JP5848628B2 - 車体後部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体後部構造に関するものである。

従来、電気自動車やハイブリッド車両等として、リヤシートの後方のラゲッジスペースにバッテリ等を含むＩＰＵ（インテリジェントパワーユニット）を搭載する場合がある。このような車両では、例えば後面衝突（以下、後突という）された場合に、車体に入力される衝撃荷重がＩＰＵに伝達されるのを抑制して、ＩＰＵを保護するための技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。具体的に、特許文献１では、複数のフレームがＩＰＵの全周を取り囲むように接続された保護フレームを備え、この保護フレームが車幅方向の両側に設けられた一対のリヤフレームや、これらリヤフレーム間に配置されたフロアパネル上に固定されている。

特開２００９−２７４６６５号公報

しかしながら、上述した特許文献１の構成にあっては、保護フレームがＩＰＵの全周を取り囲むように配置されているため、部品点数の増加や、車体重量の増加に繋がるという問題がある。

特に、近年では、ＩＰＵバッテリを使用して走行する比率の高い車両が多くなっており、それに伴いＩＰＵの大型化が進んでいる。
しかしながら、ラゲッジスペースには限界があるため、上述した特許文献１のようにＩＰＵの周囲を取り囲むように保護フレームを配置することで、保護フレームの内側に配置されるＩＰＵが小さくなる。したがって、航続距離が短くなるという問題もある。

そこで、本発明は、上述した事情に考慮してなされたもので、部品点数の削減、軽量化、及びバッテリの大型化を図った上で、電気機器を確実に保護できる車体後部構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載した発明は、車幅方向に沿う両側で車体前後方向に沿って延在する左右一対のリヤフレーム（例えば、実施形態におけるリヤフレーム１１）と、前記リヤフレーム間に配置され、走行用電動機に電力を供給する電気機器（例えば、実施形態におけるＩＰＵ３）と、を備えた車体後部構造（例えば、実施形態における後部構造２）において、前記電気機器を後方から囲む保護ガード（例えば、実施形態におけるＩＰＵ保護ガード６１）を備え、前記保護ガードは、前記電気機器に対して車幅方向両側において、前記電気機器の上部を前後方向に沿って延在する左右一対の上横メンバ（例えば、実施形態における上横メンバ６４）と、前記電気機器に対して車幅方向両側において、前記電気機器の下部を前後方向に沿って延在する左右一対の下横メンバ（例えば、実施形態における下横メンバ６２）と、前記電気機器の後面に沿ってＸ字状に延在するＸ字メンバ（例えば、実施形態におけるＸ字メンバ６５）と、を備え、前記Ｘ字メンバは、前記各上横メンバのうち車幅方向に沿う一方側の前記上横メンバ、及び前記各下横メンバのうち車幅方向に沿う他方側の前記下横メンバ同士、並びに、他方側の前記上横メンバ、及び一方側の前記下横メンバ同士をそれぞれ架け渡していることを特徴とする。

請求項２に記載した発明では、前記保護ガードは、前記Ｘ字メンバのうち、車幅方向に沿う一方側の端部同士、及び他方側の端部同士を上下方向で架け渡す縦メンバ（例えば、実施形態における縦メンバ６３）を備え、前記Ｘ字メンバ及び前記縦メンバは、それぞれ閉断面構造をなし、前記下横メンバ及び前記上横メンバは、鋼管からなることを特徴とする。

請求項３に記載した発明では、前記縦メンバの上下両端部は、それぞれ上下の前記横メンバにおける後端部に締結されていることを特徴とする。

請求項４に記載した発明では、前記縦メンバには、内部を車幅方向に仕切るリブ（例えば、実施形態におけるリブ８６）が形成されていることを特徴とする。

請求項５に記載した発明では、前記Ｘ字メンバと前記縦メンバとの接続部分において、前記Ｘメンバの延在方向と前記縦メンバの延在方向とがなす角の内側には、前記Ｘメンバ及び前記縦メンバとをそれぞれ連結するコーナ部材（例えば、実施形態におけるコーナ部材９５）が設けられ、前記接続部分には、前記コーナ部材、前記Ｘメンバ及び前記縦メンバに対して前後方向側から接合するコーナプレート（例えば、実施形態におけるコーナプレート９４）が設けられていることを特徴とする。

