JP6078013B2 - Vehicle rear structure - Google Patents
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Description
本発明は、リヤフロアパネルに、スペアタイヤを収納するためのスペアタイヤ収納部が凹設された車両後部構造に関する。 The present invention relates to a vehicle rear structure in which a spare tire storage portion for storing a spare tire is recessed in a rear floor panel.
従来から、乗用自動車等の車両では、ユーザによる車両へのオプション的な電装品等の低電圧機器を車内に配置するにあたり、予めエンジンコンパートメント内やフロアパネル上に配置されているバッテリ(以下、本明細書中において「既存バッテリ」と称する。)とは別に、新たに低電圧バッテリをフロアパネル上の何れかの位置に配置する場合がある。この場合、低電圧バッテリは直流電圧なので、交流電圧で機能する低電圧機器に電力を供給するには、低電圧バッテリの直流電圧を交流電圧に変換して低電圧機器で使用可能とするインバータも配置しなければならない。 Conventionally, in a vehicle such as a passenger car, when a low-voltage device such as an optional electrical component for a vehicle by a user is arranged in the vehicle, a battery (hereinafter referred to as a main battery) arranged in the engine compartment or on the floor panel in advance. In some cases, a low voltage battery may be newly arranged at any position on the floor panel. In this case, since the low-voltage battery is a DC voltage, an inverter that converts the DC voltage of the low-voltage battery into an AC voltage and can be used in the low-voltage device is also used to supply power to a low-voltage device that functions with an AC voltage. Must be placed.
特に、エンジンとモータの異なる2つの動力機構を備え、車両の形態がSUV(スポーツユーティリティービークル)やミニバンであるハイブリッド車両の場合、モータ駆動用バッテリ等の既存バッテリはフロントフロアパネル上やセンターフロアパネル上に配置されていることから、低電圧バッテリをこの2箇所のフロアパネル上に配置することが難しくなるので、当該低電圧バッテリはリヤフロアパネル上に配置されている(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3参照。)。また、インバータは、既存バッテリや低電圧バッテリ等のバッテリ群の配置状態に応じて、リヤフロアパネル上に配置され(例えば、特許文献1参照。)、或いは車室内におけるフロントシートの座部下とフロントフロアパネルとの間に確保されたスペースに配置されている。
In particular, in the case of a hybrid vehicle equipped with two power mechanisms different in engine and motor, and the vehicle form is SUV (Sport Utility Vehicle) or minivan, the existing battery such as a motor drive battery is on the front floor panel or the center floor panel. Since it is difficult to arrange the low voltage battery on the two floor panels, the low voltage battery is arranged on the rear floor panel (for example,
なお、本明細書中においては、フロントフロアパネルとはダッシュパネル下端からリヤシート足元までのフロアパネル部分を意味し、センターフロアパネルとはリヤシート下のフロアパネル部分を意味し、リヤフロアパネルとはリヤシート後方のフロアパネル部分を意味するものとする。 In this specification, the front floor panel means the floor panel portion from the lower end of the dash panel to the rear seat foot, the center floor panel means the floor panel portion under the rear seat, and the rear floor panel means the rear seat rear. It shall mean the floor panel part.
しかしながら、インバータ及びバッテリの何れもがリヤフロアパネル上に配置された車両の電気機器固定構造(特許文献1)では、インバータが後部フロア(リヤフロアパネル)のフロア後部に形成された凹部内に固定されている第1のブラケット上に搭載され、また、バッテリが第1のブラケットの上部に固定され且つ左右のホイールハウスに固定された第2のブラケット上に搭載されている構造なので、後部フロアの剛性を高くすることはできるが、当該後部フロアの共振振動による応力集中を回避することが困難であった。また、インバータ上にバッテリを積層させる構造なので、車両の後部における車室内のラッケージ空間を阻害する難点があった。さらに、第1のブラケットを凹部上にねじ締結で固定させ、第2のブラケットを第1のブラケット及び左右のホイールハウスにねじ締結で固定させているので、ねじ締結精度の低下による部品組付精度の低下を招く虞があった。 However, in the vehicle electric equipment fixing structure (Patent Document 1) in which both the inverter and the battery are arranged on the rear floor panel, the inverter is fixed in a recess formed in the rear part of the rear floor (rear floor panel). It is mounted on the first bracket, and the battery is mounted on the second bracket fixed to the upper part of the first bracket and fixed to the left and right wheel houses. Although it can be increased, it is difficult to avoid stress concentration due to resonance vibration of the rear floor. In addition, since the battery is stacked on the inverter, there is a difficulty in obstructing the rack space in the passenger compartment at the rear of the vehicle. Furthermore, the first bracket is fixed to the recess by screw fastening, and the second bracket is fixed to the first bracket and the left and right wheel houses by screw fastening. There was a risk of lowering.
また、ホイールハウスに固定される側面及びリヤフロアパネルに固定される底面を有しているバッテリトレーにバッテリが収容される車両後部構造(特許文献2)では、リヤフロアパネル上の一方のホイールハウス横にバッテリが配置されるので、車両の後部における車室内のラッケージ空間を阻害し、且つ車両の後部における左右対称の剛性を確保できない難点があった。 Further, in a vehicle rear structure in which a battery is accommodated in a battery tray having a side surface fixed to the wheel house and a bottom surface fixed to the rear floor panel (Patent Document 2), it is located beside one wheel house on the rear floor panel. Since the battery is arranged, there is a problem that the rack space in the vehicle interior at the rear of the vehicle is obstructed and the symmetrical rigidity at the rear of the vehicle cannot be secured.
