BRPI0716217A2

BRPI0716217A2 - isolador de exaustço

Info

Publication number: BRPI0716217A2
Application number: BRPI0716217-0A
Authority: BR
Inventors: Joseph F Cerri Iii
Original assignee: Pullman Co
Priority date: 2006-08-29
Filing date: 2007-06-28
Publication date: 2013-05-21
Also published as: WO2008027110A3; KR101624731B1; US20080053737A1; BRPI0716217B1; WO2008027110A2; KR101698733B1; KR20160064238A; JP2010502908A; CN101522454B; US7510043B2; CN101522454A; DE112007002068T5; JP4872000B2; KR20090051172A

Abstract

ISOLADOR DE EXAUSTçO. A presente invenção refere-se a um isolador para um acessório de motor ou um sistema de exaustão que é projetado para ser montado dire- tamente em um furo definido por uma estrutura de suporte de um veiculo. Uma haste se estende entre um isolador elastomérico disposto no furo e um componente do veículo sendo suportado.

Description

Relatorio Descritivo da Patente de Inven^ao para "ISOLADOR DE EXAUSTAO". Campo

A presente invenpao refere-se a disposigao de montagem para um sistema de exaustao de um veiculo. Mais particularmente, a presente invengao refere-se a um isolador de exaustao que e montado diretamente em uma estrutura do veiculo ou corpo inferior, eliminando, assim, a necessi- dade de suportes, parafusos, porcas soldadas a estrutura, porcas presas na estrutura ou similares. Antecedentes

As declaragoes nessa segao fornecem meramente a informagao de fundo relacionada com a presente invengao e podem nao constituir a tec- nica anterior.

Tipicamente, veiculos automotivos, incluindo carros e cami- nhoes, possuem um motor de combustao interna que e acoplado a pelo me- nos uma transmissao e um diferencial para fornecer energia para as rodas acionadas do veiculo. Um sistema de exaustao de motor, que inclui tipica- mente um cano de exaustao, um conversor catalitico, um silencioso e um cano de descarga, e fixado ao motor para silenciar ο processo de combus- tao, para Iimpar os gases de exaustao e para direcionar os produtos da combustao para Ionge do motor. O sistema de exaustao e suportado por a- cessorios de exaustao ou isoladores que sao posicionados entre ο sistema de exaustao e a estrutura, ο corpo inferior ou alguma outra estrutura de su- porte do corpo do veiculo. A fim de evitar que ο movimento e/ou vibragoes do motor sejam transmitidos para ο corpo do veiculo, os acessorios de e- xaustao ou isoladores incorporam elementos de montagem flexiveis ou ele- mentos de suspensao elasticos para isolar ο corpo do veiculo do sistema de exaustao.

Os acessorios de exaustao ou isoladores tipicos da tecnica ante- rior incluem um elemento de suspensao superior que e fixado a estrutura do veiculo ou outra estrutura de suporte do corpo do veiculo. O elemento supe-

rior se estende da estrutura de suporte de forma que posicione um isolador elastomerico na Iocalizagao adequada para aceitar um elemento de suspen- sao inferior que se estende do isolado elastomerico para um dos componen- tes do sistema de exaustao. O isolado elastomerico e preso em um local es- pecifico entre ο elemento de suspensao superior e ο elemento de suspensao inferior. Tipicamente, ο elemento de suspensao superior inclui ferragens de montagem tal como suportes estampados, parafusos, porcas de estrutura soldadas, porcas de estrutura presas, e/ou hastes formadas que sao utiliza- dos para prender ο acessorio superior a estrutura ou outra estrutura de su- porte e para prender ο isolador elastomerico no acessorio superior. Essas ferragens aumentam os custos e a quantidade de carbono necessaria para a construgao e montagem do veiculo. Sumario

A presente invengao descreve um acessorio de motor ou isola- dor que e montado diretamente na estrutura do veiculo ou outra estrutura de suporte do corpo do veiculo. A fixagao direta do acessorio de exaustao ou isolador elimina a necessidade de se ter um suporte superior e todas as fer- ragens associadas. O acessorio de exaustao ou isolador pode ser encaixado diretamente dentro de um furo formado na estrutura de suporte. A parte elas- tomerica do acessorio de exaustao ou isolador inclui um furo que aceita uma haste de suporte ou elemento de suspensao inferior que e fixado ao compo- nente do sistema de exaustao. A haste de suporte ou elemento de suspen- sao inferior pode ser formado para posicionar ο componente do sistema de exaustao na Iocalizagao desejada.

Areas adicionais de aplicabilidade se tornarao aparentes a partir da descrigao fornecida aqui. Deve-se compreender que a descrigao e exem- plos especificos sao ilustrativos apenas e nao devem Iimitar ο escopo da presente invengao. Desenhos

Os desenhos descritos aqui sao ilustrativos apenas e nao devem Iimitar ο escopo da presente invengao de forma alguma.

