JP6751987B2

JP6751987B2 - 車両構造

Info

Publication number: JP6751987B2
Application number: JP2016189679A
Authority: JP
Inventors: 伸一野村; 善成後藤
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2016-09-28
Filing date: 2016-09-28
Publication date: 2020-09-09
Anticipated expiration: 2036-09-28
Also published as: JP2018052264A

Description

本発明は、サスペンションを支持するサスペンションメンバと、エキゾーストマニホールドに連結されるエキゾーストパイプと、を備える車両構造に関する。

前方に内燃機関を搭載する車両では、内燃機関のエキゾーストマニホールドに連結されるエキゾーストパイプが車長方向の後方側に延びる場合が多い。一方、車両には左右のタイヤのサスペンションを支持するサスペンションメンバが設けられており、そのサスペンションメンバは、車幅方向に延びている。つまり、エキゾーストパイプとサスペンションメンバとが交差する配置となる車両が存在する。エキゾーストパイプは、地上から一定以上離隔している必要があるため、エキゾーストパイプとサスペンションメンバの交差箇所では、エキゾーストパイプまたはサスペンションメンバのいずれかを車両上方側に屈曲させる必要がある。

しかし、エキゾーストパイプを車両上方に屈曲させる構成では、エキゾーストパイプのレイアウトの変更が複雑になるし、エキゾーストパイプの熱が車室に伝播しないようにエキゾーストパイプの上方にヒートインシュレーターを設ける必要がある。その結果、車両のコストや重量が増加するという問題がある。また、サスペンションメンバを車両上方に屈曲させる構成では、真っ直ぐなサスペンションメンバに比べて低剛性となるため、サスペンションメンバの板厚を大きくする必要がある。そのため、サスペンションメンバを屈曲させる構成においても、車両のコストや重量が増加するという問題がある。

上記問題点を解決する技術として、例えば特許文献１に記載の技術が挙げられる。特許文献１では、サスペンションメンバの上部を円弧状に切断し、その切断部分にパイプ部材を設置すると共に、パイプ部材の内部に排気管（エキゾーストパイプ）を挿通させている（特に、特許文献１の図３を参照）。パイプ部材の内径は、エキゾーストパイプの外径よりもかなり大きくなっており、エキゾーストパイプやサスペンションメンバが振動しても、パイプ部材とエキゾーストパイプとが接触しないようになっている。このような構成とすることで、エキゾーストパイプの車両上方への屈曲量を低減できる。

特開平７−１０８９５１号公報

しかし、特許文献１の構成では、サスペンションメンバの上部を円弧状に切断しているため、サスペンションメンバの剛性の低下を避けることができない。そのため、特許文献１の構成では、サスペンションメンバにおけるパイプ部材が設けられる部分に補強部材を配置し、サスペンションメンバの剛性を確保している。このような補強部材の配置は煩雑であり、なにより部品点数が増加するため、車両の生産性の点で課題がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、簡単な構成で、サスペンションメンバとエキゾーストパイプの双方を極端に屈曲させることなく交差させることができる車両構造を提供することにある。

本発明の一態様に係る車両構造は、
サスペンションを支持するサスペンションメンバと、エキゾーストマニホールドに連結されるエキゾーストパイプと、を備える車両構造であって、
前記サスペンションメンバは、前記エキゾーストパイプを貫通させる貫通孔を備え、
前記エキゾーストパイプは、前記貫通孔に固定されており、
前記エキゾーストパイプにおける前記エキゾーストマニホールドと前記サスペンションメンバとの間に振動遮断部材を備える。

上記構成によれば、サスペンションメンバとエキゾーストパイプを屈曲させることなく交差させることができ、部材を屈曲させることに伴う車両のコストや重量の増加を抑制できる。また、貫通孔に固定されるエキゾーストパイプが、サスペンションメンバを補強する補強部材として機能することから、貫通孔を設けたことによるサスペンションメンバの剛性の低下を抑制できる。

