JP2020147058A - Vehicle rear part structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電装部品を搭載する車両後部構造に関する。 The present invention relates to a vehicle rear structure on which electrical components are mounted.
電動車両では、バッテリからの直流電力をインバータによって交流電力に変換してモータを駆動する。従って、インバータが電装部品として車両に搭載される。インバータは大電流を流すことができるスイッチング素子を複数含み、通常はケース内に収容されている。 In an electric vehicle, the DC power from the battery is converted into AC power by an inverter to drive the motor. Therefore, the inverter is mounted on the vehicle as an electrical component. The inverter includes a plurality of switching elements capable of passing a large current, and is usually housed in a case.
インバータはバッテリと、駆動モータの両方に近い位置に配置することが好ましく、車両によっては後部のリアフロアパネル上に配置される場合がある。 The inverter is preferably located close to both the battery and the drive motor, and may be located on the rear rear floor panel in some vehicles.
ここで、車両の後部に部品を配置する一例として特許文献１があり、この特許文献１では、補機バッテリがバッテリトレーを介して、リアフロアパネルと、リアサイドメンバに取り付けられる構造が開示されている。 Here, Patent Document 1 is an example of arranging parts at the rear of the vehicle, and Patent Document 1 discloses a structure in which an auxiliary battery is attached to a rear floor panel and a rear side member via a battery tray. ..
インバータをリアフロアパネル上に配置する場合に、リアフロアパネルと、リアサイドメンバに取り付けることが考えられる。リアフロアパネルは強度が小さいため、インバータがリアサイドメンバに片持ち支持されている形になる。従って、インバータがリアサイドメンバを軸として揺動しやすくリアフロアパネルに曲げモーメントが掛かりやすい状態にある。このため、悪路走行時などの道路からの荷重入力に対して、インバータが傾いてリアフロアパネルが変形する可能性がある。 When arranging the inverter on the rear floor panel, it is conceivable to attach it to the rear floor panel and the rear side member. Since the strength of the rear floor panel is low, the inverter is cantilevered by the rear side member. Therefore, the inverter tends to swing around the rear side member, and a bending moment is easily applied to the rear floor panel. For this reason, the inverter may tilt and the rear floor panel may be deformed in response to a load input from the road such as when traveling on a rough road.
本発明に係る車両後部構造は、電装部品を、ブラケットを介しボデー側部材に取り付ける車両後部構造であって、前記ボデー側部材は、車両の後部において車両前後方向に伸びる骨格部材としてのリアサイドメンバと、前記車両の後部において車両幅方向に伸びる骨格部材としてのリアクロスメンバと、を含み、前記ブラケットは、前記リアサイドメンバに固定される第１固定部と、前記リアクロスメンバに固定される第２固定部と、を有する。 The vehicle rear structure according to the present invention is a vehicle rear structure in which electrical components are attached to a body side member via a bracket, and the body side member is a rear side member as a skeleton member extending in the vehicle front-rear direction at the rear portion of the vehicle. The bracket includes a rear cross member as a skeleton member extending in the vehicle width direction at the rear portion of the vehicle, and the bracket is fixed to the rear side member and a second fixing portion fixed to the rear cross member. It has a fixed portion and.
前記電装部品は、インバータであるとよい。 The electrical component may be an inverter.
前記リアサイドメンバは、車両の車幅方向両側に設けられ、前記リアクロスメンバの両端がリアサイドメンバに固定され、前記ブラケットは、前記リアサイドメンバと、前記リアクロスメンバが固定される角部に設けられるとよい。 The rear side members are provided on both sides in the vehicle width direction of the vehicle, both ends of the rear cross member are fixed to the rear side members, and the brackets are provided at the rear side members and the corners where the rear cross members are fixed. It is good.
前記電装部品は、直方体の箱状のケースに収容された部品であり、前記ケースから伸びる複数の脚の先端部が前記ブラケットに固定されるとよい。 The electrical component is a component housed in a rectangular parallelepiped box-shaped case, and it is preferable that the tips of a plurality of legs extending from the case are fixed to the bracket.
前記ブラケットは、全体として直角三角形状であり、直角に接続される２辺の外側縁部が前記リアサイドメンバおよび前記リアクロスメンバにそれぞれ固定されるとよい。 The bracket has a right-angled triangular shape as a whole, and it is preferable that the outer edges of the two sides connected at right angles are fixed to the rear side member and the rear cross member, respectively.
