JP2004196287A

JP2004196287A - 自動車のリヤパネル部分

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Publication number: JP2004196287A
Application number: JP2003414996A
Authority: JP
Inventors: Gerhard Rinklin; リンクリンゲアハルト
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2002-12-13
Filing date: 2003-12-12
Publication date: 2004-07-15
Also published as: US20040163874A1; DE10258250A1; EP1428743B1; US7032702B2; EP1428743A3; EP1428743A2; DE50310235D1; EP1428743B2; ATE402858T1

Abstract

【課題】リヤパネル部分において安全技術的な観点及び外観的な観点並びにスタイリングに対する要求を満たし、かつテールパイプエクステンションの過剰な加熱を回避する。
【解決手段】リヤパネル部分の貫通開口に設けられた、排気装置用のテールパイプエクステンション７が、排気装置のテールパイプ３に接続する吸気開口８と、該吸気開口の下流に位置する排気開口９と、該吸気開口と排気開口との間に位置していて先細の横断面を有する移行区分１１とを有し、吸気開口８の内側横断面Ｗ２がテールパイプ３の外側横断面Ｗ３よりも大きく、吸気開口８を有する空気流入区分１０が、テールパイプ３に被さっていて、テールパイプ３に対して半径方向間隔ＲＡをもって位置している形式のものにおいて、流過横断面がテールパイプエクステンション７の全長ＬＧにわたって、排気装置のテールパイプの外側横断面Ｗ３よりも大きい。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車のリヤパネル部分であって、該リヤパネル部分に、排気装置用のテールパイプエクステンションが固定されており、該テールパイプエクステンションのために貫通開口が設けられており、テールパイプエクステンションが次の構成エレメント、すなわち排気装置のテールパイプに接続している吸気開口と、該吸気開口の下流に位置している排気開口と、該吸気開口と排気開口との間に位置していて先細の横断面を有する移行区分とを有しており、吸気開口の内側横断面がテールパイプの外側横断面よりも大きく、しかも吸気開口を有する空気流入区分が、テールパイプに被さっていて、テールパイプに対して半径方向間隔をもって位置している形式のものに関する。

このような形式のリヤパネル部分（Heckverkleidungsteil）は、米国特許第２８５０３１４号明細書に基づいて公知である。このリヤパネル部分は、バンパとして形成されていて、このバンパには、排ガスの流れ方向で見て、まず初め移行区分において狭まり次いで流出区分において扇状に広がるテールパイプエクステンションが、固定されている。テールパイプエクステンションの流出開口は、リヤパネル部分に設けられた貫通開口に位置している。テールパイプエクステンションは流入開口を有しており、この流入開口は排気装置のテールパイプと連通している。流入開口の下流に後置されて、流出開口が設けられている。そして流入開口と流出開口との間には、先細の横断面を有する移行区分が配置されている。自動車の走行時に冷える空気流をテールパイプエクステンションを通して導くために、流入開口の内側横断面は、排気装置のテールパイプの外側横断面よりも大きく、テールパイプエクステンションの、流入開口を有する空気流入区分は、テールパイプに被さって覆っており、テールパイプに対して半径方向間隔をおいて位置している。テールパイプエクステンションを固定するためには、もっぱらリヤパネル部分に対する結合部だけが設けられている。従って排気装置のテールパイプからテールパイプエクステンションへの熱伝導は、単に高温の排ガスによってしか行うことができない。それというのは、テールパイプとテールパイプエクステンションとの間には接触部が存在せず、テールパイプとテールパイプエクステンションとの間において熱伝導を行う材料結合部が回避されているからである。

ドイツ連邦共和国特許公開第１００２５１２１号明細書に基づいて公知のテールパイプエクステンションは、排気装置のテールパイプに被せ嵌められる。このテールパイプエクステンションは単にテールパイプとしか結合されていないので、加熱するテールパイプからテールパイプエクステンションへの直接的な熱伝導が行われる。従ってこのテールパイプエクステンションは、特に、リヤパネル部分がプラスチック製でかつ／又はラッカ塗装されかつ／又はライニングによって被覆されている場合に、リヤパネル部分における固定のために適していない。
米国特許第２８５０３１４号明細書ドイツ連邦共和国特許公開第１００２５１２１号明細書