また、上記構成では、エキゾーストパイプにおけるエキゾーストマニホールドとサスペンションメンバとの間に振動遮断部材が設けられており、振動遮断部材を挟む一方の振動が他方に伝達されることを防止または低減できる。例えば、エキゾーストマニホールドの振動がサスペンションメンバに伝達され、サスペンションメンバの貫通孔とエキゾーストパイプとの固定部分に過大な応力が作用することが抑制される。また、サスペンションメンバの振動によって、エキゾーストマニホールドとエキゾーストパイプとの連結部などに過大な応力が作用することが抑制される。

実施形態１に示す車両構造の概略構成図である。図１に示すサスペンションメンバのＩＩ−ＩＩ断面図である。

以下、図面を参照して、実施形態に係る車両構造を具体的に説明する。なお、本発明は、これらの例示に限定されず、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

＜実施形態１＞
図１の車両構造１の概略構成図は、車両の下部に配置されるサスペンションメンバ２とエキゾーストパイプ３を、車両の側方から見たときの位置関係を示しており、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。図１，２では、車両後方側をＲＲで、車両上方側をＵＰで、車両右方側をＲＨで示す。

上記車両構造１におけるサスペンションメンバ２の長さ方向（図１の紙面奥行き方向、図２の紙面左右方向）の両端部には、サスペンション５が支持されている（図１では、紙面奥行き側のサスペンションのみを簡略化して示している）。また、エキゾーストパイプ３は、内燃機関（図示せず）のエキゾーストマニホールド６に連結されている。本例の車両構造１の特徴の一つとして、エキゾーストパイプ３がサスペンションメンバ２に貫通されていることと、エキゾーストパイプ３に振動遮断部材４が配置されていることを挙げることができる。以下、車両構造１の各構成を詳細に説明する。

≪サスペンションメンバ≫
サスペンションメンバ２は、その車幅方向のほぼ中間の位置に、車長方向に貫通する貫通孔２０を備える。サスペンションメンバ２における貫通孔２０が設けられた部分は、図２に示されるように、車両の上下方向に膨らんでおらず、貫通孔２０が設けられた部分の車幅方向の両側の部分と変わらない厚さになっている。

本例のサスペンションメンバ２は、上部部材２Ｕと下部部材２Ｄとを組み合わせることで構成されている。図２に示すように、上部部材２Ｕには車両上方側ＵＰに凹む半円状の凹部が形成されており、下部部材２Ｄには車両下方側に凹む半円弧状の凹部が形成されている。上部部材２Ｕの凹部と、下部部材２Ｄの凹部とは互いに対応する位置に配置されており、両部材２Ｕ，２Ｄを組み合わせたときに、上部部材２Ｕの凹部と下部部材２Ｄの凹部とで貫通孔２０が形成される。なお、サスペンションメンバ２は一体の部材であっても良く、その場合、機械加工によってサスペンションメンバ２に貫通孔２０を形成することができる。

貫通孔２０の内径は、後述するエキゾーストパイプ３の外径にほぼ一致しており、貫通孔２０の内周面とエキゾーストパイプ３の外周面の少なくとも一部同士が接触するようになっている。上部部材２Ｕと下部部材２Ｄとを組み合わせる際、上部部材２Ｕの凹部と下部部材２Ｄの凹部とでエキゾーストパイプ３を挟み込むようにすることで、貫通孔２０にエキゾーストパイプ３が挿通された状態にすることができる。この構成であれば、貫通孔２０に後からエキゾーストパイプ３を差し込むよりも、貫通孔２０とエキゾーストパイプ３とのクリアランスを小さく設定できる。

