説明

車両の後部構造

【課題】衝突時における装備品と高電圧バッテリユニットとの干渉を回避して衝突保護性能を確保しながらも、装備品の交換性や利便性の高め、ユーザビリティの良い車両の後部構造を提供する。
【解決手段】車両1のリアフロア2上に配置された高電圧バッテリユニット3と高電圧バッテリユニットの後端3Aよりも車両後方に位置する車両後部6の間に、その上面20Aに装備品7が位置し、衝突荷重Fを受けたときに変位して装備品を高電圧バッテリユニットよりも上方へ案内する案内手段20を配置した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両の後部構造に関し、特に高電圧バッテリユニット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。
【背景技術】
【0002】
電気自動車、ハイブリッド自動車などの走行駆動源となるモータとモータ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、高電圧バッテリユニット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たときに、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、2で提案されている。また、特許文献2には、車両方向から外力を受けたときに高電圧バッテリユニットが車両の構造フレームに突き当たることを防止するために、外力を受けたときに構造フレームを避ける方向に高電圧バッテリユニットを変位させるガイド部を備えた構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2008−273279号公報
【特許文献2】特開2009−274666号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1、2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ユニットが衝突するのを回避できる。しかし、高電圧バッテリユニットの下方に装備品を配置してしまうと、装備品を交換する場合や使用する場合に不便である。また、装備品の交換性や利便性を優先して、高電圧バッテリユニットと装備品とを同一平面上に配置すると、変形した車両後部と高電圧バッテリユニットとの間に装備品が挟まって、高電圧バッテリユニットの破損のおそれもある。
本発明は、衝突時における装備品と高電圧バッテリユニットとの干渉を回避して衝突保護性能を確保しながらも、装備品の交換性や利便性の高め、ユーザビリティの良い車両の後部構造を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
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車両後部と、高電圧バッテリユニットの後端と車両後部の間に配置され、その上面に装備品が位置し、衝突荷重を受けたときに変位して装備品を高電圧バッテリユニットよりも上方へ案内する案内手段を有することを特徴としている。
案内手段は、樹脂または弾性体で構成された発泡体構造であって、車両後部と高電圧バッテリユニットの後端とに接触可能にリアフロア上に配置され、衝突荷重を受けたときに車両後部と高電圧バッテリユニットの後端とに挟まれて車両前後方向へ圧縮変形することで、少なくともその上面が車両上方向に変位する荷重変形部材であることを第1の特徴としている。
案内手段は、車両後部と高電圧バッテリユニットの後端とに端面がそれぞれ接触可能に車両前後方向に並べてリアフロア上に配置された複数の構造体を有し、複数の構造体は、衝突荷重を受けたときに車両後方側に位置する第1の構造体を車両前方側に位置する第2の構造体によって車両上方に向かって変位させるように、第1の構造体と第2の構造体の互いに対向する面を傾斜面とした形成されていることを第2の特徴としている。
案内手段は、車両前後方向に延在し、一端が車両後部に接合され、他端が高電圧バッテリユニットの上部に載置されていて、衝突荷重を受けたときに上面に位置する装備品を高電圧バッテリユニットの上方空間へと案内する傾斜面を有するガイド板であることを第3の特徴としている。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、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車両後部との間に、その上面に装備品が位置し、衝突荷重を受けたときに変位して装備品を高電圧バッテリユニットよりも上方へ案内する案内手段が配置されているので、衝突荷重を受けた場合でも、装備品が高電圧バッテリユニットと車両後端の間に位置することがなく、装備品と高電圧バッテリユニットと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。また、装備品は、高電圧バッテリユニットの下方ではなく、車両前後方向にオフセットされて配置されるので、装備品の交換性や利便性が高まりユーザビリティが良くなる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】第1の実施形態が適用された車両の後部構造の概略構成を示す平面図。
