DE102019133112A1

DE102019133112A1 - Befestigungsvorrichtung zur Befestigung einer Komponente zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE102019133112A1
Application number: DE102019133112.9A
Authority: DE
Inventors: Michael Spurling; Marius Sawatzki; Daniel Meckenstock
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2019-12-05
Filing date: 2019-12-05
Publication date: 2021-06-10
Also published as: US20210171105A1; CN112922711A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung (10) zur Befestigung zumindest einer Komponente (56) zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors eines Antriebsstranges mit zumindest einem Befestigungsmittel (24; 32; 40), das an der zumindest einen Komponente (56) fest angebracht ist. Erfindungsgemäß ist das zumindest eine Befestigungsmittel (24; 32; 40) zusätzlich an einem Fahrgestell (72) des Kraftfahrzeugs fest anbringbar, bildet in einem normalen Einbauzustand keinen Krafteinleitungspfad parallel zu einer Geradeaus-Fahrtrichtung zwischen der zumindest einen Komponente (56) und dem Fahrgestell (72) und bildet einen derartigen Krafteinleitungspfad (20), wenn ein relativer Abstand der zumindest einen Komponente (56) zum Fahrgestell (72) in der Geradeaus-Fahrtrichtung einen vorgegebenen Wert zumindest erreicht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zur Befestigung zumindest einer Komponente zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeug-Antriebsstranges, aufweisend zumindest ein Befestigungsmittel, das an der zumindest einen Komponente fest angebracht ist. Die Erfindung betrifft ferner eine Abgasstrecke eines Verbrennungsmotors eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9, aufweisend zumindest eine Komponente zur Abgasnachbehandlung.
Auf dem Gebiet der Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotoren (Brennkraftmaschinen) ist es bekannt, in einer Abgasstrecke der Verbrennungsmotoren Komponenten zur Abgasrückführung an eine Einlassseite der Verbrennungsmotoren und/oder Komponenten zur Reinigung des Abgases einzusetzen.
Aufgrund bestehender und zukünftig vorgesehener, stringenterer Abgasvorschriften besteht ein hoher Bedarf an Einbauraum für Komponenten zur Abgasnachbehandlung, wie etwa Abgaskatalysator, Stickoxidfalle (Lean NOx Trap), Dieselpartikelfilter bzw. Ottopartikelfilter und Harnstoff-Injektor. Aus Gründen der verfahrenstechnischen Prozessführung ist es oftmals erforderlich, dass die Komponenten zur Abgasnachbehandlung in unmittelbarer Nähe des Verbrennungsmotors angeordnet werden. Dieser Bedarf an Einbauraum konkurriert bei den heute üblichen Kraftfahrzeugen mit vorne angeordnetem Motorraum mit dem Bedarf an Deformationszonen zur Sicherstellung der Fahrgastzellenintegrität für den Fall eines Aufprallereignisses. Zusätzlicher Bedarf an Einbauraum besteht im Falle von mechanischen Allradantriebs-Kraftübertragungseinheiten (All Wheel Drive, AWD), die den Einbauraum an der unteren Rückseite des Antriebsstranges einnehmen bzw. begrenzen und es dadurch erfordern, die Komponenten zur Abgasnachbehandlung um diese Einschränkungen herumzuführen.
Als weitere zu erfüllende Bedingung für den Einbau der Komponenten zur Abgasnachbehandlung muss die thermische Ausdehnung derartiger Komponenten während eines Betriebs berücksichtigt werden.
Beispielsweise beschreibt die DE 10 2008 054 267 B4 eine Konsole zum Befestigen einer Abgasbehandlungseinrichtung, wie z.B. ein Katalysator oder ein Partikelfilter, an einer Fahrzeugkomponente, wie z.B. ein Motorblock oder eine Karosserie. Die Konsole beinhaltet eine Basisplatte zum Befestigen der Konsole an der jeweiligen Fahrzeugkomponente und wenigstens zwei Anlagekörper, an denen ein Gehäuse der zu befestigenden Abgasbehandlungseinrichtung im montierten Zustand seitlich zur Anlage kommt, die in einer senkrecht zur Plattenebene verlaufenden Halterichtung an der Basisplatte festgelegt sind und die in einer quer zur Halterichtung verlaufenden Verstellrichtung bidirektional verstellbar an der Basisplatte angeordnet sind. Ferner enthält die Konsole wenigstens eine Schelle, die im montierten Zustand das Gehäuse umgreift und gegen den jeweiligen Anlagekörper andrückt, wobei die wenigstens eine Schelle das Gehäuse im montierten Zustand an der Basisplatte festlegt. Dabei weist der jeweilige Anlagekörper zwei Anlageabschnitte auf, an denen das Gehäuse im montierten Zustand zur Anlage kommt und die in der Umfangsrichtung des Gehäuses voneinander beabstandet sind. Ferner sind die zumindest zwei Anlagekörper quer zur Verstellrichtung voneinander beabstandet angeordnet. Toleranzbedingte Lageabweichungen der Abgasbehandlungseinrichtung können durch die Verschiebbarkeit der Anlagekörper sowie durch die Flexibilität der Schelle ausgeglichen werden.
Des Weiteren ist bekannt, eine thermische Isolierung einzusetzen, um durch Erreichen eines günstigen Temperaturverlaufs an den Komponenten zur Abgasnachbehandlung die verfahrenstechnische Prozessführung zu verbessern.
Dazu schlägt die DE 10 2008 011 441 B4 eine Befestigungsvorrichtung zum Befestigen eines Abgasreinigungselements an einem Motor eines Kraftfahrzeuges mit einer Auspuffanlage vor, die an diesem Motor angeschlossen ist und ein solches Abgasreinigungselement aufweist. Die Befestigungsvorrichtung beinhaltet einen Träger, der dafür vorgesehen ist, am Motor befestigt zu werden, und zumindest ein an dem Träger befestigtes Befestigungsmittel zum Befestigen des Abgasreinigungselements. Die Befestigungsvorrichtung weist zumindest ein Mittel zur thermischen Isolierung zumindest eines Abschnittes des Abgasreinigungselementes auf, wobei das Mittel zur thermischen Isolierung von einer Hülle gebildet wird, die aus zwei Halbschalen gebildet ist. Dabei sind die beiden Halbschalen fest mit dem Befestigungsmittel durch wenigstens ein Verbindungsmittel verbunden. Ferner enthalten die Mittel zur thermischen Isolierung wenigstens eine Öffnung zum Durchführen eines Mittels zum Festspannen. Das Befestigungsmittel beinhaltet einerseits wenigstens zwei Schellen, die jeweils wenigstens ein freies Ende aufweisen, und andererseits wenigstens ein Mittel zum Anschließen der freien Enden zweier dieser Schellen in Hinblick auf die Befestigung des Elementes zur Abgasreinigung. Jede der beiden Halbschalen ist fest mit einer der Schellen des Befestigungsmittels verbunden, und zwar mittels zumindest wenigstens eines Verbindungsmittels.
