JPWO2018207688A1

JPWO2018207688A1 - 車両の後部車体構造

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Publication number: JPWO2018207688A1
Application number: JP2019517588A
Authority: JP
Inventors: 森本　誠; 誠森本; 伸之中山; 陽満久保田; 泰範一色; 太一平川
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2017-05-08
Filing date: 2018-05-01
Publication date: 2020-03-12
Anticipated expiration: 2038-05-01
Also published as: CN110603187A; WO2018207688A1; JP6725071B2; EP3608208A1; US20200156706A1; EP3608208A4; US11130526B2; EP3608208B1; CN110603187B

Abstract

車両の後部車体構造は、リヤサイドフレームの下方に配設されて車体前後方向に延びるリヤサブフレームを備える。リヤサブフレームは、車体後部に配置された重要保安部品より車体後方側に延びると共に前記重要保安部品より車体後方側に車体後方からの衝突荷重の作用時に衝突荷重を吸収する前側荷重吸収部及び後側荷重吸収部を備え、前記後側荷重吸収部は、前記前側荷重吸収部の車体後方側に配置されて前記前側荷重吸収部より軸方向の圧縮に対する強度が低く設定されている。

Description

本発明は、車両の後部車体構造に関し、特にリヤサイドフレームの下方に配設されたリヤサブフレームを備えた車両の後部車体構造に関する。

自動車等の車両では、車体後部において、車体前後方向に延びるリヤサイドフレームの下方にエンジンやトランスミッションなどを支持するためのリヤサブフレームを配設し、リヤサブフレームをリヤサイドフレームに連結するようにしたものが知られている。

例えば特許文献１には、リヤサイドフレームの下方にリヤサブフレームを配設し、リヤサブフレームをリヤサイドフレームに連結するものが開示されている。例えば特許文献２には、車体後部の下方にエンジン搭載用リヤサブフレームとトランスミッション搭載用リヤサブフレームとを配設し、エンジン搭載用リヤサブフレームを車体フレームに固定すると共にトランスミッション搭載用リヤサブフレームをエンジン搭載用リヤサブフレームと車体フレームとに固定するものが開示されている。

自動車等の車両では、後面衝突（後突）時に車体後方から衝突荷重が作用するときに車室内の乗員の安全性を向上させることが求められている。リヤサイドフレームの下方にリヤサブフレームが配設される車両においても、後突時に車室内の乗員の安全性を向上させることが求められている。

また、リヤサイドフレームの下方にリヤサブフレームが配設される電気自動車等の車両において、車体後部にエンジン、発電機及び燃料タンクなどの重要保安部品が配置される場合、後突時に車体後方から衝突荷重が作用するときに車体後部に配置される重要保安部品を保護することが求められる。

特開２０１６−４３８２９号公報実開昭６２−８８８０号公報

本発明は、リヤサイドフレームの下方に配設されたリヤサブフレームを備えた車両において、後突時に衝突荷重を吸収して車体後部に配置される重要保安部品を保護すると共に車室内の乗員の安全性を向上させることができる車両の後部車体構造を提供することを課題とする。

そして、本発明は、車体後部において車体前後方向に延びるリヤサイドフレームと、前記リヤサイドフレームの下方に配設されて車体前後方向に延びるリヤサブフレームとを備えた車両の後部車体構造であって、前記リヤサブフレームは、車体後部に配置された重要保安部品より車体後方側に延びると共に前記重要保安部品より車体後方側に車体後方からの衝突荷重の作用時に衝突荷重を吸収する前側荷重吸収部及び後側荷重吸収部を備え、前記後側荷重吸収部は、前記前側荷重吸収部の車体後方側に配置されて前記前側荷重吸収部より軸方向の圧縮に対する強度が低く設定されているものである。

図１は、本発明の第１実施形態に係る車両の後部車体構造を適用した車体の底面図である。図２は、前記後部車体構造を適用した車体の側面図である。図３は、サブフレームユニット及びバッテリフレームを取り除いた図１に示す車体の底面図である。図４は、サブフレームユニットの一部を取り除いた図１に示す車体の底面図である。図５は、図３におけるＹ５−Ｙ５線に沿った車体の断面図である。図６は、図１におけるＹ６−Ｙ６線に沿った車体の断面図である。図７は、サブフレームユニットの斜視図である。図８は、補機を取り除いたサブフレームユニットの斜視図である。図９は、図８に示すサブフレームユニットの側面図である。図１０は、図８に示すサブフレームユニットの底面図である。図１１は、リヤサブフレームとリヤサイドフレームとを連結するフレーム連結連部を示す斜視図である。図１２は、サブフレームユニットの分岐フレーム部材を示す斜視図である。図１３は、リヤサブフレームとバッテリフレームとを連結するフレーム連結部を示す斜視図である。図１４は、リヤサブフレームとバッテリフレームとを連結するフレーム連結部を示す別の斜視図である。図１５は、サブフレームユニットの下側フレーム部材を示す斜視図である。図１６は、図１０におけるＹ１６−Ｙ１６線に沿ったリヤサブフレームユニットの断面図である。図１７は、リヤサブフレームへの補機の取付けを説明するための説明図である。図１８は、サイレンサを支持する後側支持ハンガを説明するための説明図である。図１９のセクション（ａ）〜（ｃ）は、後突時におけるサイレンサの移動を説明するための説明図である。図２０は、本発明の第２実施形態に係る車両の後部車体構造を適用した車体の底面図である。図２１は、前記後部車体構造を適用した車体の側面図である。図２２は、前記後部車体構造の要部を示す斜視図である。図２３は、下側フレーム部材と上側クロス部との連結部分の断面図である。図２４は、下側フレーム部材とバッテリフレームとの連結部分の断面図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係る車両の後部車体構造を適用した車体の底面図、図２は、前記車両の後部車体構造を適用した車体の側面図、図３は、サブフレームユニット及びバッテリフレームを取り除いた図１に示す車体の底面図、図４は、サブフレームユニットの一部を取り除いた図１に示す車体の底面図、図５は、図３におけるＹ５−Ｙ５線に沿った車体の断面図、図６は、図１におけるＹ６−Ｙ６線に沿った車体の断面図である。

本発明の実施形態に係る車両の後部車体構造を適用した車体１は、車両を駆動する駆動源としての駆動モータと、駆動モータに供給する電力を貯蔵するバッテリとを備えた電気自動車等の車体である。車体１には、航続距離を向上させるためのレンジエクステンダ装置が設けられている。このレンジエクステンダ装置は、バッテリに供給する走行用電力を発電する発電機及び発電機を駆動する駆動源としてのエンジンを備えている。車体１では、車体前部に駆動モータが配設され、車室フロア部の下方にバッテリが配設され、車体後部にレンジエクステンダ装置が配設されている。

図１から図６に示すように、車体１は、車体後部に、車体前後方向に延びる左右一対のリヤサイドフレーム２と、左右のリヤサイドフレーム２の下方において左右のリヤサイドフレーム２に沿って車体前後方向に延びるリヤサブフレーム５０とが配設されている。リヤサイドフレーム２及びリヤサブフレーム５０は、金属材料を用いた板状部材によって形成されている。

車体後部にはまた、左右のリヤサイドフレーム２に架設されて車体前後方向に延びるリヤフロアパネルからなる後部フロア部３と、後部フロア部３の下面側に左右のリヤサイドフレーム２間に架設された第１クロスメンバ４とが配設されている。

後部フロア部３には、バッテリ２０に供給する走行用電力を発電する発電機４１及び発電機４１を駆動するエンジン４２が一体的に組み付けられたレンジエクステンダ装置４０を配置するための開口部３ａが形成されている。開口部３ａの車体前方側には、第１クロスメンバ４が配置されている。

リヤサイドフレーム２は、断面略コ字状に形成されて後部フロア部３の下面に取り付けられ、後部フロア部３と協働して車体前後方向に延びる断面略四角形状の閉断面状に形成されている。第１クロスメンバ４は、断面略ハット状に形成されて後部フロア部３の下面に取り付けられ、後部フロア部３と協働して車幅方向に延びる断面略四角形状の閉断面状に形成されている。

左右のリヤサイドフレーム２の車体後方端には、車体前後方向に延びる荷重吸収部としてのクラッシュカン６が設けられている。クラッシュカン６は、車幅方向に延びるリヤバンパ（不図示）内に配置されるサイドフレーム側バンパレイン５の両端部にそれぞれ装着されている。

