JP4084978B2 - 吊下げ式制振装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの排気管等の制振対象を車体等の固定体に吊下げ支持する場合に用いられる吊下げ式制振装置に関する技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、排気管を車体に吊下げ支持する場合等に用いられる吊下げ式制振装置として、例えば実公平３―５５７７７号、実開平６―５１５８８号、特開２０００―５５１２５号、特開２０００―１３０５０１号、特開２００１―２６３４１８号の各公報に示されるように種々のものが知られてている。
【０００３】
この吊下げ式制振装置は、従来、例えば図１３及び図１４に示すように、車体下面の取付ロッドを挿通するための前後方向に貫通する第１取付孔２を有する上部の第１取付部１と、排気管の取付ロッドを挿通するための前後方向に貫通する第２取付孔６を有する下部の第２取付部５と、両取付部１，５を連結する１対のばね部９，９（側壁部）とにより環状に形成されたゴム等の弾性材からなるもので、１対のばね部９，９の弾性変形により、車両走行時の排気管の主として上下振動を抑制するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような吊下げ式制振装置においては、その動ばね定数が小さいほど排気管等の制振効果が増大するが、特定の周波数で共振により動ばね定数の増大するピークが生じるのは避けられない。そして、この動ばね定数がピークとなって排気管の制振効果の下がる周波数域が、例えば車体への振動伝達により車室内の籠もり音の生じる周波数域であると、車室内の騒音特性が悪化することとなる。
【０００５】
上記特定周波数域での動ばね定数を下げるために、制振装置内にそれを構成する弾性材とは別の材料からなる剛体マスを設け、この剛体マスの同位相の振動により特定周波数での動ばね定数を下げて制振効果を得るようにすることが提案されている（例えば上記実公平３―５５７７７号、特開２０００―１３０５０１号、特開２００１―２６３４１８号の各公報参照）。
【０００６】
しかし、この提案のものでは、剛体マスを同位相に振動させて制振効果を得るため、動ばね定数のピークが現れた後、そのピークよりも高周波域で動ばね定数が下がる特性となり、この動ばね定数の下がった周波数域を上記籠もり音となる周波数域に一致させることが難しいという問題があった。
【０００７】
また、弾性材とは別個に剛体マスを設けるため、その剛体マスの分だけ高コストになる難もある。
【０００８】
本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもので、その目的は、弾性材からなる吊下げ式制振装置の構造に特定の工夫を加えることにより、上記のような剛体マスを別途に設けることなく、弾性材のみの安価な構造で特定周波数域の動ばね定数を下げ得るようにすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明では、吊下げ式制振装置における１対のばね部を途中で分けて両分割部の中心部が互いにずれるようにした。
【００１０】
具体的には、請求項１の発明では、固定体に取り付けられ、第１取付孔を有する上部の第１取付部と、制振対象に取り付けられ、上記第１取付孔と平行に延びる第２取付孔を有する下部の第２取付部と、両取付部を連結する１対のばね部（側壁部）とにより環状に形成された弾性材からなる吊下げ式制振装置が前提である。
【００１１】
そして、上記各ばね部は、第１取付部側の第１ばね半部と、この第１ばね半部の下端部に上端部が接続された第２取付部側の第２ばね半部とに分けられてなり、上記第１ばね半部の中心部と第２ばね半部の中心部とが両ばね半部の接続部で互いにオフセットしている。
【００１２】
上記の構成によると、各ばね部は、第１取付部側の第１ばね半部と第２取付部側の第２ばね半部とに分けられ、これら両ばね半部の中心部同士が該両ばね半部の接続部で互いにオフセットしているので、制振対象の振動時に該制振対象に取り付けられた第２取付部が振動したとき、この第２取付部側の第２ばね半部の振動入力に対し第１取付部側の第１ばね半部が逆位相で振動するようになり、この両ばね半部間の逆位相の振動により動ばね定数を下げることができる。そして、この逆位相の振動による動ばね定数の低下域を特定周波数域に設定することで、制振対象の特定周波数域での制振効果を高めることができる。
【００１３】
しかも、各ばね部を途中で第１及び第２ばね半部に分けて、両ばね半部の中心部同士を両ばね半部の接続部でオフセットするだけで、上記制振効果が得られるので、剛体マスを別途に設ける場合に比べ、コストダウンを図ることができる。