Einerseits müssen die im Motorraum anzuordnenden Komponenten zum Erreichen eines kompakten Aufbaus möglichst nahe zueinander angeordnet werden. Andererseits steigt dadurch das Risiko, dass Schwingungen bzw. Vibrationen zwischen den Komponenten übertragen werden. Dies ist allgemein im Sinne einer Erfüllung bestehender NVH (noise, vibration, harshness)-Anforderungen und insbesondere für vibrationsempfindliche Komponenten wie einen Abgaskatalysator möglichst zu vermeiden.
Die JP 2005 133 546 A schlägt eine Lösung für eine Abgasstruktur eines Verbrennungsmotors mit Turbolader vor. Um in einem Abgaskanal des Verbrennungsmotors einen Abstand zwischen einem Abgaskatalysator auf der stromabwärtigen Seite des Turboladers und einer Spritzwand zu verringern, sind die Brennkraftmaschine und das Getriebe vertikal in einem Motorraum vor der Spritzwand montiert, und der Turbolader ist über den Abgaskrümmer auf einer Seite der Brennkraftmaschine in einer seitlichen Richtung angebracht. Dabei ist das vordere Ende des Abgaskanals, der zwischen dem Abgaskatalysator und dem Turbolader angeordnet ist, über einen Dichtungsring mit einer Auslassöffnung des Turboladers verbunden, die zur Spritzwand hin gerichtet ist. Durch Absorbieren von Motorvibrationen mit dem Dichtring kann ein Abstand des Turboladers zum Abgaskatalysator auf der stromabwärtigen Seite verringert werden.
In der US 2006/0266891 A1 ist ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, einem Getriebe, einer Abgasanlage mit Katalysator und einer Abgasanlagenhalterung zur Befestigung der Abgasanlage beschrieben. Dabei ist die Abgasanlage durch die Abgasanlagenhalterung an dem Motor und/oder an dem Getriebe befestigt, wobei die Abgasanlagenhalterung ein Stützelement in Form eines Plattenhalters mit wenigstens zwei bandartigen, elastischen, übereinander liegenden und dadurch einen Stapel bildenden Platten, die sich auf wenigstens einem Teil ihrer Länge relativ zueinander bewegen können. Durch gegenseitige Reibung der Plattenoberflächen können Schwingungen der Abgasanlage gedämpft werden.
Aus der US 6,412,587 B1 ist eine Fahrzeugabgasanlage mit Federungsanordnung bekannt. Die Abgasanlage ist für ein von einem Getriebe und einer Brennkraftmaschine gebildetes Triebwerk bestimmt, das in ein Kraftfahrzeug mit einer Karosserie eingebaut ist. Die Abgasanlage, die einen als länglichen Rohrkörper ausgebildeten Schalldämpfer aufweist, ist mit der Brennkraftmaschine verbunden und mittels elastischer Elemente angeordnet. Die Abgasanlage ist mit Auslassvorrichtungen an Zylinderköpfe der Brennkraftmaschine angeschlossen und über definiert geformte Abgasleitungen, die mit Abgaskatalysatoren versehen sind, mit einem Schalldämpfer verbunden. Zur Erzielung eines definierten vorteilhaften Schwingungsverhaltens der Abgasanlage ist am Schalldämpfer eine Aufhängung vorgesehen, die die elastischen Elemente beinhaltet, an verschiedenen Wandbereichen des Schalldämpfers anliegt und am Getriebe und/oder der Brennkraftmaschine des Triebwerks durch Befestigungsvorrichtungen und vorzugsweise unabhängig von der Fahrzeugkarosserie gehaltert ist.
Die konkurrierenden Anforderungen nach Einbauraum innerhalb des Motorraums zeigen einen ständigen Konflikt mit den gegebenen Abmessungen der Fahrzeugfront des Kraftfahrzeugs und dessen Plattformfähigkeiten in Bezug auf freie Deformationszonen. Der Raum für freie Deformationszonen wird mit jeder hinzugefügten, nicht deformierbaren Komponente in der Fahrzeugfront verringert. Dadurch steigt das Risiko für unerwünschte Eingriffe in den Fahrgastraum im Falle eines frontalen Aufprallereignisses, mit der Folge eines erheblichen Anstiegs einer Verzögerung von Fahrinsassen und einem Anstieg des Fahrzeugpulsindex (VPI).
Zur Lösung sind im Stand der Technik verschiedene Vorschläge bekannt.
Als Beispiel beschreibt die JP 2009 241 793 A eine Vorderteilstruktur einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs, mit der auch bei einem vergleichsweise großen Abgaskatalysatorbehälter ein Eindringen einer Spritzwand in den Fahrgastraum im Falle eines frontalen Aufprallereignisses des Kraftfahrzeugs verhindert werden kann. Die Vorderteilstruktur beinhaltet einen Hilfsrahmen, der unterhalb eines vorderen Seitenrahmens der Vorderteilstruktur vorgesehen ist und an dem untere Arme einer Vorderradaufhängungsvorrichtung angebracht sind. Ein Motor ist an dem Hilfsrahmen und den vorderen Seitenrahmen gehaltert. Eine Auslassöffnung des Motors ist an der Fahrzeugkarosserievorderseite vorgesehen. Die Hilfsrahmen sind mit rechten und linken Längsträgern versehen, die sich in Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie links und rechts vor dem Motor erstrecken. Ein Katalysatorbehälter mit einem horizontalen Element zum Verbinden eines vertikalen Elements in Richtung der Fahrzeugbreite ist mit dem Motor über ein Abgasrohr verbunden und in einer länglichen Form ausgebildet, in der Abgasrohre mit beiden Enden in der Längsrichtung verbunden sind. Der Katalysatorbehälter ist so angeordnet, dass er sich in der Richtung der Fahrzeugbreite in dem Raum zwischen dem Querträger und dem Motor erstreckt.
