JP4568165B2 - Exhaust system support member - Google Patents
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Description
本発明は、自動車等の車両のエンジンに接続される排気系を、車両の車体に支持させるための排気系支持部材に関する。 The present invention relates to an exhaust system support member for supporting an exhaust system connected to an engine of a vehicle such as an automobile on a vehicle body.
自動車のエンジンに接続される排気系を、車体の底部に吊り下げるための排気系支持部材(以下、単に「支持部材」という場合がある。)としては、図6に示すように、側面視でL字形状となるように折り曲げられた中実棒によって構成されたフック状の支持部材50がある。この支持部材50では、垂直部50aが車体フレーム60の底面60aに溶接され、水平部50bには、排気系の排気管8に接合された取付フック8aが弾性部材20を介して連結されている(例えば、特許文献1参照)。
As shown in FIG. 6, an exhaust system support member (hereinafter sometimes simply referred to as a “support member”) for suspending an exhaust system connected to an automobile engine from the bottom of a vehicle body is a side view. There is a hook-shaped support member 50 constituted by a solid bar bent to have an L shape. In the support member 50, the
なお、一般的に車体フレーム60の底部には、防錆のために亜鉛めっきが施されているため、前記支持部材50は、亜鉛めっきが施された部位に対して溶接可能なSS400等の鋼材によって構成されている。
前記した従来の支持部材50では、全体が中実棒によって構成されており、水平方向に突出している水平部50bの重量が重くなっている。これにより、支持部材50の固有周波数が低くなり、排気管8から弾性部材20を介して水平部50bに伝わった振動に対して支持部材50が共振してしまうため、排気系の振動が車体に伝わり易くなっており、自動車のNV(ノイズ・アンド・バイブレーション)性能、すなわち、振動音および振動の抑制性能が低くなってしまうという問題がある。
In the conventional support member 50 described above, the whole is constituted by a solid rod, and the
また、支持部材全体を中空な鋼管によって構成して軽量化することにより、支持部材の固有周波数を高めて、支持部材の共振を防ぐことが考えられるが、鋼管の厚みが薄くなるため、錆による腐食によって、支持部材の強度が早期に低くなってしまうという問題がある。
そこで、支持部材全体を耐食性に優れた中空な鋼管によって構成して、鋼管の厚みを薄くすることにより、支持部材を軽量化するとともに、錆による支持部材の強度低下を防ぐことが考えられている。そして、耐食性に優れた鋼材としては、例えば、軽量かつ耐食性に優れたステンレス鋼材を用いることが好ましいが、このステンレス鋼材は、亜鉛めっきが施された部位に対して溶接性が悪く、その接合部に電食が生じてしまうため、支持部材を車体フレームに対して確実に接合することが困難になってしまうという問題がある。
In addition, it is conceivable to increase the natural frequency of the support member and prevent resonance of the support member by reducing the weight by configuring the entire support member with a hollow steel pipe. There exists a problem that the intensity | strength of a support member will become low early by corrosion.
Therefore, it is considered that the entire support member is constituted by a hollow steel pipe having excellent corrosion resistance, and the thickness of the steel pipe is reduced to reduce the weight of the support member and prevent the strength of the support member from being reduced by rust. . And as a steel material excellent in corrosion resistance, for example, it is preferable to use a stainless steel material that is lightweight and excellent in corrosion resistance. However, this stainless steel material has poor weldability with respect to a galvanized portion, and its joint portion. Therefore, there is a problem that it is difficult to reliably join the support member to the vehicle body frame.
