车身后部结构的制作方法

本发明涉及一种车身后部结构。

背景技术：

现有技术中，已开发有多种可在发生车辆追尾时保护搭载于车身后部的蓄电池的技术。

已知有一种技术，其利用具有较高刚性的材料形成将蓄电池安装支承于车身的框架件，据此来减轻发生车辆追尾时对蓄电池的冲击(例如，参照专利文献1)。

此外，一般情况下，通过对框架件追加加强部件或是增大板厚等方法来加强框架件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本发明专利公开公报特开2001-328439号

如现有技术那样，如果为加强框架件而使用具有较高刚性的材料、追加加强部件以及增大板厚等，则会导致增加重量和成本。

技术实现要素：

鉴于上述问题的存在，本发明的目的在于：提供一种既能实现轻量化和降低成本，又能减轻对蓄电池组产生的冲击的车身后部结构。

为了解决所述问题，本发明所涉及的车身后部结构具备在后地板上向下凹进设置的地板凹部和配置于所述地板凹部的蓄电池组，其特征在于，

所述蓄电池组具备：

蓄电池模块；

前后一对悬架，其将所述蓄电池模块的前后两侧悬吊支承于车身；和

载荷路径(loadpath)部件，其连接一对所述悬架彼此，

所述悬架具有：

车身紧固点(车身紧固结构)，其紧固于所述车身；和

脆弱部，其设置于所述车身紧固点的附近，在发生车辆追尾时，承受碰撞载荷，成为所述悬架向前方折弯的起点。

根据本发明，由于在发生车辆追尾时悬架以脆弱部为起点向前方折弯，因此蓄电池组相对于车身向前方移动。因此，能够减轻对蓄电池组的冲击。此外，由于能够通过蓄电池组向前方的移动来减轻冲击，而不需要对蓄电池组本身进行加强，因此能够实现轻量化和降低成本。

另外,一对所述悬架优选具有：

框架主体，其呈沿车宽方向延伸的封闭截面形状；和

车身紧固部，其分别紧固于所述框架主体的车宽方向的两端部，并包含所述车体紧固点,

所述脆弱部可以形成于包含有所述框架主体与所述车身紧固部的连接部的规定范围内。

这样，由于仅通过调整连接部的强度，即可调整脆弱部的强弱，因此可使脆弱部的设计变得容易。

另外,优选为在邻接或接近所述连接部的部位，设置有切削所述框架主体的车宽方向的端部而成的切口部。

这样，由于仅通过增减切口量，即可调整脆弱部的强弱，因此可使脆弱部的设计变得容易。

另外,优选为所述连接部为局部连接所述框架主体和所述车身紧固部的单侧焊接部。

这样，由于仅通过调整焊接强度，即可调整连接部的强度，因此可使连接部的强度设定变得容易。

另外,优选为所述车身紧固部在从所述车身向所述框架主体竖起后，向车宽方向内侧弯曲，并且该弯曲部位被配置于所述脆弱部的范围内。

这样，能够利用上方空间来确保蓄电池组向前方的移动量较大，并且能够实现蓄电池组在上下方向上的大型化。

另外,优选为还具备被配置于所述地板凹部的左右两侧，且向车辆前后方向延伸的左右一对后车架，

所述后车架可以具有：

高强度部位，其位于车辆前方；和

低强度部位，其位于所述高强度部位的在车辆方向上的后方，并且相对于来自车辆后方的载荷，具有比所述高强度部位低的压缩强度，

前方的所述悬架的所述车身紧固部紧固于所述高强度部位，

并且后方的所述悬架的所述车身紧固部向车辆前方弯曲，并紧固于所述高强度部位。

这样，即使后车架后部的低强度部位发生溃塌，由于紧固于高强度部位的前后的车身紧固部能够保持一定的前后间隔，因此能够减轻对蓄电池组的冲击。

另外,优选为所述框架主体由下框架主体和上框架主体上下嵌接(fittingtogether)而成，所述下框架主体被配置于下方，且形成为向上开口的“コ”形截面，所述上框架主体被配置于上方，且形成为向下开口的“コ”形截面，在所述下框架主体和所述上框架主体上可以分别形成有限定彼此的上下位置的定位部。

