JP6583386B2 - 車体後部構造 - Google Patents

Description

この発明は、例えば、車両の車体後部におけるフロアパネルの下面側に、レンジエクステンダを備えたような車体後部構造に関する。

昨今、自動車などの車両において、従来の内燃機関を動力源とする車両に加えて、二次電池の電力によって駆動する駆動用モータを動力源とするハイブリッド車や電気自動車が増加している。このような車両のうち、例えば、シリーズハイブリッド方式のハイブリッド車やレンジエクステンダ付電気自動車では、二次電池に電力を供給するための発電機と、発電機を駆動するための発電用内燃機関とを備えている。

例えば、特許文献１には、走行用モータを車両前部に備え、発電機、発電用内燃機関、及び燃料タンクからなるレンジエクステンダを車両後部に備えたレンジエクステンダ付電気自動車が記載されている。

ところで、特許文献１のようなレンジエクステンダ付電気自動車では、車両前方からの走行風が車両後部に導風され難いため、発電用内燃機関、及び排気管が車両前方からの走行風で冷却され難く、かつ発電用内燃機関、及び排気管から放出された熱が車両後部にこもり易い。このため、特許文献１では、車両後部の熱気による熱害が生じるおそれがあった。

例えば、発電用内燃機関の熱、及び排気管の熱が、車両後部に配設されたコンバータや高電圧用ワイヤーハーネスなどに伝達されることで、意図しない熱害が生じるおそれがあった。あるいは、発電用内燃機関の熱、及び排気管の熱が、フロアパネルを介して車室内に伝達されることで、車室内の温度が上昇するおそれがあった。

このような問題を解決する手段として、例えば、送風ファンなどの送風手段を車体後部に配設することが考えられるが、送風手段の規模によっては、発電用内燃機関、及び排気管が配置された車両後部の重量が送風手段によってさらに重くなるという問題があった。

特開２０１７−５２５００号公報

本発明は、上述した問題に鑑み、重量増加を抑えて、車両後部における熱害を抑制できる車体後部構造を提供することを目的とする。

この発明は、車両の走行用電力を発電する発電機、及び該発電機の動力源である発電用内燃機関で構成された発電ユニットと、前記発電用内燃機関に接続された排気管、触媒、及び消音器で構成された排気ユニットとが、車両前方からこの順番で車両後部の車体に配設された車体後部構造であって、前記排気ユニットの六方を囲繞する囲い部材と、該囲い部材に装着されるとともに、前記囲い部材の内部に外気を送風する送風ファンとを備え、前記囲い部材が、前記排気管の出口に対応する部分を開口した排気開口と、背面視において、車幅方向に対して交差する方向で、前記排気開口に対向するとともに、前記送風ファンを介して外気が導入される開口である導入開口と、背面視において、車幅方向の一端が前記導入開口に近接するとともに、前記囲い部材の外面に沿って、前記送風ファンの風を前記発電ユニットへ向けて導風する導風部分とを備え、前記送風ファンが、背面視において、前記導入開口と前記導風部分とに跨って配設されたことを特徴とする。

この発明により、重量増加を抑えて、車両後部における熱害を抑制することができる。
具体的には、囲い部材で囲繞された排気ユニットに対して、送風ファンを介して外気を送風することにより、車体後部構造は、排気ユニットを冷却することができる。

さらに、導入開口と排気開口とが対向配置されているため、車体後部構造は、導入開口から導入された外気を効率よく、排気開口へ流動させることができる。この際、車体後部構造は、排気管の出口から排出された排気ガスの流れに、囲い部材の排気開口から外部へ流動する空気の流れを合流させることができる。

これにより、車体後部構造は、囲い部材の導入開口から導入された外気を、排気開口から効率よく外部へ流動させることができる。このため、車体後部構造は、囲い部材の内部に滞留した熱気を効率よく外部へ流動させることができる。

加えて、排気ユニットの熱による囲い部材の温度上昇を抑えることができるため、車体後部構造は、囲い部材が放熱する熱量を抑えることができる。このため、車体後部構造は、囲い部材、及び送風ファンを備えていない場合に比べて、車両後部の温度上昇を抑えることができる。

さらにまた、車体後部構造は、発電ユニット、及び排気ユニットを一体的に囲繞する場合に比べて、囲い部材を小型化することができる。このため、車体後部構造は、送風ファンの静圧、及び風量を過剰に大きくする必要がなく、囲い部材、及び送風ファンの大型化による重量増加を抑えることができる。
従って、車体後部構造は、排気ユニットの熱を外部へ放出する構成としたことにより、重量増加を抑えて、車両後部における熱害を抑制することができる。

さらに、この発明は、前記囲い部材が、前記送風ファンの風を前記発電ユニットへ向けて導風する導風部分を備えたことを特徴とする。
この発明により、車体後部構造は、発電ユニット、及び排気ユニットの双方に、送風ファンの風を送風することができる。

さらに、車体後部構造は、例えば発電ユニットに隣接して配置されたコンバータなどの発熱機器に、冷却ファンによる風を送風することができる。このため、車体後部構造は、車両後部全体に空気の流れを発生させることができる。

従って、車体後部構造は、発電ユニットへ向けて導風する導風部分を囲い部材に備えたことにより、車両後部の温度上昇をより確実に抑えることができるため、車両後部における熱害をより確実に抑制することができる。

この発明の態様として、前記車両の車体後部が、車幅方向に延びるクロスメンバを有するサブフレームを備え、該サブフレームが、前記クロスメンバよりも車両後方で前記排気ユニット、及び前記囲い部材を支持する構成である。

この発明により、車体後部構造は、排気ユニット及び囲い部材の支持を容易にするとともに、囲い部材を支持する支持部材の数量を削減することができる。このため、車体後部構造は、重量増加を確実に抑えて、車両後部における熱害を抑制することができる。

またこの発明の態様として、前記サブフレームが、車両前後方向に延びる左右一対のサイドメンバと、該サイドメンバの後端を車幅方向に連結する前記クロスメンバと、前記サイドメンバの後端から車両後方に延びる左右一対のクラッシュカンを備え、前記排気ユニットが、前記クラッシュカンの間に配置されたものである。

