DE112012002385B4

DE112012002385B4 - Halter

Info

Publication number: DE112012002385B4
Application number: DE112012002385.4T
Authority: DE
Inventors: Troy P. Rodecker; Jason R. Porter
Original assignee: Tenneco Automotive Operating Co Inc
Current assignee: Tenneco Automotive Operating Co Inc
Priority date: 2011-06-07
Filing date: 2012-05-10
Publication date: 2023-01-12
Anticipated expiration: 2032-05-11
Also published as: CN103597179A; CN106121788B; DE112012002385T8; JP2014516138A; BR112013030999A2; US20120312954A1; WO2012170143A2; US8690115B2; CN106121788A; CN103597179B; DE112012002385T5; WO2012170143A3; KR20140038504A

Abstract

System zur Befestigung eines Katalysators (16) eines Abgassystems an einem Verbrennungsmotor, wobei das Befestigungssystem aufweist:einen Halter (68), eingerichtet um den Katalysator (16) an dem Motor zu fixieren; undeinen Bügel (66), eingerichtet sich umlaufend um ein Teil des Katalysators (16) herum zu erstrecken und den Katalysator (16) an den Halter (68) zu klammern, wobei der Halter (68) ein Auflager (86) um ein Teil des Katalysators (16) gegenüber vom Bügel (66) aufzunehmen, ein Befestigungspad (76) und ein nachgiebiges Teil (74), welches das Auflager (86) und das Befestigungspad (76) miteinander verbindet, aufweist, wobei das nachgiebige Teil (74) angrenzend an das Auflager (86) einen Schlitz (94) aufweist, um die Steifigkeit des Halters (68) zu reduzieren und es dem Halter (68) zu ermöglichen, während einer thermalen Expansion des Katalysators (16) auszulenken.

Description

Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Befestigungseinrichtung für ein automobiles Abgassystem. Im Speziellen betrifft die vorliegende Offenbarung einen Halter zur Befestigung eines Katalysators am Antrieb eines Fahrzeugs.
Hintergrund
Dieser Abschnitt stellt Hintergrundinformation bereit betreffend die vorliegende Offenbarung, die nicht notwendigerweise Stand der Technik sind.
Typischerweise haben automobile Fahrzeuge aufweisend Autos und Lastwagen einen Verbrennungsmotor (Benzin oder Diesel) auf, welcher mit einem Getriebe und einer Achsanordnung gekoppelt ist um Leistung für die angetriebenen Räder des Fahrzeugs bereitzustellen. Ein Motorabgassystem, welches typischer Weise ein oder mehrere Abgasrohre, einen oder mehrere Katalysatoren, einen oder mehrere Schalldämpfer und ein oder mehrere Auspuffrohre aufweist, ist am Motor angeordnet um den Verbrennungsprozess leiser zu machen, die Abgase zu reinigen und die Produkte der Verbrennung vom Motor weg zu leiten.
Einige Fahrzeuge sind ausgerüstet mit Katalysatoren, die angrenzend oder sehr nah an dem Motor positioniert sind. Wegen des Gewichts der Katalysatoren und der Nähe zum Motor werden direkt am Motorblock oder Kopf befestigte Halter eingesetzt um die Katalysatoren aufzunehmen. Wenigstens ein bekannter Katalysatorbefestigungshalter kooperiert mit einem oder mehreren metallischen Gewebebiskuits („mesh biscuits“), die zwischen dem Katalysator und dem Halter positioniert sind. Es ist beabsichtigt, dass das Metallgewebe als ein Zugentlastungsgelenk dient um thermale Expansion des Katalysators während des Betriebs zu berücksichtigen.
Während die stählernen Gewebebiskuits („mesh biscuits“) effektiv die aufgrund der thermalen Expansion erreichten Belastungen reduzieren können, neigen diese Materialien dazu zu brechen und können permanent aushärten während des Betriebs des Fahrzeugs Eine Veränderung in der Biegesteifigkeit nach nur minimalen Phasen der Benutzung wurde ebenfalls festgestellt. Unglücklicherweise können Veränderungen in der Charakteristik der Stahlbiskuits („stell biscuits“) ebenfalls Veränderungen im Lärm, der Vibration und der Härte des Abgassystems im Fahrzeug bewirken. Unerwünschte Rückkopplungen an den Betreiber des Fahrzeugs können auftreten nach einer nur kurzen Dauer des Fahrzeugbetriebs.