ゆえに本発明の課題は、冒頭に述べた形式のテールパイプエクステンションを備えたリヤパネル部分を改良して、安全技術的な観点及び外観的な観点並びにスタイリングに対する要求を満たすことができ、しかもテールパイプエクステンションの過剰な加熱を回避することができるようにすることである。

この課題を解決するために本発明の構成では、流過横断面がテールパイプエクステンションの全長にわたって、排気装置のテールパイプの外側横断面よりも大きくした。

本発明の別の有利な構成は、請求項２以下に記載されている。

本発明によって得られる利点としては、主として次のことが挙げられる。すなわち本発明によるリヤパネル部分では、テールパイプエクステンション及びその貫通部がリヤパネル部分に固定されていることによって、適宜な外観が得られるのみならず、事故の際にリヤパネル部分に変形が生じた場合でも、排気装置のテールパイプの損傷をある程度回避することができる。それというのは、本発明によるテールパイプエクステンションは相応に設計された流過横断面に基づいて、大部分がテールパイプの上に被さることができ、その際にテールパイプはまったく又は殆ど損傷することがなく、これによって排気装置においてシール性が損なわれるおそれは、少なくとも和らげられる。さらに相応な流過横断面によって、自動車の走行時にはテールパイプエクステンションを通して十分な空気を貫流させることができ、これによって、テールパイプエクステンションを低い温度に維持することもしくは、過剰な熱伝達を回避することができ、その結果テールパイプエクステンションとリヤパネル部分との間における間隙を最適化することができる。

車両の走行運転中におけるテールパイプエクステンションの改善された冷却は、テールパイプエクステンションを二重壁の管として形成して、その周壁を空気が貫流するように構成することによって達成される。このように構成されていると、二重壁の管の外側管壁は、このようにして得られた内側の冷却空気流によって、高温の排ガスに接触している内側管壁から断熱される。

さらに、請求項３記載の構成では、テールパイプエクステンションの外側管壁に固定接続板が取り付けられていて、この固定接続板は、場合によっては固定フレームを介してリヤパネル部分と結合されていて、条片状に形成されており、このように構成されていると、テールパイプエクステンションはリヤパネル部分にいわば点で結合されることになり、これによってリヤパネル部分へは僅かな熱しか伝達されなくなる。例えば３つの固定接続板を使用することができる。

請求項４記載のように構成されていると、中空の周壁内を流れる内部の空気流に加えて、テールパイプエクステンションの周囲に沿って、さらに外側の冷却空気流を導くことができ、この外側の冷却空気流はテールパイプエクステンションとリヤパネル部分との間において再び流出し、その結果テールパイプエクステンションの外側管壁は、擦過して流れる空気流によって外側からも冷却される。さらにまたテールパイプエクステンションのための固定接続板はその外側の空気流内に位置しているので、固定接続板をも冷却することができる。

請求項５記載の有利な構成では、テールパイプエクステンションとリヤパネル部分との間に形成された、外側の空気流のための空気流出開口に、例えば外観的な理由に基づいて、複数の貫通孔を備えたカバーが設けられている。

請求項９に記載された特に有利な構成では、テールパイプエクステンションがダブルのテールパイプエクステンションとして形成されていて、この場合両方の管が互いに固定されていて、かつ互いに並んで配置されているか又は互いに上下に配置されている。

次に図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。

図１及び図２にそれぞれ断面図で示されているリヤパネル部分には、排気管のテールパイプエクステンション（Abgasendrohrblende）が固定されており、図１は仮想の鉛直線に対して平行な平面において断面された図であり、かつ図２は、仮想の水平線に対して平行な平面において断面された図である。