この発明により、車体後部構造は、重量増加を抑えた車両後部における熱害の抑制と、車両後方からの衝突に対する安全性の向上とを両立することができる。
具体的には、クラッシュカンの間に排気ユニットを配置したことにより、車体後部構造は、サイドメンバの間に発電ユニット、及び排気ユニットを配置した場合に比べて、車両前後方向におけるサイドメンバの長さを短くすることができる。

さらに、車両後方からの衝突荷重が加わった際、排気ユニット、及び囲い部材は、発電ユニットに比べて変形し易い。このため、車体後部に車両後方からの衝突荷重が加わった際、車体後部構造は、クラッシュカンの圧潰とともに、排気ユニット、及び囲い部材を一体的に変形させることができる。

これにより、車体後部構造は、車両後方からの衝突荷重を、クラッシュカンと、排気ユニットと、囲い部材とで吸収することができる。
従って、車体後部構造は、サブフレームにおけるクラッシュカンの間に排気ユニットを配置したことで、重量増加を抑えた車両後部における熱害の抑制と、車両後方からの衝突に対する安全性の向上とを両立することができる。

またこの発明の態様として、前記触媒、及び前記消音器が、車両上下方向に並置されたものある。
この発明により、車体後部構造は、重量増加を抑えて車両後部における熱害をより抑制できるとともに、車両後方からの衝突に対する安全性をより向上することができる。

具体的には、触媒、及び消音器を車両上下方向に並置したことにより、車体後部構造は、触媒、及び消音器を車両前後方向に並置した場合に比べて、車両前後方向における排気ユニット、及び囲い部材の長さを短くすることができる。

このため、車体後部構造は、導入開口を介して囲い部材の内部に導入された送風ファンの風が、車両前後方向に拡散することを抑制できる。これにより、車体後部構造は、送風ファンを大型化することなく、囲い部材の内部の熱気をより効率よく外部へ流動させることができる。

加えて、車両後方からの衝突荷重が加わった際、車体後部構造は、触媒と消音器とが車両上下方向に離間するように、排気ユニットを変形させることができる。これにより、車体後部構造は、車両後方からの衝突荷重が加わった際、車両前方への排気ユニットの移動量を抑えることができるため、車室内への排気ユニットや発電ユニットの侵入をより確実に防止することができる。

従って、車体後部構造は、触媒、及び消音器を車両上下方向に並置したことにより、重量増加を抑えて車両後部における熱害をより抑制できるとともに、車両後方からの衝突に対する安全性をより向上することができる。

本発明により、重量増加を抑えて、車両後部における熱害を抑制できる車体後部構造を提供することができる。

車両の構成を示す構成図。 車両下方から見た車体後部の外観を示す底面図。 車両上方から見たリヤサブフレームの外観を示す平面図。 車両後方下方から見た囲い部材の外観を示す外観斜視図。 図２中のＡ−Ａ矢視における囲い部材の断面を示すＡ−Ａ矢視断面図。 図２中のＢ−Ｂ矢視における囲い部材の断面を示すＢ−Ｂ矢視断面図。 排気ユニット内部における空気の流動をＢ−Ｂ矢視で説明する説明図。

この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
なお、図１は車両１の構成図を示し、図２は車両下方から見た車体後部の底面図を示し、図３は車両上方から見たサブフレーム３６の平面図を示し、図４は車両後方下方から見た囲い部材４０の外観斜視図を示し、図５は図２中のＡ−Ａ矢視における囲い部材４０のＡ−Ａ矢視断面図、図６は図２中のＢ−Ｂ矢視における囲い部材４０のＢ−Ｂ矢視断面図を示している。

また、図３中において、図示を明確にするため、囲い部材４０、及び送風ファン５０の図示を省略している。
また、図中において、矢印Ｆｒ及びＲｒは前後方向を示しており、矢印Ｆｒは前方を示し、矢印Ｒｒは後方を示している。さらに、矢印Ｒｈ及びＬｈは幅方向を示しており、矢印Ｒｈは右方向を示し、矢印Ｌｈは左方向を示し、車幅方向における車室内側を車幅方向内側とし、車幅方向における車両外側を車幅方向外側とする。

本実施形態の車両１は、車軸に駆動力を伝達する走行用モータを車両前部に備え、走行用モータに電力を供給する車載バッテリを車室下部に備え、かつ車載バッテリを充電するための発電機、及び発電用内燃機関を車両後部に備えた、所謂、レンジエクステンダ付電気自動車である。

より詳しくは、車両１は、図１に示すように、車両前部に配置された左右一対の前輪２と、車両後部に配置された左右一対の後輪３と、左右の前輪２に車軸４を介して連結された減速機５と、減速機５に連結された走行用モータ６と、高電圧用ワイヤーハーネスＥ１を介して走行用モータ６に電気的に接続された車載バッテリ７と、車載バッテリ７に電力を供給するレンジエクステンダ装置８とを備えている。

この車両１におけるレンジエクステンダ装置８は、図１に示すように、車両後部に配置された発電ユニット１０と排気ユニット２０とで構成されている。
発電ユニット１０は、図１に示すように、車載バッテリ７に高電圧用ワイヤーハーネスＥ２を介して電気的に接続された発電機１１と、発電機１１を駆動させるための発電用内燃機関１２と、発電用内燃機関１２に供給される燃料を貯留する燃料タンク１３とで構成されている。なお、発電用内燃機関１２としては、例えばロータリーエンジンなどとする。

一方、排気ユニット２０は、図１に示すように、発電用内燃機関１２から排出された排気ガスが流下する排気管２１と、排気ガス中の有害物質を除去する上流触媒２２、及び下流触媒２３と、排気ガスが外部に放出される際の音を抑制する消音器２４とで構成されている。