【図2】本発明の主要部となる案内手段の第1の実施形態を示す側面視図。
【図3】車両後方から衝突荷重を受けたときの図2に示す案内手段の変形と装備品の移動状態を示す側面視図。
【図4】第2の実施形態が適用された車両の後部構造の概略構成を示す平面図。
【図5】本発明の主要部となる案内手段の第2の実施形態を示す側面視図。
【図6】車両後方から衝突荷重を受けたときの図5に示す案内手段の変形と装備品の移動状態を示す側面視図。
【図7】第3の実施形態が適用された車両の後部構造の概略構成を示す平面図。
【図8】本発明の主要部となる案内手段の第3の実施形態を示す側面視図。
【図9】車両後方から衝突荷重を受けたときの図8に示す案内手段の変形と装備品の移動状態を示す側面視図。
【発明を実施するための形態】
【0008】
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を構成し、その一部が車両上方に延び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。
【0009】
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、その外部は金属製の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。
【0010】
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、例えば三角表示板7が配置されている。三角表示板7は、ユーザーが必要に応じて取り出して使用する装備品の1つである。装備品としては、これ意外にジャッキ、車載工具、予備バッテリなどが挙げられる。
【0011】
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B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、12A,12Bが接合されたフロアクロスメンバ11,12と、車両幅方向B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を備えている。フロアクロスメンバ11とフロアクロスメンバ12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。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に取付けられ配置されている。
(第1の実施形態)
高電圧バッテリユニット3の後端3Aと車両後部6の間には、その上面20Aに三角表示板7が位置し、衝突荷重Fを受けたときに変位して三角表示板7を高電圧バッテリユニット3よりも上方へ案内する案内手段となる荷重変形部材20が、リアフロア2上に配置されている。
【0012】
荷重変形部材20は、その中心部が中空状とされた断面八角形で、樹脂または弾性体で構成された発泡体構造である。荷重変形部材20は、車両後方側に位置する端面20B、と車両前方側に位置する端面20Cが、リアエンドパネル9と高電圧バッテリユニット3の後端3Aとにそれぞれ接触可能にリアフロア2のフロア面2Aに配置されている。このため、三角表示板7は、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にオフセットされて配置されることになる。荷重変形部材20は、図1に示すように、車両幅方向Aに延在し、端面20Bと端面20Cとに接続された上面20Aで三角表示板7を下方から支えている。荷重変形部材20は、矢印Cで示す車両上下方向への長さLよりも、車両前後方向Bへの長さL1が長く形成されていて、車両後方から衝突荷重Fを受けたときにリアエンドパネル9と高電圧バッテリユニットの後端3Aとに挟まれて車両前後方向Bへ圧縮変形することで、少なくともその上面20Aが車両上方向に変位するように構成されている。
【0013】
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、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の間のリアフロア2上に配置された荷重変形部材20は、リアエンドパネル9が端面20Bを押すことで、端面20Cが高電圧バッテリユニットの後端3Aに接触して挟まれた状態となる。リアエンドパネル9の車両前方側への変形が進む程に、図3に示すように端面20Bが端面20Cに近づくように車両前後方向Bへ圧縮変形し、この変形により上面20Aが車両上方向に突出するように変位する。
【0014】
このため、衝突荷重Fを受けた場合でも、上面20Aに載せられている三角表示板7は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の間に位置することがなく、三角表示板7による高電圧バッテリユニット3の破損を回避して、衝突保護性能を確保することができる。三角表示板7は、高電圧バッテリユニット3の下方ではなく、車両前後方向Bにオフセットされて配置されるので、三角表示板7の交換性や利便性が高まりユーザビリティが良くなる。
