(57)【要約】【課題】車体側に取り付けられる上側取付板１２と、その下面に固着されたゴム状弾性体１４とを備える排気管用支持装置において、振動吸収特性と耐久性を向上する。【解決手段】ゴム状弾性体１４を、排気管側の支持材が挿入される貫通孔３４を有する下側取付部２２と、上側取付板１２と下側取付部２２との間に配された中央部２４と、中央部２４の左右両端から上下に二股状に分岐して延びる上下の側壁部２６，２８とで構成し、上下の側壁部２６，２８を外側にアーチ状に張り出した形状とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体側に取り付けられる上側取付板と、該上側取付板の下面に固着されたゴム状弾性体とを備えてなる排気管用支持装置であって、
前記ゴム状弾性体は、排気管側の支持材が挿入される貫通孔を有する下側取付部と、前記上側取付板と前記下側取付部との間に配された中央部と、該中央部の左右両端から上下に二股状に分岐して延びる上下の側壁部とを備え、
該上下の側壁部を外側にアーチ状に張り出した形状とした
ことを特徴とする排気管用支持装置。
【請求項２】
前記中央部が前記上側取付板に平行な水平壁部として形成されたことを特徴とする請求項１記載の排気管用支持装置。
【請求項３】
前記中央部の下側に前記下側取付部の上面と左右の前記側壁部とで囲まれた厚み方向に貫通する空洞部を備え、該空洞部は前記下側取付部の上面に設けられた左右の凹部によって左右両端部が下方に突出した形状に形成されたことを特徴とする請求項１記載の排気管用支持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の排気管を車体に防振的に支持するための排気管用支持装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車には車体の下方において前後方向に延びる排気管が配設されており、この排気管はマフラーハンガーとも称される排気管用支持装置によって車体に対して防振的に支持されている。従来、このような排気管用支持装置としては、ゴム状弾性体により一体形成したもので、車体側の支持材が挿入される貫通孔を有する第１保持部と、排気管側の支持材が挿入される貫通孔を有する第２保持部とを、主として両者の貫通孔を平行にしてかつ上下に間隔をおいて相対向するように左右の湾曲した両側壁部により連結し、全体として略環状に構成したものが使用されている（例えば、特開２０００−５５１２７号公報）。
【０００３】
しかしながら、搭載する車両やその組付け位置などの条件によっては、車体に対して上記のような支持材を挿入して取り付ける構造ではなく、支持装置が剛体の取付板を備えて、これをボルトナットを用いて車体に取り付けるという構造が求められることがある。
【０００４】
図８は、このようなボルトナットを用いて取り付けるタイプの排気管用支持装置１００の一例を示したものである。この支持装置１００は、車体１１０に取り付けられる上側取付板１０１と、排気管１１１にブラケット１１２を介して取り付けられる下側取付板１０２と、上側取付板１０１と下側取付板１０２との間に介設されて両者を結合するゴム状弾性体１０３とからなる。上側取付板１０１にはボルト１０４が上方に突設され、このボルト１０４とナット１０５を用いて上側取付板１０１が車体１１０に締め付け固定される。また、下側取付板１０２には下方に突出するボルト１０６が設けられ、このボルト１０６とナット１０７を用いて下側取付板１０２がブラケット１１２に締め付け固定される。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−５５１２７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記した図８の支持装置１００では、ゴム状弾性体１０３が単なるブロック状の塊であるため、排気管用支持装置として振動を効果的に吸収できない。すなわち、排気管用支持装置は、排気管からの荷重によりある程度下方に引っ張られた状態で組付けられ、この引っ張られた状態で振動を吸収することが要求されるが、上記のようなブロック状のゴム状弾性体１０３は伸びにくいため、組付け時の引っ張られた状態から更に伸縮することが難しく、そのため振動を吸収しにくいという問題がある。
【０００７】
