JP2019131006A - 車体後部構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】後面衝突に対するバッテリパックの保護が確実に行われるようにすること。【解決手段】、前後方向に延在する左右１対のリヤサイドフレーム１０と、リヤサイドフレーム１０に接合され、後部荷室２０との客室２２とを隔てる隔壁部材２４と、リヤサイドフレーム１０に接合され、その下方にバッテリ配置空間４０を画定するリヤフロアパネル１４と、隔壁部材２４に固定された前端４６Ａを含み、且つバッテリ配置空間４０より後方に至るまで延在する荷重伝達部材４６とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、車体後部構造に関し、更に詳細には、ハイブリッド自動車や電気自動車のように車体後部に走行駆動用のバッテリパックを搭載される車両の車体後部構造に関する。
車体後部に走行駆動用のバッテリパックを搭載される車両の車体後部構造として、バッテリパックが左右一対の支持フレームによって後部荷室に配置され、各支持フレームがバッテリパックの配置部から車体後方に向かうほど互いに間隔が拡大するように湾曲した湾曲部を含む物が知られている（例えば、特許文献１）。
この車体後部構造では、後面衝突時には各支持フレームの湾曲部が変形することにより、後面衝突の衝撃が吸収され、バッテリパックの保護が図られる。
特開２０１４−２４４５３号公報
上述の車体後部構造は、支持フレームの変形によって後面衝突の衝撃を吸収するので、支持フレームの変形が飽和すると、それ以上の後面衝突の衝撃の吸収が良好に行われなくなり、バッテリパックの保護が行われなくなる。
本発明が解決しようとする課題は、後面衝突に対するバッテリパックの保護が確実に行われるようにすることである。
本発明の一つの実施形態による車体後部構造は、前後方向に延在する左右１対のリヤサイドフレーム（１０）と、前記リヤサイドフレーム（１０）に接合され、バッテリ配置部（４０）を画定するリヤフロアパネル（１４）と、車体構成部材（２４）に固定された前端（４６Ａ）を含み、且つ前記バッテリ配置部（４０）より後方に至るまで延在する荷重伝達部材（４６）とを有する。
この構成によれば、後面衝突時にリヤサイドフレーム（１０）に発生するモーメントが荷重伝達部材（４６）によって抑制され、リヤサイドフレーム（１０）が曲げ変形し難くなる。これにより、後面衝突に対するバッテリ配置部（４０）のバッテリパック（３８）の保護が確実に行われる。
上記車体後部構造は、好ましくは、前記車体構成部材として、前記リヤサイドフレーム（１０）に接合されて後部荷室（２０）との客室（２２）とを隔てる隔壁部材（２４）を有し、前記荷重伝達部材（４６）の前端（６４Ａ）は前記隔壁部材（２４）に固定されている。
この構成によれば、後突荷重が荷重伝達部材（４６）の前端（６４Ａ）から車体に隔壁部材（２４）に伝達され、車体前部に対する後突荷重の伝達が良好に行われる。
上記車体後部構造は、好ましくは、更に、前記リヤフロアパネル（１４）の後端に接合されて車幅方向に延在するリヤパネル（１６）を有し、前記荷重伝達部材（４６）は前記リヤパネル（１６）に固定された後端（４６Ｂ）を含む。
この構成によれば、後面衝突時の衝突荷重はリヤパネル（１６）からリヤサイドフレーム（１０）に伝達されると共に荷重伝達部材（４６）によって隔壁部材（２４）に伝達され、車体後部が変形し難くなる。これにより、バッテリ配置部（４０）のバッテリパック（３８）に後突荷重が作用し難くなり、バッテリパック（３８）が後面衝突に対して保護される。
上記車体後部構造において、好ましくは、前記荷重伝達部材（４６）は、直線状のビームメンバによって構成され、平面視で前記リヤサイドフレーム（１０）とオーバラップする部分を含んでいる。
この構成によれば、後突荷重に対して荷重伝達部材（４６）が曲げ変形し難く、これに伴いリヤサイドフレーム（１０）も曲げ変形し難くなり、バッテリ配置空間（４０）のバッテリパック（３８）に後突荷重が作用し難くなり、バッテリパック（３８）が後面衝突に対して保護される。
