DE102005005306A1

DE102005005306A1 - Abgassystem-Trägerstruktur

Info

Publication number: DE102005005306A1
Application number: DE200510005306
Authority: DE
Inventors: Hideyuki Toyota Komitsu; Yoshikazu Toyota Shimazu; Hideyuki Ishii
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-02-06
Filing date: 2005-02-04
Publication date: 2005-08-25
Also published as: AU2005200494B2; JP2005220852A; US20050184201A1; AU2005200494A1

Abstract

Eine Abgassystem-Trägerstruktur zum Halten eines Abgassystems auf einem Vorrichtungsgrundrahmen mittels eines Gummiwerkstoffs enthält einen Trägerabschnitt, der mit dem Gummiwerkstoff verbunden ist, und einen wärme-abschirmenden Abschnitt, der zwischen einem Bauteil, das das Abgassystem aufbaut, und dem Trägerabschnitt angeordnet ist, um einen Freiraum zu definieren. Der wärmeabschirmende Abschnitt ist derart angeordnet, daß der Trägerabschnitt an einen nichtgefügten Abschnitt davon angebracht ist, der nicht an das das Abgassystem aufbauende Bauteil gefügt ist, und um so zwischen einer Verbindungsstelle, an der der Gummiwerkstoff mit dem Trägerabschnitt verbunden ist, und einer Stelle des abgassystem-aufbauenden Bauteils angeordnet zu sein, die der Verbindungsstelle am nächsten ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Abgassystem-Trägerstruktur (eine Trägerstruktur zum Halten eines Abgassystems), wie beispielsweise eine Struktur zum Halten eines Abgassystems, das Abgas abgibt, welches in einem Verbrennungsmotor erzeugt worden ist, der in einer Vorrichtung, z.B. einem Fahrzeug oder dergleichen, angeordnet ist.

Eine Vorrichtung, die in der japanischen ungeprüften Patentanmeldungs-Offenle- gungsschrift 2000-2113 offenbart ist, kann als ein Beispiel für eine Trägerstruktur zum Tragen eines Abgassystems zitiert werden, das in einer beweglichen Vorrichtung, wie beispielsweise einem Fahrzeug, angeordnet ist und einen Schalldämpfer (Geräuschdämpfer), ein Abgasrohr usw. auf dem Grundrahmen des Fahrzeugs oder dergleichen enthält. In dieser Abgassystem-Trägerstruktur ist ein Trägerbauteil aus gebogenen, stangen-förmigen Aufhängern konstruiert, die an einen Rückseitenabschnitt eines Schalldämpfers entlang eines äußeren Umfangs-Wölbungsbogens der Schalldämpfer-Seitenfläche befestigt sind. Ein Paar der stangen-förmigen Aufhänger, die vom unteren Abschnitt des Fahrzeugfahrgestells herabhängen, ist in Reihe angeordnet, um mit den Aufhängern zu korrespondieren, die am Schalldämpfer befestigt sind. Diese korrespondierenden Aufhänger sind durch kleine Dämpfergummis miteinander verbunden, und auf diese Weise wird das Abgassystem auf dem Fahrzeugfahrgestell gehalten.

Wie in der japanischen ungeprüften Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift 2000-2113 beschrieben, strebt diese herkömmliche Abgassystem-Trägerstruktur, die wie oben beschrieben aufgebaut ist, an, die Anzahl der Bauteile zu verringern, und strebt folglich eine Gewichtsverringerung durch Verzichten auf ein Trägerbauteil in einem Schwin gungsübertragungsabschnitt an, und bezweckt auch, das Schwingungsdämpfungs- und Geräuschdämpfungsvermögen zu verbessern.

Die japanische ungeprüfte Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift H4-54931 offenbart eine Struktur, in der ein Hängebock, der eine Deckenwand und ein Paar von Seitenwänden aufweist, auf der Oberfläche eines Abgasrohres eines Motors angeordnet ist, wobei ein Ende einer Aufhängerstange an eine Anschlußnut im Hängebock befestigt ist, und das andere Ende der Aufhängerstange mit dem Fahrzeugfahrgestell über ein Gestell bzw. über eine Halterung verbunden ist, das bzw. die aus Gummi oder dergleichen ausgebildet ist. Das Merkmal dieser Struktur ist die Anschlußnut zum Anschließen bzw. Anbringen der Aufhängerstange an den Hängebock, wodurch es möglich wird, die Aufhängerstange in zwei Richtungen unter Verwendung einer Art von Hängebock anzuschließen. Die Struktur bezweckt auch, eine hinreichende Trägersteifigkeit im Hängebock zu erhalten.

In der Abgassystem-Trägerstruktur gemäß der japanischen ungeprüften Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift 2000-2113 wird jedoch das Trägerbauteil, das aus den Aufhängern usw. konstruiert ist, unmittelbar an den Schalldämpfer gefügt, und folglich tritt leicht eine Erwärmung des Dämpfergummis durch Wärmeübertragung von einem Trägerbauteil, wie beispielsweise ein Schalldämpfer, auf, das vom Abgas erwärmt und auf diese Weise zu einer Wärmequelle wird.

