(57)【要約】【課題】  クッション部材として用いられるゴム材の熱劣化を十分に防止することができる排気系支持構造を提供する。【解決手段】  排気系のメインマフラ１２０に取り付けられた支持構造体１は、遮熱板２及びサポートから成る。遮熱板２は、凹部Ｃが形成された椀状を成す部材であり、凹部Ｃの周縁部がメインマフラ１２０の上壁１２２に接合されて断熱空間Ｓ１が画成される。サポートを構成する主ロッド４は、略Ｌ字状を成しており、遮熱板２の上壁２３に接合されている。主ロッド４の突出部４２は、車両本体に接続されたサポートゴム６に嵌入固定される。その突出部４２とサポートゴム６との接続部位の図示直下における上壁１２２の部位は、遮熱板２の上壁によって覆われている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム材を介して排気系を機器本体に保持するための排気系支持構造であって、
前記ゴム材に接続される支持部と、
前記排気系を構成する部材と前記支持部との間に空間を画成するように設けられた遮熱部とを備えており、
前記遮熱部は、前記排気系を構成する部材との非接合部に支持部が取り付けられており、且つ、該支持部におけるゴム材の接続部位と該接続部位から最短距離にある前記排気系を構成する部材の部位との間に介在するように設けられたものである、
排気系支持構造。
【請求項２】
前記遮熱部は、
略板状を成し、凹部を有しており、且つ、該凹部の周縁部の少なくとも一部が前記排気系を構成する部材と接合されたものである、
請求項１記載の排気系支持構造。
【請求項３】
前記支持部は、
曲折された棒状を成し、一方端部が前記遮熱部の外壁に沿って接合されており、且つ、他方端部が前記ゴム材と接続されるものである、
請求項１記載の排気系支持構造。
【請求項４】
前記排気系を構成する部材がマフラ又は排気管である、
請求項１記載の排気系支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は排気系支持構造に関し、詳しくは、車両等の機器に備わる内燃機関で生じた燃焼排ガスを排気するための排気系を支持する構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両等の動機器に備えられ、マフラ（消音器）や排気管等で構成される排気系を車両等の本体に保持させるための支持構造としては、例えば、特許文献１に記載されたものが挙げられる。この排気系支持構造においては、マフラの後部にその端面の外周円弧に沿って固着されており、且つ、曲折されて設けられた棒状のハンガによって支持部が構成されている。また、マフラに固着されたそれらのハンガに対応するように、車体下部からも一対の棒状のハンガが併設されている。そして、これらの対応するハンガ同士が小判型のクッションゴムによって連結され、これにより排気系が車体に保持されるようになっている。
【０００３】
このような構成を有する従来の排気系支持構造は、特許文献１に記載されているように、振動伝達部における支持部を廃止することにより部品点数を低減して軽量化を図り、しかも振動騒音性能を向上させるべく企図されたものである。
【０００４】
また、特許文献２には、天壁と一対の側壁とを有するハンガーブラケットがエンジンの排気管の表面に設けられ、さらにそのハンガーブラケットの取付溝にハンガーロッドの一端が固定され、他端がゴム等から成るマウントを介して車体に連結される構造が開示されている。この構造は、ハンガーブラケットへのハンガーロッドの取付溝に特徴を有しており、単種のハンガーブラケットを用いてハンガーロッドを２方向に取り付けることを可能とし、しかも、ハンガーブラケットの支持剛性を十分に維持することを企図するものである。
【特許文献１】特開２０００−２１１３号公報
【特許文献２】実開平４−５４９３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１に記載の排気系支持構造では、ハンガ等の支持部材がマフラに直接接合されているので、燃焼排ガスによって加熱され熱源となるマフラ等の支持部材からの伝熱により、クッションゴムが容易に加熱されてしまう。また、クッションゴムがマフラ等の熱源からの輻射熱に直接曝されてしまい、加熱が促進されてしまう。かかるクッションゴムは、排気系からの振動を低減することを主目的に設けられるものであり、その材料としては、ゴム材のなかでも制振特性又は振動減衰特性及び耐熱特性に優れるものが用いられる傾向にあるが、その耐熱温度は、一般に１５０℃〜１８０℃をやや下回る程度である。
