JP6035916B2 - 車体後部構造 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド車または電気自動車の車体後部構造に関するものである。

近年、車体後部に車両駆動用のバッテリーが搭載されたハイブリッド車や電気自動車が知られている。このような車体後部構造では、車両後方からの衝突（後突）時にバッテリーが前方に移動し、バッテリーの前方に配置された適宜の部材（例えば、サスペンション部材など）に接触し、バッテリーが変形あるいは破損する可能性がある。このため、車体後部構造では、後突時の部材間の接触を回避する構成が必要となる。

特許文献１には、車体後部の両サイドに車両前後方向に延びていて前部が後部よりも低い位置にある一対のサイドメンバと、サイドメンバの後部間に配置されたスペアタイヤと、スペアタイヤの車両前方側に配置された燃料タンクとを備えた車体後部構造が記載されている。

この車体後部構造では、一対のサイドメンバのうちスペアタイヤ配置位置と燃料タンク配置位置との間に位置する箇所にノッチなどによる低剛性部を形成することで、後突時にサイドメンバが低剛性部を起点として変形し、スペアタイヤの前端部が燃料タンクの後端部に対して車両上下方向に相対的に離間するとしている。

特開２００６−２０５８１０号公報

ところで、ハイブリッド車や電気自動車などの車体後部構造では、リアフロアパネルに形成された開口部を通してバッテリユニットがリアフロアパネルの上下に跨って設置されているものが知られている。これに対して、特許文献１に記載の車体後部構造は、後突時でのスペアタイヤと燃料タンクとが相互に干渉することを防止するためものに過ぎない。

すなわち、特許文献１には、上記車体後部構造において、後突時にバッテリユニットが障害物としての他の部材に接触することを回避する具体的な構成は開示されていない。

本発明は、このような課題に鑑み、後突時にバッテリユニットを保護できる車体後部構造を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明にかかる車体後部構造の代表的な構成は、ハイブリッド車または電気自動車の車体後部の床面を形成するリアフロアパネルと、リアフロアパネルの下方に位置し車幅方向に延びるサスペンション部材と、サスペンション部材の後方に位置するバッテリユニットとを備えた車体後部構造において、リアフロアパネルの側端に沿って配置され車両前後方向に延びた一対のサイドメンバと、リアフロアパネルの下方の前端寄りに配置され一対のサイドメンバ間に差し渡された第１クロスメンバと、第１クロスメンバの後方でリアフロアパネルの下面に配置され一対のサイドメンバ間に差し渡された第２クロスメンバと、バッテリユニットを囲んでバッテリユニットを支持する枠状のフレーム部材と、第１クロスメンバから第２クロスメンバまで車両左右方向の中央で差し渡されたブリッジ部材であってその後端に後側に張り出した後方フランジを有し後方フランジによって第２クロスメンバに接続されているブリッジ部材と、一対のサイドメンバの内部に配置され第２クロスメンバの前端部から後端部までに相当する範囲にわたって一対のサイドメンバを補強するリインフォースメントとをさらに備え、サスペンション部材は、第２クロスメンバの真下またはそれより前方に位置し、一対のサイドメンバは、一対のリインフォースメントの前端部またはその付近から第１クロスメンバに向けて下方に傾斜していることを特徴とする。

上記構成において、後突時でのバッテリユニットの挙動について説明する。ここでは、車体後部構造を、一対のサイドメンバの後端部から第２クロスメンバまでの後方領域と、第２クロスメンバが途絶えた位置から第１クロスメンバまでの前方領域とに区分して説明する。

後方領域では、一対のサイドメンバのうち車両側方から見て第２クロスメンバに重なる位置に一対のリインフォースメントが配置されている。さらに、バッテリユニットを囲んでバッテリユニットを支持するフレーム部材が設置されている。このため、後方領域は、リインフォースメントおよびフレーム部材によって剛性が高くなり、後突時において変形し難い。前方領域では、第１クロスメンバから第２クロスメンバまで差し渡されたブリッジ部材が、後突時に車両前後方向に突っ張るので、変形し難い。

