JP3864404B2 - 車両の車体構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、車両の車体構造に関し、特に、フロアパネルの下面側にスペアタイヤを格納するようになった車両のフロアパネル下方のレイアウト構造に関する。
【０００２】
【本発明の背景】
エンジンを車両の前部に配置した車両の車体構造において、衝突等によって前方から衝撃入力があった場合に、乗員の安全を確保するために、エンジンの車室側への進入を有効に防止するように構成することが必要となる。
特開平９−３２５４３号公報には、車両の前部にエンジンを配置した車両において、車体の前方から衝撃の入力があった場合には、ラジエータとエンジンとの間に配置された排気管の上流部に切り欠き部を設け、この切り欠き部に衝突力を集中させ、排気管をこの切り欠き部で折損させることによってエネルギーを吸収するようにした車体構造が開示されている。
【０００３】
【解決しようとする課題】
しかし、上記公報に開示された構造においては、エンジンの車室方向への移動を防止するという思想はなく、エンジンに付加された衝撃力が車室内に伝達される懸念は依然として存在する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明はこのような事情に鑑みて構成されたもので、車体の前部にエンジンを配置した車両において、車両の衝撃力が前方から入力された場合にエンジンが車室内に進入しないようにエンジンの所定以上の後方への変位を有効に防止して、車室内の乗員の安全を確保することができる車体構造を提供することを目的としている。
この本発明の目的は、以下の本発明の特徴によって達成することができる。
本発明の１つの特徴によれば、車体前部に配置されるエンジンと、該エンジンに接続され、車体の前後方向に延びる排気管とを備えた車体構造において、
前記車体の前後方向の中央部にスペアタイヤが配置されており、
前記排気管は該スペアタイヤを迂回する曲線部を有しており、
前記エンジンの後方への所定以上の変位が前記排気管とスペアタイヤとが干渉することによって規制されるようになっていることを特徴とする車体構造が提供される。
【０００５】
この場合、前記排気管は、前記スペアタイヤの前方及び後方に配置された第１および第２の大径部を備えており、前記スペアタイヤの前方に配置された第１の大径部は少なくとも前後方向の変位を許容するように、前記スペアタイヤの後方に配置された第２の大径部は、少なくとも左右の変位が許容されるように取付られているのが好ましい。第１および第２の大径部は、サイレンサ、触媒コンバータなどが挙げられる。
また、前記排気管は、さらに後端部に前後方向の変位を許容するように取付られた第３の大径部を備えることもできる。第３の大径部としては、サブサイレンサが挙げられる。
また、好ましい態様では、前記スペアタイヤは車両のフロアパネルの下面に沿って配置されており、排気管は、エンジンとの接続部からほぼフロアパネルの下面に沿ってスペアタイヤに向かって後方に延び、その後、スペアタイヤを迂回しながら湾曲部を形成しつつ後方に延びて車体の後端部に達している。
【０００６】
さらに、好ましくは、排気管は上下方向に関しても湾曲しており、前記湾曲部が排気管の最下端部を構成している。
別の好ましい態様では、前記スペアタイヤは車体の前後方向の中央位置であって、かつ左右方向のいずれかの側の偏倚して配置されており、前記排気管は、車体の内側に向かって湾曲することにより、スペアタイヤを迂回するように配置されている。
好ましくは、前記排気管の湾曲部は、フロアパネルの下方に配置されるプロペラシャフトの下端よりも下方に突出している。
本発明によれば、このようにエンジンを車体の前部に搭載し、その後方に排気管を配置するとともに、この排気管の上流部の後方に、スペアタイヤを配置している。
【０００７】
このように、車両の前後方向に関し、エンジン、排気管の上流部、およびスペアタイヤを並んで配置した結果、前方から衝撃力が入力された場合には、該衝撃力は、エンジンから上記排気管上流部に伝達され、排気管上流部は、後方に変位してスペアタイヤに到達する。スペアタイヤは、車体に対して極めて強力に取付けられているので、上記の衝撃力の入力にかかわらず、変位しない。したがってエンジンおよび排気管上流部の変位は、当初設定されたスペアタイヤと排気管の上流部との間隔分だけであり、それ以上の変位は規制されることになる。すなわち、エンジンの車室内への進入を有効に防止して乗員の安全を確保することができる。