本発明では、前記した問題を解決し、排気系が連結される先端部の耐食性を向上させることにより、先端部の厚みを薄くして軽量化することができ、排気系支持部材の固有周波数を高めて、排気系の振動に対する排気系支持部材の共振を防ぐことにより、車両のNV性能を向上させることができるとともに、排気系支持部材と車体とを確実に接合することができる排気系支持部材を提供することを課題とする。 In the present invention, by solving the above-mentioned problems and improving the corrosion resistance of the tip part to which the exhaust system is connected, the thickness of the tip part can be reduced and the weight can be reduced, and the natural frequency of the exhaust system support member can be reduced. The exhaust system support member that can improve the NV performance of the vehicle by increasing the resonance of the exhaust system support with respect to the vibration of the exhaust system and can reliably join the exhaust system support member and the vehicle body. It is an issue to provide.
前記課題を解決するため、本発明は、車両のエンジンに接続される排気系を、車両の車体に支持させるための排気系支持部材であって、車体に溶接される基端部と、排気系が連結される先端部とが異なる材料によって構成されており、基端部は亜鉛めっきが施された車体に溶接可能な鋼材によって構成された中実体であり、先端部は基端部よりも耐食性に優れたステンレス鋼材によって構成された中空体である。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides an exhaust system support member for supporting an exhaust system connected to an engine of a vehicle on a vehicle body of the vehicle, a base end portion welded to the vehicle body, an exhaust system The base end is made of a material that is weldable to the galvanized car body, and the tip is more corrosion resistant than the base end. It is a hollow body made of an excellent stainless steel material .
このように、本発明の排気系支持部材では、排気系が連結される先端部が、基端部よりも耐食性に優れた鋼材によって構成されており、先端部を錆による腐食から防ぐことができ、先端部の厚みを薄くして軽量化することができるため、排気系支持部材の固有周波数を高めることができる。これにより、排気系からの振動に対する排気系支持部材の共振を防ぐことができ、排気系支持部材の振動が低減されるため、排気系の振動を車体に伝わり難くすることができる。
また、基端部は車体に溶接可能な鋼材によって構成されているため、排気系支持部材を車体に対して確実に接合することができる。なお、基端部よりも耐食性に優れた鋼材として、ステンレス鋼材を用いて先端部を構成した場合には、排気系支持部材の基端部は、先端部のステンレス鋼材とは異なる鋼材で、車体に溶接可能な鋼材によって構成されることになる。そのため、先端部がステンレス鋼材によって構成されている場合であっても、排気系支持部材を亜鉛めっきが施されている車体に溶接することができ、さらに、排気系支持部材と車体との接合部に電食が生じないため、排気系支持部材を車体に対して確実に接合することができる。
As described above, in the exhaust system support member of the present invention, the distal end portion to which the exhaust system is connected is made of a steel material that has better corrosion resistance than the proximal end portion, and the distal end portion can be prevented from corrosion due to rust. Since the tip portion can be made thinner and lighter, the natural frequency of the exhaust system support member can be increased. Thereby, the resonance of the exhaust system support member with respect to the vibration from the exhaust system can be prevented, and the vibration of the exhaust system support member is reduced, so that the vibration of the exhaust system can be hardly transmitted to the vehicle body.
Further, since the base end portion is made of a steel material that can be welded to the vehicle body, the exhaust system support member can be reliably joined to the vehicle body. In addition, when the tip part is made of stainless steel as a steel material having better corrosion resistance than the base end part, the base end part of the exhaust system support member is a steel material different from the stainless steel material at the tip part. It is comprised by the steel material which can be welded to. Therefore, even if the tip is made of a stainless steel material, the exhaust system support member can be welded to the galvanized vehicle body, and the joint portion between the exhaust system support member and the vehicle body Therefore, the exhaust system support member can be reliably joined to the vehicle body.
また、排気系支持部材の先端部を中空体によって構成し、先端部を軽量化することにより、排気系支持部材の固有周波数を十分に高めることができ、排気系支持部材の共振を効果的に防ぐことができる。
また、基端部を中実体によって構成することにより、基端部の厚みが十分に確保されるため、錆による腐食によって接合部の強度が低下してしまうことを防ぐことができる。
In addition, the tip of the exhaust system support member is formed of a hollow body, and by reducing the weight of the tip, the natural frequency of the exhaust system support member can be sufficiently increased, and the resonance of the exhaust system support member can be effectively reduced. Can be prevented.