このような構成の車両１における車体後部構造について、より詳しく説明する。
車両１の車体後部構造は、図２に示すように、車幅方向に所定間隔を隔てた位置で車両前後方向に延びる左右一対のサイドシル３１と、サイドシル３１の間で車両前後方向に延びる左右一対のフロアフレーム３２と、フロアフレーム３２の後端から車両後方に延びるリヤサイドフレーム３３と、リヤサイドフレーム３３の後端から車両後方に延びるアッパクラッシュカン３４と、アッパクラッシュカン３４の後端同士を車幅方向に連結するアッパバンパレインフォースメント３５と、フロアフレーム３２、及びリヤサイドフレーム３３よりも車両下方に配設されたサブフレーム３６とで構成されている。

フロアフレーム３２は、底面視において、車体前部を構成するフロントサイドフレーム（図示省略）の後端から車幅方向外側へ向けて延設した形状に形成されている。
このフロアフレーム３２の後端には、図２に示すように、左右一対の後輪３を支持するトーションビーム９が、揺動自在に支持されている。より詳しくは、トーションビーム９は、車両前後方向に延びるアーム部の前端が、フロアフレーム３２の後端に揺動自在に支持されている。

また、リヤサイドフレーム３３は、図２に示すように、フロアフレーム３２の後端から車両後方へ向けて延設されている。
また、アッパクラッシュカン３４は、図２に示すように、リヤサイドフレーム３３の後端に設けたアッパ連結部に締結固定されている。
また、アッパバンパレインフォースメント３５は、図２に示すように、底面視において、車幅方向略中央が車両後方へ僅かに突出するように湾曲した形状に形成されている。

また、サブフレーム３６は、フロアフレーム３２の下方に配設されたバッテリケースフレーム３７と、リヤサイドフレーム３３の下方に配設されたリヤサブフレーム３８とを、車両前方からこの順番で連結して構成している。
バッテリケースフレーム３７は、図２に示すように、底面視において、フロアパネル（図示省略）の下面を覆う大きさに形成されている。

詳述すると、バッテリケースフレーム３７は、図２に示すように、底面視において、フロアフレーム３２に沿って車両前後方向に延びる左右の前後方向フレーム３７１と、前後方向フレーム３７１の前端を連結する第１幅方向フレーム（図示省略）と、前後方向フレーム３７１の後端を連結する第２幅方向フレーム３７２と、左右の前後方向フレーム３７１、第１幅方向フレーム、及び第２幅方向フレーム３７２で囲われた部分を覆うパネル部材３７３とで構成されている。

このバッテリケースフレーム３７は、前後方向フレーム３７１がフロアフレーム３２の下面に締結固定され、第１幅方向フレーム、及び第２幅方向フレーム３７２が、左右のフロアフレーム３２を車幅方向に連結する複数のクロスメンバ（図示省略）に締結固定されている。

そして、バッテリケースフレーム３７におけるパネル部材３７３の上面には、図３に示すように、フロアパネルとの間に位置する車載バッテリ７と、車載バッテリ７の後部における車両左側に隣接して配設した燃料タンク１３とが載置固定されている。

なお、車載バッテリ７は、詳細な図示を省略するが、リチウムイオン二次電池で構成された複数の電池セルと、電池セルへの充放電を制御する制御装置と、高電圧ワイヤーハーネスが接続されるジャンクションボックスなどで一体構成されている。

また、リヤサブフレーム３８は、図２及び図３に示すように、リヤサイドフレーム３３よりも車幅方向内側で車両前後方向に延びる左右一対のサイドメンバ３８１と、サイドメンバ３８１の後端同士を連結するクロスメンバ３８２と、サイドメンバ３８１の後端から車両後方へ延びる左右一対のロアクラッシュカン３８３と、ロアクラッシュカン３８３の後端同士を連結するロアバンパレインフォースメント３８４と、リヤサイドフレーム３３に連結される前側連結部３８５、及び後側連結部３８６とで構成されている。

サイドメンバ３８１は、図３に示すように、平面視において、バッテリケースフレーム３７における前後方向フレーム３７１の後端から車両後方へ延びるように、バッテリケースフレーム３７の第２幅方向フレーム３７２に締結固定されている。換言すると、リヤサイドフレーム３３は、バッテリケースフレーム３７の第２幅方向フレーム３７２を、サイドメンバ３８１の前端を車幅方向に連結するクロスメンバとしている。

このサイドメンバ３８１は、図２に示すように、底面視において、リヤサイドフレーム３３の後端よりも車両前方の位置に、その後端が位置する車両前後方向の長さで形成されている。
クロスメンバ３８２は、図２に示すように、底面視において、左右のリヤサイドフレーム３３の間隔と略同等の車幅方向の長さを有する形状に形成されている。

より詳しくは、クロスメンバ３８２は、図５に示すように、車両前後方向に沿った縦断面において、車両後方が開口した断面略ハット状のインナパネル３８２ａと、断面略平板状のアウタパネル３８２ｂとを、車両前方からこの順番で接合した断面略矩形の閉断面形状に形成されている。

このクロスメンバ３８２には、図５に示すように、アウタパネル３８２ｂの後面に、後述する囲い部材４０が締結される上部ブラケット３８７、及び下部ブラケット３８８が接合されている。
上部ブラケット３８７は、図５に示すように、所定の厚みを有する板材を折り曲げて形成されたブラケットであって、アウタパネル３８２ｂの後面における上部に接合されている。

より詳しくは、上部ブラケット３８７は、図３及び図５に示すように、車両前後方向に厚みを有してアウタパネル３８２ｂの後面に接合される上部接合部３８７ａと、上部接合部３８７ａの上端から車両後方へ延設するとともに、後述する囲い部材４０が締結される上部延設部３８７ｂとで一体形成されている。

なお、上部ブラケット３８７は、図３に示すように、クロスメンバ３８２の車両上方をとおる排気管２１と車両右側のロアクラッシュカン３８３との車幅方向間隔よりも僅かに短い車幅方向の長さを有する形状に形成されている。
一方、下部ブラケット３８８は、図５に示すように、所定の厚みを有する板材を折り曲げて形成されたブラケットであって、アウタパネル３８２ｂの後面における下部に接合されている。

