(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気管を吊り上げ支持する排気管の支持構造であって、
排気管支持部材を、前記排気管を吊り上げる上下方向の第１部分と、前記第１部分の上端部から前記第１部分と交叉する方向に延出される第２部分と、前記第２部分の端部から前記第２部分と交叉する一方向及び一方向とは逆方向に延出される第３部分とを備えて構成し、
前記第３部分における前記第２部分の端部から前記第２部分と交叉する一方向に延出した一方向延出部分の基端側は車両下方部材に溶接せずに該一方向延出部分の延出端部のみを車両下方部材に溶接するとともに、前記第３部分における前記第２部分の端部から前記第２部分と交叉する一方向とは逆方向に延出した逆方向延出部分の基端側は車両下方部材に溶接せずに該逆方向延出部分の延出端部のみを車両下方部材に溶接してある排気管の支持構造。
【請求項２】
前記排気管支持部材を吊上部材と補強部材とで構成するとともに、
前記吊上部材の第１吊上部分によって前記排気管支持部材の第１部分を構成し、
前記吊上部材の第２吊上部分と前記補強部材の第１補強部分とが連結されたものによって、前記排気管支持部材の第２部分を構成して、
前記吊上部材の第３吊上部分と前記補強部材の第２補強部分とによって、前記排気管支持部材の第３部分を構成してある請求項１記載の排気管の支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気管を吊り上げ支持する排気管の支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術としては、例えば、特許文献１に開示されているように、車体下方部材の剛性が高い部位に排気管支持部材を固定することによって、エンジンから排気管を介して伝わった振動が車体に伝播されることを防止するものや、特許文献２に開示されているように、排気管を複数の弾性体を介して支持させることにより、エンジンから排気管を介して伝わった振動が車体に伝播されることを防止するものが知られている。
【０００３】
【特許文献１】実開昭６３−１３９１２２号公報
【特許文献２】実開平６−５８１１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エンジンから排気管を介して伝わった振動が車体に伝播されることを防止するためには、特許文献１に開示されているように、排気管支持部材を固定する車体下方部材の剛性を上げたり、特許文献２に開示されているように、排気管を複数の弾性体を介して支持させることによって、その効果が得られる。
しかし、車体下方部材の剛性を上げようとすると車体下方部材の重量が重くなり、車体下方部材の剛性の高い部位に排気管支持部材を固定しようとすると排気管の配置が限定されるため、適切な位置に排気管を配置することが困難になる。
また、排気管を複数の弾性体を介して支持させる構造を採用すると、部品点数が増加し、コストアップの要因となる。
本発明は、エンジンから排気管を介して伝わった振動が車体に伝播されにくい排気管の支持構造を低コストで実現することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
［Ｉ］
（構成）
本発明の第１特徴は、排気管を吊り上げ支持する排気管の支持構造において次のように構成することにある。
排気管支持部材を、前記排気管を吊り上げる上下方向の第１部分と、前記第１部分の上端部から前記第１部分と交叉する方向に延出される第２部分と、前記第２部分の端部から前記第２部分と交叉する一方向及び一方向とは逆方向に延出される第３部分とを備えて構成し、前記第３部分における前記第２部分の端部から前記第２部分と交叉する一方向に延出した一方向延出部分の基端側は車両下方部材に溶接せずに該一方向延出部分の延出端部のみを車両下方部材に溶接するとともに、前記第３部分における前記第２部分の端部から前記第２部分と交叉する一方向とは逆方向に延出した逆方向延出部分の基端側は車両下方部材に溶接せずに該逆方向延出部分の延出端部のみを車両下方部材に溶接してある。