Moreover, since the thickness of the base end portion is sufficiently secured by configuring the base end portion with the solid body, it is possible to prevent the strength of the joint portion from being reduced due to corrosion due to rust.
前記した排気系支持部材において、基端部は車体の異なる二面に接合される板状部材によって構成することもできる。 In the above-described exhaust system support member, the base end portion can also be constituted by a plate-like member joined to two different surfaces of the vehicle body.
このように、基端部を車体に溶接可能な板状部材によって構成することにより、車体に接合された排気系支持部材を安定させることができ、排気系支持部材と車体との取付剛性を向上させることができる。 In this way, by configuring the base end portion with a plate-like member that can be welded to the vehicle body, the exhaust system support member joined to the vehicle body can be stabilized, and the mounting rigidity between the exhaust system support member and the vehicle body is improved. Can be made.
本発明の排気系支持部材によれば、排気系が連結される先端部が、基端部よりも耐食性に優れた鋼材によって構成されており、先端部を錆による腐食から防ぐことができ、先端部の厚みを薄くして軽量化することができるため、排気系支持部材の固有周波数を高めることができる。これにより、排気系からの振動に対する排気系支持部材の共振を防ぐことができ、排気系支持部材の振動が低減されるため、排気系の振動を車体に伝わり難くすることができ、車両のNV性能を向上させることができる。
また、基端部は車体に溶接可能な鋼材によって構成されているため、排気系支持部材を車体に対して確実に接合することができる。
According to the exhaust system support member of the present invention, the distal end portion to which the exhaust system is connected is made of a steel material that has better corrosion resistance than the proximal end portion, and the distal end portion can be prevented from corrosion due to rust. Since the thickness of the portion can be reduced and the weight can be reduced, the natural frequency of the exhaust system support member can be increased. Accordingly, resonance of the exhaust system support member with respect to vibration from the exhaust system can be prevented, and vibration of the exhaust system support member is reduced, so that the vibration of the exhaust system can be made difficult to be transmitted to the vehicle body. Performance can be improved.
Further, since the base end portion is made of a steel material that can be welded to the vehicle body, the exhaust system support member can be reliably joined to the vehicle body.
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本実施形態の支持部材が取り付けられる車体後部の主要部を後方から見た斜視図である。図2は、本実施形態の支持部材を車体後部に取り付けた状態を後方から見た斜視図である。図3は、本実施形態の支持部材を車体後部に取り付けた状態を示した側断面図である。図4は、本実施形態の支持部材を示した側断面図である。
なお、以下の説明において、「前後」、「左右」、「上下」とは、自動車の各方向に対応している(図1参照)。
まず、本実施形態における自動車の車体後部の構成について説明し、その後、支持部材(特許請求の範囲における「排気系支持部材」)および支持部材の取付構造について説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
FIG. 1 is a perspective view of a main part of a rear part of a vehicle body to which a support member of this embodiment is attached as viewed from the rear. FIG. 2 is a perspective view of the state in which the support member of the present embodiment is attached to the rear part of the vehicle body as viewed from the rear. FIG. 3 is a side sectional view showing a state in which the support member of the present embodiment is attached to the rear part of the vehicle body. FIG. 4 is a side sectional view showing the support member of the present embodiment.
In the following description, “front and rear”, “left and right”, and “up and down” correspond to each direction of the automobile (see FIG. 1).
First, the configuration of the rear part of the vehicle body of the vehicle according to the present embodiment will be described, and then the support member (“exhaust system support member” in claims) and the support member mounting structure will be described.
