(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の衝撃吸収構造であって、
エンジン本体の前面部又は後面部のうち、車両衝突時に補機、吸気系部材及び排気系部材のうちのいずれかが衝突される被衝突部位を衝撃吸収材から形成してなり、
前記被衝突部位は、前記エンジン本体を構成するシリンダブロックに設けられ、
前記被衝突部位は、前記シリンダブロックの前面部又は後面部に設けられた凸部からなり、
前記凸部は、内部にオイル落とし通路を画成することを特徴とする車両の衝撃吸収構造。
【請求項２】
前記衝撃吸収材は発泡材料からなることを特徴とする請求項１に記載の車両の衝撃吸収構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両の衝撃吸収構造に係り、特に、車両衝突時のクラッシュストロークの確保に有利な車両の衝撃吸収構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、エンジンにはオルタネータやエアコンコンプレッサなどの複数の補機が設けられており、これら補機をベルトなどを介してクランクシャフトにより駆動するようにしている。そして車両前部にエンジンを横置きに配置した車両（例えばＦＦ車）において、これら補機は、エンジン本体（シリンダブロック、シリンダヘッド等）の車両前方側又は車両後方側にはみ出して配置される。つまり、補機を配設することにより、エンジンの全幅はエンジン本体の幅よりも拡大される。
【０００３】
かかる補機の配置により車両のクラッシュストロークが少なからず減少してしまうという問題がある。即ち、車両の前面衝突時には、車両前方からの衝撃力を吸収・分散しながらエンジンルームないしボディが潰れていくことで乗員の保護が図られる。一方、補機及びエンジン本体は、構造上或いは機能上の強度があり、車両衝突時にほとんど変形しない剛体とみなされる。このため、エンジン本体の前方又は後方に補機があると、その分ボディの潰れ代が少なくなり、クラッシュストロークが減少してしまう。これは車両の衝突安全性という観点からは好ましいことではない。一方、実際の設計上は、補機がエンジン本体よりも車両前方側又は車両後方側に位置することはやむを得ない。従って、車両衝突時に補機をエンジン本体に対してできるだけ接近移動できるようにし、クラッシュストロークをより多く確保しようという試みが従来よりなされている。
【０００４】
例えば特許文献１には、エンジンの前面に補機を取付ブラケットを介して取り付けるエンジン補機取付構造を開示している。取付ブラケットは、所定の間隔を保ってエンジンの前面に固定される互いに独立した一対の部材よりなる。これら一対の取付ブラケットは、補機にエンジン後方への衝突荷重が作用した際に補機の後方への移動を許容する空間を補機とエンジンの前面の間に形成する態様で、補機を支持する。これは、当該空間をクラッシュストロークとして機能させることを狙いとしている。
【０００５】
【特許文献１】実開平６−１７３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、単に補機をエンジン本体に接近移動できるようにするのみでは自ずと限界がある。一方、特許文献１記載の構造のように補機の移動を許容する空間を設けても、この空間を補機が移動するときに衝撃を吸収する作用は全く生じ得ない。
【０００７】
本発明はかかる実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両衝突時のクラッシュストロークを確保して衝突安全性を高めることができる車両の衝撃吸収構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の一形態は、車両の衝撃吸収構造であって、エンジン本体の前面部又は後面部のうち、車両衝突時に補機、吸気系部材及び排気系部材のうちのいずれかが衝突される被衝突部位を衝撃吸収材から形成してなることを特徴とする。
【０００９】
