(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気管に取り付けられるダイナミックダンパであって、
前記排気管に接続可能に形成された排気系接続部と、該排気系接続部から屈曲されて所定方向に延在しており且つ係止点において機器本体に接続可能に形成された機器接続部とを有するブラケットと、
前記ブラケットに接続され、前記機器接続部の延在方向と異なる方向へ突出するように延在する突出部を有する慣性体と、
を備え、
前記慣性体は、前記ブラケットの前記係止点よりも前記排気系接続部側に接合されてなり、
前記排気系接続部は、前記排気管に当接する把持部と、当該把持部から上方に延びる傾斜部と、当該傾斜部から上方に延びる接合部と、を有し、当該接続部の前記傾斜部と反対側の端部は、曲折部を介して前記機器接続部に接続されてなり、前記慣性体は、前記接合部に直接接合されてなるダイナミックダンパ。
【請求項２】
前記ブラケットは、主ブラケットと、当該主ブラケットを補助する補助ブラケットと、を備え、前記慣性体は、前記主ブラケットと補助ブラケットとの接合部に接合されてなる請求項１記載のダイナミックダンパ。
【請求項３】
前記慣性体は、前記排気管に接続可能に形成された排気系接続部を有する、請求項１または請求項２記載のダイナミックダンパ。
【請求項４】
前記慣性体の前記突出部が、棒状を成すものである、請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のダイナミックダンパ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載されたダイナミックダンパと、
少なくとも前記ブラケットを構成する前記排気系接続部と接続された排気管と、を備える排気系構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイナミックダンパ及びそれを備える排気系構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両等の内燃機関に接続された排気管やマフラには、一般に、その固有振動数付近での大きな振動を軽減するためにいわゆるダイナミックダンパ（動吸振器）が設けられている。例えば、特許文献１には、金属板を折り曲げたブラケットを排気管のフランジ部に固定し、その固定端と反対側のブラケット他方端に‘マス’と称される金属製の慣性体が固定された排気管用ダイナミックダンパが記載されている。
【特許文献１】特開２０００−６６７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
通常、排気管に伝わる振動がその排気管の共振周波数と異なる振動（例えばエンジン等の振動）であれば、排気管全体が不都合に大きく振動することはない。しかし、排気管に伝わる振動が排気系支持構造の共振周波数近傍の周波数を有する場合、当該振動が排気系支持構造で増幅されてしまい、車室内騒音が悪化してしまう。このような状況下、上記従来のダイナミックダンパによれば、車室内騒音の悪化を防止するために、‘マス’による顕著な重量増加を避け難い。また、そのような重い‘マス’を取り付けることによる強度低下が懸念される。
【０００４】
そこで、本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、排気系支持構造（ブラケット）にモーメントアームを採用した慣性体を設けることにより、排気系支持構造の１次共振周波数の大幅な低下（こうなると、例えば、上記エンジン等の振動と共振周波数が一致し易くなってしまう。）や重量増加及び強度低下を伴うことなく、排気系支持構造の２次共振周波数を変更することができるダイナミックダンパ及びその排気系構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明によるダイナミックダンパは、排気系を構成する部材に取り付けられるものであって、排気系を構成する部材（以下、「排気系構成部材」と記す。）に接続可能に形成された排気系接続部、及びその排気系接続部から屈曲されて所定方向に延在しており且つ機器本体に接続可能に形成された機器接続部を有するブラケットと、そのブラケットに接続され且つ機器接続部の延在方向と異なる方向、好ましくは平面における交差角θが数十度〜三百数十度となる方向、より好ましくは９０°程度〜２７０°程度となる方向、特に好ましくは略１８０°となる方向（略正反対方向）へ突出するように延在する突出部とを有する慣性体とを備える。なお、慣性体は、ブラケットに接合されていてもよく、ブラケットと一体に形成されていてもよい。
