JP2990348B2 - 排気管用支持装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のマフラー
ハンガー、すなわち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】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来よ
り、排気管を車体に防振的に支持する支持装置として
は、ゴム等の弾性材料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、上下に間隔をおいて相対向するように左右の側
壁部により連結して全体として略環状に構成し、弾性材
料により振動を吸収するようにしたものが知られてい
る。通常、この支持装置を排気管の長手方向に所要の間
隔をおいて複数個所に配し、これらの支持装置を介して
車体に排気管を支持させるようにしている。

【０００３】かかる支持装置として、特に５００Ｈｚ以
上の高周波数領域における振動伝達抑制の効果を改善す
る目的で、第１と第２の両保持部間の位置に中央連結部
を配して左右の側壁部を連結一体化させることが提案さ
れている（例えば、特開平３−６６９５３号公報）。ま
た、図１２に示すように、それぞれ貫通孔（111 ）（12
1 ）を有する第１と第２の両保持部（101 ）（102 ）間
の中央連結部（105 ）の両側部分（105b）（105b）を略
９０°の角度で二股状に分岐させて、左右の側壁部（10
3 ）（103 ）に連結することも考えられている。

【０００４】ところが、この支持装置の場合、左右の側
壁部を中央連結部で連結したことにより、左右方向の剛
性が高くなって横揺れが生じ難くなり、振動伝達力の低
い周波数領域が拡大するが、その反面、２００〜４００
Ｈｚ及びその前後の帯域では動的絶対バネ定数の値が高
くなり、また温度変化による帯域のシフトも大きくなる
ので、十分な振動伝達抑制効果が得られず、耳障りな騒
音を発生するといった問題がある。

【０００５】そこで、中央連結部の中央部分を柱状の質
量部として形成することにより、前記範囲の振動伝達抑
制の効果を改善することとしたものであるが、この場
合、温度変化に対して安定した周波数特性を保持し、２
００〜４００Ｈｚの周波数領域においては振動伝達抑制
の効果が得られるものの、４００〜５００Ｈｚ付近の帯
域では動的絶対バネ定数が１００〜３００Ｎ／ｍｍと比
較的高く、満足できる振動伝達抑制の効果が得られず、
自動車の排気管から支持装置を経て車体に排気音が伝わ
り、室内で聞こえる排気によるこもり音が耳障りなもの
となっている。

【０００６】特に排気管の振動は、上下方向や左右方向
の振動だけでなく、前後方向の振動および支持装置を中
心とする捩れを伴う振動等が混りあって複雑な振動を起
こすので、広範囲の帯域において動的絶対バネ定数を低
減することが望まれるが、前記構造の支持装置では充分
に満足できない。

【０００７】その対策として、前記中央連結部に金属マ
スを使用することも考えられるが、この場合、製造上の
コストアップが大きく、実用的なものではない。

【０００８】本発明は、上記に鑑みてなしたものであ
り、中央連結部の柱状の中央部分による質量の保持と、
両側の分岐足部による効果で、温度変化に対し安定した
周波数特性を確保できて、２００〜４００Ｈｚの周波数
領域における振動伝達抑制を効果的になし、しかも４０
０〜５００Ｈｚの周波数領域においても、絶対バネ定数
を大幅に低減できて、広範囲の周波数帯域において安定
した振動伝達抑制効果を発揮できる排気管用支持装置を
提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段および作用】上記の課題を
解決する本発明の排気管用支持装置は、ゴム等の弾性材
料により形成され、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、第１保持部と第２保持部
とを間隔を隔てて左右両側で連結する側部と、第１と第
２の両保持部間の中間位置に配されて両側部に連結され
た中央連結部とを有してなる排気管用支持装置であっ
て、前記両側部はそれぞれ軸方向の中央部が欠除されて
前後側壁部に分離形成されており、また前記中央連結部
は、前後方向の柱状をなす拡大中央部と該中央部の前後
部においてそれぞれ左右両側より二股状に分岐して延び
る分岐足部とよりなり、これらの分岐足部が前記前後側
壁部にそれぞれ連結されている。特にこの発明では、前
記各分岐足部の分岐角度（α）が３０°〜６０°、その
厚み（Ｔ）と長さ（Ｌ）の比率（Ｔ／Ｌ）が０．１〜
０．５の範囲に設定されてなるものである。これにより
前記拡大中央部は、分岐足部より大きな質量を持つ質量
部として形成される。