クラッシュカン６は、図５に示すように、車体前後方向である軸方向と略直交する直交断面が四角形状より多い断面略多角形状の閉断面状に形成されている。具体的には、クラッシュカン６は、断面略十字形状の閉断面部６ａを有すると共に軸方向と略直交する方向に延びる複数の凹部６ｂを有する。この構造により、クラッシュカン６は、車体後方から衝突荷重が作用するときに折り畳むように潰れ変形して衝突荷重を吸収するようになっている。

クラッシュカン６は、パイプ部材のハイドロフォーミング加工等によって閉断面状に一体的に形成されているが、車幅方向外方側に断面凸形状に突出して形成される第１板状部材と車幅方向内方側に断面凸形状に突出して形成される第２板状部材とを接合して断面略十字形状に形成することも可能である。

クラッシュカン６は、図２に示すように、クラッシュカン６に溶接等によって固着されて車体前後方向と略直交する方向に延びる第１プレート部材７と、リヤサイドフレーム２に溶接等によって固着されて車体前後方向と略直交する方向に延びる第２プレート部材８とがボルト及びナットを用いて締結されることによりリヤサイドフレーム２に結合されている。

車体１では、リヤサイドフレーム２は、後部フロア部３と協働して閉断面状に形成されているが、リヤサイドフレーム２をそれ単体で断面略四角形状の閉断面状に形成するようにしてもよい。また、リヤサイドフレーム２の車体後方側に第１プレート部材７及び第２プレート部材８を介してクラッシュカン６が設けられているが、リヤサイドフレーム２にクラッシュカン６を一体的に形成するようにしてもよい。

車体１ではまた、リヤサイドフレーム２にクラッシュカン６が設けられることにより、リヤサイドフレーム２のうち当該クラッシュカン６の部分が荷重吸収部、つまり、リヤサイドフレーム２の他の部分より軸方向の圧縮に対する強度が低くい部分とされている。しかし、リヤサイドフレーム２を形成する鋼板の一部分の板厚を薄くして軸方向の圧縮に対する強度を低く設定する等することにより、リヤサイドフレーム２に荷重吸収部を設けるようにしてもよい。

リヤサイドフレーム２の前端部は、キックアップフレーム９の後端部に重ね合わせて接合され、キックアップフレーム９の前端部は、左右のサイドシル１１間に架設されて車幅方向に延びる第２クロスメンバ１２に結合されている。キックアップフレーム９は、車体前方側に向かうにつれて車幅方向外方側且つ車体下方側に傾斜している。左右のサイドシル１１は、車室の床面を形成するフロントフロアパネルからなる車室フロア部１０の車幅方向両側に車体前後方向に延びるように配設されている。

左右のキックアップフレーム９には、車室フロア部１０の後端部から車体後方側に向かうにつれて車体上方側に傾斜して延びるキックアップパネルからなるキックアップ部１３が架設されている。このキックアップ部１３から車体後方側に延びるように後部フロア部３が設けられている。

キックアップフレーム９は、断面略ハット状に形成されてキックアップ部１３の下面に取り付けられ、キックアップ部１３と協働して車体前後方向に延びる断面略四角形状の閉断面状に形成されている。第２クロスメンバ１２は、断面略ハット状に形成されて車室フロア部１０の下面に取り付けられ、車室フロア部１０と協働して車幅方向に延びる断面略四角形状の閉断面状に形成されている。

車室フロア部１０には、図３に示すように、車幅方向中央に車体前後方向に延びると共に車体上方側に膨出するフロアトンネル部１４が形成されている。フロアトンネル部１４と左右のサイドシル１１との間の略中央に車体前後方向に延びるフロアフレーム１５が取り付けられ、フロアトンネル部１４の車幅方向両側にトンネルレイン１６が取り付けられている。フロアフレーム１５及びトンネルレイン１６は、断面略ハット状に形成されて車室フロア部１０に接合されている。

車体１では、車室フロア部１０の下方にバッテリ２０が配置されている。バッテリ２０は、図６に示すように、バッテリトレイ２１に取り付けられた状態でバッテリ２０を支持するバッテリフレーム３０に取り付けられ、バッテリフレーム３０が車室フロア部１０に連結されることにより車体１に支持されている。

バッテリフレーム３０は、車体前方側に配置されて車幅方向に延びる前方フレーム（不図示）と、車体後方側に配置されて車幅方向に延びる後方フレーム３１と、前方フレームの車幅方向両側と後方フレーム３１の車幅方向両側とをそれぞれ接続して車体前後方向に延びる両側の側方フレーム３２とを備え、両側の側方フレーム３２が、左右のフロアフレーム１５の車体下方側に配置されてフロアフレーム１５に取り付けられている。

前方フレーム、後方フレーム３１及び両側の側方フレーム３２はそれぞれ、図６に示すように、バッテリフレーム３０の車体上側を構成する断面略Ｌ字状のアッパフレーム３３と、バッテリフレーム３０の車体下側を構成する断面略Ｌ字状のロアフレーム３４とから構成され、アッパフレーム３３とロアフレーム３４とが接合されて断面略四角形状の閉断面状に形成されている。バッテリフレーム３０には、車幅方向内方側に略水平方向に延びるフランジ部３０ａが備えられ、フランジ部３０ａにバッテリトレイ２１が取り付けられ、バッテリフレーム３０にバッテリ２０が支持されている。

バッテリフレーム３０、具体的には側方フレーム３２は、フロアフレーム１５に略沿って配置されてフロアフレーム１５に連結されている。図６に示すように、バッテリフレーム３０とフロアフレーム１５とを連結するフレーム連結部３５では、フロアフレーム１５の底面部１５ａにバッテリフレーム３０の上面部３０ｂを重ね合わせてボルトＢ１及びナットＮ１を用いて連結されている。フレーム連結部３５は、側方フレーム３２の車体前後方向に複数設けられている。

車体１では、車体後部には発電機４１及びエンジン４２を備えたレンジエクステンダ装置４０が配設されている。レンジエクステンダ装置４０は、発電機４１が高電圧を用いることから重要保安部品である補機であり、後部フロア部３の開口部３ａ内に配置され、後部フロア部３より車体上方側及び車体下方側に突出するように設けられている。

車体後部にはまた、エンジン４２から延びる排気管４３に排気系部品としてサイレンサ４４と触媒装置４５とが配設されている。サイレンサ４４は、エンジン４２の排気を大気に放出するときの音を低減するものであり、触媒装置４５は、エンジン４２の排気を浄化するものでる。サイレンサ４４及び触媒装置４５は、重要保安部品ではない補機であり、後部フロア部３の車体下方側に車幅方向に延びるように配置されている。具体的には、レンジエクステンダ装置４０の車体後方側に触媒装置４５が配置され、触媒装置４５の車体後方側にサイレンサ４４が配置されている。サイレンサ４４と触媒装置４５とは接続部材４６によって一体的に接続されている。

車体後部に配置される補機、具体的にはレンジエクステンダ装置４０、サイレンサ４４及び触媒装置４５は、リヤサブフレーム５０に一体的に組み付けられて一体ユニットであるサブフレームユニット６０とされ、サブフレームユニット６０が全体として車体１に組み付けられている。このように、車体後部に配置される補機４０、４４、４５とリヤサブフレーム５０とを一体ユニット６０とすることで、車体１に容易に組み付けることができ、車体製造時の生産性や安全性の向上を図ることができる。

車体後部にはまた、車体前後方向に延びる左右一対のトレーリングアーム（不図示）と、左右一対のトレーリングアームを連結して車幅方向に延びるトーションビーム１７（図２の破線参照）とを有するトーションビーム式サスペンション装置が設けられている。車体１では、トーションビーム１７は、レンジエクステンダ装置４０の車体前方側でバッテリフレーム３０より車体後方側に、後述するリヤサブフレーム５０の下側フレーム部材７１の車体上方側に設けられている。

図７は、サブフレームユニットの斜視図、図８は、補機を取り除いたサブフレームユニットの斜視図、図９は、図８に示すサブフレームユニットの側面図、図１０は、図８に示すサブフレームユニットの底面図である。図７から図１０に示すように、サブフレームユニット６０は、リヤサブフレーム５０にレンジエクステンダ装置４０、サイレンサ４４及び触媒装置４５が一体的に組み付けられて構成されている。

