JP4380670B2 - 自動車後部構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車後部構造に関する。

従来、ホイールベース部の床下面よりも上方に位置しているリヤオーバーハング部付近の床下面の下方に、断面略偏平形状のマフラを横置き状態で配置すると共に、このマフラの最下面をホイールベース部の床下面よりも上方で且つリヤバンパの下端よりも上方に位置させた自動車後部の床下構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この床下構造では、マフラを空力部品として機能させることで、車体床下を流れる空気の流速の低下及び剥離を防止し、自動車の空力性能を向上させるようにしている。

ところで、マフラから排出される排気ガスの一部は、リヤバンパカバーと車体との間に入り込む場合があるが、リヤバンパカバーと車体との間に入り込んだ排気ガス及びその圧力は、両者の間から下向きに排出され、車体床下の空気流に対して垂直に合流することがある。この場合、車体床下の空気流が乱され、自動車の空力性能などが悪化する原因になる。
特開平７−１６５１２６号公報

本発明は上記事実を考慮し、マフラから排出される排気ガスによって車体床下の空気流が乱されることを抑制できる自動車後部構造を得ることが目的である。

請求項１に記載の発明に係る自動車後部構造は、マフラの車体後側に配置されると共に、前記マフラから排出される排気ガスに干渉して前記排気ガスの一部を下方へ向かわせる後側配置部材と、前記マフラの下側に設けられ、前記下方へ向かう排気ガスを車体床下の空気流に沿う方向へ案内して前記空気流に合流させる整流手段とを有し、前記後側配置部材は、筒状に形成されると共に前端側の開口部内に前記マフラのマフラパイプを収容し、前記マフラパイプから排出される排気ガスを後端側の開口部から排出するディフューザーを有し、前記排気ガスの一部は、前記ディフューザーの前端部と前記マフラの本体部との間から下向きに排出されると共に、前記整流手段は、前記ディフューザーの前端部の下部が前記ディフューザーの径方向内側へ折れ曲がることで形成されることを特徴としている。

請求項１に記載の自動車後部構造では、ディフューザーの前端部とマフラの本体部との間から下向きに排出される排気ガスは、ディフューザーの前端部の下部がディフューザーの径方向内側へ折れ曲がることで形成された整流手段によって、車体床下の空気流に沿う方向へ案内されて当該空気流に合流する。したがって、ディフューザーの前端部とマフラの本体部との間から排出される排気ガスによって車体床下の空気流が乱されることを抑制できる。

請求項２に記載の発明に係る自動車後部構造は、マフラの車体後側に配置されると共に、前記マフラから排出される排気ガスに干渉して前記排気ガスの一部を下方へ向かわせる後側配置部材と、前記マフラの下側に設けられ、前記下方へ向かう排気ガスを車体床下の空気流に沿う方向へ案内して前記空気流に合流させる整流手段とを有し、前記後側配置部材は、筒状に形成されると共に前端側の開口部内に前記マフラのマフラパイプを収容し、前記マフラパイプから排出される排気ガスを後端側の開口部から排出するディフューザーを有し、前記排気ガスの一部は、前記ディフューザーの前端部と前記マフラの本体部との間から下向きに排出され、前記整流手段は、前記ディフューザーの前端部の下部に取り付けられた整流板を有することを特徴としている。

請求項２に記載の発明に係る自動車後部構造では、ディフューザーの前端部とマフラの本体部との間から下向きに排出される排気ガスは、ディフューザーの前端部の下部に取り付けられた整流板によって、車体床下の空気流に沿う方向へ案内されて当該空気流に合流する。したがって、ディフューザーの前端部とマフラの本体部との間から排出される排気ガスによって車体床下の空気流が乱されることを抑制できる。

請求項３に記載の発明に係る自動車後部構造は、マフラの車体後側に配置されると共に、前記マフラから排出される排気ガスに干渉して前記排気ガスの一部を下方へ向かわせる後側配置部材と、前記マフラの下側に設けられ、前記下方へ向かう排気ガスを車体床下の空気流に沿う方向へ案内して前記空気流に合流させる整流手段とを有し、前記後側配置部材は、リヤバンパカバーを有し、前記排気ガスの一部は、前記リヤバンパカバーと車体との間から下向きに排出され、前記整流手段は、前記リヤバンパカバーの下部に設けられた整流板を有することを特徴としている。