【０００６】
（作用）
本発明の第１特徴によると、エンジンから排気管に伝わった振動が排気管を吊り上げる上下方向の第１部分を介して、第１部分の上端部から第１部分と交叉する方向に延出された第２部分に伝達されて、この第２部分の端部から第２部分と交叉する一方向及び一方向とは逆方向に延出された第３部分に伝達される。この第３部分に伝達された振動が、車両下方部材と固定した第３部分における第２部分の端部から前記第２部分と交叉する一方向に延出した一方向延出部分と、第３部分における第２部分の端部から第２部分と交叉する一方向とは逆方向に延出した逆方向延出部分とを介して車両下方部材に伝達される。
【０００７】
エンジンから排気管に伝わった振動が排気管を吊り上げる上下方向の第１部分を介して第２部分に伝達されると、第２部分には、第２部分を捩る方向の振動と第２部分を上下に撓ませる方向の振動が加わると考えられる。第２部分を捩る方向の振動が第２部分に加わると、車両下方部材と固定した第３部分における第２部分と交叉する一方向に延出した一方向延出部分と、車両下方部材と固定した第３部分における第２部分と交叉する一方向とは逆方向に延出した逆方向延出部分には、互いに異なる方向の振動が伝達されると考えられる。そのため、車体下方部材と固定したそれぞれの延出部分に伝達された振動が互いに打ち消し合って、排気管から排気管支持部材に伝わった振動が車体下方部材に伝播されにくくなると考えられる。
【０００８】
一方、第２部分を上下に撓ませる方向の振動が加わると、車両下方部材と固定した第３部分における第２部分と交叉する一方向に延出した一方向延出部分と、車両下方部材と固定した第３部分における第２部分と交叉する一方向とは逆方向に延出した逆方向延出部分とに振動が分配されて伝達されると考えられる。そのため、車体下方部材と固定したそれぞれの延出部分に伝達された振動の振幅が小さくなって、排気管から排気管支持部材に伝わった振動が車体下方部材に伝播されにくくなると考えられる。
【０００９】
本発明の第１特徴によると、排気管支持部材を、第１部分と第２部分と第３部分とを備えて構成することで、排気管支持部材を簡素に構成することができる。
【００１０】
（発明の効果）
本発明の第１特徴によると、排気管から排気管支持部材に伝わった振動が車体下方部材に伝播されにくくなると考えられるため、エンジンから排気管を介して伝わった振動が車体に伝播されにくくなり、エンジンからの振動が車体に伝播されることによる騒音を抑えることができると考えられる。
【００１１】
排気管支持部材を簡素に構成できるため、排気管の支持構造を低コストで実現することができる。
【００１２】
［ＩＩ］
（構成）
本発明の第２特徴は、本発明の第１特徴の排気管の支持構造において次のように構成することにある。
前記排気管支持部材を吊上部材と補強部材とで構成するとともに、前記吊上部材の第１吊上部分によって前記排気管支持部材の第１部分を構成し、前記吊上部材の第２吊上部分と前記補強部材の第１補強部分とが連結されたものによって前記排気管支持部材の第２部分を構成して、前記吊上部材の第３吊上部分と前記補強部材の第２補強部分とによって前記排気管支持部材の第３部分を構成する。
【００１３】
（作用）
本発明の第２特徴によると、本発明の第１特徴と同様に前項［Ｉ］に記載の「作用」を備えており、これに加えて以下のような「作用」を備えている。
