JP4368073B2 - 自走車両の排気システム懸垂取付け装置と該装置を備えた車両 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自走車両の排気システム懸垂取付け装置と、そしてこの装置を取り付けられている車両とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自走車両の排気システム懸垂取付け装置は、車両の車体フレームに固定されるのに適している上部剛性部材と、そして第１の軸にほぼ平行に縦方向に延びている排気システムに固定されるのに適している下部剛性部材とが含まれており、これら２つの剛性部材は、エラストマから作られている弾性エラストマ部材によって互いに連結されている。
【０００３】
この弾性エラストマ部材は、第１に、第１の軸に直交する第２の軸（Ｚ）に沿った引張り力を支え、上部および下部剛性部材の間の相対的な振動運動を濾過しかつ減衰させるようになっている中央支持アームであって、第１の軸（Ｘ）に直交して配置され、かつ上部剛性部材に固定されている上部と、下部剛性部材に固定されている下部との間を、第１の軸、および第２の軸（Ｘ，Ｚ）に直交する第３の軸（Ｙ）に対して斜めに延びている中央支持アームと、第２に、支持アームを囲み、支持アームが延びている向きに一致する方向での２つの剛性部材の相対的移動を制限するために２つの剛性部材に連結されている可撓性の制限リングと、を有する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このタイプの懸垂取付け装置は、特に仏国特許文書ＦＲ−Ａ−２ ７６１ ７３０号によって、公知である。それは、機能的観点よりすれば、ほぼ満足できるものであるが、その複雑さのために製造費用がかさむという問題がある。
【０００５】
本発明は特に、あらゆる動作要求条件に合致し、そして簡単かつ低コストで製造することができる懸垂取付け装置を提案することによって、従来技術の懸垂取付け装置の欠点を緩和することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的のために、本発明の懸垂取付け装置は、単一の支持アームしか有しておらず、そして上部剛性部材および下部剛性部材は、それぞれ剛性を有する突き出し部を備えており、該突き出し部は、下部剛性部材の、上部剛性部材に向かう、中央支持アームが延びる方向の相対的移動を制限するために、互いに突き当たるように第３の軸（Ｙ）に沿って互いに対面して配置されていることを特徴とする。
【０００７】
こうした構成によって、単一の支持アームの存在と、そして簡単な構造の突き当たり部材の存在のために、特に第３の軸に沿った比較的に低い剛性のために、第３の軸に沿った移動を効果的に制限しつつ、低コストで、かつ振動の濾過に優れた特性を示す懸垂取付け装置が得られる。
【０００８】
この懸垂取付け装置は、向かい合って取り付けられる対で用いられるとき、特に効果的である。
【０００９】
有利な実施態様では、以下の幾つかの配置のうちの１つ以上を用いることができる。即ち、
２つの剛性部材の突き出し部は、第１の軸（Ｘ）に沿って測定して２センチメートル（ｃｍ）以上の重複幅によって互いに重なり合い、そして第１の軸（Ｘ）に沿った１ｃｍの相対的な移動の後においても、重複幅がやはり少なくとも２ｃｍになるように、２つの突き出し部が配置されている。
【００１０】
下部剛性部材の突き出し部の第１の軸（Ｘ）に沿った幅が、上部剛性部材の突き出し部の第１の軸（Ｘ）に沿った幅よりも小さい。
【００１１】
上部剛性部材および下部剛性部材の突き出し部は、支持アームおよび制限リングのエラストマと一体になっているエラストマの層で被覆されている。
【００１２】
各剛性部材の各突き出し部は、第２の軸（Ｚ）に沿って支持アームが圧縮される向きに一致する方向で、他方の剛性部材の各水平部分と突き当たるようになっている。
【００１３】
上部剛性部材の突き出し部は、中央支持アームが延びる方向において支持アームの下部と突き当たるようになっている。
【００１４】
可撓性の制限リングは、２５０Ｈｚ（ヘルツ）から３５０Ｈｚまでの範囲にある周波数の近辺におけるその懸垂取付け装置の動的剛性を減少させるために、その周波数で共振するようになっている。
【００１５】
