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DE102023127427A1 - Vehicle and aggregate storage for such a vehicle - Google Patents

Vehicle and aggregate storage for such a vehicle Download PDF

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DE102023127427A1
DE102023127427A1 DE102023127427.9A DE102023127427A DE102023127427A1 DE 102023127427 A1 DE102023127427 A1 DE 102023127427A1 DE 102023127427 A DE102023127427 A DE 102023127427A DE 102023127427 A1 DE102023127427 A1 DE 102023127427A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
vehicle
bearing
assembly
chassis
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102023127427.9A
Other languages
German (de)
Inventor
Sebastian Albl
Matthias Groen
Richard Schroeder
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Audi AG
Original Assignee
Audi AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Audi AG filed Critical Audi AG
Priority to DE102023127427.9A priority Critical patent/DE102023127427A1/en
Publication of DE102023127427A1 publication Critical patent/DE102023127427A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem Fahrwerksaggregat (5), das über zumindest ein Aggregatelager (9) an einer Tragstruktur (1) eines Fahrzeugaufbaus gelagert ist, wobei der Arbeitsbereich (I) des Aggregatelagers (9) für einen Normalbetrieb ausgelegt ist, bei dem das Fahrwerksaggregat (5) um seine Nennlage schwingt und entsprechend geringe Betriebskräfte (FB) auf das Aggregatelager (9) wirken, in dem eine Schwingungskompensation erfolgt, um eine Körperschall-Übertragung vom Fahrwerksaggregat (5) in Richtung Fahrzeugaufbau zu unterbinden. Erfindungsgemäß ist das Fahrwerksaggregat (5) in einem aufsetzkritischen Bereich des Fahrzeugs angeordnet. In einem Bodenaufsetzfall, zum Beispiel Bordstein-Überfahrt, wirkt eine fahrbahnseitige Störkontur (27) mit einer, im Vergleich zu den kleinen Betriebskräften (FB) großen Aufsetzkraft (FA) auf das Fahrwerksaggregat (5) ein. Das Aggregatelager (9) ist bei Einwirken der großen Aufsetzkraft (FA) von seinem Arbeitsbereich (I) in einem Ausweichbereich (II) überdrückbar, und zwar unter Freigabe eines Ausweichwegs (a), über den das Fahrwerksaggregat (5) nach fahrzeugoben ausweicht, um eine Beschädigung zu vermeiden.

Figure DE102023127427A1_0000
The invention relates to a vehicle with a chassis assembly (5) which is mounted on a supporting structure (1) of a vehicle body via at least one assembly bearing (9), wherein the working area (I) of the assembly bearing (9) is designed for normal operation, in which the chassis assembly (5) oscillates about its nominal position and correspondingly low operating forces (F B ) act on the assembly bearing (9), in which vibration compensation takes place in order to prevent structure-borne noise from being transmitted from the chassis assembly (5) towards the vehicle body. According to the invention, the chassis assembly (5) is arranged in an area of the vehicle where contact is critical. In the event of contact with the ground, for example when driving over a curb, an interfering contour (27) on the roadway acts on the chassis assembly (5) with a contact force (F A ) which is large compared to the small operating forces (F B ). When the large contact force (F A ) is applied, the assembly bearing (9) can be pushed over from its working area (I) into an escape area (II), specifically by releasing an escape path (a) via which the chassis assembly (5) escapes upwards towards the vehicle in order to avoid damage.
Figure DE102023127427A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem Fahrwerksaggregat nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Aggregatelager für ein solches Fahrwerksaggregat nach Anspruch 10.The invention relates to a vehicle with a chassis assembly according to the preamble of claim 1 and to an assembly mount for such a chassis assembly according to claim 10.

In einem gattungsgemäßen Fahrzeug ist ein Fahrwerksaggregat an einer Tragstruktur, zum Beispiel an einem Hilfsrahmen im Vorderwagen, des Fahrzeugaufbaus gelagert. Beispielhaft kann das Fahrwerksaggregat eine Motorpumpeneinheit für einen aktiven, hydraulisch arbeitenden Dämpfer sein, über den eine Antriebseinheit, zum Beispiel Elektromaschine mit Getriebe, auf dem Hilfsrahmen abgestützt ist. Im Normalbetrieb bei größeren Fahrzeuggeschwindigkeiten bildet die Motorpumpeneinheit ein dynamisches System, das mit betriebsbedingten Schwingungen behaftet ist, bei denen die Motorpumpeneinheit um seine Nennlage schwingt und entsprechend geringe Betriebskräfte auf das Aggregatelager wirken. Mittels des Aggregatelagers erfolgt eine Schwingungskompensation, um eine Körperschall-Übertragung vom Fahrwerksaggregat in Richtung Fahrzeugaufbau zu unterbinden.In a vehicle of this type, a chassis assembly is mounted on a supporting structure of the vehicle body, for example, a subframe in the front of the vehicle. For example, the chassis assembly can be a motor-pump unit for an active, hydraulically operated damper, via which a drive unit, such as an electric motor with a transmission, is supported on the subframe. During normal operation at higher vehicle speeds, the motor-pump unit forms a dynamic system subject to operational vibrations. During this vibration, the motor-pump unit oscillates around its nominal position, resulting in correspondingly low operating forces acting on the assembly mount. The assembly mount compensates for vibrations to prevent the transmission of structure-borne noise from the chassis assembly to the vehicle body.

