JP4930354B2 - サイレンサ支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、サイレンサの支持構造に関し、特に、筒状のサイレンサを長手方向を略車幅方向に向けた横置きの姿勢で車体後部の下方に配置し該サイレンサの両端部にてハンガーで車体に吊下げ支持するサイレンサ支持構造に関する。

車両用エンジンのサイレンサは、一般に略筒状に形成され、通常は長手方向を車両前後方向に向けた所謂縦置きで車両後部の下方に搭載されるが、消音性能向上の要求に伴ってサイレンサが大きくなると、縦置搭載では、サスペンションクロスメンバー等との干渉を避けつつ車両後部にサイレンサー搭載のスペースを確保することが難しくなる。そのため、サイレンサを横置きとし、車幅方向に大きく広げることで大型化を図ることが従来から行われている。その場合、サイレンサは略筒状に形成して、長手方向を略車幅方向に向けた横置きの姿勢で車体後部の下方に配置し、サイレンサの両端上部の例えば左右それぞれ２箇所ずつの計４点でハンガーにより車体に吊下げ支持するのが普通である（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００６−２０７４６０号公報

車体後部の下方には、通常、リヤシートの下側位置に燃料タンクが配置されていて、その後方にスペースが取れるので、そこに横置きで大きなサイレンサを搭載することが可能である。そして、その横置きのサイレンサは、入口側の上流排気管と出口側の下流排気管を共に車幅方向の一端側に接続するよう構成すると、車幅方向の他端側にスペースができ、その分、サイレンサを車幅方向に大きくすることが可能となる。

しかし、車体後部の下方にそのように横置きでサイレンサを搭載し、上流排気管をサイレンサの車幅方向の端部に接続しようとすると、サイレンサの端部に固着される吊下げ支持用のハンガーと上流排気管とが接近すぎになり、エンジンの失火で未燃焼ガスが後燃えして上流排気管の温度が上昇した時の輻射熱等を受けてハンガー用のマウントラバーが熱劣化する恐れが生ずる。

また、車体後部の下方に横置きで搭載したサイレンサの端部に上流排気管を接続する場合、上流排気管はリヤ側のサスペンションクロスメンバーを跨ぐよう屈曲させなければならないのが普通で、そうすると、上流排気管は、サスペンションクロスメンバーを跨いだ後、サイレンサに対して高い位置から角度をなして下がってくる格好になり、そのために、上流排気管とハンガーとが一層接近して、ハンガーに対する熱的影響が大きくなり、マウントラバーの熱劣化の問題が一層顕著になる。

また、上流排気管と下流排気管を共にサイレンサの一端側に接続するには、それら上流排気管および下流排気管のそれぞれの接続部位を互に反対側にオフセットさせる必要があり、その際、上流排気管の接続部位を車両前側にオフセットさせたのでは、サスペンションクロスメンバーを跨いだ後、下がってきてサイレンサに接続される上流排気管の屈曲角度が大きいものとなって、排気抵抗が増大するなどの問題が生ずる。そのため、上流排気管の接続部位は後側にオフセットさせ、下流排気管の接続部位を前側にオフセットさせるのが有利である。しかし、そのように上流排気管の接続部位を後側にオフセットさせると、上流排気管が下がりきらないうちにサイレンサの端面を横切る格好になって、上流排気管とハンガーが一層接近し、マウントラバーが一層熱的に厳しくなりやすい。

したがって、車体後部の下方にサイレンサを横置きの配置で吊下げ支持するハンガー用のマウントラバーの熱劣化を防止できるようにすることが課題である。

本発明のサイレンサ支持構造は、上記課題を解決するためのもので、略筒状のサイレンサを長手方向を略車幅方向に向けた横置きの姿勢で車体後部の下方に配置し該サイレンサの両端部にてハンガーで車体に吊下げ支持するサイレンサ支持構造であって、サイレンサは、本体ケーシングが板材からなる筒状の胴壁部と該胴壁部とは別に形成された板材からなる両端の略平板状の端壁部とで構成され、車幅方向一端側の端壁部に排気入口部と排気出口部とが排気入口部が車両前後方向の後寄りとなり排気出口部が車両前後方向の前寄りとなる配置で設けられて、排気入口部に車両前後方向の前側から延びる上流排気管が接続されるとともに、排気出口部に上流排気管の下を潜り上流排気管よりも車幅方向の外側を通って車両前後方向の後方へ延びる下流排気管が接続され、端壁部は周縁部が胴壁部側にリング状接合口を形成するようはぜ折り加工されていて、そのはぜ折りのリング状接合口に胴壁部の端縁部が嵌合して接合され、サイレンサの排気入口部および排気出口部が設けられた車幅方向一端側の端壁部の上側縁部のはぜ折りの裏側となる上側縁部下面に、上流排気管の排気入口部への接続部位近傍を上方から覆うよう、車幅方向視にて断面湾曲形状であり、上流排気管の排気入口部への接続部位近傍において平面視にて上流排気管と重ならない車両前後方向前側の縁部が下方に下がっている遮熱板が固着され、該遮熱板の上面にハンガー用のサイレンサ側ブラケットが固着されていることを特徴とする。

