JP2008162504A - マフラーハンガ - Google Patents

Abstract

【課題】上下方向のばね剛性が小さく、左右方向のばね剛性が大きいゴム弾性体単体から成る安価なマフラーハンガを提供する。
【解決手段】マフラーハンガ１０を、ゴム環状部１２と、マフラーの弾性支持部としてのゴム腕１４と、ゴム腕１４の変形空間としての上側空所１６及び下側空所１８と、ゴム腕１４の左右方向の中心部に設けられ、車体側又はマフラー側の一方の支持ピンに嵌合状態に取り付けられる第１取付孔３８と、第１取付孔３８の左右方向の右側と左側とに設けられ、他方の支持ピンに嵌合状態に取り付けられる一対の第２取付孔４０とを有するものとする。そして第１取付孔３８及び第２取付孔４０を、車両への組付状態で上下方向に互いに重複する位置関係で横一列に設けておく。
【選択図】 図１

Description

この発明は自動車の排気系のマフラーを弾性的に吊持し、マフラーと車体との間で振動吸収するマフラーハンガに関する。

この種マフラーハンガはマフラー，排気管を含む排気系部材の上下振動が車体側に伝達されるのを抑制しつつマフラーを吊持状態に弾性支持する役割りを担っており、そこで従来にあってはこの役割りを十全に発揮すべく、マフラーハンガにおける上下方向のばね剛性を出来るだけ小さくするように、即ちマフラーハンガを上下方向に出来るだけ柔らかくするようにこれを構成していた。

図５はその具体的な一例として下記特許文献１に開示されているものを示したものである。
図５おいて、２００はゴム弾性体単体からなるマフラーハンガで、全体としてθ形状をなしている。
詳しくはこのマフラーハンガ２００は、周方向に連続した環状をなすゴム環状部２０２と、ゴム環状部２０２を上下中間部位で左右方向（車両左右方向）に連結する連結部２０４と、連結部２０４の上側と下側とにそれぞれ形成された上側空所２０６，下側空所２０８と、ゴム環状部２０２の上端部と下端部とに前後方向（車両前後方向）に貫通する状態に設けられた上取付孔２１０，下取付孔２１２とを有している。
またゴム環状部２０２の上下方向の過大な変位を規制するための下向き，上向きの各ストッパ部２１４，２１６が備えられている。

このゴム弾性体単体からなるマフラーハンガ２００は、図５（Ｂ）に示しているように上取付孔２１０において車体側の支持ピン２１８に嵌合状態に取り付けられ、また下取付孔２１２においてマフラー側の支持ピン２２０に嵌合状態に取り付けられ、マフラーを吊持状態に弾性支持して車体とマフラーとの間で振動吸収作用する。

このマフラーハンガ２００は、上側空所２０６，下側空所２０８によって全体が上下方向に容易に弾性変形することができる。即ち上下方向のばね剛性が小さく、従ってマフラーを上下方向に柔らかく弾性支持することができる。

この図５に示すマフラーハンガ２００の場合、単独ではマフラーを弾性支持することが難しく、そこでこのマフラーハンガ２００を用いてマフラーを弾性支持するに際し、図６に示しているようにマフラーハンガ２００を一対用いて、それらが逆ハ字状となるように傾斜して配置し、マフラー２２２を弾性支持するようにする。
このように一対のマフラーハンガ２００を用いてマフラー２２２を弾性支持する点については下記特許文献２に開示されている。

しかしながらこの場合マフラー２２２を弾性支持するに際して２つのマフラーハンガ２００が必要で、部品点数が多くなる問題がある他、マフラー２２２の車両左右方向の移動（揺れ）に対する支持力が弱く、車両の乗り心地性能の点でも問題が生ずる。

例えば車両がカーブ走行する際、遠心力で車体が外側に若干振られるが、このときマフラーハンガ２００の横方向（車両左右方向）の支持力が弱いとマフラー２２２が車体と一体移動せずに遅れて外側に移動してくる。
また車両がカーブ走行から直線走行に移行して車体が元の姿勢に戻ったとき、マフラー２２２が遅れて元の位置に戻り、そのときマフラー２２２の動きが車体に遅れて伝わって、車室内の人員の乗り心地を悪くしてしまう。