請求項３に記載の発明に係る自動車後部構造では、リヤバンパカバーと車体との間から下向きに排出される排気ガスは、リヤバンパカバーの下部に設けられた整流板によって、車体床下の空気流に沿う方向へ案内されて当該空気流に合流する。したがって、リヤバンパカバーと車体との間から排出される排気ガスによって車体床下の空気流が乱されることを抑制できる。

請求項４に記載の発明に係る自動車後部構造は、マフラの車体後側に配置されると共に、前記マフラから排出される排気ガスに干渉して前記排気ガスの一部を下方へ向かわせる後側配置部材と、前記マフラの下側に設けられ、前記下方へ向かう排気ガスを車体床下の空気流に沿う方向へ案内して前記空気流に合流させる整流手段とを有し、前記後側配置部材は、リヤバンパカバーを有し、車体後部の床下には、後端部が前記リヤバンパカバーの下端部に重合すると共に後端側に排出孔が形成されたフロアカバーが取り付けられ、前記排気ガスの一部は、前記排出孔から下向きに排出され、前記整流手段は、前記排出孔の孔縁部に設けられた傾斜部を有することを特徴としている。

請求項４に記載の自動車後部構造では、フロアカバーの排出孔から下向きに排出される排気ガスは、排出孔の孔縁部に設けられた傾斜部によって、車体床下の空気流に沿う方向へ案内されて当該空気流に合流する。したがって、フロアカバーの排出孔から排出される排気ガスによって車体床下の空気流が乱されることを抑制できる。

請求項５に記載の発明に係る自動車後部構造は、請求項２又は請求項３に記載の自動車後部構造において、前記整流板は、車体後側へ向けて下向きに傾斜する第１案内部と、前記第１案内部の下端から車体後方へ向けて延設される第２案内部とを備えることを特徴としている。

請求項５に記載の自動車後部構造では、後側配置部材に干渉して下方へ向かう排気ガスは、整流板の第１案内部によって、車体後側へ向けて下向きに傾斜する方向へ案内された後に、整流板の第２案内部によって、車体後方すなわち車体床下の空気流に沿う方向へ案内される。このように、整流板に２つの案内部を設けることで排気ガスを案内することができるので、整流板を簡単な構成にすることができる。

以上説明したように、本発明の請求項１に係る自動車後部構造では、ディフューザーの前端部とマフラの本体部との間から排出される排気ガスによって車体床下の空気流が乱されることを抑制できる。

本発明の請求項２に係る自動車後部構造では、ディフューザーの前端部とマフラの本体部との間から排出される排気ガスによって車体床下の空気流が乱されることを抑制できる。

本発明の請求項３に係る自動車後部構造では、リヤバンパカバーと車体との間から排出される排気ガスによって車体床下の空気流が乱されることを抑制できる。

本発明の請求項４に係る自動車後部構造では、フロアカバーの排出孔から排出される排気ガスによって車体床下の空気流が乱されることを抑制できる。

本発明の請求項５に係る自動車後部構造では、整流板を簡単な構成にすることができる。

本発明の実施形態について、図１〜図１３を参照して説明する。なお、図中矢印ＦＲは車両前方向を示し、矢印ＵＰは車両上方向を示し、矢印Ｗは車幅方向を示している。

図１には、本発明の実施形態に係る自動車後部構造が適用されて構成された自動車１２の後部の構成が側面図にて示されている。また、図２には、この自動車１２の後部の構成が下面図にて示されている。図１及び図２に示されるように、自動車１２の車体１４の後部には、リヤバンパカバー１６が取り付けられており、リヤバンパカバー１６は、自動車１２の最後端部に車幅方向に沿って配置されるカバー本体１６Ａと、カバー本体１６Ａの車幅方向両端部から車体前方へ向けて延設された側壁部１６Ｂとを有している。

カバー本体１６Ａの前方には、車幅方向両側に一対のマフラ１８が配置されている。これらのマフラ１８は、本体部１８Ａと、この本体部１８Ａから後側へ向けて突出するマフラパイプ１８Ｂとを有しており、図示しないエンジンの排気ガスをマフラパイプ１８Ｂから後側（カバー本体１６Ａ側）へ向けて排出する。