本発明によれば、悪路走行時などにおけるインバータの傾きが大きくなってリアフロアパネルが変形することを抑制できる。 According to the present invention, it is possible to prevent the rear floor panel from being deformed due to a large inclination of the inverter when traveling on a rough road.
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。なお、本発明は、ここに記載される実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments described here.
「全体構成」
図１は、ルーフを除去した車両後部構造を模式的に示す図である。車両後部には、その下部にリアフロアパネル１０が配置されている。リアフロアパネル１０は、例えばラゲッジルーム全体の床を形成するものであり、ラゲッジルームの底部全体に広がっている。
"overall structure"
FIG. 1 is a diagram schematically showing a vehicle rear structure with the roof removed. At the rear of the vehicle, a rear floor panel 10 is arranged below the rear floor panel 10. The rear floor panel 10 forms the floor of the entire luggage room, for example, and extends over the entire bottom of the luggage room.
車両後部の両側には、車両前後方向に伸びる一対のリアサイドメンバ１２が配置されている。この例において、リアサイドメンバ１２は、下に凸の断面Ｕ字状（樋状）で上端に車両幅方向に広がるフランジ部１２ａ（図２参照）を有する。リアサイドメンバ１２のフランジ部１２ａには、リアフロアパネル１０が固定される。 A pair of rear side members 12 extending in the front-rear direction of the vehicle are arranged on both sides of the rear portion of the vehicle. In this example, the rear side member 12 has a downwardly convex U-shaped (gutter-shaped) cross section and a flange portion 12a (see FIG. 2) extending in the vehicle width direction at the upper end. The rear floor panel 10 is fixed to the flange portion 12a of the rear side member 12.
一対のリアサイドメンバ１２の間には、車両幅方向に伸びるリアクロスメンバ１４が配置されている。この例では、リアクロスメンバ１４は、上に凸の桶状であり、その下端に車両前後方向両側に広がるフランジ部１４ａ（図２参照）を有し、リアフロアパネル１０の上に設けられている。リアクロスメンバ１４の両端の下側は、リアサイドメンバ１２の上側にリアフロアパネル１０を介しＴ字状に交差しており、この交差部においてリアクロスメンバ１４とリアサイドメンバ１２がリアフロアパネル１０を介し固定される。なお、リアクロスメンバ１４とリアサイドメンバ１２を固定する部分については、リアフロアパネル１０を設けず、両者を直接固定してもよい。また、この例では、リアクロスメンバ１４の両端の側方端面は、ボデーの内側面に固定されている。 A rear cross member 14 extending in the vehicle width direction is arranged between the pair of rear side members 12. In this example, the rear cross member 14 has an upwardly convex tub shape, has flange portions 14a (see FIG. 2) extending on both sides in the vehicle front-rear direction at the lower end thereof, and is provided on the rear floor panel 10. .. The lower ends of both ends of the rear cross member 14 intersect with the upper side of the rear side member 12 in a T shape via the rear floor panel 10, and the rear cross member 14 and the rear side member 12 are fixed via the rear floor panel 10 at this intersection. Will be done. The rear floor panel 10 may not be provided at the portion where the rear cross member 14 and the rear side member 12 are fixed, and both may be directly fixed. Further, in this example, the side end faces of both ends of the rear cross member 14 are fixed to the inner side surface of the body.
なお、上記において、ボデーの他、リアフロアパネル１０、リアサイドメンバ１２、リアクロスメンバ１４がボデー側部材である。また、リアサイドメンバ１２、リアクロスメンバ１４は、車両の骨格部材であり、強度の大きな鋼材などで構成される。 In the above, in addition to the body, the rear floor panel 10, the rear side member 12, and the rear cross member 14 are body side members. Further, the rear side member 12 and the rear cross member 14 are skeleton members of the vehicle, and are made of a steel material having high strength or the like.
