(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にバッテリを収容したバッテリケースを、該バッテリケースの外周を取り囲むように設けたバッテリフレームを介して車体後部のフロアパネルの下側に設けた車体後部構造であって、
前記バッテリフレームは、車幅方向に延在すると共に前記バッテリケースの前壁面の下部とフロアパネルとを連結するフロントフレームと、車幅方向に延在すると共に前記バッテリケースの後壁面の上部とフロアパネルとを連結するリアフレームと、車両前後方向に延在すると共に前記バッテリケースの側壁面に取り付けられたサイドフレームとからなり、
前記リアフレームはフロントフレームよりも上方に配置され、
前記サイドフレームは、フロントフレームの側端部とリアフレームの側端部とを連結すると共に、側面視において、車両後方に向かうに従って斜め上方に傾斜して延在するように配設したことを特徴とする車体後部構造。
【請求項２】
請求項１に記載の車体後部構造であって、
前記フロントフレームは、フロアパネルの下部に形成した閉断面構造のリアシートクロスメンバに結合され、
前記リアフレームは、フロアパネルの下部に形成した閉断面構造のリアセンタークロスメンバに結合されたことを特徴とする車体後部構造。
【請求項３】
請求項２に記載の車体後部構造であって、
前記フロアパネルの下側には、平面視で車両前後方向に対して斜めに延在する屈曲部を有するリアサイドメンバが設けられ、前記リアシートクロスメンバおよびリアセンタークロスメンバは前記リアサイドメンバに結合されており、
前記フロントフレームとリアシートクロスメンバとを結合する第１結合部は、前記リアサイドメンバと前記リアシートクロスメンバとを結合する第２結合部の近傍に配置され、
前記リアフレームとリアセンタークロスメンバとを結合する第３結合部は、前記リアサイドメンバと前記リアセンタークロスメンバとを結合する第４結合部の近傍に配置され、
前記リアサイドメンバにおける屈曲部は、前記第２結合部と第４結合部との間に配置されたことを特徴とする車体後部構造。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の車体後部構造であって、
前記フロアパネルの下側には、車両前後方向に延在する左右一対のトンネルメンバが配設され、
前記フロントフレームは、前記トンネルメンバに連結されたことを特徴とする車体後部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体後部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電気自動車等においては、重量の大きな大容量のバッテリを車体後部に配設する構造が公知である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に記載された車体構造においては、サイドシル、リアピラー、リアサイドメンバにそれぞれの端部を結合して車幅方向に延在する４本のクロスメンバを介して前記バッテリを搭載している。また、リアピラー側には、短リンクが回動可能に軸支されており、前記４本のクロスメンバにおける前方下側のクロスメンバの前方には、押圧部材を有するクロスメンバリンクが車幅方向に沿って延設されている。
【０００４】
そして、前記短リンクの一端には、前記４本のクロスメンバにおける後方上側のクロスメンバから前方斜め下方に傾斜して延在する伝達リンクの前端が軸支され、短リンクの他端には、クロスメンバリンクの側端が軸支されている。
【０００５】
ここで、車両が前面衝突を起こした場合に、バッテリが慣性力で前方移動しようとするため、後方上側のクロスメンバから伝達リンクを介して短リンクの一端に荷重が伝達されて短リンクに回転モーメントが作用する。すると、短リンクの他端に軸支されているクロスメンバリンクが後方移動して押圧部材が前方下側のクロスメンバを後方に押しつける。これによって、バッテリの移動が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−３０５８７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記特許文献１に記載された車体構造においては、４本のクロスメンバに加えて、クロスメンバリンク、伝達リンクおよび短リンク等の種々の部材が必要となり、車体重量が増加するという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、車体重量の増加を抑制しつつ、車両衝突時にバッテリを確実に保護することができる車体後部構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る車体後部構造は、バッテリケースをバッテリフレームを介して車体後部のフロアパネルの下側に設けた構造である。