JP2017114190A - 車体後部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】軽量化とコストダウンを図りながら、バッテリパックへの衝撃を軽減できる車体後部構造を提供する。【解決手段】車体後部構造１は、リヤフロアパネル２０のフロア凹部２１に配置されたバッテリパック１０を備えている。バッテリパック１０は、バッテリモジュール１５と、バッテリモジュール１５の前後両側を車体に対して吊り下げ支持する前後一対の前側吊下フレーム１１Ａ及び後側吊下フレーム１１Ｂと、前側吊下フレーム１１Ａと後側吊下フレーム１１Ｂとを連結するロードパス部材１２とを備えている。前側吊下フレーム１１Ａ及び後側吊下フレーム１１Ｂは、リヤフレーム３０に締結されるフランジ付カラー１１ｑ及び挿通孔１１ｏと、フランジ付カラー１１ｑと挿通孔１１ｏの近傍に設けられ車両後突時に衝突荷重を受けて前側吊下フレーム１１Ａ及び後側吊下フレーム１１Ｂが前方へ折れ曲がる起点となる脆弱部１１ｔとを有している。【選択図】図２

Description

本発明は、車体後部構造に関する。

従来、車両後突時において車体後部に搭載されるバッテリを保護する技術が種々開発されている。

この種の技術としては、バッテリを車体に対して取付支持するフレーム材を、剛性の高い材料で形成することによって、車両後突時におけるバッテリへの衝撃を軽減するものが知られている（例えば特許文献１参照）。

また、一般的には、フレーム材に補強部材を追加したり、板厚を厚くしたりしてフレーム材を強固にすることが行われている。

特開２００１−３２８４３９号公報

当該従来技術のように、フレーム材を強固にするために、剛性の高い材料の使用、補強部材の追加及び板厚の増加を行うと、重量増やコスト増を招くことになる。

本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、軽量化とコストダウンを図りながら、バッテリパックへの衝撃を軽減できる車体後部構造を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明に係る車体後部構造は、リヤフロアにおいて下方へ凹設されたフロア凹部と、前記フロア凹部に配置されたバッテリパックと、を備えている。前記バッテリパックは、バッテリモジュールと、前記バッテリモジュールの前後両側を車体に対して吊り下げ支持する前後一対の吊下フレームと、一対の前記吊下フレーム同士を連結するロードパス部材と、を備えている。前記吊下フレームは、前記車体に締結される車体締結点と、前記車体締結点の近傍に設けられ車両後突時に衝突荷重を受けて前記吊下フレームが前方へ折れ曲がる起点となる脆弱部と、を有している。

本発明によれば、車両後突時に吊下フレームは脆弱部を起点に前方へ折れ曲がるため、バッテリパックが車体に対して前方へ相対移動する。このため、バッテリパックへの衝撃を軽減することができる。また、バッテリパックの前方移動により衝撃を軽減でき、バッテリパック自体を強固にする必要がなくなるので、軽量化とコストダウンを図ることができる。

また、一対の前記吊下フレームは、車幅方向に延びる閉断面状のフレーム本体と、前記フレーム本体の車幅方向の両端部にそれぞれ固定され前記車体締結点を含む車体締結部と、を有していることが好ましい。前記脆弱部は、前記フレーム本体と前記車体締結部との接合部を含む所定範囲に形成されるとよい。

このようにすると、接合部の強度を調整するだけで脆弱部の強弱を調整できるので、脆弱部の設計が容易となる。

また、前記接合部に隣接乃至近接する部位には、前記フレーム本体の車幅方向の端部を切り欠いて成る切欠き部が設けられていることが好ましい。

このようにすると、切欠き量を増減するだけで脆弱部の強弱を調整できるので、脆弱部の設計が容易となる。

また、前記接合部は、前記フレーム本体と前記車体締結部とを部分的に接合する片側溶接部であることが好ましい。

このようにすると、溶接強度を調整するだけで接合部の強度を調整できるので、接合部の強度設定が容易となる。

また、前記車体締結部は、前記車体から前記フレーム本体へ向けて立ち上がった後、車幅方向内側に屈曲しており、当該屈曲部位は、前記脆弱部の範囲に配置されていることが好ましい。

