JP5325968B2 - 車両用部品 - Google Patents

Description

本発明は、 動力車用部品、特に、少なくとも一つの固定部によって、上記動力車の保持部に固定可能な排ガスシステムに関する。

動力車、特に、商用車では、例えば、支持フレーム、トランスミッション、エンジン・ブロック等の保持部には、さまざまな部品、例えば、燃料タンク、あるいは、例えば、サイレンサ、および／または、排ガス処理装置等の排ガスシステムの部品、特に、触媒変換装置、および／または、粒子フィルタ、および／または、ＳＣＲシステムと協働可能な部品が固定されている。

通常、このような部品は部品用ハウジングを備えており、部品用ハウジングはハウジング壁を有している。今、この部品を保持部に固定可能とするために、少なくとも一つの固定部が配置され、この固定部は、部品側に、少なくとも一つの留め具を有している。各留め具は、ハウジング壁に平行に伸びる内部脚と、ハウジング壁から外部に突出する外部脚とを有している。特に、各留め具は、断面Ｌ字形、または、Ｔ字形に形成可能である。

基本的に、内部脚を、例えば、スポット溶接、および／または、シーム溶接によりハウジング壁に溶接することは可能である。しかし、車両の運転中に、各固定部は、非常に高い機械的負荷にさらされることが分かっている。一方において、各固定部を介して保持部に固定された部品は、重量が比較的大きく、他方において、運転中、特に、オフロード・モードでの運転中には、比較的強い衝撃、または、振動が発生する可能性がある。各固定部の、この大きな機械的負荷により、内部脚とハウジング壁間の溶接接続、または、ハウジング壁自身内においてさえ、ひび割れが発生する可能性があり、これは、各固定部の劣化、そして、最終的には、各固定部の故障に至るおそれがある。

本発明は上述の問題を解決するものであり、先に述べたタイプの部品、または、関連する固定部のために、改良された実施形態、特に、比較的大きな耐久性を有する実施形態を提供することを目的としている。

本発明によると、上述の問題は独立請求項の主題によって解決される。他の好適な実施形態は従属請求項の主題である。

本発明は、部品用ハウジングの内部で、内部脚をハウジング壁に面接触させるという基本的な考えに基づいている。また、ハウジング壁には開口が形成され、この開口を介して、外部脚が外部に突出している。この内部脚と、ハウジング壁の内側面との面接触により、内部脚とハウジング壁間における力の伝達のための面支持が実現され、これは、必要に応じて、内部脚とハウジング壁との間の溶接接続にかかる負荷を軽減する。これにより、溶接接続領域に、ひび割れが発生するリスクが大幅に軽減される。本発明は、この場合、各固定部内での力の伝達は、各溶接接続を介してだけでなく、実質的に、内部脚の面支持を介して、ハウジング壁の内側面で実現されるという知見を利用している。特に、各留め具は、断面Ｌ字形、または、Ｔ字形に形成されている。

好適な実施形態によると、上記各固定部はカバーを有し、上記カバーは、上記部品用ハウジングの内部で、上記開口と、上記各内部脚とに跨るとともに、上記ハウジング壁に固定されている。ハウジング壁において内部脚を支持することにより発生する可能性がある開口領域における応力は、上記カバーを用いることによって軽減することが可能で、これにより、開口を囲む縁において、ハウジング壁内にひび割れが形成されるリスクが軽減される。

開口を内部から気密に塞ぐように、カバーを形成し、及び／または、ハウジング壁に固定することは、特に好適である。特に、各部品が、排ガスシステムの部品、または、燃料タンクである場合、内部空間を周囲に対して封印することが望ましい。これは、開口領域において、各カバーを用いることによって実現可能である。

他の実施形態では、各内部脚は、上記カバーにのみ固定され、間接的にのみ、つまり、上記カバーを介して、上記ハウジング壁に固定されている。内部脚を、ハウジング壁に固定する必要はない。したがって、この実施形態では、内部脚は、実質的な接続を介してのみ、ハウジング壁に対して自身を、直接支持することになる。

