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Die Erfindung betrifft eine Aufhängungsvorrichtung für Abgasanlagen von Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Abgasanlagen von Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen sind durch Abgasreinigungseinrichtungen wie Katalysatoren, Partikelfiltern, etc. relativ schwer und zumeist über mehrere Aufhängungsvorrichtungen schwingungs- und geräuschisoliert an Karosserieteilen oder Aggregatteilen aufgehängt. Dabei sind die einzelnen Aufhängungsvorrichtungen entlang der Abgasanlage entsprechend den auftretenden Belastungen und temperaturbedingten Längenänderungen anzupassen, was zu konstruktiv stark unterschiedlichen Aufhängungen führen kann.
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Durch die
EP 0 979 930 B1 ist eine Aufhängungsvorrichtung bekannt, die sich aus einem bügelförmigen Basisteil, einem bügelförmigen Tragteil und einem dazwischen angeordneten Elastomerteil zusammensetzt. Das Elastomerteil ist in einen ringförmigen Rahmen einvulkanisiert, der durch einen Schlitz geöffnet ist. Durch Verändern der Breite des Schlitzes ist die Vorspannung des Elastomerteiles veränderbar, so dass dessen Kennwerte in einem begrenzten Maße an die auftretenden Belastungen anpassbar ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Aufhängungsvorrichtung für Abgasanlagen vorzuschlagen, die besonders einfach und unter Verwendung von Gleichteilen zwischen mehreren Aufhängungsvorrichtungen an die spezifisch auftretenden Belastungen anpassbar ist.
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Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den weiteren Patentansprüchen entnehmbar.
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Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass am Basisteil und am Tragteil mehrere Aufnahmen für Elastomerteile vorgesehen sind, die wahlweise mit nur einem oder mehreren Elastomerteilen bestückbar sind. Die Anpassung an unterschiedliche Belastungskriterien sowohl mehrerer Aufhängungsvorrichtungen an einer Abgasanlage oder an Abgasanlagen unterschiedlicher Fahrzeugtypen erfolgt somit in besonders einfacher Weise durch die Verwendung eines oder mehrerer Elastomerteile bei baulich gleichem Basisteil und Tragteil. Insbesondere kann dadurch eine modulare Anpassung mit sehr großen konstruktiven Freiheitsgraden verwirklicht werden.
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Zusätzlich können in einer weiteren Feinabstimmung bei der Verwendung mehrerer Elastomerteile diese mit unterschiedlichen Kennwerten ausgeführt sein. So kann zum Beispiel ein härteres Elastomerteil mit einem weicheren kombiniert sein. Selbstverständlich können auch Elastomerteile mit gleichen Kennwerten verwendet werden. Alternativ oder zusätzlich können die Elastomerteile aber auch mit gleichen oder unterschiedlichen Geometrien und/oder Materialien ausgeführt sein. In diesem Zusammenhang sei nochmals ausdrücklich erwähnt, dass der Begriff Elastomerteile hier in einem weiteren Sinne zu verstehen ist und sämtliche Maßnahmen bzw. Materialien einschließen soll, mit denen eine Schwingungs- und/oder Geräuschisolierung möglich ist. Das heißt der Begriff Elastomerteil steht hier im Wesentlichen stellvertretend für ein, gegebenenfalls auch starres, Zwischen- und/oder Verbindungselement, das bevorzugt geräusch- und/oder schwingungsisolierende Eigenschaften aufweist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Aufnahmen am Basisteil und/oder am Tragteil in unterschiedlichen Belastungsebenen derart ausgerichtet sein, dass die verwendeten Elastomerteile vermehrt in Fahrzeuglängsrichtung, in Fahrzeugquerrichtung oder schräg dazu federnd nachgiebig wirken. Je nach Anordnung und Position des jeweiligen Abgasabschnittes kann die Aufhängungsvorrichtung auf Längendehnungen, auf Querbeschleunigungen, oder aber auch auf beides (schräge Anordnung) eingestellt werden.
