JP6528674B2 - 車両後部構造 - Google Patents

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Description

本発明は、車両後部構造に関する。
車両リアフロアと、車両リアフロアに形成された凹部に収容されるバッテリとを備える車両後部構造がある（例えば、特許文献１参照）。
なお、車両後部構造に関する技術としては、例えば、特許文献２がある。
特開２００７−１６１０７５号公報 特開２０１５−０９６３５３号公報
ところで、低フロア部と、低フロア部よりも車両後側、かつ、車両上側に配置される高フロア部と、低フロア部と高フロア部とを接続する段壁部とを有する車両リアフロアにおいて、低フロア部にバッテリを設置することが考えられる。
しかしながら、車両リアフロアの低フロア部にバッテリを設置すると、例えば、車両の走行に伴って車両リアフロアが車両上下方向に振動した場合に、低フロア部と段壁部との境界部の変位（振幅）が大きくなり易く、当該境界部に応力が集中する可能性がある。
そこで、本発明は、車両リアフロアの車両上下方向の振動に伴って、低フロア部と段壁部との境界部に応力が集中することを抑制す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。
第１態様に係る車両後部構造は、低フロア部と、前記低フロア部の車両後側、かつ、車両上側に配置される高フロア部と、前記低フロア部における車両後側の後端部と前記高フロア部における車両前側の前端部とを接続する段壁部と、を有する車両リアフロアと、
前記低フロア部上に配置され、該低フロア部に接合されるとともにバッテリを支持するバッテリトレーと、前記バッテリトレーから前記高フロア部へ延出され、該高フロア部に接合される補強部材と、を備える。
第１態様に係る車両後部構造によれば、車両リアフロアの低フロア部上には、バッテリを支持するバッテリトレーが配置されている。このバッテリトレーは、低フロア部に接合されている。また、バッテリトレーからは、補強部材が高フロア部へ延出されている。この補強部材は、高フロア部に接合されている。
ここで、バッテリトレーから延出する補強部材を高フロア部に接合することにより、低フロア部と段壁部との境界部の車両上下方向の剛性が高められる。これにより、例えば、車両の走行に伴って車両リアフロアが車両上下方向に振動した場合に、境界部の変位（振幅）が低減される。したがって、車両リアフロアの車両上下方向の振動に伴って、境界部に応力が集中することを抑制することができる。
第２態様に係る車両後部構造は、第１態様に係る車両後部構造において、前記補強部材は、前記バッテリトレーにおける車両後側の後端部から前記段壁部に沿って前記高フロア部へ延出される。
第２態様に係る車両後部構造によれば、補強部材は、バッテリトレーにおける車両後側の後端部から車両リアフロアの段壁部に沿って高フロア部へ延出されており、当該高フロア部に接合されている。このように補強部材を段壁部に沿わせることにより、低フロア部上にバッテリの配置スペースを確保しつつ、低フロア部と段壁部との境界部の車両上下方向の剛性を高めることができる。
第３態様に係る車両後部構造は、第１態様又は第２態様に係る車両後部構造において、前記補強部材は、車両幅方向に間隔を空けて複数設けられる。
第３態様に係る車両後部構造によれば、バッテリトレーにおける車両後側の後端部には、複数の補強部材が車両幅方向に間隔を空けて設けられている。これにより、低フロア部と段壁部との境界部の車両上下方向の剛性を広範囲に亘って効率的に高めることができる。
以上説明したように、本発明に係る車両後部構造によれば、車両リアフロアの車両上下方向の振動に伴って、低フロア部と段壁部との境界部に応力が集中することを抑制することができる。
