JP4647649B2 - 排気系支持用ゴムマウント - Google Patents

Description

この発明は、排気系支持用ゴムマウントに係り、低コスト化・軽量化及び小型化したものに関する。

従来、自動車用排気管支持用ゴムマウントとして、本体部の上下に上取付穴と下取付穴を直交方向に設け、本体部の中央部にすぐり穴を設け、さらに上取付穴の軸方向両端部下方部分に上取付穴の延長方向へ張り出す肩部を設けたものが公知である。
実開平３−９７５２４号公報 実開平２−１４３３２４号公報

図８は上記肩部を設けた排気管支持用ゴムマウントを示す。但し本願発明との比較を容易にするため、上記文献に記載されている状態と上下を反転し、かつ支持関係も上下を入れ替えた状態で説明する。この排気管支持用ゴムマウント１０１は、略円形の本体部１０６の上部に吊り下げ支持用のボス部１０３を一体に設け、このボス部１０３に取付穴１０２を図の左右方向へ長く貫通形成し、ここへ取付シャフト１１３を通して車体側へ吊り下げ支持し、下部の取付穴１０４に排気管を吊り下げ支持するものである。本体部１０６における左右の最外側部１１２間寸法である最大幅Ｗを直径とする輪郭円Ｅを描くと、ボス部１０３及び下側のボス部１０５はそれぞれ輪郭円Ｅから上下へはみ出し、全体として略縦長形状になっている。
また、取付穴１０２の開口部は最外側部１１２よりも比較的上方に位置するため、最外側部１１２よりも中央側へかなり引き込んだ位置にある。さらに取付穴１０２の開口部は若干斜めに形成されるため、取付穴１０２の底部側は上部側よりも僅かに長く取付穴１０２の軸線方向へ張り出す肩部１１１をなしている。

ところで、排気管支持用ゴムマウント１０１は上下方向及び左右方向の各バネ比を適切なものにすることが求められる。上記図８の例では、上下方向のバネはボス部１０３と本体部１０６の上下方向における弾性変形時の圧縮・引っ張り（以下、単に圧縮という）を主体とするバネであり、左右方向のバネは本体部１０６が左右方向へ揺動しようとするとき、取付シャフト１１３の周囲で生じるせん断を主とするバネになる。圧縮バネはせん断バネよりもはるかに大きいので、上下方向のバネに対して左右方向のバネ比を大きくすることは容易ではない。排気管支持用ゴムマウント１０１が左右方向に動くとき、肩部１１１等において圧縮変形を生じることができれば、左右方向のバネ比を大きくすることができるが、肩部１１１程度の張り出しでは圧縮変形が生じず、かつ最外側部１１２から肩部１１１へ向かって入り込む曲面になっているため、排気管支持用ゴムマウント１０１は左右方向の力を受けて左右へ揺動しようとすると、肩部１１１で揺動に対する抵抗とならず、揺動を許容してしまうことになる。

このような状況下で左右方向のバネ比を大きくしようとすれば、ボス部１０３の肉厚を増大させ、かつ取付穴を軸線方向に長くすることになるが、必然的に上下方向のバネも大きくなるので、本体部１０６を上下方向に長くしてバネを下げるように調整しなければならず、その結果、輪郭円Ｅの上下へはみ出すような縦長の全体として大型化かつ重量化してしまい、コスト高を招いてしまう。
このため、左右方向のバネを大きくしつつも全体を小型化できる排気管支持用ゴムマウントが求められることになった。本願はかかる要請の実現を目的とする。

上記課題を解決するため排気系支持用ゴムマウントに係る請求項１の発明は、排気系部材を車体へ吊り下げ支持する際に排気系部材を車体の間に介在される防振部材であって、ゴム製の本体部と取付状態で本体部の上下部分に設けられるボス部を備え、このボス部に吊り下げ支持部材の軸部を通すための取付穴を貫通形成した排気系支持用ゴムマウントにおいて、
前記ボス部のうち前記取付穴の軸方向端部を一部切り欠いて切り欠き部を設け、さらにこの切り欠き部から取付穴の軸方向に沿って延出する肩部を設け、この肩部に、前記取付穴の軸方向から見たとき、取付穴の軸線方向へ向かって開放された半円状をなし、かつ前記取付穴と連続する延長溝を形成したことを特徴とする。
なお、本願において上下方向とは、排気系支持用ゴムマウントを吊り下げ支持する方向、左右方向とは、この吊り下げ支持する方向と直交方向（概ね、ゴムマウントの支持部に設けられた取付穴へ挿入される吊り下げ支持用部材の支持軸方向）をいうものとし、上下バネ及び左右バネにおける各方向はこの意味で用いる。従って、この意味における左右方向は、車体の左右方向や取付状態の左右方向とは異なる。

