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DE102024111328A1 - Motor vehicle and method for mounting a heat shield - Google Patents

Motor vehicle and method for mounting a heat shield

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Publication number
DE102024111328A1
DE102024111328A1 DE102024111328.6A DE102024111328A DE102024111328A1 DE 102024111328 A1 DE102024111328 A1 DE 102024111328A1 DE 102024111328 A DE102024111328 A DE 102024111328A DE 102024111328 A1 DE102024111328 A1 DE 102024111328A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
screw
motor vehicle
shielding plate
decoupling
nut
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102024111328.6A
Other languages
German (de)
Inventor
Thomas Weiss
Ralf Würtemberger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dr Ing HCF Porsche AG
Original Assignee
Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dr Ing HCF Porsche AG filed Critical Dr Ing HCF Porsche AG
Priority to DE102024111328.6A priority Critical patent/DE102024111328A1/en
Publication of DE102024111328A1 publication Critical patent/DE102024111328A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R13/00Elements for body-finishing, identifying, or decorating; Arrangements or adaptations for advertising purposes
    • B60R13/08Insulating elements, e.g. for sound insulation
    • B60R13/0876Insulating elements, e.g. for sound insulation for mounting around heat sources, e.g. exhaust pipes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
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    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B5/00Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
    • F16B5/02Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of fastening members using screw-thread
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug (1) mit einer Abgasanlage (2), die im Betrieb des Kraftfahrzeugs (1) heiß wird, und mit einer Tragstruktur (7), die aus einem ersten Material mit einem ersten Wärmeausdehnungsverhalten gebildet ist und an der ein Wärmeabschirmblech (5) aus einem zweiten Material mit einem zweiten Wärmeausdehnungsverhalten angebracht ist, das sich stark von dem ersten Wärmeausdehnungsverhalten unterscheidet, wobei das Wärmeabschirmblech (5) an Befestigungsstellen (8-12) mit Hilfe von Schrauben-Mutter-Verbindungen (13-15) an der Tragstruktur (7) befestigt ist.
Um unerwünschte Beschädigungen des Wärmeabschirmblechs (5) bei einer sehr hohen thermischen Belastung sicher zu verhindern, ist die Schrauben-Mutter-Verbindung (15) an mindestens einer der Befestigungsstellen (8-12) in einer temperaturkritischen Nähe zu der Abgasanlage (2) so kraftentkoppelt ausgeführt, dass sich das Wärmeabschirmblech (5) an dieser Befestigungsstelle (12), bezogen auf die Schrauben-Mutter-Verbindung (15), mechanisch kraftfrei ausdehnen kann.
The invention relates to a motor vehicle (1) with an exhaust system (2) which becomes hot during operation of the motor vehicle (1), and with a supporting structure (7) which is formed from a first material with a first thermal expansion behavior and to which a heat shielding plate (5) made from a second material with a second thermal expansion behavior which differs greatly from the first thermal expansion behavior is attached, wherein the heat shielding plate (5) is fastened to the supporting structure (7) at fastening points (8-12) by means of screw-nut connections (13-15).
In order to reliably prevent undesired damage to the heat shielding plate (5) under very high thermal loads, the screw-nut connection (15) is designed to be force-decoupled at at least one of the fastening points (8-12) in a temperature-critical proximity to the exhaust system (2) in such a way that the heat shielding plate (5) can expand mechanically without force at this fastening point (12) in relation to the screw-nut connection (15).

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Abgasanlage, die im Betrieb des Kraftfahrzeugs heiß wird, und mit einer Tragstruktur, die aus einem ersten Material mit einem ersten Wärmeausdehnungsverhalten gebildet ist und an der ein Wärmeabschirmblech aus einem zweiten Material mit einem zweiten Wärmeausdehnungsverhalten angebracht ist, das sich stark von dem ersten Wärmeausdehnungsverhalten unterscheidet, wobei das Wärmeabschirmblech an Befestigungsstellen mit Hilfe von Schrauben-Mutter-Verbindungen an der Tragstruktur befestigt ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Montieren eines Wärmeabschirmblechs an einem derartigen Kraftfahrzeug.The invention relates to a motor vehicle with an exhaust system that becomes hot during operation of the motor vehicle, and with a supporting structure formed from a first material with a first thermal expansion behavior, to which a heat shielding plate made of a second material with a second thermal expansion behavior that differs significantly from the first thermal expansion behavior is attached. The heat shielding plate is attached to the supporting structure at fastening points by means of screw-nut connections. The invention further relates to a method for mounting a heat shielding plate on such a motor vehicle.

Aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift DE 20 2013 007 579 U1 ist eine Kraftfahrzeugkarosserie mit einem Unterbau und einem Verkleidungselement bekannt, die unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen, und mit wenigstens einem Öffnungen in einer Platte des Unterbaus und einer Platte des Verkleidungselements durchsetzenden Verbindungsaggregat, wobei eine der Platten mit Spiel in Richtung ihrer Oberflächennormalen in einer Nut des Verbindungsaggregats gehalten ist, und das Verbindungsaggregat ferner eine Buchse umfasst, die zwei in Richtung der Oberflächennormalen gegeneinander bewegbare Teile aufweist, zwischen denen die andere Platte gehalten ist, wobei die eine Platte aus Metall und die andere aus Kunststoff besteht. Die japanische Veröffentlichung JP H09166123 A offenbart eine Schraubverbindung zwischen einer synthetischen Harzschicht und einer Metallschicht, wobei durch die Schraubverbindung ein Bruch der Harzschicht verhindert werden soll, wobei in ein Durchgangsloch der Harzschicht eine Hülse eingesetzt wird, die ein wenig länger als die Dicke der Harzschicht ist, wobei in die Hülse eine Schraube eingesetzt wird, die in ein entsprechendes Gegengewinde in der Metallschicht eingeschraubt wird, so dass eine Kraft der Schraube nicht durch die Hülse übertragen und nicht durch die Harzschicht geleitet wird. Die japanische Veröffentlichung JP H0514950 Y2 offenbart die Befestigung von Harzbauteilen an einer Karosserie, wobei Langlöcher in Kombination mit Abstandshaltern zum Ausgleich von thermischer Ausdehnung vorgeschlagen werden. Die deutsche Patentschrift DE 197 14 700 C2 offenbart eine Abgasanlagenordnung mit zwei Bauteilen, einem auf Wärme beanspruchbaren Abgasanlagenelement und einem Wärmeabschirmblech, das unterhalb des Abgasanlagenelements angeordnet und mit diesem über eine Verbindungseinrichtung derartig verbunden ist, dass eine relative Verschiebbarkeit des Abgasanlagenelements und des Wärmeabschirmblechs zueinander aufgrund unterschiedlichen Wärmeausdehnungsverhaltens möglich ist, wobei die Verbindungseinrichtung Gleitzungen mit Gleitflächen zur gleitfähigen Aufnahme eines ersten Bauteils aufweist, die das erste Bauteil mit einer vorgegebenen Federkraft in im Wesentlichen horizontaler Richtung aufnehmen, wobei die Verbindungseinrichtung mit dem zweiten Bauteil starr verbunden ist, und Spannmittel vorgesehen sind, die eine Fixierung des zweiten Bauteils auf der Verbindungseinrichtung und eine Verspannung der Verbindungseinrichtung mit dem ersten Bauteil bewirken.From the German utility model DE 20 2013 007 579 U1, a motor vehicle body is known with a substructure and a cladding element, which have different thermal expansion coefficients, and with at least one connecting assembly passing through openings in a plate of the substructure and a plate of the cladding element, wherein one of the plates is held in a groove of the connecting assembly with play in the direction of its surface normal, and the connecting assembly further comprises a bushing having two parts movable relative to one another in the direction of the surface normal, between which the other plate is held, wherein one plate is made of metal and the other of plastic. The Japanese publication JP H09166123 A discloses a screw connection between a synthetic resin layer and a metal layer, wherein the screw connection is intended to prevent breakage of the resin layer. A sleeve is inserted into a through-hole of the resin layer, which is slightly longer than the thickness of the resin layer. A screw is inserted into the sleeve and screwed into a corresponding mating thread in the metal layer, so that the force of the screw is not transmitted through the sleeve and is not conducted through the resin layer. The Japanese publication JP H0514950 Y2 discloses the attachment of resin components to a car body, with elongated holes combined with spacers to compensate for thermal expansion. The German patent specification DE 197 14 700 C2 discloses an exhaust system arrangement with two components, an exhaust system element which is subject to heat stress and a heat shielding plate which is arranged beneath the exhaust system element and is connected thereto via a connecting device in such a way that a relative displaceability of the exhaust system element and the heat shielding plate to one another is possible due to different thermal expansion behavior, wherein the connecting device has sliding tongues with sliding surfaces for the slidable reception of a first component, which receive the first component with a predetermined spring force in a substantially horizontal direction, wherein the connecting device is rigidly connected to the second component, and clamping means are provided which fix the second component on the connecting device and clamp the connecting device to the first component.

