(57)【要約】【課題】リヤバンパと燃料タンクとの間、又は、リヤバンパと燃料タンクの後方に配置されるサブフレームとの間の車体前後方向に沿った離間距離が短い場合であっても、車体後方から付与される衝撃エネルギを十分に吸収して、燃料タンクの損傷を確実に防止すること。【解決手段】車体１２の後部には、車幅方向の両側において車体前後方向に延びる２つサイドフレーム１４と、車幅方向に延びるリヤクロスフレーム１８と、リヤクロスフレーム１８の後方に配置されたリヤバンパ２０とが設けられ、燃料タンク２２は、車体前後方向においてリヤクロスフレーム１８の前方に配置され、上流側消音器３２及び下流側消音器３４は、リヤクロスフレーム１８とリヤバンパ２０との間に配置されると共に、車体前後方向に沿った縦断面が楕円形状に形成され、楕円形状の短軸Ｔが車体前後方向になるように配置される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体後部に燃料タンクが配置され、前記燃料タンクの後方に消音器が車幅方向に沿って横向きに配置された自動車の車体後部構造であって、
前記消音器は、車体前後方向に沿った縦断面が楕円形状に形成され、前記楕円形状の短軸が車体前後方向になるように配置されていることを特徴とする自動車の車体後部構造。
【請求項２】
前記車体後部には、車幅方向の両側において車体前後方向に延びる２つのフレームと、前記２つのフレームを連結し車幅方向に延びるサブフレームと、前記２つのフレームの後方に配置されたリヤバンパとが設けられ、
前記燃料タンクは、車体前後方向において前記サブフレームの前方に配置され、
前記消音器は、前記サブフレームと前記リヤバンパとの間に配置されることを特徴とする請求項１記載の自動車の車体後部構造。
【請求項３】
前記消音器は、車体前後方向に延びて内部の消音室を仕切る仕切り板を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の自動車の車体後部構造。
【請求項４】
前記消音器は、排気ガスの流れ方向において直列に連結された複数の消音器からなることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の自動車の車体後部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体後部に燃料タンクが配置され、前記燃料タンクの後方に消音器が車幅方向に沿って横向きに配置された自動車の車体後部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、例えば、特許文献１及び特許文献２には、追突等によって車体後方から衝撃を受けたとき、消音器（排気消音器）を下方に落下させることで、リヤバンパと燃料タンクとの間、又は、リヤバンパと燃料タンクの後方に配置されるリヤクロスメンバ（横骨格部材）との間に衝撃を吸収するための空間部（潰れ代）を作り出し、これにより、燃料タンクへの衝撃の伝達を減少させ、燃料タンクの損傷を防止する自動車の車体後部構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実公昭６３−４３１４１号公報
【特許文献２】実開平３−２６６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に開示された車体後部構造では、例えば、リヤバンパと燃料タンクとの間、又は、リヤバンパと燃料タンクの後方に配置されるリヤクロスメンバ（横骨格部材）との間の車体前後方向に沿った離間距離が従来と比較して短く設定される場合、消音器を仮に下方に落下させたときであっても、衝撃を吸収するための空間部（潰れ代）を十分に作り出すことができない、という問題がある。
【０００５】
例えば、車体後部におけるレイアウトとの関係でリヤオーバーハングの距離が短い場合、リヤバンパと燃料タンクとの間の空間部（潰れ代）、又は、リヤバンパと燃料タンクの後方に配置されるリヤクロスメンバとの間の空間部（潰れ代）を十分に確保することが困難となる。この結果、衝撃を吸収するための潰れ代が小さくなり、消音器を仮に下方に落下させても車体後方から付与される衝撃エネルギを十分に吸収することができない。
【０００６】
