JP5045206B2 - 車両の前部構造 - Google Patents

Description

この発明は、車両の前部構造に関し、特に、車両前部のエンジンルームにエンジンを横置き配置して、エンジン前方に吸気管を配置して、エンジン後方に排気管を配置した車両の前部構造に関する。

従来より、一般的な車両においては、車室空間をできるだけ広く確保するために、フロントエンジン・フロントドライブ方式（以下、ＦＦ方式）が採用されることが多い。このとき、エンジンは、エンジンの出力軸とドライブシャフトが並行に位置する方が駆動効率の点で優れるため、通常、横置き(気筒列が車幅方向に向いた位置)に配置される。

また、近年においては、排気ガスの低エミッション化を図るため、排気管をエンジンの後方側に配置して、排気ポートからキャタリストまでの距離を短くする後方排気レイアウトを採用する車両が多くなっている。

例えば、下記特許文献１では、エンジン横置きのＦＦ方式の車両において、エンジン後方に排気管を配置した後方排気レイアウトを採用した車両が開示されている。

特開平１１−１９８６６３号公報

ところで、エンジンの排気効率を高めエンジン出力を高めるためには、できるだけ、排気管を直線状に延びるようにレイアウトするのが望ましい。

しかし、前述の特許文献１に記載された車両の排気管は、ダッシュパネルが後方に位置しているため、エンジン上部から下方側垂直方向に屈曲して、また、その下端で後方側水平方向に屈曲するように、略クランク形状にレイアウトされている。

このため、特許文献１に記載された車両のエンジンにおいては、排気管が複雑に屈曲して、排気効率を高めることができず、エンジン出力を充分に高めることができないという問題がある。

また、エンジンの後方に排気管をレイアウトすると、車両衝突時にエンジンの後退によって、排気管がダッシュパネルを押圧することになり、ダッシュパネルの後方側への変形を大きくするおそれがある。

こうした問題を対策する方法として、ダッシュパネルの車幅方向中央位置に、大きな内部空間を有するトンネル拡大部を形成し、このトンネル拡大部内に略直線状に車両後方側斜め下方に延びるように排気管をレイアウトすることが考えられる。

しかし、トンネル拡大部をあまりに大きくすると、車室の前方空間が影響を受けることになり、車室空間が狭まるという問題がある。

特に、各気筒間の排気干渉をなくすため、各気筒から延びる複数の排気管を、一旦二本に集合させて、その後に一本に集合するように構成した場合には、排気管二本をトンネル拡大部内にレイアウトする必要があるため、特に大きくなる可能性がある。

仮に、車両衝突時の挙動を考えると、エンジン後退に伴い排気管がトンネル拡大部内で上下動することになるが、排気管二本を車幅方向に並設すると、排気管の揺動スペースを、車幅方向に広く確保する必要が生じて、トンネル拡大部がより大きくなってしまうという問題が生じる。

そこで、本発明は、車両前部のエンジンルームに横置きにエンジンを配置して、エンジン前方に吸気管を配置して、エンジン後方に排気管を配置した車両の前部構造において、排気管二本をトンネル部内に配置しつつ、車両衝突時の排気管の挙動を考慮しつつも、トンネル拡大部をできるだけコンパクトに構成して車室空間を広くできる車両の前部構造を提供することを目的とする。

この発明による車両の前部構造は、車両前部のエンジンルームに横置きにエンジンを配置して、該エンジンの前方に吸気管を配置して、該エンジンの後方に排気管を配置した車両の前部構造であって、車室の前壁を構成するダッシュパネルとフロアパネルとの接続部の車幅方向中央に、車室内方側へ突出して車両前後方向に延びるトンネル部を設け、該トンネル部の前部に、車室内方側に大きく突出するトンネル拡大部を形成して、前記排気管が、エンジンの各気筒に接続された複数の独立排気管と、該独立排気管の下流側で独立排気管を二つに集合する集合排気管とを備え、該二つの集合排気管を、前記トンネル拡大部に対応する位置で上下方向に並列して配置し、前記トンネル拡大部に車両後方側下方に傾斜した上壁面を設け、該上壁面の傾斜の延長線上より下方位置にエンジンの排気ポートを設定し、前記排気管をエンジン上部の排気ポートから車両後方側下方に延びるように形成し、さらに前記集合排気管の一部を構成するキャタリストを、前記トンネル拡大部に対応する位置に配置すると共に、前記キャタリストの後方にフレキシブルチューブを配置したものである。