本発明の第２特徴によると、排気管支持部材を吊上部材と補強部材とで構成することにより、吊上部材と補強部材とをそれぞれ別々に製作することができる。また、吊上部材の第１吊上部分によって排気管支持部材の第１部分を構成し、吊上部材の第２吊上部分と補強部材の第１補強部分とが連結されたものによって排気管支持部材の第２部分を構成して、吊上部材の第３吊上部分と補強部材の第２補強部分とによって排気管支持部材の第３部分を構成することにより、別々に製作した吊上部材と補強部材を連結することによって、請求項１記載の排気管支持部材を構成することができる。
【００１４】
（発明の効果）
本発明の第２特徴によると、本発明の第１特徴と同様に前項［Ｉ］に記載の「発明の効果」を備えており、これに加えて以下のような「発明の効果」を備えている。
本発明の第２特徴によると、別々に製作した吊上部材と補強部材を連結することによって請求項１記載の排気管支持部材を構成することにより、排気管支持部材の第１部分を構成する吊上部材の第１吊上部分を介して排気管から伝わった振動によって、吊上部材の第２吊上部分を捩る方向の振動が伝わると、この捩る方向の振動が吊上部材の第２吊上部分と補強部材の第１補強部分との連結部を介して、補強部材の第１補強部分に分散されると考えられる。特に、吊上部材の第２吊上部分と補強部材の第１補強部分とを強固に連結した場合には、吊上部材の第２吊上部分と補強部材の第１補強部分との連結部にすべりが生じ難くなるため、上述した振動が効果的に分散されると考えられる。そのため、排気管から伝わった振動を第３吊上部分と第２補強部分が固定された車両下方部材に効果的に分散することができると考えられる。
【００１５】
本発明の第２特徴によると、別々に製作した吊上部材と補強部材を連結することによって請求項１記載の排気管支持部材を構成することにより、排気管支持部材の第１部分を構成する吊上部材の第１吊上部分を介して排気管から伝わった振動によって、吊上部材の第２吊上部分を捩る方向の振動が伝わると、この捩る方向の振動に対して補強部材の第１補強部分が抵抗となって、吊上部材の第２吊上部分に伝わった振動が減衰されると考えられる。そのため、排気管から吊上部材の第２吊上部分に伝わった振動が車体下方部材に伝播されにくくなると考えられる。
【００１６】
例えば、請求項１記載の排気管支持部材において、第２部分の端部から第２部分と交叉する一方向及び一方向とは逆方向に第３部分を延出しようとすると、第２部分の端部から２つの異なる方向に第３部分を延出する必要があるため、第３部分の製作や加工が困難な場合が多い。
【００１７】
本発明の第２特徴によると、別々に製作した吊上部材と補強部材を連結することによって請求項１記載の排気管支持部材を構成できるため、排気管支持部材の製作や加工が容易になり、製造コストを削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１〜図３に示すように、この車両では、車体幅方向に延びる車両下方部材の一例であるフロントサスペンションメンバ１の中央部下方を通って、エンジン（図示せず）から車両後方に排気管８が延出されている。この排気管８の前端部はフロントサスペンションメンバ１の上方に備えたエンジン（図示せず）の排気マニホールド（図示せず）に連結されており、排気管８の後端部は車両後方のマフラー（図示せず）に連結されている。
【００１９】
フロントサスペンションメンバ１は、上側のプレス成形した成形板１ａと下側のプレス成形した成形板１ｂからなり、この成形板１ａ，１ｂの板合せ部１ｃをスポット溶接によって固定することによって一体構成されている。
【００２０】
排気管支持部材２は、吊上部材３と補強部材４とによって構成されている。吊上部材３は、パイプ材を、ゴムブロック６を取り付ける車両左右方向に延出した吊り上げ部分３ｄと、車両上下方向の第１吊上部分３ａと、第１吊上部分３ａの上端部から第１吊上部分３ａと交叉する車体前後方向に延出された第２吊上部分３ｂと、第２吊上部分３ｂの端部から第２吊上部分３ｂと交叉する車体左右方向における右方向に延出される第３吊上部分３ｃとに、折り曲げ成形することによって構成されている。
【００２１】