リヤサブフレーム５０は、リヤサイドフレーム２に沿って車体前後方向に延びる上側フレーム部材５１と、上側フレーム部材５１に結合されて上側フレーム部材５１の車体前後方向中央側から車体前方側且つ車体下方側に延びるように分岐される分岐フレーム部材６１と、上側フレーム部材５１より車体下方側に配置されて分岐フレーム部材６１から車体前方側に略水平方向に延びる下側フレーム部材７１とを備えている。

リヤサブフレーム５０にはまた、車幅方向に延びるリヤバンパ（不図示）内に配置されるサブフレーム側バンパレイン１８が連結され、左右の上側フレーム部材５１の車体後方端がサブフレーム側バンパレイン１８の両端部にそれぞれ連結されている。リヤサブフレーム５０は、車幅方向に左右対称に形成されている。

上側フレーム部材５１は、左右のリヤサイドフレーム２に沿ってそれぞれ車体前後方向に延びる左右の上側フレーム部５２と、車幅方向に延びて左右の上側フレーム部５２の車幅方向中央側どうしを連結する上側クロス部５３とを備えている。

上側フレーム部５２は、閉断面状に形成され、レンジエクステンダ装置４０より車体後方側に延びると共にレンジエクステンダ装置４０より車体後方側の位置に車体後方からの衝突荷重の作用時に衝突荷重を吸収する荷重吸収部５４を備えている。

荷重吸収部５４は、図８に示すように、車体前方側に配置される前側荷重吸収部５４ａと、前側荷重吸収部５４ａより車体後方側に配置される後側荷重吸収部５４ｂとを備える。前側荷重吸収部５４ａと後側荷重吸収部５４ｂとは、車体前後方向と略直交する直交断面において同一閉断面状に形成され、クラッシュカン６と同様に断面略十字形状に形成された閉断面部を有している。後側荷重吸収部５４ｂは、前側荷重吸収部５４ａより鋼板の板厚が薄く形成されて軸方向の圧縮に対する強度が低く設定されている。

前側荷重吸収部５４ａと後側荷重吸収部５４ｂとはそれぞれ、車幅方向外方側に断面凸形状に突出して形成される第１板状部材と車幅方向内方側に断面凸形状に突出して形成される第２板状部材とを接合して断面略十字形状に形成されている。但し、これら荷重吸収部５４ａ、５４ｂの構造はこれに限定されるものではない。

車体１では、サイレンサ４４及び触媒装置４５は、リヤサブフレーム５０の荷重吸収部５４の車体前方側に荷重吸収部５４、具体的には前側荷重吸収部５４ａと車体前後方向にオーバーラップする位置に設けられている（図２参照）。

上側フレーム部５２はまた、荷重吸収部５４より車体前方側に前側フレーム部５５を備えている。前側フレーム部５５は、車体後方側が断面略六角形状の閉断面状に形成され、車体前方側が断面略四角形状の閉断面状に形成されている。

前側フレーム部５５は、図４に示すように、車体前方側に向かうにつれて車幅方向外方側に延びてリヤサイドフレーム２の車体前方側にボルト及びナットを用いて連結されている。前側フレーム部５５は、前側荷重吸収部５４ａ及び後側荷重吸収部５４ｂより鋼板の板厚が厚く形成されて軸方向の圧縮に対する強度が高く設定されている。

図２に示すように、リヤサイドフレーム２に設けられたサイドフレーム側の荷重吸収部、すなわちクラッシュカン６（以下、荷重吸収部６という場合がある）と、リヤサブフレーム５０に設けられたサブフレーム側の荷重吸収部５４とは、サブフレーム側の荷重吸収部５４の後端部がサイドフレーム側の荷重吸収部６の後端部より車体前方側に配置されると共にサブフレーム側の荷重吸収部５４の前端部がサイドフレーム側の荷重吸収部６の前端部より車体前方側に配置されるように設けられている。

上側フレーム部５２にはまた、リヤサブフレーム５０とリヤサイドフレーム２とを連結する複数のフレーム連結部５６が設けられ、複数のフレーム連結部５６は、車体前後方向に離間して設けられている。車体１では、リヤサブフレーム５０の荷重吸収部５４とリヤサイドフレーム２とを連結する前側フレーム連結部５６ａ及び後側フレーム連結部５６ｂが設けられている。

図１１は、リヤサブフレームとリヤサイドフレームとを連結するフレーム連結連部材を示す斜視図であり、後側フレーム連結部５６ｂを構成するフレーム連結部材８０を示している。後側フレーム連結部５６ｂでは、フレーム連結部材８０によってリヤサブフレーム５０とリヤサブフレーム５０に近接して配置されるリヤサイドフレーム２とが連結されている。

図１１に示すように、フレーム連結部材８０は、車幅方向に延びて当該車幅方向と直交する直交断面において断面略四角形状の閉断面状に形成される周壁部８３と、周壁部８３内に配置されて車体前後方向に延びる荷重伝達部８４とを備えている。周壁部８３は、フレーム連結部材８０の車体上側を構成する断面略コ字状のアッパフレーム８１とフレーム連結部材８０の車体下側を構成する断面略コ字状のロアフレーム８２とが接合されて構成されている。

周壁部８３は、上面部８３ａ、下面部８３ｂおよび車体前後方向両側の側面部８３ｃを備えて閉断面状に形成されている。荷重伝達部８４は、断面凸形状に形成される第１板状部材８５と断面凸形状に形成される第２板状部材８６とを接合して断面略十字形状に形成される閉断面部８４ａを有している。

荷重伝達部８４の閉断面部８４ａは、リヤサブフレーム５０の前側荷重吸収部５４ａの閉断面部及び後側荷重吸収部５４ｂの閉断面部と同一形状に形成されている。荷重伝達部８４は、第１板状部材８５の両側の側面部８５ａと第２板状部材８６の両側の側面部８６ａとを接合した状態で、周壁部８３の車体前方側に荷重伝達部８４の車体前方側が突き当て接合されると共に周壁部８３の車体後方側に荷重伝達部８４の車体後方側が突き当て接合されて形成されている。

フレーム連結部材８０の車幅方向外方側には、上面部８３ａ及び下面部８３ｂにボルト挿通穴８３ｄが形成され、ボルト挿通穴８３ｄに対応して略円筒状に形成されてボルトＢ２が挿通される筒状部材８７が上面部８３ａに固着されている。

フレーム連結部材８０は、荷重伝達部８４の閉断面部８４ａが前側荷重吸収部５４ａの閉断面部及び後側荷重吸収部５４ｂの閉断面部と車体前後方向に一致するように前側荷重吸収部５４ａと後側荷重吸収部５４ｂとの間に配置されて前側荷重吸収部５４ａと後側荷重吸収部５４ｂとに接合されて連結されている。

フレーム連結部材８０はまた、図３に示すようにリヤサイドフレーム２の下面部２ａに設けられたボルト挿通穴２ｂにフレーム連結部材８０の上面部８３ａに設けられたボルト挿通穴８３ｄを対応させてリヤサイドフレーム２の車体下方側に配置された状態で、ボルトＢ２をリヤサイドフレーム２の下面部２ａの車体上方側に溶接されたナット（不図示）に螺合させてリヤサイドフレーム２に連結される。

前側フレーム連結部５６ａについても、フレーム連結部材８０によってリヤサブフレーム５０とリヤサイドフレーム２とが連結され、フレーム連結部材８０は、後側フレーム連結部５６ｂと同様に形成された周壁部８３と荷重伝達部８４とを備え、フレーム連結部材８０の車幅方向外方側にボルト挿通穴８３ｄが形成されると共に筒状部材８７が上面部８３ａに固着されている。

前側フレーム連結部５６ａでは、フレーム連結部材８０は、荷重伝達部８４の閉断面部８４ａが前側荷重吸収部５４ａの閉断面部と車体前後方向に一致するように前側荷重吸収部５４ａと前側フレーム部５５との間に配置されて前側荷重吸収部５４ａと前側フレーム部５５とに接合されて連結されている。

