DE102010041666A1 - Exhaust gas guiding device for passenger car, has spring element provided such that radial movement of gas channel is allowed against spring force in region of aperture according to inner edge - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kfz-Abgasführungsvorrichtung mit einem Funktionsgehäuse, wie etwa einem Schalldämpfergehäuse, weiter mit einem längs einer Mündungsrichtung in eine Einlassöffnung des Funktionsgehäuses mündenden Abgas-Einlasskanal sowie mit einem aus einer Auslassöffnung des Funktionsgehäuses längs einer Auslassrichtung aus dem Funktionsgehäuse wegführenden Abgas-Auslasskanal.The present invention relates to a motor vehicle exhaust gas routing device having a functional housing, such as a silencer housing, further with an exhaust inlet channel opening out into an inlet opening of the functional housing along a direction of the opening and with an exhaust gas outlet channel leading away from the functional housing along an outlet opening of the functional housing ,
Derartige Abgasführungsvorrichtungen sind ganz allgemein in Automobilen verbaut.Such exhaust gas routing devices are generally installed in automobiles.
Im Bestreben, Gewicht am Kraftfahrzeug einzusparen, wird zunehmend über den Ersatz metallischer Bauteile durch Bauteile nachgedacht, welche wenistens zum Teil aus Kunststoff bestehen.In an effort to save weight on the motor vehicle, it is increasingly being considered about the replacement of metallic components by components, which at least partly consist of plastic.
Bei Kfz-Abgasführungsanlagen tritt das zusätzliche Problem hoher Abgastemperaturen auf, welche aufgrund der thermischen Beständigkeit von Kunststoffen einen Einsatz derselben mit, verglichen mit Metallen, geringerem spezifischem Gewicht, erschweren.In automotive exhaust systems, the additional problem of high exhaust gas temperatures occurs, which due to the thermal resistance of plastics use of the same, compared with metals, lower specific gravity complicate.
Darüber hinaus treten durch die großen Temperaturunterschiede zwischen dem Betriebszustand und einem Nicht-Betriebszustand einer an ein Kraftfahrzeug montierten Abgasführungsvorrichtung erhebliche temperaturbedingte Längenausdehnungen auf.In addition, due to the large temperature differences between the operating state and a non-operating state of an exhaust gas routing device mounted on a motor vehicle, considerable temperature-related linear expansions occur.
Da entsprechende Prototypen bereits verwendet wurden, betrifft die vorliegende Erfindung in ihren ersten beiden Aspekten genauer solche Kfz-Abgasführungsanlagen der eingangs genannten Art, bei welcher ein Innenrand wenigstens einer Öffnung aus Einlassöffnung und Auslassöffnung mit, bezogen auf eine jeweilige Längsachse des der wenigstens einen Öffnung zugeordneten Abgas-Kanals aus Abgas-Einlasskanal und Abgas-Auslasskanal, radialem Abstand von einer Außenfläche des Abgas-Kanals vorgesehen ist.Since corresponding prototypes have already been used, the present invention more precisely relates in its first two aspects to such vehicle exhaust systems of the type mentioned above in which an inner edge of at least one opening of the inlet opening and outlet opening with respect to a respective longitudinal axis of the associated at least one opening Exhaust gas channel from the exhaust gas inlet passage and the exhaust gas outlet passage, radially spaced from an outer surface of the exhaust gas passage is provided.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Abgasführungsanlage derart weiterzubilden, dass die aufgrund der auftretenden Betriebstemperaturen üblichen Längenausdehnungen des Abgas-Kanals stattfinden kann, ohne das vorzugsweise unter Verwendung von Kunststoff gebildete Funktionsgehäuse mechanisch oder thermisch übermäßig zu beanspruchen.Object of the present invention is to develop a generic exhaust system such that the usual due to the operating temperatures occurring length expansions of the exhaust passage can take place without mechanically or thermally overburdening the preferably formed using plastic housing function.
Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung durch eine gattungsgemäße Kfz-Abgasführungsvorrichtung gelöst, bei welcher radial zwischen der Außenfläche wenigstens eines Abgas-Kanals aus Abgas-Einlasskanal und Abgas-Auslasskanals und dem Innenrand der dem jeweiligen Abgas-Kanal zugeordneten Öffnung aus Einlassöffnung und Auslassöffnung ein Federelement vorgesehen ist, welches gegen seine Federkraft im Bereich der Öffnung eine radiale Bewegung des Abgas-Kanals relativ zum Innenrand hin bzw. von diesem weg gestattet.This object is achieved according to a first aspect of the present invention by a generic automotive exhaust gas discharge device, in which radially between the outer surface of at least one exhaust gas channel from the exhaust gas inlet channel and exhaust outlet channel and the inner edge of the respective exhaust gas channel associated opening from the inlet opening and outlet opening a spring element is provided, which allows against its spring force in the region of the opening, a radial movement of the exhaust gas channel relative to the inner edge and away from it.
