JP6635101B2

JP6635101B2 - 電動車両

Info

Publication number: JP6635101B2
Application number: JP2017199767A
Authority: JP
Inventors: 太一平川; 一孝石倉; 保高群
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2017-10-13
Filing date: 2017-10-13
Publication date: 2020-01-22
Anticipated expiration: 2037-10-13
Also published as: JP2019073122A

Description

本発明は、電動車両に関し、特に車体後部に駆動モータ用の電力を発電する発電機と発電機を駆動するエンジンとが配設された電動車両に関する。

自動車等の車両では、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電動車両が一般に知られている。近年、バッテリに供給する駆動モータ用の電力を発電する発電機と発電機を駆動するエンジンとを有するレンジエクステンダ装置を備えてエンジンで発電して航続距離を向上させるようにした電動車両も知られている。

このような電動車両として、例えば特許文献１には、車両を駆動する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ると共に、車体後部にバッテリに供給する電力を発電する発電機と発電機を駆動するエンジンとを有するレンジエクステンダ装置を備えたものが開示されている。

特開２０１１−１５２８４１号公報

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の向上などを図るために、後突時に車体前後方向に延びる車体フレームを座屈変形させてエネルギ吸収性能を高めることが求められている。

車体後部に駆動モータ用の電力を発電する発電機と発電機を駆動するエンジンとが配設された電動車両では、発電機及びエンジンより車体後方側にエンジンからの排気を大気に放出するときの音を低減するサイレンサが備えられることがある。

かかる電動車両では、後突時に車両後方から衝突荷重が作用するときに車体後部が変形されるときにサイレンサが車体前方側に移動されて発電機やエンジンに干渉するおそれがあることから、後突時におけるエネルギ吸収性能を高めて発電機やエンジンを保護することが望まれる。

そこで、本発明は、車体後部に発電機及びエンジンが配設されると共にサイレンサが配設された電動車両において、後突時におけるエネルギ吸収性能を高めて発電機及びエンジンを保護することができるようにすることを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に記載の発明は、車両を駆動する駆動源としての駆動モータと、前記駆動モータ用の電力を発電する発電機と前記発電機を駆動するエンジンとを備え、車体後部に前記発電機及び前記エンジンが配設された電動車両であって、車体後部において車体前後方向に延びる左右のリヤサブフレームと、前記リヤサブフレームより車体上方側に配設されて車体前後方向に延びる左右のリヤサイドフレームと、前記発電機及び前記エンジンより車体後方側において前記左右のリヤサブフレームの車体後方側を連結して車幅方向に延びるサブフレーム連結部材と、偏平状に形成されて前記発電機及び前記エンジンより車体後方側且つ前記サブフレーム連結部材より車体前方側に車幅方向に延びるように配設されるサイレンサと、を備え、前記サイレンサは、車体後方からの衝突荷重の作用時に前記サブフレーム連結部材が車体前方側に移動されるときに前記サイレンサの車体後方側が車体下方側に回転移動するように設けられ、前記サイレンサは、車体後方側が車体前方側に比して車体下方側に傾斜して配置されると共に前記サブフレーム連結部材に車体前後方向に対向するように設けられていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、車両を駆動する駆動源としての駆動モータと、前記駆動モータ用の電力を発電する発電機と前記発電機を駆動するエンジンとを備え、車体後部に前記発電機及び前記エンジンが配設された電動車両であって、車体後部において車体前後方向に延びる左右のリヤサブフレームと、前記発電機及び前記エンジンより車体後方側において前記左右のリヤサブフレームの車体後方側を連結して車幅方向に延びるサブフレーム連結部材と、偏平状に形成されて前記発電機及び前記エンジンより車体後方側且つ前記サブフレーム連結部材より車体前方側に車幅方向に延びるように配設されるサイレンサと、を備え、前記サイレンサは、車体後方からの衝突荷重の作用時に前記サブフレーム連結部材が車体前方側に移動されるときに前記サイレンサの車体後方側が車体下方側に回転移動するように設けられており、前記リヤサブフレームより車体上方側に配設されて車体前後方向に延びる左右のリヤサイドフレームと、前記発電機及び前記エンジンより車体後方側において前記左右のリヤサイドフレームの車体後方側を連結して車幅方向に延びるサイドフレーム連結部材と、前記発電機及び前記エンジンより車体後方側且つ前記サイドフレーム連結部材より車体前方側に前記サイレンサの上方において車幅方向に延びるように配設される触媒装置と、を備え、前記触媒装置は、車体後方からの衝突荷重の作用時に前記サイドフレーム連結部材が車体前方側に移動されるときに車体前方側に移動するように設けられていることを特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、前記請求項２に記載の発明において、前記サイレンサは、車体後方側が車体前方側に比して車体下方側に傾斜して配置されていることを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、前記請求項２又は請求項３に記載の発明において、前記エンジンから延びて前記触媒装置が配設されると共に前記触媒装置より下流側に前記サイレンサが配設される排気管を備え、前記排気管は、前記触媒装置と前記サイレンサとの間に前記サイレンサの車体後方側が車体下方側に回転移動するように前記排気管が変形することを促進する第１変形促進部を備えていることを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、前記請求項２から請求項４の何れか１項に記載の発明において、前記エンジンから延びて前記触媒装置が配設されると共に前記触媒装置より下流側に前記サイレンサが配設される排気管を備え、前記排気管は、前記エンジンと前記触媒装置との間に前記触媒装置が車体前方側に移動するように前記排気管が変形することを促進する第２変形促進部を備えていることを特徴とする。