図５及び図６に示したマフラーハンガ２００はゴム弾性体単体からなるものであるが、マフラーハンガを金具付きで構成したものも提案されている。
図７はその一例として下記特許文献３に開示されたものを示している。

図７おいて、２２６はマフラーハンガ２２４における金具で、取付板２２８，一対の側板２３０及び底板２３２からなっており、そして一対の側板２３０のそれぞれに、ハの字状に開いた形のゴム腕２２７の各端部が加硫接着により一体に固着されている。
尚、２２８は取付孔である。

この図７に示す金具付きのマフラーハンガ２２４の場合、ゴム腕２２７がハの字状に開いた形態をなしていることから、これを単独で用いた場合にも図６に示すのと同様にマフラー２２２を弾性支持することが可能であり、従って必要なマフラーハンガ２２４の数を減らすことができる。
また図７に示すマフラーハンガ２２４の場合、マフラー２２２に対する左右方向の支持力を、図５及び図６に示すものに比べて高くすること、即ち左右方向のばね剛性を大きくすることができる利点を有する。

しかしながらこの図７に示す金具付きのマフラーハンガ２２４の場合、その構成部品として金具２２６が必要であるとともに、マフラーハンガ２２４の製造に際して、ゴム弾性体からなるゴム腕２２７と金具２２６との加硫接着が必要で、製造工程が複雑化し、所要コストが高くなる問題がある。

更にこの図７に示すマフラーハンガ２２４の場合、図５及び図６に示すものに比べて左右方向のばね剛性、即ち左右方向の支持力を高くすることができるものの、上下方向のばね剛性に対する左右方向のばね剛性のばね比は、高くなる度合いは依然として不十分で、例えば上下方向のばね剛性を小さくしつつ車両のカーブ走行時に生ずる上記不具合を十分には防止することができない。

下記特許文献４には、このような問題を解決することを目的としたマフラーハンガが開示されている。
図８はその具体例を示している。
図８おいて２３４はゴム弾性体単体にて構成されたマフラーハンガで、２３６は曲り形状をなすゴム腕、２３８は車体への取付孔、２４０はマフラーへの取付孔、２４２は上下方向のストッパ部、２４４は車体フロアである。

しかしながらこの図８に示すマフラーハンガ２３４では、横方向に入力が生じたとき、ゴム腕２３６が大きく剪断変形してその入力を吸収するものであり、従ってこの図８に示すマフラーハンガ２３４もまた、左右方向のばね剛性が尚不十分であり、車両がカーブ走行等をしたときに生ずる上記の不具合を十分に防止することは難しい。

尚この他にマフラーハンガを３点で車体側及びマフラー側に取付固定する形体のものが下記特許文献５に開示されている。
但しこの特許文献５に開示のものもまた、本発明とは異なったものである。

特許第２５８５８０５号公報 特開２００３−２７８５４１号公報 特開２００３−２５４０５５号公報 特開昭６２−２８９４２８号公報 実公平６−１２１８５号公報

本発明は以上のような事情を背景とし、上下方向のばね剛性が小さく、左右方向のばね剛性が大きいゴム弾性体単体から成る安価なマフラーハンガを提供することを目的としてなされたものである。