Aufgrund von Packageproblemen kann es erforderlich sein, ein solches Fahrwerksaggregat im Fahrzeug in einem aufsetzkritischen Bereich anzuordnen. Um in einem Bodenaufsetzfall eine Beschädigung zu vermeiden, kann das Fahrwerksaggregat zum Beispiel mit einer stoßfesten Bodenplatte geschützt sein oder alternativ das Fahrwerksaggregat ausreichend hoch im Fahrzeug angeordnet sein. Aufgrund hoher Leistungsanforderungen speziell bei elektrisch betriebenen Fahrzeugen, höheren Technikinhalten (zum Beispiel Batteriegröße) sowie Anforderungen betreffend eines höheren Fahrzeuginnenraumangebotes bei gleichen Fahrzeugabmessungen, werden die Bauräume im Vorder- und Hinterwagen zur Aufnahme von Fahrwerkskomponenten immer geringer. Die Positionierung von Fahrwerksaggregaten im Fahrzeug kann daher gegebenenfalls nicht bauraum neutral erfolgen.Due to packaging issues, it may be necessary to position such a chassis assembly in a critical area of the vehicle. To avoid damage in the event of a ground impact, the chassis assembly can be protected, for example, with an impact-resistant base plate or, alternatively, the chassis assembly can be positioned sufficiently high in the vehicle. Due to high performance requirements, especially for electrically powered vehicles, increased technical content (e.g., battery size), and requirements for a larger vehicle interior with the same vehicle dimensions, the installation space in the front and rear of the vehicle for accommodating chassis components is becoming increasingly smaller. The positioning of chassis assemblies in the vehicle may therefore not be space-neutral.

Aus der DE 10 2018 131 998 A1 ist eine Befestigungseinrichtung bekannt, mittels der ein Antriebsaggregat schwingungsfähig an einem Fahrzeugaufbau festlegbar ist. Aus der DE 10 2004 015 036 A1 ist ein hydraulisch gedämpftes Aggregatelager für ein Kraftfahrzeug bekannt, das hinsichtlich seiner statischen und dynamischen Eigenschaften an die Betriebsbedingungen im Kraftfahrzeug angepasst und baulich vereinfacht ausgebildet ist.From the DE 10 2018 131 998 A1 A fastening device is known by means of which a drive unit can be fixed to a vehicle body in a vibration-capable manner. DE 10 2004 015 036 A1 A hydraulically damped assembly mount for a motor vehicle is known, which is adapted to the operating conditions in the motor vehicle with regard to its static and dynamic properties and is structurally simplified.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Fahrzeug sowie ein Aggregatelager bereitzustellen, mit deren Hilfe das Fahrwerksaggregat betriebssicher sowie im Vergleich zum Stand der Technik in einfacher Weise in einem aufsetzkritischen Bereich des Fahrzeugs verbaut werden kann.The object of the invention is to provide a vehicle and an assembly mount with the aid of which the chassis assembly can be installed in a critical area of the vehicle in a reliable and, compared to the prior art, simple manner.

Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruches 1 oder 10 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.The object is solved by the features of claim 1 or 10. Preferred developments of the invention are disclosed in the subclaims.

Die Erfindung geht von einem Fahrzeug mit einem Fahrwerksaggregat aus, das über zumindest ein Aggregatelager an einer Tragstruktur eines Fahrzeugaufbaus gelagert ist. Der Arbeitsbereich des Aggregatelagers ist für einen Normalbetrieb ausgelegt, bei dem das Fahrwerksaggregat mit geringer Amplitude um seine Nennlage schwingt und entsprechend geringe Betriebskräfte auf das Aggregatelager wirken. Im Aggregatelager erfolgt eine Schwingungskompensation, um eine Körperschall-Übertragung vom Fahrwerksaggregat in Richtung Fahrzeugaufbau zu unterbinden. Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 ist das Fahrwerksaggregat in einem aufsetzkritischen Bereich des Fahrzeugs angeordnet. In einem Bodenaufsetzfall, zum Beispiel eine Bordstein-Überfahrt, kann daher eine fahrbahnseitige Störkontur mit einer im Vergleich zu den kleinen Betriebskräften großen Aufsetzkraft auf das Fahrwerksaggregat einwirken. Das Aggregatelager ist so ausgelegt, dass es bei Einwirken der großen Aufsetzkraft von seinem Arbeitsbereich in einen Ausweichbereich überdrückbar ist, und zwar unter Freigabe eines Ausweichwegs, über den das Fahrwerksaggregat nach fahrzeugoben ausweichen kann, um eine Beschädigung zu vermeiden.The invention is based on a vehicle with a chassis assembly that is mounted on a supporting structure of a vehicle body via at least one assembly mount. The operating range of the assembly mount is designed for normal operation, during which the chassis assembly oscillates around its nominal position with low amplitude and correspondingly low operating forces act on the assembly mount. Vibration compensation takes place in the assembly mount to prevent structure-borne noise from being transmitted from the chassis assembly to the vehicle body. According to the characterizing part of claim 1, the chassis assembly is arranged in a critical area of the vehicle. In the event of a ground impact, for example, driving over a curb, a disruptive contour on the roadway can therefore act on the chassis assembly with a large impact force compared to the small operating forces. The assembly mount is designed in such a way that, when subjected to a large impact force, it can be pushed from its working area into an escape area, thereby opening up an escape path over which the chassis assembly can escape upwards in order to avoid damage.

