JP2008534380A - 特に自動車の排気システムに用いられる振動負荷用懸架装置 - Google Patents

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Abstract

本発明は、振動負荷用の懸架装置に関し、特には、強化材で裏打ちされた少なくとも一つの固定用穴(28)を具えるエラストマー本体(26;36;38)と、固定用穴(28)を貫通する懸架用ボルト(20)とを有する、自動車の排気システムに用いられる懸架装置に関する。摩耗抵抗を増大し、かつ組立てを容易にするために、強化材は、固定用穴の断面の、主に懸架用ボルト(20)により負荷を受ける側で主として固定用穴(28)を裏打ちするシェル(30)であり、そして、懸架用ボルト(20)は、固定用穴(28)から突き出ている太いボルト頭部(24)を有する。

Description

本発明は、振動負荷用の懸架装置、特には、強化材で裏打ちされた少なくとも一つの固定用穴を具えるエラストマー本体と、その固定用穴を貫通する懸架用ボルトとを有する、自動車の排気システム用の懸架装置に関する。
この種の懸架装置は、例えばドイツ国特許第3737987号明細書で知られている。ここでは、菱形形状のエラストマー本体の中に、それぞれ円筒型ブッシュで裏打ちされた、二つの対向する固定用穴がそれぞれ形成されている。二つのブッシュの周りには、エラストマー本体の中に埋め込まれた一組の環が延在している。
さらに、上記の種類の懸架装置は、ドイツ国特許第19825810号明細書、ドイツ国特許第19825811号明細書、ドイツ国特許第10013121号明細書で知られている。ドイツ国特許第19825810号明細書によれば、懸架用ボルトが固定用穴に直接挿入できるように、固定用穴を裏打ちするブッシュは、鋼もしくは断熱性の硬質材料からなることができ、または省略することができ、その場合には懸架用ボルトは固定用穴に直接挿入される。後者は従来の懸架装置への復帰を示し、例えば、ドイツ国特許出願公告第2658358号明細書もしくはドイツ国特許第3034370号明細書によれば、金属板から型打ちされた断面円弧形状の懸架用フックが、エラストマー本体の対応する固定用穴に直接はめ込まれる。
ここで論じた種類の懸架装置は、その懸架した負荷の重量(その作用は動的影響により増加し得る)だけでなく、負荷、例えば自動車の排気システムが、質量慣性力(mass inertial forces)および/または熱膨張の結果として生じさせる振動的運動によっても応力を加えられる。特に、この種の動きのため、エラストマー本体の固定用穴の中にブッシュを裏打ちするのは望ましいと考えられている。しかしながら、この懸架装置は、ドイツ国特許第3737987号明細書からも明らかなように、懸架用ボルトが、例えば、これらのボルトと一体に形成されたカラーを介して、意図しない片側への軸方向変位に対抗してエラストマー本体を固定できるだけであるという欠点を有しており、反対方向の変位に対抗して固定するためには、例えば、懸架用ボルトの端部領域でネジ溝へ固定されたスプリングロックワッシャーの形式の固定要素を、関連するブッシュを通った懸架用ボルトの端部に設ける必要がある。
一方、前述の懸架装置を早く組立てできるように、エラストマー本体を、きのこ形状のボルト頭部で懸架用ボルトに固定することは一般的になっている。これは固定用穴が一時的に拡大可能な場合、すなわち固定用穴がブッシュで裏打ちされていない場合にのみ可能である。
本発明の目的は、懸架する負荷の振動的運動が大きい場合でも高い摩耗抵抗を持つという利点と、容易な組立ての可能性という利点とを組合せるように、冒頭に記載された種類の懸架装置を発達させることにある。
その目的は、前記補強材が、前記固定用穴の断面の、主に前記懸架用ボルトにより負荷を受ける側を主として裏打ちするシェルであり、そして、前記懸架用ボルトが、前記固定用穴から突き出ている太いボルト頭部を有する、本発明によって達成される。
本発明にかかるシェルは、好ましくは断面が最大でも半円形であり、通常であれば、四分円または、わずかに六分円に相当する断面を有すれば十分である。
前記シェルが前記エラストマー本体にそのシェルを掛着するために、例えば穴または溝といった構造部を具えることは、前記シェルにとって有利である。
前記シェルを前記エラストマー本体に掛着する手段に関係なく、前記シェルが、少なくとも一組の環が上に乗る外側の縦リブを具え、その縦リブの間の隙間に入り込む前記エラストマー本体の材料によって固定されることは、前記シェルにとって好ましい。
この発明の一実施形態によれば、前記シェルは、少なくとも一組の環を側方から保持するためのフランジを具える。
前記シェルにとって、前記エラストマー本体に接触するシェルの表面を接着促進剤でコーティングすることも好ましい。
前記エラストマー本体を、射出成形または加硫により製造する場合には、その、または各々のシェルを、正確な位置に埋込み成形し、または正確な位置に加硫成形するように、この目的のために用いられる金型の中で一次的に固定する必要がある。この目的のために、好ましくは少なくとも一つのクランプを前記シェルに形成し、そのクランプにより前記シェルを金型の内部のボルトに固定することができる。
前記クランプは、前記シェルの互いに対向する縦端縁から突き出るフィンガーにより形成されても良い。
また、クランプは、好ましくは前記シェルの各端部に形成される。
冒頭に記載された型式の、従来技術にかかる懸架装置のように、好ましくは、前記エラストマー本体はゴムまたはゴム状プラスチック材料からなる。本発明にかかるシェルは、前記エラストマー本体に用いられる材料の種類により、プラスチック材料からそのエラストマー本体を射出成形する際にはめ込まれて加硫処理されるか、または、完成したエラストマー本体の中にその後接着される。
以下に、図示された実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
図1は、自動車の床14からその自動車の排気システムのパイプ12を吊り下げる、懸架装置10を示す。床14に溶接された上側のスチール製クリップ18および、パイプ12に溶接された、下側のスチール製クリップ16が、懸架装置10の一部を形成する。円筒型の懸架用ボルト20がそれぞれ、スチール製クリップ16およびスチール製クリップ18に一体に形成され、そのボルトはカラー22から始まり、きのこ型のボルト頭部24で終わっている。二つのスチール製クリップ16、18は、図2に示すような、頂点で立ち、丸みを帯びた略正方形状の輪郭を有し、上側および下側の角の近傍にそれぞれ固定用穴28を具えるエラストマー本体26により連結される。下側の固定用穴28はその下側の部分で、また上側の固定用穴28はその上側の部分で、それぞれ四分円筒シェル30によって裏打ちされている。本実施形態においては、二つのシェル30は金属からなるが、もし必要ならばシェル30は、接着促進剤を用いてエラストマー本体26に堅固に接着され、他方で連結した懸架用ボルト20と一体の低摩擦滑り対偶を形成するプラスチック材料からなるものでも良い。エラストマー本体26の中に埋め込まれ、張力に耐える糸またはワイヤーの多数の巻き線で形成されている一組の環32が、二つのシェル30の周りに延在する。