Dabei bezeichnet „Federelement” in der vorliegenden Anmeldung ein Element, welches durch makroskopische Verformung gegen seine materialbedingte und gestaltbedingte Elastiztät eine Bewegung des Abgas-Kanals relativ zum zugehörigen Innenrand des Funktionsgehäuses gestattet. „Makroskopisch” bedeutet dabei, dass die betriebsmäßige Verformung in der Größenordnung der Abmessungen des Federelements selbst liegen, also in der Regel einen Millimeter oder mehr betragen. Nicht unter den Begriff „Federelement” sollen dagegen solche Bauteile fallen, welche zwar aufgrund einer stets vorhandenen Materialelastizität eine theoretische elastische Verformbarkeit aufweisen, die aufgrund der betriebsbedingt auftretenden Belastungen erreichten Verformungen jedoch mikroskopischer Natur sind und die Bauteile daher ingenieursmäßig als starr anzusehen sind. Obwohl die vorliegende Erfindung bevorzugt für wenigstens teilsweise aus Kunststoff hergestellte Funktionsgehäuse gedacht ist, kann die oben genannte Art der Verbindung eines Abgas-Kanals mit einem Innenrand eines Funktionsgehäuses ganz unabhängig von den für Abgas-Kanal und das Funktionsgehäuse gewählten Materialien verwendet werden.Here, "spring element" in the present application, an element which allows by macroscopic deformation against its material-related and shape-related Elastiztät a movement of the exhaust passage relative to the associated inner edge of the functional housing. "Macroscopic" means that the operational deformation are in the order of the dimensions of the spring element itself, so usually amount to a millimeter or more. By contrast, the term "spring element" is not intended to include such components which, due to the ever-present elasticity of the material, have a theoretical elastic deformability which, however, is of a microscopic nature due to the deformations occurring due to the operational conditions and the components are therefore considered to be rigid in terms of their engineering. Although the present invention is preferably intended for functional housings made at least partially of plastic, the above-mentioned type of connection of an exhaust passage to an inner edge of a function housing can be used quite independently of the materials selected for the exhaust passage and the function housing.
Das Federelement dient also aufgrund seiner elastischen Eigenschaften der mechanischen Entkopplung des Abgas-Kanals vom Funktionsgehäuse und dient aufgrund der mit dem Federelement zwischen Abgas-Kanal und Funktionsgehäuse vorhandenen wärmeabgebenden Oberfläche auch der thermischen Entkopplung von Abgas-Kanal und Funktionsgehäuse.The spring element thus serves because of its elastic properties of the mechanical decoupling of the exhaust gas channel from the functional housing and is due to the existing with the spring element between the exhaust duct and functional housing heat-emitting surface and the thermal decoupling of the exhaust duct and functional housing.
Dabei kann der Abgas-Kanal im Inneren des Funktionsgehäuses in an sich bekannter Weise verlaufen. Der Abgas-Kanal kann in einer besonders einfachen Ausführungsform mit einem durchgehenden Kanalstück durch das Funktionsgehäuse hindurch verlaufen oder er kann im Funktionsgehäuse durch verschiedene Kammern mit offenen, Kammern verbindenden Kanalstücken in ihren Kammertrennwänden umgelenkt werden und dergleichen.In this case, the exhaust gas channel in the interior of the functional housing in a conventional manner. In a particularly simple embodiment, the exhaust gas channel can run through the functional housing with a continuous channel piece or it can be deflected into its chamber partitions in the functional housing through various chambers with channel pieces connecting open chambers, and the like.
Da in der Regel gewünscht ist, dass die Eintritts- oder/und die Austrittsstelle des Abgas-Kanals in das Funktionsgehäuse hinein bzw. aus diesem hinaus gasdicht ausgebildet ist, ist das Federelement vorzugsweise als Federscheibe ausgebildet, die den Abgas-Kanal umgibt und einen Radialspalt zwischen Abgas-Kanal und Innenrand der Funktionsgehäuseöffnung schließt. Dabei ist die Federscheibe vorzugsweise mit einem radial inneren Rand mit dem Abgas-Kanal verbunden und mit einem radial äußeren Rand mit dem Innenrand der zugeordneten Öffnung verbunden.Since it is generally desired that the inlet and / or the exit point of the exhaust gas channel is formed gas-tight into and out of the functional housing, the spring element is preferably designed as a spring washer which surrounds the exhaust gas channel and a radial gap between exhaust duct and inner edge of the Function housing opening closes. In this case, the spring washer is preferably connected to a radially inner edge with the exhaust gas channel and connected to a radially outer edge with the inner edge of the associated opening.
