JP2010502908A - 排気アイソレータ - Google Patents

Abstract

エンジンマウントあるいは排気システム用のアイソレータが、車両の支持構造体によって規定される穴部内に直接取付けられるように設計される。棒が、穴部に配設されたエラストマアイソレータと支持される車両の構成要素との間に延在する。

Description

本開示は、車両の排気システムの取付け方法に関する。さらに詳しくは、本開示は、車両のフレームあるいは車体底部へ直接取付けられ、したがってブラケット、ボルト、溶接フレームナット、クリップドインフレームナット（clipped in frame nuts）等を必要としない、排気アイソレータに関する。

本節章における記載は、単に本開示に関する背景情報を与えるだけで、先行技術を構成しない。

通常、乗用車およびトラックを含む自動車車両は、動力を車両の駆動輪へ与えるための少なくとも変速装置と差動装置とに連結される内燃機関を有する。通常、排気管、触媒コンバータ、マフラおよびテール管を有するエンジン排気システムが、燃焼行程を静め、排気ガスを澄明にし、かつエンジンから燃焼生成物を送り出すために、エンジンに取付けられている。排気システムは、排気システムとフレームとの間に位置する排気マウントあるいはアイソレータ、車体底部あるいは他の車体の支持構造体によって支持されている。エンジン運動および／または振動が車体へ伝わるのを防ぐために、排気マウントあるいはアイソレータが、可撓性マウント部材あるいは弾性サスペンション部材を組入れて、車体を排気システムから隔離する。

排気マウントあるいはアイソレータの典型的な先行技術には、車両のフレームあるいは車体の他の支持構造体に取付けられる、上部ハンガが含まれる。上部部材が、エラストマアイソレータから排気システムの構成要素の１つへ延在する下部ハンガを受けるのに適当な位置にエラストマアイソレータを置くように、支持構造体から延在する。エラストマアイソレータは、上部ハンガと下部ハンガとの間の特定位置に固定される。通常、上部ハンガには、上部マウントをフレームあるいは他の支持構造体に固定し、エラストマアイソレータを上部マウントに固定するのに利用される型打ちブラケット、ボルト、溶接フレームナット、クリップドインフレームナットおよび／あるいは成形棒などの組立ハードウェアが含まれる。本ハードウェアは、車両の製造および組立に必要な費用とカーボンの量とを増加させる。

本開示は、車両フレームあるいは車体の他の支持構造体に直接取付けられるエンジンマウントあるいはアイソレータを記載する。排気マウントあるいはアイソレータを直接取付けることによって、上部ブラケットおよびその関連ハードウェアをすべて必要としない。排気マウントあるいはアイソレータは、支持構造体内に形成された穴の内部に直接嵌合されてもよい。排気マウントあるいはアイソレータのエラストマ部分は、排気システムの構成要素に取付けられる支柱あるいは下部ハンガを受ける穴を有する。支柱あるいは下部ハンガは、所望の位置で排気システムの構成要素を配置するように形成されてもよい。

さらなる応用領域が、本明細書中で与えられる記載から明らかとなるであろう。本記載および具体例は、説明目的のみを意図しており、本開示の範囲を限定することを意図していないことを理解されたい。

ここで記載されている図面は、説明のためだけであり、決して本開示の範囲を限定することを目的とはしていない。
本開示に従う排気アイソレータを有する車両の支持構造体に取付けられた排気システムの斜視図である。 図１に示した排気アイソレータの１つの拡大斜視図である。 図１および図２に示した排気アイソレータの斜視図である。 図３に示した排気アイソレータの端面図である。 組立てられた支柱あるいは下部ハンガを有する図１〜図４に示した排気アイソレータの断面図である。 図２と類似するが、本発明の別の実施形態に係わる排気アイソレータを示す拡大斜視図である。 組立てられた支柱あるいは下部ハンガを有する図６に示した排気アイソレータの断面図である。

以下の記載は本質的に単なる例に過ぎず、本開示、適用あるいは使用を限定することを目的とはしていない。図１に示すのは、多くは参照符号１０で識別されている本開示に従う排気マウントシステムである。排気マウントシステム１０は、排気システム１２を車両の支持構造体１４に取り付けている。車両は、内燃エンジン（不図示）と、車輪およびサスペンションシステム（不図示）を含むばね下質量と、支持構造体１４によって支持される車体（不図示）を含むばね上質量とを有する。排気システム１２が車両のエンジンと連結され、排気システム１２はエンジンの燃焼生成物を車両の後部へ送る。内燃エンジンは、変速装置（不図示）および差動装置（不図示）によって車両の車輪に動力を供給する。

