JP2007296955A - 車両の排気熱回収装置の取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両が側面から衝突された場合でも排気熱回収装置の損傷を抑制することのできる排気熱回収装置の取付構造を提供する。
【解決手段】内燃機関の排気管１を通過する排気の熱を回収する排気熱回収装置３は、車両の両サイドメンバ１１，１２により支持されるフロアの下部に設けられる。車両の両サイドメンバ１１，１２の間に車両の前後方向に延びる補助メンバ１５，１６が備えられている。排気熱回収装置３は、補助メンバ１５，１６の近傍に位置するように取付けられる。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両の排気管に設けられる排気熱回収装置の取付構造に関する。

内燃機関の冷間時には同機関を早期に暖機することが望ましい。そこで、内燃機関の排気管に排気熱回収装置を設けたものがある。すなわち、内燃機関の冷却水をこの排気熱回収装置に循環させ、排気と冷却水との間で熱交換を行うことで冷却水を暖め、冷間時において早期暖機を行うようにしている。この結果、内燃機関のエミッションを早期に改善することができる。
特開２００２−１６０５３６号公報

ところで、排気管は車両のフロア下に位置しているため、排気管に排気熱回収装置を設けた車両が側面から衝突された場合には、排気熱回収装置近傍のフロアが変形して下方に突出し、排気熱回収装置に損傷を与えるおそれがある。そして、この損傷によって排気熱回収装置に循環している冷却水が洩れたり、循環できなくなったりすると、内燃機関に循環する冷却水が不足して同機関の冷却を十分に行えなくなり、ひいては退避走行さえできなくなるおそれがある。

なお、排気熱回収装置を備えない従来の排気管の取付構造としては、特許文献１に記載されたものがある。
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両が側面から衝突された場合でも排気熱回収装置の損傷を抑制することのできる排気熱回収装置の取付構造を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、車両の両サイドメンバにより支持されるフロアの下部に設けられて内燃機関の排気管を通過する排気の熱を回収する排気熱回収装置の取付構造において、前記両サイドメンバの間に前記車両の前後方向に延びる補助メンバを備え、前記排気熱回収装置は、前記補助メンバの近傍に取付けられることをその要旨としている。

同構成によれば、両サイドメンバの間に車両の前後方向に延びる補助メンバを備えることにより、車両の衝突においてフロアの変形を抑制する。その結果、車両が側面から衝突された場合でも、排気熱回収装置の損傷を抑制することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両の排気熱回収装置の取付構造において、前記排気熱回収装置は、同装置の上面が前記補助メンバの上面よりも鉛直方向下方に位置するように取り付けられることをその要旨としている。

同構成によれば、排気熱回収装置は、同装置の上面が補助メンバの上面よりも鉛直方向下方に位置するように取付けられているため、車両の衝突においてフロアが下方に変形したとしても、排気熱回収装置の近傍のフロアを補助メンバで受け止めることができる。その結果、車両が側面から衝突された場合でも、排気熱回収装置の損傷をさらに抑制することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の車両の排気熱回収装置の取付構造において、前記車両はその左右方向に延びて前記フロアを支持するクロスメンバを備え、前記補助メンバは、一端が前記サイドメンバに接続し、他端が前記クロスメンバに接続してなることをその要旨としている。

同構成によれば、補助メンバの一端がサイドメンバに接続し、他端がクロスメンバに接続しているため、車両が側面から衝突された場合に側面からの衝撃を補助メンバのサイドメンバ側から補助メンバのクロスメンバ側に伝達することで衝突エネルギーを分散させ、フロアの変形を抑制することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の車両の排気熱回収装置の取付構造において、前記排気熱回収装置は、前記クロスメンバの近傍に設けられてなることをその要旨としている。

同構成によれば、排気熱回収装置近傍には補助メンバに加え、クロスメンバが位置することとなり、排気熱回収装置近傍のフロアが変形することを更に抑制することができる。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両の排気熱回収装置の取付構造において、前記補助メンバは、前記排気熱回収装置の両側に設けられてなることをその要旨としている。

同構成によれば、排気熱回収装置の両側に補助メンバが設けられることにより、衝突の際に排気熱回収装置近傍のフロアが変形することを更に抑制するとともに、ボデーの強度を向上させることができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の車両の排気熱回収装置の取付構造において、前記排気熱回収装置は、前記補助メンバによって支持されることをその要旨としている。

同構成によれば、排気熱回収装置は近傍に位置する補助メンバによって支持されるため、同装置を安定させることができ、振動や同振動による騒音の発生を抑制することができるようになる。