さらに、別の態様では、上記のように排気管は、スペアタイヤの前後で第１および第２の大径部を備えている。そして、これらの排気管の部分の固定方法が上記のエンジンの所定以上の後退を規制するように決定されている。すなわち、第１の大径部は、エンジンの所定量の後退量を許容するように前後方向に移動可能に取付られ、第２の大径部は、前後方向の変位が拘束されるように取付られる。第２の大径部が前後方向の変位が拘束されるように固定されるのは、前後方向の入力があった場合において、エンジンの後退に伴う排気管部の変形によって衝突エネルギーを吸収するためである。
【０００８】
第３の大径部が前後方向の変位可能に固定される理由は、後方からの衝突エネルギーの入力があった場合において、排気管の変位によってエネルギー吸収を促進させるためである。
また、スペアタイヤおよび排気管はほぼフロアパネル下面に沿ってレイアウトされるようになっている。したがって、この種の車両において望ましい低床化を図ることができる。
また、前記排気管がスペアタイヤの迂回するための湾曲部において横方向だけでなく下方に向けても湾曲しているので、上記エンジンから排気管へ伝達される前方から後方に向かう衝突エネルギーを下方にむけて指向することができるため車室方向へのエネルギーの伝達を回避することができ、乗員の安全を確保することができる。
【０００９】
また、排気管はスペアタイヤを迂回して内側に湾曲させてあるので、排気管が衝突エネルギーを受けることによって変形する際には、車体の内側に向かって変形することとなる。したがって、湾曲状態でフロアパネル下面に沿って配置された排気管が衝突で変形して車体の外側にはみ出すといった事態は発生しない。この結果、衝突の際に、車内の乗員がドアをあけて車外にでようとするときに、邪魔になることはない。
また、排気管の湾曲部がプロペラシャフトよりも下方に位置するとともに、上記のようにエンジンに入力される前方から後方に向かう衝突エネルギーは排気管の上記湾曲部を介して下方に指向されるので、この上方にあるプロペラシャフトと干渉することはない。したがって、プロペラシャフトの存在により、排気管の変形が抑制されることはなく、十分に衝突エネルギーを吸収することができる。
また、後方からの衝突エネルギーが排気管に入力された場合も同様である。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
図１は本発明のスペアタイヤ格納装置１を備えることができる車両の床下部分の平面図を示す。また図２は、該車両の車室内および床下の状態を示す立面図である。図１および図２を参照すると、前輪１０間には、エンジン１１が配置されるとともに該エンジン１１の後端からは車両の中央部をプロペラシャフト１２が後方に延びている。プロペラシャフト１２の後端は、後輪１３のデファレンシャル装置１４に接続されている。デファレンシャル装置１４は、エンジン１１からプロペラシャフト１２に伝達されたエンジン動力を分配し、後輪アクスル１５を介して後輪１３に伝達するようになっている。車両の側部には、前後方向に延びる一対のサイドフレーム１６が設けられる。
【００１１】
そして、前後輪１０のホイールベース間には、一方の側部に近接してスペアタイヤ格納装置が設けられるとともに、前後方向に関してほぼ並んだ位置において、他方の側部には、燃料タンク１７が配置される。この配置では、スペアタイヤ格納装置と燃料タンク１７との間をプロペラシャフト１２が前後方向に延びる関係になっている。この場合プロペラシャフト１２はほぼ真っ直ぐに後方に延びている。エンジン１１の後端からはさらに排気管２０が延びている。該排気管２０は、平面視において、エンジン１１の後端の結合部からわずかに外方かつ後方にスペアタイヤ２の方向に向かって延び、その後、スペアタイヤ格納装置の手前でスペアタイヤ２の外周に沿って内方に湾曲し、かつスペアタイヤ格納装置を過ぎた位置において再び外方に湾曲する湾曲部２１を備えている。