JP3931053B2 - 排気管支持装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気管と被支持体との間に配設されて該排気管を該被支持体に吊り下げ支持するために用いられる排気管支持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種の排気管支持装置として、排気管側に取り付けられる取付部を囲むように配設される略Ｕ字状の本体部を備えたものが知られている（例えば、ＤＥ１９７ ４１ ４６２ Ｃ１号公報参照）。このものでは、図７に示すように、上記取付部１と本体部２とが主ばね部３，３を介して互いに連結されており、上記本体部２をブラケット４を介して車体に固定する一方、上記取付部１に形成された貫通孔１ａに、図示省略の排気管から延びる支持部材を挿入するように構成されている。尚、上記本体部２とブラケット４とは溶接によって互いに連結されている。このように上記排気管支持装置Ｄでは、取付部１の上側にブラケット４が配設されると共に、その下側に本体部２の底壁部２１が配設されるため、この取付部１が上下方向に変位したときには、この取付部１とブラケット４又は本体部２とが互いに当接して上記取付部１の変位が規制されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の排気管支持装置Ｄにおいては、動ばねのピーク周波数が主ばね部３，３の固有周波数により設定されるため、上記ピーク周波数が極めて高くなっていた。このため、排気管の固有周波数域（５００Ｈｚ付近）での動ばね定数が高く、この周波数域の振動を吸振できずにこもり音が増大してしまうという不都合がある。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、排気管と被支持体との間に配設されて該排気管を該被支持体に吊り下げ支持する排気管支持装置において、高周波数域での動ばね定数の低減化を図ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、主ばね部を有する主振動系に、新たにばね−マス系を付加することで、このばね−マス系の共振による動ばねのピーク周波数を発生させることとした。
【０００６】
具体的に、本発明は、排気管と被支持体との間に配設されて該排気管を該被支持体に吊り下げ支持する排気管支持装置を対象とし、排気管側に取り付けられる取付部と、上記取付部を囲むように配設される略Ｕ字状の本体部と、上記取付部と本体部の内側面とを互いに連結する一対の主ばね部と、上記本体部を上記被支持体に取り付けるブラケットとを備えたものとする。
【０００７】
そして、上記本体部の両端部に、該両端部から両側外方のそれぞれに延びる連結片部を設け、上記ブラケットに、上記各連結片部が連結される被連結部を該各連結片部に対応して設け、上記排気管支持装置は、下側に配置された上記本体部の連結片部と上側に配置されたブラケットとの間で該連結片部とブラケットとのそれぞれに接着されることによって、上記連結片部と上記ブラケットとを互いに連結するゴム弾性体からなる副ばね部をさらに備え、上記各連結片部及び被連結部を、該各連結片部と被連結部との間に配設される副ばね部が上下方向に対して傾き、それによって上記副ばね部の上下方向のばね定数と左右方向のばね定数との比率が調整されるようにそれぞれ傾斜して配設することを特定事項とするものである。
【０００８】
こうすることで、取付部と、この取付部と本体部とを連結する主ばね部とによって主振動系が構成されると共に、上記本体部が副ばね部を介してブラケットに連結されるため、この本体部をマスとするばね−マス系が構成される。
【０００９】
これにより、上記本体部と、主ばね部及び副ばね部との共振により動ばねのピーク周波数が発生するため、このピーク周波数を比較的低周波数に設定することによって、このピーク周波数よりも高周波数での動ばね定数が低下する。その結果、例えば排気管の固有周波数（５００Ｈｚ付近）での振動を効果的に吸振することができるようになり、こもり音を低減化することができる。
【００１０】
しかも、上記排気管支持装置は、取付部と本体部と主ばね部とブラケットとを備えた従来の排気管支持装置に対して、副ばね部を設けることだけで構成される。このため、排気管支持装置の大きさが従来に比べて大きくならず、しかもコストの増大を招くことなく製造可能である。
【００１１】