可撓性の制限リングは、その外周面に多数の切り欠きを備えている。
【００１６】
本発明のもう一つの態様においては、車体フレームと排気システムとを備え、その排気システムは、上述のように定義された懸垂取付け装置の少なくとも１つにより車体フレームに連結されている車両が提供される。
【００１７】
排気システムは、向かい合って取り付けられている少なくとも２つの懸垂取付け装置によって車体フレームに連結され、２つの懸垂取付け装置は、それぞれの可撓性の制限リングが、互いに向かいあって下方に収束している２つの傾斜面に配置されていると有利である。
【００１８】
本発明のその他の特徴および利点は、いささかも限定的ではない１つの実施の形態を示す添付の幾つかの図面を参照しながら行われる以下の説明によって、明らかになろう。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面を参照していかに説明するが、各図面において懸垂取付装置の３次元における方向は、３つの相互に直交する軸、即ち垂直方向のＺ軸、水平の横断方向のＹ軸、水平の軸線方向のＸ軸（即ち、実質的に排気システムの全般的な軸線と同一直線上にある車両の主軸に沿った方向）で示される。
【００２０】
図１、２および４において、符号１は車両の車体フレームを示し、そしてそれは特にその側方の部材またはレールによって構成されることができる。符号２はその消音器またはマフラーの近辺における排気システムを示し、そして符号３は、車両の車体フレームに排気システムを連結する懸垂取付け装置を示す。
【００２１】
懸垂取付け装置３は、
車両の車体フレーム１への連結のための上部剛性部材４と、
排気システム２への連結のための下部剛性部材５と、そして
２つの剛性部材４および５を互いに連結する弾性エラストマ部材６と、によって構成される。
【００２２】
上部剛性部材４は、金属板材料を折り曲げるか、または打ち抜くことによって作られ、そして車両の車体フレーム１にボルト止めするための第１のブラケットから構成される。車両の車体フレームとの連結は、このブラケット（上部剛性部材）４の上部水平延長部４ｂの１つに形成された開口、スロット、またはこれらと同様なものによって、実施することができ、この開口は、車体フレームとの連結のための第１の締結具を通すために設けられている。
【００２３】
このブラケット４は、上部水平延長部４ｂとそこから下方に延長されている２つの側面突き出し部４ａおよび４ｃを有する。更に、側面突き出し部の１つである４ｃは、この側面突き出し部に隣接する上部水平延長部４ｂに対して少なくとも９０°以上の角度を成している。
【００２４】
側面突き出し部４ｃは、第２の軸Ｚおよび第３の軸Ｙによって規定され、かつ第１の軸Ｘに直交する平面に対して、ほぼ平行に延びている。側面突き出し部４ａは、軸Ｘ、Ｚによって規定され、かつ第３の軸Ｙに直交する平面に平行な面にある。
【００２５】
本発明のもう一つの特徴としては、上部剛性部材４の傾斜している側面突き出し部４ｃは、その上を成型されたエラストマの層で被覆されており、この層の水平方向の内面（即ち、懸垂取付け装置が車両に取り付けられるとき、排気システム２に面している面）は、空間領域８に近接している。
【００２６】
この空間領域８は、下部剛性部材５の突き出し部５ａに実質的に面して設けられている。
【００２７】
同様に、金属板材料を折り曲げるか、または打ち抜くことによって作られた下部剛性部材５は、車両の排気システム２にボルト止めされるのに適している第２のブラケットから構成される。この第２のブラケットは、ほぼＬ字形を成しており、そして下側水平延長部５ｂとその端部から上方に延長されている突き出し部５ａとを有する。下側水平延長部５ｂは、それぞれ第１および第３の軸ＸおよびＹによって規定される水平な平面に大体配置されているが、突き出し部５ａは、この平面に直交しており、そして第２の軸Ｚに沿って垂直に延びている。下側水平延長部５ｂは排気システムへの連結のための第２の締結具を有する。図１および４に示されているように、それは、ねじ込みピンまたはこれと同様なものにより構成されることができる。
【００２８】
エラストマ内の空間領域８の近傍で上部剛性部材４の側面突き出し部４ｃに面している突き出し部５ａは、その端末部にエラストマの弾性パッド９が被せられており、上部および下部剛性部材４および５が、圧縮による軸Ｚに沿ったその相対的移動の限界に達したとき、このパッド９は水平な空間領域８の中で突き当たることができる。
