DE19815705A1 - Befestigungsvorrichtung zum Befestigen eines Abgasrohres an einem Fahrzeugbauteil - Google Patents

Abstract

Eine Befestigungsvorrichtung zum Befestigen eines Abgasrohres an einem Fahrzeugbauteil, umfassend einen an einem Fahrzeugbauteil befestigbaren Halter sowie eine an einem Abgasrohr befestigbare Konsole, wobei Befestigungsmittel vorgesehen sind, mit denen Halter und Konsole aneinander befestigbar sind, soll dahingehend ausgestaltet werden, daß sie für eine Vielzahl von Relativlagen zwischen dem Fahrzeugbauteil und dem Abgasrohr verwendbar ist. DOLLAR A Die wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Konsole ein Schalenelement in Form eines Zylindersegmentes aufweist, das an einem im wesentlichen geradlinigen Abschnitt des Abgasrohres außen anliegend mit das Abgasrohr umgreifenden Haltemitteln am Abgasrohr befestigbar ist, wobei am Schalenelement ein Plattenelement angebracht ist, das mit den Befestigungsmitteln am Halter befestigbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung zum Befe­ stigen eines Abgasrohres an einem Fahrzeugbauteil mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Befestigungsvorrichtungen der eingangs genannten Art werden vorzugsweise verwendet, um bei Kraftfahrzeugen, insbesondere bei Personenkraftfahrzeugen, die Abgasanlage an der Untersei­ te des Fahrzeuges zu befestigen. Derartige Befestigungsvor­ richtungen weisen zu diesem Zweck eine an einem Abgasrohr der Abgasanlage angeschweißte Konsole auf, die an einem Halter, vorzugsweise mittels Verschraubung, befestigt ist. Der ge­ nannte Halter ist seinerseits an einem Fahrzeugbauteil, das in Regel das Fahrzeuggetriebe bzw. dessen Gehäuse ist, befe­ stigt.

Um einen Toleranzausgleich der aneinander zu befestigenden Bauteile ermöglichen zu können, werden zur Befestigung der Konsole am Halter sowie zur Befestigung des Halters am Fahr­ zeugbauteil Langlöcher vorgesehen, die zusammen mit Schrau­ ben-Mutter-Befestigungen verwendet werden. Durch eine spezi­ elle Ausgestaltung des jeweiligen Halters kann dabei für jede Kombination von Motor-Typ, Fahrzeug-Typ und Getriebe-Typ je­ weils ein individueller Halter ausgebildet werden, der für die Durchführung eines Toleranzausgleiches in X-, Y- und Z-Richtung geeignet ist.

Bei jeder Kombination von Motor-Typ, Fahrzeug-Typ und Getrie­ be-Typ, sowie bei jeder Neuentwicklung eines Motors, Fahrzeu­ ges oder Getriebes verändert sich in der Regel die relative Lage der am Abgasrohr befestigten Konsole gegenüber der Befe­ stigungsstelle des Halters am Fahrzeugbauteil, z. B. am Ge­ triebe, so daß eine Anpassung des Halters oder sogar eine Neukonstruktion eines für diese Kombination geeigneten Hal­ ters erforderlich ist. Außerdem fallen dann auch Kosten für eine Umstellung der Halterherstellung bzw. für neue Herstel­ lungswerkzeuge an. Insbesondere, wenn Prototypen erprobt wer­ den sollen, müssen speziell angepaßte Halter als Einzelstücke gefertigt werden, wodurch Versuchsreihen zeitlich verzögert und kostenintensiv werden.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, eine Befestigungsvorrichtung der eingangs genannten Art da­ hingehend auszugestalten, daß sie für eine Vielzahl von Rela­ tivlagen zwischen einem Fahrzeugbauteil und einem daran zu befestigenden Abgasrohr verwendbar ist.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch eine Befestigungs­ vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, einen Freiheitsgrad für die Anpassung der Befestigungsvorrichtung an geänderte Relativlagen zwischen Abgasrohr und Fahrzeugbau­ teil zu schaffen, in dem die Konsole nicht am Abgasrohr ange­ schweißt ist, sondern mit Hilfe entsprechender Haltemittel an einer beliebigen Stelle entlang eines im wesentlichen gerad­ linigen Bereiches des Abgasrohres befestigt werden kann. Zu diesem Zweck weist die Konsole ein Schalenelement in Form ei­ nes Zylindersegmentes auf, das außen am Abgasrohr zur Anlage kommt, wobei die zylindersegmentartige Anlagefläche etwa kon­ zentrisch zur Längsachse des Abgasrohres verläuft. Die Konso­ le kann dann mit Hilfe von Haltemitteln am Abgasrohr befe­ stigt werden, die das Abgasrohr und das Schalenelement um­ greifen. Aufgrund der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Maßnah­ me kann die Konsole in Längsrichtung ihres zylindersegmentar­ tigen Schalenelementes beliebig entlang des Abgasrohres ver­ stellt werden, um eine Anpassung an geänderte Relativlagen zwischen Abgasrohr und Fahrzeugbauteil zumindest in Richtung des Abgasrohres in einem sehr großen Bereich zu ermöglichen.