Das Federelement kann mit seinem radial inneren Rand formschlüssig mit dem Abgas-Kanal verbunden sein, etwa durch Einrasten in einer an der Außenfläche des Abgas-Kanals vorgesehenen Nut. Zusätzlich oder alternativ kann der innere Rand der Federscheibe stoffschlüssig mit dem Abgas-Kanal verbunden sein, etwa durch Verschweißen. Eine besonders gute mechanische Entkopplung des Funktionsgehäuses vom Abgas-Kanal kann durch eine kraft-, insbesondere reibschlüssige, Verbindung des radial inneren Randes der Federscheibe mit dem Abgas-Kanal erhalten werden, da dann eine Relativbewegung zwischen Abgas-Kanal und radial innerem Rand der Federscheibe grundsätzlich nicht ausgeschlossen ist.The spring element may be positively connected with its radially inner edge with the exhaust gas channel, such as by snapping into a provided on the outer surface of the exhaust passage groove. Additionally or alternatively, the inner edge of the spring washer may be materially connected to the exhaust gas channel, such as by welding. A particularly good mechanical decoupling of the functional housing from the exhaust gas duct can be obtained by a force, in particular frictional, connection of the radially inner edge of the spring washer with the exhaust gas duct, since then a relative movement between the exhaust duct and radially inner edge of the spring washer in principle is not excluded.
Um grundsätzlich die aufgrund betriebsbedingter Temperaturänderungen auftretenden Längenausdehnungen in Mündungsrichtung oder/und in Auslassrichtung aufnehmen zu können, kann das Federelement in einem Längsschnitt längs einer die Längsachse des jeweiligen Abgas-Kanals im Bereich der Öffnung enthaltenden Schnittebene, wenigstens abschnittsweise in radialer Richtung einen wellenförmigen Verlauf aufweisen.In order to be able to absorb in principle the length expansions occurring in the direction of opening or / and in the outlet direction due to operational temperature changes, the spring element can have a wave-shaped course in a longitudinal section along a sectional plane containing the longitudinal axis of the respective exhaust gas channel in the area of the opening, at least in sections in the radial direction ,
Dabei ist es vorteilhaft, wenn der wellenförmige Verlauf eine unterschiedliche Auslenkung von einer imaginären Mittellinie des wellenförmigen Verlaufs aufweist, um Bereiche am Federelement vorzusehen, welche sich bei gleicher Belastung unterschiedlich stark verformen, so dass sogenannte Reservebereiche vorgesehen sind, welche sich erst bei relativ starker mechanischer Belastung zu verformen beginnen. Damit kann mit einem Federelement das gesamte im Betrieb auftretende Belastungsspektrum sicher abgedeckt werden.It is advantageous if the wave-shaped course has a different deflection of an imaginary center line of the wave-shaped course to provide areas on the spring element, which deform differently with the same load, so that so-called reserve areas are provided, which only at relatively strong mechanical Begin to deform strain. This can be safely covered with a spring element, the entire load spectrum occurring during operation.
Bei der oben beschriebenen Ausbildung mit wellenförmiger Kontur im benannten Längsschnitt wird überdies die Oberfläche des Federelements vergrößert, was eine Wärmeabgabe an die Umgebung und somit die thermische Entkopplung des Funktionsgehäuses vom Abgas-Kanal erleichtert.In the embodiment described above with wavy contour in the named longitudinal section, moreover, the surface of the spring element is increased, which facilitates heat dissipation to the environment and thus the thermal decoupling of the functional housing from the exhaust gas duct.
Weiter hat es sich zur Verringerung der Belastung des den radial äußeren Rand des Federelements aufnehmenden Innenrands der Öffnung des Funktionsgehäuses als vorteilhaft erwiesen, wenn die Auslenkung des wellenförmigen Verlaufs des Federelements in dem bekannten Längsschnitt zum Abgas-Kanal hin zunimmt. Die Bereiche mit größerer Auslenkung der wellenförmigen Gestalt von ihrer Mittellinie sind aufgrund dieser Gestalt leichter verformbar, so dass bei einer auftretenden Belastung die erste Verformung des Federelements nahe des Abgas-Kanals stattfindet und sich erst allmählich zum radial äußeren Rand der Federscheibe hin ausbreitet.Further, it has proved to be advantageous for reducing the load of the radially outer edge of the spring element receiving inner edge of the opening of the functional housing when the deflection of the wave-shaped course of the spring element increases in the known longitudinal section to the exhaust gas channel. The areas of greater deflection of the undulating shape from its center line are easier to deform due to this shape, so that when a load occurs, the first deformation of the spring element takes place near the exhaust passage and only gradually spreads to the radially outer edge of the spring washer out.
