JP2013075554A - 車体後部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】後突時に燃料タンクを保護できる車体後部構造を提供することを目的とする。
【解決手段】車体後部構造１００は、車体後部に搭載されるバッテリー１１４と、バッテリーを支持する枠状のフレーム部材１２０とを備え、フレーム部材の前方で一対のサイドメンバ１２４、１２６間に差し渡された第１クロスメンバ１２８と、第１クロスメンバの前方で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１３０と、車体中央付近で第１および第２クロスメンバ間に差し渡されたブリッジ部材１３２と、ブリッジ部材と一方のサイドメンバ１２４との間に搭載される燃料タンク１１６とをさらに備え、燃料タンクは、前方に張り出し第２クロスメンバに固定された第１取付部１４０ａ、１４０ｂと、側方に張り出しブリッジ部材に固定された第２取付部１４０ｃと、側方に張り出し一方のサイドメンバに固定された第３取付部１４０ｄとを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車体後部に搭載されるバッテリーを備えた車体後部構造に関するものである。

近年、車体後部にバッテリーが搭載されたハイブリッド車が知られている。ハイブリッド車は、一般に、ガソリン車に比べて燃料タンクが小さくてよい（例えば、特許文献１）。このため、ハイブリッド車では、燃料タンクを車体に固定する構造がガソリン車とは異なっている。

ガソリン車では、例えば、車両前後方向に延びた一対のサイドメンバと、一対のサイドメンバ間に差し渡された前後のクロスメンバとを利用して、燃料タンクを車体に固定している。

特許文献１には、フロアパネルに上方に突出した段部を形成し、この段部により形成された空間内に、バッテリーと燃料タンクとを車幅方向に沿って固定したハイブリッド車の車体構造が記載されている。

特開２００１−１３８７５３号公報

しかし、特許文献１に記載の車体構造は、バッテリーと燃料タンクとを車幅方向に沿って固定することで、ハイブリッド車の車両前後方向の長さを短縮するものに過ぎず、車両後方からの衝突（後突）時に燃料タンクを保護する点についての記載はない。

上記車体構造では、後突に伴う衝撃を受けると、燃料タンクを車体に固定する部分が変形し、燃料タンクを保護できない場合があり得る。

本発明は、このような課題に鑑み、後突時に燃料タンク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、ハイブリッド車の車体後部の床面を形成する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、一対のサイドメンバの間に配置されるバッテリーとを備えた車体後部構造において、バッテリーの全周を囲んでバッテリーを支持する枠状のフレーム部材と、フレーム部材の前方で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クロスメンバの前方で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、車体中央付近で第１クロスメンバと第２クロスメンバとの間に差し渡されたブリッジ部材と、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をさらに備え、燃料タンクは、第２クロスメンバに向けて前方に張り出し第２クロスメンバに固定された第１取付部と、ブリッジ部材に向けて側方に張り出しブリッジ部材に固定された第２取付部と、いずれか一方のサイドメンバに向けて側方に張り出しサイドメンバに固定された第３取付部とを有することを特徴とする。

上記構成によれば、燃料タンクは、燃料タンクの後方かつフレーム部材の前方に配置された第１クロスメンバよりも前方に位置するリアフロアパネルを含む領域をまたいで固定されていない。燃料タンクは、車外側がサイドメンバに固定され、車体中央側がブリッジ部材に固定され、さらに、車体前方側が第２クロスメンバに固定されている。ここで、剛性の高いフレーム部材よりも前方に配置された第１クロスメンバやリアフロアパネルを含む領域は、フレーム部材よりも相対的に剛性が低い領域（低剛性領域）となる。このため、この車体後部構造では、車両後方からの衝突（後突）を受けて第１クロスメンバを含む低剛性領域が変形し、後突に伴う衝撃を十分に吸収できる。このとき、低剛性領域の変形に伴い、取付座面や剛性の高いフレーム部材が前方に進入する可能性がある。このような場合であっても、燃料タンクが上記したように第１クロスメンバに固定されていないので、取付座面あるいは進入するフレーム部材と接触することがない。したがって、後突時に燃料タンクを保護できる。