【００１０】前記の構成による本発明の支持装置によれ
ば、第１および第２の両保持部間で両側部を連結してい
る中央連結部の引張りおよび圧縮作用により横方向の剛
性が適度に高くなり、しかもこの中央連結部の拡大中央
部が前後方向の柱状をなしていて、分岐足部より大きな
質量を保有するため、この中央連結部の共振作用により
振動を効果的に減衰できるとともに、共振特性の移行を
も防止でき、振動伝達抑制に効果のある周波数領域、す
なわち動的絶対バネ定数が低くなる周波数領域が大幅に
拡大し、２００〜４００Ｈｚの領域ばかりか、４００〜
５００Ｈｚの領域の絶対バネ特性も大幅に低減できる。

【００１１】また、第１保持部と第２保持部とを連結す
る両側部は、それぞれ中央部を欠除して前後側壁部に分
離形成される一方、中央連結部の拡大中央部の前後部に
おいて両側より延びる二股状の分岐足部がそれぞれ前後
側壁部に連結されているために、上下方向や左右方向の
振動のみでなく、前後方向の振動および支持装置を中心
とする捩れを伴う振動等が混り合った複雑な振動にも容
易に対応できる。

【００１２】さらに、自動車の排気管から該支持装置を
経由して車体に伝わる音の伝達率は絶対バネ定数に比例
するが、前記絶対バネ定数の低減により、その伝達率を
大幅に低減できる。

【００１３】請求項２の発明は、前記同様に、第１保持
部と第２保持部とを連結する両側部と、第１と第２の両
保持部間で両側部に連結された中央連結部とを有する排
気管用支持装置であって、前記両側部がそれぞれ軸方向
の中央部が欠除されて前後側壁部に分離形成され、また
前記中央連結部が、前後方向の柱状をなす拡大中央部と
該中央部の前後部においてそれぞれ左右両側より二股状
に分岐して延びる分岐足部とよりなり、これらの分岐足
部が前記前後側壁部にそれぞれ連結されているものにお
いて、前記両側部の前後側壁部間の欠除部に、前記拡大
中央部から延びる支持足部により支持されたブロック状
の質量体が設けられてなることを特徴とする。

【００１４】この場合、前後側壁部間の欠除部において
支持足部のみで支持されている質量体が、ダイナミック
ダンパーとしての役目を果し、絶対バネ定数の低減の効
果が大きくなり、振動の伝達抑制および排気音減衰をさ
らに効果的になし得る。

【００１５】また請求項３の発明ように、前後側壁部間
の欠除部に設けられた質量体の外側に、さらに外方に突
出する拡張質量部が設けられている場合には、この質量
体の質量がさらに大きくなるために、振動音や排気音の
伝達をさらに効果的に抑制できる。

【００１６】また請求項４の発明のように、質量体を支
持する支持足部を、分岐足部と対応する二股状に形成し
て支持した場合、支持足部が該質量体の過度の振動を抑
制するように作用し、前記効果が高く、ダンパーとして
の役目を良好に果し得る。

【００１７】請求項５の発明のように、二股状に分岐し
た支持足部間の空間を中実に形成した場合は、前記のよ
うにブロック状の質量体を有するものであるにも拘ら
ず、加硫成形後の脱型が容易になり、かつ脱型時および
脱型後の製品の破損も防止できる。すなわち不良率を減
少でき、生産性を改善できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面に
基いて説明する。

【００１９】図１は本発明に係る支持装置の第１の実施
例の斜視図、図２は同正面図、図３は前図Ｙ1 −Ｙ1 線
の半部断面図、図４はＸ1 −Ｘ1 線の断面図を示す。

【００２０】支持装置（Ａ）は、図に示すように、全体
形状が正面よりみて略楕円形をなすもので、その素材で
ある弾性材料、すなわちゴム材料を加硫成形して一体に
形成されており、次のように構成されている。

【００２１】支持装置（Ａ）の上部には、主に車体側の
支持材（図示省略）が挿入される前後方向（厚さ方向）
の貫通孔（11）を有する第１保持部（１）が形成されて
おり、また前記第１保持部（１）とは所要の間隔（通常
１０〜１５ｍｍ）を隔てて相対向する下方位置に、排気
管側の支持材（図示省略）が挿入される前後方向（厚さ
方向）の貫通孔（21）を有する第２保持部（２）が形成
されている。

【００２２】前記の第１保持部（１）と第２保持部
（２）とは、それぞれその左右両側に両端が接続された
アーチ状の左右側部（３）（３）により連結され、全体
として上下対称の略楕円形の環状に形成されている。