Zusätzlich oder alternativ kann das Federelement wenigstens abschnittsweise, vorzugsweise vollständig, als Faltenbalg oder mit faltenbalgähnlicher Gestalt ausgebildet sein, d. h. mit einem in dem oben bezeichneten Längsschnitt auftretenden wellenförmigen Konturverlauf, jedoch gleichzeitig mit axialer Ausdehnung in oder entgegen der Mündungsrichtung bzw. der Auslassrichtung.Additionally or alternatively, the spring element at least partially, preferably completely, be formed as a bellows or bellows-like shape, d. H. with a wavy contour profile occurring in the above-mentioned longitudinal section, but at the same time with axial expansion in or against the direction of the outlet or the outlet direction.
Bevorzugt, wenngleich nicht zwingend, ist das Funktionsgehäuse wenigstens an seinem den Innenrand der jeweiligen Öffnung bildenden Bereich, vorzugsweise jedoch vollständig, aus Kunststoff gebildet, während der Abgas-Kanal aufgrund der benötigten hohen Temperaturbeständigkeit aus Metall gebildet ist. Das Federelement ist vorzugsweise wenigstens in einem dem Abgas-Kanal näheren Bereich, möglicherweise jedoch auch vollständig, aus Metall gebildet, um die notwendige Temperaturbeständigkeit aufzuweisen.Preferably, although not necessarily, the functional housing is formed at least at its inner edge of the respective opening forming region, but preferably completely, made of plastic, while the exhaust gas channel is formed due to the required high temperature resistance of metal. The spring element is preferably formed of metal at least in a region closer to the exhaust gas channel, but possibly also completely, in order to have the necessary temperature resistance.
Die eingangs genannte Aufgabe wird gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung auch durch eine gattungsgemäße Abgasführungsvorrichtung gelöst, bei welcher radial zwischen der Außenfläche des wenigstens einen Abgas-Kanals aus Abgas-Einlasskanal und Abgas-Auslasskanal und dem Innenrand der dem jeweiligen Abgas-Kanal zugeordneten Öffnung aus Einlassöffnung und Auslassöffnung ein Halteelement vorgesehen ist, mit welchem der Abgas-Kanal am Funktionsgehäuse festgelegt ist, wobei das Halteelement in einem radial inneren, dem Abgas-Kanal näheren Abschnitt ein Metall umfasst und in einem radial äußeren, dem Abgas-Kanal ferneren Abschnitt einen Kunststoff umfasst.The object mentioned at the outset is also achieved, according to a second aspect of the present invention, by a generic exhaust gas routing device in which radially between the outer surface of the at least one exhaust gas channel from the exhaust gas inlet channel and the exhaust gas outlet channel and the inner edge of the opening associated with the respective exhaust gas channel a retaining element is provided from the inlet opening and the outlet opening, with which the exhaust gas duct is fixed to the functional housing, wherein the retaining element comprises a metal in a radially inner, the exhaust gas passage nearer section and in a radially outer, the exhaust passage more distant section Plastic includes.
Durch dieses Halteelement aus einem Werkstoffverbund kann in dem dem Abgas-Kanal näheren und damit heißeren Bereich des Halteelements temperaturbeständiges Metall verwendet werden, welches überdies einfach Wärme an die Umgebung abgibt. In einem radial weiter von dem Abgas-Kanal entfernt gelegenen Bereich des Halteelements kann dann, wenn es die betriebsmäßig auftretenden Temperaturen am Halteelement zulassen, Kunststoff vorgesehen sein, etwa durch An- oder Umspritzen des radial äußeren Bereichs des metallischen Teils des Halteelements, wobei der Kunststoff zusätzlich oder alternativ auch durch Formschlusseingriff mit dem Metall des Halteelements verbunden sein kann, etwa durch Durchdringung entsprechender Ausnehmungen im Metallteil.By this holding element of a composite material can be used in the exhaust gas channel closer and thus hotter area of the holding element temperature-resistant metal, which also gives off heat to the environment. In a region of the holding element which is located further away from the exhaust gas channel, if the operating temperatures on the holding element permit, plastic may be provided, for example by molding or encapsulation of the radially outer region of the metallic part of the holding element, wherein the plastic additionally or alternatively, by positive engagement with the metal of the support member may be connected, such as by penetration of corresponding recesses in the metal part.