請求項６に記載した発明では、前記縦メンバを挟んで前記電気機器の反対側には、前記電気機器内を冷却するための冷却風が流通する冷却風ダクト（例えば、実施形態における冷却風ダクト５５（外側ダクト５５ｂ））が延在し、前記上横メンバ及び前記下横メンバは、前方に向かうに従い車幅方向の外側に向けてそれぞれ延設されていることを特徴とする。

請求項７に記載した発明では、前記下横メンバの後端部は、後方に向かうに従い車幅方向に沿って拡幅されるとともに、前記リヤフレームの後端部に締結される締結部（例えば、実施形態における後端締結部６８）を備えていることを特徴とする。

請求項１に記載した発明によれば、後突時等において、保護ガードに作用する入力荷重は、Ｘ字メンバの交差部分から車幅方向の外側に向けて伝達された後、Ｘ字メンバの車幅方向外側において、下横メンバ、及び上横メンバを介して前方に向けて伝達される。すなわち、保護ガードに伝達された入力荷重が、電気機器を迂回しながら伝達されることになるので、電気機器に入力荷重が直接作用するのを抑制できる。
この場合、従来のように保護ガードが電気機器の全周を取り囲む必要がないので、部品点数の削減、及び軽量化を図ることができる。また、保護ガードが電気機器の後面及び車幅方向両側の上下部のみしか配索されていないので、バッテリ保護ガードの設置スペースを抑制でき、これに伴い保護ガードの内側（前方）に配置される電気機器の大型化を図ることができる。
その結果、部品点数の削減、軽量化、及び電気機器の大型化を図った上で、バッテリを確実に保護できる。

請求項２に記載した発明によれば、Ｘ字メンバ及び縦メンバをアルミ合金の押出成形により閉断面構造に形成することで、曲げ強度を高くすることができ、また、各横メンバを鋼管により形成することで、座屈強度を高くすることができる。そのため、軽量化を図りつつ、後方からの入力荷重に対する耐力を向上できる。これにより、電気機器をより確実に保護できる。

請求項３に記載した発明によれば、縦メンバの上下両端部が、それぞれ上下の横メンバにおける後端部に締結できるので、各横メンバ及び縦メンバごとに取り扱い易い単位に分割させておくことができる。そのため、保護ガードをラゲッジスペース内に組み付ける場合の組み付け性を向上させることができる。

請求項４に記載した発明によれば、縦メンバの曲げ強度をさらに向上させることができる。

請求項５に記載した発明によれば、Ｘ字メンバと縦メンバとの結合強度を向上させることができる。

請求項６に記載した発明によれば、冷却風ダクトを回避した上でバッテリ保護ガードの内側スペース、すなわちバッテリの設置スペースを拡大できる。

請求項７に記載した発明によれば、下横メンバの後端部を拡幅に形成することで、この拡幅した下横メンバの後端部にバッテリ保護ガード及び後端締結部を組み付けることができ、組み付けのレイアウト性を向上させることができる。

本発明の実施形態に係る車体後部構造を採用したセダン型の車両を後方斜め上方から見た斜視図である。 バッテリやリヤシートを取り外した状態を示す車体後部構造の平面図である。 リヤシートやバッテリを取り外した状態を示す車体後部構造を前方斜め上方から見た斜視断面図である。 図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 バッテリやリヤパーセルシェルフ等を取り外した状態を示す車体後部構造を後方斜め上方から見た斜視図である。 前端締結部を示す車体後部構造の平面図である。 図７のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 後端締結部を示す車体締結構造の平面図である。 図９のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。 縦メンバを示す車体後部構造を後方から見た図である。 第１メンバと第２メンバとの交差部分を示す斜視図である。 第２メンバと縦メンバとの接続部分を前方から見た斜視図である。 車体後部構造を側方から見た概略構成図である。 バッテリ保護ガードを後方斜め上方から見た斜視図である。

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明における前後左右等の向きは、特に記載が無ければ車両における向きと同一とする。また、図中矢印ＦＲは、車両の前方を示し、矢印ＵＰは、車両の上方を示すものとする。図１は、本発明の実施形態に係る車体後部構造を採用したセダン型の車両を後方斜め上方から見た斜視図であり、図２はＩＰＵ（電気機器）やリヤシートを取り外した状態を示す車体後部構造の平面図である。
図１，２に示すように、本実施形態における車体１の後部構造２は、前後方向に沿って延在する左右一対のリヤフレーム１１と、リヤフレーム１１間に配置され、スペアタイヤ（不図示）を収容するスペアタイヤパン１２と、スペアタイヤパン１２の前端縁に接続されて車体１の後部床面をなすリヤフロア１３と、を備えている。