【００１４】
請求項２の発明では、上記第１ばね半部の中心部と第２ばね半部の中心部とは、第１及び第２取付孔の中心線間を通る平面と略直交する厚さ方向に沿ってオフセットしている構成とする。
【００１５】
その場合、請求項３の発明では、第１ばね半部の中心部が第２ばね半部の中心部に対し内側にオフセットしている。また、請求項４の発明では、第１ばね半部の中心部が第２ばね半部の中心部に対し外側にオフセットしている。
【００１６】
これらの発明によると、第１及び第２ばね半部の中心部間の望ましいオフセット構造を容易に具体化することができる。
【００１７】
請求項５の発明では、上記第１ばね半部の下端部と第２ばね半部の上端部との接続部に、他の部分と同じ弾性材からなるマス部を設ける。こうすると、そのマス部は、第２取付部への振動入力に対し出力が逆位相で振動するようにカウンタとして作用し、この逆位相のカウンタにより、上記第１及び第２ばね半部の中心部間のオフセットによる動ばね定数の低下作用をさらに促進することができる。
【００１８】
請求項６の発明では、上記固定体は車体とし、制振対象は車載エンジンに接続された排気管とする。このことで、エンジンの排気管を車体に吊下げ式制振装置により吊下げ支持する場合に、低コストでもって、排気管の特定周波数域での振動を制振することができ、延いては車室内の籠もり音を低減することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
図１及び図２は本発明の実施形態１に係る吊下げ式制振装置Ａを示す。この制振装置Ａは、環状に形成された弾性材としてのゴム材のみからなる総ゴム製のもので、図示しないが、固定体としての車両の車体に対し、車載エンジンに接続された制振対象としての排気管を吊下げ支持するために用いられている。
【００２０】
上記制振装置Ａの上部には車体に取付支持される第１取付部１が設けられている。この第１取付部１には、前後方向（図１で紙面と直交する方向。図２では左右方向）に貫通する第１取付孔２が形成されており、この第１取付孔２に、車体下面から垂下した水平方向の取付ロッド（図示せず）を挿通して係止することで、制振装置Ａを上部の第１取付部１にて車体に取付支持するようになっている。
【００２１】
一方、制振装置Ａの下部には上記第１取付部１の略真下でそれと所定の間隔をあけた位置に、排気管に取り付けられる第２取付部５が設けられている。この第２取付部５には、上記第１取付孔２の略真下の位置に第１取付孔２と平行に前後方向に貫通する第２取付孔６が形成されており、この第２取付孔６に、排気管から上側に突出した水平方向の取付ロッド（図示せず）を挿通して係止することで、制振装置Ａを下部の第２取付部５にて排気管に取り付けるようにしている。
【００２２】
上記第１及び第２取付部１，５同士はそれぞれ左右１対のばね部９，９（側壁部）により連結されて一体化され、これら両取付部１，５と両ばね部９，９とにより制振装置Ａが環状（詳しくは略矩形枠状）に形成されている。
【００２３】
上記左右のばね部９，９は上記両取付孔２，６の中心線間を通る上下方向の平面に対し対象に形成されている。両ばね部９，９はいずれも同じ構造のもので、その略上下中央部で第１取付部１側（上側）の第１ばね半部１０と第２取付部５側（下側）の第２ばね半部１１とに分けられている。上記第１ばね半部１０は、第１取付部１の左右両側部から左右外側（第１取付孔２から離れる側）に延びた後に下方に折れ曲がって延びるものである。一方、第２取付部５側の第２ばね半部１１は、第２取付部５の左右両側部から左右外側（第２取付孔６から離れる側）に延びた後に上方に折れ曲がって延びるものであり、第１ばね半部１０の下端部に第２ばね半部１１の上端部が一体に接続されている。
【００２４】
上記両ばね半部１０，１１の厚さ、つまり第１及び第２取付孔２，６の中心線間を通る上下方向の平面と略直交する水平左右方向に沿った長さは互いに同じであり、両ばね半部１０，１１の幅、つまり各取付孔２，６の中心線と略平行の前後方向に沿った長さも互いに同じとされている。尚、この両ばね半部１０，１１の幅は取付部１，５の前後方向の厚さと同じであり、制振装置Ａは一定厚さの環状体からなっている。
【００２５】
そして、上記第１ばね半部１０の第１取付部１からの左右方向の突出量は、第２ばね半部１１の第２取付部５からの同突出量よりも小さくされていて、両ばね半部１０，１１の接続部では第１ばね半部１０の中心部１０ａと第２ばね半部１１の中心部１１ａとが互いに厚さ方向（第１及び第２取付孔２，６の中心線上を通る平面と略直交する水平左右方向）に一定のオフセット量ｄだけオフセットしており、より詳しくは、第１ばね半部１０の中心部１０ａが第２ばね半部１１の中心部１１ａに対し内側にオフセット量ｄだけオフセットしている。