Da die Auslassöffnung des Motors an der Oberfläche des Motors an der Vorderseite der Fahrzeugkarosserie vorgesehen ist, kann der Katalysatorbehälter vor dem Motor angeordnet werden, während gleichzeitig das Auslassrohr verkürzt werden kann. Somit kann, da der Katalysatorbehälter vor dem Motor angeordnet ist, verhindert werden, dass der Katalysatorbehälter mit der Spritzwand kollidiert, selbst wenn der Motor bei einem frontalen Aufprallereignis nach hinten geschoben wird.
Zudem ist aus der JP 5329382 B2 eine Fahrzeugkarosserie-Frontstruktur bekannt, mit der bei einem Frontalzusammenstoß ein Eindringen eines Katalysators, der an der Rückseite eines Motors angeordnet ist, in eine Fahrgastkabine verhindert werden kann. An einem vorderen Abschnitt einer Fahrzeugkarosserie ist ein Motorraum vorgesehen. Ein Motor ist in dem Motorraum angeordnet, und ein Katalysator zum Reinigen des Abgases ist an der Rückseite des Motors mit einer Stütze gehaltert. In der Fahrzeugkarosserie-Frontstruktur, die mit einer Spritzwand ausgestattet ist, die den Motorraum und den Fahrzeugraum trennt, ist der Katalysator der Vorderseite der Spritzwand zugewandt. Ein unterer Armaturenbrettquerträger, der in der Richtung von vorne nach hinten eine höhere Festigkeit aufweist als die Stütze, ist in Richtung der Fahrzeugbreite vorgesehen.
Weiterhin beschreibt die JP 5381937 B2 eine Abgasvorrichtung eines Fahrzeugs, die derart ausgestaltet ist, dass das abgesaugte Abgas über ein Abgasrückführungssystem (AGR-System) zur Ansaugseite zurückgeführt wird, wobei sich eine Abgasreinigungseinheit in Richtung der Fahrzeugbreite näher an der Außenseite befindet als der Turbolader. Das Abgasrückführungssystem enthält einen AGR-Kühler, der zwischen einer rückwärtigen Seitenwandfläche des Motors und der Abgasreinigungseinheit angeordnet ist, eine AGR-Steuerventileinheit, die an einer stromabwärtigen Seite des AGR-Kühlers angeordnet ist und die zum Regeln der Menge der Abgasrückführung dient, eine erste AGR-Leitung zum Zuführen von Abgas zu dem AGR-Kühler, und eine zweite AGR-Leitung zum Zuführen von Abgas, das von dem AGR-Kühler abgeleitet ist, zu der AGR-Steuerventileinheit. Eine dritte AGR-Leitung ist vorgesehen, um das von der Steuerventileinheit abgeleitete Abgas zur Einlassseite des Motors abzuleiten. Der Turbolader und die Abgasreinigungseinheit sind in Richtung einer Fahrzeugbreite nebeneinander auf der der Fahrzeugrückseite zugewandten Seite des Motors angeordnet.
Das zweite AGR-Rohr ist so installiert, dass es sich zwischen dem Turbolader und der Abgasreinigungseinheit zur Fahrzeugrückseite erstreckt. Die AGR-Steuerventileinheit ist an einer stromabwärtigen Seite der Abgasreinigungseinheit, von der Richtung von vorne nach hinten des Fahrzeugs aus gesehen, in dem Bereich des Tunnelabschnitts der Spritzwand angeordnet. Somit können der Turbolader, die Abgasreinigungseinheit, die AGR-Kühleinrichtung, die AGR-Steuerventileinheit, usw. kompakt um den Motor herum angeordnet werden, ohne sich gegenseitig zu stören. Ferner kann bei Wirken einer Aufpralllast in Richtung des Hecks zum Zeitpunkt einer Kollision des Fahrzeugs eine Störung der Spritzwand durch die AGR-Steuerventileinheit wirksam verhindert werden.
Angesichts des aufgezeigten Standes der Technik bietet das Gebiet der Befestigungsvorrichtungen für Komponenten zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors, der insbesondere in einem Motorraum einer Fahrzeugfront angeordnet ist, noch Raum für Verbesserungen.
Eine triviale Lösung zur Erhaltung eines Raumes für Deformationszonen innerhalb des Motorraums trotz einer Erhöhung einer Anzahl von nicht deformierbaren Komponenten zur Abgasnachbehandlung ist die Längenvergrößerung der Fahrzeugfront, wodurch jedoch das Gewicht des Kraftfahrzeugs erheblich erhöht würde, was nicht akzeptabel ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Befestigungsvorrichtung für zumindest eine Komponente zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors, der in einem Motorraum einer Fahrzeugfront angeordnet ist, bereitzustellen, die einen möglichst einfachen Aufbau aufweist und ein Eindringen der Komponente in den Fahrgastraum im Falle eines frontalen Aufprallereignisses wirksam verhindert.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Befestigungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Aufgabe wird ferner durch eine Abgasstrecke eines Verbrennungsmotors mit einer derartigen Befestigungsvorrichtung gemäß Anspruch 9 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die abhängigen Unteransprüche.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sowie Maßnahmen in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.
Die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung zur Befestigung zumindest einer Komponente zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeug-Antriebsstranges weist zumindest ein Befestigungsmittel auf, das an der zumindest einen Komponente fest angebracht ist. Dabei ist das zumindest eine Befestigungsmittel zusätzlich an einem Fahrgestell des Kraftfahrzeugs fest anbringbar. In einem normalen Einbauzustand bildet das zumindest eine Befestigungsmittel keinen Krafteinleitungspfad parallel zu einer Geradeaus-Fahrtrichtung zwischen der zumindest einen Komponente und dem Fahrgestell. Das zumindest eine Befestigungsmittel bildet einen derartigen Krafteinleitungspfad, wenn ein relativer Abstand der zumindest einen Komponente zum Fahrgestell in der Geradeaus-Fahrtrichtung einen vorgegebenen Wert zumindest erreicht.
Unter einem „Antriebsstrang“ soll im Sinne der Erfindung insbesondere die Kombination eines Verbrennungsmotors mit einer Getriebeeinheit verstanden werden.
