DE4312504C1

DE4312504C1 - Suspension device for an exhaust system of a motor vehicle

Info

Publication number: DE4312504C1
Application number: DE19934312504
Authority: DE
Inventors: Christian Eichmueller; Josef Vorwald
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG; Wegu Gummi und Kunststoffwerke Walter Draebing KG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG; Wegu Gummi und Kunststoffwerke Walter Draebing KG
Priority date: 1993-04-16
Filing date: 1993-04-16
Publication date: 1994-10-06
Anticipated expiration: 2013-04-17

Abstract

A suspension device (1) has a fixing element (3) and a U-shaped support element (2). In addition, the suspension device (1) has an inner bearing part (6) connected to the exhaust system, on which two upper and lower webs (4 and 5) composed of rubber-elastic material are fixed. The said webs are fixed by their opposite end sections on the support element (2) and the fixing element (3). In manufacturing the suspension device (1) the fixing element (3) and the support element (2) are separated from one another by a degree of precompression (a), so that after their fixing on the vehicle floor (10) a precompressive force is introduced into the upper and lower webs (4 and 5). This is relaxed when the inner bearing part (6) is displaced from a "cold position" (b) into a "warm position" (c) due to thermal expansions of the exhaust system, shear and tensile stresses scarcely occurring in the webs (4 and 5). <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Aufhängevorrichtung für eine Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs der im Oberbe griff des Patentanspruchs 1 genannten und aus der DE 40 35 728 A1 hervorgehenden Art.The invention relates to a suspension device for an exhaust system of a motor vehicle in the Oberbe handle of claim 1 mentioned and from the DE 40 35 728 A1 resulting Art.

Bei der aus der DE 40 35 728 A1 bekannten Aufhängevor richtung verlaufen die oberen Stege wellenförmig, während die unteren Stege kreisringartig gestaltet sind. Dabei liegt zwischen den oberen und unteren Stegen das seiner seits mit der Abgasanlage in Verbindung stehende, innen liegende Lagerteil. Dieses wird bei Wärmeausdehnungen der Abgasanlage von einer "Kaltlage" in eine "Warmlage" ver lagert, wobei auch die Stege mitverlagert werden. Hierbei können jedoch in den unteren Stegen wegen ihrer kreis ringartigen Gestaltung starke Schub- und Zugspannungen entstehen, durch die sie unter Umständen brechen können.In the suspension arrangement known from DE 40 35 728 A1 direction the upper webs are wavy, while the lower webs are designed like a ring. Here lies between the upper and lower webs partly connected with the exhaust system, inside lying bearing part. This is the case of thermal expansion Exhaust system from a "cold position" to a "warm position" ver stores, with the webs also being moved. Here can, however, in the lower webs because of their circle ring-like design strong shear and tensile stresses arise through which they can break under certain circumstances.