本願の請求項１に記載の発明によれば、車体後部に発電機及びエンジンが配設された電動車両は、車体前後方向に延びる左右のリヤサブフレームと、リヤサブフレームより車体上方側に配設されて車体前後方向に延びる左右のリヤサイドフレームと、車幅方向に延びるサブフレーム連結部材と、発電機及びエンジンより車体後方側且つサブフレーム連結部材より車体前方側に配設されるサイレンサとを備える。サイレンサは、車体後方からの衝突荷重の作用時にサブフレーム連結部材が車体前方側に移動されるときにサイレンサの車体後方側が車体下方側に回転移動するように設けられる。

これにより、後突時に車体後方から衝突荷重が作用するときに、サイレンサの車体後方側を回転移動させてサイレンサの車体前後方向長さを短くでき、サイレンサの車体後方側が回転移動されない場合に比して、座屈変形されるリヤサブフレームの車体前後方向長さを長くしてエネルギ吸収性能を高めることができる。したがって、車体後部に発電機及びエンジンが配設されると共にサイレンサが配設された電動車両において、後突時におけるエネルギ吸収性能を高めて発電機及びエンジンを保護することができる。

サイレンサの車体後方側が回転移動されない場合、後突時におけるエネルギ吸収性能を高めるためにリヤサブフレームの後端部を車体後方側に延ばしてエネルギ吸収性能を高めることが必要であるが、サイレンサの車体後方側を回転移動させることで、車体後部を車体前後方向にコンパクトに構成することができる。

また、サイレンサは、車体後方側が車体前方側に比して車体下方側に傾斜して配置されると共にサブフレーム連結部材に車体前後方向に対向するように設けられることにより、後突時に車体後方から衝突荷重が作用するときに、サブフレーム連結部材によってサイレンサの車体後方側を回転移動させることができ、前記効果を有効に得ることができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、車体後部に発電機及びエンジンが配設された電動車両は、車体前後方向に延びる左右のリヤサブフレームと、車幅方向に延びるサブフレーム連結部材と、発電機及びエンジンより車体後方側且つサブフレーム連結部材より車体前方側に配設されるサイレンサとを備える。サイレンサは、車体後方からの衝突荷重の作用時にサブフレーム連結部材が車体前方側に移動されるときにサイレンサの車体後方側が車体下方側に回転移動するように設けられる。
これにより、後突時に車体後方から衝突荷重が作用するときに、サイレンサの車体後方側を回転移動させてサイレンサの車体前後方向長さを短くでき、サイレンサの車体後方側が回転移動されない場合に比して、座屈変形されるリヤサブフレームの車体前後方向長さを長くしてエネルギ吸収性能を高めることができる。したがって、車体後部に発電機及びエンジンが配設されると共にサイレンサが配設された電動車両において、後突時におけるエネルギ吸収性能を高めて発電機及びエンジンを保護することができる。
サイレンサの車体後方側が回転移動されない場合、後突時におけるエネルギ吸収性能を高めるためにリヤサブフレームの後端部を車体後方側に延ばしてエネルギ吸収性能を高めることが必要であるが、サイレンサの車体後方側を回転移動させることで、車体後部を車体前後方向にコンパクトに構成することができる。
また、発電機及びエンジンより車体後方側且つサイドフレーム連結部材より車体前方側にサイレンサの上方に配設される触媒装置は、車体後方からの衝突荷重の作用時にサイドフレーム連結部材が車体前方側に移動されるときに車体前方側に移動するように設けられる。

