KR20170140276A - 열과 진동을 감쇠시키는 열차폐막용 아이솔레이터, 열차폐막 조립체 및 상기 아이솔레이터와 열차폐막 조립체의 제작 방법 - Google Patents

열과 진동을 감쇠시키는 열차폐막용 아이솔레이터, 열차폐막 조립체 및 상기 아이솔레이터와 열차폐막 조립체의 제작 방법 Download PDF

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KR20170140276A
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존 헤럴드
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페더럴-모걸 엘엘씨
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Abstract

열차폐막과 열원 사이에서 열과 진동을 감쇠시키는 아이솔레이터를 제공한다. 상기 아이솔레이터는 하우징과 와셔를 포함하고 있다. 상기 하우징은 중심 개구를 둘러싸고 있으며 제1 단부 부분으로부터 제2 단부 부분까지 축방향으로 뻗어 있고 제1 단부 부분과 제2 단부 부분의 사이에 중간 부분을 포함하고 있다. 상기 하우징은 구불구불한 형상을 가지고 있다. 상기 하우징의 제1 단부 부분과 중간 부분은 제1 단부 부분과 중간 부분의 사이에 와셔를 고정시키고 있고, 상기 하우징의 제2 단부 부분과 중간 부분은 제2 단부 부분과 중간 부분의 사이에 열차폐막을 고정시키고 있다. 상기 와셔는 진동 감쇠성을 향상시키고 열원으로부터 열차폐막으로의 열전달을 최소화하기 위해서 외주부와 중심 개구 사이에 복수의 관통 개구를 포함하고 있다. 상기 아이솔레이터는 아이솔레이터를 열원에 장착시키는 것을 용이하게 하기 위해서 상기 와셔의 중심 개구를 따라서 배치된 칼라 부재를 선택적으로 포함하고 있다.

Description

열과 진동을 감쇠시키는 열차폐막용 아이솔레이터, 열차폐막 조립체 및 상기 아이솔레이터와 열차폐막 조립체의 제작 방법
본 발명은 대체로 열차폐막에 관한 것이고, 보다 상세하게는 열차폐막을 장착시키는 장착부와 진동 감쇠 장치에 관한 것이다.
내연기관을 통하여 작동하는 차량 및 다른 장비는 극고온의 열을 발생시키는 다양한 구성요소를 포함하고 있다. 그대로 둔다면, 상기 구성요소들로부터 발생하는 열이 주위 구성요소에 악영향을 미칠 수 있다. 예를 들면, 자동차는 화씨 800°내지 1200°또는 그 이상의 온도에 도달할 수 있는 배기관과 촉매 컨버터를 포함하는 배기 장치를 가지고 있다. 따라서, 방사열이 인접한 구성요소에 영향을 미치는 것을 방지하고 차량의 객실로 들어오는 것을 방지하기 위해서, 종종 단순히 열차폐막이라고 칭하는, 단열 장벽을 배기관 및/또는 촉매 컨버터에 인접하게 설치하는 것이 알려져 있다. 또한, 비좁은 환경을 만드는 현대의 엔진 패키지로 인해 상승된 온도는 점점 더 흔한 일이 되고 있으므로, 열차폐막은 종종, 방사열이, 예를 들면, 주위 구성요소, 전선, 그리고 호스에 악영향을 미치는 것을 방지하기 위해서 차량의 엔진 컴파트먼트 내에 사용된다.
따라서, 열차폐막은 다양한 다른 사용처 중에서 자동차 엔진, 발전기 엔진, 배기관의 부품들의 열, 소리 및 진동을 차단하기 위해 점점 중요한 제품이 되어가고 있다. 이러한 다기능 열 및 진동 감쇠 차폐막은 주위 부품들을 보호하기 위해서 고성능을 제공하면서 종종 비교적 작은 공간에 설치되어야 한다. 열차폐막은 통상적으로 장착 브래킷에 의해 제자리에 고정되고 유지되어야 하는 하나 이상의 물질층을 포함한다. 장착 브래킷은 열차폐막을 제자리에 고정시키는 중요한 역할을 수행할 뿐만 아니라, 열원으로부터 열차폐막으로의 열전달을 억제하도록 되어 있고 또한 진동을 감쇠시키도록 되어 있다. 기존의 장착 브래킷은 구성이 복잡하게 될 수 있고; 비교적 부피가 크고 무거우며, 이로 인해 비용을 증가시키고 차량의 무게를 증가시키며, 이에 더하여, 열과 진동이 차량의 성능에 영향을 미치게 할 수 있다. 예전보다 더, 비용, 무게 및 성능이 차량의 생산에 있어서 주요 관심사이고, 따라서, 각각의 관심사에 긍정적으로 영향을 미치는 개량사항을 계속적으로 추구한다.
본 발명의 한 실시형태는 복잡한 구성이 없으며 차량에 상당한 부피, 비용 또는 무게를 추가하지 않고 열차폐막과 열원 사이에서 열과 진동을 감쇠시키는 아이솔레이터를 제공한다. 상기 아이솔레이터는 중심 개구를 둘러싸고 있고, 제1 단부 부분으로부터 제2 단부 부분까지 축방향으로 뻗어 있으며 제1 단부 부분과 제2 단부 부분의 사이에 중간 부분을 포함하고 있는 하우징을 포함하고 있다. 상기 하우징의 상기 제1 단부 부분은 상기 제1 단부 부분과 상기 중간 부분의 사이에 제1 환형 포켓을 형성하기 위해 반경방향으로 안쪽으로 뻗어 있다. 상기 하우징의 상기 제2 단부 부분은 상기 제2 단부 부분과 상기 중간 부분의 사이에 제2 환형 포켓을 형성하기 위해 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗어 있다. 상기 제1 환형 포켓은 상기 중심 개구를 향하고 있고, 상기 제2 환형 포켓은 열차폐막을 수용하기 위해 상기 중심 개구로부터 멀어지게 향하고 있다. 열차폐막을 열원에 연결시키는 파스너를 수용하기 위해 상기 하우징의 상기 제1 환형 포켓에 수용된 외주부로부터 상기 중심 개구까지 와셔가 반경방향으로 뻗어 있다. 상기 와셔는 또한 진동 감쇠성을 향상시키고 열원으로부터 열차폐막으로의 열전달을 최소화하기 위해 상기 외주부와 상기 중심 개구의 사이에 복수의 관통 개구를 포함하고 있다.
