DE102012213435A1 - Motor vehicle comprises suspension device, which connects exhaust system to body of motor vehicle, and has two suspension elements and coupling element connecting suspension elements in electrically conductive manner - Google Patents

Motor vehicle comprises suspension device, which connects exhaust system to body of motor vehicle, and has two suspension elements and coupling element connecting suspension elements in electrically conductive manner Download PDF

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Abstract

The motor vehicle (1) comprises an exhaust system (2) and a suspension device (3), which connects the exhaust system to the body of the motor vehicle. The suspension device comprises two suspension elements and a coupling element connecting the two suspension elements in an electrically conductive manner. The coupling element is made of an electrically self-conductive elastomer. The coupling element is designed based on rubber or silicone, and the rubber or the silicone is enriched with electrically conductive particles.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug umfassend eine Abgasanlage und eine Aufhängungsvorrichtung, welche die Abgasanlage mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs verbindet.The invention relates to a motor vehicle comprising an exhaust system and a suspension device which connects the exhaust system to the body of the motor vehicle.

Nach dem Stand der Technik, siehe etwa die Schrift EP 0 529 250 A1 , ist die Aufhängung von Abgasanlagen im Fahrzeug elastisch ausgeführt. Es sind zugfeste, schlaufenartig geformte Koppelelemente beschrieben, die zur Aufnahme von Haltebügeln geeignet sind, wobei die Haltebügel an der Fahrzeugkarosserie bzw. an der Abgasanlage befindlich sind. Die Elastizität der Koppelelemente ist geeignet, durch Vibrationen der Abgasanlage bedingte Druck- und Zugkräfte dämpfend aufzunehmen. Eine zugfreie Aufhängung für eine Abgasanlage beschreibt auch die Schrift DE 43 12 504 C1 , wonach zumindest zwei Lagerteile derart ineinandergreifen, dass eine spannungsfreie thermische Ausdehnung ermöglicht ist.According to the state of the art, see about the font EP 0 529 250 A1 , the suspension of exhaust systems in the vehicle is elastic. There are tensile, loop-shaped coupling elements described which are suitable for receiving brackets, the brackets are located on the vehicle body or on the exhaust system. The elasticity of the coupling elements is suitable for absorbing vibration caused by vibrations of the exhaust system pressure and tensile forces. A draft-free suspension for an exhaust system also describes the font DE 43 12 504 C1 in which at least two bearing parts intermesh in such a way that a stress-free thermal expansion is made possible.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Aufhängungsvorrichtung für eine Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs zu beschreiben.It is an object of the invention to describe an improved suspension device for an exhaust system of a motor vehicle.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Kraftfahrzeug umfassend eine Abgasanlage und eine Aufhängungsvorrichtung, welche die Abgasanlage mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs verbindet, gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved by a motor vehicle comprising an exhaust system and a suspension device which connects the exhaust system to the body of the motor vehicle, according to claim 1. Advantageous embodiments and further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Erfindungsgemäß umfasst die Aufhängungsvorrichtung ein erstes Aufhängeelement, ein zweites Aufhängeelement und ein elektrisch leitfähiges Koppelelement, das das erste Aufhängeelement und das zweite Aufhängeelement elektrisch leitend miteinander verbindet.According to the invention, the suspension device comprises a first suspension element, a second suspension element and an electrically conductive coupling element, which connects the first suspension element and the second suspension element to one another in an electrically conductive manner.

Dies bedeutet, dass über das Koppelelement das erste Aufhängeelement und das zweite Aufhängeelement elektrisch miteinander verbunden sind.This means that the first suspension element and the second suspension element are electrically connected to one another via the coupling element.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Koppelelement aus einem elektrisch leitfähigen Elastomer ausgeführt.According to a further embodiment of the invention, the coupling element is made of an electrically conductive elastomer.

Demnach weist das Koppelement neben der Eigenschaft der elektrischen Leitfähigkeit auch mechanisch dämpfende Eigenschaften auf.Accordingly, the coupling element in addition to the property of electrical conductivity and mechanical damping properties.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Koppelelement aus einem elektrisch selbstleitenden Elastomer ausgeführt.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the coupling element is made of an electrically self-conductive elastomer.