また、リヤフロアパネルには、車両下方に凹んで形成されたスペアタイヤハウスが設けられ、このスペアタイヤハウス内の底部に充電器が単に取り付けられた車両後部の充電用部品取付構造(特許文献3)では、後部フロアの共振振動による応力集中を回避することが困難であった。 Further, the rear floor panel is provided with a spare tire house formed to be recessed below the vehicle, and a charging component mounting structure at the rear of the vehicle in which a charger is simply attached to the bottom of the spare tire house (Patent Document 3). Thus, it was difficult to avoid stress concentration due to resonance vibration of the rear floor.
また、インバータが車室内におけるフロントシートの座部下とフロントフロアパネルとの間に確保されたスペースに配置されている場合には、サラウンドシステム等の音響関係の電装品を車室内に配置することが困難になる難点があり、また、そのスペースに配置されたインバータが車室内において見えてしまうので、見栄えをよくするためにインバータが見えないようにする見栄えカバーを設けなければならなくなる難点があり、さらに、家等における停電などの非常時に電源として使用できるように交流100Vのコンセントが車両の後部に設けられている場合には、このコンセントと、フロントシートの座部下に配置されたインバータとを電気的に接続するためのワイヤハーネスが長くなることで配線作業が煩雑になり、製造コストが上昇する難点があった。 In addition, when the inverter is disposed in a space secured between the front seat under the seat of the front seat in the vehicle interior, acoustic-related electrical components such as a surround system can be disposed in the vehicle interior. There is a difficulty that becomes difficult, and since the inverter arranged in the space can be seen in the passenger compartment, there is a difficulty that it is necessary to provide a good appearance cover to make the inverter invisible in order to improve the appearance, Furthermore, when an AC 100V outlet is provided at the rear of the vehicle so that it can be used as a power source in the event of a power failure such as in a house, etc., the outlet and an inverter disposed under the seat of the front seat are electrically connected. Wiring work is complicated by the length of the wire harness for connection, and the manufacturing cost is reduced. There is a drawback to rise.
本発明は、このような従来の難点を解消するためになされたもので、リヤフロアパネルに凹設されたスペアタイヤ収納部内に低電圧バッテリ及びインバータを組み込んでも、車両の後部における車室内のラッケージ空間を阻害することなく、スペアタイヤ収納部が凹設されたリヤフロアパネルの耐久性能の低下を防ぐと共に、当該スペアタイヤ収納部が凹設されたリヤフロアパネルの共振振動に起因する室内の騒音を低減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。 The present invention has been made to solve such a conventional problem, and even if a low-voltage battery and an inverter are incorporated in a spare tire storage portion recessed in the rear floor panel, a rack space in the vehicle interior at the rear of the vehicle is provided. Without impairing the performance of the rear floor panel in which the spare tire storage portion is recessed, and reducing the indoor noise caused by the resonance vibration of the rear floor panel in which the spare tire storage portion is recessed. An object of the present invention is to provide a vehicle rear structure that can be used.
上述の目的を達成する本発明の第1の態様である車両後部構造は、リヤフロアパネルに車両下方に向かって凹設され、スペアタイヤが載置される底部と、当該底部から立設された縦壁部とが一体に形成されているスペアタイヤ収納部内に、低電圧機器へ電力を供給する低電圧バッテリと低電圧バッテリの直流電圧を交流電圧に変換して低電圧機器で使用可能とするインバータとが配置された車両後部構造であって、低電圧バッテリが取り付けられるバッテリ取付用リーンフォースメントと、インバータが取り付けられるインバータ取付用ブラケットとを有しているものである。なお、本明細書において、「凹設」とは、凹んだ状態に設けることを意味する。また、「立設」とは、立った状態で設けることを意味する。
インバータ取付用ブラケットは、スペアタイヤ収納部の縦壁部との間に空間を有すると共に、インバータが取り付けられる取付部位を挟んで一方側に第1の固定部位、他方側に第2の固定部位がそれぞれ設けられ、取付部位を位置基準にして、第1の固定部位は車両前後方向の前方向に位置することになるリヤフロアパネルに固定され、第2の固定部位は車両前後方向の後方向に位置することになるスペアタイヤ収納部の底部に固定されているものである。
バッテリ取付用リーンフォースメントは、長尺形状に形成され、スペアタイヤ収納部の底部にその長手方向が車両車幅方向に沿って配置されると共にインバータ取付用ブラケットに対して車両前後方向の後方向に配置されるように、底部に固定されているものである。
The vehicle rear portion structure according to the first aspect of the present invention that achieves the above-described object includes a bottom portion that is recessed in the rear floor panel toward the vehicle lower side and on which a spare tire is placed, and a vertical portion that is erected from the bottom portion. In the spare tire storage part that is integrally formed with the wall part, a low-voltage battery that supplies power to the low-voltage device and an inverter that converts the DC voltage of the low-voltage battery into an AC voltage and can be used in the low-voltage device Is a vehicle rear structure in which a battery attachment reinforcement to which a low voltage battery is attached and an inverter attachment bracket to which an inverter is attached. In this specification, “recessed” means providing in a recessed state. “Standing” means providing in a standing state.