このようにすると、上方空間も利用してバッテリパックの前方移動量を大きく確保できるとともに、バッテリパックを上下に大型化できる。

また、前記フロア凹部の左右両側に配置され、車両前後方向に延在する左右一対のリヤフレームをさらに備えていることが好ましい。前記リヤフレームは、車両前方に位置する高強度部位と、前記高強度部位の車両後方に位置し、車両後方からの荷重に対して前記高強度部位よりも圧縮強度が低い低強度部位と、を有しているとよい。前方の前記吊下フレームの前記車体締結部は、前記高強度部位に締結されており、後方の前記吊下フレームの前記車体締結部は、車両前方へ屈曲して前記高強度部位に締結されているとよい。

このようにすると、リヤフレーム後部の低強度部位が潰れたとしても、高強度部位に締結される前後の車体締結部は一定の前後間隔を保てるため、バッテリパックへの衝撃を軽減できる。

また、前記フレーム本体は、下方に配置され、上向きに開口するコ字断面に形成された下フレーム本体と、上方に配置され、下向きに開口するコ字断面に形成された上フレーム本体と、を上下に嵌合して成ることが好ましい。前記下フレーム本体及び前記上フレーム本体には、互いの上下位置を規定する位置決め部がそれぞれ形成されているとよい。

このようにすると、上下の位置決め部によって、フレーム本体の断面寸法を一定にして強度と剛性を好適に確保できる。

また、前記車体締結部は、下方に配置され、上向きに開口するコ字断面に形成された下側締結部と、上方に配置され、下向きに開口するコ字断面に形成された上側締結部と、を上下に嵌合して成ることが好ましい。前記上側締結部と前記下側締結部との間には、フランジ付カラーが内設されているとよい。

このようにすると、フランジ付カラーによって、車体締結部の断面寸法を一定にして強度と剛性を好適に確保できる。

また、前記車体締結部には、凹み部が形成されていることが好ましい。

このようにすると、接合部に加えて凹み部も脆弱部として機能するので、吊下フレームの折曲変形が容易となる。

また、前記凹み部には、車体搭載時に冶具を係合する冶具用ブラケットが設置されていることが好ましい。

このようにすると、凹み部を利用して冶具用ブラケットに冶具を係合しやすくなるため、バッテリパックを車体へ搭載しやすくなる。

また、前記ロードパス部材は、コ字断面に形成されていることが好ましい。

このようにすると、ロードパス部材の軽量化を図れるとともに、軽量のロードパス部材によって後方の吊下フレームから前方の吊下フレームへ衝突荷重を伝達できる。

また、前記吊下フレームの下方に配置された下方フレームと、前記吊下フレームと前記下方フレームとの間に配置された複数の前記バッテリモジュールと、前記吊下フレームに対して前記下方フレーム及び前記バッテリモジュールを取り付ける取付プレートと、後方の前記吊下フレーム及び前記下方フレームの後面に締結する後部カバーと、を備えることが好ましい。

このようにすると、バッテリモジュールよりも後方からの衝突荷重を後部カバーで受けて、この後部カバーを通じて上方の吊下フレームと下方フレームとに分散できる。

本発明に係る車体後部構造によれば、軽量化とコストダウンを図りながら、バッテリパックへの衝撃を軽減できる。

本発明の実施形態に係る車体後部構造を具備する自動車の斜視図である。 バッテリパックを示す分解斜視図である。 吊下フレームとロードパス部材を示す斜視図である。 吊下フレームとロードパス部材を示す平面図である。 吊下フレームの部分拡大斜視図である。 図５に示す吊下フレームから冶具ブラケットを取り外した状態を示す部分拡大斜視図である。 図６に示す吊下フレームから上側締結部を取り外した状態を示す部分拡大斜視図である。 図４のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ端面図である。 図４のＩＸ−ＩＸ端面図である。 図４のＸ−Ｘ端面図である。 図４のＸＩ−ＸＩ端面図である。 後突時の車体後部構造の状態を示す平面図であり、（ａ）は衝突前、（ｂ）は衝突後に吊下フレームが変形した状態を示す。