Die vorgeschlagene Befestigungsvorrichtung weist einen sehr einfachen Aufbau auf. Im Falle eines frontalen Aufprallereignisses, bei dem der Antriebsstrang entgegen der Geradeaus-Fahrtrichtung beschleunigt und zumindest bis zu dem vorgegebenen Wert des relativen Abstands verschoben wird, ist das zumindest eine Befestigungsmittel in einem gespannten Zustand und kann einen Krafteinleitungspfad in das Fahrgestell des Kraftfahrzeugs bilden. Auf diese Weise kann eine Bewegung der zumindest einen Komponente zur Abgasnachbehandlung entgegen der Geradeaus-Fahrtrichtung aufgrund des von dem zumindest einen Befestigungsmittel gebildeten Krafteinleitungspfads begrenzt werden. Dadurch können ein Durchdringen einer Spritzwand, die den Motorraum und einen Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs trennt, durch die zumindest eine Komponente zur Abgasnachbehandlung und ein weiteres Eindringen der Komponente in den Fahrgastraum wirksam verhindert werden. Durch die Begrenzung der Bewegung der zumindest einen Komponente zur Abgasnachbehandlung im Falle eines frontalen Aufprallereignisses können im Motorraum statisch größere und damit leistungsfähigere andere Komponenten, beispielsweise zur Abgasnachbehandlung oder auch zu anderen Zwecken, eingesetzt werden, da durch die dynamische Kompaktierung der zumindest einen Komponenten der Abgasnachbehandlung weniger freier Verformungsraum („free crash space“) beansprucht wird.
Das Fahrgestell des Kraftfahrzeugs kann an der Stelle, an dem das zumindest eine Befestigungsmittel fest anbringbar ist, mit einem Hilfsrahmen ausgestattet sein, dessen Ablösung vom übrigen Teil des Fahrgestells parallel zur Geradeaus-Fahrtrichtung bei Eintritt eines frontalen Aufprallereignisses Teil einer Fahrzeugplattform-Sicherheitsstrategie ist, wobei durch die Ablösung des Hilfsrahmens Energie dissipiert wird. Dabei ergäbe sich der zusätzliche Vorteil der Befestigungsvorrichtung, dass eine von der zumindest einen Komponente zur Abgasnachbehandlung über den von dem zumindest einen Befestigungsmittel gebildeten Krafteinleitungspfad geleitete Kraft die Ablösung des Hilfsrahmens vom übrigen Teil des Fahrgestells befördert.
Die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung ist insbesondere vorteilhaft verwendbar für einen Antriebsstrang, der zumindest teilweise in einem Motorraum in einer Fahrzeugfront eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Unter einem „Kraftfahrzeug“ soll im Sinne dieser Erfindung insbesondere ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen, eine Zugmaschine oder ein Kraftomnibus verstanden werden.
Die Komponente der Abgasnachbehandlung kann, ohne darauf beschränkt zu sein, als Abgaskatalysator, Stickoxidfalle (Lean NOx Trap), Dieselpartikelfilter bzw. Ottopartikelfilter oder Harnstoff-Injektor ausgebildet sein.
Bevorzugt ist das zumindest eine Befestigungsmittel in einem im normalen Einbauzustand unteren Bereich der zumindest einen Komponente zur Abgasnachbehandlung an dieser fest angebracht, woraus sich günstige Hebelverhältnisse für eine Begrenzung der Bewegung der zumindest einen Komponente zur Abgasnachbehandlung im Falle eines frontalen Aufprallereignisses ergeben können.
In bevorzugten Ausführungsformen der Befestigungsvorrichtung weist das zumindest eine Befestigungsmittel ein biegeweiches Element mit zumindest zwei endseitigen Anbindungselementen auf. Dabei dient zumindest je eines der Anbindungselemente zur Befestigung an der zumindest einen Komponente und zur Befestigung am Fahrgestell. Unter einem „biegeweichen“ Material soll im Sinne der Erfindung insbesondere ein Material verstanden werden, das freistehend in einer Richtung quer zu Richtungen seiner Erstreckung nur eine von außen wirkende Kraft aufnehmen kann, die nur einen geringen Bruchteil, beispielsweise weniger als 1%, einer von außen wirkenden Kraft beträgt, die von dem Material in Richtung seiner größten Erstreckung maximal aufgenommen werden kann.
Im normalen Einbauzustand der Befestigungsvorrichtung ist das biegeweiche Element ungespannt und stellt keine Behinderung für dynamische Bewegungen des Motors während dessen Normalbetrieb dar. In einem gespannten Zustand während eines frontalen Aufprallereignisses kann das biegeweiche Element in seiner Erstreckungsrichtung zwischen den einseitigen Anbindungselementen eine eingeleitete Kraft als Zugspannung wirksam auf das Fahrgestell übertragen und eine Bewegung der zumindest einen Komponente zur Abgasnachbehandlung entgegen der Geradeaus-Fahrtrichtung begrenzen.
Bevorzugt ist das biegeweiche Element als Metallgeflecht oder als Metallseil ausgebildet, wodurch bei einer geeigneten Ausgestaltung eine ausreichend hohe Festigkeit des biegeweichen Elements bereitgestellt werden kann.
In bevorzugten Ausführungsformen der Befestigungsvorrichtung weist das zumindest eine Befestigungsmittel zwei zueinander korrespondierende Formschlusselemente auf, von denen ein Formschlusselement direkt oder indirekt fest mit der zumindest einen Komponente zur Abgasnachbehandlung und das korrespondierende Formschlusselement direkt oder indirekt fest mit dem Fahrgestell verbunden ist. Dabei ist der Krafteinleitungspfad parallel zur Geradeaus-Fahrtrichtung zwischen der zumindest einen Komponente und dem Fahrgestell durch gegenseitige Anlage der korrespondierenden Formschlusselemente gebildet.
Im normalen Einbauzustand der Befestigungsvorrichtung sind die zwei zueinander korrespondierenden Formschlusselemente voneinander separiert und stellen keine Behinderung für dynamische Bewegungen des Motors während dessen Normalbetrieb dar. In einem Zustand während eines frontalen Aufprallereignisses, in dem der relative Abstand des Antriebsstranges zu der zumindest einen Komponente in der Geradeaus-Fahrtrichtung den vorgegebenen Wert zumindest erreicht, gelangen die zwei zueinander korrespondierenden Formschlusselemente in gegenseitige Anlage, so dass eine eingeleitete Kraft wirksam auf das Fahrgestell übertragen werden kann. Auf diese Weise kann eine Behinderung der Bewegung des Motors im Normalbetrieb vermieden und bei Eintritt eines frontalen Aufprallereignisses eine Bewegung der zumindest einen Komponente zur Abgasnachbehandlung entgegen der Geradeaus-Fahrtrichtung begrenzt werden.