他の実施形態では、各内部脚と上記カバーとは、共に、上記ハウジング壁に固定することが可能で、これは、例えば、同時に三つの金属シート体を互いに接続する、いわゆる、三シート接合を実施することが可能な、少なくとも一つの一般的なシーム溶接によって行われる。ただし、原理的には、内部脚と、カバーとを、それぞれ、特に、別の溶接接続によって、ハウジング壁に固定するという、他の代替案が考えられる。

他の実施形態では、カバーは、各内部脚に面接触することが可能である。これによると、さらに、内部脚を、カバーで面支持することが実現され、これは、力の伝達を向上させ、関与しているシーム溶接に対する負荷を軽減する。

好適な実施形態では、開口に隣接するハウジング壁は、各内部脚用に、外部に突出する突出部を有することが可能である。この場合、上記突出部内で、各内部脚は、ハウジング壁に面接触する。このため、内部脚は、部品用ハウジング内部に、埋め込み配置され、これによって、特に、ハウジング内部で邪魔になることが避けられる。さらに、これによって、カバーを設ける場合、その成形が容易になる。そして、各内部脚の厚さにほぼ対応するように、突出部の深さを選択することが実用的である。これにより、内部脚は、ハウジング壁の内側面と同一面に並ぶように、突出部内に埋め込まれる。

他の実施形態では、各固定部は、各留め具に加えて、補強部材を有することが可能で、補強部材は、各留め具の外部脚に平行に伸びるとともに、外部脚に面接触する支持脚と、各留め具の内部脚に平行に伸びるとともに、外部で、ハウジング壁に面接触する締め付け脚とを有している。好ましくは、各補強部材は、断面Ｌ字形に形成される。さらに、各補強部材は、各留め具に、相対的に位置固定される。例えば、補強部材と、留め具は、例えば、溶接か、または、ねじ締めによって互いに固定される。また、補強部材を介して、締め付け脚と、ハウジング壁との間で力の面伝達が発生し、これは、溶接接続がなされている場合、その溶接接続に対する負荷の軽減につながる。

特に好適な実施形態では、各固定部はそのような留め具を二つ有し、二つの留め具の内部脚は、互いに面接触している外部脚から反対方向に伸びている。さらに、実用的には、外部脚は互いに固定、例えば、溶接することが可能である。上記二つの留め具によって、力が作用する二つの反対方向において、溶接接続に対する負荷を軽減することができる。これは、二つの力の作用方向において、内部脚の一つがハウジング壁の内側面に支持され、これにより、溶接接続に対する負荷が軽減された力の伝達が可能になるからである。

特に実用的な他の構成では、各固定部は、さらに、二つのそのような補強部材を有し、上記二つの補強部材の締め付け脚は、支持脚から反対方向に伸びている。これにより、補強部材の領域において、二重の力の伝達が実現され、また、溶接接続に対する負荷の軽減が実現される。特に実用的には、上記二つの補強部材が一つの補強シューを構成し、この補強シューが、単一部品か、または、ユニットとして、留め具の二つの外部脚にはめ込まれるようにすることが可能である。原理的には、他の実施形態を考えることも可能であり、この場合、確かに、補強部材は二つ配置されているが、留め具は一つしか配置されていない。特に、この場合、二つの補強部材は、また、オプションとして、一つの補強シューを構成し、留め具の外部脚にのみはめ込むことが可能である。

ここで紹介する固定部を用いることによって、車両に固定可能な部品として、好ましくは、排ガス処理装置を用いることが可能で、この排ガス処理装置は、サイレンサ、触媒変換装置、粒子フィルタ、ＳＣＲシステム、尿素注入装置から成る群の少なくとも一つの要素を備えている。つまり、本発明は、また、このような固定部の少なくとも一つを介して、エンジン車に固定することが可能な排ガス処理装置に関するものである。

さらに、本発明は、ここで紹介する固定部自身に関するものである。

本発明の他の重要な特徴ならびに効果は、従属請求項、図面、および図面に対応する説明により明らかになる。

上述した特徴、および以下に述べる特徴は、本発明の範囲を逸脱することなく、記載している各組み合わせにおいてだけでなく、他の組み合わせ、あるいは、単独で利用できることは明白である。

