用于支撐車輛的排氣設備的支撐單元的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于支撐車輛的排氣設備的支撐單元，其包括第一連接元件、第二連接元件和至少一個將第一連接元件與第二連接元件耦聯的耦聯機構，其中，配置于所述至少一個耦聯機構地，在第一連接元件中設有第一耦聯機構穿通開口并且在第二連接元件中設有第二耦聯機構穿通開口，并且其中，所述至少一個耦聯機構貫穿配置給其的第一耦聯機構穿通開口和第二耦聯機構穿通開口，其中，至少在第一連接元件中在至少一個第一耦聯機構穿通開口的第一長度區域中設有耦聯機構夾緊區域并且在該第一耦聯機構穿通開口的第二長度區域中設有耦聯機構夾緊釋放區域，其中，所述耦聯機構夾緊區域具有比耦聯機構夾緊釋放區域更大的厚度。
【專利說明】
用于支撐車輛的排氣設備的支撐單元
技術領域
[0001]本發明涉及一種支撐單元，借助于所述支撐單元，車輛的排氣設備可以相對于車輛、特別是所述車輛的驅動單元來支撐或者支承。
【背景技術】
[0002]圖1以原理圖示出了車輛的驅動系統10。驅動系統10包括驅動單元12，所述驅動單元具有內燃機14和與內燃機14耦聯的變速器16。在內燃機14的燃燒運行產生的燃燒廢氣通過普遍的以18標識的排氣設備從內燃機14引導出。排氣設備18例如可以包括連接到內燃機14上的排氣彎管或者通過該排氣彎管連接到內燃機14上。
[0003]特別是在前置發動機車輛的情況下，驅動單元12連同排氣設備18的所述部分或一部分沿行駛方向設置在將車輛內部空間與發動機艙分開的端壁24之前。在此，排氣設備18在前面的車輛區域中通過多個支撐單元20相對于驅動單元12并且因此相對于車輛的其余部分來支撐、亦即支承在其上。排氣設備18的不同區域本身也可以通過一個或多個這樣的支撐單元20相對于彼此來支撐，以便在排氣設備18本身中達到加固或者提高的穩定性。在此，排氣設備18例如可以包括多個部分也彎曲地延伸的排氣管或者催化器區域或/和消音器區域和類似物。
[0004]在障礙物22沿箭頭P1的方向碰撞到車輛、特別是車輛的前部區域上時，障礙物22沖擊驅動單元12并且使該驅動單元朝向端壁24移置。由于排氣設備18與驅動單元12通過支撐單元20的基本上剛性的耦聯，排氣設備18、特別是所述排氣設備的設置在發動機艙中的區域也沿箭頭？2的方向朝向端壁24移置。因為普遍使用的支撐單元20由鋼板材料構造，所述原則上存在如下危險，即，由驅動單元12朝向端壁24帶動的排氣設備18侵入到端壁24中或者穿透所述端壁并且因此可能引起在車輛內部空間中的顯著的損傷和傷害。

【發明內容】

[0005]本發明的任務在于，規定一種用于支撐車輛的排氣設備的支撐單元，利用所述支撐單元，可以在碰撞的情況下達到對于處于車輛中的人員的提高的安全性。
[0006]按照本發明，所述任務通過一種用于支撐車輛的排氣設備的支撐單元來解決，所述支撐單元包括第一連接元件、第二連接元件和至少一個將第一連接元件與第二連接元件耦聯的耦聯機構，其中，配置于所述至少一個耦聯機構地在第一連接元件中設有第一耦聯機構穿通開口并且在第二連接元件中設有第二耦聯機構穿通開口，并且其中，所述至少一個耦聯機構貫穿配置給其的第一耦聯機構穿通開口和第二耦聯機構穿通開口，其中，至少在第一連接元件中在至少一個第一耦聯機構穿通開口的第一長度區域中設有耦聯機構夾緊區域并且在該第一耦聯機構穿通開口的第二長度區域中設有耦聯機構夾緊釋放區域，其中，所述耦聯機構夾緊區域具有比耦聯機構夾緊釋放區域更大的厚度。
