JP2010210015A - 防振サポート部材 - Google Patents
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Abstract
【課題】防振性能を十分に発揮しながらも、耐クリープ性の向上を図ることが可能な防振サポート部材を提供する。
【解決手段】防振サポート部材1の車体側係止部2、排気管側係止部3、これら車体側係止部2と排気管側係止部3とを連結する連結部4に亘って、その内部に、金属製のインサート部材7を埋設する。このインサート部材7における連結部4の内部に位置する中央部72の複数箇所に屈曲部72d,72eを形成し、防振サポート部材1の中心線Lに沿う方向でのインサート部材7の弾性変形を可能にする。このインサート部材7の弾性変形を可能にしたことで防振サポート部材1の防振効果を十分に発揮できるようにしながらも、インサート部材7の変形量が限界に達した時点で、その剛性により防振サポート部材1の変形を抑え、これによってゴム材料のクリープ現象を防止する。
【選択図】図2
【解決手段】防振サポート部材1の車体側係止部2、排気管側係止部3、これら車体側係止部2と排気管側係止部3とを連結する連結部4に亘って、その内部に、金属製のインサート部材7を埋設する。このインサート部材7における連結部4の内部に位置する中央部72の複数箇所に屈曲部72d,72eを形成し、防振サポート部材1の中心線Lに沿う方向でのインサート部材7の弾性変形を可能にする。このインサート部材7の弾性変形を可能にしたことで防振サポート部材1の防振効果を十分に発揮できるようにしながらも、インサート部材7の変形量が限界に達した時点で、その剛性により防振サポート部材1の変形を抑え、これによってゴム材料のクリープ現象を防止する。
【選択図】図2
Description
本発明は、支持部材に被支持部材を防振的に支持するための防振サポート部材に係る。特に、本発明は、防振サポート部材の耐クリープ性の向上を図るための対策に関する。
従来より、排気管(被支持部材)を車体(支持部材)に防振的に支持するものとして、ゴム等の弾性材料により形成された防振サポート部材(サポートゴムとも呼ばれる)が知られている(例えば下記の特許文献1や特許文献2を参照)。この防振サポート部材によって排気管を支持することにより、エンジンからの振動が排気管を介して車体側に伝達されてしまうことを抑制している。
この種の防振サポート部材の一例を図8に示す。この防振サポート部材aは、ゴム成形品(例えばEPDM成形品)で構成されている。図8に示すように、防振サポート部材aは、図示しない車体側のサポートロッド(支持ピンとも呼ばれる)が挿入係止される貫通孔bを有する略筒状の車体側係止部cと、この車体側係止部cに対して所定間隔を隔てて設けられ且つ図示しない排気管側のサポートロッドが挿入係止される貫通孔dを有する略筒状の排気管側係止部eとを備えている。そして、これら車体側係止部cと排気管側係止部eとは、それらの両側面同士が一対の連結部f,fによって互いに連結されており、これによって防振サポート部材aは、正面視略楕円形状に形成されている。また、この図8に示すものでは、上記車体側係止部cと排気管側係止部eとの中間位置において上記連結部f,f同士が架橋部gによって連結されている。尚、図8では、サポートロッドが挿入係止される貫通孔b,dが2箇所に形成された防振サポート部材aを示したが、3箇所以上に貫通孔が形成された防振サポート部材も知られている。
ところで、上述したような防振サポート部材にあっては、繰り返し作用する荷重(振動)や熱(排気ガスの熱)の影響によってゴム材料に劣化が生じ、経時的にクリープ現象が生じてしまう可能性があった。このようなクリープ現象が生じると、ゴム材料の弾性力が低下し、防振性能が大幅に劣化してしまうことになる。
このクリープ現象を抑制するために、防振サポート部材の構成材料(ゴム材料)として予めバネ定数の高いものを使用することが挙げられる。つまり、硬質のゴム材料を使用するものである。
しかしながら、これでは、防振サポート部材の防振性能(振動減衰効果)が十分に発揮されず、エンジンからの振動が、排気管及び防振サポート部材を介して車体側に伝達されやすくなってしまう。その結果、車室内に「こもり音(上記振動の伝達に起因する異音)」が発生したり、車体振動が大きくなったりして、乗員に違和感を与えてしまうことになる。
このように、従来の防振サポート部材では、防振性能を十分に発揮できるようにしながらも、耐クリープ性の向上を図る構成については未だ実現されていなかった。
尚、上記特許文献3には、防振サポート部材の内部にスチールワイヤを埋設する構成が開示されているが、これは防振サポート部材を補強するためのものである。また、このスチールワイヤは、防振サポート部材の車体側係止部(この特許文献では第1エラストマ結合部と称している)と排気管側係止部(この特許文献では第2エラストマ結合部と称している)との間を直線的に連結しており、この車体側係止部と排気管側係止部との間隔が変化すること(特に、この間隔が大きくなるような変化)による防振効果を大きく阻害するものとなっている。このため、この特許文献3の構成にあっても、防振性能を十分に発揮しながらも、耐クリープ性の向上を図るといった効果は得ることができない。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、防振性能を十分に発揮しながらも、耐クリープ性の向上を図ることが可能な防振サポート部材を提供することにある。
−課題の解決原理−
