DE29506970U1 - Vorrichtung zur Aufhängung der Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs - Google Patents
Vorrichtung zur Aufhängung der Abgasanlage eines KraftfahrzeugsInfo
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Description
_ PATENTANWÄLTE VM";*: !;'&Ggr; '*OJPLMNG. HORST WALTHER
European Patent Attorney
DIPL.-ING. ROBERT WALTHER
r &igr;
Patentanwalisbiiro Wallher · Wilhelmshöher Allee 275 -34131 Kassel Wilhelmshöher Allee
Postfach 41 Ol 45 D 34063 Kassel-Wilhelmshöhe Telefon (0561) 3 87
Telefax (0561) 31 5748
L J Datui54.04.1995 RW/St
Mündener Gummiwerk GmbH
Kasseler Str. 11
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D - 34334 Harm.Münden 952/14121
Beschreibung
Vorrichtung zur Aufhängung der Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufhängung der Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs mit einem elastisch
nachgiebigen Körper, der Mittel zur Aufnahme von Aufhängeösen aufweist.
Derartige Aufhängevorrichtungen werden meistens zu mehreren
zwischen dem Boden eines Kraftfahrzeugs und einer Auspuffanlage eingesetzt. Sie dienen dazu, die beiden
miteinander verbundenen Körper gegen Körperschall zu isolieren, und die Auspuffanlage begrenzt federnd nachgiebig
aufzuhängen.
-2-
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Aus der DE-PS 37 37 987 ist ein Aufhängering für eine Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs bekannt, wobei der den
Aufhängering bildende Schlaufenkörper eine Einlage aus parallel zueinanderliegenden Fäden aufweist. Die die Einlage
bildenden parallelen Fäden sollen hierbei aus einem elastisch dehnfähigen Material bestehen.
Des weiteren ist eine Vorrichtung zur Aufhängung einer Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs bekannt, die ebenfalls eine
Gewebeeinlage aufweist. Hierbei besteht das Gewebe aus Kett- und senkrecht dazu verlaufenden Schußfäden.
Nachteilig bei diesen mit Fäden oder mit einer Gewebeeinlage versehenen Aufhängevorrichtungen ist, daß bei Auslenkung der
Aufhängevorrichtung allein aufgrund der Anregung durch den Motor bereits die Gewebeeinlage bzw. die Fäden in der
Aufhängevorrichtung wirksam werden. Es hat sich gezeigt, aufgrund der Beanspruchung der Fäden die Federkennlinie von
Beginn an progressiv ansteigt, somit steifer wird, wodurch in Abhängigkeit der Motordrehzahl bei unterschiedlichen
Frequenzen Geräusche bis in den Fahrzeuginnenraum gelangen.
Aus dem Stand der Technik sind darüber hinaus Aufhängeösen, bestehend allein aus elastischem Material bekannt. Nachteilig
hierbei jedoch ist, daß derartige Aufhängeösen in Abhängigkeit von dem &Egr;-Modul des Materials außerordentlich
gute Ergebnisse hinsichtlich der Geräuschdämmung bringen, wenn die Abgasanlage in ihrem Schwingungsverhalten lediglich
durch den Motor angeregt wird, jedoch sind die Ergebnisse äußerst unbefriedigend, wenn eine derartige Aufhängeöse eine
zusätzliche Beanspruchung, etwa durch das Auftreten von Fahrbahnunebenheiten, auffangen muß.
Es hat sich gezeigt, daß eine mit derartigen Aufhängeringen befestigte Abgasanlage in eine sinusförmige Schwingung gerät,
was dazu führt, daß die Auspuffanlage aufgrund der begrenzten
Elastizität der Auspuffanlage selbst auseinanderbricht, wenn die Schwingungsamplituden zu groß werden (bis zum
Resonanzfall).
