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Die
Erfindung betrifft eine hydraulische Motorlagerbaueinheit mit den
im gattungsbildenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmalen.
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Derartige
hydraulische Motorlagerbaueinheiten sind aus dem Stand der Technik
in unterschiedlicher Ausgestaltung bekannt. Sie sind in der Regel bestimmt
für die
Lagerung eines Antriebsmotors in einem Kraftfahrzeug und sollen
die Übertragung
störender
Schwingungen und Geräusche
vom Motor auf die Karosserie verhindern.
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Die
EP 1 336 771 A2 zeigt
eine hydraulische Motorlagerbaueinheit zum Einsatz in Kraftfahrzeugen,
die aus einem motorseitigen Befestigungsteil mit einem Haltepunkt
zur Festlegung an einem Motorhaltepunkt und einem am Haltepunkt
festgelegten elastischen Federelement und einem karosserieseitigen
Lagerunterteil besteht, in welchem eine hydraulische Schwingungsdämpferbaueinheit
aufgenommen ist und mit dem das elastische Federelement verbunden
ist. Darüber
hinaus ist die gezeigte Motorlagerbaueinheit in einer Gehäuseschale
aufgenommen, die mindestens ein Befestigungselement zur Festlegung
an einem karosserieseitigen Lagerpunkt und eine Aufnahmevorrichtung
zur gemeinsamen Festlegung des Lagerunterteils und des mit diesem
verbundenen Federelementes aufweist.
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In
der
WO 2004/088164
A2 wird ein kompakter und hinsichtlich seiner Schwingungstilgereigenschaften
verbesserter Schwingungstilger beschrieben. Hier wird ebenfalls
eine Schalenbauweise genutzt, die eine hohe Steifigkeit aufweist
und hohe Beanspruchungen des Gehäuses
zulässt.
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Motorlagerbaueinheiten
bestehen üblicherweise
aus einem motorseitigen Befestigungsteil, welches mit einem Haltepunkt
zur Festlegung an einem Motorhaltepunkt versehen ist. Am Befestigungsteil wiederum
ist ein elastisches Federelement, beispielsweise in Form eines Gummikegels
festgelegt, wobei das Federelement wiederum an seiner dem Befestigungsteil
abgewandten Unterseite mit einem Lagerunterteil verbunden ist. Der
Gummikegel umschließt
dabei eine im Innern der Motorlagerbaueinheit befindliche flüssigkeitsgefüllte Arbeitskammer, welche
darüber
hinaus an ihrer Unterseite durch eine zum Lagerunterteil gehörende Trennplatte
begrenzt ist. Die Trennplatte grenzt die Arbeitskammer gegen eine
auf der gegenüber
liegenden Seite der Arbeitskammer vorhandene Ausgleichskammer ab,
die über einen
in der Trennplatte eingearbeiteten Überströmkanal mit der Arbeitsplatte
verbunden ist. Die miteinander in Verbindung stehenden, zum Federelement gehörigen Bauteile
und das Lagerunterteil werden während
des Montageprozesses der Motorlagerbaueinheit durch einen Bördelungsvorgang
fest miteinander verbunden. Dabei wird in der Regel eine umlaufende
Außenkante
des Federelementes oder des Lagerunterteils so verformt, dass sie
einen flanschartigen Vorsprung des korrespondierenden Gegenbauteils
hintergreift.
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Die
Bördelung
ist dabei so auszugestalten, dass zum einen eine sichere Abdichtung
des Innenbereichs der Motorlagerbaueinheit gegen Austritt der im
Innern der Baueinheit vorhandenen Flüssigkeit gewährleistet
ist und darüber
hinaus alle am Lager auftretenden Anschlagkräfte, Tragkörperkräfte sowie hydraulischen Kräfte formschlüssig übertragen
werden können.
Diese Anforderungen können
nur dadurch erfüllt
werden, dass während
des Bördelungsprozesses
das im Bereich der Verbindung umgeformte Material bis über seine
Streckgrenze beansprucht wird. In der Praxis hat es sich als notwendig
erwiesen, zur Erreichung der erforderlichen Festigkeitswerte spezielle
Legierungen, beispielsweise für
das Lagerunterteil, einzusetzen, sofern die umlaufende Außenkante
des Lagerunterteils beim Bördelungsprozess
umgeformt wird.