A figura 1 e uma vista em perspectiva de um sistema de exaus-

tao fixado a uma estrutura de suporte de um veiculo com isoladores de e- xaustao de acordo com a presente invengao;

a figura 2 e uma vista em perspectiva ampliada de um dos isola- dores de exaustao ilustrados na figura 1;

a figura 3 e uma vista em perspectiva do isolador de exaustao ilustrado nas figuras 1 e 2;

a figura 4 e uma vista de extremidade do isolador de exaustao ilustrado na figura 3;

a figura 5 e uma vista transversal do isolador de exaustao ilus- trado nas figuras de 1 a 4 com uma haste de suporte ou elemento de sus- pensao inferior montado;

a figura 6 e uma vista em perspectiva ampliada similar a figura 2, mas ilustrando um isolador de exaustao de acordo com outra modaiidade da presente invengao; e

a figura 7 e uma vista transversal do isolador de exaustao ilus- trado na figura 6 com uma haste de suporte ou elemento de suspensao infe- rior montado. Descricao Detalhada

A descrigao a seguir e meramente ilustrativa por natureza e nao pretende Iimitar a presente invengao, aplicagao ou utilizagoes. E ilustrado na figura 1 um sistema de montagem de exaustao de acordo com a presente invengao que e identificado geralmente pela referenda numerica 10. O sis- tema de montagem de exaustao 10 fixa um sistema de exaustao 12 a uma estrutura de suporte 14 de um veiculo. O veiculo inclui um motor de combus- tao interna (nao ilustrado), uma massa flexionada para cima incluindo rodas e um sistema de suspensao (nao ilustrado) e uma massa que inclui um cor- po de veiculo (nao ilustrado) que e suportado pela estrutura de suporte 14. O sistema de exaustao 12 e conectado ao motor do veiculo e sistema de e- xaustao 12 direciona os produtos da combustao do motor para a parte trasei- ra do veiculo. O motor de combustao interna energiza as rodas do veiculo atraves de uma transmissao (nao ilustrada) e um diferencial (nao ilustrado).

O sistema de exaustao 12 compreende um tubo intermediario 22，um silencioso 24, um cano de descarga 26 e uma pluralidade de conjun- tos de isolador de exaustao 30. O tubo intermediario 22 e tipicamente conec- tado a um conversor catalitico (nao ilustrado) que e conectado a um tubo de exaustao (nao ilustrado) que e, por sua vez, conectado a uma tubulagao de exaustao (nao ilustrada) que e um dos componentes do motor de combustao interna do veiculo. O conversor catalitico pode ser conectado a um Cinico tubo de exaustao que leva para uma Cinica tubulagao de exaustao ou ο con- versor catalitico pode ser conectado a um tubo de exaustao ramificado que leva a uma pluralidade de tubulagoes de exaustao. Alem disso, ο tubo inter- mediario 22 pode ser conectado a uma pluralidade de conversores cataliti- cos que se conectam um ao outro antes de alcangar ο silencioso 24 utilizan- do um tubo intermediario ramificado 22 ou ο veiculo pode ter uma pluralida- de de tubulagoes de exaustao, conectadas a uma pluralidade de tubos de exaustao, conectados a uma pluralidade de conversores cataliticos, conec- tados a uma pluralidade de tubos intermediaries, conectados a uma plurali- dade de silenciosos, conectados a uma pluralidade de tubos de exaustao. A presente invengao e aplicavel aos sistemas de exaustao descritos acima alem de a qualquer outro sistema de exaustao conhecido da tecnica.

O sistema de exaustao 12 e utilizado para direcionar os gases de exaustao do motor do veiculo para a area traseira do veiculo. Enquanto percorre do motor para a parte traseira do veiculo atraves do sistema de e- xaustao 12, ο Iimpador catalitico Iimpa os gases de exaustao e ο silencioso 24 silencia os ruidos associados com ο processo de combustao do motor do veiculo. Os conjuntos do isolador de exaustao 30 fornecem ο suporte do sis- tema de exaustao 12 sob ο veiculo e operam para impedir que ο movimento do motor e vibragoes sejam transmitidos para ο corpo do veiculo. Adicional- mente, os conjuntos do isolador de exaustao 30 fornecem ο posicionamento e alinhamento adequados para ο sistema de exaustao 12 durante a monta- gem do sistema de exaustao 12 e durante a operagao do veiculo.

