説明

排気装置

【課題】車両の床下スペースを確保しつつ、車両前部への衝突時における排気管の燃料系装置への干渉を回避する。
【解決手段】自動車の床10付近であって消音器3の自動車後方側には、上下一対のクロスメンバ8,9が第1排気管部4を挟むように設けられており、これらクロスメンバ8,9の上下方向についての最短の距離L1は、消音器3の上下方向についての最大の幅L2よりも小さい値に設定される。これにより、消音器3が自動車後方側に変位したときには同消音器3が上下一対のクロスメンバ8,9に接触して引っかかる。また、クロスメンバ8,9における消音器3が引っかかる部分と、消音器3における上記クロスメンバ8,9に接触する部分との通常時における自動車前後方向についての距離L3は、通常時における第2排気管部5と燃料タンク6の側壁6aとの自動車前後方向についての最短の距離L4よりも小さい値に設定される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両に搭載された内燃機関の排気を外部に排出するための排気装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
自動車等の車両においては、車両後部に設けられた燃料タンク等の燃料系装置と、車両前後方向に延びて車載内燃機関の排気を車両後方側に排出する排気装置とを備えている。また、こうした排気装置としては、車両に搭載される内燃機関に繋がる排気管の途中に消音器が設けられるとともに、排気管における消音器よりも車両後方側の部分が特許文献1に示されるように上方に屈曲して燃料タンクの上部を通過するものが知られている。
【0003】
この排気装置では、車両後部への衝突時、排気管がその後端から前方に押し出されると、車両前部の内燃機関及び排気管における同機関に繋がる部分には変位がないこと、及び、排気管における消音器よりも車両後方側の部分が上方に屈曲していることから、その部分が更に上方にせり出すように屈曲する。このため、車両後部への衝突時、排気管における消音器よりも車両後方側の部分が燃料タンクに干渉することは回避される。
【特許文献1】特開平5−87223公報(段落[0013]、図1)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述したように、排気管における消音器よりも車両後方側の部分を上方に屈曲させて燃料タンクの上部を通過させることで、車両後部への衝突時に上記の部分が燃料タンクに干渉しないようにすることはできる。
【0005】
しかしながら、車両前部への衝突時には、内燃機関が車両後方側に変位するとともに、それにつられて排気装置全体も車両後方側に変位するため、排気管における消音器よりも車両後方側の部分が燃料タンクに干渉するおそれがある。
【0006】
また、こうした問題に対処するため、消音器よりも車両後方側の部分と燃料タンクとの間に、車両前後方向についての十分な間隔をあけておくことも考えられるが、その十分な間隔を確保することと、十分な床下スペースを確保することとの両立が難しい。
【0007】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、車両の床下スペースを確保しつつ、車両前部への衝突時における排気管の燃料系装置への干渉を回避することのできる排気装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明では、車両に搭載された内燃機関に繋がる排気管の途中に消音器が設けられ、前記排気管における前記消音器よりも車両後方側に位置する部分として、前記消音器に接続されて同消音器よりも車両後方側に位置する燃料系装置に向けて延びる第1排気管部と、その第1排気管部に対し屈曲した状態となるように繋がれて前記燃料系装置の少なくとも一部に沿って同装置との間に所定の間隔を保ちつつ車両後方側に延びる第2排気管部とを有している排気装置において、
前記消音器よりも車両後方側には同消音器の車両後方側への変位時に同消音器に接触して当該変位を規制する規制材が設けられ、
前記消音器と前記規制材との通常時における前記接触する部分間の車両前後方向の距離が、通常時における前記第2排気管部と前記燃料系装置との車両前後方向の距離の最小値よりも小さい値に設定されていることを要旨とした。
【0009】
上記構成によれば、車両前部への衝突時、内燃機関が車両方向側に変位することに伴い、排気装置全体も車両後方側に変位する。このとき、第2排気管部が燃料系装置に干渉する前に、消音器が規制材に接触して同消音器の車両後方側への変位が規制されるようになる。このため、消音器に接続される第1排気管部及び第2排気管部がそれ以上車両後方側に変位することはなくなり、第2排気管部の燃料系装置への干渉を回避することができる。また、車両の床下スペースを確保した結果として、第2排気管部と燃料系装置との車両前後方向についての距離を十分に確保できなくなった場合であっても、その距離に比べて消音器と規制部材との間の車両前後方向についての距離を小さい値に設定することで、上述した効果が得られるようになる。