スペアタイヤパン１２は、車幅方向両端部がリヤフレーム１１に接続されている。また、スペアタイヤパン１２の略中央部には、下方に窪むタイヤ収納部１４が設けられ、そのタイヤ収納部１４内に図示しないスペアタイヤが収容されるようになっている。
図２に示すように、リヤフロア１３は、車幅方向両端部がリヤフレーム１１に接続されるとともに、後端部がスペアタイヤパン１２の前端部に接続されている。具体的に、リヤフロア１３は、リヤフレーム１１間において前後方向に有段形成されており、スペアタイヤパン１２の前端部から前方に向けて延在する上段部１５と、上段部１５の前端縁から前方に向かうに従い下方に向けて傾斜する傾斜部１７と、傾斜部１７の前端縁から前方に向けて延在する下段部１６と、を備えている。

図１に示すように、前後方向に沿うリヤフロア１３の上段部１５に位置する部分において、各リヤフレーム１１に対して車幅方向外側には、図示しない左右の後輪の外周上半部を覆うように略円弧状のダンパハウジング２１が設けられ、このダンパハウジング２１の下縁が対応するリヤフレーム１１にそれぞれ結合されている。
また、リヤフロア１３における下段部１６及び傾斜部１７の上方には、複数のリヤシート２２が車幅方向に並んで設置されている。各リヤシート２２は、シートクッション２３ａ（図７参照）及びシートバック２３ｂを有し、車室内とラゲッジスペースとを仕切っている。

図３は、リヤシートやＩＰＵを取り外した状態を示す車体後部構造を前方斜め上方から見た斜視断面図である。
図１，３に示すように、シートバック２３ｂの上部後方には、車幅方向に沿って延在するパーセルクロスメンバ２５（図３参照）が設けられている。このパーセルクロスメンバ２５は、車幅方向両端部において、対応するダンパハウジング２１の上部にそれぞれ固定されている。また、パーセルクロスメンバ２５の上方には、パーセルクロスメンバ２５との間で閉断面構造をなすリヤパーセルシェルフ２６が設けられている。このリヤパーセルシェルフ２６は、上下方向を厚さ方向として配置されるとともに、パーセルクロスメンバ２５の後端部よりも後方に延在している。また、リヤパーセルシェルフ２６における両端部の上方には、補強部材２７が設けられている。この補強部材２７は、パーセルクロスメンバ２５と、リヤパーセルシェルフ２６と、の閉断面に連通するようにリヤパーセルシェルフ２６に連結されている。なお、図６に示す符号２９は、補強部材２７とパーセルクロスメンバ２５との後部同士を連結する連結壁２９である。

図４は、図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
図３，４に示すように、リヤフレーム１１は、アッパリヤフレーム３１と、ロアリアフレーム３２とが上下方向に接合されることで、断面視矩形状の閉断面構造をなしており、前後方向に沿って延在している。具体的に、リヤフレーム１１は、スペアタイヤパン１２、及びリヤフロア１３の上段部１５の両側において、前後方向に沿って延在する後方延在部３３と、後方延在部３３の前端から前方に向かうに従い下方、かつ車幅方向の外側に向けて湾曲しながら延在するキックアップ部３４と、を備えている。

後方延在部３３は、その車幅方向に沿う内側端部がスペアタイヤパン１２、及びリヤフロア１３の上段部１５の車幅方向に沿う外側端部にそれぞれ接続されている。また、後方延在部３３の前部（リヤフロア１３との接続部分）は、後部（スペアタイヤパン１２との接続部分）に比べて高強度に形成された高強度部３５を構成し、後部は後突時に座屈変形を促すことで、入力荷重Ｆを吸収するための低強度部３６を構成している。そして、後方延在部３３のうち、高強度部３５及び低強度部３６の境界部分には、この境界部分を上方から覆うガゼット３７が接合されている。
また、リヤフレーム１１内において、キックアップ部３４と後方延在部３３との境界部分には、バルクヘッド３８が配設されている。バルクヘッド３８は、リヤフレーム１１内を前後方向に遮るように配置され、その外周縁がリヤフレーム１１の内面に接合されている。