【００２９】
上部剛性部材４と同様な方法で、下部剛性部材５を形成するブラケットも、特に側面突き出し部４ｃに面している下側水平延長部５ｂの上面および突き出し部５ｂの面がエラストマ層で被覆されている。
【００３０】
更に、上部剛性部材４は上部１０を有し、この上部は、上部剛性部材４の上面４ｂとほぼ同じ平面に延びており、そしてその上に成型されそして接着されている中央支持アーム６ａを有し、このアームはエラストマから作られ、弾性エラストマ部材６の一部を形成している。
【００３１】
単一の支持アーム６ａは、第１の軸Ｘに直交して配置され、そして剛性部材４に固定されている上部１０と、下部剛性部材５の下側水平延長部５ｂの上面に接着されている下部との間において、第２の軸Ｚと第３の軸Ｙに対して斜めに延びている。
【００３２】
より正確には、この支持アーム６ａはその上部からその下部まで軸Ｙに沿った第１の方向に延びている。このアームは排気システムの重量を支え、そして軸ＹおよびＺに沿って比較的に低い剛性を有するので、排気システム２と車両の車体フレーム１との間で振動を減衰させ、そして濾過する。
【００３３】
中央のこの支持アーム６ａにはまた、制限リング６ｂが挿入されており、このリングは、上記支持アーム６ａと同じ平面にあり、そして一般的には、可撓性で非伸長性の環状コアをエラストマで被覆することによって作られる。
【００３４】
この制限リング６ｂはまた、上部剛性部材４を下部剛性部材５に連結し、そして弾性エラストマ部材６の第２の要素を構成する。
【００３５】
この弾性エラストマ部材は、懸垂取付け装置を形成するように、剛性部材に組み込まれる。その形状、特に支持アーム６ａおよび制限リング６ｂが同じ平面にあることと、そして支持アーム６ａが１つしかないことを考慮すると、懸垂取付け装置３のエラストマ部分全てを、一体構成品として、一回の成型作業で成型することができる。
【００３６】
制限リング６ｂは、支持アーム６ａが延長されている向きに一致する方向における２つの剛性部材間の相対的移動を制限するために、この２つの剛性部材４および５に連結される。
【００３７】
この制限リング６ｂは可撓性であり、そして「ビーター」効果によりほぼ２５０Ｈｚから３５０Ｈｚまでの範囲にある周波数の近辺における懸垂取付け装置の動的剛性を減少させるために、その周波数で共振するようになっている。
【００３８】
この現象は図５を参照しながら説明されるが、この図では、２５０Ｈｚから３５０Ｈｚまでに含まれる周波数ｆに対して、剛性ｋは、立上り前に約１０ニュートン／ミリメートル（Ｎ／ｍｍ）だけ低下する。
【００３９】
可撓性の制限リング６ｂの撓（たわ）みを増大させるために、このリングにはその外周面に多数の切り欠きが設けられている。
【００４０】
本発明のもう一つの特徴としては、上部および下部剛性部材４および５は、下部剛性部材５が上部剛性部材４に対して軸Ｙに沿って横方向に片寄るように、取り付けられる。したがって、中央支持アーム６ａは、上部剛性部材の側面突き出し部４ｃに平行な平面にほぼ配置されており、下部剛性部材５の突き出し部５ａとの間には間隙が設けられる。この間隙内において、側面突き出し部４ｃは軸Ｘ、ＹおよびＺに沿って移動することができるが、軸ＹおよびＺに沿った振幅は、以下のときに制限される。即ち
１）側面突き出し部４ｃが軸Ｚに沿って降下し下部剛性部材５の下側水平延長部５ｂに達したとき、および／または突き出し部５ａが軸Ｚに沿って上部剛性部材４の突き出し部４ｃを覆うエラストマ層に達したとき。
２）側面突き出し部４ａおよび突き出し部５ａが第１の方向に反対の第２の方向において軸Ｙに沿って互いに突き当たったとき。
３）上部剛性部材４の側面突き出し部４ｃが軸Ｙに沿った第１の方向において支持アーム６ａの下部に突き当たったとき。（図４を参照しながら、下記により詳細に説明されるように、懸垂取付け装置が反対方向に取り付けられている第２の懸垂取付け装置と共働しているとき、上記方向の移動はまた、第２の懸垂取付け装置の突き出し部５ａおよび４ｃの突き当たりによって制限される。）
２つの剛性部材間の相対的運動の振幅に対して、突き当たりによって生じるこうした制限は、エラストマによって、そして特に被覆層によって、与えられる必要がある最大変形量が規定され、これによって懸垂取付け装置に長い寿命が与えられる。