【０００６】
本発明者らの知見によれば、マフラに金属製の棒状ハンガを溶接した場合、クッションゴムが２００℃程度まで加熱される場合があることが判明した。また、耐熱温度近傍の温度まで加熱されると、経時的な熱劣化が生じるおそれがある。例えば、クッションゴムがその耐熱温度付近の温度に１時間程度維持されると、ゴム材が脱油し、徐々に硬化してしまい、排気系の保持ができなくなるおそれがある。
【０００７】
また、上記特許文献２に記載の従来構造では、排気管に側壁端部で接続された断面略コの字状のハンガーロッドがハンガーブラケットを介して排気管に接続されているので、排気管からの熱伝導が緩和される可能性がある。しかし、特許文献２の図面を参酌すれば、ハンガーロッドの延在形状により、その他端に取り付けられるゴム材のマウント（クッションゴムに相当）が、その直下又は直側方（すなわち直近）にある配管の部位を見通せるように位置する。こうなると、ゴム材のマウントが、その配管部位からの輻射熱を直接浴びて不都合に加熱されてしまうので、それによる熱劣化を十分に抑制できないおそれがある。
【０００８】
殊に、環境中のＣＯ2濃度を低減する一環として、車両等から排出されるガスの成分濃度が世界各国で年々厳しく規制されるようになっており、また、燃費の更なる向上が求められている。近時、そのための手段の一つとして燃料を希薄燃焼させる傾向にあり、それにより内燃機関からの排ガスの温度が益々上昇する傾向にある。これに伴い、マフラ等の排気系を構成する部材が更に高温に加熱されてしまい、もって熱影響によるクッションゴムの劣化（熱劣化）を防止するための対策を講じることが急務とされている。
【０００９】
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、クッション部材として用いられるゴム材の加熱を従来に比して十分に抑止でき、その熱劣化を十分に防止することが可能な排気系支持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】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明による排気系支持構造は、クッション部材（衝撃や振動の緩和又は緩衝部材）として用いられるゴム材を介して、燃焼ガスを排出する排気系を車両等の機器本体に保持するためのものであって、ゴム材に接続される支持部と、排気系を構成する部材（又は部品；以下、「排気系構成部材」と記す。）と支持部との間に空間を画成するように設けられた遮熱部とを備えており、その遮熱部は、排気系構成部材との非接合部に支持部が取り付けられており、且つ、支持部におけるゴム材の接続部位とその接続部位から最短距離にある排気系構成部材の部位との間に介在するように設けられたものである。
【００１１】
このように構成された排気系支持構造では、遮熱部が設けられることにより、排気系が機器本体に接続された状態において、排気系構成部材と支持部との間に断熱層として機能する空間が画成される。そして、その遮熱部における排気系構成部材との非接合に支持部が取り付けられているので、排気系構成部材の熱は、遮熱部を介して間接的に支持部へ伝導される。よって、支持部が排気系構成部材に直接接合されている場合に比して、支持部に接続されたゴム材へ移行する熱量が格段に低減される。
【００１２】
また、遮熱部が支持部におけるゴム材の接続部位とその接続部位から最短距離にある排気系構成部材の部位との間に介在するように設けられているので、支持部と接続されたゴム材の少なくとも一部、好ましくは極力大部分、より好ましくは全部から見て最も直近に位置する排気系構成部材の部位が遮熱部で覆われる。よって、ゴム材にとって主たる熱源足り得るそのような排気系構成部材の部位からゴム材へ向かって出射される輻射熱が十分に遮られ、輻射熱の影響によるゴム材の温度上昇が格段に軽減される。
【００１３】
