(57)【要約】【課題】本発明は、排気システムの部品（２、３）の少なくとも１個を動力車両（６）の部材（５）の少なくとも１個に締結する装置に関し、より長い寿命を特徴とするものを提供することを課題とする。【解決手段】本発明に係る締結装置は、前記排気システム（４）の前記部品（２、３）の少なくとも１個に剛性的に締結されるよう設計された１個の部品脚部（７）と、前記動力車両（６）の前記部材（５）の少なくとも１個に剛性的に締結されるよう設計された１個の部材脚部（８）とを含む。前記締結装置（１）の長期安定性を改善するため、弾性物質（１２）を備えるか、弾性物質（１２）で製造されるかした結合体（９）が設けられ、前記結合体は一方において前記部品脚部（７）に結合固定され、他方において前記部材脚部（８）に結合固定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力車両（６）の部材（５）の少なくとも１個に排気システム（４）の部品（２、３）の少なくとも１個を締結する装置であって、
前記排気システム（４）の前記部品（２、３）の少なくとも１個に剛性的に締結されるよう設計された部品脚部（７）を有し、
前記動力車両（６）の部材（５）の少なくとも１個に剛性的に連結されるよう設計された部材脚部（８）を有し、
弾性物質（１２）を備えるか、弾性物質（１２）で製造されるかした結合体（９）を有し、前記結合体（９）は一端で前記部品脚部（７）に結合固定され、他端で前記部材脚部（８）に結合固定されている、
ことを特徴とする締結装置。
【請求項２】
請求項１に記載の締結装置であって、以下を特徴とするもの：
前記結合体（９）は、前記締結装置（１）が振動ダンパーとして作用するように設計され、前記振動ダンパーのばねと減衰要素は前記結合体（９）により形成され、前記振動ダンパーの質量は前記排気システム（４）の前記部品（２、３）の少なくとも１個により形成される。
【請求項３】
請求項２に記載の締結装置であって、以下を特徴とするもの：
前記振動ダンパーは前記結合体（９）を振動の極として、及び／または、前記結合体（９）が前記２個の脚部（７、８）を互いに離して保持する結合方向（１３）のまわりに生じる、前記結合体（９）のまわりで振動する回転振動を減衰させるように設計されている。
【請求項４】
請求項２または３に記載の締結装置であって、以下を特徴とするもの：
前記振動ダンパーは、共振が生じたとき、前記排気システム（４）の前記部品（２、３）の少なくとも１個が振動する振動周波数を減衰させるように設計されている。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の締結装置であって、以下を特徴とするもの：
前記脚部（７、８）の少なくとも一方は板金部品として設計されていて、前記結合体（９）が前記２個の脚部（７、８）を互いに結合する結合方向（１３）を横切る平面内で延びる。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の締結装置であって、以下を特徴とするもの：
前記結合体（９）は前記脚部（７、８）の一方に一体成形または一体鋳造または加硫成形されている。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の締結装置であって、以下を特徴とするもの：
前記結合体（９）は、前記脚部（７、８）の少なくとも一方に円板（２３）とそこから突き出すボルト（２４）によりボルト止めされるものであり、前記円板（２３）に前記結合体（９）は一体成形または一体鋳造または加硫成形される。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の締結装置であって、以下を特徴とするもの：
前記結合体（９）は中心に貫通開口（１９）を有し、それを留め要素（２１）が通り抜け、前記２個の脚部（７、８）を損失なし方式で互いに結合し、前記留め要素（２１）は、前記結合体（９）に比較して、前記結合体（９）が前記２個の脚部（７、８）を互いに離して保持する結合方向（１３）のまわりにおける前記脚部（７、８）間のトルク伝達に僅かしか、または全く関与しない。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の締結装置であって、以下を特徴とするもの：
