JP2010047213A - 車両後部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】リアフロアパネルの耐久性を向上させる。
【解決手段】車両前後方向におけるクロスメンバ１８とリアフロアクロスメンバとの間には、バッテリキャリアクロスメンバ２２が配置されており、このバッテリキャリアクロスメンバ２２における車両幅方向両端側の一部は、バッテリ２６を支持するための支持部２８として構成されている。バッテリキャリアクロスメンバ２２は、リアフロアパネル１６に対する車両上下方向上側に配置されてリアフロアパネル１６に結合されており、このリアフロアパネル１６に対する車両上下方向下側には、少なくとも一部（第一パネル部２４Ａ）が支持部２８と車両幅方向及び車両前後方向に重なるように補強パッチ２４が配置されている。この補強パッチ２４は、支持部２８及びリアフロアパネル１６と結合（三枚重ね結合）されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両後部構造に係り、特にバッテリを支持する支持部を備えた車両後部構造に関する。

従来、この種の車両後部構造としては、次のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。すなわち、特許文献１に記載の例では、バッテリボックスを収容した高圧電装ボックスの一部がクロスメンバを介してフロアパネル（荷室床面）に結合されている。
特開２００３−１４６０８８号公報 特開２００３−１６５３９８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の例では、重量物である高圧電装ボックスに車両の走行に伴って車両上下方向に慣性力が作用した場合には、この慣性力がクロスメンバを介してフロアパネルに伝達され、このフロアパネルが車両上下方向に変位する虞がある。従って、フロアパネルが車両上下方向に変位することを抑制して、フロアパネルの耐久性を向上させるためには改善の余地がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、リアフロアパネルの耐久性を向上させることができる車両後部構造を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の車両後部構造は、車両の後部に車両幅方向に並んで配置されると共に、それぞれ車両前後方向に延在された一対のリアサイドメンバと、車両幅方向における前記一対のリアサイドメンバ間に配置されて、前記一対のリアサイドメンバに結合されたリアフロアパネルと、前記車両の後部に車両前後方向に並んで配置されると共に、それぞれ車両幅方向に延在されて車両幅方向両端側が前記一対のリアサイドメンバに結合された一対のクロスメンバと、車両前後方向における前記一対のクロスメンバ間に配置されると共に、車両幅方向に延在されて車両幅方向両端側が前記一対のリアサイドメンバに結合され、且つ、前記リアフロアパネルに対する車両上下方向上側に配置されて前記リアフロアパネルに結合され、車両幅方向における少なくとも一部がバッテリを支持するための支持部として構成されたバッテリキャリアクロスメンバと、前記リアフロアパネルに対する車両上下方向下側に配置されると共に、少なくとも一部が前記支持部と車両幅方向及び車両前後方向に重なるように配置され、前記支持部及び前記リアフロアパネルと結合された補強パッチと、を備えている。

この請求項１に記載の車両後部構造によれば、バッテリキャリアクロスメンバには、バッテリを支持するための支持部が形成されており、この支持部と、リアフロアパネルと、補強パッチとは、互いに重ね合わされた状態（三枚重ね）で結合されている。

従って、バッテリを支持するための支持部に対する支持剛性を確保することができるので、重量物であるバッテリに車両の走行に伴って車両上下方向に慣性力が作用した場合でも、この支持部と結合されたリアフロアパネルが車両上下方向に変位することを抑制することができる。これにより、リアフロアパネルの耐久性を向上させることができる。

請求項２に記載の車両後部構造は、請求項１に記載の車両後部構造において、前記補強パッチが、前記支持部と車両幅方向及び車両前後方向に重なるように配置されて、前記支持部及び前記リアフロアパネルと結合された第一パネル部と、前記第一パネル部に対する車両前後方向前側に形成されると共に、前記支持部の車両前後方向前側の端部に対する車両前後方向前側に位置され、前記リアフロアパネルと結合された第二パネル部と、前記第一パネル部に対する車両前後方向後側に形成されると共に、前記支持部の車両前後方向後側の端部に対する車両前後方向後側に位置され、前記リアフロアパネルと結合された第三パネル部とを有する、構成とされている。

この請求項２に記載の車両後部構造によれば、補強パッチの第二パネル部とリアフロアパネルとの結合部（二枚重ね結合部）と、補強パッチの第一パネル部、リアフロアパネル及び支持部の結合部（三枚重ね結合部）と、補強パッチの第三パネル部とリアフロアパネルとの結合部（二枚重ね結合部）とが車両前後方向に順に並ぶ構成とされている。

