JP6536512B2 - 車両後部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両後部構造に関する。

下記特許文献１には、バッテリの車両搭載構造が開示されている。この構造では、車両の後部フロアにバッテリが配置されていると共に、このバッテリの外周部にはバッテリメンバが設けられている。バッテリメンバは、バッテリに対して車両後方側に配置されたリアクロスメンバに連結されている。したがって、車両後面衝突時（以下、「後突時」と称する）、リアクロスメンバに入力された衝突荷重は、バッテリメンバへと伝達されるため、バッテリは車両前方側へ移動する。

特開２０１５−６１５号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された先行技術による場合、バッテリの車両前方側への移動を抑制する構成は開示されていない。一方、近年では、電動車両の航続距離を伸ばすことが求められており、これに対応するため、車両に搭載されたバッテリが大型化しこれに伴ってバッテリ自体の重量が増加する傾向にある。このため、後突時にバッテリへ衝突荷重が入力されると、バッテリの移動量が大きくなる可能性がある。したがって、上記先行技術はこの点で改良の余地がある。

本発明は上記事実を考慮し、後突時のバッテリの移動を抑制することができる車両後部構造を得ることを目的とする。

請求項１記載の発明に係る車両後部構造は、車両後部に左右一対に設けられたリヤホイルハウスと、左右一対の前記リヤホイルハウスの車両幅方向内側の面にそれぞれ溶接により取り付けられると共に、車両幅方向内側に突出しかつ前記リヤホイルハウスとで閉断面を形成した補強部材と、左右一対の前記リヤホイルハウスの間かつリヤフロアパネル上に載置され、内部に設けられたセルモジュールと、当該セルモジュールの側面部を囲むように外周部に配置されると共に縦断面が矩形閉断面とされた枠部材と、を備えたバッテリと、を有し、前記枠部材において、車両幅方向の両端部にて略車両幅方向に延設されかつ前記補強部材に対して車両前後方向に対向して配置された当接部が設けられている。

請求項１記載の発明によれば、バッテリの車両幅方向の両端部にそれぞれ当接部が設けられている。この当接部は、左右一対のリヤホイルハウスの車両幅方向内側面にそれぞれ取り付けられた補強部材に対して車両前後方向に対向して配置されている。したがって、後突時に、バッテリへ衝突荷重が入力されてバッテリが車両前方側へ移動すると、当接部が補強部材と当接する。補強部材は、リヤホイルハウスとで閉断面を形成しているため、衝突荷重が補強部材からリヤホイルハウス側へより確実に伝達されると共に、バッテリ自体の移動を抑制することができる。

請求項２記載の発明に係る車両後部構造は、請求項１記載の発明において、前記バッテリにおける前記当接部より車両前方側は、前記補強部材に対して車両幅方向内側に設けられている。

請求項２記載の発明によれば、バッテリにおける当接部より車両前方側は、補強部材に対して車両幅方向内側に設けられていることから、バッテリの前端部は、車両前後方向において補強部材よりも車両前方側に設定することができる。つまり、バッテリは、補強部材に当接する当接部の位置に関わらず、バッテリ自体のサイズを大きくすることができる。

請求項３記載の発明に係る車両後部構造は、請求項１又は請求項２記載の発明において、前記バッテリには、後端部に配置されると共に車両幅方向に延設された後端部枠構成部材と、車両幅方向両端部にそれぞれ配置されると共に車両前後方向に延設されかつ前記当接部を有する幅端部枠構成部材とが設けられており、前記後端部枠構成部材と前記幅端部枠構成部材とは、一体的に構成されている。

請求項３記載の発明によれば、バッテリには、後端部枠構成部材と幅端部枠構成部材とが一体的に構成された状態で設けられている。したがって、後突時にバッテリへ入力される衝突荷重は、後端部枠構成部材から幅端部枠構成部材へと伝達された後、幅端部枠構成部材に設けられた当接部から補強部材へと伝達される。これによって、バッテリ自体の変形を抑えながら衝突荷重をより確実に補強部材へと伝達させることができる。

