JP4586968B2 - 自動車の下部車体構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車の下部車体構造に関し、より詳しくは車体の後端部に配設される排気サイレンサに関連した構造に関する。

自動車は、特許文献１に開示のように、排気ガスの排出音を下げるための排気サイレンサが車両の後端に、上下に変位可能に支持されており、走行路面の段差などを乗り越えたときに排気サイレンサが路面と干渉しても排気サイレンサが上方に逃げることで排気サイレンサの損傷を防止するようになっている。
特開２０００−２５５４５６号公報

しかし、排気サイレンサが大きく上方に変位したときに車両のリアフロアなどど衝突したときには、これにより排気サイレンサが損傷を受けてしまう可能性がある。

特に、車両の衝突吸収性能を高めるために、車両の前後方向に真っ直ぐに延びるストレートフレーム構造を採用したときに、排気サイレンサをリアサイドフレームの下方に配置せざるを得ない場合には、排気サイレンサの上方への変位量を大きくとることが難しくなることから、排気サイレンサが過度に上方に変位してリアサイドフレームと衝突してしまう可能性が大きくなる。

これに対して、排気サイレンサが上方に過度に変位しないように、排気サイレンサが上方に変位してリアサイドフレームと衝突する前に路面などと干渉して排気サイレンサの更なる上方への変位を規制するストッパ部材をを設けることが考えられる。そして、このストッパ部材の取り付けは、強度部材としてリアサイドフレームに対して行うのが好適である。

しかし、リアサイドフレームに、剛性部材であるストッパ部材を取り付けたときには、確かに、排気サイレンサの過剰な上方への変位を規制するには好ましい構成となるが、車両の後方衝突の際のリアサイドフレームの座屈による衝突吸収性能が、ストッパ部材によって低下してしまう虞がある。

本発明は、排気サイレンサの上方への過度な変位を抑えて排気サイレンサが損傷してしまうのを防止することのできる自動車の下部車体構造を提供することを目的とする。本発明の更なる目的は、車両の後方衝突に伴うリアサイドフレームの初期の衝撃吸収性能の低下を抑制することのできる自動車の下部車体構造を提供することにある。

上記の技術的課題は、請求項１の発明によれば、
車体前後方向に延びる左右一対のリアサイドフレームを備えたリアフロアの後端の下方に排気サイレンサが配設された自動車の下部車体構造において、
上から見たときに、前記リアサイドフレームの下面が前記排気サイレンサの上面と車幅方向にオーバラップしており、
前記リアサイドフレームに、上下方向に延びるストッパ部材が脱着可能に取り付けられ、
該ストッパ部材が、車幅方向から側面視したときに略Ｕ字状の部材からなり、その上端部が前記リアサイドフレームに対して相対変位不能に締結され、
該ストッパ部材は、その下端が前記排気サイレンサが上方に変位して該排気サイレンサの上面が前記リアサイドフレームの下面と当接したときの該排気サイレンサの下端位置よりも下方に位置するように構成されていることを特徴とする自動車の下部車体構造を提供することにより達成される。

上記の請求項１の発明によれば、排気サイレンサが上方に過度に変位して車体構成部材と衝突するのをストッパ部材によって防止できる。すなわち、例えば段差を乗り越えて車両の後端が下方に沈み込んだときに排気サイレンサが路面と干渉して過度に上方に変位してリアサイドフレームに衝突するのをストッパ部材によって抑制することができ、これにより排気サイレンサがリアサイドフレームに衝突して損傷を受けるのを的確に防止することができる。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明を前提として、リアサイドフレームが、フロントサイドフレームから直線状に延びる構造であり、このストレートフレーム構造によって車体の衝突吸収性能を向上することができる。

