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Die Erfindung betrifft ein Aufhängungselement zur federnden Befestigung einer Abgasleitung an einer Fahrzeugkarosserie mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 8.
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Das Kraftfahrzeug weist zu seinem Antrieb üblicherweise ein Antriebsaggregat, beispielsweise eine Brennkraftmaschine, auf. Das Antriebsaggregat erzeugt Abgas, welches durch die Abgasleitung in Richtung einer Außenumgebung der Antriebseinrichtung beziehungsweise des Kraftfahrzeugs abgeführt wird. Beispielsweise ist das Antriebsaggregat im Bereich eines Bugs des Kraftfahrzeugs angeordnet, während das Abgas am Heck des Kraftfahrzeugs ausgestoßen werden soll, damit es während der Fahrt nicht in eine Passagierkabine des Kraftfahrzeugs eindringen kann. Die Abgasleitung verläuft entsprechend zumindest bereichsweise in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs. Vorzugsweise ist sie an einem Unterboden der Fahrzeugkarosserie befestigt.
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Um die Übertragung von Schwingungen, welche insbesondere von der Brennkraftmaschine und/oder Pulsationen des Abgases erzeugt werden, von der Abgasleitung auf die Fahrzeugkarosserie zu verhindern, ist es vorgesehen, die Abgasleitung federnd an der Fahrzeugkarosserie zu befestigen. Zu diesem Zweck ist das wenigstens eine Aufhängungselement vorgesehen, welches einerseits an der Fahrzeugkarosserie und andererseits an der Abgasleitung befestigt ist. Vorzugsweise ist die Abgasleitung lediglich über das Aufhängungselement oder über mehrere Aufhängungselemente mit der Fahrzeugkarosserie verbunden.
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Das Aufhängungselement weist zu diesem Zweck die beiden ersten Befestigungsstellen auf, welche in dem bestimmten Abstand voneinander an dem Aufhängungselement ausgebildet sind. Die Abgasleitung ist nun an einer ersten dieser ersten Befestigungsstellen befestigt, während die Fahrzeugkarosserie an einer zweiten dieser ersten Befestigungsstellen befestigt ist. Das Aufhängungselement ist derart ausgestaltet, dass zwischen den beiden ersten Befestigungsstellen eine bestimmte Elastizität beziehungsweise Dehnsteifigkeit vorliegt. Beispielsweise ist das Aufhängungselement zu diesem Zweck aus einem elastischen Material, insbesondere einem Elastomer, hergestellt.
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Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift
DE 101 47 514 A1 bekannt. Diese betrifft ein elastisches Pendellager zur pendelnden Aufhängung eines dynamisch beanspruchten Funktionsteils, insbesondere einer Abgasanlage an einem Kraftfahrzeugboden. Das Pendellager weist zwei, zwei parallele Schwenkachsen definierende Buchsen zur Aufnahme von Befestigungsbolzen und eine zwischen den beiden Buchsen wirkende und die beiden Buchsen elastisch aneinander abstützende Elastomerfederanordnung auf.
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An der einen Buchse ist ein stegförmiges Abstützelement für die Elastomerfederanordnung gelagert, das zwischen zwei Schenkeln eines U-förmigen Abstützelements für die Elastomerfederanordnung eingreift, welches an der anderen Buchse gelagert ist, wobei zwischen dem stegförmigen Abschnittselement und jedem der beiden Schenkel des U-förmigen Abstützelements ein auf Schub und/oder Scherung beanspruchtes Federelement der Elastomerfederanordnung angeordnet ist.
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Weiterhin ist aus dem Stand der Technik die Druckschrift
EP 2 666 988 A1 bekannt. Dies betrifft ein Aufhängungselement mit einem Körper aus elastischem Material, der zwei Sätze von jeweils zwei voneinander beabstandeten Aufhängungsöffnungen aufweist. Zwischen zwei der Aufhängungsöffnungen ist wenigstens ein Längsschlitz ausgebildet.
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Es ist nun Aufgabe der Erfindung, ein Aufhängungselement vorzuschlagen, welches gegenüber bekannten Aufhängungselementen Vorteile aufweist, insbesondere auf einfache Art und Weise an bestimmte Betriebsbedingungen angepasst werden kann.