[車体後部の構成]
自動車の車体後部1は、図1に示すように、車体後部1の左右に配置される一対のリアサイドフレーム2,2と、各リアサイドフレーム2,2の間に架設されたミドルクロスメンバ3およびリアクロスメンバ4とを備え、各リアサイドフレーム2,2の間には、ミドルクロスメンバ3から後方に向かってリアフロアパネル5が延設されている。
なお、本実施形態の自動車の車体は、亜鉛めっき鋼板等によって構成されている。
[Configuration of rear body]
As shown in FIG. 1, a vehicle body rear portion 1 includes a pair of
Note that the vehicle body of the automobile according to the present embodiment is made of a galvanized steel sheet or the like.
ミドルクロスメンバ3は、車体後部1の左右方向に延長された鋼板であり、図3に示すように、後部が垂直に立ち上げられている。また、前端部からは下方に向かって垂直フランジ3aが延設され、後部の上端部からは後方に向かって水平フランジ3bが延設されており、水平フランジ3bの上面3cは、リアフロアパネル5の前端部に接合されている。
The
リアフロアパネル5は、図1に示すように、前後方向の略中央部に形成された垂直壁部5aと、この垂直壁部5aの上端部からミドルクロスメンバ3側に向かって延設され、その途中で斜め下方に傾斜している傾斜壁部5bと、垂直壁部5aの下端部から後方に向かって延設された水平壁部5cとが形成されている。そして、垂直壁部5aの前方側面と、傾斜壁部5bの底面とによって構成される角部には、リアクロスメンバ4が接合されている。
なお、傾斜壁部5bはリアシート(図示せず)を取り付けるための床面を構成しており、水平壁部5cは荷室の床面を構成している。さらに、水平壁部5cの前後方向における略中央部の底面には、各リアサイドフレーム2,2に架設されたクロスメンバ6が接合されている。
As shown in FIG. 1, the rear floor panel 5 has a
In addition, the
また、各リアサイドフレーム2,2の前端部には、車体前部を構成する左右一対のサイドシル9,9が接続されており、このサイドシル9,9の間には、ミドルクロスメンバ3から前方に向かってフロントフロアパネル7が延設されている。
フロントフロアパネル7は、図3に示すように、後部に垂直壁部7aが立ち上げられており、この垂直壁部7aは、ミドルクロスメンバ3の垂直フランジ3aの前方側面3dに接合され、垂直壁部7aの上端部から後方に向かって延設された水平壁部7bは、リアフロアパネル5の上面5dに接合されている。
In addition, a pair of left and right side sills 9, 9 constituting the front part of the vehicle body are connected to the front end portions of the
As shown in FIG. 3, the front floor panel 7 has a
さらに、車体後部1の底部には、図2および図3に示すように、自動車のエンジン(図示せず)の排気ポートから車体後部1の後端部まで延設されている排気系の排気管8が吊り下げられており、排気管8を支持する支持部材10(特許請求の範囲における「排気系支持部材」)がミドルクロスメンバ3に接合されている。
Further, as shown in FIGS. 2 and 3, an exhaust pipe of an exhaust system extending from an exhaust port of an automobile engine (not shown) to a rear end portion of the rear body 1 is provided at the bottom of the rear body 1. 8 is suspended, and a support member 10 (an “exhaust system support member” in the claims) supporting the exhaust pipe 8 is joined to the
[支持部材の構成]
支持部材10は、図2および図3に示すように、側面視でL字形状に形成されたフック状の部材であり、車体後部1のミドルクロスメンバ3に接合される基端部11と、排気管8が連結される先端部12とが異なる材料によって構成されている。
[Configuration of support member]
As shown in FIGS. 2 and 3, the
基端部11は、図4に示すように、側面視でL字形状に折り曲げられた円形断面の中実鋼棒(特許請求の範囲における「中実体」)であり、垂直部11aと水平部11bとが形成されている。この基端部11は、亜鉛めっきが施された部位に対してアーク溶接によって接合可能な鋼材によって構成されており、本実施形態では、SS400の中実鋼棒を用いている。
As shown in FIG. 4, the
先端部12は、基端部11のSS400よりも耐食性に優れた中空なステンレス鋼管(特許請求の範囲における「耐食性に優れた鋼材」および「中空体」)によって基端部11と同径に構成されている。この先端部12は、軸方向が前後方向に配置されており、その前端部12bが基端部11の水平部11bの後端部11cに摩擦圧接(摩擦溶接)されることにより、先端部12と基端部11とが一体化されている。