図１には、内燃機関を備えた図示されていない自動車のリヤパネル部分１が部分的に示されている。このリヤパネル部分１は、自動車ボディのリヤエンドを形成していて、特に、図示されていないバンパクロスメンバを覆っている。リヤパネル部分１の図示されていない上端部は、自動車ボディのその他のアウタスキンパネルに接続している。リヤパネル部分１の自由な下端部２は、例えば車両底部に隣接してもしくは車両の下面に位置している。この第２の端部は場合によっては、アンダサイドパネル（図示せず）に移行していても、又は該アンダサイドパネルと結合されていてもよい。

実施例における自動車は、有利にはリヤ・エンジン又はミッドシップ・エンジンのスポーツカーである。このような車両では特に、次のような問題がある。すなわち、図面では単にテールパイプ３だけが示されている排気装置は、排気マニホルドとテールパイプ３との間における短い管ガイドしか利用することができず、これによってエンジンからテールパイプ３において流出する排気はなお極めて高い温度を、つまり、フロント領域にエンジンが配置されていることに基づいて、リヤ領域に到るまでに相応に長い管ガイドを有している排気装置に比べて、極めて高い温度を有している。しかしながら以下において述べる構成は、リヤ・エンジン又はミッドシップ・エンジンのスポーツカーに制限されるものではなく、場合によってはフロント・エンジンの乗用車においても同様に使用することができる。

例えばスタイリングの理由及び／又はエアロダイナミックの要求に基づいて、テールパイプ３をリヤパネル部分１の下を通して案内するのではなく、可能な限りリヤパネル部分１を貫いて案内することが望まれる。そのためにリヤパネル部分１には貫通開口４が設けられており、この貫通開口４は開口縁部５によって完全に取り囲まれている。矢印６の方向でテールパイプ３において流れる高温の排気を貫通開口４から導き出すことができ、しかもその際に有利にはプラスチック製であるリヤパネル部分１が熱の作用に基づいて損傷することがないようにするために、図１の第１実施例に示されているように、テールパイプ３に配属もしくは対応配置されていて該テールパイプ３から熱的に遮断されたテールパイプエクステンション７が設けられている。このテールパイプエクステンション７は単管のパイプエクステンション（Einrohrblende）として実現されており、この場合複数のテールパイプ３のための実施例が可能なので、各テールパイプ３にそれぞれテールパイプエクステンション７を配属もしくは対応配置させることができ、この場合複数のテールパイプエクステンションが関連した１つの構成ユニットを形成することが可能であり、これについては、以下において図２を参照しながら述べる。

テールパイプエクステンション７は吸気開口８を有しており、排気装置のテールパイプ３における排気流出部３′と連通している。テールパイプエクステンション７はさらに排気開口９を有しており、この排気開口９は排気流ＡＳの下流方向（矢印６）で見て、吸気開口８に後置されている。排気開口９は特にリヤパネル部分１の外側に位置していて、つまりリヤパネル部分１から突出しているので、テールパイプエクステンション７はリヤパネル部分１を貫通し、つまり貫通開口４を貫いて延びている。しかしながらまた、排気開口９を開口縁部５の平面において終わらせることも、又はその直前で終わらせることも可能である。テールパイプエクステンション７は互いに列を成して並んだ複数の区分１０，１１，１２を有しており、これらの区分１０，１１，１２のうちの１つである空気流入区分１０は、吸気開口８を有している。下流方向（矢印６）において、空気流入区分１０には横断面が先細になる移行区分１１が接続しており、この移行区分１１は流出区分１２に移行しており、この流出区分１２排気開口９を有しており、従って吸気開口８と排気開口９との間には移行区分１１が配置されている。排気開口９の領域における外側のエクステンション横断面Ｂ１、ひいては排気開口９の内側の横断面Ｗ１は、貫通開口４の横断面よりも小さいので、縁部５とテールパイプエクステンション７との間には環状の間隙１５が形成されている。テールパイプエクステンション７は有利な構成では二重壁の管として内側管壁１３と外側管壁１４とを備えて形成されているので、外側管壁１４と開口縁部５との間には間隙１５が存在している。

