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TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufhängung einer Abgasanlage an einem Fahrzeugboden eines KFZ mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1.
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Auch wenn in den Patentansprüchen der Fahrzeugboden des KFZ, an dem der Anlagebereich zur ortsfesten Anlage und Befestigung vorgesehen ist, und das elastische Lager, zu dessen pendelnden Abstützung der Schwenklagerbolzen vorgesehen ist und das seinerseits zur Abstützung der Abgasanlage dient, angesprochen sind, so handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausschließlich um die Schnittstelle zwischen dem Fahrzeugboden und dem elastischen Lager, die sich von dem Anlagebereich bis zu dem Schwenklagerbolzen erstreckt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann aber ohne weiteres mit einem elastischen Lager zu einer Baugruppe zusammengefasst sein, die als Ganzes an den Fahrzeugboden des KFZ montiert wird.
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Für Vorrichtungen, wie sie Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind, und die zur Montage von so genannten Pendellagern am Fahrzeugboden eines KFZ dienen, wird auch die Bezeichnung Montagekonsole verwendet.
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STAND DER TECHNIK
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Herkömmliche Montagekonsolen sind geschweißte Metallkonstruktionen oder Formkörper aus Leichtmetalldruckguss. Derartige Vorrichtungen sind relativ kostspielig, insbesondere wenn sie aufgrund ihrer Legierung einen Korrosionsschutz bereitstellen sollen. Geschweißte Metallkonstruktionen sind überdies recht schwer.
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Aus der
DE 20 2007 009 071 U1 ist ein steifer Träger für eine elastische Aufhängung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 bekannt. Dieser steife Träger ist für eine elastische Aufhängung zum Tragen einer Abgasanlage eines KFZ vorgesehen und umfasst eine Flanschbasis zum Anbringen des steifen Trägers an ein Karosserieteil, einen sich von der Flanschbasis weg erstreckenden Haltearm und einen an dem Haltearm fest angeordneten Haltestift zum Anbinden einer elastischen Schlaufe, die mit der Abgasanlage zu verbinden ist. Dabei sind die Flanschbasis, der Haltearm und der Haltestift aus einem Kunststoffstück, vorzugsweise aus einem Polyamidstück oder einem Duroplastteil gefertigt, insbesondere spritzgegossen. Durch die Ausbildung des Trägers aus Kunststoff, dem Glasfasern zugesetzt sein können, soll eine kostengünstigere und leichtere Herstellung erreicht und der Korrosionsschutz verbessert werden. In der konkreten Ausgestaltung des bekannten steifen Trägers erstreckt sich der Haltestift parallel zu einer Anlagefläche der Flanschbasis an dem Karosserieteil und liegt dabei in der Haupterstreckungsrichtung dieser Anlagefläche etwa mittig unterhalb der Anlagefläche. Damit der massiv aus Kunststoff ausgebildete Haltestift noch in der Spritzgussform aushärtet, weist er an seiner der Anlagefläche abgekehrten Unterseite einen großflächigen Rücksprung seiner ansonsten zylindermantelförmigen Oberfläche auf. An den Rändern dieses Rücksprungs sind Beschädigungen der anliegenden elastischen Schlaufe unter dynamischen Beanspruchungen nicht auszuschließen. Darüber hinaus ist die Gleitflächenpaarung zwischen einem Elastomerwerkstoff der elastischen Schlaufe und dem Kunststoffs des Haltestifts ungünstig.
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AUFGABE DER ERFINDUNG
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 aufzuzeigen, die weiterhin kostengünstig und leicht herstellbar ist und keine Korrosionsprobleme aufweist, aber zusätzlich die Nachteile des Stands der Technik gemäß der
DE 20 2007 009 071 U1 beseitigt.
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LÖSUNG
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der neuen Vorrichtung sind in den abhängigen Patentansprüchen 2–6 definiert.