前記脚部（７、８）の少なくとも一方が前記部品（２、３）の少なくとも１個または前記部材（５）の少なくとも１個に少なくとも２個の締結ポイント（１１）を介して取り付けられている。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載の締結装置であって、以下を特徴とするもの：
前記脚部（７、８）の少なくとも一方が前記各部材（５）または前記各部品（２、３）に締結ポイント（１１）とトルク支持ポイント（１６）を介して取り付けられている。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれかに記載の締結装置であって、以下を特徴とするもの：
前記動力車両（６）の前記部材（５）は変速機若しくはベルタイプ変速機装置であり、及び／または
前記排気システム（４）の前記部品（２、３）は、前記排気システム（４）の２本の排気ラインの２個の触媒であり、それを通って排気ガスが平行に流れる。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれかに記載の締結装置であって、以下を特徴とするもの：
前記弾性物質（１２）は２０ＳｈＡから１５０ＳｈＡのショア硬度を有し、及び／または
前記弾性物質（１２）はシリコーンベース若しくはゴムベースで製造される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気システムの部品の少なくとも１個を動力車両の部材の少なくとも１個に締結する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このタイプの締結装置（Fastening Device）は、排気システムの長手方向における、排気側の各部品と車両側の各部材の間の比較的大きな相対運動を吸収しなければならない、従ってそれに相応しい弾性を備えていなければならない、という特徴を備える。かかる相対運動は、車両運転中、排気システムが加熱されることによる熱膨張効果によって起きる。この目的のため、かかる締結装置は搭載状態で各部品に装着固定された１個の部品脚部と、搭載状態で各部材に装着固定された１個の部材脚部を有する。前記２個の脚部は結合体により結合方向に間隔を置く形で互いに取り付けられる。前記脚部は板金製とするのがよく、これにより前記締結装置の結合方向―それは排気システムの長手方向に平行であるのがよい―に所望の弾性をもたらす。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
かかる締結装置には、稼働中それに作用する荷重のため比較的速やかに疲労が発生し、それにより損傷が生じ、最終的には破壊に至るということが見いだされている。
【０００４】
本発明は、導入部で述べたタイプの締結装置の改良形態であって、特に、より長い寿命を特徴とするものを提供するという課題に関わるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、かかる課題は、本発明の独立請求項の主題によって解決される。有利な実施形態は従属請求項の主題となっている。
【０００６】
本発明が立脚するのは、前記結合体に弾性物質を装備する、例えばそれを弾性物質製として設計するという一般的アイデアである。この設計により前記結合体は、例えば、前述の結合方向まわりに振動する、前記両脚部間の回転振動を減衰させることができる。本発明は、前記車両の運転中排気システムに振動が生じ、前記結合体が極（pole）として作用して、前記締結装置の領域における回転振動につながるという知見を利用している。前記締結装置に結合された前記排気システム及び／または前記各部品の共振周波数領域では、前記振動の振幅が比較的大となり、剛性の結合体及び／または前記２個の脚部を互いに剛性締結するような場合には、損傷につながる。弾性物質の使用により、前記振動は減衰され、振動中の前記システムからエネルギーが取り除かれる。同時に、前記結合体は弾性を備えるので前記脚部間に伝達されるトルクや歪みによる損傷を被りにくい。前記締結装置の寿命はかくして大幅に延びる。
【０００７】