Ferner ist der Dämpfergummi unmittelbar einer Strahlungswärme des Schalldämpfers oder dergleichen ausgesetzt, der als eine Wärmequelle dient, was die Erwärmung desselben weiter fördert. Die Hauptaufgabe des Bereitstellens des Dämpfergummis ist, die Schwingung zu verringern, die vom Abgassystem erzeugt wird, und daher sollte der Werkstoff, aus dem der Dämpfergummi hergestellt ist, ein Gummiwerkstoff mit einer ausgezeichneten Dämpfungseigenschaft bzw. einer Schwingungsdämpfungseigenschaft und einer Wärmebeständigkeitseigenschaft sein. Jedoch ist die Wärmebeständigkeitstemperatur davon üblicherweise etwas niedriger als 150 bis 180°C.

Die Erfinder erkannten, daß, wenn ein metallischer stangen-förmiger Aufhänger an einen Schalldämpfer geschweißt wird, der Dämpfergummi bisweilen auf etwa 200°C erwärmt wird. Darüber hinaus kann ein vorübergehender thermischer Abbau bzw. Qualitätsverlust auftreten, wenn der Dämpfergummi bis in die Nähe seiner Wärmebeständigkeitstemperatur erwärmt wird. Wenn beispielsweise der Dämpfergummi bei einer Temperatur in die Nähe seiner Wärmebeständigkeitstemperatur für etwa eine Stunde gehalten wird, verliert der Gummiwerkstoff Öl und härtet allmählich derart aus, daß er die Fähigkeit verlieren kann, das Abgassystem zu tragen.

In der herkömmlichen Struktur, die in der japanischen ungeprüften Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift H4-54931 offenbart ist, wird die Aufhängerstange, die einen im wesentlichen umgekehrt C-förmigen Querschnitt aufweist und mit dem Abgasrohr am Seitenwand-Endabschnitt davon verbunden ist, mit dem Abgasrohr durch den Hängebock verbunden, und dadurch kann thermische Leitung vom Abgasrohr vermindert werden.

Gemäß der Zeichnung der japanischen ungeprüften Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift H4-54931 ist jedoch aufgrund der gestreckten Ausgestaltung der Aufhängerstange der Gummiträger (der mit dem Dämpfergummi korrespondiert), der an das andere Ende der Aufhängerstange angeschlossen ist, derart angeordnet, daß er auf die Stelle des Rohrs unmittelbar unterhalb oder unmittelbar zur Seite der Halterung (d.h. in unmittelbarer Nachbarschaft der Halterung) zu weist. Folglich wird der Gummiträger durch unmittelbare Strahlungswärme von dieser Rohrstelle in ungeeigneter Weise erwärmt, und es kann unmöglich sein, den resultierenden thermische Abbau hinreichend zu unterdrücken.

Insbesondere in den vergangenen Jahren ist die Komponentenkonzentration des Gases, das von Fahrzeugen und dergleichen abgegeben wird, schweren Beschränkungen in Ländern auf der ganzen Welt ausgesetzt, um die CO₂-Konzentration in der Umwelt zu verringern, und es ist der Bedarf nach weiteren Verbesserungen beim Kraftstoffverbrauch entstanden. Kürzlich ist ein Trend in Richtung Magerverbrennung als ein Verfahren zur Lösung dieser Probleme entstanden, und folglich stieg die Temperatur des Abgases, das von Verbrennungsmotoren ausgestoßen wird, allmählich an. Demgemäß werden die Bauteile, die ein Abgassystem aufbauen, wie beispielsweise ein Schalldämpfer, auf immer höhere Temperaturen erwärmt, was einen dringenden Bedarf an Mitteln bzw. Maßnahmen zur Verhinderung des Abbaus (thermischer Abbau) der Dämpfergummis, verursacht durch diese thermische Wirkung, erzeugt.

Im Lichte solcher Umstände ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Abgassystem-Trägerstruktur bereitzustellen, die geeignet ist, die Erwärmung eines Gum- miwerkstoffs, der als ein Dämpfungsbauteil verwendet wird, zu einem hinreichend höheren Grad zu unterdrücken, als es in einer herkömmlichen Trägerstruktur möglich ist, so daß der thermische Abbau des Gummiwerkstoffs hinreichend vermieden wird.

Diese Aufgabe wird durch eine Abgassystem-Trägerstruktur mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, dient eine erfindungsgemäße Abgassystem-Trägerstruktur dazu, ein Abgassystem, das Verbrennungsgas abgibt, auf dem Grundrahmen einer Vorrichtung, wie beispielsweise einem Fahrzeug, mittels eines Gummiwerkstoffs zu halten, der als ein Dämpfungsbauteil verwendet wird (ein Bauteil zur Verringerung von Stoß oder Schwingung).

