JPH0681640A - 排気管支持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】金属スプリングの特性である温度や周波数や劣
化の影響を受けない安定した振動減衰が得られ、金属ス
プリングの欠点であるサージングは抑制できる。 【構成】上下方向の振動により、ロッド取付体１６の上
動時にはコイルスプリング１３が圧縮変形され、コイル
スプリング１４は伸長変形する。下動時にはコイルスプ
リング１３が伸長変形され、コイルスプリング１４は圧
縮変形する。ロッド取付体１６はコイルスプリング１
３，１４によって車体に支持されつつ、排気管の上下方
向の振動は両コイルスプリング１３，１４の弾性変形に
より吸収される。そして、このコイルスプリング１３，
１４はコイルスプリング１３，１４よりも内部摩擦減衰
の大きいストッパゴム１１，１２にその固定端が接触し
ているため、コイルスプリング１３，１４の振動エネル
ギーがこのストッパゴム１１，１２に吸収される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は排気管支持装置に係
り、特に自動車等の車両に装着される排気管の支持装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から排気管支持装置については、例
えば実開昭５７−４６０２０号に開示されているものが
ある。この排気管支持装置は図５に示すように車体に固
定されたＵ字状ブラケット３１にサポートゴム３２を充
填し、そのサポートゴム３２には排気管支持用のロッド
を挿通する挿入孔３３が形成されている。又、挿入孔３
３の中央下部には排気管の上下方向への振動を吸収する
孔３４が形成され、その孔３４の左右には排気管の左右
方向への振動を吸収する孔３５が形成されている。そし
て、排気管はエンジン振動、あるいは路面からの車体の
振動により上下、左右、前後にそれぞれ動くが、前記サ
ポートゴム３２はそれ自身粘弾性体であるため、振動が
働いてもゴムの内部摩擦によりすぐに減衰する利点があ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ゴムは熱に
よりバネ定数が大きく変化するため、高温での減衰特性
が悪化し、ゴムの劣化によってもバネ定数の影響を受け
る。さらに、動倍率（動バネ定数／静バネ定数）が高い
ため、高周波数域での振動減衰が良くないという問題が
ある。

【０００４】一方、支持ブラケット内に金属スプリング
を配置して同金属スプリングにて排気管支持用のロッド
を弾性的に支持する排気管支持装置も提案されている。
しかし、金属性コイルスプリングは剛体であるため、内
部摩擦よる振動の減衰は期待できず、振動が加わった場
合すぐに振動が減衰しないサージングの問題がある。

【０００５】この発明の目的は金属スプリングの特性で
ある温度や周波数や劣化の影響を受けない安定した振動
減衰が得られ、一方金属スプリングの欠点であるサージ
ングは金属スプリングに接触配置された振動減衰体によ
つて抑制できる排気管支持装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明は、車体に取付される支持枠と、前記支持枠
内の互いに離間した位置に固定され、振動減衰特性が大
きい一対の振動減衰体と、前記一対の振動減衰体に各々
嵌合され、その嵌合した端部の山が２山以上接触すると
ともに、前記振動減衰体よりも振動減衰特性が小さい一
対のコイルスプリングと、前記両コイルスプリング間に
て弾性的に支持され、排気管を支持する支持部材とを備
えたことを要旨としている。

【０００７】

【作用】このように構成された本発明は、排気管の上
下、左右、前後方向への振動によりコイルスプリングが
弾性変形するが、コイルスプリングの一部が内部摩擦減
衰の大きい振動減衰体に接触しているため、コイルスプ
リングの振動エネルギーが振動減衰体に吸収される。従
って、この排気管支持装置から車体へ伝わる振動も低減
ができ、振動騒音を大幅に改善ができる。又、このこと
は金属性コイルスプリングの従来からの欠点であった減
衰特性を大幅に改善することにより、コイルスプリング
の長所である低動倍率（動バネ定数／静バネ定数）によ
る振動騒音の低減を最大限利用できるものとなる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を自動車の排気管支持装置に具
体化した一実施例を図１乃至図４に従って説明する。

【０００９】図２に示すように、排気管支持装置である
サポートブラケット１は車体２に固定されている。排気
管３は排気管３に固定されたサポートロッド４を介して
サポートブラケット１に支持されている。すなわちサポ
ートロッド４には頂部に排気管３の軸方向（Ｙ1 −Ｙ2
方向）に延出したロッド部５が設けられており、このロ
ッド部５とサポートブラケット１との間において排気管
３が後述のように弾性的に支持されている。