본 발명의 다른 실시형태는 파스너에 의해 열원에 부착하는 열차폐막 조립체를 포함하고 있다. 상기 열차폐막 조립체는 내주부에 의해 제공된 관통 개구를 포함하는 열차폐막; 그리고 상기 열차폐막과 열원 사이에서 열과 진동을 감쇠시키기 위해 상기 열차폐막의 상기 관통 개구에 수용된 아이솔레이터를 포함하고 있다. 상기 아이솔레이터는 중심 개구를 둘러싸고 있는 하우징을 포함하고 있고, 상기 중심 개구는 상기 열차폐막의 상기 관통 개구와 축방향으로 정렬되어 있다. 상기 하우징은 제1 단부 부분으로부터 제2 단부 부분까지 축방향으로 뻗어 있으며 제1 단부 부분과 제2 단부 부분의 사이에 중간 부분을 포함하고 있다. 상기 하우징의 상기 제1 단부 부분은 상기 제1 단부 부분과 상기 중간 부분의 사이에 제1 환형 포켓을 형성하기 위해 반경방향으로 안쪽으로 뻗어 있다. 상기 하우징의 상기 제2 단부 부분은 상기 제2 단부 부분과 상기 중간 부분의 사이에 제2 환형 포켓을 형성하기 위해 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗어 있다. 상기 제1 환형 포켓은 상기 중심 개구를 향하고 있고; 상기 제2 환형 포켓은 상기 중심 개구로부터 멀어지게 향하고 있으며 상기 열차폐막의 상기 내주부를 수용한다. 열차폐막을 열원에 연결시키는 파스너를 수용하기 위해 와셔가 상기 하우징의 상기 제1 환형 포켓에 수용된 외주부로부터 상기 중심 개구까지 반경방향으로 뻗어 있다. 상기 와셔는 진동 감쇠성을 향상시키고 열원으로부터 열차폐막으로의 열전달을 최소화하기 위해 상기 외주부와 상기 중심 개구의 사이에 복수의 관통 개구를 포함하고 있다.
열차폐막과 열원 사이에서 열과 진동을 감쇠시키는 아이솔레이터의 제작 방법이 또한 제공된다. 상기 방법은 외주부로부터 중심 개구까지 반경방향으로 뻗어 있는 와셔를 제공하는 단계를 포함하고, 상기 와셔는 진동 감쇠성을 향상시키고 열원으로부터 열차폐막으로의 열전달을 최소화하기 위해 상기 외주부와 상기 중심 개구의 사이에 복수의 관통 개구를 포함하고 있고; 그리고 중심 개구를 둘러싸는 하우징을 제공하는 단계를 포함하고, 상기 하우징은 제1 단부 부분으로부터 제2 단부 부분까지 뻗어 있으며 제1 단부 부분과 제2 단부 부분의 사이에 중간 부분을 포함하고 있다. 상기 방법은 또한 상기 제1 단부 부분이 반경방향으로 안쪽으로 뻗어 있도록 상기 하우징을 만곡시키는 단계를 포함하고; 상기 하우징의 상기 제1 단부 부분과 상기 중간 부분의 사이에 상기 와셔의 외주부를 배치시키는 단계를 포함하고; 그리고 상기 제2 단부 부분이 상기 제2 단부 부분과 상기 중간 부분의 사이에 환형 포켓을 형성하기 위해 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗어 있도록 상기 하우징을 만곡시키는 단계를 포함하고, 상기 환형 포켓은 열차폐막을 수용하기 위해 상기 중심 개구로부터 멀어지게 향하고 있다.
본 발명은 또한 열차폐막 조립체를 제작하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 열차폐막 조립체를 열원에 연결시키는 파스너를 수용하기 위해 외주부로부터 중심 개구까지 반경방향으로 뻗어 있는 와셔를 제공하는 단계를 포함하고, 상기 와셔는 진동 감쇠성을 향상시키고 열원으로부터 열차폐막으로의 열전달을 최소화하기 위해 상기 외주부와 상기 중심 개구의 사이에 복수의 관통 개구를 포함하고 있고; 그리고 중심 개구를 둘러싸는 하우징을 제공하는 단계를 포함하고, 상기 하우징은 제1 단부 부분으로부터 제2 단부 부분까지 뻗어 있으며 제1 단부 부분과 제2 단부 부분의 사이에 중간 부분을 포함하고 있다. 상기 방법은 또한 상기 제1 단부 부분이 반경방향으로 안쪽으로 뻗어 있도록 상기 하우징을 만곡시키는 단계; 상기 하우징의 상기 제1 단부 부분과 상기 중간 부분의 사이에 상기 와셔의 외주부를 배치시키는 단계; 상기 제2 단부 부분이 상기 제2 단부 부분과 상기 중간 부분의 사이에 환형 포켓을 형성하기 위해 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗어 있도록 상기 하우징을 만곡시키는 단계; 상기 제2 단부 부분이 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗어 있도록 상기 하우징을 만곡시키는 단계; 그리고 상기 하우징의 상기 제2 단부 부분과 상기 중간 부분의 사이에 열차폐막의 내주부를 배치시키는 단계를 포함하고 있다.