The bracket for mounting the inverter has a space between the vertical wall portion of the spare tire storage portion, and has a first fixing portion on one side and a second fixing portion on the other side across the mounting portion to which the inverter is mounted. The first fixing part is fixed to the rear floor panel that is located in the front direction of the vehicle longitudinal direction, and the second fixing part is located in the rear direction of the vehicle longitudinal direction. It is fixed to the bottom of the spare tire storage section to be performed.
The battery mounting reinforcement is formed in an elongated shape, the longitudinal direction of the battery mounting reinforcement is arranged along the vehicle width direction at the bottom of the spare tire storage unit, and the vehicle mounting direction is rearward with respect to the inverter mounting bracket. It is what is being fixed to the bottom part so that it may be arrange | positioned.
このような第1の態様である車両後部構造によれば、インバータ取付用ブラケットは第1の固定部位及び第2の固定部位が車両前後方向に沿うように配置され、バッテリ取付用リーンフォースメントは車両車幅方向に沿って配置されていることから、スペアタイヤ収納部の車両前後方向及び車両車幅方向の剛性を強化することができるので、スペアタイヤ収納部内に重量物である低電圧バッテリ及びインバータを搭載しても、スペアタイヤ収納部の車両上下方向の変位を抑制してスペアタイヤ収納部が凹設されたリヤフロアパネルの耐久性能を向上させることができ、さらに、インバータ取付用ブラケットがスペアタイヤ収納部の縦壁部との間に空間を有することから、取り付けられるインバータと共にダイナミックダンパを構成することになるので、このダイナミックダンパによりスペアタイヤ収納部が凹設されたリヤフロアパネルの共振周波数を制御することで当該リヤフロアパネルの共振振動に起因する応力集中を回避することができ、且つ室内の騒音を低減させることができる。 According to such a vehicle rear structure as the first aspect, the inverter mounting bracket is arranged such that the first fixing portion and the second fixing portion are along the vehicle front-rear direction, and the battery mounting reinforcement is Since it is arranged along the vehicle width direction of the vehicle, the rigidity of the spare tire storage portion in the vehicle front-rear direction and the vehicle vehicle width direction can be enhanced. Even if an inverter is installed, it is possible to improve the durability performance of the rear floor panel in which the spare tire storage part is recessed by suppressing the displacement of the spare tire storage part in the vehicle vertical direction. Since there is a space between the vertical wall portion of the tire storage portion, a dynamic damper is configured with an inverter to be attached. Therefore, by controlling the resonance frequency of the rear floor panel in which the spare tire storage portion is recessed by this dynamic damper, it is possible to avoid stress concentration caused by the resonance vibration of the rear floor panel and to reduce indoor noise. Can be made.
本発明の第2の態様は第1の態様である車両後部構造において、インバータ取付用ブラケットは、取付部位の第2の固定部位への延設側におけるインバータが取り付けられる範囲から外れた位置において、スペアタイヤ収納部の縦壁部及び底部に空間を保った状態で沿うように略くの字に折曲され、第2の固定部位が底部の車両車幅方向及び車両前後方向それぞれにおける実質的に中央位置に固定されているものである。なお、本明細書において、「延設」とは、一方向に延びるように設けることを意味する。 In the vehicle rear structure according to the second aspect of the present invention, the inverter mounting bracket is located at a position outside the range in which the inverter is mounted on the side of the mounting portion extending to the second fixed portion. The spare tire storage portion is bent into a generally U shape so as to keep a space in the vertical wall portion and the bottom portion of the spare tire storage portion, and the second fixing portion is substantially in the vehicle width direction and the vehicle front-rear direction of the bottom portion. It is fixed at the center position. In this specification, “extending” means providing in one direction.
このような第2の態様である車両後部構造によれば、このインバータ取付用ブラケットの略くの字に折曲された部位でもダイナミックダンパの弾性機能を持たせることができるので、当該ダイナミックダンパの制振機能を高めることができ、さらに、インバータ取付用ブラケットの第2の固定部位をスペアタイヤ収納部の底部の車両車幅方向及び車両前後方向それぞれにおける実質的に中央位置に固定させているので、スペアタイヤ収納部の車両上下方向の変位を効果的に抑制することができる。 According to the vehicle rear portion structure as the second aspect as described above, the dynamic damper can be provided with the elastic function even at the portion of the inverter mounting bracket that is bent into a substantially square shape. The vibration damping function can be enhanced, and further, the second fixing portion of the inverter mounting bracket is fixed at substantially the center position in the vehicle width direction and the vehicle front-rear direction at the bottom of the spare tire storage portion. The displacement of the spare tire storage portion in the vehicle vertical direction can be effectively suppressed.
本発明の第3の態様は第1の態様又は第2の態様である車両後部構造において、スペアタイヤ収納部の車両前後方向の前方向に位置するリヤフロアパネルにクロスメンバが設けられている場合には、第1の固定部位は当該クロスメンバに固定されているものである。 According to a third aspect of the present invention, in the vehicle rear portion structure according to the first aspect or the second aspect, when a cross member is provided on a rear floor panel positioned in the front direction of the vehicle front-rear direction of the spare tire storage portion. The first fixing portion is fixed to the cross member.