図５は図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
図２，５に示すように、各キックアップ部３４の前端部は、車体骨格部材である左右のサイドシル４０にそれぞれ接続されている。また、各キックアップ部３４内の前端部には、キックアップ部３４内及びサイドシル４０内を跨って補強フレーム４１が配設されている。補強フレーム４１は、スチフナ４２と、スチフナ４２を下方から覆う補強部材４３と、により閉断面構造をなしている。そして、スチフナ４２の上面がキックアップ部３４のうちアッパリヤフレーム３１の内面に接合されることで、補強フレーム４１がキックアップ部３４内に配置されている。

ところで、図３，６に示すようにリヤシート２２の後方には、ＩＰＵ３を搭載するためのＩＰＵ搭載フレーム５１が設けられている。ＩＰＵ搭載フレーム５１は、リヤフレーム１１間を架け渡す横フレーム５２と、横フレーム５２から前方に向けて延在する一対の前後フレーム５３と、を備えている。
横フレーム５２は、左右方向に沿って連続的に閉断面構造をなす部材であり、車幅方向の中央部が両端部よりも低位に配置されるとともに、これら両端部から中央部に向かうに従い漸次下方に向けて傾斜している。横フレーム５２の両端部は、リヤフレーム１１上でガゼット３７に固定されている。

図２に示すように、各前後フレーム５３は、前後方向に沿って連続的に閉断面構造をなす部材であり、後端部が横フレーム５２の中央部のうち車幅方向に間隔をあけて固定され、前端部はリヤフロア１３の前端部側で固定されている。また、各前後フレーム５３の前後方向中央部には、前後フレーム５３間を架け渡す補強メンバ５４が設けられている。

ここで、図１，２に示すように、上述したＩＰＵ３は、図示しない電動機（走行用電動機）に電力を供給する一方、減速回生時においては電動機を発電機として機能させて、電動機で発電した電力を蓄電する。ＩＰＵ３は、バッテリや高電圧系デバイス等が収容された箱型のケーシング４を備え、このケーシング４が上述したシートバック２３ｂの後方、かつリヤパーセルシェルフ２６の下方に位置する空間に収容されている。そして、ＩＰＵ３は、底壁がＩＰＵ搭載フレーム５１の前後フレーム５３に固定され、側壁が後述する下横メンバ６２のＩＰＵ取付部７５に固定されることで、少なくとも下方及び側方から支持されている。この場合、ＩＰＵ３（ケーシング４）の後壁における下部は、上述した横フレーム５２の両端部と前後方向で重なる位置に配置される。なお、ケーシング４の天壁と、リヤパーセルシェルフ２６（パーセルクロスメンバ２５）の下面と、の間には隙間が形成されている。

ケーシング４の車幅方向に沿う両側壁には、ケーシング４内のバッテリ等を冷却するための冷却風が流通する冷却風ダクト５５が接続されている。これら冷却風ダクト５５は、ケーシング４の側壁から車幅方向の外側に向かうに従い上方へ延設された内側ダクト５５ａと、ファン５６を介して内側ダクト５５ａに接続され、下方に向けて延設された後、後方に向けて開放された外側ダクト５５ｂと、を備えている。

図６は、ＩＰＵやリヤパーセルシェルフ等を取り外した状態を示す車体後部構造を後方斜め上方から見た斜視図である。
図１，３，６に示すように、ＩＰＵ３の後方であって、上述した各外側ダクト５５ｂの内側には、ＩＰＵ３を後方から囲むＩＰＵ保護ガード（保護ガード）６１が設けられている。このＩＰＵ保護ガード６１は、ＩＰＵ３の下部両側をリヤフレーム１１の上面に倣って延びる下横メンバ６２と、下横メンバ６２の後端部から上方に向けて立設された縦メンバ６３と、縦メンバ６３の上端部から前方に向けて延在する上横メンバ６４と、ＩＰＵ３の後面に沿って縦メンバ６３間を架け渡すＸ字メンバ６５と、を備えている。

図２，４，５に示すように、下横メンバ６２は、プレス成形により形成されたロア部材６９及びアッパ部材７０が上下方向に接合された鋼管等からなり、断面視矩形状の閉断面構造をなしている。下横メンバ６２は、後端部がリヤフレーム１１の後方延在部３３上のうち、高強度部３５と低強度部３６との境界部分（ＩＰＵ３の後端位置）に位置し、前端部がキックアップ部３４上に位置するように、リヤフレーム１１上に配置されている。すなわち、下横メンバ６２の前部は、リヤフレーム１１の上面形状に倣って前方に向かうに従い下方、かつ車幅方向の外側に向けて湾曲しながら延在している。