Bevorzugt sind die korrespondierenden Formschlusselemente zur Bildung einer Formschlussverbindung vorgesehen, die in zwei parallel zur Geradeaus-Fahrtrichtung beabstandeten Positionen und in entgegengesetzten Richtungen sperrt. Unter dem Begriff „dazu vorgesehen“ soll im Sinne der Erfindung insbesondere speziell dafür ausgelegt oder angeordnet verstanden werden.
Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass die zwei zueinander korrespondierenden Formschlusselemente durch die Bewegung des Motors im Normalbetrieb nicht derart getrennt werden, dass die Bildung des Krafteinleitungspfads parallel zur Geradeaus-Fahrtrichtung mittels gegenseitiger Anlage der korrespondierenden Formschlusselemente gehindert ist.
Bevorzugt sind die korrespondierenden Formschlusselemente aus Metallblech hergestellt. Als Metallblech kann beispielsweise Stahlblech bzw. Edelstahlblech verwendet werden, da mit diesen Materialien auf einfache Weise eine ausreichende Zug- und Biegefestigkeit erreicht werden kann.
In bevorzugten Ausführungsformen der Befestigungsvorrichtung, in denen das zumindest eine Befestigungsmittel zwei zueinander korrespondierende Formschlusselemente aufweist, ist die feste Anbringung eines der Formschlusselemente an der zumindest einen Komponente zur Abgasnachbehandlung durch eine Stoffschlussverbindung hergestellt. Auf diese Weise kann eine ausreichend feste Anbringung erreicht werden. Beispielsweise kann das eine der Formschlusselemente an der zumindest einen Komponente angeschweißt, durch Hartlöten mit dieser verbunden, einstückig an dieser angeformt oder durch Kleben mit dieser verbunden sein.
Bevorzugt entspricht eine maximale Zugbelastbarkeit des zumindest einen Befestigungsmittels zumindest dem 30-fachen Gewicht der zumindest einen Komponente zur Abgasnachbehandlung. Auf diese Weise kann eine Bewegung der zumindest einen Komponente zur Abgasnachbehandlung entgegen der Geradeaus-Fahrtrichtung auch bei Eintritt eines frontalen Aufprallereignisses bei höheren Geschwindigkeiten und damit einhergehend bei höheren Kräften begrenzt werden.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Abgasstrecke eines Verbrennungsmotors eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeugs mit zumindest einer Komponente zur Abgasnachbehandlung bereitgestellt. Die Abgasstrecke weist zumindest eine Ausführungsform der vorgeschlagenen erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung auf. Dabei ist das zumindest eine Befestigungsmittel an dem Fahrgestell des Kraftfahrzeugs fest angebracht. Die in Verbindung mit der Befestigungsvorrichtung beschriebenen Vorteile sind auf die Abgasstrecke des Verbrennungsmotors in vollem Umfang übertragbar.
Bevorzugt ist die feste Anbringung des zumindest einen Befestigungsmittels an dem Fahrgestell des Kraftfahrzeugs durch eine Stoffschlussverbindung hergestellt. Auf diese Weise kann eine ausreichend feste Anbringung erreicht werden. Beispielsweise kann das eine der Formschlusselemente an der zumindest einen Komponente angeschweißt, durch Hartlöten mit dieser verbunden, einstückig an dieser angeformt oder durch Kleben mit dieser verbunden sein.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Figurenbeschreibung offenbart. Es zeigen

1 einen Teile einer Abgasstrecke eines Verbrennungsmotors mit einer Komponente zur Abgasnachbehandlung und mit einer erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung in einem Einbauzustand in einer schematischen Seitenansicht,
2 die Abgasstrecke gemäß der 1 in derselben Ansicht nach Eintritt eines frontalen Aufprallereignisses,
3 die Abgasstrecke gemäß der 1 in derselben Ansicht mit einer alternativen Ausführungsform des Befestigungsmittels der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung,
4 die Abgasstrecke gemäß der 3 in derselben Ansicht nach Eintritt eines frontalen Aufprallereignisses,
5 die Abgasstrecke gemäß der 1 in derselben Ansicht mit einer weiteren alternativen Ausführungsform des Befestigungsmittels der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung,
6 die Abgasstrecke gemäß der 5 in einer schematischen Vorderansicht,
7 die Abgasstrecke gemäß der 1 in derselben Ansicht mit einer weiteren alternativen Ausführungsform des Befestigungsmittels der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung, und
8 die Abgasstrecke gemäß der 7 in einer schematischen Vorderansicht.

In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.
1 zeigt einen Teil einer Abgasstrecke 50 eines Verbrennungsmotors (nicht dargestellt) und mit einer erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung 10 in einem Einbauzustand in einer schematischen Seitenansicht. Der Verbrennungsmotor ist Teil eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeugs, der den Verbrennungsmotor und ein nicht dargestelltes Getriebe enthält (nicht dargestellt). Der Verbrennungsmotor ist in einem Motorraum 64 einer Fahrzeugfront des Kraftfahrzeugs angeordnet.
Die Abgasstrecke 50 beinhaltet einen Turbolader 52 (6) zum Anschluss an einen Zylinderkopf des Verbrennungsmotors und eine daran mittels einer Flanschverbindung 54 angeschlossene Komponente 56 zur Abgasnachbehandlung. Die Komponente 56 zur Abgasnachbehandlung ist von einem Abgaskatalysator mit einem metallischen Gehäuse 58 gebildet, in dem eine Lambdasonde 60 als Sensor einer Lambdaregelung zur katalytischen Abgasreinigung angeordnet ist. Am Ausgang des Turboladers 52 ist ferner ein Kompressorgehäuse 62 angeflanscht. Der Abgaskatalysator ist nahe einer Spritzwand 68 angeordnet (1), die den Motorraum 64 von einem Fahrgastraum 66 des Kraftfahrzeugs trennt.
Mit Bezug auf 1 weist die Abgasstrecke 50 die erfindungsmäßige Befestigungsvorrichtung 10 auf, die zur Befestigung der Komponente 56 zur Abgasnachbehandlung, nämlich des Abgaskatalysators, dient und ein Befestigungsmittel 12 beinhaltet. Das Befestigungsmittel 12 weist ein biegeweiches Element 14 mit zwei endseitigen Anbindungselementen 16, 18 auf. Das biegeweiche Element 14 ist als Metallseil mit zusammengedrehten Drähten aus Stahl ausgebildet. Die endseitigen Anbindungselemente 16, 18 sind von Kauschen gebildet. Eines der endseitigen Anbindungselemente 16 dient zur Befestigung an dem Abgaskatalysator und ist an dem metallischen Gehäuse 58 des Abgaskatalysators mittels einer Schraubverbindung (nicht dargestellt) fest angebracht. Die Schraubverbindung an das metallische Gehäuse 58 kann beispielsweise mittels einer an das Gehäuse 58 des Abgaskatalysators angeschweißten metallischen Anschlussfahne mit Durchgangsloch erfolgen.