[0007]在按照本發明構造的支撐單元中，由所述至少一個耦聯機構在至少一個容納其的耦聯機構穿通開口中的可運動性所決定地，所述兩個連接元件具有相對于彼此運動的可能性。在力作用的情況下、例如在碰撞到障礙物上的情況下，因此可以將借助于一個或多個這樣的支撐單元來支承的排氣設備例如與車輛的驅動單元解耦，從而減少如下危險，即，排氣設備侵入到車輛內部空間的區域中。
[0008]為了能夠將所述兩個連接元件的可相對運動性的范圍構造得盡可能大而提出，所述至少一個第一耦聯機構穿通開口是長孔，并且第一長度區域和第二長度區域沿長孔縱向方向相繼。
[0009]在耦聯機構夾緊區域和耦聯機構夾緊釋放區域之間的厚度變化可以以簡單的方式和方法通過如下方式實現，即，第一連接元件在耦聯機構夾緊區域中構成為具有比耦聯機構夾緊釋放區域中更大的材料厚度。
[0010]所述材料厚度變化可以以特別簡單的方式和方法通過如下達到，S卩，第一連接元件為了提供耦聯機構夾緊區域而折疊至少一次。
[0011]為了在通過折疊提供材料厚度變化的情況下能夠在至少一個耦聯機構穿通開口旁提供由較厚的區域至較薄的區域的過渡而提出，在第一連接元件上設有至少一個通過折疊定位在第一耦聯機構穿通開口旁的折疊區段，以用于提供耦聯機構夾緊區域。
[0012]在所述兩個連接元件之間的也適合于較大的負載的耦聯強度可以通過如下方式保證，即，在第一連接元件中設有多個第一耦聯機構穿通開口，其中，優選地，第一耦聯機構穿通開口關于由耦聯機構夾緊區域至耦聯機構夾緊釋放區域的耦聯機構運動方向并排設置。在此，特別是可以在至少兩個第一耦聯機構穿通開口之間定位有折疊區段。
[0013]按照本發明的支撐單元可以以特別簡單且成本有利的方式和方法通過如下來制造，g卩，至少所述第一連接元件提供為板件。
[0014]本發明還涉及一種用于車輛的驅動系統，所述驅動系統包括驅動單元，所述驅動單元具有內燃機和將燃燒廢氣從內燃機引導出的排氣設備，所述驅動系統還包括至少一個按照本發明構造的支撐單元。
[0015]為了在此能夠盡可能多樣化地使用一個或多個支撐單元而提出，至少一個支撐單元設置用于相對于內燃機支撐排氣設備，或/和所述驅動單元包括變速器并且至少一個支撐單元設置用于相對于變速器支撐排氣設備，或/和至少一個支撐單元設置用于相對于排氣設備的第二區域支撐排氣設備的第一區域。
[0016]因為在車輛碰撞到障礙物上的情況下，力作用方向通常基本上沿車輛縱向方向定向，所以進一步提出，在至少一個支撐單元中，由耦聯機構夾緊區域至耦聯機構夾緊釋放區域的耦聯機構運動方向基本上相當于具有驅動系統的車輛的車輛縱向方向。按照這種方式和方法，可以非常高效地利用在按照本發明構造的支撐單元中提供的運動范圍。
【附圖說明】
[0017]以下參照附圖詳細地描述本發明。圖中:
[0018]圖1以原理圖示出車輛的驅動系統；
[0019]圖2示出用于圖1中的驅動系統的排氣設備的支撐單元的剖視圖；
[0020]圖3示出圖2的支撐單元的第一連接元件的坯件的俯視圖。
【具體實施方式】
[0021]以下參照圖2和3詳細地描述按照本發明的支撐單元的構造，利用所述支撐單元可以相對于車輛的驅動單元支撐排氣設備。在前面參照圖1詳細地描述過車輛或者驅動系統的構造，在其中可以使用這樣的支撐單元，從而鑒于在其中可以集成按照本發明的支撐單元的整個系統可以參照對于圖1的有關于此的實施方式。
