DE69804364T2

DE69804364T2 - Elastische Aufhängungsvorrichtung für ein Auspuffrohr

Info

Publication number: DE69804364T2
Application number: DE69804364T
Authority: DE
Inventors: Franck Larmande; Christophe Roquain
Original assignee: Hutchinson SA
Current assignee: Hutchinson SA
Priority date: 1997-01-17
Filing date: 1998-01-16
Publication date: 2002-11-28
Anticipated expiration: 2018-01-17
Also published as: EP0862013A1; EP0862013B1; US6070849A; DE69804364D1; FR2758602B1; FR2758602A1; ES2174397T3

Description

Diese Erfindung betrifft eine elastische Aufhängung für Auspuffrohre von Fahrzeugen mit einem Verbrennungsmotor, die aus einem elastischen Körper besteht, der mit Befestigungsmitteln zur Befestigung einerseits an der Fahrzeugkarosserie und andererseits an diesem Auspuffrohr versehen ist.
Eine Vorrichtung dieses Typs ist beispielsweise aus der Schrift EP-A-0 531 193 bekannt und ist in der Fig. 1 der hier beigefügten Zeichnungen abgebildet, wobei Fig. 2 das theoretische Schema zeigt und Fig. 3 das Diagramm der erzielten Steife K in Abhängigkeit von der Frequenz f der Vibrationen, die zwischen den Befestigungsmitteln 1 und 2 des elastischen, beispielsweise aus Gummi bestehenden Körpers 3 der Vorrichtung entstehen, zeigt. In Fig. 2 ist zu sehen, dass diese Vorrichtung sich wie eine parallel zu einem Vibrationsdämpfer C angeordnete Feder R verhält, wobei das Ganze zwischen der Karosserie 6 eines Kraftfahrzeugs und dessen Auspuffrohr 7 angebracht ist. Der Nachteil dieser Technik nach dem bisherigen Stand ist in Fig. 3 zu erkennen und liegt in der dynamischen Versteifung, wobei die Steife K mit der Frequenz f zunimmt. Zwischen ungefähr 8 und 15 Hz besteht eine schlechte Dämpfung bei Verzögerungs-Betriebsarten und bei Triebstrangunterbrechung (hachis de ligne), d.h. der ersten Schwingungserregungsart des Auspuffrohrs.
Eine andere Technik, die unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis 6 bzw. analog auf die Fig. 1 bis 3 schematisch dargestellt ist, bedient sich einer einfachen Schlagvorrichtung: der elastische Körper 3' der Vorrichtung beinhaltet eine Schlagvorrichtung m. In Fig. 6 ist die Reaktion mit durchgehender Linie die der Vorrichtung ohne zusätzliche Masse, analog zu der von Fig. 3, und die Reaktion mit gestrichelter Linie ist die der Vorrichtung mit zusätzlicher Masse m. Ein Vergleich der beiden Kurven zeigt, dass die Vibrationen bei hoher Frequenz besser gefiltert werden (merkliche Verringerung der Steife K über 300 Hz), jedoch auf Kosten der niedrigen Frequenzen. Insbesondere entsteht eine sehr störende Steifespitze im Bereich von 200 Hz; zudem besteht auch hier eine schlechte Dämpfung bei Triebstrangunterbrechung und bei Verzögerungs-Betriebsarten.
Bei einer weiteren bekannten Technik, die in Fig. 7 dargestellt ist, weist der elastische Körper 3" der Vorrichtung zwischen seinen beiden seitlichen Filterarmen 4 eine schlagende Masse M auf, die durch elastische Abschnitte 5 aus Gummi mit diesen Armen verbunden ist. Bezogen auf die Standardkurve, die in dem Diagramm von Fig. 8 mit durchgehender Linie ausgeführt ist, weist die Reaktion dieser Vorrichtung mit schlagender Masse M (Kurve mit gestrichelter Linie) zwar ein Steife-Tal im Bereich von 150 Hz auf, weist jedoch auch eine deutliche Steife- Spitze im Bereich von 120 oder 130 Hz auf, was hier einer guten Filterung der Vorrichtung bei diesen Frequenzen ebenfalls abträglich ist.
Dieser Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, diesen Typ Vorrichtung zu verbessern, indem diese Steife-Spitze beseitigt oder in höhere Frequenzen verlagert wird, wo sie nicht mehr störend wirkt. Mit anderen Worten: Man möchte die schlagende Masse sowie ihre Lage berechnen können, um ein Steife-Tal zu erzielen, und dann eine Phasenspitze, und zwar vor der Steife-Spitze, d.h. bei einer geringeren Frequenz.
Um dieses Ergebnis zu erreichen, ist eine Aufhängung gemäß Anspruch 1 vom allgemeinen Typ, wie er anfangs definiert wurde, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine Querstange aufweist, an der eine schlagdämpfende Masse sitzt, wobei das von dieser Masse abgewandte Ende dieser Stange in einem Bereich dieses Körpers, der Vibrationen ausgesetzt ist, eingeschlossen ist und diese Stange an einer Stelle zwischen diesem Bereich und dieser Masse von einem Teil dieses Körpers gehalten wird, der relativ feststehend ist und einen Drehpunkt bildet.