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Bei der neuen Vorrichtung sind der Anlagebereich und der Kopf des Schwenklagerbolzens aus Kunststoff formgespritzt, aber der Schwenklagerbolzen weist eine Metallhülse auf, an der das elastische Lager anliegt. D. h., die Kontaktfläche zwischen dem Schwenklagerbolzen und dem elastischen Lager wird von der Metallhülse ausgebildet, die sich daher vorzugsweise über den gesamten zylindrischen Bereich des Schwenklagerbolzens hinweg erstreckt. Die Metallhülse definiert eine exakt zylindermantelförmige Anlagefläche für das elastische Lager, oder auch eine andere Form der Anlagefläche, und zwar über den gesamten Umfang des Schwenklagerbolzens einschließlich seiner Unterseite. Zudem sorgt die Metallhülse für eine vorteilhafte Gleitflächenpaarung zwischen einem Metall und dem Elastomerwerkstoff des elastischen Lagers. Hinzu kommt, dass die Metallhülse die Formstabilität des Schwenklagerbolzens mit nur sehr geringer metallischer Masse sicherstellt. Korrosionsprobleme sind aufgrund der Metallhülse selbst dann nicht zu erwarten, wenn sie nicht aus vollständig korrosionsfestem Metall ausgebildet ist, weil sie von dem Elastomerwerkstoff des elastischen Lagers umschlossen und auf diese Weise abgedichtet ist und weil dabei auch eine regelmäßige Relativbewegung des elastischen Lagers relativ zu dem Schwenklagerbolzen erfolgt. Bei der neuen Vorrichtung ist es aber auch völlig problemlos und mit keinen signifikanten zusätzlichen Kosten verbunden, die Metallhülse aus einem korrosionsfesten Metall auszubilden.
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Das gilt, obwohl die Metallhülse an ihrem sich in den Kopf des Schwenklagerbolzens erstreckenden Ende und/oder an ihrem dem Kopf des Schwenklagerbolzens gegenüberliegenden Ende einen Verankerungsbereich aufweist, mit dem sie in dem angrenzenden Kunststoff der Vorrichtung formschlüssig verankert ist. Dazu weist die Metallhülse in jedem Verankerungsbereich mit Kunststoff ausgefüllt Durchbrechungen auf. Diese Durchbrechungen sind randgeschlossen. In dem Verankerungsbereich an ihrem dem Kopf des Schwenklagerbolzens gegenüberliegenden Ende kann die Metallhülse zudem einen Radialbund aufweisen, über den die Ausrichtung des Schwenklagerbolzens gegenüber der restlichen Vorrichtung stabilisiert ist. Dieser Radialbund kann sich auch nur über einen Teil des Umfangs des Schwenklagerbolzens erstrecken. Trotz der Metallhülse der neuen Vorrichtung können der Kunststoff des Anlagebereichs und der Kunststoff des Kopfs des Schwenklagerbolzens Bereiche eines geschlossenen, d. h. in einem Herstellungsschritt zusammenhängend ausgeformten Formkörpers sein. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn der Kopf des Schwenklagerbolzens durch die Metallhülse hindurch aus dem Kunststoff formgespritzt ist, so dass im Bereich des Kopfs des Schwenklagerbolzens kein zusätzlicher Anguss für den Kunststoff vorgesehen ist. Das Formspritzen des Kopfs des Schwenklagerbolzens aus Kunststoff durch die Metallhülse hindurch ist nicht nur ein reines Herstellungsmerkmal der neuen Vorrichtung, sondern an der Vorrichtung selbst ersichtlich.
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Der Kunststoff der neuen Vorrichtung kann grundsätzlich ein hochfester, z. B. Verstärkungsfasern aufweisender Kunststoff sein. In bevorzugten Ausführungsformen der Vorrichtung wird auf sehr hochwertige und entsprechend kostspielige Kunststoffe verzichtet und stattdessen bei Bedarf auf zusätzliche Verstärkungseinlagen aus Metall neben der Metallhülse des Schwenklagerbolzens zurückgegriffen.
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In einer bevorzugten konkreten Ausführungsform der neuen Vorrichtung verläuft der Schwenklagerbolzen parallel zu dem Anlagebereich, wobei der Schwenklagerbolzen in Querrichtung lateral versetzt neben dem Anlagebereich angeordnet ist. Der Anlagebereich bzw. der ihn ausbildende Teil der Vorrichtung beansprucht so keine Bauhöhe über dem Schwenklagerbolzen, und er ist von seiner Unterseite her neben dem Schwenklagerbolzen frei zugänglich, um beispielsweise Befestigungsschrauben oder andere Befestigungselemente zur Befestigung der Vorrichtung an dem Fahrzeugboden des KFZ zu betätigen.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Weitere Merkmale sind den Zeichnungen – insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung – zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.
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KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in den Figuren dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels weiter erläutert und beschrieben.