これにより、サイレンサの上方に触媒装置が備えられる場合においても、後突時に車体後方から衝突荷重が作用するときに、触媒装置を車体前方側に移動させてリヤサイドフレームの車体後方側を座屈変形させることができ、エネルギ吸収性能をさらに高めて発電機及びエンジンを保護することができる。触媒装置がサイレンサの後端部より車体前方側に移動されることで、前記効果を有効に奏することができる。

また、請求項４に記載の発明によれば、排気管は、触媒装置とサイレンサとの間に第１変形促進部を備えることにより、後突時に車体後方から衝突荷重が作用するときに排気管を第１変形促進部において変形させることができるので、排気管によってサイレンサの回転移動を阻害することなくサイレンサの車体後方側を回転移動させることができる。

また、請求項５に記載の発明によれば、排気管は、エンジンと触媒装置との間に第２変形促進部を備えることにより、後突時に車体後方から衝突荷重が作用するときに排気管を第２変形促進部において変形させることができるので、排気管によって触媒装置の移動を阻害することなく触媒装置を車体前方側に移動させることができる。

本発明の実施形態に係る電動車両の車体の底面図である。本発明の実施形態に係る電動車両の車体の側面図である。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３におけるＹ４−Ｙ４線に沿った車体の断面図である。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。サブフレームユニットの上面図である。図１におけるＹ７−Ｙ７線に沿った車体の断面を模式的に示す図である。触媒装置とサイレンサとに接続される排気管を示す図である。図８におけるＹ９Ａ−Ｙ９Ａ線及びＹ９Ｂ−Ｙ９Ｂ線に沿った排気管の断面図である。エンジンと触媒装置とに接続される排気管を示す図である。後突時におけるサイレンサ及び触媒装置の移動を説明するための説明図である。

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。

本発明の実施形態に係る電動車両は、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駆動モータ用の電力を貯蔵するバッテリとを備えた電気自動車であり、車体には、駆動モータ及びバッテリに加え、バッテリに供給する駆動モータ用の電力を発電する発電機及び発電機を駆動するエンジンとを備えたレンジエクステンダ装置が配設されている。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は、本発明の実施形態に係る電動車両の車体の底面図、図２は、本発明の実施形態に係る電動車両の車体の側面図、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、図３におけるＹ４−Ｙ４線に沿った車体の断面図である。

図１から図４に示すように、本実施形態に係る電動車両の車体１は、車体後部に、車体前後方向に延びる左右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より車体下方側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左右のリヤサブフレーム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に供給する駆動モータ用の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、開口部３ａの車体前方側に第１クロスメンバ４が配設されている。

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の下面側に取り付けられ、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の下面側に取り付けられ、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。

車体後部には、左右のリヤサイドフレーム２の車体後方側を連結するサイドフレーム連結部材としてサイドフレーム側バンパレイン５が設けられている。サイドフレーム側バンパレイン５は、車幅方向と直交する直交断面において略四角形状の閉断面状に形成された閉断面部を有している。サイドフレーム側バンパレイン５は、リヤバンパ（不図示）内に配置されて車幅方向に延び、両端部にそれぞれ装着された車体前後方向に延びるクラッシュカン６を介してリヤサイドフレーム２に連結されている。

クラッシュカン６は、図４に示すように、車体前後方向である軸方向に略直交する直交断面において略十字形状の閉断面状に形成された閉断面部６ａを有すると共に軸方向に略直交する方向に延びる複数の凹部６ｂ（図１から図３参照）を有し、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座屈変形して衝突荷重を吸収するようになっている。

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を断面略四角形状に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の車体後方側にクラッシュカン６が設けられているが、クラッシュカン６を設けないようにすることも可能である。

リヤサイドフレーム２の前端部は、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する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。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に架設され、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の下面側に取り付けられ、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の下面側に取り付けられ、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、車幅方向中央側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、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。