Andere Katalysatorbefestigungssysteme umfassend Elastomerkunststoffe oder Gummis waren nicht erfolgreich wegen der relativ hohen Temperaturen der Betriebsumgebung, in welcher der Katalysator funktionieren muss. Entsprechend ist es wünschenswert, eine robuste Befestigung für Hochtemperaturkatalysatoren bereitzustellen um der thermalen Expansion von Abgaskomponenten Rechnung zu tragen.
Aus der US 2008/0061487 A1 ist eine Klemmeinrichtung für Rohrschweißgeräte bekannt. Die Klemmeinrichtung weist zwei Klemmplatten auf, die das zu bearbeitende Werkstück umgreifen. Durch die Druckausübung der beiden Klemmplatten ist das Werkstück positionsgesichert.
Ferner ist aus der US 3,245,643 A eine Rohrschelle für Warm- und Kaltwasserleitungen bekannt. Die Rohrschelle weist zwei Klemmplatten auf, die mittels Schrauben verbunden und festgezogen werden. Die Klemmplatten weisen dabei eine halbkreisförmige Form auf, so dass sie sich an die Rundungen eines Rohres anlegen können.
Zusammenfassung
Dieser Abschnitt stellt eine generelle Zusammenfassung der Offenbarung bereit, und ist nicht eine umfassende Offenbarung ihres gesamten Umfangs oder all ihrer Merkmale.
Ein System zur Befestigung eines Katalysators eines Abgassystems an einer Verbrennungsmotor weist einen Halter auf, eingerichtet um den Katalysator an dem Motor zu fixieren Ein Bügel ist ausgebildet sich umlaufend um einen Teil des Katalysators herum zu erstrecken und den Katalysator an den Halter zu klammern. Der Halter weist auf ein Auflager, ein Befestigungspad und ein nachgiebiges Teil welches das Auflager und das Befestigungspad miteinander verbindet. Das Auflager trägt ein Teil des Katalysators gegenüber dem Bügel. Das nachgiebige Teil weist auf einen Schlitz, der sich angrenzend an das Auflager erstreckt um die Steifigkeit des Halters zu reduzieren und es dem Halter zu erlauben, während einer thermalen Expansion des Katalysators auszulenken.
Ein System zur Befestigung eines Katalysators eines Abgassystems an einem Verbrennungsmotor weist auf einen monolithischen Halter mit einer im Wesentlichen konstanten Dicke der ausgebildet ist den Katalysator an dem Motor zu befestigen. Der Halter weist auf ein Auflager ausgebildet ein Teil des Katalysators aufzunehmen. Ein Befestigungspad und ein nachgiebiges Teil verbinden das Auflager und das Befestigungspad miteinander. Das nachgiebige Teil weist auf ein erstes, zweites und drittes Scharnier („hinge“), welche reduzierte Querschnitte haben um relative Bewegungen zwischen dem Auflager und dem Befestigungspad zu erlauben während thermaler Expansion des Katalysators.
Weitere Gebiete der Anwendung werden ersichtlich durch die hierin bereitgestellte Beschreibung. Die Beschreibung und spezifische Beispiele in dieser Zusammenfassung dienen nur dem Zweck der Illustration und es ist nicht beabsichtigt, dass diese den Umfang der vorliegenden Offenbarung einschränken.
Figurenliste
Die hierin beschrieben Zeichnungen dienen nur illustrativen Zwecken von ausgewählten Ausführungsformen und nicht allen denkbaren Implementierungen, und es ist nicht beabsichtigt dass diese den Umfang der vorliegenden Offenbarung einschränken.

1 ist eine schematische Darstellung die ein beispielhaftes Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einem Abgassystem zeigt;
2 ist eine fragmentarische perspektivische Ansicht auf einen Katalysator, der an einem Motor mit einer Blattfederaufhängung gemäß der Lehre der vorliegenden Offenbarung befestigt ist;
3 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Katalysators und eines Halters;
4 ist eine Vorderansicht eines Teils des Halters;
5 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils des Halters;
6 ist eine weitere perspektivische Ansicht eines Teils der Halteranordnung;
7 ist eine Vorderansicht auf einen alternativen Halter;
8 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung auf eine weitere alternative Halteranordnung;
9 ist eine perspektivische Ansicht auf die alternative Halteranordnung aus 8;
10 ist eine perspektivische Ansicht eines Katalysators, welcher mit dem Halter aus den 8 und 9 verbunden ist;
Die 11 und 12 zeigen perspektivische Darstellungen einer weiteren alternativen Halteranordnung; und
13 und 14 zeigen perspektivische Ansichten einer weiteren Halteranordnung.

