DE19526629C1 - Aufhängevorrichtung für einen Abgasschalldämpfer eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufhängevorrichtung für einen Abgasschalldämpfer eines Kraftfahrzeugs, der im wesentlichen ringförmig ausgebildet ist und aus elastomerem Werkstoff besteht, umfassend eine erste Aufnahme mit einer ersten Ausnehmung für ein erstes Tragteil, das einen Bestandteil der Kraftfahrzeugkarosserie bildet und eine zweite Aufnahme mit einer zweiten Ausnehmung für ein zweites Tragteil, das einen Bestandteil des Abgasschalldämpfers bildet, wobei die Aufnahmen einander in Zug-/Druckrichtung gegenüberliegend, mit Abstand zueinander benachbart angeordnet und durch zwei Ver­ bindungsstege miteinander verbunden sind, wobei innerhalb des durch die Aufnahmen und die Verbindungsstege begrenzten Freiraums zumindest ein Zug-/Druckanschlag an­ geordnet ist, der sich im wesentlichen quer zur Zug-/Druckrichtung der Aufhängevorrich­ tung erstreckt.

Eine solche Aufhängevorrichtung ist aus der DE 41 25 680 C2 bekannt. Die vorbekannte Aufhängevorrichtung soll bei Aufrechterhaltung einer erwünschten weichen Federken­ nung und einer hohen Betriebssicherheit gegen Überlastung eine besonders einfache Montage sicherstellen. Um die ringförmig ausgebildete Aufhängevorrichtung ist ein rah­ menförmig gestaltetes Anschlagteil angeordnet, wobei die Aufhängevorrichtung und das Anschlagteil formschlüssig verbunden sind. Im Bereich ihrer Stirnseiten ist die Aufhänge­ vorrichtung von Laschen des Anschlagteils im wesentlichen U-förmig umgriffen, wobei das Anschlagteil aus einem metallischen Werkstoff besteht.

Eine weitere Aufhängevorrichtung ist aus der EP 0 411 246 B1 bekannt. Der Zug-/Druckanschlag erstreckt sich quer zur Zug-/Druckrichtung der Aufhängevorrichtung, wobei die Schwingungstilgung bei der vorbekannten Aufhängevorrichtung jedoch wenig zufriedenstellend ist. Die Schwingungstilgung bei der vorbekannten Aufhängevorrichtun­ gen ist wenig zufriedenstellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Aufhängevorrichtung der vorbekannten Art derart weiterzuentwickeln, daß extreme Auslenkbewegungen in Zug-/Druckrichtung wirksam begrenzt werden, daß die Aufhängevorrichtung dadurch verbesserte Gebrauchs­ eigenschaften während einer längeren Gebrauchsdauer aufweist und daß die Aufhän­ gevorrichtung eine gute Schwingungstilgung eingeleiteter Schwingungen bewirkt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug.

Zur Lösung der Aufgabe ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgesehen, daß der Zug-/Druckanschlag einen als Tilgermasse ausgebildeten Zentralkörper aufweist und daß die Verbindungsstege im Bereich ihrer Enden jeweils durch einen Übergangsbereich geringerer Steifigkeit mit den Aufnahmen verbunden sind. Hierbei ist von Vorteil, daß ei­ nerseits extreme Auslenkbewegungen in Zug-/Druckrichtung ausgeschlossen sind, so daß gebrauchsdauerverringernde Zug-/Schubspannungen innerhalb des elastomeren Werkstoffs der Aufhängevorrichtung sicher vermieden werden und daß andererseits in die Aufhängevorrichtung eingeleitete Schwingungen des Abgasschalldämpfers und/oder der Karosserie des Kraftfahrzeugs durch den als Tilgermasse ausgebildeten zweiten Verbindungssteg getilgt werden. Die erfindungsgemäße Aufhängevorrichtung weist eine hohe statische Steifigkeit bei relativ niedriger dynamischer Steifigkeit auf.

Die Verbindungsstege sind im Bereich ihrer Enden jeweils durch einen Übergangsbe­ reich geringerer Steifigkeit mit den Aufnahmen verbunden. Hierbei ist von Vorteil, daß die Verbindungsstege nicht nur die Aufgabe haben, die beiden Aufnahmen miteinander zu verbinden, sondern außerdem jeweils eine weitere Tilgermasse bilden, die bevorzugt derart ausgelegt ist, daß in die Aufhängevorrichtung eingeleitete Schwingungen weiter reduziert werden.