[0022]圖2示出按照本發明的支撐單元20，所述支撐單元作為主要的系統組件具有第一連接元件26以及第二連接元件28。所述兩個連接元件26、28通過耦聯機構30、這里構成為螺栓32連同栓頭34和擰上的螺母36、例如鎖緊螺母相互連接。在第一連接元件26中構成有作為長孔而構成的第一耦聯機構穿通開口 38。在第二連接元件28中構成有第二耦聯機構穿通開口 40。
[0023]在第一連接元件26上構成有耦聯機構夾緊區域42，在所述耦聯機構夾緊區域中，第一連接元件26具有比連接到耦聯機構夾緊區域42上的耦聯機構夾緊釋放區域44更大的厚度。如以下還要描述的，耦聯機構夾緊區域42可以通過如下方式提供為具有較大的厚度，即，將在圖3中示出的用于第一連接元件26的坯件46繞折疊線F折疊。構成為長孔的第一耦聯機構穿通開口 38以第一長度區域LI在耦聯機構夾緊區域42中延伸并且以第二長度區域L2在耦聯機構夾緊釋放區域44中延伸。
[0024]在圖2中示出的耦聯狀態中，耦聯機構30基本上在沒有活動間隙的情況下貫穿在第二連接元件28中的第二耦聯機構穿通開口 40并且在第一連接元件26的耦聯機構夾緊區域42中貫穿在第一連接元件26中的第一耦聯機構穿通開口 38。通過擰緊螺母36，所述兩個連接元件26、28相對于彼此固定壓緊。由于在連接元件26、28相互貼靠的區域中產生的摩擦力鎖合并且也由于在螺母36貼靠在第一連接元件26上的區域中產生的摩擦力鎖合，所述兩個連接元件26、28基本上固定地相互連接。為了在這種狀態中例如可以相對于驅動單元12固定地保持排氣設備18，第一連接元件26例如可以通過螺紋連接、夾緊連接或者通過材料鎖合、例如焊接連接固定在排氣設備18上。第二連接元件28可以以相應的方式和方法例如固定在變速器16上或者固定在內燃機14上。如果應該使用支撐單元20本身來穩定排氣設備18，則兩個連接元件26、28可以分別固定在排氣設備18的不同區域上。在此，例如也可能的是，連接元件26、28中的至少一個接合在其它支撐單元20的連接元件上，如這點在圖1中示出的那樣。
[0025]如果這樣構造的驅動系統12撞擊到障礙物22上并且在此由于質量慣性在驅動單元12和排氣設備18之間產生力，則可以在克服上面提到的摩擦力鎖合的情況下，所述兩個連接元件26、28相對于彼此移動，其中，耦聯機構30首先在第一耦聯機構穿通開口38的第一長度區域LI中延伸，所述第一長度區域處于耦聯機構夾緊區域42中。如果耦聯機構30達到耦聯機構夾緊釋放區域44中，則通過耦聯機構30產生的夾緊力完全被消除并且所述兩個連接元件26、28可以基本上無力地進一步相對于彼此移動。排氣設備18因此可以以沿由耦聯機構夾緊區域42至耦聯機構夾緊釋放區域44的運動方向B相當于第一耦聯機構穿通開口 38的縱向延伸尺寸的范圍來相對于驅動單元12移動。僅在排氣設備借助于排氣彎管直接連接到內燃機14上的區域中保持存在耦聯。由于排氣彎管的彎曲的構造，該排氣彎管然而能相對容易地變形。
[0026]在驅動單元12朝向端壁24運動的情況下因此可以由于排氣設備18與驅動單元12的運動解耦而避免排氣設備20侵入到車輛內部空間中。對此也有幫助的是，一個或多個支撐單元20以相同的方式解耦，所述支撐單元支撐并且因此加固排氣設備18本身，從而排氣設備18本身的穩定性同樣降低并且在排氣設備18碰撞到端壁24上的情況下，能量的主要部分也通過排氣設備18本身變形而被導出。