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Aufhängung der Abgasanlage eines
Kraftfahrzeugs zu schaffen, die sehr gute Werte hinsichtlich der Geräuschisolierung aufweist, und die darüber hinaus
zuverlässig verhindert, daß eine unter einem Fahrzeug aufgehängte Abgasanlage (im Resonanzbereich) zu große
Schwingungen ausführt.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der
elastisch nachgiebige Körper nach Ausführung einer freien, bestimmten elastischen Längung, durch ein zusätzliches
Element in der weiteren Längung begrenzbar ist {Längenbegrenzungselement). D. h., daß das
Längenbegrenzungselement erst bei bestimmten Belastungen einsetzt. Vor Erreichen dieser kritischen Belastung tritt das
Längenbegrenzungselement nicht in Funktion. D. h., daß die erfindungsgemäße Vorrichtung in zwei Stufen arbeitet; nämlich
in einer ersten Stufe, bei der ausschließlich der elastisch nachgiebige Körper wirksam ist, und in einer zweiten Stufe,
bei der durch das Längenbegrenzungselement der Federweg des elastisch nachgiebigen Körpers begrenzt wird.
Demgegenüber werden bei einem Aufhängering mit eingelagerten Fäden oder eingelagertem Gewebe, die Fäden bzw. das Gewebe
bei Längung der Aufhängeringe unmittelbar immer mitbeansprucht, d. h., daß ein Aufhängering mit eingelagerten
Fäden bzw. eingelagertem Gewebe eine Federkennlinie aufweist, die von Beginn an mehr oder weniger progressiv verläuft. Die
Federkennlinie bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung verläuft jedoch über einen weiten Bereich hin linear; sie erhält erst
dann einen progressiven Verlauf, wenn das Längenbegrenzungselement in Funktion tritt.
Um die zweistufige Wirkungsweise der Vorrichtung zu erzielen, umgibt das Längenbegrenzungselement den Körper mit Spiel;
d.h., das Längenbegrenzungselement als Gewebeband umgibt den Körper als Schlaufe.
-4-
Vorteilhaft ist das Längenbegrenzungselement als warmfestes
Gewebeband, z. B. aus Polyaramidfasern, ausgebildet. D. h.,
daß das Längenbegrenzungselement als Textilband eine dem Silikonmaterial des elastisch nachgiebigen Körpers
vergleichbare Temperaturbeständigkeit aufweist.
Dieses Gewebeband zeichnet sich nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch aus, daß die Kettfäden in einem Winkel
von 0 &bgr; bis 45 ° zur Beanspruchungsrichtung verlaufen. Das
bedeutet, daß ein Gewebeband, bei dem die Kettfaden im Winkel
von 0 * zur Beanspruchungsrichtung und damit parallel zur Beanspruchungsrichtung verlaufen, im wesentlichen absolut
steif ist.
Mit zunehmendem Winkel zur Beanspruchungsrichtung wird das Gewebeband aufgrund des sich hierbei einstellenden
Gewebewinkels; immer elastischer. D. h., daß der übergang in
der Federkennlinie von dem linearen zum progressiven Bereich weicher ausgebildet ist.
Im einzelnen ist weiterhin vorgesehen, daß der Körper aus elastisch nachgiebigem Material geschlossen ausgebildet ist.
Vorteilhaft weist der Körper einen Hohlraum auf und ist in seiner Außenkontur konvex gebogen ausgebildet. Hierdurch wird
erreicht^ daß der Körper bei geringfügigen Beanspruchungen diesen hierdurch hervorgerufenen Belastungen allein dadurch
nachgibt, daß der Körper durch Aufbiegung der konvexen Form in eine ovale, gestreckte Form übergeht.
Als vorteilhaft hat sich die Form eines Hohlraumes herausgestellt, der im eingebauten Zustand der Vorrichtung
nach Art eines horizontalliegenden, symmetrischen Doppel-T-Profils ausgebildet ist. Hierbei bilden die den Steg
des Doppel-T-Profils bildenden Wulste Stopper, die den Federweg der Auspuffanlage bei Einfederung begrenzen. Die
gewölbten Flächen der Wulste reduzieren das Anschlaggeräusch.