而して請求項１のものは、自動車の車体の床下にマフラーを弾性的に吊持する状態に設けられ、それら車体とマフラーとの間で振動吸収するゴム弾性体単体で構成されたマフラーハンガであって、(イ)周方向に連続した環状を成すゴム環状部と、(ロ)該ゴム環状部の上下中間部位で該ゴム環状部を車両左右方向に連結する状態に該ゴム環状部と一体に形成された、該左右方向に延びる前記マフラーの弾性支持部としてのゴム腕と、(ハ)該ゴム腕と前記ゴム環状部との間に形成された、該ゴム腕の変形空間としての上側空所及び下側空所と、(ニ)該ゴム腕の前記左右方向の中心部に設けられ、前記マフラー側の支持ピン及び前記車体側の支持ピンの一方に嵌合状態に取り付けられる第１取付孔と、(ホ)該第１取付孔から右側と左側とに離隔した位置に設けられ、前記マフラー側の支持ピン及び車体側の支持ピンの他方に嵌合状態に取り付けられる一対の第２取付孔と、を有しており、且つ前記第１取付孔及び第２取付孔は、車両への組付状態で上下方向に互いに重複する位置関係で横一列に設けられているとともに、前記ゴム環状部の、前記ゴム腕に対し上下に対向する部分が、該ゴム腕の上下方向の変位を規制する外ストッパ部となしてあることを特徴とする。

請求項２のものは、請求項１において、前記第２取付孔が、前記ゴム環状部に設けられていることを特徴とする。

請求項３のものは、請求項１，２の何れかにおいて、前記ゴム腕には前記左右方向の中央部に上方と下方とに突出する内ストッパ部が設けてあることを特徴とする。

請求項４のものは、請求項１〜３の何れかにおいて、前記第１取付孔及び第２取付孔は、車両への組付状態で孔中心の上下方向の位置ずれが±６ｍｍの範囲内となるように横一列に配置してあることを特徴とする。

請求項５のものは、請求項４において、前記第１取付孔及び第２取付孔は、孔中心が横一直線上に位置するように配置してあることを特徴とする。

請求項６のものは、請求項１〜５において、前記ゴム環状部の内部には、前記外ストッパ部のストッパ作用時の上下方向の変形規制をなす拘束部材が全周に亘って埋設してあることを特徴とする。

発明の作用・効果

上記のように本発明は、マフラーハンガをゴム弾性体単体にて構成し、そして周方向に連続した環状をなすゴム環状部の上下中間部位にゴム腕を車両左右方向に設けて、そのゴム腕の中心部に第１取付孔を、またその左右両側に隔離して第２取付孔を設け、第１取付孔をマフラー側又は車体側の支持ピンの一方に嵌合状態に取り付ける一方、第２取付孔を他方の支持ピンに嵌合状態に取り付けるようになし、且つそれら第１取付孔及び一対の第２取付孔を、車両への組付状態で上下方向に互いに重複する位置関係で横一列に設けたものである。

かかる本発明のマフラーハンガにあっては、これを安価に構成することができるとともにゴム腕の上，下の上側空所と下側空所とによってゴム腕を容易に上下方向に弾性変形することができる。しかもその際にゴム腕は主として剪断弾性変形して上下方向の入力を吸収するため、上下方向のばね剛性が小さく（柔らかく）でき、従ってマフラーの上下方向の振動を良好に吸収し得て、マフラーの上下方向の振動が車体に伝達されるのを良好に抑制ないし防止することができる。

一方で左右方向の入力に対してはゴム腕が主として圧縮弾性変形することとなるため、その際の左右方向のばね剛性は大きく、従って例えば車両がカーブ走行等したときにマフラーの移動を車体移動に良好に追従させることができ、マフラーが車体に遅れて移動することにより生ずる乗り心地性能の悪化を改善することができる。

このように本発明において、上下方向のばね剛性を小さく、左右方向のばね剛性を大となし得たのは、ゴム腕を左右方向に延びる形態で設け且つ第１取付孔及び一対の第２取付孔を横一列に配置したことにより主として得られる効果である。

また本発明ではゴム腕が上下に弾性変形する際のばね剛性が小さく、即ち柔らかくされているが、本発明ではゴム腕の上下方向の変位を規制する外ストッパ部が設けてあるため、ゴム腕の上下方向の過大な変位に基づいて耐久性が悪化するのを有効に防止することができる。

尚第１取付孔及び一対の第２取付孔は、車両前後方向の貫通孔となしておくことができる。
ここで一対の第２取付孔はゴム環状部に設けておくことができる（請求項２）。
このようにしておけば、上下方向入力に対しゴム腕全体を上下方向に弾性変形させることができ、上下方向のばね剛性を効果的に小さなものとすることができる。