好ましい実施形態では、弾性物質製の前記結合体は前記締結装置が振動ダンパー―「ダンパー」と短くした呼び名でも知られている―として作用するように設計されている。ダンパーは質量、ばね、及び減衰要素からなり、通常、ある振動周波数を減衰させるように設計されている。前記締結装置を搭載状態でダンパーとして作用させるため、前記ばねと前記減衰要素は前記結合体、すなわち弾性物質体により形成され、前記質量は前記排気システムの部品の少なくとも１個により形成される。前記締結装置を振動ダンパーとする実施形態により、発生する振動の振幅は顕著に減少し、比較的多量の振動エネルギーが前記システムから取り除かれる。従って、前記締結装置と前記排気システムに過負荷が生じるリスクは大幅に減少する。
【０００８】
本発明の他の重要な特徴及び利点は、従属請求項、図面、及び図面に基づく個々の形象の説明より明らかとなる。
【０００９】
前述の、あるいは後述する特徴は、ここに示された特定の組み合わせでのみ用いられるのではなく、本発明の範囲を逸脱することなく、他の組み合わせで、あるいは単独で、用いられることは自明である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、排気システムの部品（２、３）の少なくとも１個を動力車両（６）の部材（５）の少なくとも１個に締結する装置に関し、より長い寿命を特徴とするものを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の好ましい実施形態は、図面に描かれ、以下の記述で一層詳細に説明される。同一の、または同等の、または機能的に等しい部品には同一の符号が用いられる。
【００１２】
図面は各々模型的に示されるものであり、図１は締結装置の斜視図であり、図２から４は多様な実施形態における締結装置の部分領域の部分断面図である。
【００１３】
図１によれば、締結装置１によって排気システム４の部品２、３の少なくとも１個が動力車両６―ここでは、これ以外図示されていない―の部材５の少なくとも１個に取り付けられるものであり、締結装置１は部品脚部７と、部材脚部８と、結合体９を含む。ここに示す搭載状態では、前記部品脚部７は前記各部品２、３に剛性的あるいは硬直的に取り付けられる。前記部材脚部８は、搭載状態では、前記各部材５に剛性的あるいは硬直的に取り付けられる。前記２個の脚部７、８は前記結合体９を介して互いに取り付けられている。
【００１４】
前記排気システム４の前記部品２、３は、各々例えば触媒コンバータを含む。ここに示す例では、前記排気システム４は２本の流れで設計され、従って、それを通って排気ガスが平行に流れる２本の排気ラインを有し、排気ラインの各々は触媒コンバータ２、３を含む。前記触媒コンバータ２、３は図１に示す前記車両６の領域に横並びで配置されている。前記締結装置１の助けにより、前記２個の触媒コンバータ２、３は前記部材５に同時に装着可能である。そのようにするため、各触媒コンバータ２、３は締結コンソール１０を有し、それにより前記各部品２、３は、前記部品脚部７に剛性的あるいは硬直的に取り付けられる。ここでの硬直化したあるいは剛性化した取り付けはねじ結合１１により達成される。
【００１５】
前記車両６の前記部材５の少なくとも１個は、例えば、変速機及び／または変速機部、とりわけ、いわゆるベルタイプ変速機装置である。ここでもまた、前記部材５と前記部材脚部８の間の剛性的あるいは硬直的な締結はねじ結合１１により実現される。
【００１６】
前記結合体９は弾性物質―以下符号１２を付す―で製造される。前記弾性物質１２または前記弾性物質体１２は一方では前記部品脚部７に結合固定され、他方では前記部材脚部８に結合固定されている。
【００１７】
前記２個の脚部７、８は各々板金の形で設計され、またはここに示す好ましい実施形態ではフラットであり、好ましくは平面内で延びる形状とされている。前記平面は図に矢印１３で示す結合方向を横切って延びる。この結合方向１３は好ましくは前記排気システム４の前記排気ラインの長手方向と平行であり、直交座標システムのｘ軸となる。従って、前記板金脚部７、８が延びる前記平面は前述の座標システムのｙ−ｚ平面である。前記脚部７、８は板金製、または厚みを横切る方向よりも厚み方向に寸法小であるためフラットである。前記結合方向１３において、前記結合体９は前記２個の脚部７、８を互いに結合する。同時に、前記結合体９は前記結合方向において前記２個の脚部７、８の間に間隔を生じさせる。前記脚部７、８が板金として設計されており、ｙ−ｚ平面内に配置されているため、前記締結装置１は前記脚部７、８を介して前記排気システム４と前記車両６の間の前記ｘ方向の相対運動を既に吸収する。かかる相対運動は、運転中盛んに加熱される前記排気システム４の熱による長さ変化の結果である。前記ｘ方向における前記締結装置１の柔軟性を所望のものとするため、本ケースでは、前記部品脚部７は前記結合体９を部品脚部７の結合部１５に連結する連結部１４を有し、前記部品２、３と前記部材５の間の距離を橋渡ししている。前記弾性物質１２により、前記部品２、３と前記部材５の間の前記ｘ方向における相対調整を行うための前記締結装置１の弾性が改善される。