Das andere endseitige Anbindungselement 18 dient zur zusätzlichen Befestigung des Befestigungsmittels 12 an einem Hilfsrahmen 70, der Teil eines Fahrgestells 72 des Kraftfahrzeugs ist. Das Befestigungsmittel 12 ist mittels einer weiteren Schraubverbindung an dem Hilfsrahmen 70 fest angebracht. In dem in der 1 dargestellten, normalen Einbauzustand hängt das Metallseil nach unten durch und bildet somit keinen Krafteinleitungspfad parallel zu einer Geradeaus-Fahrtrichtung (-X-Richtung) des Kraftfahrzeugs zwischen dem Abgaskatalysator und dem Fahrgestell 72.
2 zeigt die Abgasstrecke 50 gemäß der 1 in derselben Ansicht nach Eintritt eines frontalen Aufprallereignisses, bei dem der Antriebsstrang mitsamt der Abgasstrecke 50 entgegen der Geradeaus-Fahrtrichtung, d.h. in der +X-Richtung, beschleunigt und relativ zum Fahrgestell 72 verschoben ist. Wenn ein relativer Abstand des Abgaskatalysators zum Hilfsrahmen 70 des Fahrgestells 72 in der Geradeaus-Fahrtrichtung einen vorgegebenen Wert zumindest erreicht, ist das Metallseil des Befestigungsmittels 12 auf Zug gespannt und bildet einen Krafteinleitungspfad 20 parallel zur Geradeaus-Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs zwischen dem Abgaskatalysator und dem Fahrgestell 72.
Das Befestigungsmittel 12 weist eine maximale Zugbelastbarkeit auf, die mehr als dem 50-fachen Gewicht des Abgaskatalysators entspricht. Bei weiterer Vergrößerung des relativen Abstands zwischen dem Abgaskatalysator und dem Hilfsrahmen 70 des Fahrgestells 72 führt die ansteigende Zugkraft im Krafteinleitungspfad 20 zu einer Rotation 22 zumindest des Abgaskatalysators um eine Achse (Y-Achse), die senkrecht zur XZ-Ebene angeordnet ist, wodurch eine Bewegung des Abgaskatalysators entgegen der Geradeaus-Fahrtrichtung begrenzt werden kann.
In der 2 ist mit gestrichelten Linien eine erwartete Bewegung des Abgaskatalysators im Falle eines frontalen Aufprallereignisses ohne die erfindungsmäßige Befestigungsvorrichtung 10 gezeigt. Wie dargestellt können durch die Verwendung der erfindungsmäßigen Befestigungsvorrichtung 10 ein Durchdringen der Spritzwand 68 durch den Abgaskatalysator und ein weiteres Eindringen in den Fahrgastraum 66 wirksam verhindert werden.
In den 3 bis 8 ist die Abgasstrecke 50 gemäß der 1 und 2 mit alternativen möglichen Ausführungsformen des Befestigungsmittels der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung 10 gezeigt. Zur Vermeidung von Wiederholungen werden im Folgenden nur Unterschiede zur Ausführungsform des Befestigungsmittels 12 gemäß den 1 und 2 beschrieben.
Die 3 zeigt die Abgasstrecke 50 gemäß der 1 in derselben Ansicht mit einer alternativen Ausführungsform 24 des Befestigungsmittels der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung 10. Das Befestigungsmittel 24 weist zwei zueinander korrespondierende Formschlusselemente 26, 28 auf, die aus Metallblech, beispielsweise aus Stahlblech, hergestellt sind. Jedes der Formschlusselemente 26, 28 weist eine Form auf, die beispielsweise durch zweimaliges Abkanten eines rechteckförmigen Metallblechs um 90° in derselben Richtung und parallel zu einer Randlinie entstanden sein kann.
Eines 26 der Formschlusselemente 26, 28 ist direkt fest mit dem Gehäuse 58 des Abgaskatalysators verbunden, und zwar durch eine Stoffschlussverbindung, die durch einen Schweißvorgang hergestellt sein kann. Das andere 28 der Formschlusselemente 26, 28 ist indirekt über den Hilfsrahmen 70 fest mit dem Fahrgestell 72 des Kraftfahrzeugs verbunden. Die feste Anbringung des Formschlusselementes 28 an dem Hilfsrahmen 70 ist ebenfalls von einer Stoffschlussverbindung gebildet, die durch einen Schweißvorgang hergestellt sein kann.
In alternativen Ausführungsformen können beide Formschlusselemente 26, 28 auch durch Klebe-, Schraub- oder Nietverbindungen mit dem Gehäuse 58 des Abgaskatalysators bzw. mit dem Hilfsrahmen 70 des Fahrgestells 72 fest verbunden sein.
Eine Orientierung der Formschlusselemente 26, 28 ist so gewählt, dass die Kanten der 90°-Abkantungen parallel zur Y-Richtung; d.h. senkrecht zu der XZ-Ebene, ausgerichtet sind.
In dem in der 3 dargestellten, normalen Einbauzustand sind die korrespondierenden Formschlusselemente 26, 28 zur Bildung einer Formschlussverbindung 30 angeordnet, die in zwei parallel zur Geradeaus-Fahrtrichtung beabstandeten Positionen und in entgegengesetzten Richtungen sperrt, nämlich in der +X-Richtung und in der -X-Richtung.
Im normalen Einbauzustand (3) sind die zwei zueinander korrespondierenden Formschlusselemente 26, 28 voneinander separiert und stellen keine Behinderung für dynamische Bewegungen des Motors während dessen Normalbetrieb dar.
4 zeigt die Abgasstrecke 50 gemäß der 3 in derselben Ansicht nach Eintritt eines frontalen Aufprallereignisses, bei dem der Antriebsstrang mitsamt der Abgasstrecke 50 entgegen der Geradeaus-Fahrtrichtung beschleunigt und relativ zum Fahrgestell 72 verschoben ist. Wenn ein relativer Abstand des Abgaskatalysators zum Hilfsrahmen 70 des Fahrgestells 72 in der Geradeaus-Fahrtrichtung einen vorgegebenen Wert zumindest erreicht, gelangen die zwei zueinander korrespondierenden Formschlusselemente 26, 28 in gegenseitige Anlage, so dass ein Krafteinleitungspfad 20 parallel zur Geradeaus-Fahrtrichtung zwischen dem Abgaskatalysator und dem Fahrgestell 72 gebildet ist und eine eingeleitete Kraft wirksam auf das Fahrgestell 72 übertragen werden kann.