一実施形態に係る車両後部構造が適用された車両の車両後部を示す斜視図である。 図１の２−２線断面図である。 図１に示されるバッテリキャリアを車両斜め前側から見た斜視図である。 図１に示されるバッテリキャリアを車両斜め後側から見た斜視図である。 比較例に係るバッテリキャリアが搭載された車両の車両後部を示す図２に対応する断面図である。 一実施形態に係る車両後部構造の変形例が適用された車両の車両後部を示す図２に対応する断面図である。
以下、図面を参照しながら本発明の一実施形態に係る車両後部構造について説明する。なお、各図において適宜示される矢印ＦＲは、車両前側（車両前後方向前側）を示し、矢印ＵＰは、車両上側（車両上下方向上側）を示している。また、矢印ＯＵＴは、車両幅方向外側を示している。また、以下の説明における前後、上下及び左右は、特に断りがない限り、車両前後方向の前後、車両上下方向の上下及び車両幅方向の左右をそれぞれ意味する。
（車両後部構造）
図１には、本実施形態に係る車両後部構造１０が適用された車両１２の車両後部１２Ｒが示されている。車両後部構造１０は、リアフロアパネル２０と、バッテリキャリア３０と、バッテリ１８とを備えている。
（リアフロアパネル）
リアフロアパネル（リアフロアパン）２０は、金属板で形成されており、車両後部１２Ｒの車両リアフロアを形成している。リアフロアパネル２０は、車両後部１２Ｒの車両幅方向両側に車両前後方向に沿って配置された図示しない一対のリアサイドメンバに支持されている。このリアフロアパネル２０は、例えば、車両後部１２Ｒに形成された図示しないラゲージルームの床部を形成している。
図２に示されるように、リアフロアパネル２０における車両幅方向の中央部には、バッテリ１８を収容するバッテリ収容部２０Ａが形成されている。具体的には、リアフロアパネル２０は、低フロア部２２と、段壁部２４と、高フロア部２６とを有している。低フロア部２２は、車両前後方向及び車両幅方向に延在するパネル状に形成されている。低フロア部２２は、図示しない一対のリアサイドメンバを車両幅方向に連結するリアクロスメンバ１３の車両後側に配置されている。この低フロア部２２は、バッテリ収容部２０Ａの床部を形成している。
リアクロスメンバ１３は、車両上下方向に分割されたリヤクロスメンバアッパ１４及びリヤクロスメンバロア１５を有している。リヤクロスメンバアッパ１４とリヤクロスメンバロア１５とは、各々のフランジ部１４Ａ，１５Ａにおいて溶接等によって互いに接合されている。このリアクロスメンバ１３の後側のフランジ部１４Ａ，１５Ａに、低フロア部２２における車両前側の前端部２２Ｆが溶接等によって接合されている。
高フロア部２６は、車両前後方向及び車両幅方向に延在するパネル状に形成されており、低フロア部２２の車両後側、かつ、車両上側に配置されている。この高フロア部２６の車両下側には、燃料タンク１６が配置されている。また、低フロア部２２と高フロア部２６との間には、低フロア部２２に対して高フロア部２６を車両上側に位置させる段壁部２４が形成されている。
段壁部２４は、低フロア部２２における車両後側の後端部２２Ｒと、高フロア部２６における車両前側の前端部２６Ｆとを接続する壁状（パネル状）に形成されている。この段壁部２４は、低フロア部２２の後端部２２Ｒから車両後側、かつ、車両上側へ延出し、高フロア部２６の前端部２６Ｆに接続されている。また、段壁部２４は、車両幅方向外側から見て、車両前側、かつ、車両上側へ凸を成すように緩やかに湾曲されている。さらに、段壁部２４は、燃料タンク１６を車両前側から覆っている。
（バッテリキャリア）
リアフロアパネル２０上には、バッテリキャリア３０が配置されている。バッテリキャリア３０は、低フロア部２２と高フロア部２６とに亘って配置されている。このバッテリキャリア３０は、低フロア部２２上に配置されるバッテリトレー３２と、バッテリトレー３２から段壁部２４に沿って高フロア部２６へ延出する一対の補強アーム（補強ブレース）５０（図１参照）とを有している。
バッテリトレー３２は、前側ブラケット４０を介して低フロア部２２に接合されている。具体的には、前側ブラケット４０は、低フロア部２２と対向する対向壁部４０Ａと、対向壁部４０Ａの外周部から車両下側へ延出し、低フロア部２２に溶接等によって接合されるフランジ部４０Ｂとを有している。対向壁部４０Ａには、複数のボルト孔４４が車両前後方向に並んで形成されている。各ボルト孔４４には、ボルト４２が車両上下方向に貫通されている。