図２に示されるように、カバー本体１６Ａの車幅方向両端部には、それぞれディフューザー２０が設けられている。これらのディフューザー２０は、金属材料によって略ラッパ形の筒状に形成されたものであり、図３乃至図７に示されるように、車体前側に配置される前端側開口部２０Ａが略円形とされ、車体後側に配置される後端側開口部２０Ｂが車幅方向に沿って長尺な略矩形とされている。ディフューザー２０は、図８に示されるように、後端部がカバー本体１６Ａに形成された貫通孔２２内に配置された状態で、リヤバンパカバー１６に対し複数のボルトにより締結されており、ディフューザー２０の筒内を介してカバー本体１６Ａの外側（車体後側）と内側（車体前側）とが連通している。なお、ディフューザー２０の後端部には、貫通孔２２の孔縁部を覆うバッフル部２０Ｃが設けられている。

ディフューザー２０の前端側開口部２０Ａの内側には、マフラ１８のマフラパイプ１８Ｂが略同軸的に収容されており、マフラパイプ１８Ｂから排出された排気ガスがディフューザー２０の筒内を通ってディフューザー２０の後端側開口部２０Ｂから車体後方へ排出されるようになっている（図８の矢印Ａ参照）。但し、マフラパイプ１８Ｂから排出される排気ガスの量が多くなると、ディフューザー２０の内側に高圧力が発生し、排気ガスの一部が車体前側へ向けて逆流することがある。逆流した排気ガスとその圧力は、マフラパイプ１８Ｂと前端側開口部２０Ａの内面との間を通過し、ディフューザー２０の前端部とマフラ１８の本体部１８Ａとの間から下方へ向けて排出される（図８の矢印Ｂ参照）。また、逆流した排気ガスとその圧力は、リヤバンパカバー１６のカバー本体１６Ａと車体１４（ロアバックパネル１４Ａ）との間に入り込み、カバー本体１６Ａとロアバックパネル１４Ａとの間から下方へ向けて排出される。

ここで、本実施形態では、図４、図６及び図７に示されるように、ディフューザー２０の前端部の下部は、径方向内側へ折り曲げられており、車体後側へ向けて下向きに傾斜する傾斜部２０Ｄ（整流手段）が形成されている。このため、ディフューザー２０の前端部とマフラ１８の本体部１８Ａとの間から下方へ向けて排出される排気ガスは、傾斜部２０Ｄとマフラ１８の本体部１８Ａとの間を通過するが、この通過の際には、車体１４の床下を流れる空気流Ｕ（自動車１２の走行風であり整流、図８参照）の風圧によって、排気ガスが傾斜部２０Ｄ側へ流される。傾斜部２０Ｄ側へ流された排気ガスは、傾斜部２０Ｄによって車体後側へ向けて下向きに傾斜する方向へ案内された後に、ディフューザー２０前端部の外周２０Ｅ（整流手段）によって空気流Ｕに沿う方向へ案内されて当該空気流Ｕに合流するようになっている。

また、本実施形態では、ディフューザー２０の前端部の下端には、整流手段を構成する第１整流板２４が設けられている。この第１整流板２４は、本願請求項２に記載の「整流板」に相当するものである。第１整流板２４は、金属の板材が屈曲されて形成されたものであり、車体後側へ向けて下向きに傾斜する第１案内部２４Ａを有している。第１案内部２４Ａの下端からは、車体後方へ向けて第２案内部２４Ｂが延設されており、この第２案内部２４Ｂは、車体１４に対して水平に配置されている。第２案内部２４Ｂの後端からは、上側へ向けて縦壁部２４Ｃが延設されており、縦壁部２４Ｃの上端からは、車体後側へ向けて結合部２４Ｄが延設されている。この結合部２４Ｄは、ディフューザー２０の前端部の下端に溶接などにより結合されており、これにより第１整流板２４がディフューザー２０に取り付けられている。