【００２６】
また、上記第１ばね半部１０の下端部と第２ばね半部１１の上端部との接続部には、第１及び第２取付部１，５、両ばね半部１０，１１と同じゴム材からなるゴム製のマス部１４，１４，…が各ばね部９の内外側面からそれぞれ左右水平方向に突出するように設けられている。
【００２７】
したがって、この実施形態においては、吊下げ式制振装置Ａにおける上部の第１取付部１の第１取付孔２に車体下面の取付ロッドが挿通されて係止される一方、下部の第２取付部５の第２取付孔６に排気管の取付ロッドが挿通されて係止され、このことで排気管が制振装置Ａを介して車体に吊下げ支持される。
【００２８】
そして、上記吊下げ式制振装置Ａにおける上部の第１取付部１と下部の第２取付部５とを連結する左右のばね部９，９の各々は、第１取付部１側の第１ばね半部１０と第２取付部５側の第２ばね半部１１とに分けられ、これら両ばね半部１０，１１の中心部１０ａ，１１ａ同士が厚さ方向に沿って互いにオフセットしているので、車両の走行時にその走行に伴う排気管の振動が制振装置Ａに第２取付部５から入力されたとき、この第２取付部５側の第２ばね半部１１の振動に対し第１取付部１側の第１ばね半部１０が逆位相で振動するようになり、この両ばね半部１０，１１間の逆位相の振動により動ばね定数を下げることができる。この逆位相の振動による動ばね定数の低下域を、車室内の籠もり音となる特定周波数域（例えば１００〜４００Ｈｚ）に調整すれば、その特定周波数域での排気管の制振効果を高めて、車室内の籠もり音を低減することができる。
【００２９】
また、上記第１ばね半部１０の下端部と第２ばね半部１１の上端部との接続部に、他の部分と同じゴム材からなるゴム製マス部１４，１４，…が設けられているので、その各マス部１４が、第２取付部５への振動入力に対し出力を逆位相とするカウンタとして作用し、この逆位相のカウンタにより、上記第１及び第２ばね半部１０，１１の中心部１０ａ，１１ａ間のオフセットによる動ばね定数の低下作用をさらに促進することができる。
【００３０】
さらに、上記制振装置Ａにおける各ばね部９を途中で第１及び第２ばね半部１０，１１に分けて、両ばね半部１０，１１の中心部１０ａ，１１ａ同士をオフセットするだけで、上記制振効果が得られるので、制振装置Ａを構成するゴム材とは別材料の剛体マスを別途に設ける場合に比べ、コストダウンを図ることができる。
【００３１】
（実施形態２）
図３は本発明の実施形態２を示し（尚、以下の各実施形態では、図１及び図２と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する）、マス部１４の配置構成を変えたものである。
【００３２】
すなわち、この実施形態では、上記実施形態１とは異なり、１対のマス部１４，１４が各ばね部９の外側面のみから左右水平方向に突出するように設けられている。その他は上記実施形態１と同様の構成であり、よって、この実施形態でも実施形態１と同様の作用効果を奏することができる。
【００３３】
（実施形態３）
図４は実施形態３を示し、実施形態１，２では、第１ばね半部１０の中心部１０ａを第２ばね半部１１の中心部１１ａに対し内側にオフセットしているのに対し、逆方向にオフセットしたものである。
【００３４】
すなわち、この実施形態では、第１ばね半部１０の第１取付部１からの左右方向の突出量は、第２ばね半部１１の第２取付部５からの同突出量よりも大きくされていて、両ばね半部１０，１１の接続部では、第１ばね半部１０の中心部１０ａが第２ばね半部１１の中心部１１ａに対し厚さ方向に外側にオフセット量ｄだけオフセットしている。
【００３５】
この実施形態では、第１ばね半部１０の下端部と第２ばね半部１１の上端部との接続部にマス部１４，１４，…は設けられていない。その他の構成は上記実施形態１と同様であり、従って、この実施形態においても、マス部１４の持つ効果を除き、実施形態１と同様の作用効果を奏することができる。
【００３６】
（実施形態４）
図５及び図６は実施形態４を示し、上記実施形態３の構成（図４参照）に対しマス部１４を設けたものである。
【００３７】
すなわち、この実施形態においては、実施形態３と同様に、第１及び第２ばね半部１０，１１の接続部では、第１ばね半部１０の中心部１０ａが第２ばね半部１１の中心部１１ａに対し厚さ方向に外側にオフセット量ｄだけオフセットしている。
【００３８】