前側フレーム連結部５６ａのフレーム連結部材８０も、リヤサイドフレーム２の下面部２ａに設けられたボルト挿通穴２ｂにフレーム連結部材８０の上面部８３ａに設けられたボルト挿通穴８３ｄを対応させてリヤサイドフレーム２の車体下方側に配置された状態で、ボルトＢ２をリヤサイドフレーム２の下面部２ａの車体上方側に溶接されたナットに螺合させてリヤサイドフレーム２に連結される。

前側フレーム連結部５６ａを構成する左右のフレーム連結部材８０は、閉断面状に形成されて車幅方向に延びるサブクロス部材９０によって連結されている。サブクロス部材９０の車幅方向両端が左右のフレーム連結部材８０の周壁部８３に接合されて上側クロス部５３が形成されている。サブクロス部材９０はまた、車幅方向中央側に車体前方側に向かうにつれて車体下方側に傾斜する傾斜面９０ａ（図１０、図１６参照）が設けられ、傾斜面９０ａに後述するガイドパネル（ガイド部９１）が取り付けられる。

図１２は、サブフレームユニットの分岐フレーム部材を示す斜視図である。図１２に示すように、分岐フレーム部材６１は、車体後方側に配置されて車体前方側に向かうにつれて車体下方側に傾斜して延びる後面部６２と、車体前方側に配置されて車体下方側に略垂直方向に延びる前面部６３と、車体下方側に配置されて車体前後方向に略水平方向に延びる底面部６４と、後面部６２、前面部６３及び底面部６４の車幅方向内方側及び外方側の端部をそれぞれ連結して車幅方向と略直交する方向に車幅方向に離間して配置される両側の側面部６５とを備えている。

分岐フレーム部材６１の側面部６５は、車体上方側が車体下方側より車体前後方向に長い略直角台形状に形成され、側面部６５には、略逆三角形状の開口部６５ａが形成されている。分岐フレーム部材６１は、両側の側面部６５に設けられた車体上方側に延びるフランジ部６６が上側フレーム部材５１に接合されて上側フレーム部材５１に連結されている。

図１３は、リヤサブフレームとバッテリフレームとを連結するフレーム連結部を示す斜視図、図１４は、リヤサブフレームとバッテリフレームとを連結するフレーム連結部を示す別の斜視図、図１５は、サブフレームユニットの下側フレーム部材を示す斜視図である。

図１３から図１５に示すように、リヤサブフレーム５０とバッテリフレーム３０とを連結するフレーム連結部７０では、リヤサブフレーム５０の下側フレーム部材７１とバッテリフレーム３０とが連結される。下側フレーム部材７１は、下側フレーム部材７１の車体上側を構成する断面略コ字状のアッパフレーム７２と下側フレーム部材７１の車体下側を構成する断面略コ字状のロアフレーム７３とが接合されて車体前後方向と直交する直交断面が閉断面状に形成される閉断面部７４を備えている。

下側フレーム部材７１は、車幅方向内方側が車体前後方向に直線状に設けられると共に車幅方向外方側が車体前方側に向かうにつれて車幅方向外方側に傾斜して延びている。つまり、下側フレーム部材７１は、平面視で車体後方側に比して車体前方側において車幅方向の幅が大きい略直角三角形状に形成されている。

下側フレーム部材７１の上面部７１ａであって、図１５に示すように、車体前方側端部における車幅方向中央部には、閉断面部７４の内方側に車体前後方向に延びる稜線を形成するように略四角錘台状に窪む第１凹部７５が形成され、下面部７１ｂであって、車体前方側端部における車幅方向中央部には、閉断面部７４の内方側に車体前後方向に延びる稜線を形成するように略四角柱状に窪む第２凹部７６が形成されている。

下側フレーム部材７１のロアフレーム７３には、アッパフレーム７２よりも車体前方側及び車体後方側にそれぞれ延びる前方延設部７３ａ及び後方延設部７３ｂが設けられている。

下側フレーム部材７１は、閉断面部７４の車体前方側がバッテリフレーム３０に対向して配置されると共に前方延設部７３ａがバッテリフレーム３０の底面部３０ｃに重ね合わせられた状態で、バッテリフレーム３０の底面部３０ｃの上面側に固着されたナット（不図示）とこれに螺合されるボルトＢ３とによってバッテリフレーム３０に連結されている。なお、バッテリフレーム３０の側方フレーム３２の車体後方側には、後方フレーム３１のロアフレームが側方フレーム３２を覆うように延設されている。

図１及び図１３に示すように、バッテリフレーム３０の側方フレーム３２は、リヤサブフレーム５０より車体前後方向中央側に、また、リヤサブフレーム５０より車幅方向外方側にオフセットして車体前後方向に延びている。具体的には、側方フレーム３２は、リヤサブフレーム５０の車幅方向中心線Ｃ１（つまり、車幅方向における荷重吸収部５４の中心を通って車体前後方向に延びる線）より側方フレーム３２の中心線Ｃ２が車幅方向外方側にオフセットして車体前後方向に延びている。

下側フレーム部材７１は、車体前方側に向かうにつれて車幅方向外方側に傾斜して延びて側方フレーム３２に対向する傾斜部７７と、傾斜部７７から車体前後方向に直線状に延びる位置まで車幅方向内方側に拡幅されて後方フレーム３１に対向する拡幅部７８とを備えている。

傾斜部７７は、下側フレーム部材７１の車幅方向外方側の部分によって形成され、拡幅部７８は、下側フレーム部材７１の車体前方側における車幅方向内方側の部分によって形成されている。なお、下側フレーム部材７１の車体後方側は、上側フレーム部材５１及び分岐フレーム部材６１と車幅方向における幅が略等しく形成されている。

下側フレーム部材７１はまた、閉断面部７４の車体後方側が分岐フレーム部材６１の前面部６３に対向して配置されると共に後方延設部７３ｂが分岐フレーム部材６１の底面部６４に重ね合わせられた状態で、分岐フレーム部材６１の底面部６４の上面側に固着されたナット（不図示）とこれに螺合されるボルトＢ４とによって分岐フレーム部材６１に連結されている。

図１６は、図１０におけるＹ１６−Ｙ１６線に沿ったサブフレームユニットの断面図である。図１６に示すように、リヤサブフレーム５０には、レンジエクステンダ装置４０より車体後方側、且つサイレンサ４４及び触媒装置４５より車体前方側に、車体前方側に向かうにつれて車体下方側に傾斜して延び、車体後方から衝突荷重が作用するときにサイレンサ４４を案内するガイドパネルからなるガイド部９１が備えられている。

ガイド部９１は、車体前方側に向かうにつれて車体下方側に傾斜して延びる縦壁部９２を備え、レンジエクステンダ装置４０を車体後方側から覆うようにレンジエクステンダ装置４０より車体下方側に延びている。縦壁部９２には、車体上下方向に延びると共に車体前方側に窪む複数、具体的には３つの凹部９２ａが車幅方向に離間して設けられており、これにより、ガイド部９１には、凹部９２ａによって車体上下方向に延びる複数の稜線が形成されている。

ガイド部９１の車体前方側における車幅方向両側には、図８に示すように、断面略ハット状に形成された取付ブラケット９３が凹部９２ａの車体前方側を覆うように取り付けられている。図１６に示すように、取付ブラケット９３は、サブクロス部材９０の傾斜面９０ａにボルト及びナットを用いて取り付けられており、これにより、ガイド部９１は、上側クロス部５３に結合されている。ガイド部９１は、上側クロス部５３より車体後方側に延び、上側クロス部５３より車体後方側に延びる部分９１ａが上側クロス部５３に片持ち状態で支持されている。

ガイド部９１はまた、縦壁部９２の車体下方側から車体前方側に延びる底面部９４を備えている。この底面部９４の車幅方向両側に設けられたフランジ部９４ａが分岐フレーム部材６１の底面部６４に、下側フレーム部材７１の後方延設部７３ｂと共にボルトＢ４及びナットを用いて連結され、縦壁部９２の車体下方側における車幅方向両側に設けられたフランジ部９２ｂが分岐フレーム部材６１の後面部６２にボルトＢ５及びナットを用いて連結されている（図１０、図１３参照）。