Bevorzugt ist das Halteelement in einem radial näher am Abgas-Kanal gelegenen Bereich im Wesentlichen vollständig aus Metall gebildet und ist in einem radial näher am Innenrand der Öffnung des Funktionsgehäuses im Wesentlichen vollständig aus Kunststoff gebildet. In a region located radially closer to the exhaust gas duct, the retaining element is preferably formed substantially entirely of metal and is formed substantially completely of plastic in a radially closer manner to the inner edge of the opening of the functional housing.
Vorzugsweise ist im radial äußersten Bereich des Halteelements dann, wenn wenigstens der Innenrand der Öffnung des Funktionsgehäuses durch einen Kunststoff gebildet ist, ein zum Kunststoff des Funktionsgehäuses kompatibler Kunststoff vorgesehen, um die Verbindung von Halteelement und Funktionsgehäuse zu erleichtern.Preferably, in the radially outermost region of the retaining element, if at least the inner edge of the opening of the functional housing is formed by a plastic, a plastic compatible with the plastic of the functional housing is provided in order to facilitate the connection of retaining element and functional housing.
Vorteilhafterweise ist das Halteelement also derart vorgesehen, dass es mit einem zum radial inneren Abschnitt gehörenden radial inneren Rand mit dem Abgas-Kanal verbunden ist und mit einem zum radial äußeren Abschnitt gehörenden radial äußeren Rand mit dem Funktionsgehäuse, vorzugsweise mit dem Innenrand der zugeordneten Öffnung, verbunden ist. Somit kann der radiale Abstand zwischen Innenrand des Funktionsgehäuses und Außenfläche des zugeordneten Abgas-Kanals mit einem Halteelement mit in radialer Richtung möglichst geringen Abmessungen überbrückt werden.Advantageously, the retaining element is thus provided such that it is connected to a radial inner portion belonging to the radially inner edge of the exhaust gas channel and having a radially outer portion associated radially outer edge with the functional housing, preferably with the inner edge of the associated opening, connected is. Thus, the radial distance between the inner edge of the functional housing and the outer surface of the associated exhaust gas channel can be bridged with a holding element with the smallest possible dimensions in the radial direction.
Wie schon das zuvor genannte Federelement kann unter Erzielung der gleichen Vorteile das Halteelement mit seinem radial inneren Rand formschlüssig oder/und kraftschlüssig, insbesondere reibschlüssig, oder/und stoffschlüssig mit dem Abgas-Kanal verbunden werden.Like the previously mentioned spring element, the retaining element can be connected with its radially inner edge in a form-fitting or / and force-locking manner, in particular frictionally engaged, or / and cohesively with the exhaust gas channel while achieving the same advantages.
Weiterhin kann daran gedacht sein, in radialer Richtung wenigstens zwei unterschiedliche Kunststoffe aufeinanderfolgend am Halteelement vorzusehen, etwa um in den jeweiligen Abschnitten des Halteelements mechanisch oder/und thermisch geeignete Kunststoffe bereitstellen zu können. Dabei ist insbesondere an die Bereitstellung von Kunststoffen mit unterschiedlicher Temperaturbeständigkeit gedacht, wobei die Temperaturbeständigkeit der Kunststoffe von radial innen nach radial außen in der Regel abnimmt. Mit „Temperaturbeständigkeit” ist dabei sowohl eine Formbeständigkeit, also die Verhinderung einer thermisch bedingten Erweichung des Materials, als auch die Materialbeständigkeit selbst, also die Verhinderung einer thermisch bedingten Materialveränderung, insbesondere Materialzersetzung, bezeichnet.Furthermore, it can be thought of providing at least two different plastics in succession on the holding element in the radial direction, for example in order to be able to provide mechanically or / and thermally suitable plastics in the respective sections of the holding element. It is especially intended to the provision of plastics with different temperature resistance, the temperature resistance of the plastics from radially inside to radially outside usually decreases. With "temperature resistance" is both a dimensional stability, ie the prevention of a thermally induced softening of the material, as well as the material resistance itself, ie the prevention of a thermally induced material change, in particular material decomposition, referred to.
Vorzugsweise bildet der wenigstens eine Kunststoff ein ringförmiges Bauteil, das zur Bereitstellung einer Gasdichtigkeit besonders bevorzugt geschlossen umläuft.Preferably, the at least one plastic forms an annular component, which preferably rotates closed to provide a gas-tightness.