また、左右のばね部９，９のうち、図５で左側のばね部９の幅方向一側面（例えば前面）には一方のマス部１４が、また右側のばね部９の幅方向他側面（例えば後面）には他方のマス部１４がそれぞれ水平前後方向に互いに平行に突出するように設けられている。その他の構成は上記実施形態３と同様である。
【００３９】
したがって、この実施形態においても上記実施形態１と同様の作用効果が得られる。
【００４０】
（実施形態５）
図７及び図８は実施形態５を示し、両ばね半部１０，１１のオフセット方向を変更したものである。
【００４１】
すなわち、この実施形態では、各ばね部９において、第１取付部１側の第１ばね半部１０は、第１取付部１の左右両側部から左右外側に斜め下方に延びている。一方、第２取付部５側の第２ばね半部１１は、第２取付部５の左右両側部から左右外側に斜め上方に延びており、第１ばね半部１０の下端部と第２ばね半部１１の上端部とが一体に接続されている。
【００４２】
そして、図８に示すように、上記第１ばね半部１０の中心部１０ａと第２ばね半部１１の中心部１１ａとは、取付孔２，６の中心線と略平行の幅方向（前後方向）に沿って一定のオフセット量ｄだけオフセットしている。
【００４３】
上記第１取付部１の前後方向中心部は第１ばね半部１０の幅方向中心部１０ａと、また第２取付部５の前後方向中心部は第２ばね半部１１の幅方向中心部１１ａとそれぞれ一致しており、このことで、第１及び第２取付部１，５の前後方向中心部同士は前後方向に沿って上記オフセット量ｄだけオフセットしている。
【００４４】
さらに、上記第１ばね半部１０の下端部と第２ばね半部１１の上端部との接続部には、ゴム材からなるマス部１４，１４，…が各ばね部９の幅方向の両側面（前後面）から前後水平方向に突出するように設けられている。
【００４５】
したがって、この実施形態においても、上記実施形態１と同様の作用効果を奏することができる。
【００４６】
（実施形態６）
図９及び図１０は実施形態６を示し、上記実施形態５の構成（図７及び図８参照）において、全てのマス部１４，１４，…を省略したものである。よって、この実施形態でも上記実施形態３と同様の作用効果を奏することができる。
【００４７】
（他の実施形態）
尚、上記各実施形態では、各ばね部９の第１ばね半部１０と第２ばね半部１１との幅及び厚さはいずれも同じにしているが、両ばね半部１０，１１の幅又は厚さの少なくとも一方を異ならせた上で、第１ばね半部１０の中心部１０ａと第２ばね半部１１の中心部１１ａとを互いにオフセットさせるようにしてもよい。
【００４８】
また、上記各実施形態は、排気管を車体に吊下げ支持する構造に適用したものであるが、本発明は、この実施形態の構造に限定されず、固定体に制振対象を吊下げ支持する構造に適用することができる。
【００４９】
【実施例】
次に、具体的に実施した実施例について説明する。上記実施形態１の構成を有する本発明例の吊下げ式制振装置（図１及び図２参照）と、従来の制振装置（図１３及び図１４参照）とについて、下部の第２取付部５に対し１００〜７００Ｈｚの振動を入力し、その振動が上部の第１取付部１に出力されるときの位相特性を調べたところ、図１１に示す結果が得られた。この図１１によると、従来例では、３００Ｈｚから５００Ｈｚの周波数域にかけて位相がマイナスとなるのに対し、本発明例では、同じ周波数域の一部で位相がプラス側に反転しており、このことで第２取付部５側の第２ばね半部１１の振動に対し第１取付部１側の第１ばね半部１０が逆位相で振動することが判る。
【００５０】
また、上記本発明例及び従来例について動ばね定数を調べたところ、図１２に示す結果が得られた。これによると、本発明例では従来例に比して、上記位相がプラス側に反転する周波数を中心とする１００〜４００Ｈｚの周波数域で動ばね定数が下がっている。すなわち、この１００〜４００Ｈｚの周波数域は、例えば車室内の籠もり音となる周波数域であり、この周波数域での動ばね定数を従来例よりも下げ得ることにより、車室内の籠もり音を低減できるのに有効であることが判る。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によると、固定体に取り付けられる上部の第１取付部と、支持対象に取り付けられる下部の第２取付部と、両取付部を連結する１対のばね部とにより環状に形成された弾性材からなる吊下げ式制振装置において、各ばね部を、第１取付部側の第１ばね半部と第２取付部側の第２ばね半部とに分け、両ばね半部の中心部間を両ばね半部の接続部で互いにオフセットしたことにより、第２取付部側の第２ばね半部の振動に対し第１取付部側の第１ばね半部が逆位相で振動して動ばね定数を下げることができ、よって、剛体マスを別途に設ける場合のようにコストアップを招くことなく、制振対象の特定周波数域での制振効果を高めることができる。