上記車体後部構造において、好ましくは、各リヤサイドフレーム（１０）は、上方に湾曲した湾曲部（１０Ａ）を含み、前記荷重伝達部材（４６）は、平面視で前記湾曲部（１０Ａ）を含んで各リヤサイドフレーム（１０）とオーバラップする部分を有する。
この構成によれば、リヤサイドフレーム（１０）が湾曲部（１０Ａ）を有していても、後面衝突時にリヤサイドフレーム１０に発生するモーメントが荷重伝達部材（４６）によって抑制される。
上記車体後部構造は、好ましくは、更に、前記リヤフロアパネル（１４）に接合された下端（５２Ａ）及び前記荷重伝達部材（４６）の前後方向の中間部に接合された上端（５２Ｂ）を含む中間支持部材（５２）を有する。
この構成によれば、リヤサイドフレーム（１０）と荷重伝達部材（４６）とが相互に見かけ上の曲げ剛性を高め合うので、後突荷重に対してリヤサイドフレーム（１０）及び荷重伝達部材（４６）の双方が曲げ変形し難くなる。
上記車体後部構造において、好ましくは、前記リヤフロアパネル（１４）は前記バッテリ配置部（４０）を画定すべく上方に突出した台形部（３６）を含み、更に、前記台形部（３６）上に配置されて前記後部荷室（２０）の床面を構成する荷室床面パネル（４２）を有し、前記台形部（３６）の車幅方向の側方に、前記リヤフロアパネル（１４）と前記荷室床面パネル（４２）とに間に画定される空間（４４）に前記荷重伝達部材（４６）が配置されている。
この構成によれば、デッドスペースとなる空間（４４）に荷重伝達部材（４６）が配置され、荷重伝達部材（４６）が後部荷室（２０）の容積を低減することがない。
本発明による車体後部構造によれば、後面衝突に対するバッテリパックの保護が確実に行われる。
本発明による車体後部構造の一つの実施形態を示す要部の側面視の断面図 実施形態による車体後部構造の平面視の断面図 実施形態による車体後部構造の要部の部分断面斜視図 実施形態による車体後部構造の要部の正面視の断面図
以下に、本発明による車体後部構造の一つの実施形態を、図１〜図４を参照して説明する。
車体後部構造は前後方向に延在する左右１対のリヤサイドフレーム１０を有する。各リヤサイドフレーム１０の前端はサイドシル１２の後端に接合されている。リヤサイドフレーム１０上にはリヤフロアパネル１４が接合されている。リヤサイドフレーム１０及びリヤフロアパネル１４の後端には車幅方向に延在するリヤパネル１６が接合されている。
リヤパネル１６の前面には車幅方向に延在するリヤパネルクロスメンバ１８が接合されている。リヤパネルクロスメンバ１８は溝形断面形状をしていてリヤパネル１６と協働して閉断面形状を構成する。
リヤサイドフレーム１０上には車幅方向に延在して後部荷室２０との客室２２とを隔てる隔壁部材２４の底部２４Ａがリヤフロアパネル１４を介して接合されている。隔壁部材２４は、車体構成部材の一つであり、中央部に開口２５を有する四角枠状であって溝形断面形状をしており、その左右の柱状部２４Ｂは対応する左右のサイドパネル２６に接合されている。隔壁部材２４の上部２４Ｃは車幅方向に延在するリヤパーセルシェルフ２８に接合されている。これにより、隔壁部材２４はリヤフロアパネル１４、サイドパネル２６及びリヤパーセルシェルフ２８と協働して四角枠状の全体に亘って閉断面形状を構成している。
各リヤサイドフレーム１０及びリヤフロアパネル１４はキックアップ形状部１５を有しており、後部荷室２０はキックアップ形状部１５より後方に設けられている。更に、各リヤサイドフレーム１０は、隔壁部材２４より後方、つまり、後部荷室２０に位置する部分に、上方に湾曲した湾曲部１０Ａを含んでいる。
各サイドパネル２６にはリヤホイールハウス３０が接合されている。リヤホイールハウス３０の内側には後輪３２（図１参照）が配置される。
リヤパネルクロスメンバ１８には左右のガータフレーム３４の後端が接合されている。各ガータフレーム３４の前端は隔壁部材２４の上部２４Ｃに接合されている。
リヤフロアパネル１４の後部荷室２０に対応する部分には上方に突出した台形部３６が形成されている。台形部３６は内側にハイブリット自動車や電気自動車等における駆動用バッテリ（バッテリパック）３８が配置されるバッテリ配置空間４０を画定している。
