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技術 排気系支持構造

出願人 株式会社SUBARU
発明者 朝戸稔森俊樹
出願日 2014年1月22日 (7年4ヶ月経過) 出願番号 2014-009732
公開日 2015年7月30日 (5年10ヶ月経過) 公開番号 2015-137594
状態 特許登録済
技術分野 推進装置の冷却,吸排気,燃料タンクの配置 排気消音装置
主要キーワード 対振動性 フロントエンジンルーム 左右振動 フック孔 複合振動 EPDM系ゴム フロアブラケット フレキシブル管
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年7月30日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (4)

課題

排気系を支持する一対のハンガゴム耐久性の低下による同時期での脱落を防止できるようにする。

解決手段

排気系3のセンタ排気管5は、その底部にハンガステー12が固設されており、このハンガステー12の両端が、車体フロア2の下側に固設されているフロアブラケット11に対して第1、第2ハンガゴム9,10を介して支持されている。第1ハンガゴム9はEPDM系ゴムを主成分としており、第2ハンガゴム10はシリコンゴムを主成分としている。両ゴムは異なる特性を有しているため、耐久性の低下が同時に進行することがなく、従って、同時期に脱落することを防止することができる。

概要

背景

従来、自動車等の車両においては、排気系部品である排気管マフラを車体底部に支持するに際し、ハンガゴムを介して車体フロアの下側に懸架することで、排気系の振動揺れを低減させ、車体側への振動伝達を抑制するようにしている。

ところで、排気系に発生する振動は、停車中のアイドリングから高速運転まで、及び路面状況によって大きく変動する。又、排気熱特性も冷えた状態の始動から高負荷運転までの間で大きく変化する。特に、最近の高性能化した車両では、排気系の振動を吸収するハンガゴムに対しても振動、熱に対する要求が厳しくなってきており、これらの要求に対して単一特性のハンガゴムで対応することは困難となってきた。

又、路上等に存在する傷害物との接触等で、ハンガゴムが損傷を受ける場合があるが、通常は同じ物性のゴムを用いていることから左右のゴムは、損傷の影響を受けて同時に破断し易く、同時に破断した場合、排気系が支持されなくなることから、その後の走行に直ちに支障を生じることがある。

これらの対策として、例えば、特許文献1(特開2010−23603号公報)に開示されているように、1つのハンガゴムを複数の部位で形成することで、振動特性、強度を高めるようにした技術が知られている。

概要

排気系を支持する一対のハンガゴムの耐久性の低下による同時期での脱落を防止できるようにする。排気系3のセンタ排気管5は、その底部にハンガステー12が固設されており、このハンガステー12の両端が、車体フロア2の下側に固設されているフロアブラケット11に対して第1、第2ハンガゴム9,10を介して支持されている。第1ハンガゴム9はEPDM系ゴムを主成分としており、第2ハンガゴム10はシリコンゴムを主成分としている。両ゴムは異なる特性を有しているため、耐久性の低下が同時に進行することがなく、従って、同時期に脱落することを防止することができる。

目的

本発明は、上記事情に鑑み、簡単な形状で安価に製造することができるばかりでなく、高性能化された車両の要求に対応することができると共に、同時期に脱落することを防止するための対策が不要で、その分製品コストの低減を実現することのできる排気系支持構造を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

排気系部材車体フレーム懸架する一対の第1、第2ハンガゴムを備える排気系支持構造において、前記第1ハンガゴムと前記第2ハンガゴムとは複数の異なる特性を有していることを特徴とする排気系支持構造。

請求項2

前記複数の異なる特性は、引っ張り強さと引き裂き強さであることを含むことを特徴とする請求項1に記載の排気系支持構造。

請求項3

前記引張強度は、常温域では前記第1ハンガゴムが前記第2ハンガゴムよりも高く、高温域では前記第2ハンガゴムが前記第1ハンガゴムよりも高いことを特徴とする請求項1或いは2に記載の排気系支持構造。