この問題を解決するために、上記ブロック状のゴム状弾性体１０３に、図８において２点鎖線で示すように厚み方向に貫通する空洞１０８を設けることが考えられる。このように空洞１０８を設けることによりゴム状弾性体１０３をある程度伸びやすくすることはできるが、この場合でもゴム状弾性体１０３には上下方向（Ｚ軸方向）に伸びるための伸び代が確保されていないことから、必ずしも十分な振動吸収特性が得られず、また、耐久性にも問題がある。更に、この場合、左右方向（Ｘ軸方向）に変形しやすいという問題もある。
【０００８】
そこで、本発明者は、本願出願時に未公開である日本国特願２００２−３４１２５０において、図５に示す排気管用支持装置２００を提案している。この支持装置２００は、車体側に取り付けられる上側取付板２０２と、排気管側に取り付けられる下側取付板２０４と、これら上側取付板２０２と下側取付板２０４とを結合するゴム状弾性体２０６とを備えてなる。ゴム状弾性体２０６は、上側取付板２０２と下側取付板２０４との中間位置に配された中央部２０８と、該中央部２０８の左右両端から上下に二股状に分岐して延びて上側取付板２０２と下側取付板２０４にそれぞれ結合された上下の側壁部２１０，２１２；２１０，２１２とからなり、上下の側壁部２１０，２１２が外側にアーチ状に張り出した形状とされている。そして、この構成により、振動吸収特性と耐久性を改善することができる。
【０００９】
本発明は、本発明者によって先に提案された上記排気管用支持装置の更なる改良を目的としてなされたものであり、車体側に取り付けられる上側取付板を備える排気管用支持装置において、振動吸収特性と耐久性に優れるものを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る排気管用支持装置は、車体側に取り付けられる上側取付板と、該上側取付板の下面に固着されたゴム状弾性体とを備えてなる排気管用支持装置であって、前記ゴム状弾性体は、排気管側の支持材が挿入される貫通孔を有する下側取付部と、前記上側取付板と前記下側取付部との間に配された中央部と、該中央部の左右両端から上下に二股状に分岐して延びる上下の側壁部とを備え、該上下の側壁部を外側にアーチ状に張り出した形状としたものである。
【００１１】
かかる本発明の支持装置であると、上下の側壁部を外側にアーチ状に張り出した形状としたことによって、該側壁部により下方への引っ張りに対する伸び代が確保されている。すなわち、側壁部のアーチ状の湾曲によって、車両への組付け時の引っ張りによる初期変形のための自由長が確保される。そのため、車両への組付け後、ある程度引っ張られた状態からでも伸縮しやすく、振動吸収特性に優れる。また、このように側壁部がそのアーチ状の張り出し形状により伸びやすいため、応力が軽減されて耐久性にも優れる。更に、上記ゴム状弾性体は左右の側壁部が中央部で連結された形状となっているため、左右方向の剛性が高められており、左右方向への変形が抑制されている。
【００１２】
そして、特に本発明の支持装置であると、ゴム状弾性体を上記形状とした上で、車体側に対しては上側取付板を用いた取付構造とする一方、排気管側に対しては貫通孔を有する下側取付部を設けて支持材を挿入して取り付ける構造としたことから、部品の減少によるコスト削減が図れるだけでなく、後記のように左右方向での加振において４００Ｈｚ付近の絶対ばね定数の大幅な低下がみられ、こもり音の大幅な低下につながる。
【００１３】
本発明の排気管用支持装置においては、前記中央部が上側取付板に平行な水平壁部として形成されていることが好ましい。このように中央部を左右方向にある程度の広がりを持つ水平壁部として形成することにより、下側取付部が中央部を中心として回転する方向への変位を抑えることができる。
【００１４】
本発明の排気管用支持装置においては、前記中央部の下側に前記下側取付部の上面と左右の前記側壁部とで囲まれた厚み方向に貫通する空洞部を備え、該空洞部の左右両端部が、前記下側取付部の上面に設けられた左右の凹部によって、下方に突出した形状に形成されてもよい。このように中央部の下側の空洞部においてその左右両端部を下方に突出した形状とすることにより、ゴム状弾性体の下側部分を更に伸びやすくすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の１実施例に係る排気管用支持装置１０について、図１〜４に基づいて説明する。
【００１６】
本実施例の排気管用支持装置１０は、車体１に取り付けられる金属製の上側取付板１２と、その下面に固着されたゴム状弾性体１４とからなる。
【００１７】
上側取付板１２は、水平に配された矩形状の平板であり、その中央部には貫通孔１６が設けられている。この貫通孔１６に下方からボルト１８が貫通されて、ボルト１８が上方に突出した状態で上側取付板１２に固定されている。