前記バッテリフレームは、前記バッテリケースの前壁面の下部とフロアパネルとを連結するフロントフレームと、前記バッテリケースの後壁面の上部とフロアパネルとを連結するリアフレームと、前記バッテリケースの側壁面に取り付けられたサイドフレームとからなる。前記リアフレームはフロントフレームよりも上方に配置されている。前記サイドフレームは、フロントフレームの側端部とリアフレームの側端部とを連結すると共に、側面視において、車両後方に向かうに従って斜め上方に傾斜して延在している。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、例えば後面衝突時のように、車体後端に対して前方に向かう荷重が入力された場合に、バッテリフレームのリアフレームからサイドフレームに伝達される。このため、前方に向かうにつれて斜め下方に荷重が伝わり、フロントフレームで受け止められる。即ち、バッテリフレームには、側面視で反時計回り方向に回転するように、前端を中心にして後端が持ち上がる方向に回転モーメントが作用する。よって、バッテリケースは、フロントフレームを中心にして側面視で反時計回り方向に回転するため、車体重量を増加させることなく、バッテリケースを確実に保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態による車体後部を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態によるバッテリケースとバッテリフレームを示す斜視図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線による断面図である。
【図４】図１を下側から見た底面図である。
【図５】本発明の第１実施形態による車体後部に車両後方から衝突荷重が入力された場合における変形挙動を示しており、（ａ）は衝突荷重の入力前、（ｂ）は衝突初期の状態、（ｃ）は衝突後期の状態を示している。
【図６】本発明の第２実施形態による車体後部を下側から見た底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【００１３】
[第１の実施形態]
まず、第１の実施形態について説明する。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態による車体後部１には、フロントフロア３と、該フロントフロア３の後端部に接合フランジ５を介して接合されたリアフロア７と、該リアフロア７における前部の下側にバッテリフレーム９を介してリアフロア７に結合されたバッテリケース１１と、が設けられている。なお、バッテリケース１１の内部には、図外のバッテリが収容されている。
【００１５】
前記フロントフロア３における車幅方向両端には、車両前後方向に延在するサイドシル１３が接合されており、車幅方向中央には、上方に突出すると共に車両前後方向に延在するフロアトンネル１５が形成されている。
【００１６】
図２，３に示すように、バッテリケース１１は、直方体状に形成されており、上側の上壁面１７と、下側の底壁面１９と、前側の前壁面２１と、後側の後壁面２３と、左右両側の側壁面２５とによって画成されている。そして、前記バッテリフレーム９は、バッテリケース１１の外周を取り囲むように取り付けられている。具体的には、バッテリフレーム９は、車幅方向に延在すると共にバッテリケース１１の前壁面２１の下端部に接合されたフロントフレーム２７と、車幅方向に延在すると共にバッテリケース１１の後壁面の上端部に接合されたリアフレーム２９と、車両前後方向に延在すると共にバッテリケース１１の側壁面２５に接合されたサイドフレーム３１と、から構成されている。また、リアフレーム２９は、フロントフレーム２７よりも上方に配置されており、サイドフレーム３１の前端３１ａはフロントフレーム２７の側端部２７ａの後面に結合され、サイドフレーム３１の後端３１ｂはリアフレーム２９の側端部２９ａの前面に結合されている。これによって、サイドフレーム３１は、フロントフレーム２７の側端部２７ａとリアフレーム２９の側端部２９ａとを連結している。以上より、図３に示すように、サイドフレーム３１は、側面視において、車両後方に向かうに従って斜め上方に傾斜して延在している。
【００１７】