この本発明の一形態によれば、車両衝突時に、補機、吸気系部材及び排気系部材のうちのいずれかがエンジン本体の被衝突部位に衝突する。このとき、被衝突部位が衝撃吸収材から形成されているので、被衝突部位を押し潰し、補機等を被衝突部位に食い込ませることができる。従って、その食い込んだ分の前後長だけクラッシュストロークを確保できる。また、被衝突部位を押し潰す過程において、衝撃を徐々に和らげて吸収することができる。よってクラッシュストロークの確保と同時に衝撃吸収の効果も達成され、車両の衝突安全性を高めることができる。さらに、補機等を被衝突部位にめり込ませてその状態に保持することもできる。これにより補機等の落下、散乱を防止して二次災害を防止できる。
【００１０】
前記被衝突部位は、前記エンジン本体を構成するシリンダブロックに設けられてもよい。
【００１１】
この場合、前記被衝突部位は、前記シリンダブロックの前面部又は後面部に設けられた凸部からなるのが好ましい。こうすると、補機等の衝突荷重を集中させて好適な態様で凸部を潰すことができる。また、補機等をめり込ませて保持する効果も最大限獲得することができる。
【００１２】
ここで、前記凸部は、内部にオイル落とし通路を画成するのが好ましい。この場合、補機等が凸部にめり込んだときにオイル落とし通路を閉塞し、オイルの飛散を防止することができる。
【００１３】
前記衝撃吸収材は発泡材料からなるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、車両衝突時のクラッシュストロークを確保して衝突安全性を高めることができるという、優れた効果が発揮される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１６】
図１に本発明の実施形態に係る車両の衝撃吸収構造、特に車両Ｖの前部の構造を概略的に側面視で示す。なお図中右側が車両前方側である。本実施形態の車両ＶはＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車であり、その前部にはエンジンルームＲが区画形成されている。このエンジンルームＲ内にエンジン（内燃機関）１０が横置きに、即ちクランク軸が車幅方向（車両の左右方向）と平行になるように、配置されている。本実施形態のエンジン１０は直列３気筒エンジンである。ただしエンジンの形態（気筒数、燃料の種類、燃焼方式、噴射方式等）に特に制限はない。エンジンルームＲの後方には乗員室Ｐが区画形成され、エンジンルームＲと乗員室ＰとはダッシュパネルＤで仕切られる。エンジン１０の前方にはラジエータＲｄが配置されている。
【００１７】
エンジン１０は、シリンダブロック１２及びシリンダヘッド１３を含むエンジン本体１４を備える。エンジン本体１４はさらに、シリンダヘッド１３の頂部に取り付けられたヘッドカバー１９と、シリンダブロック１２の底部に取り付けられたオイルパン（図示せず）をも含む。
【００１８】
シリンダブロック１２は、クランク軸１１の中心の高さ位置で分割されて互いに結合される上部シリンダブロック２０と下部シリンダブロック２１とからなる。上部シリンダブロック２０は、図２に示されるように、内部に各気筒のシリンダ３０を画成するシリンダ部２４と、シリンダ部２４の下部に一体に設けられたスカート部２５とから構成されている。
【００１９】
エンジン１０は、エンジン本体１４から車両前方側に突出する吸気マニホールド１５を備える。吸気マニホールド１５は、気筒毎に計３本設けられ、シリンダヘッド１３の前面部にボルト等により取り付けられる。シリンダヘッド１３の内部には吸気ポートが気筒毎に形成されており、各気筒の吸気ポートと吸気マニホールド１５とが連通されて気筒毎の吸気通路が形成される。各吸気マニホールド１５の上流端には吸気集合部をなすサージタンク２８が接続され、サージタンク２８に導入された吸気が各吸気マニホールド１５に分配供給される。これら吸気マニホールド１５及びサージタンク２８が吸気系部材を構成している。なお吸気マニホールド１５はアルミ等の金属材料又は樹脂材料から形成することができる。
【００２０】
エンジン１０は、エンジン本体１４から車両後方側に突出する排気マニホールド１７をも備える。排気マニホールド１７も吸気マニホールド１５と同様に、気筒毎に計３本設けられ、シリンダヘッド１３の後面部にボルト等により取り付けられる。各排気マニホールド１７の下流端部は触媒コンバータ２１に接続される。これら排気マニホールド１７及び触媒コンバータ２１が排気系部材を構成している。