排気システム１２は、中間パイプ２２と、マフラ２４と、排気管２６と、複数の排気アイソレータアセンブリ３０とを有する。中間パイプ２２は、通常、触媒コンバータ（不図示）に、排気管（不図示）に、次いで車両の内燃エンジンの構成要素の１つである排気マニホルド（不図示）に、接合されている。触媒コンバータは、単一の排気マニホルドへ続く単一の排気管に連結されてもよく、あるいは触媒コンバータは複数の排気マニホルドへ続く分岐排気管に取付けられてもよい。また、中間パイプ２２は、分岐中間パイプ２２を使用して、マフラ２４に到達する前にまとまって連結する複数の触媒コンバータに連結されてもよく、あるいは車両は、複数の排気管に連結し、複数のマフラに連結し、複数の中間パイプに連結し、複数の触媒コンバータに連結し、複数の排気管に連結した、複数の排気マニホルドを有してもよい。本開示は、上記の排気システムに対してだけでなく、当該技術分野で周知の他のいかなる排気システムに対しても適用できる。

排気システム１２は、排気ガスを車両のエンジンから車両の後部域へ送るのに利用される。排気ガスが排気システム１２を通ってエンジンから車両の後部へ移動する間に、触媒清浄器が排気ガスを澄明にし、マフラ２４が車両エンジンの燃焼工程に伴う騒音を静める。排気アイソレータアセンブリ３０は、車両下部の排気システム１２の支持体を備え、エンジンの運動および振動が車体に伝えられるのを防止するように作動する。また、排気アイソレータアセンブリ３０は、排気システム１２の組立中および車両の作動中、排気システム１２の適切な配置および配列を行う。

次に、図２〜図５を参照すると、排気アイソレータアセンブリ３０は、外部ハウジングあるいはスリーブ４０と、エラストマアイソレータ４２と、排気棒４４と、内部スリーブ４６とを有する。外部ハウジングあるいはスリーブ４０および内部スリーブ４６は、双方とも、引抜き鋼スリーブ、プラスチックスリーブ、あるいは当該技術分野で周知の他のあらゆる種類のスリーブである。外部ハウジングあるいはスリーブ４０には、外部ハウジングあるいはスリーブ４０の車両中への押圧嵌合あるいはアセンブリを容易にするフランジ５０が含まれる。外部ハウジングあるいはスリーブ４０は、車両の支持構造体１４（図１および図２に示すような横材）で規定される開口部５２の中に押圧嵌合されるように設計されている。外部ハウジングあるいはスリーブ４０を支持構造体１４で規定された開口部５２の中へ直接押圧嵌合することによって、先行技術の排気アイソレータの取り付けに係わる典型的なハードウェアを省ける。外部ハウジングあるいはスリーブ４０は、機械的あるいは油圧もしくは空気圧によって、開口部５２の中に圧入されてもよい。この押圧嵌合作業は車両組立中に行ってもよいし、支持構造体１４の製造中あるいは車両メーカに都合のよい時に、いつでも行ってよい。外部ハウジングあるいはスリーブ４０は図面では円柱形状として示されているが、外部ハウジングあるいはスリーブ４０を車両メーカが所望するいかなる形状にでもさせられることは、本発明の範囲内である。

エラストマアイソレータ４２は、押圧嵌合によって外部ハウジングあるいはスリーブ４０内に配設され、当該技術分野で周知の他のあらゆる手段によって外部ハウジングあるいはスリーブ４０に化学的に接合すなわち固定される。エラストマアイソレータ４２は、シリコーン（通常、高温用途用）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）（通常、中適温用途用）、天然ゴム（通常、低温用途用）あるいは用途要件を満たす他のあらゆるエラストマから形成されてもよい。内部スリーブ４６は、典型的には、エラストマアイソレータ４２内に成形される。エラストマアイソレータ４２は、排気アイソレータアセンブリ３０の動的速度、挿入力、システム耐久要件ならびに他の開発および性能特性を制御するように、大きさ、形状および場所について設計される複数の空洞５６を規定する。エラストマアイソレータ４２は、排気システム１２の設置中に排気棒４４が挿入される貫通孔５８を規定する。

排気棒４４は、第１端６０が貫通孔５８と軸方向に係合するように、かつ第２端６２が排気システム１２の構成要素と結合し固定されるように設計されるように、複合曲げを含めることができる成形棒である。図示したように、異なる排気棒４４が各排気アイソレータアセンブリ３０に使用されているが、特定の用途の設計が許容するのと同数の共通した排気棒４４を利用することは、本発明の範囲内である。また、各排気棒４４は、各貫通孔５８と軸方向に係合する各第１端６０が、車両の前方／後方方向に各貫通孔５８と係合するように設計される。こうして全部の排気棒４４を前方／後方に配置することにより、排気システム１２の車両１０へのアセンブリを簡単にしている。