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Zwar
hat sich die Herstellweise der geschilderten gattungsgemäßen hydraulischen
Motorlagerbaueinheiten in der Praxis bislang bewährt, die Verbindungstechnik
der Verbördelung
der Bauteile ist jedoch im Hinblick auf die erforderlichen Festigkeitseigenschaften
mit den daraus resultierenden hochfesten verwendeten Materialien
kostenintensiv als auch durch die Genauigkeit des Herstellprozesses
produktionstechnisch aufwendig.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, eine hydraulische Motorlagerbaueinheit
der eingangs geschilderten gattungsgemäßen Art so weiter zu entwickeln,
dass bei Verbesserung der Betriebssicherheit des hydraulischen Systems
eine einfache Montage sowie die Verwendung kostengünstigerer
Materialien für
die Gehäusebauteile
der Motorlagerbaueinheit möglich
wird.
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Diese
Aufgabe wird in Zusammenschau mit den gattungsbildenden Merkmalen
der Motorlagerbaueinheit durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches
1 genannte technische Lehre gelöst.
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Erfindungswesentlich
ist es, dass die zur Festlegung der Motorlagerbaueinheit dienende
Aufnahmevorrichtung der Gehäuseschale
als kreisförmig
an der Innenseite der Gehäuseschale
umlaufende Nut gestaltet ist, in welche ein umlaufender Flansch
der Motorlagerbaueinheit eingreift. Die umlaufende Nut ist dabei
U-förmig
ausgebildet, wodurch eine einfache Herstellung der korrespondierenden Bauteile
sowohl an der Motorlagerbaueinheit als auch an der Gehäuseschale
gewährleistet
ist.
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Die
Aufnahmevorrichtung weist dabei mindestens einen am Innenumfang
der Gehäuseschale angeordneten
Bereich veränderlicher
Nutbreite auf, in welchen der in der Breite angepasste Flansch des Lagerunterteils
eingreift.
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Vorteilhaft
sind in diesem Zusammenhang insbesondere die Anordnung zwei sich
diametral gegenüber
liegender Bereiche veränderlicher
Nutbreite. Die veränderliche
Nutbreite bewirkt, dass mindestens eine der beiden seitlichen Begrenzungsflächen der
umlaufenden Nut einen zur Horizontalebene des Lagerunterteils verlaufenden
spitzen Winkel bildet, so dass beim Zusammenbau der Gehäuseschalenteile
eine in der Längsachse
der Motorlagerbaueinheit wirkende Kraftkomponente erzeugt wird,
die ein Zusammenpressen der Einzelbauteile der Motorlagerbaueinheit
bewirkt. Die Presskräfte
führen
zu einer Systemabdichtung zwischen Lagerunterteil und Federelement,
so dass unter allen Betriebsbedingungen eine Abdichtung des hydraulischen
Systems zur Umgebung sichergestellt ist. Die schräg laufenden Begrenzungsflächen der
Nut sorgen dabei für
einen definierten axialen Vorspannweg und somit eine daraus resultierende
Abdichtung des Gesamtsystems.
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Die
Motorlagerbaueinheit ist vorteilhafterweise in einer Gehäuseschale
aufgenommen, die mindestens ein Befestigungselement zur Festlegung
an einem karosserieseitigen Lagerpunkt und mindestens eine Aufnahmevorrichtung
zur gemeinsamen Festlegung des Lagerunterteils und des mit diesem verbundenen
Federelementes aufweist.
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Vorteil
der erfindungsgemäßen konstruktiven Gestaltung
ist die Tatsache, dass die vom Haltepunkt am Befestigungsteil vom
Motor in die Motorlagerbaueinheit eingeleiteten Kräfte über das
Federelement auf die Gehäuseschale
formschlüssig übertragen werden
und somit eine Verbördelung
der einzelnen Bauelemente der Motorlagerbaueinheit entfallen kann.
Die auf die Gehäuseschale übertragenen
Kräfte werden
problemlos in den karosserieseitigen Lagerpunkt der Gehäuseschale
weitergeleitet.
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Besondere
Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich ergänzend aus den
Merkmalen der Unteransprüche.
