JP2003127673A - 車両の配管支持構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 前方からの荷重入力に対して車体前後方向に
配設された管部材を有効利用して効果的にエネルギーを
吸収するようにした車両の配管支持構造の提供を図る。 【解決手段】 管部材１２に一体にストッパ部材３０を
固着し、管部材１２の車両後方への移動時にストッパ部
材３０を車体１０側に設けた係止部材３１に係止させて
管部材１２に軸力を発生させる。係止部材３１の車両前
方に規制手段３２を設けて管部材１２の折曲を防止し、
発生した軸力により管部材１２に確実に軸圧壊Ｋ１を発
生させて、衝突エネルギーを吸収する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の配管支持構
造に関し、とりわけ、車体前後方向に延設された管部材
を前後方向衝突時のエネルギー吸収に有効に利用できる
ようにした車両の配管支持構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジン前置きタイプの車両では、フロ
ア下面に沿って排気管が車両前方のエンジンルームから
車両後方端部に向かって車両前後方向に延設されてお
り、従来、このような排気管等の管部材の管配設構造と
して特開２００１−１１５８３５号公報に開示されたも
のがある。

【０００３】この管部材の管配設構造は、車両前部のエ
ンジンルームに搭載されたエンジンの排気マニホルドに
接続した排気管が、車幅方向中央部から車両後方に向か
って一旦車両側方に折曲した後、車両側端部に沿って車
両後方へと配管することにより、排気管を側突荷重に対
する剛性部材として用いるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに車両に備わった排気管等の管部材を衝突時の剛性部
材として用いた場合にも、かかる従来の管配設構造では
前後方向からの衝突荷重に対しては、前後方向の衝突荷
重によって排気管は折れ曲がり変形してしまう。

【０００５】そこで、本発明は、前後方向からの荷重入
力に対して車体前後方向に配設された管部材を有効利用
して効果的にエネルギーを吸収するようにした車両の配
管支持構造を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明にあって
は、車体前後方向に延設された管部材を車体側に支持す
る車両の配管支持構造において、前記管部材に一体に固
着されたストッパ部材と、車体側に設けられ前記管部材
を挿通して該管部材の車両後方への移動時に前記ストッ
パ部材に係止する係止部材と、前記係止部材の車両前後
方向部位に設けられ、前記管部材を挿通して該管部材の
折曲を防止する規制手段と、を設けたことを特徴として
いる。

【０００７】請求項２の発明にあっては、請求項１に記
載の車両の管支持構造において、前記係止部材を、衝突
時に車両前後方向へ移動する他の車両部品と干渉して、
その前後方向移動エネルギーを吸収する支持部材を介し
て車体側に取り付けたことを特徴としている。

【０００８】請求項３の発明にあっては、請求項１，２
に記載の車両の管支持構造において、前記管部材の前記
規制手段に対応する部位に、軸方向の変形を促す脆弱部
を形成したことを特徴としている。

【０００９】請求項４の発明にあっては、請求項１〜３
に記載の車両の管支持構造において、前記管部材を車体
フロアのトンネル部に配置するとともに、このトンネル
部に補強部材を設け、この補強部材を設けたトンネル部
の高強度部分に前記係止部材を支持したことを特徴とし
ている。

【００１０】請求項５の発明にあっては、請求項１〜４
に記載の車両の管支持構造において、前記ストッパ部材
にエネルギー吸収手段を設けたことを特徴としている。

【００１１】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、車両前
後方向から入力される外力によって管部材が車両前後方
向に移動する際、該管部材は規制手段によってガイドさ
れる。

【００１２】すると、管部材に固着したストッパ部材が
車体側の係止部材に係止して、該管部材の前後方向移動
荷重が受け止められるため、管部材に軸力が発生して軸
圧壊することにより衝突エネルギーを吸収することがで
きる。

【００１３】このとき、管部材の軸圧壊は前記規制手段
によって管部材が折曲されるのを防止することができる
ため、軸圧壊を効果的に促進して衝突エネルギーの吸収
効率を高めることができる。

【００１４】請求項２の発明にあっては、請求項１の発
明の効果に加えて、前記係止部材を車体側に取り付ける
支持部材に、衝突時に車両前後方向に移動する他の車両
部品、例えばエンジンが干渉した際に、その前後方向移
動エネルギーを前記支持部材によって吸収することがで
きるため、車体に大きな変形が伴うのを避けることがで
きる。

