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Patent Searching and Data


Title:
VEHICLE WITH AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND AN AXLE CARRIER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/076256
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a vehicle with an internal combustion engine and an axle carrier whereon said internal combustion engine is mounted. In order to ensure that highly powerful motors can also be used, without unduly increasing the loads of the areas adjacent to the engine area of the vehicle and the outer environment, the axle carrier is provided with at least one protective lining on the upper side thereof.

Inventors:
HAEGELE KLAUS (DE)
WAZULA FRITZ (DE)
WOGH ERWIN (DE)
Application Number:
PCT/EP2003/001647
Publication Date:
September 18, 2003
Filing Date:
February 19, 2003
Export Citation:
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Assignee:
DAIMLER CHRYSLER AG (DE)
HAEGELE KLAUS (DE)
WAZULA FRITZ (DE)
WOGH ERWIN (DE)
International Classes:
B62D21/00; B62D21/11; B60K5/12; (IPC1-7): B62D21/11; B60R13/08
Domestic Patent References:
WO2002002318A12002-01-10
Foreign References:
EP0684159A11995-11-29
EP1108618A12001-06-20
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
Brückner, Ingo (DaimlerChrysler AG Intellectual Property Management IPM-C106 Stuttgart, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Fahrzeug mit einer Brennkraftmaschine und einem Achsträ ger, auf dem diese gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Achsträger (1) auf seiner Oberseite (4) zumindest eine Schutzverkleidung (5) aufweist.
2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkleidung (5) aus einem mit wärmedämmenden Eigen schaften versehenen Material besteht.
3. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Verkleidung (5) mit schallisolierenden Eigenschaften ausgerüstet ist.
4. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Verkleidung (5) aus einem elastomermo difizierten thermoplastischen Kunststoff, vorzugsweise Polya mid oder Polyurethan besteht.
5. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Verkleidung (5) aus zwei miteinander verbundenen Kunststoffen besteht, wobei der eine Kunststoff schallisolierende und der andere Kunststoff wärmedämmende Ei genschaften aufweist.
6. Fahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff mit den wärmedämmenden Eigenschaften o berhalb des Kunststoffes mit den schallisolierenden Eigen schaften angeordnet ist.
7. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkleidung (5) eine Querlenkeröffnung (10) des Achsträgers abdeckt.
8. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkleidung (5) eine Federlenkeröffnung (11) des Achsträgers (1) abdeckt.
9. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkleidung (5) einen Zwischenraum (12) zwischen dem Achsträger (1) und einem Längsträger des Fahrzeugs, an dem der Achsträger (1) befestigt ist, abdeckt.
10. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkleidung eine Lagerstelle (13) des Achsträgers (1) für einen Achsstabilisator abdeckt.
11. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkleidungen (5) der einzelnen Abdeckstellen einstückig miteinander verbunden sind.
12. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden parallel zur Fahrzeuglängsachse sich erstre ckenden Längsseiten (3) des Achsträgers (1) mittels der Ver kleidung (5) mit Ausnahme der Befestigungsstellen (8) für die Befestigung am Längsträger und des Motorlagers (2) vollstän dig abgedeckt sind.
13. Fahrzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden die Längsseiten (3) des Achsträgers (1) abde ckenden Verkleidungsabschnitte miteinander derart verbunden sind, dass sie ein einziges Bauteil bilden, wobei die Verbin dungsabschnitte die Querbrücken (9) des Achsträgers (1), die dessen Längsseiten (3) miteinander verbinden, vollständig ab decken.
14. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkleidung (5) mit Ausnahme der Befestigungsstellen (6) der Verkleidung (5) am Achsträger (1) von diesem durch einen Luftspalt (14) beabstandet ist.
15. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkleidung (5) durch eine Beschichtung des Achsträ gers (1) gebildet ist.
16. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkleidung (5) hautartig der Kontur der Oberseite (4) des Achsträgers (1) entsprechend ausgebildet ist.
17. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass an der Oberseite der Verkleidung (5) Luftkammern ausge bildet sind.
18. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkleidung (5) an Stellen abgedeckter Öffnungen (10,11) des Achsträgers (1) auf einer kreisförmigen Fläche mit diametralen Schlitzen (15) versehen ist, wobei die dabei entstehenden Schlitzblätter (16) federelastisch ausgebildet sind.
Description:
FAHRZEUG MIT EINER BRENNKRAFTMASCHINE UND EINEM ACHSTRÄGER Die Erfindung betrifft ein Fahrzeuges mit einer Brennkraftma- schine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Mit der heutigen fortschreitenden Entwicklung immer leis- tungsfähigerer Brennkraftmaschinen bei Kraftfahrzeugen geht bei deren Betrieb eine massive Zunahme an Motorabwärme, an Geräuschentfaltung sowie an Schwingungsanregungen nebenlie- gender Bauteile, insbesondere bei Volllast einher. Diese Be- gleiterscheinungen belasten die an den Motorraum angrenzenden Bereiche stark. Dabei sind die Automobilhersteller durch ge- setzliche Bestimmungen gehalten, nicht der Lärmbelästigung durch den Motorbetrieb Vorschub zu leisten. Die Schwingungs- anregung kann ihrerseits zu einem Schaben von eng aneinander- liegenden Bauteilen, insbesondere bei Versorgungsleitungen führen, was einen erhöhten Verschleiß dieser Bauteile zur Folge hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Fahrzeug dahingehend weiterzubilden, dass auch sehr leis- tungsstarke Motoren zum Einsatz gelangen können, ohne daß die Belastungen der an den Motorraum angrenzenden Bereiche des Fahrzeuges und der Außenwelt ungebührlich ansteigen.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa- tentanspruches 1 gelöst.