また、この副ばね部の傾斜角度に応じて、上下方向の荷重入力に対する副ばね部のばね定数と、左右方向の荷重入力に対する副ばね部のばね定数とが変更される。このため、この副ばね部の傾斜角度を調整することだけで、この副ばね部の上下方向のばね定数と、左右方向のばね定数との比率を調整することが可能になる。その結果、排気管支持装置の上下方向に対するばね特性と、左右方向に対するばね特性とをそれぞれ所望の特性にすることを容易に行い得る。
【００１２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明における排気管支持装置によれば、本体部とブラケットとの間に副ばね部を介在させることで、取付部と主ばね部とによって構成された主振動系に、上記本体部をマスとするばね−マス系が付加される。これにより、上記本体部と、主ばね部及び副ばね部との共振によって比較的低周波数である動ばねのピーク周波数が発生するため、このピーク周波数よりも高周波数での動ばね定数を低下させることができる。その結果、排気管の固有周波数域での振動を効果的に吸振して、こもり音を低減化することができる。
【００１３】
また、副ばね部を上下方向に対して傾いて配設することで、この副ばね部の上下方向のばね定数と左右方向のばね定数との比率を上記副ばね部の傾斜角度によって容易に調整することが可能になり、その結果、排気管支持装置の上下方向に対するばね特性と、左右方向に対するばね特性とをそれぞれ所望の特性にすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
＜第１実施形態＞
図１〜図３は、本発明の第１実施形態に係る排気管支持装置Ａを示し、このものは、例えば消音器６３近傍の排気管６２を被支持体としての車体６１に吊り下げ支持するために用いられるものである。
【００１６】
上記排気管支持装置Ａは、上記排気管６２側の支持部材６２ａが挿入される取付孔１ａが形成された取付部１と、この取付部１を囲むように配設されかつ上記車体６１側に取り付けられる略Ｕ字状の本体部２と、上記取付部１と本体部２の内側面とを互いに連結する一対の主ばね部３，３と、上記本体部２を車体６１に取り付けるためにボルトによってこの車体６１に固定されるブラケット４とを備えている。
【００１７】
上記取付部１は、ブロック状ゴム弾性体により縦長の略矩形状に形成されており、上記取付孔１ａは、上記取付部１の中心位置に車体前後方向（図２の紙面に直行する方向）に貫通して形成されている。
【００１８】
上記本体部２は金属製の板材を曲げ加工することによって形成されており、左右方向に延びる底壁部２１と、該底壁部２１の左右両端部から上方に延びる垂直壁部２２，２２とからなる略Ｕ字状に形成されている。上記各垂直壁部２２の上端部には（本体部２の両端部には）、左右方向の外方に屈曲して、略水平に延びる連結片部２３が形成されている。
【００１９】
上記主ばね部３，３は、上記取付部１における左右両側部のそれぞれから、左右両側外方の下方に向かって延びるように配設されていて、その先端が上記本体部２における垂直壁部２２の内側面に接続されている。この各主ばね部３は、ゴム弾性体によって上記取付部１と一体に形成されている。
【００２０】
上記ブラケット４は平板状に形成されており、その両端部には、上記車体６１に固定するためのボルトが貫通する貫通孔４ａが形成されている。このブラケット４は、上記本体部２の上側にこの本体部２の上側開口を封止するように配設されており、上記本体部２の各連結片部２３，２３とこのブラケット４とは、ゴム弾性体からなる副ばね部５，５を介して互いに連結されている。
【００２１】
この排気管支持装置Ａは、上記金属製の本体部２及びブラケット４に対して、取付部１、主ばね部３，３及び副ばね部５，５のそれぞれを加硫接着させることによって製造することが可能である。
【００２２】
このように、上記排気管支持装置Ａは、取付部１と主ばね部３，３とによって主振動系が構成されると共に、上記本体部２が副ばね部５を介してブラケット４に連結されているため、この本体部２をマスとするばね−マス系が構成される。
【００２３】
ここで、図４に示す動ばね特性図を参照しながら、本実施形態に係る排気管支持装置Ａの作用効果について説明する。
【００２４】
まず、副ばね部５，５を備えない従来の排気管支持装置Ｄ（図７参照）では、動ばねのピーク周波数が主ばね部３，３の固有周波数により設定されるため、上記ピーク周波数が高周波数になっている（同図の破線参照）。このため、排気管６２の固有周波数域（５００Ｈｚ付近）での動ばね定数が高く、この周波数域の振動を吸振できずに、こもり音の発生を招いてしまう。
【００２５】