請求項２の発明は、請求項１において前記本体部の左右方向における左右の最外側部を結んだ線を直径とし、かつこの線の中間点を中心とする仮想の輪郭円を描いたとき、全体がこの輪郭円内へ入ることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２において前記肩部における前記取付穴の軸方向先端部は前記最外側部へ接続していることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１から３のいずれかにおいて前記肩部は前記延長溝を挟んで対向する側面壁を備え、各側面壁は前記取付穴の軸方向に沿いかつ前記切り欠き部と階段状に接続する端面を備えることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項２から４のいずれかにおいて前記本体部の輪郭線は前記輪郭円に重なることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１から５のいずれかにおいて前記本体部は扁平な半円状をなすことを特徴とする。

ボス部における取付穴の軸方向端部を一部切り欠いて切り欠き部を設け、さらにこの切り欠き部から取付穴の軸方向に沿って延出する肩部を設け、この肩部に、取付穴の軸方向から見たとき、取付穴の軸線方向へ向かって開放された半円状をなし、かつ取付穴と連続する延長溝を形成したので、排気系支持用ゴムマウントが左右方向に力を受けたとき、肩部は取付穴に差し込まれた吊り下げ支持部材に押しつけられて圧縮変形するため左右方向のバネが大きくなる。一方、切り欠き部によって上下方向のバネは小さくなるので、上下方向のバネに対する左右方向のバネ比を大きく改善でき、しかも全体をコンパクトにすることができる。また、軽量化・低コスト化が可能になる。
また、肩部に取付穴の中心軸線方向へ開放された半円状の延長溝を設けたので、吊り下げ支持部材を取付穴へ差し込むときのガイド及び位置決め部材として機能できる。

以下、図面に基づいて一実施例を説明する。図１は実施例に係る排気管支持用ゴムマウント１の斜視図である。なお、排気管支持用ゴムマウントは、本願の排気系支持用ゴムマウントの一例である。この排気管支持用ゴムマウント１は、全体がゴムで構成され、上部に上取付穴２を形成した上ボス部３が設けられる。上ボス部３は車体へ吊り下げ支持するための部分であり、吊り下げ支持部材に相当する上取付シャフト１３を上取付穴２へ通すことにより、排気管支持用ゴムマウント１を車体側へ吊り下げ支持する。排気管支持用ゴムマウント１の下方には下取付穴４を通す下ボス部５が設けられ、下取付穴４へ通した後述する下取付シャフトにより排気管（図示省略）を吊り下げ支持する。

上取付穴２の軸線Ｃ１と下取付穴４の軸線Ｃ２は直交し、軸線Ｃ１の方向から見た状態を側面視、軸線Ｃ２の方向から見た状態を正面視ということにする。また本願においては、軸線Ｃ１の方向は左右方向、軸線Ｃ２の方向を前後方向、これら直交する軸線Ｃ１及びＣ２とさらに直交する方向を上下方向とし、上ボス部３の設けられている側を上側、下ボス部５の設けられている側を下側とする。さらに、側面視における排気管支持用ゴムマウント１の厚さを肉厚とし、正面視における排気管支持用ゴムマウント１の軸線Ｃ１に沿う方向の幅を横幅、下取付穴４の中心を通る上下方向の寸法を高さということにする。