바람직한 실시례와 최적의 유형의 아래의 상세한 설명, 첨부된 청구범위 그리고 첨부 도면과 관련하여 고려하면 본 발명의 상기 특징 및 장점과 다른 특징 및 장점을 보다 용이하게 알 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 하나의 실시례에 따라 구성된 열차폐막 조립체의 조립된 상태의 단면 측면도이고;
도 2는 부분적으로 조립된 상태의 열차폐막 조립체의 도 1과 유사한 단면 측면도이고;
도 3은 도 1의 열차폐막 조립체의 평면도이고;
도 4는 도 1의 열차폐막 조립체의 열과 진동 감쇠용 아이솔레이터의 평면도이고;
도 5a는 본 발명의 다른 실시형태에 따라 구성된 열과 진동 감쇠용 아이솔레이터의 사시도이고;
도 5b는 도 5a의 열과 진동 감쇠용 아이솔레이터의 와셔의 사시도이고;
도 6a는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따라 구성된 열과 진동 감쇠용 아이솔레이터의 사시도이고;
도 6b는 도 6a의 열과 진동 감쇠용 아이솔레이터의 와셔의 사시도이고;
도 7a는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따라 구성된 열과 진동 감쇠용 아이솔레이터의 사시도이고;
도 7b는 도 7a의 열과 진동 감쇠용 아이솔레이터의 와셔의 사시도이고;
도 7은 차량 배기관 주위에 감긴 상태로 도시된 도 6의 열차폐막의 단부도이고;
도 8a는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따라 구성된 열과 진동 감쇠용 아이솔레이터의 평면도이고;
도 8b는 도 8a의 열과 진동 감쇠용 아이솔레이터의 와셔의 저면도이고;
도 8c는 도 8a의 열과 진동 감쇠용 아이솔레이터의 와셔의 평면도이고;
도 9는 본 발명의 다른 실시형태에 따라 구성된 열과 진동 감쇠용 아이솔레이터의 와셔의 평면도이고;
도 1Oa는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따라 구성된 열과 진동 감쇠용 아이솔레이터의 평면도이고;
도 10b는 도 10a의 열과 진동 감쇠용 아이솔레이터의 와셔의 저면도이고;
도 1Oc는 도 10a의 열과 진동 감쇠용 아이솔레이터의 와셔의 평면도이고;
도 11a는 본 발명의 다른 실시형태에 따라 구성된 열과 진동 감쇠용 아이솔레이터의 평면도이고;
도 11b는 도 11a의 열과 진동 감쇠용 아이솔레이터의 와셔의 저면도이고;
도 11c는 도 11a의 열과 진동 감쇠용 아이솔레이터의 와셔의 평면도이고;
도 12는 본 발명의 다른 실시형태에 따라 구성된 열과 진동 감쇠용 아이솔레이터의 와셔의 사시도이고;
도 13은 본 발명의 다른 실시형태에 따라 구성된 중심 개구를 제공하는 비원형 내측 직경부를 포함하는 와셔의 평면도이고;
도 14는 도 13의 와셔의 사시도이고;
도 15는 도 13의 와셔를 포함하는 열과 진동 감쇠용 아이솔레이터의 사시도이고;
도 16은 와셔가 비드를 포함하고, 열원에 부착하기 위한 파스너가 도시되어 있는, 본 발명의 다른 실시형태에 따라 구성된 열과 진동 감쇠용 아이솔레이터의 단면 측면도이고;
도 17은 와셔의 중심 개구를 따라서 놓인 칼라 부재(collar member)를 포함하는 다른 예의 열과 진동 감쇠용 아이솔레이터의 단면 측면도이고;
도 18은 칼라 부재를 포함하는 열과 진동 감쇠용 아이솔레이터의 일부분의 사시도이고;
도 19는 칼라 부재와 와셔의 비드를 포함하는 열과 진동 감쇠용 아이솔레이터의 단면 측면도이고;
도 20은 와셔의 다른 비드 프로파일을 포함하는 열과 진동 감쇠용 아이솔레이터의 일부분의 사시도이고;
도 21은 칼라 부재를 포함하는 열과 진동 감쇠용 아이솔레이터를 나타내고 있고;
도 22 및 도 23은 열차폐막에 부착된 도 21의 열과 진동 감쇠용 아이솔레이터를 나타내고 있고; 그리고
도 24는 단편 칼라 부재(single piece collar member)를 포함하는 열과 진동 감쇠용 아이솔레이터의 일부분의 사시도이다.
도면을 보다 상세하게 참고하면, 도 1 내지 도 3(도 2는 부분적으로 조립된 상태를 나타내고 있음)은 본 발명의 바람직한 하나의 실시례에 따라 구성된, 이하에서 조립체(10)라고 칭하는, 열차폐막 조립체를 나타내고 있다. 상기 조립체(10)는 진동 감쇠의 방식으로 방음성을 향상시키고, 무게를 최소화하고, 상기 조립체(10) 전체에 걸쳐서 열원으로부터의 열전도성을 최소화하고, 그리고 가능한한 작은 공간을 차지하도록 구성되어 있다. 상기 조립체(10)는, 비제한적인 예로서, 내연기관을 가진 차량, 건설 장비, 그리고 농업용 기계와 같은 광범위한 적용가능한 사용처를 가지고 있다. 또한, 상기 조립체(10)는 제작 및 조립에 있어서 경제적이고 긴 사용 수명을 가지고 있다.