这样，能够通过上下的定位部，使框架主体的截面尺寸保持为一定，良好地确保强度和刚性。

另外,优选为所述车身紧固部由下侧紧固部和上侧紧固部上下嵌接而成，所述下侧紧固部被配置于下方，且形成为向上开口的“コ”形截面，所述上侧紧固部被配置于上方，且形成为向下开口的“コ”形截面，在所述上侧紧固部与所述下侧紧固部之间，可以内设有带凸缘垫圈。

这样，能够通过凸缘卡圈(flangecollar)将车身紧固部的截面尺寸保持为一定，良好地确保强度和刚性。

优选为在所述车身紧固部形成有凹进部。

这样，除了连接部外，凹进部也作为脆弱部而发挥作用，因此可使悬架的折弯变形变得容易。

优选为在所述凹进部设置有在(将所述蓄电池组向)车身搭载时卡合固定装置(fixture)的固定装置用托架。

这样，由于利用凹进部可将固定装置容易地卡合于固定装置用托架，因此易于将蓄电池组搭载于车身。

优选为所述载荷路径部件形成为“コ”形截面。

这样，能够实现载荷路径部件的轻量化，并且能过通过轻量的载荷路径部件将碰撞载荷从后方的悬架传递至前方的悬架。

另外，优选为具备：

下方框架，其被配置于所述悬架的下方；

多个所述蓄电池模块，其被配置于所述悬架与所述下方框架之间；

安装板，其将所述下方框架和所述蓄电池模块安装于所述悬架；和

后部罩，其紧固于后方的所述悬架和所述下方框架的后表面。

这样，能够由后部罩先于蓄电池模块来承受来自后方的碰撞载荷，并通过该后部罩将其分散至上方的悬架和下方框架。

根据本发明的车身后部结构，不仅能够实现轻量化和降低成本，还能减轻对蓄电池组的冲击。

附图说明

图1为具有本发明的实施方式的车身后部结构的汽车的立体图。

图2为表示蓄电池组的分解立体图。

图3为表示悬架和载荷路径部件的立体图。

图4为表示悬架和载荷路径部件的俯视图。

图5为悬架的局部放大立体图。

图6为表示从图5所示的悬架卸下固定装置托架后的状态的局部放大立体图。

图7为表示从图6所示的悬架卸下上侧紧固部的状态的局部放大立体图。

图8为沿图4的ⅷ-ⅷ线剖切的剖视图。

图9为沿图4的ⅸ-ⅸ线剖切的剖视图。

图10为沿图4的ⅹ-ⅹ线剖切的剖视图。

图11为沿图4的ⅺ-ⅺ线剖切的剖视图。

图12为表示追尾时的车身后部结构的状态的俯视图，其中，(a)表示碰撞前悬架发生变形的状态，(b)表示碰撞后悬架发生变形的状态。

具体实施方式

下面参照适当的附图来对本发明的实施方式进行详细说明。对相同的构成元件赋予相同的符号并省略重复说明。

此外，对方向进行说明时，基于驾驶员所见的前后左右上下方向来进行说明。另外，“车宽方向”的含义与“左右方向”相同。

如图1所示，具有实施方式的车身后部结构1的汽车v主要具有：后地板面板20、左右一对后车架30、30和蓄电池组10。此外，在后车架30的车外侧配置有后车轮罩40。实施方式的汽车v为以未图示的驱动马达为驱动源进行行驶的混合动力车、电动汽车等。