このため、ディフューザー２０の前端部とマフラ１８の本体部１８Ａとの間から下方へ向けて排出される排気ガス（図８の矢印Ｂ参照）は、第１整流板２４とマフラ１８の本体部１８Ａとの間を通過するが、この通過の際には、車体１４の床下を流れる空気流Ｕの風圧によって、排気ガスが第１案内部２４Ａ側へ流される。第１案内部２４Ａ側へ流された排気ガスは、第１案内部２４Ａによって車体後側へ向けて下向きに傾斜する方向へ案内された後に、第２案内部２４Ｂによって空気流Ｕに沿う方向へ案内されて当該空気流Ｕに合流するようになっている（図８の矢印Ｃ参照）。

なお、図９に示されるように、第１整流板２４の第１案内部２４Ａの長さ寸法Ｌ１と第２案内部２４Ｂとの長さ寸法Ｌ２は、５ｍｍ以上に設定することが好ましく、第１案内部２４Ａの第２案内部２４Ｂに対する傾斜角度θは、３０度乃至４５度の範囲内でできるだけ小さく設定することが好ましい。この点は、以下に説明する第２整流板２６の第１案内部２６Ａと第２案内部２６Ｂについても同様である。

さらに、本実施形態では、図３及び図４に示されるように、ディフューザー２０の下方には、整流手段を構成する第２整流板２６が設けられている。この第２整流板２６は、本願請求項３に記載の「整流板」に相当するものである。第２整流板２６は、図１０及び図１１に示されるように、長尺な板状に形成されており、長手方向が車幅方向に沿う状態でカバー本体１６Ａの下端に取り付けられている。図１２に示されるように、第２整流板２６は、車体後側へ向けて下向きに傾斜する第１案内部２６Ａと、第１案内部２６Ａの下端から車体後方へ向けて延設された第２案内部２６Ｂとを有している。なお、図４に示されるように、第１案内部２６Ａには、ディフューザー２０の直下に配置される部位に切欠部２６Ｆが形成されている。

第２案内部２６Ｂの後端部には、取付片２６Ｃが設けられており、この取付片２６Ｃに形成された取付溝２６Ｄにカバー本体１６Ａの下端部が挿入された状態で、第２案内部２６Ｂに形成された貫通孔２６Ｅ（図１０参照）に挿入されたボルトがカバー本体１６Ａに締結されることで、第２整流板２６がカバー本体１６Ａの下端に取り付けられている。

このため、カバー本体１６Ａとロアバックパネル１４Ａとの間から下方へ向けて排出される排気ガス（図１２の矢印Ｄ参照）は、第２整流板２６とロアバックパネル１４Ａとの間を通過するが、この通過の際には、車体１４の床下を流れる空気流Ｕの風圧によって、排気ガスが第１案内部２６Ａ側へ流される。第１案内部２６Ａ側へ流された排気ガスは、第１案内部２６Ａによって車体後側へ向けて下向きに傾斜する方向へ案内された後に、第２案内部２６Ｂによって空気流Ｕに沿う方向へ案内されて当該空気流Ｕに合流するようになっている（図１２の矢印Ｅ参照）。なお、第２整流板２６の車体後方には、カバー本体１６Ａ以外の部材は配置されておらず、しかも、カバー本体１６Ａが第２整流板２６よりも上側に配置されているので、第２整流板２６を通過した排気ガスは、自動車１２の構成部材には干渉しないようになっている。

またさらに、本実施形態では、図２に示されるように、車体１４の後部の床下には、車幅方向中央部においてフロアカバー２８が取り付けられており、図１３に示されるように、このフロアカバー２８の後端部とカバー本体１６Ａの下端部とが重合している。この重合部分よりも車体前側でフロアカバー２８の後端部には、車幅方向に沿って長尺な長孔である複数の排出孔２８Ａが形成されており、カバー本体１６Ａとロアバックパネル１４Ａとの間に入り込んだ排気ガスは、これらの排出孔２８Ａから下方へ向けて排出される構成になっている（図１３の矢印Ｆ参照）。各排出孔２８Ａの車体後側の孔縁部は、車体後側へ向けて下向きに傾斜する傾斜部２８Ｂ（整流手段）とされており、各排出孔２８Ａから排出される排気ガスは、車体１４の床下を流れる空気流Ｕの風圧によって傾斜部２８Ｂ側へ流される。傾斜部２８Ｂ側へ流された排気ガスは、傾斜部２８Ｂによって、車体後側へ向けて下向きに傾斜する方向へ案内されて空気流Ｕに合流するようになっている（図１３の矢印Ｇ参照）。