リアサイドメンバ１２と、リアクロスメンバ１４のＴ字交差部近傍のリアフロアパネル１０上には、ブラケット２０を介し電装部品としてのインバータ２２が取り付けられる。この例では、車両左側のＴ字交差部の後方側角部にインバータ２２が配置される。ここで、インバータ２２は、ＩＧＢＴなどの大電流を流せる複数のスイッチング素子からなる電気回路を含み、これが直方体のケースに収容されて構成されている。また、インバータ２２には、バッテリからの配線と、駆動モータへの配線が接続されており、ケース内にはスイッチング素子のスイッチングを制御するための制御回路も内蔵されている場合が多い。 An inverter 22 as an electrical component is mounted on the rear floor panel 10 near the T-shaped intersection of the rear side member 12 and the rear cross member 14 via the bracket 20. In this example, the inverter 22 is arranged at the rear side corner of the T-shaped intersection on the left side of the vehicle. Here, the inverter 22 includes an electric circuit including a plurality of switching elements capable of passing a large current such as an IGBT, which is housed in a rectangular parallelepiped case. Further, the inverter 22 is connected with the wiring from the battery and the wiring to the drive motor, and in many cases, a control circuit for controlling the switching of the switching element is also built in the case.
「ブラケットの構成」
図２は、ブラケット２０の構成を示す平面図である。リアサイドメンバ１２が車両前後方向に伸び、リアクロスメンバ１４が車両幅方向に伸び、その左側のＴ字交差点の内側にブラケット２０が固定されている。
"Bracket configuration"
FIG. 2 is a plan view showing the configuration of the bracket 20. The rear side member 12 extends in the front-rear direction of the vehicle, the rear cross member 14 extends in the width direction of the vehicle, and the bracket 20 is fixed inside the T-junction on the left side thereof.
ブラケット２０は、全体として直角三角形状であり、リアサイドメンバ１２に沿って後方に伸びる短辺２０ａと、リアクロスメンバ１４に沿って内方に伸びる長辺２０ｂと、これらを結ぶ斜辺２０ｃとを有し、内部に略三角形の空間が位置する。 The bracket 20 has a right-angled triangular shape as a whole, and has a short side 20a extending rearward along the rear side member 12, a long side 20b extending inward along the rear cross member 14, and a hypotenuse 20c connecting them. However, a space of approximately triangle is located inside.
短辺２０ａの外側（左側）の端部には、リアサイドメンバ１２に重畳する第１固定部２４が形成され、この第１固定部２４がリアサイドメンバ１２に固定される。上述したようにリアサイドメンバ１２は、下に凸の樋状であるが、この例では樋状部分から内方に延出するフランジ部１２ａにブラケット２０の第１固定部２４が固定される。 At the outer (left side) end of the short side 20a, a first fixing portion 24 superimposing on the rear side member 12 is formed, and the first fixing portion 24 is fixed to the rear side member 12. As described above, the rear side member 12 has a downwardly convex gutter shape, but in this example, the first fixing portion 24 of the bracket 20 is fixed to the flange portion 12a extending inward from the gutter-shaped portion.
長辺２０ｂの前方側の端部には、リアクロスメンバ１４に重畳する第２固定部２６が形成され、この第２固定部２６がリアクロスメンバ１４に固定される。リアクロスメンバ１４は、上に凸の樋状であるが、この樋状部分から後方に延出するフランジ部１４ａにブラケット２０の第２固定部２６が固定される。 A second fixing portion 26 superimposing on the rear cross member 14 is formed at the front end of the long side 20b, and the second fixing portion 26 is fixed to the rear cross member 14. The rear cross member 14 has an upwardly convex gutter shape, and the second fixing portion 26 of the bracket 20 is fixed to the flange portion 14a extending rearward from the gutter-shaped portion.
なお、この例において、ブラケット２０の第１固定部２４とリアサイドメンバ１２、第２固定部２６とリアクロスメンバ１４との固定はスポット溶接であり、図において溶接点が丸印で示してある。また、リアサイドメンバ１２と第１固定部２４とは、リアフロアパネル１０を介し、３枚溶接で固定される。リアクロスメンバ１４と第２固定部２６は、リアフロアパネル１０の上に積層され、これらが３枚溶接で固定される。このように、ブラケット２０は、リアサイドメンバ１２と、リアクロスメンバ１４の両方に固定されるため、振動などによる変動量が抑制される。 In this example, the first fixing portion 24 and the rear side member 12 of the bracket 20, and the second fixing portion 26 and the rear cross member 14 are fixed by spot welding, and the welding points are indicated by circles in the figure. Further, the rear side member 12 and the first fixing portion 24 are fixed by welding three pieces via the rear floor panel 10. The rear cross member 14 and the second fixing portion 26 are laminated on the rear floor panel 10, and these are fixed by three-piece welding. In this way, since the bracket 20 is fixed to both the rear side member 12 and the rear cross member 14, the amount of fluctuation due to vibration or the like is suppressed.