一方、補強部材４は、パイプ材を、第２吊上部分３ｂに沿う車両前後方向の第１補強部分４ａと、第１補強部分４ａの端部から車体左右方向における左方向に延出される第２補強部分４ｂとに折り曲げ成形することによって構成されている。
【００２２】
吊上部材３の第２吊上部分３ｂと補強部材４の第１補強部分４ａとは溶接によって強固に連結されており、吊上部材３の第３吊上部分３ｃと補強部材４の第２補強部分４ｂとを、それぞれフロントサスペンションメンバ１後部中央の板合せ部１ｃに、溶接部３ｅ及び溶接部４ｃの位置で溶着している。
【００２３】
このように、吊上部材３の第２吊上部分３ｂと補強部材４の第１補強部分４ａとを溶接によって強固に連結することによって、吊上部材３の第２吊上部分３ｂと補強部材４の第１補強部分４ａとの溶接部にすべりが生じ難くなり、吊上部材３の第２吊上部分３ｂを捩る方向の振動が伝わると、この捩る方向の振動が吊上部材３の第２吊上部分３ｂと補強部材４の第１補強部分４ａとの溶接部を介して、補強部材４の第１補強部分４ａに効果的に分散されると考えられる。また、吊上部材３の第２吊上部分３ｂと補強部材４の第１補強部分４ａとを溶接によって強固に連結することによって、吊上部材３の第２吊上部分３ｂを捩る方向の振動が伝わると、この捩る方向の振動に対して補強部材４の第１補強部分４ａが抵抗となって、吊上部材３の第２吊上部分３ｂに伝わった振動が減衰されると考えられる。
【００２４】
上述したように吊上部材３と補強部材４を連結することで、吊上部材３の第１吊上部分３ａによって排気管支持部材２の第１部分２ａを構成し、吊上部材３の第２吊上部分３ｂと補強部材４の第１補強部分４ａとが連結されたものによって排気管支持部材２の第２部分２ｂを構成して、吊上部材３の第３吊上部分３ｃと補強部材４の第２補強部分４ｂとによって排気管支持部材２の第３部分２ｃの一方向延出部分及び逆方向延出部分を構成している。また、吊上部材３の溶接部３ｅ及び補強部材４の溶接部４ｃが、排気管支持部材２におけるフロントサスペンションメンバ１との溶接部２ｅに相当する。
【００２５】
フロントサスペンションメンバ１の板合せ部１ｃは、フロントサスペンションメンバ１の他の部位に比べ剛性が低いため、この板合せ部１ｃに振動が加われば、他の部位に振動が加わった場合に比べ、振動による歪みが生じやすい。一般に、剛性が低く歪み易い材料は、その弾性によって振動を吸収することができるため、一定の減衰効果を得ることができる。従って、排気管支持部材２を、剛性が低く歪み易いフロントサスペンションメンバ１の板合せ部１ｃに固定することによって、排気管８から排気管支持部材２を介してフロントサスペンションメンバ１の板合せ部１ｃに伝わった振動が、この板合せ部１ｃで減衰されて、排気管８から伝わった振動が車体に伝播されにくくなっている。
【００２６】
排気管８の右側部には、排気管８から斜め前方上方に延出されて車体左右方向における右方向に折り曲げられたロッド５が溶着されており、このロッド５の上端部と上述した排気管支持部材２の下端部にゴムブロック６を外嵌挿入することで、排気管８を、ゴムブロック６を介してフロントサスペンションメンバ１に支持するように構成されている。
【００２７】
このように排気管８を支持することにより、エンジンから排気管８に伝わった振動が排気管８を吊り上げる排気管支持部材２（３，４）の第１部分２ａ（３ａ）を介して第２部分２ｂ（３ｂ，４ａ）に伝達されると、第２部分２ｂには、この第２部分２ｂを車体前後方向の軸心Ｐ１周りに捩る方向の振動と、この第２部分２ｂを車体上下方向に撓ませる方向の振動が伝達されると考えられる。
【００２８】