【００１０】図１に示すように支持枠としてのハウジン
グ６はＵ字状の本体ハウジング７と本体ハウジング７の
上部側壁間に連結固定された上部ハウジング８とからな
り、サポートブラケット１の外装を構成している。両ハ
ウジング７，８の両端にはボルト締付け孔９，１０が透
設され、ハウジング６は図示しないボルトが挿通されて
車体４側のフロア又はクロスメンバ等に締付け固定され
ている。上部ハウジング８と本体ハウジング７との間に
は空間部Ｓが設けられている。上部ハウジング８及び本
体ハウジング７の互いに対向する中央部には振動減衰体
としての円錐台状のストッパゴム１１と、円柱状のスト
ッパゴム１２とが互いに対向するように焼着き固定され
ている。両ストッパゴム１１，１２は耐熱性を有するＥ
ＰＤＭから形成されている。又、前記ストッパゴム１
１，１２は後記取付体１６の上下方向（Ｚ1 −Ｚ2 方
向）の必要以上の移動を規制するようになっている。

【００１１】前記ストッパゴム１１には円錐台状のコイ
ルスプリング１３が外嵌されている。又、ストッパゴム
１２には円筒状のコイルスプリング１４が外嵌されてい
る。そして、前記コイルスプリング１３，１４のストッ
パゴム１１，１２の外周に接触する山は少なくとも２山
以上とされている。なお、１山でコイルスプリング１
３，１４がストッパゴム１１，１２に対して接触する場
合には、目的の振動減衰特性は得られないため、２山以
上が必要である。そして、前記コイルスプリング１３，
１４の振動減衰特性は前記ストッパゴム１１，１２の振
動減衰特性よりも小さいものとなっている。なお、この
接触は線接触が好ましい。その理由は接触面圧が高すぎ
るとコイルスプリング１３，１４のばね定数が上昇し、
振動騒音にかえって悪影響があるからであり、線接触で
十分摩擦抵抗が働き、排気管から伝わった振動エネルギ
ーが減衰される。両コイルスプリング１３，１４の基端
には環状のブラケット１５が複数個所にて熔接固定さ
れ、そのブラケット１５はそれぞれ上部ハウジング８，
本体ハウジング７に熔接固定されている。従って、コイ
ルスプリング１３，１４は横方向の荷重が加わった場合
にも移動しないように位置決めされている。

【００１２】支持部材としてのロッド取付体１６は耐熱
性のＥＰＤＭからなるゴム体１７と、その外周を覆うよ
うに設けられた金属製の枠体１８とから構成されてい
る。ロッド取付体１６の上下両部には円柱状の突部１
９，２０が形成されている。又、ロッド取付体１６の両
突部１９，２０には前記両コイルスプリング１３，１４
の自由端が外嵌され、コイルスプリング１３，１４のロ
ッド取付体１６の中央部の上下両面１６ａ，１６ｂにそ
れぞれ当接係止されている。なお、前記コイルスプリン
グ１３，１４は自由な状態では図１に示される上下長さ
よりも長くなっており、コイルスプリング１３，１４の
自由端を圧縮してロッド取付体１６の突部１９，２０に
外嵌することにより取着される。

【００１３】ロッド取付体１６の中央部において左右方
向（Ｘ1 −Ｘ2 方向）の両側部はストッパ部２１，２２
とされており、左右方向への振動時に本体ハウジング７
の両内側面に当接してロッド取付体１６の左右方向（Ｘ
1 −Ｘ2 方向）の必要以上の移動を規制する。ロッド取
付体１６の枠体１８及びゴム体１７にはロッド取付孔２
３がＹ1 −Ｙ2 方向へ透設されている。

【００１４】そして、ロッド取付孔２３には図２に示す
ようにサポートロッド４のロッド部５が遊挿組付されて
いる。そして、この組付状態、すなわち排気管３の支持
状態において、上記のように構成されたサポートブラケ
ット１は、図１に示すようにロッド取付体１６の突部１
９とストッパゴム１１との間、ロッド取付体１６の突部
２０とストッパゴム１２との間にそれぞれ適当な隙間が
形成されている。すなわち、コイルスプリング１３，１
４は排気管３の支持状態において、上記のようにロッド
取付体１６の上下両突部１９，２０に適当な隙間が形成
されるようなばね定数を備えたものが選ばれている。従
って、ロッド取付体１６はサポートロッド４のロッド部
５とともに、ストッパゴム１１，１２間において上下方
向に弾性的に移動可能となっている。