また、下横メンバ６２は、キックアップ部３４に固定された前端締結部６６、後方延在部３３における高強度部３５の前端部に固定された中間締結部６７、及び高強度部３５の後端部に固定された後端締結部６８の三箇所でリヤフレーム１１に固定されている。

図７は前端締結部を示す車体後部構造の平面図であり、図８は図７のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
図３，５，７，８に示すように、下横メンバ６２の前端締結部６６は、キックアップ部３４上において、上述したシートバック２３ｂ（図７中ではシートバック２３ｂのシートバックフレームを示す）の固定部２３ｃの近傍（実施形態では固定部２３ｃの後方）に配設されている。前端締結部６６には、ロア部材６９及びアッパ部材７０のうち、上方から見て重なる位置に貫通孔７１，７２が形成されている。また、前端締結部６６内には、貫通孔７１，７２と重なる位置に挿入孔７３ａを有する筒状のカラー７３が配設されている。このカラー７３は、上端部がアッパ部材７０の下面に当接する一方、下端部が貫通孔７２を通してロア部材６９よりも下方に突出した状態で、前端締結部６６内に保持されている。したがって、前端締結部６６は、カラー７３の下面がキックアップ部３４上に当接した状態で配置されている。

そして、前端締結部６６の貫通孔７１，７２及びカラー７３の挿入孔７３ａ内を貫通するように、アッパ部材７０側から締結部材７４が挿入されている。締結部材７４は、頭部がアッパ部材７０の上面に当接する一方、先端部分が上述したキックアップ部３４を貫通して、上述したスチフナ４２に締結されている。

図２〜４に示すように、中間締結部６７は、下横メンバ６２のうち、リヤフレーム１１内のバルクヘッド３８の近傍（実施形態ではバルクヘッド３８の後方）に配設されている。中間締結部６７におけるロア部材６９側には、下方に向けて膨出する台座部７６が形成されている。台座部７６の下面は、上述した後方延在部３３の上面に当接している。また、台座部７６におけるロア部材６９には、締結部材７７が挿入される貫通孔（不図示）が形成される一方、アッパ部材７０における貫通孔と上下方向で重なる位置には、締結部材７７よりも大径の作業孔７８が形成されている。
締結部材７７は、頭部が台座部７６の上面に当接する一方、先端部分がリヤフレーム１１におけるバルクヘッド３８の後方で締結されている。

図９は後端締結部を示す車体締結構造の平面図であり、図１０は図９のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
図２，９，１０に示すように、後端締結部６８は、上述したリヤフレーム１１の低強度部３６及び高強度部３５の境界部分（ガゼット３７の配設箇所）、具体的にはＩＰＵ３の後端位置と同等の位置に配置され、後方に向かうに従い車幅方向の内側に向けて漸次拡幅されている。また、後端締結部６８のうち、ロア部材６９側には、上述した中間締結部６７と同様に下方に向けて膨出する台座部８１が形成されている。すなわち、下横メンバ６２は、上述したカラー７３、及び各台座部７６，８１によってリヤフレーム１１の上面に当接しており、これによりロア部材６９の下面のうち、各締結部６６〜６８以外の部分ではリヤフレーム１１との間に上下方向に隙間が形成されている。なお、後端締結部６８は、ＩＰＵ３の近傍であれば、ＩＰＵ３の後端位置よりも前側に配置しても後側に配置しても構わない。

また、ロア部材６９のうち、台座部８１には、締結部材８２が挿入される貫通孔８３が形成される一方、アッパ部材７０のうち、貫通孔８３と上下方向で重なる位置には、締結部材８２よりも大径の作業孔８４が形成されている。
締結部材８２は、頭部が台座部８１の上面に当接する一方、先端部分がリヤフレーム１１における高強度部３５と低強度部３６との境界部分で締結されている。なお、下横メンバ６２の後端部は、ロア部材６９及びアッパ部材７０が上下方向に接合されることで、閉塞されている。

また、下横メンバ６２のうち、後端締結部６８の前方に位置する部分には、ＩＰＵ取付部（取付部）７５が設けられている。ＩＰＵ取付部７５は、下横メンバ６２とＩＰＵ３とを固定するためのものであって、前方から見てＬ字状に形成されている。具体的に、ＩＰＵ取付部７５は、下横メンバ６２の上面に固定された横アングル７５ａと、横アングル７５ａのうち車幅方向の内側端部から上方に向けて延び、図示しない締結部材を介してＩＰＵ３の側壁に固定された縦アングル７５ｂと、を備えている。

