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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufhängen zumindest eines Teils
einer Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs. Derartige Vorrichtungen
haben üblicherweise
eine starre Tragstruktur, die an einem Karosserieteil, wie der Bodengruppe,
zu befestigen ist. Zur Kompensierung von Schwingung der Abgasanlage
ist ein Elastomerkörper
vorgesehen, über
den die Abgasanlage an der Tragstruktur hängt. Die Tragstruktur wird
häufig
durch Haken realisiert, die in den Elastomerkörper eingreifen. Ebenfalls
ein Haken oder eine Schlaufenstruktur wird eingesetzt, um die Abgasanlage
an den Elastomerkörper
zu koppeln.
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Eine
gattungsgemäße elastische
Aufhängung
für ein
Auspuffrohr eines Kraftfahrzeugs ist aus
DE 43 09 952 A1 bekannt.
Ein kraftfahrzeugseitiger Haken und ein abgasanlagenseitiger Haken
sind jeweils fest in einem verstärkten
Endabschnitt des Elastomerkörpers
umformt. Die Endabschnitte sind über
zwei parallele Verformungsarme verbunden ist, die eine Schwenkbewegung
des abgasanlagenseitigen Hakens gegenüber dem kraftfahrzeugseitigen Haken
zulassen. Aus der
DE
37 37 987 A1 ist außerdem
bekannt, die Endabschnitte des Elastomerkörpers zu deren Verstärkung mit
einer starren Innenhülse
zu versehen.
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Bei
den bekannten Ausführungen
stellt sich der Nachteil ein, dass wegen der Vielfalt von Abgasanlagen
und deren damit einhergehenden unterschiedlichen Eigenschwingungscharakteristiken
unterschiedliche zu konfigurierende Aufhängevorrichtungen bereitzustellen
sind. Bei einer Beschädigung oder
sonstigen Funktionsbeeinträchtigung
beispielsweise durch Materialermüdung
des Elastomerkörpers
ist die gesamte Aufhängevorrichtung
samt Hakenstruktur und -anbindung auszutauschen.
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Aus
DE 103 28 020 A1 ist
eine Aufhängevorrichtung
zur schwingungsdämpfenden
Befestigung einer Abgasanlage an einem Fahrzeugbauteil bekannt,
wobei eine U-förmige
Tragstruktur durch zwei ineinander gesteckte Konturplatten gebildet
ist.
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DE 197 40 663 A1 offenbart
eine Aufhängung
für eine
Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs mit einem starren Rahmen, in dem
ein Elastomerkörper zum
Aufnehmen eines Schwingungskörpers
angeordnet ist.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Stands der Technik
zu überwinden,
insbesondere eine Vorrichtung zum Aufhängen zumindest eines Teils
einer Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs dahingehend zu verbessern,
dass die Aufhängevorrichtung
auf unterschiedlichste Belastungsanforderungen leicht einstellbar
ist und leicht instand gesetzt werden kann, ohne den Grundaufbau
der Aufhängevorrichtung,
insbesondere den Elastomerkörper, grundsätzlich abändern zu
müssen.
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Diese
Aufgabe ist durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
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Danach
ist eine Vorrichtung zum Aufhängen zumindest
eines Teils einer Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, welche
Vorrichtung eine Tragstruktur, die an einem Karosserieteil des Kraftfahrzeugs
zu befestigen ist, und ein Lager, insbesondere ein Schwenklager,
aufweist, an dem ein elastisches Anhängeteil, vorzugsweise ein Elastomerkörper, insbesondere schwenkbar
gelagert ist. An dem Anhängeteil
ist zumindest ein Teil der Abgasanlage anzubinden. Die gattungsgemäße Vorrichtung
wird erfindungsgemäß dadurch
verbessert, dass die Tragstruktur einen an das Karosserieteil zu
befestigenden Flansch und ein von dem Flansch separierbares Montageteil
umfaßt.
Erfindungsgemäß soll also
die Tragstruktur zweiteilig ausgebildet sein. Dabei ist das Montageteil
in einer Montageendlage an dem Flansch befestigt und aus der Montageendlage heraus
befreibar, insbesondere von dem Flnasch abnehmbar, so dass das Anhängeteil
an dem Lager anbringbar und/oder von dem Lager abnehmbar ist.