[0027]有利的是，第一耦聯機構穿通開口38在驅動系統10中這樣定向，使得在主要要期待的力導入方向中達到排氣設備18相對于驅動單元12的最大運動行程。特別有利的是，所述支撐單元20或者每個支撐單元這樣在車輛中這樣定向，使得第一耦聯機構穿通開口38的縱向延伸方向沿車輛縱向方向定向，所述縱向延伸方向基本上相當于運動方向B。
[0028]在圖3中能看出的是，在例如構成為板件的用于第一連接元件26的坯件46中關于運動方向B并排地設有兩個第一耦聯機構穿通開口 38。在坯件46的端部區域48上關于運動方向B，分別在第一耦聯機構穿通開口 38旁在側面構成有折疊區段50、52、54。在繞折疊線F折疊坯件46時，折疊區段50、52、54這樣定位，使得它們分別在第一耦聯機構穿通開口 38旁或者在各第一耦聯機構穿通開口之間在側面定位。因為折疊區段50、52、54比第一耦聯機構穿通開口 38更短，所以得出在圖2中能看出的結構，在所述結構中為了提供耦聯機構夾緊區域42，折疊區段50、52、54沿運動方向B搭接第一耦聯機構穿通開口 38的僅一個部分區域并且因此僅在該部分區域中產生第一連接元件26的較大的厚度。為了這里能夠相對于耦聯機構夾緊釋放區域44產生還更大的厚度變化，折疊區段50、52、54也可以多次折疊。
[0029]在第二端部區域56中，坯件46可以這樣成形或者設計，使得所述坯件例如可以將排氣設備18或內燃機14或變速器16連接到要相互耦聯的系統區域之一上。
[0030]利用支撐單元20的上面描述的構造，以簡單、但仍可靠的方式和方法變得可能的是，將排氣設備18連接到驅動單元12上或者穩定其本身，但仍提供運動解耦，以便以此在碰撞到障礙物22上避免通過與驅動單元12強制親聯(Zwangsverkopplung)而引起的排氣設備18侵入到車輛內部空間中。
[0031 ]如已經描述的那樣，連接元件可以由鋼材料、例如鋼板材料構造。鋁也可以作為構造材料使用。在這種情況下，第一連接元件26可以作為實心構件、例如以鑄造方法制造為具有該第一連接元件的厚度變化，以用于提供由耦聯機構夾緊區域42至耦聯機構夾緊釋放區域44的過渡。
[0032]為了保護連接元件26、28也免遭腐蝕或者熱負荷，備選于基本上未經涂層的構造，所述連接元件也可以以涂層覆蓋。不言而喻地，連接元件26、28可以由一個部件成形或者可以構造為多件式的。為了保護按照本發明的支撐單元20的構造元件免遭過度的溫度負荷，在其相互連接區域中例如可以設有絕熱的元件56、如云母片或者由絕熱材料制成的墊或板或者纖維復合材料。利用這樣的材料來包圍構造元件中的單個或多個也是可能的。為了提供改善的腐蝕保護，按照本發明的支撐單元20的構造元件中的單個或多個例如可以以特富龍或塑料材料涂層。也可能的是表面處理、例如等離子體處理、陽極氧化、電鍍。原則上也可以利用防腐蝕的合金覆蓋結構元件。也可能的是各防腐蝕的層的中間層，例如由云母材料或橡膠材料制成的中間層。
[0033]最后要指出的是，在上面描述的并且在附圖中示出的支撐單元上可以進行最為不同的變化。因此可以使用多于或少于兩個的耦聯機構來將所述兩個連接元件耦聯。也可以如上面描述的第一連接元件那樣構造兩個連接元件。在耦聯狀態中于是將相互重疊地定位所述兩個耦聯機構夾緊區域。這種構造的主要優點在于，所述第二耦聯機構穿通開口也可以構成為長孔，這將保證排氣設備相對于驅動單元的還更大的運動行程并且因此將保證在碰撞的情況下還更好的解耦。
【主權項】