第２クロスメンバは、第１取付部を固定する第１取付座面を有し、ブリッジ部材は、第２取付部を固定する第２取付座面を有し、サイドメンバは、第３取付部を固定し、第１取付座面と高さがほぼ同一である第３取付座面を有し、第２取付座面は、ブリッジ部材から下方に向けて立設されていて、第１取付座面および第３取付座面と高さがほぼ同一であるとよい。これにより、車体後部に燃料タンクを安定して固定できる。

車体後部構造は、ブリッジ部材と一対のサイドメンバの他の一方との間に搭載される電装部品をさらに備えるとよい。この場合には、電装部品を固定するためにブリッジ部材を用いてもよく、燃料タンクと電装部品とを車幅方向に沿って設置可能となり、省スペース化を図ることができる。

本発明によれば、後突時に燃料タンク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の車体後部構造の底面図である。 図２の車体後部構造の一部を斜め下方から見た斜視図である。 図３の車体後部構造に燃料タンクを搭載した状態を示す斜視図である。 比較例の車体後部構造を示す斜視図である。 図２の車体後部構造の後突時の状態を示す模式図である。

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１１０の一部を示す図である。図１では、各部材を適宜省略した状態で車体後部構造１００を示している。例えば、図中に示すタイヤ１１２は車両右側（図１において紙面奥側）に設置されたものであり、車両左側（図１において紙面手前側）のタイヤは省略している。なお、図中の矢印Ｆｒは車両前側、矢印Ｒｈは車両右側を示すものとする。

車両１１０は、ハイブリッド車であって、図１に示すように、車体後部に搭載されたバッテリー１１４と、バッテリー１１４よりも車両前側に搭載された燃料タンク１１６とを備えている。

図２は、図１の車体後部構造１００の底面図である。図３は、図２の車体後部構造１００の一部を斜め下方から見た斜視図である。ここで図３は、車体後部構造１００から燃料タンク１１６を除いた状態で示している。図４は、図３の車体後部構造１００に燃料タンク１１６を搭載した状態を示す斜視図である。

車体後部構造１００では、図２に示すように、燃料タンク１１６と、ＤＣ−ＤＣコンバータなどの電装部品１１８とが車幅方向に沿って並んで設置されている。図２では、燃料タンク１１６の車両後側に位置するバッテリー１１４の一部のみを示している。バッテリー１１４は、一部のみ示す枠状のフレーム部材１２０により全周を囲まれ支持されている。

車体後部構造１００は、例えば図３に示す車体後部の床面を形成するリアフロアパネル１２２と、図２に示す一対のサイドメンバ１２４、１２６と、第１クロスメンバ１２８と、第２クロスメンバ１３０と、ブリッジ部材１３２とを備える。一対のサイドメンバ１２４、１２６は、車両前後方向に延びた部材であり、リアフロアパネル１２２の側端に配置されている。

第１クロスメンバ１２８は、フレーム部材１２０の前方で一対のサイドメンバ１２４、１２６の間に差し渡されていて、フレーム部材１２０よりも剛性が低い部材である。なお、第１クロスメンバ１２８よりも前方に位置するリアフロアパネル１２２を含む領域はさらに剛性が低い。また、第１クロスメンバ１２８には、フレーム部材１２０に向かって延びた固定部１２８ａ、１２８ｂが形成されている。この第１クロスメンバ１２８の固定部１２８ａ、１２８ｂには、例えばボルトなどによりフレーム部材１２０が固定される。

ここで、フレーム部材１２０よりも「剛性が低い」とは、フレーム部材１２０と比較した相対的な意味である。すなわち、フレーム部材１２０が後突などによって衝撃荷重を受けた場合に、荷重の進行方向にある第１クロスメンバ１２８や第１クロスメンバ１２８よりも前方に位置するリアフロアパネル１２２を含む領域などは、優先して変形（破壊）し、衝撃を吸収させる一方、フレーム部材１２０は変形しないという意味である。

第２クロスメンバ１３０は、第１クロスメンバ１２８の前方で一対のサイドメンバ１２４、１２６の間に差し渡された部材であって、図３に示すように第１取付座面１３０ａ、１３０ｂを有する。ブリッジ部材１３２は、図２に示すように車体中央付近で、第１クロスメンバ１２８と第２クロスメンバ１３０との間に差し渡された部材であって、図３に示すように第２取付座面１３２ａを有する。さらに、サイドメンバ１２４は、図３に示すように第３取付座面１２４ａを有する。