【００１５】請求項３の発明にあっては、請求項１，２
の発明の効果に加えて、前記管部材の前記規制手段に対
応する部位に、軸方向の変形を促す脆弱部を形成したの
で、この脆弱部で管部材の軸圧壊を確実に発生させるこ
とができ、しかも、脆弱部は管部材の折曲を防止する規
制手段に対応する部位に形成されているため、管部材は
規制手段から外れた部分で折曲されることなく、この規
制手段内で確実に軸圧壊させて衝突エネルギーを吸収す
ることができる。

【００１６】請求項４の発明にあっては、請求項１〜３
の発明の効果に加えて、前記管部材が車体フロアのトン
ネル部に配置された場合に、このトンネル部に補強部材
を設けて、その高強度部分に前記係止部材を支持したこ
とにより、係止部材に管部材のストッパ部材から荷重が
入力された場合にも、車体変形を抑制しつつ入力された
荷重を車体に分散することができる。

【００１７】請求項５の発明にあっては、請求項１〜４
の発明の効果に加えて、前記ストッパ部材が車体側の係
止部材に干渉した際に、管部材の圧壊以外にもストッパ
部材のエネルギー吸収手段によって衝突エネルギーを吸
収することができ、衝撃の吸収効率を更に高めることが
できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面と
共に詳述する。

【００１９】（第１実施形態）図１から図５は本発明に
かかる車両の配管支持構造の第１実施形態を示し、図１
は車体の底面図、図２は管部材に後方への荷重が入力し
た第１段階を下方斜視図（ａ）と要部底面図（ｂ）で示
す説明図、図３は管部材に後方への荷重が入力した第２
段階を下方斜視図（ａ）と要部底面図（ｂ）で示す説明
図、図４は管部材に後方への荷重が入力した第３段階を
下方斜視図（ａ）と要部底面図（ｂ）で示す説明図、図
５は管部材に後方への荷重が入力した第４段階を下方斜
視図（ａ）と要部底面図（ｂ）で示す説明図である。

【００２０】この第１実施形態の車両１０の配管支持構
造は、図１に示すように管部材としてエンジン１１の排
気管１２に適用した場合を示す。

【００２１】排気管１２は、その前端部が車体前部に搭
載された前記エンジン１１の図外の排気マニホルドに接
続されるとともに、その接続部分から車両後方に向かっ
て排気管１２は車体前後方向に延設されている。

【００２２】ここで、エンジン１１とは、このエンジン
１１に図外のトランスミッションが結合されてパワーユ
ニットが構成されるが、この結合されるトランスミッシ
ョンを含めた全体をエンジン１１として記すものとす
る。

【００２３】エンジン１１を車体側に搭載した部分、例
えばエンジンルームには、車幅方向に対を成して車体前
後方向に延設したフロントサイドメンバ１３が設けられ
るとともに、これらフロントサイドメンバ１３の後端部
にはフロアパネル１５の下面側に廻り込んで車体前後方
向に延在した１対のエクステンションサイドメンバ１４
が連設されている。

【００２４】そして、前記左右のフロントサイドメンバ
１３に跨ってエンジン１１がマウントされ、また、その
後方下側にはサスペンションメンバ１６が車幅方向に結
合配置され、このサスペンションメンバ１６に図外のサ
スペンション部品が配設される。

【００２５】また、前記左右のフロントサイドメンバ１
３の前端部に跨ってファーストクロスメンバ１７が連結
され、このファーストクロスメンバ１７の車幅方向略中
央部と前記サスペンションメンバ１６とが、車体前後方
向に延在するセンターメンバ１８によって連結される。

【００２６】前記排気管１２は、その前端部が前記サス
ペンションメンバ１６の下側を通った後、Ｓ字状に折曲
されたＳ字部分１２ａを介して車体中央部に配索され
て、フロアパネル１５に形成したトンネル部１９内に通
され、そのトンネル部１９の終端（車両後方）部分で再
度Ｓ字状に折曲して、排気管１２の後端部が車両後端部
の片側に片寄って配置される。

【００２７】排気管１２には、トンネル部１９内に配置
される部分に触媒装置２０が取り付けられるとともに、
後端部に消音器２１が取り付けられている。尚、図１
中、２２は車輪、２３は燃料タンクを示す。

