JP5950452B2 - マフラーサポート - Google Patents

Description

本発明は、自動車の排気管を車体に対して防振支持せしめるマフラーサポートに関するものである。

従来から、排気管の車体への支持部位には、マフラーサポートが用いられている、マフラーサポートとしてはゴム単品で形成された吊下げタイプもあるが、かかるゴム単品のマフラーサポートでは、排気管の変位量を確実に制限して排気管の他部品への干渉を避けることが難しい。そこで、例えば、特開２００３−２５４０５５号公報（特許文献１）に示されているように、車体に取り付けられるアウタ取付部材（本体金具１１）の溝内に、排気管に取り付けられるインナ取付部（ゴム弾性体取付部２１）を溝方向で延びるように配置させて、インナ取付部をアウタ取付部材の両側壁（側板１３）に対して一対のゴム弾性体（ゴム弾性体支持部２３）で連結せしめた構造のマフラーサポートが提案されている。

ところで、マフラーサポートには、排気管の振動を絶縁するために、柔らかいばね特性が要求される。そこで、特許文献１にも示されているように、インナ取付部を挟んだ両側でアウタ取付部材の両側壁に向かって延びる一対のゴム弾性体が採用されており、上下方向の入力に対して剪断ばねが支配的となることで柔らかいばねが実現されるようになっている。

しかしながら、このような一対のゴム弾性体を採用すると、水平方向の入力に対して圧縮（引張）ばねが支配的となってばねが硬くなることから、一対のゴム弾性体が延び出す方向においてもより高度な防振効果（振動絶縁効果）を発揮し得るマフラーサポートが切望されていた。

特開２００３−２５４０５５号公報

本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、水平方向（車両左右方向や前後方向）の振動入力に対して優れた防振効果を得ることができる、新規な構造のマフラーサポートを提供することにある。

すなわち、本発明の第１の態様は、取付孔によって排気管に取り付けられるインナ取付部を、車体に取り付けられるアウタ取付部材に設けられた一対の対向板部間に配設して、該インナ取付部から該一対の対向板部に向かって両側に延びる一対のゴム弾性体を設けたマフラーサポートにおいて、前記一対のゴム弾性体が車両装着状態での鉛直下方に向かって凸となる湾曲形状とされると共に、該一対のゴム弾性体における上面の最下点が前記インナ取付部の前記取付孔よりも下方に位置している一方、前記一対の対向板部には対向方向内側に突出する一対の突出部が形成されており、該一対の突出部に対して前記一対のゴム弾性体が固着されていることを、特徴とする。

このような第１の態様に従う構造とされたマフラーサポートによれば、インナ取付部がアウタ取付部材に対して一対の対向板部の対向方向で相対的に変位する際に、一対のゴム弾性体が主として剪断変形を生じるようになっている。これにより、一対のゴム弾性体が圧縮（引張）変形を生じる場合に比して、動的なばね定数が小さく抑えられて、優れた防振効果（振動絶縁効果）を得ることができる。

しかも、マフラーサポートにおける排気管への取付位置と車体への取付位置とが、部品の寸法誤差や組付け誤差等によって所定の位置に対して、一対の対向板部の対向方向でずれた場合に、一対のゴム弾性体のばねが圧縮（引張）されることで大きく変化するのを回避できる。それ故、インナ取付部とアウタ取付部材の相対的な位置がずれた状態で車両に取り付けられても、目的とする防振性能を安定して得ることができる。

加えて、インナ取付部がアウタ取付部材に対して一対の対向板部の対向方向で相対的に変位し易くなっていることから、排気管への取付位置と車体への取付位置との相対的な位置関係がずれている場合であっても、インナ取付部をアウタ取付部材に対して相対変位させることで車両に対して容易に取り付けることができる。
なお、上記本発明の第１の態様に係るマフラーサポートにおいては、前記一対の対向板部には対向方向内側に突出する一対の突出部が形成されており、該一対の突出部に対して前記一対のゴム弾性体が固着されている態様が、採用されている。
このような第１の態様によれば、アウタ取付部材における一対のゴム弾性体の固着部分に一対の突出部が形成されていることによって、アウタ取付部材から下向きに延びる一対のゴム弾性体がアウタ取付部材への固着部分において剥離や破断等の損傷を生じるのを防ぐことができる。