図４に基づいて振動の伝達される状態について説明する。第２部分２ｂを車体前後方向の軸心Ｐ１周りに捩る方向の振動が第２部分２ｂに加わると、吊上部材３の第３吊上部分３ｃの溶接部３ｅと補強部材４の第２補強部分４ｂの溶接部４ｃには、車体上下方向に対して互いに異なる方向に振動が伝達されると考えられる。例えば、図４（イ）に示すように、車体背面視で時計回りに捩る方向の振動が第２部分２ｂに加わると、第３吊上部分３ｃの溶接部３ｅには圧縮方向の振動が加わり、第２補強部分４ｂの溶接部４ｃには引張方向の振動が加わると考えられる。逆に、車体背面視で反時計回りに捩る方向の振動が第２部分２ｂに加わると、第３吊上部分３ｃの溶接部３ｅには引張方向の振動が加わり、第２補強部分４ｂの溶接部４ｃには圧縮方向の振動が加わると考えられる。このように、車体上下方向に対して異なる方向に振動が伝達されることによって、第３吊上部分３ｃの溶接部３ｅと第２補強部分４ｂの溶接部４ｃとを介して伝わった振動が互いに打ち消し合って、排気管８から排気管支持部材２に伝わった振動がフロントサスペンションメンバ１に伝播されにくくなると考えられる。
【００２９】
一方、第２部分２ｂを車体上下方向に撓ませる方向の振動が加わると、吊上部材３の第３吊上部分３ｃの溶接部３ｅと、補強部材４の第２補強部分４ｂの溶接部４ｃとにその振動が分配されて伝達されると考えられる。例えば、図４（ロ）に示すように、第２部分２ｂに下向きの振動が加わると、第３部分吊上３ｃの溶接部３ｅと第２補強部分４ｂの溶接部４ｃとにその振動が分配されて、それぞれの溶接部３ｅ，４ｃには下向きの振動が加わると考えられる。逆に、第２部分２ｂに上向きの振動が加わると、それぞれの溶接部３ｅ，４ｃには上向きの振動が分配されて加わると考えられる。このように、第３吊上部分３ｃの溶接部３ｅと第２補強部分４ｂの溶接部４ｃとに振動が分配されて伝達されることによって、それぞれの箇所に伝達される振動の振幅が小さくなって、排気管８から排気管支持部材２に伝わった振動がフロントサスペンションメンバ１に伝播されにくくなると考えられる。
【００３０】
図５及び図６は、排気管支持部材２を吊上部材３のみで構成して排気管８をゴムブロック６を介して支持した場合（補強部材４がない場合）と、排気管支持部材２を吊上部材３と補強部材４とで構成して排気管８をゴムブロック６を介して支持した場合（補強部材４がある場合）の振動特性の比較を示した実験データである。図５は、排気管支持部材２を構成する吊上部材３の吊り上げ部分３ｄの先端近傍に、左側から振動計（図示せず）を近づけて、各周波数における振動レベルを測定した値をグラフ化したものである。また、図６の（イ）及び（ロ）は、周波数が３１５Ｈｚと４００Ｈｚにおける、エンジン回転数に対する音圧レベルを、運転座席に備えた振動計（図示せず）で測定した値をそれぞれグラフ化したものである。
【００３１】
図５に示すように、補強部材４がある場合は補強部材４がない場合と比較して、各周波数における振動レベルが軒並み低くなっていることが分かる。特に、３００〜３５０Ｈｚ付近の周波数帯域では、その効果が顕著に現れていることが明確である。また、図６に示すように、補強部材４がある場合は補強部材４がない場合と比較して、各エンジン回転数における音圧レベルが改善されていることが分かる。このように、上述した補強部材４を設けた効果がこれらの実験データから確認することができる。
【００３２】
［発明の実施の第１別形態］
前述の［発明を実施するための最良の形態］においては、排気管支持部材２を吊上部材３と補強部材４とで構成した例を示したが、図７に示すようにＴ字状の排気管支持部材２を採用してもよい。なお、図７に示す以外の他の構成は、前述の［発明を実施するための最良の形態］と同様である。
【００３３】
図７に示すように、排気管支持部材２は、ゴムブロック６を取り付ける車両左右方向に延出した吊り上げ部分２ｄと、車両上下方向の第１部分２ａと、第１部分２ａの上端部から第１部分２ａと交叉する車体前後方向に延出された第２部分２ｂと、この第２部分２ｂの端部に溶着された第２部分２ｂと交叉する車体左右方向に延出された第３部分２ｃとによって構成されている。この排気管支持部材２の第３部分２ｃの車体左右方向における右方向に延出された箇所と左方向に延出された箇所がそれぞれフロントサスペンションメンバ１後部中央の板合せ部１ｃに溶接部２ｅの位置で溶着されている。