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Dies wird erfindungsgemäß mit einem Aufhängungselement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass die zweiten Befestigungsstellen ebenfalls den bestimmten Abstand voneinander aufweisen, und dass die Ausnehmung in Richtung einer gedachten Verbindungslinie zwischen den ersten Befestigungsstellen andere Abmessungen aufweist als in Richtung einer gedachten Verbindungslinie zwischen den zweiten Befestigungsstellen. Grundsätzlich ist also vorgesehen, dass zwei an dem Aufhängungselement angeordnete zweite Befestigungsstellen vorgesehen sind, die ebenfalls den bestimmten Abstand voneinander aufweisen, wobei das Aufhängungselement derart ausgestaltet ist, dass es zwischen den ersten Befestigungsstellen eine erste Dehnsteifigkeit und zwischen den zweiten Befestigungsstellen eine zweite Dehnsteifigkeit aufweist, die von der ersten Dehnsteifigkeit verschieden ist.
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Mit einer derartigen Ausgestaltung wird ein Aufbringungselement geschaffen, welches für unterschiedliche Einsatzgebiete beziehungsweise unterschiedliche Umgebungsbedingungen, ausgelegt ist. Beispielsweise kann das Aufhängungselement an unterschiedlichen Fahrzeugkarosserien beziehungsweise Kraftfahrzeugen und/oder zur Aufhängung von unterschiedlichen Abgasleitungen herangezogen werden. Dabei wird die Abgasleitung entweder über die ersten Befestigungsstellen oder alternativ über die zweiten Befestigungsstellen mit der Fahrzeugkarosserie verbunden, sodass zwischen der Abgasleitung und der Fahrzeugkarosserie entweder die erste Dehnsteifigkeit oder die zweite Dehnsteifigkeit des Aufhängungselements vorliegt. Somit kann für zumindest zwei unterschiedliche Kombinationen aus Fahrzeugkarosserie und Abgasleitung mit einem einzigen Aufhängungselement stets die erforderliche Dehnsteifigkeit zwischen der Abgasleitung und der Fahrzeugkarosserie vorgesehen sein.
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Die Befestigungsstellen sind beispielsweise als Befestigungsausnehmungen, beispielsweise als Befestigungsösen, ausgebildet. Die Befestigungsausnehmungen sind vorzugsweise randgeschlossen in dem Aufhängungselement ausgebildet, sodass sie beispielsweise jeweils zur Aufnahme eines Befestigungsbolzens vorgesehen sind. Mithilfe eines ersten Befestigungsbolzens wird insoweit eine Verbindung zwischen einer ersten der Befestigungsstellen und der Fahrzeugkarosserie und über einen zweiten Befestigungsbolzen eine Verbindung zwischen einer zweiten der Befestigungsstellen und der Abgasleitung hergestellt. Die ersten und die zweiten Befestigungsstellen, insbesondere also die ersten und die zweiten Befestigungsausnehmungen, weisen bevorzugt dieselben Abmessungen auf.
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Anders ausgedrückt haben die ersten Befestigungsstellen beziehungsweise Befestigungsausnehmungen dieselben Abmessungen wie die zweiten Befestigungsstellen beziehungsweise Befestigungsausnehmungen. Entsprechend können zwischen identischen ersten und zweiten Befestigungsbolzen unterschiedliche Dehnsteifigkeiten durch unterschiedliche Ausrichtung des Aufhängungselements realisiert werden.
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Vorzugsweise sind die ersten und zweiten Befestigungsstellen beziehungsweise Befestigungsausnehmungen, zumindest im Querschnitt gesehen, rund. Alternativ können sie auch oval sein. Von Bedeutung ist dabei bevorzugt lediglich, dass die zweiten Befestigungsstellen identisch zu den ersten Befestigungsstellen ausgestaltet sind.
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Vorstehend wurde auf eine Ausgestaltung des Aufhängungselements mit zwei ersten Befestigungsstellen sowie zwei zweiten Befestigungsstellen eingegangen. Selbstverständlich kann grundsätzlich eine beliebige Anzahl an Befestigungsstellen vorgesehen sein, sodass eine beliebige gerade Anzahl an weiteren Befestigungsstellen vorgesehen sein kann, wobei zwischen jeweils zwei dieser weiteren Befestigungsstellen stets der bestimmte Abstand vorliegt sowie eine Dehnsteifigkeit, welche von der ersten Dehnsteifigkeit und/oder der zweiten Dehnsteifigkeit sowie gegebenenfalls von weiteren Dehnsteifigkeiten zwischen weiteren Befestigungsstellen des Aufhängungselements verschieden ist. Somit kann das Aufhängungselement derart ausgestaltet sein, dass nicht nur zwei unterschiedliche Einsatzszenarien des Aufhängungselements abgedeckt sind, sondern vielmehr eine beliebige Anzahl.