上記の目的を達成するために講じられた本発明の解決原理は、防振サポート部材の内部に、この防振サポート部材の略全体を構成している弾性材料よりも剛性の高い材料で成るインサート部材を設けておき、防振サポート部材に作用する荷重に応じてインサート部材が弾性変形可能な構成とすることで防振効果を十分に発揮できるようにしながらも、インサート部材の変形量が限界に達した時点で、その剛性により防振サポート部材の変形を抑え、これによって上記クリープ現象の発生を防止できるようにしている。
上記の目的を達成するために講じられた本発明の解決原理は、防振サポート部材の内部に、この防振サポート部材の略全体を構成している弾性材料よりも剛性の高い材料で成るインサート部材を設けておき、防振サポート部材に作用する荷重に応じてインサート部材が弾性変形可能な構成とすることで防振効果を十分に発揮できるようにしながらも、インサート部材の変形量が限界に達した時点で、その剛性により防振サポート部材の変形を抑え、これによって上記クリープ現象の発生を防止できるようにしている。
−解決手段−
具体的に、本発明は、弾性材料により形成され、支持部材側に係止される第1係止部と、被支持部材側に係止される第2係止部と、これら第1係止部と第2係止部とを連結する連結部とを備えた防振サポート部材を前提としている。この防振サポート部材に対し、上記連結部の内部に、金属または樹脂で成るインサート部材を設ける。そして、このインサート部材に、上記第1係止部と第2係止部との間隔を変化させる荷重が作用した際にこの荷重の作用方向に伸縮可能とするための屈曲部または湾曲部を設けた構成としている。
具体的に、本発明は、弾性材料により形成され、支持部材側に係止される第1係止部と、被支持部材側に係止される第2係止部と、これら第1係止部と第2係止部とを連結する連結部とを備えた防振サポート部材を前提としている。この防振サポート部材に対し、上記連結部の内部に、金属または樹脂で成るインサート部材を設ける。そして、このインサート部材に、上記第1係止部と第2係止部との間隔を変化させる荷重が作用した際にこの荷重の作用方向に伸縮可能とするための屈曲部または湾曲部を設けた構成としている。
この特定事項により、防振サポート部材に荷重が作用し、第1係止部と第2係止部との間隔が変化する場合、つまり、第1係止部と第2係止部との間隔が大きくなったり小さくなったりする場合、それに応じてインサート部材の屈曲部または湾曲部が弾性変形し、これによってインサート部材は上記荷重の作用方向に沿って伸縮することになる。このため、このインサート部材が防振サポート部材の弾性変形を阻害することはなく、この弾性変形によって上記荷重が吸収されることになる。例えば、この防振サポート部材を車両の排気管を支持するための部材として適用した場合には、防振サポート部材が、排気管の振動を吸収することになり、この振動が車体側に伝達されることを抑制できる。一方、防振サポート部材に比較的大きな荷重が作用した場合、この防振サポート部材を構成している弾性材料の変形量は、インサート部材が変形限界に達した時点、つまり、上記屈曲部または湾曲部が伸長した時点での変形量に制限される。このため、弾性材料の変形量は抑えられ、上記クリープ現象の発生を防止することが可能となる。このように本解決手段に係る防振サポート部材によれば、防振性能を十分に発揮できるようにしながらも、耐クリープ性の向上を図ることができる。
上記インサート部材の具体的な構成としては以下のものが挙げられる。つまり、上記第1係止部に、支持部材側から延びる係止部材が挿入される貫通孔を形成すると共に、上記第2係止部に、被支持部材側から延びる係止部材が挿入される貫通孔を形成する。そして、上記インサート部材に、上記第1係止部の貫通孔の外周囲を囲む第1囲繞部と、上記第2係止部の貫通孔の外周囲を囲む第2囲繞部とを備えさせている。
この構成によれば、上記係止部材から防振サポート部材に作用する荷重が、インサート部材の第1囲繞部及び第2囲繞部を介して上記屈曲部または湾曲部に伝達されることになり、この荷重に応じた屈曲部または湾曲部の弾性変形を確実に行わせることができる。つまり、防振サポート部材に比較的大きな荷重が作用した場合に、その荷重の大きさに応じてインサート部材を変形させることができ、上述した耐クリープ性の向上効果をより確実に得ることができる。
また、防振サポート部材に伝達される振動の減衰効果をより顕著に発揮させるための構成としては以下のものが挙げられる。つまり、上記第1係止部と第2係止部とを、上記連結部の両側に配設された一対の外周側連結部によって連結する。また、これら外周側連結部と上記連結部との間を、架橋部によってそれぞれ連結する。そして、上記連結部に対する各架橋部の連結位置を、屈曲形成または湾曲形成されているインサート部材における屈曲凹部または湾曲凹部に対向する位置に設定している。
これによれば、防振サポート部材に圧縮荷重(第1係止部と第2係止部との間隔を小さくする方向の荷重)が作用する場合には、各外周側連結部は共に外側に向けて弾性変形する。これにより、各架橋部の外側端部には外向きの引っ張り荷重が作用する。また、インサート部材の屈曲部(または湾曲部)は、その屈曲(湾曲)を大きくするように弾性変形する。つまり、インサート部材の各屈曲部が各架橋部から離れる方向に弾性変形する。これにより、各架橋部の内側端部には内向きの引っ張り荷重が作用する。このように各架橋部には外向き及び内向きの各引っ張り荷重が作用することになり弾性変形する。このため、この弾性変形に伴う復元力が各架橋部で発生し、この復元力が振動を減衰させることになる。