より詳しくは、下部ブラケット３８８は、図５に示すように、車両前後方向に厚みを有してアウタパネル３８２ｂの後面に接合される下部接合部３８８ａと、下部接合部３８８ａの下端から車両後方下方へ向けて延設されるとともに、後述する囲い部材４０が締結される下部延設部３８８ｂとで一体形成されている。なお、下部ブラケット３８８は、左右のサイドメンバ３８１における車幅方向の間隔よりも短い車幅方向の長さを有する形状に形成されている。

ロアクラッシュカン３８３は、図３に示すように、アッパクラッシュカン３４における車両前後方向の長さよりも長い車両前後方向の長さを有するとともに、サイドメンバ３８１の後端に設けたロア連結部に締結固定されている。このロアクラッシュカン３８３は、図６に示すように、車幅方向に沿った縦断面における断面形状が、断面略十字状の閉断面形状に形成されている。
ロアバンパレインフォースメント３８４は、図３に示すように、底面視において、車幅方向略中央が車両後方へ僅かに突出するように湾曲した形状に形成されている。

このロアバンパレインフォースメント３８４は、図５に示すように、車両前後方向に沿った縦断面において、車両後方が開口した断面略ハット状のインナパネル３８４ａと、断面略平板状のアウタパネル３８４ｂとを、車両前方からこの順番で接合した断面略矩形の閉断面形状に形成されている。なお、ロアバンパレインフォースメント３８４のアウタパネル３８４ｂは、図５に示すように、その下端が車両前方へ向けて延設された形状に形成されている。

前側連結部３８５は、図２に示すように、車両前方側が短辺となる平面視略台形状であって、クロスメンバ３８２の車幅方向外側における前面と、クロスメンバ３８２よりも車両前方側におけるリヤサイドフレーム３３の下面とを連結する形状に形成されている。

後側連結部３８６は、図２に示すように、ロアクラッシュカン３８３の車両前後方向略中央と、リヤサイドフレーム３３の後端近傍とを連結する形状に形成されている。
このような構成のリヤサブフレーム３８には、図２及び図３に示すように、左右のサイドメンバ３８１、及びロアクラッシュカン３８３の間に、上述した発電ユニット１０の発電機１１、及び発電用内燃機関１２と、排気ユニット２０とが、車両前方からこの順番で配設されている。

具体的には、発電ユニット１０の発電機１１、及び発電用内燃機関１２は、図３に示すように、バッテリケースフレーム３７、左右のサイドメンバ３８１、及びクロスメンバ３８２に囲われた空間に、一体的に連結された状態で配設されている。

発電機１１は、その回転軸の軸中心が、車両前後方向と略一致するように配設されている。
一方、発電用内燃機関１２は、その出力軸の軸中心が発電機１１の回転軸と略同軸上に位置するように発電機１１の車両後方側に連結されている。

そして、発電機１１、及び発電用内燃機関１２は、図３に示すように、発電機１１の前端に設けた前側マウントブラケット１４を介して、左右のリヤサイドフレーム３３の前端を車幅方向に連結するクロスメンバ（図示省略）に支持されている。さらに、発電機１１、及び発電用内燃機関１２は、前側マウントブラケット１４が連結されるクロスメンバよりも車両後方で、左右のリヤサイドフレーム３３を車幅方向に連結するクロスメンバ（図示省略）に、発電用内燃機関１２の後端に設けた後側マウントブラケット１５を介して支持されている。

排気ユニット２０は、図３に示すように、クロスメンバ３８２、左右のロアクラッシュカン３８３、及びロアバンパレインフォースメント３８４で囲われた空間に、上流触媒２２、下流触媒２３、及び消音器２４が位置するように配設されるとともに、消音器２４の車幅方向両端が、吊りゴム２５を介して、後側連結部３８６の車幅方向内側に支持されている。

詳述すると、上流触媒２２、及び下流触媒２３は、図３、図５、及び図６に示すように、左右のロアクラッシュカン３８３の間において、車両左側からこの順番で車幅方向に沿って並置されている。なお、下流触媒２３の外径は、上流触媒２２よりも大径に形成されているものとする。
一方、消音器２４は、左右のロアクラッシュカン３８３の間において、上流触媒２２、及び下流触媒２３の車両下方側に、平面視で重合するように配設されている。

このように配設された上流触媒２２、下流触媒２３、及び消音器２４は、一端が発電用内燃機関１２の車両左側に連結され、他端が開口した排気管２１を介して連結されている。
このうち、発電用内燃機関１２と上流触媒２２とを連結する排気管２１は、発電用内燃機関１２からクロスメンバ３８２の車両上方をとおって車両後方へ延びる形状に形成されている。
さらに、下流触媒２３と消音器２４とを連結する排気管２１は、下流触媒２３から車両右側へ延設されたのち、車両下方、かつ車両左側へ向けてＵターンした形状に形成されている。

加えて、消音器２４に一端が連結された排気管２１は、消音器２４から車両左側へ僅かに延設されたのち、車両後方下方、より具体的にはロアバンパレインフォースメント３８４よりも車両下方へ向けて延設された形状に形成されている。なお、排気管２１の他端である排気管出口２１ａは、図２及び図４に示すように、車両右側へ向けて拡径した長楕円形状に開口形成されている。

このような構成の車両１の車体後部構造は、図２、図４から図６に示すように、ロアクラッシュカン３８３、クロスメンバ３８２、及びロアバンパレインフォースメント３８４を挟んで、上流触媒２２、下流触媒２３、及び消音器２４の六方を一体的に囲う囲い部材４０と、囲い部材４０の内部に対して送風する送風ファン５０とを備えている。

囲い部材４０は、ステンレス製の薄板を三次元的に折り曲げて形成した立体形状であって、車両下方が開口した略ボックス状の上側囲い部材４１と、車両上方が開口した略ボックス状の下側囲い部材４２とで構成されている。
上側囲い部材４１は、図５及び図６に示すように、ロアクラッシュカン３８３よりも車両上方に露出した排気ユニット２０を、車両上方から覆う形状に形成されている。

