(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車体および排気システムの支持構造に組み合わされるアイソレータアッセンブリであって、
上記排気システムと上記支持構造との間に配置される弾性アッセンブリと、
上記支持構造に備えられたソケットとを備え、
上記ソケットは、湾曲した第１フランジと湾曲した第２フランジとを備え、
上記弾性アッセンブリは上記第１フランジと第２フランジとの間に配置されており、
上記第１フランジは、第１移行部、第１保持リブ、および第１閉止リブを備え、
上記弾性アッセンブリは上記第１保持リブに直接組み合わされることを特徴とするアイソレータアッセンブリ。
【請求項２】
上記第１移行部は、上記第１保持リブに接続された漏斗部を備えていることを特徴とする請求項１に記載のアイソレータアッセンブリ。
【請求項３】
上記弾性アッセンブリの端面が上記第１閉止リブに直接組み合わされることを特徴とする請求項１に記載のアイソレータアッセンブリ。
【請求項４】
上記支持構造は、補強リブを備えており、
上記弾性アッセンブリは上記補強リブ内に配置されるタブを備えていることを特徴とする請求項１に記載のアイソレータアッセンブリ。
【請求項５】
上記第２フランジは、第２移行部、第２保持リブ、および第２閉止リブを備えており、
上記弾性アッセンブリは上記第１保持リブおよび上記第２保持リブに直接組み合わされることを特徴とする請求項１に記載のアイソレータアッセンブリ。
【請求項６】
上記弾性アッセンブリは弾性体を備えており、
上記弾性体は上記第１保持リブおよび上記第２保持リブに直接組み合わされることを特徴とする請求項５に記載のアイソレータアッセンブリ。
【請求項７】
上記弾性体は、当該弾性体が上記第１保持リブと上記第２保持リブとの間に配置されたときに所定量だけ圧縮されることを特徴とする請求項６に記載のアイソレータアッセンブリ。
【請求項８】
上記第１移行部および上記第２移行部は上記第１保持リブおよび上記第２保持リブに接続された漏斗部を備えていることを特徴とする請求項５に記載のアイソレータアッセンブリ。
【請求項９】
上記弾性アッセンブリは弾性体を備えており、上記弾性体は上記第１保持リブおよび上記第２保持リブに直接組み合わされることを特徴とする請求項８に記載のアイソレータアッセンブリ。
【請求項１０】
上記弾性体は、上記第１保持リブと上記第２保持リブとの間に配置されたときに所定量だけ圧縮されることを特徴とする請求項９に記載のアイソレータアッセンブリ。
【請求項１１】
上記弾性アッセンブリの端面は上記第１閉止リブおよび上記第２閉止リブに直接組み合わされることを特徴とする請求項５に記載のアイソレータアッセンブリ。
【請求項１２】
上記弾性アッセンブリは弾性体を備えており、上記弾性体は上記第１保持リブおよび上記第２保持リブに直接組み合わされることを特徴とする請求項１１に記載のアイソレータアッセンブリ。
【請求項１３】
上記弾性体は上記第１保持リブと上記第２保持リブとの間に配置されたときに所定量だけ圧縮されることを特徴とする請求項１２に記載のアイソレータアッセンブリ。
【請求項１４】
車両の車体および排気システムの支持構造に組み合わされるアイソレータアッセンブリであって、
上記排気システムと上記支持構造との間に配置される弾性アッセンブリと、
上記支持構造に備えられたソケットとを備え、
上記ソケットは、湾曲した第１フランジと湾曲した第２フランジとを備え、
上記弾性アッセンブリは上記第１フランジと第２フランジとの間に配置されており、
上記支持構造は補強リブを備えており、上記弾性アッセンブリは上記補強リブ内に配置されたタブを備えていることを特徴とするアイソレータアッセンブリ。
【請求項１５】
上記弾性アッセンブリに設けられた穴部内に配置されるハンガーピンを備え、
上記ハンガーピンは上記排気システムに取り付けられていることを特徴とする請求項１または１４に記載のアイソレータアッセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
〔技術分野〕
本発明は、車両の排気システムの取付方法に関するものである。より具体的には、ブラケット、ボルト、フレームに溶接されたナット、フレームに留められたナットなどを用いることなく車両のフレームあるいは底部に直接取り付けられる排気アイソレータに関するものである。