Um eine besonders sichere Anbindung der Konsole an das Abgas­ rohr zu erzielen, kann der Radius des zylindersegmentartigen Schalenelementes im wesentlichen dem Radius des Abgasrohres entsprechen.

Bei einer besonders einfachen Ausführungsform der erfindungs­ gemäßen Befestigungsvorrichtung kann als Haltemittel wenig­ stens eine Rohrschelle vorgesehen sein, die das Schalenele­ ment zu dessen Befestigung am Abgasrohr außen umgreift. Rohr­ schellen sind in besonderer Weise zur Anbindung von Bauele­ menten an Rohre od. dgl. geeignet und sind, da es sich um Mas­ senbauteile handelt, relativ preiswert erhältlich.

Bei einer verbesserten Ausführungsform kann die Rohrschelle an dem Schalenelement befestigt sein, wodurch eine einfach handhabbare Baugruppe ausgebildet wird.

Um eine möglichst großflächige Anbindung der Konsole an das Abgasrohr zu erzielen, mit deren Hilfe eine Übertragung gro­ ßer Haltekräfte ermöglicht wird, kann das zylindersegmentar­ tige Schalenelement bei einer Weiterbildung der erfindungsge­ mäßen Befestigungsvorrichtung einen Bogen von maximal 180° ausbilden. Hierbei hat sich ein Bogenwinkel von etwa 160° als besonders vorteilhaft herausgestellt.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen Befestigungsvorrichtung kann das Schalenelement als Rohrschelle ausgebildet sein, die das Abgasrohr umgrei­ fend als Haltemittel zur Befestigung des Schalenelementes am Abgasrohr dient. Mit Hilfe dieser Maßnahme kann die Konsole besonders rasch und einfach am Abgasrohr befestigt werden, wodurch sich der Montageprozeß erheblich vereinfacht, da we­ niger Bauteile verarbeitet werden müssen.

Bei einer besonderen Ausgestaltungsform des als Rohrschelle ausgebildeten Schalenelementes kann dieses zwei gegenüberlie­ gende Abschnitte aufweisen, die das Abgasrohr umgreifend, mit Spannmitteln aufeinander zu, gegen das Abgasrohr verspannbar sind, wodurch die Befestigung des Schalenelementes am Abgas­ rohr bewirkt wird. Die Abschnitte des Schalenelementes können dabei insbesondere zangen- oder klammerartig ausgebildet sein, wodurch eine Vorfixierung der Konsole am Abgasrohr er­ möglicht wird. Dabei kann die Konsole mit den genannten Ab­ schnitten vorausgehend auf das Abgasrohr aufgesteckt werden, wobei die Abschnitte das Abgasrohr umgreifend daran ein­ schnappen. Nach einer derartigen, rasch durchführbaren Vor­ montage des Abgasrohres am Fahrzeugbauteil kann ohne weiteres eine genaue Positionierung durchgeführt werden, bevor mit den Spannmitteln die das Abgasrohr umgreifenden Abschnitte gegen­ einander verspannt werden, wobei das Abgasrohr zwischen den Abschnitten eingespannt wird.

Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen Befestigungsvorrichtung können die Befestigungs­ mittel zum Befestigen der Konsole bzw. des Plattenelementes am Halter eine Schraube aufweisen, die ein erstes Langloch im Plattenelement und ein zweites Langloch im Halter durchdringt und mit einer Mutter zusammenwirkt. Mit Hilfe dieser Maßnahme können zusätzliche Freiheitsgrade für Verstellmöglichkeiten zwischen Halter und Konsole ausgebildet werden. Außerdem kön­ nen bei einer entsprechenden Anordnung bzw. Ausrichtung der Langlöcher Verstellbewegungen in zwei Koordinatenrichtungen eines karthesischen Koordinatensystems ermöglicht werden. Die dritte Koordinatenrichtung des vorgenannten karthesischen Ko­ ordinatensystems kann, bei entsprechender Anordnung bzw. Aus­ richtung der Langlöcher, durch die Längsrichtung des zylin­ dersegmentartigen Schalenelementes, d. h. dessen Verschiebe­ richtung entlang des Abgasrohres, gebildet werden. Auf diese Weise kann die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung auf besonders einfache Weise für eine Vielzahl von Relativlagen zwischen Abgasrohr und Fahrzeugbauteil verwendet werden. Die vorgenannten Maßnahmen (z. B. Schalenelement, Langlöcher), durch die die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung an un­ terschiedliche Relativlagen zwischen Abgasrohr und Fahrzeug­ bauteil angepaßt werden kann, können darüber hinaus auch zur Durchführung eines Toleranzausgleiches verwendet werden, so­ fern die erzielten Freiheitsgrade in geeigneter Weise aufein­ ander abgestimmt sind.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus dem nachfolgenden Ausführungsbei­ spiel anhand der Zeichnungen. Es zeigen, jeweils schematisch,

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Befestigungsvor­ richtung nach der Erfindung, die an einem Abgasrohr befestigt ist, und

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht wie in Fig. 1, jedoch einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung.

Entsprechend den Fig. 1 und 2 weist eine erfindungsgemäße Be­ festigungsvorrichtung 1 einen Halter 2 sowie eine Konsole 3 auf. Während die Konsole 3 an einem nur abschnittsweise dar­ gestellten Abgasrohr 4, in einem geradlinigen Bereich des Ab­ gasrohres 4 befestigt ist, dient der Halter 2 zur Befestigung an einem nicht dargestellten Fahrzeugbauteil, beispielsweise an einem Gehäuse eines Fahrzeuggetriebes. Zu diesem Zweck ist der Halter 2 an einem von der Konsole 3 abgewandten Ende mit einem abgewinkelten Flansch 5 versehen, der mit Hilfe ent­ sprechender Bohrungen 6 und nicht gezeigten Schrauben bei­ spielsweise am vorgenannten Getriebegehäuse anschraubbar ist.

An einem vom Flansch 5 abgewandten Ende des Halters 2 ist dieser mit einem etwa in Längsrichtung des Halters 2 verlau­ fenden Langloch 7 versehen, durch das eine Bolzenschraube 8 zur Befestigung der Konsole 3 hindurchgeführt ist. Die Bol­ zenschraube 8 durchdringt dabei ein weiteres Langloch 9, das in einem plattenförmigen Element 10 der Konsole 3 ausgespart ist, und wirkt mit einer entsprechenden, nicht dargestellten Mutter zusammen.

Durch die in den dagestellten Ausführungsbeispielen gewählte Anordnung bzw. Aussichtung der Langlöcher 7 und 9 können die Konsole 3 und der Halter 2 relativ zueinander in einer ersten Richtung, die durch einen mit Y bezeichneten Doppelpfeil an­ gedeutet ist, sowie in einer zweiten Richtung verstellt wer­ den, die durch einen mit Z bezeichneten Doppelpfeil angedeu­ tet ist. Außerdem sind Drehverstellungen um die Längsachse der Bolzenschraube 8 möglich.

Das sich etwa in Längsrichtung des Halters 2 und etwa quer zu einer Längsachse 11 des Abgasrohres 4 erstreckende Plat­ tenelement 10 ist an einem vom Halter 2 abgewandten Ende an einem Schalenelement 12 der Konsole 3, insbesondere durch An­ schweißen, angebracht. Das Schalenelement 12 ist in Form ei­ nes Zylindersegmentes ausgebildet, wobei die Längsachse eines entsprechenden Zylinders mit der Längsachse 11 des Abgasroh­ res 4 zusammenfällt. In den Ausführungsbeispielen der Figur
und 2 weist der Innendurchmesser des Schalenelementes 12 etwa denselben Wert auf wie der Außendurchmesser des Abgasrohres 4, so daß das zylindersegmentartige Schalenelement 12 im we­ sentlichen konzentrisch oder koaxial zur Längsachse 11 des Abgasrohres 4 verlaufend an diesem relativ großflächig zur Anlage kommt.

Bei der Ausführungsform entsprechend Fig. 1 spannt das Scha­ lenelement 12 einen Bogen mit einem Winkel α von weniger als 180°. Dieser Winkel α beträgt in einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform etwa 160°.