后地板面板20为形成车身后部的地板面的金属制部件。在后地板面板20上，地板凹部21向下凹进设置。

一对后车架30、30为被配置于地板凹部21的左右两侧的金属制部件。后车架30向车辆前后方向延伸。后车架30之后进行详细叙述。

蓄电池组10被配置于地板凹部21内。如图2所示，蓄电池组10具有：壳体13；下方框架14；多个蓄电池模块15、15；多个安装板16、16；前后一对悬架11、11；多个载荷路径部件12、12；上方板17；上部罩18；和后部罩19。

壳体13为向上方开口的箱状树脂制部件。在壳体13的内部收装有上部罩18以外的部件。

下方框架14为呈矩形板状的铝压铸制部件。下方框架14被配置于蓄电池模块15和悬架11等的下方。

蓄电池模块15向未图示的驱动源供给电力。虽然省略了图示，蓄电池模块15包括沿左右方向层叠的多个蓄电池组件和左右一对端板等而构成。蓄电池模块15的整体形状为沿车宽方向呈细长的长方体状。蓄电池模块15被配置于悬架11与下方框架14之间。虽然蓄电池模块15的数量没有特别限定，但本实施方式中在前后左右各设置2列共4个。虽然省略了图示，在蓄电池模块15的周围且在悬架11与下方框架14之间，设置有作为高压部件的变频器和功率控制单元(pcu)等。

安装板16为将下方框架14和蓄电池模块15安装于悬架11的金属制部件。安装板16通过对钢板实施弯曲形状及切削切口的方式来形成规定的复杂形状。安装板16被分别安装于各蓄电池模块15的左右端部，在本实施方式中设置有8个。在安装板16的上端部，向上方突出设置有螺栓部16a。螺栓部16a螺纹连接于附设于悬架11的、未图示的螺母。形成于安装板16的下端部的凸缘部藉由螺栓安装于下方框架14。

前后一对悬架11、11为将蓄电池模块15的前后两侧悬挂支承于于车身的金属制部件。一对悬架11、11沿车宽方向延伸，并沿车辆前后方向彼此分开。在以下说明中，有时将位于车辆前方的悬架称作“前侧悬架11a”，将位于车辆后方的悬架称作“后侧悬架11b”。悬架11之后进行详细叙述。

多个载荷路径(loadpath)部件12、12为连接一对悬架11、11彼此的金属制部件。载荷路径部件12沿车辆前后方向延伸。载荷路径部件12之后详细进行叙述。

上方板17为具有多个通孔的呈矩形板状的金属制部件。上方板17间设于悬架11、11与上部罩18之间。

上部罩18为从上方覆盖壳体13的上端开口的金属制部件。上部罩18呈向下方开口的盘状。

后部罩19为从后方覆盖后侧悬架11b、蓄电池模块15和下方框架14的金属制部件。后部罩19呈矩形板状。后部罩19通过螺栓分别紧固固定于后侧悬架11b和下方框架14的后表面。后部罩19具备在发生车辆追尾时先于蓄电池模块15承受来自后方的碰撞载荷的功能。此外，后部罩19也兼具有将碰撞载荷分散传递至后侧悬架11b和下方框架14的功能。

下面，参照图3至图10，对后车架30、悬架11和载荷路径部件12进行详细说明。此外，由于一对悬架11、11呈大致前后对称形状，因此在以下说明中，以后侧悬架11b为中心进行说明。

如图4所示，后车架30由位于车辆前方的高强度部位31和位于高强度部位31的后方(靠车辆后方)的低强度部位32构成。低强度部位32被设定为，相对于来自车辆后方的碰撞载荷，具有比高强度部位31低的压缩强度。高强度部位31与低强度部位32的强弱差例如通过加强部件、肋、通孔的追加、板厚的大小、材料的强弱等来设置。

如图3、图4所示，悬架11具有：框架主体11a，其沿车宽方向水平延伸；和左右一对车身紧固部11b、11b，其被分别固定于框架主体11a的车宽方向上的两端部。

如图6、图7所示，框架主体11a由配置于下侧的下框架主体11c和配置于上侧的上框架主体11d构成。在下框架主体11c的车宽方向上的端部，设置有一对将前后的侧壁切削而成的下侧切口部11h(图7中仅显示一方)。在上框架主体11d的车宽方向上的端部，设置有将前后的侧壁和上壁切削而成的上侧切口部11i。