【００２３】前後方向の厚さ寸法は、従来のこの種の支
持装置より大きく設定されており、そのうち、両側部
（３）（３）は、それぞれ前後方向（軸方向）の中央部
が欠除されて前後側壁部（3a）（3b）に分離形成されて
いる。（４）（４）は前記の欠除部を示している。

【００２４】（５）は第１と第２の両保持部（１）
（２）間の中間位置に両保持部（１）（２）との間にそ
れぞれ空隙（６）（６）を保有するように配された中央
連結部である。この中央連結部（５）は、前後方向（厚
み方向）に連続した柱状をなす拡大中央部（51）と、該
拡大中央部（51）の前後部分においてそれぞれ左右両側
より二股状に分岐して前後側壁部（3a）（3b）と略同幅
で側方に延びる分岐足部（52ａ）（52ａ）（52ｂ）（52
ｂ）とよりなり、これらの各分岐足部（52ａ）（52ｂ）
が前記前後側壁部（3a）（3b）の内面にそれぞれ連結さ
れている。すなわち、両側部（３）（３）は中央連結部
（５）により連結されている。

【００２５】前記拡大中央部（51）は、上下方向の厚み
を大きくし四角柱状なすことにより、両側の分岐足部
（52ａ）（52ｂ）より大きい質量を持つ質量部として形
成されている。この拡大中央部（51）は、該部分を除く
本体部の前後方向の最大の寸法、すなわち第１および第
２の保持部（１）（２）の前後方向の寸法より長く延成
してより大きい質量を持たせることも可能である。この
長さを適当に設定することにより、目的に応じた質量を
持たせることができ、かつ絶対バネ定数を低くできる周
波数領域がさらに広くなる。なお、この拡大中央部（5
1）に鉄等の比重の大きい金属を埋設して大きい質量を
持たせることもできる。

【００２６】前記中央連結部（５）と両保持部（１）
（２）との間の空隙（６）（６）は、大振幅の振動時
に、拡大中央部（51）が両保持部（１）（２）の内側面
に当接することで過度の変形を規制するストッパとして
の役目を果すように、その間隔が設定されている。

【００２７】また前記中央連結部（５）の両側の分岐足
部（52ａ）（52ｂ）は、それぞれ両足部を合せた厚みが
拡大中央部（51）の上下方向の厚み寸法より大きくなら
ないように、薄肉の板状に形成するが、その分岐角度
（開き角度）（α）は３０°〜６０°、その縦横寸法比
すなわち厚み（Ｔ）と長さ（Ｌ）の比率（Ｔ／Ｌ）は、
０．１〜０．５の範囲となるように設定するのが望まし
い。

【００２８】すなわち、前記分岐足部（52ａ）（52ｂ）
の分岐角度（α）が、３０°より小さくなっても、また
６０°より大きくなっても、十分な振動抑制効果が得ら
れない。また前記比率（Ｔ／Ｌ）が０．１より小さくて
も、また０．５より大きくても、十分な振動抑制の効果
が得られない。

【００２９】図６〜図８は、両側部（３）（３）の前後
側壁部（3a）（3b）間の欠除部（４）（４）に質量体
（７）（７）を設けた場合を示している。この実施例の
支持装置（Ａ）は、基本的構成は上記した第１の実施例
と同じであり、同一の構成部分には同符号を付してその
説明を省略する。

【００３０】この実施例の支持装置（Ａ）において、前
記質量体（７）（７）は、中央連結部（５）の柱状の拡
大中央部（51）から側方に延びる支持足部（８）（８）
により、前後側壁部（3a）（3b）との間に所要の間隙
（９）（９）を保有するように支持されたブロック状、
例えば図のように前後側壁部（3a）（3b）に対応した厚
肉円弧状をなしており、ゴム等の弾性材料により形成さ
れている。この質量体（７）としては、図示する形状を
なすものに限らず、支持足部（８）より大きい適度の質
量をもちかつ上下および前後に揺動できるものであれば
よい。

【００３１】また図９の実施例のように、前記の質量体
（７）（７）の外側に、それぞれ外方に突出する拡張質
量部（7a）（7a）を設けて、さらに大きい質量を持たせ
ることができる。

【００３２】また前記質量体（７）の支持足部（８）と
しては、図６〜図９の実施例のように、前記拡大中央部
（51）から分岐足部（52ａ）（52ｂ）に対応した二股状
に分岐して質量体（７）に連結した形態にするのが、過
度の揺動を規制できより好ましい。特に前記二股状の分
岐部分（8a）（8a）と、分岐足部（52ａ）（52ｂ）と
を、図のように拡大中央部（51）の側で前後方向に連続
状に形成しておくと、支持足部と分岐足部との一体性が
高く、前記質量体（７）の過度の揺動を規制できる効果
が高くなる。

