(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前後方向に延びる左右一対のサイドメンバと、
車両左右方向に延び、前記左右一対のサイドメンバに連結されるクロスメンバと、
前記左右一対のサイドメンバの間、かつ、前記クロスメンバの前方に配置された車載部品と、
前記クロスメンバより下方、かつ、前記左右一対のサイドメンバの間に配置された排気管と、をフロアパネルの下方に備える車両の排気装置において、
前記排気管は、車両の平面視で前記車載部品の外形に沿ってクランク状に湾曲するクランク湾曲部を有し、
前記クロスメンバより後方、かつ、前記クランク湾曲部よりも車両後方において、前記排気管の上部にガイド部材が設けられ、
前記ガイド部材は、前記クロスメンバと車両前後方向で対向し、車両後方に向かって高くなるように傾斜する傾斜面を有し、
前記傾斜面は、
車両左右方向の中央部に配置され、前記クロスメンバに対して凹形状かつ車両前後方向に延びる凹部と、
車両左右方向の両端部に配置され、前記クロスメンバに対して凸形状かつ車両前後方向に延びる凸部と、を有することを特徴とする車両の排気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の排気装置に関し、特に、燃料タンク等の車載部品と、排気管とをフロアパネルの下方に備える車両の排気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンを備えた自動車等の車両には排気管が設けられており、エンジンから排出された排気ガスは、排気管を通って外部に排出される。また、排気管には消音器が設けられており、排気ガスの排気騒音は消音器を通過することで消音される。
【０００３】
排気管は、フロアパネルの下面で弾性部材によって弾性的に車両に懸架されており、これにより排気管の排気騒音や振動が車室内に伝搬することが防止されている。
【０００４】
また、排気管は、燃料タンク等の車載部品やフロアパネルの下面から間隔を保つように湾曲した状態で、弾性部材によって懸架されており、これにより排気管が燃料タンク等の車載部品やフロアパネルに接触することが防止されている。
【０００５】
このような車両の排気装置において、車両の後突時は、排気管が前方に移動して燃料タンクに接触することがある。排気管が燃料タンクに接触すると、燃料タンクが大きく変形するおそれがある。
【０００６】
このような課題に対応するものとして特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載の車両の排気装置は、排気管に接続される消音器に、大きな曲率の曲面を有する保護部材を設けている。特許文献１に記載の排気装置は、大きな曲率の曲面を有する保護部材が燃料タンクに接触するため、応力の集中を緩和して燃料タンクの変形を抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４１６４６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年の車両の排気装置にあっては、樹脂製の燃料タンクが多く採用されている。樹脂製の燃料タンクは、金属製の燃料タンクと比較してさび難く軽量である一方、排気管から熱が伝わらないように配慮することが要求される。
【０００９】
しかしながら、従来の車両の排気装置にあっては、車両の後突時に保護部材が燃料タンクに接触し、排気管に設けた消音器の熱が保護部材を介して燃料タンクに伝わってしまうという問題があった。
【００１０】
また、従来の車両の排気装置にあっては、排気管の近傍にサイドメンバが配置されており、後突時の排気管の移動や変形がサイドメンバに阻害された結果、排気管が燃料タンク等の車載部材に接触するおそれがあった。
【００１１】
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、車両の後突時に排気管が車載部材に接触することを防止できる車両の排気装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、車両前後方向に延びる左右一対のサイドメンバと、車両左右方向に延び、前記左右一対のサイドメンバに連結されるクロスメンバと、前記左右一対のサイドメンバの間、かつ、前記クロスメンバの前方に配置された車載部品と、前記クロスメンバより下方、かつ、前記左右一対のサイドメンバの間に配置された排気管と、をフロアパネルの下方に備える車両の排気装置において、前記排気管は、車両の平面視で前記車載部品の外形に沿ってクランク状に湾曲するクランク湾曲部を有し、前記クロスメンバより後方、かつ、前記クランク湾曲部よりも車両後方において、前記排気管の上部にガイド部材が設けられ、前記ガイド部材は、前記クロスメンバと車両前後方向で対向し、車両後方に向かって高くなるように傾斜する傾斜面を有し、前記傾斜面は、車両左右方向の中央部に配置され、前記クロスメンバに対して凹形状かつ車両前後方向に延びる凹部と、車両左右方向の両端部に配置され、前記クロスメンバに対して凸形状かつ車両前後方向に延びる凸部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