1.用于支撐車輛的排氣設備的支撐單元，包括第一連接元件(26)、第二連接元件(28)和至少一個將第一連接元件(26)與第二連接元件(28)耦聯的耦聯機構(30)，其中，配置于所述至少一個耦聯機構(30)地，在第一連接元件(26)中設有第一耦聯機構穿通開口(38)并且在第二連接元件(28)中設有第二耦聯機構穿通開口(40)，并且其中，所述至少一個耦聯機構(30)貫穿配置給其的第一耦聯機構穿通開口(38)和第二耦聯機構穿通開口(40)，其中，至少在第一連接元件(26)中在至少一個第一耦聯機構穿通開口(38)的第一長度區域(LI)中設有耦聯機構夾緊區域(42)并且在該第一耦聯機構穿通開口(38)的第二長度區域(L2)中設有耦聯機構夾緊釋放區域(44)，其中，所述耦聯機構夾緊區域(42)具有比耦聯機構夾緊釋放區域(44)更大的厚度。2.按照權利要求1所述的支撐單元，其特征在于，所述至少一個第一耦聯機構穿通開口(38)是長孔，并且第一長度區域(LI)和第二長度區域(L2)沿長孔縱向方向相繼。3.按照權利要求1或2所述的支撐單元，其特征在于，所述第一連接元件(26)在耦聯機構夾緊區域(42)中構成為具有比在耦聯機構夾緊釋放區域(44)中更大的材料厚度。4.按照權利要求1至3之一所述的支撐單元，其特征在于，第一連接元件(26)為了提供耦聯機構夾緊區域(42)而折疊至少一次。5.按照權利要求4所述的支撐單元，其特征在于，在所述第一連接元件(26)上設有至少一個通過折疊定位在第一耦聯機構穿通開口(38)旁的折疊區段(50、52、54)，以用于提供耦聯機構夾緊區域(42)。6.按照權利要求1至5之一所述的支撐單元，其特征在于，在所述第一連接元件(26)中設有多個第一耦聯機構穿通開口(38)。7.按照權利要求6所述的支撐單元，其特征在于，所述第一耦聯機構穿通開口(38)關于由耦聯機構夾緊區域(42)至耦聯機構夾緊釋放區域(44)的耦聯機構運動方向(B)并排設置。8.按照權利要求5和權利要求7所述的支撐單元，其特征在于，在至少兩個第一耦聯機構穿通開口(38)之間定位有折疊區段(52)。9.按照權利要求1至8之一所述的支撐單元，其特征在于，至少所述第一連接元件(26)提供為板件。10.用于車輛的驅動系統，包括驅動單元(12)，所述驅動單元具有內燃機(14)和將燃燒廢氣由內燃機(14)引導出的排氣設備(18)，所述驅動系統還包括至少一個按照上述權利要求之一所述的支撐單元(20)。11.按照權利要求10所述的驅動系統，其特征在于，至少一個支撐單元(20)設置用于相對于內燃機(14)支撐排氣設備(18)，或/和所述驅動單元(12)包括變速器(16)并且至少一個支撐單元(20)設置用于相對于變速器(16)支撐排氣設備(18)，或/和至少一個支撐單元(20)設置用于相對于排氣設備(18)的第二區域支撐排氣設備(18)的第一區域。12.按照權利要求10或11所述的驅動系統，其特征在于，在至少一個支撐單元(20)中，由耦聯機構夾緊區域(42)至耦聯機構夾緊釋放區域(44)的耦聯機構運動方向(B)基本上相當于具有驅動系統(1)的車輛的車輛縱向方向。
【文檔編號】F01N13/18GK105863800SQ201610080620
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年2月5日
【發明人】A·施皮特
【申請人】埃貝斯佩歇排氣技術有限責任兩合公司