Ein elektrisch selbstleitendes Elastomer ist beispielsweise eine Polymerverbindung auf der Basis von dotiertem Polypyrrol.An electrically self-conducting elastomer is, for example, a polymer compound based on doped polypyrrole.

Alternativ kann nach einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Koppelelement auf der Basis von Rubber oder Silikon ausgeführt sein, wobei der Rubber oder das Silikon mit elektrisch leitenden Partikeln angereichert ist.Alternatively, according to a further embodiment of the present invention, the coupling element may be based on rubber or silicone, wherein the rubber or silicone is enriched with electrically conductive particles.

Dies bedeutet, dass der elastomere Kunststoff leitfähige Additive aufweist, wie z. B. Kupferpartikel.This means that the elastomeric plastic has conductive additives, such as. B. copper particles.

Die Erfindung beruht auf den nachfolgend dargelegten Überlegungen:
Moderne Fahrzeuge weisen, um elektromagnetische Verträglichkeit sicherzustellen, an verschiedenen Bauteilen wie der Abgasanlage häufig metallische Massebänder auf. Insbesondere bei der Abgasanlage wird der Einsatz von Massebändern häufig notwendig, da Abgasanlagen bei einer elektrisch isolierten Verbindung mit der Fahrzeugkarosserie wie eine Antenne wirken können und demzufolge störende elektromagnetische Potentiale von der Abgasanlage ausgehen können. Ein Masseband, das das elektrische Potential der Abgasanlage niederohmig mit dem Potential der Fahrzeugkarosse verbindet, unterbindet EMV-Störungen durch die Abgasanlage in sensiblen Frequenzbereichen. Eine mechanisch tragende Funktion erfüllt ein Masseband nicht.The invention is based on the following considerations:
Modern vehicles often have metallic earth straps on various components, such as the exhaust system, to ensure electromagnetic compatibility. In particular, in the exhaust system, the use of grounding bands is often necessary because exhaust systems can act as an antenna in an electrically isolated connection with the vehicle body and therefore can emanate disturbing electromagnetic potentials of the exhaust system. A ground strap, which connects the electrical potential of the exhaust system with low impedance to the potential of the vehicle body, prevents EMC interference through the exhaust system in sensitive frequency ranges. A mechanical bearing function does not fulfill a grounding strap.

Ein Masseband besteht in der Regel aus einem metallischen Geflecht als Grundkörper, das bedingt durch seine große spezifische Oberfläche überaus korrosionsanfällig ist. Die Haltbarkeit eines Massebandes ist bei gleichzeitig hohen Materialkosten also eingeschränkt.A grounding strip usually consists of a metallic braid as the base body, which is due to its large specific surface extremely susceptible to corrosion. The durability of a ground strap is thus limited at the same time high material costs.

Ferner stellt die Montage eines Massebandes neben der ohnehin erfolgenden Aufhängemontage der Abgasanlage, bei welcher das Koppelelement mit Aufhängeelementen an der Karosserie bzw. der Abgasanlage verbunden wird, einen zusätzlichen Montageschritt dar, so dass der Einsatz eines Massebandes auch die produktionsbezogenen Kosten eines Fahrzeugs erhöht.Further, the assembly of a grounding strap in addition to the already made Aufhängemontage the exhaust system, in which the coupling element is connected to suspension elements on the body or the exhaust system, an additional assembly step, so that the use of a ground strap also increases the production-related cost of a vehicle.

Es wird deshalb vorgeschlagen, ein in geschickter Weise spezifiziertes Koppelelement zu verwenden. Das Koppelelement weist neben der Eigenschaft der mechanischen Elastizität auch die Eigenschaft der elektrischen Leitfähigkeit auf. Dies bedeutet, dass das Koppelelement die Funktion eines Massebandes ausführt, sofern z. B. die mit der metallischen Karosserie bzw. der metallischen Abgasanlage verbundenen Aufhängelemente ebenfalls metallisch ausgeführt sind.It is therefore proposed to use a skilfully specified coupling element. In addition to the property of mechanical elasticity, the coupling element also has the property of electrical conductivity. This means that the coupling element performs the function of a ground strap, if z. B. the suspension elements connected to the metallic body or the metallic exhaust system are also made metallic.