従って、これら車両前後方向に順に並ぶ三箇所の結合部の剛性差を少なくすることができるので、重量物であるバッテリに車両の走行に伴って車両上下方向に慣性力が作用した場合でも、各結合部に応力が集中することを抑制することができる。これにより、リアフロアパネルが車両上下方向に変位することをより一層抑制することができるので、リアフロアパネルの耐久性をより一層向上させることができる。

以上詳述したように、本発明によれば、リアフロアパネルが車両上下方向に変位することを抑制することができるので、リアフロアパネルの耐久性を向上させることができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の車両後部構造の一実施形態について説明する。

図１乃至図４には、本発明の一実施形態に係る車両後部構造１０が適用された車両１２の後部の構成が示されている。なお、これらの図において示される矢印ＵＰ、矢印ＦＲ、矢印ＯＵＴは、車両１２の車両上下方向上側、車両前後方向前側、車両幅方向外側（右側）をそれぞれ示している。

車両１２は、内燃機関とモータとを駆動源として走行するハイブリッドカーであり、本発明の一実施形態に係る車両後部構造１０は、この種の車両１２に好適に適用されるものであり、次の構成とされている。

すなわち、車両後部構造１０は、一対のリアサイドメンバ１４と、リアフロアパネル１６と、一対のクロスメンバとしてのクロスメンバ１８及びリアフロアクロスメンバ２０と、バッテリキャリアクロスメンバ２２と、補強パッチ２４とを備えた構成とされている。

一対のリアサイドメンバ１４は、車両１２の後部に車両幅方向に並んで配置されると共に、それぞれ車両前後方向に延在されている。リアフロアパネル１６は、車両幅方向における一対のリアサイドメンバ１４間に配置されており、その車両幅方向両端側は、一対のリアサイドメンバ１４に結合されている。

クロスメンバ１８及びリアフロアクロスメンバ２０は、車両１２の後部に車両前後方向に並んで配置されており、バッテリキャリアクロスメンバ２２は、車両前後方向におけるクロスメンバ１８とリアフロアクロスメンバ２０との間に配置されている。

このクロスメンバ１８、リアフロアクロスメンバ２０、バッテリキャリアクロスメンバ２２は、いずれもリアフロアパネル１６に対する車両上下方向上側に配置されると共に、車両幅方向に延在されている。

そして、クロスメンバ１８の車両幅方向両端側、リアフロアクロスメンバ２０の車両幅方向両端側、及び、バッテリキャリアクロスメンバ２２の車両幅方向両端側は、いずれも一対のリアサイドメンバ１４に結合されている。

また、このクロスメンバ１８、リアフロアクロスメンバ２０、バッテリキャリアクロスメンバ２２は、いずれもリアフロアパネル１６に車両幅方向に亘って結合されている。

さらに、バッテリキャリアクロスメンバ２２における車両幅方向両端側の一部は、バッテリ２６を支持するための支持部２８として構成されている。

なお、バッテリ２６は、ハイブリッドカーにおけるモータに電力を供給するためのものであり、縦置きにされた状態（車両側面視における長尺方向が車両上下方向と略一致する状態）で支持部２８に固定されている。

補強パッチ２４は、リアフロアパネル１６に対する車両上下方向下側に配置されると共に、一部（後述する第一パネル部２４Ａ）が支持部２８と車両幅方向及び車両前後方向に重なるように配置されている。この補強パッチ２４は、第一パネル部２４Ａと、第二パネル部２４Ｂと、第三パネル部２４Ｃとにより構成されている。

第一パネル部２４Ａは、支持部２８と車両幅方向及び車両前後方向に重なるように配置されており、第二パネル部２４Ｂは、第一パネル部２４Ａに対する車両前後方向前側に形成されている。また、第三パネル部２４Ｃは、第一パネル部２４Ａに対する車両前後方向後側に形成されている。

また、第二パネル部２４Ｂは、支持部２８の車両前後方向前側の端部２８Ａに対する車両前後方向前側に位置されており、第三パネル部２４Ｃは、支持部２８の車両前後方向後側の端部２８Ｂに対する車両前後方向後側に位置されている。

そして、第一パネル部２４Ａは、リアフロアパネル１６及び支持部２８と結合されており（第一結合部３０）、第二パネル部２４Ｂ、第三パネル部２４Ｃは、リアフロアパネル１６と結合されている（第二結合部３２、第三結合部３４）。