このような第3の態様である車両後部構造によれば、リヤフロアパネルの剛性がクロスメンバの剛性より劣っている場合に有効で、スペアタイヤ収納部の車両上下方向の変位を補強部材であるクロスメンバで抑制することができる。 According to such a vehicle rear portion structure as the third aspect, it is effective when the rigidity of the rear floor panel is inferior to the rigidity of the cross member, and the displacement of the spare tire storage portion in the vehicle vertical direction is a reinforcement member. Can be suppressed by members.
本発明の第4の態様は第1の態様乃至第3の態様のうち何れか1つの態様である車両後部構造において、スペアタイヤ収納部は、リヤフロアパネルの車両車幅方向の実質的に中央部分に凹設されているものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the vehicle rear portion structure according to any one of the first to third aspects, the spare tire storage portion is a substantially central portion of the rear floor panel in the vehicle vehicle width direction. Is recessed.
このような第4の態様である車両後部構造によれば、スペアタイヤ収納部内に低電圧バッテリとインバータとを配置しても、当該スペアタイヤ収納部は、リヤフロアパネルの車両車幅方向の実質的に中央部分に凹設されているので、車両の後部における左右対称の剛性を確保することができる。 According to such a vehicle rear portion structure as the fourth aspect, even if the low-voltage battery and the inverter are arranged in the spare tire housing portion, the spare tire housing portion is substantially in the vehicle width direction of the rear floor panel. Since it is recessed in the central portion, it is possible to ensure symmetrical rigidity in the rear part of the vehicle.
本発明の車両後部構造によれば、リヤフロアパネルに凹設されたスペアタイヤ収納部内に低電圧バッテリ及びインバータを組み込んでも、車両の後部における車室内のラッケージ空間を阻害することなく、スペアタイヤ収納部が凹設されたリヤフロアパネルの耐久性能の低下を防ぐと共に、当該スペアタイヤ収納部が凹設されたリヤフロアパネルの共振振動に起因する応力集中を回避することができ、且つ室内の騒音を低減させることができるようになる。 According to the vehicle rear structure of the present invention, even if a low-voltage battery and an inverter are incorporated in a spare tire storage portion recessed in the rear floor panel, the spare tire storage portion is not hindered by the rack space in the vehicle interior at the rear of the vehicle. In addition to preventing a decrease in the durability performance of the rear floor panel with the recessed portion, it is possible to avoid stress concentration due to resonance vibration of the rear floor panel with the spare tire storage portion being recessed, and to reduce indoor noise. Will be able to.
以下、本発明の車両後部構造を実施するための形態例について、図面を参照して説明する。なお、この発明を実施するための形態で使用する各図中において矢印で方向を示してあるが、これは運転席に着座した乗員から見た方向を示している。矢印UPは車両上方向、矢印Frは車両前方向、矢印RHは車両右方向、矢印LHは車両左方向をそれぞれ示している。 Hereinafter, embodiments for implementing the vehicle rear structure of the present invention will be described with reference to the drawings. In each of the drawings used in the embodiment for carrying out the present invention, the direction is indicated by an arrow, and this indicates the direction as seen from the occupant seated in the driver's seat. Arrow UP indicates the vehicle upward direction, arrow Fr indicates the vehicle forward direction, arrow RH indicates the vehicle right direction, and arrow LH indicates the vehicle left direction.
本発明の車両後部構造は図1(A)、(B)、図2、図3に示すように、リヤフロアパネル1に車両下方に向かって凹設され、スペアタイヤ(図示せず。)が載置される底部2aと、当該底部2aから立設された縦壁部2bとが一体に形成されているスペアタイヤ収納部2内に、低電圧機器へ電力を供給する低電圧バッテリ3と低電圧バッテリ3の直流電圧を交流電圧に変換して低電圧機器で使用可能とするインバータ4とが配置されている。また、低電圧バッテリ3が取り付けられるバッテリ取付用リーンフォースメント5と、インバータ4が取り付けられるインバータ取付用ブラケット6とを有している。なお、図1(A)ではインバータ4の記載を省略し、図1(B)においては低電圧バッテリ3及びインバータ4の記載を省略している。
As shown in FIGS. 1A, 1B, 2 and 3, the vehicle rear structure according to the present invention is recessed in the
スペアタイヤ収納部2は、底部2aと縦壁部2bとによって、車両前後方向の前側、車両車幅方向の両側及び車両上下方向の下側から囲まれた空間を有し、縦壁部2bの上面から水平方向にフランジ部2cが外側に向かって延設されている。このように形成されたスペアタイヤ収納部2は、車両前後方向の前側に位置する第1リヤクロスメンバ7と、車両前後方向の後側に位置する第2リヤクロスメンバ8と、車両車幅方向の両側に位置する右左のサイドメンバ9A、9Bとが囲うようにスポット溶接等によって接合されている。これら第1リヤクロスメンバ7、第2リヤクロスメンバ8及び右左のサイドメンバ9A、9Bは、リヤフロアパネル1の補強材である。