エラストマー本体26は、そこに埋め込まれた二つのシェル30および一組の環32と一緒に、懸架装置10が図1に示されるように組立てられる前に、例えば加硫処理した部品のような、作成済みの部品を形成する。組立ては、エラストマー本体26を二つの懸架用ボルト20に組み付けることにより行われる。この組み付けの際、その直径が懸架用ボルト20に密に適合する固定用穴28は、関連する懸架用ボルト20のボルト頭部24が固定用穴28を完全に通り抜けると直ちに、その固定用穴28が再び図1に示すような円形断面形状をとるように、関連するきのこ形状のボルト頭部24により一時的に拡張される。そして、エラストマー本体26は、その二つの面のうち一つ(図1では左側の面)で、二つのカラー22に向き合って位置し、そして、反対側の面で、二つのボルト頭部24の基部に向き合って位置している。二つのシェル30は、関連する懸架用ボルト20のカラー22とボルト頭部24との間の隙間にわずかな軸線方向クリアランスをあけて取り付けることができるという長さの観点から寸法決めされている。
エラストマー本体26は、図2において水平方向の中心平面Xに関して対称であり、また、二つの固定用穴28の軸線を含む垂直中心平面Yに関しても同様に対称であり、そして、図2によれば、両方向矢印(ダブルアロー)の形状の中央の切り取り部34を具えている。
図6および図7は、図1〜5に示されたエラストマー本体26に関して一部変更を加えたエラストマー本体36を描き、そして、そのエラストマー本体36の輪郭は、外観または断面の両方において長方形である。このエラストマー本体36は、運転中に生じる全ての力の伝達がそれ自身で可能であるように寸法決めされており、図1〜5に示される一組の環32に相当する強化材は設けられていない。しかしながら、図6および図7に示されるエラストマー本体36の場合、部分円筒型のシェル30により、二つの固定用穴28は強化されている。
図8および図9は、完全さの目的のため、唯一つの固定用穴28を具えるエラストマー本体38を示す。この穴は、先の実施形態における下側の固定用穴28に相当し、このように、部分円筒型シェル30により、図では下側で強化されている。図8および図9に示すエラストマー本体38は、上側の固定用穴の代わりにその中に埋め込まれた懸架用プレート40を具える。さらに、側部補強材42および中央補強材44が、エラストマー本体38に追加で埋め込まれている。
図10および図11で一方から判ると同様に図12および図13で他方からも判るように、シェル30の断面形状は発生する負荷および選択されたシェルの材料に従ういくつかの制限の範囲内で、変化させることができる。しかしながらその断面は、実質的に半円を越えてはならず、また実質的に四分円未満にしてはならない。
図14および図15に示されるシェル30は、エラストマー本体26、36、38内に掛着するための構造部46が備わっている。図示のように、これらの構造部46は、例えば円形の穴にすることができる。
図16および図17に示すシェル30は、半径方向外方に突き出して一組の環32を側方変位に逆らって固定することを意図したフランジ48を両端部にそれぞれ有する。
図18および図19に示すシェル30はその外側に、外周表面が一組の環32のための座面の役目を果たす縦リブ50を備え、さらに、縦リブ50の間に形成された縦溝は、エラストマー本体26、36、38の材料を伴うように設けられ、それにより一組の環32が堅く埋め込まれるのを確実にする。
図20および図21に示すシェル30はその両端部に、その縦端縁52から円周方向に突き出る一組のクランプフィンガー54をそれぞれ有する。これらのクランプフィンガーの各対はクランプ54を形成し、このクランプ54によりシェル30を、関連するエラストマー本体26またはエラストマー本体36の射出成形または加硫のための金型の内部の円筒型ボルトに固定することができる。
図22および図23に示すシェルは、図20および図21に示すシェルと、シェルの中央部に配置された一対のクランプフィンガー54を具える点においてのみ異なる。
自動車の排気システム用懸架装置の第一の実施形態を示す垂直断面図である。 図1に示す懸架装置のII−II線に沿う断面図である。 図2に示す懸架装置のIII−III線に沿う断面図である。 図2に示す懸架装置を示す拡大詳細図である。 図4に示す懸架装置のV−V線に沿う断面図である。 図2に示す懸架装置について図7のVI―VI線に沿う断面に一部変更を加えた一実施形態を示す断面図である。 図6に示す懸架装置のVII−VII線に沿う断面図である。 図9に示す懸架装置のVIII−VIII線に沿う断面の、別の一実施形態を示す断面図である。 図8に示す懸架装置のIX−IX線に沿う断面図である。 シェルの第一の実施形態を示す正面図である。 図10に示すシェルを示す平面図である。 図10に示すシェルに一部変更を加えたシェルを示す正面図である。 図12に示すシェルを示す平面図である。 他の変更を加えたシェルを示す正面図である。 図14に示すシェルを示す平面図である。 別の変更を加えたシェルを示す正面図である。 図16に示すシェルを示す平面図である 更に別の変更を加えたシェルを示す正面図である。 図18に示すシェルを示す平面図である。 図21に示すシェルのXX−XX線に沿う断面の、更に他の変更を加えたシェルを示す正面図である。 図20に示すシェルの矢印XXI方向から見た断面図である。 図23に示すシェルのXXII−XXII線に沿う断面の、図20に示すシェルの変形例を示す正面図である。 図22に示すシェルを矢印XXIII方向から見た断面図である。
符号の説明
10 懸架装置
12 パイプ
14 床
16 クリップ
18 クリップ
20 懸架用ボルト
22 カラー
24 ボルト頭部
26 エラストマー本体
28 固定用穴
30 シェル
32 環
34 切り取り部
36 エラストマー本体
38 エラストマー本体
40 懸架用プレート
42 側部補強材
44 中央補強材
46 構造部
48 フランジ
50 縦リブ
52 縦端縁
54 クランプ(クランプフィンガー)