Die Übergangsbereiche weisen einen im Vergleich zu den angrenzenden Aufnahmen und Verbindungsstegen verringerten Querschnitt auf. Der verringerte Querschnitt kann durch eine Materialeinschnürung gebildet sein. Die elastische Beweglichkeit der Über­ gangsbereiche bewirkt eine schwingfähige Anlenkung der Verbindungsstege an den Auf­ nahmen, wobei die Tilgermassen der Verbindungsstege in Verbindung mit dem Schwin­ gungsverhalten des Zug-/Druckanschlags eine ausgezeichnete Schwingungstilgung der eingeleiteten Schwingungen bewirken. Durch die Ausgestaltung der unterschiedlichen Trägheitsmassen sowie der Übergangsbereiche, kann das Schwingungsverhalten an die jeweiligen Gegebenheiten des Anwendungsfalls problemlos angepaßt werden.

Die Verbindungsstege können, jeweils ausgehend von ihren Enden, einen stetig zuneh­ menden Querschnitt aufweisen. Hierbei ist von Vorteil, daß die Verbindungsstege keine sprunghaften Querschnittsänderungen aufweisen. Gebrauchsdauerverringernde Kerbwir­ kungen innerhalb des Werkstoffs werden dadurch vermieden. Die beanspruchte Aufhän­ gevorrichtung weist daher übereinstimmend gute Gebrauchseigenschaften während einer langen Gebrauchsdauer auf. Die beiden Verbindungsstege sind zwischen den Über­ gangsbereichen im wesentlichen tonnenförmig ausgebildet.

Zusätzlich zu der geometriebedingten Materialanhäufung innerhalb der Verbindungsste­ ge kann es bedarfsweise vorgesehen sein, daß die Verbindungsstege mit einer separat erzeugten Zusatzmasse verbunden sind. Eine derartige Zusatzmasse kann beispielswei­ se durch einen Körper gebildet sein, der eine relativ zu den Verbindungsstegen vergrö­ ßerte Dichte aufweist. Als Zusatzmasse können beispielsweise Kugeln aus einem metal­ lischen Werkstoff oder aus einem polymeren Werkstoff zur Anwendung gelangen, wobei die Zusatzmassen bevorzugt vollständig von elastomerem Werkstoff der Verbin­ dungsstege umschlossen sind.

Zur Lösung der Aufgabe - Begrenzung von extremen Auslenkbewegungen in Zug-/Druckrichtung und Tilgung von Schwingungen durch einen Schwingungstilger- weist der Zug-/Druckanschlag einen Zentralkörper mit in Zug-/Druckrichtung trapezförmigem Querschnitt auf, der durch jeweils durch einen Haltesteg mit den benachbart angrenzen­ den Verbindungsstegen verbunden ist. Die beiden Haltestege weisen einen im Vergleich zum Zentralkörper wesentlich verringerten Querschnitt auf und haben daher nahezu kei­ nen Einfluß auf das Schwingungsverhalten des Zentralkörpers. Die Haltestege sind vor­ gesehen, um übermäßige mechanische Belastungen im Bereich der Anlenkung des Zen­ tralkörpers bei Einleitung tieferfrequenter Schwingungen mit großen Schwingungsam­ plituden zu verhindern. Durch den trapezförmigen Querschnitt des Zentralkörpers werden die Auslenkungen in Zugrichtung progressiv begrenzt. Bei Zugbelastungen der Aufhän­ gevorrichtung nähern sich die Verbindungsstege dem Zentralkörper zunächst an und be­ rühren den Teilbereich, der die quer zur Zugbelastungsrichtung der Aufhängevorrichtung größte Ausdehnung hat. Bei weiterer Zugbelastung legen sich die Verbindungsstege und der Zentralkörper verstärkt aneinander an und bewirken eine allmähliche und progressive Begrenzung der Auslenkbewegung.

