JP5691903B2 - 車両の後部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両の後部構造に関し、特に高電圧バッテリと車両後部との間に空間部を有する車両の後部構造に関する。

電気自動車、ハイブリッド自動車などの電動駆動源となる高電圧バッテリユニットを備えた車両が種々提案されている。これら車両では、車両後方からの衝突や車両側方からの衝突から高電圧バッテリユニットを保護するために、高電圧バッテリを車両の基部となる左右のリアサイドメンバの間に配置することが多い。そのため、高電圧バッテリユニットと車両後部との間には空間ができることから、車両に必要な装備品を同空間内に配置して車両に搭載している。しかし、高電圧バッテリユニットとこれら装備品とを車両前後方向や車両幅方向の同一平面内に並べて配置すると、車両後方から後突されて車両後部が変形してしまうと、車両後部と高電圧バッテリユニット間にある装備品が車両前方や幅方向に移動して高電圧バッテリユニットを損傷させる事が想定される。そこで、車両後部と高電圧バッテリユニットの間に配置される装備品と高電圧バッテリユニットとを車両上下方向にオフセットして配置したレイアウト構造の車両が特許文献１で提案されている。

特開２００８−２７３２７９号公報

特許文献１のように、高電圧バッテリユニットと装備品とを車両上下方向にオフセットして配置すれば、衝突時に装備品と高電圧バッテリとが衝突するのを回避できる。しかし、特許文献１の場合、高電圧バッテリユニットの下方に装備品を配置しているため、メンテナンスを伴う装備品を配置するには不向きであり、配置する装備品が限定されてしまう。また、スライド機構などを設けることで、高電圧バッテリユニットの下方の装備品を移動することは可能であるが、その分コストや設置スペースが嵩んでしまう。

本発明は、低コスト、省スペースで衝突時における装備品と高電圧バッテリユニットの衝突を回避して衝突保護性能を確保しながらも装備品のメンテナンス性の高い車両の後部構造を提供することを、その目的とする。

本発明に係る車両の後部構造は、車両のリアフロア上に配置された高電圧バッテリユニットと、高電圧バッテリユニットの後端よりも車両後方に位置すると共にリアフロアの後端に接合されるリアエンドパネルと、高電圧バッテリユニットの後端とリアエンドパネルの間に配置された装備品と、車両幅方向に位置し、車両前後方向に延在する複数のリアサイドメンバと、車両幅方向に延在し、リアフロアよりも下方でリアサイドメンバに接合されたフロアクロスメンバと、
車両幅方向に延在しリアフロアよりも下方で且つフロアクロスメンバよりも車両後方側に配置されると共にリアサイドメンバに接合されたシャーシクロスメンバを有し、装備品を、その上部がリアフロアよりも下方に位置するよう配置するとともに、高電圧バッテリユニットに対して車両前後方向にオフセットして配置し、シャーシクロスメンバを、車両前方側で且つフロアクロスメンバよりも車両下方側で、装備品と対向するように配置したたことを特徴としている。
本発明に係る車両の後部構造において、車両後部は、車両幅方向に延在しリアサイドメンバの後端に接合されたリアバンパビームと、車両前後方向に延在しリアバンパビームとリアバンパビームよりも車両前方よりに配置されたフロアクロスメンバとに接合されたリアセンタメンバを有し、装備品を、リアバンパビームとシャーシクロスメンバとリアセンタメンバと対向するように、リアバンパビームとシャーシクロスメンバとリアセンタメンバの間に配置したことを特徴としている。

本発明によれば、リアフロア上に配置された高電圧バッテリユニットの後端と、高電圧バッテリユニットの後端よりも車両後方に位置する車両後部との間で、その上部がリアフロアよりも下方に位置するよう装備品を配置して、装備品を高電圧バッテリユニットに対して車両上下方向と車両前後方向にオフセットして配置したので、後部衝突時において、車両後部が変形して装備品が押されても、リアフロアの下方で移動するため、衝突時における装備品と高電圧バッテリユニットの衝突を回避して衝突保護性能を確保することができるとともに、衝突前において、装備品は高電圧バッテリユニットに対して車両前後方向にオフセットされた状態であるため、移動手段を設けることなく装備品へのメンテナンス作業が可能となり、低コスト、省スペースで装備品のメンテナンス性を高めることができる。

本発明に係る車両の後部構造の概略構成を示す平面図。 高電圧バッテリユニットと装備品の位置関係を説明する側面視図。 車両方向からの衝突時における装備品の移動状態を示す側面視図。