Fig. | 1 |
Fig. | 2 |
Fig. | 3 |
Fig. | 4 |
Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung weist der geschlossene Körper auf seiner radialen Außenfläche einen
Wulst auf. An diesen Wulst legt sich das Gewebeband bei Beanspruchung an. Es hat sich gezeigt, daß auch durch diesen
Wulst der übergang vom linearen zum progressiven Bereich der Federkennlinie weicher ausgebildet werden kann.
Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielhaft näher erläutert:
zeigt die Vorrichtung in einer Draufsicht;
zeigt eine Seitenansicht;
zeigt ein Kraft-Weg-Diagramm;
zeigt ein Diagramm, bei der die dynamische
Federrate über der Frequenz aufgetragen ist.
Gemäß Fig. 1 besteht die Vorrichtung aus dem elastisch nachgiebigen Körper 2 und dem Längenbegrenzungselement 3.
Der Körper 2 aus elastisch nachgiebigen Material, beispielsweise aus Silikonkautschuk, besitzt die beiden
öffnungen 4 zur Aufnahme der Aufhängeringe des Fahrzeugs bzw.
der Abgasanlage. Darüber hinaus besitzt der Körper 2 den nach Art eines Doppel-T-Profils ausgebildeten Hohlraum 5.
Im Bereich des Steges 5a des Hohlraumes 5 sind durch die doppel-T-förmige Ausgestaltung des Hohlraumes 5 Stopper 6
gebildet, die bei Einfederung des elastisch nachgiebigen Körpers aufeinander stoßen. Auf seinem Rücken 2a besitzt der
rautenförmige Körper 2 die Wulste 7, an die sich das mit 8 bezeichnete Gewebeband bei entsprechender Längung des Körpers
anlegt. Das Gewebeband 8 ist durch Noppen 9 gehalten, die ebenfalls auf dem Rücken 2a des Körpers angeordnet sind. Da
durch die Noppen 9 das Gewebeband lösbar gehalten ist, besteht die Möglichkeit, die Aufhängeringe mit oder ohne
Gewebeband einzusetzen.
Zu dem Diagramm gemäß Fig. 3 ist folgendes zu bemerken:
-6-
Der Bereich von 0 bis 50 Newton ist im wesentlichen bestimmt durch das Eigengewicht der Abgasanlage; d. h. bei Fahrt des
Fahrzeugs auf im wesentlichen ebener Straße wird durch die Motoranregung ausschließlich der Körper aus dem elastisch
nachgiebigen Material beansprucht. Das Längenbegrenzungselement ist in dem Bereich von 0-50 Newton funktionslos. In
dem Moment, wo der vorhandenen Auslenkung des Körpers bzw. der Aufhängeringe aufgrund der Motoranregung eine weitere
Beanspruchung aufgrund von beispielsweise Fahrbahnunebenheiten überlagert wird, wird die auf die Aufhängevorrichtung
wirkende Kraft größer als 50 Newton. In diesem Moment tritt das Längenbegrenzungselement, also beispielsweise das
Gewebeband in Aktion und sorgt dafür, daß die Kennlinie vom linearen Bereich (0 bis 50 N) bis zu etwa 200 Newton stark
progressiv ansteigt und somit die Schwingung der Abgasanlage begrenzt.
In Fig. 4 ist ein Diagramm dargestellt, bei der die dynamische Federrate über der Frequenz aufgetragen ist.
Von den Autoherstellern wird die Forderung erhoben, daß innerhalb eines definierten Frequenz-Bereiches {Motoranregung
2. Ordnung) die Federrate des Körpers aus elastisch nachgiebigem Material bei ausschließlicher Anregung durch den
Motor im wesentlichen konstant bleibt. Hierbei entsprechen z. B. 200 Herz einer Motordrehzahl von 6000 Umdrehungen pro
Minute.