ところが、前方領域と後方領域との境界、すなわち第２クロスメンバが途絶える位置より前方には一対のリインフォースメントが配置されていないため、剛性が低い。また、ブリッジ部材は上述のように剛性が高いものの、第２クロスメンバに対しては、剛性の低い後方フランジによって接続されている。さらに、一対のサイドメンバは、前方領域にて下方に傾斜している。よって、後突時の衝撃により後方領域が前方に移動しようとすると、車体後部構造は、前方領域と後方領域との境界、すなわち第２クロスメンバが途絶えた位置（一対のリインフォースメントが途絶えた位置）で上方に凸に屈曲し、いわゆる山折りとなる。より詳細に述べると、この山折りは、ブリッジ部材の後方フランジのうち、第２クロスメンバに接続されていない根元の位置で生じる。

このように山折りが第２クロスメンバより前方で生じるので、第２クロスメンバは斜め上方に移動する。それに伴って、フレーム部材に支持され後方領域に位置するバッテリユニットも、前方ではなく斜め上方に移動する。したがって、本発明による車体後部構造によれば、バッテリユニットは、第２クロスメンバの真下またはそれより前方に位置する障害物（サスペンション部材）を、後突時に避けることができる。よって、後突時にバッテリユニットを保護できる。

上記の第２クロスメンバの車両側方から見た断面は、前側に張り出した第１フランジと、後側に張り出した第２フランジと、第１および第２フランジの間で下方に突出する凸形状とからなる逆向きのハット形状を有し、第１フランジおよび第２フランジは、リアフロアパネルの下面にそれぞれ固定されているとよい。これにより、第２クロスメンバとリアフロアパネルとで閉断面が形成される。よって、第２クロスメンバは剛性が高く、後突時に変形し難い。

上記のブリッジ部材の後方フランジは、第２クロスメンバの第１フランジに接続されているとよい。これにより、ブリッジ部材の後方フランジのうち、第２クロスメンバの前側の第１フランジに接続されていない根元の部分で山折りが生じる。このため、ブリッジ部材と第２クロスメンバとが接続されていても、後突時において山折りが阻害されることはなく、より確実に山折りが生じる。よって、後突時に、バッテリユニットが障害物であるサスペンション部材に接触することを避けることができる。

上記の一対のリインフォースメントと、一対のサイドメンバと、第２クロスメンバとは、３枚重ねで接合されているとよい。これにより、一対のリインフォースメントの位置では、３枚の板金が重ねられた状態で接合されていて、後突時の剛性がより堅固に担保される。よって、車体後部構造は、第２クロスメンバおよび一対のリインフォースメントが途絶えた位置にてより確実に屈曲できる。

上記の車外側に位置しシートベルトの端部を固定するアンカー部材をさらに備え、アンカー部材は、リインフォースメントに固定されるとよい。これにより、リインフォースメントは、上記の山折りが生じる位置を設定するだけでなく、アンカー部材を固定する部材として用いることが可能となり、部品数を削減できる。

上記のブリッジ部材と一対のサイドメンバのいずれか一方との間に搭載される燃料タンクと、他方との間に搭載される電装部品とをさらに備え、燃料タンクおよび電装部品は、第２クロスメンバには固定されず、ブリッジ部材と、一対のサイドメンバと、第１クロスメンバとに固定されているとよい。

これにより、第２クロスメンバに固定されていない燃料タンクおよび電装部品は、第１クロスメンバと第２クロスメンバとの間で、車両前後方向に突っ張ることがない。よって、車体後部構造は、第２クロスメンバおよび一対のリインフォースメントが途絶えた位置にて後突時に確実に屈曲できる。また、燃料タンクおよび電装部品は、第２クロスメンバを除く周囲の各部材に固定されているので、後突時に変形し難く保護される。

上記のリアフロアパネルのうち一対のサイドメンバの後端部から第２クロスメンバまでの間に形成された開口部であって開口部を通してバッテリユニットがリアフロアパネルの上下に跨っている開口部をさらに備え、フレーム部材は、開口部の縁に設置されているとよい。これにより、リアフロアパネルに開口部が形成されたことで剛性が低くなったとしても、開口部の縁に設置されるフレーム部材によって剛性を高めることができる。

