Solche flexiblen Leitungselemente werden in die Abgasleitungen von Kraftfahr- zeugen eingesetzt, um einerseits Lastwechselbewegungen und Schlechtwegan- regungen des Motors von der am Fahrzeugboden befestigten Abgasanlage ab- zukoppeln sowie andererseits Motorschwingungen durch nicht ausgeglichene, freie Massenkräfte von der Abgasanlage und somit vom Fahrzeugboden zu ent- koppeln. Die Bewegungen durch Lastwechsel und Schlechtweganregungen füh- ren nicht zuletzt wegen der Schwingungseigenschaften des Antriebsstranges eines Kraftfahrzeugs zu Schwingungen mit einer Frequenz von 0 Hz bis etwa 20 Hz und relativ großen Amplituden, welche die Lebensdauer der Abgasanlage bzw. von deren Aufhängungen beeinträchtigen können. Die Motorschwingungen liegen bei Vierzylinder-Reihenmotoren, deren nutzbarer Drehzahlbereich typi- scherweise von 60011min (Leerlauf) bis 7500 1/min (Höchstdrehzahl) reicht, wegen der dominanten zweiten Motorordnung bei dieser Motorbauweise zwi- schen etwa 20 Hz und 250 Hz. Diese Schwingungen verursachen Brummgeräu- sche durch von schwingenden Bauteilen abgestrahlten Luftschall sowie stören- de Vibrationen im Fahrzeuginnenraum. Außerdem können die Eigenschwingun- gen der Abgasanlage angeregt werden, die wegen ihrer großen Amplituden Schäden verursachen.

Ein flexibles Leitungselement der Eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der WO 02/29302 A1 bekannt. Das dort beschriebene Leitungselement besteht aus einem Metallbalg, der außen mit einem Gestrickeschlauch umgeben ist, so- wie einem koaxial innerhalb des Balges angeordneten Metallschlauch, der aus Agraffprofilen mit S-förmigem Querschnitt besteht und zur Strömungsführung sowie zum thermischen Schutz des Metallbalges gegen die heißen Abgase des Verbrennungsmotors dient. Zwischen dem Metallbalg und dem Agraffschlauch ist ein Abstandhalter angeordnet, der sich sowohl an der Innenseite des Metall- balgs als auch an der Außenseite des Agraffschlauchs in Anlage befindet, so dass der Agraffschlauch nicht gegen den Metallbalg schlagen kann. Darüber hinaus kann der Abstandhalter eine schwingungsdämpfende Wirkung aufweisen.

Um eine erhöhte Beweglichkeit bei Lastwechselbewegungen und dergleichen bei gleichwohl guten Entkopplungseigenschaften für Motorschwingungen zu er- zielen, ist in dieser Schrift vorgeschlagen worden, das Leitungselement so auszulegen, dass es eine Gesamtsteifigkeit von höchstens 5 N/mm aufweist.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein flexibles Lei- tungselement der Eingangs genannten Art hinsichtlich seiner schwingungsent- koppelnden Eigenschaften weiter zu verbessern.

Gelöst ist diese Aufgabe durch ein flexibles Leitungselement mit den Merkmalen des beigefügten Schutzanspruches 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Schutzansprüchen 2 bis 10 niedergelegt.

Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass es nicht ausreicht, eine möglichst geringe Gesamtsteifigkeit des eingangs genannten flexiblen Leitungselementes zu wählen. Zwar ergibt sich hierdurch eine hohe Beweglichkeit des Leitungs- elementes bei einmaligen Auslenkungen-zumindest solange der Agraffschlauch die Bewegung nicht blockiert-jedoch muss dann insbesondere ein sehr weicher Metallbalg verwendet werden, der im Gegenzug in einem typi- schen Frequenzbereich zwischen 40 Hz und 80 Hz eine Eigenfrequenz aufweist.

Denn das Verringern der Steifigkeit des Metallbalgs alleine durch Verlängerung

des Leitungselementes ist in der typischen Einbausituation bei einem Kraftfahr- zeug normalerweise nicht durchführbar. Um nun zu verhindern, dass sich insbe- sondere im Metallbalg Resonanzschwingungen ausbilden, müssen die dämpfen- den Elemente, wie insbesondere das Außengestricke oder ein gegebenenfalls vorhandener Abstandhalter entsprechend schwingungsdämpfend dimensioniert werden. Dies wiederum erhöht die Gesamtsteifigkeit des Leitungselementes.