また上記ゴム腕には、左右方向の中央部に上方と下方とに突出する内ストッパ部を設けておくことができる（請求項３）。
このようにゴム腕側にもストッパ部を設けておくことで、ストッパ作用時に柔らかなストッパ特性を得ることができる。

本発明では第１取付孔，第２取付孔を車両への組付状態で孔中心の上下方向の位置ずれが±６ｍｍの範囲内となるように、それらを横一列に配置しておくことが望ましい（請求項４）。
特にそれら第１取付孔及び第２取付孔の孔中心が横一直線状に並ぶようにそれらを配置しておくことが望ましい（請求項５）。

次に請求項６は、ゴム環状部の内部に上記外ストッパ部のストッパ作用時の上下方向の変形規制をなす拘束部材を全周に亘って埋設したもので、この請求項６によれば、外ストッパのストッパ作用時にゴム環状部が、詳しくはゴム環状部のゴム腕に対して上下に対向する部分が上下方向に大きく変形するのが効果的に防止され、ゴム腕の上下方向の過大な変位に対する規制作用をより効果的に行うことができる。

次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１は、本実施形態のマフラーハンガ１０を車両への組付前の状態で表している。
尚、図１（Ａ）の図中上下方向が実際の車両の上下方向となり、また図中左右方向が実際の車両左右方向となる。

この実施形態のマフラーハンガ１０は、ゴム弾性体単体からなるもので、周方向に連続した環状をなすゴム環状部１２と、ゴム環状部１２を上下中間部位で左右方向に連結する１本のゴム腕１４と、その上側と下側とに形成された上側空所１６及び下側空所１８とを有している。
ここでゴム腕１４はマフラーの弾性支持部となるもので、左右方向に延びる形態でゴム環状部１２と一体に成形されている。

ゴム環状部１２は、正面視において外周形状が左右方向に長い横長の楕円形状をなしている。
このゴム環状部１２は、左右の端部が同方向に幅広をなす幅広部２０とされている。ここで幅広部２０の内周形状は上下方向のストレート形状とされている。図中２２はそのストレート形状部を表している。

一方上部と下部とは、ゴム腕１４が上下方向に大きく変位したときにゴム腕１４、詳しくは後述のストッパ部３４，３６に当接して変位規制をなす外ストッパ部としての上ストッパ部２４，下ストッパ部２６を成している。

これら上ストッパ部２４及び下ストッパ部２６の内周形状は左右方向のストレート形状とされている。図中２８はそのストレート形状部を表している。
この上ストッパ部２４，下ストッパ部２６における内周側のストレート形状部２８は、上記幅広部２０における内周側のストレート形状部２２と曲面で繋がれている。

上記ゴム腕１４は、左右一対の主部３０と、それら主部３０に対し上下方向及び前後方向に突出した中央部の厚肉部３２とを有している。
この厚肉部３２の上向きの突出部及び下向きの突出部は、それぞれゴム腕１４側の内ストッパ部としての上ストッパ部３４，下ストッパ部３６を成している。

ここで上ストッパ部３４及び下ストッパ部３６の上面及び下面は、それぞれがゴム環状部１２側の上ストッパ部２４，下ストッパ部２６のストレート形状部２８に対応して左右方向にストレート形状をなしている。
但しこれら上ストッパ部２４，下ストッパ部２６の内周形状は、左右方向の中心部に向かうにつれてそれぞれ下向き，上向きに突き出すような丸みを持った山形状となしておくこともできる。
或いはゴム腕１４側の上ストッパ部３４，下ストッパ部３６の上，下面の形状を、左右方向の中心部に進むに向うにつれて上方向，下方向にそれぞれ突き出すような丸みを持った山形状となしておくこともできる。