Aufgabe der Erfindung ist es, unerwünschte Beschädigungen eines Wärmeabschirmblechs an einem Kraftfahrzeug mit einer Abgasanlage, auch bei einer sehr hohen thermischen Belastung, sicher zu verhindern.The object of the invention is to reliably prevent undesirable damage to a heat shielding plate on a motor vehicle with an exhaust system, even under very high thermal loads.

Die Aufgabe ist bei einem Kraftfahrzeug mit einer Abgasanlage, die im Betrieb des Kraftfahrzeugs heiß wird, und mit einer Tragstruktur, die aus einem ersten Material mit einem ersten Wärmeausdehnungsverhalten gebildet ist und an der ein Wärmeabschirmblech aus einem zweiten Material mit einem zweiten Wärmeausdehnungsverhalten angebracht ist, das sich stark von dem ersten Wärmeausdehnungsverhalten unterscheidet, wobei das Wärmeabschirmblech an Befestigungsstellen mit Hilfe von Schrauben-Mutter-Verbindungen an der Tragstruktur befestigt ist, dadurch gelöst, dass die Schrauben-Mutter-Verbindung an mindestens einer der Befestigungsstellen in einer temperaturkritischen Nähe zu der Abgasanlage so kraftentkoppelt ausgeführt ist, dass sich das Wärmeabschirmblech an dieser Befestigungsstelle, bezogen auf die Schrauben-Mutter-Verbindung, mechanisch kraftfrei ausdehnen kann. Kritische Nähe zu der Abgasanlage bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Befestigungsstelle so nah an einem sich erhitzenden Abgasrohr der Abgasanlage angeordnet ist, dass an dem Wärmeabschirmblech eine zwar unerwünschte aber unvermeidbar hohe thermische Belastung auftritt. Das hat bei im Rahmen der vorliegenden Erfindung durchgeführten Versuchen und Untersuchungen unter anderem dazu geführt, dass ein hinsichtlich Gewicht und Werkzeug kostenoptimiertes Wärmeabschirmblech an der Befestigungsstelle versagt hat. Bei dem Wärmeabschirmblech handelt es sich insbesondere um ein sehr dünnwandiges Blech aus einem Aluminiummaterial. Ein derartiges Wärmeabschirmblech wird zum Beispiel aus einem zweilagigen Halbzeug hergestellt, wobei sehr dünnwandige Aluminiumfolien mit Materialstärken zwischen zwei zehntel Millimeter und fünf zehntel Millimeter verwendet werden. Ein solches Wärmeabschirmblech wird in einem speziellen Herstellprozess hergestellt. Dabei erhält das Halbzeug zunächst einen Konturbeschnitt, wobei der sich ergebende Randbeschnitt gebördelt und danach umgeformt und gelocht wird. Das Aluminiummaterial, aus dem das Wärmeabschirmblech vorzugsweise gebildet ist, hat einen Wärmeausdehnungskoeffizienten, der nahezu doppelt so groß wie der Wärmeausdehnungskoeffizient eines Stahlmaterials ist, aus welchem die Schrauben-Mutter-Verbindung gebildet ist. Die Kraftentkopplung an der Befestigungsstelle liefert den Vorteil, dass sich das Wärmeabschirmblech relativ zu der Schrauben-Mutter-Verbindung und der Tragstruktur bewegen kann. Dadurch wird ein unerwünschtes Versagen des Wärmeabschirmblechs an dieser Befestigungsstelle sicher verhindert. Das Wärmeabschirmblech wird an der kritischen Befestigungsstelle praktisch mehr oder weniger lose an der Tragstruktur gehalten.The problem is solved in a motor vehicle with an exhaust system that becomes hot during operation of the motor vehicle, and with a support structure that is made of a first material with a first thermal expansion behavior and to which a heat shielding plate made of a second material with a second thermal expansion behavior that differs greatly from the first thermal expansion behavior is attached, wherein the heat shielding plate is attached to the support structure at attachment points by means of screw-nut connections, in that the screw-nut connection at at least one of the attachment points in a temperature-critical proximity to the exhaust system is designed to be force-decoupled in such a way that the heat shielding plate can expand mechanically force-free at this attachment point, relative to the screw-nut connection. Critical proximity to the exhaust system in this context means that the attachment point is arranged so close to a heating exhaust pipe of the exhaust system that an undesirable but unavoidably high thermal load occurs on the heat shielding plate. In tests and investigations conducted within the scope of the present invention, this has led, among other things, to a heat shielding plate that was optimized for weight and tool cost failing at the fastening point. The heat shielding plate is, in particular, a very thin-walled sheet made of an aluminum material. Such a heat shielding plate is produced, for example, from a two-layer semi-finished product, using very thin-walled aluminum foils with material thicknesses between two-tenths of a millimeter and five-tenths of a millimeter. Such a heat shielding plate is manufactured in a special manufacturing process. The semi-finished product is first contour-trimmed, with the resulting edge trim being flanged and then formed and perforated. The aluminum material from which the heat shielding plate is preferably formed has a thermal expansion The thermal expansion coefficient is almost twice as large as the thermal expansion coefficient of the steel material from which the bolt-nut connection is made. The force decoupling at the fastening point provides the advantage that the heat shielding plate can move relative to the bolt-nut connection and the supporting structure. This reliably prevents unwanted failure of the heat shielding plate at this fastening point. The heat shielding plate is held more or less loosely to the supporting structure at the critical fastening point.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schrauben-Mutter-Verbindung an mindestens einer der Befestigungsstellen in einer temperaturkritischen Nähe zu der Abgasanlage so kraftentkoppelt ausgeführt ist, dass sich das Wärmeabschirmblech an dieser Befestigungsstelle, bezogen auf die Schrauben-Mutter-Verbindung, mechanisch kraftfrei in einer axialen Richtung ausdehnen kann. Der Begriff in axialer Richtung bezieht sich auf eine Längsachse der kraftentkoppelten Schrauben-Mutter-Verbindung. Axial bedeutet in Richtung oder parallel zu dieser Längsachse. Bei seiner Herstellung wird das Wärmeabschirmblech vorzugsweise umgeformt, zum Beispiel tiefgezogen. Herstellungsbedingt ist das Wärmeabschirmblech im Bereich der Schrauben-Mutter-Verbindung nicht hundertprozentig glatt oder eben. Im Bereich der Schrauben-Mutter-Verbindung ist das Wärmeabschirmblech zum Beispiel leicht gewölbt. Das führt dazu, dass das Wärmeabschirmblech nach der Montage im Bereich der Schrauben-Mutter-Verbindung trotz eines bewusst vorgegebenen Spiels in axialer Richtung haptisch festsitzt. Das bedeutet, dass das Wärmeabschirmblech im Bereich der Schrauben-Mutter-Verbindung trotz der kraftentkoppelten Ausführung der Schrauben-Mutter-Verbindung klapperfrei gehalten ist. Thermische Ausdehnungen und Relativbewegungen sind durch die kraftentkoppelte Ausführung der Schrauben-Mutter-Verbindung absichtlich zugelassen. Das Wärmeabschirmblech kann sich im eingebauten Zustand unter Wärmeeinwirkung freiarbeiten. Die leichte Einspannung des Wärmeabschirmblechs im Bereich der Schrauben-Mutter-Verbindung kann als haptischer Sitz bezeichnet werden. Bei höherer Belastung im Fahrbetrieb werden thermische Ausdehnungen und Ausgleichsbewegungen des Wärmeabschirmblechs an der jeweiligen Befestigungsstelle bewusst zugelassen.A preferred embodiment of the motor vehicle is characterized in that the screw-nut connection is designed to be force-decoupled at at least one of the fastening points in a temperature-critical proximity to the exhaust system, such that the heat shielding plate at this fastening point, relative to the screw-nut connection, can expand mechanically force-free in an axial direction. The term "in an axial direction" refers to a longitudinal axis of the force-decoupled screw-nut connection. Axial means in the direction of or parallel to this longitudinal axis. During its manufacture, the heat shielding plate is preferably formed, for example, deep-drawn. Due to the manufacturing process, the heat shielding plate is not 100% smooth or flat in the area of the screw-nut connection. In the area of the screw-nut connection, the heat shielding plate is, for example, slightly curved. This means that after assembly, the heat shielding plate feels firmly in place in the area of the screw-nut connection, despite a deliberately specified amount of play in the axial direction. This means that the heat shielding plate in the area of the screw-nut connection is held rattle-free despite the force-decoupled design of the screw-nut connection. Thermal expansion and relative movement are intentionally permitted by the force-decoupled design of the screw-nut connection. The heat shielding plate can work its way free when installed under the influence of heat. The slight clamping of the heat shielding plate in the area of the screw-nut connection can be described as a haptic fit. Under higher loads during driving, thermal expansion and compensatory movements of the heat shielding plate are intentionally permitted at the respective fastening point.