Aufgrund dieser verschiedenen zu beachtenden Randbedingungen in einem fle- xiblen Leitungselement der eingangs genannten Art kann es nach dem Stand der Technik also durchaus vorkommen, dass ein flexibles Leitungselement eine Gesamtsteifigkeit von unter 5 N/mm aufweist, dass es jedoch gleichzeitig Anre- gungsfrequenzen gibt, die im vor allem bei Vierzylinder-Reihenmotoren interes- sierenden Frequenzbereich Versteifungen verursachen, so dass bei einzelnen Motordrehzahlen verstärkt Vibrationen oder Brummgeräusche in den Innenraum des Kraftfahrzeuges gelangen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung gilt es daher, nicht eine statische Gesamt- steifigkeit des Leitungselementes zu optimieren, sondern das flexible Leitungs- element so auszulegen, dass seine dynamische Transfersteifigkeit in Axialrich- tung über einen Frequenzbereich der Anregungsschwingung von 80 Hz bis 140 Hz hinweg unter 50 N/mm liegt. Diese dynamische Transfersteifigkeit versteht sich bei einer Anregungsamplitude von 0,1 mm und Raumtemperatur ; sie ist gemäß der Norm EN ISO 10846-1 definiert. Eine statische Vorlast ist nicht ge- geben bzw. ist nur insofern gegeben, als das flexible Leitungselement in seiner Einbaulänge betrachtet wird. Um einen praktikablen Kompromiss zwischen dem Dimensionierungsaufwand für das Leitungselement und der gewollten dynami- schen Transfersteifigkeit zu erzielen, kann das erfindungsgemäße flexible Lei- tungselement insbesondere dadurch definiert sein, dass die dynamische Trans- fersteifigkeit in Axialrichtung über einen Frequenzbereich der Anregungsschwin- gung von 20 bis 250 Hz, oder weiter bevorzugt von 0 bis 250 Hz unter 50 N/mm liegt.

Nur mit den erfindungsgemäß erkannten dynamischen Transfersteifigkeiten ist ein flexibles Leitungselement der Eingangs genannten Art in der Lage, in den insbesondere für einen Vierzylinder-Reihenmotor wichtigen Motorschwingungs-

Frequenzbereichen diese Motorschwingungen von einer Weitergabe an die Ab- gasanlage und somit an die Karosserie des Kraftfahrzeuges zu entkoppeln. Ver- breitet zu beobachtende Brummfrequenzen bei bestimmten Drehzahlen des Mo- tors, die laufend durchfahren werden, gehören somit der Vergangenheit an.

Vorzugsweise ist der Innendurchmesser des Außengestrickes kleiner als der Außendurchmesser des Metallbalges. Dies führt zu einer festen Anlage des Au- ßengestrickes am Metallbalg, wobei sich dessen Form innenseitig dem Metall- balg anpasst. Die Dämpfungswirkung des Außengestrickes insbesondere zur Unterdrückung von Resonanzschwingungen des Metallbalges wird hierdurch vorteilhaft verbessert.

Das erfindungsgemäße flexible Leitungselement kann, wie an sich bekannt, an seinen Enden jeweils eine das Außengestricke am jeweiligen Metallbalgende festlegende Endhülse aufweisen. Diese ist selbstverständlich dann auch so aus- zulegen, dass das gesamte Bauteil, inklusive Endhülsen, die erfindungsgemä- ßen Randbedingungen erfüllt.

Um die erfindungsgemäß geringe dynamische Transfersteifigkeit erzielen zu können, ist es zweckmäßig, den Metallbalg in einer Wandstärke von weniger als 0,2 mm auszubilden. Nach dem derzeitigen Stand der Technik bewegen sich die Wandstärken von entsprechenden Metallbälgen in einem Bereich von 0,2 mm bis 0,4 mm.

Das erfindungsgemäße flexible Leitungselement kann mit einem zwischen dem Metallbalg und dem Metallschlauch angeordneten, an sich bekannten Abstand- halter versehen sein. Ein solcher Abstandhalter, der insbesondere zur Vermei- dung von Geräuschemissionen dient, die ein an den Metallbalg anschlagender Metallschlauch verursacht, kann so ausgebildet sein, dass er den Metall- schlauch zumindest lokal gegen den Metallbalg abstützt und so den Metall- schlauch stabilisiert.

Wie ebenfalls an sich bekannt, kann der Abstandhalter aus einem Gestricke ge- bildet sein und insofern ebenfalls entscheidend zur Dämpfung des Metallbalgs und gegebenenfalls auch des Metallschlauchs beitragen. Gleichwohl kann er als

Schlauch, als Schlauchabschnitt, als Helix oder als eine Mehrzahl von Streifen ausgebildet sein. Die Herstellungsart und die Formung des Abstandhalters hängt davon ab, welche Dämpfungseigenschaften damit erzielt oder auch ver- mieden werden sollen.