〔背景技術〕
この欄の記載内容は、本発明の背景技術に関する情報を提供するものであり、先行技術を構成するものではない。
【０００２】
自動車やトラックなどの車両は、典型的には、当該車両の車輪に駆動力を供給するために、少なくとも変速機および差動装置に接続された内燃機関を備えている。内燃機関の排気システムは、典型的には、排気管、触媒コンバータ、マフラ、および放出管を有しており、燃焼工程の静粛化、排気ガスの清浄化、および内燃機関からの燃焼生成物の除去のために内燃機関に取り付けられている。上記排気システムは、当該排気システムとフレーム、底部、あるいは他の車両の支持構造との間に配置された排気システム取付部材あるいはアイソレータによって支持されている。内燃機関の動作および／または振動が車体に伝導してしまうことを防止するために、排気システム取付部材あるいはアイソレータには、車体を排気システムから隔離するための、柔軟性を有する取付部材あるいは弾性懸架部材（サスペンション）が組み込まれている。
【０００３】
典型的な従来技術の排気システム取付部材あるいはアイソレータは、車両のフレームあるいはその他の車体の支持構造に取り付けられた上部ハンガーを有している。上記上部ハンガーは、弾性アイソレータから延びる下部ハンガーを受けて当該弾性アイソレータを適切な位置に位置決めするように、支持構造から排気システムの部材の１つに延びている。上記弾性アイソレータは、上部ハンガーと下部ハンガーとの間の特定の位置に固定されている。典型的には、上部ハンガーは、上部取付部材をフレームあるいは他の支持構造に固定し、弾性アイソレータを上部取付部材に固定するための、打ち抜き型のブラケット、ボルト、フレームに溶接されたナット、フレームに留められたナット、および／または棒状部材などの組立部材を備えている。上記の組立部材は、車両の構築および組立に必要な作業量およびコストを増加させている。
〔発明の概要〕
本明細書では、車体のフレームあるいは車両の他の支持構造に直接取り付けられるエンジン取付部材あるいはアイソレータを開示する。排気システム取付部材あるいはアイソレータを直接取り付けることにより、上部ハンガーおよび全ての関連するハードウェアを省略することができる。排気システム取付部材あるいはアイソレータは、支持構造に形成されたソケット内に直接嵌め込まれる。排気システム取付部材あるいはアイソレータの弾性部分は、支持棒あるいは排気システムの部材に取り付けられた下部ハンガーが挿入される穴部を有している。上記支持棒あるいは下部ハンガーは、排気システムの上記部材における所望の位置に形成することができる。上記ソケットは支持構造に形成されており、排気システム取付部材あるいはアイソレータはソケット内に挿入されて保持される。
【０００４】
本発明を適用可能な領域は本明細書の記載から明らかになるであろう。明細書の記載および特定の実施例は、単なる例示にすぎず、本発明の範囲を制限するものではない。
〔図面の簡単な説明〕
本明細書に添付する各図面は、全ての実施例ではなく特定の実施例を示すものであり、本発明の範囲を制限するものではない。
【０００５】
図１は、本発明に従って排気アイソレータを有する車両の支持構造に取り付けられた排気システムの透視図である。
【０００６】
図２は、図１に示した排気アイソレータの１つの拡大透視図である。
【０００７】
図３は、図１および図２に示した排気アイソレータの透視図である。
【０００８】
図４は、図１および図２に示した排気アイソレータの端部の断面透視図である。
【０００９】
図５は、図１および図２に示した支持構造の透視図である。
【００１０】
図６は、図１および図２に示したアイソレータの透視図である。
【００１１】
図７は、図６に示したアイソレータの断面図である。
【００１２】
上記各図面において共通の符号は、共通の部材を示している。
〔詳細な説明〕
本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
以下の説明は、単に典型的な特徴を示したものであり、本発明の開示内容、用途、利用方法を制限するものではない。図１は、本発明の開示に従った排気システム取付機構１０を示している。排気システム取付機構１０は、排気システム１２を車両の支持構造１４に取り付ける。車両は、内燃機関（図示せず）、車輪およびサスペンションシステムを含む非弾性部材（図示せず）、および支持構造１４によって支持される車体を含む弾性部材（図示せず）を備えている。排気システム１２は車両の内燃機関に接続されており、内燃機関の燃焼生成物を車両の後部に送る。内燃機関は変速機および差動装置を介して車輪に動力を供給する。