このサイレンサ支持構造は、車体後部の下方に横置きでサイレンサを搭載することによりサイレンサの大型化に対応可能とし、且つ、上流排気管と下流排気管を共にサイレンサの車幅方向一端側に接続することによりサイレンサを車幅方向に最大限広げられるようにし、また、その上流排気管および下流排気管の接続部位を、上流排気管の接続部位が後寄りとなり下流排気管の接続部位が前寄りとなるようにするサイレンサにおいて、その上流側排気管および下流側排気管が接続される一端側を吊下げ支持するハンガーが上流排気管からの輻射熱を受けてマウントラバーが熱劣化するのを防止するよう、ハンガーと上流排気管との間に輻射熱を遮断する遮熱板を設置したものであり、上記具体的構成、特に、サイレンサの排気入口部および排気出口部が設けられた車幅方向一端側の端壁の上側縁部に、上流排気管の排気入口部への接続部位近傍を上方から覆う遮熱板が固着され、該遮熱板の上面にハンガー用のサイレンサ側ブラケットが固着されている点に特徴がある。

ハンガーの熱劣化を防止するためには、上流排気管からの輻射熱を遮断するよう遮熱板を設置することが有効である。そして、その場合、サイレンサを支持するハンガーは、一般に、弾性体であるマウントラバーと、サイレンサ側の棒状ブラケットおよび車体側に取り付ける各ブラケットとで構成され、サイレンサ側ブラケットをサイレンサの端部に溶接付けしているので、そのサイレンサ側ブラケットに遮熱板を固着することが考えられる。しかし、そのようにサイレンサの端部に溶接付けしたサイレンサ側ブラケットに遮熱板を固着したのでは、遮熱板が新たな振動源になる恐れがある。ハンガーは弾性構造体であり、排気系固有の振動を吸収するが、サイレンサ側ブラケットに遮熱板が固着されていると、排気系の振動がハンガーで吸収される以前に板状体の遮熱板に伝わって、遮熱板が振れ出し、吸収できない振動が発生する恐れがある。そこで、本発明は、遮熱板を直接サイレンサに固着し、遮熱板にハンガー用のサイレンサ側ブラケットを固着して、遮熱板を介してサイレンサ側ブラケットを支持するようにしたのである。

このサイレンサ支持構造によれば、車体後部の下方にサイレンサを横置きの配置で吊下げ支持するハンガーが上流排気管と接近しがちな状況において、失火などによる上流排気管の温度上昇でハンガーが熱劣化するのを防止することができ、また、遮熱板が直接吊り荷重を受けてハンガー用のサイレンサ側ブラケットに支持されることで、遮熱板が新たに振動源となるのを防止することができる。遮熱板はサイレンサ全体の荷重を受けてブラケットに支持される格好となり、フリー状態とならないので、遮熱板が新たな振動源となるのを防止できるのである。また、遮熱板は、板部材で、面を持っているため、巾の広い面の部分でサイレンサに溶接等でしっかり固着でき、三次元形状として面剛性を持たせることができるため、それ自体の振動も抑制できる。

このサイレンサ支持構造は、特に、サイレンサの本体ケーシングが、板材からなる筒状の胴壁部と該胴壁部とは別に形成された板材からなる両端の略平板状の端壁部とで構成され、端壁部は周縁部が胴壁部側にリング状接合口を形成するようはぜ折り加工されていて、そのはぜ折りのリング状接合口に胴壁部の端縁部が嵌合して接合され、遮熱板が、車幅方向一端側の端壁の上側縁部のはぜ折りの裏側となる上側縁部下面に固着されている。

この場合、サイレンサは本体ケーシングの端部がはぜ折り接合となっていて、強度が大きいため、遮熱板をしっかり固着支持できる。

また、このサイレンサ支持構造は、特に、遮熱板が、車幅方向視にて断面湾曲形状であり、上流排気管の排気入口部への接続部位近傍において平面視にて上流排気管と重ならない車両前後方向前側の縁部が下方に下がっている。