このように上記の本発明によれば、車両の後突時に、排気管に後方から衝突荷重が作用し、排気管が前方に移動する。そして、排気管が前方に移動するときに、排気管の上部に設けられたガイド部材の傾斜面がクロスメンバに接触するため、排気管がサイドメンバの下方に移動することができる。
【００１４】
このため、車両の後突時に、排気管は、サイドメンバに規制されることなく変形することができる。この結果、車両の後突時に排気管が車載部材に接触することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の車両の排気装置の一実施形態を示す図であり、車両の後部の下面図である。
【図２】図２は、本発明の車両の排気装置の一実施形態を示す図であり、図１のＩＩ−ＩＩ方向矢視断面図である。
【図３】図３は、本発明の車両の排気装置の一実施形態を示す図であり、ガイド部材を車両側方から見た側面図である。
【図４】図４は、本発明の車両の排気装置の一実施形態を示す図であり、ガイド部材を車両前方から見た正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る車両の排気装置の実施形態について、図面を用いて説明する。図１〜図４は、本発明に係る一実施形態の車両の排気装置を示す図である。図１〜図４において、上下左右方向は、車両に搭乗する運転者から見た方向を示している。
【００１７】
まず、構成を説明する。図１、図２において、車両１１は、車両前後方向に延びる左右一対のサイドメンバ１３を備えており、この一対のサイドメンバ１３は所定間隔で車両左右方向に互いに離れて配置されている。サイドメンバ１３は、車両１１の下部の左右方向端部に配置されている。サイドメンバ１３の上部には、車両１１の床を形成するフロアパネル１４が配置されている。
【００１８】
また、車両１１は、フロアパネル１４の下方にクロスメンバ２３を備えている。クロスメンバ２３は、車両左右方向に延びており、左端部および右端部でサイドメンバ１３に連結されている。
【００１９】
また、車両１１は、燃料タンク１５をフロアパネル１４の下方に備えている。燃料タンク１５は、左右一対のサイドメンバ１３の間、かつ、クロスメンバ２３の前方に配置されている。この燃料タンク１５は、車両前後方向に短く、かつ、車両幅方向に長く形成されている。燃料タンク１５は本発明における車載部品を構成する。
【００２０】
フロアパネル１４は、車両１１の前部側に配置されたフロントフロアパネル１８と、車両１１の後部側に配置されたリアフロアパネル１９と、このフロントフロアパネル１８とリアフロアパネル１９との間に配置された段差部２１と、から構成されている。
【００２１】
フロントフロアパネル１８は、燃料タンク１５よりも前方に配置されている。フロントフロアパネル１８の車両左右方向の中央部には、上方に向かって凹形状に形成されたトンネル部２０が設けられており、このトンネル部２０は、車両前後方向に延びている。
【００２２】
フロントフロアパネル１８の後端部には段差部２１の下端部が連結されており、この段差部２１は上下方向に延びている。段差部２１の上端部にはリアフロアパネル１９の前端部が連結されている。リアフロアパネル１９は、燃料タンク１５の上方に配置されている。
【００２３】
このように、リアフロアパネル１９は、フロントフロアパネル１８より高い位置に配置されている。そして、サイドメンバ１３は、フロントフロアパネル１８およびリアフロアパネル１９の下面に沿うように、段差部２１の後方側近傍において、後ろ上がりに曲がっている。
【００２４】
また、リアフロアパネル１９にはスペアタイヤ収納部３６が設けられており、このスペアタイヤ収納部３６は、下方に向かって凹形状に形成されている。スペアタイヤ収納部３６には図示しないスペアタイヤが上方から収納される。
【００２５】
リアフロアパネル１９の前端部近傍の下面には、前側ステー２４および後側ステー２５が設けられている。前側ステー２４は、燃料タンク１５より前方、かつ、車両左右方向の中心より左側に配置されている。