このとき、排気系構成部材から支持部へ伝えられる熱流（束）を極力制限する観点からは、排気系構成部材と遮熱部との接合面積、遮熱部を構成する部材の断面積、及び支持部と遮熱部との接合面積を可能な限り小さくすることが有効である。ただし、排気系を機器本体へ保持させるのに十分な強度が発現されるように、遮熱部及び支持部の寸法性状、及び上記の接合面積や部材断面積を適宜設定することが望ましい。また、上述の如く、ゴム材の全ての部位において、最短距離にある排気系構成部材からの輻射熱を遮れるように遮熱部を設けることが望ましい。換言すれば、ゴム材の輪郭を最短距離にある排気系構成部材上に向かって投影したときに、その投影像の全部が遮熱部上の領域に含まれるように遮熱部を設けると極めて有用である。さらに、遮熱部及び／又は支持部に放熱フィンのような放熱による冷却を促進する部材を必要に応じて設けてもよい。
【００１４】
具体的には、遮熱部が、略板状を成し、凹部を有しており、且つ、その凹部の周縁部の少なくとも一部が排気系構成部材と接合されたものであると好適である。この場合の遮熱部のより具体的な形状としては、断面コの字状、断面Ｕ字状を成したり、椀状又はカップ状のように一方端が閉塞された筒状を成す形態が挙げられる。
【００１５】
こうすれば、遮熱部に予め形成された凹部によって、上述した断熱層として機能する空間が簡便に画成される。また、遮熱部が凹部の周縁部の少なくとも一部で排気系構成部材と接合されるので、断熱層として機能する空間が確実に画成される。さらに、その凹部の周縁部において排気系構成部材と接合される長さ又は面積を適宜調整することにより、排気系を保持するのに十分な強度を維持しつつ、排気系構成部材から支持部への伝熱量を所望に制御し得る。
【００１６】
なお、遮熱部が「略板状」とは、部材全面に渡って閉塞された部材で形成された形態のみならず、部材面の一部が開放された形態、例えばスノコ状のように複数の短冊部材が一定間隔で併設されたような形態、より幅狭の部材（線状部材を含む。）がメッシュ状に編み込まれたような形態、等を含む。
【００１７】
さらに、支持部が曲折された棒状を成しており、その一方端部が遮熱部の外壁に沿って接合されており、且つ、他方端部がゴム材と接続される構成を採用しても好ましい。こうすれば、遮熱部と支持部との接合強度を十分に担保しつつ、遮熱部から支持部への伝熱、及び支持部からゴム材への伝熱を抑制し易くなる。
【００１８】
より具体的には、排気系を構成する部材がマフラ又は排気管、特に自動車等の車両に備わり且つ先述したように場合によっては２００℃程度の高温になり得る排気系を構成するマフラ及び排気管（マニホールドを含む。）であるときに、本発明は特に有用である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の排気系支持構造によれば、高温となる排気系構成部材と支持部との間に遮熱部が設けられ、断熱層として機能する空間が画成されるので、排気系構成部材からの伝熱や輻射熱によるゴム材の加熱をこれまでの従来構造に比して格段に抑止でき、その熱劣化を十分に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
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。
【００２１】
図１は、本発明による排気系支持構造の好適な一実施形態が、排気系を構成するマフラに取り付けられた状態の一例を示す模式図であり、排気系の延在方向から見た正面図である。同図に示す排気系１００は、内燃機関のシリンダヘッドに装着された排気マニホールド（図示せず）に、フロントパイプ及び／又はセンターパイプ等の排気管１１０を介してメインマフラ１２０が接続され、さらにその後段にセンターパイプ及び／又はテールパイプ等の排気管を介してサブマフラー（共に図示せず）が接続されたものである。メインマフラ１２０（排気系構成部材）は、筒状且つ断面略楕円状を成す胴部１２１の両開放端が端壁１２２で閉塞されて成り、端壁１２２の所定部位に支持構造体１（排気系支持構造）が設けられている。
【００２２】
ここで、図２は、図１におけるII−II線に沿う断面の要部を示す模式図である。支持構造体１は、遮熱板２（遮熱部）とサポート３とから構成されている。遮熱板２は、平面略扇形の椀状（カップ状）を成しており、凹部Ｃを有するものである。また、遮熱板２は、開放端がメインマフラ１２０の端壁１２２面と対向するように、すなわち、凹部Ｃの周縁部に相当する遮熱板２の側壁２１端及び接合しろ２２が端壁１２２面に当接するように、メインマフラ１２０と接合されている。このように、遮熱板２及びメインマフラ１２０の端壁１２２によって断熱空間Ｓ１（空間）が画成されている。
【００２３】