台形部３６上には荷室床面パネル４２（図４参照）が載置されている。台形部３６の左右両側にはリヤフロアパネル１４と荷室床面パネル４２とサイドパネル２６とによってリヤパネル１６と隔壁部材２４との間に延在する閉空間４４が画定されている。
各閉空間４４には荷重伝達部材４６が配置されている。荷重伝達部材４６は、直線状の中空四角鋼材（ビーム部材）によって構成され、隔壁部材２４に接合された前部支持部材４８に固定された前端４６Ａと、リヤパネル１６及びリヤパネルクロスメンバ１８に接合された後部支持部材５０に固定された後端４６Ｂとを含み、前後方向に略水平に延在している。前部支持部材４８に対する前端４６Ａの固定及び後部支持部材５０に対する後端４６Ｂの固定は、溶接等による接合或いはボルト等の締結具による固定のいずれであってもよい。
各荷重伝達部材４６は、対応するリヤサイドフレーム１０の上方にあって、平面視で対応するリヤサイドフレーム１０とオーバラップする部分を含んでいる。更に詳細には、各荷重伝達部材４６は、平面視で対応するリヤサイドフレーム１０の湾曲部１０Ａの上方に位置する部分を含み、平面視で対応する湾曲部１０Ａとオーバラップする部分を有する。
バッテリ配置空間４０はリヤパネル１６及びリヤパネルクロスメンバ１８より前方にあるので、後部支持部材５０によってリヤパネル１６及びリヤパネルクロスメンバ１８に取り付けられた後端４６Ｂを含む荷重伝達部材４６はバッテリ配置空間４０より後方に至るまで延在する。
リヤフロアパネル１４上には荷重伝達部材４６の前後方向の中間部を支持する中間支持部材５２が取り付けられている。中間支持部材５２はリヤフロアパネル１４に接合された下端５２Ａ及び荷重伝達部材４６の底部に接合された上端５２Ｂを含む。
上述の構成による車体後部構造によれば、後面衝突時の衝突荷重（後突荷重）はリヤパネル１６からリヤサイドフレーム１０に伝達され、更にリヤサイドフレーム１０から対応するサイドシル１２に伝達されると共に、荷重伝達部材４６によって隔壁部材２４に伝達される。これにより、車体後部が変形し難くなり、バッテリ配置空間４０の駆動用バッテリ３８に後突荷重が作用し難くなり、駆動用バッテリ３８が後面衝突に対して保護される。
また、後面衝突時にリヤサイドフレーム１０に発生するモーメントが荷重伝達部材４６によって抑制され、リヤサイドフレーム１０が曲げ変形し難くなる。特に、荷重伝達部材４６は直線状のビーム部材によって構成されていることにより、後突荷重に対して荷重伝達部材４６が曲げ変形し難く、これに伴いリヤサイドフレーム１０も曲げ変形し難くなる。これにより、バッテリ配置空間４０の駆動用バッテリ３８に後突荷重が作用し難くなり、駆動用バッテリ３８が後面衝突に対して保護される。この作用は、荷重伝達部材４６が平面視でリヤサイドフレーム１０とオーバラップする部分を含んでいることにより、顕著になる。
荷重伝達部材４６の後端４６Ｂは、バッテリ配置空間４０より後方に至るまで延在してリヤパネル１６に固定されるから、後突荷重がバッテリ配置空間４０の駆動用バッテリ３８に後突荷重に作用し難い。このことによっても駆動用バッテリ３８が後面衝突に対して保護される。
更に、荷重伝達部材４６は、前後方向の中間部を中間支持部材５２によってリヤフロアパネル１４を介してリヤサイドフレーム１０に連結されているので、リヤサイドフレーム１０と荷重伝達部材４６とが相互に見かけ上の曲げ剛性を高め合うので、後突荷重に対してリヤサイドフレーム１０及び荷重伝達部材４６の双方が曲げ変形し難くなる。このことによっても駆動用バッテリ３８が後面衝突に対して保護される。
この荷重伝達部材４６の作用は、リヤサイドフレーム１０がリヤフロアパネル１４やリヤホイールハウス３０の形状によって湾曲部１０Ａを有する場合にも有効であり、後面衝突時にリヤサイドフレーム１０に発生するモーメントを抑制することができる。