本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、リヤバンパと燃料タンクとの間、又は、リヤバンパと燃料タンクの後方に配置されるサブフレームとの間の車体前後方向に沿った離間距離が短い場合であっても、車体後方から付与される衝撃エネルギを十分に吸収して、燃料タンクの損傷を確実に防止することが可能な自動車の車体後部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】
【０００７】
前記の目的を達成するために、本発明は、車体後部に燃料タンクが配置され、前記燃料タンクの後方に消音器が車幅方向に沿って横向きに配置された自動車の車体後部構造であって、前記消音器は、車体前後方向に沿った縦断面が楕円形状に形成され、前記楕円形状の短軸が車体前後方向になるように配置されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、消音器の車体前後方向に沿った縦断面を楕円形状に形成し、その短軸が車体前後方向になるように配置することにより、消音器自体を、例えば、追突等によって車体の後方から付与される衝撃エネルギを十分に吸収する衝撃エネルギ吸収体として機能させることができる。この結果、本発明では、消音器の前方に配置される燃料タンクに対して衝撃エネルギが付与されることを防止し、燃料タンクが損傷することを好適に回避することができる。
【０００９】
すなわち、本発明は、消音器を衝撃吸収体として積極的に活用して、リヤバンパと燃料タンクとの間、又は、リヤバンパと燃料タンクの後方に配置されるサブフレームとの間が短い場合でも、消音器が潰れることにより衝撃エネルギが十分に吸収されて燃料タンクの損傷を好適に防止することができる。
【００１０】
この場合、消音器の縦断面における楕円形状の長軸が車体前後方向となるように配置されていると、例えば、車体前後方向に延び消音器の車幅方向の両側に設けられる左右の端板や、同様に車体前後方向に延び消音器を仕切る仕切り板等の消音器構成要素が、衝撃エネルギが伝達される方向の消音器の剛性を高めるように作用するため、衝撃エネルギが伝達されたときに消音器自体が潰れにくくなり、衝撃エネルギを十分に吸収することができないことが懸念される。
【００１１】
しかしながら、本発明は、消音器の縦断面における楕円形状の短軸が車体前後方向になるように配置することで、衝撃エネルギが伝達される方向の消音器の剛性を低くすることができ、これにより消音器自体が潰れやすくなって衝撃エネルギを十分に吸収することができるようになり、燃料タンクの損傷を確実に防止することができる。
【００１２】
また、本発明は、前記車体後部に、車幅方向の両側において車体前後方向に延びる２つのフレームと、前記２つのフレームを連結し車幅方向に延びるサブフレームと、前記２つのフレームの後方に配置されたリヤバンパとが設けられ、前記燃料タンクは、車体前後方向において前記サブフレームの前方に配置され、前記消音器は、前記サブフレームと前記リヤバンパとの間に配置されることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、例えば、追突等によって車体の後方から衝撃を受けたとき、消音器を潰すことにより衝撃エネルギを十分に吸収でき、しかも、他の部材と比較して高い剛性を有するサブフレームが燃料タンクの後方に配置されていることから、燃料タンクの損傷を確実に防止することができる。
【００１４】
さらに、本発明は、前記消音器が、車体前後方向に延びて内部の消音室を仕切る仕切り板を備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、仕切り板を設けることによって消音室を、例えば、膨張室及び共鳴室等に区分することができ、排気音の減衰周波数が異なることによって消音効果を高めることができる。
【００１６】
さらにまた、本発明は、前記消音器が、排気ガスの流れ方向において直列に連結された複数の消音器からなることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、複数の消音器を排気ガスの流れ方向において直列に接続することにより、単数の消音器と比較して、より一層消音効果を高めることができる。
【発明の効果】
【００１８】