ガイド部９１は、上側フレーム部材５１に備えられた荷重吸収部５４の前端部に上側クロス部５３を介して連結されると共に、分岐フレーム部材６１の底面部６４及び下側フレーム部材７１の後方延設部７３ｂに連結されている。なお、ガイド部９１の底面部９４を、例えば整備作業時などに、ガレージジャッキを当接させるジャッキ当接部として使用することも可能である。

図１７は、リヤサブフレームへの補機の取付けを説明するための説明図であり、補機の取付けに関連する部分を示している。なお、図１７から図１９を除く図面ではリヤサブフレーム５０への補機の取付構造を省略して示している。図１７に示すように、レンジエクステンダ装置４０は、車幅方向両側に設けられた左右の側方支持部４０ａによって弾性部材を介してリヤサブフレーム５０の上側フレーム部材５１に取り付けられると共に、車体後方側に設けられた後方支持部４０ｂによってサブクロス部材９０に弾性部材を介して取り付けられている。

サイレンサ４４及び触媒装置４５は、前側支持ハンガ１００と、前側支持ハンガ１００より車体後方側に配置される後側支持ハンガ１１０とによってリヤサブフレーム５０に取り付けられている。

前側支持ハンガ１００は、サイレンサ４４より上流側の排気管４３の車幅方向両側に固定されて先端部が車幅方向に延びるサイレンサ側ロッド１０１と、リヤサブフレーム５０における後側フレーム連結部５６ｂのフレーム連結部材８０に固定されて、先端部が車幅方向に延びるサブフレーム側ロッド１０２と、サイレンサ側ロッド１０１とサブフレーム側ロッド１０２とが挿通される弾性体としてのラバー部材１０３とを備えている。

ラバー部材１０３は、ゴムなどの弾性材料から略楕円板状に形成されている。ラバー部材１０３には、ラバー部材１０３の軸方向に延びてサイレンサ側ロッド１０１及びサブフレーム側ロッド１０２がそれぞれ挿通される挿通穴１０３ａ、１０３ｂが設けられている。前側支持ハンガ１００のラバー部材１０３には、車体前後方向に離間して２つの挿通穴１０３ａ、１０３ｂが車幅方向に延びるように設けられている。

サイレンサ側ロッド１０１には、先端部に車幅方向に延びてラバー部材１０３の挿通穴１０３ａに挿通されるサイレンサ側挿通部１０１ａが備えられている。サブフレーム側ロッド１０２には、先端部に車幅方向に延びてラバー部材１０３の挿通穴１０３ｂに挿通されるサブフレーム側挿通部１０２ａが備えられている。

前側支持ハンガ１００は、サイレンサ側ロッド１０１のサイレンサ側挿通部１０１ａとサブフレーム側ロッド１０２のサブフレーム側挿通部１０２ａとがラバー部材１０３の挿通穴１０３ａ、１０３ｂにそれぞれ挿通され、ラバー部材１０３を介してサイレンサ４４及び触媒装置４５をリヤサブフレーム５０に支持するようになっている。

図１８は、サイレンサを支持する後側支持ハンガを説明するための説明図であり、後側支持ハンガに関連する部分を模式的に示している。図１７及び図１８に示すように、後側支持ハンガ１１０は、サイレンサ４４の車体後方側に車幅方向両側に設けられている。後側支持ハンガ１１０は、サイレンサ４４に固定されて先端部が車体前後方向に延びるサイレンサ側ロッド１１１と、リヤサブフレーム５０のサブフレーム側バンパレイン１８に固定されて先端部が車体前後方向に延びるサブフレーム側ロッド１１２と、サイレンサ側ロッド１１１とサブフレーム側ロッド１１２とが挿通される弾性体としてのラバー部材１１３とを備えている。

ラバー部材１１３は、ゴムなどの弾性材料から略楕円板状に形成されている。ラバー部材１１３には、ラバー部材１１３の軸方向に延びてサイレンサ側ロッド１１１及びサブフレーム側ロッド１１２がそれぞれ挿通される挿通穴１１３ａ、１１３ｂが設けられている。後側支持ハンガ１１０のラバー部材１１３には、車体上下方向及び車幅方向に離間して２つの挿通穴１１３ａ、１１３ｂが車体前後方向に延びるように設けられている。

サイレンサ側ロッド１１１には、先端部に車体前後方向に延びてラバー部材１１３の挿通穴１１３ａに挿通されるサイレンサ側挿通部１１１ａが備えられると共に、サイレンサ側挿通部１１１ａよりも車体前方側にラバー部材１１３がサイレンサ側挿通部１１１ａより車体前方側に移動することを規制する屈曲した弾性体移動規制部１１１ｂが備えられている。

サブフレーム側ロッド１１２には、先端部に車体前後方向に延びてラバー部材１１３の挿通穴１１３ｂに挿通されるサブフレーム側挿通部１１２ａが備えられると共に、サブフレーム側挿通部１１２ａの車体後方側に連続して車体前後方向に所定距離真っ直ぐに延びて挿通穴１１３ｂに挿通されることを許容するサブフレーム側挿通許容部１１２ｂが備えられている。

サブフレーム側ロッド１１２にはまた、サブフレーム側挿通許容部１１２ｂの車体後方側で屈曲してラバー部材１１３に対してサブフレーム側挿通許容部１１２ｂより車体後方側の部分が挿通されることを規制する弾性体挿通規制部１１２ｃが備えられている。

後側支持ハンガ１１０は、サイレンサ側ロッド１１１のサイレンサ側挿通部１１１ａとサブフレーム側ロッド１１２のサブフレーム側挿通部１１２ａとがラバー部材１１３の挿通穴１１３ａ、１１３ｂにそれぞれ挿通され、ラバー部材１１３を介してサイレンサ４４をリヤサブフレーム５０に支持するようになっている。

図１９は、後突時におけるサイレンサの移動を説明するための説明図である。図１９のセクション（ａ）に示すように、車体１の後突時に、車体後方から衝突荷重が作用する場合、車体後部が変形されてリヤサイドフレーム２に衝突荷重が入力されると共にリヤサブフレーム５０にも衝突荷重が入力される。

リヤサブフレーム５０に衝突荷重が入力されると、図１９のセクション（ｂ）に示すように、リヤサブフレーム５０のサブフレーム側バンパレイン１８が車体前方側に移動されると共に、リヤサブフレーム５０の後側荷重吸収部５４ｂが車体前後方向に座屈変形して衝突荷重を吸収する。

リヤサブフレーム５０のサブフレーム側バンパレイン１８が車体前方側に移動されるとき、後側支持ハンガ１１０のサブフレーム側ロッド１１２に設けられたサブフレーム側挿通許容部１１２ｂが車体前方側に移動してラバー部材１１３の挿通穴１１３ｂに挿通される。これにより、後側支持ハンガ１１０のサイレンサ側ロッド１１１を移動させることなくリヤサブフレーム５０の後側荷重吸収部５４ｂが衝突荷重を吸収する。

図１９のセクション（ｃ）に示すように、リヤサブフレーム５０のサブフレーム側バンパレイン１８が車体前方側にさらに移動されると、リヤサブフレーム５０の前側荷重吸収部５４ａが車体前後方向に座屈変形して衝突荷重を吸収すると共に、サイレンサ４４及び触媒装置４５が車体前方側に移動される。但し、サイレンサ４４及び触媒装置４５は、ガイド部９１に沿って車体前方側に向かうにつれて車体下方側に移動される。

サブフレーム側バンパレイン１８が車体前方側にさらに移動されるとき、後側支持ハンガ１１０のサブフレーム側ロッド１１２に設けられた弾性体挿通規制部１１２ｃによってサブフレーム側ロッド１１２がラバー部材１１３に挿通されることが規制されると共に、後側支持ハンガ１１０のサイレンサ側ロッド１１１に設けられた弾性体移動規制部１１１ｂによってラバー部材１１３が車体前方側に移動することが規制される。これにより、サイレンサ４４及び触媒装置４５は、ガイド部９１に沿って車体前方側に向かうにつれて車体下方側に移動され、後側支持ハンガ１１０のサイレンサ側ロッド１１１がラバー部材１１３から離脱される。

このように構成された車体１では、後突時に車体後方から衝突荷重が作用する場合、リヤサイドフレーム２に衝突荷重が入力されると、リヤサイドフレーム２に設けられた荷重吸収部６によって衝突荷重を吸収すると共にリヤサイドフレーム２に入力された荷重がリヤサイドフレーム２の車体前方側に伝達されて分散される。