【００２１】
エンジン１０には複数の補機が設けられるが、ここでは簡略化して一つの補機２２のみを示す。補機は例えばオルタネータ、ウォータポンプ、パワーステアリングポンプ及びエアコンコンプレッサのうちのいずれかであってよい。補機２２は被駆動用のプーリ２３を有している。クランク軸１１にも同様にクランクプーリ２６が設けられ、これらプーリ２３、２６に無端ベルト２７が巻き掛けられている。これにより補機２２はクランク軸１１によって駆動されることになる。
【００２２】
図示されるように、補機２２は、エンジン本体１４特にシリンダブロック１２の車両前方側に配置され、上部シリンダブロック２０の上部付近の高さ位置に配置されている。補機２２は、図示しないブラケットを介して上部シリンダブロック２０に取り付けられている。
【００２３】
図２に上部シリンダブロック２０を具体的に示す。上部シリンダブロック２０は、複数のシリンダ３０、ボルト穴３１及びオイル落とし通路３２を有する。ボルト穴３１は各気筒のシリンダ３０の周りの四隅の位置に配設され、シリンダヘッド１３が取り付けられるときにヘッドボルト（図示せず）が挿入締結される。オイル落とし通路３２は、シリンダヘッド１３内と、スカート部２５及び下部シリンダブロック２１により画成されるクランク室とを連通する。オイル落とし通路３２は、シリンダヘッド１３内のオイルをクランク室内に落とす役割と、クランク室内のブローバイガスをシリンダヘッド１３内に上昇移動させる役割とを持つ。
【００２４】
特に本実施形態の場合、上部シリンダブロック２０の前面部２０Ｆに前側凸部３３が形成され、この前側凸部３３の内部にオイル落とし通路３２が画成されている。前側凸部３３は、クランク軸方向において各気筒の間の位置に複数（二つ）配設され、また、シリンダ部２４の全高方向に沿って配設されている。
【００２５】
同様に、上部シリンダブロック２０の後面部２０Ｒにも、オイル落とし通路３２を画成する後側凸部３４が形成されている。後側凸部３４は、前側凸部３３と同様に構成され、その配置や形状が前側凸部３３と前後対称的になる点のみが異なる。よって以下、前側凸部３３についてのみ詳細に説明し、後側凸部３４については詳細な説明を割愛する。このように前側凸部３３及び後側凸部３４を設けてその内部にオイル落とし通路３２を画成すると、前側凸部３３及び後側凸部３４がある位置以外の場所で、上部シリンダブロック２０の車両前後方向の幅を縮小でき、クラッシュストロークの確保に有利となる。
【００２６】
図３に示すように、前側凸部３３は、断面台形に形成されると共に、同じく断面が略台形のオイル落とし通路３２を内部に画成している。ここで特徴的なのは、前側凸部３３が衝撃吸収材から形成されている点である。衝撃吸収材は、発泡材料からなるのが好ましく、発泡金属からなるのがより好ましい。また、前側凸部３３はエンジン本体１４と同種の材料による発泡材料からなるのが好ましい。例えばエンジン本体１４がアルミ製の場合、前側凸部３３を発泡アルミ製とするのが好ましい。こうすると上部シリンダブロック２０の形成と同時に前側凸部３３を形成することができる。
【００２７】
前側凸部３３のうち、オイル落とし通路３２の内壁をなす内面層３５と、外壁をなす外面層３６とは、単位体積当たりの気泡の割合即ち発泡率が極めて低い値（好ましくはゼロ）に設定され、外部へのオイル漏れ及びガス漏れが無きようにされている。そしてこれら内面層３５と外面層３６との間の中間層３７の発泡率は、内面層３５及び外面層３６の発泡率よりも高く設定され、衝撃吸収に好適な値に設定されている。
【００２８】
このように構成される前側凸部３３（及び後側凸部３４）は、これらの部位を除くエンジン本体１４に比べて脆弱であり、車両衝突時の衝突荷重により比較的容易に変形することができる。ただし通常の運転に必要な剛性は十分に備えている。例えば振動等により亀裂が入ったりすることはない。
【００２９】