請求項１記載の本発明に係る車両後部構造は、後突時のバッテリの移動を抑制することができるという優れた効果を有する。

請求項２記載の本発明に係る車両後部構造は、後突時のバッテリの移動を抑制しながらバッテリを大型化することができるという優れた効果を有する。

請求項３記載の本発明に係る車両後部構造は、後突時のバッテリの移動をさらに抑制することができるという優れた効果を有する。

一実施形態に係る車両後部構造を有する車両後部の一部を示す平面図である。 一実施形態に係る車両後部構造を有する車両後部の一部を車両前方側から見た状態を示す斜視図である。 一実施形態に係る車両後部構造を有する車両後部における後突時の状態を示す図１に対応した平面図である。 図１のＡ−Ａ線に沿って切断した状態を示す拡大断面図である。 対比例に係る車両後部構造を有する車両後部の一部を示す図１に対応した平面図である。 対比例に係る車両後部構造を有する車両後部の一部を車両前方側から見た状態を示す図２に対応した斜視図である。

以下、図１〜４を用いて、本発明に係る車両後部構造の一実施形態について説明する。なお、これらの図において示される矢印ＦＲは車両前後方向前側、矢印ＯＵＴは車幅方向外側、矢印ＵＰは車両上下方向上側をそれぞれ示す。

図１に示されるように、一例として図示しないモータにより車輪が駆動される車両１０における車両後部構造１２は、リヤホイルハウス１４とリヤフロアパネル１６とを含んで構成されている。以下、リヤホイルハウス１４及びリヤフロアパネル１６を含む周辺の構成について説明する。なお、本実施形態に係る車両後部構造１２は、基本的に左右対称（車両幅方向中心に対して対称）に構成されているので、図１〜３では車両幅方向一方側（車両右側）を主に図示しており、以下の説明においても主に車両幅方向一方側について説明する。

リヤホイルハウス１４は、図示しない後輪を収容するものであり、車両後部における左右の車体側部１８にそれぞれ配設されている。このリヤホイルハウス１４は、車両幅方向外側部分を構成するホイルハウスアウタ２０と、車両幅方向内側部分を構成するホイルハウスインナ２２とを備えている。ホイルハウスアウタ２０及びホイルハウスインナ２２は、板金がプレス成形されることにより形成されたものである。これらのホイルハウスアウタ２０及びホイルハウスインナ２２は、互いの周縁部に設けられたフランジ部２４、２６（図２参照）においてスポット溶接により結合されている。これにより、ドーム状のリヤホイルハウス１４が形成されている。

ホイルハウスインナ２２には、図示しないサスペンションからの入力を受け止める補強部材としてのストレーナ２８が取り付けられている。具体的には、ストレーナ２８は、ホイルハウスインナ２２の車両前後方向略中央部において略車両上下方向に沿って延設されかつホイルハウスインナ２２に対して車両幅方向内側へ突出するように取り付けられている。ストレーナ２８は、長手方向に直交する断面形状が周縁部に設けられた一対のフランジ部３０を有する略ハット型形状とされており、このフランジ部３０においてスポット溶接によりホイルハウスインナ２２に結合されている。これにより、ストレーナ２８は、ホイルハウスインナ２２とで閉断面を形成している。

ホイルハウスインナ２２の下端部には、リヤフロアパネル１６が取り付けられている、このリヤフロアパネル１６は、車両上下方向を板厚方向とした略平板状に形成されており、ラゲッジスペースの床面を構成している。

リヤホイルハウス１４同士の間かつリヤフロアパネル１６の上面には、車両１０の車輪を駆動するモータ（いずれも不図示）へ電力を供給するバッテリ３２が載置されている。このバッテリ３２は、略矩形箱状に形成されており、内部に図示しないセルモジュールが複数配置されている。このセルモジュールは、バッテリ３２の側面部を構成する後述する枠部材３４により外部から入力される荷重に対して保護されている。

図３に示されるように、バッテリ３２の側面部は、枠部材３４により構成されている。この枠部材３４は、バッテリ３２の後端部側に設けられた後端部枠構成部材３６と、バッテリ３２の車両幅方向両端部側にそれぞれ設けられた幅端部枠構成部材３８と、バッテリ３２の前端部側に設けられた前端部枠構成部材４０と、が図示しない締結部材によって一体的に結合された構成とされている。

後端部枠構成部材３６は、一例としてアルミニウム合金製の押出し部材により構成されており、車両幅方向を長手方向として延設されている。また、後端部枠構成部材３６は、長手方向に直交する断面形状が車両上下方向を長手方向とする矩形状に形成され、内部に複数の閉断面部を有する中空部材とされている（図４参照）。なお、後端部枠構成部材３６は、リヤフロアパネル１６の後端よりも車両前方側に配置されている。