また、リヤサイドフレーム２に設けられた荷重吸収部６の座屈変形開始後にリヤサブフレーム５０にも衝突荷重が入力され、リヤサブフレーム５０に設けられた荷重吸収部５４が座屈変形して衝突荷重を吸収する。リヤサブフレーム５０では、後側荷重吸収部５４ｂの座屈変形後に前側荷重吸収部５４ａが座屈変形されて衝突荷重を吸収する。

リヤサブフレーム５０に入力された荷重は、リヤサブフレーム５０の上側フレーム部材５１から車体前方側に伝達されてリヤサブフレーム５０の車体前方側に連結されたリヤサイドフレーム２に伝達されて車体前方側に伝達されると共に、リヤサブフレーム５０の上側フレーム部材５１から分岐フレーム部材６１を介して下側フレーム部材７１に伝達され、下側フレーム部材７１からバッテリフレーム３０に伝達される。この場合、分岐フレーム部材６１に入力した荷重は、主に、後面部６２及びその近傍両側の側面部６５から底面部６４及びその近傍両側の側面部６５介して下側フレーム部材７１に伝達される。

リヤサブフレーム５０に入力された荷重はまた、上側クロス部５３及びガイド部９１を通じて分岐フレーム部材６１の後面部６２及びその近傍両側の側面部６５に伝達されて下側フレーム部材７１に伝達され、下側フレーム部材７１からバッテリフレーム３０に伝達される。

また、後突時に車体後方からガイド部９１に衝突荷重が作用する場合、ガイド部９１に入力された衝突荷重は、分岐フレーム部材６１の後面部６２及びその近傍両側の側面部６５に伝達されて下側フレーム部材７１に伝達され、下側フレーム部材７１からバッテリフレーム３０に伝達されると共に、上側クロス部５３からリヤサブフレーム５０の上側フレーム部材５１に伝達され、リヤサブフレーム５０の各部に伝達される。

本実施形態に係る車体１では、リヤサイドフレーム２の下方に配設されたリヤサブフレーム５０は、図２に示すように、車体後部に配置された重要保安部品、すなわちレンジエクステンダ装置４０（以下、重要保安部品４０と称す）より車体後方側に延びると共に重要保安部品４０より車体後方側に前側荷重吸収部５４ａ及び後側荷重吸収部５４ｂを備え、後側荷重吸収部５４ｂは、前側荷重吸収部５４ａより軸方向の圧縮に対する強度が低く設定されている。

リヤサブフレーム５０には、図８に示すように、前側荷重吸収部５４ａと後側荷重吸収部５４ｂとの間に配置されて前側荷重吸収部５４ａと後側荷重吸収部５４ｂとに連結される共にリヤサイドフレーム２に連結される後側フレーム連結部５６ｂが備えられる。フレーム連結部５６ｂは、フレーム連結部材８０によって構成されている。

このように、本実施形態に係る車両の後部車体構造では、リヤサイドフレーム２の下方に配設されたリヤサブフレーム５０は、車体後部に配置された重要保安部品４０より車体後方側に延びると共に重要保安部品４０より車体後方側に前側荷重吸収部５４ａ及び後側荷重吸収部５４ｂを備え、後側荷重吸収部５４ｂは、前側荷重吸収部５４ａより軸方向の圧縮に対する強度が低く設定されている。

これにより、リヤサブフレーム５０は、後突時に重要保安部品４０から離れた後側荷重吸収部５４ｂの座屈変形後に前側荷重吸収部５４ａを座屈変形させることができるので、後突時にリヤサブフレーム５０の後側荷重吸収部５４ｂ及び前側荷重吸収部５４ａの順に衝突荷重を吸収してリヤサブフレーム５０によって車体後部に配置される重要保安部品４０を保護することができる。また、後突時にリヤサブフレーム５０の後側荷重吸収部５４ｂ及び前側荷重吸収部５４ａの順に衝突荷重を吸収してリヤサブフレーム５０によって車室内の乗員の安全性を向上させることができる。

また、リヤサブフレーム５０に、前側荷重吸収部５４ａと後側荷重吸収部５４ｂとの間に配置されて前側荷重吸収部５４ａと後側荷重吸収部５４ｂとに連結される共にリヤサイドフレーム２に連結される後側フレーム連結部５６ｂが備えられる。これにより、リヤサイドフレーム２に連結された後側フレーム連結部５６ｂに前側荷重吸収部５４ａと後側荷重吸収部５４ｂとが連結されるので、前側荷重吸収部５４ａと後側荷重吸収部５４ｂとが一体的に形成される場合に比して曲げ剛性を高めて後突時に後側荷重吸収部５４ｂ及び前側荷重吸収部５４ａを有効に座屈変形させることができる。

また、後側フレーム連結部５６ｂは、車体前後方向に延びる荷重伝達部８４を有し、荷重伝達部８４は、前側荷重吸収部５４ａの閉断面部及び後側荷重吸収部５４ｂの閉断面部と同一閉断面状に形成される。これにより、後突時に衝突荷重を後側荷重吸収部５４ｂから前側荷重吸収部５４ａに有効に伝達することができる。また、前側荷重吸収部５４ａ及び後側荷重吸収部５４ｂの閉断面部と異なる断面形状に形成される場合に比して曲げ剛性を高めることができ、後突時に後側荷重吸収部５４ｂ及び前側荷重吸収部５４ａを有効に座屈変形させることができる。

また、前側荷重吸収部５４ａの閉断面部、後側荷重吸収部５４ｂの閉断面部及び後側フレーム連結部５６ｂの荷重伝達部８４は、断面四角形状より多い断面多角形状に形成される。これにより、断面四角形状に形成される場合に比して稜線を多くして軸方向の圧縮に対する強度を高くすることができ、前記効果をより有効に得ることができる。

また、仮に、荷重伝達部８４がその車体前方側端部及び車体後方側端部にそれぞれ設けられたフランジ部によって周壁部８３に接合されているとすると、後突時に荷重伝達部８４の車体前方側端部及び車体後方側端のフランジ部以外の部分に応力集中が生じて変形し、衝突荷重を有効に吸収することができないおそれがある。しかし、上記実施形態によれば、荷重伝達部８４の車体前方側が周壁部８３の車体前方側に突き当て接合されると共に荷重伝達部８４の車体後方側が周壁部８３の車体後方側に突き当て接合されているので、応力集中が生じることを抑制して、後突時に前側荷重吸収部５４ａ及び後側荷重吸収部５４ｂによって衝突荷重を有効に吸収することができる。

また、前側荷重吸収部５４ａと車体前後方向にオーバーラップする位置に、重要保安部品４０を除く補機４４、４５が配設される。これにより、後突時に重要保安部品４０を保護することができると共に、後側荷重吸収部５４ｂのみ座屈変形される場合には前側荷重吸収部５４ａと車体前後方向にオーバーラップする位置に配設された補機４４、４５の損傷を防止することができる。

次に、本発明の第２実施形態に係る車両の後部車体構造について説明する。

図２０は、本発明の第２実施形態に係る車両の後部車体構造を適用した車体の底面図であり、図２１は、前記後部車体構造を適用した車体の側面図であり、図２２は、前記後部車体構造の要部を示す斜視図である。なお、第２実施形態の基本的な後部車体構造は、第１実施形態の後部車体構造と共通する。そのため、以下の説明では、第１実施形態と共通する構成要素については同一符号を用いて説明を省略又は簡略化し、主に第１実施形態との相違点について説明する。

上述した第１実施形態では、左右の前側荷重吸収部５４ａの前面に各々接合された前側フレーム連結部５６ａ（フレーム連結部材８０）と、これらに亘って接合、連結された閉断面状のサブクロス部材９０とによってリヤサブフレーム５０の上側クロス部５３が構成されていた。これに対して、第２実施形態では、車幅方向に延びて左右の前側荷重吸収部５４ａの前面にそれぞれ接合されたクロスレイン１２０と、車体前後方向におけるクロスレイン１２０の前面に接合されて車幅方向に延びるフレーム部材１２２とによって上側クロス部５３が構成されている。よって、第２実施形態のリヤサブフレーム５０には、サブクロス部材９０や前側フレーム連結部５６ａは設けられていない。