Darüber hinaus geht aus der DE 34 45 491 C1 eine Aufhän gevorrichtung für eine Abgasanlage hervor, bei der ein aus gummielastischem Material gefertigtes Federelement ein etwa quadratisches äußeres Lagerteil und ein inneres Lagerteil aufweist, das vom äußeren Lagerteil durch vier, jeweils von dessen Eckbereichen ausgehenden und etwa dia gonal verlaufenden Stegen gehalten wird. Ferner ist das äußere Lagerteil von einem U-förmigen Haltebügel aufge nommen, der am Fahrzeugboden festgeschraubt wird. Dabei erstreckt sich das Federelement nach dem Einsetzen in den Haltebügel über dessen Anlagefläche hinaus, so daß beim Festziehen der Befestigungsschrauben das Federelement ge gen den Fahrzeugboden gepreßt und dadurch im Federelement eine Vorspannung erzeugt wird. Nachdem jedoch die Stege jeweils von den gegenüberliegenden, lotrechten Außenwan dungen des Federelements zum inneren Lagerteil hin ver laufen, wird beim Festziehen der Befestigungsschrauben sowohl in den Außenwandungen des Federelements als auch in den Stegen eine Vorspannung erzeugt.In addition, from DE 34 45 491 C1 a suspension Device for an exhaust system, in which a Spring element made of elastic material an approximately square outer bearing part and an inner one Bearing part, which from the outer bearing part by four, each starting from its corner areas and approximately dia gonal webs is held. Furthermore, that is outer bearing part opened by a U-shaped bracket taken, which is screwed to the vehicle floor. Here the spring element extends after insertion into the Retaining bracket beyond its contact surface, so that when Tighten the mounting screws ge the spring element pressed against the vehicle floor and thereby in the spring element a bias is generated. However, after the webs each from the opposite, perpendicular outer wall ver the spring element to the inner bearing part ver run when tightening the fastening screws both in the outer walls of the spring element and creates a pretension in the webs.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Aufhängevorrich tung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art derart auszubilden, daß bei Wärmeausdehnungen der Ab gasanlage in sämtlichen Stegen kaum Zug- und Schubspan nungen entstehen.The object of the invention is therefore a suspension device tion mentioned in the preamble of claim 1 Form in such a way that the thermal expansion of the Ab Gas system in all docks hardly any tension and shearings solutions arise.

Zur Lösung der Aufgabe sind die im Patentanspruch 1 dar gelegten Merkmale vorgesehen.To solve the problem are that in claim 1 provided features.

Da vor Einbau der Aufhängevorrichtung in den Fahrzeugauf bau das Befestigungsteil und das Tragteil erfindungsgemäß in einem Abstand voneinander entfernt liegen, wird nach deren Befestigung am Fahrzeugaufbau nur in die Stege eine verhältnismäßig hohe Druckvorspannung eingeleitet. Durch diese können sich bei Wärmeausdehnung der Abgasanlage die hierbei in deren Längsdehnungsrichtung verlagernden Stege zunächst um das Druckvorspannungsmaß entspannen. Erst wenn dieses vollständig abgebaut ist, werden in die Stege allenfalls äußerst geringfügige Zug- oder Schubspannungen eingeleitet, so daß die Stege kaum festigkeitsmäßig bean sprucht werden und damit eine vergleichsweise längere Le bensdauer haben. Darüber hinaus besteht ein Vorteil der Erfindung auch darin, daß die Stege bei Wärmeausdehnungen der Abgasanlage über einen verhältnismäßig großen Abstand verlagert werden können.Because before installing the suspension device in the vehicle build the fastening part and the support part according to the invention are at a distance from each other their attachment to the vehicle body only in the webs Relatively high pressure preload initiated. By these can increase the thermal expansion of the exhaust system webs shifting in the direction of their longitudinal expansion first relax by the amount of pressure preload. First when this is completely dismantled, go into the webs at most extremely slight tensile or shear stresses initiated, so that the webs bean hardly strength be spoken and thus a comparatively longer Le have lifespan. There is also an advantage of Invention also in that the webs in thermal expansion the exhaust system over a relatively large distance can be relocated.

Durch ein in die oberen und unteren Stege eingeleitetes Druckvorspannungsmaß von etwa 10 mm werden die an einer Abgasanlage üblicherweise entstehenden Wärmeausdehnungen durchaus ausgeglichen, wobei beim Einbau der Aufhängevor richtung das Tragteil gegen das Befestigungsteil - bei bloßem Befestigen der beiden Teile am Fahrzeugaufbau - gepreßt wird. Zweckmäßigerweise hat hierfür das U-förmig gestaltete Tragteil nach außen abstehende Befestigungsab schnitte, über die es mit dem Befestigungsteil ver schraubt wird (Merkmale der Patentansprüche 2 und 3).Through one introduced into the upper and lower webs Pressure preload dimension of about 10 mm will be at one Exhaust system thermal expansion usually occurs perfectly balanced, with the installation of the suspension direction of the supporting part against the fastening part - at mere fastening of the two parts to the vehicle body - is pressed. Appropriately has the U-shaped for this designed support part protruding outwards cuts over which it ver with the fastening part is screwed (features of claims 2 and 3).