【００１８】
前記車両６の運転中、前記排気システム４内で振動が生じ、前記締結装置１の領域では、例えば回転振動の形で出現し、前記脚部７、８は、前記結合体９を振動の極として、例えば前記結合方向１３のまわりで、互いに振動を行う。前記結合体９は前記弾性物質１２のお陰でかかる回転振動を許容する。しかしながら、前記弾性物質１２はかかる回転振動に減衰効果を及ぼす。このことは、前記弾性物質１２内の前記回転振動に伴う変形により、振動エネルギーが熱エネルギーとなって放散し、前記振動システムはエネルギーを失うということを意味する。従って発生する振動の振幅は減少する。同時に、前記締結装置１に対する損傷のリスクも、前記弾性物質１２の弾性によって減少する。荷重表面励起に起因する荷重の急上昇による大きな歪みと、減衰により前記弾性物質１２に吸収される熱歪みもこの文脈で論じられる。
【００１９】
実施形態で、前記結合体９及び／または前記弾性物質１２は、搭載状態で、前記締結装置１が前記部品２、３の少なくとも１個と協働し、単にダンパーとして知られる振動ダンパーのようにそれに取り付けられるように設計される。前記結合体９及び／または前記弾性物質１２はばねを形成し、振動ダンパーは減衰要素を形成し、前記締結装置１を介して前記部材５に結合された前記部品２、３は前記ダンパーの前記質量を形成する。前記締結装置１及び／またはその弾性物質１２はこのようにして前記排気ガスシステム４により形成される前記振動システムのために設計され、事実、目標達成用にそのようにされ、前記締結装置１を介して前記部材５に取り付けられた前記部品２、３が前記締結部材１と共にダンパーを形成するようにする。その結果、前記部品２、３の領域に振動の急上昇を示す振動状態は強力に減衰され、振幅は劇的に減少する。その結果、前記締結装置１にかかる荷重が顕著に減少し、従って耐久性が延びる。振動ダンパーとして機能する前記締結装置１により、前記弾性物質１２及び／または前記結合体９は減衰要素となるのみならず、前記振動ダンパー内のばねとして付加的に機能し、適切な寸法にすることにより所望の減衰効果を許容する。
【００２０】
前記振動ダンパーは前記極のまわりで、すなわち前記結合体９のまわりで振動する回転振動を減衰させるよう設計されている。加えて前記振動ダンパーは、好ましくは、共振が生じたとき、前記部品２、３の少なくとも１個が振動する振動周波数を減衰させるように設計される。前記共振領域の振動は特別に大きな振動につながり、その結果、特別に大きな破壊力を有する。前記結合体９及び／または前記弾性物質１２を目標達成用に設計することにより、特にこのような共振のケースで好ましい減衰効果を出現させる振動ダンパーが創成され、損傷のリスクは大幅に減少する。
【００２１】
図１によれば、前記部材脚部８は互いに離れた少なくとも２箇所の締結ポイントで、前記ねじ結合１１により前記部材５に取り付けられる。この方法で前記部材脚部８は、前記結合体９と同軸となる、前記結合方向１３まわりに生じるトルクを受け止めるよう、前述の締結ポイント１１により支持される。前記部品脚部７も前記各部品２に支持されて前記結合方向１３まわりのトルクを防ぐ。この目的のため、各締結ポイント、すなわち各ねじ結合１１にトルク支持ポイント１６が設けられている。かかるトルク支持ポイント１６は、一例として第１要素、例えば前記部品脚部７から突き出し、前記結合体９と同軸に前記トルクの方向で第２部品に支持されるピン１７を含む。すなわち、前記結合方向１３まわりの回転に関し、前記第２部品はここでは例えばフォーク１８により構成されており、それは前記各コンソール１０に設けられ、それに前記ピン１７が係合する。
【００２２】