車室フロア部１０の下方に配設されるバッテリ２０は、バッテリトレイ２１の上面側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、前方フレームと後方フレーム３１とを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、フロアフレーム１５に取り付けられている。

車体後部には配設されて発電機４１及びエンジン４２を有す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、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サイレンサ４４とエンジン４２の排気を浄化する触媒を有する触媒装置４５とが配設され、サイレンサ４４は、触媒装置４５より下流側の排気管４３に設けられている。

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の車体下方側でレンジエクステンダ装置４０より車体後方側に車幅方向に延びるように配設されている。サイレンサ４４は、断面偏平状に形成され、触媒装置４５は、断面略円形状に形成されてサイレンサ４４の上方に配置されている。サイレンサ４４及び触媒装置４５は、リヤサイドフレーム２及びリヤサブフレーム５０に比して車体前後方向の圧縮に対する強度が高く設定されている。

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、左右のリヤサブフレーム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。

図５は、補機を取り除いたサブフレームユニットの斜視図、図６は、サブフレームユニットの上面図である。なお、図６では、レンジエクステンダ装置４０及びサイレンサ４４を支持する支持部を二点鎖線で示している。図６に示すように、サブフレームユニット６０は、左右のリヤサブフレーム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。

図５及び図６に示すように、左右のリヤサブフレーム５０は、車幅方向に対称に形成されている。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下側フレーム部材６１とを備えている。

車体後部には、左右のリヤサブフレーム５０の車体後方側を連結するサブフレーム連結部材としてサブフレーム側バンパレイン１８が設けられている。サブフレーム側バンパレイン１８は、車幅方向と直交する直交断面において略四角形状の閉断面状に形成された閉断面部を有している。サブフレーム側バンパレイン１８は、リヤバンパ（不図示）内に配置されて車幅方向に延び、両端部が左右の上側フレーム部材５１の車体後方側に連結されてリヤサブフレーム５０に連結されている。

また、左右のリヤサブフレーム５０の車体前後方向中央側を連結する第３クロスメンバ５５が設けられている。第３クロスメンバ５５は、サブフレーム側バンパレイン１８の車体前方側に配置されて車幅方向に延び、両端部が左右の上側フレーム部材５１に連結されてリヤサブフレーム５０に連結されている。

上側フレーム部材５１は、リヤサイドフレーム２に沿って車体前後方向に延びて閉断面状に形成されている。上側フレーム部材５１は、レンジエクステンダ装置４０より車体前後方向に延び、レンジエクステンダ装置４０より車体後方側に車体後方から衝突荷重が作用するときに衝突荷重を吸収する荷重吸収部５２を備えている。

荷重吸収部５２は、車体前後方向に略直交する直交断面において略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。荷重吸収部５２は、上側フレーム部材５１の車体前方側に比して軸方向の圧縮に対する強度が低く設定されている。

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５２と車体前後方向にオーバーラップする位置に設けられ、レンジエクステンダ装置４０より車体後方側且つサブフレーム側バンパレイン１８より車体前方側に配設されている。

上側フレーム部材５１は、荷重吸収部５２より車体前方側に前側フレーム部５３を備え、前側フレーム部５３は、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５３は、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５３は、荷重吸収部５２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。

上側フレーム部材５１には、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、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。

後側フレーム連結部５６ｂでは、連結メンバ７０によってリヤサブフレーム５０とリヤサイドフレーム２とが連結されている。連結メンバ７０は、車幅方向と直交する直交断面において略四角形状に形成される周壁部７１と、周壁部７１内に配置されて車幅方向内方側において車体前後方向に延びる荷重伝達部７２（図５参照）とを備えている。

荷重伝達部７２は、上側フレーム部材５１の荷重吸収部５２と同一形状の閉断面部を有し、荷重伝達部７２の車体前方側が周壁部７１の車体前方側に接合されると共に荷重伝達部７２の車体後方側が周壁部７１の車体後方側に接合されている。

連結メンバ７０の車幅方向外方側には、周壁部７１の車体上方側及び車体下方側にボルト挿通穴７３が形成され、図５に示すように、ボルト挿通穴７３に対応して略円筒状に形成されてボルトが挿通される筒状部材７４が周壁部７１内に固着されている。