つまり、本発明の一実施形態に係る車両後部構造１０では、バッテリ２６を支持するための支持部２８と、リアフロアパネル１６と、補強パッチ２４とが互いに重ね合わされた状態（三枚重ね）で結合されている。

また、本発明の一実施形態に係る車両後部構造１０では、補強パッチ２４の第二パネル部２４Ｂとリアフロアパネル１６との第二結合部３２（二枚重ね結合部）と、補強パッチ２４の第一パネル部２４Ａ、リアフロアパネル１６及び支持部２８の第一結合部３０（三枚重ね結合部）と、補強パッチ２４の第三パネル部２４Ｃとリアフロアパネル１６との第三結合部３４（二枚重ね結合部）とが車両前後方向に順に並ぶ構成とされている。

次に、本発明の一実施形態に係る車両後部構造１０の作用及び効果について説明する。

先ず、本発明の一実施形態に係る車両後部構造１０の作用及び効果をより明確にするために、比較例について説明する。図７は、第一比較例に係る車両後部構造１１０が適用された車両１１２の後部の平面図であり、図８は、第二比較例に係る車両後部構造２１０が適用された車両２１２の後部の平面図である。また、図９は、図８の９−９線断面図である。

なお、第一比較例に係る車両後部構造１１０、及び、第二比較例に係る車両後部構造２１０において、上述の本発明の一実施形態に係る車両後部構造１０と同一の機能を有する部材については、比較の理解の容易のために、同一の符合を用いることとする。

図７に示される第一比較例に係る車両後部構造１１０では、リアサイドメンバ１４とリアフロアクロスメンバ２０との結合部（高剛性部）にブラケット１２８が設けられている。そして、バッテリ２６は、横置きにされた状態（車両側面視における長尺方向が車両前後方向と略一致する状態）でブラケット１２８に固定されている。

この第一比較例に係る車両後部構造１１０では、上述のように、バッテリ２６を支持するためのブラケット１２８がリアサイドメンバ１４とリアフロアクロスメンバ２０との結合部（高剛性部）に設けられている。

従って、バッテリ２６を支持するためのブラケット１２８に対する支持剛性を確保することができるので、重量物であるバッテリ２６に車両１１２の走行に伴って車両上下方向に慣性力が作用した場合でも、リアフロアパネル１６が車両上下方向に変位することを抑制することができる。

しかしながら、この第一比較例に係る車両後部構造１１０では、上述のように、バッテリ２６が横置きにされた状態（車両側面視における長尺方向が車両前後方向と略一致する状態）でブラケット１２８に固定されている。

従って、車両１１２の後部に構成されたトランクルーム３６の奥行き方向の長さＬが短くなり、トランクルーム３６の容量が小さくなるという問題がある。

一方、図８に示される第二比較例に係る車両後部構造２１０では、車両前後方向におけるクロスメンバ１８とリアフロアクロスメンバ２０との間にブラケット２２８が設けられている。このブラケット２２８は、リアフロアパネル１６に対する車両上下方向上側に配置されて、このリアフロアパネル１６に直接的に結合されている。そして、バッテリ２６は、縦置きにされた状態（車両側面視における長尺方向が車両上下方向と略一致する状態）でブラケット２２８に固定されている。

この第二比較例に係る車両後部構造２１０では、上述のように、バッテリ２６が縦置きにされた状態（車両側面視における長尺方向が車両上下方向と略一致する状態）でブラケット２２８に固定されている。

従って、車両２１２の後部に構成されたトランクルーム３６の奥行き方向の長さＬを長く確保でき、トランクルーム３６の容量を確保することができる。

しかしながら、この第二比較例に係る車両後部構造２１０では、上述のように、バッテリ２６を支持するためのブラケット２２８がリアフロアパネル１６に直接的に結合されている。

従って、ブラケット２２８に対する支持剛性が低く、重量物であるバッテリ２６に車両２１２の走行に伴って車両上下方向に慣性力が作用した場合には、ブラケット２２８と結合されたリアフロアパネル１６が車両上下方向に変位し、リアフロアパネル１６の耐久性が低下するという問題がある。

ここで、図１０，図１１には、この第二比較例に係る車両後部構造２１０についての解析結果が示されている。これらの図において示される実線は、各部の変形前の状態を示しており、二点鎖線は、車両２１２の走行に伴ってバッテリ２６に車両上下方向に慣性力が作用した場合の各部の変形後の状態を示している。

