DE4417651C1 - Elastic mounting for vehicle exhaust gas system - Google Patents

Elastic mounting for vehicle exhaust gas system

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Abstract

The elastic mounting is eg. for the silencer in a vehicle exhaust system. The fastening points are formed as transversely stiff joint connections (20,22,24). The suspension element (18) is pivotable only in the longitudinal direction and is joined to the support structure (10) and to the exhaust system (12). The joint connections on the support structure and/or the exhaust system are made by bolts (32,34,36) aligned in the transverse direction and having stop flanges (38,40,42,44). The suspension element is slipped into position using its joint bushes (39,41,43).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elastischen Halterung einer Ab­ gasanlage einer Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a device for the elastic mounting of an Ab Gas system of an internal combustion engine in a motor vehicle, according to the Preamble of claim 1.

Eine derartige Vorrichtung zeigt der japanische Patentabstract 62-289428 (A), bei der das V-förmige elastische Aufhängungselement über zwei Befe­ stigungspunkte mit dem Unterboden des Kraftfahrzeuges verschraubt ist und über einen dritten Befestigungspunkt bzw. eine Gelenkverbindung mit der Abgasanlage verbunden ist. Die Gelenkverbindung ist durch einen in Längsrichtung des Kraftfahrzeuges verlaufenden Bolzen gebildet, auf den eine Gelenkbuchse des Aufhängungselementes aufgeschoben ist. Diese Vorrichtung ergibt eine relativ querstabile Aufhängung der Abgasanlage, jedoch können Längsverschiebungen über die unter der Aufhängelast ste­ hende Schiebeführung der Gelenkverbindung zu Verspannungen führen. Dabei ist zu berücksichtigen, daß bei relativ weit von der Brennkraftmaschine entfernt liegender Aufhängung diese Längsverschiebungen bis zu 25 mm betragen können und eine derartige Schiebeführung bei den bei Abgasanlagen auftretenden widrigen Betriebsbedingungen wie Korrosion, Verschmutzung, Temperaturänderungen, etc. problematisch ist.Such a device is shown in Japanese Patent Abstract 62-289428 (A) where the V-shaped elastic suspension member has two attachments Fixing points is screwed to the underbody of the motor vehicle and via a third attachment point or an articulated connection with the Exhaust system is connected. The articulation is through a Longitudinal direction of the motor vehicle formed bolt on the an articulated bushing of the suspension element is pushed on. These Device results in a relatively transverse stable suspension of the exhaust system, however, longitudinal displacements may be greater than that under the suspension load existing sliding guide of the joint connection lead to tension. It should be borne in mind that at relatively far from the internal combustion engine remote suspension, these longitudinal displacements up to 25 mm can be and such a sliding guide in the case of Adverse operating conditions such as corrosion, Pollution, temperature changes, etc. is problematic.

Durch die DE 41 25 680 A1 ist ferner eine Vorrichtung zur elastischen Halte­ rung einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine bekannt, bei der zwei im wesentlichen übereinander liegende Gelenkverbindungen mit Bolzen und Gelenkbuchsen vorgesehen sind. Soweit nicht anderweitige Maßnahmen vorgesehen sind, ist eine derartige Aufhängung relativ querweich, so daß Schüttelbewegungen der Abgasanlage möglich sind.DE 41 25 680 A1 also provides a device for elastic holding tion of an exhaust system of an internal combustion engine is known, in which two in essential superimposed joint connections with bolts and Joint bushings are provided. Unless otherwise are provided, such a suspension is relatively soft, so that Shaking movements of the exhaust system are possible.

Ferner zeigt die DE-PS 9 46 773 eine dreipunktförmige Aufhängung mittels eines oder mehrerer Gummiringe, jedoch ist kein Längenausgleich vorgesehen, so daß auch hier relativ hohe Verspannungen auftreten kön­ nen. Gelenkverbindungen im Sinne der vorliegenden Erfindung sind nicht vorhanden.Furthermore, DE-PS 9 46 773 shows a three-point suspension by means of one or more rubber rings, however there is no length compensation provided so that here too relatively high tension can occur  nen. Articulated connections in the sense of the present invention are not available.

Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend von der gattungsgemäßen Vorrich­ tung zur elastischen Halterung einer Abgasanlage eine verbesserte Vorrich­ tung vorzuschlagen, die neben der unvermindert querstabilen Halterung einen zuverlässigen verspannungsfreien Längenausgleich bei einer einfa­ chen Konstruktion und Montage der Vorrichtung ermöglicht.The object of the invention is based on the generic Vorrich device for elastic mounting of an exhaust system an improved Vorrich tion to propose, in addition to the undiminished transverse stable bracket a reliable tension-free length compensation in a simple Chen construction and assembly of the device allows.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den weiteren Patentansprüchen entnehmbar.This object is achieved with the characterizing features of claim 1 solved. Advantageous developments of the invention can be found in the further claims.

Erfindungsgemäß sind die Befestigungspunkte als quersteife Gelenkverbin­ dungen ausgebildet und ist das Aufhängungselement nur in Längsrichtung schwenkbar mit der Tragstruktur und mit der Abgasanlage verbunden. Damit können Längenänderung der Abgasanlage auch in größerem Ausmaß ver­ spannungsfrei ausgeglichen werden, wobei die querstabile Halterung un­ vermindert beibehalten bleibt. Da keine der Gelenkverbindungen in Form eines Schiebesitzes ausgeführt ist, ist deren Funktion auch bei widrigen Betriebsbedingungen gewährleistet.According to the invention, the fastening points are in the form of a transversely rigid joint trained and the suspension element is only in the longitudinal direction pivotally connected to the support structure and to the exhaust system. In order to can also change the length of the exhaust system to a greater extent be balanced without tension, the unstable bracket un remains reduced. Since none of the articulations are in shape a sliding seat is designed, its function is also in adverse Operating conditions guaranteed.

Bevorzugt können die Gelenkverbindungen - die auch als Kugelgelenke ausgebildet sein könnten - durch ortsfeste Bolzen gebildet sein, auf die in einfacher Weise Gelenkbuchsen des Aufhängungselementes aufgeschoben werden. Ein seitlicher Formschluß wird dabei durch entsprechende An­ schlagbunde an den Bolzen sichergestellt.Preferably, the articulated connections - which also act as ball joints could be formed - formed by stationary bolts on which in articulated bushes of the suspension element easily pushed become. A lateral form fit is thereby by appropriate An strikes on the bolts ensured.

Ferner können zwei eine Schwenkachse bildende Bolzen der Gelenkverbin­ dungen derart V-förmig geneigt angeordnet sein, daß die an der dritten Ge­ lenkachse wirkenden Abstützkräfte im wesentlichen senkrecht zu den Bol­ zenachsen wirken. Daraus resultiert eine besonders quersteife Abstützung der Abgasanlage relativ zur Tragstruktur des Kraftfahrzeuges, bei einer einfachen Gestaltung des Aufhängungselementes, und eine Verminderung der Reibung an den Gelenkverbindungen.Furthermore, two pins of the joint connection forming a pivot axis can be be so inclined V-shaped that the third Ge steering forces acting essentially perpendicular to the bolt act zen axes. This results in a particularly rigid support the exhaust system relative to the support structure of the motor vehicle, at a simple design of the suspension element, and a reduction the friction at the articulations.

In den meisten Anwendungsfällen wird man zwei Gelenkverbindungen an der Tragstruktur und die dritte darunter und dazwischen liegende Gelenk­ verbindung an der Abgasanlage vorsehen, weil dies eine schnellere Monta­ ge bzw. Demontage der Abgasanlage ermöglicht. Unter Berücksichtigung baulicher Gegebenheiten ist aber auch eine umgekehrte Anordnung des Aufhängungselementes mit den zwei Gelenkpunkten an der Abgasanlage möglich.In most applications you will have two articulated connections the supporting structure and the third joint below and in between Provide a connection to the exhaust system because this will make assembly faster  ge or disassembly of the exhaust system. Considering structural conditions is also a reverse arrangement of the Suspension element with the two pivot points on the exhaust system possible.