상기 조립체(10)는 서로 고정되어 있는 열차폐막(12)과, 이하에서 아이솔레이터(14)라고 칭하는, 열과 진동 감쇠용 아이솔레이터(isolator)를 포함하고 있다. 열차폐막(12)은, 원하는 대로, 하나 이상의 물질층으로 만들어질 수 있고, 의도한 사용을 위해 원하는 대로 임의의 크기, 형상 및 구성을 취할 수 있다. 열차폐막(12)은 아이솔레이터(14)를 열차폐막에 고정시키는 것을 용이하게 하기 위해서 내주부(18)에 의해 둘러싸여 있는 관통 개구(16)를 구비하고 있다. 아이솔레이터(14)는 와셔(20)와, 스트레이너(strainer)라고도 칭하는, 환형 하우징(22)을 포함하고 있다. 와셔(20)는 중심축(28) 둘레에 형성되어 있는 중심 개구(26)와 외주부(24)를 가지고 있다. 환형 하우징(22)은 열차폐막(12)의 관통 개구(16)를 통하여 중심축(28) 둘레로 뻗어 있다. 환형 하우징(22)은 반대쪽에 있는 제1 단부 부분(30) 및 제2 단부 부분(32) 그리고 제1 단부 부분(30)과 제2 단부 부분(32)의 사이에 뻗어 있는 중간 부분(34)을 가지고 있다. 중심축(28)쪽으로 개방되는 제1 환형 포켓(36)을 형성하기 위하여 제1 단부 부분(30)은 중간 부분(34)과 겹치는 관계로 중심축(28)을 향하여 반경방향으로 안쪽으로 감겨 있다. 제1 환형 포켓(36)은 양 측이 중간 부분(34)과 제1 단부 부분(30)에 의해 둘러싸여 있고, 와셔(20)의 외주부(24)는 제1 단부 부분(30)과 중간 부분(34)의 사이에 물려서 다시 말해서 끼워져서 제1 환형 포켓(36)에 고정되어 있다. 중심축(28)으로부터 멀어지게 개방되는 제2 환형 포켓(38)을 형성하기 위해서 제2 단부 부분(32)은 중간 부분(34)과 겹치는 관계로 중심축(28)으로부터 멀어지게 반경방향으로 바깥쪽으로 감겨 있다. 제2 환형 포켓(38)은 양 측이 중간 부분(34)과 제2 단부 부분(32)에 의해 둘러싸여 있고, 열차폐막(12)의 내주부(18)는 제2 단부 부분(32)과 중간 부분(34)의 사이에 물려서 다시 말해서 끼워져서 제2 환형 포켓(38)에 고정되어 있다. 상기와 같이, 열차폐막(12)과 아이솔레이터(14)는 서로 영구적으로 고정되어 있다. 그 다음에 열차폐막 조립체(10)의 와셔(20)가 파스너(42)에 의해 배기관 또는 촉매 컨버터와 같은 열원에 부착된다. 파스너(42)는 볼트, 나사, 또는 다른 종류의 고정 장치일 수 있다. 바람직하게는, 와셔(20)가 영 평균 응력(zero mean stress)을 받고 있고 이 평균을 상하로 조절하는 진동하의 작용 부하(applied load)를 가질 것이다. 와셔(20)는 통상적으로 편평한 외형에 가깝고, 이것은 와셔(20)를 형성하는데 사용된 금속 물질이 와셔의 형상을 형성하기 위해서 영향을 받지 않기 때문에 상기 금속 물질의 강도를 최대화하는데 도움이 된다. 와셔(20)의 고항복 강도(high yield strength)가 피로 수명을 극대화한다.
열차폐막 조립체(10)의 와셔(20)는 바람직하게는 강으로 구성되어 있고, 더욱 바람직하게는 스테인레스 강으로 구성되어 있다; 그러나, 예를 들면, 알루미늄과 같은 다른 금속이 사용될 수 있다고 생각된다. 예를 들면, 상기 조립체(10)를 열원에 또는 열원에 인접한 장착 위치에, 예를 들면, 배기 장치의 일부분에 고정시키는 파스너(42)를 통하여, 열원으로부터 열차폐막(12)으로의 열전달을 최소화하기 위해 와셔(20)의 열전도성을 최소화하고, 진동 감쇠성을 향상시키고, 무게를 최소화하기 위해서, 와셔(20)는 외주부(24)와 중심 개구(26)의 사이에 복수의 관통 개구(40)를 구비할 수 있다. 관통 개구(40)는, 유사한 부분들을 식별하기 위해서 동일한 참고 번호에 100을 더한 참고 번호가 사용되어 있는, 도 5 내지 도 12에 도시된 본 발명에 따라 구성된 대체 실시례들에 도시되어 있는 것과 같이, 임의의 갯수의 형상과 크기를 가지도록 형성될 수 있다는 것을 알아야 한다.
도 1 내지 도 12의 예에서는, 와셔(20)가 중심 개구(26)를 한정하는 원형 내측 직경부를 제공한다. 그러나, 와셔(20)는 대체 형태로서 중심 개구(26)를 한정하는 비-원형 내측 직경부를 포함할 수 있다. 예를 들면, 와셔(20)가 중심 개구(26)를 둘러싸고 한정하는 복수의 탭(41)을 포함할 수 있고, 각각의 탭(41)은 홈(43)에 의해 인접한 탭(tab)으로부터 이격되어 있다. 도 13 및 도 14는 비-원형 내측 직경부를 한정하는 탭(41)과 홈(43)을 포함하는 와셔(20)의 예를 나타내고 있다. 도 15는 열차폐막 조립체(10)의 다른 구성요소들 사이에 배치된 비-원형 내측 직경부를 가진 와셔(20)를 나타내고 있다.
도 3 및 도 4의 예에서는, 와셔(20)가 원형 또는 비-원형 중심 개구(26)를 둘러싸는 금속 물질로 형성된 중심 링과, 이 중심 링의 반경방향으로 바깥쪽으로 배치된 복수의 열의 관통 개구(40)를 포함하고 있다. 각각의 관통 개구(40)는 와셔(20)의 일부분을 따라서 둘레방향으로 형성되어 있으며 금속 물질로 형성된 스포크(spoke)에 의해 인접한 관통 개구(40)로부터 둘레방향으로 이격되어 있다. 관통 개구(40)의 각각의 열은 금속 물질로 된 다른 링에 의해 인접한 열로부터 반경방향으로 이격되어 있다. 도 3과 도 4의 실시례에서는, 와셔(20)가 세 개의 열의 관통 개구(40)를 포함하고 있고, 각 열은 다섯 개의 관통 개구(40)와 다섯 개의 스포크를 포함하고 있다. 각각의 스포크의 둘레방향의 길이는 각각의 관통 개구(40)의 둘레방향의 길이보다 훨씬 짧다.