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Baulich und fertigungstechnisch besonders einfach können die Elastomerteile laschenförmig mit in zueinander senkrecht liegenden Wirkebenen unterschiedlichen Kennwerten ausgeführt sein, um den genannten Belastungen gerecht zu werden.
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Des Weiteren können in der Draufsicht gesehen das Basisteil und/oder das Tragteil bzw. die Seitenflächen am Basisteil und/oder am Tragteil polygonförmig ausgebildet bzw. ausgerichtet sein, insbesondere mit je Seitenfläche zumindest einer Aufnahme. Daraus resultiert bei einer baulich einfachen Konstruktion eine nahezu optimale Abstimmbarkeit der Aufhängungsvorrichtung mit Bezug zu den auftretenden Belastungsrichtungen und Dämpfungseigenschaften. Beispielsweise kann das Basisteil und das Tragteil sechseckförmig, rechteckförmig, insbesondere quadratisch, oder dreieckförmig ausgeführt sein.
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Die Elastomerteile können in einer weiteren, bevorzugten Ausführung ringförmig mit dazwischen liegenden Anschlagpuffern gestaltet und/oder mit oberen und unteren Ösen auf stiftförmige Aufnahmen des Basisteils und des Tragteils aufknöpfbar sein. Dies ergibt insbesondere eine schnelle und einfache Montage der Elastomerteile beim Anbau der Abgasanlage.
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In einer weiteren, alternativen Ausführung können die Elastomerteile Y-förmig mit einerseits zwei gegenüber einer Senkrechten schrägen Anbindung an den Aufnahmen des Basisteils und einer mittig darunter positionierten Anbindung am Tragteil ausgeführt sein. Ein solches Elastomerteil ist insbesondere zur Abstützung von Querbeschleunigungen an der Abgasanlage zweckmäßig, weil damit bei einer geringeren Längssteifigkeit eine hohe Quersteifigkeit der Aufhängungsvorrichtung erzielbar ist.
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Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Die schematische Zeichnung zeigt in:
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1 einen Querschnitt durch eine Aufhängungsvorrichtung einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen, mit einem Basisteil, einem Tragteil und mit dazwischen befindlichen, laschenförmigen Elastomerteilen,
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2 eine Draufsicht auf das Basisteil der Aufhängungsvorrichtung gemäß 1 mit vier Aufnahmen zur wahlweisen Bestückung mit Elastomerteilen,
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3 eine weitere Draufsicht auf ein polygonförmiges Basisteil mit beispielhaft sechs stiftförmigen Aufnahmen zum wahlweisen Aufknöpfen von ringförmigen Elastomerteilen, und
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4 eine weitere, alternative Aufhängungsvorrichtung mit im Wesentlichen Y-förmig angeordneten, laschenförmigen Elastomerteilen.
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In der 1 ist eine Aufhängungsvorrichtung 10 für eine Abgasanlage von Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen dargestellt, die sich im Wesentlichen aus einem oberen Basisteil 12, einem unteren Tragteil 14 und zwei laschenförmigen Elastomerteilen 16 zusammensetzt.
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Das Basisteil 12 ist hier beispielhaft quaderförmig aus Metall hergestellt und mittels einer zentralen Schraube 18 mit dem Unterboden 20 der Karosserie des Kraftfahrzeuges fest verschraubt. Das Basisteil 12 kann gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer Befestigungskonsole auch fest mit einem Aggregatteil des Kraftfahrzeuges, zum Beispiel einem Geschwindigkeits-Wechselgetriebe, verbunden sein.
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Das Tragteil 14 ist hier ebenfalls beispielhaft quaderförmig aus Metall gefertigt und an einem nur teilweise dargestellten Rohrabschnitt 22 der Abgasanlage (oder an einem Schalldämpfer, Katalysator, Partikelfilter, etc.) mittels einer Schweißverbindung befestigt. Auch hier kann gegebenenfalls eine Befestigungskonsole dazwischengeschaltet sein.
