JP2010209866A - 排気管支持部材 - Google Patents

Abstract

【課題】車体に対する排気管の相対振動を減衰させる効果の高い排気管支持部材を得る。
【解決手段】排気管支持部材１２の支持部材本体１４は、車体取付部１８、排気管取付部２０と、螺旋状のコイルばね部２２を備えており、コイルばね部２２は、被覆ゴム１６によって被覆されている。排気管が車体に対し相対移動したときには、コイルばね部２２が弾性変形して、この相対移動を許容する。このとき、被覆ゴム１６も変形するが、被覆ゴム１６は支持部材本体１４と比較して内部摩擦が大きいので、排気管の振動を減衰させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、排気管を自動車の車体に支持させるための排気管支持部材に関する。

排気管を自動車の車体に支持させるための排気管支持部材として、特許文献１には、コイルスプリングの固定端に、コイルスプリングよりも内部摩擦減衰の大きいストッパゴムが接触しており、コイルスプリングの振動エネルギーをストッパゴムで吸収する構造のものが記載されている。

しかし、特許文献１のように、コイルスプリングの端部にストッパゴムが単に接触する構造では、コイルスプリングの変形を減衰させる効果が小さい。

特許文献２には、ハウジングに固定されたストッパゴムによりロッド取付部の上下方向の移動を規制し、板バネのＵ字部の両側外側面に焼着き固定したストッパゴムにより、ロッド取付部の左右方向の移動を規制する構造のものが記載されている。

しかし、特許文献２の構造では、ストッパゴムはロッド取付部の移動を規制するためにのみ作用しており、板バネの変形を減衰させるものではない。

特開平６−８１６４０号公報 特開平７−１３３７１９号公報

本発明は、上記事実を考慮し、車体に対する排気管の相対振動を減衰させる効果の高い排気管支持部材を得ることを目的とする。

請求項１に記載の発明では、車体側部材への取付用とされる車体取付部と、排気管側部材への取付用とされる排気管取付部と、前記車体取付部と前記排気管取付部とを接続する共に車体取付部と排気管取付部との相対振動を弾性変形により許容する弾性接続部と、を備えた支持部材本体と、前記弾性接続部よりも高減衰の材料で構成され前記弾性接続部を被覆する被覆部材と、を有する。

この排気管支持部材では、車体取付部に車体側部材（たとえば車体から延出された支持棒や支持板）が取り付けられ、排気管取付部に排気管側部材（たとえば排気管から延出された支持棒や支持板）が取り付けられる。車体取付部と排気管取付部とは弾性接続部で接続されているので、排気管側部材が車体側部材に支持される。ここで、弾性接続部が弾性変形することで、車体取付部と排気管取付部との相対振動が許容される。

弾性接続部は被覆部材によって被覆されており、被覆部材は、弾性接続部よりも高減衰の材料で構成されている。したがって、弾性接続部の変形時に被覆部材も変形し、内部摩擦によりエネルギーを散逸させることで、弾性接続部の変形を減衰させる。これにより、車体に対する排気管の相対振動も減衰される。

このように、本発明では、弾性接続部の変形の減衰を、弾性接続部を被覆する被覆部材によって行っているので、このような減衰効果を有する部材が単に弾性接続部の端部に接触している構成などと比較して、車体に対する排気管の相対振動を減衰させる効果がより高くなる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記弾性接続部が金属製とされ、前記被覆部材がゴム製とされている。

このように、弾性接続部を金属製とし、被覆部材をゴム製とすることで、簡単な構造で排気管支持部材を構成できる。弾性接続部を金属製とすることで、たとえば樹脂製とした場合と比較して、耐久性が高くなる。