In einer technischen Umsetzung kann das Aggregatelager nach Art eines Gummi-Metall-Lagers konstruktiv einfach ausgebildet sein. In diesem Fall weist das Aggregatelager eine aggregatefeste Lagerkomponente, eine aufbaufeste Lagerkomponente sowie einen zwischengeordneten Elastomerkörper auf.In a technical implementation, the assembly mount can be designed in a simple manner, similar to a rubber-metal mount. In this case, the assembly mount comprises a bearing component fixed to the assembly, a bearing component fixed to the body, and an intermediate elastomer body.

In einer konkreten Einbausituation kann das Fahrzeug zum Beispiel im Vorderwagen ein Antriebsaggregat, insbesondere eine Elektromaschine mit zugeordnetem Getriebe, aufweisen. Das Antriebsaggregat ist in der Fahrzeughochrichtung oberhalb des Fahrwerksaggregats angeordnet. Im normalen Fahrbetrieb, speziell bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten, ist sowohl das Antriebsaggregat als auch das Fahrwerksaggregat betriebsbedingten Schwingungen unterworfen. Zur Vermeidung einer Kollision aufgrund dieser betriebsbedingten Schwingungen sind die beiden Aggregate über einen entsprechend großen Freigang voneinander beabstandet.In a specific installation situation, the vehicle may, for example, have a drive unit in the front of the vehicle, in particular an electric motor with an associated transmission. The drive unit is arranged vertically above the chassis unit. During normal driving, especially at higher vehicle speeds, both the drive unit and the chassis unit are subject to operational vibrations. To avoid a collision caused by these operational vibrations, the two units are spaced apart by a sufficiently large clearance.

In der obigen Konstellation kann im Bodenaufsetzfall das Fahrwerksaggregat über den Ausweichweg in Richtung Antriebsaggregat ausweichen, und zwar unter teilweisem Aufbrauch des Freigangs. Dem liegt der Sachverhalt zugrunde, dass der Bodenaufsetzfall meist ein statischer Lastfall bei geringer Fahrzeuggeschwindigkeit ist. Bei einem solchen statischen Lastfall sind sowohl das Antriebsaggregat als auch das Fahrwerksaggregat nicht den betriebsbedingten Schwingungen unterworfen. Von daher kann im Bodenaufsetzfall der Freigang als Ausweichraum genutzt werden, ohne eine schwingungsbedingte Kollision der beiden Aggregate zu verursachen.In the above configuration, in the event of ground contact, the landing gear unit can be The vehicle can then take a soft path toward the drive unit, partially utilizing the clearance. This is based on the fact that the ground contact case is usually a static load case at low vehicle speeds. In such a static load case, neither the drive unit nor the chassis unit are subject to operational vibrations. Therefore, in the ground contact case, the clearance can be used as an escape route without causing a vibration-induced collision between the two units.

Beispielhaft kann das Fahrwerksaggregat eine Motorpumpeneinheit für einen aktiven, hydraulisch arbeitenden Dämpfer sein, über den eine Antriebseinheit, zum Beispiel Elektromaschine mit Getriebe, auf dem Hilfsrahmen abgestützt ist.For example, the chassis unit can be a motor pump unit for an active, hydraulically operating damper, via which a drive unit, for example an electric motor with a transmission, is supported on the subframe.

Um die Anforderungen bezüglich Bodenaufsetzfall und Normalbetrieb zu erfüllen, kann das Aggregatelager im Arbeitsbereich, das heißt bei einem kleinen Verstellweg zwischen den beiden Lagerkomponenten um die Nennlage, eine geringe Lagersteifigkeit aufweisen, damit eine Schwingungskompensation der betrieblichen Fahrwerksaggregat-Schwingungen erfolgen kann. Demgegenüber kann das Aggregatelager im Ausweichbereich, das heißt bei einem großen Verstellweg zwischen den beiden Lagerkomponenten außerhalb der Nennlage, eine hohe Lagersteifigkeit aufweisen.To meet the requirements for ground contact and normal operation, the assembly mount can have low bearing stiffness in the operating range, i.e., with a small adjustment range between the two bearing components around the nominal position, so that vibration compensation of the operational chassis assembly vibrations can be achieved. In contrast, the assembly mount can have high bearing stiffness in the deflection range, i.e., with a large adjustment range between the two bearing components outside the nominal position.