【0015】
本形態の場合、案内部材として発泡体構造とした荷重変形部材20を用いているので、一体成形が容易であるとともに、発泡倍率を変更することで、その圧縮変形量を調整することができるので、車両の荷室10の形状や装備品の形状に合わせて容易に成形することができる。
(第2の実施形態)
本形態では、図4,図5に示すように、高電圧バッテリユニット3の後端3Aと車両後部6の間に位置するリアフロア2上に、その上面に三角表示板7が位置し、衝突荷重Fを受けたときに変位して三角表示板7を高電圧バッテリユニット3よりも上方へ案内する案内手段となる複数の構造体30,31を配置している。
【0016】
構造体30,31は、側面形状が断面三角形で、互いを組み合わせることで車両幅方向Aと車両前後方向Bに延在する直方体となる。構造体30は車両前方側に位置する第1の構造体を構成し、構造体31は車両前方側に位置する第2の構造体を構成する。構造体30は、車両後方側に位置する端面30Bがリアエンドパネル9と接触可能にリアフロア2のフロア面2Aに配置され、構造体31は、車両前方側に位置する端面31Bが高電圧バッテリユニット3の後端3Aと接触可能にリアフロア2のフロア面2Aに配置されている。つまり、構造体30,31は、車両前後方向Bに並べてリアフロア2のフロア面2A上に配置されている。構造体30と構造体31は、互いに対向する面30C、31Cを接触させるように構造体31に対して構造体30を上方から組み合わせることで上面30A、31Aがフラットに成るように構成されている。このため、三角表示板7は、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にオフセットされて配置されることになる。構造体30,31の面30C、31Cは、フロア面2A側から車両前方側に向かって上り傾斜となる傾斜面として形成されていて、衝突荷重Fを受けたときに車両後方側に位置する第1の構造体30を車両前方側に位置する第2の構造体31によって車両上方に向かって変位させるように構成されている。
【0017】
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、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の間のリアフロア2上に配置された構造体30は、リアエンドパネル9が端面30Bを押すことで、傾斜した面30Cで傾斜した面31Cを押し構造体31を車両前方へと移動して端面31Cが高電圧バッテリユニットの後端3Aに接触した状態とされる。リアエンドパネル9の車両前方側への変形が進む程に、図6に示すように構造体30が構造体31の傾斜した面31Cに沿って車両前方側に移動するに従い、その上面30Aの位置が車両上方に変位する。
【0018】
このため、衝突荷重Fを受けた場合でも、上面30Aに載せられている三角表示板7は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の間に位置することがなく、三角表示板7による高電圧バッテリユニット3の破損を回避して、衝突保護性能を確保することができる。三角表示板7は、高電圧バッテリユニット3の下方ではなく、車両前後方向Bにオフセットされて配置されるので、三角表示板7の交換性や利便性が高まりユーザビリティが良くなる。
【0019】
本形態の場合、案内部材として複数の構造体30,31を用い、構造体30が構造体31の傾斜した面31C上を車両上方に向かって滑らせて移動させることで、その位置を変位するようにしているので、両者の傾斜した面30C、31Cの摩擦係数を装備品の種類や大きさ、衝突荷重Fに合わせて調整することで、より確実に三角表示板7を高電圧バッテリユニット3の上方に移動させることができる。
(第3の実施形態)
本形態では、図7,図8に示すように、高電圧バッテリユニット3の後端3Aと車両後部6の間に位置するリアフロア2上に、その上面40Aに三角表示板7が位置し、衝突荷重Fを受けたときに変位して三角表示板7を高電圧バッテリユニット3よりも上方へ案内する案内手段となるガイド板40を配置している。
【0020】
ガイド板40は、車両前後方向Bに延在し、一端40Bが車両後部を構成するリアエンドパネル9の上端9Aに固定され、他端40Bが高電圧バッテリユニット3の上部3Bに固定されている。一端40Bと他端40Bの間に位置する上面40Aは、略水平な載置面40A1と、載置面40A1から他端40Cに向かって上り勾配となる傾斜面40A2で構成されていて、衝突荷重Fを受けたときに載置面40A1に位置する三角表示板7を、傾斜面40A2上を移動させることで高電圧バッテリユニット3の上方空間へと案内するように構成されている。一端40Bと載置面40A1とは段差が設けられていて、この段差分の高さを有する縦壁40Dが一端40Bと載置面40A1の間に形成されている。
【0021】