上ボス部３の下側へ一体に接続する部分である本体部６には下端部側中央に下ボス部５が形成され、上ボス部３と下ボス部５の間となる本体部６の中央部には下取付穴４の軸線Ｃ２方向へ貫通するすぐり穴７が形成されている。すぐり穴７の中央部で下取付穴４の上方は台形状の凸部からなるストッパ８をなし、リバウンド時のストッパになっている。すぐり穴７の左右両端側は下方へ延びて下ボス部５の上部左右両側まで至る拡大穴部をなしている。上取付穴２の軸線Ｃ１方向における上ボス部３の両端には切り欠き部１０と肩部１１が形成されている。

図２は排気管支持用ゴムマウント１の正面図であり、切り欠き部１０は、排気管支持用ゴムマウント１の最も外側方へ突出している最外側点１２から寸法ｄだけ内側へ入り込んで切り欠かれた状態になっている。横幅のうち左右の最外側点１２の間におけるものを最大幅Ｗとし、上ボス部３の長さをＤとする。最外側点１２から下方の本体部６における輪郭線Ａは半円弧状をなし、左右の最外側点１２を単一のアールでつないでいる。

上取付穴２には図示しない車体側へ一端を取付けられた軸状の上取付シャフト１３の他端側が差し通され、先端に形成された拡大頭部１４が一方の切り欠き部１０の外へ突出して最外側点１２近傍部へ係合し、上ボス部３が上取付シャフト１３から抜け出すことを防いでいる。切り欠き部１０は上ボス部３のうち上取付穴２の中心より上側部分を最外側点１２よりも寸法ｄだけ内側へ切り取ったものに相当し、切り欠き部１０は上ボス部３の上側端面をなし、肩部１１と直角に交わる階段状になっている。肩部１１は軸線Ｃ１に平行に形成され、図示状態で切り欠き部１０から最外側点１２近傍まで水平に延びる直線部を備える。

上取付シャフト１３は、拡大頭部１４が最外側点１２近傍部に係合するので、拡大頭部１４と切り欠き部１０間の上半部側が露出している。
この切り欠き部１０を設けたことにより上下方向のバネが小さくなる。すなわち上ボス部３は吊り下げ支持時に上取付シャフト１３で下側を固定されるため、本体部６側の荷重を受けて引っ張られる側となり、上下方向のバネを形成するから、この部分を切り欠くとその分だけ上下方向のバネが小さくなる。
一方、左右方向のバネは左右方向両側の肩部１１近傍におけるハッチングで示すＢ部のボリュームで形成されるから相対的に大きくなる。

すぐり穴７は中央のストッパ８にて最も上下幅が狭く、その左右はストッパ８の両側下方へ入り込む略円形部９となって拡大した形状をなし、この部分により、切り欠き部１０と共に上下方向のバネを調節している。

図３は排気管支持用ゴムマウント１の右側面図である。下取付穴４には、図示しない排気管へ一端を取付けられた軸状をなす下取付シャフト１５の先端側が差し通され、拡大頭部１６が下ボス部５の表面へ係合している。

肩部１１には上方へ開放された半円状をなす延長溝１７が形成されている。この部分は上取付シャフト１３の下半部側を支持する。最外側点１２は延長溝１７の底部中央近傍に位置する。
肩部１１のうち上取付シャフト１３の両側面に沿う部分は側壁部１１ａをなし、左右方向のバネ増加にそれほど寄与しないが、軸線Ｃ１（図１）を中心に前後方向へこじれるときのバネ増加に寄与する。

図４は図２の４−４線断面図である。上ボス部３の下方にすぐり穴７と下取付穴４が平行して形成され、すぐり穴７の上下幅は下取付穴４の上下幅（穴径）よりも小さい。

図５は排気管支持用ゴムマウント１の平面図である。左右の肩部１１は左右の切り欠き部１０から左右方向へ延出し、延長溝１７は肩部１１の上面において、左右方向端部が半円状をなし、先端が最外側点１２に接近している。前後方向両側の縁部が左右方向外方へ向かって次第に近づく。延長溝１７の縁部は面取り部１８をなし、この面取り部１８の左右方向先端部は最外側点１２に達している。