請求項４の発明によれば、請求項３の発明を前提として、略Ｕ字状の部材からなるストッパ部材の上方に向けて延びる一対の脚の上端がリアサイドフレームの側面に取り付けられ、該一対の脚のうち、少なくとも一方の脚の上端部には、車体前後方向に湾曲した形状の湾曲部と、該湾曲部に隣接して前記脚の端側に位置して水平又は傾斜して延びる取付部とを有し、該取付部が前記リアサイドフレームの側面に連結されていることから、例えばストッパ部材をパイプ材を折り曲げることにより作ることができるため、ストッパ部材の生産性を高めることができる。このことに加えて、上記の湾曲部は車体後方からの入力に対して弱退部を構成することになるため、簡単な構造でありながら、車両の後方衝突によるリアサイドフレームの衝突吸収性能をストッパ部材によって阻害してしまうのを防止することができる。

請求項４の発明によれば、請求項１〜３のいずれか一項の発明を前提として、上から見たときに、ストッパ部材は、側面視したときに、前記排気サイレンサよりも後方且つリアエンドパネルよりも前方に配設されていることから、車両の後端部に配設される排気サイレンサと車両の後端との間の距離が短くても、ストッパ部材を車両の後端近傍に配設することができる。

以下、本発明の実施例を添付の図面を参照して詳細に説明する。

自動車の下部車体構造を示す図１〜図４において、図１は車体後方から見た斜視図であり、図２は車体中心から見た側面図であり、図３は下方から見た図であり、図４は図２の矢印IV−IV線に沿った断面図である。これら図面に図示の参照符号１は、車体前後方向に延びる左右一対のリアサイドフレーム（一方のみを図示）を示す。

各リアサイドフレーム１は、その前端がフロントサイドフレーム（図示略）に直線状に連なっている。すなわち、図示の車両はストレートフレーム構造を備えており、リアサイドフレーム１とフロントサイドフレームとの境界部分にクロスメンバ２が接続されている。リアサイドフレーム１の上のリアフロア３の後端はリアエンドパネル４に接合されている。図１の参照符号４ａはバックドア用の開口を示す。

前記リアサイドフレーム１の下方には、図１、図２に示すように、リアフロア３の後端部下方において排気サイレンサ５が配設されている。この排気サイレンサ５は、車幅方向に幅広の偏平形状を有し、排気サイレンサ５の車体前方側の壁面から前方に延出する排気入口６と、車体後方側の壁面から後方に延出する排気出口７とを有する。従来と同様に、車体前部のエンジンルームに搭載されたエンジン（図示せず）から後方に延びる排気管８が排気サイレンサ５の排気入口６に接続され、他方、排気サイレンサ５の排気出口７にはテールパイプ９が一体又は別体に設けられて、このテールパイプ９から排気ガスが放出される。

排気サイレンサ５は、図１〜図３に示すように、リアサイドフレーム１に弾性的に支持されている。すなわち、排気サイレンサ５には複数の支持ロッド１０が設けられ、その各支持ロッド１０は、リアサイドフレーム１に設けられる支持部材１１に対してゴム製の連結具１２を介して連結されており、これにより、排気サイレンサ５は、上下に変位可能に吊り下げられた状態でリアサイドフレーム１に取り付けられている。

リアサイドフレーム１に対して車幅方向に幅広の排気サイレンサ５は、図４から最も良く理解できるように、排気サイレンサ５はリアサイドフレーム１の真下に配設されている。より詳しくは、排気サイレンサ５の車幅方向内側の側面がリアサイドフレーム１の車幅方向側面内側の側面とほぼ共通の鉛直面上に位置し、排気サイレンサ５の車幅方向外側の側面がリアサイドフレーム１の車幅方向外側の側面よりも車幅方向外方に位置している。すなわち、リアサイドフレーム１と排気サイレンサ５の配置関係は、リアサイドフレーム１を平面視したときに排気サイレンサ５とほぼ完全にオーバーラップした状態となっている。排気サイレンサ５は、また、図２から最も良く理解できるように、その後端壁５ｂが車両の後端から僅かな距離Ｌを隔てて位置するように、車両の後端近傍に配設されている。