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Das Basisteil 12 und das Tragteil 14 weisen an ihren vier Seitenflächen (vergleiche auch 2 anhand des Basisteiles 12) einheitlich mit 24 bezeichnete Gewindebohrungen auf, die hier beispielhaft vier Aufnahmen für Elastomerteile 16 bilden. Das Basisteil 12 und das Tragteil 14 sind hier derart ausgerichtet, dass jeweils zwei gegenüberliegende Seitenflächen in Fahrzeuglängsrichtung und zwei Seitenflächen in Fahrzeugquerrichtung verlaufen.
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Die laschenförmigen Elastomerteile 16 können sowohl aus faserverstärktem Kunststoff als auch aus gummielastischem Gewebe hergestellt sein und weisen an ihren Enden gegebenenfalls mit eingesetzten Metallbüchsen ausgesteifte Bohrungen auf, durch die hindurch mittels in die Gewindebohrungen 24 eingeschraubter Schrauben 26 die Elastomerteile 16 mit dem Basisteil 12 bzw. dem Tragteil 14 fest verbindbar sind.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß den 1 und 2 sind an dem Basisteil 12 und dem Tragteil 14 nur jeweils zwei Elastomerteile 16 befestigt. Je nach Anpassung an die gegebenen Belastungskriterien wie Gewichtslast, Quer- oder Längsbeschleunigungen, etc. kann gegebenenfalls aber auch nur ein Elastomerteil 16 oder können gegebenenfalls auch mehr als zwei Elastomerteile 16 vorgesehen sein, wobei die Aufnahmen bzw. Gewindebohrungen 24 im Basisteil 12 und im Tragteil 14 entsprechend ausgebildet und/oder bestückt werden.
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Ferner kann mit der erfindungsgemäßen Lösung in einfacher Weise bestimmt werden, ob die Aufhängungsvorrichtung 10 eine größere Steifigkeit in Fahrzeuglängsrichtung oder in Fahrzeugquerrichtung oder zum Beispiel auch eine gleiche Steifigkeit in Längs- und Querrichtung aufweisen soll.
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Wie die Draufsicht gemäß 2 zeigt, sind die laschenförmigen Elastomerteile 16 im Querschnitt betrachtet zum Beispiel rechteckförmig ausgebildet, so dass sie zum Beispiel in Belastungsrichtung ihrer Längserstreckung weniger nachgiebig sind als in Querrichtung dazu.
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Durch die Montage der Elastomerteile 16 – wie in ausgezogenen Linien in den 1 und 2 dargestellt – ist somit im hier gezeigten Beispielfall die Aufhängungsvorrichtung 10 in Belastungsrichtung entlang der Mittelachse des Abgasrohres 22 weniger nachgiebig als in Querrichtung dazu. Soll eine umgekehrte Auslegung erfolgen, so werden wie in der 2 in gestrichelten Linien angedeutet die Elastomerteile 16 an den in Fahrzeugquerrichtung verlaufenden Seitenflächen des Basisteiles 12 und des Tragteiles 14 montiert.
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Bei einer kombinierten Anordnung der Elastomerteile 16 können diese an Seitenflächen befestigt werden, von denen zumindest eine in Fahrzeuglängsrichtung und zumindest eine in Fahrzeugquerrichtung verlaufen. Bei einer geringeren statischen oder dynamischen Gewichtsbelastung der Aufhängungsvorrichtung können eine oder zwei und bei einer höheren Belastung mehr als zwei, insbesondere drei oder vier Elastomerteile 16 verwendet sein.
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Die Elastomerteile 16 können als Gleichteile mit einheitlichen Kennwerten der Dämpfungseigenschaften und Belastungkriterien ausgeführt sein. Es können gegebenenfalls aber auch in ihren Kennwerten unterschiedliche Elastomerteile 16 verwendet sein, um eine noch weitergehende Anpassung der Aufhängungselemente 10 zu erreichen.
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Die 3 zeigt eine alternative Ausgestaltung der Aufhängungsvorrichtung 10, die nur soweit beschrieben ist, als sie sich wesentlich von der vorstehenden Ausführung unterscheidet.