Dank der Erfindung wird durch die Schutzverkleidung an einem ausladenden den Motor umlaufenden Bauteil wie der Achsträger, dem sogenannten"Integralträger"motornah Geräusche, Abwärme und Schwingungsanregungen, die aus dem Motorbetrieb resultie- ren, umfassend und ohne erhebliche bauraumeinschränkende Kon- sequenzen für den Motor, Nebenaggregate und sonstige versor- gungsrelevante Bauteile abgedämmt. Aufgrund der Motornähe wird die Ausbreitung der Geräusche und der Abwärme schon frühzeitig gehemmt. Die Außenwelt wird demnach-wenn über- haupt-allenfalls einen geringen Anstieg der Belastungen wahrnehmen. Somit können leistungsstarke Motoren zu Anwendung kommen ohne schädliche Folgen in Kauf nehmen zu müssen. In gleichem Zuge können bei kleineren leistungsschwächeren Moto- ren, deren Abschallung, Abwärme und Schwingungsanregungen deutlich niedriger ausfallen, infolge der Schutzverkleidung bei anderen Bauteilen Materialien verwendet werden, die keine besonderen Eigenschaften hinsichtlich Wärmefestigkeit oder Verschleißfestigkeit aufweisen müssen und damit kostengünsti- ger sind. Auch können die umliegenden Bauteile ohne Schädi- gungsgefahr gegebenenfalls näher zum Motor hin platziert wer- den, so dass eine kompaktere Bauweise des Gesamttraktes des Fahrzeuges, in dem der Motor angeordnet ist, ermöglicht wird.

Darüber hinaus kann aufgrund der Schutzverkleidung der Achs- trägerkörper selbst aus Leichtbaumaterialien, wie beispiels- weise Aluminium die empfindlich gegenüber hohen Temperaturen sind, unbedenklich hergestellt werden. Im übrigen ist die Er- findung nicht allein auf den besagten Integralträger be- schränkt. Bekanntermaßen gibt es auch Fahrzeuge ohne Integ- ralträger, bei denen dessen Funktion Querträger übernehmen.

Dahingehend ist auch die erfindungsgemäße Verkleidung dieser Querträger denkbar.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteran- sprüchen entnommen werden ; im übrigen ist die Erfindung an- hand zweier in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbei- spiele nachfolgend näher erläutert ; dabei zeigt : Fig. 1 in einer Draufsicht einen erfindungsgemäßen Achsträger mit vollverkleideten Längsseiten, Fig. 2 in einer perspektivischen Ansicht einen Abschnitt des erfindungsgemäßen Achsträgers mit einer Teilverkleidung der Längsseiten des Achsträgers.

