JP4710534B2 - 消音器の支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両用エンジンの排気系に接続される消音器を、車体下部に支持する、消音器の支持構造に関し、特に、消音器をゴム材などからなる弾性体を介して車体下部に支持する場合に好適な消音器の支持構造に関する。

従来、車両用エンジンの排気系に接続される消音器を複数の弾性体でなく、単一の弾性体を介して車体下部に支持するようにした消音器の支持構造が知られているが、かかる支持構造を採用した場合、弾性体が破損すると消音器が落下するため、弾性体が万一破損した場合でも消音器の落下を防止できるような消音器の支持構造が提案されている。

特許文献１には、消音器の振動について安定した振動吸収性能が得られると共に、弾性体が万一破損した場合にも、消音器の落下を防止できるようにした、廉価な消音器の支持構造が開示されている。具体的には、図８（特許文献の第４図）に示すように、車体側に固定される四角形の枠形状の支持枠１０１の弾性体支持枠部１０２の内側に弾性体１０３を左右翼部１０３ａ，１０３ｂにより支持する形状とし、このとき、弾性体１０３の上下面と弾性体支持枠部１０２の上下壁１０２ａ，１０２ｂとの間にそれぞれ上下空間１０４，１０５を形成している。そして、弾性体１０３の支持孔１０７に図示しない消音器に固定される支持部材１０６を挿入して、消音器を支持枠１０１で支持している。

図９（特許文献１の第５図）は、図８のＡ−Ａ線に沿う断面図を示しており、弾性体１０３への支持部材１０６の挿通状態を示す。図９に示すように、弾性体１０３（中央ブロック部）は、断面が四角形状、すなわち、前後両側面が平面形状になっており、この弾性体１０３に形成された支持孔１０７に支持部材１０６が挿入されて、消音器が支持枠１０１で支持される。

このような消音器の支持構造により、消音器の振動について安定した振動吸収性能を得られるようにしている。そして、上面視で支持枠１０１の下壁１０２ｄを支持部材１０６に交差させることで、弾性体１０３が万一破損した場合でも、支持部材１０６が下壁１０２ｂに引っ掛かることで、消音器の落下を防止している。
特開２００２−１３８８２６号公報（第４図、第５図）

前記特許文献１に開示の消音器の支持構造では、前述のように、弾性体１０３を上下方向に揺動可能に支持するように、弾性体１０３の上下面と弾性体支持枠部１０２の上下壁１０２ａ，１０２ｂとの間に空間１０４，１０５が形成されている。そして、前述のように、消音器を支持枠１０１に組み付ける際には、弾性体１０３の支持孔１０７に支持部材１０６を挿入する作業をしなければならない。

しかし、弾性体１０３の周囲には空間１０４，１０５が存在するから、その挿入作業において、その空間１０４，１０５に支持部材１０６を誤って挿入してしまい、誤った組み付けを行ってしまう場合がある。
本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであり、消音器を支持枠に組み付ける際に、支持部材を弾性体の支持孔に確実に挿入できる消音器の支持構造の提供を目的とする。

本発明に係る消音器の支持構造は、消音器を弾性体を介して車体下部に弾性支持する構造であって、前記車体及び前記消音器の一方に固定されて、前記弾性体が固定された枠形状の支持枠と、前記車体及び前記消音器の他方に固定された支持部とを備え、前記弾性体の上下各面に沿ってその上側及び下側にそれぞれ空間が形成されるように、前記弾性体が前記支持枠に固定されて、かつ前記弾性体に支持孔が形成されており、前記支持部を前記支持孔に挿入することで、前記消音器を車体下部に弾性支持する消音器の支持構造において、前記支持枠の内側面に隙間充填部を前記支持枠と一体又は個別に設け、前記隙間充填部と前記弾性体との間に前記空間を形成し、前記空間の前記支持孔の軸方向から見た最大部位の寸法は、前記支持孔の当該支持孔の軸方向から見た最大部位の寸法よりも小さく、前記弾性体の、前記支持部が前記支持孔に挿入される側の側面は、すり鉢形状に前記支持孔に向かって傾斜することにより、前記挿入される側から見て、凹形状であり、 前記隙間充填部の、前記支持部が前記支持孔に挿入される側の側面は、前記弾性体の前記支持部が前記支持孔に挿入される側の側面の面位置が同一平面内に含まれるように、すり鉢形状に前記支持孔に向かって傾斜していることを特徴とする。