図３及び図４に示されるように、バッテリトレー３２は、底壁部３２Ｌと、前壁部３２Ｆと、後壁部３２Ｒと、一対の側壁部３２Ｓとを有している。底壁部３２Ｌは、車両前後方向及び車両幅方向に延在するとともに、車両上側から見て矩形状に形成されている。前壁部３２Ｆは、底壁部３２Ｌの前端部から車両上側へ延出されており、後壁部３２Ｒは、底壁部３２Ｌの後端部から車両上側へ延出されている。また、一対の側壁部３２Ｓは、底壁部３２Ｌの車両幅方向両側の端部から車両上側へ延出されている。
底壁部３２Ｌにおける車両幅方向両側の部位には、低フロア部２２に接合される複数の接合部３２Ｌ１が車両前後方向に並んで形成されている。各接合部３２Ｌ１には、取付孔３４が形成されている。この取付孔３４には、前述したボルト４２（図２参照）が車両上下方向に貫通される。そして、図２に示されるように、取付孔３４に挿入されたボルト４２にナット４６を締め込むことにより、接合部３２Ｌ１が前側ブラケット４０を介して低フロア部２２に接合されている。なお、前側ブラケット４０は、省略可能である。また、バッテリトレー３２は、ボルト４２及びナット４６に限らず、例えば、溶接等によって前側ブラケット４０又は低フロア部２２に接合しても良い。
底壁部３２Ｌの上には、バッテリ１８が載置されている。バッテリ１８は、箱状のバッテリケース１８Ａを有している。このバッテリ１８は、例えば、ハイブリット自動車における駆動源としての電動モータに供給するバッテリとされ、又は上記駆動用モータ以外の電動機器等に電力を供給するバッテリとされる。なお、バッテリ１８は、ハイブリット車両ではなく、電動モータのみを駆動源とする電気自動車に搭載されるバッテリや、内燃機関のみを駆動源とする自動車に搭載されるバッテリであっても良い。
図３及び図４に示されるように、バッテリ１８は、バッテリトレー３２に固定されている。具体的には、バッテリトレー３２の前壁部３２Ｆには、前側クランプベース３６Ｆが設けられており、バッテリトレー３２の後壁部３２Ｒには、後側クランプベース３６Ｒが設けられている。また、バッテリ１８の車両上側には、クランプ３８が配置されている。
クランプ３８は、バッテリ１８の車両幅方向の中央部に、車両前後方向に沿って配置されている。このクランプ３８の前端部３８Ｆは、前側固定ロッド３９Ｆを介して前側クランプベース３６Ｆに連結されている。また、クランプ３８の後端部３８Ｒは、後側固定ロッド３９Ｒを介して後側クランプベース３６Ｒに連結されている。このクランプ３８とバッテリトレー３２の底壁部３２Ｌとの間でバッテリ１８（バッテリケース１８Ａ）を挟み込むことにより、バッテリ１８がバッテリトレー３２に固定されている。
バッテリトレー３２における車両後側の後端部３２Ｔには、リアフロアパネル２０を補強する一対の補強部材としての一対の補強アーム５０が設けられている。一対の補強アーム５０は、バッテリトレー３２の後端部３２Ｔにおける車両幅方向両側の角部３２Ｃから、車両後側、かつ、車両上側へ延出されている。この一対の補強アーム５０は、車両幅方向に間隔を空けて配置されている。また、各補強アーム５０の横断面形状は、車両上側が開口されたハット状に形成されている。
補強アーム５０における車両前側の前部５０Ｆは、後壁部５０Ａと、後壁部５０Ａの車両幅方向外側の端部から車両前側へ延出する外側壁部５０Ｂとを有している。後壁部５０Ａは、バッテリトレー３２の後壁部３２Ｒに沿って配置され、当該後壁部３２Ｒに溶接等によって接合されている。また、外側壁部５０Ｂは、バッテリトレー３２の側壁部３２Ｓに沿って配置されており、当該側壁部３２Ｓに溶接等によって接合されている。これらの後壁部５０Ａ及び外側壁部５０Ｂによって、補強アーム５０の前部５０Ｆとバッテリトレー３２の後端部３２Ｔ（角部３２Ｃ）との接合強度が高められている。
