DE4035728A1 - Elastisches lager fuer eine abgasanlage eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elastisches Lager der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten und aus der DE-PS 34 45 491 hervorgehenden Art.

Das aus dieser Druckschrift bekannte elastische Lager weist ein aus gummielastischem Material bestehendes Federelement auf, das aus einem äußeren und einem inneren Lagerteil besteht, welche über die oberen und unteren Federarme miteinander verbunden sind. Dabei wird das Federelement durch ein das äußere Lagerteil teilweise um­ gebendes und in einer Fahrzeugquerebene verlaufendes Auf­ nahmeteil am Fahrzeugaufbau befestigt. Ferner ist mit der Abgasanlage ein Einhängebügel verbunden, der in eine Durchgangsöffnung des inneren Lagerteils eingreift und in dieser bei Wärmeausdehnungen des Abgasrohrs längsver­ schiebbar gleitet. Aufgrund des Gewichts der Abgasanlage entsteht jedoch zwischen dem Einhängebügel und dem inneren Lagerteil eine hohe Reibwirkung, die insbesondere bei starken Vibrationsschwingungen der Abgasanlage ein ruckweises Gleiten des Einhängebügels in der Durchgangs­ öffnung des inneren Lagerteils zur Folge haben kann. Da ferner das Aufnahmeteil mit dem Federelement in einer Fahrzeugquerebene eingebaut ist, liegt es üblicherweise im Bereich der Stirnseite eines Schalldämpfers, dessen konstruktive Längserstreckung entsprechend der Dicke des Lagers verkürzt wird, was sich insbesondere bei zwei Lagern nachteilig auswirkt. Falls das Lager mit in Fahr­ zeuglängsrichtung verlaufenden Federarmen eingebaut werden würde, so würden diese durch die Wärmeausdehnungen des Abgasrohrs zu stark ausgelängt werden und könnten da­ bei brechen. Schließlich wäre auch hierbei an den Lagern keine Endbegrenzung in Fahrzeugquerrichtung vorhanden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein elastisches Lager der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art so anzuordnen und die oberen Federarme derart auszubilden, daß die Wärmeausdehnungen der Abgasanlage durch die Federarme ausgeglichen werden.

Zur Lösung der Aufgabe sind die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 dargelegten Merkmale vorgesehen.

Nachdem die oberen Federarme erfindungsgemäß wellenförmig verlaufen und sich mit den unteren Federarmen in Fahr­ zeuglängsrichtung - also parallel zur Abgasanlage - er­ strecken, können Wärmeausdehnungen der Abgasanlage durch bloße Längsverlagerungen der oberen Federarme ausge­ glichen werden. Denn deren Längserstreckung ist derart bemessen, daß das innere Lagerteil aus seiner Ruhelage um etwa das halbe Maß der gesamten Wärmeausdehnung der Ab­ gasanlage in deren "Kaltlage" zurückverlagert wird, aus der das innere Lagerteil bei maximaler Wärmeausdehnung der Abgasanlage daraufhin in eine "Warmlage" längsver­ lagert wird, wobei die oberen Federarme nur einer Druck­ beanspruchung, jedoch keiner Zugbeanspruchung unterworfen werden. Somit erfüllen hierbei die oberen Federarme lediglich eine Führungsfunktion, während die unteren Federarme das innere Lagerteil tragen und dabei nur ge­ ringfügig in dessen gegensätzliche Verlagerungsrichtungen mit verlagert werden.

Die Längserstreckung der oberen Federarme in Ruhelage des inneren Lagerteils beträgt etwa das Doppelte der gerad­ linigen Erstreckung zwischen diesem und dem außen­ liegenden Ende der oberen Federarme. Diese weisen dabei jeweils einen voneinander abgewandten Bogenabschnitt auf (Merkmale der Patentansprüche 2 und 3).

Das innere Lagerteil weist eine aus Metall bestehende Aufnahmebuchse auf, die in dem zwischen den oberen und unteren Federarmen liegenden Abschnitt einvulkanisiert ist und zur lösbaren Befestigung der Abgasanlage dient (Merkmale des Patentanspruchs 4).

Das Aufnahmeteil ist zweckmäßigerweise etwa C-förmig ge­ staltet, wobei die oberen und unteren Federarme an den innenliegenden Wandungen der gegenüberliegenden Querab­ schnitte unter Bildung eines Abstands zu den Längsab­ schnitten anvulkanisiert sind und dabei der obenliegende Querabschnitt als ein am Fahrzeugaufbau befestigbarer Tragflansch gestaltet ist. An diesem ist innenliegend ein in Ruhelage der Aufnahmebuchse dieser gegenüberliegender konvexer Anschlag anvulkanisiert. Durch die derartige Ge­ staltung des Aufnahmeteils ist dieses in einfacher und kostengünstiger Weise herstellbar. Darüber hinaus ist bei paarweiser, also gegenüberliegender Anordnung zweier elastischer Lager im Bereich eines Schalldämpfers eine Endbegrenzung von Bewegungen der Abgasanlage in Fahrzeug­ querrichtung gegeben (Merkmale der Patentansprüche 5 und 6).

Gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 7 sind die im Be­ reich der Aufnahmebuchse brückenartig ineinander über­ gehenden unteren Federarme kreisringförmig gestaltet und schließen dabei einen Zentriwinkel von etwa 220 Grad ein.

Hierdurch werden die unteren Federarme beim Verlagern der Aufnahmebuchse in gegensätzliche Richtungen mitverlagert, ohne daß dabei in die unteren Federarme eine nennenswerte Zugbeanspruchung eingeleitet wird. Schließlich umgeben die unteren Federarme einen mittig am untenliegenden Querabschnitt anvulkanisierten konvexen Anschlag.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes elastisches Lager in Vorderansicht,

Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig. 1 im "Halbschnitt",

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 1.

Das in den Fig. 1 bis 3 dargestellte elastische Lager 1 dient zum Halten der Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs und weist ein in Fahrzeuglängsrichtung F, also parallel laufend zur Abgasanlage, an einem Fahrzeugboden 2 festge­ schraubtes C-förmiges Aufnahmeteil 3 auf. Dieses besteht aus zwei in seiner Einbaulage lotrecht verlaufenden Längsabschnitten 3′, einem obenliegenden, am Fahrzeug­ boden 2 befestigbaren Tragflansch 3′′ und einem unten­ liegenden Querabschnitt 3′′′; dieser und der Tragflansch 3′′ stehen rechtwinklig von den Längsabschnitten 3′ ab und sind an diesen einstückig ausgebildet.

Wie in Fig. 1 ersichtlich, sind an der innenliegenden Wandung des Tragflansches 3′′ zwei obere, aus gummi­ elastischem Material bestehende stegartige Federarme 5 anvulkanisiert, die wellenförmig verlaufen. Ferner sind auch an der innenliegenden Wandung des untenliegenden Querabschnitts 3′′′ des Aufnahmeteils 3 zwei im Abstand voneinanderliegende sowie ebenfalls aus gummielastischem Material bestehende untere Federarme 6 anvulkanisiert, die an ihrem obenliegenden Bereich unter Bildung eines Verbindungsabschnitts 7 einstückig in die oberen Feder­ arme 5 übergehen. Zwischen diesen und den unteren Feder­ armen 6 ist im Bereich des Verbindungsabschnitts 7 eine aus Metall bestehende Aufnahmebuchse 8 einvulkanisiert, die - wie die Fig. 2 und 3 zeigen - mit ihrem freien Endabschnitt etwas über die oberen und unteren Federarme 5 und 6 hinausragt. An der Aufnahmebuchse 8 ist über ein nicht dargestelltes, schraubenartiges Befestigungselement die Abgasanlage am elastischen Lager 1 lösbar angebracht, so daß die Aufnahmebuchse 8 die Funktion von dessen innerem Lagerteil erfüllt.

Bei am Fahrzeugboden 2 befestigtem elastischen Lager 1 erstrecken sich die oberen und unteren Federarme 5 und 6 in Fahrzeuglängsrichtung F, wobei die Längserstreckung der oberen Federarme 5 bei in Ruhelage etwa mittig liegender Aufnahmebuchse 8 etwa das Doppelte der gerad­ linigen Erstreckung - die in Fig. 1 mit einer strich­ punktierten Linie c dargestellt ist - zwischen dem Außen­ umfang der Aufnahmebuchse 8 und dem außenliegenden Ende der oberen Federarme 5 beträgt. Diese weisen dabei je­ weils einen voneinander abgewandten Bogenabschnitt auf.

Damit die die Abgasanlage tragende Aufnahmebuchse 8 bei Vibrationsschwingungen der Abgasanlage sich auch in Fahrzeugquerrichtung verlagern kann, sind die außen­ liegenden Enden der oberen und unteren Federarme 5 und 6 über einen ausreichend großen Abstand d von den Längsab­ schnitten 3′ am Tragflansch 3′′ und am untenliegenden Querabschnitt 3′′′ festgelegt. Sowohl an der innen­ liegenden Wandung des Tragflansches 3′′ als auch an der des untenliegenden Querabschnitts 3′′′ des Aufnahmeteils 3 ist jeweils ein konvexer Anschlag 9 anvulkanisiert, deren höchster Bogenabschnitt im Bereich einer durch die Rotationsachse der Aufnahmebuchse 8 in deren Ruhelage verlaufenden Linie liegt. Die außenliegenden Enden der oberen und unteren Federarme 5 und 6 sind jeweils zwischen den Anschlägen 9 im Bereich der Längsabschnitte 3′ und damit an den Eckbereichen des Aufnahmeteils 3 festgelegt. Dabei sind die unteren Federarme 6 kreisring­ förmig gestaltet und schließen dabei einen Zentriwinkel ϕ von etwa 220 Grad ein. Dabei gehen die unteren Federarme 6 im Bereich der Aufnahmebuchse 8 brückenartig ineinander über, so daß die Aufnahmebuchse 8 bei Längsverlagerungen in gegensätzlichen Richtungen - wie im folgenden er­ läutert wird - stets von den unteren Federarmen 6 ge­ tragen wird, die sich ihrerseits aufgrund der erläuterten Gestaltung in beiden Verlagerungsrichtungen gelenkartig mitverlagern.