本発明によれば、支持部を空間に誤って挿入することを防止して、支持部を弾性体の支持孔に確実に挿入することができる。

本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という。）を図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態は、本発明に係る消音器の支持構造を、自動車用エンジンの排気系に適用して搭載した車両であり、図１は、その車両１において、自動車用エンジンの排気系２に適用された消音器の支持構造１０を示し、図２は、消音器３を支持した状態の消音器の支持構造１０の斜視図を示し、図３は、消音器の支持構造１０の正面図を示し、図４は、消音器の支持構造１０の斜視図を示す。

図１及び図２において、図示しない自動車用のエンジンに、その運転により排出される排気ガスを大気に排出するための排気系２が接続されており、この排気系２は、エンジンの排気ポートに連結される排気マニホールドに接続されて車体４の前後方向に延長される排気管５と、その排気管５の下流部に接続される消音器３とを備える。
消音器３は、密閉の楕円筒状に形成されていて、その縦軸線Ｌ−Ｌが車体４の前後方向に沿うように、その車体４下部に、支持構造１０をもって弾性支持される。消音器３の、前壁から前方に延びる入口管６の前端には、接続フランジ７を介して排気管５の下流端が接続され、また、消音器３の後壁からテールパイプ８が延びており、このテールパイプ８の後端は大気に開口されている。消音器３は、従来公知の消音構造を備えており、排気系２を流れる排気ガスより発生する排気騒音を効果的に吸収できるようになっている。

図３及び図４に示すように、消音器の支持構造１０は、車体４の下部に固定される支持枠１１と、消音器３に固定される支持部材３１とを備えている。
支持枠１１は、弾性体支持枠部１２と、その弾性体支持枠部１２の上面から両側方に延長される取付部１３ａ，１３ｂを有している。
弾性体支持枠部１２は、略四角形の枠形状をなしており、すなわち、車体前後方向に向く前後面１２ａ，１２ｂが開放されると共に、上下面及び左右側面が、上下壁１２ｃ，１２ｄ及び左右側壁１２ｅ，１２ｆにより閉鎖状に取り囲まれた形状をなしており、上壁１２ｃから左右側方に取付部１３ａ，１３ｂが延長されている。下壁１２ｄは、上面視で支持部材３１の下方で交差する位置にあり、支持部材３１と交差する交差部を構成している。
弾性体支持枠部１２は、支持枠１１の取付部１３ａ，１３ｂが、車体４下部、すなわち例えばフロア４ａ（図２に示す）下に固定した例えば図示しない縦桁に、ボルト・ナット等により固定されている。そして、このような固定状態で、弾性体支持枠部１２の前後面１２ａ，１２ｂが、車体前後方向を向いている。

弾性体支持枠部１２内側には、上壁１２ｃと左側壁１２ｅとの結合部内側、すなわち、弾性体支持枠部１２内側の左上コーナ部に、その内方に向かって凸となる隙間充填部材（以下、左上隙間充填部材という。）１４と、上壁１２ｃと右側壁１２ｆとの結合部内側、すなわち、弾性体支持枠部１２内側の右上コーナ部に、その内方に向かって凸となる隙間充填部材（以下、右上隙間充填部材という。）１５と、下壁１２ｄ内側で左寄りの部位に、その内方に向かって凸となる隙間充填部材（以下、左下隙間充填部材という。）１６と、下壁１２ｄ内側で右寄りの部位に、その内方に向かって凸となる隙間充填部材（以下、右下隙間充填部材という。）１７とがそれぞれ設けられている。これら隙間充填部材１４，１５，１６，１７は、弾性体支持枠部１２内側に、互いに隣り合う隙間充填部材と離間されて配置されている。これら隙間充填部材１４，１５，１６，１７は、例えばラバーにより形成されている。隙間充填部材１４，１５，１６，１７は、車体前後方向で所定の厚さとされ、具体的には、弾性体支持枠部１２の車体前後方向における幅よりも若干幅が小さく形成されている。

また、弾性体支持枠部１２内には、ラバー等により形成される弾性体１８が固定されている。弾性体１８は、中央ブロック部１８ａと、その左右側面から若干下向き、かつ側方に張り出す左右翼部１８ｂ，１８ｃとから構成されている。中央ブロック部１８ａの中央には、車体前後方向に貫通する支持孔（支持部材挿通孔）２１が形成されており、この支持孔２１に、後述の支持部材３１が貫通支持されている。左右翼部１８ｂ，１８ｃの外面（端部）は、弾性体支持枠部１２の左右側壁１２ｅ，１２ｆの内面にそれぞれ焼付け等により固定されている。具体的には、左上隙間充填部材１４と左下隙間充填部材１６との間に左翼部１８ｂが配置されて、左翼部１８ｂが左側壁１２ｅの内面に固定され、右上隙間充填部材１５と右下隙間充填部材１７との間に右翼部１８ｃが配置されて、右翼部１８ｃが右側壁１２ｆの内面に固定されている。弾性体１８の車体前後方向における幅は、弾性体支持枠部１２の車体前後方向における幅よりも若干狭く形成されている。