Besondere Vorteile ergeben sich im Rahmen der Erfindung, wenn der Metall- schlauch so ausgebildet ist, dass die einzelnen Wicklungen oder die einzelnen ringförmigen Segmente zumindest in der Stauchlage des Metallschlauchs keinen Formschluss mit der jeweils benachbarten Wicklung oder dem jeweils benach- barten Segment aufweisen. Damit ist das Konzept des Agraffschlauchs verlas- sen ; denn bei diesem sind dessen Profilkanten derart nach innen zurück gebo- gen, dass sie ein axiales Bord bilden, welches mit dem axialen Bord des jeweils benachbarten Segments bzw. der jeweils benachbarten Wicklung auch in der Stauchlage des Schlauchs radial überlappt. Dies macht den Agraffschlauch ins- besondere Widerstandsfähig gegen Torsionsbelastungen, die aber im Zusam- menhang des vorliegenden flexiblen Leitungselementes nicht vorkommen, da der Metallbalg an sich bereits torsionssteif ist. Die radiale Überlappung, die in Stauchlage einen Formschluss der einzelnen Metallschlauchsegmente bzw. - wicklungen untereinander bestehen lässt, kann also entfallen. Hierdurch wird der Weg für Axialbewegungen länger. Insbesondere wird aber auch die Reibung zwischen den einzelnen Segmenten bzw. Wicklungen verringert, was die Be- weglichkeit des Metallschlauchs und somit des gesamten Leitungselementes nochmals vorteilhaft erhöht. Es gibt hierbei viele verschiedene Möglichkeiten, den Metallschlauch herzustellen. Wichtig ist nur, dass etwa noch vorhandene formschlüssige Überdeckungen von hakenförmig abgebogenen Kanten des Wicklungs-oder Segmentprofils nicht im Formschluss bleiben, wenn der Metall- schlauch gestaucht wird. Im Extremfall ist auch ein Metallschlauch denkbar, dessen Wicklungen sich nicht überlappen.

Schließlich kann das erfindungsgemäße Leitungselement in wiederum an sich bekannter Weise mit einem Außengeflecht versehen sein, das das Leitungsele- ment vor zu großen Auslenkungen beim Strecken und bei Winkelbewegungen sowie Lateralverschiebungen schützt und gleichzeitig einen mechanischen Schutz gegen Steinschlag oder ähnliches bietet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden an Hand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigen : Figur 1 eine schematische Ansicht eines flexiblen Leitungselements ; Figur 2 ein Diagramm der Messergebnisse der dynamischen Transfersteifig- keit eines erfindungsgemäßen Leitungselements.

Figur 1 zeigt schematisch ein flexibles Leitungselement, das gemäß der Erfin- dung aufgebaut ist. Es besteht aus einem ringgewellten Metallbalg 1, einem ko- axial innerhalb diesem angeordneten Metallschlauch 2, der hier als Agraffschlauch ausgebildet ist, einem zwischen diesen beiden Bauteilen ange- ordneten, als Gestrickemantel ausgebildeten Abstandhalter 3 sowie einem als Gestrickschlauch ausgebildeten Außengestricke 4, das an den beiden Enden des Leitungselements über jeweils eine Endhülse 5 am Metallbalg 1 festgelegt ist.

Wie Figur 2 zeigt, ist dieses Beispiel eines erfindungsgemäßen flexiblen Lei- tungselements so ausgelegt, dass seine dynamische Transfersteifigkeit in Axial- richtung über einen Bereich von etwa 65 Hz bis etwa 150 Hz unter 50 N/mm liegt. Das dargestellte Diagramm enthält die Messergebnisse von zwei Lei- tungselementen, wobei eine Kraft je Auslenkung in N/mm über die Frequenz in Hertz aufgezeichnet ist. Die Messung erfolgte bei einer Anregungsamplitude von 0,1 mm und Raumtemperatur. Sehr deutlich ist zu erkennen, dass die Transfer- steifigkeit stark von der Anregungsfrequenz abhängt. Mit dem Bezugszeichen 6 ist für einen Frequenzbereich von 80 bis 140 Hz (dies entspricht bei einem Vier- zylinder-Reihenmotor der zweiten Motorordnung bei Drehzahlen von 2400 bis 4200 1/Minute) die erfindungsgemäße Grenze von 50 N/mm für die dynamische Transfersteifigkeit eingetragen. Die vorliegenden Ausführungsbeispiele sind be- wusst gerade in diesem Bereich in ihrer Steifigkeit optimiert, da der entspre- chende Drehzahlbereich bei Vierzylinder-Motoren im normalen Alltagsbetrieb des Fahrzeugs ständig durchfahren wird.