Um die Vorteile der beiden genannten Aspekte gemeinsam nutzen zu können, ist es vorteilhaft, wenn das beschriebene Halteelement das eingangs beschriebene Federelement umfasst, etwa als radial weiter innen angeordneter metallischer Bestandteil. Um eine in der Regel gewünschte Dichtigkeit des Abgas-Kanaleintritts in das Funktionsgehäuse oder des Abgas-Kanalaustritts aus dem Funktionsgehäuse zu erreichen, umgibt das Halteelement vorzugsweise den Abgas-Kanal vollständig und schließt den Radialspalt zwischen Abgas-Kanal und Innenrand der Öffnung.In order to be able to share the advantages of the two mentioned aspects, it is advantageous if the holding element described comprises the spring element described at the beginning, for example as a metallic component arranged radially further inwards. In order to achieve a generally desired tightness of the exhaust gas channel inlet into the functional housing or the exhaust gas channel outlet from the functional housing, the retaining element preferably surrounds the exhaust gas channel completely and closes the radial gap between the exhaust gas channel and the inner edge of the opening.
Die eingangs genannte Aufgabe einer Gewichtseinsparung am Kraftfahrzeug wird ebenfalls gelöst durch eine Kfz-Abgasführungsvorrichtung mit einem Funktionsgehäuse, wie etwa Schalldämpfergehäuse, weiter mit einem längs einer Mündungsrichtung in eine Einlassöffnung des Funktionsgehäuses mündenden Abgas-Einlasskanal und mit einem aus einer Auslassöffnung längs einer Auslassrichtung aus dem Funktionsgehäuse wegführenden Abgas-Auslasskanal, wobei das Funktionsgehäuse wenigstens eine im fertig montierten Zustand untere Schale und eine mit dieser verbundene obere Schale umfasst, bei welchen die untere Schale wenigstens ein Teil einer Kfz-Unterbodenverkleidung ist.The above-mentioned object of a weight saving on the motor vehicle is also achieved by a motor vehicle exhaust system with a functional housing, such as silencer housing, further with an opening along an opening direction of an inlet opening of the functional housing exhaust inlet port and with an outlet opening along an outlet from the Function housing dissipating exhaust outlet passage, wherein the functional housing comprises at least one in the assembled state lower shell and an upper shell connected thereto, wherein the lower shell is at least part of a motor vehicle underbody panel.
Somit kann ein ohnehin vorhandenes Bauteil am Kraftfahrzeug als untere Schale des Funktionsgehäuses genutzt werden. Der besondere Vorteil dieser Maßnahme liegt vor allem darin, dass an einer Unterbodenverkleidung eines Kraftfahrzeugs in der Regel bereits Schallschutzmaßnahmen gegen eine Schallemission vom Fahrzeug nach außen vorgesehen sind. Diese Schallschutzmaßnahmen an der Kfz-Unterbodenverkleidung können so bei geeigneter Auslegung hinsichtlich Frequenz bzw. Frequenzspektrum auch zur Minderung der Schallemission des Abgas-Kanals genutzt werden. Eine Schallwellen absorbierende Unterbodenkonstruktion eines Fahrzeugs ist aus der
Da wenigstens die Kfz-Unterbodenverkleidung in der Regel aus einem Kunststoff bzw. einem Werkstoffverbund mit Kunststoffbeteiligung hergestellt wird, kann besonders bevorzugt eine Festlegung des Abgas-Kanals an dem die untere Schale des Funktionsgehäuse bildenden Abschnitt der Kfz-Unterbodenverkleidung durch ein Federelement oder/und ein Halteelement der oben genannten Art erfolgen. Entsprechendes gilt alternativ oder zusätzlich für die Festlegung des Abgas-Kanals an der oberen Schale des Funktionsgehäuses.Since at least the vehicle underbody paneling is usually made of a plastic or a composite material with plastic participation, particularly preferably a determination of the exhaust gas channel at the lower shell of the functional housing forming portion of the vehicle underbody paneling by a spring element and / or a Retaining element of the above type done. The same applies alternatively or additionally for the determination of the exhaust gas channel on the upper shell of the functional housing.