そして、弾性体１８の上面、すなわち、中央ブロック部１８ａから左右翼部１８ｂ，１８ｃにわたる上面と、左上隙間充填部材１４及び右上隙間充填部材１５、並びに上壁１２ｃにおける左上隙間充填部材１４と右上隙間充填部材１５とで囲まれた部分との間には、空間（又は隙間、以下、上空間という。）１９が形成されている。また、弾性体１８の下面、すなわち、中央ブロック部１８ａから左右翼部１８ｂ，１８ｃにわたる下面と、左下隙間充填部材１６及び右下隙間充填部材１７、並びに下壁１２ｄにおける左下隙間充填部材１６と右下隙間充填部材１７とで囲まれた部分との間には、空間（又は隙間、以下、下空間という。）２０が形成されている。すなわち、弾性体１８の上下面に沿うように上下空間１９，２０が形成されている。この上下空間１９，２０により、弾性体１０は、弾性体支持枠部１２内で、当該上下空間１９，２０の幅の範囲内で上下方向に変移（揺動）可能となる。

ここで、上下空間１９，２０の、車体前後方向から見た幅は、所定の寸法とされている。具体的には、後述の支持部材３１の、車体前後方向から見た外径、より具体的にはその支持部材３１の抜出し防止部３１ａ（支持部材３１の最大部位とも言える。）の、車体前後方向から見た外径よりも小さい幅になっている。又は、上下空間１９，２０の、車体前後方向から見た幅は、支持孔２１の、車体前後方向から見た直径よりも小さい幅になっている。すなわち、上下空間１９，２０の車体前後方向から見た最大部位の寸法は、支持孔２１の車体前後方向から見た最大部位の寸法よりも小さくなっている。

図５は、図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図を示す。図５に示すように、弾性体１８の前後両側面（開放端面）１８ｄ，１８ｅは、車体前後方向から見て凹形状になっている。具体的には、弾性体１８の前後両側面１８ｄ，１８ｅは、すり鉢形状になるように支持孔２１に向かって傾斜されている。そして、左上隙間充填部材１４の前後両側面１４ａ，１４ｂ及び右下隙間充填部材１７の前後両側面１７ａ，１７ｂも、この弾性体１８の前後両側面１８ｄ，１８ｅの面位置が同一平面内に含まれるように、内側に向かって傾斜されている。なお、図示しないが、右上隙間充填部材１５及び左下隙間充填部材１６それぞれの前後両側面も、この弾性体１８の前後両側面１８ｄ，１８ｅの面位置が同一平面内に含まれるように、内側に向かって傾斜されている。

次に支持部材３１の構造に関して、以下のようになる。
図１及び消音器の支持構造の組み付けの際の状態を示す図６に示すように、消音器３の上方に、車体前後方向にのびる取付部材３２が取り付けられている。消音器３の前後部の上縁に、その縦軸線Ｌ−Ｌより若干一側に偏らせて、前後部ブラケット３３，３４が設けられており、この前後部ブラケット３３，３４に、ボルト及びナット等の固定手段によって、取付部材３２の前後両端が固定されている。取付部材３２の中間部には、支持部材３１が設けられている。支持部材３１は、アングル状に屈曲した棒状のステーにより構成されている。支持部材３１の自由端部（先端）は、消音器３の長手方向の後方に延長されて、その自由端には、ポペット状の抜出し防止部３１ａが一体に形成されている。

次に作用を説明する。
先ず、消音器３（支持部材３１）を支持枠１１に組み付ける際には、図６に示すように、消音器３を、車体の下部に固定、支持するために、消音器３に固定した支持部材３１を、車体下部の縦桁等に固定した支持枠１１の前方に位置させて、図４に示すように、その支持部材３１（同図で点線で示す支持部材３１）の自由端（抜出し防止部３１ａ）を、支持枠１１の弾性体１８の中央部に対向させる。そして、消音器３を車両後方に平行移動させることで、支持部材３１の自由端部（抜出し防止部３１ａ）は、図１に示すように、弾性体１８の支持孔２１に貫通支持される。このとき、抜出し防止部３１ａは、弾性体１８の後面より後方に突出してその後面に係合し、支持部材３１が、弾性体１８からの抜け出しが防止される。これにより、図２に示すように、消音器３は、単一の弾性体１８を有する支持部材３１を介して車体４下部に弾性支持される。