【0010】
請求項2記載の発明では、請求項1記載の発明において、前記規制材は車両を補強するためのクロスメンバであることを要旨とした。
上記構成によれば、クロスメンバが規制材を兼ねるため、新たに規制材を設けなくてもよくなり、その規制材を新たに設ける分のコストアップを抑制することができる。
【0011】
請求項3記載の発明では、請求項2記載の発明において、前記クロスメンバは前記排気管における前記消音器の車両後方側に位置する部分を上下に挟むよう一対設けられており、それら一対のクロスメンバの上下方向の距離の最小値は前記消音器の上下方向の幅の最大値よりも小さい値に設定されていることを要旨とした。
【0012】
上記構成によれば、車両前部への衝突に伴い排気装置全体が車両後方側に変位するとき、消音器が上下一対のクロスメンバに引っかかってそれ以上の車両後方側への変位が規制される。このため、消音器に接続された第1排気管部及び第2排気管部におけるそれ以上の車両後方側への変位を的確に規制することができる。
【0013】
請求項4記載の発明では、請求項1〜3のいずれか一項に記載の発明において、前記第1排気管部には前記消音器の上下方向への変位に伴う当該第1排気管部の上下方向への変位を吸収するジョイントが設けられていることを要旨とした。
【0014】
上記構成によれば、車両前部への衝突時に消音器が車両後方側だけでなく上下方向にも変位したとすると、それに伴う第1排気管部の上下方向への変位がジョイントによって吸収されるため、その第1排気管部の上下方向への変位による同第1排気管部の燃料系装置への干渉を回避することができる。
【0015】
請求項5記載の発明では、請求項1〜3のいずれか一項に記載の発明において、前記第1排気管部には前記消音器の上下方向への変位時に他の部位よりも屈曲しやすい部位が設けられていることを要旨とした。
【0016】
上記構成によれば、車両前部への衝突時に消音器が車両後方側だけでなく上下方向にも変位したとすると、それに伴い第1排気管部も上下方向に変位しようとするが、こうした変位に関しては第1排気管部における他の部位よりも屈曲しやすい部位が屈曲することによって抑制される。言い換えれば、消音器の上下方向への変位につられての第1排気管部の上下方向への変位が、上記第1排気管部における他の部位よりも屈曲しやすい部位の屈曲によって吸収される。従って、消音器の上下方向への変位につられての第1排気管部の上下方向への変位を抑制することができ、ひいては第1排気管部の上下方向への変位による同第1排気管部の燃料系装置への干渉を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
以下、本発明を自動車に搭載された内燃機関の排気を外部に排出する排気装置に具体化した一実施形態を図1〜図3に従って説明する。
図1において、(a)は自動車に搭載された排気装置を自動車の上方から見た図であり、(b)は上記排気装置を自動車の側面側から見た図である。
【0018】
この排気装置では、自動車に搭載される内燃機関1に繋がる排気管2の途中に消音器3が設けられ、排気管2における消音器3よりも自動車後方側の部分として第1排気管部4及び第2排気管部5を有している。これら排気管2(第1排気管部4及び第2排気管部5を含む)及び消音器3は、自動車の下面に支持されている。そして、内燃機関1からの排気は排気管2を介して外部に排出され、その際に消音器3、第1排気管部4、及び第2排気管部5を通過する。
【0019】
第1排気管部4は、消音器3に接続されるとともに自動車の後方へと延びている。自動車の後部には、内燃機関1への燃料供給に用いられる燃料系装置(この実施形態では燃料タンク6)が設けられている。この燃料タンク6に向けて上記第1排気管部4が延びている。また、第1排気管部4の途中には、仮に消音器3が上下方向に変位した場合において、同変位に伴う当該第1排気管部4の上下方向への変位を吸収するジョイント7が設けられている。こうしたジョイント7としては、第1排気管部4を当該ジョイント7の部分にて自在に屈曲させることの可能なもの、例えばボールジョイントやフレキシブルジョイントが用いられる。
【0020】
第2排気管部5は、第1排気管部4に対し水平方向(図1(a)の上下方向)に屈曲した状態となるように繋がれており、燃料タンク6の側壁6aに沿って同燃料タンク6との間に所定の間隔を保ちつつ自動車後方に延びている。上記側壁6aは、路面に対しほぼ垂直になるとともに、燃料タンク6の自動車前側寄りの部分では斜め後方に向かって延び、燃料タンク6の自動車後側寄りの部分では自動車の真後ろに向かって延びている。また、燃料タンク6は、その容積を拡大して燃料の貯留量を確保すべく、第2排気管部5における側壁6aに沿って延びる部分の上方を覆うよう自動車の側方(図(a)の上方)に向けて張り出している。
【0021】