Der Grundgedanke der Erfindung liegt nun darin, dass die Masse, die - mittels der Hebelfunktion dieser Querstange - an der Aufhängung befestigt ist, sich in umgekehrter Richtung zu den auf die Vorrichtung ausgeübten Vibrationsbelastungen verschiebt, wobei sich dieses Phänomen bei den niedrigen Frequenzen verstärkt. Das theoretische Schema einer erfindungsgemäßen Aufhängung ist in Fig. 9 dargestellt.
Fig. 10 zeigt eine erste praktische Ausführungsart einer erfindungsgemäßen Aufhängung.
Fig. 11 zeigt in einem Diagramm die Entwicklung der Steife K dieser Aufhängung in Abhängigkeit von der Frequenz f der Vibrationen.
Fig. 12 zeigt ein Diagramm der Phase φ in Abhängigkeit von der Frequenz f.
Und Fig. 13 zeigt eine zweite praktische Ausführungsart der Aufhängung.
In Fig. 9 wurde wieder mit 6 die Fahrzeugkarosserie und mit 7 das Auspuffrohr schematisch dargestellt. Die Aufhängung, die aus einem elastischen Körper besteht, der an zwei parallelen Schenkeln aufgehängt ist, kann dadurch dargestellt werden, dass zwei Federn R, die parallel zueinander an zwei in Reihe angeordneten Stoßdämpfern C angebracht sind, ebenfalls in Reihe angeordnet sind. Eine schlagdämpfende Masse M sitzt am Ende einer starren Stange 8, deren anderes Ende 9 in einem mittleren Bereich des zweischenkeligen Körpers, der den von dem Auspuffrohr 7 ausgehenden Vibrationen (Pfeil F) ausgesetzt ist, eingeschlossen ist. Entsprechend Anspruch 1 wird die Stange 8 an einer Stelle zwischen der Masse M und ihrem Ende 9 durch einen Teil gehalten, der einen Drehpunkt 10 bildet und willkürlich als an der Fahrzeugkarosserie 6 befestigt dargestellt ist.
Bei dieser Anordnung der Erfindung ist zu erkennen, dass jegliche vertikale Schwingung, die auf das Ende 9 der Stange 8 einwirkt, im Bereich der Masse M in eine Schwingung in umgekehrter Richtung umgewandelt wird; es handelt sich also um eine "schlagdämpfende" Masse.
Bei der praktischen Ausführungsform von Fig. 10 wurde eine Aufhängung mit länglichem Gummikörper 11 in der allgemeinen Form eines Ankers mit zwei Schenkeln 10 dargestellt. Durch die Löcher 13 und 14 können beliebige Befestigungsorgane zur Befestigung einerseits an der Fahrzeugkarosserie und andererseits am Auspuffrohr (die in dieser Figur nicht dargestellt sind) geführt werden. Zwei starre Stangen 8, die beispielsweise aus gummiüberzogenem Stahl bestehen, sind mit ihren Enden 9 in dem mittleren Bereich 16 des Körpers 11, der den Vibrationen ausgesetzt ist, eingeschlossen. Diese Stangen 8 verlaufen durch die Schenkel 10, die Drehpunkte bilden, und weisen an ihren äußeren Enden eine schlagdämpfende Masse M' auf die beispielsweise mit der jeweiligen Stange 8 in einem Stück ausgeführt ist und ebenfalls mit Gummi überzogen sein kann, um Korrosion zu vermeiden. Es ist zu bemerken, dass die Drehpunktfunktion der Schenkel 10 zugespitzt werden könnte, indem diese Schenkel durch eine Innenbewehrung, die sie miteinander verbindet, versteift werden.
Mit einem solchen Aufbau erhält man unter den gleichen Bedingungen wie oben die Reaktionen hinsichtlich der Steife K und der Phase p, die in Fig. 11 bzw. in Fig. 12 dargestellt sind. Es zeigt sich, dass mit der Erfindung ein ausgeprägtes Steife-Tal im Bereich der günstigen Frequenz von 60 Hz (gutes Filtern der Verzögerung (Verlangsamung)) sowie eine korrelative Erhöhung der Phase bei der gleichen Frequenz erzielt wird, wobei diese Phasenspitze eine Dämpfung bei der Betriebsart mit Triebstrangunterbrechung ermöglicht.
Analoge Resultate können mit der Ausführungsform von Fig. 13 erzielt werden, wobei der elastische Körper 11' der Aufhängung die Form eines Rings mit zwei nach innen verlaufenden Armen 15 besitzt, in welchen die beiden starren Stangen 8 eingebaut sind, wobei an den inneren Enden dieser Arme die schlagdämpfenden Massen M sitzen. Die Enden 9 dieser Stangen sind den Vibrationen des Auspuffrohrs ausgesetzt, und ihr Drehpunkt befindet sich in einem Zwischenbereich, der ebenfalls die Bezugszahl 10 hat. Diese Ausführungsform hat gegenüber der vorherigen den Vorteil eines geringeren Platzbedarfs, und die metallenen Massen können vollkommen in dem Gummi des Körpers 11' eingeschlossen sein.