【００４１】
下部剛性部材５が上部剛性部材４に対して横方向に片寄っている、こうした構造では、車両に対して傾斜している平面に制限リング６ｂを配置することも可能になる。
【００４２】
本発明の更にもう一つの特徴によれば、車体フレームに固定される剛性部材（この場合では、上部剛性部材４）は、排気システムと共働する剛性部材に比して、軸Ｘに沿って、はるかに長くなっている。
【００４３】
特に、図２に示されている実施例では、上部剛性部材４の側面突き出し部４ｃは、（軸Ｘの方向において）下部剛性部材５の突き出し部５ａに比して、はるかに長くなっている。
【００４４】
排気システムが軸Ｘに沿って受ける恐れがある熱膨張量に係わらず、こうした配置によって、２つの剛性部材は、永久に対面している状態を維持することができるので、軸Ｙに沿った制限が保証される。
【００４５】
この目的のために、２つの剛性部材４および５の側面突き出し部４ｃおよび突き出し部５ａは、第１の軸に沿って測定して２ｃｍ以上になる、ある重複幅によって互いに重なり合うことができ、そしてこれらの両突き出し部は、第１の軸Ｘに沿った１ｃｍの相対的移動の後においてさえも、その重複幅が少なくとも２ｃｍになり続けるように、これらの２つの突き出し部は都合よく配置される。
【００４６】
図４に示されているように、懸垂取付け装置は、同一の懸垂取付け装置と向かい合わせに取り付けられるように、設計されている。向かい合わせに取り付けられる２つの懸垂取付け装置３における上部剛性部材４は、例えば、車両の車体フレームの右側および左側の部材に取り付けることができ、一方、２つの懸垂取付け装置３における下部剛性部材５は、排気システムに属する剛体部材２ａに固定することができるか、または排気システムそのものにしっかりと固定することができ、その剛体部材２ａは、特に排気システムの消音器によって構成される場合もある。
【００４７】
２つの懸垂取付け装置３の制限リング６ｂは、下方に向かって収束している平面上に互いに向かい合って配置することができ、一方、２つの懸垂取付け装置の突き出し部５ａは、互いに向う向きに配置される。
【００４８】
このような向かい合った取付けによって、懸垂取付け装置の一方の側面突き出し部４ｃおよび突き出し部５ａは、互いに突き当たることによって共働して軸Ｙに沿った第１の方向における排気システムの移動を制限し、一方、懸垂取付け装置の他方の側面突き出し部４ｃおよび突き出し部５ａは、互いに突き当たることによって共働して軸Ｙに沿った反対の方向における排気システムの移動を制限する。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、こうした構成によって、単一の支持アームの存在と、そして簡単な設計による突き当たり部材の存在から、特に第３の軸に沿った比較的に低い剛性のために、第３の軸に沿った移動を効果的に制限しつつ、低コストで、かつ振動の濾過に優れた特性を示す懸垂取付け装置が得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の懸垂取付け装置の正面図である。
【図２】図１の懸垂取付け装置の平面図である。
【図３】図１および図２の懸垂取付け装置の斜視図である。
【図４】対向する位置に装着された２個の懸垂取付け装置によって車両に搭載された排気システムを示す正面図である。
【図５】図１から図３に示される懸垂取付け装置の垂直方向の動的剛性と周波数との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 車体フレーム
２ 排気システム
２ａ 剛体部材
３ 懸垂取付け装置
４ 上部剛性部材
４ａ、４ｃ 側面突き出し部
４ｂ 上側水平延長部
５ 下部剛性部材
５ａ 突き出し部
５ｂ 下側水平延長部
６ 弾性エラストマ部材
６ａ 中央支持アーム
６ｂ 制限リング
７ 内側面
８ 空間領域
９ 弾性パッド
１０ 上部
１１ 切り欠き

Claims (10)

1. 自走車両の排気システム（２）のための懸垂取付け装置（３）であって、車両の車体フレーム（１）に固定されるのに適している上部剛性部材（４）と、第１の軸（Ｘ）にほぼ平行に縦方向に延びている、前記排気システムに固定されるのに適している下部剛性部材（５）とを有し、前記２つの剛性部材（４、５）は、エラストマから作られている弾性エラストマユニット（６）によって互いに連結されており、