【０００６】
このような構成を有するダイナミックダンパを用いると、ブラケット（排気系支持構造）の排気系接続部が排気管、マフラ、触媒等の排気系構成部材に接続され、機器接続部が車両本体等の機器に接続された状態で、排気系が機器に保持される。ブラケットには、慣性体が接合されているので、ダイナミックダンパ作用が奏され、排気系が接続されている内燃機関の運転に起因して入力される共振周波数及びその近傍周波数の振動が低減される。
【０００７】
このとき、慣性体が機器接続部の延在方向と異なる方向へ突出しており、モーメントアームとして機能する。よって、そのように突出部が設けられていない場合に比して、機器接続部が機器側から支持されている部位、すなわち作用点からの部材長が大きく確保され、その作用点からのモーメント（慣性モーメント）が増大する。その結果、ブラケットの１次共振周波数の大幅な低下が抑えられると共に、慣性体の質量を従来の‘マス’に比して顕著に小さくしても、２次共振周波数を有意に変更させ易くなり、十分なダイナミックダンパ作用が得られる。また、そのような軽量化により、強度低下が防止される。特に、慣性体の突出部が、機器接続部の延在方向と略反対方向へ突出していると、モーメント増量が極めて大きくされるので、より好ましい。
【０００８】
また、慣性体が、排気系を構成する部材に接続可能に形成された排気系接続部を有すると好ましい。
【０００９】
このような構成にすれば、慣性体が別のブラケットとして機能するので、排気系構成部材ひいては排気系の保持性が高められる。特に、ダイナミックダンパが排気管のような管状部材に接続される場合には、その排気管を把持するように、例えば、ブラケットの排気系接続部の先端部が二股に分かれるように形成されると好ましく、この場合、ブラケットの部品点数が複数になる傾向にある。しかし、慣性体が排気系接続部を有することにより、慣性体が他のブラッケトとして機能し、よってダイナミックダンパの部品点数が低減される。
【００１０】
より具体的には、慣性体の突出部が棒状を成すと、前述したような力の作用部位からのモーメントを増大させ易くなる。また、これによりダイナミックダンパの更なる軽量化が図られる。また、ダイナミックダンパの接合部及びブラケットも棒状部材とすれば、両者を接合させ易くなる。
【００１１】
また、本発明による排気系構造は、本発明のダイナミックダンパと、少なくともブラケットを構成する排気系接続部と接続された部材を有する排気系とを備えるものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のダイナミックダンパ及びそれを備える排気系構造によれば、排気系支持構造（ブラケット）にモーメントアームを採用した慣性体を設けたので、排気系支持構造の１次共振周波数の大幅な低下や重量増加及び強度低下を伴うことなく、排気系支持構造の２次共振周波数を変更することができ、十分な振動低減効果を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。また、図面の寸法比率は、図示の比率に限られるものではない。
【００１４】
図１は、本発明によるダイナミックダンパを備える排気系構造の一実施形態を模式的に示す側面図であり、図２は同正面図である。排気系１００（排気系構造）は、車両等の機器に備わるフロントパイプ、センターパイプ、テールパイプ等の排気管Ｐにダイナミックダンパ１０が取り付けられたものである。ダイナミックダンパ１０は、主ブラケット１、及び補助ブラケット２で構成されるブラケット本体に、慣性体３が接続されたものである。
【００１５】
主ブラケット１は、棒状部材で形成されており、弧状を成し排気管Ｐの管壁に当接する把持部１１、それから図示斜め上方に延びる傾斜部１２、それから図示上方に延び且つ後述する補助ブラケットの接合部２３と接合している接合部１３、曲折部１４を介して接合部１３から図示横方向に延び且つ車両本体（図示せず）に接続される係止部１５（機器接続部）、及びその先端に設けられた止め部１６を有している。このように把持部１１、傾斜部１２及び接合部１３から排気系接続部が構成されている。また、接合部１３から曲折部１４を経て係止部１５へ連なる部位は、略Ｌ字状に形成されており、係止部１５の延在方向Ｄ１（図１参照）は、排気管Ｐが延びる方向と略平行とされている。