遮熱板をこのような構成とすることで、走行風を積極的にハンガー用のサイレンサ側ブラケットに誘導してブラケットの冷却性を高めることができ、それ自体高温状態となるサイレンサから遮熱板からブラケットを通ってハンガーのマウントラバーに伝わる熱を低減し、ハンガーへの熱負荷を抑制することができるとともに、遮熱板が立体的な形状になって強度が高くなり、面剛性が高くなる。

また、このサイレンサ支持構造は、遮熱板が、三次元形状であり、且つ、サイレンサに固着される基端部側の車両前後方向の幅寸法が相対的に大きく、車幅方向外側の自由端に近いほど幅寸法が小さくなるように形成されているのがよい。

遮熱板をこのような構成とすることで、遮熱板の強度並びに面剛性を高まるとともに、遮熱板の固定並びにハンガーの支持を強固にすることができ、また、それ自体の振動を一層抑制することができる。

そして、このサイレンサ支持構造は、上流排気管が、車幅方向に延びるサスペンションクロスメンバーを跨いで配設されている場合に特に有利である。

この場合、上流排気管は、サスペンションクロスメンバーを跨いだ後、サイレンサに対して高い位置から角度をなして下がってくる格好になり、上流排気管とハンガーとが一層接近するので、遮熱板により輻射熱を遮断する必要性が顕著であり、遮熱板によりハンガーの熱劣化を効果的に抑制できる。

このように、本発明によれば、車体後部の下方にサイレンサを横置きの配置で吊下げ支持するハンガーが上流排気管と接近しがちな状況において、失火などによる上流排気管の温度上昇でハンガーが熱劣化するのを防止することができ、また、遮熱板が新たに振動源となるのを防止することができる。

図１〜図１２は本発明のサイレンサ支持構造の実施形態の一例を示している。図１はサイレンサの平面図、図２はサイレンサの側面図（車幅方向の一端側から視た図）、図３はサイレンサの車幅方向一端側上部の断面図、図４はサイレンサの背面図（車両後方から視た図）、図５はサイレンサの一端側底面図、図６は図１のＡ部拡大詳細図、図７は図６のＶ−Ｖ断面図（一部）、図８は図６のＷ−Ｗ断面図（一部）、図９はサイレンサの一端側斜視図（車両上部斜め左後方から視た図）、図１０はサイレンサの一端側斜視図（車両上部斜め左前方から視た図）、図１１はサイレンサの一端側斜視図（車両下部斜め左前方から視た図）、そして、図１２はサイレンサの一端側斜視図（車両上部斜め左前方から視た図）である。

この実施形態のサイレンサ支持構造は、図１および図２に示すように、車体後部の下方でリヤ側のサスペンションクロスメンバー１の後方に、略筒状のサイレンサ２を長手方向を略車幅方向（図１の上下方向、図２の紙面に直交する方向）に向けた横置きの姿勢で配置し、車幅方向一端側である車両進行方向（図１の右から左に向く方向、図２の右から左に向く方向）に視て左側（図１の下側、図２の紙面に直交する方向の手前側）の端縁側上部の一点と、車幅方向他端側である車両進行方向に視て右側（図１の上側、図２の紙面に直交する方向の奥側）の端壁部の２点の計３点でハンガー３，４，５により車体側（サイドレール）に吊下げ支持している。

サイレンサ２は、本体ケーシングが板材からなる筒状の胴壁部６と胴壁部６とは別に形成された板材からなる両端の略平板状の端壁部７，８とで構成され、車幅方向一端側（車両進行方向に視て左側）の端壁部７に、排気入口部９と排気出口部１０とが、該端壁部７の水平方向中心線上に略並び、排気入口部９が車両前後方向の後寄り（図１の右寄り、図２の右寄り）で、排気出口部１０が車両前後方向の前側（図１の左寄り、図２の左寄り）となる配置で設けられている。そして、排気入口部９には、車両前部に搭載されたエンジンの触媒下流の排気管（図示せず）に連続して車両前後方向の前側から延びる上流排気管１１が接続され、排気出口部１０には、湾曲して上流排気管１１の下を潜り上流排気管１１よりも車幅方向の外側を通って車両前後方向の後方へ延びるテールパイプとしての下流排気管１２が接続され、下流排気管１２の後端にはディフューザ１３が接続されている。

上流排気管１１は、車体後部の下方にて車幅方向に延びるリヤ側のサスペンションクロスメンバー１を跨ぐよう屈曲し、サスペンションクロスメンバー１を跨いだ位置から斜め下方に下がってきて、湾曲してサイレンサ２に接続されるよう延設されている。