具体的には、上側囲い部材４１は、図５及び図６に示すように、クロスメンバ３８２の上部ブラケット３８７に締結固定される上側前端部４１１と、ロアバンパレインフォースメント３８４のアウタパネル３８４ｂに締結固定される上側後端部４１２と、上側前端部４１１、及び上側後端部４１２の間を覆う天板部４１３と、車幅方向の開口を覆う上側左側壁部４１４、及び上側右側壁部４１５とで一体形成されている。

上側前端部４１１は、図５に示すように、車両上下方向に厚みを有するとともに、上部ブラケット３８７における車幅方向の長さと略同じ車幅方向の長さを有する平面視略矩形の平板に形成されている。この上側前端部４１１は、上部ブラケット３８７の上部延設部３８７ｂに対して車両上方から当接して締結固定される。

上側後端部４１２は、図４及び図５に示すように、車両前後方向に厚みを有する背面視略矩形で、ロアバンパレインフォースメント３８４のアウタパネル３８４ｂに沿って湾曲した形状に形成されている。この上側後端部４１２は、アウタパネル３８４ｂの後面に対して車両後方から当接して締結固定される。

天板部４１３は、図５に示すように、車両前後方向に沿った縦断面において、上側前端部４１１の後端から車両上方へ延設された上側前面部分４１３ａと、上側前面部分４１３ａの上端から車両後方へ延設された第１上面部分４１３ｂと、第１上面部分４１３ｂの後端から車両下方へ延設された上側後面部分４１３ｃと、上側後面部分４１３ｃの後端から車両後方へ延設されるとともに、上側後端部４１２に連結された第２上面部分４１３ｄとで構成されている。

上側前面部分４１３ａは、図５及び図６に示すように、下流触媒２３の上端よりも車両上方に上端が位置する車両上下方向の長さと、発電用内燃機関１２と上流触媒２２とを連結する排気管２１の近傍から後述する上側右側壁部４１５に至る車幅方向の長さとを有する略平板状に形成されている。

第１上面部分４１３ｂは、図５及び図６に示すように、下流触媒２３の後端よりも車両後方の位置に後端が位置する車両前後方向の長さと、車幅方向におけるロアクラッシュカン３８３の間隔よりも僅かに短い車幅方向の長さとを有する略平板状に形成されている。なお、第１上面部分４１３ｂは、上側前面部分４１３ａの上端から車両後方、かつ僅かに車両上方へ向けて延設されている。

上側後面部分４１３ｃは、図４及び図５に示すように、上側前面部分４１３ａにおける車両上下方向の長さと略同じ車両上下方向の長さと、第１上面部分４１３ｂにおける車幅方向の長さと略同じ車幅方向の長さとを有する略平板状に形成されている。

第２上面部分４１３ｄは、図４及び図５に示すように、上側後面部分４１３ｃの下端から上側後端部４１２の上端に至る車両前後方向の長さと、上側後面部分４１３ｃにおける車幅方向の長さと略同じ車幅方向の長さとを有する略平板状に形成されている。

上側左側壁部４１４は、図６に示すように、天板部４１３における車両左側の縁端から車両下方へ向けて延設した略平板状に形成されている。この上側左側壁部４１４は、図６に示すように、車両左側のロアクラッシュカン３８３における車両内側の側面と車幅方向内側で重合する車両上下方向の長さで延設されている。

さらに、この上側左側壁部４１４は、図６に示すように、背面視において、上側前面部分４１３ａに隣接する排気管２１との隙間を覆う折り曲げ部分４１４ａが一体形成されている。折り曲げ部分４１４ａは、上側左側壁部４１４の前縁を車両前方へ延設するとともに、車幅方向内側へ折り曲げて形成されている。

加えて、上側左側壁部４１４は、図６に示すように、車両左側の後側連結部３８６と重合する部分を車両外側上方へ向けて折り曲げることで、後側連結部３８６が遊嵌する切欠きを形成している。なお、上側左側壁部４１４は、屈曲させた部分を介して後側連結部３８６の上面に締結固定されている。

上側右側壁部４１５は、図４及び図６に示すように、天板部４１３における車両右側の縁端から車幅方向外側、かつ車両下方へ向けて延設した略平板状に形成されている。この上側右側壁部４１５は、図６に示すように、車両右側のロアクラッシュカン３８３における車両外側の側面と車幅方向外側で重合する長さで延設されている。

さらに、上側右側壁部４１５は、図４及び図６に示すように、車両右側の後側連結部３８６と重合する部分を車両外側上方へ向けて折り曲げることで、後側連結部３８６が遊嵌する切欠きを形成している。なお、上側右側壁部４１５は、屈曲させた部分を介して、後側連結部３８６の上面に締結固定されている。

一方、下側囲い部材４２は、図５及び図６に示すように、ロアクラッシュカン３８３よりも車両下方に露出した排気ユニット２０を、車両下方から覆う形状に形成されている。
具体的には、下側囲い部材４２は、図５及び図６に示すように、クロスメンバ３８２の下部ブラケット３８８に締結固定される下側前端部４２１と、ロアバンパレインフォースメント３８４のアウタパネル３８４ｂに締結固定される下側後端部４２２と、下側前端部４２１、及び下側後端部４２２の間を覆う底板部４２３と、車幅方向の開口を覆う下側左側壁部４２４、及び下側右側壁部４２５とで一体形成されている。

下側前端部４２１は、図５に示すように、下部ブラケット３８８の下部延設部３８８ｂに沿った形状に形成されている。より詳しくは、下側前端部４２１は、図５に示すように、車両前後方向に沿った縦断面において、前端に対して下端が車両下方に位置にするように傾斜した形状に形成されている。この下側前端部４２１は、下部ブラケット３８８の下部延設部３８８ｂに対して車両下方から当接して締結固定される。

下側後端部４２２は、図２、図４、及び図５に示すように、車両上下方向に厚みを有するとともに、車幅方向における左右のロアクラッシュカン３８３の間隔よりも短い車幅方向の長さを有する略平板状に形成されている。この下側後端部４２２は、ロアバンパレインフォースメント３８４におけるアウタパネル３８４ｂの下面に対して車両下方から当接して締結固定される。