The spare
インバータ取付用ブラケット6は、スペアタイヤ収納部2の縦壁部2bとの間に空間を有すると共に、インバータ4が取り付けられる取付部位6aを挟んで一方側に第1の固定部位6b、他方側に第2の固定部位6cがそれぞれ設けられている。そして、このインバータ取付用ブラケット6は、取付部位6aを位置基準にして、第1の固定部位6bは車両前後方向の前方向に位置することになるリヤフロアパネル1のフランジ部2cにねじ等の螺合部材による螺合締結で固定され、第2の固定部位6cは車両前後方向の後方向に位置することになるスペアタイヤ収納部2の底部2aにねじ等の螺合部材による螺合締結で固定されている。
The
このような構造のインバータ取付用ブラケット6にインバータ4を取り付けるには、ねじ等の螺合部材による螺合締結やゴム等の弾性部材バンドによる固定手段が用いられる。
In order to attach the inverter 4 to the
バッテリ取付用リーンフォースメント5は、長尺形状に形成されている。このように形成されたバッテリ取付用リーンフォースメント5は、スペアタイヤ収納部2の底部2aにその長手方向が車両車幅方向に沿って配置されると共にインバータ取付用ブラケット6に対して車両前後方向の後方向に配置されるように、底部2aに固定されている。即ち、インバータ取付用ブラケット6が車両前後方向に沿って配置され、バッテリ取付用リーンフォースメント5が車両車幅方向に沿って配置されていることになる。この場合、バッテリ取付用リーンフォースメント5に取り付けられている低電圧バッテリ3は、スペアタイヤ収納部2の車両前後方向の後側に2面ある縦壁面2bのうち何れか一方の縦壁面2bに沿うように配置され、インバータ4は、スペアタイヤ収納部2の車両前後方向の前側に位置する縦壁面2bに沿うように配置されることになる。
The
このような構造のバッテリ取付用リーンフォースメント5を使用して低電圧バッテリをスペアタイヤ収納部2内に配置するには、バッテリ取付用リーンフォースメント5上にねじ等の螺合部材による螺合締結で固定され低電圧バッテリ3を搭載するバッテリトレイ11と、バッテリトレイ11に搭載された低電圧バッテリ3をバッテリ取付用リーンフォースメント5及びリヤフロアパネル1にそれぞれねじ等の螺合部材による螺合締結で固定するバッテリ締結用バンド12とを使用する。なお、バッテリ取付用リーンフォースメント5を使用して低電圧バッテリ3をスペアタイヤ収納部2内に配置する配置方法は、これに限らず、バッテリ取付用リーンフォースメント5を使用して低電圧バッテリ3をスペアタイヤ収納部2内に配置することができれば、どのような配置方法でもよい。
In order to arrange the low voltage battery in the spare
このように構成された本発明の車両後部構造では、スペアタイヤ収納部2の車両前後方向の剛性を高めるように、インバータ取付用ブラケット6は第1の固定部位6b及び第2の固定部位6cが車両前後方向に沿うように配置され、スペアタイヤ収納部2の車両車幅方向の剛性を高めるように、バッテリ取付用リーンフォースメント5が車両車幅方向に沿って配置されているので、スペアタイヤ収納部2の車両前後方向及び車両車幅方向の剛性を強化することができる。したがって、スペアタイヤ収納部2内に重量物である低電圧バッテリ3及びインバータ4を搭載しても、スペアタイヤ収納部2の車両上下方向の変位を抑制してスペアタイヤ収納部2が凹設されたリヤフロアパネル1の耐久性能を向上させることができる。
In the vehicle rear structure of the present invention configured as described above, the
さらに、インバータ取付用ブラケット6は、スペアタイヤ収納部2の縦壁部2bとの間に空間を有するので、取り付けられるインバータ4と共にダイナミックダンパを構成することになる。したがって、このダイナミックダンパによりスペアタイヤ収納部2が凹設されたリヤフロアパネル1の共振周波数を制御することができる。即ち、スペアタイヤ収納部2が設けられたリヤフロアパネル1の振動レベルは、図4(A)に示すように、当該リヤフロアパネル1の波形WP1が着目周波数域Zで上向きのピークP1(図4(C)参照。)の共振周波数が形成される波形なので、ダイナミックダンパの波形WP2で形成される設定周波数を図4(B)に示すようなリヤフロアパネル1の共振周波数に近い周波数になるように、ダイナミックダンパを構成するインバータ4及びインバータ取付用ブラケット6の質量、インバータ取付用ブラケット6のばね定数もしくは減衰係数等を調整する。
Furthermore, since the
このようにダイナミックダンパの特性を設定すると、図4(C)に示すように、リヤフロアパネル1の振動レベルの波形には、共振周波数で下向きのピークP2が着目周波数域Z内で形成されると共に、当該共振周波数を挟んで低周波数側と高周波数側とに略均等で比較的小さな上向きのピークを有する共振波形が形成される。この2つの共振波形は、共振振動に起因する弊害を除去可能な目標振動レベルPより低いレベルにすることができる。これにより、ダイナミックダンパの設定周波数に基づき、リヤフロアパネル1の共振振動を効果的に低減できる。
When the characteristics of the dynamic damper are set in this way, as shown in FIG. 4C, the vibration level waveform of the
即ち、ダイナミックダンパによりスペアタイヤ収納部2が凹設されたリヤフロアパネル1の共振周波数を制御することで、当該リヤフロアパネルの共振振動に起因する弊害である応力集中を回避することができ、且つ室内の騒音を低減させることができる。
That is, by controlling the resonance frequency of the
また、本発明の車両後部構造では、インバータ4はインバータ取付用ブラケット6でスペアタイヤ収納部2内に固定され、バッテリ3はバッテリ取付用リーンフォースメント5でスペアタイヤ収納部2内に固定されていることから、螺合締結精度が低下することはないので、部品組付精度が低下することはない。
In the vehicle rear structure according to the present invention, the inverter 4 is fixed in the spare
また、本発明の車両後部構造では、リヤフロアパネル1のスペアタイヤ収納部2内にインバータ4を配置することができることから、車両の後部に設けられている交流100Vのコンセントと当該インバータ4とを電気的に接続するためのワイヤーハーネスが短くなり配線作業が簡素化されるので、製造コストの上昇を抑えることができる。
Further, in the vehicle rear structure of the present invention, the inverter 4 can be disposed in the spare
また、本発明の車両後部構造では、リヤフロアパネル1のスペアタイヤ収納部2内に低電圧バッテリ3及びインバータ4が格納される構造なので、車両の後部における車室内のラッケージ空間を阻害してしまうことはない。
Further, in the vehicle rear structure of the present invention, the
また、本発明の車両後部構造においては、インバータ取付用ブラケット6は、取付部位6aの第2の固定部位6cへの延設側におけるインバータ6が取り付けられる範囲から外れた位置において、スペアタイヤ収納部2の縦壁部2b及び底部2aに沿うように略くの字に折曲され、第2の固定部位6cが底部2aの車両車幅方向及び車両前後方向それぞれにおける実質的に中央位置に固定されていてもよい。