請求項７に記載の発明は、請求項５に記載の車両の排気熱回収装置の取付構造において、前記排気熱回収装置の両側に設けられた前記補助メンバのうちどちらか一方に前記排気熱回収装置を寄せて、寄せられた補助メンバによって前記排気熱回収装置を支持することをその要旨としている。

同構成によれば、排気熱回収装置の両側に設けられた補助メンバのうちどちらか一方に寄せて、寄せられた補助メンバによって排気熱回収装置を支持するため、二つの補助メンバによりボデーの強度を向上させつつ、寄せたことにより支持し易くすることができる。

以下、本発明の一実施形態について図１，２を参照して説明する。
図１は、車両の排気熱回収装置の取付構造を示す平面図である。同図１に示されるように、車両には、車両の前後方向に延びるサイドメンバ１１，１２、及び車両の左右方向に延びるクロスメンバ１３，１４が設けられている。サイドメンバ１１は車両の右側下部に設けられ、サイドメンバ１２は車両の左側下部に設けられている。両クロスメンバ１３，１４は一端をサイドメンバ１１に接続し、他端をサイドメンバ１２に接続している。クロスメンバ１３はクロスメンバ１４より車両の前方に位置している。そして、両サイドメンバ１１，１２の間には、右側のサイドメンバ１１と後方のクロスメンバ１４とに接続して車両の右側寄りに位置する補助メンバ１５と、左側のサイドメンバ１２と後方のクロスメンバ１４とに接続して車両の左側寄りに位置する補助メンバ１６とが設けられている。これら補助メンバ１５，１６は左右対称の形状となっている。これらメンバ１１〜１６は車両のフロア（図示略）を支持している。

これらメンバ１１〜１６により支持されるフロアの下部には、内燃機関（図示略）の排気が通過する排気管１が設けられている。排気管１には、上流（内燃機関に近い側）から順に、排気を浄化する触媒コンバータ２、排気管１を通過する排気の熱を回収する排気熱回収装置３、メインマフラ４が設けられている。排気熱回収装置３には、内燃機関を循環する冷却水を内燃機関から同装置３に導入する導入管３０と、同装置３から内燃機関に導出する導出管３１とが接続されている。排気熱回収装置３は、両補助メンバ１５，１６の間に位置し、車両の右側寄りに位置する補助メンバ１５に寄っており、後方のクロスメンバ１４より前方であり同メンバ１４近傍に位置している。排気熱回収装置３は、支持部材２１を介して車両の右側寄りに位置する補助メンバ１５に支持されている。またメインマフラ４は、支持部材２２を介して右側のサイドメンバ１１に支持されている。

図１のＡ−Ａ断面図を図２に示すように、導出管３１は、排気熱回収装置３の外周面において鉛直方向上方に接続されている。そして、排気熱回収装置３及び導出管３１の上面が両補助メンバ１５，１６の上面よりも鉛直方向下方に位置するように設置されている。また、この導出管３１と右側の補助メンバ１５との間には所定の距離が設けられている。

以上、説明した実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）両サイドメンバ１１，１２の間に車両の前後方向に延びる補助メンバ１５，１６を備えることにより、車両の衝突においてフロアの変形を抑制する。その結果、車両が側面から衝突された場合でも、排気熱回収装置３の損傷を抑制することができる。

（２）排気熱回収装置３は、同装置の上面が補助メンバ１５，１６の上面よりも鉛直方向下方に位置するように取付けられているため、車両の衝突においてフロアが下方に変形したとしても、排気熱回収装置３の近傍のフロアを補助メンバ１５，１６で受け止めることができる。その結果、車両が側面から衝突された場合でも、排気熱回収装置３の損傷をさらに抑制することができる。

（３）補助メンバ１５，１６の一端がサイドメンバ１１，１２に接続し、他端がクロスメンバ１４に接続しているため、車両が側面から衝突された場合に側面からの衝撃を補助メンバ１５，１６のサイドメンバ１１，１２側から補助メンバ１５，１６のクロスメンバ１４側に伝達することで衝突エネルギーを分散させ、フロアの変形を抑制することができる。

（４）排気熱回収装置３近傍には補助メンバ１５に加え、クロスメンバ１４が位置することとなり、排気熱回収装置３近傍のフロアが変形することを更に抑制することができる。

（５）排気熱回収装置３の両側に補助メンバ１５，１６が設けられることにより、衝突の際に排気熱回収装置３近傍のフロアが変形することを更に抑制するとともに、ボデーの強度を向上させることができる。

（６）排気熱回収装置３は近傍に位置する補助メンバ１５によって支持されるため、同装置３を安定させることができ、振動や同振動による騒音の発生を抑制することができるようになる。