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schrauben-Mutter-Verbindung an mindestens einer der Befestigungsstellen in einer temperaturkritischen Nähe zu der Abgasanlage so kraftentkoppelt ausgeführt ist, dass sich das Wärmeabschirmblech an dieser Befestigungsstelle, bezogen auf die Schrauben-Mutter-Verbindung, mechanisch kraftfrei in einer radialen Richtung ausdehnen kann, wobei ein Spiel in radialer Richtung mindestens zehnmal so groß wie ein Spiel in axialer Richtung ist. Der Begriff in einer radialen Richtung bezieht sich ebenfalls auf die Längsachse der kraftentkoppelten Schrauben-Mutter-Verbindung. Radial bedeutet quer zu dieser Längsachse. Durch das deutlich größere radiale Spiel wird sichergestellt, dass sich das Wärmeabschirmblech in radialer Richtung nahezu unbegrenzt verformen kann. So wird vermieden, dass sich das Wärmeabschirmblech aufgrund einer Einspannung in radialer Richtung an der jeweiligen Befestigungsstelle in unerwünschter Weise verformt, wenn hier hohe Temperaturen auftreten.A further preferred embodiment of the motor vehicle is characterized in that the screw-nut connection is designed to be force-decoupled at at least one of the fastening points in a temperature-critical proximity to the exhaust system, such that the heat shielding plate at this fastening point, relative to the screw-nut connection, can expand mechanically force-free in a radial direction, with play in the radial direction being at least ten times as large as play in the axial direction. The term in a radial direction also refers to the longitudinal axis of the force-decoupled screw-nut connection. Radial means perpendicular to this longitudinal axis. The significantly greater radial play ensures that the heat shielding plate can deform almost unlimitedly in the radial direction. This prevents the heat shielding plate from undesired deformation due to clamping in the radial direction at the respective fastening point when high temperatures occur there.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass die kraftentkoppelte Schrauben-Mutter-Verbindung mit einem Tragstrukturteil und einem Entkopplungskörper als harter Schraubfall ausgeführt ist, wobei der Entkopplungskörper mit dem Tragstrukturteil zwischen einem Schraubenkopf einer Schraube und einer Mutter der kraftentkoppelten Schrauben-Mutter-Verbindung angeordnet ist. Der harte Schraubfall ist genormt. Nach einer speziellen Norm mit der Kurzbezeichnung ISO 5393 spricht man von einem harten Schraubfall, wenn ein vorgegebenes Anziehdrehmoment innerhalb eines Festziehwinkels von bis zu dreißig Grad erreicht wird. Die Schraube, die Mutter und der Entkopplungskörper der betroffenen Schrauben-Mutter-Verbindung sind vorteilhaft aus einem Stahlmaterial gebildet. Durch den harten Schraubfall mit dem Entkopplungskörper wird auch bei einer hohen dynamischen Belastung ein unerwünschtes Lösen der Schrauben-Mutter-Verbindung sicher verhindert. Trotzdem ermöglicht die spezielle Ausführung der Schrauben-Mutter-Verbindung die vorab beschriebene bewusst zugelassene Relativbewegung des Wärmeabschirmblechs unter einer extrem hohen Temperaturbelastung.A further preferred embodiment of the motor vehicle is characterized in that the force-decoupled screw-nut connection with a supporting structure part and a decoupling body is designed as a hard screw joint, wherein the decoupling body with the supporting structure part is arranged between a screw head of a screw and a nut of the force-decoupled screw-nut connection. The hard screw joint is standardized. According to a special standard with the abbreviation ISO 5393, a hard screw joint is defined as one in which a specified tightening torque is achieved within a tightening angle of up to 30 degrees. The screw, the nut, and the decoupling body of the screw-nut connection in question are advantageously made of a steel material. The hard screw joint with the decoupling body reliably prevents unwanted loosening of the screw-nut connection, even under high dynamic loads. Nevertheless, the special design of the screw-nut connection enables the previously described, deliberately permitted relative movement of the heat shielding plate under extremely high temperature loads.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass der Entkopplungskörper in einem Entkopplungsraum angeordnet ist, der in der axialen Richtung zwischen dem Tragstrukturteil und der Mutter der kraftentkoppelten Schrauben-Mutter-Verbindung angeordnet ist. Der Begriff in axialer Richtung bezieht sich auf die Längsachse der kraftentkoppelten Schrauben-Mutter-Verbindung. Axial bedeutet in Richtung oder parallel zu dieser Längsachse. Durch den Entkopplungskörper in Kombination mit der Schrauben-Mutter-Verbindung wird sichergestellt, dass der Entkopplungsraum seine Größe in axialer Richtung beibehält. Der Entkopplungsraum wird bei einem ersten Ausführungsbeispiel in axialer Richtung von dem Tragstrukturteil und einem Positionierbund der Mutter begrenzt, der in radialer Richtung überlappend zu dem Wärmeabschirmblech angeordnet ist. Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel wird der Entkopplungsraum in axialer Richtung von einem Haltekragen begrenzt, der an dem Entkopplungskörper vorgesehen ist und radial überlappend zu dem Abschirmblech angeordnet ist.A further preferred embodiment of the motor vehicle is characterized in that the decoupling body is arranged in a decoupling space which is arranged in the axial direction between the supporting structure part and the nut of the force-decoupled screw-nut connection. The term in the axial direction refers to the longitudinal axis of the force-decoupled screw-nut connection. Axial means in the direction of or parallel to this longitudinal axis. The decoupling body in combination with the screw-nut connection ensures that the decoupling space maintains its size in the axial direction. In a first embodiment, the decoupling space is delimited in the axial direction by the supporting structure part and a positioning collar of the nut, which in the radial direction is arranged overlapping the heat shielding plate. In a second embodiment, the decoupling space is delimited in the axial direction by a retaining collar, which is provided on the decoupling body and is arranged radially overlapping the shielding plate.