【００２６】
後側ステー２５は、燃料タンク１５より後方、かつ、車両左右方向の中心より右側に配置されている。前側ステー２４および後側ステー２５には、タンクベルト２６の両端部がそれぞれ連結されている。タンクベルト２６は、燃料タンク１５を下方から支持している。
【００２７】
また、車両１１は、排気管２８をフロアパネル１４の下方に備えている。排気管２８は、クロスメンバ２３の下方、かつ、左右一対のサイドメンバ１３の間、すなわち内側側方に配置されている。
【００２８】
排気管２８は、ハンガ６１、６２を含む複数のハンガによってフロアパネル１４またはサイドメンバ１３に弾性的に懸架されている。ハンガ６１、６２は、ゴム等の弾性部材からなり、排気管２８の振動および騒音がフロアパネル１４に伝達することを防止している。
【００２９】
排気管２８は、車両前方から燃料タンク１５の右側を通過して車両後方へ延びている。具体的には、排気管２８は、前側直管部３８と、この前側直管部３８の後端部に連続するクランク湾曲部４０と、このクランク湾曲部４０の後端部に連続する後側直管部３９とを有している。
【００３０】
前側直管部３８は、フロントフロアパネル１８のトンネル部２０に配置されている。前側直管部３８は、トンネル部２０において、車両前後方向に概ね直線状に延びている。後側直管部３９は、車両左右方向右端部の近傍に配置されており、クランク湾曲部４０の後方において、車両前後方向に概ね直線状に延びている。
【００３１】
前側直管部３８の前端部にはサブマフラ２９が連結されている。後側直管部３９の後端部にはメインマフラ３０が連結されている。これらサブマフラ２９およびメインマフラ３０は、排気ガスの音を消音する。
【００３２】
クランク湾曲部４０は、燃料タンク１５の側方に配置されており、車両１１の平面視で燃料タンク１５の外形に沿ってクランク状に湾曲している。
【００３３】
具体的には、クランク湾曲部４０は、第１直線部４０Ａと、第２直線部４０Ｂと、第３直線部４０Ｃとを有している。
【００３４】
第１直線部４０Ａは、前側直管部３８の後端部に角度をなして連続しており、燃料タンク１５の右側前面に沿って車両左右方向に概ね直線状に延びている。本実施形態では、第１直線部４０Ａは、前側直管部３８と概ね等しい高さを保ったまま、前側直管部３８の後端部から右斜め方向に向かって、右側のサイドメンバ１３の側面の近傍まで延びている。
【００３５】
第２直線部４０Ｂは、第１直線部４０Ａの後端部に角度をなして連続しており、燃料タンク１５の右側側面に沿って車両前後方向に直線状に延びている。本実施形態では、第２直線部４０Ｂは、第１直線部４０Ａと概ね等しい高さを保ったまま、第１直線部４０Ａの後端部から後方に向かって、右側のサイドメンバ１３に沿って延びている。第２直線部４０Ｂは、サイドメンバ１３と等しい高さに配置されている。
【００３６】
第３直線部４０Ｃは、第２直線部４０Ｂの後端部に角度をなして連続しており、燃料タンク１５の右側後面に沿って車両左右方向に直線状に延びている。本実施形態では、第３直線部４０Ｃは、前側直管部３８の後端部から、斜め左上方向に向かって延びている。言い換えると、第３直線部４０Ｃは、後方に行くに連れて、上方かつ左方向に配置されるように延びている。
【００３７】
第３直線部４０Ｃにはフランジ部３１が設けられている。排気管２８は、車両前方側の部位と車両後方側の部位とに分割されており、これらの２つの部位がフランジ部３１で連結されている。
【００３８】
また、排気管２８の後側直管部３９の上部にはガイド部材５０が設けられている。ガイド部材５０は、クロスメンバ２３よりも車両後方、かつ、クランク湾曲部４０よりも車両後方の位置に配置されている。
【００３９】
図３、図４において、ガイド部材５０は、車両後方に向かって高くなるように傾斜する傾斜面５１を有しており、この傾斜面５１は、クロスメンバ２３と車両前後方向で対向している。
【００４０】
傾斜面５１には、クロスメンバ２３に対して凹形状の凹部５１Ａと、クロスメンバ２３に対して凸形状の凸部５１Ｂが設けられている。凹部５１Ａは、車両左右方向の中央部に配置されており、車両前後方向に延びている。凸部５１Ｂは、車両左右方向の両端部に配置されており、車両前後方向に延びている。このように、傾斜面５１は、中央部が凹み、左右両側が突出する形状に形成されている。
【００４１】
次に、作用を説明する。図１、図２に二点鎖線で示すように、排気管２８は、車両１１の後突時に、後方から衝突荷重が作用することで、変形しながら前方に移動する。
【００４２】
本実施形態によれば、クロスメンバ２３より後方、かつ、クランク湾曲部４０よりも車両後方において、排気管２８の上部にガイド部材５０が設けられている。