底板部４２３は、図５に示すように、車両前後方向に沿った縦断面において、下側前端部４２１の後端から車両下方へ延設された下側前面部分４２３ａと、下側前面部分４２３ａの下端から車両後方へ延設された底面部分４２３ｂと、底面部分４２３ｂの後端から車両上方へ延設されるとともに、下側後端部４２２に連結された下側後面部分４２３ｃとで構成されている。

下側前面部分４２３ａは、図５及び図６に示すように、消音器２４の下端よりも車両下方に下端が位置する車両上下方向の長さと、下部ブラケット３８８における車両左側の縁端から後述する下側右側壁部４２５に至る車幅方向の長さとを有する略平板状に形成されている。

底面部分４２３ｂは、図５及び図６に示すように、下側前面部分４２３ａの下端からロアバンパレインフォースメント３８４の前端に至る車両前後方向の長さと、車幅方向におけるロアクラッシュカン３８３の間隔と略同等の車幅方向の長さとを有する略平板状に形成されている。なお、底面部分４２３ｂは、下側前面部分４２３ａの下端から車両後方、かつ僅かに車両上方へ向けて延設されている。

さらに、底面部分４２３ｂには、図２及び図４に示すように、排気管２１の排気管出口２１ａが挿通される底部開口Ｓ１が開口形成されている。この底部開口Ｓ１は、図２に示すように、底面視において、排気管出口２１ａと重合する底面部分４２３ｂの後端を長辺とし、底面部分４２３ｂの前端近傍に至る車両前後方向の長さを有する底面視略台形状に開口されている。

下側後面部分４２３ｃは、図４及び図５に示すように、底面部分４２３ｂの後端からロアバンパレインフォースメント３８４の下端に至る車両上下方向長さと、底面部分４２３ｂにおける車幅方向の長さと略同じ車幅方向の長さを有する略平板状に形成されている。この下側後面部分４２３ｃには、図４に示すように、底面部分４２３ｂの底部開口Ｓ１から連続する開口が形成されている。なお、底部開口Ｓ１は、下側後面部分４２３ｃの開口を含めた開口とする。

下側左側壁部４２４は、図６に示すように、底板部４２３における車両左側の縁端から車両上方へ向けて延設した略平板状に形成されている。この下側左側壁部４２４は、図６に示すように、車両左側のロアクラッシュカン３８３における車両外側の側面と車幅方向外側で重合する車両上下方向の長さで延設されている。

さらに、この下側左側壁部４２４は、図６に示すように、背面視において、下側前面部分４２３ａとの隙間を覆う折り曲げ部分４２４ａが一体形成されている。折り曲げ部分４２４ａは、下側左側壁部４２４の前縁を車両前方へ延設するとともに、車幅方向内側へ折り曲げて形成されている。

加えて、下側左側壁部４２４は、図６に示すように、車両左側の後側連結部３８６と重合する部分を車両外側下方へ向けて折り曲げることで、後側連結部３８６が遊嵌する切欠きを形成している。なお、下側左側壁部４２４は、屈曲させた部分を介して後側連結部３８６の下面に締結固定されている。

下側右側壁部４２５は、図４及び図６に示すように、底板部４２３における車両右側の縁端から車幅方向外側、かつ車両上方へ向けて延設した略平板状に形成されている。この下側右側壁部４２５は、図６に示すように、上側囲い部材４１の上側右側壁部４１５の下端に上端が近接する長さで延設されている。

さらに、下側右側壁部４２５には、図４及び図６に示すように、背面視において、車幅方向に対して交差する方向で底部開口Ｓ１と対向する送風開口Ｓ２が形成されている。
この送風開口Ｓ２は、後述する送風ファン５０の回転半径と略同じ半径で、かつ下側右側壁部４２５の上端が開口するように切り欠かれた略円弧状に形成されている。なお、送風開口Ｓ２は、送風ファン５０の風を囲い部材４０の内部に導入する導入口として機能する。

送風ファン５０は、図２及び図６に示すように、送風開口Ｓ２における開口中心と、回転軸の軸中心とが略一致するように、下側囲い部材４２の下側右側壁部４２５に装着固定されている。

このため、送風ファン５０は、図６に示すように、背面視において、下側囲い部材４２における下側右側壁部４２５の上端よりも車両上方に、その上部が露出している。なお、送風ファン５０は、下側囲い部材４２に装着固定された状態において、車両右側から取り込んだ空気を、車両左側へ向けて送風するよう構成されているものとする。

引き続き、上述した構成において、送風ファン５０が回転駆動した際の風の流れについて、図７を用いて詳しく説明する。
なお、図７は排気ユニット２０内部における空気の流動を説明する説明図を示している。

送風ファン５０が回転駆動して送風を開始すると、送風ファン５０の風は、図７に示すように、上側囲い部材４１の上側右側壁部４１５を挟んで、車両上方、及び車両下方に送風される。
このうち、上側囲い部材４１の上側右側壁部４１５よりも車両上方に送風された風の流れＷ１は、図７に示すように、上側右側壁部４１５の上面に沿うように、車両左側上方へ向けて流動する流れとなる。

この際、上側囲い部材４１の第１上面部分４１３ｂが、前端に対して下端が車両下方に位置するように傾斜しているため、風の流れＷ１は、上側右側壁部４１５から第１上面部分４１３ｂに沿って車両前方へ向けて流動する流れとなる。つまり、上側囲い部材４１の上側右側壁部４１５、及び第１上面部分４１３ｂは、送風ファン５０の風を発電ユニット１０に導風する導風手段として機能する。

これにより、リヤサブフレーム３８のクロスメンバ３８２よりも車両前方の空間に、発電ユニット１０の発熱による熱気よりも低い温度の空気が送られる。このため、発電ユニット１０が配置された空間内の熱気が流動開始するとともに、発電ユニット１０に対して比較的低温な空気が供給される。

一方、上側右側壁部４１５よりも車両下方に送風された風は、図７に示すように、送風開口Ｓ２を介して囲い部材４０の内部に流入する。そして、囲い部材４０の内部に流入した風は、例えば車両右側のロアクラッシュカン３８３や消音器２４との衝突によって偏向して、消音器２４とロアクラッシュカン３８３との間をとおる風の流れＷ２と、消音器２４と下側囲い部材４２との間をとおる風の流れＷ３とに分流する。

