KR20080055801A - 아이솔레이터 - Google Patents

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KR20080055801A
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Abstract

엘라스토머릭 아이솔레이터는 엘라스토머릭 바디를 가지며, 엘라스토머릭 바디는 일측으로부터 엘라스토머릭 바디로 연장하는 보이드 및 타측으로부터 엘라스토머릭 바디로 연장하는 보이드를 정의한다. 엘라스토머릭 바디를 구성 요소에 부착하기 위한 하나의 부재는 두 보이드의 내측에 위치되고, 엘라스토머릭 바디를 구성 요소에 부착하기 위한 다른 부재는 두 보이드의 외측에 위치된다. 그 두 보이드는 아이솔레이터를 위한 스트레스 및 단단함을 결정하도록 특정 거리 중첩한다.
아이솔레이터, 엘라스토머릭 바디, 보이드

Description

아이솔레이터{ISOLATOR}
본 발명은 자동 배기 시스템 아이솔레이터에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 베리 소프트 온-센터(on-center) 율(rate)을 제공하지만 스파이크(spike) 내구성 로드(load)에 견디는 능력을 갖도록 형성된 아이솔레이터에 관한 것이다.
전형적으로, 자동차 및 트럭을 포함하는 자동 차량은 적어도 변속기 및 차량의 구동 휠에 힘을 제공하기 위한 차동장치에 결합되어 있다. 배기 파이프, 촉매 컨버터 및 머플러를 포함하는 엔진 배기 시스템은 엔진에 부착되어 연소 과정을 조용히 하고 배기 가스를 정화하며 연소물의 경로를 엔진으로부터 떨어져 차량 후방의 원하는 위치로 보낸다. 배기 시스템은 그 배기 시스템 및 프레임 또는 차량 바디의 다른 지지 구조의 사이에 위치된 배기 마운트(mounts)에 의해 지지된다. 자동차 바디로 전덜되는 엔진 진동을 방지하기 위하여, 배기 마운트는 차량의 바디로부터 차량의 배기 시스템을 분리하도록 플랙시블 부재 또는 탄성 서스펜션 부재를 결합한다. 차량의 바디로부터 차량의 배기 시스템을 효과적으로 분리하기 위하여, 아이솔레이터는 디플렉션(deflection)의 소프트 온-센터 율을 포함하는 것이 좋다.
선행 기술의 배기 마운트 또는 아이솔레이터는 고체 고무 성분인 고무 아이솔레이터 또는 적이도 3/4 인치 두께이고 그것을 통해서 연장하는 한쌍의 구멍이 제공된 퍽(puck)을 포함한다. 그 구멍은 연장된 금속 스터드를 각각 수취한다. 그 금속 스터드는 아이솔레이터내의 그 구멍을 통하여 힘을 받을 수 있는 연장된 머리가 제공되지만, 그것은 아이솔레이터로부터 쉽게 제거될 수 없다. 그 스터드의 상대단은 차량내의 지지점 또는 배기 시스템의 구성요소 중의 하나에 용접되거나 결속된다.
아이솔레이터를 위한 다른 디자인은 스포크(spoke)가 장력 및 압축력으로 로드된 곳에 스포크 디자인의 엘라스토머릭(elastomeric) 몰딩 및 주 로딩 방향에 전단가공되는 레그(leg)를 포함하는 쉬어 레그(shear leg) 디자인을 포함한다. 배기 아이솔레이터용으로 사용되는 대부분의 엘라스토머는 저 찢김 세기 특성을 막는 약한 장력 피로 특성을 나타낸다. 엘라스토머 재질을 로드하는 바람직한 방법은 압축 또는 전단응력이다.
선행 기술의 퍽 디자인은 가장 간단한 디자인으로, 상기 언급된 바와 같이, 두 핀은 엘라스토머의 대응단에 삽입되고 그리고 그 로드는 양단을 연결하는 엘라스토머 코드 상에 순수한 장력을 준다. 이것은 전형적으로 초저가 디자인이지만, 재질에 대해 최대 남용이다. 실패 위험을 상쇄하기 위하여, 플렉시블 또는 리지드(rigid) 밴드는 엘라스토머릭 퍽의 외측 주위 또는 내측에 디자인된다. 이 디자인의 장점은 행거를 위한 큰 위치 공차를 수용하게 하나의 행거 홀에 관하여 선회시키는 능력이다.
선행기술의 스포크 디자인 아이솔레이터는 압축력 및 장력으로 엘라스토머릭 재질을 적재한다. 그 장력 로딩은 디자인을 오버로드 상태에서 파손되기 쉽게 만 든다. 스트레스 크기는 최소 스포크 종단면 영역에 이해 분할된 로드에 대해 정비례한다. 스포크 디자인의 부가 요구는 매팅(mating) 구성요소 또는 편향 지역 내에 위치된 행거 핀이다. 만일 그것이 아니라면, 아이솔레이터내에 디자인된 보이드(void)는 바닥에 닿거나 그라운드아웃(groundout) 상태로 위치된다. 이것은 채용되지 않은 소프트 온-센터 율을 초래하고, 그래서 아이솔레이터의 목적을 헛되게 한다.
선행기술의 쉬어 레그 디자인은 수직인 제 1 로딩 방향 및 측면의 제 2 로딩 방향을 갖는다. 쉬어 레그 다자인이 그것의 제 1 로딩 방향으로 로드될 때, 로딩 방법은 쉬어 스타일 로딩이다. 추가로, 이 쉬어 스타일 로딩은 바람직한 소프트로 디자인될 수 있다. 그러나, 제 2 로딩 방향은 내구성에 좋지않은 장력 압축 스트레스를 준다. 추가로, 제 2 로딩 방향은 비호의적인 상태의 제 1 율 보다 2 내지 3배 더 경직된 율을 갖는다.
엘라스토머릭 마운트의 계속된 개발은 엘라스토머릭 부싱의 원치않는 장력 로딩을 파하는 동안 소프트 온-센터 율을 포함하는 엘라스토머릭 마운트를 의도하고 있다.