Das Schalenelement 12 ist entsprechend Fig. 1 mit Hilfe einer Rohrschelle 13 am Abgasrohr 4 befestigt. Dabei umfaßt ein Band 14 der Rohrschelle 13 das Abgasrohr 4 sowie einen Ab­ schnitt des Schalenelementes 12, der sich seitlich des Plat­ tenelementes 10, in Längsrichtung des Schalenelementes 12, d. h. in Richtung der Längsachse 11 des Abgasrohres 4, er­ streckt. Das Rohrschellenband 14 wird mit einer geeigneten Spanneinrichtung 15 der Rohrschelle 13 verspannt, so daß das Schalenelement 12 fest gegen das Abgasrohr 4 angepreßt und folglich daran befestigt ist.

Zur Verbesserung der Anbindung der Konsole 3 an das Abgasrohr 4 kann bei einer Weiterbildung spiegelbildlich zum Plat­ tenelement 10 eine weitere Rohrschelle angeordnet sein, die in entsprechender Weise den sich in entgegengesetzter Rich­ tung erstreckenden Abschnitt des Schalenelementes 12 auf der anderen Seite des Plattenelementes 10 umgreift. Entsprechend einer zweckmäßigen Ausführungsform kann die Rohrschelle 13 bzw. können die Rohrschellen 13 am Schalenelement 12 befe­ stigt sein, so daß die Konsole 3 eine aus Plattenelement 10, Schalenelement 12 und der oder den Rohrschelle(n) gebildete, komplette Baugruppe bildet, die einfach handhabbar und mon­ tierbar ist.

Bei einer anderen Ausführungsform kann entsprechend Fig. 2 das Schalenelement 12 der Konsole 3 nach Art einer Rohrschel­ le ausgebildet sein. Zu diesem Zweck umgreifen zwei gegen­ überliegende Abschnitte 16 des Schalenelementes 12 das Abgas­ rohr 4 in einem weitaus größeren Winkelbereich als in der Ausführungsform entsprechend Fig. 1. Die Abschnitte 16 des Schalenelementes 12 liegen dabei im wesentlichen auf der Au­ ßenseite des Abgasrohres 4 an. Die Abschnitte 16 sind an ei­ nem vom Plattenelement 10 abgewandten Ende durch abgewinkelte Bereiche 17 verlängert, die dabei derart abgewinkelt sind, daß sie etwa parallel zueinander verlaufend einander gegen­ überliegen. In den Bereichen 17 des als Rohrschelle ausgebil­ deten Schalenelementes 12 sind zueinander fluchtende Öffnun­ gen 18 angeordnet, durch die eine Schraube 19 hindurchgeführt ist, die mit einer entsprechenden Mutter 20 zusammenwirkt. Mit Hilfe dieser Schrauben-Mutter-Verbindung 19, 20 können die Bereiche 17 und somit die Abschnitte 16 aufeinanderzu ver­ spannt werden, wobei das Abgasrohr 4 zwischen den Abschnitten 16 des Schalenelementes 12 eingespannt und somit festgelegt wird.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltungsform kann die Mutter 20 als Schweißmutter ausgebildet sein, d. h. die Mutter 20 ist an einem der Bereiche 17 angeschweißt.

Bei der Ausführungsform entsprechend Fig. 2 bilden die einan­ der gegenüberliegenden Abschnitte 16 des Schalenelementes 12 eine Art Zange, in deren Maul das Abgasrohr 4 eingeführt wer­ den kann, wobei sich aufgrund der an die Außenkontur des Ab­ gasrohres 4 angepaßten Formgebung der Abschnitte 16 eine Art Steckverbindung ausbildet, die bei Erreichen einer bestimmten Eindringtiefe des Abgasrohres 4 in das Schalenelement 12 ein­ schnappt oder einrastet und dabei das Abgasrohr 4 umgreift. Bei dieser Ausführungsform kann dadurch eine rasche Vormonta­ ge des Abgasrohres 4 erzielt werden, wodurch eine nachfolgen­ de exaktere Ausrichtung oder Positionierung des Abgasrohres 4 relativ zum nicht dargestellten Fahrzeugbauteil, an dem der Halter 2 befestigt ist, ohne weiteres möglich ist.