は、第１実施形態に係る、固定部の領域における部品の非常に簡略化された断面図である。 は、第２実施形態に係る、固定部の領域における部品の非常に簡略化された断面図である。 は、第３実施形態に係る、固定部の領域における部品の非常に簡略化された断面図である。 は、第４実施形態に係る、固定部の領域における部品の非常に簡略化された断面図である。 は、第５実施形態に係る、固定部の領域における部品の非常に簡略化された断面図である。 は、第６実施形態に係る、固定部の領域における部品の非常に簡略化された断面図である。 は、第７実施形態に係る、固定部の領域における部品の非常に簡略化された断面図である。 は、第８実施形態に係る、固定部の領域における部品の非常に簡略化された断面図である。 は、第９実施形態に係る、固定部の領域における部品の非常に簡略化された断面図である。 は、第１０実施形態に係る、固定部の領域における部品の非常に簡略化された断面図である。 は、第１１実施形態に係る、固定部の領域における部品の非常に簡略化された断面図である。 は、第１２実施形態に係る、固定部の領域における部品の非常に簡略化された断面図である。

本発明の好適な実施例は図示されるとともに、以下に、詳細に説明されるが、同一か、類似しているか、または、機能的に同一の構成要素は同一の参照符号で示す。

以下の図面は、それぞれ、概略を示している。
図１―図１２は、それぞれ、異なる実施形態での、固定部の領域における部品の非常に簡略化された断面図である。

図１―１２では、一部しか示されていない部品１は、部品用ハウジング２と、少なくとも一つの固定部３とを備え、これを用いることにより、部品１は、他は示されていない動力車５の保持部４に固定することが可能である。部品１として、好ましくは、排ガス処理装置が使用され、この排ガス処理装置は、サイレンサ、または、触媒変換装置、または、粒子フィルタを備えているか、または、アンモニア、尿素、または、尿素水溶液の注入装置を有するとともに、ＳＣＲ触媒変換装置を有するＳＣＲシステムを備えるか、または、上記の部品全部を備えるか、または、上記の部品を任意に組み合わせたものを備えている。保持部４として、例えば、車両の支持フレーム、または、トランスミッション、または、エンジン・ブロック、または、部品１の保持に適した他の車両部品が用いられる。

部品用ハウジング２はハウジング壁６を備え、このハウジング壁６には、固定部３の領域において、開口７が形成されている。各固定部３は少なくとも一つの留め具８を備え、この留め具８は、少なくとも二つの、互いに、約９０度屈曲した脚、つまり、ハウジング壁６に対して平行に伸びる内部脚９と、ハウジング壁６から外方に突出する外部脚１０とを備えている。ここで示す実施例では、留め具８は、それぞれ、断面Ｌ字形に形成されている。この代わりに、例えば、断面Ｔ字形に形成することも可能である。ハウジング壁６は、ハウジング２の内部１１を分離、つまり、ハウジング内部１１を、ハウジング２の周囲１２から分離している。すなわち、ハウジング壁６は、内部１１に面する内側面１３と、周囲１２に面する外側面１４とを有している。

ここで紹介する固定部３では、ハウジング内部１１の内部脚９が、ハウジング壁６、つまり、内側面１３に面接触し、一方、外部脚１０は開口７を貫通するように、各留め具８は取り付けられている。図１の実施例では、留め具８は、その内部脚９の領域、つまり、ハウジング内部１１で、ハウジング壁６に溶接されている。対応する溶接シームを符号１５で示す。

図２―７、および、９―１２では、好適な実施形態による各固定部３は、さらに、内部１１に配置されたカバー１６を備えている。この場合、カバー１６は、内部で、開口７と、各内部脚９とに跨っている。さらに、カバー１６は、ハウジング壁６、つまり、内側面１３に固定されている。好ましくは、カバー１６は、ハウジング壁６に溶接されている。対応する溶接シームは、再び、符号１５で示す。カバー１６は、実用的には、開口７と内部脚９の全面を覆うように寸法が決められている。さらに、周囲に少なくとも一つの閉じた溶接シーム１５を形成し、カバー１６をハウジング壁６に接続することが可能である。この方法により、開口７を、カバー１６を用いることによって、内部から気密に封印することが可能である。