Die dem Zentralkörper zugewandten Seiten der Verbindungsstege erstrecken sich bevor­ zugt parallel zur Zug-/Druckrichtung. Die Aufhängevorrichtung ist zum Zwecke einer ein­ fachen Herstellung symmetrisch ausgebildet, wobei sich die Symmetrieachse parallel zur Zug-/Druckrichtung erstreckt. Durch die parallel zur Zug-/Druckrichtung erstreckenden Innenseiten der Verbindungsstege ist einerseits die Anlenkung der Haltestege verein­ facht, die zwischen den Verbindungsstegen und dem Zentralkörper angeordnet sind und andererseits ergibt sich ein definiertes Betriebsverhalten, wenn zum Begrenzen extremer Zugauslenkbewegungen die Verbindungsstege mit dem trapezförmigen Querschnitt des Zentralkörpers in Eingriff kommen.

Der Zentralkörper ist nur mit einer der Aufnahmen einstückig ineinander übergehend ausgebildet. Der anderen Aufnahme ist der Zentralkörper ohne Verbindung zugeordnet. Durch die gute Schwingfähigkeit des Zentralkörpers können eingeleitete Schwingungen in ausgezeichneter Weise getilgt werden.

Die erfindungsgemäße Aufhängevorrichtung wird nachfolgend anhand der Fig. 1 und 2 weiter erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Aufhängevorrichtung in einer Ansicht,

Fig. 2 die Aufhängevorrichtung aus Fig. 1 in einem Schnitt entlang der Linie A-B.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Aufhängevorrichtung gezeigt, durch die ein Abgasschalldämpfer an der Karosserie eines Kraftfahrzeugs schwingfähig aufgehängt ist. Die Aufhängevorrichtung ist ringförmig mit einem im wesentlichen rombusförmigen Quer­ schnitt ausgebildet. In einer ersten Aufnahme 1 ist eine erste Ausnehmung 2 für ein er­ stes Tragteil 3 vorgesehen, wobei das erste Tragteil 3 beispielsweise durch einen Haken gebildet ist, der mit am Unterboden der Karosserie des Kraftfahrzeugs verbunden ist. Das zweite Tragteil 6, das beispielsweise durch einen Haken gebildet ist, der einen Bestand­ teil des Abgasschalldämpfers bildet, ist innerhalb der zweiten Ausnehmung 5 angeord­ net, die die zweite Aufnahme 4 durchdringt. Die beiden Aufnahmen 1, 4 sind durch zwei Verbindungsstege 8, 9 miteinander verbunden, die jeweils im Bereich ihrer Enden durch Übergangsbereiche geringerer Steifigkeit 12, 13, 14, 15 schwingfähig mit den Aufnahmen 1, 4 verbunden. Die Verbindungsstege 8, 9 sind jeweils im Bereich ihrer Enden durch Übergangsbereiche 12, 13, 14, 15 schwingfähig mit den Aufnahmen 1, 4 verbunden. In­ nerhalb des Freiraums 10, der in Zug-/Druckrichtung 7 durch die beiden Aufnahmen 1, 4 und quer zur Zug-/Druckrichtung 7 durch die Verbindungsstege 8, 9 begrenzt ist, ist der Zug-/Druckanschlag 11 angeordnet, der als Tilgermasse ausgebildet ist. Der Zug- /Druckanschlag 11 umfaßt einen trapezförmigen Zentralkörper 17, der in diesem Ausfüh­ rungsbeispiel quer zur Zug-/Druckrichtung 7 durch jeweils einen Haltesteg 18,19 mit den Verbindungsstegen 8, 9 verbunden ist. In Abhängigkeit von den jeweiligen Gegebenhei­ ten des Anwendungsfalls sind Ausgestaltungen der Aufhängevorrichtung denkbar, in de­ nen die Haltestege 18, 19 entbehrlich sind.

Der Zentralkörper 17 ist nur an einer der Aufnahmen 4 angelenkt und einstückig ineinan­ der übergehend mit dieser ausgebildet. Die dem Zentralkörper 17 zugewandten Seiten 20, 21 der Verbindungsstege 8, 9 erstrecken sich parallel zur Zug-/Druckrichtung 7 und gelangen bei extremen Zugbelastungen der Aufhängevorrichtung zunächst mit dem obe­ ren Ende des trapezförmigen Querschnitts des Zentralkörpers 17 in Eingriff. Bei weiterer Zugbelastung auf die Aufhängevorrichtung wird die Bewegung allmählich und progressiv durch eine zunehmend verstärkte Anpressung der Seiten 20, 21 an den Zentralkörper 17 begrenzt.