본 발명은 부싱의 장력 스트레스 로딩을 피하도록 방사 로딩을 사용하는 엘라스토머릭 부싱 기술을 제공한다. 그 방사 로딩은 로딩 방향에 관계없이 엘라스토머릭 부싱의 쉬어 스트레스를 일으킨다. 특정 방향에서 비율 및 편향을 조정하는 것은 엘라스토머릭 부싱내의 보이드를 변경하는 것에 의해 다른 방향으로부터 독립적일 수 있다.
본 발명의 추가적인 응용 영역은 이하에서 제공되는 상세한 설명에 의하여 더 명확해질 것이다. 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위한 상세한 설명과 특정 실시예는 단지 하나의 예시일 뿐 본 발명의 범위를 한정하는 의도가 아닌 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 상세한 설명 및 첨부된 도면으로부터 보다 명확히 이해될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 엘라스토머릭 아이솔레이터의 사시도;
도 2는 도 1에 도시된 엘라스토머릭 아이솔레이터의 단면도;
도 3은 도 1에 도시된 엘라스토머릭 아이솔레이터의 내부 금속을 도시하는 단면의 부분적 사시도;
도 4는 도 1에 도시된 엘라스토머릭 아이솔레이터의 아이솔레이터의 방향을 도시하는 단면의 부분적 사시도;
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘라스토머릭 아이솔레이터의 사시도;
도 6은 도 5에 도시된 엘라스토머릭 아이솔레이터의 단면도;
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘라스토머릭 아이솔레이터의 사시도;
도 8은 도 7에 도시된 엘라스토머릭 아이솔레이터의 단면도;
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘라스토머릭 아이솔레이터의 사시도;
도 10은 도 9에 도시된 엘라스토머릭 아이솔레이터의 단면도;
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘라스토머릭 아이솔레이터의 사시 도;
도 12는 도 11에 도시된 엘라스토머릭 아이솔레이터의 단면도;
도 13은 도 12에 도시된 단면도로부터 90도 돌린 도 11에 도시된 엘라스토머릭 아이솔레이터의 단면도;
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘라스토머릭 아이솔레이터의 측면도;
도 15는 도 14에 도시된 엘라스토머릭 아이솔레이터의 단면도;
도 16은 도 15에 도시된 단면도로부터 90도 돌린 도 14에 도시된 엘라스토머릭 아이솔레이터의 단면도;
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘라스토머릭 아이솔레이터의 측면도;
도 18은 도 17에 도시된 엘라스토머릭 아이솔레이터의 단면도;
도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘라스토머릭 아이솔레이터의 사시도;
도 20은 도 19에 도시된 엘라스토머릭 아이솔레이터의 단면도;
도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘라스토머릭 아이솔레이터의 측면도;
도 22는 도 21에 도시된 엘라스토머릭 아이솔레이터의 단면도; 및
도 23은 본 발명에 따른 단일 배기 아이솔레이터를 결합하는 배기 시스템의 사시도이다.
바람직한 실시예에 대한 이하의 설명은 단지 예시적인 것이며, 본 발명과 그 응용 또는 사용예에 대한 제한으로 의도되지 않았다.
이제 도면을 참조하면, 도 23에 본 발명에 따른 배기 시스템 아이솔레이터를 포함하고 참조 번호 10으로 표시된 배기 시스템이 보인다. 전형적인 차량은 내부 연소 엔진(미도시), 바디(미도시), 서스펜션 시스템(미도시) 및 내부 연소 엔진에 부착되고 전형적으로 차량 아래에서 지지되는 배기 시스템(10)을 포함한다. 내부 연소 엔진은 차량의 하나 이상의 구동 휠을 운전하도록 설계되고, 배기 시스템은 차량 외부 주위의 원하는 배기 위치로 연소물의 경로를 설정한다.
배기 시스템(10)은 중간 파이프(12), 머플러(14), 테일파이프(16) 및 다양한 디자인의 복수개의 아이솔레이터 어셈블리를 포함한다. 중간 파이프(12)는 엔진 또는 촉매 컨버터(미도시)에 전형적으로 연결된 다음에, 엔진 및 촉매 컨버터 사이에서 연장하는 배기 파이프에 부착된다. 촉매 컨버터는 단일 배기 다기관으로 안내하는 단일 배기 파이프에 부착될 수 있거나, 또는 촉매 컨버터는 복수개의 배기 다기관으로 안내하는 복수개의 배기 파이프로 안내하는 분기된 배기 파이프에 부착될 수 있다. 또한, 중간 파이프(12)는 중간 파이프(12)를 사용하는 머플러(14)에 앞서 서로 연결된 복수개의 촉매 컨버터에 부착될 수 있고, 또는 차량은 복수개의 배기 파이프, 복수개의 촉매 컨버터, 복수개의 중간 파이프, 및 단일 또는 다중 테일파이프를 사용하여 함께 연결된 복수개의 머플러(14)를 가진다. 추가로, 본 발명의 배기 시스템 아이솔레이터는 어떤 타입의 배기 시스템에도 응용될 수 있지만 내부 연소 시스템으로부터 연장하는 두개의 분리된 병렬 배기 시스템을 갖는 듀얼 배기 시스템으로 제한되지 않는다.
배기 시스템(10)은 차량의 외측 주위의 원하는 위치로 차량으로부터의 배기가스의 경로를 정하도록 사용된다. 배기 시스템을 통한 순회 동안, 촉매 컨버터는 배기 가스를 정화하고 머플러(14)는 엔진내의 연소 과정 중 발생된 노이즈를 제거한다. 본 발명은 배기 시스템(10)을 차량에 장착하고, 차량에 대해 배기 시스템(10)의 움직임을 격리하는 배기 시스템 아이솔레이터에 관한 것이다.