Bei den in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen kann das Schalenelement 12 und somit die Konsole 3 vor der Befestigung am Abgasrohr 4 beliebig parallel zur Längsachse 11 entlang des abschnittsweise dargestellten, geradlinigen Bereiches des Abgasrohres 4 positioniert werden, was durch einen mit X gekennzeichneten Doppelpfeil symbolisiert ist. Aufgrund der vielfältigen Verstellungsmöglichkeiten in X-, Y- und Z-Richtung kann die erfindungsgemäße Befestigungsvorrich­ tung 1 an eine Vielzahl von Relativlagen zwischen Abgasrohr 4 und dem Fahrzeugbauteil, an dem das Abgasrohr 4 befestigt werden soll, verwendet werden. Die erfindungsgemäße Befesti­ gungsvorrichtung 1 kann somit universell bei einer großen An­ zahl von variierenden Einbausituationen eingesetzt werden, die sich durch Kombinationen aus Fahrzeug-Typ, Motor-Typ und Getriebe-Typ ergeben können.

Bezugszeichenliste

1

Befestigungsvorrichtung

2

Halter

3

Konsole

4

Abgasrohr

5

Flansch

6

Öffnung

7

Langloch in

2

8

Bolzenschraube

9

Langloch in

10

10

Plattenelement

11

Längsachse

12

Schalenelement

13

Rohrschelle

14

Band von

3

15

Spanneinrichtung von

13

16

Abschnitt von

12

17

abgewinkelter Bereich an

16

18

Öffnung in

17

19

Schraube

20

Mutter

Claims (15)

1. Befestigungsvorrichtung zum Befestigen eines Abgasrohres an einem Fahrzeugbauteil, umfassend einen an einem Fahrzeug­ bauteil befestigbaren Halter sowie eine an einem Abgasrohr befestigbare Konsole, wobei Befestigungsmittel vorgesehen sind, mit denen Halter und Konsole aneinander befestigbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsole (3) ein Schalenelement (12) in Form eines Zy­ lindersegmentes aufweist, das an einem im wesentlichen gerad­ linigen Abschnitt des Abgasrohres (4) außen anliegend mit das Abgasrohr (4) umgreifenden Haltemitteln (13; 16, 17, 18, 19, 20) am Abgasrohr (4) befestigbar ist, wobei am Schalenelement (12) ein Plattenelement (10) angebracht ist, das mit den Be­ festigungsmitteln (7, 8, 9) am Halter (2) befestigbar ist.

2. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius des zylindersegmentartigen Schalenelementes (12) im wesentlichen dem Radius des Abgasrohres (4) ent­ spricht.

3. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Plattenelement (10) sich im wesentlichen quer zur Längsrichtung des Schalenelementes (12) erstreckend an dessen vom Abgasrohr (4) abgewandten Außenseite angebracht ist.

4. Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Plattenelement (10) im wesentlichen radial vom zylin­ dersegmentartigen Schalenelement (12) nach außen absteht.

5. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Haltemittel wenigstens eine Rohrschelle (13) vorgese­ hen ist, die das Schalenelement (12) zu dessen Befestigung am Abgasrohr (4) außen umgreift.

6. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrschelle (13) an dem Schalenelement (12) befestigt ist.

7. Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindersegmentartige Schalenelement (12) einen Bogen von maximal 180°, insbesondere von etwa 160° ausbildet.

8. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schalenelement (12) als Rohrschelle ausgebildet ist, die das Abgasrohr (4) umgreifend als Haltemittel zur Befesti­ gung des Schalenelementes (12) am Abgasrohr (4) dient.

9. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das als Rohrschelle ausgebildete Schalenelement (12) zwei gegenüberliegende Abschnitte (16) aufweist, die das Abgasrohr (4) umgreifend mit Spannmitteln (19, 20) aufeinander zu, gegen das Abgasrohr (4) verspannbar sind, um die Befestigung des Schalenelementes (12) am Abgasrohr (4) zu bewirken.

10. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannmittel eine Schraube (19) und eine damit zusam­ menwirkende Mutter (20) aufweisen.

11. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter (20) an einem der Abschnitte (16) des als Rohrschelle ausgebildeten Schalenelementes (12), insbesondere durch Verschweißen, befestigt ist.

12. Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeugbauteil, an dem der Halter (2) befestigt ist, ein Getriebe eines Fahrzeuges ist.

13. Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Plattenelement (12) und Halter (2) ein Dämpfere­ lement angeordnet ist.

14. Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel zum Befestigen der Konsole (3) bzw. des Plattenelementes (12) am Halter (2) eine Schraube (8) aufweisen, die ein erstes Langloch (9) im Plattenelement (10) und ein zweites Langloch (7) im Halter (2) durchdringend mit einer Mutter zusammenwirkt.

15. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Langlöcher (7, 9), insbesondere um etwa 90°, geneigt zueinander angeordnet sind und jeweils etwa senkrecht zur Achsrichtung des zylindersegmentartigen Schalenelementes (12) angeordnet sind.