リヤバンパと燃料タンクとの間、又は、リヤバンパと燃料タンクの後方に配置されるサブフレームとの間の車体前後方向に沿った離間距離が短い場合であっても、車体後方から付与される衝撃エネルギを十分に吸収して、燃料タンクの損傷を確実に防止することが可能な自動車の車体後部構造が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る車体後部構造が適用された自動車の底面図である。
【図２】前記自動車の車体後部の斜視図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った縦断面図である。
【図４】前記自動車の車体後部の平面図である。
【図５】上流側消音器及び下流側消音器の一部透過斜視図である。
【図６】（ａ）は、上流側消音器及び下流側消音器を車体の後方から見た側面図、（ｂ）は、上流側消音器及び下流側消音器を上方から見た平面図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）は、車両等の衝突部材により車体の後方から衝撃エネルギが付与されたとき、上流側消音器及び下流側消音器が衝撃エネルギ吸収体として機能する状態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る車体後部構造が適用された自動車の底面図、図２は、前記自動車の車体後部の斜視図、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った縦断面図、図４は、前記自動車の車体後部の平面図である。なお、各図中に矢印で示される、「前後」及び「上下」は、車体の前後方向及び上下方向を示し、「左右」は、運転席から見た左右方向（車幅方向）をそれぞれ示している。
【００２１】
図１に示されるように、自動車１０の車体後部は、車幅方向の左右両側において車体１２の前後方向に延在する一組のサイドフレーム１４（２つのフレーム）と、車体１２の前後方向中央部からやや後方において前記一組のサイドフレーム１４を連結し左右方向に延びるミドルクロスフレーム１６と、車体１２の後部において前記一組のサイドフレーム１４を連結し左右方向（車幅方向）に延びるリヤクロスフレーム（サブフレーム）１８と、図示しないアウタパネルに支持され前記一組のサイドフレーム１４の後方に配置されるリヤバンパ２０とを有する。
【００２２】
なお、サイドフレーム１４、ミドルクロスフレーム１６及びリヤクロスフレーム１８は、車体１２を構成する骨格部材として機能するものであり、他の部材と比較して高い剛性を有する。
【００２３】
図１又は図２に示されるように、車体１２の後部には、車体１２の前後方向において前記ミドルクロスフレーム１６の後方で且つ前記リヤクロスフレーム１８の前方に配置される燃料タンク２２と、前記ミドルクロスフレーム１６と前記リヤクロスフレーム１８との間に配置され図示しないマウント部材によって支持されるエンジン２４と、トランスミッション機構２６、ドライブシャフト２７及び複数の等速ジョイント２８を含み前記エンジン２４の回転駆動力を左右後輪ＲＬ、ＲＲに伝達する回転駆動力伝達装置３０とが設けられる。なお、燃料タンク２２は、トランスミッション機構２６の上方に位置するように設けられる。
【００２４】
また、図２及び図４に示されるように、車体１２の後部には、上流側消音器３２及び下流側消音器３４からなる２つ消音器が配置される。上流側消音器３２及び下流側消音器３４は、車体１２の前後方向において前記リヤクロスフレーム１８と前記リヤバンパ２０との間で、しかも、前記燃料タンク２２の後方に左右方向（車幅方向）に沿って横向きに配置される。
【００２５】
この場合、上流側消音器３２及び下流側消音器３４は、排気管３６を介してエンジン２４のコンバータ２４ａ（図１参照）に接続され、エンジン２４から排出された排気ガスが、上流側消音器３２及び下流側消音器３４を順に経由し、下流側消音器３４に接続されたテールパイプ３８を介して大気中に排出される。なお、テールパイプ３８の排気口は、車体１２の左右方向（車幅方向）において略中央部に配置される。
【００２６】
上流側消音器３２及び下流側消音器３４は、図３に示されるように、車体１２の前後方向に沿った縦断面が楕円形状に形成され、前記楕円形状の短軸Ｔが車体前後方向となるように配置されている。この点については、後記で詳細に説明する。
【００２７】
図５は、上流側消音器及び下流側消音器の一部透過斜視図、図６（ａ）は、上流側消音器及び下流側消音器を車体の後方から見た側面図、図６（ｂ）は、上流側消音器及び下流側消音器を上方から見た平面図である。
