur Motorlagerung liegen. Die Motorlagerung selbst weist eine karosserieseitige Aufnahme auf, in der ein motorseitiges Lagerauge angeordnet ist. Die Aufnahme besitzt zwei mit Abstand zueinander angeordnete Schenkel, so dass sich die Aufnahme gabelförmig darstellt. Die Aufnahme kann von einer karosserieseitig anbringbaren Trägerplatte ausgehen. Das Lagerauge der Motorlagerung besitzt eine Durchgangsöffnung und kann von einer motorseitig befestigbaren Lagerplatte ausgehen. In die Durchtrittsöffnung ist ein elastisches Lagerelement eingesetzt, und zumindest ein Befestigungsmittel durchsetzt das Lagerauge und das Lagerelement in axialer Richtung der Durchtrittsöffnung, wobei das Befestigungselement mit seinen Enden an der Aufnahme fixiert ist.

Die Wirkungsweise einer derartigen Lagereinrichtung ist in der DE 43 07 999 A1 beschrieben. Eine so in der Karosserie eines Kraftfahrzeugs gehaltene Antriebseinheit dient somit insbesondere als Tilger für Karosserieschwingungen, die im Fahrbetrieb durch Fahrbahnunebenheiten angeregt werden. Es ist daraus im übrigen bekannt, die stirnseitige Motorlagerung auf der geneigten Rollachse des Motors anzuordnen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lagereinrichtung der eingangs genannten Art zu optimieren.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Lagereinrichtung, die die in Anspruch 1 genannten Merkmale umfasst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, dass bei einer Schwingungsanregung des Motors in einer axialen Richtung die Dämpfung verbessert ist, wobei sich die axiale Richtung auf die Durchtrittsöffnung des Lagerauges bezieht und quer zur Rollachse der Antriebseinheit verlaufen kann. Insbesondere bei Fahrbahnen mit Unebenheiten kommt es neben der Anregung der Antriebseinheit um die Rollachse auch zu einer Anregung in Querrichtung dazu, also beispielsweise parallel zu einer Fahrzeugquerachse, die somit parallel zu der axialen Richtung der Durchtrittsöffnung verläuft. Durch Einsatz der erfindungsgemäßen Axialdämpfereinrichtung kann die Anregung des Motors in dieser axialen Richtung bedämpft werden, wobei durch die Anordnung der Axialdämpfereinrichtung auf oder benachbart zur Rollachse die Axialdämpfereinrichtung die Dämpfung um die Rollachse nicht oder lediglich gering beeinflusst. Die Dämpfung um die Rollachse wird somit hauptsächlich von dem in dem Lagerauge angeordneten Lagerelement übernommen.

Gemäß einer in Anspruch 2 angegebenen Weiterbildung der Erfindung arbeitet die Axialdämpfereinrichtung mit amplitudenabhängiger Dämpfung, wobei insbesondere in bevorzugter Ausführungsform nach Anspruch 3 die Dämpfung mit steigender Amplitude ansteigt. Ein geeigneter Dämpfungswerkstoff ist unter der Bezeichnung Cellasto® von der Firma Elastogran® bekannt.

Ein Ausführungsbeispiel, das in Anspruch 5 angegeben ist, zeichnet sich durch einen einfachen Aufbau aus, bei dem gegenüber der Ausführung im Stand der Technik lediglich die Schenkel der Aufnahme für das Lagerauge verlängert und am Lagerauge die Radialfortsätze angebracht sind. Jeweils zwischen einem der Schenkel und einem der Radialfortsätze ist ein, insbesondere plattenförmig ausgebildeter, Axialdämpfer aus dem vorstehend genannten Dämpfungswerkstoff angeordnet.

Nach einem in Anspruch 7 angegebenen Ausführungsbeispiel wird ein gedämpfter Anschlag für die Motorlagerung bereitgestellt, welcher die Drehbewegung der Antriebseinheit um die Rollachse dämpfend begrenzt.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Zeichnung nachfolgend erläutert. Es zeigen:

1 ausschnittweise ein Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinheit und

2 eine Motorlagerung einer Lagereinrichtung für die Antriebseinheit nach 1.

Ausschnittweise ist in 1 ein Kraftfahrzeug 1, insbesondere Personenwagen, mit Rahmenteilen 2, 3 und 4 einer Karosserie 5 gezeigt. Die Rahmenteile 2 und 3 stellen so genannte Längsträger und das Rahmenteil 4 einen Querträger bzw. eine Trennwand dar. Bei dem Kraftfahrzeug 1 handelt es sich vorzugsweise um einen Sportwagen, bei dem außerdem eine Antriebseinheit 6 vorzugsweise in Mittelmotoranordnung platziert ist. Bei dieser Anordnung ist ein Motor 7 – bezogen auf eine Vorwärtsfahrtrichtung FR – hinter dem Rahmenteil 4 und vor einer angetriebenen Hinterachse 8 angeordnet. Die Antriebseinheit 6 weist neben dem Motor 7 noch ein daran angeflanschtes Getriebe 9 auf. Innerhalb der Karosserie 5 ist die Antriebseinheit 6 über eine Lagereinrichtung 10 an den Rahmenteilen 2, 3, 4 gehalten, welche Lagereinrichtung zumindest eine Motorlagerung 11 sowie beispielsweise zwei Getriebelagerungen 12 aufweist.