【００１６】
補助ブラケット２は、主ブラケット１を補助するものである。この補助ブラケット２は、棒状部材で形成されており、主ブラケット１の把持部１１に対向配置されており弧状を成し排気管Ｐの管壁に当接する把持部２１と、それから図示斜め上方に延び主ブラケット１の傾斜部１２に対向配置された傾斜部２２、及び、それから図示上方に延び且つ主ブラケット１の接合部１３と接合している接合部２３を有している。なお、本実施形態では、軽量化及び組付性の観点から、補助ブラケット２は、主ブラケット１よりも小径の部材で形成されている。
【００１７】
慣性体３は、略Ｌ字状を成す棒状部材で形成されており、主ブラケット１の接合部１３、及び補助ブラケット２の接合部２３に接続された接合部３１と、曲折部３２を介して接合部３１から図示横方向に延びる突出部３３とを有している。突出部３３は、その延在方向Ｄ３（図１参照）が、主ブラケット１の係止部１５の延在方向Ｄ１に対して略反対向きとなるように設けられている。すなわち、主ブラケット１の係止部１５及び慣性体３の突出部３３が、それぞれの延在方向Ｄ１，Ｄ３の方向ベクトル間の交差角θが１８０°近傍の角度となるように配置されている。
【００１８】
なお、接合部１３，２３，３１同士の接合方法は特に制限されず、例えば、これらが金属製であれば溶接によって強固に接合することが好ましい。
【００１９】
このように構成された排気系１００は、両把持部１１，２１によって排気管Ｐが把持され、主ブラケット１の係止部１５が車両本体に、例えばクッションゴム等を介して接続される。排気系１００は、このようなブラケットによる支持の他に図示しない複数のサポートによって車両本体に保持される。この状態で、車両の内燃機関が運転されると、その振動が排気管Ｐ、主ブラケット１及び補助ブラケット２を介して車両本体に伝達され、車室内の主な騒音要因の一つとなる。また、主ブラケット１の高次共振周波数（例えば、２次共振周波数）が、排気系１００を含む内燃機関系（車両によってはターボエンジン系）の共振周波数と一致してしまう場合には、そのような騒音振動（ＮＶ）が増幅され易くなり、車室内騒音が増強されてしまうおそれがある。
【００２０】
これに対し、ダイナミックダンパ１０を備える本発明の排気系１００によれば、突出部３３を含む慣性体３を有しているので、図１において主ブラケット１の係止部１５の係止点（作用点）をＦとすれば、アーム長Ｌが十分に確保される。よって、慣性体３がモーメントアームとして機能するので、ブラケットの１次共振周波数の大幅な低下を抑えつつ、その２次共振周波数を有意に且つ十分に変更させることが可能となる。よって、車室に伝わる騒音振動を十分に低減できる。また、従来の重い‘マス’が不要となるので、軽量化が実現され、さらに、これにより、ブラケットひいては排気系１００の強度低下を防止できる。
【００２１】
また、慣性体３の突出部３３が主ブラケット１の係止部１５と異なる方向に延在しており、殊に、本実施形態では、交差角θが１８０°程度つまり突出部３３と係止部１５とが略反対方向に延びているので、係止部１５における係止部位からのアーム長（部材長）が大きく確保される。よって、当該係止部位を支点とする慣性モーメントを一層増大でき、もって、ダイナミックダンパ効果がより高められ、車室内の騒音振動を更に低減できる。
【００２２】
また、慣性体３が、その接合部３１において主ブラケット１の曲折部１４近傍の接合部１３に接合されているので、その曲折部１４の剛性を高めることができる。これに対し、突出部３３を有さずより重厚な従来の‘マス’を曲折部１４近傍に接合しようとすれば、曲折部１４の剛性を十分に得るために主ブラケット１を太くする、或いは更なる補強を施すといった処置が必要となってしまい、全体質量が更に増加する傾向にある。また、そのような従来構造を有するブラケットを排気管Ｐに取り付けると、その組付性の悪化も懸念されるが、本発明によるダイナミックダンパ１０は、軽量化を実現できるので、排気管Ｐへの組付性を向上できる。よって、部材コストや組立工数が軽減されて経済性をも向上させることができる。
【００２３】
図３は、本発明によるダイナミックダンパを備える排気系構造の他の実施形態を模式的に示す側面図であり、図４は同正面図である。排気系２００（排気系構造）は、ダイナミックダンパ１０の代わりにダイナミックダンパ２０が排気管Ｐに接続されたこと以外は、図１及び図２に示す排気系１００と同様に構成されたものである。また、ダイナミックダンパ２０は、補助ブラケット２及び慣性体３の代わりに、慣性体４を有すること以外は、ダイナミックダンパ１０と同様に構成されたものである。