フレーム部材１２２は、断面コ字状に形成されてクロスレイン１２０の前面に接合されており、これにより、上側クロス部５３は、車幅方向に延びる断面略四角形状の閉断面状に形成されている（図２３参照）。

上側クロス部５３の車幅方向両端には、それぞれ連結用ブラケット１２４が接合されている。連結用ブラケット１２４は、第１ブラケット１２５と第２ブラケット１２６とで構成されている。第１ブラケット１２５は、上下に延びる縦面部１２５ａと、その上端から車幅方向外側に延びる横面部１２５ｂとを有した、車体前方視で断面逆Ｌ字型を成している。この第１ブラケット１２５は、フレーム部材１２２の端部に形成された切欠部分に縦面部１２４ａおよび横面部１２４ｂを当接させた状態で当該フレーム部材１２２及びクロスレイン１２０に接合されている。一方、第２ブラケット１２６は、リヤサイドフレーム２の下面部２ａに沿って車体前方向に延びる上面部１２６ａと、その車幅方向両端から垂下する左右一対の側面部１２６ｂとを有した、車体前方視で断面逆Ｕ字型を成している。第２ブラケット１２６は、各側面部１２６ｂと第１ブラケット１２５の横面部１２５ｂとでフレーム部材１２２の端部１２２ａを挟み込むように、第１ブラケット１２５の上方に配置され、第１ブラケット１２５の横面部１２５ｂ、フレーム部材１２２及びクロスレイン１２０にそれぞれ接合されている。

上側クロス部５３は、車幅方向両端の位置で連結用ブラケット１２４を介してリヤサイドフレーム２に連結されている。詳しくは、第２ブラケット１２６の上面部１２６ａとリヤサイドフレーム２の下面部２ａとがボルトＢ６と図外のナットで締結されると共に、第１ブラケット１２５の横面部１２５ｂとリヤサイドフレーム２の下面部２ａとがボルトＢ７と図外のナットで締結されている。なお、第１ブラケット１２５の横面部１２５ｂと第２ブラケット１２６の上面部１２６ａとの間には、フレーム部材１２２を貫通する状態で筒状部材１２８が介在されており、第１ブラケット１２５とリヤサイドフレーム２とを締結するＢ７ボルトは、この筒状部材１２８を通じてリヤサイドフレーム２に固定されたナットに螺合されている。

なお、第２実施形態では、前側荷重吸収部５４ａは、図２１に示すように、車体前後方向における後側から前側に向かうに伴い上下方向の寸法が徐々に大きくなる形状とされ、前端部にはフランジ部１２９が備えられている。第２実施形態では、このフランジ部１２９が図外のボルトナットにより前記クロスレイン１２０に締結されることによって、前側荷重吸収部５４ａが上側クロス部５３に連結されている。

上述した第１実施形態では、リヤサブフレーム５０には、左右の前側フレーム連結部５６ａの前方にそれぞれ繋がって車体前後方向に延びる上側フレーム部５２と、この上側フレーム部５２に結合された分岐フレーム部材６１と、分岐フレーム部材６１から車体前方側に略水平方向に延びる下側フレーム部材７１とが備えられていた。しかし、第２実施形態では、リヤサブフレーム５０には、上側フレーム部５２及び分岐フレーム部材６１は備えられておらず、上側クロス部５３から直接下側フレーム部材７１が車体前方側に向かって先下がりに延びている。

下側フレーム部材７１は、上側クロス部５３から車体前方側かつ下方側に向かって延びる後部７１１と、この後部７１１の前端から当該下側フレーム部材７１１よりも水平面に対して大きい角度でもって車体前方側かつ下方側に向かって延びる中間部７１２と、この中間部７１２の前端から略水平に車体前方側に延びる前部７１３とを含む。

また、第１実施形態では、下側フレーム部材７１は、上下方向に偏平な形状であって、かつ、車体前方側の一定の領域において当該前方側に向かうに伴い横幅（車幅方向の寸法）が大きくなるように形成さていた。しかし、第２実施形態では、図２０及び図２１に示すように、下側フレーム部材７１は、その横幅（車幅方向の寸法）が上下方向の寸法よりも多少大きい程度で、前後方向の全域に亘って横幅がほほ等しい断面四角形の閉断面状に形成されている。また、下側フレーム部材７１の前部７１３は、その上下方向の寸法が車体後方側から前方側に向かうに伴い大きくなるように形成されている。詳しくは、下側フレーム部材７１の下面がほほ水平な面とされ、この下面を基準として上面が車体後方側から前方側に向かうに伴い先上がりに形成されている。

図２２に示すように、下側フレーム部材７１の車体前後方向の前端及び後端には、連結用のフランジ１３０、１３２（前側フランジ１３０、後側フランジ１３２）が備えられている。前側フランジ１３０は、図２４に示すように、バッテリフレーム３０の後面及び下面、より具体的には、後方フレーム３１の後面及び下面に当接する断面Ｌ字型に形成されており、ボルトＢ８と後方フレーム３１内に固定されたナットＮ８とにより当該バッテリフレーム３０に固定されている。これにより、下側フレーム部材７１の前端がバッテリフレーム３０に連結されている。

一方、後側フランジ１３２は、上側クロス部５３のフレーム部材１２２及びクロスレイン１２０の前面に沿う形状に形成されており、図２３に示すように、ボルトＢ９と上側クロス部５３（フレーム部材１２２）内に固定されたナットＮ９、およびボルトＢ１０とクロスレイン１２０の後面に固定されたナットＮ１０とによって上側クロス部５３に固定されている。これにより、下側フレーム部材７１の後端が上側クロス部５３に連結されている。

第２実施形態に係る後部車体構造は、上記の通り第１実施形態に係る後部車体構造とは異なる点があるが、概ね第１実施形態と同等の作用効果を享受することができる。

すなわち、後突時に車体後方から衝突荷重が作用する場合、リヤサイドフレーム２に設けられた荷重吸収部６の座屈変形開始後にリヤサブフレーム５０にも衝突荷重が入力され、リヤサブフレーム５０に設けられた荷重吸収部５４が座屈変形して衝突荷重を吸収する。リヤサブフレーム５０では、後側荷重吸収部５４ｂの座屈変形後に前側荷重吸収部５４ａが座屈変形されて衝突荷重を吸収する。

リヤサブフレーム５０に入力された荷重は、リヤサブフレーム５０の上側クロス部５３から連結用ブラケット１２４を介してリヤサイドフレーム２に伝達されて車体前方側に伝達されると共に、リヤサブフレーム５０の上側クロス部５３から下側フレーム部材７１を介してバッテリフレーム３０に伝達される。したがって、リヤサブフレーム５０に入力される荷重を車体前方側の車体上方側及び車体下方側に分散させてリヤサブフレーム５０の変形を抑制することができ、車体後部においてリヤサブフレーム５０の後端部より車体前方側に補機４０、４４、４５が配置される場合に車体後部に配置される補機４０、４４、４５を保護すると共に車室内の乗員の安全性を向上させることができる。

本実施形態では、車体後部にレンジエクステンダ装置４０が配設された電気自動車等の車両について説明しているが、他の電気自動車等の車両においても、車体後部に重要保安部品である燃料タンクや蓄電装置などの補機が配設される車両において同様に適用可能である。

本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能である。

以上説明した本発明をまとめると以下の通りである。

本発明は、車体後部において車体前後方向に延びるリヤサイドフレームと、前記リヤサイドフレームの下方に配設されて車体前後方向に延びるリヤサブフレームとを備えた車両の後部車体構造であって、前記リヤサブフレームは、車体後部に配置された重要保安部品より車体後方側に延びると共に前記重要保安部品より車体後方側に車体後方からの衝突荷重の作用時に衝突荷重を吸収する前側荷重吸収部及び後側荷重吸収部を備え、前記後側荷重吸収部は、前記前側荷重吸収部の車体後方側に配置されて前記前側荷重吸収部より軸方向の圧縮に対する強度が低く設定されている。

この構造によれば、リヤサイドフレームの下方に配設されたリヤサブフレームは、車体後部に配置された重要保安部品より車体後方側に延びると共に重要保安部品より車体後方側に前側荷重吸収部及び後側荷重吸収部を備え、後側荷重吸収部は、前側荷重吸収部より軸方向の圧縮に対する強度が低く設定されている。