図２に示されるように、各補強アーム５０は、バッテリトレー３２の後端側から段壁部２４に沿って車両後側、かつ、車両上側へ延出されており、後側ブラケット６０を介して高フロア部２６に接合されている。これらの補強アーム５０によって、低フロア部２２と段壁部２４との境界部Ｐが補強されている。また、補強アーム５０の長手方向（車両前後方向）の中間部は、リアフロアパネル２０の段壁部２４に沿って湾曲されている。
後側ブラケット６０は、高フロア部２６と対向する対向壁部６０Ａと、対向壁部の外周部から車両下側へ延出し、高フロア部２６に溶接等によって接合されるフランジ部６０Ｂとを有している。対向壁部６０Ａには、複数のボルト孔６４が車両前後方向に並んで形成されている。各ボルト孔６４には、ボルト６２が車両上下方向に貫通されている。
図３及び図４に示されるように、補強アーム５０における車両後側の後部５０Ｒは、底壁部５０Ｃと、底壁部５０Ｃの車両幅方向両側の端部から車両上側へ延出する一対の側壁部５０Ｄと、一対の側壁部５０Ｄの上端部から車両幅方向外側へ延出するフランジ部５０Ｅとを有している。この底壁部５０Ｃには、高フロア部２６に接合される複数の接合部５０Ｃ１が車両前後方向に並んで形成されている。
各接合部５０Ｃ１には、取付孔５２が形成されている。この取付孔５２には、前述したボルト６２(図２参照)が車両上下方向に貫通される。そして、図２に示されるように、各取付孔５２に挿入されたボルト６２にナット６６を締め込むことにより、接合部５０Ｃ１が後側ブラケット６０を介して高フロア部２６に接合されている。なお、後側ブラケット６０は、省略可能である。また、補強アーム５０の後部５０Ｒは、ボルト６２及びナット６６に限らず、例えば、溶接等によって後側ブラケット６０又は低フロア部２２に接合しても良い。
次に、本実施形態の作用について説明する。
先ず、比較例に係るバッテリキャリアについて説明する。図５に示されるように、比較例に係るバッテリキャリア１００は、本実施形態における一対の補強アーム５０を備えていない。この場合、車両１２の走行等に伴ってリアフロアパネル２０が車両上下方向に振動すると、二点鎖線で示されるように、低フロア部２２と段壁部２４との境界部Ｐが振動の腹となり易く、当該境界部Ｐの変位（振幅）が大きくなる可能性がある。そして、境界部Ｐの変位が大きくなると、当該境界部Ｐに応力が集中する可能性がある。
これに対して本実施形態のバッテリキャリア３０は、図２に示されるように、バッテリトレー３２と、一対の補強アーム５０とを有している。バッテリトレー３２は、前側ブラケット４０を介して低フロア部２２に接合されている。このバッテリトレー３２は、バッテリ１８を支持している。
一方、一対の補強アーム５０は、バッテリトレー３２の後端部３２Ｔからリアフロアパネル２０の段壁部２４に沿って高フロア部２６へ延出され、当該高フロア部２６に後側ブラケット６０を介して接合されている。
このようにバッテリトレー３２の後端部３２Ｔから延出する一対の補強アーム５０を高フロア部２６に接合することにより、低フロア部２２と段壁部２４との境界部Ｐの車両上下方向の剛性が高められる。これにより、リアフロアパネル２０が車両上下方向に振動した場合に、低フロア部２２と段壁部２４との境界部Ｐの車両上下方向の変位（振幅）が低減される。したがって、リアフロアパネル２０の車両上下方向の振動に伴って、境界部Ｐに応力が集中することを抑制することができる。
また、一対の補強アーム５０は、バッテリトレー３２の後端部３２Ｔから段壁部２４に沿って高フロア部２６へ延出されており、当該高フロア部２６に接合されている。このように一対の補強アーム５０を段壁部２４に沿わせることにより、低フロア部２２上にバッテリ１８の配置スペースを確保しつつ、境界部Ｐの車両上下方向の剛性を高めることができる。
さらに、本実施形態では、バッテリトレー３２の後端部３２Ｔに、一対の補強アーム５０が車両幅方向に間隔を空けて設けられている。これにより、境界部Ｐの車両上下方向の剛性を広範囲に亘って効率的に高めることができる。したがって、リアフロアパネル２０の車両上下方向の振動に伴って、境界部Ｐに応力が集中することをさらに抑制することができる。