在下框架主体11c和上框架主体11d上分别形成有限定彼此的上下位置的下定位部11j和上定位部11k。下定位部11j从被切削了切口的各侧壁的上端向内弯曲，并且在前后设置有一对。上定位部11k从被切削了切口的各侧壁的顶端朝下定位部11j向下方突出，且向内弯曲，并且在前后设置有一对。

在图8所示的、从车宽方向观察的剖视图中，下框架主体11c形成为向上开口的“コ”形截面(凹槽状)，上框架主体11d形成为向下开口的“コ”形截面(凹槽状)。框架主体11a由下框架主体11c和上框架主体11d上下嵌接而成，并具有第1封闭截面11g。下框架主体11c和上框架主体11d通过在重合的部位实施金属惰性气体电弧焊(mig焊)而连接在一起。

如图4所示，车身紧固部11b为通过螺栓紧固固定于作为车身一部分的后车架30上的部位。图4所示的高强度部位31与低强度部位32之间的边界被配置于在车辆前后方向上与框架主体11a的后端一致的部位。前侧悬架11a的车身紧固部11b的车外侧部位通过螺栓紧固固定于高强度部位31。后侧悬架11b的车身紧固部11b的车外侧部位以位于比高强度部位31与低强度部位32之间的边界更靠近前侧的位置的方式，向车辆前方弯曲，且通过螺栓紧固固定于高强度部位31。

图5所示的车身紧固部11b的车内侧部位在从后车架30朝框架主体11a的端部向斜上方竖起后，向车宽方向内侧弯曲。即，在车身紧固部11b的车内侧端部形成有弯曲部11l。

车身紧固部11b由配置于下侧的下侧紧固部11e和配置于上侧的上侧紧固部11f构成。下侧紧固部11e和上侧紧固部11f通过对重合的部位实施金属惰性气体电弧焊而连接在一起。在上侧紧固部11f的弯曲部11l附近，形成有向下方凹进为大致椭圆状的凹进部11m。

在车身紧固部11b设置有在将蓄电池组10搭载于车身时卡合固定装置的固定装置用托架50。固定装置用托架50呈向车内侧开口的“コ”形截面，并以从前后两侧和车外侧覆盖凹进部11m的方式设置。固定装置用托架50的前后的侧壁被分别通过焊接连接于车身紧固部11b的前后的侧壁。固定装置用托架50的车外侧的侧壁以相对于凹进部11m向车宽方向外侧分开的方式被相向配置。

在图9所示的、从车宽方向观察的剖视图中，下侧紧固部11e形成为向上开口的“コ”形截面(凹槽状)，上侧紧固部11f形成为向下开口的“コ”形截面(凹槽状)。车身紧固部11b由下侧紧固部11e和上侧紧固部11f上下嵌接而成，并具有第2封闭截面11n。

在下侧紧固部11e上，圆形的穿插孔11o沿上下方向贯通。在上侧紧固部11f上，圆形的通孔11p沿上下方向贯通。在第2封闭截面11n的靠近车外的部位，内设有沿上下方向延伸的圆筒状的带凸缘垫圈11q。凸缘卡圈11q的内周部被设置于与穿插孔11o和通孔11p上下对应的位置。在带凸缘垫圈11q的上端外周面上形成有将直径缩短为规定长度的缩径部11r。缩径部11r的上端部嵌入通孔11p，并且通过通孔11p而向外部略微突出。