本発明の第２の態様は、第１の態様に記載されたマフラーサポートにおいて、前記一対のゴム弾性体の前記一対の対向板部への固着部位が前記取付孔の下端よりも上方に位置しているものである。

第２の態様によれば、下方に凸とされた一対のゴム弾性体が外周部分においてより大きく上方に延びる形状とされて、一対のゴム弾性体の自由長が大きく確保される。それ故、一対のゴム弾性体の耐久性が充分に確保されると共に、より柔らかいばね特性を実現することも可能となる。

本発明の第３の態様は、第１又は第２の態様に記載されたマフラーサポートにおいて、前記一対のゴム弾性体が前記インナ取付部の下面から延びているものである。

第３の態様によれば、ゴム弾性体のインナ取付部側の端部がインナ取付部と一対の対向板部との対向面間に位置することがなく、一対の対向板部の対向面間距離を小さくしながら、インナ取付部と一対の対向板部との対向面間距離を充分に得ることができる。

本発明の第４の態様は、第１〜第３の何れか１つの態様に記載されたマフラーサポートにおいて、前記一対のゴム弾性体における前記インナ取付部側の端部を相互に連結する連結部が該一対のゴム弾性体と一体形成されており、該連結部の下面が下方に向かって凹となる湾曲面とされているものである。

第４の態様によれば、一対のゴム弾性体が連結部を介して一体で形成されていることから、部品点数を少なくすることができる。しかも、連結部の下面が湾曲面とされていることによって、一対のゴム弾性体の下方への凸形状が保持されて、一対のゴム弾性体の自由長が連結部の形成によって小さくなるのを防止できる。

本発明の第５の態様は、第１〜第４の何れか１つの態様に記載されたマフラーサポートにおいて、前記インナ取付部が直線的に延びる軸形状とされて、前記取付孔が該インナ取付部を軸方向に貫通して形成されている一方、前記アウタ取付部材が底板部の両側に一対の側板部が一体形成された溝形状とされていると共に、該インナ取付部が該アウタ取付部材の溝部内を溝の長さ方向に延びるように設けられて、該インナ取付部から前記一対の対向板部としての該一対の側板部に向かって両側に延びる前記一対のゴム弾性体により該インナ取付部と該アウタ取付部材とが弾性連結されているものである。

第５の態様によれば、インナ取付部が軸形状とされていることにより、インナ取付部と一対のゴム弾性体との連結部分の面積が大きく確保されて、応力の分散による耐久性の向上が図られる。また、アウタ取付部材が溝形状とされていることによって一対の対向板部が一体とされており、部品点数の削減と構造の簡易化が実現される。

本発明によれば、インナ取付部とアウタ取付部材とを連結する一対のゴム弾性体において、上下方向だけでなく一対の対向板部の対向方向でも剪断による低ばね化が図られて、優れた振動絶縁効果が発揮される。しかも、インナ取付部がアウタ取付部材に対して一対の対向板部の対向方向に位置ずれした状態で車両に装着される場合であっても、一対のゴム弾性体のばね特性の変化が抑えられて、目的とする防振効果を安定して得ることができる。加えて、寸法誤差や組付け誤差による車両への取付位置が一対の対向板部の対向方向でずれている場合にも、インナ取付部がアウタ取付部材に対して小さな変形剛性で弾性連結されていることから、車両への取付け作業が著しく困難になることはなく、容易に車両に装着することができる。