Grundsätzlich kann daran gedacht sein, dass die untere Schale des Funktionsgehäuses im fertig montierten Zustand eine Kfz-Unterbodenverkleidung ergänzt, etwa indem sie in eine Aussparung der Kfz-Unterbodenverkleidung eingesetzt ist, so dass die Kfz-Unterbodenverkleidung erst zusammen mit der unteren Schale eine durchgehenden Außenfläche, insbesondere eine für die Luftströmung am Unterboden des bewegten Fahrzeugs wirksame aerodynamische Kontur, bildet.Basically, it may be thought that the lower shell of the functional housing in the assembled state, a vehicle underbody paneling supplements, such as by placing them in a recess of the vehicle Underbody paneling is used, so that the vehicle underbody paneling only together with the lower shell forms a continuous outer surface, in particular an effective for the flow of air on the underbody of the moving vehicle aerodynamic contour.
Es kann jedoch auch daran gedacht sein, dass die untere Schale integral mit der Kfz-Unterbodenverkleidung ausgebildet ist. Dies spart gesonderte Fertigungswerkzeuge und Montageschritte.However, it may also be thought that the lower shell is integrally formed with the automotive underbody paneling. This saves separate production tools and assembly steps.
Dabei ist die Kfz-Unterbodenverkleidung in der Regel in seinen Haupterstreckungsrichtungen größer als die obere Schale, steht also in wenigstens zwei Richtungen, vorzugsweise in vier Richtungen, über die obere Schale hinaus vor, wobei die vier Richtungen in der Regel in der Haupterstreckungsebene der Kfz-Unterbodenverkleidung liegen und paarweise entgegengesetzt gerichtet sind.In this case, the vehicle underbody paneling is generally greater than the upper shell in its main extension directions, that is to say projecting beyond the upper shell in at least two directions, preferably in four directions, the four directions generally being in the main plane of extension of the motor vehicle. Underbody cover lie and are directed in pairs opposite.
Durch diese Größenverhältnisse ist der Konstrukteur mit der oberen Schale frei in der Wahl der Anordnungsstelle an der Kfz-Unterbodenverkleidung, so dass die konstruktive Freiheit des Kfz-Konstrukteurs verbessert wird.Due to these proportions of the designer with the upper shell is free in the choice of placement on the car underbody paneling, so that the constructive freedom of the vehicle designer is improved.
Als eine vorbereitende Maßnahme zur Verminderung einer Schallemission vom Abgas-Kanal weg, zur Außenumgebung oder/und zum Kfz-Innenraum hin, kann vorgesehen sein, dass die Kfz-Unterbodenverkleidung auf der zur oberen Schale hinweisenden Seite oder/und die obere Schale auf der zur Kfz-Unterbodenverkleidung hinweisenden Seite jeweils in Richtung zu einer zwischen der oberen Schale und der Kfz-Unterbodenverkleidung gelegenen Trennfläche hinweisende Vertiefungen aufweist.As a preparatory measure for the reduction of a noise emission away from the exhaust gas channel, to the outside environment and / or to the vehicle interior, it can be provided that the vehicle underbody paneling on the pointing to the upper shell side and / or the upper shell on the Automotive underside facing side facing in each case towards a lying between the upper shell and the vehicle underbody panel separating surface indicative depressions.
Besonders einfach kann wenigstens ein Teil der Vertiefungen durch von der oberen Schale bzw. der Kfz-Unterbodenverkleidung abstehende Rippen gebildet sein. Durch derartige Rippen können die genannten Bauteile überdies versteift sein, so dass mit der erzielten Versteifung bei geeigneter Dimensionierung der Rippenwände und Rippenabstände voneinander sowie der Rippenhöhe über die Versteifung hinaus eine Schallemissionsminderung erzielbar ist. Zur Erzielung einer möglichst großen Versteifungswirkung können die Rippen wabenförmig angeordnet sein, bevorzugt zur Bildung von Waben mit hexagonaler Berandung.Particularly simple, at least a portion of the wells may be formed by projecting from the upper shell or the vehicle underbody panel ribs. By means of such ribs, said components can also be stiffened, so that with the achieved stiffening with suitable dimensioning of the rib walls and fin distances from each other and the rib height on the stiffening addition, a reduction in acoustic emissions can be achieved. To achieve the greatest possible stiffening effect, the ribs can be arranged honeycomb-shaped, preferably for the formation of honeycombs with hexagonal boundary.
In vorteilhafter Weise kann der Aufwand zur Ausbildung der Seitenwände der unteren Schale verringert werden, wenn diese ebenfalls durch Rippen der Kfz-Unterbodenverkleidung gebildet sind. Hierzu können Rippen bzw. Rippenabschnitte der Kfz-Unterbodenverkleidung dicker oder/und höher ausgebildet sein, um die notwendige Festigkeit oder/und die Möglichkeit zur erleichterten Anbringung der oberen Schale daran bereitzustellen.Advantageously, the cost of forming the side walls of the lower shell can be reduced, if these are also formed by ribs of the vehicle underbody paneling. For this purpose, ribs or rib portions of the vehicle underbody panel may be thicker and / or higher in order to provide the necessary strength and / or the possibility of facilitating attachment of the upper shell thereto.