Korrespondierende Bezugszeichen geben korrespondierende Teile an in den verschiedenen Ansichten der Zeichnungen.
Detaillierte Beschreibung
Beispielhafte Ausführungsformen werden nun im Detail beschrieben mit Bezug zu den beigefügten Zeichnungen.
Mit Bezug zu den Zeichnungen nun, in welchen ähnliche Bezugszeichen ähnliche oder korrespondierende Teile in den verschiedenen Ansichten bezeichnen, wird in 1 ein Abgassystem dargestellt in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung und welches mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet wird. Das Abgassystem 10 ist an dem Verbrennungsmotor 14 angebracht. Der Verbrennungsmotor 14 ist ausgebildet ein oder mehrere Antriebsräder des Fahrzeugs mit Leistung zu versorgen durch ein Getriebe (nicht dargestellt) und ein oder mehrere Achsanordnungen (nicht dargestellt).
Das Abgassystem 10 weist ein Paar Vorwärtskatalysatoren 16 („forward catalytic converters“), ein Paar Vorwärtsabgasrohre 17 („forward exhaust pipes“), ein Mittelrohr 18, einen Heckkatalysator 20 („rear catalytic converter“), ein Heckabgasrohr 22 („rear exhaust pipe“), einen Schalldämpfer 24 und ein Paar Auspuffrohre 26 auf. Wie in 1 dargestellt, leitet das Abgassystem 10 die Produkte der Verbrennung des Verbrennungsmotors 14 an Heck des Fahrzeugs. Während es als Produkte der Verbrennung zum Heck des Fahrzeugs leitend dargestellt ist, kann das Abgassystem 10 konfiguriert werden die Produkte der Verbrennung zu einem beliebigen peripheren Ort des Fahrzeugs zu leiten, umfassend aber nicht beschränkt auf die Seite oder die Seiten des Fahrzeugs.
Die Vorwärtskatalysatoren 16 sind befestigt an einem Paar Köpfe 28, welche an einem Motorblock 30 des Verbrennungsmotors 14 fixiert sind. Das Abgas fließt der Reihe nach durch die Vorwärtskatalysatoren 16, die Vorwärtsabgasrohre 17, das Mittelrohr 18, die Heckkatalysatoren 20, das Heckabgasrohr 22, den Schalldämpfer 24 und doppelte Auspuffrohre 26. Es liegt im Umfang der vorliegenden Offenbarung nur einen einzigen Vorwärtskatalysator 16 zu haben, der an einem einzigen Abgasrohr angeordnet ist um ein Abgassystem mit einem einzelnen Pfad bereitzustellen. Es liegt ebenfalls im Umfang der vorliegenden Offenbarung das Paar der Vorwärtskatalysatoren 16 an einem Paar von Mittelrohren 18 anzuordnen, welches an einem Paar von Heckkatalysatoren 20 angeordnet sein kann, welche an einem Paar von Heckabgasrohren 22 angeordnet sein können, welche an einem Paar von Schalldämpfern 24 angeordnet sein können, welche ein einem Paar von Auspuffrohren 26 angeordnet sein können, um ein duales Abgassystem bereitzustellen, Demnach kann das Abgassystem 10 konfiguriert werden als ein Einzelpfadabgassystem, ein Dualpfadabgassystem oder irgendeine andere Konfiguration eines bekannten Abgassystems.