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass der Entkopplungsraum als Ringraum ausgeführt ist, der einen Schraubenschaft der Schraube der kraftentkoppelten Schrauben-Mutter-Verbindung mit dem Entkopplungskörper umgibt. Der als Ringraum ausgeführte Entkopplungsraum wird radial innen von dem Entkopplungskörper und radial außen von dem Wärmeabschirmblech begrenzt. Dabei ist der Entkopplungsraum vorteilhaft so groß ausgeführt, dass eine zu erwartende Ausdehnung des Wärmeabschirmblechs ermöglicht wird, ohne dass das Wärmeabschirmblech dabei mit dem Entkopplungskörper in Kontakt kommt.A further preferred embodiment of the motor vehicle is characterized in that the decoupling space is designed as an annular space that surrounds a screw shaft of the screw of the force-decoupled screw-nut connection with the decoupling body. The decoupling space, designed as an annular space, is bounded radially inward by the decoupling body and radially outward by the heat shielding plate. The decoupling space is advantageously designed to be large enough to allow for the expected expansion of the heat shielding plate without the heat shielding plate coming into contact with the decoupling body.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass sich der Schraubenschaft der Schraube, ausgehend von dem Schraubenkopf, durch ein erstes Durchgangsloch in dem Strukturteil und durch ein zweites Durchgangsloch in dem Entkopplungskörper erstreckt. So wird der Entkopplungskörper auf einfache Art und Weise bei der Montage verliersicher in dem Entkopplungsraum gehalten.A further preferred embodiment of the motor vehicle is characterized in that the screw shaft of the screw extends from the screw head through a first through-hole in the structural part and through a second through-hole in the decoupling body. This ensures that the decoupling body is held captively in the decoupling space in a simple manner during assembly.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeabschirmblech ein drittes Durchgangsloch umfasst, das in dem Entkopplungsraum den Entkopplungskörper spielfrei umgibt. Durch die Spielfreiheit wird auf einfache Art und Weise erreicht, dass sich das Wärmeabschirmblech in dem Entkopplungsraum unter einer extrem thermischen Belastung ungehindert ausdehnen kann.A further preferred embodiment of the motor vehicle is characterized in that the heat shielding plate comprises a third through-hole that surrounds the decoupling body in the decoupling space without any play. This lack of play ensures, in a simple manner, that the heat shielding plate can expand unhindered in the decoupling space under extreme thermal loads.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Durchgangsloch deutlich größer als der Entkopplungskörper ausgeführt ist. Das dritte Durchgangsloch hat vorteilhaft einen Durchmesser, der deutlich größer als ein Außendurchmesser des Entkopplungskörpers ist, der zum Beispiel als Kreisringscheibe ausgeführt ist. Das Durchgangsloch kann auch als Langloch ausgeführt sein.A further preferred embodiment of the motor vehicle is characterized in that the third through-hole is designed significantly larger than the decoupling body. The third through-hole advantageously has a diameter that is significantly larger than an outer diameter of the decoupling body, which is designed, for example, as a circular disk. The through-hole can also be designed as an elongated hole.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass der Entkopplungskörper einen Haltekragen mit einem Umfangsrand aufweist, der das dritte Durchgangsloch in dem Wärmeabschirmblech übergreift. Übergreift bedeutet in diesem Zusammenhang, dass bewusst eine Überlappung zwischen dem Haltekragen und dem Wärmeabschirmblech vorgehalten wird. Diese Überlappung ist zum Beispiel etwas größer als ein Millimeter. Der Haltekragen liefert unter anderem den Vorteil, dass zur Darstellung der Schrauben-Mutter-Verbindung eine herkömmliche Mutter verwendet werden kann. Ohne den Haltekragen kann es erforderlich sein, eine spezielle Mutter mit einem vergrößerten Positionierbund zu verwenden, der die Funktion des Haltekragens ausübt.A further preferred embodiment of the motor vehicle is characterized in that the decoupling body has a retaining collar with a peripheral edge that overlaps the third through-hole in the heat shielding plate. In this context, "overlap" means that an intentional overlap is provided between the retaining collar and the heat shielding plate. This overlap is, for example, somewhat larger than one millimeter. The retaining collar provides, among other advantages, that a conventional nut can be used to form the screw-nut connection. Without the retaining collar, it may be necessary to use a special nut with an enlarged positioning collar that performs the function of the retaining collar.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass der Entkopplungskörper mit dem Haltekragen einen T-förmigen Ringquerschnitt aufweist. Der Haltekragen ist an dem vorzugsweise kreisringscheibenförmigen Entkopplungskörper in axialer Richtung vorzugsweise mittig angeordnet. Dadurch werden Montagefehler vermieden. Der Haltekragen ist vorzugsweise einstückig mit dem Entkopplungskörper verbunden.A further preferred embodiment of the motor vehicle is characterized in that the decoupling body with the retaining collar has a T-shaped annular cross-section. The retaining collar is preferably arranged centrally in the axial direction on the preferably circular disc-shaped decoupling body. This prevents assembly errors. The retaining collar is preferably connected to the decoupling body in one piece.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass der Entkopplungskörper die Gestalt einer Kreisringscheibe hat, die mit dem Tragstrukturteil zwischen dem Schraubenkopf der Schraube und der Mutter der kraftentkoppelten Schrauben-Mutter-Verbindung eingespannt ist. So kann mit fertigungstechnisch einfach darstellbaren Mitteln der harte Schraubfall dargestellt werden. Allerdings wird bei der Ausführung des Entkopplungskörpers ohne Haltekragen eine spezielle Mutter benötigt, die einen vergrößerten Positionierbund aufweist, der das dritte Durchgangsloch in dem Wärmeabschirmblech übergreift.A further preferred embodiment of the motor vehicle is characterized in that the decoupling body has the shape of a circular disk, which is clamped with the supporting structure part between the screw head of the screw and the nut of the force-decoupled screw-nut connection. This allows the hard screw connection to be realized using means that are easily realized in terms of manufacturing technology. However, the design of the decoupling body without a retaining collar requires a special nut with an enlarged positioning collar that overlaps the third through hole in the heat shielding plate.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass der Entkopplungskörper eine größere Dicke aufweist als das Wärmeabschirmblech in dem Entkopplungsraum. So wird in Kombination mit dem harten Schraubfall sichergestellt, dass sich das Wärmeabschirmblech thermisch ausdehnen kann. Der Größenunterschied in der Dicke zwischen dem Entkopplungskörper und dem Wärmeabschirmblech liegt vorzugsweise im Millimeterbereich. Der Größenunterschied beträgt vorzugsweise mehr als ein Zehntel Millimeter und weniger als zehn zehntel Millimeter. In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel hat der Entkopplungskörper eine Dicke, die etwa zwei zehntel Millimeter größer als die entsprechende Abmessung des Wärmeabschirmblechs in dem Entkopplungsraum ist.A further preferred embodiment of the motor vehicle is characterized in that the decoupling body has a greater thickness than the heat-shielding plate in the decoupling space. In combination with the hard screw connection, this ensures that the heat-shielding plate can expand thermally. The difference in thickness between the decoupling body and the heat-shielding plate is preferably in the millimeter range. The difference in thickness is preferably more than one-tenth of a millimeter and less than ten-tenths of a millimeter. In a particularly preferred embodiment, the decoupling body has a thickness that is approximately two-tenths of a millimeter greater than the corresponding dimension of the heat-shielding plate in the decoupling space.

