DE69900932T2

DE69900932T2 - Verbindungsvorrichtung der Aufhängung von Kraftfahrzeugauspuffanlagen

Info

Publication number: DE69900932T2
Application number: DE69900932T
Authority: DE
Inventors: Ivan Chapelier
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 1998-08-13
Filing date: 1999-08-04
Publication date: 2002-11-07
Anticipated expiration: 2019-08-05
Also published as: FR2782343A1; FR2782343B1; DE69900932D1; EP0979930A1; ATE213808T1; EP0979930B1

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Verbindungsvorrichtung für die Aufhängung einer Auspuffleitung unter dem Boden eines Kraftfahrzeugs.
Verbindungsvorrichtungen für die Aufhängung einer Auspuffleitung haben zwei Hauptfunktionen, die darin bestehen, einerseits die Positionierung der Auspuffleitung unter dem Fahrzeug mit maximal zulässigen Versetzungen, die jede Berührung mit der Umgebung vermeiden müssen, zu gewährleisten, und andererseits die dynamischen Versetzungen der Auspuffleitung in eine auf den Fahrzeugaufbau aufgebrachte Kraft überzuführen.
Bislang verwendete Verbindungsvorrichtungen setzen sich aus Elementen aus elastomerem Material, die mehr oder weniger komplexe Formen haben, zusammen.
Beispielsweise ist aus FR-A-2 755 469 eine Verbindungsvorrichtung bekannt, welche eine mit der Fahrzeugkarosserie verbundene obere Bewehrung, eine mit der Auspuffleitung verbundene untere Bewehrung und zwei diese Bewehrungen verbindende elastische Ringe aufweist. Diese Ringe sind gekreuzt und weisen jeweils einen Ring mit hohem Elastizitätsmodul auf und sind aneinander an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen befestigt.
Diese Art von Verbindungsvorrichtung ist komplex herzustellen und weist eine verhältnismäßig große dynamische Steifigkeit unabhängig von der Betriebsfrequenz auf.
Ferner haben die meisten der bislang verwendeten Verbindungsvorrichtungen die geringste Steifigkeit bei einer Vorbelastung null und werden mit zunehmender Vorbelastung steifer.
US 23089691 beschreibt eine Verbindungsvorrichtung für die Aufhängung einer Auspuffleitung, die aus einer inneren Masse, welche von einer schleifenförmigen Bewehrung eingefasst ist, aufgebaut ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden, indem eine einfach herzustellende Verbindungsvorrichtung vorgeschlagen wird, welche eine Optimierung des Filterbereichs in Abhängigkeit von der von dieser Verbindungsvorrichtung getragenen mittleren statischen Last gestattet.
Gegenstand der Erfindung ist also eine Verbindungsvorrichtung für die Aufhängung einer Auspuffleitung unter dem Boden eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Metallbewehrung in Form eines offenen Rings und zwei Innenmassen aus Elastomermaterial, die beiderseits der Öffnung des Rings angeordnet und zwischen der offenen Wand und der gegenüberliegenden geschlossenen Wand der Bewehrung befestigt sind, aufweist, wobei die eine der Massen mit dem Boden durch eine Verbindungseinrichtung und die andere der Massen mit der Auspuffleitung durch eine Verbindungseinrichtung verbunden ist.
Gemäß weiterer Merkmale der Erfindung
- weisen die Massen aus Elastomermaterial jeweils auf ihren freien Flächen einen vorspringenden Teil auf, wobei die einander gegenüberstehenden vorspringenden Teile der Massen unter einem bestimmten Druck gegeneinander in Anlage sind,
- ist der Berührdruck zwischen dem vorspringenden Teil der Massen durch Vergrößerung oder Verminderung der Breite der Öffnung der Bewehrung einstellbar,
- weist jede Masse eine axiale Öffnung für den Durchtritt der entsprechenden Verbindungseinrichtung auf,
- weist der die Bewehrung bildende Ring einen Querschnitt in Form eines Vierecks auf, bei welchem eine seiner Seiten die Öffnung aufweist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich beim Lesen der nun folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, auf welchen
- Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer Verbindungsvorrichtung gemäß der Erfindung ist,
- Fig. 2 eine Querschnittsansicht der Verbindungsvorrichtung gemäß der Erfindung ist,
- Fig. 3 eine Kurve ist, welche die ideale, dynamische Steifigkeit in Abhängigkeit von der auf die Verbindungsvorrichtung aufgebrachten Vorlast zeigt.
In Fig. 1 sind schematisch ein Boden 1 eines Kraftfahrzeugs und ein Teil einer Auspuffleitung 2 gezeigt, die in regelmäßigen Abständen mit dem Boden 1 über Verbindungsvorrichtungen gemäß der Erfindung, bezeichnet mit dem allgemeinen Bezugszeichen 10, verbunden sind.
Diese Verbindungsvorrichtung 10 für die Aufhängung der Auspuffleitung 2 unter dem Boden 1 weist eine Metallbewehrung 11 in Form eines offenen Rings und zwei Innenmassen aus Elastomermaterial, 20 bzw. 30, auf.
In dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel weist der die Metallbewehrung 11 bildende Ring einen Querschnitt in Form eines Vierecks auf, dessen eine Seite eine Öffnung 12 aufweist.
Diese Bewehrung 11 kann auch jede andere einen offenen Ring bestimmende Form haben.