【００１８】
ゴム状弾性体１４は、上側取付板１２の下面を略全体にわたって覆う上壁部２０と、排気管２側に取り付けられる下側取付部２２と、上壁部２０と下側取付部２２との上下方向における略中間位置に配された中央部２４と、中央部２４の左右両端のそれぞれから斜め上下にＹ字状に分岐して延びて上壁部２０と下側取付部２２にそれぞれ結合された左右一対の上下の側壁部２６，２８；２６，２８とからなり、全体として断面略８の字状をなしている。これにより、ゴム状弾性体１４には、厚み方向（前後方向、Ｙ軸方向）に貫通する上下２つの空洞部３０，３２が設けられている。ゴム状弾性体１４は、左右方向（Ｘ軸方向）における中央を通る鉛直面に対して左右対称に形成されている。
【００１９】
ゴム状弾性体１４は、ゴム材料を加硫成形することで形成されており、上壁部２０の上面で上側取付板１２の下面に加硫接着されている。その際、上壁部２０でボルト１８の頭部１８Ａを埋設するように形成されている。
【００２０】
下側取付部２２は、Ｙ軸に垂直な断面形状が下方に頂部を持つ略逆三角形状をなしており、その中心部に厚み方向に貫通する断面円形の貫通孔３４が設けられている。下側取付部２２は、この貫通孔３４に対して、排気管２に設けられた水平方向に延びる棒状の支持材３が挿入されることで、排気管２を保持する。
【００２１】
上記空洞部３２に面する下側取付部２２の上面２２Ａには、その左右両端部に下方に陥没する凹部３６，３６が設けられている。これにより、下側取付部の上面２２Ａと左右の下側の側壁部２８，２８とで囲まれた、中央部２４の下側の空洞部３２は、その左右両端部３２Ａ，３２Ａが下方に突出した形状に形成されている。
【００２２】
中央部２４は、上側取付板１２及び下側取付部の上面２２Ａに平行な水平壁部として形成されており、従って、左右方向にある程度の広がりを持つ肉厚板状をなしている。そのため、中央部２４とその端部から外方かつ斜め上下に二股状に分岐する上下の側壁部２６，２８とによりＹ字状の分岐部が形成されている。
【００２３】
上下の側壁部２６，２８は、それぞれ外側にアーチ状に張り出した形状に形成されている。詳細には、上側の側壁部２６は、中央部２４の端部から上方に向かって外側に広がりながら湾曲し、上壁部２０の端部に接続されている。また、下側の側壁部２８は、中央部２４の端部から下方に向かって外側に広がりながら湾曲し、下側取付部２２の端部に接続されている。上下の側壁部２６，２８はともに、平面部分のない曲面状にて形成されている。
【００２４】
上記のように側壁部２６，２８をＹ字状に分岐させたことにより、ゴム状弾性体１４は、その上下方向の略中央で左右両側部が内側に括れた形状となっている。そして、この括れ部３８は、耐久性を高めるために断面円弧状に形成されている。このように括れ部３８を断面円弧状に形成した上で、上下の側壁部２６，２８を略一定の厚みとするために、図２に示すように、上下の側壁部２６，２８は、中央部２４への付け根部において、空洞部３０，３２側にわずかに膨出した形状４０とされている。
【００２５】
以上よりなる支持装置１０は、図１に示すように、上側取付板１２がボルト１８とナット４を用いて車体１の下面に締め付け固定され、また、排気管２から延びる支持材３を下側取付部２２の貫通孔３４に差し入れることで排気管２側に取り付け固定され、これにより車両に組付けられる。車両に組付けられると、支持装置１０は、排気管２の荷重によりある程度下方に引っ張られた状態となる。そして、この状態において、エンジンの作動により排気管２側から伝達される振動や車体１側から伝達される振動を吸収して、車室内の騒音振動の悪化を防止する。
【００２６】
本実施例の支持装置１０であると、上下の側壁部２６，２８を外側にアーチ状に張り出した形状としたので、上下方向（Ｚ軸方向）のバネ定数が小さく、特に下方に伸びやすくなっている。そのため、車両への組付け後、ある程度引っ張られた状態からでも伸縮しやすく、振動吸収特性に優れる。また、このように上下方向に延びやすいため、ゴム状弾性体１４にかかる応力が軽減されて耐久性にも優れる。更に、ゴム状弾性体１４は、左右の側壁部２６，２８；２６，２８が中央部２４で連結された形状となっているため、左右方向（Ｘ軸方向）の剛性が高められており、左右方向への変形が抑制されている。
【００２７】
そのため、例えば、Ｘ軸方向におけるバネ定数を１０Ｎ／ｍｍ、Ｙ軸方向におけるバネ定数を１３Ｎ／ｍｍ、Ｚ軸方向におけるバネ定数を２３Ｎ／ｍｍとすることができ、各方向における要求特性を満足させることが可能となる。
【００２８】