図１１は、縦メンバを示す車体後部構造を後方から見た図である。
図６，９，１１に示すように、縦メンバ６３は、上下方向に沿って連続的に閉断面構造をなすアルミ合金の押出成形等からなる部材であり、その下端部が上述した下横メンバ６２における後端締結部６８の後端面にスタッドボルト等の締結部材８５により締結されている。また、縦メンバ６３内には、内部を左右方向で仕切るリブ８６（図９参照）が設けられている。

図６に示すように、上横メンバ６４は、前後方向に沿って連続的に閉断面構造をなす鋼管等からなる部材であり、上述したＩＰＵ３の上部両側をリヤパーセルシェルフ２６の下面に沿って前方に向かうに従い車幅方向の外側に向けて延在している。したがって、各横メンバ６２，６４は、上述した外側ダクト５５ｂを内側に回避した位置から、それぞれ前方に向かうに従い車幅方向の外側に向けて延在している。上横メンバ６４の後端部は、縦メンバ６３の上端部にボルト等の締結部材（不図示）により締結される一方、前端部は上述した連結壁２９を貫通して補強部材２７に固定されている。

図１２は、第１メンバと第２メンバとの交差部分を示す斜視図である。
図６，１２に示すように、Ｘ字メンバ６５は、車幅方向に沿う一方側の縦メンバ６３の上端部と他方側の縦メンバ６３の下端部とを接続する第１メンバ９１と、他方側の縦メンバ６３の上端部と一方側の縦メンバ６３の下端部とを接続する第２メンバ９２と、が縦メンバ６３間を対角線上に架け渡されて構成されている。
第１メンバ９１は、アルミ押出成形等により形成された閉断面構造をなす部材であり、車幅方向に沿う右側端部が一方側の縦メンバ６３の上端部に接続され、左側端部が他方側の縦メンバの下端部に接続されている。

第２メンバ９２は、第１メンバ９１と同様にアルミ押出成形等により形成された閉断面構造をなす部材であり、第１メンバ９１を間に挟んで２本に分割されている。具体的に、一方の第２メンバ９２は、車幅方向の左側端部が他方側の縦メンバ６３の上端部に接続され、右側端部が第１メンバ９１の延在方向中央部に接続されている。また、他方の第２メンバ９２は、車幅方向の右側端部が一方側の縦メンバ６３の下端部に接続され、左側端部が第１メンバ９１の延在方向中央部に接続されている。

そして、第１メンバ９１及び第２メンバ９２の交差部分、すなわち第１メンバ９１の延在方向中央部には、交差部分を前後方向から挟持する一対の連結プレート９３が設けられている。これら連結プレート９３、それらの対向面において第１メンバ９１及び第２メンバ９２にミグ溶接等により接合されている。すなわち、第１メンバ９１及び第２メンバ９２は、連結プレート９３を介してそれぞれ連結されている。

図１３は、第１メンバと縦メンバとの接続部分を前方から見た斜視図である。
また、例えば図１１，１３に示すように、第２メンバ９２と縦メンバ６３との接続部分には、それぞれ後方からコーナプレート９４が接合されている。これらコーナプレート９４は、その前面において、第２メンバ９２及び縦メンバ６３にミグ溶接等により接合されている。すなわち、第２メンバ９２と縦メンバ６３とはコーナプレート９４を介してそれぞれ連結されている。
さらに、コーナプレート９４の前面において、第２メンバ９２の延在方向と縦メンバ６３の延在方向とがなす角の内側には、第２メンバ９２、縦メンバ６３、及びコーナプレート９４間を接合するコーナ部材９５が設けられている。これらコーナ部材９５は、角筒状に形成され、その後端部分がコーナプレート９４に接合されている。なお、図１１，１３では、第２メンバ９２と一方側の縦メンバ６３との接続部分を示すが、各第１メンバ９１及び第２メンバ９２と縦メンバ６３との接続部分においても同様の構成である。