また、第２取付座面１３２ａは、ブリッジ部材１３２から下方に向けて立設されていて、第１取付座面１３０ａ、１３０ｂおよび第３取付座面１２４ａと高さがほぼ同一である。

燃料タンク１１６は、図２に示すように、ブリッジ部材１３２とサイドメンバ１２４との間に搭載されている。なお、電装部品１１８は、ブリッジ部材１３２とサイドメンバ１２６との間に搭載されている。

燃料タンク１１６は、図２に示すように、平面視で外側に延びるフランジ１４０と、このフランジ１４０を部分的にさらに外側に拡張した第１取付部１４０ａ、１４０ｂ、第２取付部１４０ｃおよび第３取付部１４０ｄとを備える。

第１取付部１４０ａ、１４０ｂは、図２に示すように、第２クロスメンバ１３０に向けて前方に張り出していて、第２クロスメンバ１３０の第１取付座面１３０ａ、１３０ｂにそれぞれ固定される。第２取付部１４０ｃは、図２および図４に示すように、ブリッジ部材１３２に向けて側方に張り出していて、ブリッジ部材１３２の第２取付座面１３２ａに固定される。

第３取付部１４０ｄは、図２および図４に示すように、サイドメンバ１２４に向けて側方に張り出していて、サイドメンバ１２４の第３取付座面１２４ａに固定される。なお、各取付部１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ、１４０ｄと各取付座面１３０ａ、１３０ｂ、１３２ａ、１２４ａとは、図４に示すように、ねじ１４２などを用いて固定される。

このように、燃料タンク１１６は、車体前方側が第２クロスメンバ１３０に固定され、車体中央側がブリッジ部材１３２に固定され、さらに、車外側がサイドメンバ１２４に固定されている。つまり、燃料タンク１１６は、燃料タンク１１６の後方かつフレーム部材１２０の前方に配置された第１クロスメンバ１２８よりも前方に位置するリアフロアパネル１２２を含む領域をまたいで固定されていない。

図５は、比較例の車体後部構造１００Ａを示す斜視図である。なお、図中では、上記実施形態の車体後部構造１００に示す部材と同一部材には同一符号を付し、説明を適宜省略する。

車体後部構造１００Ａは、上記ブリッジ部材１３２の第２取付座面１３２ａおよびサイドメンバ１２４の第３取付座面１２４ａに代えて、上記第１クロスメンバ１２８に取付座面１４４ａ、１４４ｂを設置した点で、上記車体後部構造１００と異なる。

ここで、第１クロスメンバ１２８およびリアフロアパネル１２２は、フレーム部材１２０よりも剛性が低い。このため、フレーム部材１２０よりも前方に配置された第１クロスメンバ１２８およびリアフロアパネル１２２を含む領域は、フレーム部材１２０よりも相対的に剛性が低い領域（低剛性領域）となる。

よって、比較例の車体後部構造１００Ａでは、車両後方からの衝突（後突）時に低剛性領域が変形した場合に、第１クロスメンバ１２８の取付座面１４４ａ、１４４ｂが燃料タンク１１６の本体に接触したり、あるいは、剛性の高いフレーム部材１２０が燃料タンク１１６の本体に接触する可能性がある。このため、車体後部構造１００Ａでは、後突時に燃料タンク１１６を保護することが困難となる。

以下、図６を参照して、後突時での上記車体後部構造１００の状態を説明する。図６は、図２の車体後部構造１００の後突時の状態を示す模式図である。図６（ａ）は後突前の状態を示し、また、図６（ｂ）は後突時の状態をしている。図中では、車体後部構造１００を下方から見た状態で模式的に示していて、例えばフレーム部材１２０やリアフロアパネル１２２の開口部１２２ａを単純な矩形で示している。また、図中、バッテリー１１４や電装部品１１８は省略して示している。なお、バッテリー１１４は、図示を省略するが、リアフロアパネル１２２の開口部１２２ａを跨いだ状態で、フレーム部材１２０により車体後部に搭載される。

車体後部構造１００では、図６（ａ）に示すように、枠状のフレーム部材１２０の車両前側が、フレーム部材１２０よりも剛性の低い第１クロスメンバ１２８の固定部１２８ａ、１２８ｂに固定されている。また、フレーム部材１２０よりも前方に配置されている第１クロスメンバ１２８およびリアフロアパネル１２２は、上記したように低剛性領域となっている。