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Gemäß der 3 sind das dargestellte Basisteil 30 und konform dazu das nicht dargestellte Tragteil in der Draufsicht gesehen hier beispielhaft sechseckförmig ausgeführt, wobei an den sechs Seitenflächen stiftförmige Aufnahmen 32 angeordnet sind. Die Aufnahmen 32 sind zum Beispiel in entsprechende Gewindebohrungen in den Seitenflächen eingeschraubt, können gegebenenfalls aber auch integral damit verbunden sein.
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Die stiftförmigen Aufnahmen 32 weisen jeweils durchmessergrößere Köpfe 32a auf, über die die auf die Aufnahmen 32 aufgeknöpften Elastomerteile 34 gegen Ablösen gehalten sind.
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Die Seitenflächen des Basisteils 30 sind im montierten Zustand der Abgasanlage derart ausgerichtet, dass zwei gegenüberliegende Seitenflächen wiederum in Fahrzeugquerrichtung, die übrigen vier Seitenflächen aber schräg dazu verlaufen.
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Dementsprechend können die mit ihren Ösen 34a auf die Aufnahmen 32 aufgeknöpften Elastomerteile 34 wiederum an die auftretenden Belastungen und an erforderliche Dämpfungseigenschaften angepasst werden.
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Im Ausführungsbeispiel gemäß 3 sind lediglich beispielhaft drei Elastomerteile 34 verwendet, die dreieckförmig an einer quer verlaufenden Seitenfläche und an zwei schräg dazu verlaufenden Seitenflächen des Basisteils 30 und des darunter positionierten, nicht dargestellten Tragteils angeordnet sind. Es können aber abweichend dazu aber auch mehr oder weniger Elastomerteile 34, je nach den geforderten Belastungskriterien, verwendet sein.
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Die 4 schließlich zeigt eine weitere, alternative Aufhängungsvorrichtung 36, die wiederum nur soweit beschrieben ist, als sie sich wesentlich von der Variante gemäß den vorstehenden Ausführungsformen unterscheidet. Funktionell gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Beispielsweise ist hier das mit dem hier nicht dargestellten Fahrzeug fest verbindbare Basisteil 38 als konsolenförmiges Blechteil hergestellt, mit einer Grundplatte 40 und hier beispielhaft vier daran angeformten, schräg nach unten und zueinander konvergierend abgebogenen Seitenflächen 42.
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Das untere Tragteil 14 kann zum Beispiel wiederum quaderförmig konform zur 1 gefertigt sein, wobei dessen vier Seitenflächen jedoch im Vergleich zu den Seitenflächen 42 des oberen Basisteiles 38 dann zum Beispiel geringere Abstände aufweisen können.
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Die Seitenflächen 42 des Basisteils 38 und die Seitenflächen des Tragteils 14 weisen wiederum Gewindebohrungen 24 auf, mittels denen über Schrauben 26 (vereinfacht als gestrichelte Linien angedeutet) die laschenförmigen Elastomerteile 16 befestigt sind.
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Durch die im Abstand weiter voneinander entfernten Seitenflächen 42 des Basisteils 38 ergibt sich, wie aus 4 ersichtlich ist, eine etwa Y-förmige Anordnung der Elastomerteile 16, die eine höhere Quersteifigkeit und/oder Längssteifigkeit (je nach Anordnung) der Aufhängungsvorrichtung 36 bewirkt. Es können wie gezeigt zwei Elastomerteile 16 oder bei einer höheren Belastung auch mehrere Elastomerteile verwendet sein. Die Elastomerteile 16 können dabei in Fahrzeuglängsrichtung oder in Fahrzeugquerrichtung hintereinander liegen oder wiederum kombiniert angeordnet sein.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere können dem Fachmann sich anbietende Kombinationen aus den Ausführungsbeispielen verwendet werden, sowohl hinsichtlich der Aufnahmen 24, 32 als auch der verwendeten Elastomerteile 16, 34.
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Weiter können beispielsweise das Basisteil 12 oder 38 und/oder das Tragteil 14 auch dreieckförmig mit drei Aufnahmen 24 oder 32 oder rechteckförmig mit zum Beispiel jeweils zwei hintereinander an je einer längeren Seitenfläche angeordneten Aufnahme 24, 32 gestaltet sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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