次に、本実施形態の車体後部構造の作用について説明する。図１４は車体後部構造を側方から見た概略構成図であり、図１５はＩＰＵ保護ガードを後方斜め上方から見た斜視図である。
まず、図１４に示すように、後突時等において、車体１における各リヤフレーム１１の後端に、前方に向けて入力荷重Ｆが作用すると、リヤフレーム１１の低強度部３６が座屈変形を始める。このとき、リヤフレーム１１のうち、前部の高強度部３５を後部の低強度部３６に比べて高強度に形成することで、低強度部３６のみを座屈変形させ、入力荷重Ｆを効率的に吸収できる。

特に、リヤフレーム１１の前側、具体的にキックアップ部３４及び高強度部３５には、ＩＰＵ保護ガード６１の下横メンバ６２が前端締結部６６、中間締結部６７、及び後端締結部６８の三点で固定されている。そのため、キックアップ部３４と高強度部３５との境界部分での折れ曲がりを抑え、リヤフレーム１１の上方への持ち上がりを抑えることができる。

また、図１５に示すように、入力荷重ＦがＩＰＵ保護ガード６１に伝達されると、Ｘ字メンバ６５の交差部分（連結プレート９３）から第１メンバ９１、及び第２メンバ９２を介して車幅方向の外側に向けて伝達される（図１５中矢印参照）。すなわち、Ｘ字メンバ６５の交差部分に対して前方に向けて作用した入力荷重Ｆの向きが変化して、車幅方向の外側に向けて作用する。

その後、入力荷重Ｆは、第１メンバ９１、及び第２メンバ９２の外側端部において、それぞれ下横メンバ６２、及び上横メンバ６４に作用した後、下横メンバ６２、及び上横メンバ６４を介して前方に向けて伝達される。すなわち、第１メンバ９１、及び第２メンバ９２に対して車幅方向の外側に向けて作用した入力荷重Ｆの向きが変化して、前方に向けて作用する。
そして、入力荷重Ｆは、第１メンバ９１、及び第２メンバ９２の前端部において、補強部材２７に伝達されることになる。これにより、ＩＰＵ保護ガード６１に伝達された入力荷重Ｆが、ＩＰＵ３を迂回しながら補強部材２７に伝達されることになるので、ＩＰＵ３に入力荷重Ｆが直接作用するのを抑制できる。

このように、本実施形態では、上述したようにＩＰＵ保護ガード６１に伝達された入力荷重Ｆが、ＩＰＵ３を迂回しながら補強部材２７伝達されることになるので、ＩＰＵ３に入力荷重Ｆが直接作用するのを抑制できる。
この場合、従来のようにＩＰＵ保護ガード６１がＩＰＵ３の全周を取り囲む必要がないので、部品点数の削減、及び軽量化を図ることができる。また、ＩＰＵ保護ガード６１がＩＰＵ３の後面及び車幅方向両側の上下部のみしか配索されていないので、ＩＰＵ保護ガード６１の設置スペースを抑制でき、これに伴いＩＰＵ保護ガード６１の内側（前方）に配置されるＩＰＵ３の大型化を図ることができる。
その結果、部品点数の削減、軽量化、及びＩＰＵ３の大型化を図った上で、ＩＰＵ３を確実に保護できる。

また、Ｘ字メンバ６５及び縦メンバ６３をアルミ合金の押出成形により形成することで、曲げ強度を高くすることができ、また、各横メンバ６２，６４を鋼管により形成することで、座屈強度を高くすることができる。そのため、軽量化を図りつつ、後方からの入力荷重Ｆに対する耐力を向上できる。これにより、ＩＰＵ３をより確実に保護できる。

さらに、本実施形態では、縦メンバ６３の上下両端部が、それぞれ上下の横メンバ６２，６４における後端部に締結できるので、各横メンバ６２，６４及び縦メンバ６３ごとに取り扱い易い単位に分割させておくことができる。そのため、ＩＰＵ保護ガード６１をラゲッジスペース内に組み付ける場合の組み付け性を向上させることができる。

さらに、縦メンバ６３の内部を車幅方向に仕切るリブ８６が形成されているため、縦メンバ６３の曲げ強度をさらに向上させることができる。
また、Ｘ字メンバ６５と縦メンバ６３とをコーナプレート９４及びコーナ部材９５により連結することで、結合強度を向上させることができる。

さらに、上横メンバ６４及び下横メンバ６２が、前方に向かうに従い車幅方向の外側に向けてそれぞれ延設されていることで、冷却風ダクト５５，５６を回避した上でＩＰＵ保護ガード６１の内側スペース、すなわちＩＰＵ３の設置スペースを拡大できる。
さらに、本実施形態では、下横メンバ６２の後端部を拡幅に形成することで、この拡幅した下横メンバ６２の後端部にＩＰＵ保護ガード６１及び後端締結部６８を配置することができ、組み付けのレイアウト性を向上させることができる。