排気管２０は、スペアタイヤ２の前方に排気を浄化するための触媒コンバータ２２を備えるとともに、湾曲部２１の後方に第２の大径部であるサイレンサ２３を備えている。スペアタイヤ２の後方において、排気管２０は外方に向けて湾曲しつつわずかに上方に湾曲して延び上記第２の大径部であるサイレンサ２３に連続する。サイレンサ２３の後方において、排気管２０は、上方に湾曲してドライブシャフト１５を迂回しつつ、後方かつわずかに外方に向けて延びる。デファレンシャル１４の上方で排気管２０は再び下方に湾曲し、デファレンシャル１４の後方で水平方向に維持された状態で後方に向けて延び、さらにその後方のサブサイレンサ２４に接続される直前でわずかに上方に湾曲するがその後水平姿勢にされてサブサイレンサ２４に接続される。このサイレンサ２３からサブサイレンサ２４に至る間、排気管２０は平面視において、斜め外方に延び、サブサイレンサ２４においてほぼ後方にかつフロアパネル２６の下面に沿ってほぼ水平に真っ直ぐ延びて開放端に至る。
【００１２】
この排気管２０の状態を図２の立面図で見ると、排気管２０は、スペアタイヤ格納装置の側部まではエンジン１１との接続部からほぼ水平に後方に延びる。そして、スペアタイヤ２の前方から、側部を通って後方に至る半円部を迂回しつつ、平面視においてほぼ半円状の円弧を描くように形成される湾曲部２１は、上下方向に関しスペアタイヤ２の側部において最も低い部分が位置するように湾曲している。
そして、湾曲部２１の先端部は、図１に示すように平面視において、プロペラシャフト１２と重なる位置まで張り出しており、排気管２０は部分的にプロペラシャフト１２の下側を通って後方に延びている。
すなわち、本例の構造では、燃料タンク１７とスペアタイヤ格納装置１との間には、排気管２０およびプロペラシャフト１２が介在することになる。
【００１３】
排気管２０は、所定の位置で図３(a) 、(b) 、(c) に示すような係止部２０１、２０２、２０３、２０４、２０５を介して車体に係止されている。係止部２０１、２０２、２０３、２０４、２０５は車体側に取付られるマウントブラケット２１１、２１２、２１３、２１４、２１５および排気管側に取付られる係止部材２２１、２２２、２２３、２２４、２２５から構成される。
すなわち、排気管２０には、上記マウントブラケット２１１、２１２、２１３、２１４、２１５に係止される係止部材２２１、２２２、２２３、２２４、２２５が固定されており、この係止部材２２１、２２２、２２３、２２４、２２５が上記ブラケット２１１、２１２、２１３、２１４、２１５に結合されることによって排気管２０が車体に取り付けられるようになっている。
【００１４】
ブラケット２１１は、触媒コンバータ２２のやや前方に設置されている。ブラケット２１１には、前後方向に延びる係合穴２１１ａが形成されている。一方、排気管２０には上記触媒コンバータ２２の前方の位置においてほぼ横方向に延びる係止部材２２１が固定されている。この係止部材は直角に折り曲げられており、これによって前後方向に延びる先端部が係止される。そして、この係止部材２２１の先端部が上記ブラケットの前後方向の係合穴２１１ａに係合する。これによって、この排気管２０はこの係止部２０１に関しては所定距離だけ前後方向に変位可能になっている。
さらに別の係止部２０２がスペアタイヤ２の後方のサイレンサ２３の前端部側にも設けられる。この係止部は、左右方向に延びる係合穴２１２ａを有するブラケット２１２とこの係合穴２１２ａに先端部が収容され、サイレンサ２３の前端部に取付られた左右方向に延びる係止部材２２２とから成る。この係止部２０２においては、排気管２０は、前後方向の変位が拘束される一方で、左右方向の変位は許容されることになる。さらに別の係止部２０３がサイレンサ２３の後端部側にも設けられており、この係止部２０３も左右方向に延びる係合穴２１３ａを有するブラケット２１３とこの係合穴２１３ａに先端部が収容され、サイレンサ２３の前端部に取付られた左右方向に延びる係止部材２２３とから成る。したがって、この係止部２０３も排気管２０の前後方向の変位を拘束し、左右方向の変位を許容するようになっている。さらに、別のブラケット２１４と係止部材２１２４とからなる係止部２０４、２０５がサブサイレンサ２４の前後にも設けられている。この係止部２０４、２０５におけるブラケット２１４、２１５は、前後方向に延びる係合穴２１４ａ、２１５ａを備え、係止部材２２４、２２５は、それぞれこの係合穴２１４ａ、２１５ａに係合する先端部を備えており、基部において、サブサイレンサ２４の前端面および後端面に結合されている。