請求項4

前記引裂強さは、前記第1ハンガゴムが前記第2ハンガゴムよりも高いことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の排気系支持構造。

請求項5

前記第1ハンガゴムは、エチレンプロピレンジエンゴムを主成分としていることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の排気系支持構造。

請求項6

前記第2ハンガゴムは、シリコンゴムを主成分としていることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の排気系支持構造。

請求項7

前記第1のハンガゴムと第2のハンガゴムは、特に常温以下の温度領域においては、温度変化に対する弾性係数変化が相対的に異なることを特徴とする請求項1或いは2に記載の排気系支持構造。

技術分野

0001

本発明は、排気系部材車体フレーム懸架する一対の第1、第2ハンガゴムを異なる特性とした排気系支持構造に関する。

背景技術

0002

従来、自動車等の車両においては、排気系部品である排気管マフラを車体底部に支持するに際し、ハンガゴムを介して車体フロアの下側に懸架することで、排気系の振動揺れを低減させ、車体側への振動伝達を抑制するようにしている。

0003

ところで、排気系に発生する振動は、停車中のアイドリングから高速運転まで、及び路面状況によって大きく変動する。又、排気熱特性も冷えた状態の始動から高負荷運転までの間で大きく変化する。特に、最近の高性能化した車両では、排気系の振動を吸収するハンガゴムに対しても振動、熱に対する要求が厳しくなってきており、これらの要求に対して単一特性のハンガゴムで対応することは困難となってきた。

0004

又、路上等に存在する傷害物との接触等で、ハンガゴムが損傷を受ける場合があるが、通常は同じ物性のゴムを用いていることから左右のゴムは、損傷の影響を受けて同時に破断し易く、同時に破断した場合、排気系が支持されなくなることから、その後の走行に直ちに支障を生じることがある。

0005

これらの対策として、例えば、特許文献1(特開2010−23603号公報)に開示されているように、1つのハンガゴムを複数の部位で形成することで、振動特性、強度を高めるようにした技術が知られている。

先行技術

0006

特開2010−23603号公報

発明が解決しようとする課題

0007

しかし、上述した文献に開示されているハンガゴムは、ハンガゴムの特性が単一であるため、左右一対のハンガゴムで、排気系部品を支持した場合、外力を受けて損傷した際の損傷部位の亀裂の進行度合い、長期間使用による耐久性低下の進行度合い、異物等が挟まれた際の引張強度の低下の進行度合い、損傷部を起点とする引裂破断に至る進行度合い等の耐久性の低下がほぼ同じになってしまう。その結果、一対のハンガゴムが同時期に脱落し易くなるため、それを防止するための対策が別途必要となり、部品点数増加によるコスト高を招いてしまう不都合がある。

0008

また、単一部材であることから対振動性能を高めるためには、振動吸収のための複雑な形状や大きさを織り込む必要があり、1部品あたりの製品コストが高くなってしまう問題がある。

0009

本発明は、上記事情に鑑み、簡単な形状で安価に製造することができるばかりでなく、高性能化された車両の要求に対応することができると共に、同時期に脱落することを防止するための対策が不要で、その分製品コストの低減を実現することのできる排気系支持構造を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0010

本発明は、排気系部材を車体フレームに懸架する一対の第1、第2ハンガゴムを備える排気系支持構造において、前記第1ハンガゴムと前記第2ハンガゴムとは複数の異なる特性を有している。

発明の効果

0011

本発明によれば、第1、第2ハンガゴムを複数の異なる特性にしたので、例えば第1および第2のハンガゴムをほぼ同じ形状や大きさにした場合でも、温度に対する硬度の変化、温度に対する引張強度の変化、引裂強さ等の耐久性の低下の進行度合いを異ならせることができる。その結果、走行条件温度条件下で優れた耐久性を得ることができ、高性能化された最近の車両の要求に充分に対応することが可能となる。又、両ハンガゴムが同時期に脱落することを防止するための対策が不要となり、その分製品コストの低減を実現することができる。更に、各ハンガゴムの形状を複雑にする必要がないため、より製品コストの低減を図ることができる。