Jeder Vorwärtskatalysator 16 ist fixiert an dem Motorblock 30 mittels einer Befestigungshalteranordnung 38. Jeder Vorwärtskatalysator 16 weist auf einen ersten Befestigungsflansch 42, der an einer Einlassdüse 44 fixiert ist, sowie einen zweiten Flansch 46, der an einer Auslassdüse 48 fixiert ist. Eine äußere Hülle 49 ist fixiert an und positioniert zwischen der Einlassdüse 44 und der Auslassdüse 48. Der erste Flansch 42 weist eine Vielzahl von Öffnungen 50 auf um Befestigungsmittel (nicht dargestellt) aufzunehmen um den Vorwärtskatalysator 16 an einem der Köpfe 28 zu fixieren. Der zweite Flansch 46 weist ein Paar Öffnungen 52 auf um Befestigungsmittel aufzunehmen welche den Vorwärtskatalysator 16 mit dem Vorwärtsabgasrohr 17 verbinden. Wegen der erheblichen Masse jedes Katalysators 16 ist die Halteranordnung 38 beabstandet von dem ersten Flansch 42 um zudem den Katalysator 16 am Kopf 28 aufzunehmen.
Wie in den 2 bis 7 gezeigt, verbindet die Halteranordnung 38 auch ein Hitzeschild 60 mit der äußeren Hülle 49 des Vorwärtskatalysators 16. Die Halteranordnung 38 weist einen Bügel 66 auf, der an dem Halter 68 mit Befestigungsmitteln fixiert ist. Der Halter 68 ist vorzugsweise aus einem Metallblech mit einer im Wesentlichen konstanten Dicke gestanzt. Der Halter 68 weist eine im Wesentlichen ebene Platte 74 auf mit welcher er monolithisch geformt ist und schneidet einen Befestigungsstreifen 76 in einem Winkel von im Wesentlichen neunzig Grad. Ein erstes Scharnier 78 verbindet die Platte 74 und den Befestigungsstreifen 76 miteinander. Ein gewalzter Flansch 80 erstreckt sich um den Umfang des Befestigungsstreifens 76 um seine Steifigkeit zu erhöhen. Ein Paar Öffnungen 82 erstreckt sich durch den Befestigungsstreifen 76. Eine separat geformte Stütze 84 ist an dem Befestigungsstreifen 76 montiert um die Halteranordnung 38 relativ zum Verbrennungsmotor 14 zu orientieren. Die axiale Länge der Stütze 84 ist festgelegt entsprechend der gewünschten Orientierung der Halteranordnung 38 und des Vorwärtskatalysators 16. Eine Durchgangsbohrung 85 erstreckt sich durch die Stütze 84 und ist ausgerichtet mit einer der Öffnungen 82 um ein Befestigungsmittel (nicht dargestellt) aufzunehmen um die Halteranordnung 38 an dem Motorblock 30 zu fixieren.
Die Platte 74 weist ein halbzylindrisch geformtes Auflager 86, einen ersten Steg 88 („land“) und einen zweiten Steg 90 auf. Der erste Steg 88 weist eine Öffnung 92 auf und der zweite Steg 90 weist eine Öffnung 93 auf um Befestigungsmittel 70 aufzunehmen um den Bügel 66 an dem Halter 68 zu fixieren. Es ist hervorzuheben, dass die Stege 88, 90 einstückig mit dem Auflager 86 ausgebildet sind und sich kontinuierlich vom Auflager 86 erstrecken. Das Auflager 86 hat eine gekrümmte Form, welche festgelegt ist konform mit einer äußeren Oberfläche der äußeren Hülle 49 zu sein. Ebenso hat der Bügel 66 eine gewölbte Form, welche derart festgelegt ist, dass er mit einer Oberfläche einer Bodenrille 122 des Hitzeschilds 60 zusammenpasst. Von daher verbindet die Halteranordnung 38 den Vorwärtskatalysator 16 und das Hitzeschild 60 mit dem Verbrennungsmotor 14.
Ein bogenförmiger Schlitz 94 erstreckt sich durch die Platte 74. Ein Vorsprung 96 ist positioniert angrenzend an dem Schlitz 94 um den Halter 68 zu versteifen. Teile des Vorsprungs 96 sind geformt als erste und zweite Rippen 100, 102. Die Position der Enden 104, 106 des Schlitzes 94 und der distalen Enden der Rippen 100, 102 definieren Teile die eine reduzierte Biegesteifigkeit haben, entsprechend bezeichnet als zweites und drittes Scharnier 110, 112.