   該弾性エラストマユニット（６）は、
   第１に、前記第１の軸（Ｘ）に直交する第２の軸（Ｚ）に沿った引張り力を支え、前記上部および下部剛性部材（４、５）の間の相対的な振動運動を濾過しかつ減衰させるようになっている中央支持アーム（６ａ）であって、前記第１の軸（Ｘ）に直交して配置され、かつ前記上部剛性部材（４）に固定されている上部（１０）と前記下部剛性部材（５）に固定されている下部との間を、前記第２の軸（Ｚ）、および前記第１および第２の軸に直交する第３の軸（Ｙ）に対して斜めに延びている中央支持アーム（６ａ）と、
   第２に、前記支持アーム（６ａ）を囲み、かつ前記支持アーム（６ａ）が延びている向きに一致する方向での前記２つの剛性部材（４、５）の相対的移動を制限するために前記２つの剛性部材（４、５）に連結されている可撓性の制限リング（６ｂ）と、
   を有する、自走車両の排気システム（２）のための懸垂取付け装置（３）において、
   該懸垂取付け装置（３）は単一の支持アーム（６ａ）しか有しておらず、そして前記上部および下部剛性部材（４、５）は、それぞれ剛性を有する突き出し部（４ｃ、５ａ）を備えており、該突き出し部（４ｃ、５ａ）は、前記下部剛性部材（５）の、前記上部剛性部材（４）に向かう、前記中央支持アーム（６ａ）が延びる方向の相対的移動を制限するために、互いに突き当たるように前記第３の軸（Ｙ）に沿って互いに対面して配置されている、ことを特徴とする自走車両の排気システム懸垂取付け装置。
2. 前記２つの剛性部材（４、５）の前記突き出し部（４ｃ、５ａ）は、前記第１の軸（Ｘ）に沿って測定して２センチメートル（ｃｍ）以上の重複幅にわたって互いに重なり合い、そして前記第１の軸（Ｘ）に沿った１ｃｍの相対的な移動の後においても、前記重複幅がやはり少なくとも２ｃｍになるように、前記突き出し部（４ｃ、５ａ）が配置されている、請求項１に記載の懸垂取付け装置。
3. 前記下部剛性部材（５）の突き出し部（５ａ）の前記第１の軸（Ｘ）に沿った幅が、前記上部剛性部材（４）の突き出し部（４ｃ）の前記第１の軸（Ｘ）に沿った幅よりも小さい、請求項１または２に記載の懸垂取付け装置。
4. 前記上部および下部剛性部材（４、５）の前記突き出し部（４ｃ、５ａ）は、前記支持アーム（６ａ）および前記制限リング（６ｂ）のエラストマと一体になっているエラストマの層で被覆されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の懸垂取付け装置。
5. 各前記剛性部材（４、５）の各突き出し部（４ｃ、５ａ）は、前記第２の軸（Ｚ）に沿って前記支持アーム（６ａ）が圧縮される向きに一致する方向に、他方の剛性部材の各水平部分（４ｂ、５ｂ）と突き当たるようになっている、請求項１から４のいずれか１項に記載の懸垂取付け装置。
6. 前記上部剛性部材（４）の突き出し部（４ｃ）は前記中央支持アーム（６ａ）が延びる方向において前記支持アーム（６ａ）の下部と突き当たるようになっている、請求項１から５のいずれか１項に記載の懸垂取付け装置。
7. 前記可撓性の制限リング（６ｂ）は、２５０Ｈｚ（ヘルツ）から３５０Ｈｚまでの範囲にある周波数の近辺における該懸垂取付け装置（３）の動的剛性を減少させるために、前記周波数で共振するようになっている、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の懸垂取付け装置。
8. 前記可撓性の制限リング（６ｂ）は、その外周面に多数の切り欠き（１１）を備えている、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の懸垂取付け装置。
9. 車体フレーム（１）と排気システム（２）とを備え、該排気システム（２）は、請求項１から８のいずれか１項に記載の懸垂取付け装置の少なくとも１つにより前記車体フレーム（１）に連結されている、車両。
10. 前記排気システム（２）は、向かい合って取り付けられている少なくとも２つの懸垂取付け装置（３）によって前記車体フレーム（１）に連結され、前記２つの懸垂取付け装置は、それぞれの前記可撓性の制限リング（６ｂ）が、互いに向かいあって下方に収束している２つの傾斜面に配置されている、請求項９に記載の車両。

Images