次に、自動車前部への衝突時に内燃機関1及び排気装置全体が自動車後方側に変位するとき、第2排気管部5が燃料タンク6に干渉しないよう、その衝突時における消音器3の自動車後方側への変位を規制するための構造について詳しく説明する。
【0022】
自動車には補強のための複数のクロスメンバが設けられており、こうしたクロスメンバのうち消音器3よりも自動車後方側に設けられているものが、同消音器3の自動車後方側への移動を規制するための規制材として利用される。
【0023】
具体的には、図1(b)に示されるように、自動車の床10付近であって消音器3の自動車後方側には、上下一対のクロスメンバ8,9が第1排気管部4を挟んだ状態で自動車の幅方向に延びるように設けられており、これらクロスメンバ8,9が規制材として用いられている。これらクロスメンバ8,9の上下方向についての最短の距離L1は、消音器3の上下方向についての最大の幅L2よりも小さい値に設定されている。すなわち、上述した距離L1と上記幅L2との関係が得られるよう、それら距離L1と幅L2との少なくとも一方が調整されている。これにより、消音器3が自動車後方側に変位したときには同消音器3が上下一対のクロスメンバ8,9に接触して引っかかり、それらクロスメンバ8,9が消音器3のそれ以上の自動車後方側への変位を規制する規制材として機能する。
【0024】
また、クロスメンバ8,9における消音器3が引っかかる部分と、消音器3における上記クロスメンバ8,9に接触する部分との通常時における自動車前後方向についての距離L3は、通常時における第2排気管部5と燃料タンク6の側壁6aとの自動車前後方向についての最短の距離L4よりも小さい値に設定されている。すなわち、上述した距離L3と距離L4との関係が得られるよう、それら距離L3と距離L4との少なくとも一方が調整されている。これにより、排気装置全体が自動車後方側に変位したときには、第2排気管部5が燃料タンク6の側壁6aに当たる前に、消音器3がクロスメンバ8,9に当たって同消音器3の自動車後方側への変位が規制されるようになる。
【0025】
次に、自動車前部の衝突時における消音器3及び第2排気管部5の動きについて、図2及び図3を参照して説明する。
自動車前部の衝突によって内燃機関1が自動車後方側に変位し、それにつられて排気装置全体が自動車後方側(図2の矢印方向)に変位すると、第2排気管部5が燃料タンク6の側壁6aに接近する。しかし、その第2排気管部5が側壁6aに当たる前に、消音器3が同図に示されるようにクロスメンバ8,9に当たり、同消音器3のそれ以上の自動車後方側への変位が規制されるため、第2排気管部5の燃料タンク6への干渉が回避されることとなる。
【0026】
また、自動車前部の衝突時には消音器3が自動車後方側だけでなく上下方向にも変位する可能性がある。例えば、消音器3が図3に矢印で示されるように上方に変位したとすると、それに伴い第1排気管部4も上方に変位しようとする。言い換えれば、第1排気管部4が燃料タンク6における当該第1排気管部4の上方に張り出した部分(図1(a)参照)に接近しようとする。しかし、こうした第1排気管部4の変位に関しては、消音器3が上方に変位したとき、第1排気管部4が図3に示されるようにジョイント7にて屈曲することによって抑制される。このことは、消音器3の上方への変位に伴う第1排気管部4の上方への変位が、第1排気管部4の途中に設けられたジョイント7によって吸収されたことを意味する。従って、第1排気管部4が上方に変位して燃料タンク6に干渉することは回避される。
【0027】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
(1)自動車前部の衝突時、排気装置全体が自動車後方側に変位すると、第2排気管部5が側壁6aに当たる前に消音器3がクロスメンバ8,9に当たり、同消音器3のそれ以上の自動車後方側への変位が規制されるため、第2排気管部5の燃料タンク6への干渉を回避することができる。また、自動車の床下スペースを確保した結果として、第2排気管部5と燃料タンク6との自動車前後方向の距離L4を十分に確保できなくなった場合であっても、その距離L4に比べて消音器3とクロスメンバ8,9との自動車前後方向の距離L3を小さい値に設定することで、上述した効果が得られるようになる。
【0028】
(2)自動車を補強するためのクロスメンバ8,9が消音器3の自動車後方側への変位を規制するための規制材を兼ねているため、新たに規制材を設けなくてもよくなり、その規制材を新たに設ける分のコストアップを抑制することができる。
【0029】
(3)消音器3の自動車後方側への変位を規制するクロスメンバとして、消音器3の自動車後方側に位置する第1排気管部4を上下に挟むように設けられた一対のクロスメンバ8,9が用いられる。そして、それらクロスメンバ8,9の上下方向の距離L1が消音器3の上下方向の幅L2よりも小さい値に設定される。従って、自動車前部の衝突に伴い排気装置全体が自動車後方側に変位するとき、消音器3が上下一対のクロスメンバ8,9に引っかかってそれ以上の自動車後方側への変位が規制される。このため、消音器3に接続された第1排気管部4及び第2排気管部5のそれ以上の自動車後方側への変位を的確に規制することができる。