≪エキゾーストパイプ≫
エキゾーストパイプ３は、エキゾーストマニホールド６との連結部から車両後方側ＲＲに屈曲された部分以外は、車両の上下方向に屈曲されることなく、車両後方側ＲＲに延びている。このように、エキゾーストパイプ３を車両後方側ＲＲに真っ直ぐに延ばすことができるのは、サスペンションメンバ２に貫通孔２０が形成されているからである。

上記エキゾーストパイプ３は、貫通孔２０に固定されている。両者３，２０の固定は、圧接によって行なっても良いし、接着や溶接によって行なっても良い。本例では溶接により上記固定を行っている。

≪振動遮断部材≫
振動遮断部材４は、この部材を挟む一方の振動が他方に伝達されることを防止または低減する部材であって、例えばフレキシブルジョイントを挙げることができる。本例では、振動遮断部材４は、エキゾーストパイプ３におけるエキゾーストマニホールド６とサスペンションメンバ２との間に設けられている。振動遮断部材４によって、内燃機関の振動がサスペンションメンバ２に、サスペンションメンバ２の振動が内燃機関に伝達されることを防止または抑制できる。フレキシブルジョイントの代わりに、複数のボールジョイントを繋いで振動遮断部材４を構成することもできる。

さらに、エキゾーストパイプ３におけるサスペンションメンバ２よりも車両後方側ＲＲにも、振動遮断部材４を設けても良い。そうすることで、サスペンションメンバ２の振動が、図示しないマフラーに伝達されたり、マフラーの振動がサスペンションメンバ２に伝達されたりすることを防止または低減できる。

≪効果≫
上記構成によれば、サスペンションメンバ２とエキゾーストパイプ３を屈曲させることなく交差させることができ、部材を屈曲させることに伴う車両のコストや重量の増加を抑制できる。また、貫通孔２０に固定されるエキゾーストパイプ３が、サスペンションメンバ２を補強する補強部材として機能する。そのため、上記構成によれば、サスペンションメンバ２の厚さを厚くしたり、特許文献１のように追加の補強部材を用いたりすることなく、サスペンションメンバ２の剛性を維持することができる。十分な剛性を有するサスペンションメンバ２は、車両の走行安定性を向上させる。

また、エキゾーストパイプ３におけるエキゾーストマニホールド６とサスペンションメンバ２との間に振動遮断部材４を設けることで、内燃機関の振動（エキゾーストマニホールド６の振動）がサスペンションメンバ２に伝達され、サスペンションメンバ２の貫通孔２０とエキゾーストパイプ３との固定部分に過大な応力が作用することが抑制される。また、サスペンションメンバ２の振動によって、エキゾーストマニホールド６とエキゾーストパイプ３との連結部などに過大な応力が作用することが抑制される。

本発明の車両構造は、特に、エキゾーストパイプとサスペンションメンバの交差が生じ易い車両、例えば横置きのフロントエンジンで前方排気の車両に適用することが有効である。また、本発明の車両構造は、サスペンションメンバからフロアパネルまでの距離が短い車両、つまり車室空間の高さを十分に確保したい車両（例えば、ワンボックスカーなど）に好適である。

１車両構造
２サスペンションメンバ２０貫通孔
２Ｕ上部部材２Ｄ下部部材
３エキゾーストパイプ
４振動遮断部材
５サスペンション
６エキゾーストマニホールド

Claims

サスペンションを支持するサスペンションメンバと、エキゾーストマニホールドに連結されるエキゾーストパイプと、を備える車両構造であって、
前記サスペンションメンバは、上部部材と、前記上部部材に組み合わされる下部部材と、前記エキゾーストパイプを貫通させる貫通孔とを備え、
前記上部部材及び前記下部部材はそれぞれ、前記上部部材と前記下部部材とが重ね合わされることで前記貫通孔を形成する凹部を備え、
前記エキゾーストパイプは、溶接によって前記貫通孔に固定されており、
前記エキゾーストパイプにおける前記エキゾーストマニホールドと前記サスペンションメンバとの間に振動遮断部材を備える車両構造。