Diese Abgassystem-Trägerstruktur enthält einen Trägerabschnitt, der mit dem Gummiwerkstoff verbunden ist, und einen wärme-abschirmenden Abschnitt, der zwischen einem Bauteil (oder einer Komponente; im nachfolgenden „abgassystem-aufbauendes bzw. abgassystem-bildendes Bauteil" genannt), das das Abgassystem aufbaut, und dem Trägerabschnitt angeordnet ist, um einen Freiraum zu definieren. Der wärmeabschirmende Abschnitt ist derart angeordnet, daß der Trägerabschnitt an einen nicht-gefügten Abschnitt davon angebracht ist, der an das abgassystem-aufbauende Bauteil nicht angeschlossen ist, und um so zwischen einer Verbindungsstelle, an der der Gummiwerkstoff mit dem Trägerabschnitt verbunden ist, und einer Stelle des abgassystem-aufbauenden Bauteils angeordnet zu sein, die der Verbindungsstelle am nächsten ist.

In der Abgassystem-Trägerstruktur, die wie oben beschrieben aufgebaut ist, wird durch Bereitstellen des wärme-abschirmenden Abschnitts ein Zwischenraum, der als eine wärme-abschirmende Schicht dient bzw. fungiert, zwischen dem abgassystem-aufbauenden Bauteil und dem Trägerabschnitt definiert, wenn das Abgassystem mit dem Vorrichtungsgrundrahmen verbunden ist. Da ferner der Trägerabschnitt an den nicht-gefügten Abschnitt des wärme-abschirmenden Abschnitts angeschlossen ist, der nicht an das abgassystem-aufbauende Bauteil gefügt ist, wird die Wärme des abgassystem-aufbauenden Bauteils mittelbar bzw. auf dem Umweg durch den wärme-abschirmenden Abschnitt zum Trägerabschnitt geleitet. Folglich wird die Wärmemenge, die durch den Gummiwerkstoff wandert, der mit dem Trägerabschnitt verbunden ist, im Vergleich zu einem Fall dramatisch verringert, bei dem der Trägerabschnitt unmittelbar an das abgassystem-aufbauende Bauteil gefügt ist.

Da der wärme-abschirmende Abschnitt zwischen der Verbindungsstelle, an der der Gummiwerkstoff mit dem Trägerabschnitt verbunden ist, und der Stelle des abgassystem-ausbauenden Bauteils, die der Verbindungsstelle am nächsten ist, eingefügt ist, wird darüber hinaus die Stelle des abgassystem-aufbauenden Bauteils, die zu dem mit dem Trägerabschnitt verbundenen Gummiwerkstoff am nächsten positioniert ist, vom wärme-abschirmenden Abschnitt bedeckt, falls es von mindestens einem Teil des Gummiwerkstoffs betrachtet wird, wobei der Teil des Gummiwerkstoffs vorzugsweise so groß wie möglich ist, und insbesondere vorzugsweise der gesamte Gummiwerkstoff ist. Daher wird die Strahlungswärme, die zum Gummiwerkstoff von der Stelle des abgassystem-aufbauenden Bauteils emittiert wird, das als die Hauptwärmequelle für den Gummiwerkstoff dient, hinreichend blockiert bzw. abgeschirmt, wodurch der Temperaturanstieg aufgrund der Wirkung der Strahlungswärme im Gummiwerkstoff dramatisch verringert wird.

Um den Wärmestrom (Wärmefluß) vom abgassystem-aufbauenden Bauteil zum Trägerabschnitt so stark wie möglich zu begrenzen, ist es wirksam, den Fügebereich zwischen dem abgassystem-aufbauenden Bauteil und dem wärme-abschirmenden Abschnitt, den Querschnittsbereich der den wärme-abschirmenden Abschnitt aufbauenden Bauteile und den Fügebereich zwischen dem Trägerabschnitt und dem wärmeabschirmenden Abschnitt so klein wie möglich zu halten.

Zu beachten ist jedoch, daß, um eine ausreichende Festigkeit zum Tragen des Abgassystems auf dem Vorrichtungsgrundrahmen zu erzielen, die Abmessungen und die Gestalt des wärme-abschirmenden Abschnitts und des Trägerabschnitts, als auch die oben genannten Fügebereiche und Bauteil-Querschnittsflächen vorzugsweise geeignet eingestellt werden.

Wie oben angemerkt, wird der wärme-abschirmende Abschnitt vorzugsweise derart angeordnet, um die Strahlungswärme vom nächsten abgassystem-aufbauenden Bauteil über die gesamte Fläche des Gummiwerkstoffs zu blockieren. Anders gesagt, es ist außerordentlich vorteilhaft, wenn der wärme-abschirmende Abschnitt derart angeordnet ist, daß, wenn das Profil des Gummiwerkstoffs auf das nächste abgassystem-aufbauende Bauteil projiziert wird, das gesamte resultierende Projektionsbild innerhalb des Bereichs des wärme-abschirmenden Abschnitts enthalten ist.