また、前端部枠構成部材４０は、後端部枠構成部材３６と同様に、アルミニウム合金製の押出し部材により構成されていると共に、車両幅方向を長手方向として延設されており、長手方向に直交する断面形状が車両上下方向を長手方向とする矩形状に形成され、内部に複数の閉断面部を有する中空部材とされている。

幅端部枠構成部材３８は、後端部枠構成部材３６と同様のアルミニウム合金製の押出し部材により構成されており、幅枠構成部材前側部４２と幅枠構成部材後側部４４と当接部４６とを有している。幅枠構成部材前側部４２と幅枠構成部材後側部４４とは、車両前後方向を長手方向として延設されており、幅枠構成部材前側部４２は幅端部枠構成部材３８における車両前方側を構成し、幅枠構成部材後側部４４は幅端部枠構成部材３８における車両後方側を構成している。また、幅枠構成部材前側部４２は、ストレーナ２８の車両幅方向内側壁部４８より車両幅方向内側に配置されている。そして、幅枠構成部材後側部４４は、ストレーナ２８の幅枠構成部材後側部４４に対応した部位における車両幅方向内側壁部４８より車両後方側かつ車両幅方向外側に配置されている。なお、幅枠構成部材前側部４２の前端部には、前端部枠構成部材４０の車両幅方向の端部が図示しない締結具により結合されている。また、幅枠構成部材後側部４４の後端部には、後端部枠構成部材３６の車両幅方向の端部が結合されている。

幅枠構成部材後側部４４の下端部には、ブラケット４５が設けられている。このブラケット４５は、車両上下方向を板厚方向とすると共に、車両幅方向に沿って延設されており、ブラケット４５の図示しない車両幅方向内側端部はバッテリ３２に固定されている。また、ブラケット４５の車両幅方向外側端部には、ブラケット４５の板厚方向に貫通された図示しない締結孔が車両前後方向に複数（本実施形態では３つ）形成されている。この締結孔と、リヤフロアパネル１６における当該締結孔に対応した位置に形成された図示しない貫通孔とに締結具４９が挿入され締結されている。

前端部枠構成部材４０の下端部には、ブラケット４１が設けられている。このブラケット４１は、車両上下方向を板厚方向とすると共に、車両前後方向に沿って延設されており、ブラケット４１の図示しない後端部がバッテリ３２に固定されている。また、ブラケット４１の前端部には、ブラケット４１の板厚方向に貫通された図示しない締結孔が複数（本実施形態では４つ）形成されている。この締結孔と、リヤフロアパネル１６における当該締結孔に対応した位置に形成された図示しない貫通孔とに締結具４９が挿入され締結されている。これらによって、枠部材３４ひいてはバッテリ３２は、リヤフロアパネル１６に固定されている。なお、本実施形態では、バッテリ３２がブラケット４１、４５を介してリヤフロアパネル１６に固定されているが、これに限らず、バッテリ３２を直接リヤフロアパネル１６に固定する構造としてもよい。

当接部４６は、幅枠構成部材前側部４２と幅枠構成部材後側部４４との間に配置されている。この当接部４６は、後端部枠構成部材３６と同様のアルミニウム合金製の押出し部材により構成されていると共に、略車両幅方向に沿って延設されており、幅枠構成部材前側部４２の後端と幅枠構成部材後側部４４の前端とを略車両幅方向に連結している。これにより、当接部４６は、ストレーナ２８に対して車両後方側に配置されると共に、車両正面視でストレーナ２８と重なる構成とされている（図２参照）。換言すると、当接部４６は、ストレーナ２８に対して車両前後方向に対向して配置されている。

図２に示されるように、バッテリ３２の前端部は、ストレーナ２８に対して車両幅方向内側に設けられていると共に、車両前後方向で左右一対のリヤホイルハウス１４におけるストレーナ２８に対応した位置に設けられている。具体的には、バッテリ３２の前端部における前端部枠構成部材４０の前面５０と、ストレーナ２８の前側側面５２と、が略同一面上となるように配置されている。そして、ストレーナ２８とバッテリ３２の前端部とは、連結部材５４を介して連結されている。