サポート３は、主ロッド４（支持部）及び補助ロッド５から構成されている（図１参照）。主ロッド４は、略Ｌ字状を成す棒状部材で形成されている（図２参照）。より具体的には、主ロッド４は、遮熱板２の上壁２３（非接合部）に沿って延びるようにその上壁２３面に接合されている接合部４１（一方端部）と、その一端から曲折して上壁２３面に略垂直な方向に延在する突出部４２（他方端部）と、その突端に設けられた止め部４３とを有するものである。
【００２４】
一方、補助ロッド５は、止め部４３を有しないこと以外は、主ロッド４と同様形状を有しており、遮熱板２の上壁２３に沿って延在する接合部５１が、その上壁２３面に接合されている。また、補助ロッド５の接合部５１から曲折して突出している部位（突出部）は、主ロッド４の突出部４２に比して短くされており、その突出部４２の側壁に接合されている。
【００２５】
このように構成された支持構造体１が取り付けられたメインマフラ１２０は、例えば以下のようにして車両本体（図示せず）に保持される。すなわち、主ロッド４の突出部４２が、図示一点鎖線で示される略板状のサポートゴム６（ゴム材）の孔部Ｈａに嵌入固定される。サポートゴム６には、もう一つの孔部Ｈｂが穿設されており、この孔部Ｈｂには、車両本体に結合された適宜の棒状部材が嵌入固定される。こうして、メインマフラ１２０が車両本体に連結保持される。
【００２６】
一般に、排気系１００は、上述したように、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、さらには補助マフラ等の部品が連設されて成る長尺部材であり、本発明による支持構造体１のような排気系支持構造を、メインマフラ１２０以外の各部位に必要に応じて設けることにより、排気系１００全体を車両本体に確実に保持させることができる。
【００２７】
このように支持構造体１が取り付けられた排気系１００が車両本体に保持された状態では、遮熱板２がメインマフラ１２０の端壁１２２上に接合されて断熱空間Ｓ１が画成されているので、メインマフラ１２０からの熱が、遮熱板２との非接合部である上壁２３に接合されている主ロッド４及び補助ロッド５へ極めて伝導し難くなる。よって、車両等の機器が運転され、燃焼排ガスによって排気系１００が高温となっても、支持部材が排気系構成部材に直接接合されているような従来の構造に比して、主ロッド４の加熱が格段に抑えられる。これによりサポートゴム６へ移行する熱量が十分に低減される。したがって、サポートゴム６への入熱に起因する熱劣化を十分に防止することができる。
【００２８】
また、主ロッド４の突出部４２におけるサポートゴム６が接続する部位と、図示においてその直下にあるメインマフラ１２０の部位（端壁１２２上の部位）との間に遮熱板２の上壁２３が介在するので、メインマフラ１２０の端壁１２２においてサポートゴム６から最短距離にある部位が遮熱板２によって覆われる。よって、その部位からサポートゴム６への輻射熱が遮熱板２によって遮られる。したがって、端壁１２２からの輻射によってサポートゴム６へ移行する熱量を格段に低減できるので、サポートゴム６の熱劣化を更に一層抑止できる。
【００２９】
図３は、本発明による排気系支持構造の好適な他の実施形態が排気系を構成する排気管に取り付けられた状態の一例を示す模式図であり、排気系１００の延在方向に垂直な方向から見た側面図である。支持構造体７（排気系支持構造）は、センターパイプ等の排気管１１０の管壁に取り付けられており、遮熱板８（遮熱部）とサポートロッド９（支持部）とから構成されている。遮熱板８は、断面略コの字状を成しており、側壁８１の端部が排気管１１０の管壁１１０ａに当接して固定されている。このように遮熱板８の上壁８２及び排気管１１０の管壁１１０ａによって断熱空間Ｓ２（空間）が画成されている。
【００３０】
サポートロッド９は、略コの字状を成す棒状部材で形成されている。より具体的には、サポートロッド９は、遮熱板８の上壁８２（非接合部）に沿って延びるようにその上壁８２面に接合されている接合部９１（一方端部）と、その一端から曲折して排気管１１０から遠ざかる方向に延在する第１突出部９２とを有している。また、第１突出部９２の一端からは、その延在方向に対して略垂直方向に延びる第２突出部９３（他方端部）が曲出しており、さらに、その突端には止め部９４が設けられている。
【００３１】