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Es
hat sich insbesondere als vorteilhaft erwiesen, die Gehäuseschale
zweiteilig auszuführen und
sie mittels einer lösbaren
oder unlösbaren
Verbindung miteinander zu koppeln, da die zweiteilige Ausführung das
Einbringen der Motorlagerbaueinheit in das Innere der Gehäuseschale
wesentlich erleichtert und gleichzeitig eine besonders kompakte
Bauweise der Gehäuseschale
gewährleistet
ist.
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Die
lösbare
Verbindung der Gehäuseschalenteile
kann dabei beispielsweise eine Schraubverbindung sein, wohingegen
die unlösbare
Verbindung in aller Regel durch eine Vernietung realisiert werden kann.
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Zur
Versteifung der Gehäuseschale
kann es darüber
hinaus zweckmäßig sein,
diese als ringförmiges
Basiselement zu gestalten, welches an einer Ringöffnungsseite mit einem U-förmigen Versteifungsbauteil
mit zwei Seitenschenkeln und einem Verbindungssteg verbunden ist,
wobei das Versteifungsbauteil das Befestigungsteil der Motorlagerbaueinheit übergreift.
Durch diese konstruktive Gestaltung wird ein Gehäuseschalenkäfig erzeugt, welcher unter
allen Betriebszuständen
die auftretenden Kräfte
ohne Verformungen aufnehmen kann.
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Darüber hinaus
kann das Versteifungsbauteil an seiner dem Befestigungsteil zugewandten
Innenseite ein Anschlagelement aufweisen, welches vorteilhafterweise
aus elastischem Material besteht und bei extremen Bewegungen des
Haltepunktes der Motorlagerbaueinheit als Resultat besonderer Kraftwirkungen
am Motor eine Beschädigung
der Motorlagerbaueinheit verhindert.
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Im
Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des
Gegenstandes der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
Schnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße hydraulische Motorlagerbaueinheit,
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2 eine
perspektivische Explosionsdarstellung der Motorlagerbaueinheit aus 1 und
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3 eine
Explosionsdarstellung der Seitenansicht A aus 2.
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Die
in der 1 im Schnitt dargestellte hydraulische Motorlagerbaueinheit,
die vorzugsweise zur Lagerung des Antriebsmotors eines Kraftfahrzeuges
eingesetzt wird, weist ein motorseitiges Befestigungsteil 1 auf,
welches mittels eines Haltepunktes 2 am Antriebsmotor des
Kraftfahrzeuges festgelegt wird. Das Haltepunkt 2 besteht
im vorliegenden Ausführungsbeispiel
aus einer Bohrung, durch die eine Verschraubung mit dem Antriebsmotor
vorgenommen wird. Alternativ denkbar sind natürlich auch Verschraubungen,
bei denen Schraubbolzen am Befestigungsteil 1 der Motorlagerbaueinheit
vorhanden ist. Am Befestigungsteil 1 ist ein elastisches
Federelement 3 festgelegt, welches im vorliegenden Ausführungsbeispiel
als Gummikegel gestaltet ist. Der Gummikegel umschließt eine
Arbeitskammer 4, die mit einer Hydraulikflüssigkeit
gefüllt
ist und an ihrer dem Befestigungsteil 1 gegenüber liegenden
Unterseite von einer Trennplatte 5 begrenzt ist. In der
Trennplatte befindet sich ein Überströmkanal 6,
der mit einer unterhalb der Trennplatte 5 befindlichen
Ausgleichskammer 7 verbunden ist. Die Ausgleichskammer
wird an der der Trennplatte 5 gegenüber liegenden Seite durch einen
elastischen Balg 8 begrenzt.
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Innerhalb
der Trennplatte 5 befindet sich darüber hinaus eine hydraulische
Schwingungsdämpferbaueinheit 9,
auf deren Erläuterung
an dieser Stelle aus Gründen
der Übersichtlichkeit
verzichtet wird, da sie aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt und
im vorliegenden Fall nicht erfindungswesentlich ist.
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Unterhalb
des die Ausgleichskammer 7 bildenden Balges 8 ist
die Motorlagerbaueinheit durch einen Bodendeckel 10 verschlossen.
Der Bodendeckel 10 bildet zusammen mit der Trennplatte 5 sowie einem
am Federelement 3 festgelegten Gehäusering 11 ein Lagerunterteil 12,
wobei – wie
aus der Figur ersichtlich – der
Balg 8 zwischen dem Bodendeckel 10 und der Trennplatte 5 geklemmt
ist.