Die Lagereinrichtung 10 wird nachfolgend anhand der 1 und 2 näher beschrieben. Die Motorlagerung 11 ist zwischen einer Stirnseite 13 eines Gehäuses des Motors 7 und dem Rahmenteil 4 angebracht. Sie besitzt eine karosserieseitige Trägerplatte 14, die mit dem Rahmenteil 4 verbunden ist, beispielsweise durch hier nicht gezeigte Schrauben. An der Trägerplatte 14 wird eine motorseitige Lagerplatte 15 angebunden, wobei die motorseitige Lagerplatte 15 an der Stirnseite 13 des Motors 7 befestigt oder daran ausgebildet ist. Die Trägerplatte 14 besitzt eine Aufnahme 16, die durch zwei beabstandet zueinander liegenden Schenkeln 17 und 18 als gabelförmige Aufnahme 16 realisiert ist. Dazwischen ist ein von der motorseitigen Lagerplatte 15 ausgehendes Lagerauge 19 aufgenommen, das eine Durchtrittsöffnung 20 aufweist, in die ein elastisches Lagerelement 21, beispielsweise ein Gummielement, als Dämpfungselement eingesetzt ist. Für eine Verbindung zwischen Trägerplatte 14 und Lagerplatte 15 ist zumindest ein Befestigungselement 22 vorgesehen, welches das Lagerauge 19 und das in der Durchtrittsöffnung 20 eingesetzte Lagerelement 21 in axialer Richtung AR durchsetzt. Die axiale Richtung AR verläuft parallel zu einer Fahrzeugquerachse FQ, zu der überdies das Rahmenteil 4 parallel verläuft. Die axiale Richtung AR kann definitionsgemäß mit einer Querrichtung QR – bezogen auf eine Rollachse RA der Antriebseinheit – zusammenfallen. Mit seinen beiden Enden ist das zumindest eine Befestigungselement 22 jeweils an den Schenkeln 17 und 18 der gabelförmigen Aufnahme 16 fixiert bzw. sicher gehalten. Als Befestigungselement 22 wird insbesondere eine Schraube mit Mutter verwendet.

Damit die Motorlagerung 11 bei Anregung in axialer Richtung AR, also beispielsweise in der Querrichtung QR eine höhere Dämpfung aufweist, ist eine Axialdämpfereinrichtung 23 vorgesehen. Diese wird gebildet durch von dem Lagerauge 19, vorzugsweise einstückig, ausgehende Radialfortsätze 24 und 25, die randseitig bzw. endseitig an dem Lagerauge 19 angebracht sind. Die Radialfortsätze 24 und 25 erstrecken sich somit parallel und mit Abstand zueinander und können über einen Quersteg 26 miteinander verbunden sein. Die Radialfortsätze 24 und 25 sind bezüglich der gleichgerichteten, über das Lagerauge hinausragenden und damit verlängerten Schenkeln 17 und 18 parallel und mit Abstand RR angeordnet, so dass jeweils zwischen einem der Schenkel 17 bzw. 18 und dem zugeordneten Radialfortsatz 24 bzw. 25 ein Axialdämpfer 27 eingebracht werden kann, die jeweils als Platte ausgeführt sind. Die Axialdämpfereinrichtung 23 liegt mithin außerhalb der Aufnahme 16 bzw. des Lagerauges 19 und demnach mit Abstand zu dem Lagerauge 19, insbesondere darüber. Die Axialdämpfer 27 sind vorzugsweise so positioniert und ausgebildet, dass sie zusätzlich auf dem jeweiligen die Durchtrittsöffnung 20 begrenzenden umlaufenden Randstreifen 28 des Lagerauges 19 und einer Innenseite 29 des Schenkels 17 bzw. 18, insbesondere spielfrei, mit einem Abschnitt 30 anliegen, der in 2 gestrichelt eingezeichnet ist. Die Axialdämpfer 27 als Einleger sind aus einem elastischen Dämpfungswerkstoff hergestellt und sie wirken in der axialen Richtung AR als Axialdämpfer, wobei als Dämpfungswerkstoff vorzugsweise ein federelastischer Werkstoff mit amplitudenabhängiger Dämpfung verwendet wird, der insbesondere eine ansteigende Dämpfung bei steigender Amplitude aufweist. Die Axialdämpfer 27 können in der axialen Richtung AR spielfrei zwischen dem jeweiligen Randstreifen 28 und der Innenseite 29 angeordnet sein. Denkbar wäre es, das gummielastische Lagerelement 21 und die Axialdämpfer 27 einstückig zu realisieren.

