DE102018201179A1 - Lageranordnung eines elektromotorischen Antriebsaggregats an einem Achsträger eines Fahrzeugs - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung eines elektromotorischen Antriebsaggregats an einem Achsträger eines Fahrzeugs, welcher Achsträger an zwei Aufbau-Längsträgern des Fahrzeugs befestigt ist und zumindest drei Lager für das Antriebsaggregat trägt, wobei ein linksseitiges Lager und ein rechtsseitiges Lager für das Antriebsaggregat jeweils über eine Zusatzstrebe am jeweils benachbarten Aufbau-Längsträger abgestützt ist. Die Zusatzstrebe ist an der der Fahrbahn abgewandten Oberseite einer hülsenförmigen Aufnahme für das Antriebsaggregat-Lager befestigt, welche hülsenförmige Aufnahme eine in Fahrzeug-Querrichtung ausgerichtete Rotationsachse besitzt. Vorzugsweise ist die Zusatzstrebe V-förmig oder Y-förmig mit zwei am Aufbau-Längsträger befestigten Armen ausgebildet.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung eines elektromotorischen Antriebsaggregats an einem Achsträger eines Fahrzeugs, welcher Achsträger an zwei Aufbau-Längsträgern des Fahrzeugs befestigt ist und zumindest drei Lager für das Antriebsaggregat trägt.
• Ein elektromotorisches Fahrzeug-Antriebsaggregat, welches quasi als Baueinheit auch ein dem Elektromotor nachgeschaltetes Getriebe umfassen kann, ist zum einen relativ schwer und besitzt zum anderen ein völlig anderes Frequenzverhalten, d.h. Verhalten bezüglich Schwingungsanregung und Schwingungsübertragung, als die bislang üblichen Verbrennungsmotoren, welche als Antriebsaggregat auf einem Achsträger, insbesondere Vorderachsträger des Fahrzeugs, gelagert waren. Die Gestaltung des Fahrzeug-Unterbaus, insbesondere eines Achsträgers und die Lagerung eines Fahrzeug-Antriebsaggregats auf einem solchen soll mit der Umstellung von Verbrennungsmotoren auf Elektromotoren jedoch nicht signifikant geändert werden, da die bestehende Technologie beispielsweise hinsichtlich des Crashverhaltens aufwändigst optimiert wurde.
• Nun hat sich gezeigt, dass das akustische Verhalten eines auf einem Achsträger in zumindest drei, im Hinblick auf die herrschenden Kräfte gegebenenfalls auch in vier (näherungsweise symmetrisch angeordneten) Lagern abgestützten elektromotorischen Antriebsaggregats unbefriedigend ist. Hierbei werden zu viele Störgeräusche bzw. Schwingungen in den Fahrzeug-Aufbau eingeleitet, was auch durch eine geeignete Abstimmung der einzelnen Lager nicht behoben werden kann.
• Eine Abhilfemaßnahme für diese geschilderte Problematik aufzuzeigen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
  Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs und ist für eine Lageranordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass ein linksseitiges Lager und ein rechtsseitiges Lager für das Antriebsaggregat jeweils über eine Zusatzstrebe am jeweils benachbarten Aufbau-Längsträger abgestützt ist. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.
• Es hat sich gezeigt, dass eine zusätzliche Abstützung zumindest zweier Lager des elektromotorischen Antriebsaggregates direkt an den Aufbau-Längsträgern des Fahrzeugs die sog. dynamische Anbindungssteifigkeit der Lagerung erheblich erhöht, wodurch die akustische Isolationseigenschaft der jeweiligen Lager und damit auch der gesamten Lagerung signifikant verbessert wird. Dank dieser verbesserten akustischen Isolation können der störende Schwingungseintrag und insbesondere auch die Geräuschübertragung vom Elektromotor in den Fahrzeug-Aufbau deutlich reduziert werden. Dies ist insofern zunächst überraschend, als das jeweilige Lager erfindungsgemäß zusätzlich über die Zusatzstrebe am Fahrzeug-Aufbau abgestützt ist und somit ein weiterer zusätzlicher Übertragungsweg für Schwingungen geschaffen ist, jedoch verbessert diese zusätzliche Abstützung eben die akustische Isolationseigenschaft der jeweiligen (beiden) Lager.