逆に、防振サポート部材に引っ張り荷重(第1係止部と第2係止部との間隔を大きくする方向の荷重)が作用する場合には、各外周側連結部は共に内側に向けて弾性変形する。これにより、各架橋部の外側端部には内向きの圧縮荷重が作用する。また、インサート部材の屈曲部(または湾曲部)は、その屈曲(湾曲)を小さくするように(伸長するように)弾性変形する。これにより、各架橋部の内側端部には外向きの圧縮荷重が作用する。このように各架橋部には内向き及び外向きの各圧縮荷重が作用することになり弾性変形する。このため、この弾性変形に伴う復元力が各架橋部で発生し、この復元力が振動を減衰させることになる。
このようにして、上記架橋部による振動減衰効果を得ることができ、防振サポート部材の振動伝達抑制性能を十分に発揮させることができる。
また、防振サポート部材を構成している弾性材料としては、以下のように設定してもよい。つまり、上記第1係止部と第2係止部とを、上記連結部の両側に配設された一対の外周側連結部によって連結する。そして、これら外周側連結部の外周部分を構成する弾性材料として、その他の部分を構成している弾性材料よりも硬質の弾性材料を適用するものである。
これによれば、防振サポート部材に作用する振動の振幅が比較的小さく、防振サポート部材に作用する荷重も比較的小さい場合には、硬質材料で成る外周側連結部の外周部分と軟質材料で成る外周側連結部の内周部分との周長さの差から、振動吸収の寄与度としては内周部分の方が大きくなる。そして、この内周部分は比較的軟質の弾性材料で形成されているため、この軟質弾性材料の弾性変形による変形量が大きく得られて、振動が十分に吸収されることになる。これにより、優れた振動伝達抑制性能を発揮させることができる。
一方、防振サポート部材に作用する振動の振幅が比較的大きく、防振サポート部材に作用する荷重も比較的大きい場合には、硬質材料で成る外周側連結部の外周部分にも振動が伝達される。この外周部分は比較的硬質の弾性材料で形成されているため、この硬質弾性材料によって防振サポート部材の変形量が所定範囲内に制限されることになる。このため、防振サポート部材の耐久性を高めることができると共に、耐クリープ性の向上も図ることができる。
また、防振サポート部材の外周囲の略全体に金属製または樹脂製の補強帯を巻き付けた構成とした場合にも上述した材料の設定(硬質弾性材料の適用箇所と軟質弾性材料の適用箇所との設定)と同様の作用効果を得ることができる。つまり、防振サポート部材に比較的大きな荷重が作用した場合には、補強帯によって防振サポート部材の変形量が所定範囲内に制限されることになり、耐クリープ性の向上が図れる。
より具体的な構成として、上記支持部材は車体であり、被支持部材は排気系部材である。つまり、排気系部材を車体に支持するために適用される防振サポート部材である。
本発明では、防振サポート部材の内部にインサート部材を設けておき、防振サポート部材に作用する荷重に応じてインサート部材が弾性変形可能な構成としている。これにより、防振サポート部材の防振効果を十分に発揮できるようにしながらも、インサート部材の変形量が限界に達した時点で、その剛性により防振サポート部材の変形を抑え、これによってクリープ現象の発生を防止することができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、本発明に係る防振サポート部材を、自動車の排気管を支持するための部材として適用した場合について説明する。また、本実施形態に係る防振サポート部材は、1本の排気管に対して複数箇所に配設されている。これら複数の防振サポート部材の構成は互いに同一であるため、本実施形態では1個の防振サポート部材を代表して説明する。
(第1実施形態)
−防振サポート部材の構成説明−
図1は本実施形態に係る防振サポート部材1を示す斜視図、図2は防振サポート部材1の正面図、図3は防振サポート部材1の内部構造を示す断面図である。
−防振サポート部材の構成説明−
図1は本実施形態に係る防振サポート部材1を示す斜視図、図2は防振サポート部材1の正面図、図3は防振サポート部材1の内部構造を示す断面図である。
これらの図に示すように、本実施形態に係る防振サポート部材1は、正面視(図2)における全体形状が上下方向を長軸とする略楕円形を成すものであって、構成材料の一つである弾性材料(ゴム材料)を加硫成形することにより形成されている。
また、この防振サポート部材1は、図示しない車体側(支持部材側)のサポートロッド(係止部材)が挿入される貫通孔21を有する車体側係止部(第1係止部)2と、図示しない排気管側(被支持部材側)のサポートロッド(係止部材)が挿入される貫通孔31を有する排気管側係止部(第2係止部)3とを備えている。これら車体側係止部2及び排気管側係止部3は、防振サポート部材1の中心線L(車体側係止部2の貫通孔21の軸心O1と排気管側係止部3の貫通孔31の軸心O2とを結ぶ直線)に対して直交する方向に延びる平坦面22,32を備え、この平坦面22,32同士が互いに対向している。以下、この平坦面22,32を対向面22,32と呼ぶこととする。
そして、これら車体側係止部2と排気管側係止部3とは、第1〜第3の連結部4,5,6によって互いに連結されている。
第1連結部(連結部)4は、車体側係止部2の上記対向面22と排気管側係止部3の上記対向面32とを連結するように、つまり、上記中心線Lに略沿うように延びている。この第1連結部4の詳細構成については後述する。
第2連結部(外周側連結部)5は、上記車体側係止部2の一方の側面(図2における右側の側面)と排気管側係止部3の一方の側面(図2における右側の側面)とを連結し、且つ外方(図2における右方向)へ膨出するように湾曲して形成されている。
同様に、第3連結部(外周側連結部)6は、上記車体側係止部2の他方の側面(図2における左側の側面)と排気管側係止部3の他方の側面(図2における左側の側面)とを連結し、且つ外方(図2における左方向)へ膨出するように湾曲して形成されている。