【００２８】ここで、本実施形態では前記排気管１２が
サスペンションメンバ１６に対応する部分の外周に、円
錐状の第１ストッパ部材３０を頂部が対向するように前
後１対固着し、それら第１ストッパ部材３０間に位置し
て排気管１２の外周に嵌合される環状の第１係止部材３
１を設け、この第１係止部材３１を前記サスペンション
メンバ１６に固定してある。

【００２９】従って、前面衝突等によってエンジン１１
の後方移動に伴って排気管１２が移動すると、円錐状の
第１ストッパ部材３０が環状の第１係止部材３１に嵌合
して係止され、排気管１２の前後移動力がこの第１係止
部材３１によって受け止められるようになっている。

【００３０】前記第１ストッパ部材３０には、第１係止
部材３１との干渉によって変形する部材や緩衝部材を用
いるなどしたエネルギー吸収手段を設けてある。

【００３１】また、前記第１ストッパ部材３０から所定
間隔をおいた前方部には、排気管１２の外周を所定間隔
をもって囲繞するように規制手段としての筒状部材３２
が配置され、この筒状部材３２の内周で排気管１２が拘
束されることによって排気管１２の折曲を防止するよう
になっている。

【００３２】前記筒状部材３２は一側部がアーム部材３
３を介してサスペンションメンバ１６に連結されるとと
もに、他側部がセンターメンバ１８に固着されることに
より、筒状部材３２が車体側に取り付けられている。

【００３３】また、前記排気管１２は、ストッパ部材３
０、係止部材３１および筒状部材３２を介して支持した
後、同様の支持構造をもってトンネル部１９の始端部
（車両前方側）でも支持される。

【００３４】即ち、排気管１２のＳ字部分１２ａの直後
の部分に、円錐状の第２ストッパ部材４０を頂部が対向
するように前後１対固着し、それら第２ストッパ部材４
０間に位置して排気管１２の外周に嵌合される環状の第
２係止部材４１を設け、この第２係止部材４１を保持部
材４２を介してトンネル部１９の両側に固定してある。

【００３５】また、前記トンネル部１９の内側には、図
２に示すように、排気管１２のＳ字部分１２ａの折曲部
分外側を所定隙間をもって覆う規制手段としての断面半
円筒状の受け部材４３を固着してある。

【００３６】（作用）以上の構成により第１実施形態の
配管支持構造にあっては、車両１０が前面衝突した場
合、その時の衝突荷重は車両前方から入力されてエンジ
ン１１を後退させ、このエンジン１１の排気マニホルド
に接続した排気管１２を車両後方に後退させる。

【００３７】すると、図２に示すように、排気管１２に
固着した第１ストッパ部材３０が車体側の第１係止部材
３１に係止して、この第１係止部材３１によって排気管
１２の後方移動力を受け止める。このため、図３に示す
ように排気管１２には、係止された第１係止部材３１の
前方部分に軸力が発生し、この軸力によって排気管１２
が軸圧壊Ｋ１されることにより衝突エネルギーを吸収す
ることができる。

【００３８】このとき、第１係止部材３１の前方に設け
た筒状部材３２によって排気管１２が大きく折曲される
のを防止することができるため、軸圧壊Ｋ１を促進して
衝突エネルギーの吸収効率を高めることができる。

【００３９】更に、前記第１ストッパ部材３０および第
１係止部材３１で衝突エネルギーを完全に吸収しきれず
に、図４に示すように後退するエンジン１１が筒状部材
３２のアーム部材３３に干渉するなどしてサスペンショ
ンメンバ１６が後退し、これによって排気管１２が更に
後方移動する場合、図５に示すように第２ストッパ部材
４０が第２係止部材４１に係止して、Ｓ字部分１２ａに
圧壊Ｋ２を発生させることにより、更に衝突エネルギー
を吸収することができる。

【００４０】このとき、圧壊Ｋ２が発生するＳ字部分１
２ａはＳ字状に折曲されているため折曲され易いが、こ
のＳ字部分１２ａの折曲部分外側を受け部材４３で覆っ
てあるため、Ｓ字部分１２ａは折曲されることなく圧壊
Ｋ２を促進してエネルギーの吸収効率を高めることがで
きる。

【００４１】ところで、この第１実施形態では第１スト
ッパ部材３０に図外のエネルギー吸収手段を設けてある
ことにより、第１ストッパ部材３０が車体側の第１係止
部材３１に干渉した際に、排気管１２の軸圧壊Ｋ１以外
にも衝突エネルギーを吸収することができるため、衝撃
の吸収効率を高めることができる。