Further, in the vehicle rear portion structure of the present invention, the
このような構造にすることで、このインバータ取付用ブラケット6の略くの字に折曲された部位でもダイナミックダンパの弾性機能を持たせることができるので、当該ダイナミックダンパの制振機能を高めることができる。さらに、インバータ取付用ブラケット6の第2の固定部位6cをスペアタイヤ収納部2の底部2aの車両車幅方向及び車両前後方向それぞれにおける実質的に中央位置に固定させているので、スペアタイヤ収納部2の車両上下方向の変位を効果的に抑制することができる。
By adopting such a structure, it is possible to provide the elastic function of the dynamic damper even at the portion of the
また、本発明の車両後部構造においては、スペアタイヤ収納部2の車両前後方向の前方向に位置するリヤフロアパネル1に第1クロスメンバ7が設けられている場合には、第1の固定部位6bは当該クロスメンバ7に固定されていてもよい。
In the vehicle rear structure of the present invention, when the
このような構造にするのは、リヤフロアパネル1のフランジ部2cの剛性が第1クロスメンバ7の剛性より劣っている場合に有効で、スペアタイヤ収納部2の車両上下方向の変位を補強部材である第1クロスメンバ7で抑制することができる。
Such a structure is effective when the rigidity of the
また、本発明の車両後部構造においては、スペアタイヤ収納部2は、リヤフロアパネル1の車両車幅方向の実質的に中央部分に凹設されているとよい。
In the vehicle rear portion structure of the present invention, the spare
このような構造にすることで、スペアタイヤ収納部2内に低電圧バッテリ3とインバータ4とを配置しても、当該スペアタイヤ収納部2は、リヤフロアパネル1の車両車幅方向の実質的に中央部分に凹設されているので、車両の後部における左右対称の剛性を確保することができる。
With this structure, even when the low-
次に本発明の車両後部構造による低電圧バッテリとインバータとの配置構造が最適であることについて、いくつかの低電圧バッテリとインバータとの配置例と比較しながら説明する。この比較するための構造解析は、FEM(有限要素法)による汎用解析プログラムをインストールしたパーソナルコンピュータを使用した。 Next, the optimal arrangement structure of the low voltage battery and the inverter by the vehicle rear structure according to the present invention will be described in comparison with several arrangement examples of the low voltage battery and the inverter. For the structural analysis for comparison, a personal computer installed with a general-purpose analysis program by FEM (finite element method) was used.
本発明の車両後部構造と比較対象となる低電圧バッテリとインバータとの配置例を図5(A)、(B)、(C)に示した。この図5(A)、(B)、(C)に示すリヤフロアパネルは本発明の車両後部構造と同一なので、構成部材は本発明の車両後部構造と同一参照番号を付してある。また、バッテリ及びバッテリ取付用リーンフォースメントも同一なので、本発明の車両後部構造と同一参照番号を付してある。また、図5(A)、(B)、(C)においては、バッテリ3はバッテリ取付用リーンフォースメント5を使用して本発明の車両後部構造と同様の取付手段でスペアタイヤ収納部2内に配置されている。
5A, 5B, and 5C show examples of arrangement of the low-voltage battery and the inverter to be compared with the vehicle rear structure of the present invention. Since the rear floor panel shown in FIGS. 5A, 5B, and 5C is the same as the vehicle rear structure of the present invention, the constituent members are given the same reference numerals as the vehicle rear structure of the present invention. Further, since the battery and the battery mounting reinforcement are the same, the same reference numerals as those of the vehicle rear structure of the present invention are given. 5 (A), (B), and (C), the
図5(A)に示す比較対象である第1の車両後部構造は、インバータ4が取り付けられるインバータ取付用ブラケット61は、バッテリ取付用リーンフォースメント5に対して車両前後方向の前方向に配置され、且つインバータ4が取り付けられる取付部位61aを位置基準にして、第1の固定部位61bがスペアタイヤ収納部2の底部2aにおける車両前後方向の前方向の箇所に固定され、第2の固定部位61cがスペアタイヤ収納部2の底部2aにおける車両前後方向の後方向の箇所に固定されている。この場合、インバータ4は、スペアタイヤ収納部2の底部2aにおける車両前後方向の前方向の位置に配置されることになる。
In the first vehicle rear structure which is a comparison target shown in FIG. 5A, the
図5(B)に示す比較対象である第2の車両後部構造は、インバータ4が取り付けられるインバータ取付用ブラケット62は、バッテリ取付用リーンフォースメント5に対して車両前後方向の前方向に配置され、且つインバータ4が取り付けられる取付部位62aを位置基準にして、第1の固定部位62bがスペアタイヤ収納部2の底部2aにおける車両車幅方向の右方向の箇所に固定され、第2の固定部位62cがスペアタイヤ収納部2の底部2aにおける車両車幅方向の左方向の箇所に固定されている。この場合、インバータ4は、スペアタイヤ収納部2の底部2aにおける車両車幅方向の右方向の位置に配置されることになる。
In the second vehicle rear portion structure to be compared shown in FIG. 5B, the
図5(C)に示す比較対象である第3の車両後部構造は、インバータ4が取り付けられるインバータ取付用ブラケット63は、バッテリ取付用リーンフォースメント5に対して車両前後方向の前方向に配置され、且つインバータ4が取り付けられる取付部位63aを位置基準にして、第1の固定部位63bが車両車幅方向の右方向に位置することになる右サイドメンバ9Aに固定され、第2の固定部位63cがスペアタイヤ収納部2の底部2aにおける車両車幅方向のほぼ中心位置の箇所に固定されている。この場合、インバータ4は、スペアタイヤ収納部2の底部2aにおける車両車幅方向の右方向の位置に配置されることになる。