【００４３】
そして、このガイド部材５０は、クロスメンバ２３と車両前後方向で対向し、車両後方に向かって高くなるように傾斜する傾斜面５１を有している。
【００４４】
このため、排気管２８が前方に移動するときに、ガイド部材５０の傾斜面５１がクロスメンバ２３に接触し、排気管２８は、ガイド部材５０に案内されてサイドメンバ１３の下方に移動する。
【００４５】
具体的には、車両１１の後突時は、排気管２８の後端に対して衝突荷重が前向きに作用する。この前向きの衝突荷重によって、排気管２８は、主にクランク湾曲部４０とその前後の部位において大きく変形しながら、全体として前方に移動する。
【００４６】
より詳しくは、車両１１の後突時に、排気管２８の後側直管部３９は、後方からの荷重を受けて前方に移動する。そして、排気管２８は、第３直線部４０Ｃと後側直管部３９との接続部において、第３直線部４０Ｃと後側直管部３９とのなす角度が小さくなるように変形する。
【００４７】
また、排気管２８は、クランク湾曲部４０の第２直線部４０Ｂと第３直線部４０Ｃとの接続部において、第２直線部４０Ｂと第３直線部４０Ｃのなす角度が小さくなるように変形する。
【００４８】
また、排気管２８は、クランク湾曲部４０の第１直線部４０Ａと第２直線部４０Ｂとの接続部において、第１直線部４０Ａと第２直線部４０Ｂのなす角度が小さくなるように変形する。
【００４９】
また、排気管２８は、第１直線部４０Ａと前側直管部３８との接続部において、第１直線部４０Ａと前側直管部３８のなす角度が小さくなるように変形する。
【００５０】
このため、車両１１の後突時に、クランク湾曲部４０の第３直線部４０Ｃは、前方に移動して燃料タンク１５の後面に接近する。また、クランク湾曲部４０の第２直線部４０Ｂは、右方に移動して右側のサイドメンバ１３の内側側面に接近する。
【００５１】
本実施形態では、後側直管部３９が前方に移動すると、ガイド部材５０の傾斜面５１がクロスメンバ２３に衝突し、この衝突荷重は、排気管２８の後側直管部３９に対して斜め下方に作用する。これにより、ガイド部材５０とクロスメンバ２３との衝突によって後側直管部３９が下方に押し下げられるため、排気管２８は、下方に移動した後に、更に前方に移動する。
【００５２】
排気管２８が下方に押し下げられる際に、排気管２８のクランク湾曲部４０は、サイドメンバ１３の内側側方の位置から下方の位置に移動するため、クランク湾曲部４０がサイドメンバ１３の下方で右方に移動できる。このため、排気管２８は、サイドメンバ１３に規制されることなく変形できる。
【００５３】
したがって、排気管２８の第３直線部４０Ｃおよび後側直管部３９は、燃料タンク１５から右方に離れながら前方に移動できるため、燃料タンク１５に接触しない。この結果、車両１１の後突時に排気管２８が車載部材に接触することを防止できる。
【００５４】
また、本実施形態によれば、ガイド部材５０の傾斜面５１は、車両左右方向の中央部に配置され、クロスメンバ２３に対して凹形状かつ車両前後方向に延びる凹部５１Ａと、車両左右方向の両端部に配置され、クロスメンバ２３に対して凸形状かつ車両前後方向に延びる凸部５１Ｂと、を有している。
【００５５】
このため、車両１１の後突時に、傾斜面５１の凸部５１Ｂがクロスメンバ２３と接触し、傾斜面５１の凹部５１Ａはクロスメンバ２３と接触しない。これにより、ガイド部材５０とクロスメンバ２３との接触面積および摩擦力を低減でき、車両１１の後突時にガイド部材５０が円滑に移動することができる。これにより、排気管２８はより確実に下方に移動しやすくなる。
【００５６】
本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。
【００５７】
例えば、本実施形態では燃料タンク１５が車載部材を構成しているが、燃料タンク１５に代えて図示しないバッテリ等から車載部材を構成してもよい。すなわち、燃料タンク１５の位置にバッテリ等を配置してもよい。この場合、車両１１の後突時にバッテリ等に排気管２８が接触することを防止できる。
【符号の説明】
【００５８】
１１...車両、１３...サイドメンバ、１４...フロアパネル、１５...燃料タンク（車載部品）、２３...クロスメンバ、２８...排気管、４０...クランク湾曲部、５０...ガイド部材、５１...傾斜面、５１Ａ...凹部、５１Ｂ...凸部
【図１】
0006540428.tif 000002
【図２】
0006540428.tif 000003
【図３】
0006540428.tif 000004
【図４】
0006540428.tif 000005