【００２８】
上流側消音器３２は、側面視して楕円形状の同一形状からなり排気ガスの流れ方向に沿って所定間隔離間して対向配置された一対の端板４０ａ、４０ｂと、楕円形状の開口部に対して一対の端板４０ａ、４０ｂがそれぞれ装着されることにより内部に閉塞された吸音室４２が形成される筒体４４と、一対の端板４０ａ、４０ｂによってそれぞれ支持され、吸音室４２内を排気ガスの流れ方向に沿って貫通する管体４６とを備える。管体４６には、管体４６内の流路と筒体４４内の吸音室４２とを連通させる複数の貫通小孔４８が形成される。
【００２９】
なお、筒体４４内の吸音室４２には、図示しない吸音材が充填され、例えば、管体４６の流路内を流通する排気ガスが貫通小孔４８を介して吸音室４２内に流入し、例えば、排気音の高周波成分が図示しない吸音材によって吸音される。
【００３０】
下流側消音器３４は、側面視して楕円形状の同一形状からなり排気ガスの流れ方向に沿って所定間隔離間して対向配置された一対の端板５０ａ、５０ｂと、前記一対の端板５０ａ、５０ｂと同一形状で前記一対の端板５０ａ、５０ｂの間に配置され車体１２の前後方向に延びる仕切り板５６と、排気ガスの流れ方向に沿った両端部に楕円形状の開口部が形成され、前記開口部が一対の端板５０ａ、５０ｂによって閉塞されると共に、略中央部に配置された仕切り板５６を保持する筒体５８とを備える。なお、筒体５８の内部が閉塞された空間（消音室）は、仕切り板５６により仕切られ、仕切り板５６を間に挟んで膨張室５２と共鳴室５４とが形成される。
【００３１】
また、下流側消音器３４は、管体４６に連続し上流側消音器３２に近接する一方の端板５０ａ及び仕切り板５６の上部側を貫通して先端開口部が膨張室５２に臨む第１管体６０ａと、テールパイプ３８に連続し上流側消音器３２に近接する一方の端板５０ａ及び仕切り板５６の下部側を貫通して先端開口部が膨張室５２に臨む第２管体６０ｂと、第１管体６０ａと第２管体６０ｂとの間で仕切り板５６によって支持され、両端開口部が一方及び他方の端板５０ａ、５０ｂにそれぞれ臨む第３管体６０ｃとを備える。
【００３２】
第３管体６０ｃは、両端開口部が一方及び他方の端板５０ａ、５０ｂと非接触で、仕切り板５６と他方の端板５０ｂと筒体５８とによって閉塞された膨張室５２と、仕切り板５６と一方の端板５０ａと筒体５８とによって閉塞された共鳴室５４とを連通させるものである。なお、仕切り板５６は、第１〜第３管体６０ａ〜６０ｃをそれぞれ支持する支持部材としても機能するものである。
【００３３】
この場合、第１管体６０ａを介して膨張室５２に導入された排気ガスは、膨張室５２において、主として排気音の低域周波数成分が減衰された後、膨張室５２に臨む第２管体６０ｂ及びテールパイプ３８を通じて大気中に排気される。また、第３管体６０ｃを介して膨張室５２に連通する共鳴室５４では、例えば、人間の耳に聞こえる排気音のうちの高域周波数成分及び中域周波数成分等の特定周波数成分が減衰される。なお、特定周波数成分は、共鳴室５４の容積と、第３管体６０ｃの仕切り板５６から他方の端板５０ｂ側へ向かって突出する部分の管路長等によって設定される。
【００３４】
上流側消音器３２及び下流側消音器３４の各端板４０ａ、５０ｂには、左右両側に向かって突出する一対のハンガフレーム６２が設けられる。各ハンガフレーム６２には、弾性体６４が装着される。前記弾性体６４には、サイドフレーム１４に固定された各ステイ６６が装着される。この場合、上流側消音器３２及び下流側消音器３４は、弾性体６４を介して、それぞれ左右両側に配置された一組のサイドフレーム１４によって支持される。
【００３５】
本実施形態に係る車体後部構造が適用された自動車１０は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
【００３６】
図７（ａ）、（ｂ）は、車両等の衝突部材により車体の後方から衝撃エネルギが付与されたとき、上流側消音器３２及び下流側消音器３４が衝撃エネルギ吸収体として機能する状態を示す側面図であり、図７（ａ）は、衝撃エネルギの付与前の状態を示し、図７（ｂ）は、衝撃エネルギの付与後の状態を示している。
【００３７】
上流側消音器３２及び下流側消音器３４は、車体１２の前後方向においてリヤクロスフレーム１８とリヤバンパ２０との間に配置されると共に、車体１２の前後方向に沿った縦断面が楕円形状でその短軸Ｔが車体１２の前後方向となるように配置されている（図７（ａ）参照）。