Bei einem Verfahren zum Montieren eines Wärmeabschirmblechs an einem vorab beschriebenen Kraftfahrzeug, ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass die kraftentkoppelte Schrauben-Mutter-Verbindung mit einem vorgegebenen Anziehdrehmoment angezogen wird, bis der Entkopplungskörper zwischen dem Tragstrukturteil und der Mutter auf Block liegt, wobei an dem Wärmeabschirmblech in dem Entkopplungsraum ein radiales und ein axiales Spiel aufrechterhalten wird. So kann die gewünschte Ausdehnung des Wärmeabschirmblechs unter einer extremen thermischen Belastung bei der Montage auf einfache Art und Weise sichergestellt werden.In a method for mounting a heat shielding plate on a previously described motor vehicle, the above-mentioned object is achieved alternatively or additionally in that the force-decoupled screw-nut connection is tightened with a predetermined tightening torque until the decoupling body between The supporting structure and the nut are in a tight fit, while maintaining radial and axial clearance on the heat shielding plate in the decoupling space. This makes it easy to ensure the desired expansion of the heat shielding plate under extreme thermal loads during assembly.

Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Wärmeabschirmblech, einen Entkopplungskörper, eine Schraube, eine Mutter und/oder ein Tragstrukturteil für ein vorab beschriebenes Kraftfahrzeug. Die genannten Teile sind separat handelbar.The invention further relates to a heat shield, a decoupling body, a screw, a nut, and/or a supporting structure part for a motor vehicle as described above. These parts are sold separately.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:

  • 1 eine perspektivische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer Abgasanlage und einem Wärmeabschirmblech, das an einer Tragstruktur montiert ist, von innen;
  • 2 einen Längsschnitt durch eine Schrauben-Mutter-Verbindung an einer Befestigungsstelle in einer temperaturkritischen Nähe zu der Abgasanlage des Kraftfahrzeugs aus 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; und
  • 3 eine ähnliche Darstellung wie in 2 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
Further advantages, features, and details of the invention will become apparent from the following description, in which various embodiments are described in detail with reference to the drawings. They show:
  • 1 a perspective view of a motor vehicle with an exhaust system and a heat shield mounted on a supporting structure, from the inside;
  • 2 a longitudinal section through a screw-nut connection at a fastening point in a temperature-critical proximity to the exhaust system of the motor vehicle 1 according to a first embodiment; and
  • 3 a similar representation as in 2 according to a second embodiment.

In 1 ist ein Kraftfahrzeug 1 mit einer Abgasanlage 2 in einer Perspektive von innen dargestellt. Die Abgasanlage 2 umfasst zwei mit heckteilfesten Endrohrblenden 3 und 4 kombinierte Abgasrohre.In 1 A motor vehicle 1 with an exhaust system 2 is shown in an interior perspective. The exhaust system 2 comprises two exhaust pipes combined with tailpipe trims 3 and 4 fixed to the rear section.

Zwischen den beiden Endrohrblenden 3 und 4 der Abgasanlage 2 ist ein Wärmeabschirmblech 5 an einem Tragstrukturteil 6 einer Tragstruktur 7 des Kraftfahrzeugs 1 befestigt. An der Tragstruktur 7 sind das Wärmeabschirmblech 5 und eine Heckverkleidung 34 befestigt. Das Wärmeabschirmblech 5 ist an unterschiedlichen Befestigungsstellen 8 bis 12 mit Hilfe von Schrauben-Mutter-Verbindungen 13 bis 16 oben und unten an dem Tragstrukturteil 6 der Tragstruktur 7 befestigt.Between the two tailpipe trims 3 and 4 of the exhaust system 2, a heat shielding plate 5 is fastened to a supporting structure part 6 of a supporting structure 7 of the motor vehicle 1. The heat shielding plate 5 and a rear panel 34 are fastened to the supporting structure 7. The heat shielding plate 5 is fastened to the supporting structure part 6 of the supporting structure 7 at various fastening points 8 to 12 using screw-nut connections 13 to 16 at the top and bottom.

In 2 ist die Schrauben-Mutter-Verbindung 15 an der Befestigungsstelle 12 in einem Längsschnitt dargestellt. In 1 sieht man, dass die Befestigungsstelle 12 mit der Schrauben-Mutter-Verbindung 15 in einer temperaturkritischen Nähe zu der Endrohrblende 4 der Abgasanlage 2 des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet ist. Das führt dazu, dass sich das Wärmeabschirmblech 5 temperaturabhängig stark verformt, wenn das in der Nähe befindliche Abgasrohr der Abgasanlage 2 im Betrieb des Kraftfahrzeugs 1 sehr heiß wird.In 2 The screw-nut connection 15 is shown at the fastening point 12 in a longitudinal section. 1 It can be seen that the fastening point 12 with the screw-nut connection 15 is arranged in a temperature-critical proximity to the tailpipe trim 4 of the exhaust system 2 of the motor vehicle 1. This leads to the heat shielding plate 5 deforming significantly depending on the temperature when the nearby exhaust pipe of the exhaust system 2 becomes very hot during operation of the motor vehicle 1.

In 2 sieht man, dass die Schrauben-Mutter-Verbindung 15 eine Schraube 23 mit einer Längsachse 18 und einer Mutter 24 umfasst. Die Schraube 23 umfasst einen Schraubenkopf 21, von dem ein Schraubenschaft 22 ausgeht. Der Schraubenschaft 22 ist mit einem Außengewinde versehen, auf das die Mutter 24 mit einem Innengewinde aufgeschraubt ist.In 2 It can be seen that the screw-nut connection 15 comprises a screw 23 with a longitudinal axis 18 and a nut 24. The screw 23 comprises a screw head 21 from which a screw shaft 22 extends. The screw shaft 22 is provided with an external thread onto which the nut 24 with an internal thread is screwed.

Die Mutter 24 weist einen Positionierbund 25 auf, der sich von der Mutter 24 radial nach außen erstreckt. Der Positionierbund 25 hat einen größeren Außendurchmesser als der Schraubenkopf 21 der Schraube 23.The nut 24 has a positioning collar 25 that extends radially outward from the nut 24. The positioning collar 25 has a larger outer diameter than the screw head 21 of the screw 23.