Die die Gelenkpunkte bildenden Bolzen können unmittelbar am Unterboden des Kraftfahrzeuges befestigt sein. Bevorzugt wird jedoch vorgeschlagen, die Bolzen an einer Konsole anzuordnen, die ggf. verstellbar am Unterboden bzw. an der Tragstruktur anschraubbar ist. Damit ist unter Berücksichtigung unvermeidbarer Toleranzen eine verspannungsfreie Halterung der Abgasan­ lage über ein oder mehrere der beschriebenen Aufhängungselemente er­ zielt.The bolts forming the hinge points can be directly on the sub-floor be attached to the motor vehicle. However, it is preferably proposed that arrange the bolts on a bracket, which can be adjusted on the underbody or screwed to the support structure. This is taking into account unavoidable tolerances a tension-free mounting of the exhaust gas was over one or more of the suspension elements described aims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden mit weiteren Einzel­ heiten näher erläutert. Die schematische Zeichnung zeigt in An embodiment of the invention is in the following with further details explained in more detail. The schematic drawing shows in  

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschi­ ne in einem Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zur elastischen Halterung eines Schalldämpfers über ein V-förmiges Aufhängungs­ element; und Figure 1 shows a cross section through an exhaust system of an internal combustion engine ne in a motor vehicle with a device for the elastic mounting of a silencer via a V-shaped suspension element. and

Fig. 2 eine Seitenansicht in Richtung des Pfeiles X auf das Aufhängungs­ element. Fig. 2 is a side view in the direction of arrow X on the suspension element.

Die Fig. 1 zeigt einen Abschnitt einer Tragstruktur bzw. eines Unterbodens 10 eines Kraftfahrzeuges, unter dem im wesentlichen in Längsrichtung des Kraftfahrzeuges verlaufend eine Abgasanlage 12 herkömmlicher Bauart mit einem Abgasrohr 14 und einem Schalldämpfer 16 angeordnet ist. Fig. 1 shows a portion of a support structure or a sub-floor 10 of a motor vehicle, essentially in the longitudinal direction of the motor vehicle, an exhaust system 12 is disposed a conventional type with an exhaust pipe 14 and a muffler 16 extending under the.

Zur elastischen Halterung der Abgasanlage bzw. des Schalldämpfers 16 ist ein V-förmiges Aufhängungselement 18 aus elastischem Material (Gummi) vorgesehen, welches quer zur in Längsrichtung verlaufenden Abgasanlage 12 angeordnet über drei Gelenkverbindungen 20, 22, 24 mit dem Unterboden 10 bzw. der Abgasanlage 12 verbunden ist. Die Gelenkpunkte 26, 28, 30 bil­ den dabei die Ecken eines Dreieckes mit nach unten liegender Spitze.For the elastic mounting of the exhaust system or the silencer 16 , a V-shaped suspension element 18 made of elastic material (rubber) is provided, which is arranged transversely to the longitudinally extending exhaust system 12 via three articulated connections 20 , 22 , 24 with the underbody 10 or the exhaust system 12 is connected. The hinge points 26 , 28 , 30 bil the corners of a triangle with the tip down.

Die Gelenkverbindungen 20, 22, 24 sind gebildet durch zylindrische Bolzen 32, 34, 36 in Verbindung mit den korrespondierenden Anschlußöffnungen 39, 41, 43 im Aufhängungselement 18. Die Bolzen 32, 34, 36 sind mit An­ schlagbunden 38, 40, 42, 44 versehen, die das aufgesteckte Aufhängungs­ element 18 in Bolzenlängsrichtung formschlüssig halten.The articulated connections 20 , 22 , 24 are formed by cylindrical bolts 32 , 34 , 36 in connection with the corresponding connection openings 39 , 41 , 43 in the suspension element 18 . The bolts 32 , 34 , 36 are provided with impact bindings 38 , 40 , 42 , 44 , which hold the attached suspension element 18 in the longitudinal direction of the bolt in a form-fitting manner.