なお、カバー本体１６Ａとロアバックパネル１４Ａとの間には、走行風も入り込むが、当該入り込んだ走行風は、各排出孔２８Ａの傾斜部２８Ｂによって車体後側へ向けて下向きに傾斜する方向へ案内されて空気流Ｕに合流するようになっている。

次に、本実施形態の作用について説明する。

上記構成の自動車１２では、ディフューザー２０の前端部とマフラ１８の本体部１８Ａとの間から下方へ向けて排出される排気ガスは、傾斜部２０Ｄ及び第１整流板２４の第１案内部２４Ａによって、車体後側へ向けて下向きに傾斜する方向へ案内された後に、ディフューザー２０前端部の外周２０Ｅ及び第１整流板２４の第２案内部２４Ｂによって、車体１４の床下を流れる空気流Ｕに沿う方向へ案内されて当該空気流Ｕに合流する。したがって、ディフューザー２０の前端部とマフラ１８の本体部１８Ａとの間から排出される排気ガスによって、車体１４床下の空気流Ｕが乱されることを抑制できる。

また、カバー本体１６Ａとロアバックパネル１４Ａとの間から下方へ向けて排出される排気ガスは、第２整流板２６の第１案内部２６Ａによって、車体後側へ向けて下向きに傾斜する方向へ案内された後に、第２整流板２６の第２案内部２６Ｂによって、車体１４の床下を流れる空気流Ｕに沿う方向へ案内されて当該空気流Ｕに合流する。したがって、カバー本体１６Ａとロアバックパネル１４Ａとの間から排出される排気ガスによって、車体１４床下の空気流Ｕが乱されることを抑制できる。

さらに、フロアカバー２８の排出孔２８Ａから排出される排気ガスは、排出孔２８Ａの孔縁部に設けられた傾斜部２８Ｂによって、車体後側へ向けて下向きに傾斜する方向へ案内されて、車体１４の床下を流れる空気流Ｕに沿う方向へ案内されて当該空気流Ｕに合流する。したがって、フロアカバー２８の排出孔２８Ａから排出される排気ガスによって、車体１４床下の空気流Ｕが乱されることを抑制できる。

しかも、本実施形態では、第１整流板２４及び第２整流板２６に２つの案内部を設けることで排気ガスを案内できるので、整流手段を簡単な構成にすることができる。

なお、上記実施形態では、第１整流板２４及び第２整流板２６が、第１案内部２４Ａ、２６Ａ、及び第２案内部２４Ｂ、２６Ｂを備えて屈曲した断面形状に形成された構成としたが、これに限らず、整流板は断面形状が円弧状に形成されたものであってもよい。この場合、整流板は、円弧の接線が傾斜している部位によって、排気ガスを車体後側へ向けて傾斜する方向へ案内する構成となる。

また、上記実施形態では、第１整流板２４及び第２整流板２６が、ディフューザー２０及びリヤバンパカバー１６に対して別体に形成された構成としたが、これに限らず、第１整流板２４がディフューザー２０と一体に形成され、第２整流板２６がリヤバンパカバー１６と一体に形成された構成としてもよい。

本発明の実施形態に係る自動車後部構造が適用されて構成された自動車の後部の側面図である。 図１に示される自動車の後部の下面図である。 図１に示される自動車のリヤバンパカバーを車体後方側から見た状態で示す正面図である。 図１に示される自動車のリヤバンパカバーを車体前方側から見た状態で示す背面図である。 図３及び図４に示されるリヤバンパカバーに取り付けられるディフューザーの構成を示す斜視図である。 図３及び図４に示されるリヤバンパカバーに取り付けられるディフューザーの構成を示す斜視図である。 図３及び図４に示されるリヤバンパカバーに取り付けられるディフューザーの構成を示す斜視図である。 図３の８−８線断面図である。 図８に示されるディフューザーに取り付けられた第１整流板の部分的な構成を示す拡大断面図である。 図３及び図４に示されるリヤバンパカバーに取り付けられる第２整流板の構成を示す平面図である。 図３及び図４に示されるリヤバンパカバーに取り付けられる第２整流板の構成を示す側面図である。 図３の１１−１１線断面図である。 図３の１２−１２線断面図である。