Der Schraubenschaft 22 der Schraube 23 erstreckt sich durch ein erstes Durchgangsloch 31 in dem Tragstrukturteil 6 hindurch. Des Weiteren erstreckt sich der Schraubenschaft 22 der Schraube 23 durch ein zweites Durchgangsloch 32 eines Entkopplungskörpers 20 hindurch.The screw shaft 22 of the screw 23 extends through a first through-hole 31 in the supporting structure part 6. Furthermore, the screw shaft 22 of the screw 23 extends through a second through-hole 32 of a decoupling body 20.

Der Entkopplungskörper 20 hat die Gestalt einer Kreisringscheibe mit einem rechteckigen Ringquerschnitt. Der Entkopplungskörper 20 ist in axialer Richtung zwischen dem Tragstrukturteil 6 und dem Positionierbund 25 der Mutter 24 eingespannt.The decoupling body 20 has the shape of a circular disk with a rectangular cross-section. The decoupling body 20 is clamped axially between the supporting structure part 6 and the positioning collar 25 of the nut 24.

Das Tragstrukturteil 6 wiederum ist in axialer Richtung zwischen dem Schraubenkopf 21 und dem Entkopplungskörper 20 eingespannt. Der Entkopplungskörper 20 und das Tragstrukturteil 6 sind zusammen zwischen dem Schraubenkopf 21 der Schraube 23 und der Mutter 24 eingespannt.The supporting structure part 6, in turn, is clamped in the axial direction between the screw head 21 and the decoupling body 20. The decoupling body 20 and the supporting structure part 6 are clamped together between the screw head 21 of the screw 23 and the nut 24.

Das Wärmeabschirmblech 5 umfasst ein drittes Durchgangsloch 33, das den Entkopplungskörper 20 radial außen umgibt. Das Wärmeabschirmblech 5 weist, wie in 2 vergrößert dargestellt ist, eine kleinere Dicke als der Entkopplungskörper 20 auf. Als Dicke wird eine Abmessung in axialer Richtung, das heißt in Richtung der Längsachse 18 der Schrauben-Mutter-Verbindung 15, bezeichnet.The heat shielding plate 5 comprises a third through-hole 33, which radially surrounds the decoupling body 20. The heat shielding plate 5 has, as shown in 2 is shown enlarged, has a smaller thickness than the decoupling body 20. Thickness refers to a dimension in the axial direction, i.e., in the direction of the longitudinal axis 18 of the screw-nut connection 15.

Die Schraube 23, die Mutter 24 und der Entkopplungskörper 20 sind zum Beispiel aus einem Stahlmaterial gebildet. Beim Anziehen der Schrauben-Mutter-Verbindung 15 wird ein harter Schraubfall erzeugt. Der harte Schraubfall verhindert bei einer hohen dynamischen Belastung ein unerwünschtes Lösen der Schrauben-Mutter-Verbindung 15.The screw 23, the nut 24, and the decoupling body 20 are made of a steel material, for example. When tightening the screw-nut connection 15, a hard screw joint is created. This hard screw joint prevents unwanted loosening of the screw-nut connection 15 under high dynamic loads.

Der relativ große Positionierbund 25 der Mutter 24 der Schrauben-Mutter-Verbindung 15 begrenzt in axialer Richtung einen Entkopplungsraum 26, der in radialer Richtung von dem Entkopplungskörper 20 begrenzt wird. In einer zweiten axialen Richtung wird der Entkopplungsraum 26 von dem Strukturteil 6 begrenzt.The relatively large positioning collar 25 of the nut 24 of the screw-nut connection 15 defines a decoupling space 26 in the axial direction, which is delimited in the radial direction by the decoupling body 20. In a second axial direction, the decoupling space 26 is delimited by the structural part 6.

Radial innen wird der Entkopplungsraum 26 von dem Entkopplungskörper 20 begrenzt. Radial außen wird der Entkopplungsraum 26 von dem dritten Durchgangsloch 33 des Wärmeabschirmblechs 5 begrenzt. In axialer Richtung ist der Entkopplungskörper 20 zwei zehntel Millimeter dicker als das Wärmeabschirmblech 5 in dem Entkopplungsraum 26.The decoupling chamber 26 is delimited radially inward by the decoupling body 20. The decoupling chamber 26 is delimited radially outward by the third through-hole 33 of the heat shielding plate 5. In the axial direction, the decoupling body 20 is two-tenths of a millimeter thicker than the heat shielding plate 5 in the decoupling chamber 26.

In 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel in einer ähnlichen Darstellung wie in 2 gezeigt. Zur Bezeichnung gleicher oder ähnlicher Teile werden in 3 die gleichen Bezugszeichen wie in 2 verwendet. Zur Beschreibung der in der 3 gleichen oder ähnlichen Teile wird auf die vorangegangene Beschreibung der 2 verwiesen. Im Folgenden wird hauptsächlich auf die Unterschiede zwischen den beiden Ausführungsbeispielen eingegangen.In 3 is a second embodiment in a similar representation as in 2 To identify identical or similar parts, 3 the same reference numerals as in 2 used to describe the 3 identical or similar parts, please refer to the preceding description of the 2 The following mainly focuses on the differences between the two examples.

Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Entkopplungskörper 20 mit einem Haltekragen 35 kombiniert. Der Haltekragen 35 ragt radial nach außen von dem kreisringscheibenförmigen Entkopplungskörper 20 ab. In axialer Richtung ist der Haltekragen 35 mittig an dem Entkopplungskörper 20 angeordnet.In the 3 In the illustrated embodiment, the decoupling body 20 is combined with a retaining collar 35. The retaining collar 35 protrudes radially outward from the circular disc-shaped decoupling body 20. In the axial direction, the retaining collar 35 is arranged centrally on the decoupling body 20.

Der Entkopplungskörper 20 ist in 3, in ähnlicher Art und Weise wie in 2, zusammen mit dem Tragstrukturteil 6 der Tragstruktur 7 zwischen dem Schraubenkopf 21 der Schraube 23 und der Mutter 24 hart eingespannt. Der Haltekragen 35 ist in axialer Richtung sowohl von dem Tragstrukturteil 6 der Tragstruktur 7 als auch von der Mutter 24, insbesondere von einem Bund 37 der Mutter 24, beabstandet. Allerdings ist der Bund 37 in radialer Richtung deutlich kleiner als der Positionierbund 25 der Mutter 24 in 2.The decoupling body 20 is in 3 , in a similar way as in 2 , together with the supporting structure part 6 of the supporting structure 7, is clamped tightly between the screw head 21 of the screw 23 and the nut 24. The retaining collar 35 is spaced apart in the axial direction from both the supporting structure part 6 of the supporting structure 7 and the nut 24, in particular from a collar 37 of the nut 24. However, the collar 37 is significantly smaller in the radial direction than the positioning collar 25 of the nut 24 in 2 .

Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Mutter 24 einen Bund 37 auf, der in radialer Richtung deutlich kleiner ausgeführt ist als der Positionierbund 25 in 2. So kann vorteilhaft eine herkömmliche Mutter 24 in der Schrauben-Mutter-Verbindung 15 an der Befestigungsstelle 12 verwendet werden. Die Funktion des Positionierbundes übernimmt bei dem Ausführungsbeispiel der 3 der Haltekragen 35, der sich von dem Entkopplungskörper 20 radial nach außen erstreckt und das Wärmeabschirmblech 5 mit einem Umfangsrand 36 übergreift.In the 3 In the embodiment shown, the nut 24 has a collar 37 which is significantly smaller in the radial direction than the positioning collar 25 in 2 . Thus, a conventional nut 24 can be used advantageously in the screw-nut connection 15 at the fastening point 12. The function of the positioning collar is taken over in the embodiment of the 3 the retaining collar 35, which extends radially outwards from the decoupling body 20 and overlaps the heat shielding plate 5 with a peripheral edge 36.