本形態において、ガイド板40は図7に示すように、車両幅方向Aにも延在し、その全長L2は、三角表示板7の長さL4と同等か、それ以上に長く形成されていて、上面40Aで三角表示板7を下方から支えるように形成している。ガイド板40の形態としては、全長L2が三角表示板7の長さL4よりも短く、少なくとも車両幅方向Aに位置する三角表示板7の両端7A、7Bを下方から支える構成であっても良い。
【0022】
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、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の上部9Aに掛け渡されるように配置されたガイド板40は、リアエンドパネル9の変形により車両前方側に押される。すると、押された衝撃や、縦面40Dによって載置面40A1上の三角表示板7が車両前方に移動して傾斜面40A2を移動して車両上方へと変位する。
【0023】
このため、衝突荷重Fを受けた場合でも、上面40Aに載せられている三角表示板7は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の間に位置することがなく、三角表示板7による高電圧バッテリユニット3の破損を回避して、衝突保護性能を確保することができる。三角表示板7は、高電圧バッテリユニット3の下方ではなく、車両前後方向Bにオフセットされて配置されるので、三角表示板7の交換性や利便性が高まりユーザビリティが良くなる。
【0024】
本形態の場合、案内部材として傾斜面40A2を有するガイド板40を用い、衝突荷重Fを受けると、三角表示板7が傾斜面40A2上を車両上方に向かって滑らって移動することで、その位置を変位するようにしているので、傾斜面40A2の勾配角度や摩擦係数を装備品の種類や大きさ、衝突荷重Fに合わせて調整することで、より確実に三角表示板7を高電圧バッテリユニット3の上方に移動させることができる。
【0025】
上記各形態では、電動モータで走行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。
【符号の説明】
【0026】
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
3B 高電圧バッテリユニットの上部
6 車両後部
7 装備品
20 荷重変形部材(案内手段)
20A 荷重変形部材の上面(案内手段の上面)
30、31 複数の構造体(案内手段)
30A 構造体の上面(案内手段の上面)
30B、31B 構造体の端面
30C、31C 構造体の端面
30D、31D 構造体の互いに対向する傾斜面
40 ガイド板(案内手段)
40A ガイド板の上面(案内手段の上面)
40B ガイド板の一端
40C ガイド板の他端
B 車両前後方向
F 衝突荷重

【特許請求の範囲】
【請求項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車両後部と、
前記高電圧バッテリユニットの後端と前記車両後部の間に配置され、その上面に装備品が位置し、衝突荷重を受けたときに変形して前記装備品を前記高電圧バッテリユニットよりも上方へ案内する案内手段を有することを特徴とする車両の後部構造。
【請求項2】
前記案内手段は、樹脂または弾性体で構成された発泡体構造であって、前記車両後部と前記高電圧バッテリユニットの後端とに接触可能に前記リアフロアに配置され、衝突荷重を受けたときに前記車両後部と前記高電圧バッテリユニットの後端とに挟まれて車両前後方向へ圧縮変形することで、少なくともその上面が車両上方向に変位する荷重変形部材であることを特徴とする請求項1記載の車両の後部構造。
【請求項3】
前記案内手段は、前記車両後部と前記高電圧バッテリユニットの後端とに端面がそれぞれ接触可能に車両前後方向に並べて前記リアフロア上に配置された複数の構造体を有し、
前記複数の構造体は、衝突荷重を受けたときに車両後方側に位置する第1の構造体を車両前方側に位置する第2の構造体によって車両上方に向かって変位させるように、前記第1の構造体と前記第2の構造体の互いに対向する面を傾斜面とした形成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。
【請求項4】
前記案内手段は、車両前後方向に延在し、一端が前記車両後部に固定され、他端が前記高電圧バッテリユニットの上部に固定されていて、衝突荷重を受けたときに前記上面に位置する装備品を前記高電圧バッテリユニットの上方空間へと案内する傾斜面を有するガイド板であることを特徴とする請求項1記載の車両の後部構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2013−18430(P2013−18430A)
【公開日】平成25年1月31日(2013.1.31)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−154860(P2011−154860)
【出願日】平成23年7月13日(2011.7.13)
【出願人】(000006286)三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Fターム(参考)】