図２に示す実施形態では、内部脚９と、カバー１６とは、共通の溶接シームを介して互いに固定されるとともに、ハウジング壁６に固定されている。この溶接シ−ム１５は、この場合、いわゆる、三シート・シームを構成している。

代わりに、図３では、内部脚９と、カバー１６とを互いに、別々に分離して、ハウジング壁６に固定することも可能である。対応する溶接シームは、再び、符号１５で示す。また、図７および１１に示す実施形態でも、各内部脚９と、カバー１６とが、別々の溶接個所を介して、ハウジング壁６に固定されている。

これに対して、図４−６および９―１２に示す実施形態では、各内部脚９は、例えば、溶接接続１５を介して、カバー１６に固定され、一方、カバー１６自身は、例えば、溶接個所１５を介して、ハウジング壁６に固定されている。

各カバー１６は、各内部脚９に面接触するように構成するのが実用的である。固定部３の領域では、ハウジング壁６、各内部脚９、および、カバー１６が、少なくとも互いに面接触している領域で、平らに形成されている。

図５、６、１０、および１２の実施形態では、ハウジング壁６は、外方に向かって、つまり、周囲１２の方向に突出し、開口７に隣接する突出部１７を、各内部脚９のために備えている。この場合、突出部１７の内部で、各内部脚９がハウジング壁６に面接触するように、突出部１７の寸法が決められている。特に、この場合、外部脚１０に平行に測った突出部１７の深さは、各内部脚９の厚さに、ほぼ、対応させることが可能である。これにより、各内部脚９を、突出部１７内で、ハウジング壁６と同一面上に並べて、埋め込むことが可能である。

図６、７、１１、および１２の実施形態では、各固定部３は、オプションとして、各留め具８に加えて、少なくとも一つの補強部材１８を備え、この補強部材１８は、同様に、二つの、互いに約９０度で伸びる脚、つまり、各留め具８の外部脚１０に対して平行に伸びる支持脚１９と、各留め具８の内部脚９に対して平行に伸びる締め付け脚２０とを備えている。この実施例では、各補強部材１８は、断面Ｌ字形に形成されている。この実施形態では、各補強部材１８は、断面Ｌ字形に形成されている。各支持脚１９は、配置された留め具８の外部脚１０に面接触している。これに対して、各締め付け脚２０は、外部で、ハウジング壁６に面接触しており、締め付け脚２０と、留め具８の内部脚９とは、協働して、ハウジング壁６を、サンドイッチのように、それらの間に収容し、特に、締め付けている。補強部材１８と、協働する留め具８とは、互いに位置固定され、対応する位置固定は、一点鎖線と符号２１とで示す。例えば、このような位置固定２１は、ねじ締めか、または、溶接接続によって実現可能である。特に、補強部材１８と、協働する留め具８との間の位置固定２１は、互いに面接触している脚の領域、つまり、外部脚１０の領域と、支持脚１９の領域で行われる。例えば、外部脚１０は、支持脚１９に、ねじ締めか、または、溶接される。

図７に示す実施形態では、このような補強部材１８が二つ配置されており、その支持脚１９は、互いに離間した側面において、留め具８の同じ外部脚１０に面接触している。二つの補強部材１８は、この場合、別々な部品で、特に、同様に形成することが可能である。しかし、図７には、特別な実施形態が示されており、二つの補強部材１８が共同で、補強シュー２２を構成し、固定部３を組み立てる際に、外部から、外部脚１０にはめ込むことが可能である。例えば、補強シュー２２は、二つの補強部材１８を互いに溶接することによって、構成することが可能である。同様に、補強シュー２２を一体的に形成した金属シート部とし、二つの補強部材１８を一体的に構成することが可能である。