이제 도 1-4를 참조하면, 본 발명에 따른 배기 시스템 아이솔레이터(30)가 도시된다. 아이솔레이터(30)는 강화 내부 금속(34)이 몰드된 엘라스토머릭 바디(32)를 포함한다. 아이솔레이터(30)는 두-홀 쉬어 허브 디자인 이고, 엘라스토믹 바디(32)는 한쌍의 내부 듀브 또는 행거 핀(40,42)을 수용하도록 디자인된 한쌍의 홀(36,38)을 정의한다. 행거 핀(40,42) 중의 하나는 프레임 또는 차량의 마운팅 구조에 결속되고, 다른 행거 핀(40,42)은 배기 시스템(10)에 결속된다. 그러므로, 배기 시스템(10)은 아이솔레이터(30)를 통하여 차량에 결속된다.
엘라스토머릭 바디(32)는 외부 주변 보이드(44) 및 내부 주변 보이드(46)를 정의한다. 보이드(44,46)은 홀(38)의 중심에 대해 비대칭적으로 도시되었지만, 원한다면 홀(38)에 대해 대칭의 보이드(44,46)를 갖는 것도 본 발명의 범주에 속한다. 보이드의 디자인, 특히 그들의 두께는 보이드의 클로징(closing)에 부싱 스파이크의 비율까지의 선회량을 결정한다. 보이드의 클로징까지, 방사상의 로드는 로딩 방향에 관계없이 순수한 쉬어(shear)를 일으킨다. 도 4에 도시된 바와 같이, 로딩 방향은 세 축 방향 중 어느 하나일 수 있다. 선택된 방향에서의 비율 및 편향을 위한 조정은 요구된 섹터내의 보이드(44,46)의 변경에 의해 다른 방향으로부터 독립적으로 이루어질 수 있다. 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 보이드(44)는 보이드(46)에 중첩된다. 보이드(44,46) 사이의 더 큰 중첩, 더 낮은 스트레스 그리고 아이솔레이터(30)를 위한 딱딱함. 피크 로드는 보이드(44,46)의 바닥에 닿고 샌디위칭에 의해 행거 핀(40 및/또는 42) 및 내부 금속(34)으로부터 엘라스토머릭 바디(32)로 압축 스트레스를 주기 시작한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 내부 금속(34)은 엘라스토머릭 바디(32)의 주변 주위로 연장한다. 보이드(44,46)의 보터밍 아웃(buttoming out) 및 엘라스토머릭 바디(32)의 순차적 압축은 선행기술에서처럼 스포크 또는 레그 단면에 집중된 스트레스를 갖는다기보다 차라리 행거 핀(40,42) 및 내부 금속(34) 사이의 모든 재질에 펼쳐진 스트레스를 만든다. 이것은 스트레스 크기가 감소할 뿐만 아니라 스트레스가 더 우호적인 형태로 변화하게 한다.
그러므로, 배기 시스템 아이솔레이터(30)는 보이드의 클로징 후에 스파이크 내구성 로드에 견디도록 하는 능력이 있는 베리 소프트 온-센터 율(very soft on-center rate)을 제공한다.
이제 도 5 및 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배기 시스템 아이솔레이터(60)가 도시된다. 아이솔레이터(60)는 내부 보강재(64) 및 외부 보강재(66)가 몰드된 엘라스토머릭 바디(62)를 포함한다. 아이솔레이터(60)는 단일 홀 쉬어 허브 디자인이고, 여기서 엘라스토머릭 바디(62)는 내부 튜브 또는 행거 핀(70)을 수용하게 디자인된 홀(68)을 정의한다. 행거 핀(70)은 배기 시스템(10)에 결속되고 아이솔레이터(60)는 프레임 또는 외부 보강재(66)를 사용하는 차량의 마운팅 구조에 결속된다. 그러므로, 배기 시스템(10)은 아이솔레이터(60)를 통하여 차량에 결속된다.
엘라스토머릭 부싱(62)은 외부 주변 보이드(74) 및 내부 주변 보이드(76)를 정의한다. 보이드(74,76)은 홀(68)의 중심에 대해 대칭적으로 도시되었지만, 원한다면 홀(68)에 대해 비대칭의 보이드(74,76)를 갖는 것도 본 발명의 범주에 속한다. 보이드의 디자인, 특히 그들의 두께는 보이드의 클로징(closing)에 부싱 비율의 스파이크까지의 선회량을 결정한다. 보이드의 클로징까지, 방사상의 로드는 로딩 방향에 관계없이 순수한 쉬어(shear)를 일으킨다. 아이솔레이터(30)를 위해 상기에서 언급된 바와 유사하게, 아이솔레이터(60)는 도 4에 도시된 세 축 방향 중 어느 하나에 로딩될 수 있다. 선택된 방향에서의 비율 및 편향을 위한 조정은 요구된 섹터내의 보이드(74,76)의 변경에 의해 다른 방향으로부터 독립적으로 이루어질 수 있다. 도 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 보이드(74)는 보이드(76)에 중첩된다. 보이드(74,76) 사이의 더 큰 중첩, 더 낮은 스트레스 그리고 아이솔레이터(60)를 위한 딱딱함. 보이드(74,76)은 내부 보강재(64) 및 외부 보강재(66)의 사이에 위치된다. 피크 로드는 보이드(74,76)의 바닥에 닿고 샌디위칭에 의해 내부 보강재(64) 및 외부 보강재(66)로부터 엘라스토머릭 바디(62)로 압축 스트레스를 주기 시작한다. 도 5 및 6에 도시된 바와 같이, 외부 보강재(66)는 프레임 또는 차량의 마운팅 구조에 결속되도록 적용되는 U-형태의 브라켓(80) 및 두 레그 사 이에 연장된 스트레이트 브라켓(82)을 포함한다. 또는 U-형태 브라켓(80)은 크림핑(crimping) 또는 본 기술에서 알려진 다른 수단에 의해 U-형태 브라켓(80)의 가가 레그에 결속된다. 보이드(44,46)의 보터밍 아웃(buttoming out) 및 엘라스토머릭 바디(32)의 순차적 압축은 선행기술에서처럼 스포크 또는 레그 단면에 집중된 스트레스를 갖는다기보다 차라리 내부 보강재(64)와 외부 보강재(66)의 사이뿐만 아니라 행거 핀(70)과 내부 보강재(64) 사이의 모든 재질에 펼쳐진 스트레스를 만든다. 이것은 스트레스 크기가 감소할 뿐만 아니라 스트레스가 더 우호적인 형태로 변화하게 한다.