これに対し、本実施形態に係る排気管支持装置Ａでは、上記本体部２と、主ばね部３，３及び副ばね部５，５との共振により動ばねのピーク周波数（２７０Ｈｚ付近）が発生するようになる（同図の実線参照）。このため、同図にハッチングを付して示すように、このピーク周波数よりも高周波数での動ばね定数が低下する。その結果、排気管６２の固有周波数域での振動を効果的に吸振して、こもり音を低減化することができる。
【００２６】
ここで、上記動ばねのピーク周波数ｆは、主ばね部３，３のばね定数をｋ１、副ばね部５，５のばね定数をｋ２、本体部２の質量をＭとしたときに、
ｆ＝１／（２π）×｛（ｋ１＋ｋ２）／Ｍ｝^１／２
で設定される。このため、上記副ばね部５，５のばね定数ｋ２又は本体部２の質量Ｍを調整することで動ばねのピーク周波数ｆを調整することができ、これにより、所望の周波数域での動ばね定数を低下させることができるようになる。
【００２７】
この排気管支持装置Ａは、従来の排気管支持装置Ｄに、単に副ばね部５，５を付加することだけで構成される。このため、排気管支持装置Ａの大きさが従来に比べて大きくならず、しかもコストの増大を招くことなく製造することができる。
【００２８】
また、上記取付部１が上下方向に大きく変位したときは、縦長に形成されたこの取付部１の上端部又は下端部が、ブラケット４又は本体部２の底壁部２２にそれぞれ当接するため、この取付部１の変位、つまり排気管６２の変位を規制することができる。
【００２９】
＜第２実施形態＞
図５は本発明の第２実施形態に係る排気管支持装置Ｂを示しており、このものは、本体部２における連結片部２４，２４が上下方向に対して傾斜して配設されている点が上記第１実施形態とは異なる。尚、上記排気管支持装置Ｂの内、第１実施形態のものと同一の部材には同一符号を付してその説明は省略する。
【００３０】
上述したように、上記排気管支持装置Ｂにおける取付片部２４，２４は、各垂直壁部２２の上端部において左右方向の外方に屈曲して、斜め上方に延びて形成されている。
【００３１】
また、ブラケット４は、上記本体部２の上側開口で左右方向に延びる中央部４１と、この中央部４１の両側端部からそれぞれ左右方向外方の上方に延びる被連結部４２，４２と、この各被連結部４２の外側端部から水平方向の外方に延びる固定部４３，４３とから構成されており、この各固定部４３にボルト用の貫通孔４ａが形成されている。これにより、上記本体部２の傾斜した連結片部２４に連結される被連結部４２が傾斜して配設されることになる。
【００３２】
そして、副ばね部５１は、上記本体部２の各連結片部２４とブラケット４の被連結部４２との間に配設されており、これにより、この副ばね部５２は上下方向に対して傾くようになっている。
【００３３】
この排気管支持装置Ｂにおいても、上記本体部２が副ばね部５１を介してブラケット４に連結されているため、取付部１と主ばね部３，３とによって構成される主振動系に、上記本体部２をマスとするばね−マス系が付加された構成になっている。このため、上記第１実施形態と同様に、上記本体部２と、主ばね部３，３及び副ばね部５１との共振により動ばねのピーク周波数が発生し、このピーク周波数よりも高周波数での動ばね定数を低下させることができる。その結果、排気管６２の固有振動数での振動を効果的に吸振して、こもり音を低減化することができる。
【００３４】
また、上記排気管支持装置Ｂでは、本体部２の連結片部２４及びブラケット４の被連結部４２がそれぞれ傾斜して配設され、これに伴い副ばね部５１が傾いて配設されている。このため、副ばね部５１の傾斜角度θに応じて、この副ばね部５１の上下方向の荷重入力に対するばね定数と、左右方向の荷重入力に対するばね定数とが変更される。これにより、この副ばね部５１の傾斜角度θを調整することだけで、この副ばね部５１の上下方向ばね定数と左右方向ばね定数との比率の調整が可能になる。その結果、排気管支持装置Ｂの上下方向に対するばね特性と、左右方向に対するばね特性とをそれぞれ容易に所望の特性にすることができる。
【００３５】
＜参考形態＞
図６は参考形態に係る排気管支持装置Ｃを示していて、このものは、本体部２における連結片部２５，２５の下側位置に、ブラケット４の被連結部４４が配設されている点が上記第１実施形態とは異なる。尚、上記排気管支持装置Ｃの内、第１実施形態のものと同一の部材には同一符号を付してその説明は省略する。
【００３６】