本発明によれば、後突時にバッテリユニットを保護できる車体後部構造を提供することができる。

本実施形態における車体後部構造が適用される車両の一部を示す図である。 図１の車体後部構造を一部省略して示す図である。 図２の車体後部構造の一部を拡大して示す図である。 図３の車体後部構造の一部を透視した状態で示す図である。 図２の車体後部構造の一部を下方から見た図である。 図５の車体後部構造のＤ−Ｄ断面図である。 図２の車体後部構造を一部省略した状態で斜め下方から見た分解斜視図である。 図２の車体後部構造の後突時での変形の様子を例示する図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、本実施形態における車体後部構造１００が適用される車両１０２の一部を示す図である。車両１０２は、例えばハイブリッド車であって、車体後部に搭載された車両駆動用のバッテリユニット１０４を備える。バッテリユニット１０４の上部は、カバー部材１０６によって覆われている。なお、バッテリユニット１０４は、内部に複数のバッテリーセルを収容している。また、バッテリユニット１０４の後方には、バックパネル１０８が配置されている。

車体後部構造１００は、車体後部の床面を構成するリアフロアパネル１１０を備える。リアフロアパネル１１０の上面には、図中二点鎖線にて示すシートクッション１１２およびシートバック１１４を含むリアシート１１６が設置され、さらにベルトアンカー部材１１８ａ、１１８ｂが固定されている。ベルトアンカー部材１１８ａ、１１８ｂは、車外側に位置していて、シートベルト１２０ａ、１２０ｂの端部をそれぞれ固定する。なお、図中ではシートバック１１４は１人掛けであり、ベルトアンカー部材１１８ａ側の２人掛けのシートバックは省略していて、このシートバックに収容されたリトラクタ１２２のみを図示している。

ベルトアンカー部材１１８ａ、１１８ｂの車両中央側には、他のベルトアンカー部材１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃと、これらのベルトアンカー部材１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃに支持されるバックル１２６ａ、１２６ｂ、１２６ｃとが配置されている。バックル１２６ａ、１２６ｂは、シートベルト１２０ａ、１２０ｂに挿通された不図示のタングと係合する。バックル１２６ｃは、上記のリトラクタ１２２により巻き取られる図示を省略したシートベルトに挿通されたタング（不図示）と係合する。

ところで、車体後部にバッテリユニット１０４を搭載した上記車体後部構造１００では、車両後方からの衝突（後突）時にバッテリユニット１０４が衝撃を受け易い。仮に、後突時の衝撃に起因してバッテリユニット１０４が車両前方に移動してしまうと、バッテリユニット１０４は、バッテリユニット１０４の前方に配置された適宜の部材に接触して、変形あるいは破損する可能性がある。なお、適宜の部材とは、サスペンション部材などであり、後突時にバッテリユニット１０４の障害物となり得る。

そこで、本実施形態の車体後部構造１００では、後突時にバッテリユニット１０４が車両前方ではなく斜め上方に移動して、障害物との接触を回避するように車体を変形させる構成を採用した。

図２は、図１の車体後部構造１００を一部省略して示す図である。ここでは、図１の車体後部構造１００からリアフロアパネル１１０などを省略した状態で示している。図３は、図２の車体後部構造１００の一部を拡大して示す図である。図４は、図３の車体後部構造１００の一部を透視した状態で示す図である。

車体後部構造１００は、上記各部材に加えて、一対のサイドメンバ１２８ａ、１２８ｂと、バッテリユニット１０４の車両前方に位置するサスペンション部材１３０とを備える。一対のサイドメンバ１２８ａ、１２８ｂは、上記のリアフロアパネル１１０の側端に沿って配置され車両前後方向に延びていて、図２に一点鎖線で示した境界線Ａ付近から前方に向かって、下方に傾斜している。

一対のサイドメンバ１２８ａ、１２８ｂの後端付近には、車幅方向に延びる上記バックパネル１０８が差し渡されている。また、一対のサイドメンバ１２８ａ、１２８ｂの前端付近には、第１クロスメンバ１３２が差し渡されている。第１クロスメンバ１３２は、車幅方向に延びていてリアフロアパネル１１０の下方の前端寄りに配置されている。さらに、一対のサイドメンバ１２８ａ、１２８ｂ間には、第２クロスメンバ１３４が差し渡されている。第２クロスメンバ１３４は、車幅方向に延びていて、第１クロスメンバ１３２の後方でリアフロアパネル１１０の下面に配置されている。

第２クロスメンバ１３４は、図３に示すように、前側に張り出した第１フランジ１３４ａと、後側に張り出した第２フランジ１３４ｂとを有する。また、第２クロスメンバ１３４は、第１フランジ１３４ａと第２フランジ１３４ｂとの間に形成され、下方に突出した凸部１３４ｃを有する。