上記構成によれば、二つの集合排気管をトンネル拡大部に対応する位置で上下方向に並列に配置することで、二本の集合排気管を、平面視で排気管一本のスペースにレイアウトすることができる。
このため、車両衝突時に集合排気管が、上下方向に揺動するスペースが、排気管一本のスペースで済むため、排気管の揺動スペースを、車幅方向に狭くすることができる。

また、集合排気管の一部を構成するキャタリストを前記トンネル拡大部に対応する位置に配置したものであるから、トンネル拡大部内の空間を利用して、占有スペースの大きいキャタリストを、レイアウトすることになる。
よって、エンジンとダッシュパネルとの間には、占有スペースの大きなキャタリストを設置する必要がなくなり、より衝突安全性を高めることができる。
また、占有スペースの大きいキャタリストを、上下方向に二本並設したことで、揺動スペースを車幅方向により狭くできる。
さらに、加熱されるキャタリスト周りの空気（熱気）を前後方向に延びるトンネル部を利用して、車両後方側に排出することができるため、キャタリスト周りの熱害を防止することができる。

この発明の一実施態様においては、エンジンの駆動力を、後輪に伝達するプロペラシャフトを備え、該プロペラシャフトを前記二つの集合排気管の車幅方向側方に配置したものである。
上記構成によれば、プロペラシャフトを二本の集合排気管の車幅方向側方に配置することで、車両衝突時の排気管の上下方向の揺動に対して、プロペラシャフトが邪魔になることがない。
このため、トンネル拡大部内にプロペラシャフトを配置した場合であっても、プロペラシャフトが排気管の上下方向の揺動に影響を与えないため、排気管がより確実にトンネル拡大部内に入り込み易くできる。
よって、トンネル拡大部をできるだけコンパクトに形成しつつも、４輪駆動車における、車両の衝突安全性を高めることができる。

この発明の一実施態様においては、前記プロペラシャフトを、側面視で二つの集合排気管の間の上下中間位置に配置したものである。
上記構成によれば、プロペラシャフトを側面視で二本の集合排気管の間の上下中間位置に配置することで、プロペラシャフトを二本の集合排気管の間に形成される隙間を利用して、より集合排気管側に近接して配置することができる。
よって、プロペラシャフトを集合排気管の側方にレイアウトしても、車幅方向に大きなスペースを必要とせず、トンネル拡大部をコンパクトに形成することができる。

この発明の一実施態様においては、前記キャタリストの車両前方側に、前輪を操舵するステアリング機構を配置したものである。
上記構成によれば、キャタリストの車両前方側にステアリング機構を配置したことにより、車両衝突時にステアリング機構がキャタリストの後方移動を阻害しないため、確実にキャタリスト等がトンネル拡大部の内部空間に嵌り込むことになる。
よって、排気管の後方移動が阻害されることなく、車両の衝突安全性をより高めることができる。
また、走行中にキャタリストの熱気がステアリング機構側に流れないため、ステアリング機構に熱害が生じることも防止できる。

この発明の一実施態様においては、前記エンジンを、エンジン上部が車両後方側に位置するように傾斜配置したものである。
上記構成によれば、エンジンが車両後方側に傾斜配置（スラント配置）されることで、エンジン上部前方とエンジン下部後方にスペースが確保できる。また、エンジンの排気ポートの位置も低くできる。
このため、エンジン前方に配置される吸気管の配置スペースを拡大することができる。また、エンジン後方に配置されるフロントデフを車両前方側に配置することができる。さらに、排気ポートの位置が低くなるため、排気管の位置がトンネル拡大部に近接するため、車両衝突時に排気管をトンネル拡大部内に嵌り込みやすくできる。加えて、キャタリストまでの距離も短くできるため、触媒の早期活性化を図ることができる。
よって、エンジンを後方に傾斜配置することで、後方排気エンジンにおける車両衝突時の安全性を高めることができ、また、車両のオーバーハング量を低減できるため、車両の操安性能も高めることができる。

この発明によれば、車両衝突時の集合排気管の上下方向の揺動スペースが、排気管一本のスペースで済むため、排気管の揺動スペースを車幅方向に狭くすることができる。
よって、車両前部のエンジンルームに横置きにエンジンを配置して、エンジン前方に吸気管を配置して、エンジン後方に排気管を配置した車両の前部構造において、排気管二本をトンネル部内に配置しつつ、車両衝突時の排気管の挙動を考慮しつつも、トンネル拡大部をできるだけコンパクトに構成して車室空間を広くできる。