典型的には、排気棒４４は、各々、排気システム１２の各構成要素に取り付けられよう。排気システム１２は車両の下方で適切に配置され、各排気棒４４は個々にあるいは同時に各貫通孔５８によって整合される。排気棒４４は、排気システム１２のアセンブリを車両上で達成するために、貫通孔５８に挿入される。全部の支持棒４４を前方／後方に配置することにより、このアセンブリ工程を簡単にしている。排気棒４４が各貫通孔５８から抜出ないように、環状返し６６が各排気棒４４の末端部に形成されている。

次に、図６および図７を参照すると、本開示の別の実施形態に係わる排気アイソレータアセンブリ１３０が示されている。排気アイソレータアセンブリ１３０は、エラストマアイソレータ１４２および排気棒４４を有する。エラストマアイソレータ１４２は、支持構造体１４に直接固定されるように設計されているので、外部ハウジングあるいはスリーブ４０の必要性がなくなるという点を除いては、エラストマアイソレータ４２と同じである。

エラストマアイソレータ１４２は、開口部５２内に配設されている。エラストマアイソレータ１４２は、内部スリーブ４６を有し、開口部５２を形成している周囲構造と結合する環状スロット１６０を規定する。エラストマアイソレータ４２は、開口部５２内に嵌合されるか、開口部５２内に押圧嵌合されるか、支持構造体１４と化学的に結合されるか、あるいは当該技術分野で周知のあらゆる別の手段によって支持構造体１４と固定されてもよい。エラストマアイソレータ１４２は、シリコーン（通常、高温用途用）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）（通常、中適温用途用）、天然ゴム（通常、低温用途用）あるいは用途の要件を満足させるあらゆる他のエラストマから形成されてもよい。エラストマアイソレータ１４２は、排気アイソレータアセンブリ１３０の動的速度、挿入力、システム耐久要件ならびに他の開発および性能特性を制御するように大きさ、形状および場所について設計される複数の空洞５６を規定する。エラストマアイソレータ１４２は、排気システム１２の設置中に排気棒４４が挿入される貫通孔５８を規定する。

排気アイソレータアセンブリ１３０は、排気システム１２を支持するいずれか１つあるいは全ての位置で、排気アイソレータアセンブリ３０に代わって利用されてもよい。上記した排気アイソレータアセンブリ３０の性能および利点は、排気アイソレータアセンブリ１３０にも適用される。

Claims (12)

1. 車体用支持構造体と組合わされるアイソレータであって、
   前記支持構造体によって規定された開口部内に配設されたエラストマアイソレータと、
   前記エラストマアイソレータと第１端部にて連結される棒であって、第２端部が前記車両の支持構成要素に取付けられるように構成されてなる棒と、
   を備えることを特徴とするアイソレータ。
2. 前記エラストマアイソレータは、前記棒が配設される穴を規定することを特徴とする請求項１に記載のアイソレータ。
3. 前記エラストマアイソレータは、前記穴を規定する中央部と、前記支持構造体と係合する外側部と、前記中央部と前記外側部との間に延在する複数のリブとを含むことを特徴とする請求項２に記載のアイソレータ。
4. 前記エラストマアイソレータと前記支持構造体との間に配設される外部ハウジングをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のアイソレータ。
5. 前記エラストマアイソレータは、前記棒が配設される穴を規定することを特徴とする請求項４に記載のアイソレータ。
6. 前記エラストマアイソレータは、前記穴を規定する中央部と、前記外部ハウジングと係合する外側部と、前記中央部と前記外側部との間に延在する複数のリブとを含むことを特徴とする請求項５に記載のアイソレータ。
7. 車両の車体用支持構造体および当該車両の排気システムと組合わされるアイソレータであって、
   前記支持構造体によって規定された開口部内に配設されたエラストマアイソレータと、
   第１端部にて前記エラストマアイソレータと連結され、第２端部が前記排気システムの構成要素に取り付けられている排気棒と、
   を備えることを特徴とするアイソレータ。
8. 前記エラストマアイソレータは、前記棒が配設される穴を規定することを特徴とする請求項７に記載のアイソレータ。
9. 前記エラストマアイソレータは、前記穴を規定する中央部と、前記支持構造体と係合する外側部と、前記中央部と前記外側部との間に延在する複数のリブとを含むことを特徴とする請求項８に記載のアイソレータ。
10. 前記エラストマアイソレータと前記支持構造体との間に配設される外部ハウジングをさらに有することを特徴とする請求項７に記載のアイソレータ。
11. 前記エラストマアイソレータは、前記棒が配設される穴を規定することを特徴とする請求項１０に記載のアイソレータ。
12. 前記エラストマアイソレータは、前記穴を規定する中央部と、前記外部ハウジングと係合する外側部と、前記中央部と前記外側部との間に延在する複数のリブとを含むことを特徴とする請求項１１に記載のアイソレータ。

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