Die Massen 20 und 30 aus Elastomermaterial sind beiderseits der Öffnung 12 angeordnet und zwischen der offenen Wand 11a und der gegenüberliegenden geschlossenen Wand 11b der Bewehrung 11 befestigt.
Die Masse 20 aus Elastomermaterial weist auf jeder ihrer freien Seiten einen vorspringenden Abschnitt 21 bzw. 22 auf, wobei der vorspringende Abschnitt 22 gegen die Masse 30 aus Elastomermaterial gerichtet ist. Die vorspringenden Abschnitte 21 und 22 erstrecken sich über die gesamte Länge der Masse 20 oder auch nicht.
Ebenso weist die Masse 30 aus Elastomermaterial auf jeder ihrer freien Flächen einen vorspringenden Abschnitt 31 bzw. 32 auf, der sich über die gesamte Länge der Masse 30 erstreckt oder auch nicht.
Die vorspringenden Abschnitte 22 und 31 der Massen 20 und 30 liegen gegeneinander unter einem bestimmten Druck an, wie später noch zu sehen sein wird.
Die Masse 20 aus Elastomermaterial weist eine axiale Öffnung 23 für den Durchtritt einer Verbindungsvorrichtung auf, die beispielsweise durch einen Haken 3 gebildet ist, dessen eines Ende am Boden 1 beispielsweise durch Schweißen befestigt ist und dessen anderes Ende in der Öffnung 23 der Masse 20 angeordnet ist.
Die Masse 30 aus Elastomermaterial weist ebenfalls eine axiale Öffnung 33 für den Durchtritt einer Verbindungsvorrichtung auf, die beispielsweise durch einen Haken 4 gebildet ist, dessen eines Ende an der Auspuffleitung 2 beispielsweise durch Schweißen befestigt ist und dessen anderes Ende in der Öffnung 33 der Masse 30 angeordnet ist.
Indem man klug Verbindungsvorrichtungen 10 anordnet, wird also die Auspuffleitung 2 am Fahrzeugboden so aufgehängt, dass die Positionierung dieser Leitung 2 unter dem Fahrzeug mit maximal zulässigen Versetzungen, die eine Berührung mit der Umgebung vermeiden, und unter Umwandlung der dynamischen Versetzungen dieser Auspuffleitung 2 in auf den Fahrzeugaufbau aufgebrachte Kräfte gewährleistet ist.
Das Ziel einer guten Verbindungsvorrichtung ist es, eine geringe Steifigkeit über ein großes Frequenzband hinweg zu haben und dabei die Hin- und Herbewegungen der Auspuffleitung zu begrenzen.
Man kann also eine Kurve definieren, welche die ideale dynamische Steifigkeit in Abhängigkeit von der Vorlast, wie in Fig. 3 angegeben, darstellt.
Auf der Kurve bestimmt das Zeichen A die geringe dynamische Steifigkeit, zentriert auf die nominelle Vorlast, die die Verbindungsvorrichtung aushalten wird, und die Zeichen B und C bestimmen die Versteifung bei exzeptionellen Versetzungen zur Begrenzung des Wegs der Auspuffleitung.
Mit der Verbindungsvorrichtung 10 gemäß der Erfindung wird die Begrenzung der maximalen Hin- und Herbewegung durch die Metallbewehrung verwirklicht und die konstante Steifigkeit zwischen den Zeichen D und E (Fig. 3) stellt sich durch die Schersteifigkeit der Massen. 20 und 30 aus Elastomermaterial ein.
Bei einem größeren Zug treten die vorspringenden Abschnitte 21 und 32 der Massen 20 und 30 mit der Bewehrung 11 in Berührung, was zu einer Versteifung führt (Zeichen C, Fig. 3).
Die Begrenzung der Hin- und Herbewegung in Kompression erhält man, wenn sich die vorspringenden Abschnitte 22 und 31 der Massen 20 und 30 berühren (Marke B, Fig. 3).
Die Positionierung des Angreifanschlags in Zug (Zeichen E, Fig. 3), stellt sich durch den Raum zwischen der Bewehrung 11 und den vorspringenden Abschnitten 21 und 32 der Massen 20 und 30 ein.
Die Positionierung des Angreifanschlags in Kompression (Zeichen D, Fig. 3) stellt sich durch den Berührdruck zwischen den vorspringenden Abschnitten 22 und 31 der Massen 20 und 30 ein.
Die Reliefabschnitte 22 und 31 müssen dabei bereits ohne Vorlast mit einer bestimmten Kraft in Berührung sein.
Diese Einstellung wird gewonnen, indem man die Massen 20 und 30 aus Elastomermaterial in die teilweise offene Bewehrung 11 einformt und diese Bewehrung 11 dann durch plastische Verformung des die Bewehrung bildenden Metalls richtet.
Auf diese Weise ist es möglich, eine Restkompressionsspannung zwischen den vorspringenden Abschnitten 22 und 31 der Massen 20 und 30 zu erzielen, und durch Einstellung dieser Wechselwirkung, d. h. durch Einstellung der Breite der Öffnung 12 der Bewehrung 11 ist es möglich, den Angreifanschlag in Kompression (Zeichen D, Fig. 3) der Verbindungsvorrichtung 10 zu positionieren.
Diese Einstellung ermöglicht eine Optimierung des Filterbereichs in Abhängigkeit von der mittleren statischen Last, der von Verbindungsvorrichtung 18 getragen wird, und die äußere Bewehrung 11 bildet eine Filtermasse.
Einer der Vorteile der Verbindungsvorrichtung gemäß der Erfindung besteht in der Tatsache, dass die dynamische Steifigkeit durch eine Resonanz geht und gegen 0 tendiert, wenn sich die Frequenz erhöht, was die Gewinnung einer ausgezeichneten Filterung bei mittleren und hohen Frequenzen ermöglicht.
Schließlich ist die Verbindungsvorrichtung gemäß der Erfindung einfach herzustellen und gestattet eine Optimierung des Filterbereichs in Abhängigkeit von der mittleren statischen Last, die von der Verbindungsvorrichtung getragen wird.