以下、図面に基づいて、本実施形態の車両の前部構造について説明する。
まず、図１〜図５で、車両の前部構造の全体構造について説明する。図１は車両の前部構造の特徴部分を示した斜視図、図２は車両の前部構造の全体側面図、図３はエンジンを除いた全体正面図、図４は車体フレーム等も含めた全体平面図、図５は車体フレーム等も含めた全体底面図である。

図２に示すように、車両の前部には、エンジン７を配置するエンジンルームＥＲと、その後方に形成される車室ＣＲとを備えている。

エンジンルームＥＲは、上部を前下がりに車両前後方向に延びるボンネット１で区画され、前部を上下に位置するフロントグリル２とフロントバンパ３で区画され、さらに、後部を上下方向に延びるダッシュパネル４等によって区画されて構成している。

また、車室ＣＲは、上部を図示しないルーフパネルで区画され、前部を前述のダッシュパネル４で区画され、下部を車両前後方向に延びるフロアパネル５と車両前後方向に延びるにトンネル部６とで区画されて構成している。

このうち、エンジンルームＥＲには、直列４気筒のＩ型エンジン７を横置き配置している。すなわち、４つの気筒を有するＩ型エンジン７を気筒列が車幅方向に延びるように配置している。そして、エンジン上部７ａがやや後方側に位置するように、エンジン７を後方側に傾斜(スラント)して配置している。この傾斜角αは約１５°に設定している。

また、エンジン上部７ａ前方には、各気筒に吸気を導入する吸気マニホールド８を設置して、エンジン上部７ａ後方には、各気筒の排気を排出する排気マニホールド９を設置している。

吸気マニホールド８は、気筒列方向に延びるサージタンク１０を取り囲むように湾曲形成されて、それぞれ所定の吸気通路長を確保している。

一方、排気マニホールド９は、後方側に傾斜したエンジン上部７ａ後面の排気ポート１１から略直線状に車両後方側斜め下方に延びるように形成されている。

また、図４に示すように、エンジン７の一側方（図４では図面左側）には、変速機１２を配置している。また、この変速機１２の後部には、フロントデフ１３を配置している。さらに、フロントデフ１３の他方側（図４では図面右側）には、トランスファ装置３０を配置している。このトランスファ装置３０は、後輪（図示せず）に対してプロペラシャフト３１を介して駆動力を伝達するように構成している。
変速機１２は、図示しない入力軸と出力軸が車幅方向に延びる所謂横置きタイプの変速機１２であり、エンジン７の駆動力を、方向変換することなく、そのままヘリカルギア等（平歯車）でフロントデフ１３へ伝達するようにしている。

フロントデフ１３は、変速機１２からの出力を、左右の前輪１４，１４に伝達するように構成して、図示しないドライブシャフトの出力位置を規定している。ドライブシャフトは車幅方向に延びて、車両両側に設置される前輪１４，１４に対して駆動力を伝達している。

トランスファ装置３０は、図示しないトランスファ軸を介してベベルギア等の方向変換歯車を用いて駆動力をプロペラシャフト３１に伝達するように構成している。プロペラシャフト３１は、トンネル部６内を車両前後方向に延びるように配置され、後輪に対して駆動力を伝達するように構成している。こうして前輪１４，１４と後輪に駆動力を伝達することで、本実施形態では、車両を４輪駆動車として構成している。

なお、図２に示すように、エンジン７の前方のエンジンルームＥＲ前部には、ラジエータ１５を設置している。また、エンジン下部７ｂ後方には、前輪１４を操舵するステアリング機構のステアリングラック１６を設置している。

車室前壁を構成するダッシュパネル４は、図３に示すように、上下方向かつ車幅方向の全域に延びるパネル体で構成している。そして、このダッシュパネル４の車幅中央には、トンネル部６につながるトンネル開口部１７を設けている。

車室床面を構成するフロアパネル５は、図１に示すように、ダッシュパネル４の下端から後方に車両前後方向に広がり、かつ車幅方向に延びている。そして、フロアパネル５の両側端には車体骨格部材であるサイドシル１８，１８が車両前後方向に延びている（図５参照）。