このようにして第2連結部5及び第3連結部6がそれぞれ湾曲して形成されていることにより、防振サポート部材1は全体として正面視が略楕円形状に形成されている。
以下、各部の構成について具体的に説明する。
上記車体側係止部2は、その厚さ寸法(図2において紙面に直交する方向の寸法)が上記各連結部4,5,6の厚さ寸法よりも僅かに大きく形成されている。そのため、この車体側係止部2は、その前面側(図2における手前側)及び背面側(図2における奥側)の面がそれぞれ各連結部4,5,6の各面に対して膨出しており、この膨出部において、その前面から背面に亘る上記貫通孔21が形成された構成となっている。
同様に、上記排気管側係止部3も、その厚さ寸法が上記各連結部4,5,6の厚さ寸法よりも僅かに大きく形成されている。そのため、この排気管側係止部3は、その前面側(図2における手前側)及び背面側(図2における奥側)の面がそれぞれ各連結部4,5,6の各面に対して膨出しており、この膨出部において、その前面から背面に亘る上記貫通孔31が形成された構成となっている。
これら車体側係止部2及び排気管側係止部3は、防振サポート部材1に外力(排気管からの振動等)が作用していない状態、つまり、各連結部4,5,6が弾性変形していない状態では、上記中心線Lに沿う方向で所定間隔を存した位置にある。そして、排気管の振動(上下振動)によって下向きの引っ張り荷重が作用した場合には、各連結部4,5,6の弾性変形に伴って車体側係止部2と排気管側係止部3との間隔が大きくなり、逆に、上向きの圧縮荷重が作用した場合には、各連結部4,5,6の弾性変形に伴って車体側係止部2と排気管側係止部3との間隔が小さくなる。この弾性変形によって、防振サポート部材1は、排気管の振動を吸収し、この振動が車体側に伝達されてしまうことを抑制できるようになっている。
本実施形態に係る防振サポート部材1の特徴の一つとして、上記車体側係止部2、第1連結部4、排気管側係止部3に亘って、その内部に金属製のインサート部材7が埋設されている。以下、このインサート部材7について説明する。
このインサート部材7は、金属製(例えば鉄製)で略長方形状の板材がプレス加工により所定形状に成形されて成り、各貫通孔21,31の軸心O1,O2に沿う方向(図2において紙面に直交する方向)が幅方向となり、車体側係止部2から排気管側係止部3に向かって延びる方向が長さ方向となるように防振サポート部材1に埋設されている。
このインサート部材7の幅寸法(図2において紙面に直交する方向の寸法)は、上記第1連結部4の厚さ寸法(図2における紙面に直交する方向の寸法)よりも短く設定されている。これにより、インサート部材7は、防振サポート部材1の外面から露出しない状態で埋設されている。
また、このインサート部材7は、その上端が上記車体側係止部2の内部に、下端が上記排気管側係止部3の内部にそれぞれ延びており、車体側係止部2の内部に位置する上端部(第1囲繞部)71は、上記車体側係止部2の貫通孔21の外周囲の約半分を外側から覆うように位置している。同様に、このインサート部材7において排気管側係止部3の内部に位置する下端部(第2囲繞部)73は、上記排気管側係止部3の貫通孔31の外周囲の約半分を外側から覆うように位置している。これら上端部71及び下端部73は、上記貫通孔21,31の内面からは露出しておらず、貫通孔21,31との間に所定寸法のゴム層を有する位置にそれぞれ配置されている。
また、上記インサート部材7の上端部71が貫通孔21の外周囲の約半分を外側から覆う方向と、インサート部材7の下端部73が貫通孔31の外周囲の約半分を外側から覆う方向とは互いに逆方向となっている。具体的に、図2に示すものでは、インサート部材7の上端部71は貫通孔21の右側の約半分を外側から覆っているのに対し、インサート部材7の下端部73は貫通孔31の左側の約半分を外側から覆っている。そして、上記インサート部材7の上端部71の先端及び下端部73の先端は、上記中心線L上に位置している。このような上端部71及び下端部73の形状によれば、このインサート部材7をプレス成形によって容易に作製することが可能である。尚、このインサート部材7の上端部71及び下端部73としては、それぞれ貫通孔21,31の外周囲の全体を外側から覆うような形状となっていてもよい。
そして、このインサート部材7のうち上記第1連結部4の内部に埋設されている部分である中央部72は、複数箇所で屈曲されている。具体的には、上記上端部71の下端から第2連結部5側に向けて延びる(上記中心線Lに対して所定の傾斜角度をもって延びる)第1傾斜板部72aと、この第1傾斜板部72aの下端から第3連結部6側に向けて延びる第2傾斜板部72bと、この第2傾斜板部72bの下端から更に第2連結部5側に向けて延びる第3傾斜板部72cとを備え、この第3傾斜板部72cの下端が上記下端部73に連結された形状となっている。つまり、上記第1傾斜板部72aと第2傾斜板部72bとの間には第2連結部5側に向けて凸となる(第3連結部6側に向けて凹となる)第1屈曲部72dが設けられており、上記第2傾斜板部72bと第3傾斜板部72cとの間には第3連結部6側に向けて凸となる(第2連結部5側に向けて凹となる)第2屈曲部72eが設けられた構成となっている。これら屈曲部72d,72eの屈曲角度としては、例えば140°に設定されている。この値はこれに限定されるものではないが、後述するように、防振サポート部材1に引っ張り荷重が作用して各屈曲部72d,72eが一直線状に伸長状態となった場合には、それ以上の防振サポート部材1の変形が阻止されることになるので、この最大許容変形状態であっても防振サポート部材1のゴム材料にクリープ現象が発生しない範囲に上記屈曲角度は設定される。