Falls erforderlich, können der wärme-abschirmende Abschnitt und/oder der Trägerabschnitt auch mit einem Bauteil zur Förderung der Kühlung mit Hilfe von Wärmedissipation bzw. Wärmestreuung, wie beispielsweise einen wärme-dissipierendenn Fächer bzw. Lüfter, bereitgestellt werden.

Insbesondere nimmt der wärme-abschirmende Abschnitt vorzugsweise eine im wesentlichen plattenförmige Gestalt bzw. Plattengestalt mit einem Aussparungsabschnitt ein, und mindestens ein Teil eines Umlaufkantenabschnitts des Aussparungsabschnitts ist vorzugsweise an das abgassystem-aufbauende Bauteil gefügt. Ein spezifisches Beispiel der Gestalt des wärme-abschirmenden Abschnitts ist in diesem Fall eine Gestalt mit einem umgekehrt C-förmigen Querschnitt, eine Gestalt mit einem U-förmigen Querschnitt, eine röhrenförmige Gestalt, die ein geschlossenes Ende aufweist, wie beispielsweise eine Schalen- bzw. Becher-Gestalt, oder eine Tassen-Gestalt.

In dieser Hinsicht erlaubt der vorgeformte Aussparungsabschnitt im wärmeabschirmenden Abschnitt dem Freiraum, der als die oben genannte wärme-abschirmende Schicht wirkt, auf einfache Weise definiert zu werden. Da der wärme-abschirmende Abschnitt an des abgassystem-aufbauende Bauteil durch mindestens einen Teil des Umlaufkantenabschnitts des Aussparungsabschnitts gefügt ist, wird ferner der Freiraum, der als die wärme-abschirmende Schicht wirkt, eindeutig bzw. sicher definiert.

Durch geeignetes Einstellen der Länge oder Fläche der Verbindung zwischen dem Umlaufkantenabschnitt des Aussparungsabschnitts und dem abgassystem-aufbauenden Bauteil kann die Menge der Wärmeübertragung vom abgassystem-aufbauenden Bauteil zum Trägerabschnitt wie gewünscht gesteuert werden, während eine hinreichende Festigkeit zum Tragen des Abgassystems erhalten bzw. aufrechterhalten wird.

Zu beachten ist, daß der Begriff „im wesentlichen Plattengestalt" in Relation zum wärme-abschirmenden Abschnitt nicht nur einen Aspekt enthält, bei dem der wärmeabschirmende Abschnitt als ein Bauteil ausgebildet ist, das eine vollständig geschlossene Oberfläche aufweist, sondern auch einen Aspekt, bei dem die Bauteil-Oberfläche teilweise offen ist, beispielsweise ein Aspekt, bei dem eine Mehrzahl von streifen-förmigen Bauteilen Seite an Seite in festen Abständen angeordnet ist, wie beispielsweise eine Gittergestalt, ein Aspekt, bei dem schmalere Bauteile (einschließlich längliche Bauteile) in Gittergestalt verwoben sind, usw.

Der Trägerabschnitt nimmt vorzugsweise auch die Gestalt einer gebogenen Stange ein, wobei ein Endabschnitt entlang einer Außenwand des wärme-abschirmenden Abschnitts gefügt ist und der andere Endabschnitt mit dem Gummiwerkstoff verbunden ist.

In diesem Fall kann die Wärmeübertragung vom wärme-abschirmenden Abschnitt zum Trägerabschnitt und die Wärmeübertragung vom Trägerabschnitt zum Gummiwerkstoff auf einfache Weise unterdrückt werden, obwohl eine hinreichende Fügestärke bzw. Fügefestigkeit zwischen dem wärme-abschirmenden Abschnitt und dem Trägerabschnitt erhalten wird.

Die vorliegende Erfindung ist insbesondere vorteilhaft, wenn das abgassystemaufbauende Bauteil ein Schalldämpfer oder ein Abgasrohr und insbesondere ein Schalldämpfer oder ein Abgasrohr (einschließlich eines Sammelrohrs) ist, das ein Abgassystem aufbaut, das in einem Fahrzeug, wie beispielsweise ein Automobil, bereitgestellt wird, das eine hohe Temperatur von etwa 200°C in bestimmten Fällen erreichen kann, wie oben beschrieben.