以上の構成によれば、図４に示すように、車両の前面衝突時、衝突物（例えばラジエータＲｄや相手側車両など）が補機２２、吸気マニホールド１５及びサージタンク２８に衝突し、補機２２を取り付けているブラケットや吸気マニホールド１５を変形させ、補機２２、吸気マニホールド１５及びサージタンク２８をエンジン本体１４に近づくように後退させる。そして補機２２及びサージタンク２８は、エンジン本体１４の前面部に突設された前側凸部３３に衝突する。これと同時に、前側凸部３３は塑性的に押し潰され、補機２２及びサージタンク２８が前側凸部３３にめり込み、この状態に保持される。
【００３０】
また、衝突荷重が大きい場合、さらにエンジン本体１４が車両Ｖに対して後退し、最終的にダッシュパネルＤに衝突する。このとき、図４に示すように、触媒コンバータ２１がダッシュパネルＤから前方に押されて排気マニホールド１７を変形させ、触媒コンバータ２１が、エンジン本体１４の後面部に突設された後側凸部３４に衝突する。これと同時に、後側凸部３４は塑性的に押し潰され、触媒コンバータ２１が後側凸部３４にめり込み、この状態に保持される。
【００３１】
このように、本実施形態の車両の衝撃吸収構造によれば、エンジン本体１４の前面部のうち、車両衝突時に補機２２等が衝突される被衝突部位である前側凸部３３を衝撃吸収材から形成したので、補機２２が前側凸部３３に衝突したときにその衝突荷重で前側凸部３３を押し潰し、補機２２をエンジン本体１４側に食い込ませることができる。従って、その食い込んだ分の前後長Ｌ１だけクラッシュストロークを確保でき、衝突安全性を高めることができる。
【００３２】
また同様に、エンジン本体１４の後面部のうち、車両衝突時に触媒コンバータ２１が衝突される被衝突部位即ち後側凸部３４を衝撃吸収材から形成したので、触媒コンバータ２１からの衝突荷重により後側凸部３４を押し潰し、触媒コンバータ２１をエンジン本体１４側に食い込ませることができる。従って、その食い込んだ分の前後長Ｌ２だけクラッシュストロークを確保でき、衝突安全性を高めることができる。
【００３３】
なお、仮に前側凸部３３及び後側凸部３４が衝撃吸収材から形成されてないとした場合、補機２２及び触媒コンバータ２１は前側凸部３３及び後側凸部３４に当接するのみで食い込むことはないため、前記Ｌ１及びＬ２のクラッシュストロークは得られないことになる。
【００３４】
図４に見られるように、本実施形態では、エンジン本体１４の前面側にて吸気系部材をなすサージタンク２８が押し潰されて変形し、同時に前側凸部３３に食い込んでいる。このように、車両衝突時に吸気系部材が衝突される被衝突部位を衝撃吸収材から形成するのも好ましい。また、本図示例とは異なるが、車両衝突時に排気マニホールド１６がエンジン本体１４に衝突される場合には、その被衝突部位を衝撃吸収材から形成するのも好ましい。
【００３５】
このような補機、吸気系部材及び排気系部材のうちのいずれかが衝突される被衝突部位は、シリンダブロック１２以外の場所、例えばシリンダヘッド１３に設定されてもよい。
【００３６】
ところで、前側凸部３３及び後側凸部３４が押し潰されていく過程において、衝撃は徐々に和らげられ、分散、吸収されていく。従って本実施形態はクラッシュストロークの確保と同時に衝撃吸収機能を併せ持っており、単にクラッシュストロークを確保するだけの特許文献１記載の構造とは明らかに相違する。
【００３７】
また、補機、吸気系部材又は排気系部材が衝突される被衝突部位を衝撃吸収材から形成すると、これら補機、吸気系部材又は排気系部材が当該被衝突部位にめり込んでその状態に保持される。これにより、補機、吸気系部材又は排気系部材の落下を防止でき、車両衝突時の部品の散乱を防いで二次災害を防止できる。
【００３８】
本実施形態において、被衝突部位は、シリンダブロック１２の前面部及び後面部に設けられた前側凸部３３及び後側凸部３４からなる。よって補機２２及び触媒コンバータ２１からの衝突荷重を集中させて好適な態様で前側凸部３３及び後側凸部３４を潰すことができる。
【００３９】
また、本実施形態において、前側凸部３３及び後側凸部３４は、内部にオイル落とし通路３２を画成している。よって、車両衝突時に前側凸部３３及び後側凸部３４が潰されたとき、同時にオイル落とし通路３２を閉塞し、車両衝突時のオイル及びブローバイガスの飛散を防止することができる。なお、仮に前側凸部３３及び後側凸部３４を衝撃吸収材で形成しない場合には、衝撃によって前側凸部３３及び後側凸部３４に亀裂が生じ、その隙間からオイル及びブローバイガスが飛散する可能性がある。