【００３４】
［発明の実施の第２別形態］
前述の［発明を実施するための最良の形態］及び［発明の実施の第１別形態］においては、車体下方部材の一例としてフロントサスペンションメンバ１後部中央の板合せ部１ｃに排気管支持部材２を固定した構成を示したが、他の車体下方部材でもよく、例えば、図８及び図９に示すように、フロアトンネル７の側壁７ａに固定する構造を採用してもよい。なお、図８及び図９に示す以外の他の構成は、前述の［発明を実施するための最良の形態］及び［発明の実施の第１別形態］と同様である。
【００３５】
図８はフロアトンネル７の縦断背面図であり、図９は排気管支持部材２付近の左側面図である。なお、図９においては、排気管支持部材２の説明上、フロアトンネル７を２点鎖線で示している。図８に示すように、車体前後方向に延びる車両下方部材の一例であるフロアトンネル７の左側部下方を通って、エンジン（図示せず）から車両後方に排気管８が延出されている。この排気管８の前端部はフロントサスペンションメンバ１の上方に備えたエンジン（図示せず）の排気マニホールド（図示せず）に連結されており、排気管８の後端部は車両後方のマフラー（図示せず）に連結されている。
【００３６】
排気管支持部材２は、吊上部材３と補強部材４によって構成されている。吊上部材３は、パイプ材を、ゴムブロック６を取り付ける車両左右方向に延出した吊り上げ部分３ｄと、上下方向の第１吊上部分３ａと、第１吊上部分３ａの上端部から第１吊上部分３ａと交叉する車体左右方向における斜め右上方に延出された第２吊上部分３ｂと、第２吊上部分３ｂの端部から第２吊上部分３ｂと交叉する車体前後方向における後方向に延出される第３吊上部分３ｃとに、折り曲げ成形することによって構成されている。一方、補強部材４は、パイプ材を、第２吊上部分３ｂに沿う方向の第１補強部分４ａと、第１補強部分４ａの端部から車体前後方向における前方向に延出される第２補強部分４ｂとに折り曲げ成形することによって構成されている。吊上部材３の第２吊上部分３ｂと補強部材４の第１補強部分４ａとは溶接によって固定されており、吊上部材３の第３吊上部分３ｃと補強部材４の第２補強部分４ｂとが、それぞれフロアトンネル７の左側部の側壁７ａに溶着されている。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】排気管の支持構造を示す全体斜視図
【図２】排気管支持部材付近の平面図
【図３】排気管支持部材付近の側面図
【図４】振動の伝達状態を示す縦断背面図
【図５】周波数毎の振動レベルを示すグラフ
【図６】エンジン回転数に対する音圧レベルを示すグラフ
【図７】発明の実施の第１別形態における平面図
【図８】発明の実施の第２別形態における縦断背面図
【図９】発明の実施の第２別形態における左側面図
【符号の説明】
【００３８】
１        フロントサスペンションメンバ
２        排気管支持部材
２ａ      第１部分
２ｂ      第２部分
２ｃ      第３部分（一方向延出部分，逆方向延出部分）
３        吊上部材
３ａ      第１吊上部分
３ｂ      第２吊上部分
３ｃ      第３吊上部分
４        補強部材
４ａ      第１補強部材
４ｂ      第２補強部材
８        排気管
【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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【図９】
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