本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
なお、方向を説明する際は、運転者からみた前後左右上下に基づいて説明する。また、「車幅方向」は「左右方向」と同義である。

図１に示すように、実施形態に係る車体後部構造１を具備する自動車Ｖは、リヤフロアパネル２０と、左右一対のリヤフレーム３０，３０と、バッテリパック１０と、を主に備えている。その他、リヤフレーム３０の車外側には、リヤホイールハウス４０が配置されている。実施形態の自動車Ｖは、図示せぬ駆動モータを駆動源として走行するハイブリッド車、電気自動車等である。

リヤフロアパネル２０は、車体後部のフロア面を形成する金属製部材である。リヤフロアパネル２０には、フロア凹部２１が下方へ凹設されている。

一対のリヤフレーム３０，３０は、フロア凹部２１の左右両側に配置された金属製部材である。リヤフレーム３０は、車両前後方向に延在している。リヤフレーム３０については後に詳述する。

バッテリパック１０は、フロア凹部２１内に配置されるものである。バッテリパック１０は、図２に示すように、ケース１３と、下方フレーム１４と、複数のバッテリモジュール１５，１５と、複数の取付プレート１６，１６と、前後一対の吊下フレーム１１，１１と、複数のロードパス部材１２，１２と、上方プレート１７と、上部カバー１８と、後部カバー１９と、を備えている。

ケース１３は、上方に開口する箱状の樹脂製部材である。ケース１３の内部には、上部カバー１８以外の部材が収容される。

下方フレーム１４は、矩形板状のアルミダイキャスト製部材である。下方フレーム１４は、バッテリモジュール１５や吊下フレーム１１等の下方に配置されている。

バッテリモジュール１５は、図示せぬ駆動源に電力を供給するものである。図示は省略するが、バッテリモジュール１５は、左右方向に積層される複数のバッテリセルや左右一対のエンドプレート等を含んで構成される。バッテリモジュール１５の全体形状は、車幅方向に長尺な直方体状を呈している。バッテリモジュール１５は、吊下フレーム１１と下方フレーム１４との間に配置されている。バッテリモジュール１５の数量は特段限定されるものではないが、本実施形態では前後左右に２列ずつ合計４個設置されている。図示は省略するが、バッテリモジュール１５の周囲であって、かつ、吊下フレーム１１と下方フレーム１４との間には、高圧部品であるインバータやパワーコントロールユニット（ＰＣＵ）等が設置される。

取付プレート１６は、吊下フレーム１１に対して下方フレーム１４及びバッテリモジュール１５を取り付ける金属製部材である。取付プレート１６は、鋼板に折曲形状や切り欠きを施すことで所定の複雑形状に形成されている。取付プレート１６は、各バッテリモジュール１５の左右の端部にそれぞれ取り付けられていて、本実施形態では８つ設置されている。取付プレート１６の上端部には、ボルト部１６ａが上方へ向けて突設されている。ボルト部１６ａは、吊下フレーム１１に付設される図示せぬナットに螺合する。取付プレート１６の下端部に形成されたフランジ部は、下方フレーム１４にボルトで取り付けられる。

前後一対の吊下フレーム１１，１１は、バッテリモジュール１５の前後両側を車体に対して吊り下げ支持する金属製部材である。一対の吊下フレーム１１，１１は、車幅方向に沿って延在していて、車両前後方向に沿って互いに離間している。以下の説明では、車両前方に位置する吊下フレームを「前側吊下フレーム１１Ａ」と称し、車両後方に位置する吊下フレームを「後側吊下フレーム１１Ｂ」と称する場合がある。吊下フレーム１１については後に詳述する。

複数のロードパス部材１２，１２は、一対の吊下フレーム１１，１１同士を連結する金属製部材である。ロードパス部材１２は、車両前後方向に沿って延在している。ロードパス部材１２については後に詳述する。