Die Wärmeausdehnungen der Abgasanlage eines Personen­ kraftwagens betragen üblicherweise etwa 30 Millimeter. Damit diese Erstreckung in optimaler Weise ausgeglichen werden kann, wird das elastische Lager 1 derart über den Tragflansch 3′′ am Fahrzeugboden 2 befestigt, daß bei kalter Abgasanlage die Aufnahmebuchse 8 um etwa das halbe Maß (ca. 15 Millimeter) der gesamten Wärmeausdehnung der Abgasanlage aus ihrer Ruhelage in eine in Fig. 1 mit strichpunktierten Linien dargestellte "Kaltlage" a zu­ rückverlagert wird. Aus dieser kann sich somit die Auf­ nahmebuchse 8 bei maximaler Wärmeausdehnung der Abgas­ anlage bis in die ca. 30 Millimeter entfernte, ebenfalls mit strichpunktierten Linien dargestellte "Warmlage" b längsverlagern, wobei die oberen Federarme 5 in beiden gegensätzlichen Längsrichtungen mitverlagert werden und sie hierbei nur eine Führungsfunktion bei vorhandener Druckbeanspruchung erfüllen. Bei erkaltender Abgasanlage wird die Aufnahmebuchse 8 (und damit die oberen und unteren Federarme 5 und 6) über das mit der Abgasanlage in Verbindung stehende Befestigungselement aus der "Warmlage" b in die "Kaltlage" a zurückverlagert.

Das elastische Lager 1 ist in der im Ausführungsbeispiel erläuterten konstruktiven Ausführung für einen paarweisen Einbau, das heißt Anordnung an jeder Längsseite eines Schalldämpfers in Fahrzeuglängsrichtung, vorgesehen.

Natürlich kann auch nur ein einziges elastisches Lager 1 für eine Abgasanlage vorgesehen werden, wobei jedoch dar­ auf zu achten ist, daß am Tragflansch 3′′ und/oder am untenliegenden Querabschnitt 3′′′ des Aufnahmeteils 3 ein den oberen und unteren Federarmen 5 und 6 zugeordneter Anschlag vorzusehen ist.

Claims (7)

1. Elastisches Lager für eine Abgasanlage eines Kraft­ fahrzeugs, im wesentlichen bestehend aus einem am Fahrzeugaufbau befestigbaren Aufnahmeteil und einem inneren, in Ruhelage etwa mittig liegenden Lager­ teil, das von mindestens jeweils zwei oberen und unteren, aus gummielastischem Material bestehenden stegartigen Federarmen getragen ist und über eine Halterung mit der Abgasanlage in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Federarme (5) wellenförmig verlaufen und sich dabei mit den unteren Federarmen (6) etwa in Fahrzeuglängsrichtung (F) erstrecken.

2. Elastisches Lager nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Längserstreckung der oberen Feder­ arme (5) in Ruhelage des inneren Lagerteils (Aufnahmebuchse 8) etwa das Doppelte der gerad­ linigen Erstreckung (c) zwischen diesem und dem außenliegenden Ende der oberen Federarme beträgt.

3. Elastisches Lager nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die oberen Federarme (5) in Ruhelage des inneren Lagerteils (Aufnahmebuchse 8) jeweils einen voneinander abgewandten Bogenabschnitt auf­ weisen.

4. Elastisches Lager nach Anspruch 1, dessen inneres Lagerteil eine Aufnahmebuchse hat, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die aus Metall bestehende Aufnahme­ buchse (8) in den zwischen den oberen und unteren Federarmen (5, 6) liegenden Verbindungsabschnitt (7) einvulkanisiert ist.

5. Elastisches Lager nach Anspruch 1, wobei die außen­ liegenden Enden der oberen und unteren Federarme an den Eckbereichen des Aufnahmeteils liegen, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmeteil (3) etwa C-förmig gestaltet ist, wobei die oberen und unteren Federarme (5, 6) an den innenliegenden Wandungen der obenliegenden und untenliegenden Querabschnitte (Tragflansch 3′′ und unterer Querabschnitt 3′′′) an­ vulkanisiert sind und dabei einen Abstand (d) zur Rückwand (Längsabschnitt 3′) aufweisen, während der obenliegende Querabschnitt als ein am Fahrzeugaufbau (Fahrzeugboden 2) befestigbarer Tragflansch (3′′) ge­ staltet ist.

6. Elastisches Lager nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß am Tragflansch (3′′) innenseitig ein in Ruhelage der Aufnahmebuchse (8) dieser gegenüber­ liegender konvexer Anschlag (9) anvulkanisiert ist.

7. Elastisches Lager nach Anspruch 5, wobei die unteren Federarme im Bereich des inneren Lagerteils brücken­ artig ineinander übergehen, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Federarme (6) kreisringartig ge­ staltet sind und dabei einen Zentriwinkel (ϕ) von etwa 220 Grad einschließen sowie einen mittig am untenliegenden Querabschnitt (3′′′) des Aufnahmeteils (3) anvulkanisierten konvexen Anschlag (9) umgeben.