また、上述したようなインサート部材7の中央部72の形状に合わせて、上記第1連結部4においても同様に、複数箇所で屈曲されている。具体的には、上記インサート部材7の第1傾斜板部72aに沿って延びる第1傾斜部41と、インサート部材7の第2傾斜板部72bに沿って延びる第2傾斜部42と、インサート部材7の第3傾斜板部72cに沿って延びる第3傾斜部43とを備えている。このため、上記第1傾斜部41と第2傾斜部42との間に第1屈曲部44(第2連結部5側に向けて凸となり、第3連結部6側に向けて凹となる屈曲部)が、上記第2傾斜部42と第3傾斜部43との間に第2屈曲部45(第3連結部6側に向けて凸となり、第2連結部5側に向けて凹となる屈曲部)がそれぞれ設けられた構成となっている。これら屈曲部44,45の屈曲角度は上記インサート部材7における各屈曲部72d,72eの屈曲角度に略一致している。
また、本実施形態に係る防振サポート部材1のもう一つの特徴として、上記第1連結部4と第2連結部5との間、及び、第1連結部4と第3連結部6との間は、それぞれ架橋部81,82によって連結されている。以下、この架橋部81,82について説明する。
上記第1連結部4と第2連結部5とは第1架橋部81によって連結されている。この第1架橋部81は、上記中心線Lに対して直交する水平方向に延びており、一端が第1連結部4の側面(図2における右側の側面)に、他端が第2連結部5の内面にそれぞれ連結されている。そして、第1連結部4の側面に対する第1架橋部81の連結位置としては、上記第2屈曲部45となっている。つまり、この第2屈曲部45における第2連結部5に対向する面である谷部(屈曲凹部)に第1架橋部81の一端が連結されている。
一方、上記第1連結部4と第3連結部6とは第2架橋部82によって連結されている。この第2架橋部82は、上記中心線Lに対して直交する水平方向に延びており、一端が第1連結部4の側面(図2における左側の側面)に、他端が第3連結部6の内面にそれぞれ連結されている。そして、第1連結部4の側面に対する第2架橋部82の連結位置としては、上記第1屈曲部44となっている。つまり、この第1屈曲部44における第3連結部6に対向する面である谷部(屈曲凹部)に第2架橋部82の一端が連結されている。
以上のような構成とされた防振サポート部材1は、その使用箇所や使用形態等によってその大きさが設定されるが、具体的な一例としては、上下方向(長軸方向)の全長が50〜80mm、好ましくは65mm前後、左右方向(幅方向)の最大幅が40〜70mm、好ましくは50mm前後、車体側係止部2の貫通孔21の軸心O1から排気管側係止部3の貫通孔31の軸心O2まで間隔が25〜45mm、好ましくは40mm前後が掲げられる。また各貫通孔21,31の直径は、挿入されるサポートロッドの形態によっても異なるが、通常12mm前後に設定されている。
更に、車体側係止部2および排気管側係止部3の前後方向の寸法、つまり貫通孔21,31の軸方向の厚み寸法は、この貫通孔21,31に挿入されるサポートロッドに対する取付形態や要求される強度等の点から、20〜40mm、好ましくは25mm前後に設定されている。
尚、上述した各寸法はこれに限られるものではなく、任意に設定可能である。
また、防振サポート部材1を構成するゴム材料としては、例えばEPDM(エチレン・プロピレン・ジエン共重合体)が使用されている。この材料としても、これに限定されるものではなく、シリコンゴムなど種々の弾性材料が適用可能である。
このような構成の防振サポート部材1は、例えばゴム材料のインジェクション成形によって作製される。例えば成形型内に予め上記インサート部材7を設置しておき、この成形型内にゴム材料をインジェクションすることによって防振サポート部材1が作製される。この防振サポート部材1の製造方法はこれに限定されるものではない。
−防振サポート部材1の動作説明−
次に、上述の如く構成された防振サポート部材1の動作説明、つまり排気管に振動が発生した場合の防振動作について説明する。
次に、上述の如く構成された防振サポート部材1の動作説明、つまり排気管に振動が発生した場合の防振動作について説明する。
防振サポート部材1に排気管からの振動が伝達され、この防振サポート部材1が上記中心線Lに沿う方向に圧縮される場合(圧縮荷重が作用する場合)には、図4に示すように、上記各貫通孔21,31の中心軸間距離が短くなり、それに伴って、防振サポート部材1の中心線Lに沿う方向の長さが短くなり、中心線Lに直交する水平方向の長さが長くなるように弾性変形する。
逆に、防振サポート部材1が上記中心線Lに沿う方向に引っ張られる場合(引っ張り荷重が作用する場合)には、図5に示すように、上記各貫通孔21,31の中心軸間距離が長くなり、それに伴って、防振サポート部材1の中心線Lに沿う方向の長さが長くなり、中心線Lに直交する水平方向の長さが短くなるように弾性変形する。
この場合、上記インサート部材7及び第1連結部4には共に屈曲部72d,72e、44,45が設けられているので、これら屈曲部72d,72e、44,45が更に屈曲したり、伸長したりする弾性変形を行うことで防振サポート部材1全体の弾性変形を許容することになる。このため、排気管からの振動を防振サポート部材1によって十分に吸収することができ、振動が車体側に伝達されてしまうことを抑制できる。また、この振動の伝達に伴って発生する車室内での「こもり音」も回避できることになる。このため、優れた振動伝達抑制性能及び騒音伝達抑制性能が発揮されることになる。