• In einer möglichen Ausführungsform ist die Zusatzstrebe an der der Fahrbahn abgewandten Oberseite einer hülsenförmigen Aufnahme für das Antriebsaggregat-Lager befestigt und erstreckt sich zumindest annähernd horizontal von hier aus zum Aufbau-Längsträger hin. Dabei kann in diese Zusatzstrebe ein gewisser Absatz oder eine kleine Stufe eingearbeitet sein, um einen Höhenversatz zwischen der Oberseite der genannten Aufnahme und beispielsweise der Oberseite des genannten Längsträgers auszugleichen und/oder um gegebenenfalls Bauraumprobleme zu lösen. Im übrigen kann die hülsenförmige Aufnahme vorzugsweise eine in Fahrzeug-Querrichtung ausgerichtete Rotationsachse besitzen und über ihre Unterseite am Achsträger abgestützt sein; eine andere Ausrichtung der Achse der Aufnahme beispielsweise in Fahrzeug-Längsrichtung ist aber ebenso möglich ohne sich auf die hervorragende Wirkung der erfindungsgemäßen Zusatzstrebe(n) auszuwirken.
• Indem die Zusatzstrebe (in Aufsicht auf die Fahrbahn betrachtet) annährend V-förmig oder V-förmig gestaltet ist und somit zwei Arme aufweist, welche winkelig zur Fahrzeug-Querrichtung verlaufen, und mit diesen beiden Armen am Aufbau-Längsträger befestigt ist, erfolgt eine bestmögliche Abstützung des Lagers bzw. der Lageraufnahme nicht nur in Fahrzeug-Querrichtung, sondern auch in Fahrzeug-Längsrichtung. Es kann jedoch im Falle eines Fahrzeug-Crashs, d.h. eines Aufpralls des Fahrzeugs auf einem Hindernis solchermaßen, dass der Achsträger und/oder der bzw. die Aufbau-Längsträger zumindest geringfügig in Fahrzeug-Längsrichtung verlagert oder verformt werden, zur Gewährleistung der Sicherheit der Fahrzeug-Insassen erforderlich sein, diese zusätzliche Abstützung der Lager zu lösen oder zu trennen. Hierfür kann die Zusatzstrebe und/oder deren Befestigung eine entsprechende Schwachstelle aufweisen, wofür entsprechende Ausgestaltungen dem Fachmann grundsätzlich bekannt sind.
• Die beigefügte einzige Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel in isometrischer Darstellung.
• Mit der Bezugsziffer 1a ist ein linksseitiger Aufbau-Längsträger und mit der Bezugsziffer 1b ein rechtsseiger Aufbau-Längsträger eines Kraftfahrzeugs, insbesondere Personenkraftwagens gekennzeichnet, von welchem ein Teil des Vorderbaus, d.h. ein Teil im Bereich der vorderen Fahrzeugachse dargestellt ist. Von diesem Vorderbau sind nur die hier wesentlichen Bestandteile einzeln genannt. So ist weiterhin - wie grundsätzlich üblich - ein Achsträger 2 vorgesehen, welcher seinerseits aus einer (in Fahrzeug-Fahrtrichtung betrachtet) vorderen Querbrücke 2c, einer hinteren Querbrücke 2d und zwei seitlichen Längsbrücken 2a, 2b besteht, wobei hier weitere (nicht näher bezeichnete) Stützstreben sowie ein dem Fachmann bekanntes sog. Schubfeld 2e am Achsträger 2 vorgesehen bzw. befestigt sind.
• An seinen vier Eckbereichen bzw. dort vorgesehene und mit den genannten Brücken 2a - 2d geeignet verbundenen Eckelementen ist der Achsträger 2 von unten, d.h. von der Fahrbahn her an den beiden Aufbau-Längsträgern 1a, 1b befestigt bzw. gelagert, und zwar über Lager 3. Wie üblich ist der Achsträger 2 weiterhin mit nicht näher bezeichneten Aufnahmen für Lager von radführenden Lenkern (nicht dargestellt, d dem Fachmann bekannt) versehen.