以下、図面を用いて本発明に係る実施形態について説明する。
図１，図２に示す車両１は、走行駆動源として電動駆動源となるモータを有する電気自動車である。車両１の車室内に位置するリアシート８よりも後方には、リアフロア２が配置されている。リアフロア２は、矢印Ａで示す車両幅方向に位置し、矢印Ｂで示す車両前後方向に延在する複数のリアサイドメンバ４，５に、フロア上面２Ａ側から溶接などによって接合されて固定されている。リアフロア２の後端２Ｂには、車両後部６を構成するリアエンドパネル９が接合されている。フロア上面２Ａには、高電圧バッテリユニット３が、リアサイドメンバ４，５の間で、リアシート８寄りに配置されている。

高電圧バッテリユニット３は、複数のバッテリーセルをモジュール化したものを複数備えたもので、その外部は図示しないケーシングで覆われた周知のものである。本形態において、高電圧バッテリユニット３の後端３Ａとリアエンドパネル９の間には空間１０が形成され、この空間１０を荷室として利用することができる。高電圧バッテリユニット３をリアサイドメンバ４，５の間に配置するのは、電気自動車において高電圧バッテリユニット３が破損すると走行不能になるため、衝突などの衝撃から保護するためである。

高電圧バッテリユニット３の後端３Ａとリアエンドパネル９の間には、装備品として、例えば補器用バッテリ７が配置されている。補器用バッテリ７は、メンテナンスが必要な装備品の１つである。補器用バッテリ７は、その上部７Ａがリアフロア２よりも下方に位置し、その前端７Ｂが高電圧バッテリユニット３の後端３Ａよりも車両後方側に位置し、高電圧バッテリユニット３に対して車両前後方向Ｂと矢印Ｃで示す車両上下方向にオフセットされて配置されている。

車両後部６は、リアサイドメンバ４，５、リアエンドパネル９、車両幅方向Ａに延在しリアフロア２よりも下方でリアサイドメンバ４，５に、その両端１１Ａ,１１Ｂが接合されたフロアクロスメンバ１１と、車両幅方向Ａに延在しリアサイドメンバ４，５の後端４Ａ、５Ａに接合されたリアバンパビーム１３と、車両前後方向Ａに延在しリアバンパビーム１３とフロアクロスメンバ１１に、その両端が接合されたリアセンタメンバ１４と、車両幅方向Ａに延在し、リアサイドメンバ４，５にその両端１２Ａ,１２Ｂが固定されたシャーシクロスメンバ１２を備えている。リアバンパビーム１３よりも車両後方側には、リアバンパ１５が、リアエンドパネル９とリアバンパビーム１３から下方に延びるブラケット１６に取付けられて配置されている。

高電圧バッテリユニット３の後端３Ａとリアエンドパネル９の間で、かつ、リアサイドメンバ５とリアセンタメンバ１４の間に配置するリアフロア２には、開口２Ｃが形成されている、この開口２Ｃには、装備品収納部となるケース１７が配置されている。ケース１７は、その上部が開口され、これ以外の５面が塞がれていて、上部開口周囲に形成されたフランジ部１７Ａがリアサイドメンバ５とリアセンタメンバ１４とフロア上面２Ａに接合されることで、リアフロア２よりも車両下方に突出して形成されている。このケース１７内には補器用バッテリ７が収納されて、図示しないボルトなどで固定される。ケース１７の深さは、補器用バッテリ７を収納したときに、補器用バッテリ７の上部７Ａが高電圧バッテリユニット３の後端３Ａと車両上下方向Ｃにおいてオーバーラップしないように設定されている。ケース１７の上部には開閉式の蓋２０が着脱可能に装着される。この蓋２０は、メンテナンス時以外はケース１７の上面を塞ぎフロア上面２Ａの一部を構成する。作業者は、メンテナンス時になると、この蓋２０を開いて離脱して補器用バッテリ７に対するメンテナンス作業を行う。

フロアクロスメンバ１１は、リアフロア２よりも車両下方で高電圧バッテリユニット３の下部と対向配置されている。高電圧バッテリユニット３は、リアフロア２とリアサイドメンバ４，５に図示しないボルトなどの締結部材で固定されている。シャーシクロスメンバ１２は、フロアクロスメンバ１１よりも車両下方側で、かつ、ケース１７内に収納された補器用バッテリ７と車両前方側で対向するように、フロアクロスメンバ１１よりも車両後方側に配置されている。

このような構成において、車両後部６が車両後方から衝突荷重Ｆを受けると、リアバンパ１５、リアバンパビーム１３、リアエンドパネル９、リアフロア後端２Ｂが車両前方に向かって変形する。このとき、補器用バッテリ７は高電圧バッテリユニット３よりも車両後方側に配置されているので、図３に示すように、高電圧バッテリユニット３よりも先に衝突荷重Ｆを受け、車両前方側（車室内側）へと押される。しかし、補器用バッテリ７は、リアフロア２よりも車両下方に配置されて高電圧バッテリユニット３と車両上下方向にオフセットされているので、衝突荷重Ｆを受けて車両前方側に移動しても、高電圧バッテリユニット３の後端３Ａと、その前端７Ａが衝突しない。つまり、車両後部６が変形して補器用バッテリ７が押されても、補器用バッテリ７はリアフロア２の下方で移動するため、車両後方からの衝突時における補器用バッテリ７と高電圧バッテリユニット３の干渉を回避して衝突保護性能を確保することができる。