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1 ist eine Ansicht von unten auf die neue Vorrichtung zur Aufhängung einer Abgasanlage an einem Fahrzeugboden eines KFZ:
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2 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß 1 mit Blickrichtung quer zu deren Schwenklagerbolzen.
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3 ist eine Ansicht von oben auf die Vorrichtung gemäß den 1 und 2.
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4 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß den 1 bis 3 mit Blickrichtung längs des hier verdeckten Schwenklagerbolzens.
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5 ist eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung gemäß den 1 bis 4.
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6 ist ein Schnitt längs der Schnittlinie A-A in 1.
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7 ist ein Schnitt längs der Schnittlinie B-B in 1 und
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8 ist ein Schnitt längs der Schnittlinie C-C in 1.
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FIGURENBESCHREIBUNG
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Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung 1 weist einen Schwenklagerbolzen 2 zur pendelnden Abstützung eines hier nicht dargestellten elastischen Lagers auf, das seinerseits eine ebenfalls nicht dargestellte Abgasanlage abstützt. Die Vorrichtung 1 ist zur ortsfesten Anbringung an einem hier ebenfalls nicht dargestellten Fahrzeugboden eines KFZ vorgesehen und weist einen Anlagebereich 3 zur Anlage an diesen Fahrzeugboden auf. In dem Anlagebereich 3 steht ein Zentrierbolzen 4 hoch, und es sind Befestigungslöcher 5 und 6 für den Durchtritt von Befestigungselementen, insbesondere Befestigungsschrauben vorgesehen. An den Teil der Vorrichtung, der den Anlagebereich 3 ausbildet, schließt sich unter einem rechten Winkel ein Bereich 7 der Vorrichtung 1 an. Die orthogonale Ausrichtung des Bereichs 7 zu dem Anlagebereich 3 wird durch zwei Verstrebungen 8 und 9 stabilisiert. An den im Wesentlichen plattenförmigen Bereich 7 ist der Schwenklagerbolzen 2 angesetzt. Der Schwenklagerbolzen 2 verläuft mit seiner Achse 10 normal zu dem Bereich 7 und dabei parallel zu dem Anlagebereich 3, ist aber lateral dazu versetzt, wie insbesondere aus den 1 und 3 deutlich wird. Die Befestigungslöcher 5 und 6 sind so neben dem Schwenklagerbolzen 2 frei zugänglich. Die Vorrichtung 1 besteht bis auf eine Metallhülse 11 aus einem geschlossenen Formkörper 12 aus Kunststoff 13. Der Kunststoff 13 bildet so sowohl den Anlagebereich 3 als auch den Bereich 7 als auch einen Kopf 14 des Schwenklagerbolzens 2 aus. Dabei ist der Anteil des Kunststoffs 13, der den Kopf 14 ausbildet, im über das Lumen der Metallhülse 11 mit dem restlichen Kunststoff 13 verbunden, siehe 6. In den Bereichen 3 und 7 bildet der Kunststoff sich kreuzende Verstärkungsrippen 15 aus, um eine gewünschte Formstabilität der Vorrichtung 1 mit möglichst wenig Kunststoff 13 zu erreichen. Die Metallhülse 11 weist an ihren beiden Enden Verankerungsbereiche 16 auf, in denen sie mit randgeschlossenen Durchbrechungen 17 versehen ist, durch die der Kunststoff 13 hindurchtritt und die Befestigungshülse 11 so formschlüssig in dem Kunststoff 13 verankert. Die Metallhülse 11 stabilisiert die Form des Befestigungsbolzens 2 und bildet seine äußere Oberfläche aus, an der das elastische Lager anliegt. Die Metallhülse 11 ist dabei ein äußerst einfaches Formteil, das auf einfache Weise in die Vorrichtung 1 integriert ist und dabei ihre Funktionalität erheblich steigert, ohne ihr Gewicht signifikant zu erhöhen. So kann der Schwenklagerbolzen 2 aufgrund der Metallhülse 11 wie dargestellt hohl ausgebildet sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Schwenklagerbolzen
- 3
- Anlagebereich
- 4
- Zentrierbolzen
- 5
- Befestigungsloch
- 6
- Befestigungsloch
- 7
- Bereich
- 8
- Verstrebung
- 9
- Verstrebung
- 10
- Achse
- 11
- Metallhülse
- 12
- Formkörper
- 13
- Kunststoff
- 14
- Kopf
- 15
- Versteifungsrippe
- 16
- Verankerungsbereich
- 17
- Durchbrechung