와셔(20)는 의도한 사용을 위해 원하는 대로 임의의 원하는 두께를 가지도록 만들어질 수 있고, 평면 또는 대체로 평면이 될 수 있거나, 도 16, 도 19 및 도 20에 도시되어 있는 것과 같이, 계단 구역이라고도 칭하는, 적어도 하나의 비드(bead)(44)를 포함할 수 있다. 와셔(20)의 외주부(24)는 진동 감쇠성을 최대로 향상시키고, 무게를 최소화하고, 와셔의 열전도성을 최소화하기 위해서 원형 또는 비-원형, 대칭형 또는 비-대칭형으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 도 9와 도 10c에 도시된 와셔는 상이한 구성의 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗어 있는 돌출부 즉 탭(46)을 포함하고 있고, 상기 돌출부(46)는 실질적으로 와셔에서 상기 하우징(22)의 제1 단부 부분(30)과 중간 부분(34) 사이에 물려있거나 끼워져 있는 유일한 부분이므로, 파스너(42), 와셔(20) 그리고 하우징(22) 사이의 전도 경로를 더욱 단축시키고, 이것에 의해 파스너(42), 와셔(20) 그리고 하우징(22) 사이의 열전달 가능성을 줄인다. 또한, 도 12에 도시되어 있는 것과 같이, 관통 개구(40)가 부분적으로 천공된 개구로 제공될 수 있고, 이것에 의해 와셔(20)의 몸체에 부착된 채로 있는 물질로 이루어진 슴베(48)를 가진다. 상기 슴베(48)는 와셔(20)를 따라서 내측 직경부, 외측 직경부, 또는 다른 위치에서 시작될 수 있고, 슴베(48)의 갯수는 관통 개구(40)의 갯수로 제한되지 않는다. 슴베(48)는 둘레방향으로, 반경방향으로, 또는 둘레방향과 반경방향의 결합 형태로 형성될 수도 있고, 평면으로 제한되지 않는다. 슴베가 제공되는 경우, 슴베(48)는 감쇠성을 더욱 촉진시킬 수 있으며 와셔(20)의 강성을 높일 수 있고, 슴베(48)는 임의의 원하는 크기, 형상, 경사각 및 방향을 가지도록 형성될 수 있다.
열차폐막 조립체(10)의 하우징(22)은 바람직하게는 알루미늄으로 구성되어 있다; 그러나, 예를 들면, 다양한 형태의 강과 같이, 다른 금속이 사용될 수 있다고 생각된다. 상기 하우징(22)은 하우징(22)이 차지하는 공간을 최소화하기 위해서 그리고 하우징(22)을 와셔(20)와 열차폐막(12)에 고정시키는 것을 용이하게 하기 위해서 축방향의 단면도상으로 대체로 구불구불한 형상으로 형성될 수 있고, 보기에 따라서, s자 형상 또는 z자 형상으로 될 수 있다. 구불구불한 형상은 제1 단부 부분(30), 제2 단부 부분(32) 및 중간 부분(34)이 아코디언처럼 서로 겹쳐 쌓인 관계로 접혀 있는 결과로 형성된다.
도 15 내지 도 24에 도시된 다른 예시적인 실시례에 따르면, 열차폐막 조립체(10)는 상기 조립체(10)를 열원에 장착하는 것을 용이하게 하고 열원으로부터 열차폐막(12)으로의 열과 진동의 전달을 더욱 감소시키기 위해서 와셔(20)의 중심 개구(26)를 따라서 칼라 부재(50)를 포함하고 있다. 도 15 내지 도 24에 도시된 실시례에서는, 칼라 부재(50)가 상부 칼라(52)와 하부 칼라(54)를 포함하고 있고, 상부 칼라(52)와 하부 칼라(54)의 사이에 와셔(20)를 유지하고 있다. 상부 칼라(52)는 중심 개구(26)를 따라서 세로로 뻗어 있는 내측 목 부분(56)을 포함하고 있다. 상부 칼라(52)는 와셔(20)의 상부 표면을 따라서 내측 목 부분(56)으로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗어 있다. 하부 칼라(54)도 중심 개구(26)를 따라서 세로로 뻗어 있는 외측 목 부분(58)을 포함하고 있다. 하부 칼라(54)는 와셔(20)의 하부 표면을 따라서 외측 목 부분(58)으로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗어 있다. 외측 목 부분(58)은 내측 목 부분(56)의 반경방향으로 바깥쪽에 배치되어 있다. 상부 칼라(52)의 최외측 반경방향 단부는 하부 칼라(54)의 최외측 반경방향 단부와 대략 세로로 정렬되어 있다. 통상적으로, 와셔(20)가 상부 칼라(52)와 하부 칼라(54)의 사이에서 부동(float)하도록, 축방향 및/또는 반경방향으로, 와셔(20)와 칼라 부재(50)의 사이에 약간의 공간이 있다. 도 15 내지 도 23의 실시례에서는, 상부 칼라(52)와 하부 칼라(54)가 별개의 부분이다. 대체 실시형태로, 도 24에 도시된 것과 같이, 칼라 부재(50)가 상부 칼라(52)와 하부 칼라(54)의 양자를 포함하는 단일편으로 구성될 수 있다.
칼라 부재(50)를 포함하는 실시례에서는, 열차폐막 조립체(10)이 보다 쉽게 열원과 정렬되고 열원에 부착될 수 있도록, 고정된 와셔(20)에 대한 상부 칼라(52)와 하부 칼라(54)의 유동(float) 저항을 제어하기 위해서, 와셔(20)가 비드(44) 또는 복수의 비드(44)를 포함할 수 있다. 그러나, 비드(44)는 칼라 부재(50)가 없는 실시례에도 사용될 수 있다. 비드(44)는 열전도를 최소화하여, 상기 조립체(10)의 단열 효율성을 증가시킨다. 비드(44)는 도 16과 도 19에 도시된 것과 같은 계단 형태 또는 도 20에 도시된 것과 같은 돔 형태로 이루어질 수 있다. 돔 형상의 비드(44)는 와셔(20)를 따라서 둘레방향으로 그리고 반경방향으로 서로 이격될 수 있다. 비록 몇 개의 비드 형상만 도시되어 있지만, 비드(44) 또는 복수의 비드는 대체 실시형태로서 다른 형상으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 와셔(20)는 각이 지게, 둘레방향으로 이격된 복수의 비드(44)를 포함할 수 있다. 비드(44)는 리브(rib)의 형태로 제공될 수도 있다. 둘레방향으로 또는 반경방향으로 이격되거나, 또는 둘레방향과 반경방향의 결합 형태로 이격된 비드(44)가 와셔(20)의 강성 변화를 초래하여 설계의 미세 조정을 가능하게 한다.
