(57)【要約】【課題】製造コストを十分に低減することができる排気管のバンパー接合部構造の提供。【解決手段】燃料電池自動車から排出される排気ガスを導く排気管１３をグロメット４０を介してバンパー１４に接合させることによりバンパー１４を介して大気に開放させるもので、グロメット４０は、内周面に環状をなして突出し排気管１３を嵌合させる複数のリップ部５５，５６が形成されており、これらリップ部５５，５６とバンパー１４への取付部４４との間に蛇腹部６０が形成されている。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池自動車から排出される排気ガスを導く排気管をグロメットを介してバンパーに接合させることにより該バンパーを介して大気に開放させる排気管のバンパー接合部構造であって、
前記グロメットには、内周面に環状をなして突出し前記排気管を嵌合させるリップ部が複数形成されており、これらリップ部と前記バンパーへの取付部との間に蛇腹部が形成されていることを特徴とする排気管のバンパー接合部構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気管のバンパー接合部構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃料電池自動車から排出される排気ガスを車外に導く構造として、車体のサイドシル内およびピラー内を介してサイドルーフレールの車室外側に形成された開口部に至る排気通路を形成したものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２２５８５３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来技術では、構造が複雑であり製造コストが増大してしまうことから、燃料電池自動車から排出される排気ガスを導く排気管をグロメットを介してバンパーに接合させることにより該バンパーを介して大気に開放させる構造について、本出願人は先の出願を行っている（特願２００１−２５２０９７）。
【０００５】
この先の出願は、構造的には製造コストを低減できる優れたものである。しかしながら、車体精度や関連部品の精度等の影響によって排気管の位置がバンパーへの取付位置に対し一定しないことがあり、排気管のバンパーへの取り付けができないという事態を生じる可能性があった。このような事態の発生を回避するためには、車体精度や関連部品の精度等を向上させる必要があるが、これは新たなコストアップの要因となってしまう。このように先の出願においては更なる改善の余地があった。
【０００６】
したがって、本発明は、製造コストを十分に低減することができる排気管のバンパー接合部構造の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、燃料電池自動車から排出される排気ガスを導く排気管（例えば実施の形態における排気管１３）をグロメット（例えば実施の形態におけるグロメット４０）を介してバンパー（例えば実施の形態におけるリヤバンパー１４）に接合させることにより該バンパーを介して大気に開放させる排気管のバンパー接合部構造であって、前記グロメットには、内周面（例えば実施の形態における内周面５３）に環状をなして突出し前記排気管を嵌合させるリップ部（例えば実施の形態におけるリップ部５５，５６）が複数形成されており、これらリップ部と前記バンパーへの取付部（例えば実施の形態における取付部４４）との間に蛇腹部（例えば実施の形態における蛇腹部６０）が形成されていることを特徴としている。
【０００８】
このように、グロメットには、排気管を接合させるリップ部とバンパーへの取付部との間に蛇腹部が形成されているため、この蛇腹部の変形によって容易にリップ部の位置を変更可能となり、排気管の位置がバンパーの取付位置に対し一定していなくても排気管をバンパーに接合させることができる。しかも、グロメットは複数のリップ部で多重に排気管をシールするため、排気管に倒れや経時的な形状変化を生じる等してもシール性を確保することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態における排気管のバンパー接合部構造を図面を参照して以下に説明する。なお、以下の説明における前後左右は車両前進時における前後左右である。
【００１０】
本実施形態の排気管のバンパー接合部構造は、燃料電池自動車に適用されるものである。ここで、燃料電池は、固体高分子電解質膜の両側にアノードとカソードとを備え、アノードに供給される水素ガス（燃料ガス）とカソードに供給される酸素を含む空気（酸化剤ガス）との酸化還元反応にかかる化学エネルギを直接電気エネルギとして抽出するもので、燃料電池自動車はこの燃料電池の発電電力でモータを駆動して走行する。
【００１１】
本実施形態における燃料電池自動車には、図１に示すように、フロントシート１１の下側に燃料電池（図示略）を収納する燃料電池収納ボックス１２が配置されている。そして、この燃料電池収納ボックス１２の後部に車体後方に延びるように排気管１３の一端側が取り付けられており、この排気管１３の他端側はリヤバンパー１４に取り付けられている。ここで、燃料電池収納ボックス１２内では何らかの原因によって水素ガスが滞留することが考えられるため、このような水素ガスを換気用の空気と一緒に排気ガスとして排気する必要があることから、排気管１３はこのような水素ガスを含む排気ガスを車外に導くものである。そして、排気管１３とリヤバンパー１４との接合部分に本実施形態の排気管のバンパー接合部構造が適用されている。