このため、第２クロスメンバ１３４は、車両側方から見た断面が第１フランジ１３４ａ、第２フランジ１３４ｂおよび凸部１３４ｃからなる、逆向きのハット形状を有する（図６参照）。さらに、第２クロスメンバ１３４は、第１フランジ１３４ａおよび第２フランジ１３４ｂがリアフロアパネル１１０の下面にそれぞれ固定されることで、リアフロアパネル１１０とともに閉断面を形成する。よって、第２クロスメンバ１３４は剛性が高くなり、後突時に変形し難い。

なお以下では、図２に示す境界線Ａよりも車両前方に位置する領域を前方領域Ｂ、また、車両後方に位置する領域を後方領域Ｃと称する。後方領域Ｃは、一対のサイドメンバ１２８ａ、１２８ｂの後端付近から第２クロスメンバ１３４までの領域である。前方領域Ｂは、第２クロスメンバ１３４が途絶えた位置から第１クロスメンバ１３２までの領域である。なお、第２クロスメンバ１３４が途絶えた位置とは、車両側方から見て第２クロスメンバ１３４が配置されていず、上記の第１フランジ１３４ａよりも前側であり、境界線Ａにて示される位置をいう。

前方領域Ｂについて説明する。前方領域Ｂには、例えば、ブリッジ部材１３６、燃料タンク１３８、ＤＣ−ＤＣコンバータなどの電装部品（充電器ユニット）１４０などが位置している。ブリッジ部材１３６は、第１クロスメンバ１３２から第２クロスメンバ１３４まで、車両左右方向の車体中央付近で差し渡された部材である。

ブリッジ部材１３６は、図３に示すように、その後端に後側すなわち第２クロスメンバ１３４に向かって張り出した後方フランジ１３６ａを有する。後方フランジ１３６ａは、第２クロスメンバ１３４の第１フランジ１３４ａに接続されているものの、第２クロスメンバ１３４とリアフロアパネル１１０とで閉断面を形成する凸部１３４ｃまでは延びていない。

つまり、ブリッジ部材１３６は、第２クロスメンバ１３４に対しては、剛性の低い後方フランジ１３６ａによって接続されている。ここでブリッジ部材１３６そのものは、剛性の高い部材である。また、後方フランジ１３６ａは、第２クロスメンバ１３４の第１フランジ１３４ａに重ねられ、リアフロアパネル１１０の下面に溶接される。

また、ブリッジ部材１３６は、上記後方フランジ１３６ａに加えて、例えばほぼ全周に他のフランジが形成されている。特に前端部すなわち第１クロスメンバ１３２に向かって張り出したフランジ１３６ｂ（図５参照）は、第１クロスメンバ１３２に結合されている。

第１クロスメンバ１３２は、図２に示すように、境界線Ａ付近から車両前方に向けて下方に傾斜した一対のサイドメンバ１２８ａ、１２８ｂの前端付近にてサイドメンバ１２８ａ、１２８ｂ間に差し渡されていることから、第２クロスメンバ１３４よりも車両上下方向で下方に位置している。

そして、第１クロスメンバ１３２は、車室内の前方に配置されるメインフロアパネルの後端に形成された段差部１４２とともに閉断面を形成している（図６参照）。よって、第１クロスメンバ１３２は剛性が高くなり、後突時に変形し難い。また上記リアフロアパネル１１０は、メインフロアパネルの段差部１４２の後方に配置されている。なお、ブリッジ部材１３６のフランジ１３６ｂは、第１クロスメンバ１３２に限らず、車幅方向に沿って段差部１４２に配置される適宜の部材に結合されていてもよい。

燃料タンク１３８および電装部品１４０は、第２クロスメンバ１３４よりも車両前側に搭載されていて、ブリッジ部材１３６を挟んで車幅方向に沿って並んで設置されている。燃料タンク１３８および電装部品１４０は、ブリッジ部材１３６の車両左側および車両右側にそれぞれ位置していて、第２クロスメンバ１３４には固定されず、第１クロスメンバ１３２と、ブリッジ部材１３６と、一対のサイドメンバ１２８ａ、１２８のいずれか一方とに固定されている。