열차폐막 조립체(10)는 단열성을 향상시켜서 열원으로부터 열차폐막(12)으로의 열전달을 감소시키기 위해 와셔(20)에 도포된 내열 코팅을 포함할 수도 있다. 예를 들면, 세라믹 코팅이 와셔(20)에 도포될 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 열차폐막 조립체(10)을 제작하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 내주부(18)에 의해 둘러싸인 관통 개구(16)를 가진 열차폐막(12)을 제공하는 단계; 중심축(28) 둘레로 형성되어 있는 중심 개구(26)와 외주부(24)를 가진 와셔(20)를 제공하는 단계, 그리고 반대쪽에 있는 제1 단부 부분(30) 및 제2 단부 부분(32) 그리고 제1 단부 부분(30)과 제2 단부 부분(32)의 사이에 있는 중간 부분(34)을 가진 환형 하우징(22)을 제공하는 단계를 포함하고 있다. 상기 방법은 중심축(28)쪽으로 개방되는 제1 환형 포켓(36)을 형성하기 위하여 상기 하우징(22)의 제1 단부 부분(30)을 중간 부분(34)과 겹치는 관계로 중심축(28)을 향하여 반경방향으로 안쪽으로 감는 단계와 와셔(20)의 외주부(24)를 제1 환형 포켓(36)에서 고정되게 붙잡는 단계를 더 포함하고 있다. 상기 방법은 또한 중심축(28)으로부터 멀어지게 개방되는 제2 환형 포켓(38)을 형성하기 위하여 제2 단부 부분(32)을 중간 부분(34)과 겹치는 관계로 중심축(28)으로부터 멀어지게 반경방향으로 바깥쪽으로 감는 단계와 열차폐막(12)의 내주부(18)를 제2 환형 포켓(38)에서 고정되게 붙잡는 단계를 포함하고 있다.
도 15 내지 도 24의 조립체(10)를 형성하기 위하여, 상기 방법은, 하우징(22)을 와셔(20)에 고정시키기 전이나 후에, 상부 칼라(52)와 하부 칼라(54)의 사이에 와셔(20)를 배치시키는 단계를 더 포함하고 있다. 칼라 부재(50)가, 단일편 설계형태가 아니라, 별개의 상부 칼라(52)와 하부 칼라(54)를 포함하는 경우, 상기 방법은 또한 상부 칼라(52)와 하부 칼라(54)를 서로 고정시키는 단계를 포함한다.
명백히, 상기의 개시내용에 기초하여 본 발명의 다양한 변형 및 수정이 가능하다. 따라서, 본 발명의 범위 내에 여전히 있으면서 본 발명을 상기한 것과 다르게 실시할 수 있다는 것을 알아야 한다.

Claims (21)

  1. 열차폐막과 열원 사이에서 열과 진동을 감쇠시키는 아이솔레이터로서,
    중심 개구를 둘러싸고 있는 하우징을 포함하고 있고, 상기 하우징이 제1 단부 부분으로부터 제2 단부 부분까지 축방향으로 뻗어 있으며 제1 단부 부분과 제2 단부 부분의 사이에 중간 부분을 포함하고 있고;
    상기 하우징의 상기 제1 단부 부분이 상기 제1 단부 부분과 상기 중간 부분의 사이에 제1 환형 포켓을 형성하기 위해 반경방향으로 안쪽으로 뻗어 있고, 상기 제1 환형 포켓이 상기 중심 개구를 향하고 있고;
    상기 하우징의 상기 제2 단부 부분이 상기 제2 단부 부분과 상기 중간 부분의 사이에 제2 환형 포켓을 형성하기 위해 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗어 있고, 상기 제2 환형 포켓이 열차폐막을 수용하기 위해 상기 중심 개구로부터 멀어지게 향하고 있고;
    열차폐막을 열원에 연결시키는 파스너를 수용하기 위해 상기 하우징의 상기 제1 환형 포켓에 수용된 외주부로부터 상기 중심 개구까지 반경방향으로 뻗어 있는 와셔를 포함하고 있고; 그리고
    진동 감쇠성을 향상시키고 열원으로부터 열차폐막으로의 열전달을 최소화하기 위해 상기 와셔가 상기 외주부와 상기 중심 개구의 사이에 복수의 관통 개구를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 열차폐막과 열원 사이에서 열과 진동을 감쇠시키는 아이솔레이터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하우징의 상기 제1 단부 부분, 상기 제2 단부 부분, 그리고 상기 중간 부분이 서로 평행하게 뻗어 있고, 상기 제1 단부 부분이 반경방향으로 안쪽으로 감겨 있고 상기 제2 단부 부분이 반경방향으로 바깥쪽으로 감겨 있고; 그리고 상기 와셔의 상기 외주부가 상기 하우징의 상기 제1 단부 부분과 상기 중간 부분의 사이에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 열차폐막과 열원 사이에서 열과 진동을 감쇠시키는 아이솔레이터.
  3. 제1항에 있어서, 상기 하우징이 알루미늄으로 형성되어 있고 상기 와셔가 강으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 열차폐막과 열원 사이에서 열과 진동을 감쇠시키는 아이솔레이터.
  4. 제1항에 있어서, 상기 와셔기 상기 중심 개구를 제공하는 내측 직경부를 포함하고 있고, 상기 내측 직경부가 복수의 탭을 포함하고 있고, 상기 복수의 탭 각각은 홈에 의해 인접한 탭으로부터 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 열차폐막과 열원 사이에서 열과 진동을 감쇠시키는 아이솔레이터.