【００１５】
したがって、この係止部２０４、２０５は排気管２０の前後方向の変位を許容する一方で、左右方向の変位を拘束することになる。
サイドフレーム１６の前端は、エンジンルームの前端部のバンパーのすぐ後方に位置しており、この位置からほぼやや内方にかつ後方に延びて降り、前輪の後端側において最も接近しその後はわずかに外方にかつ後方に延びる。そして、スペアタイヤ格納装置の後端部の位置において真っ直ぐ後方の延びるように位置している。そして、後輪の前方ににおいてやや内側に屈折し後輪の内側の位置を通り、後輪の後端側の位置において、わずかに外方の屈折して延び、その後後輪の後方位置において後方に向けて真っ直ぐ延びている。一対のサイドフレーム１６間は横方向に延びる複数のクロスメンバー１８によって結合されている。
【００１６】
サイドフレーム１６の上下方向の形状に関して説明すると、サイドフレーム１６の前端は、上記したように、バンパー２５の後方に位置するレベルであり、その位置からほぼ水平方向真っ直ぐ後方に延びる。そして、前輪をほぼ過ぎた位置において下方に湾曲し、前輪の後方位置において再び水平方向に延びる。その後は、ほぼそのレベルを保った状態で真っ直ぐ後方に延びている。このサイドフレーム１６の上方には、フロアパネル２６が配設され、上部車体２７との間で車室２８を構成する。車室２８の前端はカウルパネル２９で仕切られている。車室２８には、前後方向に三列のシート列３０、３１、３２が設けられる。そして、前部シート３０および中央シート３１の間にスペアタイヤ格納装置のウインチ装置の操作部が位置しており、該ウインチ装置の操作部には、車室側からハンドルが操作可能に装着されるようになっている。
【００１７】
本例の構造では、前部シート３０および中央シート３１はそれぞれ所定距離だけ前後方向にスライド移動させることができるようになっており、これによってスペアタイヤのためのウインチ装置のハンドルの操作時にシートが邪魔にならないように、所定の作業空間を確保することができるようになっている。そして、スペアタイヤ２を水平方向に車両の床下面側に近接して格納するようになっている。本例の車両では、右側の前部シート３０が運転席であり、これに対応した位置に運転ハンドル３３が設けられる。そして、運転席３０の後方位置のフロア面下側にスペアタイヤ格納空間が設けられる。
前部シート３０の両側にフロントドア３４が設けられるとともに、少なくとも運転席側の側部にサイドドア３５が設けられる。本例のスペアタイヤ格納装置１は、サイドドア３５のステップの位置に対応するフロア面２６の下部に設けられる。
【００１８】
本発明によれば、このようにエンジン１１を車体の前部に搭載し、その後方に排気管を配置するとともに、この排気管２０の上流部の後方に、スペアタイヤ２を配置している。
このように、車両の前後方向に関し、エンジン１１、触媒コンバータ２２を含む排気管２０の上流部、およびスペアタイヤ２を並べて配置した結果、前方から衝撃力が入力された場合には、該衝撃力は、エンジンから上記排気管上流部に伝達される。そして、排気管２０は、触媒コンバータ２２の前において上記のように排気管の前後方向の変位を許容する構造の係止部によって車体側に係止されている。
したがって、この部分の排気管２０は、上記の前後方向の入力によって、後方に変位してスペアタイヤ２に到達する。スペアタイヤ２は、車体に対して極めて強力に取付けられているので、上記の衝撃力の入力にかかわらず、変位しない。したがってエンジンおよび排気管上流部の変位は、当初設定されたスペアタイヤと排気管２０との間隔分だけであり、それ以上の変位は規制されることになる。すなわち、エンジン１１の車室内への進入を有効に防止して乗員の安全を確保することができる。
【００１９】
上記のように触媒コンバータ２２は、エンジンの所定量の後退量を許容するように前後方向に移動可能に取付られ、サイレンサは、前後方向の変位が拘束されるように取付られる。第２の大径部が前後方向の変位が拘束されるように固定されるのは、前後方向の入力があった場合において、エンジンの後退に伴う排気管部の変形によって衝突エネルギーを吸収するためである。