Im Betrieb fixiert der Flansch 42 ein Ende des Vorwärtskatalysators 16 an einem der Köpfe 28. Die Halteranordnung 38 fixiert ein weiteres Teil des Vorwärtskatalysators 16 am Motorblock 30. Die Halteranordnung 38 funktioniert als eine Y-förmige Blattfeder mit einer vorbestimmten Nachgiebigkeit in einer Richtung um dem Koeffizienten der linearen thermalen Expansion des Vorwärtskatalysators 16 Rechnung zu tragen. Das höchste Ausmaß an Dimensionsänderung des Katalysators 16 tritt auf entlang der Achse des Abgasflusses. Von daher ist die Halteranordnung 38 konfiguriert am ersten Scharnier 78, am zweiten Scharnier 110 und am dritten Scharnier 112 auszulenken, um die inneren Belastungen im Halter auf einem akzeptablen Niveau zu halten während der Vorwärtskatalysator 16 sich längt während dem Aufheizen. Zudem weist die Halteranordnung 38 eine wesentlich erhöhte Steifigkeit auf in den anderen beiden Richtungen orthogonal zur Richtung des Abgasflusses. Entsprechend kann eine strukturell robuste Katalysatorbefestigung bereitgestellt werden, die betreibbar ist unter Berücksichtigung der thermalen Expansion des Katalysators wenn seine Betriebstemperatur sich ändert von normaler Umgebungstemperatur zur maximalen Abgastemperatur. Es ist zu beachten, dass der Vorwärtskatalysator 16 Abgastemperaturen von über 700 °C ausgesetzt sein kann.
In Abhängigkeit der Masse des Vorwärtskatalysators 16, dem Ausmaß der thermalen Expansion und der Orientierung des Vorwärtskatalysators 16 relativ zum Boden kann es angebracht sein, die Steifigkeit der Halteranordnung 38 zu verändern. Insbesondere kann das Ausmaß eines Versatzes zwischen einer Oberfläche 126 des Vorsprungs 96 und einer Oberfläche 128 der Platte 74 variiert werden. Bei dem in den Figuren dargestellten Halter ist der Versatz ungefähr 2mm. Wenn eine höhere Steifigkeit benötigt wird, kann ein größerer Versatz gebildet werden. In ähnlicher Weise kann die umlaufende Erstreckung des Schlitzes 94 verändert werden um die Steifigkeit der Blattfederaufhängung 68 zu verändern.
Eine alternative Halteranordnung ist in 7 dargestellt und mit dem Bezugszeichen 200 bezeichnet. Die Halteranordnung 200 ist im Wesentlichen der Halteranordnung 38 ähnlich. Entsprechend werden nur die Unterschiede zwischen den beiden beschrieben. Die Halteranordnung 200 weist eine Vielzahl von Stegen 202 auf, die sich radial entlang des Schlitzes 94 erstrecken um die Steifigkeit des Halters zu verändern. Die Stege 202 sind umlaufend voneinander beabstandet um zusätzliche Belastungspfade während des Betriebs bereitzustellen.
Die 8 bis 10 zeigen eine weitere alternative Halteranordnung, die mit dem Bezugszeichen 250 bezeichnet wird. Die Halteranordnung 250 ist im Wesentlichen der Halteranordnung 38 ähnlich, außer dass ein Bügel 252 drehbar mit dem Halter 254 verbunden ist durch einen Pin 256. Ein klappbares Ende 258 des Bügels 252 weist übereinander gefaltete Streifen 260, 262 auf, welche Ösen 264, 266 bilden. Eine Öffnung 268 erstreckt sich durch den Halter 254. Der Pin 256 kann in die Öffnung 268 eingepresst werden nachdem er sich durch die Ösen 264 und 266 erstreckt. Sobald die Anordnung komplett ist, wird der Bügel 252 drehbar mit dem Halter 254 verbunden. Eines der Befestigungselemente kann das nicht-klappbare Ende des Bügels 252 mit dem Halter 254 verbinden wie zuvor bereits diskutiert wurde in Bezug auf die Halteranordnung 38.