請求項３に記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記弾性接続部がコイルばねとされている。

すなわち、弾性接続部をコイルばねとする簡単な構造で、弾性接続部に必要とされる弾性を持たせることができる。

請求項４に記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記弾性接続部が板ばねとされている。

すなわち、弾性接続部を板ばねとする簡単な構造で、弾性接続部に必要とされる弾性を持たせることができる。

本発明は上記構成としたので、車体に対する排気管の相対振動を減衰させる効果の高い排気管支持部材が得られる。

本発明の第１実施形態の排気管支持部材を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態の排気管支持部材の内部構造を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態の排気管支持部材の内部構造を排気管を支持した状態で示す斜視図である。 本発明の第２実施形態の排気管支持部材を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態の排気管支持部材の内部構造を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態の排気管支持部材を示す正面図である。 本発明の第２実施形態の排気管支持部材の内部構造を排気管を支持した状態で示す正面図である。 本発明において干渉防止部材を設けた例を拡大して示す断面図である。

図１〜図３には、本発明の第１実施形態の排気管支持部材１２が示されている。この排気管支持部材１２は、金属製の支持部材本体１４と、ゴム製の被覆ゴム１６と、を備えている。

支持部材本体１４は、棒状の金属材を所定位置で屈曲又は湾曲させて成形されており、一端に、略Ｃ字状の車体取付部１８、他端に、同じく略Ｃ字状の排気管取付部２０が形成されている。また、車体取付部１８と排気管取付部２０の間の部分（中間部分）は、螺旋状のコイルばね部２２とされている。すなわち、車体取付部１８と排気管取付部２０とが、中間のコイルばね部２２によって接続されている。

図３に示すように、排気管支持部材１２は、本実施形態では車体取付部１８が上、排気管取付部２０が下になる向きで使用され、車体取付部１８には、車体（図示省略）から延出された支持アーム２４が挿通されて固定される。また、排気管取付部２０には、排気管（図示省略）から延出された支持アーム２６が挿通されて固定される。これにより、排気管が排気管支持部材１２によって車体に支持される。このとき、排気管の荷重が作用するので、コイルばね部２２が弾性的に伸びる。また、車両の上下動等に伴って排気管が車体に対し相対移動しようとするときには、コイルばね部２２が弾性変形して、この相対移動を許容する。

コイルばね部２２は、被覆ゴム１６によって被覆されている。被覆ゴム１６は支持部材本体１４と比較して、内部摩擦が大きいため、コイルばね部２２の振動を減衰させる効果が大きい。特に本実施形態では、コイルばね部２２の略全体を被覆ゴム１６で被覆しており、確実な減衰効果が得られるようにしている。また、図１から分かるように、被覆ゴム１６は、コイルばね部２２のコイルのピッチ間では隙間Ｇ１が構成されるように所定の厚みで被覆されており、コイルばね部２２の弾性変形を不用意に制限しないようになっている。

次に、本実施形態の排気管支持部材１２の作用を説明する。

図３に示すように、車体取付部１８には、車体の支持アーム２４が挿通されて固定され、排気管取付部２０に、排気管の支持アーム２６が挿通されて固定されることで、排気管が排気管支持部材１２によって車体に支持される。排気管支持部材１２には排気管の荷重が作用するので、コイルばね部２２は自然状態（排気管を支持していない状態）と比較して、弾性的に伸びている。

このように排気管を支持した状態で、車両の上下動等に伴って排気管が車体に対し相対移動したときには、コイルばね部２２が弾性変形して、この相対移動を許容する。このとき、被覆ゴム１６も変形するが、被覆ゴム１６は支持部材本体１４と比較して内部摩擦が大きいので、排気管の振動を減衰させる。

すなわち、本実施形態の排気管支持部材１２では、コイルばね部２２を被覆ゴム１６で被覆したことによって、このように被覆していない構成と比較して、排気管の車体に対する相対振動を減衰させる効果がより高くなっている。換言すれば、本実施形態では、排気管を車体に対し相対振動可能に支持する作用はコイルばね部２２（支持部材本体１４）が奏するようにし、この相対振動を減衰する作用は被覆ゴム１６が奏するように機能を分担している。コイルばね部２２（支持部材本体１４）に減衰作用を持たせる必要がないので、排気管を支持するためのより好ましい性能、たとえば高い耐クリープ性を有する構造とすることが可能となる。また、被覆ゴム１６は、排気管を直接支持する必要がないため、耐熱性を向上させることも可能となる。