In diesem Ausführungsbeispiel sind als Zusatzmasse 16 innerhalb der Verbindungsstege 8, 9 Kugeln eingeformt, die eine Dichte aufweisen, die größer ist, als die Dichte des Werkstoffs, aus dem die beiden Verbindungsstege 8, 9 bestehen. Die Zusatzmasse 16 kann beispielsweise durch Metallkugeln gebildet sein.

In Fig. 2 ist die Aufhängevorrichtung aus Fig. 1 entlang der Linie A-B geschnitten gezeigt. Es ist zu erkennen, daß die Übergangsbereiche 12 bis 15 eine im Vergleich zu den an­ grenzenden Aufnahmen 1, 4 und den Verbindungsstegen 8, 9 verringerte Materialstärke aufweisen, wodurch die Verbindungsstege 8, 9 schwingfähig angeordnet sind und die Wirkung des Zentralkörpers 17 bezüglich der Tilgung von Schwingungen unterstützen. In dieser Darstellung ist zu erkennen, daß die Verbindungsstege 8, 9 eine im wesentlichen tonnenförmige Gestalt aufweisen und jeweils ausgehend von ihren Enden im Bereich der Übergangsbereiche 12 bis 15 einen stetig zunehmenden Querschnitt aufweisen.

Claims (7)

1. Aufhängevorrichtung für einen Abgasschalldämpfer eines Kraftfahrzeugs, der im wesentlichen ringförmig ausgebildet ist und aus elastomerem Werkstoff besteht umfassend eine erste Aufnahme mit einer ersten Ausnehmung für ein erstes Tragteil, das einen Bestandteil der Kraftfahrzeugkarosserie bildet und eine zweite Aufnahme mit einer zweiten Ausnehmung für ein zweites Tragteil, das einen Be­ standteil des Abgasschalldämpfers bildet, wobei die Aufnahmen einander in Zug- /Druckrichtung gegenüberliegend, mit Abstand zueinander benachbart angeordnet und durch zwei Verbindungsstege miteinander verbunden sind, wobei innerhalb des durch die Aufnahmen und die Verbindungsstege begrenzten Freiraums zu­ mindest ein Zug-/Druckanschlag angeordnet ist, der sich im wesentlichen quer zur Zug-/Druckrichtung der Aufhängevorrichtung erstreckt, dadurch gekennzeichnet daß der Zug-/Druckanschlag (11) einen als Tilgermasse ausgebildeten Zentralkör­ per (17) aufweist und daß die Verbindungsstege (8, 9) im Bereich ihrer Enden je­ weils durch einen Übergangsbereich (12, 13, 14, 15) geringerer Steifigkeit mit den Aufnahmen (1, 4) verbunden sind.

2. Aufhängevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Über­ gangsbereiche (12, 13, 14, 15) einen im Vergleich zu den angrenzenden Aufnah­ men (1, 4) und Verbindungsstegen (8, 9) verringerten Querschnitt aufweisen

3. Aufhängevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet daß die Verbindungsstege (8, 9) jeweils ausgehend von deren Enden einen stetig zunehmenden Querschnitt aufweisen.

4. Aufhängevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstege (8, 9) mit einer separat erzeugten Zusatzmasse (16) verbunden sind.

5. Aufhängevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentralkörper (17) einen in Zug-/Druckrichtung (7) trapezförmigen Quer­ schnitt aufweist, der durch jeweils einen Haltesteg (18, 19) mit den benachbart an­ grenzenden Verbindungsstegen (8, 9) verbunden ist.

6. Aufhängevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die dem Zentralkörper (17) zugewandten Seiten der Verbindungsstege (8, 9) parallel zur Zug-/Druckrichtung (7) erstrecken.

7. Aufhängevorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentralkörper (17) nur mit einer der Aufnahmen (1, 4) einstückig ineinan­ der übergehend ausgebildet ist.