Um die Wirkungsweise der Axialdämpfereinrichtung 23 zu optimieren, kann vorgesehen sein, dass diese auf oder benachbart zu der Rollachse RA der Antriebseinheit 6 liegt, also die Rollachse RA ggf. mittig zwischen den beiden Radialfortsätzen 24 und 25 vorläuft oder die Radialfortsätze darunter liegen. Die Rollachse RA kann in einer Ausführungsform durch die Motorlagerung 11 verlaufen und das Lagerauge 19 durchsetzen, so dass die Axialdämpfer 27 oberhalb der Rollachse RA liegen. Die Rollachse RA kann innerhalb einer von der Motorlagerung 11 und den Getriebelagerungen 12 aufgespannten Ebene (nicht dargestellt) liegen, wobei dies nicht zwingend vorgesehen sein muss. Vielmehr ist die Lage der Rollachse RA Abhängig einerseits von der Positionierung der Motorlagerung 11 und der Getriebelagerung 12 und andererseits von der Gewichtsverteilung innerhalb der Antriebseinheit 6, insbesondere des Motors 7, und kann zusätzlich durch vom betriebenen Motor 7 erzeugten Massenkräften bzw. Momenten beeinflusst sein. Die Rollachse RA verläuft quer, insbesondere rechtwinklig zur Fahrzeugquerachse FQ bzw. kann diese schneiden. Überdies kann die Rollachse RA – wie im Stand der Technik bekannt – geneigt verlaufen.

Die Motorlagerung 11 hat folgende Funktion: Für die Dämpfung einer Bewegung der Antriebseinheit 6 um die Rollachse ist das somit als Rolldämpfer wirkende Lagerelement 21 vorgesehen, wobei die Bewegung um die Rollachse RA durch die Abschnitte 30 der Axialdämpfer 27 gedämpft beschränkt sein kann, um ein Anschlagen der Randstreifen 28 des Lagerauges 19 an den Schenkeln 17 bzw. 18 zu vermeiden. Für eine Dämpfung in der axialen Richtung AR sind die Axialdämpfer 27 zuständig, die die Rolldämpfung nicht oder nur gering beeinflussen, insbesondere dann, wenn die sie auf Höhe der Rollachse RA liegen.


Anspruch[de]
  1. Lagereinrichtung für eine Antriebseineinheit eines Kraftfahrzeugs, mit zumindest einer Motorlagerung und zumindest einer Getriebelagerung, welche Motorlagerung eine karosserieseitige Aufnahme, ein in der Aufnahme angeordnetes motorseitiges Lagerauge mit einer Durchtrittsöffnung, ein in der Durchtrittsöffnung angeordnetes elastisches Lagerelement für eine Rolldämpfung um eine Rollachse der Antriebseinheit und wenigstens ein Befestigungselement aufweist, welches Befestigungselement das Lagerauge und das Lagerelement in axialer Richtung der Durchtrittsöffnung durchsetzt und mit seinen beiden Enden an der Aufnahme befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorlagerung (11) zusätzlich zur Rolldämpfung eine – in axialer Richtung (AR) der Durchtrittsöffnung (20) gesehen – Axialdämpfereinrichtung (23) aufweist, die auf oder benachbart zu der Rollachse (RA) der Antriebseinheit (6) liegt.
  2. Lagereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialdämpfereinrichtung (23) eine amplitudenabhängige Dämpfung aufweist.
  3. Lagereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die amplitudenabhängige Dämpfung mit steigender Amplitude ansteigt.
  4. Lagereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (16) gabelförmig mit zwei Schenkeln (17, 18) ausgebildet ist, zwischen denen das Lagerauge (19) liegt.
  5. Lagereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Lagerauge (19) Radialfortsätze (24, 25) ausgehen, die parallel und mit Abstand (RR) zu den verlängerten Schenkel (17, 18) verlaufen, und dass zwischen jeweils einem der Schenkel (17, 18) und dem zugeordneten Radialfortsatz (24, 25) ein Axialdämpfer (27) angeordnet ist.
  6. Lagereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialdämpfer (27) als Platte ausgebildet sind.
  7. Lagereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jedem Schenkel (17, 18) und jeweils einem die Durchtrittsöffnung (20) umgebenden, dem zugeordneten Schenkel (17, 18) zugewandt liegender Randstreifen (28) des Lagerauges (19) ein Abschnitt (30) des Axialdämpfers (30) angeordnet ist.
  8. Lagereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialdämpfereinrichtung (23) zu dem Lagerelement (21) mit Abstand angeordnet ist.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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