連結部材５４は、車両平面視で略矩形板状に形成されており、車両上下方向略中央部にビード部５６が形成されている。このビード部５６は、略車両幅方向に延設されており、車両前方側へ向かって突出された構成とされている。連結部材５４における車両幅方向外側の端部には、板厚方向に貫通された図示しないストレーナ締結孔が複数（本実施形態では２つ）設けられている。具体的には、連結部材５４の車両幅方向外側の端部におけるビード部５６と上端部５８との間に一方のストレーナ締結孔が形成されており、連結部材５４の車両幅方向外側の端部におけるビード部５６と下端部６０との間に他方のストレーナ締結孔が形成されている。そして、ストレーナ２８の前側側面５２にも、連結部材５４のストレーナ締結孔に対応した位置に図示しない貫通孔が形成されており、連結部材５４のストレーナ締結孔とストレーナ２８の貫通孔とに締結具６２が挿通されて締結されている。

連結部材５４における車両幅方向内側の端部には、板厚方向に貫通された図示しないバッテリ締結孔が複数（本実施形態では２つ）設けられている。具体的には、連結部材５４の車両幅方向内側におけるビード部と上端部５８との間に一方のバッテリ締結孔が形成されており、連結部材５４の車両幅方向内側におけるビード部と下端部６０との間に他のバッテリ締結孔が形成されている。そして、バッテリ３２の前端部における枠部材３４にも、連結部材５４のバッテリ締結孔に対応した位置に図示しない貫通孔が形成されており、連結部材５４のバッテリ締結孔と枠部材３４の貫通孔とに締結具６２が挿通されて締結されている。これらにより、左右一対のリヤホイルハウス同士は、連結された構成とされている。

（第１実施形態の作用・効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。

ここで、図５、６に示される対比例を用いながら、本実施形態の作用並びに効果を説明することにする。なお、本実施形態と同一構成部分については同一番号を付してその説明を省略する。

図６に示されるように、車両１００のリヤホイルハウス１４同士の間かつリヤフロアパネル１６上には、バッテリ１０２が載置されている。このバッテリ１０２は、複数の側壁部１０６によって略矩形箱状に形成されており、内部に図示しないセルモジュールが複数配置されている。

図５に示されるように、バッテリ１０２の車両幅方向両端部における側壁部１０６は、車両平面視で車両前後方向に延設されていると共に、リヤホイルハウス１４のストレーナ２８に対して車両幅方向内側に配置されている。なお、一方のストレーナ２８と他方のストレーナ２８とは、車両幅方向に延設されたセンタフロアクロスメンバ１０４によって車両幅方向に連結されている。したがって、バッテリ１０２の前端部は、センタフロアクロスメンバ１０４に対して車両後方側に配置されている。

対比例による場合、バッテリ１０２の大きさは、左右一対のリヤホイルハウス１４同士の間かつセンタフロアクロスメンバ１０４より車両後方側のスペースに配置できるサイズに限定される。このため、バッテリ１０２を大型化するためには、センタフロアクロスメンバ１０４を取り除いてバッテリ１０２の前端部を車両前方側へ延伸させることが考えられるが、この場合、バッテリ１０２の車両前方側への移動を抑制していたセンタフロアクロスメンバ１０４が無くなることで、後突時にバッテリ１０２へ衝突荷重が入力されると、バッテリ１０２の移動量が大きくなる可能性がある。

これに対し、本実施形態では、図１に示されるように、バッテリ３２の車両幅方向の両端部にそれぞれ当接部４６が設けられている。この当接部４６は、左右一対のリヤホイルハウス１４の車両幅方向内側面にそれぞれ取り付けられたストレーナ２８に対して車両前後方向に対向して配置されている。したがって、後突時に、バッテリ３２へ衝突荷重が入力されてバッテリ３２が車両前方側へ移動すると、図３に示されるように、当接部４６がストレーナ２８と当接する。ストレーナ２８は、リヤホイルハウス１４とで閉断面を形成しているため、リヤホイルハウス１４における一般部よりも剛性が高い。このため、衝突荷重をストレーナ２８からリヤホイルハウス１４を介してアッパーボディやサスペンション等へより確実に伝達させることができると共に、バッテリ３２自体の移動を抑制することができる。これにより、後突時のバッテリ３２の移動を抑制することができる。

また、バッテリ３２における当接部４６より車両前方側は、ストレーナ２８に対して車両幅方向内側に設けられていることから、バッテリ３２の前端部は車両前後方向でストレーナ２８よりも車両前方側に設定することができる。つまり、バッテリ３２は、ストレーナ２８に当接する当接部４６の位置に関わらずバッテリ３２自体のサイズを大きくすることができる。これにより、後突時のバッテリ３２の移動を抑制しながらバッテリ３２を大型化することができる。