ゴム腕１４の左右方向の中央部には、前後方向に貫通の第１取付孔３８が設けられている。
またこの第１取付孔３８からそれぞれ右側，左側に離隔した位置においてゴム環状部１２、詳しくは幅広部２０のそれぞれに、前後方向に貫通の一対の第２取付孔４０が設けれている。
本実施形態において、これら第１取付孔３８，第２取付孔４０はそれぞれ同じ大きさの孔とされているが、その大きさは異ならせても良い。

図２はマフラーハンガ１０を車両への組付状態で表している。
図中４２は車体側から下向きに延び出した支持ピンで、４４はマフラーハンガ側から上向きに延び出した支持ピンである。
図２の例の場合、車体側の支持ピン４２に対しマフラーハンガ１０が第１取付孔３８において嵌合状態に取り付けられ、またマフラー側の支持ピン４４に対し、マフラーハンガ１０が左右一対の第２取付孔４０において嵌合状態で取り付けられている。

而して車両への組付けによりマフラーハンガ１０にマフラー，排気管等の重量が下向きに作用した状態で、第１取付孔３８及び左右一対の第２取付孔４０が左右に一直線をなすように横一列に並んだ状態となる。
即ちこの実施形態では、第１取付孔３８及び一対の第２取付孔４０の３つの取付孔が、上下方向において各孔中心が一致する状態に上下に重複する位置関係となっている。
尚これら第１取付孔３８及び第２取付孔４０は、車両への組付状態でそれぞれの孔中心位置が上下方向に±６ｍｍの範囲内でずれていても良い。

尚、図２では第１取付孔３８が車体側の支持ピン４２に嵌合状態に組み付けられ、左右一対の第２取付孔４０がマフラー側の支持ピン４４に嵌合状態に組み付けられているが、図３に示しているようにマフラーハンガ１０を第１取付孔３８において、マフラー側から上向きに延び出した支持ピン４４に嵌合状態に組み付け、また左右一対の第２取付孔４０において車体側から下向きに延び出した一対の支持ピン４２に嵌合状態に組み付けるようになすことも可能である。

この実施形態のマフラーハンガ１０では、上下方向の入力に対しゴム腕１４が上下方向に弾性変形してこれを吸収する。
このとき、ゴム腕１４は実質的に剪断弾性変形によって上下方向の入力を吸収する。従って上下方向のばね剛性は小さいものとなる。
一方左右方向の入力に対してはゴム腕１４が実質的に圧縮、厳密には一対の主部３０の一方が圧縮、他方が引張りの弾性変形となる。従って左右方向のばね剛性は高いものとなる。
このため、車両走行に伴ってマフラーが上下方向に振動したとき、ゴム腕１４における上下方向の小さなばね剛性に基づいてその振動を良好に吸収でき、マフラーの振動が車体側に伝達されるのを良好に抑制ないし防止することができる。

一方マフラーが車体に対し車両左右方向に相対変位しようとしたとき、マフラーハンガ１０、詳しくはゴム腕１４の左右方向の高いばね剛性によって（即ちマフラーに対する左右方向の大きな支持力によって）、マフラーの左右方向の相対変位を効果的に抑制することができる。

また上下方向に柔らかいゴム腕１４が同方向に大きく相対変位しようとしたとき、上ストッパ部３４と２４との当接によるストッパ作用により、或いは下ストッパ部３６と２６との当接によるストッパ作用により、ゴム腕１４の上下方向の過大な変位をそれらのストッパ作用により良好に規制することができる。
従って本実施形態のマフラーハンガ１０は、上下方向に柔らかなばね剛性を有しているにも拘らず、上下方向の変位の繰返しに対し高い耐久性を有している。

次に図４は本発明の他の実施形態を示している。
この実施形態はゴム環状部１２の外周部近くに、ゴム環状部１２を拘束して上記ストッパ作用時の上下方向の変形を規制するリング状の拘束部材４６をゴム環状部の全周に亘って埋設したものである。
ここでリング状の拘束部材４６は、鉄その他の金属リングを用いることもできるし、また樹脂リングを用いることもでき、或いは金属ワイヤーや布等にてかかる拘束リング４６を構成するといったことも可能である。
本実施形態では、ゴム環状部１２のゴム腕１４に対し上下に対向する部分が、ストッパ作用時に上下方向に変形するのが効果的に抑制され、ゴム腕１４の上下方向の過大な変位に対する規制作用をより効果的に行うことができる。