그러므로, 배기 시스템 아이솔레이터(60)는, 아이솔레이터(30)와 유사하게, 보이드의 클로징 후에 스파이크 내구성 로드에 견디도록 하는 능력이 있는 베리 소프트 온-센터 율(very soft on-center rate)을 제공한다.
이제 도 7 및 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배기 시스템 아이솔레이터(90)가 도시된다. 아이솔레이터(90)는 내부 보강재(94) 및 외부 보강재(96)가 몰드된 엘라스토머릭 바디(92)를 포함한다. 아이솔레이터(90)는 세-홀 쉬어 허브 디자인이고, 여기서 엘라스토머릭 바디(92)는 배기 시스템(10)에 결속된 단일 행거 핀(42)을 수용토록 디자인된 중심 위치 홀(98) 및 행거 핀(40)을 수용하게 각기 설계된 한쌍의 홀(100)을 정의한다. 각 행거 핀(40)은 프레임 또는 차량의 마운팅 구조에 결속된다. 그러므로, 배기 시스템(10)은 아이솔레이터(90)를 통하여 차량에 결속된다. 두 개의 행거 핀(40)을 사용하여, 비-회전은 아이솔레이터(30)를 위해 도 4에 도시된 바와 같이 행거 핀(42)의 세 자유도 또는 움직임을 지지하도록 아이솔레이터(90)에 제공된다
엘라스토머릭 바디(92)은 외부 주변 보이드(104) 및 내부 주변 보이드(106)를 정의한다. 보이드(104,106)는 홀(98)의 중심에 대해 대칭적으로 도시되었지만, 원한다면 홀(68)에 대해 비대칭의 보이드(104,106)를 갖는 것도 본 발명의 범주에 속한다. 보이드의 디자인, 특히 그들의 두께는 보이드의 클로징(closing)에 부싱 비율의 스파이크까지의 선회량을 결정한다. 보이드의 클로징까지, 방사상의 로드는 로딩 방향에 관계없이 순수한 쉬어(shear)를 일으킨다. 도 4에 도시된 바와 같이, 로딩 방향은 세 축 방향 중 어느 하나일 수 있다. 선택된 방향에서의 비율 및 편향을 위한 조정은 요구된 섹터내의 보이드의 변경에 의해 다른 방향으로부터 독립적으로 이루어질 수 있다. 도 8에서 볼 수 있는 바와 같이, 보이드(104)는 보이드(106)에 중첩된다. 보이드(104,106) 사이의 더 큰 중첩, 더 낮은 스트레스 그리고 아이솔레이터(90)를 위한 딱딱함. 피크 로드는 보이드(104,106)의 바닥에 닿고 내부 보강재(94)및 외부 보강재(96)의 사이에 위치된 보이드(104,106)로부터 엘라스토머릭 바디(92)로 압축 스트레스를 주기 시작하고, 그래서 피크 로드는 보이드(104,106)의 바닥에 닿고 샌디위칭에 의해내부 보강재(94) 및 외부 보강재(96)으로부터 엘라스토머릭 바디(92)로 압축 스트레스를 주기 시작한다. 도 7 및 8에 도시된 바와 같이, 내부 보강재(94)는 홀(98) 주위로 연장하고 외부 보강재(96)는 엘라스토머릭 바디(92)의 주변 주위로 연장한다. 그러므로, 보이드(104,106)의 보터밍 아웃(buttoming out) 및 엘라스토머릭 바디(92)의 순차적 압축은 내부 보강재(94) 및 외부 보강재(96)의 사이뿐만 아니라 행거 핀(42) 및 내부 보강재(94) 및 외부 보강재(96) 및 행거 핀(42)의 사이의 재질 전체에 걸쳐 퍼지는 스트레스를 만든다. 이것은 선행기술에서처럼 스포크 또는 레그 단면에 집중된 스트레스 상에서 좋다. 이것은 스트레스 크기가 감소할 뿐만 아니라 스트레스가 더 우호적인 형태로 변화하게 한다.
그러므로, 배기 시스템 아이솔레이터(90)는, 아이솔레이터(30)와 유사하게, 보이드의 클로징 후에 스파이크 내구성 로드에 견디도록 하는 능력이 있는 베리 소프트 온-센터 율(very soft on-center rate)을 제공한다.
이제 도 9 및 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배기 시스템 아이솔레이터(120)가 도시된다. 아이솔레이터(120)는 내부 보강재(124) 및 외부 보강재(126)가 몰드된 엘라스토머릭 바디(122)를 포함한다. 아이솔레이터(120)는 홀 쉬어 허브 디자인이고, 여기서 엘라스토머릭 바디(122)는 내부 튜브 또는 행거 핀(42)을 수용하도록 디자인된 홀(128)을 정의한다. 행거 핀(42)은 배기 시스템(10)에 결속되고 아이솔레이터(120)는 프레임 또는 외부 보강재를 사용하는 차량의 마운팅 구조에 결속된다. 그러므로, 배기 시스템(10)은 아이솔레이터(90)를 통하여 차량에 결속된다.