In Fig. 1 ist ein Achsträger 1 eines Fahrzeuges mit einer Brennkraftmaschine dargestellt, welche auf diesem an als Mo- torlager 2 ausgebildeten Stellen der Längsseiten 3 des Achs- trägers 1 gelagert ist. Der Achsträger 1 selbst besteht aus Stahl oder Aluminium und weist auf seiner Oberseite 4 eine Schutzverkleidung 5 auf. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Schutzverkleidung mit dem Achsträger 1 an Befestigungs- stellen 6 verschraubt. Die Verkleidung 5 kann jedoch auch am Achsträger 1 angeklebt oder angeclipst sein. Die beiden pa- rallel zur Fahrzeuglängsachse 7 sich erstreckenden Längssei- ten 3 des Achsträgers 1 sind mittels der Verkleidung 5 mit Ausnahme der Befestigungsstellen 8 für die Befestigung an ei- nem Längsträger des Fahrzeuges und des Motorlagers 2 voll- ständig abgedeckt. Dies hat zum Vorteil, dass der motorabwär- merelevante Bereich des Achsträgers 1 und die an den Motor- raum angrenzenden Bereiche des Fahrzeuges optimal hinsicht- lich Motorabschallung, Motorabwärme und Schwingungsanregungen abgeschirmt sind. Sicherlich ist es denkbar, dass anstelle der Vollverkleidung 5 mehrere Einzelverkleidungen für unter- schiedliche Bereiche an einzelnen Abdeckstellen des Achsträ- gers 1 verwandt werden können. Die mit der Vollverkleidung 5 zusammenhängende einstückige Verbindung zwischen den Einzel- verkleidungen erbringt den produktionstechnischen Vorteil der Einteiligkeit des zu verbauenden Bauteils, also der Verklei- dung 5, wodurch die Anzahl an Herstellungswerkzeugen und die Prozesszeit minimiert wird. Des weiteren entfallen die Viel- zahl der bei Einzelverkleidungen vorzusehenden Befestigungs- stellen, was zum einen die Ausbildung des Achsträgers 1 und der Verkleidung 5 und deren Montage zum anderen wesentlich vereinfacht. In diesem Zusammenhang wird eine weitere Verein- fachung von der Lösung dargestellt, dass die beiden Verklei- dungsabschnitte 5 der Längsseiten 3 miteinander einstückig verbunden sein können, so dass sie ein einziges Bauteil bil- den, wobei die Verbindungsabschnitte die Querbrücken 9 des Achsträgers 1, die dessen Längsseiten 3 miteinander verbin- den, vollständig abdecken. Damit ist eine minimale Anzahl an Verkleidungsteilen mit einem maximalen Abschirmungseffekt er- reicht. Die Verkleidung 5 ist bauraumsparend hautartig der Kontur der Oberseite 4 des Achsträgers 1 entsprechend ausge- bildet.

Um eine unkontrollierte Abströmung der durch die Motorabwärme aufgeheizten Luft nach außen, insbesondere zu motorabwärmere- levanten Bereichen des Fahrzeuges zu vermeiden, ist es von besonders großem Vorteil, dass möglichst sämtliche Durchbrü- che und Öffnungen des Achsträgers 1 schalldicht und wärmefest abgedeckt sind. Dies sind im einzelnen die Querlenkeröffnung 10 und die Federlenkeröffnung 11 des Achsträgers 1 sowie ei- nen Zwischenraum 12 zwischen dem Längsträger des Fahrzeugs, an dem der Achsträger 1 befestigt ist, und dem Achsträger 1.

Des weiteren von besonderer Wichtigkeit ist auch die Abde- ckung einer Lagerstelle 13 des Achsträgers 1 für einen Achs- stabilisator.

Die Schutzverkleidung 5 besteht vorteilhafterweise aus einem Material mit besonderen wärmedämmenden Eigenschaften. Werk- stofftechnisch günstig und in herstellungs-und montage- freundlicher Weise ist das wärmedämmende Material der Ver- kleidung 5 auch noch mit schallisolierenden Eigenschaften ausgerüstet, so dass bauteile-und bauraumsparend in einem einzigen Verkleidungsteil multifunktionale Eigenschaften ver- ankert sind. Das heißt, das Material muss prinzipiell hart genug und mit geringer Wärmeleitfähigkeit und großer Wärme- aufnahmekapazität ausgebildet sein, um einer ausreichend gu- ten Wärmedämmung zu genügen. Jedoch muss es andererseits so weich sein, dass die Schallisolierung gewährleistet ist. Ins- besondere darf die Verkleidung 5 nicht gegen den Achsträger 1 im Betrieb des Fahrzeuges klappern. Materialien, die in be- sonders günstiger Weise die beiden Eigenschaften in sich ver- einen, können unter elastomermodifizierten thermoplastischen Kunststoffen, vorzugsweise Polyamid (beispielsweise PA6/X-HI, EGR, 12-002N nach ISO 1874/1) oder Polyurethan oder in einem elastomermodifizierten Zweikomponentensystem mit Polyurethan gefunden werden. Das Material der Verkleidung 5 kann auch aus zwei miteinander verbundenen Kunststoffen, aufeinanderliegen- den Kunststoffschichten oder Kunststoffteilen bestehen, wobei der eine Kunststoff die schallisolierenden und der andere Kunststoff die wärmedämmenden Eigenschaften aufweist. Dabei ist darauf zu achten, dass der Kunststoff mit den wärmedäm- menden Eigenschaften oberhalb des Kunststoffes mit den schallisolierenden Eigenschaften angeordnet ist, damit die Eigenschaften am besten zur Geltung kommen. Denkbar ist auch, dass eine Patch-Work-Kombination der beiden Werkstoff zum Tragen kommt, dahingehend, dass an den Stellen des Achsträ- gers 1, an denen nur Wärmedämmeigenschaften gefragt sind, ü- berwiegend oder ausschließlich der Kunststoff mit besonders guter Wärmedämmung zu Verwendung gelangt, und dass dort, wo die Motorabwärme nicht die schädliche Tragweite besitzt, ü- berwiegend oder ausschließlich der Kunststoff mit hervorra- genden Schallisolierungseigenschaften Einsatz findet. Hierbei können die unterschiedlichen Werkstoffe räumlich miteinander innerhalb eines einzigen Verkleidungsteils verbunden sein o- der auf separate Verkleidungsteile konzentriert sein.