図６は図５の６−６線断面、図７は図６における切り欠き部１０及び肩部１１部分の拡大図である。まず図６において、輪郭線Ａの曲率半径で曲率中心Ｏを中心にして仮想の円を描いて輪郭円Ｅとすれば、この輪郭円Ｅは最大幅Ｗを直径とする円であり、輪郭線Ａはこの輪郭円Ｅに内接し、上ボス部３を含めて排気管支持用ゴムマウント１全体が輪郭円Ｅの内側へ入る。上取付穴２の底部２ａが上ボス部３と本体部６との境界をなし、底部２ａの延長である延長溝１７の底部先端は最外側点１２の近傍に位置するから、上取付穴２の底部２ａは中心Ｏへ近接している。このため本体部６は輪郭円Ｅの半円に相当する略半円形状をした比較的扁平なものとなっている。

すなわち、輪郭円Ｅの直径が最大幅Ｗであるから、半径をＲとすれば、本体部６の高さＨは略１／２Ｗ（略Ｒ）となり、上ボス部３の高さは略２／３Ｒとなり、上ボス部３の上端は輪郭円Ｅの最高点よりも略１／３程度下方に位置する。これは排気管支持用ゴムマウント１全体の高さを低くして上下方向においてコンパクト化していることを意味し、このコンパクト化は肩部１１による左右方向のバネを相対的に大きくしたことにより得られたものである。

図７に示すように、切り欠き部１０は軸線Ｃ１に対して直交する垂線Ｖ１に沿い、肩部１１は延長溝１７の底部の線で示されるように、軸線Ｃ１と平行し、切り欠き部１０と直角に交わる。側壁部１１ａの上端面はほぼ軸線Ｃ１に沿い、切り欠き部１０へ若干の小アールでほぼ直角に接続し、この接続点をＰとする。点Ｐはほぼ軸線Ｃ１上に位置する。
側壁部１１ａは軸線Ｃ１と略平行に外方へ延び、広い面積で上取付シャフト１３の周囲下半部側へ接触でき、先端側はアール形状を描いて最外側点１２へつながっている。Ｖ２は最外側点１２を通る垂線であり、この点における輪郭円Ｅの接線でもある。延長溝１７の底部は最も長くも上取付シャフト１３の下面へ接触し、先端部は面取り部１８のアールで最外側点１２へつながっている。

切り欠き部１０における上取付穴２の開口部上半部側もアール状の面取り部１９をなし、入り口を拡径している。この面取り部１９は延長溝１７の縁部に形成されるアール状の面取り部１８と連続し、図３の側面視にて明らかなように上取付穴２の周囲に連続する一つの同心円状をなす。これらの面取り部１８及び１９は、上取付穴２及び延長溝１７の開口を拡大し、上取付シャフト１３の差し込みを容易にしている。

次に、実施例の作用を説明する。図１に示すように、排気管支持用ゴムマウント１を介していずれも不図示の排気管を車体へ吊り下げ支持したとき、排気管の上下動は、上取付シャフト１３に支持された上ボス部３の弾性変形及び本体部６のすぐり穴７の周囲における弾性変形により吸収する。また大振動入力時のリバウンドはストッパ８がすぐり穴７の上方部分へ当接するとともに、延長溝１７が上取付シャフト１３へ押しつけられることにより吸収される。

排気管の左右動、すなわち図２において下取付シャフト１５が左右へ振れることに伴って本体部６を左右方向へ変形させようとすると、上取付シャフト１３が下取付シャフト１５と直交して左右方向へ延び、かつ肩部１１が上取付シャフト１３へ押しつけられ、左右の肩部１１の分だけ上取付シャフト１３による支持スパンが最大幅Ｗに相当して長くなるため、左右動を効果的に抑制できる。

また、上取付シャフト１３へ押しつけられた肩部１１はその近傍部分である図２のＢ部が圧縮され、この圧縮により左右方向の動きに抵抗するバネを発揮するので、肩部１１を形成した分だけ左右方向のバネを大きくでき、同時に切り欠き部１０により上ボス部３における肩部１１に相当する範囲の上側部分を削除したことにより上下方向のバネを小さくできる。このため、上下方向のバネと左右方向のバネとのバネ比を、左右方向のバネが大きくなるように改善できる。しかも肩部１１を設けて横幅を広くした分だけ、上下方向の高さＨ（図６）を下げても上下動に関与する本体部６のゴムボリュームが一定であれば上下方向のバネは変わらないので、図６に示すように、本体部６の高さを輪郭円Ｅの半径Ｒ程度まで下げ、同時に上ボス部３も上取付穴２の底部が中心Ｏ近傍になるまで下げることができる。これにより、排気管支持用ゴムマウント１は正面視で扁平な半円状をなし、全体が輪郭円Ｅの内側へ収まるまでにコンパクト化できる。また低コスト化・軽量化が可能になる。