吸気開口８の内側横断面もしくは開口幅Ｗ２は、テールパイプ３の外側横断面Ｗ３よりも大きい。これによって自動車の走行中に、第１の冷却空気流ＫＳがテールパイプエクステンション７に導入されることができ、この冷却空気流ＫＳはテールパイプエクステンション７内において、矢印６の方向で流れる排気流ＡＳと混合し、テールパイプエクステンション７を、特に内側管壁１３を冷却することができる。図１から分かるように、空気流入区分１０の吸気開口８は、テールパイプ３に幾分被さっているので、排気流ＡＳは確実にテールパイプエクステンション７内に導入され、また空気流入区分１０は、大きな内側の開口幅Ｗ２によって、テールパイプ３の周壁１６に対して半径方向間隔ＲＡをもって位置している。内側管壁１３は図示の実施例では、空気流入区分１０の領域に周壁１６に対するこの半径方向間隔ＲＡを有している。流過横断面、つまりテールパイプエクステンション７の空気流入区分１０、移行区分１１及び流出区分１２の内側横断面は、テールパイプエクステンション７の全長ＬＧにわたって、テールパイプ３の外側横断面Ｗ３よりも大きい。従ってテールパイプエクステンション７は、後部衝突時にリヤパネル部分１に固定されたテールパイプエクステンション７が走行方向ＦＲで変形されて押し込まれた場合に、ほぼ完全にテールパイプ３に被さることができる。そしてこの際にテールパイプエクステンション７はテールパイプ３にまったく又は僅かしか影響を及ぼすことが無く、その結果テールパイプ３及び場合によっては排気装置のその他の部分の著しい損傷は、少なくとも和らげられ、これによって排気装置内部における排気ガイド系はまったく又はほとんど損傷しない。テールパイプ３とテールパイプエクステンション７との間における熱の遮断のみならず、機械的な遮断がテールパイプエクステンション７の大きな流過横断面によって与えられている。

特に金属から製造されたテールパイプエクステンション７からリヤパネル部分１への熱伝導をさらに減じるために、内側管壁１３と外側管壁１４とを備えた二重壁の管が空気によって貫流されるように形成されている。そのために特にテールパイプエクステンション７の前方の端面１７には空気流入部１８が設けられており、この空気流入部１８は管の中空の周壁２０内への第２のもしくは内側の冷却空気流１９を可能にする。

後方の端面２１もしくは周壁２０には冷却空気接続部２１′が設けられているので、そこで空気流１９は再び流出することができる。この空気流１９は、外側管壁１４に対する内側管壁１３の断熱及び熱の連行排出を行う。