Gemäß der erfindungsgemäßen Abgassystem-Trägerstruktur ist ein wärme-abschirmender Abschnitt zwischen einem abgassystem-aufbauenden Bauteil, das hohe Temperaturen erreicht, und einem Trägerabschnitt angeordnet, wodurch ein Freiraum definiert wird, der als eine wärme-abschirmende Schicht wirkt. Folglich kann ein Erwärmen des Gummiwerkstoffs, das durch Wärmeübergang und Strahlungswärme vom abgassystem-aufbauenden Bauteil verursacht wird, im Vergleich zu einer herkömmlichen Struktur dramatisch unterdrückt werden, wobei ermöglicht wird, den Wärmeabbau des Gummiwerkstoffs hinreichend zu verhindern.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert. Hierin ist:
1 eine schematische Ansicht, die ein Beispiel einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Abgassystem-Trägerstruktur zeigt, in der die Abgassystem-Trägerstruktur an einen Schalldämpfer angebracht ist, der in einem Abgassystem angeordnet ist;
2 eine Schnittansicht, welche die Hauptbauteile in einem Querschnitt in 1 entlang einer II-II-Linie schematisch zeigt; und
3 eine Anordnungsansicht, die ein Beispiel einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abgassystem-Trägerstruktur schematisch zeigt, in der die Abgassystem-Trägerstruktur an ein Abgasrohr angebracht ist, das im Abgassystem angeordnet ist.
Ausführungsformen der vorliegende Erfindung werden nachfolgend im Detail beschrieben. Zu beachten ist, daß Positionsverhältnisse, wie beispielsweise über oder unter, oder nach links und rechts, auf Basis der Positionsverhältnisse angenommen werden, die in der Zeichnung gezeigt sind, wenn nicht spezifisch anders angegeben. Ferner sind die Abmessungsproportionen in der Zeichnung nicht auf diejenigen begrenzt, die in der Zeichnung dargestellt sind.
1 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Abgassystem-Trägerstruktur zeigt, in der die Abgassystem-Trägerstruktur an einen Schalldämpfer angeschlossen ist, der in einem Abgassystem angeordnet ist; sie ist auch eine Vorderansicht davon, von der Richtung der Verlängerung des Abgassystems betrachtet.
Ein in der Zeichnung dargestelltes Abgassystem 100 ist derart aufgebaut, daß ein Hauptschalldämpfer 120 mit einem Abgassammelrohr (nicht dargestellt) verbunden ist, das an einen Zylinderkopf eines Verbrennungsmotors über ein Abgasrohr 110, wie beispielsweise ein Frontrohr und/oder ein Mittelrohr, angeschlossen ist, und derart, daß ein Nebenschalldämpfer (nicht dargestellt) mit der Rückseite des Hauptschalldämpfers 120 über ein Abgasrohr, wie beispielsweise ein Mittelrohr und/oder ein Endrohr (nicht dargestellt), verbunden ist. Der Hauptschalldämpfer 120 (ein abgassystem-aufbauendes Bauteil) ist derart aufgebaut, daß beide offenen Enden eines Trommelabschnitts 121, der eine röhrenförmige Gestalt mit einem im wesentlichen elliptischen Querschnitt aufweist, durch eine Abschlußwand 122 abgeschlossen sind, und derart, daß eine Träger struktur 1 (eine Abgassystem-Trägerstruktur) an einer vorbestimmten Stelle auf der Abschlußwand 122 angeordnet ist.
2 ist eine Schnittansicht entlang einer II-II-Linie in 1, welche die Hauptbauteile in einem Querschnitt von 1 schematisch zeigt. Die Trägerstruktur 1 ist aus einer Wärme-Abschirmplatte 2 (wärme-abschirmender Abschnitt) und einem Träger 3 aufgebaut. Die Wärme-Abschirmplatte 2 nimmt eine Schalengestalt (Tassengestalt) mit einer im wesentlichen fächer-förmigen Ebene ein und enthält einen Aussparungsabschnitt C. Die Wärme-Abschirmplatte 2 ist an den Hauptschalldämpfer 120 derart gefügt, daß das offene Ende davon auf die Abschlußwand 122 des Hauptschalldämpfers 120 weist, oder anders gesagt, derart, daß der Abschluß der Seitenwand 21 und eine Fügenaht 22 der Wärme-Abschirmplatte 2, die mit einem Umlaufkantenabschnitt des Aussparungsabschnitts C korrespondiert, die Oberfläche der Abschlußwand 122 berühren. Auf diese Weise ist ein adiabatischer Freiraum S1 (ein Freiraum) durch die Wärme-Abschirmplatte 2 und die Abschlußwand 122 des Hauptschalldämpfers 120 definiert.
Der Träger 3 ist aus einer Hauptstange 4 (Trägerabschnitt) und einer Hilfsstange 5 (siehe 1) aufgebaut. Die Hauptstange 4 ist als ein stangen-förmiges Bauteil ausgebildet, das eine im wesentlichen L-förmige Gestalt aufweist (siehe 2). Insbesondere enthält die Hauptstange 4 einen gefügten Abschnitt 41 (Abschnitt des einen Endes), der mit der Oberfläche einer oberen Wand 23 (nicht-gefügter Abschnitt) der Wärme-Abschirmplatte 2 derart verbunden ist, um sich entlang der oberen Wand 23 zu erstrecken, einen überstehenden Abschnitt 42 (Abschnitt des anderen Endes), der von einem Ende des gefügten Abschnitts 41 umgebogen ist, um sich in einer im wesentlichen rechtwinkligen Richtung zur Oberfläche der oberen Wand 23 zu erstrecken, und einen Stopperabschnitt 43, der auf dem Spitzenende des überstehenden Abschnitts 42 angeordnet ist,.
Dabei nimmt die Hilfsstange 5 eine der Haupstange 4 ähnliche Gestalt an, enthält aber keinen Stopperabschnitt 43. Insbesondere ist ein gefügter Abschnitt 51, der sich entlang der oberen Wand 23 der Wärme-Abschirmplatte 2 erstreckt, an die Oberfläche der oberen Wand 23 gefügt. Eine überstehende Stelle (überstehender Abschnitt), der vom gefügten Abschnitt 51 der Hilsstange 5 umgebogen ist, ist kürzer als der überstehende Abschnitt 42 der Hauptstange 4, und ist an eine Seitenwand des überstehenden Abschnitts 42 gefügt.