衝突荷重Ｆを受けた補器用バッテリ７は、車両前方側へと移動するが、その移動方向にはシャーシクロスメンバ１２が対向配置されているので、シャーシクロスメンバ１２に衝突して衝突荷重Ｆが伝達される。シャーシクロスメンバ１２はリアサイドメンバ４，５に連結されているので、シャーシクロスメンバ１２に加わる衝突荷重Ｆはリアサイドメンバ４，５へと伝達され、衝撃が分散される。

衝突前において、補器用バッテリ７は高電圧バッテリユニット３に対して車両前後方向Ｂにオフセットされた状態であるため、特別に移動手段を設けることなく、蓋２０を開くことで補器用バッテリ７へのメンテナンス作業が可能となるため、低コスト、省スペースで装備品の一例である補器用バッテリ７のメンテナンス性を高めることができる。

また、後方からの衝突に際し、その衝突荷重Ｆは高電圧バッテリユニット３よりも先に補器用バッテリ７が受けるが、補器用バッテリ７は、リアサイドメンバ５、シャーシクロスメンバ１２、リアバンパビーム１３、リアセンタメンバ１４の間に配置されているので、取付け剛性を高められると共に、衝突時の衝突荷重Ｆを確実にリアサイドメンバ５に伝達することができる。

本形態では、車両後部６にリアセンタメンバ１４を備えた形態を用いて説明したが、リアセンタメンバ１４を備えていない車両１に適用してもよい。この場合、補器用バッテリ７を収納するケース１７は、リアフロア２に形成した開口７Ｃの周囲に取り付ける構造としてもよいが、シャーシクロスメンバ１２とは車両前方側で対向配置することで、車両後方からの衝突荷重Ｆを受けて補器用バッテリ７が車両前方側に移動しても、その移動をシャーシクロスメンバ１２で受け止めると共に、その際の衝突荷重Ｆをリアサイドメンバ５へと伝達することができる。

本形態では、電動駆動源を有する電気自動車を車両１として例示したが、本発明の適用は電気自動車に限定されるものではなく、内燃機関と電動モータを走行駆動源として用いる、所謂ハイブリッド車やプラグインハイブリッド車にも適用可能である。

１ 車両
２ リアフロア
３ 高電圧バッテリユニット
３Ａ高電圧バッテリユニットの後端
４，５ 複数のリアサイドメンバ
６ 車両後部
７ 装備品
９ リアエンドパネル
１１ フロアクロスメンバ
１２ シャーシクロスメンバ
１３ リアバンパビーム
１４ リアセンタメンバ
Ａ 車両幅方向
Ｂ 車両前後方向

Claims (2)

1. 車両のリアフロア上に配置された高電圧バッテリユニットと、
   前記高電圧バッテリユニットの後端よりも車両後方に位置すると共に前記リアフロアの後端に接合されるリアエンドパネルと、
   前記高電圧バッテリユニットの後端と前記リアエンドパネルの間に配置された装備品と、
   車両幅方向に位置し、車両前後方向に延在する複数のリアサイドメンバと、
   車両幅方向に延在し、前記リアフロアよりも下方で前記リアサイドメンバに接合されたフロアクロスメンバと、
   前記車両幅方向に延在し前記リアフロアよりも下方で且つ前記フロアクロスメンバよりも車両後方側に配置されると共に前記リアサイドメンバに接合されたシャーシクロスメンバを有し、
   前記装備品を、その上部が前記リアフロアよりも下方に位置するよう配置するとともに、前記高電圧バッテリユニットに対して車両前後方向にオフセットして配置し、
   前記シャーシクロスメンバを、車両前方側で且つ前記フロアクロスメンバよりも車両下方側で、前記装備品と対向するように配置したことを特徴とする車両の後部構造。
2. 前記車両後部は、
   前記車両幅方向に延在し、前記リアサイドメンバの後端に接合されたリアバンパビームと、
   前記車両前後方向に延在し、前記リアバンパビームと、前記リアバンパビームよりも車両前方よりに配置された前記フロアクロスメンバとに接合されたリアセンタメンバを有し、
   前記装備品は、前記リアバンパビームと前記シャーシクロスメンバと前記リアセンタメンバと対向するように、前記リアバンパビームと前記シャーシクロスメンバと前記リアセンタメンバの間に配置されていることを特徴とする請求項１記載の車両の後部構造。

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