上記排気管支持装置Ｃにおける本体部２は、左右方向に延びる底壁部２１と、この底壁部２１の左右両端部から上方に延びる垂直壁部２２，２２と、この各垂直壁部２２の上端部において左右方向の外方に屈曲して、略水平に延びる連結片部２５，２５とによって略逆ハット状に形成されている。そして、この一対の連結片部２５，２５の間を互いに掛け渡すように左右方向に延びる上壁部２６が配設されており、これにより、上記本体部２の上側開口を封止している。この本体部２は一枚の板材を略ハット状に曲げ加工すると共に、各連結片部２５と上壁部２６とを溶接することで形成可能である。尚、この本体部２は、底壁部２１と、一対の垂直壁部２２，２２と、一対の連結片部２５，２５とからなる略逆ハット状の部材に対して、上壁部２６となる平板状の部材を固定することで形成してもよい。
【００３７】
そして、上記本体部２を車体６１に取り付けるブラケットは、第１及び第２のブラケット４，４から構成されており、各ブラケット４は、本体部２の連結片部２５に連結される被連結部４４と、車体６１に固定される固定部４５とを備えた略Ｚ字状に形成されている。
【００３８】
そして、上記第１及び第２のブラケット４，４は、上記本体部２の左右両側のそれぞれにおいて、その被連結部４４が上記本体部２における各連結片部２５の下側に位置する一方、その固定部４５が上記連結片部２５よりも外側位置の上方に位置するように配設されており、上記被連結部４４と連結片部２５との間に副ばね部５が配設されて両者４４，２５を互いに連結している。
【００３９】
この排気管支持装置Ｃにおいても、上記本体部２が副ばね部５を介してブラケット４，４に連結されているため、取付部１と主ばね部３，３とによって構成される主振動系に、上記本体部２をマスとするばね−マス系が付加された構成になっている。このため、上記第１実施形態と同様に、上記本体部２と、主ばね部３，３及び副ばね部５との共振により動ばねのピーク周波数が発生し、このピーク周波数よりも高周波数での動ばね定数を低下させることができる。その結果、排気管６２の固有周波数域での振動を効果的に吸振して、こもり音を低減させることができる。
【００４０】
また、本体部２における連結片部２５の下側位置に、ブラケット４の被連結部４４が位置しているため、副ばね部５が破断したときにはこの連結片部２５が被連結部４４と係合するようになる。これにより、本体部２の脱落、ひいては排気管６２の落下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１実施形態に係る排気管支持装置を用いた排気管の支持構造を示す正面図である。
【図２】 第１実施形態に係る排気管支持装置を示す正面図である。
【図３】 第１実施形態に係る排気管支持装置を示す一部切り欠きの平面図である。
【図４】 第１実施形態に係る排気管支持装置と、従来の排気管支持装置との動ばね特性図である。
【図５】 第２実施形態に係る排気管支持装置を示す図２対応図である。
【図６】 参考形態に係る排気管支持装置を示す図２対応図である。
【図７】 従来の排気管支持装置を示す図２対応図である。
【符号の説明】
Ａ〜Ｄ 排気管支持装置
１ 取付部
２ 本体部
２３〜２５ 連結片部
３ 主ばね部
４ ブラケット
４２，４４ 被連結部
４３，４５ 固定部
５，５１ 副ばね部
６１ 車体（被支持体）
６２ 排気管
６３ 消音器（排気管）

Claims (1)

1. 排気管と被支持体との間に配設されて該排気管を該被支持体に吊り下げ支持する排気管支持装置であって、
   排気管側に取り付けられる取付部と、
   上記取付部を囲むように配設される略Ｕ字状の本体部と、
   上記取付部と本体部の内側面とを互いに連結する一対の主ばね部と、
   上記本体部を上記被支持体に取り付けるブラケットとを備え、
   上記本体部の両端部には、該両端部から両側外方のそれぞれに延びる連結片部が設けられ、
   上記ブラケットには、上記各連結片部が連結される被連結部が該各連結片部に対応して設けられ、
   下側に配置された上記本体部の連結片部と上側に配置されたブラケットとの間で該連結片部とブラケットとのそれぞれに接着されることによって、上記連結片部と上記ブラケットとを互いに連結するゴム弾性体からなる副ばね部をさらに備え、
   上記各連結片部及び被連結部は、該各連結片部と被連結部との間に配設される副ばね部が上下方向に対して傾き、それによって上記副ばね部の上下方向のばね定数と左右方向のばね定数との比率が調整されるようにそれぞれ傾斜して配設されている
   ことを特徴とする排気管支持装置。

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