また、弾性体１８の上下面に形成される上下空間１９，２０の、車体前後方向から見た幅が、支持部材３１の、車体前後方向から見た外径、より具体的にはその支持部材３１の抜出し防止部３１ａの、車体前後方向から見た外径よりも小さくなっているから、消音器３を車両後方に移動させて、支持部材３１の自由端部を弾性体１８の支持孔２１に挿入する際、支持部材３１の自由端部（抜出し防止部３１ａ）が上下空間１９，２０に入り込むこともなく、支持部材３１の自由端部（抜出し防止部３１ａ）が弾性体１８の支持孔２１に確実に挿入される。

また、隙間充填部材１４，１５，１６，１７の前後両側面及び弾性体１８の前後両側面１８ｄ，１８ｅがすり鉢形状に傾斜されているから、この傾斜部分に支持部材３１の自由端部が当たった場合、支持部材３１の自由端部がその傾斜部分により支持孔２１に向かうように案内されて、支持部材３１の自由端部が弾性体１８の支持孔２１に確実に挿入される。

このように消音器（支持部材）３を支持枠１１に組み付けることで、実使用時には、排気系２の、熱膨張や熱収縮による車体４前後方向の伸縮が、弾性体１８に車体４の前後方向に形成された支持孔２１と支持部材３１との相対移動で吸収される。
この場合、支持孔２１と支持部材３１との間に摩擦があり、この摩擦により、支持枠１１と支持部材３１との間で弾性体１８が多少の変形力を受けることがあるが、この変形力は、振動吸収性能の安定性を欠くほどではない。これにより、排気系２に伸縮を生じても弾性体１８のバネ定数はほぼ一定に保たれ、安定した吸収性能が得られる。

また、支持枠１１は、下壁１２ｄが支持部材３１と上面視で交差しているため、弾性体１８に万一破損を生じても、支持部材３１が支持枠１１の下壁１２ｄに引っ掛かることで、消音器３の落下も防止される。
また、車両の悪路などの走行時に生じ易い消音器３の比較的大きな変位も支持枠１１により効果的に拘束することができ、さらに、弾性体１８は、廉価に提供することができる。

また、一般に車両の車体４のフロア４ａは、上下方向の剛性が、その水平方向のそれに比較して低く、上下方向の振動が入力されると、車室内で振動を感じ易くなる。したがって、消音器３の振動を吸収して、その振動が車体４へ伝達されないようにする場合、上下方向の振動が良く吸収されるようにすることが望ましいが、前記支持構造のように、弾性体１８を車体４の幅方向の両側部で、支持枠１１の弾性体支持枠部１２の左右側壁１２ｅ，１２ｆに固定し、弾性体１８の上方及び下方にそれぞれ下空間１９，２０を形成することにより、弾性体１８の上下方向の変形に対する弾性体１８のばね定数を小さく設定でき、上下方向の振動吸収を効果的に行うことができる。

次に本実施形態における効果を説明する。
前述のように、上下空間１９，２０の幅を、支持部材３１の外径、より具体的にはその支持部材３１の抜出し防止部３１ａの外径よりも小さくしている。又は、上下空間１９，２０の幅を、支持孔２１の直径よりも小さい幅にしている。これにより、支持部材３１の自由端部（抜出し防止部３１ａ）を弾性体１８の支持孔２１に確実に挿入できる。

また、前述のように、隙間充填部材１４，１５，１６，１７の前後両側面及び弾性体１８の前後両側面１８ｄ，１８ｅをすり鉢形状に傾斜させている。これにより、支持部材３１の自由端部を弾性体１８の支持孔２１に確実に挿入できる。
以上、本発明の実施形態を説明した。しかし、本発明は、前記実施形態として実現されることに限定されるものではない。

すなわち、前記実施形態では、消音器の支持構造を、自動車の排気系に実施した場合を説明した。しかし、これに限定されるものではない。他の車両にも実施できることは勿論である。

また、前記実施形態では、支持枠において、弾性体支持枠部１２と隙間充填部材１４，１５，１６，１７とを別体にしている。しかし、これに限定されるものではない。図７は、弾性体支持枠部１２の他の形状を示す。図７に示すように、弾性体支持枠部１２に、隙間充填部材１４，１５，１６，１７が取り付けられていた位置に隙間充填部１２ｇ，１２ｈ，１２ｉ，１２ｊを一体的に設ける。すなわち例えば、弾性体支持枠部１２に、その内側の左右上下のそれぞれのコーナ部を弾性体１８に向かって凸とする隙間充填部１２ｇ，１２ｈ，１２ｉ，１２ｊを一体的に設ける。