Die oberen, eine ideelle Schwenkachse 46 bildenden Gelenkverbindungen 22, 24 bzw. die korrespondierenden Bolzen 34, 36 sind an einer Konsole 48 angeordnet, die mittels nicht dargestellter Schrauben an den Unterboden 10 anschraubbar ist. Dabei sind die Durchgangslöcher für die Schraubverbin­ dung in der Konsole 48 größer ausgebildet als die Schraubendurchmesser, um eine Verschiebung der Konsole 48 relativ zum Unterboden 10 und dem­ entsprechend eine Einstellung des Aufhängungselementes 18 zur Lage der Abgasanlage 12 zu ermöglichen.The upper articulated connections 22 , 24 forming an ideal pivot axis 46 and the corresponding bolts 34, 36 are arranged on a bracket 48 which can be screwed onto the underbody 10 by means of screws (not shown). The through holes for the screw connection in the bracket 48 are larger than the screw diameter in order to enable the bracket 48 to be displaced relative to the underbody 10 and accordingly to adjust the suspension element 18 to the position of the exhaust system 12 .

Der Bolzen 32 der unteren, zwischen den oberen Gelenkverbindungen 22, 24 liegenden Gelenkverbindung 20 ist an dem Schalldämpfer ange­ schweißt, wobei die Bolzenmittelachse 50 parallel zur ideellen Schwenk­ achse 46 der oberen Gelenkpunkte 28, 30 liegt.The bolt 32 of the lower, between the upper articulations 22 , 24 articulated connection 20 is welded to the muffler, the central axis 50 of the bolt being parallel to the ideal pivot axis 46 of the upper articulation points 28 , 30 .

Die Bolzen 34, 36 an der Konsole 48 sind derart V-förmig geneigt befestigt, daß die von der Abgasanlage 12 ausgeübten Last- und Stützkräfte im we­ sentlichen senkrecht zu den Bolzenmittelachsen der Bolzen 34, 36 wirken (vgl. eingezeichnete Kraftpfeile), wodurch die Quersteifigkeit der Aufhän­ gungselemente 18 in einfacher Weise erhöht und die stirnseitige Reibung zwischen den Gelenkverbindungen und der Konsole vermindert ist (kein Zusammenzieheffekt).The bolts 34 , 36 on the bracket 48 are inclined in a V-shape such that the load and support forces exerted by the exhaust system 12 act substantially perpendicular to the bolt center axes of the bolts 34 , 36 (cf. Transverse stiffness of the suspension elements 18 increased in a simple manner and the frontal friction between the articulations and the console is reduced (no contraction effect).

Tatsächlich ist die Neigung der Bolzen 34, 36 jedoch so gewählt, daß dar­ überhinaus (s. Kräfteparallelogramm am Bolzen 34) eine Kraftkomponente (Pfeil 52) resultiert, die die nach oben ragenden Arme 54, 56 des Aufhän­ gungselementes 18 nach innen, deren konsolenseitigen Anschlägen zu leicht belastet. Dadurch ist sichergestellt, daß bei starken Lastschwankun­ gen in vertikaler Richtung kein unbeabsichtigtes "Abziehen" der Arme 54, 56 des Aufhängungselementes 18 von den Bolzen 34, 36 erfolgt.In fact, the inclination of the bolts 34 , 36 is chosen such that, in addition (see. Force parallelogram on the bolt 34 ) results in a force component (arrow 52 ), the upwardly projecting arms 54 , 56 of the suspension element 18 inwardly, the console side of which Attacks too lightly loaded. This ensures that in the event of strong load fluctuations in the vertical direction there is no unintentional "pulling off" of the arms 54 , 56 of the suspension element 18 from the bolts 34 , 36 .