【００１５】又、排気管３の支持状態において、ロッド
取付体１６は左右方向（Ｘ1 −Ｘ2方向）において本体
ハウジング７の両内側面に挟まれる中央部に位置し、ス
トッパ部２１，２２と本体ハウジング７の両内側面との
間には大きな空間が形成されている。従って、ロッド取
付体１６はコイルスプリング１３，１４に弾性支持さ
れ、ストッパ部２１，２２が本体ハウジング７の内側面
に当接するまで左右方向に移動可能である。

【００１６】次に、このように構成されたサポートブラ
ケット１の作用を図１に従って説明する。図２はサポー
トロッド４のロッド部５がロッド取付体１６に組付され
た状態であり、かつエンジンが停止している状態では、
ロッド取付体１６は図１に示す中間位置に静止してい
る。

【００１７】エンジン運転時、或いは車両の走行時にお
いては、エンジン本体の振動、或いは車体４が路面から
受ける振動により、排気管３にはあらゆる方向の振動作
用が働く。排気管３に働く振動作用力はサポートロッド
４を介してそのままロッド取付体１６の振動作用力とな
る。

【００１８】例えば振動作用力のうち、上下方向（Ｚ1
−Ｚ2 方向）成分の振動作用力により、ロッド取付体１
６は上下方向に振動する。この振動によりロッド取付体
１６が上動する過程ではコイルスプリング１３が圧縮変
形されるとともに、コイルスプリング１４は伸長変形す
る。下動する過程ではコイルスプリング１３が伸長変形
されるとともに、コイルスプリング１４は圧縮変形す
る。このため、ロッド取付体１６すなわち、排気管３は
コイルスプリング１３，１４によって車体４に支持され
つつ、排気管３の上下方向（Ｚ1 −Ｚ2 方向）成分の振
動は両コイルスプリング１３，１４の弾性変形により吸
収される。そして、このコイルスプリング１３，１４は
コイルスプリング１３，１４よりも振動減衰特性、すな
わち内部摩擦減衰の大きいストッパゴム１１，１２にそ
の固定端が接触しているため、コイルスプリング１３，
１４の振動エネルギーがこのストッパゴム１３，１４に
吸収される。

【００１９】このため、従来のゴム系サポートのみで行
っている排気管支持装置と同等の減衰効果が得られる。
例えば、図３（ａ）は従来の排気管支持装置に使用され
ているゴムサポートのみを使用しているその排気管支持
装置の減衰特性と、本発明の実施例のサポートブラケッ
ト１の減衰特性は同じであったことを示す振動減衰曲線
図である。図３（ｂ）は従来の金属製コイルスプリング
のみを使用した排気管支持装置の振動減衰曲線図であ
る。

【００２０】従って、上記振動がハウジング６すなわち
車体４に伝達されることが防止される。排気管３の上下
方向の大きな振動に対しては、ロッド取付体１６がスト
ッパゴム１１，１２により上下方向において移動規制さ
れるため、コイルスプリング１３，１４が弾性限界をこ
えて変形せしめられることが防止される。そして、スト
ッパゴム１１，１２はゴム製であるため、ロッド取付体
１６とストッパゴム１１，１２とが衝突しても衝突時の
異音は発生しない。

【００２１】又、左右方向（Ｘ1 −Ｘ2 方向）成分の振
動作用力により、ロッド取付体１６は左右方向に振動す
る。この振動により、ロッド取付体１６が左右方向への
移動によってコイルスプリング１３，１４の移動方向側
が圧縮されるとともに、反移動方向側が伸長される。こ
のため、ロッド取付体１６すなわち、排気管３はコイル
スプリング１３，１４によって車体４に支持されつつ、
排気管３の左右方向（Ｘ1 −Ｘ2 方向）成分の振動は両
コイルスプリング１３，１４の弾性変形により吸収され
る。そして、このコイルスプリング１３，１４はコイル
スプリング１３，１４よりも振動減衰特性、すなわち内
部摩擦減衰の大きいストッパゴム１１，１２にその固定
端が接触しているため、コイルスプリング１３，１４の
振動エネルギーがこのストッパゴム１１，１２に吸収さ
れる。このため、前記上下方向の振動と同様に従来のゴ
ム系サポートのみで行っている排気管支持装置と同等の
減衰効果が得られる。従って、左右振動がハウジング６
すなわち車体４に伝達されることが防止される。