【００１２】
排気管１３は、燃料電池収納ボックス１２から車体後方に延び、さらに、図２に示すようにリヤバンパー１４の手前で後側ほど上側に位置するように湾曲する形状をなす排気管本体１６と、この排気管本体１６の後端部に連結される排気チャンバー１７と、この排気チャンバー１７から下方に延出しさらに下側が後方に向くよう屈曲する形状の排気ダクト１８とを有しており、この排気ダクト１８の後端の開口部２０がリヤバンパー１４の裏側つまり車体側に対向している。ここで、排気チャンバー１７とリヤバンパー１４との間には左右方向に延在するバンパービーム２２が配置されており、バンパービーム２２の前側には前後方向に延在するリヤサイドフレーム２３が配置されている。
【００１３】
リヤバンパー１４には、図２および図３に示すようにバンパー後面２５から前方に向けて凹む凹部２６が形成されている。この凹部２６は、それぞれ前後方向に沿うとともに互いに筒状をなすように連結される複数具体的には四カ所の壁部２８〜３１と、これら壁部２８〜３１で囲まれた部分のバンパー後面２５に対し反対側を閉塞させる壁部３２とで形成されており、この凹部２６の開口には左右方向に延在するルーバ３３が間隔をあけて上下に複数設けられている。そして、これら壁部２８〜３２およびルーバ３３で囲まれてバンパーチャンバー３５が画成されている。
【００１４】
凹部２６の底を形成する壁部３２は、図２に示すように、左右方向かつ上下方向に沿う略平板状をなしており、その中央に取付穴３６が前後方向に貫通形成されている。そして、この取付穴３６に上記した排気ダクト１８の開口部２０が対向配置されている。
【００１５】
このように互いに対向するリヤバンパー１４の取付穴３６側と排気ダクト１８の開口部２０側とがグロメット４０で連結されている。このグロメット４０は、ゴム等の弾性材料からなるもので、図４および図５に示すように、両端に開口部４１，４２を有する筒状を全体としてなしている。なお、取付穴３６および排気ダクト１８の開口部２０側は左右方向に長い形状をなしており、これらに合わせてグロメット４０も左右方向に長い形状をなしている。
【００１６】
グロメット４０には、一端開口部４１側に取付穴３６に接合される取付部４４が形成されている。この取付部４４は、図４に示すように、壁部３２の取付穴３６に外周部全周にわたって密着するように嵌合させられる環状の嵌合部４５と、この嵌合部４５の一側から外周方向に全周にわたり突出して壁部３２のバンパーチャンバー３５側の面４６に全周にわたって密着する環状の係止部４７と、嵌合部４５の他側から外周方向に全周にわたり突出して壁部３２の排気ダクト１８側の面４８に全周にわたって密着する環状の係止部４９とを有している。
【００１７】
また、グロメット４０には、他端開口部４２側に、取付部４４に対し反対側ほど外側に位置するように拡大する形状の環状の案内部５１が形成されており、この案内部５１の先端縁部には環状のビード部５２が形成されている。
【００１８】
そして、グロメット４０の内周面５３における案内部５１の中間所定位置には、全周にわたり内側に突出する環状のリップ部５５が形成されている。このリップ部５５は、取付部４４に対し反対側に延出する形状をなしており、しかも基端部から中間部まで内側に縮小し中間部から先端部まで外側に拡大するように断面円弧状をなしている。
【００１９】
また、グロメット４０の内周面５３における案内部５１の基端側の所定位置にも、全周にわたって内側に突出する環状のリップ部５６が形成されている。このリップ部５６は、平坦な形状をなしている。以上により、リップ部５６はリップ部５５よりも内側に形成されている。
【００２０】
ここで、これらリップ部５５，５６の内周縁部の大きさは排気ダクト１８の開口部２０側の外周部の大きさよりも小さくされており、特にリップ部５６の内周縁部はリップ部５５の内周縁部よりもさらに小さくされている。
【００２１】
そして、図４に示すように、これらリップ部５５，５６の内側には、排気ダクト１８の開口部２０側がその外周面５８において嵌合させられることになる。このとき、リップ部５５はその形状により排気ダクト１８側に延出した状態が維持されながら排気ダクト１８で拡大させられることになり、その結果、大きな弾性力で全周にわたって排気ダクト１８の外周面５８に密着する。一方、リップ部５６はその形状により、挿入される排気ダクト１８で押されて取付部４４側に倒れることになり、その結果、倒れた状態での取付部４４側ほど大きな倍率で拡大されることになる。よって、リップ部５６は特に取付部４４側に生じる大きな弾性力で全周にわたって排気ダクト１８の外周面５８に密着することになる。
【００２２】
ここで、リップ部５５とリップ部５６とが互いに逆向きに延出し断面ハの字状に変形しつつ排気ダクト１８に密着するため、排気ダクト１８が傾斜しても、図６および図７に示すように、シーソー作用によって密着状態が維持されるようになっている。つまり、図６に示すようにリップ部５６が倒れると逆のリップ部５５の内周側を引っ張ることになり、その結果、このリップ部５５が起き上がる方向に引っ張られて排気ダクト１８に密着する。逆に、図７に示すようにリップ部５５が倒れると逆のリップ部５６の内周側を引っ張ることになり、その結果、このリップ部５６が起き上がる方向に引っ張られて排気ダクト１８に密着する。
【００２３】
また、排気ダクト１８が合成樹脂製である場合には、経時的に変形する可能性があるが、このような場合でも二重のリップ部５５，５６が上記したシーソー作用で密着してシール性を確保することになる。