前記リアサイドフレーム１の車幅方向内側の側面１ｃには、図１〜図４から理解できるように、ストッパ部材１３が取付けられている。ストッパ部材１３は、金属製板材から作られている。ストッパ部材１３は、その上端部に車体前後方向に離間した一対の脚１４ａ、１４ｂと、前後の脚１４ａ、１４ｂの下端から下方に延びる本体１５とを有する。

ストッパ部材１３の後側の脚１４ａは、鉛直方向に真っ直ぐに延びる形状を有し、その上端が１本の締結具（ボルト、ナット）１７によってリアサイドフレーム１の側面１ｃの後端部に連結されている。このように、ストッパ部材１３の後側の脚１４ａを真っ直ぐに下方に延びる形状にしたため、ストッパ部材１３を車両の後端に隣接して配置することができる。したがって、排気サイレンサ５を車両の後端の近くに配設して、この排気サイレンサ５から車両の後端までの距離が小さな車両であっても、図２から理解できるように、排気サイレンサ５の後面５ｂよりも後方にストッパ部材１３を配設することができるという利点がある。

他方、ストッパ部材１３の前側の脚１４ｂは、その上端部が、前方に湾曲した形状の湾曲部１８と、湾曲部１８から斜め前方に傾斜して延びる取付部１９とを有し、この前側の脚１４ｂの上端取付部１９が２本の締結具（ボルト、ナット）によってリアサイドフレーム１の側面１ｃに連結されている。

ストッパ１３の上下長さは、ストッパ１３の下端が排気サイレンサ５の下端よりも若干上方に位置するように設定される。より詳しくは、排気サイレンサ５が上方に変位して排気サイレンサ５の上面５ａ（図２）がリアサイドフレーム１の下面と衝突したときの排気サイレンサ５の下端位置よりストッパ１３の下端が若干下方に位置するように設定される。すなわち、ストッパ部材１３の下方への延び量（突出量）は、例えば走行路面の段差と干渉して排気サイレンサ５が上方に変位した場合に、リアサイドフレーム１に当接する直前の所定距離ｈだけ上方に変位したときにストッパ部材１３の下端が路面の段差と干渉するように設定されている。

ストッパ部材１３は、車体前後方向に離間して鉛直方向下方に延びる一対の脚１４ａ、１４ｂを備えていることから上方への入力に対して剛性を有する。したがって、例えば自動車が段差を乗り越えるときに排気サイレンサ５が例えば路面の段差と干渉して上方に変位したとしても、排気サイレンサ５がリアサイドフレーム１の下面と衝突する前にストッパ部材１３の下端が路面の段差と干渉することにより排気サイレンサ５の更なる上方への変位を規制することができる。したがって、排気サイレンサ５がリアサイドフレーム１の下面と衝突して損傷を受けるのを防止することができる。

特に、実施例のように、衝突性能を向上するためにストレートフレーム構造を採用した車両を設計するときに、リアサイドフレーム１の真下に排気サイレンサ５を配設せざるを得ない場合には、走行中に外的物体と干渉して排気サイレンサ５が上方に変位してリアサイドフレーム１の下面と衝突してしまうのをストッパ部材１３によって防止することができる。

また、実施例のように、排気サイレンサ５の後方且つ隣接してストッパ部材１３を配設したことにより、車両が段差を乗り越えて車両の後端がバンプして沈み込んだときに車体の後端近傍に位置するストッパ部材が路面と衝突して排気サイレンサ５が過剰に上方に変位することを防止することができる。

また、ストッパ部材３の前側の脚１４ｂに湾曲部１８を設けたことにより、車両の後突時にリアサイドフレーム１が座屈すると共にストッパ部材３の湾曲部１８が弱体部を構成して、下方からの荷重入力に比べて、当該湾曲部１８が容易に折れる又は変形することからリアサイドフレーム１の衝突吸収性能をストッパ部材３によって阻害することを防止することができる。このことは、実施例のように衝突吸収性能に優れたストレートフレームを採用したときには、ストッパ部材３を設けたとしてもストレートフレームの衝突吸収性能を損なうことを防止することができるため、特に好ましいと言える。また、例えば、車両を後退させているときに、路面の障害物とストッパ部材１３とが干渉してストッパ部材１３の下端が強制的に前方に押し付けられるとストッパ部材１３の湾曲部１８が折れる又は折り曲がることから、ストッパ部材１３を介してリアサイドフレーム１に大きな衝撃力が入力してしまうのを防止することができる。