さらに、バッテリ３２には、後端部枠構成部材３６と幅端部枠構成部材３８とが一体的に構成された状態で設けられている。したがって、後突時にバッテリ３２へ入力される衝突荷重は、後端部枠構成部材３６から幅端部枠構成部材３８へと伝達された後、幅端部枠構成部材３８に設けられた当接部４６からストレーナ２８へと伝達される。これによって、バッテリ３２自体の変形を抑えながら衝突荷重をより確実にストレーナ２８へと伝達させることができる。これにより、後突時のバッテリ３２の移動をさらに抑制することができる。

なお、本実施形態では、バッテリ３２の前端部は、車両前後方向で左右一対のリヤホイルハウス１４におけるストレーナ２８に対応した位置に配置されているが、これに限らず、バッテリ３２の前端部をストレーナ２８よりも車両前方側へ（一例としてリヤシートバックの背面まで）延長させてバッテリ３２をさらに大型化させる構成としてもよい。これとは逆に、バッテリ３２の前端部をストレーナ２８に対して車両後方側に配置させることで、車両平面視においてバッテリ３２が矩形状に形成された構成としてもよい。この場合、バッテリ３２を車両幅方向で拡大してバッテリ３２をさらに大型化させる構成としてもよい。

また、バッテリ３２の枠部材３４における幅枠構成部材前側部４２は、全体がストレーナ２８の車両幅方向内側壁部４８より車両幅方向内側に配置されているが、これに限らず、枠部材３４におけるストレーナ２８に対応する部位のみがストレーナ２８の車両幅方向内側壁部４８より車両幅方向内側に配置されて、それ以外の部位はストレーナ２８の車両幅方向内側壁部４８より車両幅方向外側に配置された構成としてもよい。

さらに、枠部材３４は、後端部枠構成部材３６と、幅端部枠構成部材３８と、前端部枠構成部材４０とで構成されているが、これに限らず、後端部枠構成部材３６及び幅端部枠構成部材３８のみで構成されてもよい。

さらにまた、バッテリ３２の当接部４６が補強部材としてのストレーナ２８と車両前後方向に対向して配置された構成とされているが、これに限らず、リヤホイルハウス１４に設けられたその他の部品と車両前後方向に対向して配置される構成としてもよい。

また、バッテリ３２の当接部４６は、枠部材３４の幅端部枠構成部材３８に設けられた構成とされているが、これに限らず、バッテリ３２の前端部枠構成部材４０に当接部４６を設けてもよいし、それ以外の部位に当接部４６を設けた構成としてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１２ 車両後部構造
１４ リヤホイルハウス
１６ リヤフロアパネル
２８ ストレーナ（補強部材）
３２ バッテリ
３６ 後端部枠構成部材
３８ 幅端部枠構成部材
４６ 当接部

Claims (3)

1. 車両後部に左右一対に設けられたリヤホイルハウスと、
   左右一対の前記リヤホイルハウスの車両幅方向内側の面にそれぞれ溶接により取り付けられると共に、車両幅方向内側に突出しかつ前記リヤホイルハウスとで閉断面を形成した補強部材と、
   左右一対の前記リヤホイルハウスの間かつリヤフロアパネル上に載置され、内部に設けられたセルモジュールと、当該セルモジュールの側面部を囲むように外周部に配置されると共に縦断面が矩形閉断面とされた枠部材と、を備えたバッテリと、
   を有し、
   前記枠部材において、車両幅方向の両端部にて略車両幅方向に延設されかつ前記補強部材に対して車両前後方向に対向して配置された当接部が設けられている、
   車両後部構造。
2. 前記バッテリにおける前記当接部より車両前方側は、前記補強部材に対して車両幅方向内側に設けられている、
   請求項１記載の車両後部構造。
3. 前記バッテリには、後端部に配置されると共に車両幅方向に延設された後端部枠構成部材と、車両幅方向両端部にそれぞれ配置されると共に車両前後方向に延設されかつ前記当接部を有する幅端部枠構成部材とが設けられており、
   前記後端部枠構成部材と前記幅端部枠構成部材とは、一体的に構成されている、
   請求項１又は請求項２記載の車両後部構造。