図面の簡単な説明

0012

車体フロアの下側に配置されている排気系の構造を示す平面図
図1のII-II断面図
(a)は温度変化に対するEPDM系ゴムシリコンゴム弾性係数の変化を示す特性図、(b)は温度変化に対するEPDM系ゴムとシリコンゴムの引張強度の変化を示す特性図

実施例

0013

以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。図1の符号1は車体であり、この車体1の車体フレームとしての車体フロア2の下側に排気系3が配設されている。この排気系3は、図示しないフロントエンジンルームに搭載されているエンジン排気マニホルド上流端が連通接続され、下流端が車体1の後部に延在されている。

0014

この排気系3は、上流側から順に、排気マニホルドに連通するフロント排気管4と、その下流に連通する排気系部材としてのセンタ排気管5と、その下流に連通するリヤ排気管6とを有し、フロント排気管4の中途フレキシブル管4aで形成されている。更に、リヤ排気管6の下流端にマフラ部7のマフラ管7aが連通され、このマフラ部7にマフラ7bが設けられている。尚、図示しないがフロント排気管4とセンタ排気管5には、フロント触媒リヤ触媒がそれぞれ介装されている。エンジンから排出される排気ガス、及び排気騒音は、各排気管4〜6を通り、触媒を通過する際に所定に浄化され、又、マフラ7bを通過する際に所定に消音されて外部に排出される。

0015

又、排気系3のリヤ排気管6、及びマフラ7bにはフック6a,7cが突設されており、この各フック6a,7cが車体フロア2の下側に固定されているブラケット(図示せず)にハンガゴム8を介して懸架されている。更に、センタ排気管5の上流側が、左右一対の第1、第2ハンガゴム9,10を介して、車体フロア2の下側に固定されているフロアブラケット11に懸架されている。

0016

図2に示すように、フロアブラケット11はセンタ排気管5を跨ぐトンネル部11aを有し、このトンネル部11aの両側に、上部ハンガフック11bが突設されている。又、センタ排気管5の下部にはハンガステー12が固設されている。このハンガステー12は、センタ排気管5を中心として左右に延在されており、このハンガステー12の両端に下部ハンガフック12aが突設されている。

0017

上部ハンガフック11bと下部ハンガフック12aとが第1、第2ハンガゴム9,10を介して連結されている。この第1、第2ハンガゴム9,10はほぼ同じ形状を有しており、各ハンガゴム9,10には、上部ハンガフック11b、及び下部ハンガフック12aを係入するフック孔9a,10aが各々穿設されている。

0018

上部ハンガフック11bは下部ハンガフック12aの中心を通る垂直軸を基準に外側へ所定角度(例えば40°)だけ傾斜された位置に設けられている。従って、第1、第2ハンガゴム9,10のフック孔9a,10aを、上部ハンガフック11bと下部ハンガフック12aとに係入させると、第1、第2ハンガゴム9,10は逆ハの字状となり、センタ排気管5に上下振動左右振動、及びそれらの複合振動が発生した場合、これらの振動を第1、第2ハンガゴム9,10の弾性変形によって効率よく吸収させることができる。

0019

又、第1ハンガゴム9はEPDMエチレンプロピレンジエンゴム)系ゴムを主成分とする材料で形成されており、一方、第2ハンガゴム10はシリコンゴムを主成分とする材料で形成されている。

0020

EPDM系ゴムとシリコンゴムとは異なる特性を有している。先ず、図3(a)に示すように弾性係数については、波線で示すEPDM系ゴムが太線で示すシリコンゴムに対し常温域(おおよそ25[℃])以下では顕著に高い。そのため、例えば25[℃]付近でほぼ同じような弾性係数を示すEPDM系ゴムとシリコンゴムからなるハンガゴムをそれぞれ配設すると、25[℃]以下の低温域では相対的にEPDM系ゴムの弾性係数が高くなり、一方でシリコンゴムは低くなる。