In 3 sieht man, dass sich der Haltekragen 35 mit seinem Umfangsrand 36 und das Wärmeabschirmblech 5 im Bereich des dritten Durchgangslochs 33 radial überlappen. Dabei ist der Haltekragen 35 in einem Entkopplungsraum 38 angeordnet, der dem Entkopplungsraum 26 in 2 entspricht.In 3 It can be seen that the retaining collar 35 with its peripheral edge 36 and the heat shielding plate 5 radially overlap in the area of the third through-hole 33. The retaining collar 35 is arranged in a decoupling space 38, which corresponds to the decoupling space 26 in 2 corresponds.

Durch Doppelpfeile sind in 3 ein Durchmesser 41 des ersten Durchgangslochs 31, ein Durchmesser 42 des zweiten und des dritten Durchgangslochs 32 und 33 bezeichnet. Ein Außendurchmesser 44 des Entkopplungskörpers 20 ist durch einen weiteren Doppelpfeil bezeichnet. Ein Außendurchmesser 45 des Haltekragens 35 ist durch einen weiteren Doppelpfeil bezeichnet. Eine Differenz zwischen dem Durchmesser von 41 von 31 und dem Außendurchmesser 44 von 20 ist durch einen Doppelpfeil 46 bezeichnet.Double arrows indicate 3 a diameter 41 of the first through-hole 31, a diameter 42 of the second and third through-holes 32 and 33 are designated. An outer diameter 44 of the decoupling body 20 is designated by another double arrow. An outer diameter 45 of the retaining collar 35 is designated by another double arrow. A difference between the diameter 41 of 31 and the outer diameter 44 of 20 is designated by a double arrow 46.

In einem Überlappungsbereich 47 überlappen sich das Wärmeabschirmblech 5 und der Haltekragen 35, der von dem Entkopplungskörper 20 ausgeht. In dem Überlappungsbereich 47 hat das Wärmeabschirmblech 5 eine toleranzbehaftete und mit axialem Spiel versehene Dicke 48. Der Haltekragen 35 hat im Bereich seines Umfangsrands 36 eine Dicke 49.In an overlap area 47, the heat shielding plate 5 and the retaining collar 35, which extends from the decoupling body 20, overlap. In the overlap area 47, the heat shielding plate 5 has a thickness 48 subject to tolerance and provided with axial play. The retaining collar 35 has a thickness 49 in the region of its peripheral edge 36.

Der Durchmesser 41 beträgt zum Beispiel achtzehn Millimeter. Der Durchmesser 42 beträgt zum Beispiel 6,2 Millimeter. Der Außendurchmesser 44 beträgt zum Beispiel zwölf Millimeter. Der Außendurchmesser 45 beträgt zum Beispiel vierundzwanzig Millimeter. Die Differenz 46 beträgt zum Beispiel drei Millimeter.For example, diameter 41 is eighteen millimeters. Diameter 42 is 6.2 millimeters. Outer diameter 44 is twelve millimeters, for example. Outer diameter 45 is twenty-four millimeters, for example. The difference 46 is three millimeters, for example.

Das Wärmeabschirmblech 5 hat in dem Überlappungsbereich 47 zum Beispiel eine Dicke von 1,4 Millimeter. Der Abstand beziehungsweise die Dicke 48 beträgt zum Beispiel 1,6 Millimeter. Die Dicke 49 beträgt zum Beispiel einen Millimeter.The heat shielding plate 5 has a thickness of 1.4 millimeters in the overlap area 47, for example. The distance or thickness 48 is, for example, 1.6 millimeters. The thickness 49 is, for example, one millimeter.

BezugszeichenReference symbol

11
Kraftfahrzeugmotor vehicle
22
Abgasanlageexhaust system
33
Endrohrblendetailpipe trim
44
Endrohrblendetailpipe trim
55
WärmeabschirmblechHeat shield plate
66
Tragstrukturteilsupporting structure part
77
Tragstruktursupporting structure
88
BefestigungsstelleAttachment point
99
BefestigungsstelleAttachment point
1010
BefestigungsstelleAttachment point
1010
BefestigungsstelleAttachment point
1111
BefestigungsstelleAttachment point
1212
BefestigungsstelleAttachment point
1313
Schrauben-Mutter-Verbindungscrew-nut connection
1414
Schrauben-Mutter-Verbindungscrew-nut connection
1515
Schrauben-Mutter-Verbindungscrew-nut connection
1616
Schrauben-Mutter-Verbindungscrew-nut connection
1818
LängsachseLongitudinal axis
2020
EntkopplungskörperDecoupling body
2121
Schraubenkopfscrew head
2222
Schraubenschaftscrew shaft
2323
Schraubescrew
2424
MutterMother
2525
PositionierbundPositioning collar
2626
EntkopplungsraumDecoupling room
3131
erstes Durchgangslochfirst through hole
3232
zweites Durchgangslochsecond through hole
3333
drittes Durchgangslochthird through hole
3434
HeckverkleidungRear panel
3535
HaltekragenRetaining collar
3636
Umfangsrandperipheral edge
3737
BundFederal Government
3838
EntkopplungsraumDecoupling room
4141
Durchmesser von 31Diameter of 31
4242
Durchmesser von 32, 33Diameter of 32, 33
4444
Außendurchmesser von 20Outer diameter of 20
4545
Außendurchmesser von 35Outer diameter of 35
4646
Differenz zwischen 41 und 44Difference between 41 and 44
4747
ÜberlappungsbereichOverlap area
4848
Dickethickness
4949
Dickethickness

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES CONTAINED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • JP H09166123 A [0002]JP H09166123 A [0002]
  • JP H0514950 [0002]JP H0514950 [0002]
  • DE 197 14 700 C2 [0002]DE 197 14 700 C2 [0002]

Claims (15)