Damit ist der zentrale Vorteil verbunden, dass die Abgasanlage des Fahrzeugs ohne Einsatz eines Massebandes EMV-verträglich ausführbar ist. Somit ist eine mehrfache Kosteneinsparung möglich. This has the central advantage that the exhaust system of the vehicle without the use of a ground strap is EMC-compatible executable. Thus, a multiple cost savings is possible.

Das Fahrzeug kann ohne Berücksichtigung eines Massebandes konstruiert werden, was die Einsparung von Entwicklungskosten zur Folge hat. Offensichtlich entfallen die Materialkosten des Massebandes, die in ein elektrisch leitfähiges, elastisches Koppelelement möglicherweise ohne Mehrausgaben investierbar sind.The vehicle can be designed without consideration of a ground strap, resulting in the saving of development costs. Obviously, eliminates the material costs of the ground strap, which may be investable in an electrically conductive, elastic coupling element without overspending.

Der Logistikprozess in der Produktion ist um eine Komponente verschlankt und ein Montageschritt kann bei der Herstellung des Fahrzeugs komplett entfallen, da die Montage der Abgasanlagenaufhängung die Montage des „Massebandes” einschließt.The logistics process in production is slimmed down by one component and an assembly step can be completely eliminated in the production of the vehicle, since the installation of the exhaust system suspension includes the installation of the "grounding strap".

Ferner ist die Verschleißanfälligkeit des Fahrzeugs im Feld durch Entfall einer alternden Komponente, des Massebandes, reduziert. Folgekosten durch Reparatur und Wartung für den Kunden sind also ebenfalls reduzierbar.Furthermore, the susceptibility of the vehicle to wear in the field is reduced by the elimination of an aging component, the ground strap. Follow-up costs through repair and maintenance for the customer are therefore also reducible.

Im Folgenden werden anhand der beigefügten Zeichnungen bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Daraus ergeben sich weitere Details, bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche technische Merkmale. Im Einzelnen zeigen schematischHereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings. This results in further details, preferred embodiments and further developments of the invention. The same reference numerals designate the same technical features. In detail, show schematically

1 Kraftfahrzeug mit Abgasanlage und einer Aufhängungsvorrichtung 1 Motor vehicle with exhaust system and a suspension device

2 Erste Ausführungsform der Aufhängungsvorrichtung 2 First embodiment of the suspension device

3 Zweite Ausführungsform der Aufhängungsvorrichtung 3 Second embodiment of the suspension device

1 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug (1) mit einer Abgasanlage (2). Die Abgasanlage ist in mehrere Einzelbaugruppen aufgeteilt, die durch Verbindung miteinander die gesamte Abgasanlage des Fahrzeugs bilden. Eine Aufhängungsvorrichtung (3) hält die Abgasanlage an dem Fahrzeug fest. Die Aufhängungsvorrichtung weist mindestens einen Aufhängepunkt auf, im Beispiel von 1 sind zwei Aufhängepunkte dargestellt. Die Aufhängung der Abgasanlage erfolgt an den dargestellten Aufhängepunkten nach dem gleichen Funktionsprinzip. 1 shows schematically a motor vehicle ( 1 ) with an exhaust system ( 2 ). The exhaust system is divided into several individual modules, which form the entire exhaust system of the vehicle by connecting to each other. A suspension device ( 3 ) holds the exhaust system to the vehicle. The suspension device has at least one suspension point, in the example of FIG 1 Two suspension points are shown. The suspension of the exhaust system takes place at the illustrated suspension points according to the same principle of operation.

Die Koppelelemente (siehe 2, Bezugszeichen 6', siehe 3, Bezugszeichen 6'') verbinden mechanisch ein erstes Aufhängeelement (4', 4''), das an der Fahrzeugkarosse befindlich ist, mit einem zweiten Aufhängeelement (5', 5''), das an der Abgasanlage befindlich ist. Das erste und das zweite Aufhängeelemente sind vorzugsweise aus metallischem Material gefertigt.The coupling elements (see 2 , Reference number 6 ' , please refer 3 , Reference number 6 '' ) mechanically connect a first suspension element ( 4 ' . 4 '' ), which is located on the vehicle body, with a second suspension element ( 5 ' . 5 '' ), which is located on the exhaust system. The first and the second suspension elements are preferably made of metallic material.

