[发明专利]外部剪力中心隔振器

说明书

技术领域

本发明涉及一种隔振器，譬如汽车排气系统隔振器。更具体地说，本发明涉及一种可以提供柔性中心挠度的隔振器，它能够长时间耐受高负载且在压缩过程中可避免剪力中心元件产生压缩。

背景技术

   本节声明仅仅提供与本发明相关的背景信息，这些信息并不一定构成先前技术。

通常，包括轿车和卡车在内的机动车辆都配有一部内燃机，它至少与一套传动机构和减速结构联接，为车轮提供驱动力。一套典型的发动机排气系统包括排气管、催化式排气净化器和消音器；该系统与发动机相连，可消除燃烧过程产生的噪音、清除废气、并将燃烧产物从预定位置（一般位于车辆尾部）排出。排气系统由排气托架支撑，托架位于排气系统与车架（或车体的其它支撑结构）之间。为避免发动机产生的震动向车体传递，排气托架带有柔性元件或弹性悬构件，以隔离车体与排气系统。为实现二者的有效隔离，隔振器最好带有一个柔性中心挠度。

在先前技术中，排气托架或隔振器包括由一个由硬橡胶部件或冰球制成的橡胶隔振器，它至少有四分之三英寸厚，并至少含有一对开孔。各开孔均可插入一个细长的金属螺柱。金属螺柱带有一个细长的锥形头，可被压入并穿过隔振器的开孔，但是很难从隔振器中抽出。螺柱的另一端焊接（或采取其它连接方式）于车辆或排气系统某一部件上的一个支撑点。

其它类型的隔振器包括辐条型弹性体模制品，其中辐条耐受张力和压缩力；还包括剪脚型弹性体模制品，其中一个支脚承受主要加载方向上产生的剪力。用作排气隔振器的多数弹性体因撕裂强度较低，都具有较差的抗拉疲劳性能。装载弹性体的首选方法是压缩或剪切。

在先前技术中，冰球设计最为简单。如上所述，两个销子分别从弹性体两端插入，连接两端的弹性体绳索因负载而产生纯拉力。尽管这种设计的成本最低，但对材料的破坏程度也最大。为避免出现故障，弹性体冰球的内部或外部周围一般设计有柔性和/或刚性箍带。该设计的优势在于它能够围绕一个吊架孔旋转，使吊架获得较大的位置公差。

在先前技术中，辐条型隔振器对弹性体材料施加压缩力和拉力。由于存在拉伸载荷，出现过载时就容易折断。压力强度与载荷除以最小辐条横断面积所得数值成正比。辐条型设计的一个附加要求是：配合件或吊架销必须在挠曲区域内对中，同时通过排气系统的重量产生静态预加负荷。否则，隔振器上的开孔将被降至最低点或在过载时被定位。这导致柔性中心挠度无法得到应用，从而有悖于隔振器的设计初衷。

在先前技术中，剪脚型隔振器有一个垂直的主要加载方向以及一个水平的次要加载方向。当剪脚型隔振器在主要加载方向上受力时，首选加载方法为剪切型加载。另外，可根据需要来设计该剪切型加载的柔软程度。但是，次要加载方向导致压缩应力，对部件的耐用性十分不利。另外，次要加载方向的硬度比率是主要加载方向的2到3倍，这也是一个不利条件。

随着弹性体隔振器的不断发展，新型弹性体隔振器将包括一个柔性挠曲中心，可避免弹性衬套受到不利的拉伸负荷，并且在过载时能够避免剪力中心产生压缩。这一点已通过先前技术中的剪力中心设计实现，但开孔末端的应力集中仍是一个遗留问题。

发明内容

   本发明提供了一种带弹性衬套的隔振技术，它使用径向载荷来避免衬套出现拉应力载荷。无论加载方向如何，径向载荷导致弹性衬套出现剪切应力。通过更改弹性衬套的空隙来调节特定方向上的比率和挠度，不会对其它方向造成影响。弹性衬套包括一个剪力中心，当隔振器过载时，它不会压缩。这种设计还使得弹性衬套的设计更加紧凑。

随着下文的详细描述，本发明将显现出更多的应用领域。应当指出的是，详细描述和具体例子仅仅指示本发明的优选实施例，仅作例证之用，并不限制发明的范围。

附图说明

借助于详细描述和附图，本发明将得到更加充分的理解，其中：

图1是一个弹性体隔振器30的透视图。根据本发明，该隔振器安装在一个支架上；

图2是图1所示弹性体隔振器的一个剖视图；

图3是一个带部分横截面的透视图，指示图1所示弹性体隔振器的金属或塑料插件；

图4是一个带部分横截面的弹性体隔振器透视图，它依照本发明的另一个实施例； 

图5是一个排气系统的透视图。依照本发明，该系统含有独特的排气隔振器。

具体实施方式

下列优选实施例描述仅作举例之用，绝对无意限制本发明的应用或用途。