Das mit der Abgasanlage in Verbindung stehende innenlie gende Lagerteil befindet sich in Ruhelage nahe an einem Schenkel des U-förmigen Tragteils und wird bei maximaler Wärmeausdehnung der Abgasanlage über die oberen und unte ren Stege bis in den Bereich des gegenüberliegenden Schenkels des Tragteils verlagert (Merkmale des Pa tentanspruchs 4).The interior connected with the exhaust system The bearing part is in the rest position close to one Leg of the U-shaped support part and is at maximum Thermal expansion of the exhaust system via the top and bottom ren bridges into the area of the opposite Leg of the supporting part relocated (characteristics of Pa claim 4).

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich nung dargestellt und wird im folgenden erläutert. Es zeigt:An embodiment of the invention is in the drawing shown and will be explained in the following. It shows:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Aufhängevorrichtung in Vorderansicht vor Einbau in ein Kraftfahrzeug, FIG. 1 a suspension according to the invention in front view before installation in a motor vehicle,

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Aufhängevorrich tung im Einbauzustand und Fig. 2 one of the Fig. 1 corresponding suspension device in the installed state and

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2. Fig. 3 is a section along the line III-III in Fig. 2.

Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Aufhängevorrich tung 1 dient zum Halten einer nicht dargestellten Abgas anlage eines Kraftfahrzeugs und weist ein parallel zur Abgasanlage und damit in Fahrzeuglängsrichtung F verlau fendes, U-förmig gestaltetes Tragteil 2 sowie ein flach profilförmiges Befestigungsteil 3 auf. An diesem sind zwei obere Stege 4 anvulkanisiert. Ferner sind auch am Zwischenabschnitt 2′ des U-förmigen Tragteils 2 zwei un tere Stege 5 anvulkanisiert, die ebenso wie die Stege 4 aus gummielastischem Material bestehen und als voneinan der abgewandte Bogenabschnitte gestaltet sind. Dabei sind die oberen Stege 4 und die unteren Stege 5 an einem in nenliegenden Lagerteil 6 anvulkanisiert, das eine Trag buchse 6′ aufweist. Das innenliegende Lagerteil 6 steht seinerseits mit der Abgasanlage in Verbindung und ver läuft dabei etwa rechtwinklig zur Längserstreckung des Abgasrohrs.The suspension device 1 shown in FIGS. 1 to 3 serves to hold an exhaust system, not shown, of a motor vehicle and has a parallel to the exhaust system and thus in the vehicle longitudinal direction F, U-shaped support part 2 and a flat profile-shaped fastening part 3 . Two upper webs 4 are vulcanized onto this. Furthermore, two un tere webs 5 are vulcanized on the intermediate section 2 'of the U-shaped support part 2 , which, like the webs 4, are made of rubber-elastic material and are designed as voneinan the facing arc sections. The upper webs 4 and the lower webs 5 are vulcanized to a bearing part 6 lying in the inner part, which has a carrying bush 6 '. The inner bearing part 6 is in turn in connection with the exhaust system and ver runs approximately at right angles to the longitudinal extent of the exhaust pipe.