これに対して、燃料タンク１１６は、上記したように、剛性の低い第１クロスメンバ１２８には固定されず、車体前方側が第２クロスメンバ１３０に固定され、また、車体中央側がブリッジ部材１３２に固定され、さらに、車外側がサイドメンバ１２４に固定されている。

車体後部構造１００では、図６（ｂ）に白抜き矢印で示す後突に伴う衝撃を受けると、例えば図示のように、第１クロスメンバ１２８およびリアフロアパネル１２２を含む低剛性領域が変形し、後突に伴う衝撃が十分に吸収される。

その一方で、燃料タンク１１６は、第１クロスメンバ１２８には固定されていないため、第１クロスメンバ１２８が図示のように変形しても、第１クロスメンバ１２８あるいは剛性の高いフレーム部材１２０に接触することがない。なお、燃料タンク１１６と第１クロスメンバ１２８とが高さ方向で位置がずれているように配置されていれば、燃料タンク１１６と第１クロスメンバ１２８との接触が回避されやすくなる。

本実施形態における車体後部構造１００では、フレーム部材１２０よりも車両前側に低剛性領域を形成し、後突時に伴う衝撃を十分に吸収する構成を有していて、その上で、低剛性領域が変形しても、燃料タンク１１６が後突の影響を受け難い。よって、後突時に燃料タンク１１６を保護できる。

また、ブリッジ部材１３２から立設した第２取付座面１３２ａの高さが、他の第１取付座面１３０ａ、１３０ｂおよび第３取付座面１２４ａの高さとほぼ同一であるから、燃料タンク１１６を安定して固定できる。

さらに、ブリッジ部材１３２とサイドメンバ１２６との間に電装部品１１８を搭載したが、この場合に、例えばブリッジ部材１３２を用いて電装部品１１８を固定してもよい。このようにすれば、燃料タンク１１６と電装部品１１８とを車幅方向に沿って容易に設置でき、省スペース化を図ることもできる。

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、車体後部に搭載されるバッテリーを備えた車体後部構造に利用することができる。

１００…車体後部構造、１１０…車両、１１２…タイヤ、１１４…バッテリー、１１６…燃料タンク、１１８…電装部品、１２０…フレーム部材、１２２…リアフロアパネル、１２２ａ…開口部、１２４、１２６…サイドメンバ、１２４ａ…第３取付座面、１２８…第１クロスメンバ、１２８ａ、１２８ｂ…固定部、１３０…第２クロスメンバ、１３０ａ、１３０ｂ…第１取付座面、１３２…ブリッジ部材、１３２ａ…第２取付座面、１４０…フランジ、１４０ａ、１４０ｂ…第１取付部、１４０ｃ…第２取付部、１４０ｄ…第３取付部、１４２…ねじ

Claims (3)

1. ハイブリッド車の車体後部の床面を形成する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、
   前記一対のサイドメンバの間に配置されるバッテリーとを備えた車体後部構造において、
   前記バッテリーの全周を囲んで該バッテリーを支持する枠状のフレーム部材と、
   前記フレーム部材の前方で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クロスメンバの前方で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、
   車体中央付近で前記第１クロスメンバと前記第２クロスメンバとの間に差し渡されたブリッジ部材と、
   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をさらに備え、
   前記燃料タンクは、前記第２クロスメンバに向けて前方に張り出し該第２クロスメンバに固定された第１取付部と、前記ブリッジ部材に向けて側方に張り出し該ブリッジ部材に固定された第２取付部と、前記いずれか一方のサイドメンバに向けて側方に張り出し該サイドメンバに固定された第３取付部とを有することを特徴とする車体後部構造。
2. 前記第２クロスメンバは、前記第１取付部を固定する第１取付座面を有し、
   前記ブリッジ部材は、前記第２取付部を固定する第２取付座面を有し、
   前記サイドメンバは、前記第３取付部を固定し、前記第１取付座面と高さがほぼ同一である第３取付座面を有し、
   前記第２取付座面は、前記ブリッジ部材から下方に向けて立設されていて、前記第１取付座面および前記第３取付座面と高さがほぼ同一であることを特徴とする請求項１に記載の車体後部構造。
3. 当該車体後部構造は、前記ブリッジ部材と前記一対のサイドメンバの他の一方との間に搭載される電装部品をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の車体後部構造。

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