【００４２】勿論、第２ストッパ部材４０にエネルギー
吸収手段を設けてもよく、この場合にあっても第２スト
ッパ部材４０が第２係止部材４１に干渉した際に衝突エ
ネルギーを吸収することができる。

【００４３】（第２実施形態）図６，図７は本発明の第
２実施形態を示し、前記第１実施形態と同一構成部分に
同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。尚、
図６は管部材に後方への荷重が入力した第１段階を下方
斜視図（ａ）と要部底面図（ｂ）で示す説明図、図７は
管部材に後方への荷重が入力した第２段階を下方斜視図
（ａ）と要部底面図（ｂ）で示す説明図である。

【００４４】この第２実施形態の配管支持構造は、図６
に示すように筒状部材３２を、アーム部材３３（図２参
照）を用いることなくセンターメンバ１８に固着するの
みで支持する一方、第１係止部材３１を車幅方向片方に
延設した支持部材３４を介してサスペンションメンバ１
６に取り付けている。

【００４５】前記支持部材３４は他の車両部品としての
エンジン１１の後方近傍に位置し、前面衝突によってエ
ンジン１１が後退する際、このエンジン１１が支持部材
３４に干渉するようになっている。

【００４６】そして、前面衝突時に図７に示すようにエ
ンジン１１が支持部材３４に干渉することにより、この
支持部材３４が変形してエンジン１１の後退エネルギー
を吸収できるようになっている。

【００４７】従って、この第２実施形態では、前面衝突
によってエンジン１１等の車両部品が後退する場合、支
持部材３４によってエンジン１１の後退エネルギーが吸
収される。

【００４８】このため、エンジン１１が干渉してサスペ
ンションメンバ１６が後退するのを防止し、図外のダッ
シュパネルの後退やフロアパネル１５の変形等を防止し
て、キャビンに影響するのを回避することができる。

【００４９】（第３実施形態）図８は本発明の第３実施
形態を示し、前記第１実施形態と同一構成部分に同一符
号を付して重複する説明を省略して述べる。尚、図８は
車体の要部を示す下方斜視図である。

【００５０】この第３実施形態の配管支持構造は、図８
に示すように排気管１２の前記筒状部材３２に対応する
部位に、軸方向の変形を促す脆弱部５０を形成してい
る。

【００５１】脆弱部５０は切り込みやビードとして形成
され、排気管１２に作用する応力がこの脆弱部５０に集
中するようになっている。

【００５２】従って、この第３実施形態では排気管１２
に衝突荷重が入力されると、脆弱部５０の形成部分を起
点に軸圧壊Ｋ１を確実に発生させることができ、しか
も、この脆弱部５０は筒状部材３２に対応する部位、つ
まり、筒状部材３２内に形成されているため排気管１２
は折曲すること無く、この筒状部材３２内で確実に軸圧
壊Ｋ１させて衝突エネルギーを吸収することができる。

【００５３】（第４実施形態）図９，図１０は本発明の
第４実施形態を示し、前記第１，第２実施形態と同一構
成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べ
る。尚、図９は要部を示す下方斜視図、図１０は図９中
Ａ−Ａ線から断面して示す上方斜視図である。

【００５４】この第４実施形態の管支持構造は、図９，
図１０に示すようにトンネル部１９に補強部材６０を設
け、排気管１２がトンネル部１９に配置される部分を支
持する第２係止部材４１を、前記補強部材６０を設けた
トンネル部１９の高強度部分に支持している。

【００５５】前記補強部材６０は、図９に示すようにト
ンネル部１９の下端部両側縁に沿って取り付けられる１
対のトンネルメンバ６１であり、また、図１０に示すよ
うにトンネル部１９の上側に沿って取り付けられるクロ
ス部材６２である。

【００５６】従って、この第４実施形態の配管支持構造
は、トンネルメンバ６１およびクロス部材６２を設けた
トンネル部１９の高強度部分に第２係止部材４１を支持
したので、この第２係止部材４１に排気管１２の第２ス
トッパ部材４０から後方移動荷重が入力された場合に
も、車体変形を抑制しつつ入力された荷重を車体１０に
効果的に分散することができる。

【００５７】このため、第２係止部材４１による支持性
を高めて、排気管１２のＳ字部分１２ａに積極的に圧壊
Ｋ２を発生させて衝突エネルギーの吸収効果をより高め
ることができるとともに、フロアパネル１５の変形を抑
制することができる。