第二比較例に係る車両後部構造２１０では、上述のように、バッテリ２６を支持するためのブラケット２２８に対する支持剛性が低い。従って、車両２１２の走行に伴ってバッテリ２６に車両上下方向に慣性力が作用した場合には、図１０に示されるように、リアフロアパネル１６が局所的に変形する。

また、第二比較例に係る車両後部構造２１０では、リアフロアパネル１６におけるブラケット２２８が取り付けられていない部分と、リアフロアパネル１６におけるブラケット２２８が取り付けられた部分との剛性差が大きい。従って、車両２１２の走行に伴ってバッテリ２６に車両上下方向に慣性力が作用した場合には、図１１に示されるように、リアフロアパネル１６におけるブラケット２２８が取り付けられていない部分（剛性の低い部分）が局所的に変形する。

つまり、上述の第一比較例に係る車両後部構造１１０及び第二比較例に係る車両後部構造２１０では、リアフロアパネル１６の耐久性の向上と、トランクルーム３６の容量の確保とを両立させることができなかった。

これに対し、本発明の一実施形態に係る車両後部構造１０によれば、バッテリキャリアクロスメンバ２２には、バッテリ２６を支持するための支持部２８が形成されており、この支持部２８と、リアフロアパネル１６と、補強パッチ２４とは、互いに重ね合わされた状態（三枚重ね）で結合されている。

従って、バッテリ２６を支持するための支持部２８に対する支持剛性を確保することができるので、重量物であるバッテリ２６に車両１２の走行に伴って車両上下方向に慣性力が作用した場合でも、この支持部２８と結合されたリアフロアパネル１６が車両上下方向に変位することを抑制することができる。これにより、リアフロアパネル１６の耐久性を向上させることができる。

特に、最近では市場のトレンドからタイヤの大径化が進んでいるが、本発明の一実施形態に係る車両後部構造１０によれば、支持部２８に対する支持剛性を十分に確保することができるので、タイヤが大径化し、バッテリ２６に作用する慣性力が大きくなっても、リアフロアパネル１６の耐久性を向上させることができる。

しかも、本発明の一実施形態に係る車両後部構造１０によれば、補強パッチ２４の第二パネル部２４Ｂとリアフロアパネル１６との第二結合部３２（二枚重ね結合部）と、補強パッチ２４の第一パネル部２４Ａ、リアフロアパネル１６及び支持部２８の第一結合部３０（三枚重ね結合部）と、補強パッチ２４の第三パネル部２４Ｃとリアフロアパネル１６との第三結合部３４（二枚重ね結合部）とが車両前後方向に順に並ぶ構成とされている。

従って、これら車両前後方向に順に並ぶ三箇所の結合部の剛性差を少なくすることができるので、重量物であるバッテリ２６に車両１２の走行に伴って車両上下方向に慣性力が作用した場合でも、各結合部に応力が集中することを抑制することができる。これにより、リアフロアパネル１６が車両上下方向に変位することをより一層抑制することができるので、リアフロアパネル１６の耐久性をより一層向上させることができる。

また、本発明の一実施形態に係る車両後部構造１０によれば、バッテリ２６は、縦置きにされた状態（車両側面視における長尺方向が車両上下方向と略一致する状態）で支持部２８に固定されている。

従って、車両１２の後部に構成されたトランクルーム３６の奥行き方向の長さＬを長く確保でき、トランクルーム３６の容量を確保することができる。

このように、本発明の一実施形態に係る車両後部構造１０によれば、リアフロアパネル１６の耐久性の向上と、トランクルーム３６の容量の確保とを両立させることができる。

ここで、図５，図６には、本発明の一実施形態に係る車両後部構造１０についての解析結果が示されている。これらの図において示される実線は、各部の変形前の状態を示しており、二点鎖線は、車両１２の走行に伴ってバッテリ２６に車両上下方向に慣性力が作用した場合の各部の変形後の状態を示している。

本発明の一実施形態に係る車両後部構造１０では、上述のように、支持部２８に対する支持剛性を確保することができる。従って、車両１２の走行に伴ってバッテリ２６に車両上下方向に慣性力が作用した場合でも、図５に示されるように、リアフロアパネル１６の局所的な変形を抑制することができる。