本発明の１実施形態としてのマフラーサポートを示す正面図。 図１に示されたマフラーサポートの平面図。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図。 図１に示されたマフラーサポートの車両装着状態を説明する正面図。 図４のＶ−Ｖ断面図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１〜図３には、本発明の第１の実施形態としてのマフラーサポート１０が示されている。マフラーサポート１０は、インナ取付部１２とアウタ取付部材１４を一対のゴム弾性体１６，１６で連結した構造を有している。そして、マフラーサポート１０は、インナ取付部１２が排気管１８に取り付けられると共に、アウタ取付部材１４が車体１９に取り付けられることにより、排気管１８を車体１９に対して防振連結するようになっている。なお、以下の説明において、特に説明がない限り、上下方向とは車両装着状態で鉛直上下方向となる図１中の上下方向を、左右方向とは車両装着状態で車両左右方向となる図１中の左右方向を、それぞれ言う。

より詳細には、インナ取付部１２は、ゴムで形成されており、後述する車両装着状態において車両前後方向（図２中、上下方向）で直線的に延びる軸形状とされていると共に、下面が下方に凸の円弧状断面を持った凸形曲面とされている。また、インナ取付部１２には、略一定の円形断面で軸方向に直線的に延びる取付孔２０が貫通形成されている。そして、排気管１８から突出する取付軸２２が取付孔２０に対して嵌入されることにより、インナ取付部１２が排気管１８に取り付けられるようになっている（図４，図５参照）。

また、アウタ取付部材１４は、鉄やアルミニウム合金等の金属、或いは繊維補強された合成樹脂等で形成された高剛性の部材であって、底板部２４の左右両側に対向板部としての側板部２６を一体で備えた溝形状の部材とされている。更に、左右方向で対向配置された一対の側板部２６，２６の上端部分には、対向方向内側に突出する突出部２８がそれぞれに形成されている。この突出部２８は、前後方向視において、対向方向内側に向かって凸の半円筒状を呈する湾曲形状とされており、その上端から左右両側に突出する取付片３０が一体形成されている。そして、例えば、取付片３０に貫通形成されたボルト孔３２に挿通される固定用ボルト３４が車体１９に螺着されることにより、アウタ取付部材１４が車体１９に取り付けられるようになっている（図４参照）。なお、本実施形態では、一対の側板部２６，２６の下端部がテーパ形状とされており、一対の側板部２６，２６の下端部が下方に行くに従って次第に左右方向で接近している。

かくの如き構造とされたインナ取付部１２とアウタ取付部材１４は、インナ取付部１２がアウタ取付部材１４の溝部内を溝方向（車両前後方向）に延びるように配置されており、インナ取付部１２とアウタ取付部材１４の一対の側板部２６，２６とが、インナ取付部１２から左右両側に延びる一対のゴム弾性体１６，１６で弾性連結されている。ゴム弾性体１６は、下方に向かって凸をなす湾曲形状とされており、その左右方向内端がインナ取付部１２と一体成形されることでインナ取付部１２に接続されていると共に、左右方向外端が側板部２６における突出部２８の内面（凸面）に加硫接着されている。なお、本実施形態では、インナ取付部１２が一対のゴム弾性体１６，１６および連結部３８よりも前後方向で大きくされており、インナ取付部１２がそれら一対のゴム弾性体１６，１６および連結部３８に対して前後方向両側に突出している。

さらに、一対のゴム弾性体１６，１６は、インナ取付部１２の下面から延びており、一対のゴム弾性体１６，１６のインナ取付部１２側の端部がインナ取付部１２の上下方向投影内に収まるように配置されている。本実施形態では、インナ取付部１２の下面が下方に凸の円弧状断面を呈する凸形曲面とされており、一対のゴム弾性体１６，１６がインナ取付部１２から斜め下方に向かって突出している。