燃料タンク１３８および電装部品１４０は、第２クロスメンバ１３４に固定されていないことから、後突時に、第１クロスメンバ１３２と第２クロスメンバ１３４との間で、車両前後方向に突っ張ることがない。その一方で、前方領域Ｂに含まれる燃料タンク１３８および電装部品１４０は、第２クロスメンバ１３４を除く周囲の各部材に固定されているので、後突時に変形し難い。

つまり、前方領域Ｂでは、一対のサイドメンバ１２８ａ、１２８ｂおよびブリッジ部材１３６が配置され、また、第１クロスメンバ１３２を含む閉断面構造が車幅方向に延びていて、さらに、ブリッジ部材１３６の前端部が第１クロスメンバ１３２に接合されていることから、剛性は高くなっている。

つぎに、後方領域Ｃについて説明する。後方領域Ｃには、図５に示すように、上記サスペンション部材１３０、バッテリユニット１０４を囲んでバッテリユニット１０４を支持する枠状のフレーム部材１４４などが位置している。図５は、図２の車体後部構造１００の一部を下方から見た図である。ただし、図中では上記バックパネル１０８を省略している。

サスペンション部材１３０は、一対のベース部材１４６ａ、１４６ｂ間をつなぐ車幅方向に延びるトーションビーム１４８を備える。一対のベース部材１４６ａ、１４６ｂは、一対のサイドメンバ１２８ａ、１２８ｂに設けられたブラケット１５０ａ、１５０ｂに回転可能に支持されていて後方に延びる部材である。ブラケット１５０ａ、１５０ｂは、車両前後方向において第２クロスメンバ１３４よりも前方に位置している。

また、ベース部材１４６ａ、１４６ｂとトーションビーム１４８とが結合された箇所の後方かつ車両内側には、不図示のコイルスプリングを設置するための座面１５２ａ、１５２ｂが形成されている。さらに、ベース部材１４６ａ、１４６ｂは、座面１５２ａ、１５２ｂの後方かつ車両外側に形成されたリアタイヤ取付部１５４ａ、１５４ｂと、ベース部材１４６ａ、１４６ｂの後端付近の車両内側に設けられ、不図示のショックアブソーバーを支持するピン１５６ａ、１５６ｂとを有する。

図６は、図５の車体後部構造１００のＤ−Ｄ断面図である。トーションビーム１４８は、リアフロアパネル１１０の下方に位置し、バッテリユニット１０４の車両前方に位置している。一例として、トーションビーム１４８は、車両前後方向において、バッテリユニット１０４のフレーム部材１４４の前端部に、トーションビーム１４８の後端部がわずかに重なる位置にある。また、トーションビーム１４８は、車両上下方向において、バッテリユニット１０４の下端と若干重なる位置にある。

さらに、トーションビーム１４８は、リアフロアパネル１１０とともに上記閉断面を形成した第２クロスメンバ１３４のほぼ真下に位置している。なお、トーションビーム１４８は、第２クロスメンバ１３４のほぼ真下に限らず、第２クロスメンバ１３４の真下よりも前方に位置してもよい。

バッテリユニット１０４は、上部側バッテリーセル１０４ａと、下部側バッテリーセル１０４ｂとを収容している。さらに、バッテリユニット１０４は、上部側バッテリーセル１０４ａの下端に設けられたフランジ１０４ｃと、下部側バッテリーセル１０４ｂの上端に設けられたフランジ１０４ｄとを重ねて固定することで形成されている。

フレーム部材１４４の枠体１５８の上面に、バッテリユニット１０４の重ねられたフランジ１０４ｃ、１０４ｄを載置してネジなどで締結することで、バッテリユニット１０４とフレーム部材１４４とが一体化される。

リアフロアパネル１１０は、リアフロアパネル１１０を貫通する開口部１１０ａを有する。バッテリユニット１０４は、フレーム部材１４４に支持され一体化され、開口部１１０ａを通って、リアフロアパネル１１０の上下に跨った状態で車体後部に搭載される。

なおバッテリユニット１０４は、上記のカバー部材１０６によって車室内側から覆われている。カバー部材１０６には例えばフランジ１０６ａが設けられ、リアフロアパネル１１０にネジなどにより締結される。さらにカバー部材１０６のフランジ１０６ａとリアフロアパネル１１０との間にはシール部材が配置され、車室外からの水などが車室内に浸入することを防止している。