斜辺２０ｃは、短辺２０ａの後方端と、長辺２０ｂの内方端とを結んでおり、短辺２０ａ、長辺２０ｂ、斜辺２０ｃには、それぞれ上方に凸で各辺の方向に伸びる細長のビード３０，３２，３４がそれぞれ膨出形成されている。図３は、ブラケット２０の斜辺２０ｃのＡ−Ａ断面を示す図であり、ビード３４は、その断面が上方に凸の形状となっている。このように、ブラケット２０の各辺にビード３０，３２，３４を設けることで、ブラケット２０の強度を十分大きなものにできる。 The hypotenuse 20c connects the rear end of the short side 20a and the inner end of the long side 20b, and the short side 20a, the long side 20b, and the hypotenuse 20c are elongated upward and extend in the direction of each side. Beads 30, 32, and 34 are bulged, respectively. FIG. 3 is a view showing an AA cross section of the hypotenuse 20c of the bracket 20, and the bead 34 has an upwardly convex cross section. By providing the beads 30, 32, and 34 on each side of the bracket 20 in this way, the strength of the bracket 20 can be sufficiently increased.
また、三角形の３頂点の内側に該当する、各ビードの端部間には締結点３６が形成されている。図４は、締結点３６の断面図である。締結点３６は、上方に向けた円錐台状の凸部であり、この頂部にねじ穴３６ａが形成されている。このねじ穴を利用してインバータ２２が取り付けられる。 Further, a fastening point 36 is formed between the ends of each bead, which corresponds to the inside of the three vertices of the triangle. FIG. 4 is a cross-sectional view of the fastening point 36. The fastening point 36 is a truncated cone-shaped convex portion facing upward, and a screw hole 36a is formed at the top thereof. The inverter 22 is attached using this screw hole.
ここで、図２には、黒丸でインバータ２２の重心を示してある。このように、重心は、インバータ２２が固定される３つの締結点３６を結ぶ三角形の内側に位置する。従って、ブラケット２０は、インバータ２２を安定して保持することができる。 Here, in FIG. 2, the center of gravity of the inverter 22 is shown by a black circle. In this way, the center of gravity is located inside the triangle connecting the three fastening points 36 to which the inverter 22 is fixed. Therefore, the bracket 20 can stably hold the inverter 22.
図５は、インバータ２２を、ブラケット２０に取り付けた状態を示す斜視図である。このように、インバータ２２は、長方形の箱を２つ重ねたような形状を有しており、この例では上の方が少し大きくなっている。そして、インバータ２２からは脚４０が下方に伸びており、その下端が水平方向に折れ曲がり、この部分がブラケット２０の締結点３６と連結される。この締結は、例えば締結点３６のねじ穴３６ａにボルトをねじ込むなどの手段（ボルト締め）で行うとよいが、他の手段でもよい。図においては２つの締結点３６との締結部を示してあるが、もう１つの締結点３６についても同様の締結がなされる。 FIG. 5 is a perspective view showing a state in which the inverter 22 is attached to the bracket 20. As described above, the inverter 22 has a shape like two rectangular boxes stacked on top of each other, and in this example, the upper one is slightly larger. Then, the leg 40 extends downward from the inverter 22, and the lower end thereof is bent in the horizontal direction, and this portion is connected to the fastening point 36 of the bracket 20. This fastening may be performed by means (bolt tightening) such as screwing a bolt into the screw hole 36a at the fastening point 36, but other means may also be used. In the figure, the fastening portion with the two fastening points 36 is shown, but the same fastening is performed for the other fastening point 36.
また、図５の例では、内側後方に位置する１つの脚４０ａは、ブラケット２０のない領域に位置しており、リアフロアパネル１０に締結されている。ここで、脚４０ａは、前方内側の脚４０と接続部材４０ｂにより接続されて補強されている。このような締結部を追加することも好ましい。 Further, in the example of FIG. 5, one leg 40a located at the rear inside is located in a region without the bracket 20 and is fastened to the rear floor panel 10. Here, the leg 40a is reinforced by being connected to the front inner leg 40 by the connecting member 40b. It is also preferable to add such a fastening portion.