엘라스토머릭 부싱(122)은 외부 주변 보이드(134) 및 내부 주변 보이드(136)를 정의한다. 보이드(134,136)는 홀(128)의 중심에 대해 대칭적으로 도시되었지만, 원한다면 홀(128)에 대해 비대칭의 보이드(134,136)를 갖는 것도 본 발명의 범주에 속한다. 보이드의 디자인, 특히 그들의 두께는 보이드의 클로징(closing)에 부싱 비율의 스파이크까지의 선회량을 결정한다. 보이드(134,136)의 클로징까지, 방사상의 로드는 로딩 방향에 관계없이 순수한 쉬어(shear)를 일으킨다. 아이솔레이터(30)를 위해 상기 언급된 바와 유사하게, 아이솔레이터(120)는 도 4에 도시된 바와 같이 세축 방향 중 어느 하나에 로드될 수 있다. 선택된 방향에서의 비율 및 편향을 위한 조정은 요구된 섹터내의 보이드의 변경에 의해 다른 방향으로부터 독립적으로 이루어질 수 있다. 도 10에서 볼 수 있는 바와 같이, 보이드(134)는 보이드(136)에 중첩된다. 보이드(134,136) 사이의 더 큰 중첩, 더 낮은 스트레스 그리고 아이솔레이터(60)를 위한 딱딱함. 보이드(134,136)는 내부 보강재(124)와 외부 보강재(126)의 사이에 위치되고, 피크 로드는 보이드(134,136)의 바닥에 닿고 샌드위칭에 의해 내부 보강재(134) 및 외부 보강재(136)로부터 엘라스토머릭 바디(132)로 압축 스트레스를 주기 시작한다. 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 외부 보강재(126)는 프레임 또는 차량의 마운팅 구조에 결속되도록 적용된 U-형태 브라켓(140) 및 크림핑 또는 본 기술에서 알려진 다른 수단에 의해 U-형태 브라켓(140)의 각 레그에 결속되고 두 레그 또는 U-형태 브라켓(140)의 사이에 연장된 브라켓(142)을 포함한다. 그러므로, 보이드(134,136)의 보터밍 아웃(buttoming out) 및 엘라스토머릭 바디(122)의 순차적 압축은 선행기술처럼 스포크 또는 레그 단면에 집중된 스트레스를 갖는다기보다는 차라리 내부 보강재(124) 및 외부 보강재(126)의 사이뿐만 아니라 행거 핀(42) 및 내부 보강재(124)의 사이의 재질 전체에 걸쳐 퍼지는 스트레스를 만든다. 이것은 스트레스 크기가 감소할 뿐만 아니라 스트레스가 더 우호적인 형태로 변화하게 한다.
그러므로, 배기 시스템 아이솔레이터(120)는, 아이솔레이터(30)와 유사하게, 보이드의 클로징 후에 스파이크 내구성 로드에 견디도록 하는 능력이 있는 베리 소프트 온-센터 율(very soft on-center rate)을 제공한다.
이제 도 11-13을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배기 시스템 아이솔레이터(150)가 도시된다. 아이솔레이터(150)는 내부 보강재(154) 및 외부 보강재(156)가 몰드된 엘라스토머릭 바디(152)를 포함한다. 아이솔레이터(150)는 단일 홀 쉬어 허브 디자인이고, 여기서 엘라스토머릭 바디(152)는 내부 튜브 또는 행거 핀(42)을 수용하도록 디자인된 홀(158)을 정의한다. 행거 핀(42)은 배기 시스템(10)에 결속되고 아이솔레이터(150)는 프레임 또는 외부 보강재를 사용하는 차량의 마운팅 구조에 결속된다. 그러므로, 배기 시스템(10)은 아이솔레이터(150)를 통하여 차량에 결속된다.
엘라스토머릭 부싱(152)은 외부 주변 보이드(164) 및 내부 주변 보이드(166)를 정의한다. 보이드(164,166)는 홀(158)의 중심에 대해 비대칭적으로 도시되었지만, 원한다면 홀(158)에 대해 대칭의 보이드(164,166)를 갖는 것도 본 발명의 범주에 속한다. 보이드의 디자인, 특히 그들의 두께는 보이드의 클로징(closing)에 부싱 비율의 스파이크까지의 선회량을 결정한다. 보이드의 클로징까지, 방사상의 로드는 로딩 방향에 관계없이 순수한 쉬어(shear)를 일으킨다. 아이솔레이터(30)를 위해 상기 언급된 바와 유사하게, 아이솔레이터(150)는 도 4에 도시된 바와 같이 세 축 방향 중 어느 하나에 로드될 수 있다. 선택된 방향에서의 비율 및 편향을 위한 조정은 요구된 섹터내의 보이드의 변경에 의해 다른 방향으로부터 독립적으로 이루어질 수 있다. 도 12에서 볼 수 있는 바와 같이, 보이드(164)는 보이드(166) 에 중첩된다. 보이드(164,166) 사이의 더 큰 중첩, 더 낮은 스트레스 그리고 아이솔레이터(60)를 위한 딱딱함. 보이드(164,166)는 내부 보강재(154)와 외부 보강재(156)의 사이에 위치되고, 피크 로드는 보이드(164,166)의 바닥에 닿고 샌드위칭에 의해 내부 보강재(164) 및 외부 보강재(166)로부터 엘라스토머릭 바디(136)로 압축 스트레스를 주기 시작한다. 도 11-13에 도시된 바와 같이, 외부 보강재(156)는 프레임 또는 차량의 마운팅 구조에 결속되도록 적용된 U-형태 브라켓(170) 및 크림핑 또는 본 기술에서 알려진 다른 수단에 의해 U-형태 브라켓(170)의 각 레그에 결속되고 두 레그 또는 U-형태 브라켓(170)의 사이에 연장된 브라켓(172)을 포함한다. 그러므로, 보이드(164,166)의 보터밍 아웃(buttoming out) 및 엘라스토머릭 바디(152)의 순차적 압축은 선행기술처럼 스포크 또는 레그 단면에 집중된 스트레스를 갖는다기보다는 차라리 내부 보강재(154) 및 외부 보강재(156)의 사이뿐만 아니라 행거 핀(160) 및 내부 보강재(154)의 사이의 재질 전체에 걸쳐 퍼지는 스트레스를 만든다. 이것은 스트레스 크기가 감소할 뿐만 아니라 스트레스가 더 우호적인 형태로 변화하게 한다.