Kraftfahrzeug (1) mit einer Abgasanlage (2), die im Betrieb des Kraftfahrzeugs (1) heiß wird, und mit einer Tragstruktur (7), die aus einem ersten Material mit einem ersten Wärmeausdehnungsverhalten gebildet ist und an der ein Wärmeabschirmblech (5) aus einem zweiten Material mit einem zweiten Wärmeausdehnungsverhalten angebracht ist, das sich stark von dem ersten Wärmeausdehnungsverhalten unterscheidet, wobei das Wärmeabschirmblech (5) an Befestigungsstellen (8-12) mit Hilfe von Schrauben-Mutter-Verbindungen (13-15) an der Tragstruktur (7) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrauben-Mutter-Verbindung (15) an mindestens einer der Befestigungsstellen (8-12) in einer temperaturkritischen Nähe zu der Abgasanlage (2) so kraftentkoppelt ausgeführt ist, dass sich das Wärmeabschirmblech (5) an dieser Befestigungsstelle (12), bezogen auf die Schrauben-Mutter-Verbindung (15), mechanisch kraftfrei ausdehnen kann.Motor vehicle (1) with an exhaust system (2) which becomes hot during operation of the motor vehicle (1), and with a supporting structure (7) which is formed from a first material with a first thermal expansion behavior and to which a heat-shielding plate (5) made from a second material with a second thermal expansion behavior that differs greatly from the first thermal expansion behavior is attached, wherein the heat-shielding plate (5) is fastened to the supporting structure (7) at fastening points (8-12) by means of screw-nut connections (13-15), characterized in that the screw-nut connection (15) is designed to be force-decoupled at at least one of the fastening points (8-12) in a temperature-critical proximity to the exhaust system (2) in such a way that the heat-shielding plate (5) can expand mechanically force-free at this fastening point (12) with respect to the screw-nut connection (15). Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrauben-Mutter-Verbindung (15) an mindestens einer der Befestigungsstellen (8-12) in einer temperaturkritischen Nähe zu der Abgasanlage (2) so kraftentkoppelt ausgeführt ist, dass sich das Wärmeabschirmblech (5) an dieser Befestigungsstelle (12), bezogen auf die Schrauben-Mutter-Verbindung (15), mechanisch kraftfrei in einer axialen Richtung ausdehnen kann.Motor vehicle (1) according to Claim 1 , characterized in that the screw-nut connection (15) is designed to be force-decoupled at at least one of the fastening points (8-12) in a temperature-critical proximity to the exhaust system (2) in such a way that the heat shielding plate (5) at this fastening point (12), relative to the screw-nut connection (15), can expand mechanically force-free in an axial direction. Kraftfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrauben-Mutter-Verbindung (15) an mindestens einer der Befestigungsstellen (8-12) in einer temperaturkritischen Nähe zu der Abgasanlage (2) so kraftentkoppelt ausgeführt ist, dass sich das Wärmeabschirmblech (5) an dieser Befestigungsstelle (12), bezogen auf die Schrauben-Mutter-Verbindung (15), mechanisch kraftfrei in einer radialen Richtung ausdehnen kann, wobei ein Spiel in radialer Richtung mindestens zehnmal so groß wie ein Spiel in axialer Richtung ist.Motor vehicle (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the screw-nut connection (15) is designed to be force-decoupled at at least one of the fastening points (8-12) in a temperature-critical proximity to the exhaust system (2) in such a way that the heat shielding plate (5) at this fastening point (12), relative to the screw-nut connection (15), can expand mechanically force-free in a radial direction, wherein a play in the radial direction is at least ten times as large as a play in the axial direction. Kraftfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die kraftentkoppelte Schrauben-Mutter-Verbindung (15) mit einem Tragstrukturteil (6) und einem Entkopplungskörper (20) als harter Schraubfall ausgeführt ist, wobei der Entkopplungskörper (20) mit dem Tragstrukturteil (6) zwischen einem Schraubenkopf (21) einer Schraube (23) und einer Mutter (24) der kraftentkoppelten Schrauben-Mutter-Verbindung (15) angeordnet ist.Motor vehicle (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the force-decoupled screw-nut connection (15) with a supporting structure part (6) and a decoupling body (20) is designed as a hard screw case, wherein the decoupling body (20) with the supporting structure part (6) is arranged between a screw head (21) of a screw (23) and a nut (24) of the force-decoupled screw-nut connection (15). Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Entkopplungskörper (20) in einem Entkopplungsraum (26;38) angeordnet ist, der in einer axialen Richtung zwischen dem Tragstrukturteil (6) und der Mutter (24) der kraftentkoppelten Schrauben-Mutter-Verbindung (15) angeordnet ist.Motor vehicle (1) according to Claim 4 , characterized in that the decoupling body (20) is arranged in a decoupling space (26; 38) which is arranged in an axial direction between the supporting structure part (6) and the nut (24) of the force-decoupled screw-nut connection (15). Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Entkopplungsraum (26;38) als Ringraum ausgeführt ist, der einen Schraubenschaft (22) der Schraube (23) der kraftentkoppelten Schrauben-Mutter-Verbindung (15) mit dem Entkopplungskörper (20) umgibt.Motor vehicle (1) according to Claim 5 , characterized in that the decoupling space (26; 38) is designed as an annular space which surrounds a screw shaft (22) of the screw (23) of the force-decoupled screw-nut connection (15) with the decoupling body (20). Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Schraubenschaft (22) der Schraube (23), ausgehend von dem Schraubenkopf (21), durch ein erstes Durchgangsloch (31) in dem Strukturteil (6) und durch ein zweites Durchgangsloch (32) in dem Entkopplungskörper (20) erstreckt.Motor vehicle (1) according to Claim 6 , characterized in that the screw shaft (22) of the screw (23), starting from the screw head (21), extends through a first through-hole (31) in the structural part (6) and through a second through-hole (32) in the decoupling body (20). Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeabschirmblech (5) ein drittes Durchgangsloch (33) umfasst das den Entkopplungskörper (20) in dem Entkopplungsraum (26;38) spielfrei umgibt.Motor vehicle (1) according to Claim 7 , characterized in that the heat shielding plate (5) comprises a third through-hole (33) which surrounds the decoupling body (20) in the decoupling space (26; 38) without play. Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Durchgangsloch (33) deutlich größer als der Entkopplungskörper (20) ausgeführt ist.Motor vehicle (1) according to Claim 8 , characterized in that the third through hole (33) is designed to be significantly larger than the decoupling body (20). Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Entkopplungskörper (20) einen Haltekragen (35) mit einem Umfangsrand (36) aufweist, der das dritte Durchgangsloch (33) in dem Wärmeabschirmblech (5) übergreift.Motor vehicle (1) according to Claim 8 or 9 , characterized in that the decoupling body (20) has a retaining collar (35) with a peripheral edge (36) which engages over the third through-hole (33) in the heat shielding plate (5). Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Entkopplungskörper (20) mit dem Haltekragen (35) einen T-förmigen Ringquerschnitt aufweist.Motor vehicle (1) according to Claim 10 , characterized in that the decoupling body (20) with the retaining collar (35) has a T-shaped ring cross-section. Kraftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Entkopplungskörper (20) die Gestalt einer Kreisringscheibe hat, die mit dem Tragstrukturteil (6) zwischen dem Schraubenkopf (21) der Schraube (23) und der Mutter (24) der kraftentkoppelten Schrauben-Mutter-Verbindung (15) eingespannt ist.Motor vehicle (1) according to one of the Claims 2 until 11 , characterized in that the decoupling body (20) has the shape of a circular ring disc which is clamped with the supporting structure part (6) between the screw head (21) of the screw (23) and the nut (24) of the force-decoupled screw-nut connection (15). Kraftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Entkopplungskörper (20) eine größere Dicke aufweist als das Wärmeabschirmblech (5) in dem Entkopplungsraum (26;38).Motor vehicle (1) according to one of the Claims 7 until 12 , characterized in that the decoupling body (20) has a greater thickness than the heat shielding plate (5) in the decoupling space (26; 38). Verfahren zum Montieren eines Wärmeabschirmblechs (5) an einem Kraftfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die kraftentkoppelte Schrauben-Mutter-Verbindung (15) mit einem vorgegebenen Anziehdrehmoment angezogen wird, bis der Entkopplungskörper (20) zwischen dem Tragstrukturteil (6) und der Mutter (24) auf Block liegt, wobei an dem Wärmeabschirmblech (5) in dem Entkopplungsraum (26) ein radiales und ein axiales Spiel aufrechterhalten wird.Method for mounting a heat shielding plate (5) on a motor vehicle (1) according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the force-decoupled screw-nut connection (15) is tightened with a predetermined tightening torque until the decoupling body (20) lies on a block between the supporting structure part (6) and the nut (24), wherein a radial and an axial play is maintained on the heat shielding plate (5) in the decoupling space (26). Wärmeabschirmblech (5), Entkopplungskörper (20), Schraube (23), Mutter (24) und/oder Tragstrukturteil (6) für ein Kraftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13.Heat shielding plate (5), decoupling body (20), screw (23), nut (24) and/or supporting structure part (6) for a motor vehicle (1) according to one of the Claims 1 until 13 .
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