  5. 제1항에 있어서, 상기 와셔가 상기 중심 개구를 둘러싸는 금속 물질로 형성된 중심 링과 상기 중심 링의 반경방향으로 바깥쪽에 배치되어 있으며 상기 금속 물질로 된 다른 링에 의해 인접한 열로부터 이격되어 있는 복수의 열의 상기 관통 개구를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 열차폐막과 열원 사이에서 열과 진동을 감쇠시키는 아이솔레이터.
  6. 제1항에 있어서, 상기 와셔의 상기 외주부가 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗어 있는 복수의 탭을 구비하고 있고, 상기 탭이 상기 하우징의 상기 제1 환형 포켓에 수용되어 있는 것을 특징으로 하는 열차폐막과 열원 사이에서 열과 진동을 감쇠시키는 아이솔레이터.
  7. 제1항에 있어서, 상기 관통 개구가 상기 와셔의 나머지 몸체 부분에 부착된 물질로 된 슴베를 포함하는 부분적으로 천공된 개구로 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 열차폐막과 열원 사이에서 열과 진동을 감쇠시키는 아이솔레이터.
  8. 제1항에 있어서, 상기 와셔가 적어도 하나의 비드를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 열차폐막과 열원 사이에서 열과 진동을 감쇠시키는 아이솔레이터.
  9. 제1항에 있어서, 상기 와셔에 도포된 세라믹 코팅을 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 열차폐막과 열원 사이에서 열과 진동을 감쇠시키는 아이솔레이터.
  10. 제1항에 있어서, 상기 아이솔레이터를 열원에 장착시키는 것을 용이하게 하기 위해서 상기 와셔의 상기 중심 개구를 따라서 배치된 칼라 부재를 더 포함하고 있고, 상기 칼라 부재가 상부 칼라로부터 하부 칼라까지 축방향으로 뻗어 있고 상부 칼라와 하부 칼라의 사이에 상기 와셔를 유지하는 것을 특징으로 하는 열차폐막과 열원 사이에서 열과 진동을 감쇠시키는 아이솔레이터.
  11. 제10항에 있어서, 상기 상부 칼라가 상기 중심 개구를 따라서 축방향으로 뻗어 있는 내측 목 부분을 포함하고 있고, 상기 상부 칼라가 상기 와셔의 상부 표면을 따라서 상기 내측 목 부분으로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗어 있고, 상기 하부 칼라가 상기 중심 개구를 따라서 세로로 뻗어 있는 외측 목 부분을 포함하고 있고, 상기 하부 칼라가 상기 와셔의 하부 표면을 따라서 상기 외측 목 부분으로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 열차폐막과 열원 사이에서 열과 진동을 감쇠시키는 아이솔레이터.
  12. 제11항에 있어서, 상기 상부 칼라와 상기 하부 칼라가 별개의 부분이고, 상기 하부 칼라의 상기 외측 목 부분이 상기 상부 칼라의 상기 내측 목 부분의 반경방향으로 바깥쪽에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 열차폐막과 열원 사이에서 열과 진동을 감쇠시키는 아이솔레이터.
  13. 제11항에 있어서, 상기 상부 칼라와 상기 하부 칼라가 한 덩어리의 물질로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 열차폐막과 열원 사이에서 열과 진동을 감쇠시키는 아이솔레이터.
  14. 제10항에 있어서, 상기 와셔와 상기 칼라 부재의 사이에 공기로 채워진 공간을 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 열차폐막과 열원 사이에서 열과 진동을 감쇠시키는 아이솔레이터.
  15. 제10항에 있어서, 상기 칼라 부재가 적어도 하나의 비드를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 열차폐막과 열원 사이에서 열과 진동을 감쇠시키는 아이솔레이터.
  16. 제1항에 있어서, 상기 하우징의 상기 제1 단부 부분, 상기 제2 단부 부분, 그리고 상기 중간 부분이 서로 평행하게 뻗어 있고;
    상기 제1 단부 부분이 반경방향으로 안쪽으로 감겨 있고 상기 제2 단부 부분이 반경방향으로 바깥쪽으로 감겨 있고;
    상기 와셔의 상기 외주부가 상기 하우징의 상기 제1 단부 부분과 상기 중간 부분의 사이에 고정되어 있고;
    상기 와셔가 상기 중심 개구를 둘러싸는 금속 물질로 형성된 중심 링과 상기 중심 링의 반경방향으로 바깥쪽에 배치되어 있으며 상기 금속 물질로 된 다른 링에 의해 인접한 열로부터 이격되어 있는 복수의 열의 상기 관통 개구를 포함하고 있고;
    상기 하우징이 알루미늄으로 형성되어 있고 상기 와셔가 강으로 형성되어 있고;
    상기 아이솔레이터를 열원에 장착시키는 것을 용이하게 하기 위해서 상기 와셔의 상기 중심 개구를 따라서 배치된 칼라 부재를 더 포함하고 있고;
    상기 칼라 부재가 상부 칼라로부터 하부 칼라까지 축방향으로 뻗어 있고 상부 칼라와 하부 칼라의 사이에 상기 와셔를 유지하고 있고;
    상기 상부 칼라가 상기 중심 개구를 따라서 축방향으로 뻗어 있는 내측 목 부분을 포함하고 있고, 상기 상부 칼라가 상기 와셔의 상부 표면을 따라서 상기 내측 목 부분으로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗어 있고; 그리고
    상기 하부 칼라가 상기 중심 개구를 따라서 세로로 뻗어 있는 외측 목 부분을 포함하고 있고, 상기 하부 칼라가 상기 와셔의 하부 표면을 따라서 상기 외측 목 부분으로부터 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 열차폐막과 열원 사이에서 열과 진동을 감쇠시키는 아이솔레이터.