次に、上記実施形態の変形例について説明する。
上記実施形態では、バッテリキャリア３０によってリアフロアパネル２０を補強したが、上記実施形態はこれに限らない。例えば、図６に示されるように、バッテリキャリア７０とは別の補強部材８０によってリアフロアパネル２０を補強しても良い。
具体的には、リアフロアパネル２０上には、補強部材８０が配置されている。補強部材８０は、車両前後方向を長手方向として配置されている。この補強部材８０は、低フロア部２２と高フロア部２６とに亘って配置されている。また、補強部材８０の車両前後方向の前部８０Ｆ及び後部８０Ｒは、溶接等によって低フロア部２２及び高フロア部２６にそれぞれ接合されている。この補強部材８０によって、低フロア部２２と段壁部２４との境界部Ｐの車両上下方向の剛性が高められている。なお、バッテリキャリア７０は、一対の補強アーム５０を備えていない点で、上記実施形態に係るバッテリキャリア３０と相違している。
また、低フロア部２２上には、バッテリキャリア７０が設置されている。バッテリキャリア７０は、バッテリ１８を支持するバッテリトレー３２を有している。バッテリトレー３２は、補強部材８０の前部８０Ｆ上に載置されており、当該前部８０Ｆにボルト４２及びナット４６によって接合されている。
このようにバッテリキャリア７０とは別（別体）の補強部材８０によって、リアフロアパネル２０を補強することも可能である。この場合、バッテリキャリア７０とは別に、補強部材８０を設計することができるため、補強部材８０によってリアフロアパネル２０を効率的に補強することができる。
また、上記実施形態では、バッテリキャリア３０に一対の補強アーム５０が設けられるが、バッテリキャリア３０には、少なくとも１つの補強アーム５０が設けられていれば良い。また、上記実施形態では、一対の補強アーム５０がバッテリトレー３２の後端側から段壁部２４に沿って高フロア部２６へ延出されるが、補強アーム５０は、段壁部２４に沿わさずに高フロア部２６側へ延出させることも可能である。
また、バッテリキャリア３０に対する補強アーム５０の接合方法、バッテリキャリア３０に対する補強アーム５０の配置、及び補強アーム５０の形状は、適宜変更可能である。また、補強部材は、補強アーム５０に限らず、リアフロアパネル２０を補強可能な部材を用いることができる。さらに、バッテリトレー３２の形状も適宜変更可能である。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、一実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
１０ 車両後部構造
１８ バッテリ
２０ リアフロアパネル（車両リアフロア）
２２ 低フロア部
２２Ｒ 後端部（低フロア部における車両後側の後端部）
２４ 段壁部
２６ 高フロア部
２６Ｆ 前端部（高フロア部における車両前側の前端部）
３２ バッテリトレー
３２Ｔ 後端部（バッテリトレーにおける車両後側の後端部）
５０ 補強アーム（補強部材）
８０ 補強部材

Claims (3)

  1. 低フロア部と、前記低フロア部の車両後側、かつ、車両上側に配置される高フロア部と、前記低フロア部における車両後側の後端部と前記高フロア部における車両前側の前端部とを接続する段壁部と、を有する車両リアフロアと、
    前記低フロア部上に配置され、該低フロア部に接合されるとともにバッテリを支持するバッテリトレーと、
    前記バッテリトレーにおける車両後側の角部から前記高フロア部へ延出され、該高フロア部に接合される補強部材と、
    を備える車両後部構造。
  2. 前記補強部材は、前記バッテリトレーの前記角部から前記段壁部に沿って前記高フロア部へ延出される、
    請求項１に記載の車両後部構造。
  3. 前記補強部材は、車両幅方向に間隔を空けて複数設けられる、
    請求項１又は請求項２に記載の車両後部構造。
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