このフロアパネル５の車幅方向中央には、図１に示すように、略ハット状に上方（車室内方）に隆起して車両前後方向に延びるトンネル部６を形成している。このトンネル部６の車幅方向の幅Ｗおよび上下方向高さＨは、全体に内部（車室外方）に一本の排気管（後部排気管１９）と、プロペラシャフト３１を配設できる程度に設定している。

このトンネル部６の前部には、上方および車幅方向にさらに突出したトンネル拡大部２０を形成している。このトンネル拡大部２０は、その内部（車室外方）に、前述の排気マニホールド９から後方に延びる排気系の構成要素とプロペラシャフト３１をレイアウトできるように大きく、かつ高く形成している。

すなわち、前述の排気マニホールド９の傾斜に対応して、ダッシュパネル４上部から車両後方に傾斜して延びる上壁面２０ａと、複数の排気マニホールド９に対応して車両後方に中央側に傾斜して延びる側壁面２０ｂ，２０ｃとによって、内部空間Ｓを大きく確保したトンネル拡大部２０を形成して、そのトンネル拡大部２０の内部空間Ｓに、直キャタリスト２１Ａ，２１Ｂ、Ｙ字排気管２２等の排気系の構成要素と、車両前後方向に延びるプロペラシャフト３１をレイアウトしている。

このうち、排気系の構成要素について詳述する。
図４に示すように、エンジン７の後方には、排気マニホールド９（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ）を配設している。この排気マニホールド９は、排気干渉を避けるために、四本の排気マニホールド９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄが、一旦二本に集合するように構成している。すなわち、燃焼タイミングを、一番気筒Ｅ１→三番気筒Ｅ３→四番気筒Ｅ４→二番気筒Ｅ２として設定しているため、両端の一番気筒Ｅ１の排気マニホールド９ａと四番気筒Ｅ４の排気マニホールド９ｄと集合させて、中央の二番気筒Ｅ２の排気マニホールド９ｂと三番気筒Ｅ３の排気マニホールド９ｃとを集合させて構成している。

そして、この集合した排気マニホールド９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄに対応して、略円筒形状の直キャタリスト２１Ａ，２１Ｂを上下方向に二つ並設するように設けている（図２参照）。具体的には、一番気筒Ｅ１の排気マニホールド９ａと四番気筒Ｅ４の排気マニホールド９ｄを集合した管に対応して、上部キャタリスト２１Ａを設け、二番気筒Ｅ２の排気マニホールド９ｂと三番気筒Ｅ３の排気マニホールド９ｃを集合した管に対応して、下部キャタリスト２１Ｂを設けている。

このように、各排気マニホールドに対応して、上部と下部に直キャタリスト２１Ａ，２１Ｂを設けることで、各マニホールド間で回避する経路を設定しなくてもよいため、排気ポートから直キャタリストまでの距離を短くすることができ、直キャタリストの触媒性能を高めることができる。

この直キャタリスト２１Ａ，２１Ｂは、三元触媒で構成しているが、主に、冷間時のＨＣ（炭化水素）およびＣＯ（一酸化炭素）の浄化を図るために、この位置に設置している。

この後方には、二つの管路を一つに集合する略Ｙ字状のＹ字排気管２２を設けている。排気ガスが直キャタリスト２１Ａ，２１Ｂを通過すると、排気干渉の影響を受けにくいため、この位置で排気系を一本に集合するように構成している。

また、この後方には、略円筒状のフレキシブルジョイント２３を設けて、エンジン７のロール振動等を、このフレキシブルジョイント２３で吸収するようにしている。このため、このフレキシブルジョイント２３までの排気系が、エンジン７と共に揺動することになる。

このフレキシブルジョイント２３の後方には、略円筒状のアンダフットキャタリスト２４を設けている。このアンダフットキャタリスト２４も、三元触媒で構成しているが、主に、ＮＯx（窒素酸化物）の浄化を図るため、この位置に設置している。

この後方（下流）には、一本の後部排気管１９を、トンネル部６内を車両後方側に延びるように形成し、この後端に図示しないサイレンサを設けて、車両後方に排気ガスを排出するように構成している。

このように構成される排気系の構成要素のうち、図４に示すように、直キャタリスト２１（２１Ａ）とＹ字排気管２２は、車両前後方向でトンネル拡大部２０に対応するように設けている。