Der Halter 254 weist einen vereinfachten planaren Befestigungsstreifen 270 auf. Ein Paar von Öffnungen 272 erstreckt sich durch den Befestigungsflansch 270 um Befestigungselemente 276 aufzunehmen, welche nützlich sein können um den Halter 254 mit einem anderen Halter 278 zu verbinden, der am Motorblock 30 oder einem der Köpfe 28 fixiert werden kann. Das zusätzliche Gelenk zwischen dem Halter 254 und dem Halter 378 kann erforderlich sein wegen des begrenzten Platzes der verfügbar ist in einem Motorraum eines Fahrzeugs. Es ist als Teil dieser Offenbarung in Betracht zu ziehen die Steifigkeit des Halters 254 zu variieren um das zusätzliche Gelenk zwischen dem Halter 254 und dem Halter 278 zu berücksichtigen. Beispiele von angedachten Veränderungen in der Struktur umfassen eine Veränderung in der Größe und Form einer Rippe 274 sowie eine Veränderung in der Größe und Form eines Schlitzes 279 der sich durch den Halter 254 erstreckt. Wie zuvor beschrieben, ändern Veränderungen dieser geometrischen Merkmale das Maß des Y-förmigen Blattfederteils der zwischen einem Steg 280 und einem Befestigungsstreifen 270 geformt ist sowie des Federteils das zwischen einem Scharnierende 282 und dem Befestigungsstreifen 270 gebildet ist.
Die 11 und 12 zeigen eine weitere alternative Halteranordnung, die mit dem Bezugszeichen 338 bezeichnet wird. Die Halteranordnung 338 ist im Wesentlichen der Halteranordnung 38 ähnlich. Entsprechend werden ähnliche Elemente mit gleichen, um 300 erhöhten Bezugszeichen bezeichnet.
Die Halteranordnung 338 weist keinen Bügel zum Fixieren des Katalysators 16 an dem Halter 368 auf. Im Unterschied dazu wird der Halter 368 an dem Katalysator 16 fixiert mit Verfahren wie beispielsweise Schweißen. Insbesondere ist ein erstes Auflager 429 einstückig mit dem ersten Steg 88 ausgebildet und erstreckt sich von diesem aus. Das erste Auflager 429 umfasst eine gebogene Form und ist dimensioniert konform zu der äußeren Hülle 49 des Vorwärtskatalysators 16 zu sein und diese zu kontaktieren. Ähnlich ist ein zweites Auflager 431 einstückig mit dem zweiten Steg 390 ausgebildet und erstreckt sich von diesem aus. Das zweite Auflager 431 ist ebenfalls geformt die äußere Hülle 49 des Vorwärtskatalysators zu kontaktieren.
Sobald die Halteranordnung 338 richtig positioniert ist relativ zum Vorwärtskatalysator 16 werden das erste Auflager 429 und das zweite Auflager 431 an der äußeren Hülle 49 fixiert mit einem Verfahren wie beispielsweise Schweißen. Es ist hervorzuheben, dass ein einziges halbzylindrisch-förmiges Auflager 86 nicht länger bereitgestellt wird bei der Ausführungsform gemäß den 11 und 12. Das erste Auflager 429 und das zweite Auflager 431 sind umlaufend voneinander beabstandet. Eine Aussparung 433 erstreckt sich zwischen dem ersten Auflager 429 und dem zweiten Auflager 431 um sicherzustellen, dass ein erstes Scharnier 435 und ein zweites Scharnier 437 bereitgestellt werden um es dem Halter 368 zu erlauben auszulenken, wenn der Vorwärtskatalysator 16 eine Zunahme der Länge zeigt wegen seines Koeffizienten an thermaler Expansion. Nachdem der Halter 368 an dem Vorwärtskatalysator 16 fixiert ist, bleibt die Aussparung 433 von der äußeren Oberfläche 49 beabstandet. Das dritte Scharnier 412 bleibt wie zuvor beschrieben in Bezug auf das dritte Scharnier 112.
Die 13 und 14 zeigen eine weitere Halteranordnung 538. Die Halteranordnung 538 ist im Wesentlichen ähnlich der Halteranordnung 338 und ähnliche Elemente werden bezeichnet mit um 200 erhöhten Bezugszeichen. In ähnlicher Weise wie die Halteranordnung 338, schließt die Halteranordnung 338 nicht die Benutzung eines den Vorwärtskatalysator 16 umgebenden Bügels ein.