つぎに、図７を参照してフレーム部材１４４について説明する。図７は、図２の車体後部構造１００を一部省略した状態で斜め下方から見た分解斜視図である。図中では、リアフロアパネル１１０の下面を示し、上記の燃料タンク１３８および電装部品１４０を省略している。

フレーム部材１４４の枠部１５８には、図示のように、上方に立設した筒状の複数の取付部１６０ａ〜１６０ｆが形成されている。取付部１６０ａ、１６０ｂは、第２クロスメンバ１３４のうち車両後方に延びる延長部１６２ａ、１６２ｂ（図２および図３参照）に形成された固定部１６４ａ、１６４ｂにそれぞれ固定されている。また、取付部１６０ｃ、１６０ｄは、サイドメンバ１２８ａに形成された固定部１６４ｃ、１６４ｄに固定されている。さらに、取付部１６０ｅ、１６０ｆは、サイドメンバ１２８ｂに形成された固定部１６４ｅ、１６４ｆに固定されている。

このようにして、バッテリユニット１０４は、フレーム部材１４４に全周を囲まれ一体化された状態で、車両下方からリアフロアパネル１１０の開口部１１０ａを通って、図６に示したように車体後部に搭載される。なおフレーム部材１４４は、構造体として構成されることで、全体としての剛性は高い。そして、バッテリユニット１０４は、剛性の高いフレーム部材１４４で全周を囲まれることで保護され、後突の影響を受け難い。

つまり、後方領域Ｃは、リアフロアパネル１１０に開口部１１０ａが形成されたことで剛性が低くなっているものの、開口部１１０ａの縁などに設置されるフレーム部材１４４によって剛性は高くなっている。

このように車体後部構造１００では、前方領域Ｂに含まれる燃料タンク１３８および電装部品１４０、後方領域Ｃに含まれるバッテリユニット１０４ともに、後突時に保護されている。

さらに、車体後部構造１００では、境界線Ａにて車体が変形するように、図２に示すように、一対のサイドメンバ１２８ａ、１２８ｂの内部に一対のリインフォースメント１７０ａ、１７０ｂを配置した。一対のリインフォースメント１７０ａ、１７０ｂは、図２に破線にて示した上記ベルトアンカー部材１１８ａ、１１８ｂ（図１参照）を固定する部材としても用いられ、部品数の削減も可能となる。

以下、図３および図４を参照して、サイドメンバ１２８ａ、第２クロスメンバ１３４およびリインフォースメント１７０ａについて説明する。なお、他方のサイドメンバ１２８ｂおよびリインフォースメント１７０ｂについては、上記のサイドメンバ１２８ａおよびリインフォースメント１７０ａと同一の構成となっており、説明を省略する。

サイドメンバ１２８ａは、図３に示すように、車内側および車外側にそれぞれ形成されたフランジ１７２ａ、１７２ｂと、下方に凸形状となる凸部１７２ｃとからなり、車幅方向に沿った断面がいわゆる逆向きのハット形状を有している。また、第２クロスメンバ１３４の端部は、図４に示すように、第１フランジ１３４ａおよび第２フランジ１３４ｂともにサイドメンバ１２８ａの下面に沿って延びていて、サイドメンバ１２８ａに重ねられている。

リインフォースメント１７０ａは、図３に示すように、第２クロスメンバ１３４の前端部となる第１フランジ１３４ａから後端部となる第２フランジ１３４ｂまでに相当する範囲にわたって、車両前後方向に延びている。つまり、リインフォースメント１７０ａの前端部１７４ａおよび後端部１７４ｂは、車幅方向から見て、第２クロスメンバ１３４の前端部および後端部とほぼ同じ位置となっている。そして、リインフォースメント１７０ａは、上記の範囲にわたって、サイドメンバ１２８ａを補強している。

また、リインフォースメント１７０ａは、図４に示すように、サイドメンバ１２８ａの内部となる凸部１７２ｃに上方から重ねられている。このため、リインフォースメント１７０ａと、サイドメンバ１２８ａと、第２クロスメンバ１３４とは、３枚重ねで接合されている。よって、一対のリインフォースメント１７０ａ、１７０ｂの位置では、３枚の板金が重ねられた状態で接合されるので、後突時の剛性がより堅固に担保され、後突時に変形し難い。