Das Befestigungsmittel 24 weist eine maximale Zugbelastbarkeit auf, die mehr als dem 50-fachen Gewicht des Abgaskatalysators entspricht. Bei weiterer Vergrößerung des relativen Abstands zwischen dem Abgaskatalysator und dem Hilfsrahmen 70 des Fahrgestells 72 führt die ansteigende Zugkraft im Krafteinleitungspfad 20 zu der bereits beschriebenen Rotation 22 zumindest des Abgaskatalysators um eine Achse (Y-Achse), die senkrecht zur XZ-Ebene angeordnet ist, wodurch eine Bewegung des Abgaskatalysators entgegen der Geradeaus-Fahrtrichtung begrenzt werden kann.
In der 4 ist mit gestrichelten Linien eine erwartete Bewegung des Abgaskatalysators im Falle eines frontalen Aufprallereignisses ohne die erfindungsmäßige Befestigungsvorrichtung 10 dargestellt. Wie ersichtlich können durch die Verwendung der erfindungsmäßigen Befestigungsvorrichtung 10 auch hierbei ein Durchdringen der Spritzwand 68 durch den Abgaskatalysator und ein weiteres Eindringen in den Fahrgastraum 66 wirksam verhindert werden.
5 zeigt die Abgasstrecke 50 gemäß der 1 in derselben Ansicht mit einer weiteren alternativen Ausführungsform 32 des Befestigungsmittels der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung 10. Das Befestigungsmittel 32 der Befestigungsvorrichtung 10 weist zwei zueinander korrespondierende Formschlusselemente 34, 36 auf, die aus Metallblech, beispielsweise aus Stahlblech, hergestellt sind.
6 zeigt die Abgasstrecke 50 gemäß der 5 in einer schematischen Vorderansicht. Eines 34 der korrespondierenden Formschlusselemente 34, 36 ist als rechteckförmiges 90°-Winkelblech ausgeführt, dessen einer Schenkel mit dem Hilfsrahmen 70 des Fahrgestells 72 fest verbunden ist und dessen anderer Schenkel eine im Wesentlichen rechteckförmige Durchbruchsöffnung aufweist, die in einer Ebene senkrecht zur Geradeaus-Fahrtrichtung (YZ-Ebene) liegt und oberhalb des Hilfsrahmens 70 angeordnet ist. Die feste Verbindung mit dem Hilfsrahmen 70 des Fahrgestells 72 kann beispielsweise wiederum von einer durch einen Schweißprozess oder einen Klebeprozess hergestellten Stoffschlussverbindung gebildet sein.
Das andere korrespondierende Formschlusselement 36 ist ebenfalls als im Wesentlichen rechteckförmiges 90°-Winkelblech ausgeführt (5), dessen einer Schenkel endseitig mit dem Gehäuse 58 des Katalysators fest verbunden, beispielsweise durch eine Schweißverbindung, und dessen anderer Schenkel entgegen der Geradeaus-Fahrtrichtung, d.h. in +X-Richtung, gerichtet ist und endseitig eine Breite aufweist, die größer ist als eine Breite der rechteckförmigen Durchbruchsöffnung des anderen Formschlusselements 34 (6).
Im normalen Einbauzustand (5 und 6) durchdringt der Schenkel mit der endseitig vergrößerten Breite des einen Formschlusselements 36 die rechteckige Durchbruchsöffnung des anderen Formelements 34 in einer Richtung von vorne nach hinten in Bezug auf die Geradeaus-Fahrtrichtung.
Wie in der Ausführungsform des Befestigungsmittels 24 gemäß den 3 und 4 sind die korrespondierenden Formschlusselemente 34, 36 auf diese Weise zur Bildung einer Formschlussverbindung 38 angeordnet (5), die in zwei parallel zur Geradeaus-Fahrtrichtung (-X-Richtung) beabstandeten Positionen und in entgegengesetzten Richtungen sperrt.
Die zwei zueinander korrespondierenden Formschlusselemente 34, 36 sind voneinander separiert und stellen keine Behinderung für dynamische Bewegungen des Motors während dessen Normalbetrieb dar.
Nach Eintritt eines frontalen Aufprallereignisses, wenn ein relativer Abstand des Abgaskatalysators zum Hilfsrahmen 70 des Fahrgestells 72 in der Geradeaus-Fahrtrichtung einen vorgegebenen Wert zumindest erreicht, gelangen die zwei zueinander korrespondierenden Formschlusselemente 34, 36 in gegenseitige Anlage, so dass ein Krafteinleitungspfad parallel zur Geradeaus-Fahrtrichtung zwischen dem Abgaskatalysator und dem Fahrgestell 72 gebildet ist und eine eingeleitete Kraft in der bereits beschriebenen Weise zur Begrenzung der Bewegung des Abgaskatalysators wirksam auf das Fahrgestell 72 übertragen werden kann.
7 zeigt die Abgasstrecke 50 gemäß der 1 in derselben Ansicht mit einer alternativen Ausführungsform des Befestigungsmittels 40 der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung 10. Das Befestigungsmittel 40 weist zwei zueinander korrespondierende Formschlusselemente 42, 44 auf, die aus Metallblech, beispielsweise aus Stahlblech, hergestellt sind.
8 zeigt die Abgasstrecke 50 gemäß der 7 in einer schematischen Vorderansicht. Eines 42 der korrespondierenden Formschlusselemente 42, 44 ist als Kreisring ausgebildet, der parallel zu einer Ebene (der YZ-Ebene) senkrecht zur Geradeaus-Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs ausgerichtet und mittels einer Stoffschlussverbindung, die durch einen Schweißprozess oder einen Klebeprozess hergestellt sein kann, in direkter Weise fest mit dem Hilfsrahmen 70 des Fahrgestells 72 verbunden ist.
Das andere korrespondierende Formschlusselement 44 ist als 90°-Winkelblech ausgeführt (7), dessen einer Schenkel endseitig mit dem Gehäuse 58 des Katalysators fest verbunden ist, beispielsweise durch eine Schweißverbindung, und dessen anderer Schenkel entgegen der Geradeaus-Fahrtrichtung, d.h. in +X-Richtung, gerichtet ist und endseitig eine T-förmige Verbreiterung aufweist, deren Breite größer ist als ein Durchmesser der inneren Öffnung des als Kreisrings ausgebildeten Formschlusselements 42 (8).