以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示である。
例えば上記実施形態では第１取付孔３８及び一対の第２取付孔４０が、車両への組付状態の下で左右方向に一直線上をなすように配置されているが、場合によって第１取付孔３８と第２取付孔４０とをそれらの孔中心が上下方向に±６ｍｍの範囲内に位置するように配置することも可能である。
その他本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。

本発明の一実施形態のマフラーハンガを車両組み付け前の状態で示した図である。 同実施形態のマフラーハンガを車両への組付状態で示した図である。 同実施形態のマフラーハンガを図２とは異なった形態で車両に組み付けた状態を示した図である。 本発明の他の実施形態のマフラーハンガを示した図である。 従来のゴム弾性体単体から成るマフラーハンガの例を示した図である。 図５のマフラーハンガを用いたマフラーの支持構造を示した図である。 従来公知の金具付きのマフラーハンガの例を示した図である。 従来公知のマフラーハンガの他の例を示した図である。

符号の説明

１０ マフラーハンガ
１２ ゴム環状部
１４ ゴム腕
１６ 上側空所
１８ 下側空所
２４，３４ 上ストッパ部
２６，３６ 下ストッパ部
３８ 第１取付孔
４０ 第２取付孔
４２，４４ 支持ピン
４６ 拘束部材

Claims (6)

1. 自動車の車体の床下にマフラーを弾性的に吊持する状態に設けられ、それら車体とマフラーとの間で振動吸収するゴム弾性体単体で構成されたマフラーハンガであって
   (イ)周方向に連続した環状を成すゴム環状部と、(ロ)該ゴム環状部の上下中間部位で該ゴム環状部を車両左右方向に連結する状態に該ゴム環状部と一体に形成された、該左右方向に延びる前記マフラーの弾性支持部としてのゴム腕と、(ハ)該ゴム腕と前記ゴム環状部との間に形成された、該ゴム腕の変形空間としての上側空所及び下側空所と、(ニ)該ゴム腕の前記左右方向の中心部に設けられ、前記マフラー側の支持ピン及び前記車体側の支持ピンの一方に嵌合状態に取り付けられる第１取付孔と、(ホ)該第１取付孔から右側と左側とに離隔した位置に設けられ、前記マフラー側の支持ピン及び車体側の支持ピンの他方に嵌合状態に取り付けられる一対の第２取付孔と、を有しており、且つ前記第１取付孔及び第２取付孔は、車両への組付状態で上下方向に互いに重複する位置関係で横一列に設けられているとともに、
   前記ゴム環状部の、前記ゴム腕に対し上下に対向する部分が、該ゴム腕の上下方向の変位を規制する外ストッパ部となしてあることを特徴とするマフラーハンガ。
2. 請求項１において、前記第２取付孔が、前記ゴム環状部に設けられていることを特徴とするマフラーハンガ。
3. 請求項１，２の何れかにおいて、前記ゴム腕には前記左右方向の中央部に上方と下方とに突出する内ストッパ部が設けてあることを特徴とするマフラーハンガ。
4. 請求項１〜３の何れかにおいて、前記第１取付孔及び第２取付孔は、車両への組付状態で孔中心の上下方向の位置ずれが±６ｍｍの範囲内となるように横一列に配置してあることを特徴とするマフラーハンガ。
5. 請求項４において、前記第１取付孔及び第２取付孔は、孔中心が横一直線上に位置するように配置してあることを特徴とするマフラーハンガ。
6. 請求項１〜５において、前記ゴム環状部の内部には、前記外ストッパ部のストッパ作用時の上下方向の変形規制をなす拘束部材が全周に亘って埋設してあることを特徴とするマフラーハンガ。

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