これは、前述のように、排気マニホールド９が側面視でエンジン上部７ａの排気ポート１１から略直線状に斜め下方に延びるように形成されていることに伴い、直キャタリスト２１とＹ字排気管２２を、その直線状の配置に対応して、斜め下方に延びるよう配置しているためである。

このように、排気系を略直線状に並ぶように配置することにより、エンジン７の排気効率を高めることができる。

こうして、トンネル部６前部にトンネル拡大部２０を形成することにより、排気系の構成要素を略直線状にレイアウトすることが可能となる。

このトンネル拡大部２０における、排気系の構成要素とプロペラシャフト３１の位置関係を、図６および図７でより詳細に説明する。図６はトンネル拡大部近傍の詳細側方断面図、図７は図６のＡ−Ａ線矢視断面図である。

図６に示すように、トンネル拡大部２０の上壁面２０ａは、ダッシュパネル４の上部４ａ近傍から下方に所定の傾斜角β（例えばβ＝４６°）をもって傾斜するように形成している。この傾斜角βは、直キャタリスト２１の傾斜角γ（例えばγ＝２０°）よりも大きな値としている。これは、後述するように、車両衝突の際には、排気系がこの上壁面２０ａに沿って、できるだけトンネル部６内に潜り込みやすくなるようにするためである。

また、この上壁面２０ａの傾斜角βの延長線Ｌよりも下方に、エンジン７および排気ポート１１が位置するように設定している。これは、車両が衝突した際には、より排気マニホールド９をトンネル部６の空間内６Ａに案内しやすくすると共に、排気系の構成要素をより直線状にレイアウトしやすくするためである。

また、トンネル拡大部２０に配置される直キャタリスト２１Ａ，２１Ｂは、二つを上下方向に並設して車両前後方向に延びるように設定している。そして、直キャタリスト２１Ａ，２１Ｂの車幅方向側方には、プロペラシャフト３１を配置している。

図７に示すように、トンネル拡大部２０の内部空間Ｓに設置される直キャタリストは、上部キャタリスト２１Ａと下部キャタリスト２１Ｂとを平面視で略一致するように、同一幅Ｔ内でレイアウトしている。

これは、後述するように、車両衝突の際に、二つの直キャタリスト２１Ａ，２１Ｂが、ほぼ一つのキャタリストの幅Ｔで、上下方向に揺動できるようにするため、このような位置関係に設定しているのである。

すなわち、キャタリスト一つの幅Ｔがあれば、この幅Ｔにおいて、二つの直キャタリスト２１Ａ，２１Ｂが上下方向に自由に揺動させることが可能となるため、このように上下位置で二つの直キャタリスト２１Ａ，２１Ｂを並設しているのである。

また、プロペラシャフト３１は、この直キャタリスト２１Ａ，２１Ｂの上下方向の揺動を制限しないように、直キャタリスト２１Ａ，２１Ｂの車幅方向側方にレイアウトしている。また、車幅方向側方にレイアウトすることで、車両衝突時に、直キャタリスト２１等の排気系の構成要素とは別に、プロペラシャフト３１自身で衝突安全機能を得ることもできる。

次に、車両衝突時の挙動について、図８により説明する。
図８は、側面視における車両衝突時の挙動を示した説明図であり、（ａ）が衝突初期、（ｂ）が衝突中期、（ｃ）が衝突後期を示した図である。

図８（ａ）に示すように、車両前方から衝突荷重Ｆが作用すると、エンジン７が後退して排気マニホールド９も後退する。このとき、トンネル拡大部２０の上壁面２０ａが傾斜していることにより、排気マニホールド９等が当接して排気系の構成要素（９、２１Ａ，２１Ｂ，２２，２３，２４）が下方に案内されることになる。

このとき、前述のように、プロペラシャフト３１を車幅方向側方に配置しているため、排気系の構成要素の揺動が阻害されることはなく、確実に下方に案内されることになる。また、直キャタリスト２１Ａ，２０Ｂが上下位置に配置されていることで、車幅方向に少ないスペースで、直キャタリスト２１Ａ，２１Ｂを下方に案内することができる。

図８の（ｂ）に示すように、衝突中期になると、直キャタリスト２１Ａ，２１Ｂ後方のフレキシブルジョイント２３が比較的脆弱であるため、この部分で折れ曲りが生じて、より排気系の構成要素（９、２１Ａ，２１Ｂ，２２，２３，２４）がトンネル拡大部２０およびトンネル部６の内部空間Ｓ，６Ａに潜り込みやすくなる。このとき、排気マニホールド９が上壁面２０ａで下方に案内されることで、エンジン７もその上部７ａが、さらに後方側に回転することになる。