【００１４】
排気システム１２は、中間パイプ２２、マフラ２４、排気管２６、および複数の排気アイソレータアッセンブリ３０を備えている。中間パイプ２２は、通常、触媒コンバータ（図示せず）に接続されており、触媒コンバータは排気管（図示せず）に接続されており、排気管は車両の内燃機関の構成部材の１つである排気マニホールド（図示せず）に接続されている。上記触媒コンバータは、単一の排気マニホールドに接続された単一の排気管に取り付けられていてもよく、複数の排気マニホールドに接続された分岐排気管に取り付けられていてもよい。また、中間パイプ２２をマフラ２４の手前で枝分かれさせて複数の触媒コンバータに接続してもよい。あるいは、上記車両は、複数の排気管、複数の触媒コンバータ、複数の中間パイプ、および複数のマフラに接続された複数の排気マニホールドを備えていてもよい。なお、本発明は、上述した排気システムだけでなく、この技術分野で知られている他の排気システムにも適用できる。
【００１５】
排気システム１２は、車両の内燃機関から当該車両の後部領域に排気ガスを送るために用いられる。排気システム１２は、車両の内燃機関から当該車両の後部領域に排気ガスを送るために用いられる。排気ガスが内燃機関から排気システム１２を介して車両の後部まで移動する間に、触媒清浄器が排気ガスを清浄し、マフラ２４が車両の内燃機関の燃焼工程で生じる騒音を低減する。排気アイソレータアッセンブリ３０は、車両の底部で排気システム１２を支持するように備えられており、内燃機関の動作および他の振動が車体に伝達されるのを防止するように機能する。排気アイソレータアッセンブリ３０は、排気システム１２の組み立て期間中および車両の動作期間中に、排気システム１２を適切な位置に位置決めして整列させる。
【００１６】
図３〜図７に示すように、排気アイソレータアッセンブリ３０は、弾性アッセンブリ４０とハンガーピン４２とを備えている。弾性アッセンブリ４０は、弾性体４８内に形成された第１挿入部４４を備えている。
【００１７】
弾性アッセンブリ４０は、弾性体４８がハンガーピン４２を収容するように設計された穴部５０を有する単一穴剪断ハブ設計である。ハンガーピン４２は排気システム１２の部材の１つに固定されており、弾性アッセンブリ４０は車両のフレームあるいは支持構造１４に取り付けられている。このように、排気システム１２は、弾性アッセンブリ４０を介して車両に固定される。また、弾性アッセンブリ４０は、弾性アッセンブリ４０の外表面から延びる一対の取付耳部５２を備えている。
【００１８】
弾性体４８は、外側環状空隙部５６と内側環状空隙部５８とを備えている。空隙部５６および５８は、穴部５０に対して非対称に描かれているが、これに限らず、対称である構成も本発明の範疇に含まれる。空隙５６および５８の設計により（特にこれら各空隙の壁の厚さの設計により）、空隙５６および５８が閉じられるまでの弾性アッセンブリ４０の移動量が決まる。空隙５６および５８が閉じられるまで、ラジアル荷重によって荷重方向にかかわらず弾性体４８に純粋な剪断応力が作用する。
【００１９】
弾性アッセンブリ４０の荷重方向は、穴部５０まわりのどのラジアル方向であってもよい。空隙５６および５８の環状部分を変更することにより、特定の方向についての調整率および偏差を他の方向と独立して設定することができる。図７に示すように、空隙５６は空隙５８と重畳している。空隙５６と５８との重畳範囲が大きくなるほど、弾性アッセンブリ４０の応力および剛性は低くなる。荷重が最大値に達すると空隙５８および６０が最も狭くなり、ハンガーピン４２および挿入部４４から弾性体４８へ圧縮荷重が作用し始める。図７に示すように、挿入部４４は、弾性体４８の外周領域に備えられている。空隙５６および５８が最も狭くなって弾性体４８の圧縮が生じると、従来技術のようにスポークや脚部の圧縮断面に応力が作用するのではなく、圧縮応力は分散される。これにより、応力を低減するとともに、応力荷重をより好適な形態に変化させることができる。
【００２０】