このように、先端部12を耐食性に優れたステンレス鋼管によって構成することにより、先端部12を錆による腐食から防ぐことができるため、先端部12の厚みを薄くして軽量化することができる。
The
Thus, since the front-end | tip
なお、本実施形態では、SS400の中実鋼棒である基端部11と、ステンレス鋼管である先端部12とを摩擦圧接して一体化させているが、異なる材料を確実に接合することができるのであれば、その接合方法は限定されるものではなく、アーク溶接等の溶接方法を用いてもよい。さらには、基端部11の水平部11bの後端部11cを、先端部12の前端部12b内に挿入して嵌合させることによって、先端部12と基端部11とを一体化してもよい。
In the present embodiment, the
また、図2および図3に示すように、支持部材10の先端部12には、弾性部材20を介して、排気管8の取付フック8aが連結されている。この排気管8の取付フック8aは、L字形状に折り曲げられた円形断面の中実鋼棒によって構成されており、その基端部は固定部材8bを介して排気管8の外面に固定されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the attachment hook 8 a of the exhaust pipe 8 is connected to the
弾性部材20は、長円形状のゴム部材であり、長手方向(上下方向)に一対の取付孔21a,21bが貫通して形成されており、上側に配置された取付孔21aには支持部材10の先端部12が挿入され、下側に配置された取付孔21bには排気管8の取付フック8aの先端部8cが挿入されている。
なお、支持部材10の先端部12の端部、および取付フック8aの先端部8cの端部には、弾性部材20の取付孔21a,21bよりも拡径された拡径部12a、8dが形成されており、この拡径部12a,8dが取付孔21a,21bの開口縁に係合することにより、支持部材10および取付フック8aの抜け止めの役割を果たしている。
The elastic member 20 is an oval rubber member, and is formed with a pair of
In addition, diameter-expanded
[支持部材の取付構造]
次に、支持部材10の取付構造について具体的に説明する。
支持部材10は、図2および図3に示すように、基端部11の垂直部10aがミドルクロスメンバ3の垂直フランジ3aの後方側面3eに対して溶接されることにより、車体後部1の底部に接合されている。
[Support member mounting structure]
Next, the mounting structure of the
As shown in FIGS. 2 and 3, the
ここで、支持部材10の基端部11は、亜鉛めっきが施されている部位に溶接可能なSS400の中実鋼棒によって構成されており、また、SS400の中実鋼棒である基端部11と、亜鉛めっきが施された部位との接合部13には電食が生じないため、亜鉛めっきが施されているミドルクロスメンバ3に対して、基端部11を確実に接合することができる。
また、基端部11を中実鋼棒によって構成することにより、その厚みが十分に確保されているため、錆による腐食によって接合部の強度が低下してしまうことを防ぐことができる。
Here, the
Moreover, since the thickness is fully ensured by comprising the
さらに、支持部材10では、先端部12を基端部11よりも耐食性に優れたステンレス鋼管によって構成することにより、先端部12の厚みを薄くして、先端部12を軽量化しているため、支持部材10の固有周波数が高くなっている。
これにより、排気管8からの振動に対する支持部材10の共振を防ぐことができ、支持部材10の振動が低減されるため、排気管8の振動が車体後部1に伝わり難くなり、自動車のNV性能を向上させることができる。
Further, in the
Thereby, the resonance of the
また、支持部材10の先端部12には、弾性部材20を介して排気管8が連結されているため、弾性部材20の吸振効果によって、支持部材10に伝わる振動が減少され、排気管8から車体後部1に伝わる振動が効果的に低減されている。
In addition, since the exhaust pipe 8 is connected to the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態には限定されない。図5は、本実施形態の支持部材の他の構成を示した図で、基端部が鋼板によって形成されている構成の側断面図である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment. FIG. 5 is a side sectional view of a configuration in which the base end portion is formed of a steel plate, showing another configuration of the support member of the present embodiment.