Bevorzugt ist es, wenn das Aggregatelager so ausgelegt ist, dass es sich nach erfolgtem Bodenaufsetzfall selbsttätig sowie elastisch nachgiebig wieder in seine Nennlage zurücksetzt. Beispielhaft kann die eine Lagerkomponente ein radial innerer Lagerkern ist. Dieser ist insbesondere als eine Hülse ausgebildet, durch die ein Lagerbolzen führbar ist, der entweder aggregatefest oder aufbaufest montierbar ist. Die andere Lagerkomponente kann eine radial äußere Außenhülse sein, zwischen der und dem Lagerkern der Elastomerkörper angeordnet ist. Um die Anforderungen an das Aggregatelager zu erfüllen, kann der radial innere Lagerkern sich in Fahrzeughochrichtung nach fahrzeugoben oder nach fahrzeugunten konisch verjüngen. Alternativ dazu kann der radial innere Lagerkern als zylindrische Hülse ausgebildet sein. An den in Fahrzeughochrichtung nach fahrzeugoben und nach fahrzeugunten weisenden Stirnseiten kann jeweils ein umlaufender Ringflansch ausgebildet sein. Der Raum zwischen den beiden Ringflanschen kann mit dem Elastomerkörper gefüllt sein.It is preferred if the assembly mount is designed such that it automatically and elastically returns to its nominal position after impact with the ground. For example, one bearing component can be a radially inner bearing core. This is designed in particular as a sleeve through which a bearing bolt can be guided, which can be mounted either fixed to the assembly or fixed to the body. The other bearing component can be a radially outer sleeve, between which and the bearing core the elastomer body is arranged. To meet the requirements of the assembly mount, the radially inner bearing core can taper conically towards the top of the vehicle or towards the bottom of the vehicle in the vertical direction of the vehicle. Alternatively, the radially inner bearing core can be designed as a cylindrical sleeve. A circumferential annular flange can be formed on each of the end faces facing upwards and downwards in the vertical direction of the vehicle. The space between the two annular flanges can be filled with the elastomer body.

Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:

  • 1 bis 6 unterschiedliche Ansichten, anhand derer der Aufbau sowie die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Aggregatelagers veranschaulicht ist.
Exemplary embodiments of the invention are described below with reference to the accompanying figures. They show:
  • 1 to 6 different views illustrating the structure and functioning of the aggregate bearing according to the invention.

In der 1 ist eine Tragstruktur im Vorderwagen oder im Hinterwagen eines zweispurigen Fahrzeugs insoweit angedeutet, als es für das Verständnis der Erfindung erforderlich ist. Demnach weist das Fahrzeug einen Hilfsrahmen 1 auf, der an nicht gezeigten Anbindungsstellen am Fahrzeugaufbau angebunden ist. Am Hilfsrahmen 1 ist ein Antriebsaggregat 3, zum Beispiel eine Elektromaschine mit zugeordnetem Getriebe, in nicht gezeigter Weise abgestützt. Zudem ist ein Fahrwerksaggregat 5 verbaut. Das Fahrwerksaggregat 5 ist beispielhaft eine Motorpumpeneinheit für einen aktiven, hydraulisch arbeitenden Dämpfer, über den das Antriebsaggregat 3 auf dem Hilfsrahmen 1 abgestützt ist. In der 1 ist das Fahrwerksaggregat 5 auf einer Quertraverse 7 positioniert, und zwar in etwa in der Fahrzeugquerrichtung y mittig im Fahrzeug. Die beiden seitlichen Quertraversen-Enden (von denen in der 1 nur eine gezeigt ist) sind jeweils über ein Aggregatelager 9 an der Unterseite des Hilfsrahmens 1 befestigt. Die Quertraverse 7 mit dem darauf positionierten Fahrwerksaggregat 5 befindet sich nahe einer Bodengrenzlinie B und damit in einem aufsetzkritischen Bereich des Fahrzeugs.In the 1 a supporting structure in the front or rear of a two-track vehicle is indicated to the extent necessary for understanding the invention. Accordingly, the vehicle has a subframe 1, which is connected to the vehicle body at connection points not shown. A drive unit 3, for example an electric motor with an associated transmission, is supported on the subframe 1 in a manner not shown. In addition, a chassis unit 5 is installed. The chassis unit 5 is, for example, a motor pump unit for an active, hydraulically operated damper, via which the drive unit 3 is supported on the subframe 1. 1 The chassis assembly 5 is positioned on a cross member 7, approximately in the vehicle transverse direction y in the middle of the vehicle. The two lateral cross member ends (of which 1 only one is shown) are each attached to the underside of the subframe 1 via an assembly bearing 9. The cross member 7 with the chassis assembly 5 positioned thereon is located near a ground boundary line B and thus in a critical area of the vehicle.