車体１では、上側フレーム部材５１の荷重吸収部５２は、前側荷重吸収部５２ａと後側荷重吸収部５２ｂとに分割して構成されている。連結メンバ７０は、荷重伝達部７２の閉断面部が荷重吸収部５２の閉断面部に車体前後方向に一致するように前側荷重吸収部５２ａと後側荷重吸収部５２ｂとの間に配置されて前側荷重吸収部５２ａと後側荷重吸収部５２ｂとに接合されて連結されている。

連結メンバ７０はまた、図３に示すようにリヤサイドフレーム２に設けられたボルト挿通穴２ａにボルト挿通穴７３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した状態で、ボルトをリヤサイドフレーム２内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についても、後側フレーム連結部５６ｂと同様に構成され、連結メンバ７０によってリヤサブフレーム５０とリヤサイドフレーム２とが連結されている。

前側フレーム連結部５６ａを構成する連結メンバ７０は、荷重伝達部７２の閉断面部が荷重吸収部５２の閉断面部に車体前後方向に一致するように前側荷重吸収部５２ａと前側フレーム部５３との間に配置されて前側荷重吸収部５２ａと前側フレーム部５３とに接合されて連結されている。

前側フレーム連結部５６ａを構成する左右の連結メンバ７０は、第３クロスメンバ５５によって連結されている。第３クロスメンバ５５は、閉断面状に形成され、両端部が左右の連結メンバ７０の車幅方向内方側に接合されて連結されている。

下側フレーム部材６１は、車体後方側が前側フレーム連結部５６ａを構成する連結メンバ７０の車体前方側に接合されて連結メンバ７０を介して上側フレーム部材５１に結合されている。下側フレーム部材６１は、車体前後方向と直交する直交断面において略四角形状の閉断面状に形成された閉断面部を有し、車体前後方向に略直線状に延びている。下側フレーム部材６１は、図１及び図２に示すように、車体前方側がバッテリフレーム３０に接合されて連結されている。

図６に示すように、レンジエクステンダ装置４０は、上側フレーム部材５１の荷重吸収部５２より車体前方側に配置され、車幅方向両側に設けられた左右の側方支持部７５によって上側フレーム部材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７６によって第３クロスメンバ５５に取り付けられている。

サイレンサ４４は、車幅方向両側に設けられた左右の側方支持部７７によって後側フレーム連結部５６ｂを構成する連結メンバ７０に取り付けられている。側方支持部７７は、車体後方から衝突荷重が作用するときに連結メンバ７０に対するサイレンサ４４の支持を解除可能に構成されている。

例えば、側方支持部７７は、車体後方から衝突荷重が作用するときに側方支持部７７が分断されるように形成して連結メンバ７０に対するサイレンサ４４の支持を解除可能に構成される。また、例えば、側方支持部７７は、連結メンバ７０に固定された連結メンバ側ロッドと、サイレンサ４４に固定されたサイレンサ側ロッドと、連結メンバ側ロッドとサイレンサ側ロッドとがそれぞれ車体前後方向に挿通される弾性体としてのラバー部材とを有し、車体後方から衝突荷重が作用するときにサイレンサ側ロッドがラバー部材から離脱するように形成して連結メンバ７０に対するサイレンサ４４の支持を解除可能に構成される。

図７は、図１におけるＹ７−Ｙ７線に沿った車体の断面を模式的に示す図である。図７では、リヤサイドフレーム２及びリヤサブフレーム５０についても二点鎖線で示している。図７に示すように、サイレンサ４４は、車体後方側が車体前方側に比して車体下方側に傾斜して配置されている。サイレンサ４４は、サブフレーム側バンパレイン１８より車体前方側に配置され、車体後方側の上面４４ａがサブフレーム側バンパレイン１８の閉断面部に車体前後方向に対向するように設けられている。

サイレンサ４４は、車体後方から衝突荷重が作用するときに車体前方側に移動されるサブフレーム側バンパレイン１８にサイレンサ４４の車体後方側が押されて車体前方側に移動し、サイレンサ４４の車体後方側が車体下方側に回転移動するように設けられている。

触媒装置４５は、サイレンサ４４の上方にサイレンサ４４と車体前後方向に重なる位置に設けられている。触媒装置４５は、サイドフレーム側バンパレイン５より車体前方側に配置され、車体後方側がサイドフレーム側バンパレイン５の閉断面部に車体前後方向に対向するように設けられている。