図８の（ｃ）に示すように、さらに衝突後期になると、エンジン７の排気系の構成要素（９、２１，２２，２３，２４）がほぼ全てトンネル拡大部２０およびトンネル部６に潜り込むことになり、ダッシュパネル４には、排気系の構成要素（９、２１，２２，２３，２４）が何ら影響を与えることはない。

また、車幅方向側方に配置しているプロペラシャフト３１についても、図示しないセンターベアリングサポートに脱落機構による衝突安全機構を設けているため、図示するようにトンネル部６から下方に脱落することになり、プロペラシャフト３１がエンジン７の後退を妨げることなく、車両の衝突安全性を高めている。

なお、プロペラシャフト３１の衝突安全機構は、この他に、軸方向に圧縮力が作用した際にシャフトが縮まるように構成した、所謂コラプス機構であってもよい。

このように、二つの直キャタリスト２１Ａ，２１Ｂを上下方向に並設していることで、車両衝突時には、直キャタリスト２１Ａ，２１Ｂとプロペラシャフト３１が干渉し合うこともなく、確実に下方に案内又は脱落するため、より衝突安全性を高めることができる。

次に、本実施形態の作用効果について説明する。
この実施形態の車両の前部構造は、ダッシュパネル４とフロアパネル５との間の車幅方向中央に、車室内方側へ突出して車両前後方向に延びるトンネル部６を設け、このトンネル部６の前部に、車室内方側に大きく突出するトンネル拡大部２０を形成して、このトンネル拡大部２０に対応する位置に、排気マニホールド９を集合させた二つの直キャタリスト２１Ａ，２１Ｂを、上下方向に並列して配置している。

これにより、二つの直キャタリスト２１Ａ，２１Ｂを、平面視でほぼ直キャタリスト一つのスペースで、レイアウトすることができる。
このため、車両衝突時に、直キャタリスト２１Ａ，２１Ｂの揺動するスペース（幅Ｔ）が、直キャタリスト一つのスペース（幅Ｔ）で済むため、二つの直キャタリスト２１Ａ，２１Ｂの揺動スペースを、車幅方向に狭くすることができる。

よって、車両前部のエンジンルームＥＲに横置きにエンジン７を配置して、エンジン７前方に吸気マニホールド８を配置して、エンジン７後方に排気マニホールド９を配置した車両の前部構造において、直キャタリストの二つ２１Ａ，２１Ｂをトンネル拡大部２０内に配置しつつ、車両衝突時の直キャタリスト２１Ａ，２１Ｂの下方挙動を確実に生じさせつつも、トンネル拡大部２０をできるだけコンパクトに構成して車室ＣＲ空間を広くできる。

また、この実施形態では、エンジン７の駆動力を、後輪に伝達するプロペラシャフト３１を備え、そのプロペラシャフト３１を二つの直キャタリスト２１Ａ，２１Ｂの車幅方向側方に配置している。
これにより、車両衝突時の直キャタリスト２１Ａ，２１Ｂの上下方向の揺動に対して、プロペラシャフト３１が邪魔になることがない。
このため、トンネル拡大部２０内にプロペラシャフト３１を配置した場合であっても、プロペラシャフト３１が排気系の構成要素の上下方向の揺動に影響を与えないため、排気系の構成要素（９、２１Ａ，２１Ｂ，２２，２３，２４）がより確実にトンネル拡大部２０の内部空間Ｓに入り込み易くなる。
よって、トンネル拡大部２０をできるだけコンパクトに形成しつつも、４輪駆動車における、車両の衝突安全性を高めることができる。

また、この実施形態では、占有スペースの大きな直キャタリスト２１Ａ，２１Ｂを、トンネル拡大部２０に対応する位置に配置している。
これにより、トンネル拡大部２０の内部空間Ｓを利用して、占有スペースの大きい直キャタリスト２１をレイアウトすることができる。
よって、エンジン７とダッシュパネル４との間には、占有スペースの大きな直キャタリスト２１を設置する必要がなくなり、エンジン７の後退によって直キャタリスト２１Ａ，２１Ｂがダッシュパネル４を押圧しないため、より衝突安全性を高めることができる。
また、加熱される直キャタリスト２１周りの空気（熱気）を車両前後方向に延びるトンネル部６を利用して、車両後方側に排出することができるため、キャタリスト周りの熱害を防止することができる。