これに対して、一対のサイドメンバ１２８ａ、１２８ｂのうち、図２に示した境界線Ａ（すなわち第２クロスメンバ１３４が途絶える位置）より前方には、図３に示すように、一対のリインフォースメント１７０ａ、１７０ｂが配置されていないため、剛性が低い。このように、一対のサイドメンバ１２８ａ、１２８ｂでは、境界線Ａを境にして剛性に差が生じている。

以下、図２および図８を参照して、後突時でのバッテリユニット１０４の挙動について説明する。図８は、図２の車体後部構造１００の後突時での変形の様子を例示する図である。図中破線で囲んだ領域Ｅは、一対のサイドメンバ１２８ａ、１２８ｂに、第２クロスメンバ１３４および一対のリインフォースメント１７０ａ、１７０ｂが車両側方から見てそれぞれ重なって配置された領域を示している。このため、境界線Ａは、領域Ｅの前方に位置している。なお、領域Ｅは、後方領域Ｃに位置している。

まず、図８（ａ）に示すように後突時にバックパネル１０８が矢印Ｆに示す衝撃を受けると、この衝撃は、図２および図８（ｂ）の矢印Ｇに示すように一対のサイドメンバ１２８ａ、１２８ｂに伝達される。

ここで、前方領域Ｂに位置する一対のサイドメンバ１２８ａ、１２８ｂには、第２クロスメンバ１３４および一対のリインフォースメント１７０ａ、１７０ｂが配置されていない。このため、前方領域Ｂに位置する一対のサイドメンバ１２８ａ、１２８ｂは、領域Ｅに比べて剛性が低い。また、前方領域Ｂに位置する一対のサイドメンバ１２８ａ、１２８ｂは、第１クロスメンバ１３２に向けて下方に傾斜している。さらに、ブリッジ部材１３６は、剛性が高いものの、第２クロスメンバ１３４に対しては図３に示す剛性の低い後方フランジ１３６ａによって接続されているに過ぎない。

これらのことから、車体後部構造１００では、矢印Ｇで示した衝撃に加え、図２および図８（ｂ）の矢印Ｈに示すような衝撃を受ける。その結果、車体後部構造１００は、図８（ｃ）に示すように、後方領域Ｃが前方に移動しようとすると、前方領域Ｂと後方領域Ｃとの境界線Ａの位置、すなわち第２クロスメンバ１３４および一対のリインフォースメント１７０ａ、１７０ｂが途絶えた位置で上方に凸に屈曲し、いわゆる山折りとなる。また、この山折りは、ブリッジ部材１３６に関しては、後方フランジ１３６ａのうち、第２クロスメンバ１３４の第１フランジ１３４ａと重なっていない根元の位置で生じることになる。

このように山折りが第２クロスメンバ１３４より前方で生じるので、第２クロスメンバ１３４は斜め上方に移動する。第２クロスメンバ１３４の移動に伴って、フレーム部材１４４に支持され後方領域Ｃに位置するバッテリユニット１０４も、図８（ｃ）に矢印Ｉで示すように車両前方ではなく斜め上方に移動する。

したがって、車体後部構造１００によれば、バッテリユニット１０４は、第２クロスメンバ１３４の真下またはそれより前方に位置する、サスペンション部材１３０のトーションビーム１４８などの障害物を、後突時に避けることができる。その結果、後突時にバッテリユニット１０４を保護できる。

上記実施形態では、車両１０２をハイブリッド車としたが、これに限らず、車体後部に搭載されたバッテリユニット１０４を備えた電気自動車であってもよい。上記車体後部構造１００を電気自動車に適用した場合であっても、後突時にバッテリユニット１０４を保護できる。また、上記実施形態では、リアフロアパネル１１０に開口部１１０ａを形成したが、これに限らず、開口部１１０ａを形成せずに、リアフロアパネル１１０の下方にバッテリユニット１０４を支持する車両であってもよい。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、ハイブリッド車または電気自動車の車体後部構造に利用することができる。