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Mit
der erfindungsgemäßen Maßnahme,
die starre Tragstruktur zweiteilig auszubilden, wobei der Flansch
der Tragstruktur bereits an die Karosserie montiert sein kann, ist
es möglich,
defekte elastische Anhängeteile
einfach auszutauschen, ohne die gesamte Aufhängevorrichtung auswechseln
zu müssen.
Mit der Erfindung ist es auch möglich,
Aufhängevorrichtungen
entsprechend der zu erwartenden Belastungen konstruktiv zu konfigurieren,
indem das geeigente, mit den spezifischen Schwinkungsabsorbtionseigenschaften
versehene Anhängeteil
beispielsweise durch Wahl des Materials oder einer bestimmten Form
an die stets selbe Tragstruktur montiert wird.
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Bei
einer bevorzugten Ausführung
der Erfindung sind der Flansch und das Montageteil aus einem starren
Material, insbesondere aus einem Druckgußteil beispielsweise aus Aluminium
oder aus einem Kunststoffteil, gefertigt.
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Vorzugsweise
ist das Montageteil an dem Flansch beweglich, insbesondere schwenkbar,
gelagert, um insbesondere von einer Montagezwischenlage, in die
das Montageteil mit dem Flansch bei einem ersten Montageschritt
verbunden ist, in eine Montageendlage bewegt zu werden.
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Für eine einfache
Montage der erfindungsgemäßen Aufhängevorrichtung
kann das Montageteil und der Flansch einen Montagehilfsmechanismus bilden,
durch den das Montageteil von einer Montagezwischenlage, in der
das Montageteil an dem Flansch beweglich, insbesondere schwenkbar,
angebracht oder vormontiert ist, in die Montageendlage geführt ist.
Vorzugsweise ist der Montagehilfsmechanismus dazu ausgelegt, ein
Andocken des Montageteils an den Flansch nur in einer von der Montageendlage
unterschiedlichen Montagezwischenlage zuzulassen. Auf diese Weise
wird die Gefahr einer Fehlmontage des Montageteils weitgehend ausgeschlossen.
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Bei
einer bevorzugten Ausführung
der Erfindung ist die Montagezwischenlage durch eine Ankoppeleinrichtung
definiert, durch die das Montageteil an dem Flansch in einer bestimmten
oder in mehreren möglichen,
bestimmten Montagezwischenlagen beweglich, insbesondere schwenkbar,
gehalten ist. Die Annkoppeleinrichtung lässt eine Bewegung nur mit einem
Bewegungsfreiheitsgrad, insbesondere eine Drehbewegung, zu, so dass
Montageteil von der Montagezwischenlage in die Montageendlage gezwungen
wird. Dabei kann die Ankoppeleinrichtung eine Schraubverbindung
aufweisen.
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Vorzugsweise
umfasst die Ankoppeleinrichtung ein ortsfestes Schwenklager zum
Schwenken des Montageteils relativ zum Flansch. Außerdem kann
die Ankoppeleinrichtung lösbar
ausgeführt
sein, damit das Anhängeteil
ohne weiteres von dem Flansch abnehmbar und anmontierbar ist. In
der Montagezwischenstellung wird das Anhängeteil von dem Flansch und/oder
dem Montageteil gehalten.
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In
der Montageendlage ist eine Einrichtung zur Befestigung des Montageteils
an dem Flansch aktiviert. Vorzugsweise ist diese Einrichtung lösbar ausgelegt,
damit das Montageteil zurück
in die Montagenzwischenlage gebracht werden kann und danach von
dem Flansch abnehmbar ist. Bei einer bevorzugten Ausführung der.
Erfindung ist die lösbare Befestigungseinrichtung
als eine Rast-, Clip- oder Steckmechanismus ausgeführt.
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Bei
einer Weiterbildung der Erfindung haben das Montageteil und der
Flansch jeweils mindestens eine vorzugsweise plane Anlagefläche, welche
Anlageflächen
einander derart zugeordnet werden, dass sie im Montageendzustand
aneinander liegen. Kommen die Anlagenflächen aneinander, so ist gewährleistet,
dass mit der Schwenklagerung des Montageteils eine statisch bestimmte
Position des Montageteils an dem Flansch festgelegt ist.
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Vorzugsweise
ist mindestens ein Positioniervorsprung, vorzugsweise mehrere, insbesondere drei,
Positioniervorsprünge
an zwei zugeordneten Anlageflächen
des Montageteils und des Flansches vorgesehen. Der Positioniervorsprung
soll in der Montageendlage in eine entsprechende Vertiefung in der
gegenüberliegenden
Anlagefläche
bei einer Schwenkbewegung um die Schwenkachse des Montageteils eingreifen.