触媒装置４５は、車体後方から衝突荷重が作用するときに車体前方側に移動されるサイドフレーム側バンパレイン５に触媒装置４５の車体後方側が押されて車体前方側に移動するように設けられている。

図８は、触媒装置とサイレンサとに接続される排気管を示す図である。図８に示すように、触媒装置４５とサイレンサ４４とに接続される排気管４３は、サイレンサ４４から触媒装置４５に車体上方側に延びている。排気管４３は、触媒装置４５とサイレンサ４４との間において、車体後方から衝突荷重が作用するときにサイレンサ４４の車体後方側が車体下方側に回転移動するように排気管４３が変形することを促進する第１変形促進部４３ａを備えている。

図９は、図８におけるＹ９Ａ−Ｙ９Ａ線及びＹ９Ｂ−Ｙ９Ｂ線に沿った排気管の断面図であり、図９（ａ）は、Ｙ９Ａ−Ｙ９Ａ線に沿った断面図、図９（ｂ）は、Ｙ９Ｂ−Ｙ９Ｂ線に沿った断面図である。排気管４３は、図９（ａ）に示すように、断面略円形状に形成されるが、第１変形促進部４３ａでは、車体前後方向長さが車幅方向長さに比して短くなるように断面略偏平状に変形されている。

図１０は、エンジンと触媒装置とに接続される排気管を示す図である。図１０に示すように、エンジン４２と触媒装置４５とに接続される排気管４３は、エンジン４２から車体後方側に向けて斜め上方にエンジン４２と触媒装置４５との間の車体前後方向中央側まで延び、エンジン４２と触媒装置４５との間の車体前後方向中央側から車体後方側に向けて斜め下方に触媒装置４５まで延びるように設けられている。

排気管４３は、触媒装置４５とサイレンサ４４との間において、車体後方から衝突荷重が作用するときに触媒装置４５が車体前方側に移動するように排気管４３が変形することを促進する第２変形促進部４３ｂを備えている。第２変形促進部４３ｂは、第１変形促進部４３ａと同様に、車体前後方向長さが車幅方向長さに比して短くなるように断面略偏平状に変形されている。

このようにして構成された車体１では、後突時に車体後方から衝突荷重が作用する場合、サイドフレーム側バンパレイン５及びサブフレーム側バンパレイン１８に衝突荷重が入力されると、リヤサイドフレーム２及びリヤサブフレーム５０が車体後方側から座屈変形して衝撃荷重を吸収しつつサイドフレーム側バンパレイン５及び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。

図１１は、後突時におけるサイレンサ及び触媒装置の移動を説明するための説明図である。図１１（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、車体後部が車体後方側から変形され、サイドフレーム側バンパレイン５及びサブフレーム側バンパレイン１８に衝突荷重が入力される。

サイドフレーム側バンパレイン５及びサブフレーム側バンパレイン１８に衝突荷重が入力されると、図１１（ｂ）に示すように、サイドフレーム側バンパレイン５及び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、リヤサイドフレーム２及びリヤサブフレーム５０が車体後方側から座屈変形して衝撃荷重を吸収する。

図１１（ｂ）に示すように、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、サイレンサ４４はサブフレーム側バンパレイン１８に車体前後方向に対向するように設けられているので、サイレンサ４４の車体後方側にサブフレーム側バンパレイン１８が接触する。

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、図１１（ｃ）の矢印Ａ１に示すように、サブフレーム側バンパレイン１８によって押されてサイレンサ４４の車体後方側が車体下方側に回転移動されると共に、リヤサブフレーム５０の車体後方側がさらに座屈変形して衝撃荷重を吸収する。回転移動されるサイレンサ４４は、リヤサブフレーム５０の潰れ残りの範囲内に配置される。

また、サイドフレーム側バンパレイン５が車体前方側にさらに移動されると、図１１（ｃ）の矢印Ａ２に示すように、サイドフレーム側バンパレイン５によって押されて触媒装置４５が車体前方側に移動されると共に、リヤサイドフレーム２の車体後方側がさらに座屈変形して衝撃荷重を吸収する。車体前方側に移動されるサイレンサ４４は、リヤサイドフレーム２の潰れ残りの範囲内に配置される。