【００２２】排気管３の左右方向の大きな振動に対して
は、ロッド取付体１６がストッパ部２１，２２により左
右方向において移動規制されるため、コイルスプリング
１３，１４が弾性限界をこえて変形せしめられることが
防止される。そして、ストッパ部２１，２２内はゴム体
１７と一体的に形成されているため、ロッド取付体１６
と本体ハウジング７が衝突しても衝突時の異音は発生し
ない。

【００２３】又、排気管３の軸方向（Ｙ1 −Ｙ２方向）
成分の振動作用力により、サポートロッド４は軸方向に
振動するが、サポートロッド４のロッド部５はロッド取
付体１６に対して軸方向に沿って遊挿した状態であるた
め、ロッド部５はロッド取付体１６に対して軸方向にス
ライドし、排気管３の軸方向成分の振動がハウジング６
すなわち車体４に伝達されることが防止される。

【００２４】図４は横軸をエンジン回転数（ｒｐｍ）と
し、縦軸にそのときの車内の音圧レベルをとったもの
で、点線は従来のゴムサポートのみで排気管を支持した
排気管支持装置における車内音を示し、実線は本実施例
における車内音を示している。このグラフから特に回転
数が３９００〜５０００ｒｐｍの場合に車内音が従来の
ものより低減効果があることがわかる。

【００２５】上記のように本実施例のサポートブラケッ
ト１は排気管３が車体２に確実に支持されるとともに、
排気管３のあらゆる方向の振動及び騒音はコイルスプリ
ング１３，１４及びストッパゴム１１，１２により吸収
され、車体４に伝達されることが防止される。

【００２６】なお、本発明は前記実施例に限定されるこ
とはなく、下記のように実現することも可能である。 （１）前記実施例ではストッパゴム１１，１２を耐熱性
のＥＰＤＭにて構成したが、ワイヤメッシュ製、すなわ
ち、細線をメリヤス状に編み、圧縮成形したものに変更
しても良い。

【００２７】このワイヤメッシュ製の振動減衰体はコイ
ルスプリング１３，１４よりも減衰特性は大きいため、
上記実施例と同様な効果を得ることができ、特に、非常
に高温等で使用環境が厳しい場合に適している。

【００２８】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば排
気管の振動によりコイルスプリングが弾性変形するが、
コイルスプリングの一部が内部摩擦減衰の大きい振動減
衰体に接触しているため、コイルスプリングの振動エネ
ルギーが振動減衰体に吸収される。従って、この排気管
支持装置から車体へ伝わる振動も低減ができ、振動騒音
を大幅に改善ができる。又、このことは金属性コイルス
プリングの従来からの欠点であった減衰特性を大幅に改
善することにより、コイルスプリングの長所である低動
倍率による振動騒音の低減を最大限利用できるものとな
る 又、コイルスプリングの低動倍率による振動騒音の低減
ができるため、特に高周波数域での振動減衰を良好にす
ることができる。

【００２９】さらに、コイルスプリングを使用している
にもかかわらずコイルスプリングのサージングを抑制で
きるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の排気管支持装置の図２のＩ−
Ｉ線断面図である。

【図２】図１に示す排気管支持装置使用された排気管の
支持構造を示す図である。

【図３】（ａ）は従来のゴムサポート及び本発明の実施
例のサポートブラケットの振動減衰特性を示す振動減衰
曲線図であり、（ｂ）は従来のコイルスプリングの振動
減衰特性を示す振動減衰曲線図である。

【図４】従来のゴムサポートと本発明の実施例の車内音
低減効果を示すためのグラフである。

【図５】従来の排気管支持装置を示す正断面図である。

【符号の説明】

１…サポートブラケット（排気管支持装置）、２…車
体、３…排気管、４…サポートロッド、５…ロッド部、
６…ハウジング（支持枠）、７…本体ハウジング、８…
上部ハウジング、１１…ストッパゴム（振動減衰体）、
１２…ストッパゴム（振動減衰体）、１３…コイルスプ
リング、１４…コイルスプリング、１６…ロッド取付体
（支持部材）、１７…ゴム体、１８…枠体、１９…突
部、２０…突部、２１…ストッパ部、２２…ストッパ
部、２３…ロッド取付孔、Ｓ…空間部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体に取付される支持枠と、 前記支持枠内の互いに離間した位置に固定され、振動減
   衰特性が大きい一対の振動減衰体と、 前記一対の振動減衰体に各々嵌合され、その嵌合した端
   部の山が２山以上接触するとともに、前記振動減衰体よ
   りも振動減衰特性が小さい一対のコイルスプリングと、 前記両コイルスプリング間にて弾性的に支持され、排気
   管を支持する支持部材とを備えた排気管支持装置。