Claims (9)

  1. 振動負荷用の懸架装置、特には、強化材で裏打ちされた少なくとも一つの固定用穴を具えるエラストマー本体と、前記固定用穴を貫通する懸架用ボルトとを有する、自動車の排気システムに用いられる懸架装置であって、
    前記強化材が、前記固定用穴の断面の、主に前記懸架用ボルトにより負荷を受ける側で主として前記固定用穴を裏打ちするシェルであり、
    前記懸架用ボルトが、前記固定用穴から突き出ている太いボルト頭部を有することを特徴とする懸架装置。
  2. 前記シェルが、横断面において最大でも半円形であることを特徴とする、請求項1に記載の懸架装置。
  3. 前記シェルが、前記エラストマー本体の中に前記シェルを掛着する構造部を具えることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の懸架装置。
  4. 前記シェルが、外側の縦リブを具え、その外側の縦リブの上に少なくとも一組の環が位置し、
    前記縦リブ間の隙間へと入り込む前記エラストマー本体の材料により、前記シェルが固定されることを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の懸架装置。
  5. 前記シェルが、少なくとも一組の環を側方から保持するためのフランジを具えることを特徴とする、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の懸架装置。
  6. 前記シェルが、前記エラストマー本体と接触するそのシェルの表面を接着促進剤でコーティングされていることを特徴とする、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の懸架装置。
  7. 少なくとも一つのクランプが前記シェルに形成され、
    前記クランプにより、前記シェルを前記エラストマー本体の成形用の金型の内部のボルトに固定できることを特徴とする、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の懸架装置。
  8. 前記クランプが、前記シェルの互いに対向する縦端縁から突き出たフィンガーにより形成されていることを特徴とする、請求項7に記載の懸架装置。
  9. 前記クランプが、前記シェルの各端部に形成されていることを特徴とする、請求項8に記載の懸架装置。
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