消音器２４とロアクラッシュカン３８３との間をとおる風の流れＷ２、及び消音器２４と下側囲い部材４２との間をとおる風の流れＷ３は、図７に示すように、車両右側から車両左側へ向けて流動したのち、囲い部材４０の車両左側において、底部開口Ｓ１へ向けて偏向した流れとなる。

その後、風の流れＷ２、及び風の流れＷ３は、底部開口Ｓ１から外部に流出したのち、排気管２１の排気管出口２１ａから排出される排気ガスとともに、囲い部材４０の外部を流動する空気の流れに合流する。

以上のようにして排気ユニット２０に対して送風する車両１の車体後部構造は、重量増加を抑えて、車両後部における熱害を抑制することができる。
具体的には、囲い部材４０で囲繞された排気ユニット２０に対して、送風ファン５０を介して外気を送風することにより、車体後部構造は、排気ユニット２０を冷却することができる。

さらに、送風開口Ｓ２と底部開口Ｓ１とが対向配置されているため、車体後部構造は、送風開口Ｓ２から導入された外気を効率よく、底部開口Ｓ１へ流動させることができる。この際、車体後部構造は、排気管２１の排気管出口２１ａから排出された排気ガスの流れに、囲い部材４０の底部開口Ｓ１から外部へ流動する空気の流れを合流させることができる。

これにより、車体後部構造は、囲い部材４０の送風開口Ｓ２から導入された外気を、底部開口Ｓ１から効率よく外部へ流動させることができる。このため、車体後部構造は、囲い部材４０の内部に滞留した熱気を効率よく外部へ流動させることができる。

加えて、排気ユニット２０の熱による囲い部材４０の温度上昇を抑えることができるため、車体後部構造は、囲い部材４０が放熱する熱量を抑えることができる。このため、車体後部構造は、囲い部材４０、及び送風ファン５０を備えていない場合に比べて、車両後部の温度上昇を抑えることができる。

さらにまた、車体後部構造は、発電ユニット１０、及び排気ユニット２０を一体的に囲繞する場合に比べて、囲い部材４０を小型化することができる。このため、車体後部構造は、送風ファン５０の静圧、及び風量を過剰に大きくする必要がなく、囲い部材４０、及び送風ファン５０の大型化による重量増加を抑えることができる。
従って、車体後部構造は、排気ユニット２０の熱を外部へ放出する構成としたことにより、重量増加を抑えて、車両後部における熱害を抑制することができる。

また、リヤサブフレーム３８が、クロスメンバ３８２よりも車両後方で排気ユニット２０、及び囲い部材４０を支持する構成により、車体後部構造は、排気ユニット２０及び囲い部材４０の支持を容易にするとともに、囲い部材４０を支持する支持部材の数量を削減することができる。このため、車体後部構造は、重量増加を確実に抑えて、車両後部における熱害を抑制することができる。

また、リヤサブフレーム３８が、車両前後方向に延びる左右一対のサイドメンバ３８１と、サイドメンバ３８１の後端を車幅方向に連結するクロスメンバ３８２と、サイドメンバ３８１の後端から車両後方に延びる左右一対のロアクラッシュカン３８３を備え、排気ユニット２０が、ロアクラッシュカン３８３の間に配置されたことにより、車体後部構造は、重量増加を抑えた車両後部における熱害の抑制と、車両後方からの衝突に対する安全性の向上とを両立することができる。

具体的には、ロアクラッシュカン３８３の間に排気ユニット２０を配置したことにより、車体後部構造は、サイドメンバ３８１の間に発電ユニット１０、及び排気ユニット２０を配置した場合に比べて、車両前後方向におけるサイドメンバ３８１の長さを短くすることができる。

さらに、車両後方からの衝突荷重が加わった際、排気ユニット２０、及び囲い部材４０は、発電ユニット１０に比べて変形し易い。このため、車体後部に車両後方からの衝突荷重が加わった際、車体後部構造は、ロアクラッシュカン３８３の圧潰とともに、排気ユニット２０、及び囲い部材４０を一体的に変形させることができる。

これにより、車体後部構造は、車両後方からの衝突荷重を、ロアクラッシュカン３８３と、排気ユニット２０と、囲い部材４０とで吸収することができる。
従って、車体後部構造は、リヤサブフレーム３８におけるロアクラッシュカン３８３の間に排気ユニット２０を配置したことで、重量増加を抑えた車両後部における熱害の抑制と、車両後方からの衝突に対する安全性の向上とを両立することができる。

また、囲い部材４０が、送風ファン５０の風を発電ユニット１０へ向けて導風する上側右側壁部４１５、及び第１上面部分４１３ｂを備えたことにより、車体後部構造は、発電ユニット１０、及び排気ユニット２０の双方に、送風ファン５０の風を送風することができる。

さらに、車体後部構造は、例えば発電ユニット１０に隣接して配置されたコンバータなどの発熱機器に、冷却ファンによる風を送風することができる。このため、車体後部構造は、車両後部全体に空気の流れを発生させることができる。

従って、車体後部構造は、発電ユニット１０へ向けて導風する上側囲い部材４１の上側右側壁部４１５、及び第１上面部分４１３ｂを囲い部材４０に備えたことにより、車両後部の温度上昇をより確実に抑えることができるため、車両後部における熱害をより確実に抑制することができる。

また、触媒（上流触媒２２、下流触媒２３）と、消音器２４とが、車両上下方向に並置されたことにより、車体後部構造は、重量増加を抑えて車両後部における熱害をより抑制できるとともに、車両後方からの衝突に対する安全性をより向上することができる。

具体的には、触媒（上流触媒２２、下流触媒２３）と、消音器２４とを車両上下方向に並置したことにより、車体後部構造は、触媒（上流触媒２２、下流触媒２３）と、消音器２４と車両前後方向に並置した場合に比べて、車両前後方向における排気ユニット２０、及び囲い部材４０の長さを短くすることができる。