ハンガーピン４２は、排気システム１２を取り付けている期間中は、穴部５０に挿入される。ハンガーピン４２は、一端側が穴部５０と軸方向に係合し、他端側が排気システム１２の構成要素に結合して固定された、コンパウンド曲げ部を含む棒状に形成されている。例示したように、各排気アイソレータアッセンブリ３０についてそれぞれ異なるハンガーピン４２が用いられるが、これに限らず、特定の適用例に用いられる一般的な様々なハンガーピン４２を用いた構成も本発明の範疇に含まれる。各ハンガーピン４２の挿入側端部には、当該ハンガーピン４２が穴部５０から抜けにくくするための環状突起部６０が設けられている。
【００２１】
弾性アッセンブリ４０は、支持構造１４に備えられたソケット６６に取り付けられるように設計されている。図３〜図５に示すように、ソケット６６は、一対の湾曲フランジ６８と補強リブ７０とを備えている。弾性アッセンブリ４０は、補強リブ７０内に伸びるタブ７２を備えている。
【００２２】
湾曲フランジ６８は、移行部７４、保持リブ７６、および閉止リブ７８を備えている。移行部７４は、湾曲フランジ６８同士の間のソケット６６に弾性アッセンブリ４０を導く漏斗状の部材である。保持リブ７６は、弾性アッセンブリ４０の長手方向に延伸しており、弾性体４８が２つの保持リブ７６同士の間に圧縮されるように設計されている。弾性体４８の圧縮は、弾性アッセンブリ４０をソケット６６に組み込んだ後に弾性アッセンブリ４０を保持するための手段として機能する。閉止リブ７８は、保持リブ７６よりもさらに内側に伸びている。閉止リブ７８は、弾性アッセンブリ４０がソケット６６に挿入され、弾性アッセンブリ４０が湾曲フランジ６８間の適切な位置に配置された時に、弾性アッセンブリ４０の端面を動かないように停止させる手段として機能する。
【００２３】
弾性アッセンブリ４０のソケット６６への組み付けは、移行部７４で始まって閉止リブ７８で終わる。弾性アッセンブリ４０は、各取付耳部５２がそれぞれ移行部７４に噛み合わされ、タブ７２が補強リブ７０に噛み合わされるように移行部７４に挿入される。弾性アッセンブリ４０は、移行部７４を通過して閉止リブ７８へと押し込まれる。弾性アッセンブリ４０が閉止リブ７８に噛み合わされると、弾性アッセンブリ４０はその挿入完了位置に保持される。上記の挿入完了位置では、取付耳部５２は２つの保持リブ７６同士の間に配置される。また、弾性体４８は移行部７４から閉止リブ７８まで押し込まれる際に所定量だけ圧縮され、弾性アッセンブリ４０をソケット６６内に保持するための手段として機能する。移行部７４は、弾性アッセンブリ４０のソケット６６への挿入を容易にするための漏斗として機能するとともに、弾性体４８を圧縮する手段としても機能する。
【００２４】
図４に示すように、挿入物４４は合成樹脂または鉄からなり、弾性アッセンブリ４０に強度を付与するために、弾性体４８の外側領域または周辺部の周囲、取付耳部５２の外側領域または周辺部の周囲、およびタブ７２内に備えられている。各取付耳部５２は、組立装置の位置合わせおよび組立圧縮器具の接続性を向上させることにより弾性アッセンブリ４０をソケット６６に組み付けやすくするための穴部８０を備えている。
【００２５】
上述した実施形態は、例示および説明のためのものであり、本発明の全てを網羅することを意図したものでも、本発明を制限することを意図したものでもない。具体的な実施例における個々の要素や特徴は、本発明の実施形態を制限するものではなく、図示や説明がなくても、適宜変更可能である。そのような変更は、本発明から逸脱するものではなく、本発明の範疇に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に従って排気アイソレータを有する車両の支持構造に取り付けられた排気システムの透視図である。
【図２】図１に示した排気アイソレータの１つの拡大透視図である。
【図３】図１および図２に示した排気アイソレータの透視図である。
【図４】図１および図２に示した排気アイソレータの端部の断面透視図である。
【図５】図１および図２に示した支持構造の透視図である。
【図６】図１および図２に示したアイソレータの透視図である。
【図７】図６に示したアイソレータの断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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