また、この実施形態では、直キャタリスト２１の後方位置に、フレキシブルジョイント２３を設けている。
このため、このフレキシブルジョイント２３の脆弱性を利用して、より排気系の構成要素を下方に変形し易くして、車両衝突時のトンネル拡大部２０内への潜り込みを促進することができる。

また、この実施形態では、直キャタリスト２１の車両前方側に、前輪を操舵するステアリングラック１６を配置している（図２および図５参照）。
これにより、車両衝突時にステアリングラック１６が直キャタリスト２１の後方移動を阻害しないため、確実に直キャタリスト２１がトンネル拡大部２０の内部空間Ｓに嵌り込むことになる。
よって、排気マニホールド９の後方移動が阻害されることなく、車両の衝突安全性をより高めることができる。
また、ステアリングラック１６が直キャタリスト２１の車両前方側に位置することにより、車両走行中、ステアリングラック１６には、直キャタリスト２１周りの熱気が流れにくくなる。
よって、ステアリングラック１６に対する直キャタリスト２１による熱害を抑制することができ、ステアリングラック１６の耐久性を高めることができる。

また、この実施形態では、エンジン７を、エンジン上部７ａが車両後方側に位置するように傾斜配置している（図２参照）。
これにより、エンジン上部７ａ前方とエンジン下部７ｂ後方にスペースが確保できる。また、エンジン７の排気ポート１１の位置を低くできる。
このため、エンジン７前方に配置される吸気マニホールド８の配置スペースを拡大することができる。また、エンジン７後方に配置されるフロントデフ１３を車両前方側に配置することができる。さらに、排気ポート１１の位置が低くなることで、排気マニホールド９の位置がトンネル拡大部２０に近接するため、車両衝突時に排気マニホールド９をトンネル拡大部２０内に嵌り込みやすくできる。加えて、直キャタリスト２１までの距離も短くできるため、触媒の早期活性化を図ることができる。
よって、エンジン７を後方に傾斜配置することで、後方排気エンジン７における車両衝突時の安全性を高めることができ、また、車両のオーバーハング量を低減できるため、車両の操安性能も高めることができる。

また、この実施形態の変形例として、直キャタリスト２１Ａ、２１Ｂをプロペラシャフト３１を挟んで上下位置に並行に配設し、プロペラシャフト３１を、側面視で二つの直キャタリスト２１Ａ，２１Ｂの間の上下中間位置に配置するようにしても良い。
これにより、例えば、プロペラシャフト３１を、二つの直キャタリスト２１Ａ，２１Ｂの間に形成される隙間Ｕ（図７参照）を利用して、より直キャタリスト２１Ａ，２１Ｂ側に近接して配置することができる。
よって、プロペラシャフト３１を直キャタリスト２１Ａ，２１Ｂの側方にレイアウトした場合であっても、車幅方向に大きなスペースを必要とせず、トンネル拡大部２０をよりコンパクトに形成することができる。

なお、参考例として、図９に示すような、車両の前部構造も考えられる。すなわち、排気系の構成要素を、排気マニホールド９の直後に二つのフレキシブルジョイント１２３Ａ，１２３Ｂを配置し、この二つのフレキシブルジョイント１２３Ａ，１２３Ｂの後方にＹ字排気管１２２を配置し、その後方にキャタリスト１２４を配置するように構成して、このうち、二つのフレキシブルジョイント１２３Ａ，１２３Ｂをトンネル拡大部２０内で上下方向に並設してレイアウトする構造である。

このように、フレキシブルジョイント１２３Ａ，１２３Ｂをトンネル拡大部２０内にレイアウトすることで、この参考例でも、トンネル拡大部２０内の比較的大きな空間（内部空間Ｓ）を利用して、占有スペースの大きいフレキシブルジョイント１２３Ａ，１２３Ｂを容易にレイアウトできる。

また、フレキシブルジョイント１２３Ａ，１２３Ｂを上下方向に並設したことで、前述の実施形態と同様に、フレキシブルジョイント１２３Ａ，１２３Ｂの上下方向の揺動スペースを、車幅方向にコンパクトにできるため、確実に車両衝突時の排気系の構成要素の潜り込み挙動を得ることができ、車両の衝突安全性を高めることができる。