なお、上記したように、車体に対する排気管の相対振動を効果的に減衰させるためには、車体取付部１８から排気管取付部２０に至る部分の全体をゴムで成形し、いわゆる総ゴム製とすることも考えられる。しかし、本実施形態では、上記したように金属製の支持部材本体１４で排気管の荷重を支持しているので、総ゴム製の構造と比較して、より高い耐熱性、耐クリープ性が得られる。また、ゴムのいわゆるサージング現象（波打ったように振動する現象）も抑制できるので、特に高周波での振動に対し効果的に減衰させることが可能となる。

また、総ゴム製の構造と比較して本実施形態では、排気管の支持に必要なバネ性能（弾性特性）が、コイルばね部２２のみで決まることになる。したがって、このバネ性能の製品ごとのバラつきが、総ゴム製の構造のものよりも、さらに少なくなる。

図４〜図７には、本発明の第２実施形態の排気管支持部材５２が示されている。第２実施形態の排気管支持部材５２の支持部材本体５４は、金属製の板状部材を所定位置で屈曲または湾曲させて形成されており、一端に略Ｃ字状の車体取付部５８、他端に同じく略Ｃ字状の排気管取付部６０が形成されている。車体取付部５８と排気管取付部６０の間は、上板部６２Ｕ、中間板部６２Ｍ及び下板部６２Ｌを有する略Ｓ字状の板ばね部６２とされている。

板ばね部６２は、被覆ゴム５６によって被覆されている。第２実施形態では、板ばね部６２の略全体を所定の厚さで被覆しており、上板部６２Ｕの被覆部分と中間板部６２Ｍの被覆部分との間、及び、中間板部６２Ｍの被覆部分と下板部６２Ｌの被覆部分の間には隙間Ｇ２が構成されており、板ばね部６２の弾性変形を不用意に制限しないようになっている。さらに、被覆ゴム５６には、一定間隔で溝５６Ｇが形成されており、板ばね部６２の変形に対する追従性が高められている。

このような構成とされた第２実施形態の排気管支持部材５２においても、図７に示すように、車体取付部５８に、車体の支持アーム２４が挿通されて固定され、排気管取付部６０に、排気管の支持アーム２６が挿通されて固定されることで、排気管が排気管支持部材５２によって車体に支持される。排気管支持部材１２には排気管の荷重が作用し、板ばね部６２は自然状態と比較して、弾性的に伸びている。

排気管を支持した状態で、車両の上下動等に伴って排気管が車体に対し相対移動したときには、板ばね部６２が弾性変形して、この相対移動を許容する。このとき、支持部材本体５４と比較して内部摩擦が大きい被覆ゴム５６が変形することで、排気管の振動を減衰させる。被覆ゴム５６で被覆していない構造と比較して、振動を減衰させる効果がより高い。また、板ばね部６２（支持部材本体５４）に減衰作用を持たせる必要がないので、排気管を支持するためのより好ましい性能（高い耐クリープ性等）を有する構造とすることができ、被覆ゴム１６についても、排気管を直接支持する必要がないため、耐熱性を向上させることができる。

さらに、総ゴム製の構造と比較して、より高い耐熱性、耐クリープ性が得られる。また、ゴムのいわゆるサージング現象（波打ったように振動する現象）も抑制できるので、特に高周波での振動に対し効果的に減衰させることが可能となる。加えて、排気管の支持に必要なバネ性能（弾性特性）が、板ばね部６２のみで決まるので、バネ性能の製品ごとのバラつきが、総ゴム製の構造のものよりもさらに少なくなる。