テールパイプエクステンション７はリヤパネル部分１に固定手段２２を用いて固定されている。この固定手段２２は、単数又は複数の条片状の固定接続板２３を有しており、この固定接続板２３は一方の端部で外側管壁１４に、かつ他方の端部でリヤパネル部分１に、例えば耐熱性の固定フレーム２４を介して固定されている。接続板２３はテールパイプエクステンション７の周囲に分配配置されていることができ、テールパイプエクステンション７からリヤパネル部分１への僅かな熱伝導しか生ぜしめない。有利にはプラスチック製で場合によっては繊維補強されて製造されている固定フレーム２４は、テールパイプエクステンション７をリヤパネル部分１からさらに断熱させる。テールパイプエクステンション７からリヤパネル部分１への僅かな熱伝導もしくは熱伝導抵抗の上昇のために、固定接続板２３は例えば貫通孔２５もしくは狭窄部の形の横断面減少部を有している。貫通孔２５は接続板２３の材料の打抜き及び曲げ出しによって成形することができ、この場合曲げ出された材料は空気案内接続板２５′を形成することができる。図示の実施例では固定接続板２３はＵ字形に曲げられており、一方の脚２６はテールパイプエクステンション７に、かつ他方の脚２７はリヤパネル部分１に固定フレーム２４を介して固定されている。固定接続板２３はまたＬ字形に曲げられていて、相応に固定フレーム２４と結合されていることもできる。横断面減少部つまり貫通孔２５又は狭窄部は、両方の脚２６，２７を結合するベース２８に形成されていることができる。固定手段２２は環状のリングとして形成されているのではなく、条片状の接続板２３を有しているので、外側管壁１４に沿った第３の冷却空気流２９が可能になり、この第３の冷却空気流２９はリヤパネル部分１のところで間隙１５において再び流出し、この間隙１５は従ってテールパイプエクステンション７と開口縁部５との間に空気流出開口３０を形成している。接続板２３は第３の冷却空気流２９を間隙１５に向かって導くことができる。このことは特に、貫通孔２５から曲げ出された空気案内接続板２５′によって可能である。間隙１５を覆うために、空気流出開口３０にはリング状のカバー３１が挿入されており、このカバー３１は第３の冷却空気流２９に対してほぼ垂直に延びていて、その自由端部は周壁２０に対して間隔をおいて位置している。これによって冷却空気流２９はカバー３１の周りを流れることができる。カバー３１には択一的に又は付加的に単数又は複数の貫通孔３２を設けることができ、この貫通孔３２を通って第３の冷却空気流２９は貫流することができる。カバー３１は例えば孔付プレートとして形成されている。そしてカバー３１は、リヤパネル部分１又は固定フレーム２４又はテールパイプエクステンション７又はシールド３４に固定される。この固定のためにカバー３１は、係止突起３３′を有する係止結合部３３を備えており、この係止結合部３３はカバー３１において例えばシールド３４に設けられており、リヤパネル部分１もしくは固定フレーム２４に後ろから係合する。シールド３４は開口縁部５に位置するその端部において、外方に向かって折り曲げられて形成されており、その結果シールド３４は開口縁部５を取り囲んでいて、係止結合部３３と一緒に、リヤパネル部分１におけるカバー３１及び固定フレーム２４の固定部を形成している。シールド３４及びカバー３１は熱的な観点から、例えばアルミニウムのような金属より製造され、かつ場合によっては互いに結合されているか又は一体的に製造されている。シールド３４及びカバー３１はまた、場合によっては繊維補強されたプラスチックから成っていてもよい。両部分はラッカ塗装されていることができる。カバー３１はまた、シールド３４から突出したウェブとして形成されていてもよい。

図２に示された第２実施例によるテールパイプエクステンション７′は、２つの管区分３５，３６を備えたダブルのテールパイプエクステンションとして構成されており、両管区分３５，３６のそれぞれは、図１に示されたテールパイプエクステンション７と仮定することができ、図示の実施例では一緒になって１つの構成ユニットを形成している。両管区分３５，３６は互いに隣接して、つまり図示のように互いに横に並んで又は互いに上下に位置していて、有利には互いに対して固定されている。そのために両管区分３５，３６の外側管壁１４は少なくとも部分的に互いに結合されていることができる。テールパイプエクステンション７′はリヤパネル部分１に固定されていて、例えば各管区分３５，３６は固定手段２２を有している。リヤパネル部分１にはテールパイプエクステンション７′のための単数又は複数の貫通開口４を設けることができる。図２に示されたその他の部分については、図１におけると同じ部分もしくは同じ働きをする部分には、図１における同一符号が使用されており、従って説明は省く。

ダブルのテールパイプエクステンションが、図２に示されているように設けられている場合には、排気装置のテールパイプ３は例えばＹ字形のもしくはフォーク状の拡大部３７を備えており、その結果テールパイプエクステンション７′の各管区分３５；３６においてテールパイプ３は終わっている。フォーク状の拡大部３７の代わりに、２つの別個のテールパイプ３がそれぞれの管区分３５；３６に突入していてもよい。ただ１つのテールパイプ３が真ん中もしくは中央に配置されている形式も、同様に可能であり、このような配置形式は図２に破線で示されている。

本発明によるリヤパネル部分を、仮想の鉛直線に対して平行な平面において断面した図である。本発明によるリヤパネル部分を、仮想の水平線に対して平行な平面において断面した図である。