Nach einem ersten Ausführungsbeispiel sind das erste Aufhängeelement (4') und das zweite Aufhängeelement (5') in Hakenform gestaltet und greifen in das schlaufenförmig gestaltete Koppelelement (6') ein.According to a first embodiment, the first suspension element ( 4 ' ) and the second suspension element ( 5 ' ) designed in a hook shape and engage in the loop-shaped coupling element ( 6 ' ) one.

Nach einer zweiten Ausführungsform ist das erste Aufhängeelement (4'') mittels einer Schiene oder mittels einer Verschraubung mit dem Koppelelement (6'') verbunden. Das zweite Aufhängeelement (5'') verfügt über einen Bolzen, der stiftartig in eine Aufnahme des entsprechend profilierten Koppelelements eingreift.According to a second embodiment, the first suspension element ( 4 '' ) by means of a rail or by means of a screw connection with the coupling element ( 6 '' ) connected. The second suspension element ( 5 '' ) has a bolt which engages in a pin-like manner in a receptacle of the correspondingly profiled coupling element.

Nach einer der beiden Ausführungsformen ist das Koppelelement (6', 6'') vorzugsweise aus elastischem Kunststoffmaterial hergestellt, z. B. aus natürlichem Elastomer wie Naturkautschuk oder aus künstlichem Elastomer wie Silikonkautschuk. Somit ist das Koppelelement vibrationsdämpfend und schwingungsausgleichend. Es erfüllt die Funktion, die Übertragung von Schwingungen der Abgasanlage an die Fahrzeugkarosse zu unterdrücken.According to one of the two embodiments, the coupling element ( 6 ' . 6 '' ) preferably made of elastic plastic material, for. B. natural elastomer such as natural rubber or artificial elastomer such as silicone rubber. Thus, the coupling element is vibration damping and vibration compensating. It fulfills the function to suppress the transmission of vibrations of the exhaust system to the vehicle body.

Weiterhin ist das elastomere Kunststoffmaterial nach einer der beiden Ausführungsformen zusätzlich elektrisch leitfähig. Vorzugsweise weist das Kunststoffmaterial elektrisch leitende Additive oder Füllstoffe auf. In einem solchen Kunststoff ist ein durchgehendes Netzwerk sich berührender Füllstoffpartikel, z. B. Metallfasern, ausgebildet, über das ein elektrischer Potentialausgleich stattfindet. Solche Partikel können als Aluminiumpartikel, Kupferpartikel, Ruß-Partikel oder Kohlenstoffpartikel ausgebildet sein. Mit Carbonpartikeln (z. B. mit Rußpartikeln) angereicherter Silikonkautschuk mit einem Füllstoffgehalt von 10% weist beispielsweise eine Leitfähigkeit in der Größenordnung von 0,1 S/cm auf. Die Größenordnung von 0,1 S/cm ist für die Gewährleistung der EMV-Verträglichkeit einer Abgasanlage, die abgesehen von der Ausgestaltung des Koppelelements nach dem Stand der Technik gestaltet ist, ausreichend.Furthermore, the elastomeric plastic material according to one of the two embodiments is additionally electrically conductive. Preferably, the plastic material has electrically conductive additives or fillers. In such a plastic is a continuous network of contacting filler particles, for. As metal fibers, formed, takes place via the electrical potential equalization. Such particles may be formed as aluminum particles, copper particles, carbon black particles or carbon particles. With carbon particles (eg with soot particles) enriched silicone rubber with a filler content of 10%, for example, has a conductivity in the order of 0.1 S / cm. The order of magnitude of 0.1 S / cm is sufficient for ensuring the EMC compatibility of an exhaust system, which is designed apart from the configuration of the coupling element according to the prior art.