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Es ist vorgesehen, dass mittig zwischen den ersten Befestigungsstellen und/oder den zweiten Befestigungsstellen wenigstens eine Ausnehmung in dem Aufhängungselement ausgebildet ist. Die Ausnehmung stellt eine Materialschwächung des Aufhängungselements dar. Mithilfe der Ausnehmung kann insoweit die erste Dehnsteifigkeit und/oder die zweite Dehnsteifigkeit auf einen gewünschten Wert eingestellt werden. Die Ausnehmung ist beispielsweise zentral in dem Aufhängungselement beziehungsweise der Grundplatte vorgesehen, insbesondere mittig sowohl zwischen den ersten Befestigungsstellen einerseits sowie den zweiten Befestigungsstellen andererseits.
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Weiterhin ist vorgesehen, dass die Ausnehmung in Richtung einer gedachten Verbindungslinie zwischen den ersten Befestigungsstellen andere Abmessungen aufweist als in Richtung einer gedachten Verbindungslinie zwischen den zweiten Befestigungsstellen. Mit einer derartigen Ausgestaltung werden die unterschiedlichen Dehnsteifigkeiten zwischen den ersten Befestigungsstellen und den zweiten Befestigungsstellen erzielt. Besonders bevorzugt ist die Ausnehmung bezüglich wenigstens einer der gedachten Verbindungslinien, vorzugsweise beider beziehungsweise aller Verbindungslinien, achsensymmetrisch ausgestaltet. Auf diese Art und Weise wird eine gleichmäßige Belastung des Aufhängungselements erzielt, wobei dies unabhängig davon ist, ob die ersten Befestigungsstellen oder die zweiten Befestigungsstellen zur Aufhängung der Abgasleitung an der Fahrzeugkarosserie verwendet werden.
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Zusätzlich oder alternativ kann die Ausnehmung punktsymmetrisch bezüglich ihres Mittelpunkts, insbesondere ihres geometrischen Mittelpunkts, ausgestaltet sein. Der Mittelpunkt fällt dabei beispielsweise mit einem Mittelpunkt des Aufhängungselements beziehungsweise der Grundplatte, insbesondere einem geometrischen Schwerpunkt des Aufhängungselements beziehungsweise der Grundplatte zusammen.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine Grundplatte vorgesehen, an welcher die ersten Befestigungsstellen und die zweiten Befestigungsstellen in gegeneinander versetzter Anordnung ausgebildet sind. Die Grundplatte ist ein flaches Element, welches in einer Dimension deutlich geringere Abmessungen aufweist als in den beiden anderen Dimensionen. Sind die Befestigungsstellen als Befestigungsausnehmungen ausgebildet, so durchgreifen sie das Aufhängungselement beziehungsweise die Grundplatte in derjenigen Richtung, in welcher es seine kleinsten Abmessungen aufweist.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Grundplatte rechteckig ist. In Draufsicht beziehungsweise im Querschnitt gesehen weist insoweit die Grundplatte beziehungsweise ihre Außenkontur vier Außenkanten auf, wobei zwischen jeweils zwei dieser Außenkanten ein rechter Winkel vorliegt.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Grundplatte abgerundete Ecken aufweist. Die vorstehend erläuterten Außenkanten stoßen in den Ecken aufeinander. Dies ist jedoch nicht unter einem rechten Winkel vorgesehen. Vielmehr ist bevorzugt der Übergang zwischen den Außenkanten stetig ausgebildet. Zu diesem Zweck sind die Ecken abgerundet, weisen also einen Radius auf.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Ausnehmung das Aufhängungselement durchgreift. Die Ausnehmung erstreckt sich insoweit vorzugsweise in diejenige Richtung, in welcher das Aufhängungselement beziehungsweise die Grundplatte die kleinsten Abmessungen aufweist. Insbesondere durchgreift die Ausnehmung dabei das Aufhängungselement beziehungsweise die Grundplatte vollständig. Selbstverständlich kann es auch vorgesehen sein, dass die Ausnehmung lediglich in das Aufhängungselement eingreift, sodass sie in Form einer Vertiefung, welche einen Boden beziehungsweise einen Grund aufweist, in dem Aufhängungselement vorliegt.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Ausnehmung randgeschlossen in dem Aufhängungselement ausgebildet ist. Während wie vorstehend erläutert die Ausnehmung das Aufhängungselement in derjenigen Richtung vollständig durchgreifen kann, in welcher das Aufhängungselement beziehungsweise die Grundplatte ihre kleinsten Abmessungen aufweist, ist dies in den anderen Richtungen vorzugsweise nicht vorgesehen. Entsprechend weist die Ausnehmung im Querschnitt beziehungsweise in Draufsicht gesehen eine geschlossene Außenkontur auf beziehungsweise wird von dem Aufhängungselement in Umfangsrichtung vollständig umschlossen.