【００４０】
衝撃吸収材を前述のように発泡材料から形成した場合、被衝突部位の破壊過程で衝突エネルギを好適に吸収できると共に、被衝突部位を確実且つ良好な態様で破壊させることができる。
【００４１】
ここで、エンジン本体１４の前面部は、車両の前面衝突時に最初に補機等からの衝撃を受け、破壊されやすい部分である。従ってこのエンジン本体１４の前面部のうち補機等が衝突される被衝突部位を衝撃吸収材から形成することにより、早期の段階で被衝突部位を破壊させてクラッシュストロークを確保し、同時に衝突エネルギを吸収することができる。
【００４２】
図５には上部シリンダブロック２０の変形例が示されている。この変形例においては、上部シリンダブロック２０の前面部２０Ｆ及び後面部２０Ｒに設けられた前側凸部３３及び後側凸部３４が、クランク軸方向において各気筒の中心と同一位置に、且つボルト穴３１間の位置に、複数（三つ）ずつ配設されている。その他の構成は前記同様である。この変形例によるシリンダブロックを用いても前記同様の作用効果が発揮できる。
【００４３】
図６には本発明の別の実施形態が示されている。この別の実施形態は、前記実施形態と比べてエンジン後部の構成が同様であり、エンジン前部の構成のみが異なる。即ち、上部シリンダブロック２０の前面部２０Ｆにおいて、車両衝突時に補機２２が衝突される被衝突部位のみが、いわばピンポイント的に、衝撃吸収材から形成されている。具体的には、当該被衝突部位に衝撃吸収材からなる凸部３５がピンポイント的に設けられている。この凸部３５は内部にオイル落とし通路を画成しておらず、従って上部シリンダブロック２０のシリンダ部２４の全高に及ぶ高さ寸法を有していない。凸部３５はシリンダ部２４の略上半分の領域にしか設けられていない。上部シリンダブロック２０における前側のオイル落とし通路（図示せず）は、従来同様、上部シリンダブロック２０の内部に画成されている。本実施形態の凸部３５は、補機２２が後退したときに補機２２によって押し潰されることを主な狙いとしている。但し、他の部材の取付部として使用するなど、他の機能を持たせることもできる。この別の実施形態によっても、前記実施形態と同様の作用効果が発揮できる。
【００４４】
本発明の実施形態は他にも様々なものが考えられる。例えば、補機や吸排気系の配置が前記実施形態と前後逆の関係にある実施形態も可能である。例えば、エンジン本体の後方に補機がある場合や、エンジン本体に対し前方側に排気系部材があり、後方側に吸気系部材がある場合である。被衝突部位は、必ずしも凸部から形成する必要はなく、また必ずしも内部にオイル落とし通路を画成する必要はない。衝撃吸収材は前記以外の材料、例えば発泡樹脂からなってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態に係る車両の衝撃吸収構造を示し、車両前部の構造を示す概略側面図である。
【図２】本実施形態の上部シリンダブロックを示す斜視図である。
【図３】前側凸部の断面図である。
【図４】車両衝突後のエンジンの状態を示す概略側面図である。
【図５】上部シリンダブロックの変形例を示す斜視図である。
【図６】本発明の別の実施形態に係る車両の衝撃吸収構造を示す概略側面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０  エンジン
１２  シリンダブロック
１３  シリンダヘッド
１４  エンジン本体
１５  吸気マニホールド
１７  排気マニホールド
２０  上部シリンダブロック
２０Ｆ  前面部
２０Ｒ  後面部
２１  下部シリンダブロック
２１  触媒コンバータ
２２  補機
２８  サージタンク
３２  オイル落とし通路
３３  前側凸部
３４  後側凸部
Ｖ  車両
【図１】
0004487941.tif 000002
【図２】
0004487941.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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