サイレンサ２は、図３に示すように、端壁部７，８（図示されているのは一端側の端壁部７のみであるが、他端側の端壁部８についても同様である。）の周縁部が胴壁部６側にリング状接合口１４を形成するようはぜ折り加工されていて、そのはぜ折りのリング状接合口１４に胴壁部６の端縁部が嵌合して接合され、はぜ折り接合部１５を形成している。

そして、図１〜図１２に示すように、サイレンサ２には、排気入口部９および排気出口部１０が設けられた車幅方向一端側である左側の端壁部７の上側縁部で、排気出口部１０の略真上に位置する部位に、上流排気管１１の排気入口部９への接続部位近傍を上方から覆う遮熱板２０が固着（溶接付け）され、その遮熱板２０の上面の後方寄りの位置に、車幅方向一端側である左側の端縁側上部１点を吊下げ支持するハンガー３の支持位置が定められ、その位置にハンガー用の棒状のサイレンサ側ブラケット３１が固着（溶接付け）されている。なお、このサイレンサ側ブラケット３１の基部は、図６に示すように、サイレンサ２の左側の端壁部７のはぜ折り接合部１５から離して遮熱板２０上に固着されている。

一方、車幅方向他端側である右側の端壁部８の２点を吊下げ支持するハンガー４，５の支持位置は、車両前後方向の前寄りと後寄りにそれぞれ設定され、それぞれのハンガー用の棒状のサイレンサ側ブラケット４１，５１は、サイレンサ２の端壁部８に直接固着（溶接付け）されている。

サイレンサを吊下げ支持する３個のハンガー３，４，５は、それぞれが、弾性体であるマウントラバー３２，４２，５２と、マウントラバー３２，４２，５２を懸架するための支持棒であるサイレンサ側ブラケット３１，４１，５１と、車体側（サイドレール）に取り付ける車体側ブラケット（図示せず）とで構成されるものである。

遮熱板２０は、三次元形状であり、且つ、図１、図６等に示されるように、サイレンサ２に固着される基端部側（図６のＶ−Ｖ断面近傍）の車両前後方向の幅寸法が相対的に大きく、車幅方向外側の自由端部に近いほど幅寸法が小さくなって、上流排気管１１の排気入口部９への接続部位近傍を上方から覆うよう形成され、図３、図７等に示されるように、車幅方向一端側である左側の端壁部７のはぜ折り接合部１５の上側縁部のはぜ折りの裏側（端壁側内面）となる上側縁部下面に３箇所で溶接付けされている。

そして、図８等に示されるように、遮熱板２０は、車幅方向視にて断面湾曲形状であり、上流排気管１１の排気入口部９への接続部位近傍で、サイレンサ側ブラケット３１の溶接部分が位置する中間部分（図６のＷ−Ｗ断面近傍）の、平面視にて上流排気管１１と重ならない車両前後方向前側の縁部が、走行風を遮熱板２０の上面に誘導して後方のサイレンサ側ブラケット３１に当てるよう下方に下がり、その縁部周辺を含む領域が下方に沈み込んで段下げ部２１を形成している。

この実施形態のサイレンサ支持構造は、遮熱板２０を直接サイレンサ２に固着し、遮熱板２０にハンガー用のサイレンサ側ブラケット３１を固着して、遮熱板２０を介してサイレンサ側ブラケット３１を支持させるようにしたことにより、上流排気管１１の温度上昇でハンガー３のマウントラバー３２が熱劣化するのを防止することができる。

そして、遮熱板２０は、サイレンサ２の吊り荷重を直接受ける格好でサイレンサ側ブラケット３１に支持され、フリー状態とはならないので、遮熱板２０が新たに振動源となるのを防止できる。

また、遮熱板２０は、幅の広い基端部の面の部分でサイレンサ２に固着し、且つ、三次元形状で面剛性が大きく、また、サイレンサ２に固着される基端部側の車両前後方向の幅寸法が相対的に大きく、車幅方向外側の自由端に近いほど幅寸法が小さくなるように形成されていることにより、それ自体の振動も抑制できる。また、遮熱板２０は、サイレンサ２の本体ケーシング６の端部の強度並びに剛性の大きいはぜ折り接合部１５に面で固着されるため、それ自体の固着並びにハンガー３の支持を強固なものとすることができる。