上方プレート１７は、複数の貫通孔を有する矩形板状の金属製部材である。上方プレート１７は、吊下フレーム１１，１１と上部カバー１８との間に介設されている。

上部カバー１８は、ケース１３の上端開口を上方から覆う金属製部材である。上部カバー１８は、下方に開口する皿形状を呈している。

後部カバー１９は、後側吊下フレーム１１Ｂ、バッテリモジュール１５、下方フレーム１４を後方から覆う金属製部材である。後部カバー１９は、矩形板状を呈している。後部カバー１９は、後側吊下フレーム１１Ｂ及び下方フレーム１４の後面にそれぞれボルトで締結固定される。後部カバー１９は、車両後突時においてバッテリモジュール１５よりも後方からの衝突荷重を受ける機能を備える。また、後部カバー１９は、衝突荷重を後側吊下フレーム１１Ｂと下方フレーム１４とに分散して伝達する機能も兼ね備えている。

次に、図３乃至図１０を参照して、リヤフレーム３０、吊下フレーム１１及びロードパス部材１２について詳述する。なお、一対の吊下フレーム１１，１１は概ね前後対称形状を呈しているので、以下の説明では後側吊下フレーム１１Ｂを中心に説明する。

図４に示すように、リヤフレーム３０は、車両前方に位置する高強度部位３１と、高強度部位３１の車両後方に位置する低強度部位３２とで構成されている。低強度部位３２は、車両後方からの衝突荷重に対して高強度部位３１よりも圧縮強度が低く設定されている。高強度部位３１と低強度部位３２の強弱差は、例えば補強部材、リブ、貫通孔の追加、板厚の大小、材料の強弱等によって設けている。

図３、図４に示すように、吊下フレーム１１は、車幅方向に水平に延びるフレーム本体１１ａと、フレーム本体１１ａの車幅方向の両端部にそれぞれ固定された左右一対の車体締結部１１ｂ，１１ｂと、を有している。

図６、図７に示すように、フレーム本体１１ａは、下側に配置された下フレーム本体１１ｃと、上側に配置された上フレーム本体１１ｄとで構成されている。下フレーム本体１１ｃの車幅方向の端部には、前後の側壁を切り欠いて成る下側切欠き部１１ｈが一対設けられている（図７では一方のみ図示）。上フレーム本体１１ｄの車幅方向の端部には、前後の側壁と上壁を切り欠いて成る上側切欠き部１１ｉが設けられている。

下フレーム本体１１ｃ及び上フレーム本体１１ｄには、互いの上下位置を規定する下位置決め部１１ｊと上位置決め部１１ｋがそれぞれ形成されている。下位置決め部１１ｊは、切り欠かれた各側壁の上端から内向きに折曲されており、前後一対設けられている。上位置決め部１１ｋは、切り欠かれた各側壁の先端から下位置決め部１１ｊへ向けて下方に突出するとともに内向きに折曲されており、前後一対設けられている。

図８に示す車幅方向から見た断面視において、下フレーム本体１１ｃは上向きに開口するコ字断面（凹溝状）に形成されており、上フレーム本体１１ｄは下向きに開口するコ字断面（凹溝状）に形成されている。フレーム本体１１ａは、下フレーム本体１１ｃと上フレーム本体１１ｄとを上下に嵌合して成り、第１閉断面１１ｇを有している。下フレーム本体１１ｃと上フレーム本体１１ｄとは、重ね合わされた部位にミグ溶接を施すことによって接合されている。

図４に示すように、車体締結部１１ｂは、車体の一部であるリヤフレーム３０に対してボルトで締結固定される部位である。図４に示す高強度部位３１と低強度部位３２との境界は、車両前後方向においてフレーム本体１１ａの後端と一致する部位に配置されている。前側吊下フレーム１１Ａの車体締結部１１ｂの車外側部位は、高強度部位３１にボルトで締結固定されている。後側吊下フレーム１１Ｂの車体締結部１１ｂの車外側部位は、高強度部位３１と低強度部位３２との境界よりも前側に位置するように車両前方へ屈曲しており、高強度部位３１にボルトで締結固定されている。

図５に示す車体締結部１１ｂの車内側部位は、リヤフレーム３０からフレーム本体１１ａの端部へ向けて斜め上方に立ち上がった後、車幅方向内側に屈曲している。すなわち、車体締結部１１ｂの車内側端部には、屈曲部１１ｌが形成されている。