図２によれば、前記結合体９は、単純な実施形態で、前記弾性物質１２のみにより製造される。この実施形態では、前記弾性物質１２は両脚部７、８に加硫成形される。この構成に代え、前記弾性物質１２を前記脚部７、８の少なくとも一方に一体鋳造または一体成形してもよい。
【００２３】
図３に示す実施形態では、前記結合体９は弾性物質１２の中に貫通開口１９を有している。留め要素２１が、前記貫通開口１９と、それに対応して前記脚部７、８に、前記貫通開口１９と整列するように形成された開口２０を通り抜ける。前記留め要素２１は、例えば、ねじ軸からなる。前記留め要素２１は前記２個の脚部７、８を損失なし方式（loss-proof manner）で結合する。そのようにするため、前記留め要素２１は、例えば前記脚部７、８に対し２個のナット２２でねじ止めされる。前記ナット２２には回転止めが施される。軸線方向の支え具は特に必要とされない。前記留め要素２１は前記脚部７、８に留められ、極として作用する前記結合体９のまわりにおける、前記脚部７、８間のトルク伝達には全く巻き込まれないか、巻き込まれたとしてもその程度は微々たるものである。トルク伝達への関与が微々たるまたは些少なものであるというのは、前記脚部７、８間でトルク伝達を独占的またはほぼ独占的に実現する前記結合体９に比較しての見方である。前記留め要素２１は、前記弾性物質１２が破損し、もはや前記脚部７、８間に必要な保持力を供給できない、というケースに備えて設けられる。再び図３の実施形態に戻ると、前記弾性物質１２は前記脚部７、８の少なくとも一方に一体鋳造または一体成形、または加硫成形されている。
【００２４】
図４の実施形態では、前記結合体９は、円板２３と、両端面で前記円板２３から突き出すボルト２４を有する。前記ボルト２４は好ましくはねじ付きボルトであり、前記円板２３に回転止めされた形で結合している。前記各ボルト２４は開口２０に入って前記脚部７、８を通り抜け、ナット２２により前記各脚部７、８にねじ止め固定されている。図３に示すねじ結合と対照的に、図４に示すねじ結合は固定的に設計されており、前記脚部７、８間に適切なトルク伝達が実現される。
【００２５】
ここに示す実施形態では、前記弾性物質１２は円筒形の輪郭形状を有する。加えて、図３に示す実施形態では前記弾性物質１２はリング形状体として設計されているが、他の実施形態ではそれは中実体として設計されている。前記ｘ方向及び／または前記結合方向１３における前記弾性物質１２の厚さは好ましくは２mmから２０mmの間となる。前記弾性物質１２は好ましくはシリコーンをベースとして製造される。他のプラスチック、例えばゴムあるいはＶＭＯプラスチックをベースとするプラスチックも使用可能である。前記弾性物質１２として、例えば次のようなゴム様物質が考えられる：２００℃まで安定なシリコーン、１２０℃または１５０℃まで安定なＥＰＤＭまたは天然ゴム。加えて、前記弾性物質１２は好ましくは２０ＳｈＡから１５０ＳｈＡのショア硬度、より好ましくは６０ＳｈＡから１２０ＳｈＡのショア硬度を有するように設計される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】は、締結装置の斜視図図である。
【図２】は、一実施形態における締結装置の部分領域の部分断面図である。
【図３】は、他の実施形態における締結装置の部分領域の部分断面図である。
【図４】は、更に他の実施形態における締結装置の部分領域の部分断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    締結装置
２、３    排気システムの部品
４    排気システム
５    動力車両の部材
６    動力車両
７    部品脚部
８    部材脚部
９    結合体
１０    締結コンソール
１１    締結ポイント
１２    弾性物質
１３    結合方向
１４    連結部
１５    結合部
１６    トルク支持ポイント
１７    ピン
１８    フォーク
１９    貫通開口
２０    開口
２１    留め要素
２２    ナット
２３    円板
２４    ボルト
【図１】
2007302233.tif 000003
【図２】
2007302233.tif 000004
【図３】
2007302233.tif 000005
【図４】
2007302233.tif 000006