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Schließlich kann in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Abmessungen der Ausnehmung derart ausgewählt sind, dass die erste Dehnsteifigkeit zwischen den ersten Befestigungsstellen und die zweite Dehnsteifigkeit zwischen den zweiten Befestigungsstellen realisiert ist. Auf eine derartige Ausgestaltung des Aufhängungselements wurde vorstehend bereits hingewiesen. Dabei ist es, wie ebenfalls bereits erwähnt, vorteilhaft, wenn die Ausnehmung bezüglich wenigstens einer der gedachten Verbindungslinien, vorzugsweise beider Verbindungslinien, achsensymmetrisch ist. Auf diese Art und Weise wird eine gleichmäßige Materialbelastung des Aufhängungselements beim Angreifen einer Kraft an den ersten Befestigungsstellen oder den zweiten Befestigungsstellen erzielt.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein Kraftfahrzeug, mit einer eine Abgasleitung aufweisenden Abgasanlage sowie einer Fahrzeugkarosserie, wobei die Abgasleitung mittels eines Aufhängungselements an der Fahrzeugkarosserie befestigt ist. Dabei ist vorgesehen, dass das Aufhängungselement gemäß den vorstehenden Ausführungen ausgestaltet ist.
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Auf die Vorteile einer derartigen Ausgestaltung des Kraftfahrzeugs beziehungsweise des Aufhängungselements wurde bereits hingewiesen. Sowohl das Kraftfahrzeug als auch das Aufhängungselement können gemäß den vorstehenden Ausführungen weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird. Die Abgasleitung liegt vorzugsweise als Abgasrohr vor.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt:
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1 ein Aufhängungselement zur federnden Befestigung einer Abgasleitung an einer Fahrzeugkarosserie in einer ersten Anordnung, und
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2 das Aufhängungselement in einer zweiten Anordnung.
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Die 1 zeigt ein Aufhängungselement 1, welches zur federnden Befestigung einer hier nicht dargestellten Abgasleitung an einer ebenfalls nicht dargestellten Fahrzeugkarosserie dient. Das Aufhängungselement besteht aus einer Grundplatte 2, in welcher zwei erste Befestigungsstellen 3 und 4 ausgebildet sind. Weiterhin sind zwei zweite Befestigungsstellen 5 und 6 in dem Aufhängungselement 1 beziehungsweise der Grundplatte 2 realisiert. An der Befestigungsstelle 3 ist in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel die Fahrzeugkarosserie befestigt, während an der Befestigungsstelle 4 die Abgasleitung befestigt ist.
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Zu diesem Zweck sind die Befestigungsstellen 3, 4, 5 und 6 vorzugsweise als Befestigungsausnehmungen ausgebildet, welche die Grundplatte 2 beziehungsweise das Aufhängungselement 1 in derjenigen Richtung vollständig durchgreifen, in welcher die Grundplatte 2 die kleinsten Abmessungen aufweist. In der hier gezeigten Schnittdarstellung ist erkennbar, dass die Befestigungsstellen 3, 4, 5 und 6 ansonsten randgeschlossen in der Grundplatte 2 vorliegen und insoweit beispielsweise zur Aufnahme von Befestigungsbolzen vorgesehen sind.