単なる例として、図７は、さらに、補強部材１８の少なくとも一つ、ここでは、上の補強部材を、締め付け脚２０の領域において、ハウジング壁６に、例えば、溶接接続１５によって、接続することが可能であることを示している。

図１―７の実施形態では、各固定部３は唯一の留め具８を備えている。これに対して、図８―１２に示す実施形態では、各固定部３は、このような留め具８を二つ備えており、その内部脚９が反対方向に伸び、外部脚１０は、互いに面接触するように、二つの留め具８は、各固定部３内で配置されている。これにより、内部脚９は、外部脚１０から反対方向に伸びている。留め具８の、互いに面接触している外部脚１０は、互いに、相対的に位置固定することが可能である。対応する位置固定は、図８―１２において、同様に、一点鎖線と符号２１とで示されている。このような位置固定は、例えば、溶接接続か、または、ねじによる接続によって実現可能である。二つの、それぞれ、断面Ｌ字形の留め具８の代わりに、一つの、断面Ｔ字形の留め具を使用して、図８から１２に示す実施形態を実現することも可能である。

図８に示す固定部３の簡単な実施形態は、図１に示す実施形態とは、第二の留め具８だけ異なっており、特に、カバー１６は用いられていない。開口７の確実な密封は、周囲を塞ぐ溶接シーム１５によって実現され、これは、二つの留め具８の内部脚９を、ハウジング壁６に固定している。

図９では、また、二つの留め具８が形成された固定部３に、一つのカバー１６が設けられており、つまり、このカバー１６は、二つの内部脚９に跨っている。ここで、実用的には、対応するカバー１６の幾何形状、ならびに、特に、周囲を閉じる溶接シ−ム１５によって、カバー１６をハウジング壁６に固定することによって、開口７を効果的に密封することが行われている。図９の例では、二つの留め具８の内部脚９は、それぞれ、カバー１６に固定されている。第二の留め具８を除けば、図９に示す実施形態は、このように、図４に示す実施形態に、ほぼ、対応している。

図１０に示す実施形態は、図９に示す実施形態に、ほぼ対応しているが、さらに、開口７の領域で、各内部脚９のために、突出部１７が形成されている。つまり、図１０に示す実施形態は、図５に示す実施形態に、ほぼ対応するが、第二の留め具８だけが異なっている。

図１１に示す実施形態では、固定部３には、また、一つの補強部材１８が形成されており、留め具８をハウジング壁６に支持するのを改善している。つまり、図１１に示す実施形態は、図６に示す実施形態に、ほぼ対応しているが、二つの留め具８を有している。また、ここでは、補強部材１８と、協働する留め具８との間の固定２１が形成されている。この場合、一体的固定２１が形成されており、これは、一方で、二つの外部脚１０を互いに固定し、他方で、支持脚１９を、協働する留め具８の外部脚１０に固定している。また、図１１に示す構造では、上の留め具８は、例として、ハウジング壁６に固定され、一方、下の留め具８は、例として、カバー１６に固定されている。図１１に示す実施形態は、図６に示す実施形態に、ほぼ対応しているが、特に、第二の留め具８が設けられ、突出部１７が存在しないという点で異なっている。

図１２に示す実施形態では、図１０に示す実施形態による突出部１７が形成されている。さらに、二つの補強部材１８が、つまり、各留め具８に対して、それぞれ、一つの補強部材１８が配置されている。二つの補強部材１８は、別々の部品で、特に、同様に形成することが可能である。しかし、図１２には、特別な実施形態が示されており、つまり、二つの補強部材１８が、一つの補強シュー２２を構成し、これに二つの補強部材１８が結合されている。これは、例えば、二つの補強部材１８間の溶接接続か、また、一体成形か、または、補強シュー２２を単品製造するかによって実現可能である。補強シュー２２は、実用的には、固定部３を組み立てるために、二つの留め具８の二つの外部脚１０に、外からはめ込むことが可能なように寸法を決めることが可能である。図１２の例では、二つの補強部材１８は、その上、締め付け脚２０の領域において、ハウジング壁６に溶接されている。対応する溶接個所は、再び、符号１５で示す。