また、本発明の一実施形態に係る車両後部構造１０では、上述のように、補強パッチ２４の第二パネル部２４Ｂとリアフロアパネル１６との第二結合部３２（二枚重ね結合部）と、補強パッチ２４の第一パネル部２４Ａ、リアフロアパネル１６及び支持部２８の第一結合部３０（三枚重ね結合部）と、補強パッチ２４の第三パネル部２４Ｃとリアフロアパネル１６との第三結合部３４（二枚重ね結合部）との剛性差を少なくすることができる。

従って、重量物であるバッテリ２６に車両１２の走行に伴って車両上下方向に慣性力が作用した場合でも、図６に示されるように、上述の各結合部に応力が集中することを抑制することができる。これにより、リアフロアパネル１６の局所的な変形をより一層抑制することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

例えば、上記実施形態において、車両後部構造１０は、ハイブリッドカーに適用されていたが、その他にも、例えば、電気自動車などに適用されても良い。

また、上記実施形態において、補強パッチ２４は、一部（第一パネル部２４Ａ）が支持部２８と車両幅方向及び車両前後方向に重なるように配置されていたが、例えば、応力集中に伴うリアフロアパネル１６の局所的な変形を抑制できる場合には、その全体が支持部２８と車両幅方向及び車両前後方向に重なるように配置されていても良い。

本発明の一実施形態に係る車両後部構造が適用された車両の後部の平面図である。 図１の２−２線断面図である。 本発明の一実施形態に係る車両後部構造が適用された車両の後部の要部拡大斜視図である。 本発明の一実施形態に係る車両後部構造が適用された車両の後部の要部拡大底面図である。 本発明の一実施形態に係る車両後部構造についての解析結果を示す図である。 本発明の一実施形態に係る車両後部構造についての解析結果を示す図である。 第一比較例に係る車両後部構造が適用された車両の後部の平面図である。 第二比較例に係る車両後部構造が適用された車両の後部の平面図である。 図８の９−９線断面図である。 第二比較例に係る車両後部構造についての解析結果を示す図である。 第二比較例に係る車両後部構造についての解析結果を示す図である。

符号の説明

１０ 車両後部構造
１４ リアサイドメンバ
１６ リアフロアパネル
１８ クロスメンバ（一対のクロスメンバの一方）
２０ リアフロアクロスメンバ（一対のクロスメンバの他方）
２２ バッテリキャリアクロスメンバ
２４Ａ 第一パネル部
２４Ｂ 第二パネル部
２４Ｃ 第三パネル部
２４ 補強パッチ
２６ バッテリ
２８ 支持部

Claims (2)

1. 車両の後部に車両幅方向に並んで配置されると共に、それぞれ車両前後方向に延在された一対のリアサイドメンバと、
   車両幅方向における前記一対のリアサイドメンバ間に配置されて、前記一対のリアサイドメンバに結合されたリアフロアパネルと、
   前記車両の後部に車両前後方向に並んで配置されると共に、それぞれ車両幅方向に延在されて車両幅方向両端側が前記一対のリアサイドメンバに結合された一対のクロスメンバと、
   車両前後方向における前記一対のクロスメンバ間に配置されると共に、車両幅方向に延在されて車両幅方向両端側が前記一対のリアサイドメンバに結合され、且つ、前記リアフロアパネルに対する車両上下方向上側に配置されて前記リアフロアパネルに結合され、車両幅方向における少なくとも一部がバッテリを支持するための支持部として構成されたバッテリキャリアクロスメンバと、
   前記リアフロアパネルに対する車両上下方向下側に配置されると共に、少なくとも一部が前記支持部と車両幅方向及び車両前後方向に重なるように配置され、前記支持部及び前記リアフロアパネルと結合された補強パッチと、
   を備えた車両後部構造。
2. 前記補強パッチは、
   前記支持部と車両幅方向及び車両前後方向に重なるように配置されて、前記支持部及び前記リアフロアパネルと結合された第一パネル部と、
   前記第一パネル部に対する車両前後方向前側に形成されると共に、前記支持部の車両前後方向前側の端部に対する車両前後方向前側に位置され、前記リアフロアパネルと結合された第二パネル部と、
   前記第一パネル部に対する車両前後方向後側に形成されると共に、前記支持部の車両前後方向後側の端部に対する車両前後方向後側に位置され、前記リアフロアパネルと結合された第三パネル部と、
   を有する、
   請求項１に記載の車両後部構造。

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