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Es ist erkennbar, dass der Abstand zwischen den ersten Befestigungsstellen 3 und 4 mit dem Abstand zwischen den zweiten Befestigungsstellen 5 und 6 übereinstimmt. Insbesondere ist dies für Abstände zwischen Mittelpunkten der ersten Befestigungsstellen 3 und 4 sowie Mittelpunkten der Befestigungsstellen 5 und 6 der Fall. Zwischen den Befestigungsstellen 3 und 4 beziehungsweise deren Mittelpunkten verläuft eine gedachte Verbindungslinie 7, während zwischen den zweiten Befestigungsstellen 5 und 6 beziehungsweise deren Mittelpunkten eine gedachte Verbindungslinie 8 vorliegt. Die Verbindungslinien 7 und 8 schneiden sich in einem Mittelpunkt 9, welcher vorzugsweise mit einem Mittelpunkt, insbesondere einem geometrischen Schwerpunkt, der Grundplatte 2 zusammenfällt.
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In der Grundplatte 2 ist eine Ausnehmung 10 vorgesehen, welche vorzugsweise in Richtung der Verbindungslinie 7 andere Abmessungen aufweist als in Richtung der Verbindungslinie 8. Besonders bevorzugt ist sie jedoch bezüglich wenigstens einer der Verbindungslinien 7 und 8, insbesondere beider Verbindungslinien 7 und 8, achsensymmetrisch ausgestaltet. Zusätzlich oder alternativ ist sie punktsymmetrisch bezüglich des Mittelpunkts 9.
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Vorzugsweise fällt der Mittelpunkt der Ausnehmung 10 mit dem Mittelpunkt 9 zusammen, sodass also die Ausnehmung 10 mittig in der Grundplatte 2 ausgebildet ist. Die Ausnehmung 10 durchgreift vorzugsweise das Aufhängungselement 1 beziehungsweise die Grundplatte 2 vollständig, nämlich in derjenigen Richtung, in welcher die Grundplatte 2 ihre kleinsten Abmessungen aufweist. Ansonsten ist die Ausnehmung 10 vorzugsweise randgeschlossen ausgebildet, weist also eine geschlossene Kontur 11 auf.
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Durch die unterschiedlichen Abmessungen der Ausnehmung 10 in Richtung der Verbindungslinien 7 und 8 werden unterschiedliche Dehnsteifigkeiten der Grundplatte 2 beziehungsweise des Aufhängungselements 1 zwischen den ersten Befestigungsstellen 3 und 4 einerseits sowie den zweiten Befestigungsstellen 5 und 6 andererseits erzielt. Zwischen ersteren liegt eine erste Dehnsteifigkeit vor, zwischen letzteren eine zweite Dehnsteifigkeit, wobei die beiden Dehnsteifigkeiten voneinander verschieden sind. Wird also das Aufhängungselement 1 in der hier gezeigten Ausrichtung verwendet, sodass die ersten Befestigungsstellen 3 und 4 zur federnden Befestigung der Abgasleitung an der Fahrzeugkarosserie verwendet werden, so wirkt zwischen diesen eine durch die Pfeile 12 angedeutete Kraft. Dieser Kraft wirkt das Aufhängungselement 1 mit der ersten Dehnsteifigkeit entgegen.
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Wird dagegen das Aufhängungselement 1 anders angeordnet, sodass die zweiten Befestigungsstellen 5 und 6 zur federnden Befestigung der Abgasleitung an der Fahrzeugkarosserie dienen, so ändert sich ebenfalls die Ausrichtung der Ausnehmung 10. Gemäß den vorstehenden Ausführungen liegt zwischen den zweiten Befestigungsstellen 5 und 6 eine zweite Dehnsteifigkeit vor, welche von der ersten Dehnsteifigkeit, die zwischen den ersten Befestigungsstellen 3 und 4 gegeben ist, abweicht. Greift also erneut die durch die Pfeile 12 angedeutete Kraft an dem Aufhängungselement 1 an, so wirkt dieses nunmehr mit der zweiten Dehnsteifigkeit entgegen, wobei diese in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel geringer ist als die erste Dehnsteifigkeit.
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Mithilfe des beschriebenen Aufhängungselements 1 können insoweit unterschiedliche Anwendungsfälle abgedeckt werden. Insbesondere ist dasselbe Aufhängungselement 1 für unterschiedliche Kombinationen aus Fahrzeugkarosserie und Abgasleitung mit jeweils abgestimmter Dehnsteifigkeit einsetzbar. Somit ist lediglich eine geringere Anzahl an Bauteilen bei der Montage des Kraftfahrzeugs vorzuhalten, wodurch eine Kosteneinsparung erzielt wird.