Fig. 1 zeigt den Herstellzustand der Aufhängevorrichtung 1, also deren Zustand vor der Befestigung am Fahrzeugbo den 10. Dabei ist die Längserstreckung der oberen Stege 4 und die der unteren Stege 5 bei Herstellung der Aufhänge vorrichtung 1 derart bemessen, daß das Befestigungsteil 3 um ein Druckvorspannungsmaß a von etwa 10 mm von den nach außen abstehenden Befestigungsabschnitten 2′′′ des Trag teils 2 entfernt liegt. Die Schraubenlöcher 11 der Befe stigungsabschnitte 2′′′ des Tragteils 2 sowie die Schrau benlöcher 12 des Befestigungsteils 3 werden von nicht dargestellten Befestigungsschrauben durchsetzt und durch diese das U-förmige Tragteil 2 gegen das seinerseits am Fahrzeugboden 10 anliegende Befestigungsteil 3 gepreßt, wobei das Druckvorspannungsmaß a überwunden und dadurch in die oberen Stege 4 und in die unteren Stege 5 eine etwa in deren Längserstreckung wirkende Druckvorspannung eingeleitet wird, wie in Fig. 2 ersichtlich. Fig. 1 shows the state of manufacture of the suspension device 1 , that is, the state before attachment to the vehicle 10th The longitudinal extension of the upper webs 4 and that of the lower webs 5 in the manufacture of the suspension device 1 is dimensioned such that the fastening part 3 by a compressive prestress dimension a of about 10 mm from the outwardly projecting fastening sections 2 '''of the support part 2 is removed lies. The screw holes 11 of the BEFE stigungsabschnitte 2 '''of the support member 2 and the screw benlöcher 12 of the fastening part 3 are penetrated by fastening screws, not shown, and through this the U-shaped support member 2 pressed against the fastening part 3 , which in turn rests against the vehicle floor 10, the compressive prestressing measure a is overcome and thereby a prestress acting approximately in its longitudinal extent is introduced into the upper webs 4 and the lower webs 5 , as can be seen in FIG. 2.

Wie Fig. 2 ferner zeigt, liegt bei am Befestigungsteil 3 angebrachtem Tragteil 2 ein oberer Steg 4 an einem Schen kel 2′′ des U-förmigen Tragteils 2 an, wobei sich dabei das mit der Abgasanlage in Verbindung stehende, innere Lagerteil 6 in Ruhelage, d. h. in "Kaltlage" b befindet. Bei Wärmeausdehnungen der Abgasanlage wird das innere La gerteil 6 über die oberen und unteren Stege 4 und 5 in Längsdehnungsrichtung der Abgasanlage verlagert, wobei die maximale, bei einem Personenkraftwagen etwa 25 mm be tragende Wärmeausdehnung der Abgasanlage die mit c be zeichnete und mit strichpunktierten Linien dargestellte "Warmlage" ist. Dabei befindet sich ein oberer Steg 4 im Bereich des gegenüberliegenden Schenkels 2′′ des U-förmi gen Tragteils 2. Beim erläuterten Verlagern des inneren Lagerteils 6 von der "Kaltlage" b in den Bereich der "Warmlage" c (in Fahrzeuglängsrichtung F) entspannen sich die oberen und unteren Stege 4 und 5 um das Druckvorspan nungsmaß a, so daß in sie kaum Zug- und Schubspannungen eingeleitet werden. Bei erkaltender Abgasanlage wird über diese das innere Lagerteil 6 aus der "Warmlage" c in die "Kaltlage" b und damit auch die Stege 4 und 5 in ihre Ausgangslage zurückverlagert.As further shown in FIG. 2, when the support part 2 is attached to the fastening part 3, an upper web 4 is attached to an angle 2 '' of the U-shaped support part 2 , the inner bearing part 6 , which is connected to the exhaust system, in the rest position , ie in "cold position" b. For thermal expansion of the exhaust system, the inner La gerteil 6 is shifted via the upper and lower webs 4 and 5 in the longitudinal expansion direction of the exhaust system, the maximum, in a passenger car about 25 mm be carrying thermal expansion of the exhaust system, the c marked and shown with dash-dotted lines "Warm position" is. There is an upper web 4 in the region of the opposite leg 2 '' of the U-gene gene supporting part 2nd When moving the inner bearing part 6 from the "cold position" b into the "warm position" c (in the vehicle longitudinal direction F), the upper and lower webs 4 and 5 relax by the amount of compression preload a, so that there is hardly any tension and Shear stresses are initiated. When the exhaust system cools, the inner bearing part 6 is shifted back from the "warm position" c to the "cold position" b and thus also the webs 4 and 5 back to their starting position.