• Auf der der Fahrbahn abgewandten Oberseite des Achsträgers 2 sind hier vier Lager 4a - 4d bzw. Aufnahmen 4a - 4d für Lager vorgesehen, in welchen ein nicht gezeigtes elektromotorisches Antriebsaggregat des Fahrzeugs gelagert bzw. insbesondere am Achsträger 2 abgestützt ist. Zwei dieser Aufnahmen 4a, 4b sind in Fahrtrichtung betrachtet vorne liegend, nämlich auf der vorderen Querbrücke 2c jeweils nahe eines der Aufbau-Längsträger 1a, 1b abgestützt und zwei weitere Aufnahmen 4c, 4d sind in Fahrtrichtung betrachtet hinten liegend, nämlich im Bereich der hinteren Querbrücke 2d nahe eines der Aufbau-Längsträger 1a, 1b abgestützt. Jede Lager-Aufnahme 4a - 4d ist in Form einer kreiszylindrischen Hülse mit in Fahrzeug-Querrichtung ausgerichteter Zylinderachse bzw. Rotationsachse ausgebildet, in welche ein im Wesentlichen übliches Gummilager (nicht gezeigt) eingesteckt ist, in dem dann jeweils eine Stütze des elektromotorischen Antriebsaggregats gelagert bzw. abgestützt ist.
• Während die beiden hinteren Lager-Aufnahmen 4c, 4d quasi in die Längsbrücken 2a bzw. 2b und in die hintere Querbrücke 2d eingeformt sind, sind die beiden vorderen Lager-Aufnahmen 4a, 4b über Stützen 5 auf der vorderen Querbrücke 2c und der jeweils zugewandten Längsbrücke 2a bzw. 2b des Achsträgers 2 nach unten hin abgestützt. Zusätzlich ist an der dem Achsträger 2 gegenüberliegenden Oberseite jeder vorderen Lager-Aufnahme 4a, 4b eine Zusatzstrebe 6 befestigt, deren anderes Ende bzw. deren beide anderen Enden aufgrund von deren V-förmiger Formgebung an der Oberseite des benachbarten Aufbau-Längsträgers 1a bzw. 1b befestigt ist bzw. sind. Die jeweiligen Befestigungen sind vorliegend lösbar mittels Schrauben ausgebildet. Die Funktion dieser Zusatzstreben 6 wurde vor der Figurenbeschreibung ausführlich beschrieben.
• Wie ersichtlich ist jeder der beiden Arme der V-förmigen Zusatzstreben 6 leicht gestuft ausgeführt, um den Höhenunterschied zwischen der Oberseite der jeweiligen Lager-Aufnahme 4a, 4b und dem Aufbau-Längsträger 1a 1b auszugleichen. Weiterhin erkennt man, dass jeder der Arme einen annähernd u-förmigen Querschnitt aufweist, da seitlich nach oben abragende Stege vorgesehen sind. Damit Wasser, welches sich in dieser quasi „Badewannen-Form“ der einzelnen Arme bzw. der Zusatzstreben 6 ablaufen kann, können in diesen geeignete Ablauföffnungen (nicht gezeigt) vorgesehen sein.

Claims (6)

1. Lageranordnung eines elektromotorischen Antriebsaggregats an einem Achsträger (2) eines Fahrzeugs, welcher Achsträger (2) an zwei Aufbau-Längsträgern (1a, 1b) des Fahrzeugs befestigt ist und zumindest drei Lager (4a - 4d) für das Antriebsaggregat trägt, dadurch gekennzeichnet, dass ein linksseitiges Lager (4a) und ein rechtsseitiges Lager (4b) für das Antriebsaggregat jeweils über eine Zusatzstrebe (6) am jeweils benachbarten Aufbau-Längsträger (1a, 1b) abgestützt ist.
2. Lageranordnung nach Anspruch 1, wobei die Zusatzstrebe (6) an der der Fahrbahn abgewandten Oberseite einer hülsenförmigen Aufnahme (4a, 4b) für das Antriebsaggregat-Lager (4a, 4b) befestigt ist.
3. Lageranordnung nach Anspruch 2, wobei die hülsenförmige Aufnahme eine in Fahrzeug-Querrichtung ausgerichtete Rotationsachse besitzt.
4. Lageranordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Zusatzstrebe (6) V-förmig oder Y-förmig mit zwei am Aufbau-Längsträger (1a, 1b) befestigten Armen ausgebildet ist.
5. Lageranordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Zusatzstrebe (6) und/oder deren Befestigung eine Schwachstelle zum Lösen der zusätzlichen Abstützung im Falle eines Fahrzeug-Crashs aufweist.
6. Lageranordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Zusatzstrebe (6) eine Ablauföffnung für sich gegebenenfalls auf der Zusatzstrebe ansammelndes Wasser aufweist.

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