（７）排気熱回収装置３の両側に設けられた補助メンバ１５に寄せて、寄せられた補助メンバ１５によって排気熱回収装置３を支持されるため、二つの補助メンバ１５，１６によりボデーの強度を向上させつつ、寄せたことにより支持し易くすることができる。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記実施形態では、排気熱回収装置３を右側の補助メンバ１５に寄せて設置したが、左側の補助メンバ１６に寄せて設置してもよい。また、両補助メンバ１５，１６の間に位置するように設置されれば、フロアが下方に変形したとしても、排気熱回収装置３の損傷を抑制することができる。

・上記実施形態では、排気熱回収装置３を右側の補助メンバ１５によって支持するようにしたが、サイドメンバやクロスメンバによって支持するようにしてもよい。
・上記実施形態では、補助メンバを排気熱回収装置３の両側に設けるようにしたが、片側にのみ補助メンバを設けるようにしてもよい。この場合、車両の剛性が左右において等しくなるようにするのが望ましい。

・上記実施形態では、排気熱回収装置３を後方のクロスメンバ１４近傍に位置するように設置したが、フロアが変形することが抑制されているならば、クロスメンバ近傍でなくともよい。

・上記実施形態では、補助メンバの一端がサイドメンバに接続し、補助メンバの他端が後方のクロスメンバ１４に接続するようにしたが、排気熱回収装置３の位置によっては、補助メンバの一端が前方のクロスメンバ１３に接続し、補助メンバの他端がサイドメンバに接続するようにしてもよい。

・上記実施形態では、補助メンバの一端がサイドメンバに接続するようにしたが、側面からの衝突に対して剛性が保たれるならば、前方のクロスメンバ１３に接続するようにしてもよい。この場合、前後方向からの衝突に対する剛性が高くなる。

・上記実施形態では、排気熱回収装置３の上面が両補助メンバ１５，１６の上面よりも鉛直方向下方に位置しているが、排気熱回収装置３の上面が両補助メンバ１５，１６の上面よりも鉛直方向上方に位置するようにしてもよい。この場合、車両の衝突においてフロアが下方に変形したときに排気熱回収装置３に干渉する可能性が増えるが、路面との距離を長くとることができる。

車両の排気熱回収装置の取付構造を示す平面図。 図１のＡ−Ａ断面図。

符号の説明

１…排気管、２…触媒コンバータ、３…排気熱回収装置、４…メインマフラ、１１，１２…サイドメンバ、１３，１４…クロスメンバ、１５，１６…補助メンバ、２１，２２…支持部材、３０…導入管、３１…導出管。

Claims (7)

1. 車両の両サイドメンバにより支持されるフロアの下部に設けられて内燃機関の排気管を通過する排気の熱を回収する排気熱回収装置の取付構造において、
   前記両サイドメンバの間に前記車両の前後方向に延びる補助メンバを備え、
   前記排気熱回収装置は、前記補助メンバの近傍に取付けられる
   ことを特徴とする車両の排気熱回収装置の取付構造。
2. 請求項１に記載の車両の排気熱回収装置の取付構造において、
   前記排気熱回収装置は、同装置の上面が前記補助メンバの上面よりも鉛直方向下方に位置するように取付けられる
   ことを特徴とする車両の排気熱回収装置の取付構造。
3. 請求項１又は２に記載の車両の排気熱回収装置の取付構造において、
   前記車両はその左右方向に延びて前記フロアを支持するクロスメンバを備え、
   前記補助メンバは、一端が前記サイドメンバに接続し、他端が前記クロスメンバに接続してなる
   ことを特徴とする車両の排気熱回収装置の取付構造。
4. 請求項３に記載の車両の排気熱回収装置の取付構造において、
   前記排気熱回収装置は、前記クロスメンバの近傍に設けられてなる
   ことを特徴とする車両の排気熱回収装置の取付構造。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両の排気熱回収装置の取付構造において、
   前記補助メンバは、前記排気熱回収装置の両側に設けられてなる
   ことを特徴とする車両の排気熱回収装置の取付構造。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の車両の排気熱回収装置の取付構造において、
   前記排気熱回収装置は、前記補助メンバによって支持される
   ことを特徴とする車両の排気熱回収装置の取付構造。
7. 請求項５に記載の車両の排気熱回収装置の取付構造において、
   前記排気熱回収装置の両側に設けられた前記補助メンバのうちどちらか一方に前記排気熱回収装置を寄せて、寄せられた補助メンバによって前記排気熱回収装置を支持する
   ことを特徴とする車両の排気熱回収装置の取付構造。

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