更にまた、本実施形態では、一対のゴム弾性体１６，１６のインナ取付部１２側の端部を相互に連結する連結部３８が一体形成されており、連結部３８がインナ取付部１２の下面に一体で接続されていると共に、連結部３８によって一対のゴム弾性体１６，１６が互いに一体で形成されている。更に、連結部３８の下面が下方に向かって凹となる湾曲面としての凹面４０とされており、一対のゴム弾性体１６，１６の下方への凸形状が連結部３８で連結された構造においても凹面４０によって確保されている。なお、図１では、分かり易さのために、一対のゴム弾性体１６，１６と連結部３８との仮想的な境界線が２点鎖線で示されている。

さらに、一対のゴム弾性体１６，１６は、一対の側板部２６，２６の突出部２８，２８に加硫接着されており、突出部２８，２８の下半部分から斜め下方に向かって延びるように設けられている。なお、一対のゴム弾性体１６，１６の一対の側板部２６，２６への固着部分は、その最下端がインナ取付部１２の取付孔２０の下端に対して所定の距離：Ｄだけ上方に位置しており、後述する一対のゴム弾性体１６，１６の上面の最下点４４，４４およびインナ取付部１２への接続端部よりも上方に位置している。

また、アウタ取付部材１４の溝内面は、一対のゴム弾性体１６，１６と一体形成された被覆ゴム層４２で覆われている。要するに、本実施形態では、アウタ取付部材１４の溝部内において、インナ取付部１２と一対のゴム弾性体１６，１６と連結部３８と被覆ゴム層４２とが、ゴムによって一体形成されている。

このような構造とされたマフラーサポート１０では、図１に示されているように、車両装着前の単体状態において、一対のゴム弾性体１６，１６の上面における最下点４４がインナ取付部１２の取付孔２０よりも下方に位置している。更に、図４に示されているように、車両装着状態においても、一対のゴム弾性体１６，１６の上面における最下点４４がインナ取付部１２の取付孔２０よりも下方に位置している。なお、車両への装着状態では排気管１８の支持荷重が作用して一対のゴム弾性体１６，１６が弾性変形することから、マフラーサポート１０の車両装着状態における最下点４４と取付孔２０との上下方向の距離：ｄ’が、マフラーサポート１０の単体状態における最下点４４と取付孔２０との上下方向の距離：ｄよりも小さくなっている。

そして、インナ取付部１２の左右両側において取付孔２０と左右方向の投影で重なる部分では、インナ取付部１２と一対の側板部２６，２６との左右方向対向面間がゴムで連続的に充填されることなく、インナ取付部１２と一対のゴム弾性体１６，１６との間に隙間４６が形成されている。これにより、インナ取付部１２がアウタ取付部材１４に対して左右方向に相対変位すると、一対のゴム弾性体１６，１６がそれらインナ取付部１２とアウタ取付部材１４の間で圧縮（引張）されることなく、主として剪断変形を生じるようになっている。それ故、本実施形態に従う構造とされたマフラーサポート１０によれば、左右方向でのばねを柔らかく設定することが可能であって、左右方向の振動に対する防振効果（振動絶縁効果）を有効に得ることができる。

しかも、排気管１８は長尺で車体１９のフロントからリヤまで延びていることから、自動車の各部品や組付けのばらつきに起因して、マフラーサポート１０における排気管１８側の取付位置と車体１９側の取付位置とが相対的に位置ずれし易い。そこにおいて、本実施形態のマフラーサポート１０では、このような取付位置の相対的な位置ずれによって、インナ取付部１２がアウタ取付部材１４に対して相対的に変位した状態で車両に取り付けられる場合でも、一対のゴム弾性体１６，１６が圧縮（引張）変形することはなく、剪断変形によって取付位置のずれが吸収される。その結果、インナ取付部１２とアウタ取付部材１４の初期位置のずれによるばね特性のばらつきが低減されて、目的とする防振性能が安定して実現されると共に、一対のゴム弾性体１６，１６の変形剛性が小さいことから、良好な作業性をもって車両に装着することができる。