車体締結部１１ｂは、下側に配置された下側締結部１１ｅと、上側に配置された上側締結部１１ｆとで構成されている。下側締結部１１ｅと上側締結部１１ｆとは、重ね合わされた部位にミグ溶接を施すことによって接合されている。上側締結部１１ｆの屈曲部１１ｌ付近には、下方へ略楕円状に窪む凹み部１１ｍが形成されている。

車体締結部１１ｂには、バッテリパック１０の車体搭載時に冶具を係合する冶具用ブラケット５０が設置されている。冶具用ブラケット５０は、車内側に開口するコ字断面を呈しており、凹み部１１ｍを前後両側及び車外側から覆うように設置されている。冶具用ブラケット５０の前後の側壁は、車体締結部１１ｂの前後の側壁にそれぞれ溶接接合されている。冶具用ブラケット５０の車外側の側壁は、凹み部１１ｍに対して車幅方向外側に離間して対向配置されている。

図９に示す車幅方向から見た断面視において、下側締結部１１ｅは上向きに開口するコ字断面（凹溝状）に形成されており、上側締結部１１ｆは下向きに開口するコ字断面（凹溝状）に形成されている。車体締結部１１ｂは、下側締結部１１ｅと上側締結部１１ｆとを上下に嵌合して成り、第２閉断面１１ｎを有している。

下側締結部１１ｅには、円形状の挿通孔１１ｏが上下方向に貫通している。上側締結部１１ｆには、円形状の貫通孔１１ｐが上下方向に貫通している。第２閉断面１１ｎの車外寄りには、上下に延びる円筒状のフランジ付カラー１１ｑが内設されている。フランジ付カラー１１ｑの内周部は、挿通孔１１ｏ及び貫通孔１１ｐと上下で対応する位置に設けられている。フランジ付カラー１１ｑの上端外周面には、所定長だけ縮径された縮径部１１ｒが形成されている。縮径部１１ｒの上端部は、貫通孔１１ｐに嵌め込まれるとともに、貫通孔１１ｐを通じて外部へ僅かに突出している。

フランジ付カラー１１ｑの下面は、下側締結部１１ｅの開口縁部に上側から当接しており、フランジ付カラー１１ｑの環状段差面は、上側締結部１１ｆの開口縁部に下側から当接している。すなわち、フランジ付カラー１１ｑは、下側締結部１１ｅと上側締結部１１ｆとの上下間隔を保持しており、車体締結部１１ｂの断面寸法を一定にする機能を備える。フランジ付カラー１１ｑと挿通孔１１ｏと図示せぬリヤフレーム３０の挿通孔には、車体締結部１１ｂとリヤフレーム３０とを締結するための図示せぬボルトが挿通される。フランジ付カラー１１ｑと挿通孔１１ｏは、特許請求の範囲の「車体締結点」を構成する。

図６、図７、図１０に示すように、車体締結部１１ｂの車内側の端部は、フレーム本体１１ａの車外側の端部に外嵌している。フレーム本体１１ａと車体締結部１１ｂとは、重ね合わされた部位にミグ溶接（図６、図７、図１０の黒塗り箇所及び符号１１ｓ参照）を施すことによって接合されている。かかる接合部１１ｓは、フレーム本体１１ａと車体締結部１１ｂとの重ね合わせ部位を部分的に接合する片側溶接部である。

接合部１１ｓは、下側切欠き部１１ｈ及び上側切欠き部１１ｉに隣接乃至近接している。また、接合部１１ｓは、凹み部１１ｍに近接している。すなわち、吊下フレーム１１において、接合部１１ｓ、下側切欠き部１１ｈ、上側切欠き部１１ｉ、凹み部１１ｍを含む所定範囲は、車両後突時に衝突荷重を受けて前方へ折れ曲がる起点となる脆弱部１１ｔを構成している。脆弱部１１ｔは、車体締結点となるフランジ付カラー１１ｑ及び挿通孔１１ｏの近傍に設けられている。屈曲部１１ｌは、脆弱部１１ｔの範囲内に配置されている。