【００３８】
このため、例えば、車両の追突等によって車体１２の後方から衝撃を受けたとき、上流側消音器３２及び下流側消音器３４は、従来技術（特許文献１及び特許文献２）と異なって下方に落下することがなく、車体１２の前方側に近接するリヤクロスフレーム１８まで変位して前記リヤクロスフレーム１８に当接した後、前記リヤクロスフレーム１８と車両等の衝突部材との間で挟持されて容易に潰れることにより、衝撃エネルギが吸収される（図７（ｂ）参照）。
【００３９】
その際、上流側消音器３２及び下流側消音器３４は、車体１２の前後方向に沿った縦断面が楕円形状でその短軸Ｔが車体１２の前後方向となるように配置されているため、上流側消音器３２及び下流側消音器３４を構成する一対の端板４０ａ、４０ｂ、５０ａ、５０ｂや仕切り板５６の剛性を低くすることができ、容易に潰れて衝撃エネルギを十分に吸収することができる。
【００４０】
これに対して、仮に、上流側消音器３２及び下流側消音器３４の縦断面における楕円形状の長軸を車体１２の前後方向となるように配置した場合、上流側消音器３２及び下流側消音器３４を構成する一対の端板４０ａ、４０ｂ、５０ａ、５０ｂや仕切り板５６の剛性が高くなり、容易に潰れ難くなって衝撃エネルギを十分に吸収することが困難となる。
【００４１】
このように、本実施形態では、上流側消音器３２及び下流側消音器３４を、車体１２の後方から付与される衝撃エネルギを十分に吸収する衝撃エネルギ吸収体として積極的に機能させることにより、車体１２の前後方向においてリヤクロスフレーム１８の前方に配置される燃料タンク２２に対して衝撃エネルギが付与されることを防止し、燃料タンク２２への大きな荷重の入力を好適に回避することができる。
【００４２】
換言すると、本実施形態では、上流側消音器３２及び下流側消音器３４を衝撃吸収体として積極的に活用し、リヤバンパ２０と燃料タンク２２との間、又は、リヤバンパ２０と燃料タンク２２の後方に配置されるリヤクロスフレーム１８との間の離間距離が短い場合（図１に示すリヤオーバーバーハングの距離Ｄが短い場合）でも、上流側消音器３２及び下流側消音器３４を潰すことにより衝撃エネルギを十分に吸収でき、燃料タンク２２の損傷を好適に防止することができる。
【００４３】
また、本実施形態では、例えば、車両の追突等によって車体１２の後方から衝撃を受けたとき、上流側消音器３２及び下流側消音器３４を潰すことにより衝撃エネルギを十分に吸収でき、しかも、高い剛性を有するリヤクロスフレーム１８が燃料タンク２２の後方に配置されていることから、燃料タンク２２の損傷を確実に防止することができる。
【００４４】
さらに、本実施形態では、下流側消音器３４に仕切り板５６を設けることによって、消音室を、例えば、膨張室５２と共鳴室５４とに区分することができ、排気音の減衰周波数が異なることによって消音効果を高めることができる。
【００４５】
さらにまた、本実施形態では、上流側消音器３２及び下流側消音器３４からなる複数の消音器を排気ガスの流れ方向において直列に接続することにより、単数の消音器と比較して、より一層消音効果を高めることができる。
【００４６】
なお、本実施形態では、上流側消音器３２及び下流側消音器３４からなる複数の消音器を用いて説明しているが、これに限定されるものではなく、縦断面が楕円形状に形成されその短軸が車体１２の前後方向となるように配置された単数の消音器であってもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１０    自動車
１２    車体
１４    サイドフレーム（２つのフレーム）
１８    リヤクロスフレーム（サブフレーム）
２０    リヤバンパ
２２    燃料タンク
３２    上流側消音器（消音器）
３４    下流側消音器（消音器）
５６    仕切り板
【図１】
2013091410.tif 000003
【図２】
2013091410.tif 000004
【図３】
2013091410.tif 000005
【図４】
2013091410.tif 000006
【図５】
2013091410.tif 000007
【図６】
2013091410.tif 000008
【図７】
2013091410.tif 000009