例えば、本実施形態では、図3および図4に示すように、支持部材10の基端部11を側面視でL字形状の中実鋼棒によって構成し、先端部12を中空なステンレス鋼管によって構成しているが、図5に示すように、ミドルクロスメンバ3の底面3fおよび後方側面3gに溶接可能であり、ステンレス鋼管と電食を生じない鋼板(SP)によって基端部11´を構成し、先端部12´を側面視でL字形状に形成されたステンレス鋼管によって構成した支持部材10´を用いることができる。この支持部材10´では、先端部12´の垂直部12cが基端部11´の表面11dに溶接され、基端部11´の裏面11eがミドルクロスメンバ3の底面3fおよび後方側面3gに貼り付けられた状態で溶接されている。
For example, in this embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, the
この構成では、支持部材10´の基端部11´が異なる向きの二面に接合されるため、排気管8(図2参照)の振動が支持部材10´の先端部12´に伝わったときに、基端部11´からミドルクロスメンバ3に作用する押圧力または引張力が分散されることになる。これにより、ミドルクロスメンバ3側の取付部位に変形が生じ難くなっており、支持部材10´の振動が低減されるため、排気管8(図2参照)から車体後部1に伝わる振動を効果的に低減させることができる。
また、支持部材10´の基端部11を異なる向きの二面に接合することにより、上下方向の振れに対して剛性を向上させるだけではなく、左右方向の振れに対しても剛性を向上させることができ、車体後部1に接合された支持部材10´を安定させることができる。
In this configuration, since the
Further, by joining the
また、本実施形態では、図2に示すように、ミドルクロスメンバ3に接合される支持部材10について説明したが、支持部材10の取付箇所および数は限定されるものではなく、車体の底部に排気系を安定して支持することができるように、排気系の形状や重量配分に応じて複数の支持部材10を設けることが望ましい。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, the
また、支持部材10の基端部11をSS400の中実鋼棒によって構成しているが、亜鉛めっきが施された部位に溶接可能であり、その接合部に電食が生じない鋼材であれば、その材料は限定されるものではなく、先端部12を構成している鋼材以外の各種鋼材を用いることができる。
Also, although configured by the real steel rod in the
また、本実施形態では、先端部11を中空なステンレス鋼管によって構成しているが、先端部11を十分に軽量化することができるのであれば、基端部12よりも耐食性に優れた鋼材による中実棒によって先端部11を構成してもよい。
Moreover, in this embodiment, although the front-end | tip
1 車体後部
3 ミドルクロスメンバ
8 排気管
8a 取付フック
10 支持部材
11 基端部
12 先端部
20 弾性部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Car body
Claims (2)
前記車体に溶接される基端部と、前記排気系が連結される先端部とが異なる材料によって構成されており、
前記基端部は亜鉛めっきが施された前記車体に溶接可能な鋼材によって構成された中実体であり、前記先端部は前記基端部よりも耐食性に優れたステンレス鋼材によって構成された中空体であることを特徴とする排気系支持部材。 An exhaust system support member for supporting an exhaust system connected to an engine of a vehicle on a vehicle body of the vehicle,
The base end portion welded to the vehicle body and the tip end portion to which the exhaust system is connected are made of different materials,
The base end portion is a solid body made of a steel material that can be welded to the galvanized vehicle body, and the tip end portion is a hollow body made of a stainless steel material having better corrosion resistance than the base end portion. exhaust system support member, characterized in that.
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