In the third vehicle rear structure, which is a comparison object shown in FIG. 5C, the
まず、本発明の車両後部構造の図1(A)に示す線L1位置における断面変形と、第1の車両後部構造の図5(A)に示す線L2位置における断面変形と、第2の車両後部構造の図5(B)に示す線L3位置における断面変形と、第3の車両後部構造の図5(C)に示す線L4位置における断面変形とを比較した。即ち、スペアタイヤ収納部2の車両車幅方向における剛性を比較した。具体的には、タイヤからの突き上げ荷重を予め定められた値に設定し、その突き上げ荷重によりスペアタイヤ収納部2の底部2aが基準値から車両上方向に変位した量を検出した。
First, the sectional deformation of the vehicle rear structure of the present invention at the position of line L1 shown in FIG. 1A, the sectional deformation of the first vehicle rear structure at the position of line L2 shown in FIG. 5A, and the second vehicle. The cross-sectional deformation of the rear structure at the position of line L3 shown in FIG. 5B was compared with the cross-sectional deformation of the third vehicle rear structure at the position of line L4 shown in FIG. 5C. That is, the rigidity of the spare
解析結果は、第1の車両後部構造では図6(B)に示すように変位M2が2.8mm、第2の車両後部構造では図6(C)に示すように変位M3が2.8mm、第3の車両後部構造では図6(D)に示すように変位M4が2.6mmであるのに対して、本発明の車両後部構造では図6(A)に示すように変位M1が2.3mmであった。したがって、本発明の車両後部構造は、第1の車両後部構造、第2の車両後部構造及び第3の車両後部構造より、スペアタイヤ収納部2の車両車幅方向における剛性が向上したことが確認できた。なお、図6中において、点線が変形前、実線が変形後である。
The analysis results show that the displacement M2 is 2.8 mm as shown in FIG. 6B in the first vehicle rear structure, and the displacement M3 is 2.8 mm as shown in FIG. 6C in the second vehicle rear structure. In the third vehicle rear structure, the displacement M4 is 2.6 mm as shown in FIG. 6D, whereas in the vehicle rear structure of the present invention, the displacement M1 is 2.2. It was 3 mm. Therefore, it is confirmed that the vehicle rear structure of the present invention has improved the rigidity of the spare
次に、本発明の車両後部構造の図7(B)に示す断面変形と、第1の車両後部構造の図7(A)に示す断面変形とを比較した。即ち、スペアタイヤ収納部2の車両前後方向における剛性を比較した。具体的には、タイヤからの突き上げ荷重を予め定められた値に設定し、その突き上げ荷重によりスペアタイヤ収納部2の底部2aが基準値から車両上方向に変位した量を検出した。なお、図7(A)に示した断面箇所は図5(A)に示す断面B−B’の位置で、図7(B)に示した断面箇所は図1(A)に示す断面A−A’の位置である。
Next, the cross-sectional deformation shown in FIG. 7B of the vehicle rear structure of the present invention was compared with the cross-sectional deformation shown in FIG. 7A of the first vehicle rear structure. That is, the rigidity of the spare
解析結果は、第1の車両後部構造である図8(A)に示す変位D1が、本発明の車両後部構造である図8(B)に示す変位D2より大きくなった。したがって、本発明の車両後部構造は第1の車両後部構造より、スペアタイヤ収納部2の車両車幅方向における剛性が向上したことが確認できた。なお、図8中において、点線が変形前、実線が変形後である。また、第2の車両後部構造及び第3の車両後部構造は、インバータ取付用ブラケット62、63の取付方向がスペアタイヤ収納部2の剛性を高める方向に配置されていないのは明らかであるので、比較対象にはしていない。
As a result of the analysis, the displacement D1 shown in FIG. 8A which is the first vehicle rear structure is larger than the displacement D2 shown in FIG. 8B which is the vehicle rear structure of the present invention. Therefore, it was confirmed that the vehicle rear structure of the present invention has improved the rigidity of the spare
次に、図9に示すスペアタイヤ収納部2の底部2aの範囲Arにおける応力解析を行った。この応力解析は、タイヤからの突き上げ荷重を予め定められた値に設定し、その突き上げ荷重によりスペアタイヤ収納部2の底部2aの範囲Arに発生する応力を検出した。なお、範囲Arは低電圧バッテリ3がスペアタイヤ収納部2内に搭載される箇所である。また、応力が発生した箇所は図10に示すように、複数の点による塗り潰し部分である。
Next, the stress analysis in the range Ar of the
解析結果は、本発明の車両後部構造は図10(A)に示すように応力の発生範囲は、図10(B)に示す第1の車両後部構造の応力の発生範囲、図10(C)に示す第2の車両後部構造の応力の発生範囲及び図10(D)に示す第3の車両後部構造の応力の発生範囲より明らかに少ないことが確認できた。したがって、本発明の車両後部構造は、第1の車両後部構造、第2の車両後部構造及び第3の車両後部構造よりスペアタイヤ収納部2の底部2aの範囲Arに発生する応力を低減させることができるので、図11に示すように、リヤフロアパネル1の寿命を向上させることがわかった。