【0030】
(4)自動車前部の衝突時に消音器3が自動車後方側だけでなく上下方向にも変位したとすると、それに伴う第1排気管部4の上下方向への変位がジョイント7によって吸収される。このため、上記第1排気管部4の上下方向への変位による同第1排気管部4の燃料タンク6への干渉を回避することができる。
【0031】
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・消音器3の上下方向への変位に伴う第1排気管部4の上下方向への変位を吸収するジョイント7として、ボールジョイントやフレキシブルジョイントを例示したが、これら以外のジョイントを用いてもよい。
【0032】
・第1排気管部4の途中にジョイント7を設ける代わりに、第1排気管部4の途中に他の部位よりも屈曲しやすい部位を設けてもよい。例えば、図4に示されるように、第1排気管部4の途中に、上記屈曲しやすい部位として蛇腹状に形成された屈曲部4aを形成してもよい。この場合も上記(4)と同等の効果が得られる。
【0033】
・消音器3の自動車後方側への変位を規制するクロスメンバとして、必ずしも上下一対のクロスメンバ8,9を採用する必要はない。例えば、自動車の床10に設けられたクロスメンバ以外の部材とクロスメンバとの間に第1排気管部4を位置させ、当該部材とクロスメンバ間の上下方向の距離を消音器3の上下方向の幅L2よりも小さい値に設定するようにしてもよい。この場合も上記(3)と同等の効果が得られる。
【0034】
・消音器3の自動車後方側への変位を規制する規制材としてクロスメンバ8,9を利用する代わりに、自動車に新たに規制材を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】(a)は自動車に搭載された排気装置を自動車の上方から見た図であり、(b)は上記排気装置を自動車の側面側から見た図。
【図2】自動車前部の衝突時における消音器及び第2排気管部の動きを示す略図。
【図3】自動車前部の衝突時における消音器及び第2排気管部の動きを示す略図。
【図4】排気装置における第1排気管部の他の例を示す略図。
【符号の説明】
【0036】
1…内燃機関、1a…床、2…排気管、3…消音器、4…第1排気管部、4a…屈曲部、5…第2排気管部、6…燃料タンク、6a…側壁、7…ジョイント、8,9…クロスメンバ。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両に搭載された内燃機関に繋がる排気管の途中に消音器が設けられ、前記排気管における前記消音器よりも車両後方側に位置する部分として、前記消音器に接続されて同消音器よりも車両後方側に位置する燃料系装置に向けて延びる第1排気管部と、その第1排気管部に対し屈曲した状態となるように繋がれて前記燃料系装置の少なくとも一部に沿って同装置との間に所定の間隔を保ちつつ車両後方側に延びる第2排気管部とを有している排気装置において、
前記消音器よりも車両後方側には同消音器の車両後方側への変位時に同消音器に接触して当該変位を規制する規制材が設けられ、
前記消音器と前記規制材との通常時における前記接触する部分間の車両前後方向の距離が、通常時における前記第2排気管部と前記燃料系装置との車両前後方向の距離の最小値よりも小さい値に設定されている
ことを特徴とする排気装置。
【請求項2】
前記規制材は車両を補強するためのクロスメンバである請求項1記載の排気装置。
【請求項3】
前記クロスメンバは前記排気管における前記消音器の車両後方側に位置する部分を上下に挟むよう一対設けられており、それら一対のクロスメンバの上下方向の距離の最小値は前記消音器の上下方向の幅の最大値よりも小さい値に設定されている請求項2記載の排気装置。
【請求項4】
前記第1排気管部には前記消音器の上下方向への変位に伴う当該第1排気管部の上下方向への変位を吸収するジョイントが設けられている請求項1〜3のいずれか一項に記載の排気装置。
【請求項5】
前記第1排気管部には前記消音器の上下方向への変位時に他の部位よりも屈曲しやすい部位が設けられている請求項1〜3のいずれか一項に記載の排気装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2007−326446(P2007−326446A)
【公開日】平成19年12月20日(2007.12.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−158392(P2006−158392)
【出願日】平成18年6月7日(2006.6.7)
【出願人】(000003207)トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Fターム(参考)】