  17. 파스너에 의해 열원에 부착하는 열차폐막 조립체로서,
    내주부에 의해 제공된 관통 개구를 포함하는 열차폐막; 그리고
    상기 열차폐막과 열원 사이에서 열과 진동을 감쇠시키기 위해 상기 열차폐막의 상기 관통 개구에 수용된 아이솔레이터;
    를 포함하고 있고,
    상기 아이솔레이터가
    중심 개구를 둘러싸고 있는 하우징을 포함하고 있고, 상기 중심 개구가 상기 열차폐막의 상기 관통 개구와 축방향으로 정렬되어 있고;
    상기 하우징이 제1 단부 부분으로부터 제2 단부 부분까지 축방향으로 뻗어 있으며 제1 단부 부분과 제2 단부 부분의 사이에 중간 부분을 포함하고 있고;
    상기 하우징의 상기 제1 단부 부분이 상기 제1 단부 부분과 상기 중간 부분의 사이에 제1 환형 포켓을 형성하기 위해 반경방향으로 안쪽으로 뻗어 있고, 상기 제1 환형 포켓이 상기 중심 개구를 향하고 있고;
    상기 하우징의 상기 제2 단부 부분이 상기 제2 단부 부분과 상기 중간 부분의 사이에 제2 환형 포켓을 형성하기 위해 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗어 있고, 상기 제2 환형 포켓이 상기 중심 개구로부터 멀어지게 향하고 있으며 상기 열차폐막의 상기 내주부를 수용하고;
    열차폐막을 열원에 연결시키는 파스너를 수용하기 위해 상기 하우징의 상기 제1 환형 포켓에 수용된 외주부로부터 상기 중심 개구까지 반경방향으로 뻗어 있는 와셔를 포함하고 있고; 그리고
    진동 감쇠성을 향상시키고 열원으로부터 열차폐막으로의 열전달을 최소화하기 위해 상기 와셔가 상기 외주부와 상기 중심 개구의 사이에 복수의 관통 개구를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 열차폐막 조립체.
  18. 제17항에 있어서, 상기 와셔가 상기 중심 개구를 둘러싸는 금속 물질로 형성된 중심 링과 상기 중심 링의 반경방향으로 바깥쪽에 배치되어 있으며 상기 금속 물질로 된 다른 링에 의해 인접한 열로부터 이격되어 있는 복수의 열의 상기 관통 개구를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 열차폐막 조립체.
  19. 제17항에 있어서, 상기 아이솔레이터를 열원에 장착시키는 것을 용이하게 하기 위해서 상기 와셔의 상기 중심 개구를 따라서 배치된 칼라 부재를 더 포함하고 있고, 상기 칼라 부재가 상부 칼라로부터 하부 칼라까지 축방향으로 뻗어 있고 상부 칼라와 하부 칼라의 사이에 상기 와셔를 유지하는 것을 특징으로 하는 열차폐막 조립체.
  20. 열차폐막과 열원 사이에서 열과 진동을 감쇠시키는 아이솔레이터의 제작 방법으로서,
    외주부로부터 중심 개구까지 반경방향으로 뻗어 있는 와셔를 제공하는 단계를 포함하고, 상기 와셔는 진동 감쇠성을 향상시키고 열원으로부터 열차폐막으로의 열전달을 최소화하기 위해 상기 외주부와 상기 중심 개구의 사이에 복수의 관통 개구를 포함하고 있고;
    중심 개구를 둘러싸는 하우징을 제공하는 단계를 포함하고, 상기 하우징은 제1 단부 부분으로부터 제2 단부 부분까지 뻗어 있으며 제1 단부 부분과 제2 단부 부분의 사이에 중간 부분을 포함하고 있고;
    상기 제1 단부 부분이 반경방향으로 안쪽으로 뻗어 있도록 상기 하우징을 만곡시키는 단계를 포함하고;
    상기 하우징의 상기 제1 단부 부분과 상기 중간 부분의 사이에 상기 와셔의 외주부를 배치시키는 단계를 포함하고; 그리고
    상기 제2 단부 부분이 상기 제2 단부 부분과 상기 중간 부분의 사이에 환형 포켓을 형성하기 위해 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗어 있도록 상기 하우징을 만곡시키는 단계를 포함하고, 상기 환형 포켓은 열차폐막을 수용하기 위해 상기 중심 개구로부터 멀어지게 향하고 있는 것을 특징으로 하는 열차폐막과 열원 사이에서 열과 진동을 감쇠시키는 아이솔레이터의 제작 방법.
  21. 열차폐막 조립체의 제작 방법으로서,
    열차폐막 조립체를 열원에 연결시키는 파스너를 수용하기 위해 외주부로부터 중심 개구까지 반경방향으로 뻗어 있는 와셔를 제공하는 단계를 포함하고, 상기 와셔는 진동 감쇠성을 향상시키고 열원으로부터 열차폐막으로의 열전달을 최소화하기 위해 상기 외주부와 상기 중심 개구의 사이에 복수의 관통 개구를 포함하고 있고;
    중심 개구를 둘러싸는 하우징을 제공하는 단계를 포함하고, 상기 하우징은 제1 단부 부분으로부터 제2 단부 부분까지 뻗어 있으며 제1 단부 부분과 제2 단부 부분의 사이에 중간 부분을 포함하고 있고;
    상기 제1 단부 부분이 반경방향으로 안쪽으로 뻗어 있도록 상기 하우징을 만곡시키는 단계;
    상기 하우징의 상기 제1 단부 부분과 상기 중간 부분의 사이에 상기 와셔의 외주부를 배치시키는 단계;
    상기 제2 단부 부분이 상기 제2 단부 부분과 상기 중간 부분의 사이에 환형 포켓을 형성하기 위해 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗어 있도록 상기 하우징을 만곡시키는 단계;
    상기 제2 단부 부분이 반경방향으로 바깥쪽으로 뻗어 있도록 상기 하우징을 만곡시키는 단계; 그리고
    상기 하우징의 상기 제2 단부 부분과 상기 중간 부분의 사이에 열차폐막의 내주부를 배치시키는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 열차폐막 조립체의 제작 방법.
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