Wie schließlich in Fig. 3 ersichtlich, sind in die Durch gangsbohrung der aus Keramik oder Polytetrafluorethylen bestehenden Tragbuchse 6′ des innenliegenden Lagerteils 6 zwei Aufnahmebuchsen 7 eingesetzt, die aus Metall beste hen und an ihren einander zugewandten Stirnseiten anein ander anliegen. Ferner wird in die miteinander fluchten den Durchgangsbohrungen der beiden Aufnahmebuchsen 7 ein nicht dargestellter Haltebolzen der Abgasanlage einge setzt. Da die Tragbuchse 6′ aus Keramik oder Poly tetrafluorethylen besteht, wird kaum Wärme von der Abgas anlage über deren Haltebolzen in die aus gummielastischem Material bestehenden Stege 4 und 5 übertragen. Das U-för mige Tragteil 2 weist als Korrosionsschutz eine Gummi beschichtung auf.As can finally be seen in Fig. 3, in the through hole of the ceramic or polytetrafluoroethylene support bushing 6 'of the inner bearing part 6, two receptacles 7 are used, which are made of metal and rest against each other on their mutually facing end faces. Furthermore, a retaining bolt, not shown, of the exhaust system is inserted into the through-bores of the two receiving bushes 7, which are aligned with one another. Since the support bushing 6 'consists of ceramic or poly tetrafluoroethylene, hardly any heat from the exhaust system is transmitted via its retaining bolts into the webs 4 and 5 made of rubber-elastic material. The U-shaped support part 2 has a rubber coating as corrosion protection.

Die Aufhängevorrichtung 1 ist in der im Ausführungsbei spiel erläuterten konstruktiven Ausführung für paarweisen Einbau, also bei Anordnung an jeder Längsseite eines Schalldämpfers in Fahrzeuglängsrichtung F, vorgesehen.The suspension device 1 is provided in the game in the exemplary embodiment of the structural embodiment for installation in pairs, that is to say when arranged on each longitudinal side of a muffler in the longitudinal direction F of the vehicle.

Claims

1. Suspension device for an exhaust system of a motor vehicle with a support frame attached to the vehicle body, a bearing part therein, into which the exhaust system engages with a pin arranged transversely to the longitudinal axis of the vehicle and with at least two upper and two lower webs made of rubber-elastic material, which are designed as arc sections facing away from one another, and which are connected with one end section to the inner bearing part, and with their other end section to the outer support frame, characterized in that the support frame ( 2 and 3 ) is divided into one on the vehicle body (vehicle floor 10 ) attached, with the upper webs ( 4 ) connected fastening part ( 3 ) and in a with the lower webs ( 5 ) verbun denes supporting part ( 2 ), the webs ( 4 and 5 ) in their outer dimensions an oversize compared to the support frame have such that they join the support member ( 2 ) with the B The fastening part ( 3 ) is under pressure.

2. Suspension device according to claim 1, characterized in that before the installation of the suspension device ( 1 ) the fastening part ( 3 ) and the support part ( 2 ) by a compressive prestress dimension (a) of about 10 mm are removed and the two parts by simply attaching to Stand vehicle body (vehicle floor 10) in connection, the upper and lower webs ( 4 and 5 ) who are compressed by the amount of compression.

3. suspension device according to claim 2, wherein the BEFE stigungssteil flat profile and the support member are approximately U-shaped, characterized in that the legs ( 2 '') of the U-shaped support member ( 2 ) each because outwardly projecting fastening portions ( 2 ''') Have, via which the support member with releasable attachment to the vehicle body (vehicle floor 10) ge gene the attachment part ( 3 ) is pressed.

4. Suspension device according to claim 3, characterized in that when the U-shaped support part ( 2 ) on the fastening part ( 3 ), the inner bearing part ( 6 ) is in the rest position (cold position b) and an upper web ( 4 ) one leg ( 2 '') of the support part rests, while the inner bearing part is displaced at maximum thermal expansion of the exhaust system via the upper and lower webs ( 4 and 5 ) into the area of the opposite leg ( 2 '') of the support part.