このように、サイレンサ４４の車体後方側が車体下方側に回転移動されることで、サイレンサ４４の車体前後方向長さを短くでき、後突時に座屈変形されるリヤサブフレーム５０の車体前後方向長さを長くしてエネルギ吸収性能を高めることができる。

後突時に車体後方から衝突荷重が作用するとき、排気管４３は、サイレンサ４４の回転移動を阻害しないように第１変形促進部４３ａを起点として曲げ変形されると共に、触媒装置４５の車体前方側への移動を阻害しないように第２変形促進部４３ｂを起点として曲げ変形される。

本実施形態では、排気管４３に設けられた第１変形促進部４３ａ及び第２変形促進部４３ｂは、車両前後方向に比して車幅方向が長い断面略偏平状に形成されているが、排気管４３の板厚を薄くしたり排気管４３を縮径したり排気管４３に凹部を形成したりして排気管４３に脆弱部を形成して排気管４３の変形を促進するようにすることも可能である。

このように、本実施形態に係る電動車両では、車体後部に発電機４１及びエンジン４２が配設され、車体前後方向に延びる左右のリヤサブフレーム５０と、車幅方向に延びるサブフレーム側バンパレイン１８と、発電機４１及びエンジン４２より車体後方側且つサブフレーム側バンパレイン１８より車体前方側に配設されるサイレンサ４４とを備える。サイレンサ４４は、車体後方からの衝突荷重の作用時に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にサイレンサ４４の車体後方側が車体下方側に回転移動するように設けられる。

これにより、後突時に車体後方から衝突荷重が作用するときに、サイレンサ４４の車体後方側を回転移動させてサイレンサ４４の車体前後方向長さを短くでき、サイレンサ４４の車体後方側が回転移動されない場合に比して、座屈変形されるリヤサブフレーム５０の車体前後方向長さを長くしてエネルギ吸収性能を高めることができる。したがって、車体後部に発電機４１及びエンジン４２が配設されると共にサイレンサ４４が配設された電動車両において、後突時におけるエネルギ吸収性能を高めて発電機４１及びエンジン４２を保護することができる。

サイレンサ４４の車体後方側が回転移動されない場合、後突時におけるエネルギ吸収性能を高めるためにリヤサブフレーム５０の後端部を車体後方側に延ばしてエネルギ吸収性能を高めることが必要であるが、サイレンサ４４の車体後方側を回転移動させることで、車体後部を車体前後方向にコンパクトに構成することができる。

また、サイレンサ４４は、車体後方側が車体前方側に比して車体下方側に傾斜して配置される。これにより、後突時に車体後方から衝突荷重が作用するときに、サブフレーム側バンパレイン１８によってサイレンサ４４の車体後方側を回転移動させることができ、発電機４１及びエンジン４２を有効に保護することができる。

また、発電機４１及びエンジン４２より車体後方側且つサイドフレーム側バンパレイン５より車体前方側にサイレンサ４４の上方に配設される触媒装置４５は、車体後方からの衝突荷重の作用時にサイドフレーム側バンパレイン５が車体前方側に移動されるときに車体前方側に移動するように設けられる。

これにより、サイレンサ４４の上方に触媒装置４５が備えられる場合においても、後突時に車体後方から衝突荷重が作用するときに、触媒装置４５を車体前方側に移動させてリヤサイドフレーム２の車体後方側を座屈変形させることができ、エネルギ吸収性能をさらに高めて発電機４１及びエンジン４２を保護することができる。触媒装置４５がサイレンサ４４の後端部より車体前方側に移動されることで、発電機４１及びエンジン４２を有効に保護することができる。

また、排気管４３は、触媒装置４５とサイレンサ４４との間に第１変形促進部４３ａを備える。これにより、後突時に車体後方から衝突荷重が作用するときに排気管４３を第１変形促進部４３ａにおいて変形させることができるので、排気管４３によってサイレンサ４４の回転移動を阻害することなくサイレンサ４４の車体後方側を回転移動させることができる。

また、排気管４３は、エンジン４２と触媒装置４５との間に第２変形促進部４３ｂを備える。これにより、後突時に車体後方から衝突荷重が作用するときに排気管４３を第２変形促進部４３ｂにおいて変形させることができるので、排気管４３によって触媒装置４５の移動を阻害することなく触媒装置４５を車体前方側に移動させることができる。