Wie aus der 1 weiter hervorgeht, ist das Aggregatelager 9 nach Art eines Gummi-Metall-Lagers ausgebildet, und zwar mit einer aggregatefesten, radial äußeren Lagerkomponente 11, einer radial innere Lagerkomponente 13 sowie einem zwischengeordneten Elastomerkörper 15. Die radial äußere Lagerkomponente 11 ist als eine Außenhülse realisiert, während die radial innere Lagerkomponente 13 ein Lagerkern ist, der sich in Fahrzeughochrichtung z nach fahrzeugunten konisch verjüngt. Der radial innere Lagerkern 13 ist ebenfalls als eine Hülse ausgebildet, durch die ein Lagerbolzen 17 geführt ist. Der radial innere Lagerkern 13 ist in der 1 axial ortsfest, d.h. nicht verschiebbar, auf dem Bolzenschaft des Lagerbolzens 17 angebunden. Der Lagerbolzen 17 ist im weiteren Verlauf nach fahrzeugoben mit einem durchmesserreduzierten Gewindeabschnitt 23 verlängert, der den Hilfsrahmen 1 durchragt und in Gewindeeingriff mit einer Schraubenmutter 21 ist, so dass der Hilfsrahmen 1 zwischen der Schraubenmutter 21 und einer Ringschulter zwischen dem durchmessergroßen und dem durchmesserkleinen Bolzenabschnitt verspannt ist. In der 1 ist die Außenhülse 11 des Aggregatelagers 9 zudem über eine angedeutete Verbindung 25 fest am Quertraversen-Ende montiert. Das auf der Quertraverse 7 positionierte Fahrwerksaggregat 5 ist in der 1 um einen Freigang f unterhalb des Antriebsaggregats 3 angeordnet.
In einem normalen Fahrbetrieb bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten bilden sowohl das Antriebsaggregat 3 als auch das Fahrwerksaggregat 5 dynamische Systeme, die mit betriebsbedingten Schwingungen behaftet sind. Entsprechend schwingt das Fahrwerksaggregat 5 im Normalbetrieb mit geringer Amplitude um seine Nennlage, wobei entsprechend geringe Betriebskräfte FB auf das Aggregatelager 9 wirken. Im Aggregatelager 9 erfolgt eine Schwingungskompensation, um eine Körperschall-Übertragung vom Fahrwerksaggregat 5 in Richtung Fahrzeugaufbau zu unterbinden. Der Freigang f ist derart groß bemessen, dass im Normalbetrieb eine Kollision aufgrund der betriebsbedingten Schwingungen der beiden Aggregate 3, 5 vermieden wird.As from the 1 As can be seen further, the assembly bearing 9 is designed in the manner of a rubber-metal bearing, namely with an assembly-fixed, radially outer bearing component 11, a radially inner bearing component 13 and an intermediate elastomer body 15. The radially outer bearing component 11 is realized as an outer sleeve, while the radially inner bearing component 13 is a bearing core that tapers conically in the vehicle's vertical direction z towards the vehicle's bottom. The radially inner bearing core 13 is also designed as a sleeve through which a bearing bolt 17 is guided. The radially inner bearing core 13 is in the 1 axially fixed, ie non-displaceable, on the bolt shaft of the bearing bolt 17. The bearing bolt 17 is further extended upwards by a reduced-diameter threaded section 23, which projects through the subframe 1 and is in threaded engagement with a screw nut 21, so that the subframe 1 is clamped between the screw nut 21 and an annular shoulder between the large-diameter and the small-diameter bolt section. 1 The outer sleeve 11 of the assembly bearing 9 is also firmly mounted on the cross member end via an indicated connection 25. The chassis assembly 5 positioned on the cross member 7 is in the 1 arranged around a clearance f below the drive unit 3.
In normal driving conditions at higher vehicle speeds, both the drive unit 3 and the chassis unit 5 dyna Mechanical systems that are subject to operational vibrations. Accordingly, during normal operation, the chassis assembly 5 oscillates around its nominal position with a low amplitude, with correspondingly low operating forces FB acting on the assembly mount 9. Vibration compensation takes place in the assembly mount 9 to prevent the transmission of structure-borne noise from the chassis assembly 5 toward the vehicle body. The clearance f is dimensioned so large that, during normal operation, a collision due to the operational vibrations of the two assemblies 3, 5 is avoided.

In der 2 ist in einer Ansicht entsprechend der 1 ein Bodenaufsetzfall, zum Beispiel eine Bordstein-Überfahrt, angedeutet, bei der eine fahrbahnseitige Störkontur 27 mit einer, im Vergleich zu den kleinen Betriebskräften FB großen Aufsetzkraft FA auf das Fahrwerksaggregat 5 einwirkt. Die Aufsetzkraft FA wird über die Quertraverse 7 bis zur Außenhülse 11 des Aggregatelagers 9 geleitet. Diese wird mitsamt der Quertraverse 7 und dem darauf positionierten Fahrwerksaggregat 5 vom Arbeitsbereich I des Aggregatelagers 9 bis in einen Ausweichbereich II überdrückt, wie es in dem Diagramm der 3 angedeutet ist. Bei Einwirken der Aufsetzkraft FA gibt das Aggregatelager 9 also einen Ausweichweg a (2) frei, über den das Fahrwerksaggregat 5 nach fahrzeugoben ausweicht, um eine Beschädigung zu vermeiden. Die Ausweichbewegung des Fahrwerksaggregats 5 erfolgt unter teilweisem Aufbrauch des Freigangs f.In the 2 is in a view according to the 1 a ground contact case, for example, a curb crossing, is indicated, in which a road-side interfering contour 27 acts on the chassis assembly 5 with a contact force F A that is large compared to the small operating forces F B. The contact force F A is guided via the cross member 7 to the outer sleeve 11 of the assembly bearing 9. This is overpressed together with the cross member 7 and the chassis assembly 5 positioned thereon from the working area I of the assembly bearing 9 into an escape area II, as shown in the diagram of the 3 is indicated. When the contact force F A is applied, the assembly bearing 9 therefore provides an escape path a ( 2 ), over which the chassis assembly 5 deflects upwards towards the vehicle to avoid damage. The deflection movement of the chassis assembly 5 occurs with partial use of the clearance f.