また、本実施例の支持装置１０であると、ゴム状弾性体１４の中央部２４を左右方向にある程度の広がりを持つ水平壁部としたことにより、下側取付部２２が中央部２４を中心として回転する方向（図２において矢印αで示す方向）への変位に対し、該変位を抑えることができる。
【００２９】
また、中央部２４の下側の空洞部３２において、その左右両端部３２Ａ，３２Ａを下方に突出した形状としたことにより、その突出長だけ左右の側壁部２８，２８が下方に延長される。そのため、装置全体の上下寸法を大きくすることなく、ゴム状弾性体１４の中央部２４よりも下側部分を一層伸びやすくして、上下方向のバネ定数を小さくすることができる。
【００３０】
更に、左右の側壁部２６，２８；２６，２８が中央部２４で連結されているため、排気管２が上方に過大に変位しようとしたときに、中央部２４がストッパとなってこのような過大変位を規制することができる。
【００３１】
また、この支持装置１０は、上記した図５に示す支持装置２００に対し、排気管側への取付構造が異なるが、この相違に起因して、左右方向での加振において４００Ｈｚ付近の絶対ばね定数の大幅な低下がみられ、こもり音が低減されるという効果が奏される。
【００３２】
この点につき、図１〜４に示す構造において、幅寸法Ｗ１を５３ｍｍ、厚み寸法Ｄ１を３５ｍｍ、上側取付板１２の上面から貫通孔３４の中心までの高さ寸法Ｈ１を４４ｍｍとして、素材のゴム硬度（日本工業規格のゴム硬さ試験法（ＪＩＳ  Ａ）による硬度）をＨｓ４８とした実施例の支持装置と、図５に示す構造において、幅寸法Ｗ０を５３ｍｍ、厚み寸法Ｄ０を３５ｍｍ、上側取付板２０２の上面から下側取付板２０４の下面までの高さ寸法Ｈ０を４４ｍｍとして、同じゴム素材を使用した比較例の支持装置とについて、周波数と動的絶対ばね定数の関係を測定し比較した。
【００３３】
動的絶対ばね定数の測定は、鷺宮製作所製の動特性策定試験機（ＫＣ−Ｖ型）を用い、支持装置を下方に２．４ｍｍ引っ張った後、Ｘ軸方向とＺ軸方向にそれぞれ±０．０３ｍｍ加振して、１００〜９００Ｈｚの範囲で測定した。なお、加振部は、実施例の支持装置では下側取付部２２の貫通孔３４であり、比較例の支持装置では下側取付板２０４である。
【００３４】
図６に示すように、実施例の支持装置は、図７に示す比較例の支持装置に比べて、Ｘ軸方向における加振において、こもり音の原因となる４００Ｈｚ付近の絶対ばね定数の大幅な低下がみられた（詳細には、Ｘ軸方向における４００Ｈｚの絶対ばね定数は、実施例の場合で１７４Ｎ／ｍｍ、比較例の場合で３９７Ｎ／ｍｍ）。また、実施例の支持装置は、この種の排気管用支持装置で改善が要求される１００〜６００Ｈｚのほぼ全域において、比較例の支持装置に比べて絶対ばね定数が低減されていた。
【００３５】
そして、実施例の支持装置は、実車での走行テストでも、比較例の支持装置に比べて、こもり音の大幅な低下が確認された。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の支持装置であると、上下の側壁部を外側にアーチ状に張り出した形状としたことによって、振動吸収特性と耐久性に優れる。また、ゴム状弾性体は左右の側壁部が中央部で連結された形状となっているため、左右方向の剛性が高められ、左右方向への変形が抑制される。更に、走行時におけるこもり音を低減することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例に係る排気管用支持装置の斜視図
【図２】該排気管用支持装置の縦断面図
【図３】該排気管用支持装置の側面図
【図４】該排気管用支持装置の上面図
【図５】比較例に係る排気管用支持装置の斜視図
【図６】実施例の排気管用支持装置における周波数と絶対ばね定数との関係を示すグラフ
【図７】比較例の排気管用支持装置における周波数と絶対ばね定数との関係を示すグラフ
【図８】従来の排気管用支持装置の車両への組付状態を示す断面図
【符号の説明】
１……車体
２……排気管
３……支持材
１０……排気管用支持装置
１２……上側取付板
１４……ゴム状弾性体
２２……下側取付部
２４……中央部
２６……上側の側壁部
２８……下側の側壁部
３２……下側の空洞部
３４……貫通孔
３６……凹部
【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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【図８】
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