In dem in den 7 und 8 dargestellten, normalen Einbauzustand sind die korrespondierenden Formschlusselemente 42, 44 zur Bildung einer Formschlussverbindung 46 angeordnet, die in zwei parallel zur Geradeaus-Fahrtrichtung beabstandeten Positionen und in entgegengesetzten Richtungen sperrt.
Im normalen Einbauzustand sind die zwei zueinander korrespondierenden Formschlusselemente 42, 44 voneinander separiert und stellen keine Behinderung für dynamische Bewegungen des Motors während dessen Normalbetrieb dar.
Nach Eintritt eines frontalen Aufprallereignisses, wenn ein relativer Abstand des Abgaskatalysators zum Hilfsrahmen 70 des Fahrgestells 72 parallel zur Geradeaus-Fahrtrichtung einen vorgegebenen Wert zumindest erreicht, gelangen die zwei zueinander korrespondierenden Formschlusselemente 42, 44 in gegenseitige Anlage, so dass ein Krafteinleitungspfad parallel zur Geradeaus-Fahrtrichtung zwischen dem Abgaskatalysator und dem Fahrgestell 72 gebildet ist und eine eingeleitete Kraft in der bereits beschriebenen Weise zur Begrenzung der Bewegung des Abgaskatalysators wirksam auf das Fahrgestell 72 übertragen werden kann.
Bezugszeichenliste

10: Befestigungsvorrichtung
12: Befestigungsmittel
14: biegeweiches Element
16: Anbindungselement
18: Anbindungselement
20: Krafteinleitungspfad
22: Rotation
24: Befestigungsmittel
26: Formschlusselement
28: Formschlusselement
30: Formschlussverbindung
32: Befestigungsmittel
34: Formschlusselement
36: Formschlusselement
38: Formschlussverbindung
40: Befestigungsmittel
42: Formschlusselement
44: Formschlusselement
46: Formschlussverbindung
50: Abgasstrecke
52: Turbolader
54: Flanschverbindung
56: Komponente (Abgaskatalysator)
58: Gehäuse
60: Lambdasonde
62: Kompressorgehäuse
64: Motorraum
66: Fahrgastraum
68: Spritzwand
70: Hilfsrahmen
72: Fahrgestell

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008054267 B4 [0005]
DE 102008011441 B4 [0007]
JP 2005133546 A [0009]
US 2006/0266891 A1 [0010]
US 6412587 B1 [0011]
JP 2009241793 A [0014]
JP 5329382 B2 [0016]
JP 5381937 B2 [0017]

Claims

Befestigungsvorrichtung (10) zur Befestigung zumindest einer Komponente (56) zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeug-Antriebsstranges mit zumindest einem Befestigungsmittel (24; 32; 40), das an der zumindest einen Komponente (56) fest angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Befestigungsmittel (24; 32; 40) zusätzlich an einem Fahrgestell (72) des Kraftfahrzeugs fest anbringbar ist, in einem normalen Einbauzustand keinen Krafteinleitungspfad parallel zu einer Geradeaus-Fahrtrichtung zwischen der zumindest einen Komponente (56) und dem Fahrgestell (72) bildet und einen derartigen Krafteinleitungspfad (20) bildet, wenn ein relativer Abstand der zumindest einen Komponente (56) zum Fahrgestell (72) in der Geradeaus-Fahrtrichtung einen vorgegebenen Wert zumindest erreicht.
Befestigungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Befestigungsmittel (24; 32; 40) ein biegeweiches Element (14) mit zumindest zwei endseitigen Anbindungselementen (16, 18) aufweist, wobei zumindest je eines der Anbindungselemente (16, 18) zur Befestigung an der zumindest einen Komponente (56) und zur Befestigung am Fahrgestell (72) dient.
Befestigungsvorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das biegeweiche Element (14) als Metallgeflecht oder als Metallseil ausgebildet ist.
Befestigungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Befestigungsmittel (24; 32; 40) zwei zueinander korrespondierende Formschlusselemente (26, 28; 34, 36; 42, 44) aufweist, von denen ein Formschlusselement (26, 28; 34, 36; 42, 44) direkt oder indirekt fest mit der zumindest einen Komponente (56) zur Abgasnachbehandlung und das korrespondierende Formschlusselement (26, 28; 34, 36; 42, 44) direkt oder indirekt fest mit dem Fahrgestell (72) verbunden ist, wobei der Krafteinleitungspfad (20) parallel zur Geradeaus-Fahrtrichtung zwischen der zumindest einen Komponente (56) und dem Fahrgestell (72) durch gegenseitige Anlage der korrespondierenden Formschlusselemente (26, 28; 34, 36; 42, 44) gebildet ist.
Befestigungsvorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die korrespondierenden Formschlusselemente (26, 28; 34, 36; 42, 44) zur Bildung einer Formschlussverbindung (30; 38; 46) vorgesehen sind, die in zwei parallel zur Geradeaus-Fahrtrichtung beabstandeten Positionen und in entgegengesetzten Richtungen sperrt.
Befestigungsvorrichtung (10) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die korrespondierenden Formschlusselemente (26, 28; 34, 36; 42, 44) aus Metallblech hergestellt sind.
Befestigungsvorrichtung (10) nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die feste Anbringung eines der Formschlusselemente (26, 28; 34, 36; 42, 44) an der zumindest einen Komponente (56) zur Abgasnachbehandlung durch eine Stoffschlussverbindung hergestellt ist.
Befestigungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine maximale Zugbelastbarkeit des zumindest einen Befestigungsmittels (24; 32; 40) zumindest dem 30-fachen Gewicht der zumindest einen Komponente (56) zur Abgasnachbehandlung entspricht.
Abgasstrecke (50) eines Verbrennungsmotors eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeugs mit zumindest einer Komponente (56) zur Abgasnachbehandlung, gekennzeichnet durch zumindest eine Befestigungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zumindest eine Befestigungsmittel (24; 32; 40) an dem Fahrgestell (72) des Kraftfahrzeugs fest angebracht ist.
Abgasstrecke (50) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die feste Anbringung des zumindest einen Befestigungsmittels (24; 32; 40) an dem Fahrgestell (72) des Kraftfahrzeugs durch eine Stoffschlussverbindung hergestellt ist.