【００３３】もちろん、図１０に示すように前記の二股
状の分岐部分の間を中実に形成して、１本足の支持足部
（８）にしておくこともできる。この場合、本支持装置
の加硫成形後の脱型が容易になり、さらに脱型時や脱型
後の破損不良も生じないものになる。

【００３４】上記のように構成された本発明の各実施例
の支持装置（Ａ）は、上側の第１保持部（１）の貫通孔
（11）に車体側の支持材を挿入して固定するとともに、
下側の第２保持部（２）の貫通孔（21）に排気管側の支
持材を挿入して固定するようして、排気管の長手方向に
所要の間隔をおいて複数個所で、排気管を支持して使用
する。

【００３５】この使用状態において、エンジン駆動によ
り排気管側から伝達される振動や車体側から伝達される
振動を吸収して、車室内の騒音や振動の悪化を防止す
る。本発明の場合、第１および第２の保持部（１）
（２）間に左右の側壁部（３）（３）を連結する中央連
結部（５）により、左右方向の剛性が高くなり、横振れ
を抑制できる。特に中央連結部（５）の柱状をなす拡大
中央部（51）で大きな質量を保有するため、この中央連
結部（５）の共振作用により振動を効果的に減衰できる
とともに、共振特性の移行をも防止でき、振動伝達抑制
に効果のある周波数領域、すなわち動的絶対バネ定数が
低くなる周波数領域が大幅に拡大し、２００〜４００Ｈ
ｚばかりか、４００〜５００Ｈｚの絶対バネ特性も大幅
に低減でき、振動伝達抑制を良好になし得る。

【００３６】しかも、第１保持部（１）と第２保持部
（２）とを連結する両側部（３）（３）が、それぞれ前
後側壁部（3a）（3b）に分離形成される一方、中央連結
部（５）の拡大中央部（51）が前後部において二股状の
分岐足部（52ａ）（52ｂ）により前後側壁部（3a）（3
b）に連結されているために、斜め方向の剛性が高くな
る上、排気管支持荷重により該分岐足部（52ａ）（52
ｂ）の弾性率も上昇し、これが拡大中央部（51）による
質量分布と相俟って、中央連結部（５）の共振作用で振
動を効果的に減衰できるとともに、共振特性が高周波数
側へ移行しようとする作用が生じる。

【００３７】そのため、雰囲気温度が高温になっても、
中央連結部（５）の前記形態による作用で、共振特性が
低周波数側へ移行しようとするのを抑制できる。それゆ
え温度変化に拘らず、安定した周波数特性を保持し、良
好な振動伝達抑制効果および騒音防止効果を確保でき
る。

【００３８】さらに、両側部（３）（３）の前後方向中
央部の欠除部（４）（４）の存在にり、両側部（３）
（３）が前後方向や該支持装置を中心とする捩れを伴う
振動をも効果的に吸収でき、以て排気管の複雑な振動に
も容易に対応できる。

【００３９】しかも自動車の排気管から該支持装置を経
由して車体に伝わる音の伝達率は絶対バネ定数に比例す
るが、前記絶対バネ定数の低減により、その伝達率を大
幅に低減でき、また室内で聞える排気振動のこもり音が
小さくなる。

【００４０】特に前記欠除部（４）（４）に質量体
（７）（７）を設けた図６〜図８および図９の実施例の
支持装置は、質量体（７）（７）がダイナミックダンパ
ーとしての役目を果し、絶対バネ定数の低減の効果がさ
らに大きくなる。

【００４１】本発明の支持装置の効果を確認するため
に、図１に示す本発明の実施例品（実施例）と、図６
に示す実施例品（実施例）と、図９に示す実施例品
（実施例）と、図１０に示す実施例品（実施例）と
について、さらに図１２に示す従来構造の比較例
（ａ）、および中央連結部の中央部分を柱状に拡大させ
て質量部とした比較例（ｂ）とについて、それぞれ動的
特性測定装置により周波数と動的絶対バネ定数の関係を
測定し比較した（荷重６ｋｇｆ、振幅０．０３ｍｍ）。
その結果を図１１に示す。

【００４２】上記の結果、比較例（ａ）および比較例
（ｂ）は４００〜５００Ｈｚの周波数領域で、動的絶対
バネ定数がやや高く、この周波数領域で充分な振動伝達
抑制の効果が得られなかった。