これにより、リヤサブフレームは、後突時に重要保安部品から離れた後側荷重吸収部の座屈変形後に前側荷重吸収部を座屈変形させることができるので、後突時にリヤサブフレームの後側荷重吸収部及び前側荷重吸収部の順に衝突荷重を吸収してリヤサブフレームによって車体後部に配置される重要保安部品を保護することができる。また、後突時にリヤサブフレームの後側荷重吸収部及び前側荷重吸収部の順に衝突荷重を吸収してリヤサブフレームによって車室内の乗員の安全性を向上させることができる。

上記車両の後部車体構造において、前記リヤサブフレームは、前記前側荷重吸収部と前記後側荷重吸収部との間に配置されて前記前側荷重吸収部と前記後側荷重吸収部とに連結される共に前記リヤサイドフレームに連結されるフレーム連結部を備えている。

この構造によれば、リヤサブフレームに、前側荷重吸収部と後側荷重吸収部との間に配置されて前側荷重吸収部と後側荷重吸収部とに連結される共にリヤサイドフレームに連結されるフレーム連結部が備えられる。これにより、リヤサイドフレームに連結されたフレーム連結部に前側荷重吸収部と後側荷重吸収部とが連結されるので、前側荷重吸収部と後側荷重吸収部とが一体的に形成される場合に比して曲げ剛性を高めて後突時に後側荷重吸収部及び前側荷重吸収部を有効に座屈変形させることができる。

上記車両の後部車体構造において、前記前側荷重吸収部及び前記後側荷重吸収部はそれぞれ、車体前後方向と直交する直交断面において閉断面状に形成された閉断面部を有し、前記フレーム連結部は、車体前後方向に延びて車体後方からの衝突荷重の作用時に前記前側荷重吸収部から前記後側荷重吸収部に衝突荷重を伝達する荷重伝達部を有し、前記荷重伝達部は、車体前後方向と直交する直交断面において前記前側荷重吸収部の閉断面部及び前記後側荷重吸収部の閉断面部と同一閉断面状に形成されている。

この構造によれば、フレーム連結部は、車体前後方向に延びる荷重伝達部を有し、荷重伝達部は、前側荷重吸収部の閉断面部及び後側荷重吸収部の閉断面部と同一閉断面状に形成される。そのため、後突時に衝突荷重を後側荷重吸収部から前側荷重吸収部に有効に伝達することができる。また、前側荷重吸収部及び後側荷重吸収部の閉断面部と異なる断面形状に形成される場合に比して曲げ剛性を高めることができ、後突時に後側荷重吸収部及び前側荷重吸収部を有効に座屈変形させることができる。

上記車両の後部車体構造において、前記前側荷重吸収部の閉断面部、前記後側荷重吸収部の閉断面部及び前記フレーム連結部の荷重伝達部は、断面四角形状より多い断面多角形状に形成され、前記フレーム連結部は、車幅方向と直交する直交断面において閉断面状に形成された周壁部を備え、前記周壁部内に、前記荷重伝達部の車体前方側が前記周壁部の車体前方側に突き当て接合されると共に前記荷重伝達部の車体後方側が前記周壁部の車体後方側に突き当て接合されて形成されている。

この構造によれば、前側荷重吸収部の閉断面部、後側荷重吸収部の閉断面部及びフレーム連結部の荷重伝達部は、断面四角形状より多い断面多角形状に形成されることにより、断面四角形状に形成される場合に比して稜線を多くして軸方向の圧縮に対する強度を高くすることができ、前記効果をより有効に得ることができる。

また、仮に、荷重伝達部がその車体前方側端部及び車体後方側端部にそれぞれ設けられたフランジ部によって周壁部に接合されているとすると、後突時に荷重伝達部の車体前方側端部及び車体後方側端部のフランジ部以外の部分に応力集中が生じて変形し、衝突荷重を有効に吸収することができないおそれがある。しかし、上記構造によれば、荷重伝達部の車体前方側が周壁部の車体前方側に突き当て接合されると共に荷重伝達部の車体後方側が周壁部の車体後方側に突き当て接合されているので、応力集中が生じることを抑制して、後突時に前側荷重吸収部及び後側荷重吸収部によって衝突荷重を有効に吸収することができる。

上記車両の後部車体構造においては、前記前側荷重吸収部と車体前後方向にオーバーラップする位置に、前記重要保安部品を除く補機が配設されている。

この構造によれば、前側荷重吸収部と車体前後方向にオーバーラップする位置に、重要保安部品を除く補機が配設されることにより、後突時に重要保安部品を保護することができると共に、後側荷重吸収部のみ座屈変形される場合には前側荷重吸収部と車体前後方向にオーバーラップする位置に配設された補機の損傷を防止することができる。

上記車両の後部車体構造において、前記リヤサブフレームは、前記重要保安部品よりも車体後方側の位置で前記リヤサイドフレームの下方において車幅方向に延び、かつ両端部が前記リヤサイドフレームに連結される閉断面状のクロス部を含み、前記前側荷重吸収部の前端部は、前記クロス部に連結されている。

この構造によれば、リヤサブフレームに連結されたクロス部により荷重を受けながら前側荷重吸収部及び後側荷重吸収部を良好に座屈変形させることが可能となる。そのため、リヤサブフレームによって車体後部に配置される重要保安部品を好適に保護することができる。

以上のように、本発明によれば、リヤサイドフレームの下方に配設されたリヤサブフレームを備えた車両において、後突時に衝突荷重を吸収して重要保安部品を保護すると共に車室内の乗員の安全性を向上させることが可能となるから、この種の車両の製造産業分野において好適に利用される可能性がある。

Claims

車体後部において車体前後方向に延びるリヤサイドフレームと、前記リヤサイドフレームの下方に配設されて車体前後方向に延びるリヤサブフレームとを備えた車両の後部車体構造であって、
前記リヤサブフレームは、車体後部に配置された重要保安部品より車体後方側に延びると共に前記重要保安部品より車体後方側に車体後方からの衝突荷重の作用時に衝突荷重を吸収する前側荷重吸収部及び後側荷重吸収部を備え、
前記後側荷重吸収部は、前記前側荷重吸収部の車体後方側に配置されて前記前側荷重吸収部より軸方向の圧縮に対する強度が低く設定されている、ことを特徴とする車両の後部車体構造。
前記リヤサブフレームは、前記前側荷重吸収部と前記後側荷重吸収部との間に配置されて前記前側荷重吸収部と前記後側荷重吸収部とに連結される共に前記リヤサイドフレームに連結されるフレーム連結部を備えている、ことを特徴とする請求項１に記載の車両の後部車体構造。
前記前側荷重吸収部及び前記後側荷重吸収部はそれぞれ、車体前後方向と直交する直交断面において閉断面状に形成された閉断面部を有し、
前記フレーム連結部は、車体前後方向に延びて車体後方からの衝突荷重の作用時に前記前側荷重吸収部から前記後側荷重吸収部に衝突荷重を伝達する荷重伝達部を有し、
前記荷重伝達部は、車体前後方向と直交する直交断面において前記前側荷重吸収部の閉断面部及び前記後側荷重吸収部の閉断面部と同一閉断面状に形成されている、ことを特徴する請求項２に記載の車両の後部車体構造。
前記前側荷重吸収部の閉断面部、前記後側荷重吸収部の閉断面部及び前記フレーム連結部の荷重伝達部は、断面四角形状より多い断面多角形状に形成され、
前記フレーム連結部は、車幅方向と直交する直交断面において閉断面状に形成された周壁部を備え、前記周壁部内に、前記荷重伝達部の車体前方側が前記周壁部の車体前方側に突き当て接合されると共に前記荷重伝達部の車体後方側が前記周壁部の車体後方側に突き当て接合されて形成されている、ことを特徴とする請求項３に記載の車両の後部車体構造。
前記前側荷重吸収部と車体前後方向にオーバーラップする位置に、前記重要保安部品を除く補機が配設されている、ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の車両の後部車体構造。
前記リヤサブフレームは、前記重要保安部品よりも車体後方側の位置で前記リヤサイドフレームの下方において車幅方向に延び、かつ両端部が前記リヤサイドフレームに連結される閉断面状のクロス部を含み、
前記前側荷重吸収部の前端部は、前記クロス部に連結されている、ことを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の車両の後部車体構造。