符号の説明

１リヤパネル部分、２端部、３テールパイプ、３′ 排気流出部、４貫通開口、５開口縁部、６矢印、７，７′ テールパイプエクステンション、８吸気開口、９排気開口、１０空気流入区分、１１移行区分、１２流出区分、１３内側管壁、１４外側管壁、１５間隙、１６周壁、１７端面、１８空気流入部、１９冷却空気流、２０周壁、２２固定手段、２３固定接続板、２４固定フレーム、２５貫通孔、２５′ 空気案内接続板、２６，２７脚、２８ベース、２９冷却空気流、３０空気流出開口、３１カバー、３２貫通孔、３３係止結合部、３４シールド、３５，３６管区分、３７拡大部

Claims

自動車のリヤパネル部分であって、該リヤパネル部分に、排気装置用のテールパイプエクステンションが固定されており、該テールパイプエクステンションのために貫通開口が設けられており、テールパイプエクステンション（７，７′）が次の構成エレメント、すなわち排気装置のテールパイプ（３）に接続している吸気開口（８）と、該吸気開口（８）の下流に位置している排気開口（９）と、該吸気開口（８）と排気開口（９）との間に位置していて先細の横断面を有する移行区分（１１）とを有しており、吸気開口（８）の内側横断面（Ｗ２）がテールパイプ（３）の外側横断面（Ｗ３）よりも大きく、しかも吸気開口（８）を有する空気流入区分（１０）が、テールパイプ（３）に被さっていて、テールパイプ（３）に対して半径方向間隔（ＲＡ）をもって位置している形式のものにおいて、流過横断面がテールパイプエクステンション（７，７′）の全長（ＬＧ）にわたって、排気装置のテールパイプ（３）の外側横断面（Ｗ３）よりも大きいことを特徴とする、自動車のリヤパネル部分。
テールパイプエクステンション（７，７′）が二重壁の管として形成されていて、その周壁（２０）を空気が貫流するようになっている、請求項１記載のリヤパネル部分。
テールパイプエクステンション（７，７′）が、二重壁の管の外側管壁を起点として延びている複数の条片状の固定接続板（２３）を介して、リヤパネル部分（１）に、有利には固定フレーム（２４）を介して固定されている、請求項１記載のリヤパネル部分。
空気流出開口（３０）がテールパイプエクステンション（７，７′）とリヤパネル部分（１）との間に設けられている、請求項１記載のリヤパネル部分。
空気流出開口（３０）に、有利には少なくとも１つの貫通孔（３２）を備えたカバー（３１）が配置されている、請求項４記載のリヤパネル部分。
カバー（３１）がリヤパネル部分（１）及び／又は固定フレーム（２４）に固定されている、請求項５記載のリヤパネル部分。
固定接続板（２３）がＵ字形又はＬ字形に形成されており、一方の脚（２６）がテールパイプエクステンション（７，７′）に固定され、かつ他方の脚（２７）がリヤパネル部分（１）又は固定フレーム（２４）に結合されている、請求項３記載のリヤパネル部分。
固定接続板（２３）が、熱伝導に対して高められた抵抗をもつ横断面減少部（２５）を有している、請求項３又は７記載のリヤパネル部分。
テールパイプエクステンション（７）がダブルのテールパイプエクステンションとして形成されていて、両管区分（３５，３６）が互いに並んで配置されているか又は互いに上下に配置されている、請求項１記載のリヤパネル部分。
カバー（３１）が、テールパイプエクステンション（７，７′）を取り囲んで延在するフレームを有しており、該フレームが、リヤパネル部分（１）におけるカバー（３１）の固定のために働き、かつ貫通開口（４）の開口縁部（５）をシールド（３４）として覆っている、請求項５記載のリヤパネル部分。
リヤパネル部分がプラスチックから製造されかつ／又はラッカ塗装されかつ／又は被覆されている、請求項１記載のリヤパネル部分。