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Wie
der 1 darüber
hinaus zu entnehmen ist, wird die beschriebene Motorlagerbaueinheit
bestehend aus Befestigungsteil 1, Federelement 3 und Lagerunterteil 12 in
einer Gehäuseschale 13 aufgenommen.
Die Gehäuseschale 13 weist
in ihrem unteren Bereich, welcher das Lagerunterteil 12 umschließt, eine
Aufnahmevorrichtung 14 auf, die entsprechend einer zweckmäßigen Ausgestaltung
als umlaufende Nut 15 ausgebildet ist. Die Nut 15 weist einen
U-förmigen
Querschnitt auf und besitzt somit eine obere Begrenzungsfläche 15a,
eine untere Begrenzungsfläche 15b sowie
eine Nutgrund 15c. Zur Festlegung der Motorlagerbaueinheit
innerhalb der aus den Flächen 15a, 15b und 15c gebildeten
Aufnahmevorrichtung weist das Lagerunterteil 12 einen korrespondierende umlaufenden
flanschartigen Vorsprung auf, welcher Bestandteil des Bodendeckels 10,
der Trennplatte 5 sowie des Gehäuseringes 11 am Federelement 3 ist.
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Der 1 ist
darüber
hinaus zu entnehmen, dass die Gehäuseschale 13 mit zwei
diametral gegenüber
liegenden Befestigungselementen 16 und 17 in Form
von Durchgangsbohrungen zur Festlegung der Gehäuseschale an karosserieseitigen
Lagerpunkten versehen ist.
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Der
Aufbau der erfindungsgemäßen Gehäuseschale
zur Aufnahme der Motorlagerbaueinheit ist im Einzelnen der Darstellung
der 2 zu entnehmen. Aus dieser Figur ist ersichtlich,
dass die Gehäuseschale 13 zweiteilig
ausgeführt
ist und aus den Gehäuseschaltenteilen 13a und 13b besteht.
Entsprechend der strichpunktierten Linie in der 2 werden die
beiden Gehäuseschalenteile 13a und 13b nach Einbringen
der Motorlagerbaueinheit in den Innenraum der Halbschalen miteinander
in den Befestigungspunkten 18a bis 18d miteinander
verbunden. Diese Verbindung kann sowohl mittels einer Verschraubung
lösbar
erfolgen als auch unlösbar
beispielsweise mittels einer Nietverbindung realisiert werden.
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Der 2 ist
darüber
hinaus zu entnehmen, dass die Gehäuseschale 13 in zusammengebautem Zustand
im Wesentlichen aus einem ringförmigen Basiselement 23 besteht,
in welchem die Aufnahmevorrichtung 14 angeordnet ist, und
an seiner einen Ringöffnungsseite,
aus der das Befestigungsteil 1 hervorsteht, mit einem U-förmigen Versteifungsbauteil 19 versehen
ist, welches aus zwei Seitenschenkeln 19a, 19b sowie
einem Verbindungssteg 19c aufgebaut ist. Innerhalb des
U-förmigen
Versteifungsbauteiles 19 befindet sich ein Anschlagelement 20, welches
der Innenkontur des Versteifungsbauteiles 19 angepasst
ist.
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Wie
den 1 und 2 zu entnehmen ist, umschließt die Gehäuseschale 13 die
Motorlagerbaueinheit käfigartig
und bildet somit ein kompaktes Gesamtbauteil, wobei die Gehäuseschale 13 gleichzeitig
durch die erfindungsgemäße Aufnahme vorrichtung 14 den
Zusammenhalt von Lagerunterteil 12 und Federelement 3 sicherstellt. Über die Flansch-/Nutkombination
von Lagerunterteil 12 und Gehäuseschale 13 können alle
Anschlagkräfte,
Tragkörperkräfte und
hydraulischen Kräfte
formschlüssig auf
die Gehäuseschale 13 übertragen
werden, so dass gegenüber
aus dem Stand der Technik bekannten Motorlagerbaueinheiten, bei
denen keine Gehäuseschale
vorhanden ist, die Trennplatte 5 und Bodendeckel 10 leichter
ausgeführt
werden können.
Darüber
hinaus entfällt
durch die neuartige Aufnahmevorrichtung die bislang übliche Verbördelung
von Lagerunterteil und Federelement.