図３、図４に示すように、ロードパス部材１２は、車両後突時において後側吊下フレーム１１Ｂに加わった衝突荷重を前側吊下フレーム１１Ａへ伝達する機能を備える。ロードパス部材１２の前端部は、前側吊下フレーム１１Ａの後側壁に溶接固定されている。ロードパス部材１２の後端部は、後側吊下フレーム１１Ｂの前側壁に溶接固定されている。ロードパス部材１２の数量は特段限定されるものではないが、本実施形態では車幅方向に互いに離間して４つ設置されている。吊下フレーム１１，１１とロードパス部材１２，１２は、梯子状に組み合わされている。ロードパス部材１２の形状は特段限定されるものではないが、本実施形態では図１１に示す下向きに開口するコ字断面に形成されている。

次に、図１２（ａ）（ｂ）を参照して、本実施形態に係る車体後部構造１の車両後突時の動作について説明する。図１２（ａ）（ｂ）では、説明の便宜上、バッテリパック１０及びバッテリモジュール１５を模式的に二点鎖線で描いている。

図１２（ａ）に示すように、後突前の状態では、一対の吊下フレーム１１，１１は、車幅方向に沿って略直線状であって、車両前後方向に所定の間隔Ｇを空けて配置されている。

自動車Ｖが後突すると、後部カバー１９を通じて上方に位置する後側吊下フレーム１１Ｂと下方に位置する下方フレーム１４とに衝突荷重が入力される（図２参照）。

後側吊下フレーム１１Ｂに入力された衝突荷重は、ロードパス部材１２を通じて前側吊下フレーム１１Ａに伝達される。下方フレーム１４に入力された衝突荷重は、フロア凹部２１を区画形成する壁部に伝達される。すなわち、後側吊下フレーム１１Ｂ、ロードパス部材１２及び下方フレーム１４は、衝突荷重を後方から前方へ伝達する荷重伝達部材として機能するので、吊下フレーム１１，１１と下方フレーム１４との間に配置されるバッテリモジュール１５や高圧部品に衝突荷重が加わりにくくなる。

後側吊下フレーム１１Ｂと前側吊下フレーム１１Ａに衝突荷重が加わると、図１２（ｂ）に示すように、後側吊下フレーム１１Ｂと前側吊下フレーム１１Ａは、車幅方向の両端部に形成された脆弱部１１ｔを起点に前方へ折れ曲がる。そして、後側吊下フレーム１１Ｂと前側吊下フレーム１１Ａは、脆弱部１１ｔよりも車幅方向内側が前方へ変位する。このとき、後側吊下フレーム１１Ｂと前側吊下フレーム１１Ａの変位量が同等又は略同等となるため、後突の前後において間隔Ｇがほとんど変化しない。

後側吊下フレーム１１Ｂと前側吊下フレーム１１Ａが変位すると、バッテリモジュール１５を含むバッテリパック１０が車体に対して前方へ相対移動する。

次に、本実施形態に係る車体後部構造１の作用効果について説明する。

本実施形態に係る車体後部構造１によれば、車両後突時に吊下フレーム１１，１１が脆弱部１１ｔを起点に前方へ折れ曲がって、これに伴ってバッテリパック１０が車体に対して前方へ相対移動するため、バッテリパック１０への衝撃を軽減することができる。
また、バッテリパック１０の前方移動により衝撃を軽減でき、バッテリパック１０自体を強固にする必要がなくなるので、軽量化とコストダウンを図ることができる。

本実施形態によれば、脆弱部１１ｔはフレーム本体１１ａと車体締結部１１ｂとの接合部１１ｓを含む所定範囲に形成されるため、接合部１１ｓの接合強度を調整するだけで脆弱部１１ｔの強弱を調整できる。このため、脆弱部１１ｔの設計が容易となる。

本実施形態によれば、接合部１１ｓは下側切欠き部１１ｈ及び上側切欠き部１１ｉに隣接乃至近接しているため、切欠き量を増減するだけで脆弱部１１ｔの強弱を調整できる。このため、脆弱部１１ｔの設計が容易となる。

本実施形態によれば、接合部１１ｓはフレーム本体１１ａと車体締結部１１ｂとの重ね合わせ部位を部分的にミグ溶接により接合する片側溶接部であるため、溶接強度を調整するだけで接合部１１ｓの強度を調整できる。このため、接合部１１ｓの強度設定が容易となる。