サブサイレンサが前後方向の変位可能に固定されているので後方からの衝突エネルギーの入力があった場合において、排気管２０の変位によってエネルギー吸収を促進させることができる。
また、スペアタイヤおよび排気管はほぼフロアパネル下面２６に沿ってレイアウトされるようになっている。したがって、この種の車両において望ましい低床化を図ることができる。
【００２０】
また、前記排気管２０がスペアタイヤの迂回するための湾曲部において横方向だけでなく下方に向けても湾曲しているので、上記エンジン１１から排気管２０へ伝達される前方から後方に向かう衝突エネルギーを下方にむけて指向することができるため車室方向へのエネルギーの伝達を回避することができ、乗員の安全を確保することができる。
また、排気管２０はスペアタイヤ２を迂回して内側に湾曲させてあるので、排気管が衝突エネルギーを受けることによって変形する際には、車体の内側に向かって変形することとなる。したがって、湾曲状態でフロアパネル下面に沿って配置された排気管が衝突で変形して車体の外側にはみ出すといった事態は発生しない。この結果、衝突の際に、車内の乗員がドアをあけて車外にでようとするときに、邪魔になることはない。
【００２１】
また、排気管２０の湾曲部２１がプロペラシャフト１２よりも下方に位置するとともに、上記のようにエンジン１１に入力される前方から後方に向かう衝突エネルギーは排気管の上記湾曲部２１を介して下方に指向されるので、この上方にあるプロペラシャフトと干渉することはない。したがって、衝突に伴う排気管の変形によってプロペラシャフトが損傷することが防止される。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、上記のように排気管およびスペアタイヤをフロアパネル下面の沿って配置したので、衝突の際のエネルギー吸収を効率的に行うことができるとともに、車室内への衝撃エネルギーを極力回避することができ、これによって乗員の安全を確保することができる。
また、このような場合において乗員が車外に脱出する際の支障も極力排除することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用することができる車両の床下の排気管およびスペアタイヤの格納状態を含むレイアウトを示す平面図、
【図２】図１の車両の車室内部および車体下部の状態を示す立面図、
【図３】係止部の取付状態を示す図である。
【符号の説明】
１０ 前輪
１１ エンジン
１２ プロペラシャフト
１３ 後輪
１４ デファレンシャル装置
１５ 後輪アクスル
１６ サイドフレーム
１７ 燃料タンク
２０ 排気管
２１ 湾曲部
２６ フロアパネル。

Claims (3)

1. 車体前部に配置されるエンジンと、該エンジンに接続され、車体の前後方向に延びる排気管とを備えた車両の車体構造において、
   前記車体の前後方向の中央部にスペアタイヤが配置されており、
   前記排気管は該スペアタイヤを迂回する曲線部を有しており、
   前記エンジンの後方への所定以上の変位が前記排気管とスペアタイヤとが干渉することによって規制されるようになっており、
   前記スペアタイヤは車両のフロアパネルの下面に沿って配置されており、
   前記排気管は、エンジンとの接続部からほぼフロアパネルの下面に沿ってスペアタイヤに向かって後方に延び、その後、スペアタイヤを迂回しながら湾曲部を形成しつつ後方に延びて車体の後端部に達していることを特徴とする車体構造。
2. 請求項１において、排気管は上下方向に関しても湾曲しており、前記湾曲部が排気管の最下端部を構成していることを特徴とする車体構造。
3. 請求項１において、前記スペアタイヤは車体の前後方向の中央位置でかつ左右方向のいずれかの側の偏倚して配置されており、
   前記排気管は、車体の内側に向かって湾曲することにより、スペアタイヤを迂回するように配置されており、
   前記排気管の湾曲部は、フロアパネルの下方に配置されるプロペラシャフトの下端よりも下方に突出していることを特徴とする車体構造。

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