Gemäß einer weiteren Variante nach einer der beiden Ausführungsformen ist das elektrisch leitfähige, elastomere Kunststoffmaterial ein intrinsisch leitender Kunststoff, d. h. ein Kunststoff, welcher ohne Zusatzstoffe alleinig aufgrund des molekularen Aufbaus der Polymerketten elektrisch leitfähig ist. Dies ist z. B. durch Dotierung mit Iod erreichbar, wodurch entlang der Polymerketten eine nahezu alternierende Abfolge von chemischen Einfach- und Doppelbindungen herstellbar ist. Dann stehen an einer Abfolge von konjugierten Doppelbindungen freie Elektronen für die elektrische Leitung zur Verfügung. Mit Iod dotiertes Polypyrrol stellt eine bevorzugte Variante von intrinsisch leitendem Kunststoff dar. Es weist eine Leitfähigkeit in der Größenordnung von 100 S/cm auf.According to a further variant of one of the two embodiments, the electrically conductive, elastomeric plastic material is an intrinsically conductive plastic, ie a plastic which is electrically conductive without additives alone due to the molecular structure of the polymer chains. This is z. B. can be achieved by doping with iodine, whereby along the polymer chains a nearly alternating sequence of chemical single and double bonds can be produced. Then free electrons are available for the electrical conduction in a sequence of conjugated double bonds. Iodinated polypyrrole is a preferred variant of intrinsically conductive plastic has a conductivity of the order of 100 S / cm.

Das leitfähige, elastomere Kunststoffmaterial des Koppelelements (6', 6'') nach 2 oder 3 bewirkt einen elektrischen Kontakt zwischen der Fahrzeugkarosse (1) über das erste Aufhängeelement (4', 4''), über das Koppelelement (6', 6'') und über das zweite Aufhängeelement (5', 5'') und der Abgasanlage (2). Somit erfolgt über die Aufhängungsvorrichtung (3) ein Potentialausgleich zwischen der Abgasanlage und der Fahrzeugkarosserie, so dass die Abgasanlage elektromagnetisch störungsfrei an der Karosse montierbar ist und diese Störungsfreiheit eine unmittelbare Eigenschaft der Aufhängungsvorrichtung darstellt.The conductive, elastomeric plastic material of the coupling element ( 6 ' . 6 '' ) to 2 or 3 causes an electrical contact between the vehicle body ( 1 ) over the first suspension element ( 4 ' . 4 '' ), via the coupling element ( 6 ' . 6 '' ) and via the second suspension element ( 5 ' . 5 '' ) and the exhaust system ( 2 ). Thus, via the suspension device ( 3 ) Equipotential bonding between the exhaust system and the vehicle body, so that the exhaust system electromagnetically trouble-free to the body is mounted and this freedom from interference represents an immediate feature of the suspension device.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 0529250 A1 [0002] EP 0529250 A1 [0002]
  • DE 4312504 C1 [0002] DE 4312504 C1 [0002]

Claims (4)

Kraftfahrzeug (1) umfassend eine Abgasanlage (2) und eine Aufhängungsvorrichtung (3), welche die Abgasanlage mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass – die Aufhängungsvorrichtung ein erstes Aufhängeelement (4', 4''), ein zweites Aufhängeelement (5', 5'') und ein das erste Aufhängeelement und das zweite Aufhängeelement elektrisch leitend verbindendes Koppelelement (6', 6'') umfasst.Motor vehicle ( 1 ) comprising an exhaust system ( 2 ) and a suspension device ( 3 ), which connects the exhaust system to the body of the motor vehicle, characterized in that - the suspension device a first suspension element ( 4 ' . 4 '' ), a second suspension element ( 5 ' . 5 '' ) and a first suspension element and the second suspension element electrically conductively connecting coupling element ( 6 ' . 6 '' ). Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement aus einem elektrisch leitfähigen Elastomer ausgeführt ist.Motor vehicle according to claim 1, characterized in that the coupling element is made of an electrically conductive elastomer. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement aus einem elektrisch selbstleitenden Elastomer ausgeführt ist.Motor vehicle according to claim 1 or 2, characterized in that the coupling element is made of an electrically self-conductive elastomer. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement auf der Basis von Rubber oder Silikon ausgeführt ist und der Rubber oder das Silikon mit elektrisch leitenden Partikeln angereichert ist.Motor vehicle according to claim 1 or 2, characterized in that the coupling element is designed on the basis of rubber or silicone and the rubber or silicone is enriched with electrically conductive particles.
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