また、このサイレンサ支持構造は、遮熱板２０が、車幅方向視にて断面湾曲形状で、上流排気管１１の排気入口部９への接続部位近傍において平面視にて上流排気管と重ならない車両前後方向の前側の縁部が下方に下がり、その縁部周辺を含む領域が下方に沈み込んで段下げ部２１を形成していることにより、走行風を積極的にハンガー用のサイレンサ側ブラケット３１に誘導してサイレンサ用ブラケット３１の冷却性を高めることができ、それ自体高温状態となるサイレンサ２から遮熱板２０からサイレンサ用ブラケット３１を通ってハンガー３のマウントラバー３２に伝わる熱を低減し、ハンガー３への熱負荷を抑制することができる。また、サイレンサ側ブラケット３１は、遮熱板２０に固着する上でサイレンサ２の端壁部７、つまり、はぜ折り接合部１５から離されていることにより、サイレンサ２の熱が直接ブラケット３１に伝わることがなく、ブラケット３１を経由してマウントラバー３２に伝わる熱負荷を軽減できる。

なお、上記実施形態では、上流排気管１１がサスペンションクロスメンバー１を跨いだ後、サイレンサ２に対して高い位置から角度をなして下がっているが、本発明はこれに限定されるものではない。また、サイレンサとしては、下流排気管が車幅方向の両側に配置されるものでもよい。

本発明の実施形態に係るサイレンサの平面図である。 本発明の実施形態におけるサイレンサの側面図（車幅方向の一端側から視た図）である。 本発明の実施形態におけるサイレンサの車幅方向一端側上部の断面図である。 本発明の実施形態に係るサイレンサの背面図（車両後方から視た図）である。 本発明の実施形態に係るサイレンサの一端側底面図である。 図１のＡ部拡大詳細図である。 図６のＶ−Ｖ断面図（一部）である。 図６のＷ−Ｗ断面図（一部）である。 本発明の実施形態に係るサイレンサの一端側斜視図（車両上部斜め左後方から視た図）である。 本発明の実施形態に係るサイレンサの一端側斜視図（車両上部斜め左前方から視た図）である。 本発明の実施形態に係るサイレンサの一端側斜視図（車両下部斜め左前方から視た図）である。 本発明の実施形態に係るサイレンサの一端側斜視図（車両上部斜め左前方から視た図）である。

符号の説明

１ サスペンションクロスメンバー
２ サイレンサ
３、４，５ ハンガー
６ 胴壁部
７、８ 端壁部
９ 排気入口部
１０ 排気出口部
１１ 上流排気管
１２ 下流排気管
１４ リング状接合口
１５ はぜ折り接合部
２０ 遮熱板
２１ 段下げ部
３１、４１，５１ サイレンサ側ブラケット
３２、４２，５２ マウントラバー

Claims (3)

1. 略筒状のサイレンサを長手方向を略車幅方向に向けた横置きの姿勢で車体後部の下方に配置し該サイレンサの両端部にてハンガーで車体に吊下げ支持するサイレンサ支持構造であって、
   前記サイレンサは、本体ケーシングが板材からなる筒状の胴壁部と該胴壁部とは別に形成された板材からなる両端の略平板状の端壁部とで構成され、車幅方向一端側の端壁部に排気入口部と排気出口部とが排気入口部が車両前後方向の後寄りとなり排気出口部が車両前後方向の前寄りとなる配置で設けられて、前記排気入口部に車両前後方向の前側から延びる上流排気管が接続されるとともに、前記排気出口部に前記上流排気管の下を潜り該上流排気管よりも車幅方向の外側を通って車両前後方向の後方へ延びる下流排気管が接続され、
   前記端壁部は周縁部が前記胴壁部側にリング状接合口を形成するようはぜ折り加工されていて、そのはぜ折りのリング状接合口に前記胴壁部の端縁部が嵌合して接合され、
   前記サイレンサの前記排気入口部および前記排気出口部が設けられた車幅方向一端側の端壁部の上側縁部のはぜ折りの裏側となる上側縁部下面に、前記上流排気管の前記排気入口部への接続部位近傍を上方から覆うよう、車幅方向視にて断面湾曲形状であり、前記上流排気管の前記排気入口部への接続部位近傍において平面視にて前記上流排気管と重ならない車両前後方向前側の縁部が下方に下がっている遮熱板が固着され、該遮熱板の上面に前記ハンガー用のサイレンサ側ブラケットが固着されていることを特徴とするサイレンサ支持構造。
2. 前記遮熱板は、三次元形状であり、且つ、前記サイレンサに固定される基端部側の車両前後方向の幅寸法が相対的に大きく、車幅方向外側の自由端に近いほど前記幅寸法が小さくなるように形成されている請求項１記載のサイレンサ支持構造。
3. 前記上流排気管は、車幅方向に延びるサスペンションクロスメンバーを跨いで配設されている請求項１または２記載のサイレンサ支持構造。

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