Der Hauptschalldämpfer 120, der mit der so aufgebauten Trägerstruktur 1 ausgestattet ist, ist auf dem Fahrzeugfahrgestell (nicht dargestellt) beispielsweise in nachfolgender Weise gehalten. Der überstehende Abschnitt 42 der Hauptsstange 4 ist eingefügt in und dann an einen Lochabschnitt Ha eines im wesentlichen platten-förmigen Trägergummis 6 (Gummiwerkstoff) befestigt, der durch die gepunktet-gestrichelte Linie in der Zeichung dargestellt ist. Ein weiterer Lochabschnitt Hb ist durch den Trägergummi 6 gebildet, und ein geeignetes stangen-förmiges Bauteil, das an das Fahrzeugfahrgestell gefügt ist, ist gefügt in und dann befestigt an diesem Lochabschnitt Hb. Folglich ist der Hauptschalldämpfer 120 verbunden mit und wird getragen auf dem Fahrzeugfahrgestell.
Wie oben beschrieben, ist das Abgassystem 100 üblicherweise ein längliches Bauteil, das durch serielles Anordnen von Abgasrohren, wie beispielsweise ein Frontrohr, ein Mittelrohr und ein Endrohr, und Bauteilen, wie beispielsweise ein Hilfsschalldämpfer, ausgebildet wird. Durch Anordnen einer erfindungsgemäßen Abgassystem-Trägerstruktur, wie beispielsweise die Trägerstruktur 1, an anderen Stellen als der Hauptschalldämpfer 120 kann, wo notwendig, das gesamte Abgassystem 100 auf dem Fahrzeugfahrgestell sicher getragen werden.
Wenn das Abgassystem 100, das mit der Trägerstruktur 1 ausgestattet ist, am Fahrzeugfahrgestell in der oben beschriebenen Weise gehalten ist, ist die Wärme-Abschirmplatte 2 auf die Abschlußwand 122 des Hauptschalldämpfers 120 gefügt, wodurch der adiabatiche Freiraum S1 definiert wird, und daher ist es außerordentlich schwer für die Wärme des Hauptschalldämpfers 120, zur Hauptstange 4 und Neben stange 5 geleitet zu werden, die an die obere Wand 23 gefügt sind, die als der nichtgefügte Abschnitt der Wärme-Abschirmplatte 2 dient.
Selbst wenn das Abgassystem 100 durch Abgas, das erzeugt wird, wenn das Fahrzeug oder dergleichen betrieben wird, auf eine hohe Temperatur gebracht wird, kann daher ein Erwärmen der Hauptstange 4 in weit größerem Maße als in einer herkömmlichen Struktur unterdrückt werden, in der das Trägerbauteil unmittelbar an die abgassystemaufbauenden Bauteile gefügt ist. Folglich wird die Wärmemenge, die zum Trägergummi 6 wandert, hinreichend verringert, um einen thermischen Abbau des Trägergummis 6, der durch Wärmeeintrag in den Trägergummi 6 verursacht wird, zu verhindern.
Da die obere Wand 23 der Wärme-Abschirmplatte 2 zwischen der Stelle, an der der Trägergummi 6 mit dem überstehenden Abschnitt 42 der Hauptstange 4 verbunden ist, und der Stelle des Hauptschalldämpfers 120 (die Stelle über der Abschlußwand 122) eingefügt ist, die unmittelbar unter der vorangehenden Stelle in der Zeichnung dargestellt ist, ist ferner die Stelle, an der die Abschlußwand 122 des Hauptschalldämpfers 120 dem Trägergummi 6 am nächsten ist, mit der Wärme-Abschirmplatte 2 bedeckt. Demgemäß ist die Strahlungswärmeübertragung von dieser Stelle zum Trägergummi 6 durch die Wärme-Abschirmplatte 2 blockiert. Folglich kann die Wärmemenge, die zum Trägergummi 6 aufgrund von Strahlung von der Abschlußwand 122 wandert, dramatisch verringert werden, was einen thermischen Abbau des Trägergummis 6 noch mehr vermindert.
3 ist eine Anordnungsansicht, die ein Beispiel einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abgassystem-Trägerstruktur schematisch zeigt, in der die Abgassystem-Trägerstruktur an ein Abgasrohr angeschlossen ist, das im Abgassystem angeordnet ist. 3 ist auch eine Seitenansicht, die aus einer rechtwinkligen Richtung zur Ausdehnungsrichtung des Abgassystems 100 betrachtet ist.
Eine Trägerstruktur 7 (eine Abgassystem-Trägerstruktur) ist an eine Rohrwand des Abgasrohres 110, wie beispielsweise ein Mittelrohr, angeschlossen und ist aus einer wärme-abschirmenden Platte 8 (wärme-abschirmender Abschnitt) und einer Trägerstange 9 (Trägerabschnitt) aufgebaut. Die wärme-abschirmende Platte 8 nimmt eine Gestalt mit einem im wesentlichen umgekehrt C-förmigen Querschnitt an und enthält eine Seitenwand 81, die einen Endabschnitt aufweist, der angrenzt gegen und daher befestigt ist an eine Rohrwand 110a des Abgasrohrs 110. Daher wird ein adiabatischer Freiraum S2 (ein Freiraum) durch eine obere Wand 82 der wärme-abschirmenden Platte 8 und die Rohrwand 110a des Abgasrohrs 110 definiert.
Die Trägerstange 9 ist als ein stangen-förmiges Bauteil ausgebildet, das eine im wesentlichen umgekehrte C-Gestalt aufweist. Insbesondere enthält die Trägerstange 9 einen gefügten Abschnitt 91 (Abschnitt des einen Endes), der auf die Oberfläche der oberen Wand 82 (nicht-gefügter Abschnitt) der wärme-abschirmenden Platte 8 gefügt ist, um sich entlang der oberen Wand 82 zu erstrecken, und einen ersten überstehenden Abschnitt 92, der von einem Ende des gefügten Abschnitts 91 umgebogen ist, um sich in einer Richtung weg vom Abgasrohr 110 zu erstrecken. Ein zweiter überstehender Abschnitt 93 (Abschnitt des anderen Endes) ist von einem Ende des ersten überstehenden Abschnitts 92 weggebogen, um sich in einer im wesentlichen rechtwinkligen Richtung zur Erstreckungsrichtung des ersten überstehenden Abschnitts 92 zu erstrecken, und ein Stopperabschnitt 94 ist am Spitzenende des zweiten überstehenden Abschnitts 93 angeordnet.