【００５８】勿論、補強部材６０としては前記トンネル
メンバ６１または前記クロス部材６２のいずれか一方を
用いてもよく、また、これらトンネルメンバ６１および
クロス部材６２に限ることなく、第２係止部材４１を効
果的に補強できる部材であればよい。

【００５９】ところで、前記各実施形態では、管部材と
してエンジン１１の排気管１２を用いた場合を開示した
が、これに限ることなく車体の前後方向に延設される管
部材であれば本発明を適用することができる。

【００６０】また、排気管１２を確実に軸圧壊Ｋ１させ
るために、筒状部材３２を規制手段として用いた場合を
開示したが、この筒状部材３２を設けること無く、既存
の車両部品、例えばエンジン１１や図外のトランスミッ
ションを規制手段として用いて排気管１２の折れモード
を抑制するようにしてもよい。

【００６１】更に、本発明の車両の配管支持構造は前記
各実施形態に限ることなく、本発明の要旨を逸脱しない
範囲で各種実施形態を採ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態における車体の底面図。

【図２】本発明の第１実施形態における管部材に後方へ
の荷重が入力した第１段階を下方斜視図（ａ）と要部底
面図（ｂ）で示す説明図。

【図３】本発明の第１実施形態における管部材に後方へ
の荷重が入力した第２段階を下方斜視図（ａ）と要部底
面図（ｂ）で示す説明図。

【図４】本発明の第１実施形態における管部材に後方へ
の荷重が入力した第３段階を下方斜視図（ａ）と要部底
面図（ｂ）で示す説明図。

【図５】本発明の第１実施形態における管部材に後方へ
の荷重が入力した第４段階を下方斜視図（ａ）と要部底
面図（ｂ）で示す説明図。

【図６】本発明の第２実施形態における管部材に後方へ
の荷重が入力した第１段階を下方斜視図（ａ）と要部底
面図（ｂ）で示す説明図。

【図７】本発明の第２実施形態における管部材に後方へ
の荷重が入力した第２段階を下方斜視図（ａ）と要部底
面図（ｂ）で示す説明図。

【図８】本発明の第３実施形態における車体の要部を示
す下方斜視図。

【図９】本発明の第４実施形態における要部を示す下方
斜視図。

【図１０】本発明の第４実施形態における図９中Ａ−Ａ
線に沿う断面として示す上方斜視図。

【符号の説明】

１０ 車両 １１ エンジン（他の車両部品） １２ 排気管（管部材） １２ａ Ｓ字部分 １６ サスペンションメンバ（車体側） １８ センターメンバ（車体側） １９ トンネル部 ３０ 第１ストッパ部材 ３１ 第１係止部材 ３２ 筒状部材（規制手段） ３４ 支持部材 ４０ 第２ストッパ部材 ４１ 第２係止部材 ４３ 受け部材（規制手段） ５０ 脆弱部 ６０ 補強部材 ６１ トンネルメンバ（補強部材） ６２ クロス部材（補強部材）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体前後方向に延設された管部材を車体
   側に支持する車両の配管支持構造において、 前記管部材に一体に固着されたストッパ部材と、 車体側に設けられ前記管部材を挿通して該管部材の車両
   前後方向への移動時に前記ストッパ部材に係止する係止
   部材と、 前記係止部材の車両前後方向部位に設けられ、前記管部
   材を挿通して該管部材の折曲を防止する規制手段と、を
   設けたことを特徴とする車両の配管支持構造。
2. 【請求項２】 前記係止部材を、衝突時に車両前後方向
   へ移動する他の車両部品と干渉して、その前後方向移動
   エネルギーを吸収する支持部材を介して車体側に取り付
   けたことを特徴とする請求項１に記載の車両の配管支持
   構造。
3. 【請求項３】 前記管部材の前記規制手段に対応する部
   位に、軸方向の変形を促す脆弱部を形成したことを特徴
   とする請求項１または２に記載の車両の配管支持構造。
4. 【請求項４】 前記管部材を車体フロアのトンネル部に
   配置するとともに、このトンネル部に補強部材を設け、
   この補強部材を設けたトンネル部の高強度部分に前記係
   止部材を支持したことを特徴とする請求項１〜３のいず
   れかに記載の車両の配管支持構造。
5. 【請求項５】 前記ストッパ部材にエネルギー吸収手段
   を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記
   載の車両の配管支持構造。