【００２４】
慣性体４は、主ブラケット１と略同様の形状を有している。すなわち、慣性体４は、棒状部材で形成されており、把持部１１に対向配置され弧状を成し排気管Ｐの管壁に当接する把持部４１と、それから図示斜め上方に延び傾斜部１２に対向配置された傾斜部４２、それから図示上方に延び且つ接合部１３と接合している接合部４３、及び、曲折部４４を介して接合部４３から図示横方向に延びる突出部４５を有している。突出部４５は、主ブラケット１の係止部１５の延在方向に対して略反対向きとなるように設けられている。
【００２５】
このように構成された排気系２００によっても、ダイナミックダンパ２０を構成する慣性体４が突出部４５を有するので、ダイナミックダンパ１０及びそれを備える排気系１００と同様に、ブラケットの１次共振周波数の大幅な低下を抑止しつつ、２次共振周波数を有意に且つ確実に変更させることができ、内燃機関からの入力振動に起因する騒音振動を十分に低減することができる。また、軽量化を図ることができると共に、強度低下を防止できる。なお、重複説明を避けるため、他の同様且つ詳細な作用効果についての説明は省略する。また、慣性体４が、補助ブラケットと同様な機能を有するブラケットを兼ねるので、部品点数を減らすことができる。よって、更なる軽量化を実現でき、また、経済性を一層向上させることができる。
【００２６】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない限度において様々な変形が可能である。例えば、慣性体３，４が突出部を有していれば、主ブラケット１、補助ブラケット２、慣性体３，４の形状は、棒状に限られず、例えば板状でもよい。また、慣性体３は略Ｌ字状でなくてもよく、突出部３３を有していれば、例えば、直線状、波線状でもよい。この場合、突出部３３の他方端側に位置する接合部３１は、主ブラケット１の係止部１５側に接合させればよい。さらに、慣性体３，４は、ブラケット本体に一体に形成されていてもよい。またさらに、突出部３３，４５は係止部１５と異なる方向に延在するように設ければよく、正反対方向に限られない。またさらに、ダイナミックダンパ１０，２０を排気管Ｐ以外の排気系構成部材、例えばマフラ、触媒、それらに付属する部材等に接続して排気系を構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明によるダイナミックダンパ及びそれを備える排気系構造は、排気系支持構造（ブラケット）にモーメントアームを採用した慣性体を設けることにより、排気系支持構造の１次共振周波数の大幅な低下、重量増加、及び強度低下を伴うことなく、排気系支持構造の２次共振周波数を変更することができ、もって、優れたダイナミックダンパ作用による十分な振動低減効果を得ることができる。したがって、内燃機関に接続された排気系等を備える車両等の機器、動機、設備等に広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明によるダイナミックダンパを備える排気系構造の一実施形態を模式的に示す側面図である。
【図２】図２は、本発明によるダイナミックダンパを備える排気系構造の一実施形態を模式的に示す正面図である。
【図３】図３は、本発明によるダイナミックダンパを備える排気系構造の他の実施形態を模式的に示す側面図である。
【図４】図４は、本発明によるダイナミックダンパを備える排気系構造の他の実施形態を模式的に示す正面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１…主ブラケット、２…補助ブラケット、３，４…慣性体、１０，２０…ダイナミックダンパ、１１，２１，４１…把持部、１２，２２，４２…傾斜部、１３，２３，３１，４３…接合部、１４，３２，４４…曲折部、１５…係止部（機器接続部）、１６…止め部、３３，４５…突出部、１００，２００…排気系、Ｄ１，Ｄ３…延在方向、Ｆ…係止点、Ｌ…アーム長、Ｐ…排気管（排気系構成部材）、θ…交差角。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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