そのうえ、肩部１１に上方へ開放された半円状をなす延長溝１７を設けたので、切り欠き部１０から外方へ出た上取付シャフト１３の下半側を延長溝１７で支持できるため、上記左右方向のバネ比を改善するばかりでなく、上取付シャフト１３を挟んで排気管支持用ゴムマウント１を前後方向へこじるような変形を受けた場合にも、側壁部１１ａを中心とする変形により抵抗できるようになる。

さらに、上取付シャフト１３を取付けるときは、延長溝１７が上取付穴２より軸線Ｃ１方向へ張り出し、かつ上方へ開放された半円状をなすので、まず上取付シャフト１３の先端側を延長溝１７内へ斜めに差し込み、両側を側壁部１１ａに支持されながら上取付穴２へ押し込むことができるので、上取付シャフト１３の位置決め及び取付時のガイドとして機能し、上取付シャフト１３の取付けを容易にすることができる。

なお、本願発明は上記の各実施例に限定されるものではなく、発明の原理内において種々に変形や応用が可能である。例えば、排気管支持用ゴムマウント１を上下反転させ、上ボス部３及び上取付穴２を下側に配置してもよい。この場合は切り欠き部１０が反転したボス部の下半分側になり、肩部１１が上半分側になる。また、排気系部材は、排気管だけでなく、消音器、排気浄化装置を含む。

実施例に係る排気管支持用ゴムマウントの斜視図 排気管支持用ゴムマウントの正面図 排気管支持用ゴムマウントの右側面図 図２の４−４線断面図 排気管支持用ゴムマウントの平面図 図５の６−６線断面 図６における切り欠き部及び肩部部分の拡大図 従来例の正面図

符号の説明

１：排気管支持用ゴムマウント、２：上取付穴、３：上ボス部、４：下取付穴、５：下ボス部、６：本体部、７：すぐり穴、８：ストッパ、１０：切り欠き部、１１：肩部、１２：最外側点、１３：上取付シャフト、１５：下取付シャフト、１７：延長溝

Claims (6)

1. 排気系部材を車体へ吊り下げ支持する際に排気管を車体の間に介在される防振部材であって、ゴム製の本体部と取付状態で本体部の上下部分に設けられるボス部を備え、このボス部に吊り下げ支持用の取付穴を貫通形成した排気系支持用ゴムマウントにおいて、
   前記ボス部のうち前記取付穴の軸方向端部を一部切り欠いて切り欠き部を設け、さらにこの切り欠き部から取付穴の軸方向に沿って延出する肩部を設け、この肩部に、前記取付穴の軸方向から見たとき、取付穴の軸線方向へ向かって開放された半円状をなし、かつ前記取付穴と連続する延長溝を形成したことを特徴とする排気系支持用ゴムマウント。
2. 前記本体部の左右方向における左右の最外側部を結んだ線を直径とし、かつこの線の中間点を中心とする仮想の輪郭円を描いたとき、全体がこの輪郭円内へ入ることを特徴とする請求項１に記載した排気系支持用ゴムマウント。
3. 前記肩部における前記取付穴の軸方向先端部は前記最外側部へ接続していることを特徴とする請求項２に記載した排気系支持用ゴムマウント。
4. 前記肩部は前記延長溝を挟んで対向する側面壁を備え、各側面壁は前記取付穴の軸方向に沿いかつ前記切り欠き部と階段状に接続する端面を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載した排気系支持用ゴムマウント。
5. 前記本体部の輪郭線は前記輪郭円に重なることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載した排気系支持用ゴムマウント。
6. 前記本体部は扁平な半円状をなすことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載した排気系支持用ゴムマウント。

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