Bei einer solchen Nutzung des Freigangs f als Ausweichraum besteht aus folgendem Grund kein Risiko einer Kollision zwischen den beiden Aggregaten 3, 5 aufgrund betriebsbedingter Schwingungen: Der Bodenaufsetzfall ist nämlich ein statischer Lastfall bei geringer Fahrzeuggeschwindigkeit, bei dem sowohl das Antriebsaggregat 3 als auch das Fahrwerksaggregat 5 keinen betriebsbedingten Schwingungen unterworfen sind. Somit kann der Freigang f im Bodenaufsetzfall in Doppelfunktion als Ausweichraum genutzt werden, und zwar ohne dem Risiko einer Kollision zwischen den beiden Aggregaten.When using the clearance f as an escape route, there is no risk of collision between the two units 3, 5 due to operational vibrations for the following reason: The grounding case is a static load case at low vehicle speed, in which both the drive unit 3 and the chassis unit 5 are not subject to operational vibrations. Thus, the clearance f can serve a dual function as an escape route in the grounding case, without the risk of a collision between the two units.

Wie aus der 2 hervorgeht, wird Im Bodenaufsetzfall der Elastomerkörper 15 von der sich nach oben verlagernden Außenhülse 11 elastisch verformt, wodurch sich in Elastomerkörper 15 eine Rückstellkraft aufbaut. Nach erfolgtem Bodenaufsetzfall kann sich daher unter Abbau dieser elastischen Rückstellkraft die Außenhülse 11 wieder zurück in ihre Nennlage (1) bewegen.As from the 2 As can be seen, when the elastomer body 15 touches the ground, it is elastically deformed by the upwardly displacing outer sleeve 11, whereby a restoring force builds up in the elastomer body 15. After the ground has been touched, the outer sleeve 11 can therefore return to its nominal position ( 1 ) move.

Gemäß dem Diagramm der 3 weist das Aggregatelager 9 in seinem Arbeitsbereich I, das heißt bei einem kleinen Verstellweg s zwischen den beiden Lagerkomponenten 11, 13 um deren Nennlage, eine geringe Lagersteifigkeit auf, um betriebsbedingte Schwingungen des Fahrwerksaggregats 5 zu kompensieren. Im Gegensatz dazu weist das Aggregatelager 9 im Ausweichbereich II, das heißt bei einem großen Verstellweg s zwischen den beiden Lagerkomponenten 11, 13 außerhalb deren Nennlage, eine hohe Lagersteifigkeit auf.According to the diagram of the 3 The assembly mount 9 has a low bearing stiffness in its working range I, i.e., with a small adjustment range s between the two bearing components 11, 13 around their nominal position, in order to compensate for operational vibrations of the chassis assembly 5. In contrast, the assembly mount 9 has a high bearing stiffness in the deflection range II, i.e., with a large adjustment range s between the two bearing components 11, 13 outside their nominal position.

In den Figure 4 bis 6 sind weitere Ausführungsvarianten des Aggregatelagers 9 gezeigt: Gemäß der 4 ist der radial innere Lagerkern 13 als eine zylindrische Hülse ausgebildet, an deren, in Fahrzeughochrichtung z nach fahrzeugoben und nach fahrzeugunten weisenden Stirnseiten jeweils ein umlaufender Ringflansch 29 ausgebildet ist. Der Raum zwischen den beiden Ringflanschen 29 des radial inneren Lagerkerns 13 ist mit dem Elastomerkörper 15 gefüllt. In der 4 ist der durch den radial inneren Lagerkern 13 geführte Lagerbolzen 17 aufbaufest am Hilfsrahmen 1 montiert, während die Außenhülse 11 aggregatefest an der Quertraverse 7 montiert ist.Figures 4 to 6 show further design variants of the aggregate bearing 9: According to the 4 The radially inner bearing core 13 is designed as a cylindrical sleeve, on whose end faces, facing upwards and downwards in the vehicle vertical direction z, a circumferential annular flange 29 is formed. The space between the two annular flanges 29 of the radially inner bearing core 13 is filled with the elastomer body 15. 4 the bearing pin 17 guided through the radially inner bearing core 13 is mounted on the subframe 1 in a body-fixed manner, while the outer sleeve 11 is mounted on the cross member 7 in a body-fixed manner.

In der 5 ist der Lagerkern 13 ebenfalls als ein Kegelstumpf ausgebildet, wie es in den 1 und 2 der Fall ist. Im Unterschied dazu ist in der 5 der radial innere Lagerkern 13 in der Fahrzeughochrichtung nach fahrzeugoben konisch verjüngt. Der Lagerbolzen 17 ist in der 5 aggregatefest an der Quertraverse 7 montiert, während die Außenhülse 11 aufbaufest am Hilfsrahmen 1 montiert ist.In the 5 the bearing core 13 is also designed as a truncated cone, as shown in the 1 and 2 In contrast, in the 5 The radially inner bearing core 13 tapers conically upwards in the vertical direction of the vehicle. The bearing pin 17 is in the 5 mounted on the cross member 7, while the outer sleeve 11 is mounted on the subframe 1.