【００５２】
請求項２の発明では、第１及び第２ばね半部の中心部同士を、第１及び第２取付孔の中心線間を通る平面と略直交する厚さ方向に沿ってオフセットした。また、請求項３の発明では、第１ばね半部の中心部を第２ばね半部の中心部に対し内側に、また請求項４の発明では、第１ばね半部の中心部を第２ばね半部の中心部に対し外側にそれぞれオフセットした。従って、これらの発明によると、第１及び第２ばね半部の中心部間の望ましいオフセット構造を容易に具体化できる。
【００５３】
請求項５の発明によると、第１ばね半部の下端部と第２ばね半部の上端部との接続部に、他の部分と同じ弾性材からなるマス部を設けたことにより、そのマス部を第２取付部への振動入力に対し出力が逆位相となるようにカウンタとして作用させて、第１及び第２ばね半部の中心部間のオフセットによる動ばね定数の低下作用をさらに促進することができる。
【００５４】
請求項６の発明によれば、固定体は車体とし、制振対象は車載エンジンの排気管としたことで、エンジンの排気管を車体に吊下げ式制振装置により吊下げ支持する場合に、低コストでもって、排気管の特定周波数域での振動を制振することができ、延いては車室内の籠もり音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態１に係る吊下げ式制振装置の正面図である。
【図２】 実施形態１に係る吊下げ式制振装置の側面図である。
【図３】 実施形態２に係る吊下げ式制振装置の図１相当図である。
【図４】 実施形態３に係る吊下げ式制振装置の図１相当図である。
【図５】 実施形態４に係る吊下げ式制振装置の図１相当図である。
【図６】 実施形態４に係る吊下げ式制振装置の図２相当図である。
【図７】 実施形態５に係る吊下げ式制振装置の図１相当図である。
【図８】 実施形態５に係る吊下げ式制振装置の図２相当図である。
【図９】 実施形態６に係る吊下げ式制振装置の図１相当図である。
【図１０】 実施形態６に係る吊下げ式制振装置の図２相当図である。
【図１１】 実施形態１の吊下げ式制振装置において周波数に応じた出力振動の位相特性を従来例と対比して示す特性図である。
【図１２】 実施形態１の吊下げ式制振装置において周波数に応じた動ばね定数の特性を従来例と対比して示す特性図である。
【図１３】 従来例を示す図１相当図である。
【図１４】 従来例を示す図２相当図である。
【符号の説明】
Ａ 吊下げ式制振装置
１ 第１取付部
２ 第１取付孔
５ 第２取付部
６ 第２取付孔
９ ばね部
１０ 第１ばね半部
１０ａ 中心部
１１ 第２ばね半部
１１ａ 中心部
１４ マス部
ｄ オフセット量

Claims (6)

1. 固定体に取り付けられ、第１取付孔を有する上部の第１取付部と、制振対象に取り付けられ、上記第１取付孔と平行に延びる第２取付孔を有する下部の第２取付部と、両取付部を連結する１対のばね部とにより環状に形成された弾性材からなる吊下げ式制振装置において、
   上記各ばね部は、第１取付部側の第１ばね半部と、該第１ばね半部の下端部に上端部が接続された第２取付部側の第２ばね半部とに分けられてなり、
   上記第１ばね半部の中心部と第２ばね半部の中心部とが両ばね半部の接続部で互いにオフセットしていることを特徴とする吊下げ式制振装置。
2. 請求項１の吊下げ式制振装置において、
   第１ばね半部の中心部と第２ばね半部の中心部とは、第１及び第２取付孔の中心線間を通る平面と略直交する厚さ方向に沿ってオフセットしていることを特徴とする吊下げ式制振装置。
3. 請求項２の吊下げ式制振装置において、
   第１ばね半部の中心部が第２ばね半部の中心部に対し内側にオフセットしていることを特徴とする吊下げ式制振装置。
4. 請求項２の吊下げ式制振装置において、
   第１ばね半部の中心部が第２ばね半部の中心部に対し外側にオフセットしていることを特徴とする吊下げ式制振装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１つの吊下げ式制振装置において、
   第１ばね半部の下端部と第２ばね半部の上端部との接続部には、他の部分と同じ弾性材からなるマス部が設けられていることを特徴とする吊下げ式制振装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１つの吊下げ式制振装置において、
   固定体は車体であり、
   制振対象は車載エンジンに接続された排気管であることを特徴とする吊下げ式制振装置。

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