また、防振サポート部材1に引っ張り荷重が作用する場合において、その荷重が比較的大きく、上記インサート部材7の各屈曲部72d,72eが直線状になるまで伸長すると、それ以上の防振サポート部材1の変形(中心線Lに沿う方向の長さが長くなる変形)は阻止されることになる。このため、防振サポート部材1を構成しているゴム材料の変形量が所定量に抑えられ、ゴム材料のクリープ現象の発生は効果的に回避されることになる。
また、このような防振サポート部材1による防振動作が行われている場合、上記各架橋部81,82は以下のような機能を発揮している。
つまり、防振サポート部材1に圧縮荷重が作用する場合には、図4に示すように、第2連結部5及び第3連結部6は共に外側に向けて弾性変形する。これにより、各架橋部81,82の外側端部には外向きの引っ張り荷重が作用する(図4における矢印W1)。また、第1連結部4の各屈曲部44,45及びインサート部材7の各屈曲部72d,72eは共にその屈曲を大きくするように弾性変形する。つまり、第1連結部4の各屈曲部44,45が各架橋部81,82から離れる方向に弾性変形する。これにより、各架橋部81,82の内側端部(中心線Lに近い側の端部)には内向きの(中心線Lに向かう方向への)引っ張り荷重が作用する(図4における矢印W2)。このように各架橋部81,82には外向き及び内向きの各引っ張り荷重W1,W2が作用することになり弾性変形する。このため、この弾性変形に伴う復元力(各架橋部81,82の水平方向長さを元の長さに縮める方向への復元力)が各架橋部81,82で発生し、この復元力が振動を減衰させることになる。
逆に、防振サポート部材1に引っ張り荷重が作用する場合には、図5に示すように、第2連結部5及び第3連結部6は共に内側に向けて弾性変形する。これにより、各架橋部81,82の外側端部には内向きの圧縮荷重が作用する(図4における矢印W3)。また、第1連結部4の各屈曲部44,45及びインサート部材7の各屈曲部72d,72eは共にその屈曲を小さくするように(伸長するように)弾性変形する。つまり、第1連結部4の各屈曲部44,45が各架橋部81,82に向かう方向に弾性変形する。これにより、各架橋部81,82の内側端部(中心線Lに近い側の端部)には外向きの(中心線Lから離れる方向への)圧縮荷重が作用する(図4における矢印W4)。このように各架橋部81,82には内向き及び外向きの各圧縮荷重W3,W4が作用することになり弾性変形する。このため、この弾性変形に伴う復元力(各架橋部81,82の水平方向長さを元の長さに伸ばす方向への復元力)が各架橋部81,82で発生し、この復元力が振動を減衰させることになる。
以上説明したように、本実施形態では、防振サポート部材1を構成しているゴム材料の弾性変形及びインサート部材7の屈曲部72d,72eでの弾性変形、更には、各架橋部81,82の弾性材料によって防振性能を十分に発揮しながらも、インサート部材7によってゴム材料の変形量を制限することで耐クリープ性の向上を図ることが可能である。
また、本実施形態の構成によれば、上記インサート部材7によって車体側係止部2の貫通孔21の外周囲及び排気管側係止部3の貫通孔31の外周囲が補強されることになる。このため、これら貫通孔21,31の形状を安定的に維持することができ、サポートロッドの挿入作業が容易になり、防振サポート部材1の組み付け作業性が良好である。この効果は、貫通孔21,31の外周囲の略全体をインサート部材7の上端部71及び下端部73によって覆うようにすれば、より顕著に発揮されるものとなる。
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について説明する。本実施形態は、上述した第1実施形態に対してゴム材料で形成される部分の構成が異なっている。その他の構成及び動作は上述した実施形態のものと同様であるので、ここではゴム材料で形成される部分の構成についてのみ説明する。
次に、第2実施形態について説明する。本実施形態は、上述した第1実施形態に対してゴム材料で形成される部分の構成が異なっている。その他の構成及び動作は上述した実施形態のものと同様であるので、ここではゴム材料で形成される部分の構成についてのみ説明する。
図6は本実施形態に係る防振サポート部材1を示す正面図である。本実施形態の特徴は、上述した第1実施形態の構成に加えて、防振サポート部材1を構成しているゴム材料として2種類の材料が適用されている点にある。
具体的には、上記第2連結部5及び第3連結部6の幅方向(防振サポート部材1の径方向)における外周側(図6にドットを付した領域)には比較的硬質のゴム材料(例えば、硬度(Hs)70)を適用している。以下、この部分を硬質材料部51,61と呼ぶ。一方、この硬質材料部51,61よりも内周側、つまり、第2連結部5及び第3連結部6の幅方向における内周側、第1連結部4、各架橋部81,82には、比較的軟質のゴム材料(例えば、硬度(Hs)50)を適用している。以下、この部分を軟質材料部52,62と呼ぶ。例えば、全体をEPDMで構成し、硬質材料部51,61に適用する材料と軟質材料部52,62に適用する材料との組成を異ならせることで、硬度の異なるゴム材料をそれぞれ適用している。また、これら異なる材料同士の境界部分は加硫接着によって一体的に接着されている。また、接着剤等を使用して一体化してもよい。
これによれば、排気管の振動の振幅が比較的小さく、防振サポート部材1に作用する荷重も比較的小さい場合には、硬質材料部51,61と軟質材料部52,62との周長さの差から、振動吸収の寄与度としては軟質材料部52,62の方が大きくなる。そして、この軟質材料部52,62は軟質ゴム材料で形成されているため、この軟質材料部52,62の弾性変形による変形量が大きく得られて、振動が十分に吸収されることになる。つまり、排気管の振動の大部分は軟質ゴム材料で形成された軟質材料部52,62が受け、この部分の比較的低いばね定数によって排気管の振動を吸収することになるため、優れた振動伝達抑制性能及び騒音伝達抑制性能を発揮させることができる。