그러므로, 배기 시스템 아이솔레이터(150)는, 아이솔레이터(30)와 유사하게, 보이드의 클로징 후에 스파이크 내구성 로드에 견디도록 하는 능력이 있는 베리 소프트 온-센터 율(very soft on-center rate)을 제공한다.
이제 도 14-16을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배기 시스템 아이솔레이터(180)가 도시된다. 아이솔레이터(180)는 외부 보강재(186)가 몰드된 엘라스토머릭 바디(182)를 포함한다. 아이솔레이터(180)는 더블 홀 쉬어 허브 디자인 이고, 여기서 엘라스토머릭 바디(182)는 내부 튜브 또는 행거 핀(42)을 수용하도록 각각 디자인된 한 쌍의 홀(188)을 정의한다. 행거 핀(42)은 배기 시스템(10)에 결속되고 아이솔레이터(180)는 프레임 또는 외부 보강재(186)를 사용하는 차량의 마운팅 구조에 결속된다. 그러므로, 배기 시스템(10)은 아이솔레이터(180)를 통하여 차량에 결속된다.
엘라스토머릭 부싱(182)은 외부 주변 보이드(194) 및 내부 주변 보이드(196)를 정의한다. 보이드(194,196)는 아이솔레이터(180)의 중심에 대해 대칭적으로 도시되었지만, 원한다면 아이솔레이터(180)에 대해 대칭의 보이드(194,196)를 갖는 것도 본 발명의 범주에 속한다. 보이드의 디자인, 특히 그들의 두께는 보이드의 클로징(closing)에 부싱 비율의 스파이크까지의 선회량을 결정할 것이다. 보이드의 클로징까지, 방사상의 로드는 로딩 방향에 관계없이 순수한 쉬어(shear)를 일으킨다. 아이솔레이터(30)를 위해 상기 언급된 바와 유사하게, 아이솔레이터(180)는 도 4에 도시된 바와 같이 세 축 방향 중 어느 하나에 로드될 수 있다. 선택된 방향에서의 비율 및 편향을 위한 조정은 요구된 섹터내의 보이드의 변경에 의해 다른 방향으로부터 독립적으로 이루어질 수 있다. 도 16에서 볼 수 있는 바와 같이, 보이드(194)는 보이드(196)에 중첩된다. 보이드(194,196) 사이의 더 큰 중첩, 더 낮은 스트레스 그리고 아이솔레이터(60)를 위한 딱딱함. 보이드(194,196)는 외부 보강재(156) 내에 위치되고, 피크 로드는 보이드(164,166)의 바닥에 닿고 샌드위칭에 의해 행거 핀(42) 및 외부 보강재(166)로부터 엘라스토머릭 바디(136)로 압축 스트레스를 주기 시작한다. 도 14-16에 도시된 바와 같이, 외부 보강재(186)는 프레임 또는 차량의 마운팅 구조에 결속되도록 적용된 U-형태 브라켓(200) 및 크림핑 또는 본 기술에서 알려진 다른 수단에 의해 U-형태 브라켓(200)의 각 레그에 결속되고 두 레그 또는 U-형태 브라켓(200)의 사이에 연장된 브라켓(202)을 포함한다. 그러므로, 보이드(194,196)의 보터밍 아웃(buttoming out) 및 엘라스토머릭 바디(182)의 순차적 압축은 선행기술처럼 스포크 또는 레그 단면에 집중된 스트레스를 갖는다기보다는 차라리 행거 핀(42) 및 외부 보강재(186)의 사이의 재질 전체에 걸쳐 퍼지는 스트레스를 만든다. 이것은 스트레스 크기가 감소할 뿐만 아니라 스트레스가 더 우호적인 형태로 변화하게 한다.
그러므로, 배기 시스템 아이솔레이터(180)는, 아이솔레이터(30)와 유사하게, 보이드의 클로징 후에 스파이크 내구성 로드에 견디도록 하는 능력이 있는 베리 소프트 온-센터 율(very soft on-center rate)을 제공한다.
이제 도 17 및 18을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배기 시스템 아이솔레이터(210)가 도시된다. 아이솔레이터(210)는 내부 보강재(214) 및 외부 보강재(216)가 몰드된 엘라스토머릭 바디(212)를 포함한다. 아이솔레이터(210)는 단일 홀 쉬어 허브 디자인이고, 여기서 엘라스토머릭 바디(212)는 내부 튜브 또는 행거 핀(42)을 수용하도록 디자인된 홀(218)을 정의한다. 행거 핀(42)은 배기 시스템(10)에 결속되고 아이솔레이터(210)는 프레임 또는 외부 보강재(219)를 사용하는 차량의 마운팅 구조에 결속된다. 그러므로, 배기 시스템(10)은 아이솔레이터(210)를 통하여 차량에 결속된다.