Ein mit einem Außengewinde versehener Bolzen 651 ist an einer äußeren Oberfläche 549 des Vorwärtskatalysators 16 fixiert. Das erste und das zweite Auflager 653, 655 sind positioniert an den distalen Enden des gabelförmigen Halters 568. Ein erster am Ende offener Schlitz 657 erstreckt sich durch das erste Auflager 653. Ein zweiter am Ende offener Schlitz 659 erstreckt sich durch das zweite Auflager 655. Ein weiterer Bolzen (nicht dargestellt) ist ebenfalls am Vorwärtskatalysator fixiert, und zwar im Wesentlichen diametral gegenüberliegend vom Bolzen 651. Die Bolzen erstrecken sich radial nach außen vom Katalysator 16 und können in die am Ende offenen Schlitze 657, 659 übertragen werden während der Montage des Abgassystems. Eine Mutter 661 ist gewindemäßig mit dem Bolzen 651 in Eingriff gebracht um den Vorwärtskatalysator 16 am ersten Auflager 653 zu befestigen. Eine weitere Mutter 663 kooperiert mit dem anderen Bolzen um den Vorwärtskatalysator 16 am zweiten Auflager 655 zu befestigen. Die Bereitstellung einer Ausnehmung 633 stellt sicher, dass die Last übertragen wird vom Vorwärtskatalysator 16 durch das erste Auflager 653 und das zweite Auflager 655, während die verbleibenden Teile der äußeren Oberfläche 549 frei sind vom Halter 568. Von daher werden ein erstes Scharnier 665 und ein zweites Scharnier 667 bereitgestellt um ein drittes Scharnier 612 zu ergänzen wie zuvor beschrieben.
Die vorangehende Beschreibung der Ausführungsformen wurde bereitgestellt zum Zwecke der Illustration und Beschreibung. Es ist nicht beabsichtigt, dass diese Beschreibung erschöpfend ist oder die Offenbarung beschränkt. Individuelle Elemente oder Merkmale einer besonderen Ausführungsform sind generell nicht beschränkt auf diese bestimmte Ausführungsform, sondern, wo anwendbar, sind austauschbar und können Benutzt werden in einer ausgewählten Ausführungsform, selbst wenn dies nicht speziell gezeigt oder beschrien ist. Das gleiche kann ebenfalls auf viele Weisen variiert werden. Solche Variationen sind nicht anzusehen als die Offenbarung verlassend, und es ist beabsichtigt, dass alle solche Modifikationen im Umfang der Offenbarung liegen.

Claims

System zur Befestigung eines Katalysators (16) eines Abgassystems an einem Verbrennungsmotor, wobei das Befestigungssystem aufweist: einen Halter (68), eingerichtet um den Katalysator (16) an dem Motor zu fixieren; und einen Bügel (66), eingerichtet sich umlaufend um ein Teil des Katalysators (16) herum zu erstrecken und den Katalysator (16) an den Halter (68) zu klammern, wobei der Halter (68) ein Auflager (86) um ein Teil des Katalysators (16) gegenüber vom Bügel (66) aufzunehmen, ein Befestigungspad (76) und ein nachgiebiges Teil (74), welches das Auflager (86) und das Befestigungspad (76) miteinander verbindet, aufweist, wobei das nachgiebige Teil (74) angrenzend an das Auflager (86) einen Schlitz (94) aufweist, um die Steifigkeit des Halters (68) zu reduzieren und es dem Halter (68) zu ermöglichen, während einer thermalen Expansion des Katalysators (16) auszulenken.
System nach Anspruch 1, wobei sich das Auflager (86) umlaufend in einem Winkel von mehr als einhundert Grad erstreckt.
System nach Anspruch 2, wobei das Auflager(86) eine im Wesentlichen zylindrisch geformte Oberfläche aufweist, die ausgebildet ist mit dem Katalysator (16) ineinanderzugreifen, wobei die zylindrisch geformte Oberfläche eine longitudinale Achse aufweist, die sich parallel zum Befestigungspad (76) erstreckt.
System nach Anspruch 3, wobei sich der Schlitz (94) umlaufend in einem Winkel von mehr als neunzig Grad erstreckt.
System nach Anspruch 4, wobei das nachgiebige Teil (74) eine im Wesentlichen flache und mit konstanter Dicke ausgebildete Platte aufweist, welche eine sich umlaufend erstreckende Rippe (100, 102) angrenzend an den Schlitz (94) aufweist.
System nach Anspruch 5, weiter aufweisend einen nach oben gerichteten Flansch (80), der sich entlang eines äußeren Teils des Befestigungspads (76) erstreckt.
System nach Anspruch 1, wobei das Auflager (86), das Befestigungspad (76) und das nachgiebige Teil (74) Teile eines zusammenhängenden Panels mit konstanter Dicke sind.
System nach Anspruch 7, wobei das Panel ein gestanztes Metallblech aufweist.