Das Abgasrohr 110, das mit der so aufgebauten Trägerstruktur 7 ausgestattet ist, ist an einem Fahrzeugfahrgestell (nicht dargestellt) in beispielsweise der folgenden Weise gehalten.
Der überstehende Abschnitt 93 der Trägerstange 9 wird eingeführt in und dann befestigt an einen Lochabschnitt Hc von einem im wesentlichen platten-förmigen Trägergummi 10 (Gummiwerkstoff), dargestellt durch die gepunktet-gestrichelte Linie in der Zeichnung. Ein weiterer Lochabschnitt Hd wird durch den Trägergummi 10 in ähnlicher Weise durchbohrt bzw. eingebracht, um den Gummi 6 zu tragen, und ein geeignetes stangen-förmiges Bauteil, das an das Fahrzeugfahrgestell gefügt ist, wird eingeführt in und dann befestigt an diesem Lochabschnitt Hd. Folglich ist das Abgasrohr 110 verbunden mit und getragen am Fahrzeugfahrgestell.
Wenn die Trägerstruktur 7 an das Abgasrohr 110 auf diese Weise angeschlossen ist, kann der Wärmeabbau des Trägergummis 10 auf eine ähnliche Weise unterdrückt werden, wie in dem Fall, in dem die Trägerstruktur 1, dargestellt in den 1 und 2, an den Hauptschalldämpfer 120 angeschlossen ist. Anders gesagt, durch Definieren des adiabatischen Freiraums S2 kann die Wärmeübertragungsmenge vom Abgasrohr 110 zur Trägerstange derart dramatisch verringert werden, daß die Wärmemenge, die zum Trägergummi 10 wandert, hinreichend verringert wird. Folglich kann der Wärmeabbau aufgrund des Wärmeeintrags in den Trägergummi 10 hinreichend unterdrückt werden.
Da die obere Wand 82 der Wärme-Abschirmplatte 8 eingefügt ist zwischen der Stelle, an der der Trägergummi 10 mit dem zweiten überstehenden Abschnitt 93 der Trägerstange 9 verbunden ist, und der Stelle auf der Rohrwand 110a unmittelbar unter (der nächsten zu) der vorangegangenen Stelle in der Zeichnung, wird ferner die Strahlungswärme, die vom Abgasrohr 110 zum Trägergummi 10 wandert, durch die wärmeabschirmende Platte 8 blockiert. Folglich kann die Wärmemenge, die zum Trägergummi 10 aufgrund von Strahlung wandert, dramatisch verringert werden, was den thermischen Abbau des Trägergummis 10 noch mehr verhindert.
Inbesondere kann in dieser Ausführungsform, wenn das Profil des Trägergummis 10 auf die Rohrwand 110a, die am nächsten dazu ist, projiziert wird, das gesamte resultierende Projektionsbild auf die obere Wand 82 der wärme-abschirmenden Platte 8 projiziert werden. Daher kann der Wärmeeintrag, der durch Strahlung verursacht wird, die zum Trägergummi 10 wandert, noch weiter unterdrückt werden.
Zu beachten ist, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist und innerhalb des Schutzumfangs davon auf verschiedene Weise abgewandelt werden kann. Wenn beispielsweise die erfindungsgemäße Abgassystem-Trägerstruktur ein Abgassystem über einen Gummiwerkstoff trägt, kann die Trägerstruktur an einer gewünschten Stelle des Abgassystems eingesetzt werden, aber selbst, wenn kein Gummiwerkstoff verwendet wird, kann die erfindungsgemäße Abgassystem-Trägerstruktur verwendet werden, um ein Abgassystem auf einem Vorrichtungsgrundrahmen über einen weiteren Dämpfungswerkstoff (ein Dämpfungsbauteil, ein schwingungs-verringerndes Bauteil, ein Pufferbauteil usw.) zu tragen, das für Wärmeabbau ähnlich anfällig wie der Gummimwerkstoff ist.
Die gesamte Oberfläche der Wärme-Abschirmplatte 2 bzw. 8 muß nicht blockiert werden und sie kann eine teilweise offene Gestalt, wie beispielsweise eine Gitter- oder eine Netzgestalt annehmen. Selbstverständlich sind der Träger 3 und die Trägerstange 9 nicht auf eine Stangengestalt beschränkt. Falls erforderlich, können die Wärme-Abschirmplatte 2 bzw. 8 und/oder der Träger 3 oder die Trägerstange 9 auch mit einem Bauteil zur Förderung der Kühlung durch Wärmedissipation, wie beispielsweise ein wärme-dissipierender Fächer bzw. Lüfter, bereitgestellt werden. Darüber hinaus gibt es keine besonderen Beschränkungen in bezug auf die Höhe (Dicke für eine Wärme-Abschirmschicht) der adiabatischen Freiräume S1 und/oder S2, und obwohl diese Höhe von der Stromquellentemperatur, der Wärmebeständigkeitstemperatur des Gummiwerkstoffs usw. abhängt, wenn die Abgassystem-Trägerstruktur in einem Automobil eingesetzt wird, wird die Höhe vorzugsweise auf beispielsweise etwa einige Millimeter bis einige zehn Millimeter eingestellt, um eine vorteilhafte Wärmeübergangs- und Strahlungswärme-Abschirmwirkung trotz des Beibehaltens der Festigkeit zu erzielen.
Die erfindungsgemäße Abgassystem-Trägerstruktur ist geeignet, das Erwärmen eines Gummiwerkstoffs, der als ein Dämpfungswerkstoff verwendet wird, zu einem hinreichend höheren Grad als eine herkömmliche Trägerstruktur zu unterdrücken, und ist daher geeignet, den thermischen Abbau des Gummiwerkstoffs hinreichend zu verhindern. Daher kann diese Abgassystem-Trägerstruktur in Vorrichtungen, beweglichen Vorrichtungen, Ausrüstung usw., wie beispielsweise ein Fahrzeug, das ein Abgassystem und dergleichen enthält, das an einen Verbrennungsmotor angeschlossen ist, vielfältig eingesetzt werden.