特に上記の実施例においては、前述した如く、前側の脚１４ｂが２本の締結具２０を使ってリアサイドフレーム１に固定されていることから、前側の脚１４ｂの取付部１９を図示の実施例のように水平から約４５度傾斜している場合には、この取付部１９の回動を確実に規制することができ、これにより、車体後方側からの入力によって容易に脚１４ｂの湾曲部１８を折る又は折り曲げる特性を付与することができる。

図５は第２実施例を示す。この第２実施例において、前記第１実施例と同一構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。この第２実施例においては、ストッパ部材１３が金属製パイプを折り曲げることにより略Ｕ字状に作られており、前後の脚１４ａ、１４ｂの上端部は、夫々、偏平に潰されてリアサイドフレーム１の側面１ｃに沿った取付面が形成されている。特に、前側の脚１４ｂは、取付部１９が水平方向に延びており、この取付部１９は１本の締結具２０でリアサイドフレーム１に連結されている。この第２実施例にあっては、ストッパ部材１３を作るのに、基本的には、パイプ材を単に折り曲げ加工するだけで製造することができるためストッパ部材１３の生産性に優れている。

第１実施例の下部車体構造を車体後方側から斜め上方に見た斜視図である。 第１実施例の下部車体構造を車体内方側から側方に向けて見た側面図である。 第１実施例の下部車体構造の要部を下方から見た図である。 図２のIV−IV線に沿った断面図である。 第２実施例に関連した下部車体構造を斜め下方から見た図である。

符号の説明

１ リアサイドフレーム
１ｃ リアサイドフレームの車体内方側の側面
３ リアフロア
５ 排気サイレンサ
１３ ストッパ部材
１４ａ ストッパ部材の後側の脚
１４ｂ ストッパ部材の前側の脚
１８ ストッパ部材の前側の脚の湾曲部
１９ ストッパ部材の前側の脚の取付部

Claims (4)

1. 車体前後方向に延びる左右一対のリアサイドフレームを備えたリアフロアの後端の下方に排気サイレンサが配設された自動車の下部車体構造において、
   上から見たときに、前記リアサイドフレームの下面が前記排気サイレンサの上面と車幅方向にオーバラップしており、
   前記リアサイドフレームに、上下方向に延びるストッパ部材が脱着可能に取り付けられ、
   該ストッパ部材が、車幅方向から側面視したときに略Ｕ字状の部材からなり、その上端部が前記リアサイドフレームに対して相対変位不能に締結され、
   該ストッパ部材は、その下端が前記排気サイレンサが上方に変位して該排気サイレンサの上面が前記リアサイドフレームの下面と当接したときの該排気サイレンサの下端位置よりも下方に位置するように構成されていることを特徴とする自動車の下部車体構造。
2. 前記リアサイドフレームが、フロントサイドフレームから直線状に延びる構造である、請求項１に記載の自動車の下部車体構造。
3. 前記略Ｕ字状の部材からなるストッパ部材の上方に向けて延びる一対の脚の上端が前記リアサイドフレームの側面に取り付けられ、
   該一対の脚のうち、少なくとも一方の脚の上端部には、車体前後方向に湾曲した形状の湾曲部と、該湾曲部に隣接して前記脚の端側に位置して水平又は傾斜して延びる取付部とを有し、該取付部が前記リアサイドフレームの側面に連結されている、請求項２に記載の自動車の下部車体構造。
4. 前記ストッパ部材は、側面視したときに、前記排気サイレンサよりも後方且つリアエンドパネルよりも前方に配設されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の自動車の下部車体構造。

Images