また、図１に示されているように、一対のゴム弾性体１６，１６は、インナ取付部１２の下面から下方に延びるように設けられており、一対のゴム弾性体１６，１６のインナ取付部１２側の端部がインナ取付部１２の上下方向投影に対してはみ出すことなく重なり合っている。これにより、インナ取付部１２と一対の側板部２６，２６との左右方向での距離が効率的に確保されることから、一対の側板部２６，２６の対向面間距離を小さくすることができて、マフラーサポート１０を左右方向で小型化することができる。

しかも、インナ取付部１２の下面が下方に凸の円弧状断面を有する湾曲面とされており、一対のゴム弾性体１６，１６がインナ取付部１２からかかる湾曲面の略法線方向となる斜め下方に向かって延び出している。これにより、入力荷重が一対のゴム弾性体１６，１６に対してインナ取付部１２からの延出方向に作用することから、一対のゴム弾性体１６，１６のインナ取付部１２側の端部において応力集中による損傷が防止されて、耐久性が有利に確保され得る。

加えて、本実施形態では、インナ取付部１２が一対のゴム弾性体１６，１６と同一材料で一体形成されている。それ故、インナ取付部１２と一対のゴム弾性体１６，１６の境界における応力集中がより効果的に低減されて、耐久性の向上が図られている。更に、インナ取付部１２が直線的に延びる軸形状とされており、インナ取付部１２と一対のゴム弾性体１６，１６との境界面の面積が大きく確保されていることから、それらインナ取付部１２と一対のゴム弾性体１６，１６の境界において応力の分散化が図られて、耐久性の更なる向上が実現されている。なお、インナ取付部１２がゴムで形成されることにより、排気管１８の取付軸２２が挿通された装着状態において、インナ取付部１２の弾性によって取付軸２２が保持されると共に、振動入力時に擦れやがたつきによる異音の発生が防止される。

また、一対のゴム弾性体１６，１６は、インナ取付部１２側の端部が連結部３８によっても相互に連結されており、インナ取付部１２および連結部３８と共に一体で形成されている。それ故、部品点数の削減や構造の簡略化が図られると共に、一対のゴム弾性体１６，１６の形状の安定化も図られる。しかも、連結部３８の下面が下方に向かって凹溝状を呈する凹面４０とされていることから、一対のゴム弾性体１６，１６がインナ取付部１２側の端部において連結部３８で相互に連結された構造であっても、一対のゴム弾性体１６，１６の下方に凸となる形状が保持されている。これにより、一対のゴム弾性体１６，１６の実質的な自由長が大きく確保されて、耐久性の向上や低動ばね化が実現されている。

また、図１に示されているように、一対のゴム弾性体１６，１６における一対の側板部２６，２６への固着側端部の最下端が、取付孔２０の下端よりも所定の距離：Ｄだけ上方に位置している。これにより、一対のゴム弾性体１６，１６の自由長が大きく確保されて耐久性の向上等が図られると共に、一対のゴム弾性体１６，１６の外側部分の水平に対する傾斜角度がより大きくなって、左右方向での更なる低動ばね化が実現される。なお、マフラーサポート１０の車両装着状態では、図４に示されているように、一対のゴム弾性体１６，１６における一対の側板部２６，２６への固着側端部の最下端と、取付孔２０の下端との離隔距離：Ｄ’が、単体状態での距離：Ｄよりも大きくなっており、一対のゴム弾性体１６，１６における一対の側板部２６，２６への固着側端部の最下端が、取付孔２０の下端よりも上方に位置している。

さらに、一対の側板部２６，２６には、それぞれ対向方向内側に突出する突出部２８が略半円筒形状で形成されており、一対のゴム弾性体１６，１６が突出部２８の下半部分に加硫接着されている。これにより、一対のゴム弾性体１６，１６の外側部分が水平に対して大きな角度で傾斜する形状とされていても、一対の側板部２６，２６への固着端部に応力が集中するのを緩和できて、一対のゴム弾性体１６，１６の自由長を大きく得ながら、荷重入力による亀裂の発生等が防止されて耐久性が確保される。