Dabei sind mindestens ein Positioniervorsprung und mindestens eine
Vertiefung derart geformt, insbesondere dimensioniert, dass sie
in der Montageendlage eine Verriegelkraft erzeugen, die das Montageteil
in der Montageendlage hält.
Dabei soll die Verriegelkraft nicht derart groß sein, dass ein Lösen des
Montageteils nur mit großem
Kraftaufwand möglich
ist. Andererseits ist die Verriegelkraft derart groß auszulegen,
dass auch bei Spitzenbelastungskräften auf die Abgasanlage ein
selbständiges Lösen des
Montageteils aus dessen Montageendlage von dem Flansch weg ausschließbar ist.
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Vorzugsweise
haben zwei zugeordnete Anlageflächen
des Montageteils und des Flansches einen fluchtenden Durchgang zur
Befestigung an der Karosserie. Durch den Durchgang kann beispielsweise
ein Montagebolzen gesteckt oder verschraubt werden, um die Montagekräfte zwischen
der Tragstruktur und der Fahrzeugkarosserie aufzubauen.
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Vorzugsweise
ist eine Schwenklagerung für das
Anhängeteil
an der Tragstruktur durch eine Schwenkachse definiert, die parallel
zu einer Drehachse einer Drehlagerung des Montageteils ist. Vorzugsweise
fällt die
Drehachse des Montageteils mit der Schwenkachse des Anhängeteils
zusammen.
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Vorzugsweise
ist das Anhängeteil
an einem Schwenklagerabschnitt des Flansches und/oder einem Schwenklagerabschnitt
des Montageteils gelagert. Dabei ist der Schwenklagerabschnitt des
Montageteil und/oder des Flansches durch einen zylindrischen Zapfen
ausbildbar, der zur Bildung der Schwenklagerung in eine geringfügig größere, zylindrische
Aussparung im An hängeteil
eingreift. Auf diese Weise ist eine Schwenklagerung für das Anhängeteil
an der Tragstruktur gebildet.
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Vorzugsweise
greift zur Bildung des Drehlagers für das Montageteil gegenüber dem
Flansch ein Drehzapfen des Montageteils in einer Drehaufnahme des
Anhängeteils
ein, das wiederum verschwenkbar an dem Flansch befestigt ist. Vorzugsweise,
insbesondere für
eine vereinfachte Montage, ist der Drehzapfen und der Schwenklagerabschnitt
sowie die Drehaufnahme und die Aussparung in einer Bauteileinheit
oder -union realisiert.
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Bei
einer bevorzugten Ausführung
der Erfindung weisen das Montageteil und der Flansch jeweils eine
Einrichtung zum seitlichen Führen
des Anhängeteils
auf dessen Schwenkbahn auf. Auf diese Weise können auch Belastungen, die
quer auf das Anhängeteil
wirken, gut in das Montageteil oder den Flansch abgeleitet werden.
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Vorzugsweise
weisen das Montageteil und der Flansch jeweils ein plattenförmigen Abschnitt
auf, welche plattenförmigen
Abschnitte sich im Wesentlichen parallel zur Schwenkbahn des Anhängeteils
erstrecken und zwischen denen das Anhängeteil angeordnet ist.
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Vorzugsweise
ist ein durch die plattenförmigen
Abschnitte gebildeter Zwischenraum insbesondere mittels einer Schraubenverbindung
einstellbar.
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Des
Weiteren kann die Erfindung ein Verfahren zum Montieren der erfindungsgemäßen Aufhängevorrichtung
betreffen, welches Verfahren gemäß der oben
und/oder nachfolgend beschriebenen Montageschritte definiert sein
kann.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Eigenschaften der Erfindung werden durch
die folgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführung anhand der beiliegenden
Zeichnung deutlich, in denen zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Aufhängevorrichtung für einen
Abgasanlage;
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2 eine
Querschnittsansicht der Aufhängevorrichtung
nach 1 in der Längsebene;
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3 eine
Querschnittsansicht der Aufhängevorrichtung
entlang der Schnittlinie III-III nach 2;
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4a bis 4c fotografische
Seitenabbildungen der erfindungsgemäßen Aufhängevorrichtungen in verschiedenen
Montagezuständen;
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4d eine
fotographische Perspektivansicht der Aufhängevorrichtung gemäß den 4a bis 4c,
wobei das Anhängeteil
in eine unterschiedliche Schwenkposition gebracht ist;
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4e eine
fotographische Perspektivdraufsicht auf die Aufhängevorrichtung gemäß den 4a bis 4d,
wobei das Anhängeteil
weggelassen ist; und
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4f eine
fotografische Perspektivdraufsicht einer zerlegten Tragstruktur
der erfindungsgemäßen Aufhängevorrichtung
gemäß den 4a bis 4e.