엘라스토머릭 부싱(212)은 외부 주변 보이드(224) 및 내부 주변 보이드(226) 를 정의한다. 보이드(224,226)는 홀(218)의 중심에 대해 비대칭적으로 도시되었지만, 원한다면 홀(218)에 대해 대칭의 보이드(224,226)를 갖는 것도 본 발명의 범주에 속한다. 보이드의 디자인, 특히 그들의 두께는 보이드의 클로징(closing)에 부싱 비율의 스파이크까지의 선회량을 결정할 것이다. 보이드의 클로징까지, 방사상의 로드는 로딩 방향에 관계없이 순수한 쉬어(shear)를 일으킨다. 아이솔레이터(30)를 위해 상기 언급된 바와 유사하게, 아이솔레이터(210)는 도 4에 도시된 바와 같이 세 축 방향 중 어느 하나에 로드될 수 있다. 선택 방향에서의 비율 및 편향을 위한 조정은 요구된 섹터내의 보이드의 변경에 의해 다른 방향으로부터 독립적으로 이루어질 수 있다. 도 18에서 볼 수 있는 바와 같이, 보이드(224)는 보이드(226)와 중첩된다. 보이드(224,226) 사이의 더 큰 중첩, 더 낮은 스트레스 그리고 아이솔레이터(60)를 위한 딱딱함. 보이드(224,226)는 내부 보강재(214) 및 외부 보강재(216) 사이에 위치되고, 피크 로드는 보이드(224,226)의 바닥에 닿고 샌드위칭에 의해 내부 보강재(214) 및 외부 보강재(216)로부터 엘라스토머릭 바디(222)로 압축 스트레스를 주기 시작한다. 도 17 및 18에 도시된 바와 같이, 외부 보강재(216)는 프레임 또는 차량의 마운팅 구조에 결속되도록 적용된 U-형태 브라켓(230) 및 U-형태 브라켓(230)에 의해 정의된 보어(bore) 내에 위치되고 프레스 피팅(press fitting) 또는 본 기술에서 알려진 다른 수단에 의해 U-형태 브라켓(230)에 결속된 브라켓(232)을 포함한다. 그러므로, 보이드(224,226)의 보터밍 아웃(buttoming out) 및 엘라스토머릭 바디(212)의 순차적 압축은 선행기술처럼 스포크 또는 레그 단면에 집중된 스트레스를 갖는다기보다는 차라리 내부 보강 재(214) 및 외부 보강재의 사이뿐만 아니라 행거 핀(42) 및 내부 보강재(214)의 사이의 재질 전체에 걸쳐 퍼지는 스트레스를 만든다. 이것은 스트레스 크기가 감소할 뿐만 아니라 스트레스가 더 우호적인 형태로 변화하게 한다.
그러므로, 배기 시스템 아이솔레이터(210)는, 아이솔레이터(30)와 유사하게, 보이드의 클로징 후에 스파이크 내구성 로드에 견디도록 하는 능력이 있는 베리 소프트 온-센터 율(very soft on-center rate)을 제공한다.
이제 도 19 및 20을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배기 시스템 아이솔레이터(240)가 도시된다. 아이솔레이터(240)는 내부 보강재(244) 및 외부 보강재(246)가 몰드된 엘라스토머릭 바디(242)를 포함한다. 아이솔레이터(240)는 단일 홀 쉬어 허브 디자인이고, 여기서 엘라스토머릭 바디(242)는 내부 튜브 또는 행거 핀(42)을 수용하도록 디자인된 홀(248)을 정의한다. 행거 핀(42)은 배기 시스템(10)에 결속되고 아이솔레이터(240)는 프레임 또는 외부 보강재(246)를 사용하는 차량의 마운팅 구조에 결속된다. 그러므로, 배기 시스템(10)은 아이솔레이터(240)를 통하여 차량에 결속된다. 엘라스토머릭 부싱(242)은 외부 주변 보이드(254) 및 내부 주변 보이드(256)를 정의한다. 보이드(254,256)는 홀(248)의 중심에 대해 대칭적으로 도시되었지만, 원한다면 홀(248)에 대해 대칭의 보이드(254,256)를 갖는 것도 본 발명의 범주에 속한다. 보이드의 디자인, 특히 그들의 두께는 보이드의 클로징(closing)에 부싱 비율의 스파이크까지의 선회량을 결정할 것이다. 보이드의 클로징까지, 방사상의 로드는 로딩 방향에 관계없이 순수한 쉬어(shear)를 일으킨다. 아이솔레이터(30)를 위해 상기 언급된 바와 유사하게, 아이솔레이터(240)는 세 축 방향 중 어느 하나에 로드될 수 있다. 선택 방향에서의 비율 및 편향을 위한 조정은 요구된 섹터내의 보이드의 변경에 의해 다른 방향으로부터 독립적으로 이루어질 수 있다. 도 20에서 볼 수 있는 바와 같이, 보이드(254)는 보이드(256)와 중첩된다. 보이드(254,256) 사이의 더 큰 중첩, 더 낮은 스트레스 그리고 아이솔레이터(60)를 위한 딱딱함. 보이드(254,266)는 내부 보강재(244) 및 외부 보강재(246) 사이에 위치되고, 피크 로드는 보이드(254,256)의 바닥에 닿고 샌드위칭에 의해 내부 보강재(254) 및 외부 보강재(256)로부터 엘라스토머릭 바디(252)로 압축 스트레스를 주기 시작한다. 도 19 및 20에 도시된 바와 같이, 외부 보강재(246)는 프레임 또는 차량의 마운팅 구조에 결속되도록 적용된 일반적인 사각형 형태의 브라켓(260) 및 엘라스토머릭 바디(252)의 주변의 주위에 연장하는 브라켓(262)을 포함한다. 그러므로, 보이드(254,256)의 보터밍 아웃(buttoming out) 및 엘라스토머릭 바디(242)의 순차적 압축은 선행기술처럼 스포크 또는 레그 단면에 집중된 스트레스를 갖기보다는 내부 보강재(244) 및 외부 보강재(246)의 사이뿐만 아니라 행거 핀(42) 및 내부 보강재(244)의 사이의 재질 전체에 걸쳐 퍼지는 스트레스를 만든다. 이것은 스트레스 크기가 감소할 뿐만 아니라 스트레스가 더 우호적인 형태로 변화하게 한다.
그러므로, 배기 시스템 아이솔레이터(240)는, 아이솔레이터(30)와 유사하게, 보이드의 클로징 후에 스파이크 내구성 로드에 견디도록 하는 능력이 있는 베리 소프트 온-센터 율(very soft on-center rate)을 제공한다.