In der 6 ist in einer Ansicht entsprechend der 4 der radial innere Lagerkern 13 mit zwei stirnseitigen Ringflanschen 29 ausgebildet. Der durch den radial inneren Lagerkern 13 geführte Lagerbolzen 17 ist aggregatefest an der Quertraverse 7 montierbar, während die Außenhülse 11 aufbaufest am Hilfsrahmen 1, montierbar ist.In the 6 is in a view according to the 4 The radially inner bearing core 13 is formed with two end-face annular flanges 29. The bearing pin 17 guided through the radially inner bearing core 13 can be mounted on the cross member 7 in a fixed manner, while the outer sleeve 11 can be mounted on the subframe 1 in a fixed manner.

BEZUGSZEICHENLISTE:LIST OF REFERENCE SYMBOLS:

11
Hilfsrahmensubframe
33
Antriebsaggregatdrive unit
55
Fahrwerksaggregatchassis assembly
77
QuertraverseCrossbeam
99
AggregatelagerAggregate bearing
1111
äußere Lagerkomponenteouter bearing component
1313
innere Lagerkomponenteinner bearing component
1515
ElastomerkörperElastomer body
1717
Lagerbolzenbearing bolt
1919
BolzenkopfBolt head
2121
Schraubenmutterscrew nut
2323
durchmesserkleiner Gewindeabschnittsmall diameter thread section
2525
feste Verbindungfixed connection
2727
StörkonturInterference contour
2929
RingflanschRing flange
II
ArbeitsbereichWorkspace
IIII
AusweichbereichAlternative area
BB
BodengrenzlinieSoil boundary line
FAFA
AufsetzkraftContact force
FBFacebook
BetriebskräfteOperating forces
ff
FreigangRelease
aa
AusweichwegAlternative route
ss
Verstellweg zwischen den LagerkomponentenAdjustment range between the bearing components

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES CONTAINED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10 2018 131 998 A1 [0004]DE 10 2018 131 998 A1 [0004]
  • DE 10 2004 015 036 A1 [0004]DE 10 2004 015 036 A1 [0004]

Claims (10)