また、図３に示すように、リアフロア７の前部は、上方に突出する断面ハット状の凸部３３に形成されており、この凸部３３は、前端に配置された接合フランジ５と、該接合フランジ５の後端から屈曲して上方に延びる前面３５と、該前面３５の上端から斜め後方に延びる傾斜面３７と、該傾斜面３７の後端から水平状に後方に延びる上面３９と、からなる。そして、リアフロア７の凸部３３の後側には、下方に凹む収納凹部４１が形成されており、該収納凹部４１にスペアタイヤ４３が収納されている。なお、収納凹部４１は、前記凸部３３の上面３９の後端から下方に延びる前壁４５と、該前壁４５の下端から後方に延びる底壁４７とから画成される。また、スペアタイヤ４３は、リムホイール４９の外周にタイヤ５１を装着して構成され、スペアタイヤ４３における前端は収納凹部４１を画成する前壁４５に近接して配置される。
【００１８】
さらに、リアフロア７の凸部３３における前面３５と傾斜面３７の車室外側（前面の車両後方側で傾斜面の下側）には、断面Ｌ字状のブラケット５３が接合されることによって閉断面構造のリアシートクロスメンバ５５が形成されている。また、リアフロア７の凸部３３における上面３９の車室外側（下側）には、断面ハット状のブラケット５７が接合されることによって閉断面構造のリアセンタークロスメンバ５９が形成されている。そして、バッテリフレーム９におけるフロントフレーム２７の側端部２７ａは、リアシートクロスメンバ５５の下側に第１結合部６１を介して結合され、バッテリフレーム９におけるリアフレーム２９の側端部２９ａは、リアセンタークロスメンバ５９の下側に第３結合部６３を介して結合されている。
【００１９】
図４に示すように、リアフロア７の下側には、前後方向に延在するリアサイドメンバ６５が左右一対に配置されている。リアサイドメンバ６５の前端６５ａはバッテリフレーム９のフロントフレーム２７の前端に対して前後方向で略同一の位置に配置されている。また、リアサイドメンバ６５には、平面視で、後方に向かうに従って車幅方向内側に折れ曲がる屈曲部６７が形成されている。ここで、リアサイドメンバ６５の前端部とリアシートクロスメンバ５５の側端部とは、第２結合部６９において結合されている。また、リアサイドメンバ６５とリアセンタークロスメンバ５９の側端部とは、第４結合部７１において結合されている。そして、前記第２結合部６９は第１結合部６１の近傍に配置されており、前記第４結合部７１は第３結合部６３の近傍に配置されている。また、リアサイドメンバ６５における前記屈曲部６７は、第２結合部６９と第４結合部７１との間に配置されている。なお、バッテリフレーム９は、平面視において、平行四辺形の形状に形成されている。即ち、前記フロントフレーム２７とリアフレーム２９とは車幅方向に沿って略平行に延びており、左右のサイドフレーム３１は車両後方に向かうに従って車幅方向内側に傾斜して延びている。従って、フロントフレーム２７の長さはリアフレーム２９よりも長く形成されている。
【００２０】
次いで、図５を用いて車体後部に後方から衝突荷重が入力された場合における変形挙動を説明する。
【００２１】
まず、衝突荷重の入力前においては、図５（ａ）に示すように、車体後部は変形していない。
【００２２】
そして、図５（ｂ）に示すように、矢印に示す衝突荷重Ｆが車両後方から前方に向けて入力されると、スペアタイヤ４３の前端が収納凹部４１の前壁４５に突き当たり、前壁４５が上端４５ａを中心に前方に折れ曲がる変形をする。これとともに、リアセンタークロスメンバ５９を介してリアフレーム２９からサイドフレーム３１にも荷重Ｆが伝達されるため、サイドフレーム３１がフロントフレーム２７を中心に側面視で反時計回り方向に回転するモーメントＭが作用する。
【００２３】
こののち、図５（ｃ）に示すように、バッテリケース１１、バッテリフレーム９およびリアフロア７の凸部３３がともに一体になった状態で、フロントフレーム２７を中心にして反時計回り方向に回転する。即ち、バッテリフレーム９が前端を中心にして後端が上方に持ち上げるように回転しつつ変形すると共に、収納凹部４１の前端部も上方に持ち上がる。
【００２４】
次いで、本実施形態による作用効果を説明する。
【００２５】
（１）内部にバッテリを収容したバッテリケース１１を、該バッテリケース１１の外周を取り囲むように設けたバッテリフレーム９を介して車体後部のリアフロア７（フロアパネル）の下側に設けた車体後部構造である。前記バッテリフレーム９は、車幅方向に延在すると共に前記バッテリケース１１の前壁面２１の下部とリアフロア７とを連結するフロントフレーム２７と、車幅方向に延在すると共に前記バッテリケース１１の後壁面２３の上部とリアフロア７とを連結するリアフレーム２９と、車両前後方向に延在すると共に前記バッテリケース１１の側壁面２５に取り付けられたサイドフレーム３１とからなる。前記リアフレーム２９はフロントフレーム２７よりも上方に配置され、前記サイドフレーム３１は、フロントフレーム２７の側端部２７ａとリアフレーム２９の側端部２９ａとを連結すると共に、側面視において、車両後方に向かうに従って斜め上方に傾斜して延在するように配設している。