符号の説明

１２ 自動車
１４ 車体
１４Ａ ロアバックパネル
１６ リヤバンパカバー
１６Ａ カバー本体
１８ マフラ
１８Ａ 本体部
１８Ｂ マフラパイプ
２０ ディフューザー
２０Ａ 前端側開口部
２０Ｂ 後端側開口部
２０Ｄ 傾斜部（整流手段）
２０Ｅ 外周（整流手段）
２４ 第１整流板（整流手段）
２４Ａ 第１案内部
２４Ｂ 第２案内部
２６ 第２整流板（整流手段）
２６Ａ 第１案内部
２６Ｂ 第２案内部
２８ フロアカバー
２８Ａ 排出孔
２８Ｂ 傾斜部（整流手段）

Claims (5)

1. マフラの車体後側に配置されると共に、前記マフラから排出される排気ガスに干渉して前記排気ガスの一部を下方へ向かわせる後側配置部材と、
   前記マフラの下側に設けられ、前記下方へ向かう排気ガスを車体床下の空気流に沿う方向へ案内して前記空気流に合流させる整流手段とを有し、
   前記後側配置部材は、筒状に形成されると共に前端側の開口部内に前記マフラのマフラパイプを収容し、前記マフラパイプから排出される排気ガスを後端側の開口部から排出するディフューザーを有し、前記排気ガスの一部は、前記ディフューザーの前端部と前記マフラの本体部との間から下向きに排出され、
   前記整流手段は、前記ディフューザーの前端部の下部が前記ディフューザーの径方向内側へ折れ曲がることで形成されることを特徴とする自動車後部構造。
2. マフラの車体後側に配置されると共に、前記マフラから排出される排気ガスに干渉して前記排気ガスの一部を下方へ向かわせる後側配置部材と、
   前記マフラの下側に設けられ、前記下方へ向かう排気ガスを車体床下の空気流に沿う方向へ案内して前記空気流に合流させる整流手段とを有し、
   前記後側配置部材は、筒状に形成されると共に前端側の開口部内に前記マフラのマフラパイプを収容し、前記マフラパイプから排出される排気ガスを後端側の開口部から排出するディフューザーを有し、前記排気ガスの一部は、前記ディフューザーの前端部と前記マフラの本体部との間から下向きに排出され、
   前記整流手段は、前記ディフューザーの前端部の下部に取り付けられた整流板を有することを特徴とする自動車後部構造。
3. マフラの車体後側に配置されると共に、前記マフラから排出される排気ガスに干渉して前記排気ガスの一部を下方へ向かわせる後側配置部材と、
   前記マフラの下側に設けられ、前記下方へ向かう排気ガスを車体床下の空気流に沿う方向へ案内して前記空気流に合流させる整流手段とを有し、
   前記後側配置部材は、リヤバンパカバーを有し、前記排気ガスの一部は、前記リヤバンパカバーと車体との間から下向きに排出され、
   前記整流手段は、前記リヤバンパカバーの下部に設けられた整流板を有することを特徴とする自動車後部構造。
4. マフラの車体後側に配置されると共に、前記マフラから排出される排気ガスに干渉して前記排気ガスの一部を下方へ向かわせる後側配置部材と、
   前記マフラの下側に設けられ、前記下方へ向かう排気ガスを車体床下の空気流に沿う方向へ案内して前記空気流に合流させる整流手段とを有し、
   前記後側配置部材は、リヤバンパカバーを有し、車体後部の床下には、後端部が前記リヤバンパカバーの下端部に重合すると共に後端側に排出孔が形成されたフロアカバーが取り付けられ、前記排気ガスの一部は、前記排出孔から下向きに排出され、
   前記整流手段は、前記排出孔の孔縁部に設けられた傾斜部を有することを特徴とする自動車後部構造。
5. 前記整流板は、車体後側へ向けて下向きに傾斜する第１案内部と、前記第１案内部の下端から車体後方へ向けて延設される第２案内部とを備えることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の自動車後部構造。

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