Claims

1. Verbindungsvorrichtung für die Aufhängung einer Auspuffleitung (2) unter dem Boden (1) eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Metallbewehrung (11) in Form eines offenen Rings und zwei Innenmassen (20; 30) aus Elastomermaterial, die beiderseits der Öffnung (12) des Rings angeordnet und zwischen der offenen Wand (11a) und der gegenüberliegenden geschlossenen Wand (11b) der Bewehrung (11) befestigt sind, aufweist, wobei die eine (20) der Massen mit dem Boden (1) durch eine Verbindungseinrichtung (3) und die andere (30) der Massen mit der Auspuffleitung (2) durch eine Verbindungseinrichtung (4) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennezeichnet, daß die Massen (20; 30) aus Elastomermaterial jeweils auf ihren freien Flächen einen vorspringenden Teil (21, 22; 31, 32) aufweisen, wobei die einander gegenüberstehenden vorspringenden Teile (22; 31) der Massen (20; 30) unter einem bestimmten Druck gegeneinander in Anlage sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Berührdruck zwischen den vorspringenden Teilen (22; 31) der Massen (20; 30) durch Vergrößerung oder Verminderung der Breite der Öffnung (12) der Bewehrung (11) einstellbar ist.

4. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Masse (20; 30) eine axiale Öffnung (23; 33) für den Durchtritt der entsprechenden Verbindungseinrichtung (3; 4) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Bewehrung (11) bildende Ring einen Querschnitt in Form eines Vierecks aufweist, bei welchem eine seiner Seiten die Öffnung (12) aufweist.