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In
den 1 bis 3 und 4a bis 4f ist
die erfindungsgemäße Aufhängevorrichtung
bei verschiedenen Darstellungen im Allgemeinen mit der Bezugsziffer 1 versehen.
Trennbare Einzelteile der Aufhängevorrichtung 1 sind
ein ortsfester (relativ zur nicht dargestellten Karosserie eines
Kraftfahrzeugs im montierten Zustand) Flansch 3 und ein dazu
bewegliches Montageteil 5. Der Flansch 3 und das
Montageteil 5 sind jeweils ein Aluminium-Spritzgussteil
und sind zueinander achsensymmetrisch geformt und sind jeweils im
Wesentlichen durch zwei Plattenabschnitte gebildet, die zueinander
senkrecht liegen und ineinander übergehen.
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Als
weiteren Hauptbestandteil der erfindungsgemäßen Aufhängevorrichtung 1 ist
ein als Anhängeteil
ausgebildeter Elastomerkörper 7 vorgesehen,
der in einen zwischen dem Montageteil 5 und dem Flansch 3 begrenzten
Zwischenraum 9 schwenkbar gelagert ist.
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Zur
Realisierung dieser Schwenklagerung umfassen der Flansch 3 und
das Montageteil 5 jeweils einen zylindrischen Zapfen 11 bzw. 13 gleichen Durchmessers,
die sich von einem in der Vertikalebene (die durch die Achsen X,
Z aufgespannt ist, siehe 4c) liegenden
Plattenabschnitt 15 des Flanschteils 3 bzw. von
dem plattenförmigen
Abschnitt 17 des Montageteils 5 senkrecht nach
innen (hin zum Zwischenraum 9) erstrecken.
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Der
Flansch 3 hat einen sich von dem plattenförmigen Abschnitt 15 senkrecht
weg erstreckenden, äußeren Anlagenplattenabschnitt 21,
der mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs in Berührung kommt. Das Montageteil 5 umfasst
ebenfalls einen sich senkrecht von dessen plattenförmigen Abschnitt 17 erstreckenden,
inneren Anlagenplattenabschnitt 23. Der innere Anlagenplattenabschnitt 23 des
Montageteils 5 umfasst drei damit einstückig ausgebildete Stifte 25a bis
c, die sich lotrecht von der Außenfläche des
inneren Anlageplattenabschnitts 23 erstrecken. Die Abstände der
Stifte 25a bis 25c sind so groß wie möglich ausgelegt und bilden
eine gleichschenkliges Dreick.
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Entsprechend
zur Anordnung der Stifte 25a bis 25c umfaßt der Flansch 3 Löcher 27a bis 27c an dem äußeren Anlagenplattenabschnitt 21,
in welche die Stifte 25a bis 25c eingreifen, wenn
das Montageteil 5 gegenüber
dem Flansch 3 in dessen Montageendposition geschenkt ist,
wie in 4c, 4d und 4e ersichtlich
ist.
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Der
Elastomerkörper 7 umfasst
im Wesentlichen zwei kreiszylindrische Durchgänge, von denen in den Figuren
nur einer (31) dargestellt ist. Der nicht dargestellt Durchgang
bildet ein Teil einer Schwenklagerung für den Elastomerkörper 7.
Die Schwenklagerung wird dadurch realisiert, dass die Zapfen 11, 13 des
Flansches 3 und des Montageteils 5 in diesem Durchgang
aufgenommen sind, der eine geringfügig größere Innenabmessung als die
gleichen Außendurchmesser
der Zapfen 11, 13 aufweist. Sitzen die Zapfen 11, 13 in
dem Durchgang 31, so wird eine Schwenklagerung für den Elastomerkörper 7 gebildet,
die durch eine Schwenkachse definiert ist, die parallel zur Koordinatenachse
Y gemäß 4c ist.