一方、排気管の振動の振幅が比較的大きく、防振サポート部材1に作用する荷重も比較的大きい場合には、硬質材料部51,61にも振動が伝達される。この硬質材料部51,61は硬質ゴム材料で形成されているため、この硬質材料部51,61によって防振サポート部材1の変形量が所定範囲内に制限されることになる。このため、防振サポート部材1の耐久性を高めることができると共に、耐クリープ性の向上も図ることができる。つまり、この硬質材料部51,61は、比較的高いばね定数によって排気管の支持を行うこととなるため、防振サポート部材1の強度及び耐久性を高く確保することができる。
(第3実施形態)
次に、第3実施形態について説明する。本実施形態は、上述した第2実施形態における効果と同様の効果を得るための変形例である。
次に、第3実施形態について説明する。本実施形態は、上述した第2実施形態における効果と同様の効果を得るための変形例である。
図7は本実施形態に係る防振サポート部材1を示す正面図である。本実施形態の特徴は、上述した第1実施形態の構成に加えて、防振サポート部材1の外周囲を金属製または樹脂製の補強帯9を巻き付けた構成となっている。この補強帯9の長手方向(防振サポート部材1に対する巻き付き方向)の両端は、防振サポート部材1の上部において互いに折り曲げられた状態で係合されて、防振サポート部材1からの脱落が防止されている。
本実施形態の場合、防振サポート部材1の略全体を構成しているゴム材料としては、上述した第2実施形態における軟質材料部52,62を構成している比較的軟質のゴム材料が適用される。尚、上記補強帯9の内面を第2連結部5及び第3連結部6の外周面に接着する構成としてもよい。
この補強帯9により、上述した第2実施形態における硬質ゴム材料で形成されている硬質材料部51,61と同等の効果を発揮することができる。
つまり、排気管の振動の振幅が比較的小さく、防振サポート部材1に作用する荷重も比較的小さい場合には、防振サポート部材1を構成しているゴム材料の弾性変形や上記インサート部材7の弾性変形によって振動が十分に吸収されることになる。つまり、比較的低いばね定数によって排気管の振動を吸収することになるため、優れた振動伝達抑制性能及び騒音伝達抑制性能を発揮させることができる。
一方、排気管の振動の振幅が比較的大きく、防振サポート部材1に作用する荷重も比較的大きい場合には、上記補強帯9によって防振サポート部材1の変形量が所定範囲内に制限されることになる。このため、防振サポート部材1の耐久性を高めることができると共に、耐クリープ性の向上も図ることができる。つまり、この補強帯9によって比較的高いばね定数によって排気管の支持を行うこととなるため、防振サポート部材1の強度及び耐久性を高く確保することができる。
−他の実施形態−
以上説明した各実施形態は排気管を支持するための防振サポート部材1に本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、マフラを支持したり触媒コンバータを支持するための防振サポート部材に対しても適用可能である。また、本発明が適用される支持部材としては車体に限定されるものではなく、且つ被支持部材としては排気系部材に限定されるものではない。つまり、本発明に係る防振サポート部材1は、車体と排気系部材との間に適用されるものには限定されない。
以上説明した各実施形態は排気管を支持するための防振サポート部材1に本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、マフラを支持したり触媒コンバータを支持するための防振サポート部材に対しても適用可能である。また、本発明が適用される支持部材としては車体に限定されるものではなく、且つ被支持部材としては排気系部材に限定されるものではない。つまり、本発明に係る防振サポート部材1は、車体と排気系部材との間に適用されるものには限定されない。
また、上述した各実施形態では、インサート部材7を金属製としたが、樹脂製としてもよい。つまり、防振サポート部材1のゴム材料にクリープ現象を発生させることのない所定の剛性を有する材料であればよい。
また、上述した各実施形態では、2箇所に貫通孔21,31を有し、一方の貫通孔21に車体側のサポートロッドが、他方の貫通孔31に排気管側のサポートロッドがそれぞれ挿入される防振サポート部材1を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、貫通孔が3箇所以上に形成された防振サポート部材に対しても適用可能である。例えば、車体側係止部が2箇所に備えられ、それぞれに貫通孔が形成された防振サポート部材である。
また、上述した各実施形態では、インサート部材7が防振サポート部材1のゴム材料の内部に埋設されていた。本発明はこれに限らず、インサート部材7が防振サポート部材1のゴム材料の表面に露出するように配設されていてもよい。
更に、上述した各実施形態におけるインサート部材7は、2箇所に屈曲部72d,72eを備えた構成であった。本発明はこれに限らず、屈曲部が1箇所のみに設けられたものや3箇所以上に設けられたものであってもよい。また、屈曲部に代えて、湾曲形状とされた湾曲部を設けておくことで、インサート部材の弾性変形を可能とする構成としてもよい。
