Lagerung eines Antriebsaggregats in einem Kraftfahrzeug

Die Erfindung betrifft eine Lagerung eines Antriebsaggregats, insbesondere einer Brennkraftmaschine, in einem Kraftfahrzeug, mittels eines sogenannten Motorlagers, auf dem das Antriebsaggregat direkt oder über einen Motortrag bock indirekt über eine formschlüssige und kraftschlüssige Verbindung abgestützt ist. Zum technischen Umfeld wird lediglich beispielshalber auf die deutsche Offenlegungs- schrift 25 14 295 und daneben auf die DE 10 2006 007 348 A1 verwiesen.

Grundsätzlich sind unterschiedlichste Ausführungsformen von Motorlagern bekannt, insbesondere auch solche, deren Federungs- und Dämpfungscharakteristik bspw. unter Zuhilfenahme von gesteuert an das Motorlager angelegtem Unterdruck veränderbar ist. Solche sowie demgegenüber einfachere Motorlager mit unveränderbarer Federungs- und Dämpfungscharakteristik sind üblicherweise über eine Schraubverbindung mit dem zu lagernden Antriebsaggregat und dabei insbesondere mit einem sogenannten Motortragbock, der am Antriebsaggregat befestigt ist, verbunden. Diese Schraubverbindung zwischen dem Motorlager und dem Motortragbock kann als Bolzen-Mutter-Verbindung gestaltet sein oder eine Schraube aufweisen, die durch den Motortragbock hindurch geführt und in ein im Motorlager bzw. in dessen sogenannten Kern vorgesehenes Gewinde-Sackloch eingeschraubt ist.

Insbesondere aufgrund beengter Einbauverhältnisse kann die Herstellung der genannten Schraubverbindung zwischen dem Motortragbock und dem Motorlager, welche insbesondere ein kraftschlüssige, daneben jedoch auch anteilig eine formschlüssige Verbindung darstellt, sehr aufwändig sein. Da die kraftschlüssige Schraubverbindung mittels eines geeigneten Werkzeugs hergestellt werden muss, ist bei der Konstruktion der Lagerung des Antriebsaggregats in einem Kraftfahrzeug das Erfordernis der Zugänglichkeit der besagten Schraubverbindung mit diesem Werkzeug zu berücksichtigen.

Hiermit soll nun eine Lagerung eines Antriebsaggregats in einem Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgezeigt werden, bei welcher die Zugänglichkeit für die Montage oder Demontage im Servicefall praktisch keine Rolle spielt und die folglich einfach herstellbar ist (= Aufgabe der vorliegenden Erfindung).

Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass die kraftschlüssige Verbindung durch Unterdruck gebildet ist. Vorzugsweise kann dabei zwischen einem Absatz des Motorlagers und dem über diesen Absatz formschlüssig auf dem Motorlager abgestützten Motortragbock eine Unterdruckkammer gebildet sein, in welcher entweder bei Betrieb des Kraftfahrzeugs ein Unterdruck erzeugbar ist oder in welcher bei der Montage des Antriebsaggregats auf dem Motorlager ein bleibender Unterdruck erzeugbar ist.