本実施形態によれば、車体締結部１１ｂの車内側部位はリヤフレーム３０からフレーム本体１１ａの端部へ向けて斜め上方に立ち上がった後、車幅方向内側に屈曲しているため、バッテリパック１０を上下に大型化できる。
また、車体締結部１１ｂの屈曲部１１ｌは脆弱部１１ｔの範囲内に配置されているため、上方空間も利用してバッテリパック１０の前方移動量を大きく確保できる。

本実施形態によれば、前側吊下フレーム１１Ａ及び後側吊下フレーム１１Ｂの車体締結部１１ｂは高強度部位３１にボルトで締結固定されているため、リヤフレーム３０の低強度部位３２が潰れたとしても、高強度部位３１に締結される前後の車体締結部１１ｂ，１１ｂは一定の前後間隔を保てる。このため、バッテリパック１０への衝撃を軽減できる。

本実施形態によれば、下フレーム本体１１ｃ及び上フレーム本体１１ｄの互いの上下位置を規定する下位置決め部１１ｊと上位置決め部１１ｋによって、フレーム本体１１ａの断面寸法を一定にして強度と剛性を好適に確保できる。

本実施形態によれば、下側締結部１１ｅと上側締結部１１ｆとの上下間隔を保持するフランジ付カラー１１ｑによって、車体締結部１１ｂの断面寸法を一定にして強度と剛性を好適に確保できる。

本実施形態によれば、上側締結部１１ｆには凹み部１１ｍが形成されており、この凹み部１１ｍも脆弱部１１ｔとして機能するので、吊下フレーム１１の折曲変形が容易となる。

本実施形態によれば、冶具用ブラケット５０は凹み部１１ｍを前後両側及び車外側から覆うように設置されているため、凹み部１１ｍを利用して冶具用ブラケット５０に冶具を係合しやすくなる。このため、バッテリパック１０を車体へ搭載しやすくなる。

本実施形態によれば、ロードパス部材１２は下向きに開口するコ字断面に形成されているため、ロードパス部材１２の軽量化を図れるとともに、軽量のロードパス部材１２によって後側吊下フレーム１１Ｂから前側吊下フレーム１１Ａへ衝突荷重を伝達できる。

本実施形態によれば、後部カバー１９は後側吊下フレーム１１Ｂ及び下方フレーム１４の後面にそれぞれ締結固定されるため、バッテリモジュール１５よりも後方からの衝突荷重を後部カバー１９で受けて、この後部カバー１９を通じて上方に位置する後側吊下フレーム１１Ｂと下方に位置する下方フレーム１４とに分散できる。

以上、本実施形態に係る車体後部構造１について、図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、吊下フレーム１１やロードパス部材１２の形状は実施形態のものに限定されることなく、適宜変更してよい。実施形態ではロードパス部材１２を車両前後方向に沿って直線上に設置したが、車両前後方向に対して右側又は左側に傾斜設置してもよい。

実施形態では、下側切欠き部１１ｈ、上側切欠き部１１ｉ、凹み部１１ｍを設けたが、これらを省略してもよい。

実施形態では、フランジ付カラー１１ｑを設けたが省略してもよい。この場合には、挿通孔１１ｏと貫通孔１１ｐは、特許請求の範囲の「車体締結点」を構成し、車体締結部１１ｂとリヤフレーム３０とを締結するためのボルトが挿通される。

Ｖ 自動車（車両）
１ 車体後部構造
１０ バッテリパック
１１ 吊下フレーム
１１Ａ 前側吊下フレーム
１１Ｂ 後側吊下フレーム
１１ａ フレーム本体
１１ｂ 車体締結部
１１ｃ 下フレーム本体
１１ｄ 上フレーム本体
１１ｅ 下側締結部
１１ｆ 上側締結部
１１ｇ 第１閉断面
１１ｈ 下側切欠き部
１１ｉ 上側切欠き部
１１ｊ 下位置決め部
１１ｋ 上位置決め部
１１ｌ 屈曲部
１１ｍ 凹み部
１１ｏ 挿通孔（車体締結点）
１１ｑ フランジ付カラー（車体締結点）
１１ｓ 接合部
１１ｔ 脆弱部
１２ ロードパス部材
１４ 下方フレーム
１５ バッテリモジュール
１６ 取付プレート
１９ 後部カバー
２０ リヤフロアパネル（リヤフロア）
２１ フロア凹部
３０ リヤフレーム
３１ 高強度部位
３２ 低強度部位
５０ 冶具用ブラケット