図６は、本実施形態の車両後部構造におけるリアフロアパネル１０の変形を模式的に示す図である。このように、剛性の大きなブラケット２０を、剛性の大きなリアサイドメンバ１２およびリアクロスメンバ１４に固定することで、リアフロアパネル１０の変形による傾きを抑制することができる。なお、リアフロアパネル１０の板厚を大きくして、その強度を上げることが考えられる。しかし、インバータ２２の取り付け部の強度を増加するために、リアフロアパネル１０の板厚を大きくすると、大幅な車両重量増加となってしまうという問題が生じる。 FIG. 6 is a diagram schematically showing deformation of the rear floor panel 10 in the vehicle rear structure of the present embodiment. In this way, by fixing the highly rigid bracket 20 to the highly rigid rear side member 12 and the rear cross member 14, it is possible to suppress the inclination of the rear floor panel 10 due to deformation. It is conceivable to increase the thickness of the rear floor panel 10 to increase its strength. However, if the plate thickness of the rear floor panel 10 is increased in order to increase the strength of the mounting portion of the inverter 22, there arises a problem that the weight of the vehicle is significantly increased.
図７は、比較例の車両後部構造の変形を模式的に示す図である。この比較例では、ブラケット２０をリアクロスメンバ１４とは接続せず、リアフロアパネル１０に接続している。この比較例では、図示のようにリアフロアパネル１０の変形による傾きが大きくなってしまう。 FIG. 7 is a diagram schematically showing deformation of the vehicle rear structure of the comparative example. In this comparative example, the bracket 20 is not connected to the rear cross member 14, but is connected to the rear floor panel 10. In this comparative example, as shown in the figure, the inclination of the rear floor panel 10 due to deformation becomes large.
このように、ブラケット２０は、リアサイドメンバ１２と、リアクロスメンバ１４の両方に固定されるため、振動などによる変動量が抑制され、従ってインバータ２２の変動量を抑制できる。また、インバータ２２の重心は、ブラケット２０におけるインバータ２２が固定される３つの締結点３６を結ぶ三角形の内側に位置する。従って、ブラケット２０は、インバータ２２を安定して保持することができる。さらに、ブラケット２０の各辺にビード３０，３２，３４が設けられており、ブラケット２０の強度を十分大きなものにでき、インバータの変動を十分抑制することができる。これらによって、悪路走行時などにおけるインバータ２２が揺動してリアフロアパネル１０が大きく変形することを抑制することができる。 In this way, since the bracket 20 is fixed to both the rear side member 12 and the rear cross member 14, the amount of fluctuation due to vibration or the like is suppressed, and therefore the amount of fluctuation of the inverter 22 can be suppressed. Further, the center of gravity of the inverter 22 is located inside the triangle connecting the three fastening points 36 to which the inverter 22 is fixed in the bracket 20. Therefore, the bracket 20 can stably hold the inverter 22. Further, beads 30, 32, and 34 are provided on each side of the bracket 20, so that the strength of the bracket 20 can be made sufficiently large and the fluctuation of the inverter can be sufficiently suppressed. As a result, it is possible to prevent the inverter 22 from swinging when traveling on a rough road and the rear floor panel 10 from being significantly deformed.
１０ リアフロアパネル、１２ リアサイドメンバ、１２ａ フランジ部、１４ リアクロスメンバ、１４ａ フランジ部、２０ ブラケット、２０ａ 短辺、２０ｂ 長辺、２０ｃ 斜辺、２２ インバータ、２４ 第１固定部、２６ 第２固定部、３０，３２，３４ ビード、３６ 締結点、４０ 脚。
10 Rear floor panel, 12 Rear side member, 12a Flange part, 14 Rear cross member, 14a Flange part, 20 Bracket, 20a Short side, 20b Long side, 20c Hypotenuse, 22 Inverter, 24 1st fixed part, 26 2nd fixed part, 30, 32, 34 beads, 36 fastening points, 40 legs.
Claims (1)
前記ボデー側部材は、
車両の後部において車両前後方向に伸びる骨格部材としてのリアサイドメンバと、
前記車両の後部において車両幅方向に伸びる骨格部材としてのリアクロスメンバと、
を含み、
前記ブラケットは、
前記リアサイドメンバに固定される第１固定部と、
前記リアクロスメンバに固定される第２固定部と、
を有する、車両後部構造。
It is a vehicle rear structure in which electrical components are attached to body side members via brackets.
The body side member
A rear side member as a skeletal member that extends in the front-rear direction of the vehicle at the rear of the vehicle,
A rear cross member as a skeletal member extending in the vehicle width direction at the rear of the vehicle,
Including
The bracket
The first fixing portion fixed to the rear side member and
A second fixing portion fixed to the rear cross member,
Has a vehicle rear structure.
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