Claims

1. Elastische Aufhängung für Auspuffrohre von Fahrzeugen mit einem Verbrennungsmotor, bestehend aus einem elastischen Körper, der mit Befestigungsmitteln zur Befestigung einerseits an der Fahrzeugkarosserie und andererseits an diesem Auspuffrohr versehen ist,

dadurch gekennzeichnet,

dass sie mindestens eine Querstange (8) aufweist, an der eine schlagdämpfende Masse (M) sitzt, wobei das von dieser Masse (M) abgewandte Ende (9) dieser Stange in einem Bereich (16) dieses Körpers, der Vibrationen ausgesetzt ist, eingeschlossen ist und diese Stange (8) an einer Stelle zwischen diesem Bereich (16) und dieser Masse (M) von einem Teil (10) dieses Körpers gehalten wird, der relativ feststehend ist und einen Drehpunkt bildet.

2. Aufhängung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

dass dieser elastische Körper (11) allgemein die Form eines Ankers mit zwei Schenkeln (10) aufweist, wobei durch diese Schenkel, die dabei einen Drehpunkt bilden, jeweils eine starre Stange (8) verläuft, an deren freiem Ende eine schlagdämpfende Masse (M) sitzt, wobei das andere Ende (9) dieser Stange in einem mittleren Bereich (16) des Körpers (11), der Vibrationen ausgesetzt ist, eingeschlossen ist.

3. Aufhängung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

dass dieser elastische Körper (11) allgemein die Form eines Rings mit zwei nach innen verlaufenden Armen (15) besitzt, in welchen jeweils eine starre Stange (8) eingebaut ist, an deren innerem Ende eine schlagdämpfende Masse (M) sitzt, wobei das andere Ende (9) dieser Stange in einem Bereich, der Vibrationen ausgesetzt ist, eingeschlossen ist.

4. Aufhängung nach einem der vorherigen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die genannte Stange (8) und die genannte Masse (M) mit Gummi überzogen sind.