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。

以上のように、本発明によれば、車体後部に発電機及びエンジンが配設されると共にサイレンサが配設された電動車両において、後突時におけるエネルギ吸収性能を高めて発電機及びエンジンを保護することが可能となるから、この種の電動車両において好適に利用される可能性がある。

１車体
２リヤサイドフレーム
５サイドフレーム側バンパレイン
１８サブフレーム側バンパレイン
２０バッテリ
４０レンジエクステンダ装置
４１発電機
４２エンジン
４３排気管
４３ａ第１変形促進部
４３ｂ第２変形促進部
４４サイレンサ
４５触媒装置
５０リヤサブフレーム
６０サブフレームユニット

Claims

車両を駆動する駆動源としての駆動モータと、前記駆動モータ用の電力を発電する発電機と前記発電機を駆動するエンジンとを備え、車体後部に前記発電機及び前記エンジンが配設された電動車両であって、
車体後部において車体前後方向に延びる左右のリヤサブフレームと、
前記リヤサブフレームより車体上方側に配設されて車体前後方向に延びる左右のリヤサイドフレームと、
前記発電機及び前記エンジンより車体後方側において前記左右のリヤサブフレームの車体後方側を連結して車幅方向に延びるサブフレーム連結部材と、
偏平状に形成されて前記発電機及び前記エンジンより車体後方側且つ前記サブフレーム連結部材より車体前方側に車幅方向に延びるように配設されるサイレンサと、を備え、
前記サイレンサは、車体後方からの衝突荷重の作用時に前記サブフレーム連結部材が車体前方側に移動されるときに前記サイレンサの車体後方側が車体下方側に回転移動するように設けられ、
前記サイレンサは、車体後方側が車体前方側に比して車体下方側に傾斜して配置されると共に前記サブフレーム連結部材に車体前後方向に対向するように設けられている、
ことを特徴とする電動車両。
車両を駆動する駆動源としての駆動モータと、前記駆動モータ用の電力を発電する発電機と前記発電機を駆動するエンジンとを備え、車体後部に前記発電機及び前記エンジンが配設された電動車両であって、
車体後部において車体前後方向に延びる左右のリヤサブフレームと、
前記発電機及び前記エンジンより車体後方側において前記左右のリヤサブフレームの車体後方側を連結して車幅方向に延びるサブフレーム連結部材と、
偏平状に形成されて前記発電機及び前記エンジンより車体後方側且つ前記サブフレーム連結部材より車体前方側に車幅方向に延びるように配設されるサイレンサと、を備え、
前記サイレンサは、車体後方からの衝突荷重の作用時に前記サブフレーム連結部材が車体前方側に移動されるときに前記サイレンサの車体後方側が車体下方側に回転移動するように設けられており、
前記リヤサブフレームより車体上方側に配設されて車体前後方向に延びる左右のリヤサイドフレームと、
前記発電機及び前記エンジンより車体後方側において前記左右のリヤサイドフレームの車体後方側を連結して車幅方向に延びるサイドフレーム連結部材と、
前記発電機及び前記エンジンより車体後方側且つ前記サイドフレーム連結部材より車体前方側に前記サイレンサの上方において車幅方向に延びるように配設される触媒装置と、を備え、
前記触媒装置は、車体後方からの衝突荷重の作用時に前記サイドフレーム連結部材が車体前方側に移動されるときに車体前方側に移動するように設けられている、
ことを特徴とする電動車両。
前記サイレンサは、車体後方側が車体前方側に比して車体下方側に傾斜して配置されている、
ことを特徴とする請求項２に記載の電動車両。
前記エンジンから延びて前記触媒装置が配設されると共に前記触媒装置より下流側に前記サイレンサが配設される排気管を備え、
前記排気管は、前記触媒装置と前記サイレンサとの間に前記サイレンサの車体後方側が車体下方側に回転移動するように前記排気管が変形することを促進する第１変形促進部を備えている、
ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の電動車両。
前記エンジンから延びて前記触媒装置が配設されると共に前記触媒装置より下流側に前記サイレンサが配設される排気管を備え、
前記排気管は、前記エンジンと前記触媒装置との間に前記触媒装置が車体前方側に移動するように前記排気管が変形することを促進する第２変形促進部を備えている、
ことを特徴とする請求項２から請求項４の何れか１項に記載の電動車両。