このため、車体後部構造は、送風開口Ｓ２を介して囲い部材４０の内部に導入された送風ファン５０の風が、車両前後方向に拡散することを抑制できる。これにより、車体後部構造は、送風ファン５０を大型化することなく、囲い部材４０の内部の熱気をより効率よく外部へ流動させることができる。

加えて、車両後方からの衝突荷重が加わった際、車体後部構造は、触媒（上流触媒２２、下流触媒２３）と、消音器２４とが車両上下方向に離間するように、排気ユニット２０を変形させることができる。これにより、車体後部構造は、車両後方からの衝突荷重が加わった際、車両前方への排気ユニット２０の移動量を抑えることができるため、車室内への排気ユニット２０や発電ユニット１０の侵入をより確実に防止することができる。

従って、車体後部構造は、触媒（上流触媒２２、下流触媒２３）と、消音器２４とを車両上下方向に並置したことにより、重量増加を抑えて車両後部における熱害をより抑制できるとともに、車両後方からの衝突に対する安全性をより向上することができる。

この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の触媒は、実施形態の上流触媒２２、及び下流触媒２３に対応し、
以下同様に、
導入開口は、送風開口Ｓ２に対応し、
排気管の出口は、排気管２１の排気管出口２１ａに対応し、
排気開口は、底部開口Ｓ１に対応し、
サブフレームは、リヤサブフレーム３８に対応し、
左右一対のクラッシュカンは、左右一対のロアクラッシュカン３８３に対応し、
導風部分は、上側囲い部材４１の上側右側壁部４１５、及び第１上面部分４１３ｂに対応するが、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。

例えば、上述した実施形態において、発電ユニット１０と排気ユニット２０とをクロスメンバ３８２を挟んで車両前後方向に沿って配置したが、これに限定せず、クロスメンバ３８２よりも車両前方に、発電ユニット１０と排気ユニット２０とを車両前後方向に沿って配置してもよい。
また、上側囲い部材４１、及び下側囲い部材４２で構成された囲い部材４０で、排気ユニット２０の六方を囲う構成としたが、排気ユニット２０の六方を囲うことができれば、囲い部材の形状は適宜の形状としてもよい。

また、上側囲い部材４１の上側右側壁部４１５、及び第１上面部分４１３ｂを、送風ファン５０の風を発電ユニット１０に導風する導風部分としたが、これに限定せず、例えば、囲い部材４０に発電ユニット１０へ導風する導風フィンを設けてもよい。あるいは、囲い部材４０の内部に導入された風を発電ユニット１０に導風するダクトなどであってもよい。

また、囲い部材４０の送風開口Ｓ２と底部開口Ｓ１とが、車幅方向に対して交差する方向で対向する構成としたが、これに限定せず、例えば、下側囲い部材４２の下側左側壁部４２４から排気管２１の排気管出口２１ａが露出する構成し、送風開口Ｓ２と底部開口Ｓ１とが車幅方向で対向するようにしてもよい。あるいは、囲い部材４０の車両前方側に送風ファン５０を設け、送風開口Ｓ２と底部開口Ｓ１とが車両前後方向、あるいは車両前後方向に対して交差する方向で対向する構成としてもよい。

また、送風ファン５０を囲い部材４０に装着固定する構成としたが、これに限定せず、リヤサブフレーム３８、あるいはリヤサブフレーム３８に設けたブラケットに、送風ファン５０を装着固定する構成としてもよい。
また、送風開口Ｓ２を介して囲い部材４０の内部に送風する構成としたが、これに限定せず、囲い部材４０と送風ファン５０とをダクトで連結し、ダクト及び送風開口Ｓ２を介して、囲い部材４０の内部に送風する構成としてもよい。

１…車両
１０…発電ユニット
１１…発電機
１２…発電用内燃機関
２０…排気ユニット
２１…排気管
２１ａ…排気管出口
２２…上流触媒
２３…下流触媒
２４…消音器
３８…リヤサブフレーム
４０…囲い部材
５０…送風ファン
３８１…サイドメンバ
３８２…クロスメンバ
３８３…ロアクラッシュカン
４１３ｂ…第１上面部分
４１５…上側右側壁部
Ｓ１…底部開口
Ｓ２…送風開口

Claims (4)

1. 車両の走行用電力を発電する発電機、及び該発電機の動力源である発電用内燃機関で構成された発電ユニットと、
   前記発電用内燃機関に接続された排気管、触媒、及び消音器で構成された排気ユニットとが、車両前方からこの順番で車両後部の車体に配設された車体後部構造であって、
   前記排気ユニットの六方を囲繞する囲い部材と、
   該囲い部材に装着されるとともに、前記囲い部材の内部に外気を送風する送風ファンとを備え、
   前記囲い部材が、
   前記排気管の出口に対応する部分を開口した排気開口と、
   背面視において、車幅方向に対して交差する方向で、前記排気開口に対向するとともに、前記送風ファンを介して外気が導入される開口である導入開口と、
   背面視において、車幅方向の一端が前記導入開口に近接するとともに、前記囲い部材の外面に沿って、前記送風ファンの風を前記発電ユニットへ向けて導風する導風部分とを備え、
   前記送風ファンが、
   背面視において、前記導入開口と前記導風部分とに跨って配設された
   車体後部構造。
2. 前記車両の車体後部が、
   車幅方向に延びるクロスメンバを有するサブフレームを備え、
   該サブフレームが、
   前記クロスメンバよりも車両後方で前記排気ユニット、及び前記囲い部材を支持する構成である
   請求項１に記載の車体後部構造。
3. 前記サブフレームが、
   車両前後方向に延びる左右一対のサイドメンバと、
   該サイドメンバの後端を車幅方向に連結する前記クロスメンバと、
   前記サイドメンバの後端から車両後方に延びる左右一対のクラッシュカンを備え、
   前記排気ユニットが、
   前記クラッシュカンの間に配置された
   請求項２に記載の車体後部構造。
4. 前記触媒、及び前記消音器が、車両上下方向に並置された
   請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の車体後部構造。

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