Claims (12)

1. リヤフロアにおいて下方へ凹設されたフロア凹部と、
   前記フロア凹部に配置されたバッテリパックと、を備えた車体後部構造であって、
   前記バッテリパックは、
   バッテリモジュールと、
   前記バッテリモジュールの前後両側を車体に対して吊り下げ支持する前後一対の吊下フレームと、
   一対の前記吊下フレーム同士を連結するロードパス部材と、を備えており、
   前記吊下フレームは、
   前記車体に締結される車体締結点と、
   前記車体締結点の近傍に設けられ、車両後突時に衝突荷重を受けて前記吊下フレームが前方へ折れ曲がる起点となる脆弱部と、
   を有していることを特徴とする車体後部構造。
2. 一対の前記吊下フレームは、車幅方向に延びる閉断面状のフレーム本体と、前記フレーム本体の車幅方向の両端部にそれぞれ固定され、前記車体締結点を含む車体締結部と、を有しており、
   前記脆弱部は、前記フレーム本体と前記車体締結部との接合部を含む所定範囲に形成されることを特徴とする請求項１に記載の車体後部構造。
3. 前記接合部に隣接乃至近接する部位には、前記フレーム本体の車幅方向の端部を切り欠いて成る切欠き部が設けら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. 前記接合部は、前記フレーム本体と前記車体締結部とを部分的に接合する片側溶接部であることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の車体後部構造。
5. 前記車体締結部は、前記車体から前記フレーム本体へ向けて立ち上がった後、車幅方向内側に屈曲しており、
   当該屈曲部位は、前記脆弱部の範囲に配置されていることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか一項に記載の車体後部構造。
6. 前記フロア凹部の左右両側に配置され、車両前後方向に延在する左右一対のリヤフレームをさらに備えており、
   前記リヤフレームは、車両前方に位置する高強度部位と、前記高強度部位の車両後方に位置し、車両後方からの荷重に対して前記高強度部位よりも圧縮強度が低い低強度部位と、を有しており、
   前方の前記吊下フレームの前記車体締結部は、前記高強度部位に締結されており、
   後方の前記吊下フレームの前記車体締結部は、車両前方へ屈曲して前記高強度部位に締結されていることを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれか一項に記載の車体後部構造。
7. 前記フレーム本体は、下方に配置され、上向きに開口するコ字断面に形成された下フレーム本体と、上方に配置され、下向きに開口するコ字断面に形成された上フレーム本体と、を上下に嵌合して成り、
   前記下フレーム本体及び前記上フレーム本体には、互いの上下位置を規定する位置決め部がそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項２乃至請求項６のいずれか一項に記載の車体後部構造。
8. 前記車体締結部は、下方に配置され、上向きに開口するコ字断面に形成された下側締結部と、上方に配置され、下向きに開口するコ字断面に形成された上側締結部と、を上下に嵌合して成り、
   前記上側締結部と前記下側締結部との間には、フランジ付カラーが内設されていることを特徴とする請求項２乃至請求項７のいずれか一項に記載の車体後部構造。
9. 前記車体締結部には、凹み部が形成されていることを特徴とする請求項２乃至請求項８のいずれか一項に記載の車体後部構造。
10. 前記凹み部には、車体搭載時に冶具を係合する冶具用ブラケットが設置されていることを特徴とする請求項９に記載の車体後部構造。
11. 前記ロードパス部材は、コ字断面に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の車体後部構造。
12. 前記吊下フレームの下方に配置された下方フレームと、
    前記吊下フレームと前記下方フレームとの間に配置された複数の前記バッテリモジュールと、
    前記吊下フレームに対して前記下方フレーム及び前記バッテリモジュールを取り付ける取付プレートと、
    後方の前記吊下フレーム及び前記下方フレームの後面に締結する後部カバーと、を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の車体後部構造。

Images