Erfindungsgemäß wird der kraftschlüssige Anteil der Verbindung zwischen einem Motorlager und dem auf diesem direkt oder (über einen sog. Motortragbock) indirekt abgestützten Antriebsaggregat eines Kraftfahrzeugs durch Unterdruck hergestellt, wofür im Bereich dieser Verbindung und vorzugsweise im Bereich einer aus Sicherheitsgründen weiterhin vorgesehenen formschlüssigen Verbindung eine Unterdruckkammer vorgesehen ist, in der dieser Unterdruck hergestellt wird. Vorzugsweise wirkt dabei die formschlüssige Verbindung im wesentlichen in einer horizontalen Ebene, um die bei Längsbeschleunigungen und Querbeschleunigungen des Kraftfahrzeugs auftretenden Kräfte aufnehmen zu können, während die kraftschlüssige Verbindung im wesentlichen in Vertikalrichtung entgegen der Schwerkraft wirkt, um mögliche Vertikalbeschleunigungen des Antriebsaggregats entgegen der Schwerkraft relativ zum Kraftfahrzeug bzw. Motorlager aufzunehmen bzw. zu unterbinden. Hingegen ist in Vertikalrichtung in Richtung der Schwerkraft betrachtet das Antriebsaggregat mit seiner Schwerkraft auf dem Motorlager abgestützt, so wie dies allgemein üblicher Stand der Technik ist. Indem die in der hierzu entgegen gesetzten Richtung benötigte kraftschlüssige Verbindung durch Unterdruck hergestellt ist, welcher auch ohne einen direkten manuellen Zugang angelegt oder hergestellt werden kann, spielt das weiter oben genannte Zu- gänglichkeits-Erfordernis somit praktisch keine Rolle.

Nachdem eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Antriebsaggregat und dem Kraftfahrzeug in der der Schwerkraft entgegen gesetzten Vertikalrichtung nur während einer Fortbewegung des Fahrzeugs, d.h. während das Kraftfahrzeug betrieben wird, benötigt wird, während bei abgestelltem Fahrzeug das Antriebsaggregat formschlüssig sicher auf dem Motorlager ruht, ist es ausreichend, wenn der besagte Unterdruck nur bei Betrieb des Kraftfahrzeugs an die Lagerung angelegt wird, d.h. in einer Unterdruckkammer (oder dergleichen) derselben hergestellt wird. Dies kann einfach mit Hilfe einer bei Betrieb des Kraftfahrzeugs ohnehin betriebenen Unterdruckpumpe, an welche über eine Leitungsverbindung die besagte Unterdruckkammer oder dgl. angeschlossen ist, erfolgen. Alternativ kann der besagte Unterdruck in einer erfindungsgemäßen Lagerung einmalig während der Montage des Antriebsaggregats auf dem Motorlager (vorzugsweise durch diesen Montagevorgang selbsttätig) erzeugt werden und dann vorzugsweise über der gesamten Lebensdauer des Kraftfahrzeugs in dieser Lagerung quasi eingesperrt bleiben.

Irgendeine Unterdruckkammer oder dergleichen, in welcher der besagte Unterdruck zur Darstellung des benötigten Kraftschlusses herrscht, ist zwischen dem Motorlager und dem Antriebsaggregat bzw. einem Motortragbock desselben selbstverständlich erforderlich. Um in dieser Unterdruckkammer den Unterdruck herstellen zu können, ist vorzugsweise eine geeignete Ventilvorrichtung vorgesehen, über die Luft aus der Unterdruckkammer in die Umgebung abführbar ist. Für den Fall, dass der Unterdruck bei der Montage des Antriebsaggregats auf dem Motorlager selbsttätig erzeugt werden soll, kann die beim Montagevorgang aus der geeignet gestalteten Unterdruckkammer verdrängte Luft über dieses Ventil, welches vorzugsweise nach Art eines Rückschlagventils ausgebildet ist, abgeleitet werden. Selbstverständlich dürften zur Darstellung einer ausreichenden und den Unterdruck aufrecht erhaltenden Dichtheit für beide angesprochenen Varianten, d.h. auch für die Unterdruck-Erzeugung nur bei Betrieb des Kraftfahrzeugs, geeignete Dichtungen als Abdichtung zwischen dem Motorlager und dem Motortragbock oder dgl. in Form einer Umhüllung der besagten Unterdruckkammer bzw. eines Unterdruckkammer-Spaltes zwischen dem Motorlager und dem Motortragbock vorzusehen sein. Diese Abdichtung kann beispielsweise in Gummi ausgeführt sein, welcher an einem oder an beiden der betroffenen Bauteile

aufvulkanisiert ist oder es kann diese Abdichtung mittels eines O-Rings erfolgen, der zwischen dem Motorlager und dem Motortragbock eingelegt ist. Alternativ oder zusätzlich kann eine solche Abdichtung über Formschluss in den unterschiedlichsten Ausführungsformen, so bspw. in Form eines Passkonus mit zusätzlichem Fettauftrag, vorgesehen sein.