Wird die Abgasanlage aufgrund von Fahrbahnunebenheiten um einen bestimmten Betrag ausgelenkt, dann setzt die Begrenzung
ein. Dies ist in der statischen Kennlinie der progressive Abschnitt und bedeutet für die dynamische Federrate eine
kurzfristige Erhöhung durch die zusätzliche Federsteifigkeit des Lengenbegrenzungselement bzw. des Textilbandes.
Die Messung bei einer konstanten Belastung in dieser Form zeigt eine praktisch konstant höhere dynamische Federrate
über den relevanten Frequenzbereich, d. h. es ist egal, bei welcher Motordrehzahl dieses Ereignis auftritt.
-7-
-7-
Bezüglich des in den Diagrammen eingezeichneten Beispiels, bedeutet dies folgendes:
Der Durchmesser des Bandes {Umfassungslänge) bestimmt den Einsatzpunkt,
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Diagramm wird davon ausgegangen, daß das Gewebeband eine maximale Länge von 66 mm
hat. Bei einer Auslenkung von M = 2 mm, was einer Federrate von etwa 8 bis 10 N/mm entspricht, befindet man sich im
linearen Bereich bei der Kurve gemäß Diagramm Fig. 3.
Bei einer Auslenkung von M = 14 mm hingegen ist der Anstieg der Kurve bereits stark progressiv. Wie in Fig. 4 zu sehen,
bewegt sich die Federrate K bei einer Auslenkung von 14 mm im Bereich zwischen 65 und 75 N/mm. D. h. im gesamten
Frequenzbereich von bis 233 Hz und einer Auslenkung von M = 14 mm, hätte man eine Federrate von ca. 70 N/mm. Bei
geringeren Auslenkungen von M 2 bis 8 mm verbleibt die Federrate über den gleichen Frequenzbereich etwa im Bereich
von 10 N/mm. Erst bei höheren Frequenzen (230 HZ) gelangt die Federrate aus dem Bereich von 10 N/mm. Bei diesen Frequenzen
werden dann auch erst Geräusche der Auspuffanlage in das
Fahrzeuginnere übertragen. Bei diesen Drehzahlen von 6000 U/min und mehr sind jedoch die Motorgeräusche so groß, daß
Geräusche der Auspuffanlage nicht mehr wahrnehmbar sind.
-8-
Claims (6)
1. Vorrichtung zur Aufhängung der Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs mit einem elastisch nachgiebigen
Körper, der Mittel zur Aufnahme von Aufhängeösen aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß
der elastisch nachgiebige Körper (2) nach Ausführung einer freien, bestimmten elastischen Längung, durch
ein zusätzliches Element (3) in der weiteren Längung begrenzbar ist {Längenbegrenzungselement).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Längenbegrenzungselement (3) den Körper (2) mit Spiel umgibt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Längenbegrenzungselement (3) als Gewebeband ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Kettfäden des Gewebebandes (3) in einem Winkel von mehr als 0" bis 45 " zur Beanspruchungsrichtung
verlaufen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Körper (2) geschlossen ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Körper (2) einen Hohlraum aufweist, und in seiner Außenkontur konvex ausgebildet ist.
-9-
-9-
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Hohlraum (5) im eingebauten Zustand der Vorrichtung nach Art eines horizontal liegenden
Doppel-T-Profils ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem oder mehrerer der voranstehenden Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der geschlossene Körper (2) auf seiner Umfangsflache
einen Wulst (7) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Längenbegrenzungselement (3) lösbar mit dem Körper (2) verbindbar ist.
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DE29506970U DE29506970U1 (de) | 1995-04-26 | 1995-04-26 | Vorrichtung zur Aufhängung der Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs |
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Publications (1)
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Family
ID=8007281
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DE29506970U Expired - Lifetime DE29506970U1 (de) | 1995-04-26 | 1995-04-26 | Vorrichtung zur Aufhängung der Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs |
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Legal Events
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R207 | Utility model specification |
Effective date: 19950810 |
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Effective date: 19990202 |