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Aufgrund
des Eingriffs des Zapfens 13 des Montageteils 5 in
den nicht dargestellten Durchgang des Elaswmerkörpers 7, der an dem
Flansch 3 gelagert ist, ist ein Drehlager für das Montageteil 5 um
die selbe Schwenkachse geschaffen, das eine Verschwenkung des Montageteils 5 gegenüber dem Flansch 3 ermöglicht,
was in den 4a und 4b ersichtlich
ist. Der Schwenkvorgang in die Montageendlage ist in 4b durch
die Pfeile s veranschaulicht.
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Beide
Anlagenplattenabschnitte 21, 23 des Flansches 3 und
des Montageteils 5 umfassen eine große Passage 35, 37,
die zur Befestigung der Aufhängevorrichtung 1 an
die nicht dargestellte Karosserie genutzt wird.
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Bei
der Montage der erfindungsgemäßen Aufhängevorrichtung 1 wird
zuerst der Elastomerkörper 7 an
dem Flansch 3 angesetzt, so dass der Zapfen 11 in
den entsprechende zylindrischen Durchgang (nicht dargestellt) des
Elastomerkörpers 7 eingreift.
Anschließend
wird das Montageteil 5, wie in 4a und 4b dargestellt
ist, in eine Montagezwischenlage gebracht, in der der Zapfen 13 ebenfalls
in den nicht dargestellten zylindrischen Durchgang des Elastomerkörpers 7 greift.
In der Montagezwischenlage ist der Anlagenplattenabschnitt 23 des Montageteils 5 gegenüber dem
Anlagenplattenabschnitt 21 des Flansches geneigt.
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Von
der Montagezwischenlage kann nunmehr das Montageteil 5 um
die Schwenkachse der Schwenklagerung geschwenkt werden, so dass
die Stifte 25a und 25b des Montageteils 5 entlang
einer Kreisbahn s in die entsprechenden Löcher 27a bis 27c des
Flansches eingreifen können.
Beim Eingreifen ist eine Verriegelkraft zu überwinden, so dass ein Einrasten
der Stifte für
die Montageperson spürbar ist.
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Anschließend wird
die Einheit der Aufhängevorrichtung 1 mit
einem entsprechenden Schraubbolzen, der durch die Passagen 35, 37 zu
stecken ist, festgezogen und an der Karosserie befestigt. Nunmehr
kann eine nicht dargestellte Abgasanlage leicht beispielsweise über den
zylindrischen Durchgang 31 an den Elastomerkörper 7 angehängt werden.
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Auf
Höhe der
Zapfen 11, 13 kann eine nicht dargestellte Schraubeinrichtung
vorgesehen sein, die eine Befestigung des Flansches 3 an
dem Montageteil 5 bewirkt. Vorteilhafterweise, besteht
zwischen den Zapfen 11 und 13 in dem Montageendzustand, wenn
also die Stifte 25a bis 25c in den entsprechenden
Löchern 27a bis 27c liegen,
ein geringer Abstand a, der in 4e angedeutet
ist. Aufgrund des vorgesehenen Abstand a, kann der Zwischenraum 9 verändert werden,
indem eine Betätigung
der nicht dargestellten Schraube ein elastisches Spreizen und Annähern der
Plattenabschnitte 15, 17 bewirkt.
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Für eine einfache
Positionierung der Aufhängevorrichtung 1 an
der Karosserie umfaßt
der Flansch 3 an dem Anlagenplattenabschnitt 21 einen Vorsprung 41,
der in eine entsprechende Vertiefung an der Karosserie eingreifen
kann. Zur weiteren Befestigung der Aufhängevorrichtung 1 sind Ösen 43 und 45 jeweils
an der Außenseite
der Plattenabschnitte 17 und 15 vorgesehen.
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Die
in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten
Merkmale können
sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung
der Erfindung in den verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung
sein.
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- 1
- Aufhängevorrichtung
- 3
- Flansch
- 5
- Montageteil
- 7
- Elastomerkörper
- 9
- Zwischenraum
- 11,
13
- Zapfen
- 15,
17
- Abschnitt
- 21,
23
- Anlagenplattenabschnitt
- 25a,
25b, 25c
- Stifte
- 27a,
27b, 27c
- Löcher
- 31
- Durchgang
- 35,
37
- Passagen
- 41
- Vorsprung
- 43,
45
- Ösen
- X,
Y, Z
- Koordinatenachsen
- s
- Kreis,
Kreisbahn
- a
- Abstand