Claims

Abgassystem-Trägerstruktur zum Halten eines Abgassystems auf einem Vorrichtungsgrundrahmen mittels einem Gummiwerkstoff, mit: einem Trägerabschnitt, der mit dem Gummiwerkstoff verbunden ist; und einem wärme-abschirmenden Abschnitt, der zwischen einem Bauteil, das das Abgassystem ausbaut, und dem Trägerabschnitt angeordnet ist, um einen Freiraum zu definieren, wobei der wärme-abschirmende Abschnitt derart angeordnet ist, daß der Trägerabschnitt an einen nicht-gefügten Abschnitt davon angebracht ist, der nicht an das Bauteil gefügt ist, das das Abgassystem aufbaut, und um zwischen einer Verbindungsstelle, an der der Gummiwerkstoff mit dem Trägerabschnitt verbunden ist, und einer Stelle des Bauteils, das das Abgassystem aufbaut, eingefügt zu sein, die der Verbindungsstelle am nächsten ist.
Abgassystem-Trägerstruktur nach Anspruch 1, wobei der wärme-abschirmende Abschnitt eine im wesentlichen plattenförmige Gestalt mit einem Aussparungsabschnitt aufweist, und mindestens ein Teil eines Umlaufkantenabschnitts des Aussparungsabschnitts ist an das Bauteil angefügt, das das Abgassystem aufbaut.
Abgassystem-Trägerstruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Trägerabschnitt eine gebogene Stangengestalt aufweist, wobei ein Endabschnitt hiervon entlang einer Außenwand des wärme-abschirmenden Abschnitts gefügt ist, und ein anderer Endabschnitt hiervon mit dem Gummiwerkstoff verbunden ist.
Abgassystem-Trägerstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Bauteil, das das Abgassystem aufbaut, ein Schalldämpfer oder ein Abgasrohr ist.