１００…車体後部構造、１０２…車両、１０４…バッテリユニット、１０６…カバー部材、１０８…バックパネル、１１０…リアフロアパネル、１１０ａ…開口部、１１６…リアシート、１１８ａ、１１８ｂ…ベルトアンカー部材、１２０ａ、１２０ｂ…シートベルト、１２８ａ、１２８ｂ…サイドメンバ、１３０…サスペンション部材、１３２…第１クロスメンバ、１３４…第２クロスメンバ、１３４ａ…第１フランジ、１３４ｂ…第２フランジ、１３４ｃ…凸部、１３６…ブリッジ部材、１３６ａ…後方フランジ、１３８…燃料タンク、１４０…電装部品、１４４…フレーム部材、１４８…トーションビーム、１５８…枠体、１６０ａ〜１６０ｆ…取付部、１６４ａ〜１６４ｆ…固定部、１７０ａ、１７０ｂ…リインフォースメント、１７４ａ…前端部、１７４ｂ…後端部

Claims (7)

1. ハイブリッド車または電気自動車の車体後部の床面を形成するリアフロアパネルと、該リアフロアパネルの下方に位置し車幅方向に延びるサスペンション部材と、該サスペンション部材の後方に位置するバッテリユニットとを備えた車体後部構造において、
   前記リアフロアパネルの側端に沿って配置され車両前後方向に延びた一対のサイドメンバと、
   前記リアフロアパネルの下方の前端寄りに配置され前記一対のサイドメンバ間に差し渡された第１クロスメンバと、
   前記第１クロスメンバの後方で前記リアフロアパネルの下面に配置され前記一対のサイドメンバ間に差し渡された第２クロスメンバと、
   前記バッテリユニットを囲んで該バッテリユニットを支持する枠状のフレーム部材と、
   前記第１クロスメンバから前記第２クロスメンバまで車両左右方向の中央で差し渡されたブリッジ部材であってその後端に後側に張り出した後方フランジを有し該後方フランジによって前記第２クロスメンバに接続されているブリッジ部材と、
   前記一対のサイドメンバの内部に配置され前記第２クロスメンバの前端部から後端部までに相当する範囲にわたって該一対のサイドメンバを補強するリインフォースメントとをさらに備え、
   前記サスペンション部材は、前記第２クロスメンバの真下またはそれより前方に位置し、
   前記一対のサイドメンバは、前記一対のリインフォースメントの前端部またはその付近から前記第１クロスメンバに向けて下方に傾斜していて、
   当該車体後部構造は、
   前記一対のサイドメンバの後端部から前記第２クロスメンバまでの後方領域と、前記第２クロスメンバが途絶えた位置から前記第１クロスメンバまでの前方領域とに区分されていて、
   前記前方領域と前記後方領域との境界には、前記第２クロスメンバおよび前記一対のリインフォースメントが配置されていず、該境界は、前記前方領域および前記後方領域に比べて剛性が低いことを特徴とする車体後部構造。
2. 前記第２クロスメンバの車両側方から見た断面は、前側に張り出した第１フランジと、後側に張り出した第２フランジと、該第１および第２フランジの間で下方に突出する凸形状とからなる逆向きのハット形状を有し、
   前記第１フランジおよび第２フランジは、前記リアフロアパネルの下面にそれぞれ固定されていることを特徴とする請求項１に記載の車体後部構造。
3. 前記ブリッジ部材の後方フランジは、前記第２クロスメンバの第１フランジに接続されていることを特徴とする請求項２に記載の車体後部構造。
4. 前記一対のリインフォースメントと、前記一対のサイドメンバと、前記第２クロスメンバとは、３枚重ねで接合されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車体後部構造。
5. 車外側に位置しシートベルトの端部を固定するアンカー部材をさらに備え、
   前記アンカー部材は、前記リインフォースメントに固定されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の車体後部構造。
6. 前記ブリッジ部材と前記一対のサイドメンバのいずれか一方との間に搭載される燃料タンクと、他方との間に搭載される電装部品とをさらに備え、
   前記燃料タンクおよび前記電装部品は、前記第２クロスメンバには固定されず、前記ブリッジ部材と、前記一対のサイドメンバと、前記第１クロスメンバとに固定されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の車体後部構造。
7. 前記リアフロアパネルのうち前記一対のサイドメンバの後端部から前記第２クロスメンバまでの間に形成された開口部であって該開口部を通して前記バッテリユニットが該リアフロアパネルの上下に跨っている開口部をさらに備え、
   前記フレーム部材は、前記開口部の縁に設置されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の車体後部構造。

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