【００４３】これに対し、実施例〜の場合、２００
〜５００Ｈｚの比較的広い範囲にわたる周波数領域にお
いて、絶対バネ定数を大幅に低減することができた。

【００４４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の排気管用支
持装置によれば、２００〜４００Ｈｚの周波数領域のみ
でなく、４００〜５００Ｈｚの周波数領域においても、
絶対バネ定数を低減できて、振動伝達抑制を広範囲の周
波数帯域において効果的になすとともに、温度変化に対
しても安定した周波数特性を保持し、しかも上下、左右
方向だけでなく、前後方向や斜め方向および捩れを伴な
う振動等の複雑な振動にも対応でき、排気音の伝達も効
果的に抑制でき、室内で聞える排気振動のこもり音も小
さくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施形態の排気管用支持装置を示す
斜視図である。

【図２】同上支持装置の正面図である。

【図３】前図のＹ1 −Ｙ1 線の半部断面図である。

【図４】図２のＸ1 −Ｘ1 線の断面図である。

【図５】図３のＺ1 −Ｚ1 線の断面図である。

【図６】他の実施形態の支持装置の斜視図である。

【図７】前図のＸ2 −Ｘ2 線の断面図である。

【図８】図６のＺ2 −Ｚ2 線の断面図である。

【図９】さらに他の実施形態の支持装置を示す断面図で
ある。

【図１０】さらに他の実施形態の支持装置を示す断面図
である。

【図１１】周波数と動的絶対バネ定数の関係を示すグラ
フである。

【図１２】従来の支持装置を例示する正面図である。

【符号の説明】

（Ａ） 支持装置 （１） 第１保持部 （11） 貫通孔 （２） 第２保持部 （21） 貫通孔 （３）（３） 左右の側部 （3a）（3b） 前後側壁部 （４）（４） 欠除部 （５） 中央連結部 （51） 質量部 （52ａ）（52ａ）（52ｂ）（52ｂ） 前後の分岐足部 （６） 空隙 （７） 質量体 （８） 支持足部 （8a）（8b） 分岐部分

フロントページの続き (72)発明者 国広 基男 大阪府大阪市西区江戸堀１丁目17番18号 東洋ゴム工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平８−300959（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−174787（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16F 15/08 F01N 7/08

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ゴム等の弾性材料により形成され、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、第１保持部と第２保持部とを間隔を隔てて左右両側
   で連結する側部と、第１と第２の両保持部間の中間位置
   に配されて両側部に連結された中央連結部とを有してな
   る排気管用支持装置であって、 前記両側部は、それぞれ軸方向の中央部が欠除されて前
   後側壁部に分離形成されており、また前記中央連結部
   は、前後方向の柱状をなす拡大中央部と該拡大中央部の
   前後部においてそれぞれ左右両側より二股状に分岐して
   延びる分岐足部とよりなり、これらの分岐足部が前記前
   後側壁部にそれぞれ連結されるとともに、各分岐足部の
   分岐角度（α）が３０°〜６０°、その厚み（Ｔ）と長
   さ（Ｌ）の比率（Ｔ／Ｌ）が０．１〜０．５の範囲に設
   定されてなることを特徴とする排気管用支持装置
2. 【請求項２】ゴム等の弾性材料により形成され、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、第１保持部と第２保持部とを間隔を隔てて左右両側
   で連結する側部と、第１と第２の両保持部間の中間位置
   に配されて両側部に連結された中央連結部とを有してな
   る排気管用支持装置であって、 前記両側部は、それぞれ軸方向の中央部が欠除されて前
   後側壁部に分離形成され、また前記中央連結部は、前後
   方向の柱状をなす拡大中央部と該拡大中央部の前後部に
   おいてそれぞれ左右両側より二股状に分岐して延びる分
   岐足部とよりなり、これらの分岐足部が前記前後側壁部
   にそれぞれ連結されており、 前記両側部の前後側壁部間
   の欠除部に、前記拡大中央部から延びる支持足部により
   支持されたブロック状の質量体が設けられてなることを
   特徴とする排気管用支持装置。
3. 【請求項３】前後側壁部間の欠除部に設けられた質量体
   の外側に、さらに外方に突出する拡張質量部が設けられ
   てなる請求項２に記載の排気管用支持装置。
4. 【請求項４】質量体の支持足部が、前記拡大中央部から
   分岐足部に対応した二股状に分岐して質量体に連結され
   てなる請求項２または３に記載の排気管用支持装置。
5. 【請求項５】二股状に分岐した支持足部間の空間を中実
   に形成してなる請求項４に記載の排気管用支持装置。