各荷重伝達部材４６は、荷室床面パネル４２の下方のデッドスペースとなる閉空間４４に配置されるから、デッドスペースの有効利用のもとに、荷重伝達部材４６が後部荷室２０の容積を低減することがない。しかも、各荷重伝達部材４６は、閉空間４４においてバッテリ配置空間４０の駆動用バッテリ３８の側方に沿って延在するから、側面衝突に対しても駆動用バッテリ３８を保護する作用を生じる。
以上、本発明を、その好適な実施形態について説明したが、当業者であれば容易に理解できるように、本発明はこのような実施形態により限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、荷重伝達部材４６は、中空四角鋼材に限られることなく、丸パイプ鋼材や溝形鋼材等によって構成されていてもよい。荷重伝達部材４６の前端４６Ａは、隔壁部材２４以外に、リヤホイールハウス３０等の車体構成部材（車体構造部材）に対して固定されていてもよい。また、荷重伝達部材４６は対応するリヤサイドフレーム１０の真上位置或いは対応するリヤサイドフレーム１０に対して車幅方向にオフセットされ、平面視で対応するリヤサイドフレーム１０とオーバラップする部分を含んでいなくてもよい。
また、上記実施形態に示した構成要素は必ずしも全てが必須なものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。
１０ ：リヤサイドフレーム
１０Ａ ：湾曲部
１２ ：サイドシル
１４ ：リヤフロアパネル
１５ ：キックアップ形状部
１６ ：リヤパネル
１８ ：リヤパネルクロスメンバ
２０ ：後部荷室
２２ ：客室
２４ ：隔壁部材（車体構成部材）
２４Ａ ：底部
２４Ｂ ：柱状部
２４Ｃ ：上部
２５ ：開口
２６ ：サイドパネル
２８ ：リヤパーセルシェルフ
３０ ：リヤホイールハウス
３２ ：後輪
３４ ：ガータフレーム
３６ ：台形部
３８ ：駆動用バッテリ
４０ ：バッテリ配置空間（バッテリ配置部）
４２ ：荷室床面パネル
４４ ：閉空間
４６ ：荷重伝達部材
４６Ａ ：前端
４６Ｂ ：後端
４８ ：前部支持部材
５０ ：後部支持部材
５２ ：中間支持部材
５２Ａ ：下端
５２Ｂ ：上端

Claims (7)

  1. 前後方向に延在する左右１対のリヤサイドフレームと、
    前記リヤサイドフレームに接合され、バッテリ配置部を含むリヤフロアパネルと、
    車体構成部材に固定された前端を含み、且つ前記バッテリ配置部より後方に至るまで延在する荷重伝達部材とを有する車体後部構造。
  2. 前記車体構成部材として、前記リヤサイドフレームに接合されて後部荷室との客室とを隔てる隔壁部材を有し、
    前記荷重伝達部材の前端は前記隔壁部材に固定されている請求項１に記載の車体後部構造。
  3. 更に、前記リヤフロアパネルの後端に接合されて車幅方向に延在するリヤパネルを有し、
    前記荷重伝達部材は前記リヤパネルに固定された後端を含む請求項１又は２に記載の車体後部構造。
  4. 前記荷重伝達部材は、直線状のビーム部材によって構成され、平面視で各リヤサイドフレームとオーバラップする部分を含んでいる請求項１から３の何れか一項に記載の車体後部構造。
  5. 各リヤサイドフレームは、上方に湾曲した湾曲部を含み、
    前記荷重伝達部材は、平面視で前記湾曲部を含んで各リヤサイドフレームとオーバラップする部分を有する請求項１から３の何れか一項に記載の車体後部構造。
  6. 更に、前記リヤフロアパネルに接合された下端及び前記荷重伝達部材の前後方向の中間部に接合された上端を含む中間支持部材を有する請求項１から５の何れか一項に記載の車体後部構造。
  7. 前記リヤフロアパネルは前記バッテリ配置部を画定すべく上方に突出した台形部を含み、
    更に、前記台形部上に配置されて前記後部荷室の床面を構成する荷室床面パネルを有し、
    前記台形部の車幅方向の側方に、前記リヤフロアパネルと前記荷室床面パネルとに間に画定される空間に前記荷重伝達部材が配置されている請求項１から６の何れか一項に記載の車体後部構造。
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