Als eine die zuvor genannte vorbereitende Maßnahme abschließende Maßnahme zur Erhöhung des Schallschutzes, also zur Verstärkung der Minderung von vom Abgas-Kanal ausgehenden Schallemissionen, kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein Teil der Vertiefungen, vorzugsweise alle Vertiefungen, durch eine mikroperforierte Folie, vorzugsweise Metallfolie, bedeckt sind. Mit mikroperforierter Folie bedeckte Kammern oder Vertiefungen zur Bereitstellung einer schallemissionsmindernden Wirkung sind aus der zuvor genannten
Überdies wird mit der mikroperforierten Folie als Abdeckung der Vertiefungen eine vorteilhafte thermische Absorbierung bewirkt, welche gerade in der Nähe des Abgaskanals hilfreich ist.Moreover, with the microperforated film as the cover of the recesses, an advantageous thermal absorption is effected, which is helpful especially in the vicinity of the exhaust gas duct.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen näher erläutert werden. Es stellt dar:Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to embodiments shown in the drawings. It shows:
In
Die Unterbodenverkleidung
Von der Unterbodenverkleidung
Im vorliegenden Fall bildet das Funktionsgehäuse
Wie in der Ansicht von
Durch die Verrippung
Derartige Vertiefungen
Üblicherweise werden die Schallabsorptionseigenschaften derartiger abgedeckter Vertiefungen durch die Vertiefungsabmessungen eingestellt, etwa hinsichtlich des Absorptions-Frequenzspektrums. Es ist daher grundsätzlich möglich, wenigstens Bereiche der Verrippung
In
Die Unterbodenverkleidung
Ausgewählte Längsrippen
Es können aber auch, wie am Beispiel der Querrippen
Die Rippen
Abweichend von den Darstellungen der
Weiter ist im dargestellten Beispiel die Unterschale
Vorzugsweise ist die Unterschale als gesondertes Bauteil derart ausgebildet und in die Aussparung der Unterbodenverkleidung eingesetzt, dass Unterbodenverkleidung und Unterschale eine gemeinsame aerodynamische Kontur der durch die Unterschale vervollständigten Unterbodenverkleidung bilden. Die Unterschale trägt somit zur Bildung der aerodynamischen Kontur der gesamten, vervollständigten Unterbodenverkleidung bei.Preferably, the lower shell is designed as a separate component and used in the recess of the underbody paneling, that underbody paneling and lower shell form a common aerodynamic contour of the completed by the lower shell underbody paneling. The lower shell thus contributes to the formation of the aerodynamic contour of the entire, completed underbody paneling.
Die Oberschale
Vorzugsweise sind zur erleichterten Verbindung die Oberschale und die Unterschale aus kompatiblen Kunststoffen hergestellt, etwa durch Tiefziehen oder durch Spritzgießen.Preferably, for ease of connection, the upper shell and the lower shell are made of compatible plastics, such as by deep drawing or by injection molding.
Wie in
Die mikroperforierten Folien
In
In der oberen Hälfte von
In dieser Öffnung
Der radial innere Rand
Das Federelement
Das Federelement
Das Federelement
Durch die in
In
Die zweite Ausführungsform in der unteren Bildhälfte von
Das Federelement
Auch mit der zweiten Ausführungsform des Federelements
Das faltenbalgähnliche Federelement
In
Die Grundidee, die hinter den Festlegungen in
Radial weiter außen ist mit dem metallischen Element
An den Kunststoffring
Die Kunststoffringe
Vorzugsweise ist der Kunststoff des weiteren Kunststoffrings
Bei dem Halteelement
Im Falle des Vorsehens mehrerer Kunststoffelemente in radialer Richtung nach außen am Halteelement
In der unteren Bildhälfte von
Der wesentliche Unterschied zwischen der nachfolgend diskutierten zweiten Ausführungsform und der zuvor diskutierten ersten Ausführungsform des Halteelements besteht im Wesentlichen darin, dass das Kunststoffelement bzw. der Kunststoffring
Zwischen zwei in radialer Richtung des Halteelements
Die zweite Ausführungsform des Halteelements
In den beiden oben diskutierten Fällen von Halteelementen kann das metallische Element als Federelement
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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