なお、上記では、本発明の被覆部材の例としてゴム製の被覆ゴム１６、５６を挙げたが、コイルばね部２２あるいや板ばね部６２よりも内部摩擦が大きい材料であれば、変形によって排気管の振動を減衰させる効果を発揮できる。たとえば、シリコーンゴムや熱可塑性エラストマー等の樹脂材料を用いることも可能であり、その場合は、コイルばね部２２や板ばね部６２への被覆が容易となるので、製造コストを低減できる。また、上記各実施形態のようにゴム製とすれば、必要とされる減衰性能や耐熱性を低コストで実現できる。さらに、ゴム材料としては、内部摩擦の大きい素材、たとえば高減衰ゴム等を用いると、より高い減衰効果を発揮できるため、好ましい。

また、車体取付部１８、５８と支持アーム２４、２６との間、及び排気管取り付け部２０、６０と支持アーム２４、２６との間における金属同士の干渉による異音の発生を防ぐために、車体取付部１８、５８、及び排気管取付部２０、６０を、ゴム等の弾性材料からなる干渉防止部材で被覆してもよい。一例として、図８には、第１実施形態に係る排気管支持部材１２の排気管取付部２０を、干渉防止部材２０Ａで被覆した例を示している。これと同様にして、第１実施形態の車体取付部１８や、第２実施形態の車体取付部５８、排気管取付部６０を干渉防止部材で被覆することが可能である。

なお、排気管の荷重は、コイルばね部２２や板ばね部６２及び被覆ゴム１６、５６で受けることが可能であるため、上記した干渉防止部材は、排気管の荷重によるクリープを防止すべく十分に薄く形成すると、寸法変化による排気管のガタツキを防止でき、好ましい。また、これらの干渉防止部材を被覆ゴム１６、５６と一体成形すると、製造コストを低減できるためより好ましい。

被覆ゴム１６、５６をコイルばね部２２、板ばね部６２に被覆する方法も特に限定されないが、たとえば、支持部材本体１４、５４に、あらかじめ排気管と同等の荷重を作用させて伸ばした状態で、コイルばね部２２、板ばね部６２を成形し加硫するようにすれば、実際の使用状態（排気管を支持した状態）で被覆ゴム１６、５６を設けたことになる。これにより、排気管を実際に支持した状態で、被覆ゴム１６、５６に不用意な荷重が作用して変形することがなくなるので、耐久性がより向上する。

本発明の弾性接続部としても、上記ではコイルばね部２２及び板ばね部６２を挙げたが、形状はこれに限定されない。ただし、これらのコイルばねあるいは板ばねとすれば、簡単な構造で、排気管の支持に必要とされる弾性を持たせることができる。

また、弾性接続部の材料も上記の金属に限定されないが、金属製とすれば、たとえば樹脂製のものと比較してより高い耐久性が得られる。

１２ 排気管支持部材
１４ 支持部材本体
１６ 被覆ゴム
１８ 車体取付部
２０ 排気管取付部
２０Ａ 干渉防止部材
２２ コイルばね部（弾性接続部）
２４ 支持アーム
２６ 支持アーム
５２ 排気管支持部材
５４ 支持部材本体
５６ 被覆ゴム
５６Ｇ 溝
５８ 車体取付部
６０ 排気管取付部
６２ 板ばね部（弾性接続部）
６２Ｌ 下板部
６２Ｕ 上板部
６２Ｍ 中間板部
Ｇ１、Ｇ２ 隙間

Claims (4)

1. 車体側部材への取付用とされる車体取付部と、排気管側部材への取付用とされる排気管取付部と、前記車体取付部と前記排気管取付部とを接続する共に車体取付部と排気管取付部との相対振動を弾性変形により許容する弾性接続部と、を備えた支持部材本体と、
   前記弾性接続部よりも高減衰の材料で構成され前記弾性接続部を被覆する被覆部材と、
   を有する排気管支持部材。
2. 前記弾性接続部が金属製とされ、前記被覆部材がゴム製とされている請求項１に記載の排気管支持部材。
3. 前記弾性接続部がコイルばねとされている請求項１又は請求項２に記載の排気管支持部材。
4. 前記弾性接続部が板ばねとされている請求項１又は請求項２に記載の排気管支持部材。

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