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Entsprechend
einer vorteilhaften Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Motorlagerbaueinheit
ist diese darüber
hinaus so ausgestaltet, dass mittels einer speziellen Gestaltung
der Aufnahmevorrichtung 14 in Richtung der Längsachse
L der Motorlagerbaueinheit wirkende Anpresskräfte in Richtung des Pfeiles
P bereitgestellt werden können.
Diese Anpresskräfte
dienen zur Systemabdichtung der Motorlagerbaueinheit, da es sich
bei dieser um ein hydraulisches System handelt und somit eine Abdichtung
gegen einen Austritt von Hydraulikflüssigkeit aus dem Inneren der
Motorlagerbaueinheit gewährleistet
sein muss.
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Zum
Zwecke der Systemabdichtung ist die Aufnahmevorrichtung 14 zur
Festlegung der Motorlagerbaueinheit speziell ausgebildet, wie dies
aus der 3 deutlich wird.
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Aus
dieser Figur ist ersichtlich, dass der umlaufende Flansch 21 mit
veränderlicher
Breite ausgeführt
ist. Es ergeben sich somit zwei im spitzen Winkel α zur Horizontalebene
H verlaufende Anlageflächen 22a und 22b.
Die unteren Begrenzungsflächen 15b der
die Aufnahmevorrichtung bildenden Nut 15 in der Gehäuseschale 13 sind
entsprechend der Ausgestaltung der Anlageflächen 22a und 22b im
gleichen spitzen Winkel ausgeführt,
so dass beim Zusammenbau der Gehäuseschalenteile 13a und 13b die
Anlageflächen 22a und 22b an
den unteren Begrenzungsflächen 15b entlang
gleiten können.
Die obere Begrenzungsfläche 15a der
Aufnahmevorrichtung ist dabei horizontal ausgeführt. Aus der Anordnung der
parallelen Schrägen
an den Gehäuseschalenteilen 13a und 13b sowie
am Lagerunterteil 12 führt
beim Zusammenfügen
der Schalenteile zu einer axialen Vorspannung zwischen dem Bodendeckel 10,
der Trennplatte 5 sowie dem Gehäusering 11 in Richtung
des auch in der 3 dargestellten Pfeiles P. Die
aneinander liegenden Bauteile werden somit in axialer Richtung zusammengepresst,
so dass eine definierte Abdichtung des Gesamtsystems Motorlagerbaueinheit
gegeben ist. Durch das Umschließen der
Motorlagerbaueinheit mittels der erfindungsgemäßen Gehäuseschale 13 und der
innerhalb der Gehäuseschale
angeordneten Aufnahmevorrichtung 14 in der dargelegten
Ausgestaltungsform sind besondere Materialanforderungen an die einzelnen
Bauelemente der Gesamtkonstruktion im Hinblick auf Festigkeit und
Dehnfähigkeit
des Materials nicht mehr notwendig. Die Bauteile können somit
kostengünstig beispielsweise
aus üblichem
Aluminiumguss ohne besondere Materialanforderungen hergestellt werden.
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- 1
- Befestigungsteil
- 2
- Haltepunkt
- 3
- Federelement
- 4
- Arbeitskammer
- 5
- Trennplatte
- 6
- Überströmkanal
- 7
- Ausgleichskammer
- 8
- Balg
- 9
- Schwingungsdämpferbaueinheit
- 10
- Bodendeckel
- 11
- Gehäusering
- 12
- Lagerunterteil
- 13
- Gehäuseschale
- 13a
- Gehäuseschalenteil
- 13b
- Gehäuseschalenteil
- 14
- Aufnahmevorrichtung
- 15
- Nut
- 15a
- obere
Begrenzungsfläche
- 15b
- untere
Begrenzungsfläche
- 15c
- Nutgrund
- 16
- Befestigungselement
- 17
- Befestigungselement
- 18a
- Befestigungspunkt
- 18b
- Befestigungspunkt
- 18c
- Befestigungspunkt
- 18d
- Befestigungspunkt
- 19
- Versteifungselement
- 19a
- Seitenschenkel
- 19b
- Seitenschenkel
- 19c
- Verbindungssteg
- 20
- Anschlagelement
- 21
- Flansch
- 22a
- Anlagefläche
- 22b
- Anlagefläche
- 23
- Basiselement