Com referenda agora as figuras 2 a 5, ο conjunto de isolador de exaustao 30 compreende um alojamento ou manga externo 40, um isolador elastomerico 42，uma haste de exaustao 44 e uma manga interna 46. O alo- jamento ou manga externo 40 e a manga interna 46 sao ambos uma manga de ago, uma manga plastica ou qualquer outro tipo de manga conhecido da tecnica. O alojamento ou manga extern。40 inclui um flange 50 que facilita ο encaixe por pressao ou montagem do alojamento ou manga externo 40 no veiculo. O alojamento ou manga externo 40 e projetado para ser encaixado por pressao em uma abertura 52 definida pela estrutura de suporte 14 do veiculo (um elemento cruzado como ilustrado nas figuras 1 e 2). O encaixe por pressao do alojamento ou manga externo 40 diretamente na abertura 52 definida pela estrutura de suporte 14 elimina as ferragens tipicas associadas com a montagem dos isoladores de exaustao da tecnica anterior. O aloja- mento ou manga externo 40 pode ser pressionado dentro da abertura 52 de forma mecanica, hidraulica ou pneumatica. Essa operagao de encaixe por pressao pode ser conduzida durante ο conjunto de veiculo, pode ser condu- zida durante a fabricagao da estrutura de suporte 14 ou em qualquer mo- mento conveniente para ο fabricante do veiculo. Enquanto a manga ou alo- jamento externo 40 e ilustrado como tendo um formato cilindrico circular, esta dentro do escopo da presente invengao se criar uma manga ou aloja- mento externo 40 de qualquer formato desejado pelo fabricante do veiculo.

O isolador elastomerico 42 e disposto dentro da manga ou alo- jamento externo 40 por meio de encaixe por pressao, unido ou preso quimi- camente a manga ou alojamento externo 40 por qualquer outro meio conhe- cido da tecnica. O isolador elastomerico 42 pode ser formado de silicone (tipico para aplicagoes de aIta temperatura), EPDM (etileno-propileno-dieno- monomero) (tipico para aplicag5es de temperatura moderada), borracha na- tural (tipica para aplicagoes de baixa temperatura) ou qualquer outro elasto- mero que corresponda as exigencias da aplicagao. A manga interna 46 e tipicamente moldada no isolador elastomerico 42. O isolador elastomerico 42 define uma pluralidade de espagos vazios 56 que sao trabalhados em tama- nho, formato e Iocalizagao para controlar a taxa dinamica do conjunto de isolador de exaustao 30’ a forga de insergao para ο conjunto de isolador de exaustao 30，as exigencias de durabilidade do sistema para ο conjunto de isolador de exaustao 30 alem de outras caracteristicas de desenvolvimento e

desempenho para ο conjunto de isolador de exaustao 30. O isolador elasto- merico 42 define um furo vazado 58 atraves do qual a haste de exaustao 44 e inserida durante a instalagao do sistema de exaustao 12.

A haste de exaustao 44 e uma haste formada que pode incluir dobras compostas de forma que uma primeira extremidade 60 seja posicio- nada para engatar de forma axial ο orificio 58 e uma segunda extremidade 62 seja projetada para combinar com e ser presa a um componente do sis- tema de exaustao 12. Como ilustrado, uma haste de exaustao diferente 44 e utilizada para cada conjunto de isolador de exaustao 30, mas esta dentro do escopo da presente inven^ao se utilizar tantas hastes de exaustao comuns 44 quanto ο desenho de aplicagao especifica permitir. Alem disso, cada has- te de exaustao 44 e projetada de forma que cada primeira extremidade 60, que engata axialmente um orificio respectivo 58，seja projetada de forma que engate seu orificio respectivo 58 na diregao dianteiro-traseira do veiculo. Essa disposi^ao dianteiro-traseira de todas as hastes de exaustao 44 simpli- fica a montagem do sistema de exaustao 12 no veiculo 10.

Tipicamente, as hastes de exaustao 44 serao, cada uma, fixadas a seu componente respectivo do sistema de exaustao 12. O sistema de e- xaustao 12 e adequadamente posicionado abaixo do veiculo e cada haste de exaustao 44 e alinhada com seu orificio respectivo 58 individualmente ou simultaneamente. As hastes de exaustao 44 sao inseridas nos orificios 58 para completar a montagem do sistema de exaustao 12 no veiculo. A dispo- sigao dianteiro-traseira de todas as hastes de suporte 44 simplifica esse pro- cesso de montagem. Uma farpa anular 66 e formada na extremidade de ca- da haste de exaustao 44 para resistir a remogao da haste de exaustao 44 de seu orificio respectivo 58.