これにより、隙間充填部材１４，１５，１６，１７を個別に設けることなく、当該隙間充填部材１４，１５，１６，１７の機能を弾性体支持枠部１２の形状で簡単に実現できる。
なお、図７に示すように、弾性体支持枠部１２を上壁１２ｃの中央部分を開口した形状にしても良い。この場合、前記取付部１３ａ，１３ｂを設けた部材を弾性体支持枠部１２の上壁１２ｃの外側面の取り付けるようにしたりする。
また、このように弾性体支持枠部１２に一体的に設けた隙間充填部１２ｇ，１２ｈ，１２ｉ，１２ｊについても、前述するように、前後両側面を、前後方向から見て、凹形状にする。

また、前記実施形態では、隙間充填部材１４，１５，１６，１７又は隙間充填部１２ｇ，１２ｈ，１２ｉ，１２ｊの前後両側面を凹形状にする場合を説明した。しかし、少なくとも間充填部材１４，１５，１６，１７又は隙間充填部１２ｇ，１２ｈ，１２ｉ，１２ｊの車体前後方向における支持部材３１が支持孔２１に挿入される側の側面、すなわち、本実施形態では車両前方側に向く側面を、当該挿入される側から見て、凹形状にすれば良い。また、弾性体１８についても同様に、弾性体１８の車体前後方向における支持部材３１が支持孔２１に挿入される側の側面を、当該挿入される側から見て、凹形状にすれば良い。

また、前記実施形態では、車体に支持枠１１を固定し、消音器３に支持部材３１を固定した場合について説明した。しかし、これに限定されるものではない。例えば、車体に支持部材３１を固定し、消音器３に支持枠１１を固定しても良い。

また、前記実施形態では、支持枠を四角形に形成している。しかし、これに限定されるものではない。例えば、支持枠を、円形、楕円形、多角形などの他の形状に形成しても良く、さらにまた、それを閉形状に形成しなくても良い。
また、前記実施形態では、支持部３１及び支持孔２１の向きを車体前後方向としたが、これに限定されるものではない。例えば、支持部３１及び支持孔２１の向きが車体幅方向となるように、支持構造１０を配置しても良い。

本発明の実施形態の、自動車用エンジンの排気系に適用した消音器の支持構造を搭載した車両を示す図である。 消音器を支持した状態の前記消音器の支持構造を示す斜視図である。 前記消音器の支持構造を示す正面図である。 前記消音器の支持構造を示す斜視図である。 前記図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 消音器の支持構造の組み付けの際の状態を示す斜視図である。 上下左右のコーナ部に隙間充填部を形成した支持枠の形状を示す斜視図であ る。 従来の消音器の支持構造を示す断面図である。 前記従来の消音器の支持構造を示す他の断面図である。

符号の説明

３ 消音器、４ 車体、１１ 支持枠、１２ 弾性体支持枠部、１２ｄ 下壁、１４，１５，１６，１７ 隙間充填部材、１８ 弾性体、１８ｂ，１８ｃ 翼部、１９，２０ 空間、２１ 支持孔、３１ 支持部材、３１ａ 抜出し防止部

Claims (1)

1. 消音器を弾性体を介して車体下部に弾性支持する構造であって、前記車体及び前記消音器の一方に固定されて、前記弾性体が固定された枠形状の支持枠と、前記車体及び前記消音器の他方に固定された支持部とを備え、前記弾性体の上下各面に沿ってその上側及び下側にそれぞれ空間が形成されるように、前記弾性体が前記支持枠に固定されて、かつ前記弾性体に支持孔が形成されており、前記支持部を前記支持孔に挿入することで、前記消音器を車体下部に弾性支持する消音器の支持構造において、
   前記支持枠の内側面に隙間充填部を前記支持枠と一体又は個別に設け、前記隙間充填部と前記弾性体との間に前記空間を形成し、
   前記空間の前記支持孔の軸方向から見た最大部位の寸法は、前記支持孔の当該支持孔の軸方向から見た最大部位の寸法よりも小さく、
   前記弾性体の、前記支持部が前記支持孔に挿入される側の側面は、すり鉢形状に前記支持孔に向かって傾斜することにより、前記挿入される側から見て、凹形状であり、
   前記隙間充填部の、前記支持部が前記支持孔に挿入される側の側面は、前記弾性体の前記支持部が前記支持孔に挿入される側の側面の面位置が同一平面内に含まれるように、すり鉢形状に前記支持孔に向かって傾斜していることを特徴とする消音器の支持構造。

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