System nach Anspruch 1, wobei das nachgiebige Teil (74) eine Y-förmige Federsektion aufweist, welche voneinander beabstandete distale Enden aufweist, wobei der Bügel (66) gegenüberliegende Enden aufweist, die mit den distalen Enden verbunden sind.
System nach Anspruch 9, wobei ein Ende des Bügels (66) drehbar mit dem Halter (68) verbunden ist.
System nach Anspruch 10, wobei der Bügel (66) Ösen (264, 266) aufweist die einen Pin (256) aufnehmen um ein Drehgelenk zu bilden.
System nach Anspruch 1, wobei sich das Befestigungspad (76) im Wesentlichen neunzig Grad zum nachgiebigen Teil (74) erstreckt.
System nach Anspruch 1, wobei der Halter (68) ein erstes Scharnier (78) mit einem reduzierten Querschnitt aufweist, welches zwischen dem Befestigungspad (76) und dem nachgiebigen Teil (74) positioniert ist, wobei das erste Scharnier relative Bewegungen zwischen dem Befestigungspad (76) und dem Auflager (86) erlaubt um Belastungen während des thermalen Wachstums des Katalysators (16) zu verteilen.
System nach Anspruch 13, wobei der Halter (68) ein zweites Scharnier (110) mit einem reduzierten Querschnitt durch Positionierung an einem der Enden des Schlitzes (94) und ein drittes Scharnier (112) mit einem reduzierten Querschnitt durch Positionierung an dem anderen Ende des Schlitzes (94) aufweist.
System zur Befestigung eines Katalysators (16) eines Abgassystems an einem Verbrennungsmotor, wobei das Befestigungssystem aufweist: einen monolithischen Halter (68) mit einer im Wesentlichen konstanten Dicke und der ausgebildet ist, den Katalysator (16) am Motor zu fixieren, wobei der Halter (68) ein Auflager (86) aufweist das ausgebildet ist, ein Teil des Katalysators (16) aufzunehmen; und ein Befestigungspad (76) und ein nachgiebiges Teil (74), welches das Auflager (86) und das Befestigungspad (76) miteinander verbindet, wobei das nachgiebige Teil (74) ein erstes (78), ein zweites (110) und ein drittes Scharnier (112) mit reduzierten Querschnitten aufweist um relative Bewegungen zwischen dem Auflager (86) und dem Befestigungspad (76) zu ermöglichen während einer thermalen Expansion des Katalysators (16).
System nach Anspruch 15, wobei sich das Befestigungspad (76) im Wesentlichen neunzig Grad zum nachgiebigen Teil erstreckt und das erste Scharnier (78) in deren Verbindungsstelle positioniert ist.
System nach Anspruch 16, wobei sich ein Schlitz (94) angrenzend an das Auflager (86) umlaufend in einem Winkel von mehr als neunzig Grad erstreckt.
System nach Anspruch 17, wobei das zweite und das dritte Scharnier (110, 112) an den Enden des Schlitzes (94) positioniert sind.
System nach Anspruch 17, wobei der Schlitz eine Y-förmige Blattfeder definiert.
System nach Anspruch 15, weiter aufweisend einen Bügel (66), der ausgebildet ist sich umlaufend um ein Teil des Katalysators (16) herum zu erstrecken und den Katalysator an den Halter (68) zu klammern.
System nach Anspruch 20, wobei ein Ende des Bügels (66) drehbar mit dem Halter (68) verbunden ist.
System nach Anspruch 15, zudem aufweisend ein weiteres Auflager, das umlaufend beabstandet ist von dem Auflager (86) und ausgebildet ist, ein Teil des Katalysators (16) aufzunehmen, wobei das erste Scharnier (78) benachbart zum Auflager positioniert ist und das zweite Scharnier (110) benachbart zum weiteren Auflager positioniert ist.
System nach Anspruch 22, wobei das Auflager (86) und das weitere Auflager ausgebildet sind am Katalysator (16) befestigt zu sein mit den verbleibenden Teilen des Halters (68), die ausgebildet sind, vom Katalysator (16) beabstandet zu sein.
System nach Anspruch 23, wobei das Auflager einen Schlitz aufweist der ausgebildet ist, ein Befestigungsmittel aufzunehmen zum Fixieren des Katalysators (16) an dem Halter (68).