Wie insbesondere die Fig. 2 verdeutlicht, ist das Aufhängungselement 18 über die ideale Schwenkachse 46 schaukelförmig an der Konsole 48 bzw. dem Unterboden 10 oder der Tragstruktur des Kraftfahrzeuges angelenkt und kann somit aufgrund der parallelen Schwenkachse 50 an dem unteren Gelenkpunkt 20 spannungsfrei Längenänderungen der Abgasanlage 12 ausgleichen. Andererseits werden in Querrichtung wirkende Kräfte bzw. Seitenkräfte durch die V-förmige Abstützung über das Aufhängungselement 18 stabil aufgenommen, so daß die Abgasanlage 12 keine unerwünschten und instabilen Seitenbewegungen ausführen kann.As is particularly clear in FIG. 2, the suspension element 18 is articulated in a swinging manner on the bracket 48 or the underbody 10 or the support structure of the motor vehicle via the ideal pivot axis 46 and can therefore tension-free length changes of the exhaust system due to the parallel pivot axis 50 at the lower pivot point 20 Compensate for 12 . On the other hand, forces acting in the transverse direction or lateral forces are stably absorbed by the V-shaped support via the suspension element 18 , so that the exhaust system 12 can not carry out any undesirable and unstable lateral movements.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur elastischen Halterung einer Abgasanlage einer Brenn­ kraftmaschine in einem Kraftfahrzeug, mit einem V-förmig ausgebildeten Aufhängungselement aus gummielastischem Material, das über drei Be­ festigungspunkte mit der Tragstruktur des Kraftfahrzeuges und der Ab­ gasanlage verbunden ist, wobei die Befestigungspunkte dreieckförmig positioniert sind und im wesentlichen in einer senkrechten Querebene liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungspunkte als quer­ steife Gelenkverbindungen (20, 22, 24) ausgebildet sind und das Aufhän­ gungselement (18) nur in Längsrichtung schwenkbar mit der Tragstruktur (10) und mit der Abgasanlage (12) verbunden ist.1. Device for the elastic mounting of an exhaust system of an internal combustion engine in a motor vehicle, with a V-shaped suspension element made of rubber-elastic material, which is connected to the supporting structure of the motor vehicle and the gas system from three fastening points, the fastening points being positioned triangularly and essentially lie in a vertical transverse plane, characterized in that the fastening points are designed as transversely rigid articulated connections ( 20 , 22 , 24 ) and the suspension element ( 18 ) can only be pivoted in the longitudinal direction with the support structure ( 10 ) and with the exhaust system ( 12 ) connected is. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenk­ verbindungen (20, 22, 24) an der Tragstruktur (10) und/oder an der Ab­ gasanlage (12) durch in der Querebene ausgerichtete Bolzen (32, 34, 36) mit Anschlagbunden (38, 40, 42, 44) gebildet sind, auf die das Aufhän­ gungselement (18) mit seinen Gelenkbuchsen (39, 41, 43) aufgesteckt ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the articulated connections ( 20 , 22 , 24 ) on the support structure ( 10 ) and / or on the gas system ( 12 ) by aligned in the transverse plane bolts ( 32 , 34 , 36 ) with stop collars ( 38 , 40 , 42 , 44 ) are formed, on which the suspension element ( 18 ) with its hinge bushings ( 39 , 41 , 43 ) is attached. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei eine Schwenkachse (46) bildende Bolzen (34, 36) der Gelenkver­ bindungen (22, 24) derart V-förmig geneigt angeordnet sind, daß die an der dritten Gelenkverbindung (20) wirkenden Last- und Stützkräfte im wesentlichen senkrecht zu den Bolzenachsen wirken.3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that two a pivot axis ( 46 ) forming bolts ( 34 , 36 ) of the articulated connections ( 22 , 24 ) are arranged inclined in a V-shape such that the at the third articulation ( 20 ) acting load and support forces act essentially perpendicular to the pin axes. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Gelenkverbindungen (22, 24) an der Tragstruktur (10) und eine dar­ unter und dazwischen liegende Gelenkverbindung (20) an der Abgasan­ lage (12) angeordnet ist.4. Device according to claims 1-3, characterized in that two articulated connections ( 22 , 24 ) on the support structure ( 10 ) and one below and in between articulated connection ( 20 ) on the exhaust system ( 12 ) is arranged. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die tragstrukturseitigen Bolzen (34, 36) an einer Konsole (48) angeordnet sind, die mit dem Unterboden (10) des Kraftfahrzeuges verschraubbar ist.5. Device according to claims 1-4, characterized in that the supporting structure-side bolts ( 34 , 36 ) are arranged on a bracket ( 48 ) which can be screwed to the underbody ( 10 ) of the motor vehicle. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsole (48) insbesondere in Querrichtung über die Schraubverbindungen ein­ stellbar ausgebildet ist.6. The device according to claim 5, characterized in that the console ( 48 ) is designed to be adjustable, in particular in the transverse direction via the screw connections.
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