【００２４】
以上により、グロメット４０には、その内周面５３に、環状をなして突出し排気管１３の排気ダクト１８を嵌合させる複数具体的には二カ所のリップ部５５，５６が形成されている。
【００２５】
そして、グロメット４０には、これらリップ部５５，５６とリヤバンパー１４への取付部４４との間に蛇腹部６０が形成されている。つまり、蛇腹部６０は、図４に示すように、リップ部５５，５６に近づくにしたがって拡大する拡大部６１と、拡大部６１のリップ部５５，５６側からリップ部５５，５６に近づくにしたがって縮小する縮小部６２とが交互に複数組配置されて構成されており、最もリップ部５５，５６に近い側には縮小部５２が、最もリップ部５５，５６から遠い側には拡大部６１が配置されている。
【００２６】
組み立て時には、図４に示すように、リヤバンパー１４の取付穴３６に予めグロメット４０の取付部４４を取り付けておく。すると、上記したように取付部４４がリヤバンパー１４の取付穴３６に密着状態となる。そして、このグロメット４０の拡大形状の案内部５１で案内しながら排気管１３の排気ダクト１８の開口部２０側をリップ部５５，５６の内側に嵌合させる。このとき、排気ダクト１８の位置が、リップ部５５，５６の位置に対し前後左右上下のいずれの方向にずれていても、リップ部５５，５６とリヤバンパー１４への取付部４４との間に蛇腹部６０が形成されているため、この蛇腹部６０が変形することによって容易にリップ部５５，５６の位置を変更することができる。
【００２７】
そして、このようにして蛇腹部６０を必要により変形させることで位置を合わせたリップ部５５，５６に対し、排気ダクト１８の開口部２０側を嵌合させると、上記したように、リップ部５５は排気ダクト１８側に延出した状態のまま排気ダクト１８の外周面５８に密着し、リップ部５６は排気ダクト１８で押されて取付部４４側に倒れて排気ダクト１８の外周面５８に密着することになる。そして、このように、リヤバンパー１４にグロメット４０を介して接合されると、排気ダクト１８は気密状態でバンパーチャンバー３５に連通し、バンパーチャンバー３５を介して大気開放されることになる。
【００２８】
以上に述べた本実施形態の排気管のバンパー接合部構造によれば、グロメット４０には、排気管１３の排気ダクト１８を接合させるリップ部５５，５６とリヤバンパー１４への取付部４４との間に蛇腹部６０が形成されているため、この蛇腹部６０の変形によって容易にリップ部５５，５６の位置を変更可能となり、排気ダクト１８の位置がリヤバンパー１４の取付位置に対し一定していなくても排気ダクト１８をリヤバンパー１４に接合させることができる。しかも、グロメット４０は複数のリップ部５５，５６で多重に排気ダクト１８をシールするため、排気ダクト１８に倒れや経時的な形状変化を生じる等してもシール性を確保することができる。したがって、排気ダクト１８のリヤバンパー１４への取り付けのために車体精度や関連部品の精度等を向上させる必要がなくなることから、製造コストを十分に低減することができる。また、図８に示すように、後方衝突時にリヤバンパー１４が排気ダクト１８側に変形することがあっても、グロメット４０の蛇腹部６０が長さを短くするように変形することでこれを吸収し、排気ダクト１８の変形等を防止できる。
【００２９】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１に係る発明によれば、グロメットには、排気管を接合させるリップ部とバンパーへの取付部との間に蛇腹部が形成されているため、この蛇腹部の変形によって容易にリップ部の位置を変更可能となり、排気管の位置がバンパーの取付位置に対し一定していなくても排気管をバンパーに接合させることができる。しかも、グロメットは複数のリップ部で多重に排気管をシールするため、排気管に倒れや経時的な形状変化を生じる等してもシール性を確保することができる。したがって、排気管のバンパーへの取り付けのために車体精度や関連部品の精度等を向上させる必要がなくなることから、製造コストを十分に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の排気管のバンパー接合部構造が適用される燃料電池自動車を示す側面図である。
【図２】本発明の一実施形態の排気管のバンパー接合部構造を示す側断面図である。
【図３】本発明の一実施形態の排気管のバンパー接合部構造の一部を後方から見た図である。
【図４】本発明の一実施形態の排気管のバンパー接合部構造に用いられるグロメット等を示す側断面図である。
【図５】本発明の一実施形態の排気管のバンパー接合部構造に用いられるグロメットを示す取付部側から見た図である。
【図６】本発明の一実施形態の排気管のバンパー接合部構造に用いられるグロメットにおいて排気ダクトが倒れたときの一状態を示す側断面図である。
【図７】本発明の一実施形態の排気管のバンパー接合部構造に用いられるグロメットにおいて排気ダクトが倒れたときの別の状態を示す側断面図である。
【図８】本発明の一実施形態の排気管のバンパー接合部構造の後方衝突時の状態を示す側断面図である。
【符号の説明】
１３  排気管
１４  リヤバンパー（バンパー）
４０  グロメット
４４  取付部
５３  内周面
５５，５６  リップ部
６０  蛇腹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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