As a result of the analysis, the vehicle rear structure of the present invention has a stress generation range as shown in FIG. 10A, the stress generation range of the first vehicle rear structure shown in FIG. 10B, and FIG. 10C. It was confirmed that the stress generation range of the second vehicle rear structure shown in FIG. 3 and the stress generation range of the third vehicle rear structure shown in FIG. Therefore, the vehicle rear portion structure of the present invention reduces the stress generated in the range Ar of the
このように上述したような3種類の構造解析からわかるように、本発明の車両後部構造は、リヤフロアパネル1に凹設されたスペアタイヤ収納部2内に低電圧バッテリ3及びインバータ4を組み込んでも、車両の後部における車室内のラッケージ空間を阻害することなく、スペアタイヤ収納部2が凹設されたリヤフロアパネル1の耐久性能の低下を防ぐと共に、当該スペアタイヤ収納部2が凹設されたリヤフロアパネル1の共振振動に起因する応力集中を回避することができ、且つ室内の騒音を低減させることができる。
As can be seen from the three types of structural analysis described above, the vehicle rear structure of the present invention can be realized even if the low-
これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることはいうまでもないことである。 Although the present invention has been described with the specific embodiments shown in the drawings, the present invention is not limited to the embodiments shown in the drawings, and is known so far as long as the effects of the present invention are achieved. It goes without saying that any configuration can be adopted.
1……リヤフロアパネル
2……スペアタイヤ収納部
2a……底部
2b……縦壁部
3……低電圧バッテリ
4……インバータ
5……バッテリ取付用リーンフォースメント
6……インバータ取付用ブラケット
6a……取付部位
6b……第1の固定部位
6c……第2の固定部位
7……第1クロスメンバ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記低電圧バッテリが取り付けられるバッテリ取付用リーンフォースメントと、前記インバータが取り付けられるインバータ取付用ブラケットとを有し、
前記インバータ取付用ブラケットは、前記スペアタイヤ収納部の前記縦壁部との間に空間を有すると共に、前記インバータが取り付けられる取付部位を挟んで一方側に第1の固定部位、他方側に第2の固定部位がそれぞれ設けられ、前記取付部位を位置基準にして、前記第1の固定部位は車両前後方向の前方向に位置することになる前記リヤフロアパネルに固定され、前記第2の固定部位は車両前後方向の後方向に位置することになる前記スペアタイヤ収納部の前記底部に固定され、
前記バッテリ取付用リーンフォースメントは、長尺形状に形成され、前記スペアタイヤ収納部の前記底部にその長手方向が車両車幅方向に沿って配置されると共に前記インバータ取付用ブラケットに対して車両前後方向の後方向に配置されるように、前記底部に固定されていることを特徴とする車両後部構造。 Power is supplied to the low-voltage equipment in the spare tire storage part, which is recessed in the rear floor panel toward the lower side of the vehicle and in which the bottom part on which the spare tire is placed and the vertical wall part erected from the bottom part are integrally formed. A vehicle rear structure in which a low-voltage battery that supplies a low-voltage battery and an inverter that converts a direct-current voltage of the low-voltage battery into an alternating-current voltage and can be used in the low-voltage device,
A battery mounting reinforcement for mounting the low-voltage battery, and an inverter mounting bracket for mounting the inverter;
The inverter mounting bracket has a space between the vertical wall portion of the spare tire storage portion, a first fixing portion on one side and a second fixing portion on the other side across the mounting portion to which the inverter is attached. The first fixing part is fixed to the rear floor panel, which is positioned in the front direction of the vehicle longitudinal direction, with the mounting part as a position reference, and the second fixing part is It is fixed to the bottom of the spare tire storage that will be located in the rear direction of the vehicle,
The battery mounting reinforcement is formed in a long shape, and the longitudinal direction of the spare tire mounting portion is disposed along the vehicle width direction at the bottom of the spare tire storage portion, and the vehicle mounting front and rear are arranged with respect to the inverter mounting bracket. A vehicle rear portion structure fixed to the bottom portion so as to be arranged in a rearward direction.
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