このように構成された支持構造体７が取り付けられた排気管１１０は、例えば次のようにして車両本体（図示せず）に保持される。すなわち、サポートロッド９の突出部９３が、図示一点鎖線で示される略板状のサポートゴム１０（ゴム材）の孔部Ｈｃに嵌入固定される。サポートゴム１０には、サポートゴム６と同様にもう一つの孔部Ｈｄが穿設されており、この孔部Ｈｄには、車両本体に結合された適宜の棒状部材が嵌入固定される。こうして、排気管１１０が車両本体に連結保持される。
【００３２】
このように支持構造体７が排気管１１０に取り付けられた場合にも、図１及び図２に示す支持構造体１をメインマフラ１２０に取り付けたのと同様にしてサポートゴム１０の熱劣化を抑止できる。すなわち、断熱空間Ｓ２が画成されるので、排気管１１０からのサポートロッドへの伝熱量を格段に低減でき、これにより、サポートゴム１０へ移行する熱量が十分に低減される。その結果、サポートゴム１０への入熱に起因する熱劣化を十分に抑制できる。
【００３３】
また、サポートロッド９の第２突出部９３におけるサポートゴム１０が接続する部位と、図示においてその直下にある（最短距離にある）管壁１１０ａ上の部位との間に遮熱板８の上壁８２が介在するので、排気管１１０からサポートゴム１０への輻射熱が遮熱板８によって遮られる。よって、輻射によってサポートゴム１０へ移行する熱量を格段に低減でき、これによりサポートゴム１０の熱劣化を更に一層防止できる。殊に、本実施形態では、サポートゴム１０の輪郭をそこから最短距離にある管壁１１０ａに向かって投影したときに、その投影像の全部が遮熱板８の上壁８２上に投影され得る。よって、サポートゴム１０への輻射による入熱を更に一層抑えることができる。
【００３４】
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、本発明による排気系支持構造は、ゴム材を介して排気系を保持する場合に、排気系の所望の部位に採用することが可能であるが、ゴム材を用いていなくても、ゴム材と同様に熱劣化が生じ得るおそれがあるクッション部材（制振部材、減振部材、緩衝部材等）を介して排気系を機器本体に保持させるような場合にも有用である。
【００３５】
また、遮熱板２，８は、全面が閉塞されていなくてもよく、例えば、スノコ状、メッシュ状のように一部が開放されたものであってもよい。さらに、サポート３、サポートロッド９は、もちろん棒状部材に限られない。またさらに、遮熱板２，８及び／又はサポート３やサポートロッド９に放熱フィンのような放熱による冷却を促進する部材を必要に応じて設けてもよい。さらにまた、断熱空間Ｓ１，Ｓ２の高さ（断熱層としての厚さ）は特に制限されず、また、熱源温度及びゴム材の耐熱温度等にも依存するものの、自動車用途の場合では、例えば数ｍｍ〜数十ｍｍ程度とすることにより、強度を担保しつつ伝熱及び輻射熱の遮蔽効果が有意に得られるので好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明による排気系支持構造は、クッション部材として用いられるゴム材の加熱を従来に比して十分に抑止でき、その熱劣化を十分に防止できるので、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】
【００３７】
【図１】本発明による排気系支持構造の好適な一実施形態が排気系を構成するマフラに取り付けられた状態の一例を示す模式図である。
【図２】図１におけるII−II線に沿う断面の要部を示す模式図である。
【図３】本発明による排気系支持構造の好適な他の実施形態が排気系を構成する排気管に取り付けられた状態の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３８】
１，７…支持構造体（排気系支持構造）、２，８…遮熱板（遮熱部）、３…サポート、４…主ロッド（支持部）、５…補助ロッド、６，１０…サポートゴム（ゴム材）、９…サポートロッド（支持部）、２１，８１…側壁、２２…接合しろ、２３，８２…上壁、４１，５１，９１…接合部、４２…突出部、４３，９４…止め部、９２…第１突出部、９３…第２突出部、１００…排気系、１１０…排気管（排気系構成部材）、１１０ａ…管壁、１２０…メインマフラ（排気系構成部材）、１２１…胴部、１２２…上壁、１２２…端壁、Ｃ…凹部、Ｈａ，Ｈｂ，Ｈｃ，Ｈｄ…孔部、Ｓ１，Ｓ２…断熱空間（空間）。
【図１】
2005220852.tif 000003
【図２】
2005220852.tif 000004
【図３】
2005220852.tif 000005