이제 도 21 및 22을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배기 시스템 아이솔레이터(270)가 도시된다. 아이솔레이터(270)는 내부 보강재(274) 및 외부 보강재(276)가 몰드된 엘라스토머릭 바디(272)를 포함한다. 아이솔레이터(270)는 단일 홀 쉬어 허브 디자인이고, 여기서 엘라스토머릭 바디(272)는 내부 튜브 또는 행거 핀(42)을 수용하도록 디자인된 홀(278)을 정의한다. 행거 핀(42)은 배기 시스템(10)에 결속되고 아이솔레이터(270)는 프레임 또는 외부 보강재(276)를 사용하는 차량의 마운팅 구조에 결속된다. 그러므로, 배기 시스템(10)은 아이솔레이터(270)를 통하여 차량에 결속된다. 엘라스토머릭 부싱(272)은 외부 주변 보이드(284) 및 내부 주변 보이드(286)를 정의한다. 보이드(284,286)는 홀(278)의 중심에 대해 대칭적으로 도시되었지만, 원한다면 홀(748)에 대해 대칭의 보이드(284,286)를 갖는 것도 본 발명의 범주에 속한다. 보이드의 디자인, 특히 그들의 두께는 보이드의 클로징(closing)에 부싱 비율의 스파이크까지의 선회량을 결정할 것이다. 보이드의 클로징까지, 방사상의 로드는 로딩 방향에 관계없이 순수한 쉬어(shear)를 일으킨다. 아이솔레이터(30)를 위해 상기 언급된 바와 유사하게, 아이솔레이터(270)는 세 축 방향 중 어느 하나에 로드될 수 있다. 선택 방향에서의 비율 및 편향을 위한 조정은 요구된 섹터내의 보이드의 변경에 의해 다른 방향으로부터 독립적으로 이루어질 수 있다. 도 22에서 볼 수 있는 바와 같이, 보이드(284)는 보이드(286)와 중첩된다. 보이드(284,286) 사이의 더 큰 중첩, 더 낮은 스트레스 그리고 아이솔레이터(60)를 위한 딱딱함. 보이드(284,286)는 내부 보강재(274) 및 외부 보강재(276) 사이에 위치되고, 피크 로드는 보이드(284,286)의 바닥에 닿고 샌드위칭에 의해 내부 보강재(284) 및 외부 보강재(286)로부터 엘라스토 머릭 바디(282)로 압축 스트레스를 주기 시작한다. 도 21 및 22에 도시된 바와 같이, 외부 보강재(276)는 프레임 또는 차량의 마운팅 구조에 결속되도록 적용된 브라켓(290) 및 브라켓(290)에 의해 정의된 보어 내에 위치되고 프레스 피팅 또는 본 발명에서 알려진 다른 수단에 의해 브라켓(290)에 결속된 브라켓(292)를 포함한다. 그러므로, 보이드(284,286)의 보터밍 아웃(buttoming out) 및 엘라스토머릭 바디(272)의 순차적 압축은 선행기술처럼 스포크 또는 레그 단면에 집중된 스트레스를 갖기보다는 내부 보강재(274) 및 외부 보강재(276)의 사이뿐만 아니라 행거 핀(42) 및 내부 보강재(274)의 사이의 재질 전체에 걸쳐 퍼지는 스트레스를 만든다. 이것은 스트레스 크기가 감소할 뿐만 아니라 스트레스가 더 우호적인 형태로 변화하게 한다.
그러므로, 배기 시스템 아이솔레이터(270)는, 아이솔레이터(30)와 유사하게, 보이드의 클로징 후에 스파이크 내구성 로드에 견디도록 하는 능력이 있는 베리 소프트 온-센터 율(very soft on-center rate)을 제공한다.
이상 설명된 바와 같이, 본 발명의 설명은 단지 예시적인 것일 뿐이며, 따라서 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 다양한 변형들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다. 이러한 변형예들은 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나는 것으로 이해되어서는 아니된다.

Claims (18)

  1. 엘라스토머릭 바디;
    상기 엘라스토머릭 바디를 제 1 구성 요소로 부착하기 위한 제 1 부재;
    상기 엘라스토머릭 바디를 제 2 구성 요소로 부착하기 위한 제 2 부재;
    상기 에라스토머릭 바디는 제 1 측으로부터 엘라스토머릭 부싱으로 연장하는 제 1 환상 보이드를 정의하고;
    상기 엘라스토머릭 바디는 상기 제 1 측에 대응하는 제 2 측으로부터 엘라스토머릭 부싱으로 연장하는 제 2 환상 보이드를 정의하며;
    상기 제 1 환상 보이드는 특정 중첩에 의해 상기 제 2 환상 보이드에 중첩하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 아이솔레이터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 부재는 상기 엘라스토머릭 부싱을 통하여 연장하는 제 1 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 아이솔레이터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 부재는 상기 엘라스토머릭 부싱을 통하여 연장하는 제 2 홀인 것을 특징으로 하는 아이솔레이터.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 환상 보이드를 에워싸는 인서트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아이솔레이터.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 인서트는 상기 제 1 및 제 2 홀을 에워싸는 것을 특징으로 하는 아이솔레이터.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 홀의 주위에 위치한 인서트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아이솔레이터.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 부재는 상기 제 1 및 제 2 보이드의 주위에 위치된 브라켓인 것을 특징으로 하는 아이솔레이터.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 홀의 주위에 위치된 인서트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아이솔레이터.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 부재는 상기 엘라스토머릭 부싱을 통하여 연장하는 한 쌍의 홀인 것을 특징으로 하는 아이솔레이터.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 홀의 주위에 위치된 인서트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아이솔레이터.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 부재는 상기 제 1 및 제 2 보이드의 주위에 위치된 브라켓인 것을 특징으로 하는 아이솔레이터.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 홀의 주위에 위치된 인서트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아이솔레이터.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 부재는 상기 엘라스토머릭 부싱을 통하여 연장하는 한 쌍의 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 아이솔레이터.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 2 부재는 상기 제 1 및 제 2 보이드의 주위에 위치된 브라켓인 것을 특징으로 하는 아이솔레이터.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 환상 보이드를 가로지르는 방사상 치수(radial dimension)는 변화하는 것을 특징으로 하는 아이솔레이터.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 환상 보이드를 가로지르는 방사상 치수(radial dimension)는 변화하는 것을 특징으로 하는 아이솔레이터.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 환상 보이드는 상기 제 1 부재와 동심인 것을 특징으로 하는 아이솔레이터.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 환상 보이드는 상기 제 1 부재와 동심인 것을 특징으로 하는 아이솔레이터.
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