【００２６】
従って、例えば後面衝突時のように、車体後端に対して前方に向かう荷重Ｆが入力された場合に、バッテリフレーム９のリアフレーム２９からサイドフレーム３１に伝達されるため、前方に向かうにつれて斜め下方に荷重が伝わり、フロントフレーム２７で受け止められる。即ち、バッテリフレーム９には、側面視で反時計回り方向に回転するように、前端を中心にして後端が持ち上がる方向に回転モーメントＭが作用する。よって、バッテリケース１１は、フロントフレーム２７を中心にして側面視で反時計回り方向に回転するため、車体重量を増加させることなく、バッテリケース１１を確実に保護することができる。
【００２７】
（２）前記フロントフレーム２７は、リアフロア７の下部に形成した閉断面構造のリアシートクロスメンバ５５に結合され、前記リアフレーム２９は、リアフロア７の下部に形成した閉断面構造のリアセンタークロスメンバ５９に結合されている。
【００２８】
このように、リアシートクロスメンバ５５およびリアセンタークロスメンバ５９は閉断面構造に形成されているため、剛性が高い。従って、バッテリフレーム９のフロントフレーム２７およびリアフレーム２９の車体側への取付剛性も高くなる。
【００２９】
（３）前記リアフロア７の下側には、平面視で車両前後方向に対して斜めに延在する屈曲部６７を有するリアサイドメンバ６５が設けられ、前記リアシートクロスメンバ５５およびリアセンタークロスメンバ５９は前記リアサイドメンバ６５に結合されており、前記フロントフレーム２７とリアシートクロスメンバ５５とを結合する第１結合部６１は、前記リアサイドメンバ６５と前記リアシートクロスメンバ５５とを結合する第２結合部６９の近傍に配置され、前記リアフレーム２９とリアセンタークロスメンバ５９とを結合する第３結合部６３は、前記リアサイドメンバ６５と前記リアセンタークロスメンバ５９とを結合する第４結合部７１の近傍に配置され、  前記リアサイドメンバ６５における屈曲部６７は、前記第２結合部６９と第４結合部７１との間に配置されている。
【００３０】
リアサイドメンバ６５の屈曲部６７は、前後方向の圧縮荷重に対して強度が低く折れ曲がりやすい。このため、第１結合部６１と第３結合部６３とを連結するサイドフレーム３１によって前後方向の圧縮荷重に対する剛性を向上させることができる。
【００３１】
[第２の実施形態]
次いで、本発明の第２の実施形態について説明する。ただし、前記第１の実施形態と同一構造については同一符号を付して、その説明を省略する。
【００３２】
本実施形態においては、図６に示すように、フロントフロア３の車室外側（下側）に左右一対のトンネルメンバ８１，８１を前後方向に沿って延設し、これらのトンネルメンバ８１，８１の後端部８１ａ，８１ａとバッテリフレーム９のフロントフレーム２７とを連結ブラケット８３，８３を介して結合している。
【００３３】
具体的には、バッテリフレーム９におけるフロントフレーム２７の車幅方向中央部には、一対の連結ブラケット８３，８３が接合されており、これらの連結ブラケット８３，８３は、フロントフロア３のトンネルメンバ８１，８１の後端部８１ａ，８１ａに結合されている。
【００３４】
次いで、本実施形態による作用効果を説明する。
【００３５】
前記フロントフロア３（フロアパネル）の下側には、車両前後方向に延在する左右一対のトンネルメンバ８１，８１が配設され、前記フロントフレーム２７は、前記トンネルメンバ８１，８１に連結されている。
【００３６】
従って、フロントフレーム２７の車体側への取付剛性がさらに向上する。また、フロントフロア３の剛性が向上するため、車両走行時における音振性能が向上する。
【符号の説明】
【００３７】
１…車体後部
７…リアフロア（フロアパネル）
９…バッテリフレーム
１１…バッテリケース
２１…前壁面
２３…後壁面
２５…側壁面
２７…フロントフレーム
２９…リアフレーム
３１…サイドフレーム
５５…リアシートクロスメンバ
５９…リアセンタークロスメンバ
６１…第１結合部
６３…第３結合部
６５…リアサイドメンバ
６７…屈曲部
６９…第２結合部
７１…第４結合部
８１…トンネルメンバ
【図１】
0005742628.tif 000002
【図２】
0005742628.tif 000003
【図３】
0005742628.tif 000004
【図４】
0005742628.tif 000005
【図５】
0005742628.tif 000006
【図６】
0005742628.tif 000007