また、上述した各実施形態では、第1連結部4に対する各架橋部81,82の連結位置としては、各屈曲部44,45の凹部の最深部と架橋部81,82の幅方向(図中の上下方向)の中心位置とが位置合わせされたものとしていた。本発明はこれに限らず、この凹部の最深部と架橋部81,82の幅方向の中心位置とをオフセットさせ、振動伝達特性を調整(チューニング)するようにしてもよい。
本発明は、排気管を車体フロア下側に弾性支持するための防振サポート部材に適用することが可能である。
1 防振サポート部材
2 車体側係止部(第1係止部)
3 排気管側係止部(第2係止部)
21,31 貫通孔
4 第1連結部(連結部)
5 第2連結部(外周側連結部)
51,61 硬質材料部
52,62 軟質材料部
6 第3連結部(外周側連結部)
7 インサート部材
71 上端部(第1囲繞部)
72 中央部
73 下端部(第2囲繞部)
72d 第1屈曲部
72e 第2屈曲部
81 第1架橋部
82 第2架橋部
9 補強帯
O1,O2 貫通孔の軸心
2 車体側係止部(第1係止部)
3 排気管側係止部(第2係止部)
21,31 貫通孔
4 第1連結部(連結部)
5 第2連結部(外周側連結部)
51,61 硬質材料部
52,62 軟質材料部
6 第3連結部(外周側連結部)
7 インサート部材
71 上端部(第1囲繞部)
72 中央部
73 下端部(第2囲繞部)
72d 第1屈曲部
72e 第2屈曲部
81 第1架橋部
82 第2架橋部
9 補強帯
O1,O2 貫通孔の軸心
Claims (6)
- 弾性材料により形成され、支持部材側に係止される第1係止部と、被支持部材側に係止される第2係止部と、これら第1係止部と第2係止部とを連結する連結部とを備えた防振サポート部材において、
上記連結部の内部には、金属または樹脂で成るインサート部材が設けられており、このインサート部材には、上記第1係止部と第2係止部との間隔を変化させる荷重が作用した際にこの荷重の作用方向に伸縮可能とするための屈曲部または湾曲部が設けられていることを特徴とする防振サポート部材。 - 上記請求項1記載の防振サポート部材において、
上記第1係止部には支持部材側から延びる係止部材が挿入される貫通孔が形成されていると共に、上記第2係止部には被支持部材側から延びる係止部材が挿入される貫通孔が形成されており、
上記インサート部材は、上記第1係止部の貫通孔の外周囲を囲む第1囲繞部と、上記第2係止部の貫通孔の外周囲を囲む第2囲繞部とを備えていることを特徴とする防振サポート部材。 - 上記請求項1または2記載の防振サポート部材において、
上記第1係止部と第2係止部とは、上記連結部の両側に配設された一対の外周側連結部によっても連結されており、これら外周側連結部と上記連結部との間は、架橋部によってそれぞれ連結されていて、連結部に対する各架橋部の連結位置は、屈曲形成または湾曲形成されているインサート部材における屈曲凹部または湾曲凹部に対向する位置に設定されていることを特徴とする防振サポート部材。 - 上記請求項1または2記載の防振サポート部材において、
上記第1係止部と第2係止部とは、上記連結部の両側に配設された一対の外周側連結部によっても連結されており、これら外周側連結部の外周部分を構成する弾性材料としては、その他の部分を構成している弾性材料よりも硬質の弾性材料が適用されていることを特徴とする防振サポート部材。 - 上記請求項1〜4のうち何れか一つに記載の防振サポート部材において、
外周囲の略全体に、金属製または樹脂製の補強帯が巻き付けられた構成となっていることを特徴とする防振サポート部材。 - 上記請求項1〜5のうち何れか一つに記載の防振サポート部材において、
上記支持部材は車体であり、上記被支持部材は排気系部材であることを特徴とする防振サポート部材。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009056830A JP2010210015A (ja) | 2009-03-10 | 2009-03-10 | 防振サポート部材 |
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN104118315A (zh) * | 2013-04-25 | 2014-10-29 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 一种吊耳 |
ES2536604A1 (es) * | 2013-11-22 | 2015-05-26 | Cikautxo, S.Coop. | Soporte antivibratorio y método para fabricar dicho soporte |
JP2015137594A (ja) * | 2014-01-22 | 2015-07-30 | 富士重工業株式会社 | 排気系支持構造 |
KR20180100023A (ko) * | 2017-02-28 | 2018-09-06 | 현대자동차주식회사 | 머플러 행어 |
KR102132706B1 (ko) * | 2019-02-28 | 2020-07-13 | 에스텍 주식회사 | 진동기용 스프링 장치 |
CN111764993A (zh) * | 2020-07-07 | 2020-10-13 | 舟山浩睿蓝船舶科技开发有限公司 | 一种用于排气管膨胀连接件的减振装置 |
-
2009
- 2009-03-10 JP JP2009056830A patent/JP2010210015A/ja active Pending
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