Fahrzeug mit einem Fahrwerksaggregat (5), das über zumindest ein Aggregatelager (9) an einer Tragstruktur (1) eines Fahrzeugaufbaus gelagert ist, wobei der Arbeitsbereich (I) des Aggregatelagers (9) für einen Normalbetrieb ausgelegt ist, bei dem das Fahrwerksaggregat (5) um seine Nennlage schwingt und entsprechend geringe Betriebskräfte (FB) auf das Aggregatelager (9) wirken, in dem eine Schwingungskompensation erfolgt, um eine Körperschall-Übertragung vom Fahrwerksaggregat (5) in Richtung Fahrzeugaufbau zu unterbinden, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrwerksaggregat (5) in einem aufsetzkritischen Bereich des Fahrzeugs angeordnet ist, und dass in einem Bodenaufsetzfall, zum Beispiel Bordstein-Überfahrt, eine fahrbahnseitige Störkontur (27) mit einer, im Vergleich zu den kleinen Betriebskräften (FB) großen Aufsetzkraft (FA) auf das Fahrwerksaggregat (5) einwirkt, und dass das Aggregatelager (9) bei Einwirken der großen Aufsetzkraft (FA) von seinem Arbeitsbereich (I) in einem Ausweichbereich (II) überdrückbar ist, und zwar unter Freigabe eines Ausweichwegs (a), über den das Fahrwerksaggregat (5) nach fahrzeugoben ausweicht, um eine Beschädigung zu vermeiden.Vehicle with a chassis assembly (5) which is mounted on a supporting structure (1) of a vehicle body via at least one assembly bearing (9), wherein the working area (I) of the assembly bearing (9) is designed for normal operation, in which the chassis assembly (5) oscillates about its nominal position and correspondingly low operating forces (F B ) act on the assembly bearing (9), in which vibration compensation takes place in order to prevent structure-borne noise transmission from the chassis assembly (5) in the direction of the vehicle body, characterized in that the chassis assembly (5) is arranged in a region of the vehicle which is critical for touchdown, and that in the event of a ground contact, for example driving over a curb, a road-side interfering contour (27) acts on the chassis assembly (5) with a contact force (F A ) which is large compared to the small operating forces (F B ), and that the assembly bearing (9) under the action of the large The touchdown force (F A ) can be suppressed from its working area (I) in an avoidance area (II), specifically by releasing an avoidance path (a) via which the chassis unit (5) deflects upwards towards the vehicle in order to avoid damage. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aggregatelager (9) nach Art eines Gummi-Metall-Lagers ausgebildet ist mit einer aggregatefesten Lagerkomponente, einer aufbaufesten Lagerkomponente und einem zwischengeordneten Elastomerkörper (15).Vehicle to Claim 1 , characterized in that the aggregate bearing (9) is designed in the manner of a rubber-metal bearing with an aggregate-fixed bearing component, a body-fixed bearing component and an intermediate elastomer body (15). Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug ein Antriebsaggregat (3), insbesondere eine Elektromaschine und ein Getriebe, aufweist, das in der Fahrzeughochrichtung (z) oberhalb des Fahrwerksaggregats (5) angeordnet ist, und dass im normalen Fahrbetrieb sowohl das Antriebsaggregat (3) als auch das Fahrwerksaggregat (5) betriebsbedingten Schwingungen unterworfen sind, und dass zur Vermeidung einer Kollision aufgrund der betriebsbedingten Schwingungen die beiden Aggregate (3, 5) über einen Freigang (f) voneinander beabstandet sind.Vehicle to Claim 1 or 2 , characterized in that the vehicle has a drive unit (3), in particular an electric machine and a transmission, which is arranged in the vehicle vertical direction (z) above the chassis unit (5), and that in normal driving operation both the drive unit (3) and the chassis unit (5) are subject to operational vibrations, and that in order to avoid a collision due to the operational vibrations the two units (3, 5) are spaced apart from one another via a clearance (f). Fahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Bodenaufsetzfall das Fahrwerksaggregat (5) über den Ausweichweg (a) in Richtung Antriebsaggregat (3) ausweicht, und zwar unter teilweisem Aufbrauch des Freigangs (f), und dass insbesondere der Bodenaufsetzfall ein statischer Lastfall bei geringer Fahrzeuggeschwindigkeit ist, bei dem sowohl das Antriebsaggregat (3) als auch das Fahrwerksaggregat (5) nicht den betriebsbedingten Schwingungen unterworfen sind, so dass der Freigang (f) im Bodenaufsetzfall als ein Ausweichraum nutzbar ist, ohne eine Kollision der beiden Aggregate (3, 5) zu verursachen.Vehicle to Claim 3 , characterized in that in the event of ground contact, the chassis unit (5) deflects via the deflection path (a) in the direction of the drive unit (3), specifically with partial use of the clearance (f), and in that in particular the case of ground contact is a static load case at low vehicle speed, in which both the drive unit (3) and the chassis unit (5) are not subject to operational vibrations, so that the clearance (f) can be used as an escape space in the event of ground contact without causing a collision between the two units (3, 5). Fahrzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Aggregatelager (9) im Arbeitsbereich (I), das heißt bei einem kleinen Verstellweg (s) zwischen den beiden Lagerkomponenten (11, 13) um deren Nennlage, eine geringe Lagersteifigkeit aufweist zur Schwingungskompensation der betrieblichen Schwingungen des Fahrwerksaggregats (5), und dass das Aggregatelager (9) im Ausweichbereich (II), das heißt bei einem großen Verstellweg (s) zwischen den beiden Lagerkomponenten (11, 13) außerhalb deren Nennlage, eine hohe Lagersteifigkeit aufweist.Vehicle according to one of the Claims 2 until 4 , characterized in that the unit bearing (9) in the working area (I), that is to say with a small adjustment path (s) between the two bearing components (11, 13) around their nominal position, has a low bearing rigidity for vibration compensation of the operational vibrations of the chassis unit (5), and that the unit bearing (9) in the avoidance area (II), that is to say with a large adjustment path (s) between the two bearing components (11, 13) outside their nominal position, has a high bearing rigidity. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aggregatelager (9) so ausgelegt ist, dass es sich nach erfolgtem Bodenaufsetzfall selbsttätig sowie elastisch nachgiebig wieder in seine Nennlage zurücksetzt.Vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the assembly bearing (9) is designed in such a way that it automatically and elastically returns to its nominal position after it has touched the ground. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Lagerkomponente (13) ein radial innerer Lagerkern ist, der insbesondere als Hülse ausgebildet ist, durch die ein Lagerbolzen (17) führbar ist, der aggregatefest oder aufbaufest montierbar ist, und dass die andere Lagerkomponente (11) eine radial äußere Außenhülse ist, zwischen der und dem Lagerkern (13) der Elastomerkörper (15) angeordnet ist.Vehicle according to one of the Claims 2 until 6 , characterized in that one bearing component (13) is a radially inner bearing core, which is designed in particular as a sleeve through which a bearing bolt (17) can be guided, which can be mounted fixed to the unit or fixed to the structure, and that the other bearing component (11) is a radially outer outer sleeve, between which and the bearing core (13) the elastomer body (15) is arranged. Fahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der radial innere Lagerkern (13) sich in Fahrzeughochrichtung (z) nach fahrzeugoben oder nach fahrzeugunten konisch verjüngt.Vehicle to Claim 7 , characterized in that the radially inner bearing core (13) tapers conically in the vehicle vertical direction (z) towards the top or bottom of the vehicle. Fahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der radial innere Lagerkern (13) als zylindrische Hülse ausgebildet ist, an deren in Fahrzeughochrichtung (z) nach fahrzeugoben und nach fahrzeugunten weisenden Stirnseiten jeweils ein umlaufender Ringflansch (29) ausgebildet ist, und dass insbesondere der Raum zwischen den beiden Ringflanschen (29) mit dem Elastomerkörper (15) gefüllt ist.Vehicle to Claim 7 , characterized in that the radially inner bearing core (13) is designed as a cylindrical sleeve, on the end faces of which, in the vehicle vertical direction (z), pointing upwards and downwards, a circumferential annular flange (29) is formed, and in particular that the space between the two annular flanges (29) is filled with the elastomer body (15). Aggregatelager für ein Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Aggregate bearing for a vehicle according to one of the preceding claims.
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