各補強部材１８は、図６、７、１１、および１２の実施形態では、その締め付け脚２０で、ハウジング壁６の外側面１４と面接触して力を支持し、これにより、溶接シーム１５に対する負荷の軽減につながっている。

１ 部品
２ 部品用ハウジング
３ 固定部
４ 保持部
５ 動力車
６ ハウジング壁
７ 開口
８ 留め具
９ 内部脚
１０ 外部脚
１１ ハウジングの内部
１２ ハウジングの周囲
１３ 内側面
１４ 外側面
１５ 溶接シーム
１６ カバー
１７ 突出部
１８ 補強部材
１９ 支持脚
２０ 締め付け脚
２１ 位置固定
２２ 補強シュー

Claims (9)

1. 少なくとも一つの固定部（３）によって、動力車（５）の保持部（４）に固定可能な排ガスシステム用部品であって、
   ハウジング壁（６）を有する部品用ハウジング（２）を備え、
   上記各固定部（３）は少なくとも一つの留め具（８）を有し、上記留め具（８）は、上記ハウジング壁（６）に平行に伸びる内部脚（９）と、上記ハウジング壁（６）から外部に突出する外部脚（１０）とを有し、
   上記ハウジング壁（６）には開口（７）が形成され、上記開口（７）を上記外部脚（１０）が貫通し、他方、上記内部脚（９）は、上記部品用ハウジング（２）の内部（１１）で、上記ハウジング壁（６）に面接触し、
   上記各固定部（３）はカバー（１６）を有し、上記カバー（１６）は、上記部品用ハウジング（２）の内部（１１）で、上記開口（７）と、上記各内部脚（９）とに跨るとともに、上記ハウジング壁（６）に固定されていることを特徴とする部品。
2. 上記カバー（１６）は、上記開口（７）を内部から気密に塞いでいることを特徴とする請求項１に記載の部品。
3. 上記各内部脚（９）は、上記カバー（１６）に固定されるとともに、上記カバー（１６）を介して、上記ハウジング壁（６）に間接的にのみ固定されるか、または、
   上記各内部脚（９）と上記カバー（１６）とは、共に、上記ハウジング壁（６）に固定されることを特徴とする請求項１または２に記載の部品。
4. 上記カバー（１６）は、上記各内部脚（９）に面接触することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の部品。
5. 上記開口（７）に隣接する上記ハウジング壁（６）は、上記各内部脚（９）用に、外部に突出する突出部（１７）を有し、上記突出部（１７）内で、上記各内部脚（９）は、上記ハウジング壁（６）に面接触するように設けられることを特徴としている請求項１から４のいずれか１項に記載の部品。
6. 上記各固定部（３）は、上記各留め具（８）に加えて、少なくとも一つの補強部材（１８）を有し、上記補強部材（１８）は、上記各留め具（８）の上記外部脚（１０）に平行に伸びるとともに、上記留め具に面接触する支持脚（１９）と、上記各留め具（８）の上記内部脚（９）に平行に伸びるとともに、外部で、上記ハウジング壁（６）に面接触する締め付け脚（２０）とを有し、上記各補強部材（１８）と、上記各留め具（８）とは、相対的に、互いに、位置固定されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の部品。
7. 上記各固定部（３）は上記留め具（８）を二つ有し、上記二つの留め具（８）の上記内部脚（９）は、互いに面接触している外部脚（１０）から反対方向に伸びるように設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の部品。
8. 上記各固定部（３）は上記補強部材（１８）を二つ有し、上記二つの補強部材（１８）の上記締め付け脚（２０）は、上記支持脚（１９）から反対方向に伸びていることを特徴とする請求項６又は７に記載の部品。
9. 上記部品（１）は排ガス処理装置であって、上記排ガス処理装置は、サイレンサ、触媒変換装置、粒子フィルタ、ＳＣＲシステムから成る群の少なくとも一つの要素を有していることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の部品。

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