よって、排気マニホールド９の直後に二つのフレキシブルジョイント１２３Ａ，１２３Ｂを配置したものであっても、より車両の衝突安全性を高めることができる。

また、この実施形態についても、二つのフレキシブルジョイント１２３Ａ，１２３Ｂをプロペラシャフト３１を挟んで上下位置に並行に配設し、プロペラシャフト３１を、側面視で二つのフレキシブルジョイント１２３Ａ，１２３Ｂの間の上下中間位置に配置するようにしても良い。

この発明の構成と、前述の実施形態との対応において、
この発明の吸気管は、吸気マニホールド８、サージタンク１０に対応し、
以下、同様に
排気管は、排気マニホールド９、直キャタリスト２１Ａ，２１Ｂ、Ｙ字排気管２２、フレキシブルジョイント２３、アンダフットキャタリスト２４、に対応し、
複数の独立排気管は、排気マニホールド９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄに対応し、
ステアリング機構は、ステアリングラック１６に対応するも、
この発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、あらゆる車両の前部構造の実施形態を含むものである。

本実施形態では、変速機１２を備えた一般的な車両で説明したが、モータ・ジュネレータを備えたハイブリッド車両の前部構造で実施してもよい。

また、集合する排気マニホールドの組み合わせも、前述の実施形態のものに限定されるものではなく、さらに、集合する排気マニホールドの本数についても、二本に限定されず、三本、四本であってもよい。

車両の前部構造の特徴部分を示した斜視図。 車両の前部構造の全体側面図。 エンジンを除いた全体正面図。 車体フレーム等も含めた全体平面図。 車体フレーム等も含めた全体底面図。 トンネル拡大部近傍の詳細側方断面図。 図６のＡ−Ａ線矢視断面図。 側面視における車両衝突時の挙動を示した説明図で、（ａ）が衝突初期、（ｂ）が衝突中期、（ｃ）が衝突後期を示した図。 車両の前部構造の参考例を示す全体側面図。

ＥＲ…エンジンルーム
ＣＲ…車室
４…ダッシュパネル
５…フロアパネル
６…トンネル部
７…エンジン
８…吸気マニホールド（吸気管）
９…排気マニホールド
９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ…排気マニホールド（独立排気管）
１１…排気ポート
１６…ステアリングラック（ステアリング機構）
２０…トンネル拡大部
２０ａ…上壁面
２１Ａ,２１Ｂ…直キャタリスト（キャタリスト）
２３…フレキシブルジョイント（フレキシブルチューブ）
２４…アンダフットキャタリスト
３１…プロペラシャフト

Claims (5)

1. 車両前部のエンジンルームに横置きにエンジンを配置して、該エンジンの前方に吸気管を配置して、該エンジンの後方に排気管を配置した車両の前部構造であって、
   車室の前壁を構成するダッシュパネルとフロアパネルとの接続部の車幅方向中央に、車室内方側へ突出して車両前後方向に延びるトンネル部を設け、
   該トンネル部の前部に、車室内方側に大きく突出するトンネル拡大部を形成して、
   前記排気管が、エンジンの各気筒に接続された複数の独立排気管と、該独立排気管の下流側で独立排気管を二つに集合する集合排気管とを備え、
   該二つの集合排気管を、前記トンネル拡大部に対応する位置で上下方向に並列して配置し、
   前記トンネル拡大部に車両後方側下方に傾斜した上壁面を設け、
   該上壁面の傾斜の延長線上より下方位置にエンジンの排気ポートを設定し、
   前記排気管をエンジン上部の排気ポートから車両後方側下方に延びるように形成し、
   さらに前記集合排気管の一部を構成するキャタリストを、前記トンネル拡大部に対応する位置に配置すると共に、
   前記キャタリストの後方にフレキシブルチューブを配置した
   車両の前部構造。
2. エンジンの駆動力を、後輪に伝達するプロペラシャフトを備え、
   該プロペラシャフトを前記二つの集合排気管の車幅方向側方に配置した
   請求項１記載の車両の前部構造。
3. 前記プロペラシャフトを、側面視で二つの集合排気管の間の上下中間位置に配置した
   請求項２記載の車両の前部構造。
4. 前記キャタリストの車両前方側に、前輪を操舵するステアリング機構を配置した
   請求項１記載の車両の前部構造。
5. 前記エンジンを、エンジン上部が車両後方側に位置するように傾斜配置した
   請求項１〜４の何れか１項に記載の車両の前部構造。

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