Es ist natürlich möglich, die Verkleidung 5 als Beschichtung des Achsträgers 1 zu gestalten, was produktionstechnische Vorteile hinsichtlich Schnelligkeit der Herstellung besitzt.

Jedoch hat sich in Versuchen gezeigt, dass es für eine beson- ders gutes und effektives Ergebnis hinsichtlich Schallisolie- rung und Wärmedämmung von Vorteil ist, wenn die Verkleidung 5 ein eigenständiges Bauteil ist, das mit Ausnahme der Befesti- gungsstellen 6 der Verkleidung 5 am Achsträger 1 von diesem durch einen Luftspalt 14 beabstandet ist. Die Breite des Luftspaltes 14 liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 2mm.

Falls es der Bauraum zuläßt, ist es denkbar an der Oberseite der Verkleidung 5 diese konstruktiv mit Luftkammern auszubil- den, um so eine weitere Steigerung von Wärmedämmung und Schallisolierung zu erhalten.

Bei besonders guter Wärmeisolierung ist es in vorteiliger Weise denkbar, auf die im Motorraum normalerweise applizier- ten aus Aluminiumblechen bestehenden Hitzeschilde für die Ab- gasleitungen verzichten zu können, was Kosten und Bauraum spart. Ein weiterer außerordentlicher Vorteil birgt die aus dem oben genannten Kunststoff bestehende erfindungsgemäße Verkleidung aufgrund ihrer relativ glatten Oberfläche in der Funktion als Scheuerschutz vor der Rauhigkeit und Scharfkan- tigkeit des Achsträgers 1 gegenüber im oder am Motorraum ent- lang verlaufenden Weichstoffschläuchen und Leitungen, die beispielsweise Hydrauliköl oder Bremsflüssigkeit führen oder elektrische Versorgungsleitungen bilden. Hierdurch können hitze-und schwingungsanregungsbedingte Bewegungen der Schläuche und Leitungen schadensfrei vonstatten gehen, wobei eine Durchscheuerung und ein daraus resultierender etwaiger Funktionsausfall verhindert wird.

Abweichend von der Version der vollverkleideten Variante des Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 zeigt Fig. 2 eine Teilver- kleidung 5 des Achsträgers 1. Diese Teilverkleidung kann bei- spielsweise bei Motoren mit geringerer Leistungsstärke be- nutzt werden, da dort nur eine Abdeckung der wesentlichen ab- wärme-und schallisolierungsrelevanten Bereiche des Achsträ- gers 1 vonnöten ist. In der Fig. 2 sieht man den Luftspalt 14 bei den Befestigungsstellen 8 besonders deutlich. Die Anbrin- gung der Verkleidung 5 am Achsträger 1 erfolgt sowohl in der Variante nach Fig. 1 als auch in der nach Fig. 2 vor der La- gerung des Motors auf dem Achsträger 1. Dabei kann sich für die nachträgliche Montage des Motors als schwierig erweisen, aufgrund mangelnder Zugänglichkeit Schraub-und/oder Klemm- verbindungen funktionswirksam auszuführen. Um dieses Problem zu lösen, wird die Verkleidung 5 an Stellen abgedeckter Öff- nungen 10 bzw. 11 des Achsträgers 1 auf einer kreisförmigen Fläche mit diametralen Schlitzen 15 versehen. Die dabei ent- stehenden Schlitzblätter 16 sind federelastisch ausgebildet, so dass die Verkleidung 5 zur Montage mit einem Montagewerk- zeug in einfacher Weise durchstoßen werden kann und nach der Montage und Zurückziehen des Werkzeuges selbsttätig in die Schließstellung geht ohne ihre Funktionalität bezüglich Wär- medämmung und Schallisolierung zu verlieren. Dieser Rück- stelleffekt kann allein durch die konstruktive Maßnahme der Ausbildung einer geschlitzten kuppelförmigen Erhebung 17 über der Kreisfläche erzielt werden. Durch die diametrale Schlit- zung werden gleiche Federstärken der Schlitzblätter 16 ge- währleistet, so dass es beim Durchführen des Werkzeuges zur Montagestelle und von der Montagestelle weg zu keiner Verkan- tung oder Verklemmung kommt. Anstatt einer größeren Erhebung 17 können praktischerweise auch zwei kleinere nebeneinander- angeordnete Erhebungen 17 ausgebildet werden.