0021

従って、常温域以下では、シリコンゴムがEPDM系ゴムに比し、比較的低い振動数を吸収することができるようになり、EPDM系ゴムを主成分とする第1ハンガゴム9とシリコンゴムを主成分とする第2ハンガゴム10とで、センタ排気管5の左右を支持することで、制振周波数帯域が広くなり、悪路走行はもとより、低速から高速運転においても良好な制振性を得ることができる。因みに、同図(a)に細線で示すように、シリコンゴムの硬度を高温域におけるEPDM系ゴムの弾性係数とほぼ同じ特性を示す値まで低下させると、低温域での制振周波数帯域がより広くなり、より良好な制振性を得ることができる。

0022

又、同図(b)に示すように、引張強度は、常温域ではEPDM系ゴムがシリコンゴムよりも高いが、高温域へ移行するに従い、EPDM系ゴムの引張強度は次第に低下する。一方、シリコンゴムは温度が上昇するに従い引張強度が若干低下する程度で大きく低下することはなく、高温域では、EPDM系ゴムとシリコンゴムとの引張強度が逆転する。

0023

その結果、常温域では、引張強度の高いEPDM系ゴムの引張強度に対する耐久性が高いが、高温域では、相対的にシリコンゴムの引張強度に対する耐久性が高くなるため、第1ハンガゴム9と第2ハンガゴム10とは、あらゆる温度領域においてほぼ異なる耐久性の進行度合いを示すことになる。従って、引張強度に対する耐久性の低下が同時に進行することがなく、両ハンガゴム9,10の一方が破損しても、他方によってセンタ排気管5の支持状態を維持させることができる。

0024

又、引裂強さについては、シリコンゴムがEPDM系ゴムよりも低い特性を有している。従って、シリコンゴムとEPDM系ゴムとが外力を受けて損傷した場合、引裂強度に対する耐久性が劣るシリコンゴムはEPDM系ゴムよりも破断の進行度合いが早いため、シリコンゴムを主成分とする第2ハンガゴム10が破断しても、EPDM系ゴムを主成分とする第1ハンガゴム9にてセンタ排気管5の支持状態を維持させることができる。

0025

このように、本実施形態によれば、EPDM系ゴムを主成分とする第1ハンガゴム9とシリコンゴムを主成分とする第2ハンガゴム10とで、センタ排気管5の左右を支持させるようにしたので、両ハンガゴム9,10は、弾性係数、引張強度、引裂強さ等において異なる特性を示すこととなり、その結果、両ハンガゴム9,10でセンタ排気管5を支持することで走行条件、温度条件下において、優れた耐久性を得ることができ、高性能化された最近の車両の要求に充分対応することができる。又、両ハンガゴム9,10の耐久性の低下の進行度合いを異ならせたので、両ハンガゴム9,10が同時期に脱落することがなくなり、従って、同時期に脱落することを防止するための対策が不要となり、その分製品コストの低減を実現することができる。

0026

更に、両ハンガゴム9,10の材質にて特性を変えるようにしたので、両ハンガゴム9,10の形状は複雑にする必要がなく、同一形状であってもよく、従って、簡単な形状で安価に製造することができる。

0027

尚、本発明は、上述した実施形態に限るものではなく、例えば、一対のハンガゴム9,10で左右を支持する排気系部材は、センタ排気管5に限らず、リヤ排気管6、マフラ部7であってもよい。

0028

1…車体、
2…車体フロア、
3…排気系、
4…フロント排気管、
5…センタ排気管、
6…リヤ排気管、
6a,7c…フック
7…マフラ部、
7a…マフラ管、
7b…マフラ、
8…ハンガゴム、
9…第1ハンガゴム、
9a,10a…フック孔、
10…第2ハンガゴム、
11…フロアブラケット、
11a…トンネル部、
11b…上部ハンガフック、
12…ハンガステー、
12a…下部ハンガフック

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