なお、本発明の技術範囲は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、上述した実施形態で挙げた構成等はほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
例えば、上述した実施形態では、本発明の車体後部構造をセダン型の車両に適用した場合について説明したが、これに限らず、種々の車両に適用可能である。
また、本発明は、ハイブリッド自動車や、電気自動車、燃料電池自動車等、バッテリを動力源として駆動する車両に広く適用できる。

さらに、上述した実施形態では、ＩＰＵ保護ガード６１の形状は、横メンバ６２，６４及びＸ字メンバ６５を備えていれば、適宜設計変更が可能である。
また、上述した実施形態では、縦メンバ６３とＸ字メンバ６５の接続部分にコーナプレート９４を後方から接合する場合について説明したが、これに限らず、前後両側から接合してもよく、前方側から接合してもよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。

１…車体 ２…後部構造（車体後部構造） ３…ＩＰＵ（電気機器） １１…リヤフレーム ５５…冷却風ダクト ５５ｂ…外側ダクト ６１…ＩＰＵ保護ガード（保護ガード） ６２…下横メンバ ６３…縦メンバ ６４…上横メンバ ６５…Ｘ字メンバ ６８…後端締結部（締結部） ８６…リブ ９４…コーナプレート ９５…コーナ部材

Claims (7)

1. 車幅方向に沿う両側で車体前後方向に沿って延在する左右一対のリヤフレームと、
   前記リヤフレーム間に配置され、走行用電動機に電力を供給する電気機器と、を備えた車体後部構造において、
   前記電気機器を後方から囲む保護ガードを備え、
   前記保護ガードは、
   前記電気機器に対して車幅方向両側において、前記電気機器の上部を前後方向に沿って延在する左右一対の上横メンバと、
   前記電気機器に対して車幅方向両側において、前記電気機器の下部を前後方向に沿って延在する左右一対の下横メンバと、
   前記電気機器の後面に沿ってＸ字状に延在するＸ字メンバと、を備え、
   前記Ｘ字メンバは、
   前記各上横メンバのうち車幅方向に沿う一方側の前記上横メンバ、及び前記各下横メンバのうち車幅方向に沿う他方側の前記下横メンバ同士、並びに、他方側の前記上横メンバ、及び一方側の前記下横メンバ同士をそれぞれ架け渡していることを特徴とする車体後部構造。
2. 前記保護ガードは、前記Ｘ字メンバのうち、車幅方向に沿う一方側の端部同士、及び他方側の端部同士を上下方向で架け渡す縦メンバを備え、
   前記Ｘ字メンバ及び前記縦メンバは、それぞれ閉断面構造をなし、
   前記下横メンバ及び前記上横メンバは、鋼管からなることを特徴とする請求項１記載の車体後部構造。
   
   
3. 前記縦メンバの上下両端部は、それぞれ上下の前記横メンバにおける後端部に締結されていることを特徴とする請求項２記載の車体後部構造。
4. 前記縦メンバには、内部を車幅方向に仕切るリブが形成されていることを特徴とする請求項２または請求項３記載の車体後部構造。
5. 前記Ｘ字メンバと前記縦メンバとの接続部分において、前記Ｘメンバの延在方向と前記縦メンバの延在方向とがなす角の内側には、前記Ｘメンバ及び前記縦メンバとをそれぞれ連結するコーナ部材が設けられ、
   前記接続部分には、前記コーナ部材、前記Ｘメンバ及び前記縦メンバに対して前後方向側から接合するコーナプレートが設けられていることを特徴とする請求項２から請求項４の何れか１項に記載の車体後部構造。
6. 前記縦メンバを挟んで前記電気機器の反対側には、前記電気機器を冷却するための冷却風が流通する冷却風ダクトが延在し、
   前記上横メンバ及び前記下横メンバは、前方に向かうに従い車幅方向の外側に向けてそれぞれ延設されていることを特徴とする請求項２から請求項５の何れか１項に記載の車体後部構造。
7. 前記下横メンバの後端部は、後方に向かうに従い車幅方向に沿って拡幅されるとともに、前記リヤフレームの後端部に締結される締結部を備えていることを特徴とする請求項２から請求項６の何れか１項に記載の車体後部構造。

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