また、アウタ取付部材１４が溝形状とされており、一対の側板部２６，２６と底板部２４が一体形成されていることから、アウタ取付部材１４において部品点数の削減や剛性の向上等が実現される。更に、インナ取付部１２がアウタ取付部材１４の溝部内に配置されていることから、インナ取付部１２のアウタ取付部材１４に対する下方向および左右方向への相対変位量が、インナ取付部１２の底板部２４および一対の側板部２６，２６への当接によって制限されている。このように、アウタ取付部材１４が溝形状とされることで、３方向でのストッパ手段が少ない部品点数で実現されている。なお、インナ取付部１２のアウタ取付部材１４に対する上方向への相対変位は、車体１９に対するインナ取付部１２の当接によって制限されている（図４参照）。

以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、一対のゴム弾性体１６，１６は、必ずしも連結部３８で連結された一体構造に限定されるものではなく、互いに独立して形成されていても良い。

また、一対のゴム弾性体１６，１６の一対の側板部２６，２６への固着部分の最下端は、インナ取付部１２の取付孔２０よりも上方に位置していることが望ましいが、下方に位置していても良い。

また、インナ取付部の軸直断面形状や取付孔の孔断面形状等は、特に限定されるものではない。

また、アウタ取付部材１４として底板部２４と一対の側板部２６，２６とを一体で備えた溝形状のものが例示されているが、互いに独立した一対の対向壁部によってアウタ取付部材を構成することもできる。

１０：マフラーサポート、１２：インナ取付部、１４：アウタ取付部材、１６：ゴム弾性体、１８：排気管、１９：車体、２４：底板部、２６：側板部（対向板部）、２８：突出部、３８：連結部、４０：凹面（湾曲面）、４４：最下点

Claims (5)

1. 取付孔によって排気管に取り付けられるインナ取付部を、車体に取り付けられるアウタ取付部材に設けられた一対の対向板部間に配設して、該インナ取付部から該一対の対向板部に向かって両側に延びる一対のゴム弾性体を設けたマフラーサポートにおいて、
   前記一対のゴム弾性体が車両装着状態での鉛直下方に向かって凸となる湾曲形状とされると共に、該一対のゴム弾性体における上面の最下点が前記インナ取付部の前記取付孔よりも下方に位置している一方、
   前記一対の対向板部には対向方向内側に突出する一対の突出部が形成されており、該一対の突出部に対して前記一対のゴム弾性体が固着されていること
   を特徴とするマフラーサポート。
2. 前記一対のゴム弾性体の前記一対の対向板部への固着位置が前記取付孔の下端よりも上方に位置している請求項１に記載のマフラーサポート。
3. 前記一対のゴム弾性体が前記インナ取付部の下面から延びている請求項１又は２に記載のマフラーサポート。
4. 前記一対のゴム弾性体における前記インナ取付部側の端部を相互に連結する連結部が該一対のゴム弾性体と一体形成されており、該連結部の下面が下方に向かって凹となる湾曲面とされている請求項１〜３の何れか１項に記載のマフラーサポート。
5. 前記インナ取付部が直線的に延びる軸形状とされて、前記取付孔が該インナ取付部を軸方向に貫通して形成されている一方、前記アウタ取付部材が底板部の両側に一対の側板部が一体形成された溝形状とされていると共に、該インナ取付部が該アウタ取付部材の溝部内を溝の長さ方向に延びるように設けられて、該インナ取付部から前記一対の対向板部としての該一対の側板部に向かって両側に延びる前記一対のゴム弾性体により該インナ取付部と該アウタ取付部材とが弾性連結されている請求項１〜４の何れか１項に記載のマフラーサポート。

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