Im folgenden wird die Erfindung anhand zweier lediglich prinzipiell in einem Schnitt dargestellter Ausführungsbeispiele weiter beschrieben. Figur 1 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher der Unterdruck nur bei Betrieb des Kraftfahrzeugs erzeugt wird, während in Figur 2 die Variante mit bleibendem, bei der Montage des Motortragbocks auf dem Motorlager erzeugten Unterdruck gezeigt ist.

Mit der Bezugsziffer 1 ist ein im wesentlichen beliebig gestaltetes Motorlager gekennzeichnet, welches mit einem figürlich nicht dargestellten Abschnitt auf einem ebenfalls nicht gezeigten Trägerteil eines Kraftfahrzeugs bzw. einer Fahrzeug- Karosserie auf nicht dargestellte Weise befestigt ist, und von dem in den beiden Figuren lediglich dessen sog. Kern dargestellt ist, für den im weiteren ebenfalls die Bezugsziffer 1 verwendet wird. Mit der Bezugsziffer 2 ist ein auf dieses Motorlager 1 bzw. auf dessen Kern 1 aufgesetzter Motortragbock gekennzeichnet, dessen anderes, dem Motorlager 1 gegenüber liegendes Ende auf nicht dargestellte Weise mit einem nicht gezeigten Antriebsaggregat des Kraftfahrzeugs verbunden ist. über mehrere, vorzugsweise zwei solcher Motortrag bocke 2 mit diesen zugeordneten Motorlagern 1 ist das Antriebsaggregat in seiner Gesamtheit auf der Karosserie des Fahrzeugs abgestützt bzw. auf dieser befestigt. Das Motorlager 1 und der Motortragbock 2 sind im wesentlichen in Einbaulage dargestellt, d.h. die Achse 1a des beispielsweise rotationssymmetrischen Motorlager-Kerns 1 , der alternativ auch einen rechteckigen oder quadratischen Horizontal-Querschnitt aufweisen kann, erstreckt sich im wesentlichen in Vertikalrichtung. Der hier gezeigte Motorlager-Kern 1 (bzw. das das hier gezeigte Motorlager 1 ) weist an seiner oberen Fläche einen ebenfalls kreiszylindrischen Vorsprung oder Absatz 1b auf, dessen Durchmesser bezüglich der Achse 1a geringer ist als der unterhalb dieses Absatzes 1 b liegende Abschnitt des Motorlager-Kerns 1. (Selbstverständlich kann ein solcher flächenkleinerer Absatz auch einen rechteckigen oder quadratischen Horizontal-Querschnitt aufweisen).

Der Motortrag bock 2 weist an seiner dem Motorlager 1 zugewandten Stirnseite eine hier hohlzylindrische Aussparung 2b auf, deren Durchmesser dem Durchmesser des Absatzes 1 b geeignet angepasst ist, so dass der Motortragbock 2 wie figürlich dargestellt auf das Motorlager 1 bzw. dessen Kern 1 aufgesetzt werden kann und der Absatz 1 b im Zusammenwirken mit der Aussparung 2b (unter Zwischenlage einer im weiteren noch erläuterten Abdichtung 3) eine in der zur Vertikalrichtung bzw. Achse 1a senkrechten Horizontalebene wirksame formschlüssige Verbindung eingeht. (Falls wie bereits erwähnt der Horizontal-Querschnitt des Absatzes 1 b eine andere bspw. rechteckige Form aufweist, so ist selbstverständlich die Aussparung 2b an diese andere Form angepasst geformt). In der vertikalen Schwerkraft- Richtung (d.h. in den Figuren nach unten gerichtet) ist der Motortragbock 2 (und somit .anteilig auch das an diesem befestigte Antriebsaggregat) mit seiner bereits genannten Stirnseite auf dem Motorlager-Kern 1 abseits von dessen Absatz 1 b abgestützt.

Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist die Aussparung 2b signifikant tiefer als die Höhe des Absatzes 1 b, so dass zwischen der freien Stirnseite des in die Aussparung 2b hineinragenden Absatzes 1 b und dem verbleibenden Raum dieser (hier hohlzylindrischen) Aussparung 2b eine Kammer gebildet wird, die als Unterdruckkammer 4 bezeichnet wird. Gegenüber der Umgebung ist diese Unterdruckkammer 4 an einem Endbereich durch eine Abdichtung 3, die im wesentlichen im zwischen dem Motorlager-Kern 1 sowie dessen Absatz 1 b und dem Motortragbock 2 sowie dessen Aussparung 2b gebildeten Spalt angeordnet ist, hermetisch abgedichtet. Vom anderen Endbereich der Unterdruckkammer 4 führt ein als Bohrung ausgebildeter Kanal 5 durch den Motortragbock 2 hindurch zu einem außenseitig des Motortrag bocks 2 angebrachten Anschlussstück 6, auf das eine Leitung 7 aufgesteckt ist, die letztlich zu einer nicht dargestellten Unterdruckpumpe oder dergleichen führt, mit welcher über diese Leitung 7 in der Unterdruckkammer 4 ein Unterdruck erzeugbar ist, der zumindest in Vertikalrichtung betrachtet eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Motortragbock 2 und dem Motorlager 1 bzw. dessen Kern 1 herstellt. Diese kraftschlüssige Verbindung über die Unterdruckkammer 4 verhindert, dass der Motortragbock 2 bspw. unter Einfluss von Beschleunigungskräften in Vertikalrichtung nach oben (entgegen der Schwerkraft) vom Motorlager-Kern 1 abhebt.

Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 2 ist der Absatz 1 b des Motorlager-Kernes 1 nahezu ebenso hoch wie die Aussparung 2b im Motortragbock 2 tief ist, so dass die Unterdruckkammer 4 im wesentlichen durch den ebenso vorhandenen Kanal 5 gebildet wird, weshalb hierauf die beiden Bezugsziffern 4 und 5 gerichtet sind. Ebenfalls vorgesehen ist hier die bereits zu Figur 1 erläuterte Abdichtung 3. Abweichend vom Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist am dem Absatz 1a abgewandten Ende des Kanals 5 bzw. der Unterdruckkammer 4 an der Außenseite des Motortrag bocks 2 ein Ventil 8 nach Art eines Rückschlagventils vorgesehen. über dieses Ventil 8 wird die beim Zusammenbau von Motortragbock 2 und Motorlager 1 aus der Unterdruckkammer 4 verdrängte Luft abgeführt, wobei die Abdichtung 3 eine gewisse Elastizität aufweist, so dass sich bei diesem Zusammenbau sogar selbsttätig ein Unterdruck in der Unterdruckkammer 4 bildet, der wegen des Ventils 8 nicht ausgeglichen werden kann. Dieser stets bleibende Unterdruck sorgt abermals für eine kraftschlüssige Verbindung in Vertikalrichtung entgegen der Schwerkraft zwischen dem Motortragbock 2 und dem Motorlager 1 bzw. dessen Kern 1.

Eine erfindungsgemäße Lagerung zeichnet sich durch eine Vereinfachung der Montage sowie durch einen verringerten Bauraumbedarf aus, nachdem der entsprechende Bereich der Lagerung nicht für ein Werkzeug zugänglich sein muss, wobei noch darauf hingewiesen sei, dass durchaus eine Vielzahl von Details abweichend von obigen Erläuterungen gestaltet sein kann, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.