Com referenda agora as figuras 6 e 7, um conjunto de isolador de exaustao 130, de acordo com outra modalidade da descrigao, e ilustrado. O conjunto de isolador de exaustao 130 compreende ο isolador elastomerico 142 e a haste de exaustao 44. O isolador elastomerico 142 e igual ao isola- dor elastomerico 42 exceto que ο isolador elastomerico 142 e projetado para ser preso diretamente a estrutura de suporte 14 eliminando, dessa forma, a

necessidade de se ter um alojamento externo ou manga 40. O isolador elastomerico 142 e disposto dentro da abertura 52. O isolador elastomerico 142 inclui a manga interna 46 e define uma fenda anu- Iar 160 que combina com a estrutura circundante que forma a abertura 52. O isolador elastomerico 42 pode ser encaixado dentro da abertura 52, encai- xado por pressao dentro da abertura 52’ unido quimicamente a estrutura de suporte 14 ou preso a estrutura de suporte 14 por qualquer outro meio co- nhecido da tecnica. O isolador elastomerico 142 pode ser formado a partir de silicone (tipico para aplicagoes de alta temperatura), EPDM (tipico para apli- cagoes de temperatura moderada), borracha natural (tipica para aplicagoes de baixa temperatura) ou qualquer outro elastomero que corresponda as exigencias da aplicagao. O isolador elastomerico 142 define a pluralidade de espagos vazios 56 que sao trabalhados em tamanho, formato e Iocalizagao para controlar a taxa dinamica do conjunto de isolador de exaustao 130，a forga de insergao para ο conjunto de isolador de exaustao 130’ as exigen- cias de durabilidade do sistema para ο conjunto de isolador de exaustao 130 alem de outras caracteristicas de desenvolvimento e desempenho para ο conjunto de isolador de exaustao 130. O isolador elastomerico 142 define ο orificio vazado 58 atraves do qual a haste de exaustao 44 e inserida durante a instalagao do sistema de exaustao 12. O conjunto de isolador de exaustao 130 pode ser utilizado no

Iugar do conjunto de isolador de exaustao 30 em qualquer uma ou todas as Iocaliza^oes que suportam ο sistema de exaustao 12. O desempenho e as vantagens descritos acima para ο conjunto de isolador de exaustao 30 se

aplicam tambem ao conjunto de isolador de exaustao 130.

Claims

1. Isolador em combinagao com uma estrutura de suporte para um corpo de veiculo, ο isolador compreendendo: um isolador elastomerico disposto dentro de uma abertura defi- nida pela dita estrutura de suporte; e uma haste conectada em uma primeira extremidade ao dito iso- Iador elastomerico, uma segunda extremidade da dita haste sendo adaptada para ser fixada a um componente de um elemento suportado do dito veiculo.

2. Isolador, de acordo com a reivindicagao 1’ no qual ο dito iso- Iador elastomerico define um furo dentro do qual a dita haste e disposta.

3. Isolador, de acordo com a reivindicagao 2, no qual ο dito iso- lador elastomerico inclui uma parte central definindo ο dito furo, uma parte externa engatando a dita estrutura de suporte e uma pluralidade de nervuras se estendendo entre a dita parte central e a dita parte externa.

4. Isolador, de acordo com a reivindicagao 1，compreendendo adicionalmente um alojamento externo disposto entre ο dito isolador elasto- merico e a dita estrutura de suporte.

5. Isolador, de acordo com a reivindicagao 4, no qual ο dito iso- lador elastomerico define um furo dentro do qual a dita haste e disposta.

6. Isolador, de acordo com a reivindicagao 5, no qual ο dito iso- lador elastomerico inclui uma parte central definindo ο dito furo, uma parte externa engatando ο dito alojamento externo e uma pluralidade de nervuras se estendendo entre a dita parte central e a dita parte externa.

7. Isolador em combinagao com uma estrutura de suporte para um corpo de veiculo de um veiculo e um sistema de exaustao do veiculo, ο isolador compreendendo: um isolador elastomerico disposto dentro de uma abertura defi- nida pela dita estrutura de suporte; e uma haste de exaustao conectada em uma primeira extremidade ao dito isolador elastomerico, uma segunda extremidade da dita haste de exaustao sendo fixada a um componente do dito sistema de exaustao.

8. Isolador, de acordo com a reivindicagao 7, no qual ο dito iso- Iador elastomerico define um furo dentro do qual a dita haste e disposta.

9. Isolador, de acordo com a reivindicagao 8, no qual ο dito iso- Iador elastomerico inclui uma parte central definindo ο dito furo, uma parte externa engatando a dita estrutura de suporte e uma pluralidade de nervuras se estendendo entre a dita parte central e a dita parte externa.

10. Isolador, de acordo com a reivindicagao 7，compreendendo adicionalmente um alojamento externo disposto entre ο dito isolador elasto- merico e a dita estrutura de suporte.

11. Isolador, de acordo com a reivindicagao 10, no qual ο dito isolador elastomerico define um furo dentro do qual a dita haste e disposta.

12. Isolador, de acordo com a reivindicagao 11, no qual ο dito isolador elastomerico inclui uma parte central definindo ο dito furo, uma parte externa engatando ο dito alojamento externo e uma pluralidade de nervuras se estendendo entre a dita parte central e a dita parte externa.