凸缘卡圈11q的下表面从上侧抵接于下侧紧固部11e的开口缘部，凸缘卡圈11q的环状台阶面从下侧抵接于上侧紧固部11f的开口缘部。即，凸缘卡圈11q具有保持下侧紧固部11e与上侧紧固部11f之间的上下间隔，并将车身紧固部11b的截面尺寸保持为一定(固定)值的功能。在凸缘卡圈11q、穿插孔11o和未图示的后车架30的穿插孔中，穿插有用于紧固车身紧固部11b和后车架30的未图示的螺栓。凸缘卡圈11q和穿插孔11o构成所谓的“车身紧固点”。

如图6、图7、图10所示，车身紧固部11b的车内侧的端部外嵌于框架主体11a的车外侧的端部。框架主体11a和车身紧固部11b通过对重合的部位实施金属惰性气体电弧焊(参照图6、图7、图10的涂黑处及符号11s)而连接在一起。该连接部11s为局部连接框架主体11a和车身紧固部11b的重合部位的单侧焊接部。

连接部11s邻接或接近下侧切口部11h和上侧切口部11i。此外，连接部11s接近凹进部11m。即，在悬架11，包含有连接部11s、下侧切口部11h、上侧切口部11i、凹进部11m的规定范围构成脆弱部11t，该脆弱部11t成为在发生车辆追尾时承受碰撞载荷而向前方弯曲的起点。脆弱部11t被设置于作为车身紧固点的凸缘卡圈11q和穿插孔11o的附近。弯曲部11l被配置于脆弱部11t的范围内。

如图3、图4所示，载荷路径部件12具备在发生车辆追尾时将施加至后侧悬架11b的碰撞载荷传递至前侧悬架11a的功能。载荷路径部件12的前端部焊接固定于前侧悬架11a的后侧壁。载荷路径部件12的后端部焊接固定于后侧悬架11b的前侧壁。对载荷路径部件12的数量不作特别限定，在本实施方式中，沿车宽方向彼此分离设置有4个。悬架11、11和载荷路径部件12、12组合为梯子状。对载荷路径部件12的形状不作特别限定，在本实施方式中，形成为图11所示的向下开口的“コ”形截面。

下面，参照图12(a)(b)，对本实施方式的车身后部结构1在发生车辆追尾时的动作进行说明。在图12(a)(b)中，为便于说明，通过双点划线示意性表示蓄电池组10和蓄电池模块15。

如图12(a)所示，在发生追尾前的状态下，一对悬架11、11沿车宽方向呈大致直线状，并以沿车辆前后方向隔开规定的间隔g的方式配置。

汽车v发生追尾后，碰撞载荷经由后部罩19施加给位于上方的后侧悬架11b和位于下方的下方框架14(参照图2)。

被施加给后侧悬架11b的碰撞载荷经由载荷路径部件12传递至前侧悬架11a。被施加给下方框架14的碰撞载荷被传递至划分形成地板凹部21的壁部。即，由于后侧悬架11b、载荷路径部件12和下方框架14可作为将碰撞载荷从后方传递给前方的载荷传递部件发挥作用，因此使碰撞载荷难以施加给配置于悬架11、11与下方框架14之间的蓄电池模块15和高压部件。

当碰撞载荷施加给后侧悬架11b和前侧悬架11a后，如图12(b)所示，后侧悬架11b和前侧悬架11a以形成于车宽方向的两端部的脆弱部11t为起点向前方弯曲。然后，后侧悬架11b和前侧悬架11a的比脆弱部11t更靠近车宽方向内侧的部位向前方位移。此时，由于后侧悬架11b和前侧悬架11a的位移量相同或大致相同，因此在发生追尾前后，间隔g基本上不发生变化。

当后侧悬架11b和前侧悬架11a发生位移后，包含蓄电池模块15的蓄电池组10相对于车身向前方移动。

下面，对本实施方式的车身后部结构1的作用效果进行说明。

根据本实施方式的车身后部结构1，由于发生车辆追尾时，悬架11、11以脆弱部11t为起点向前方弯曲，随之，蓄电池组10相对于车身向前方移动，因此能够减轻对蓄电池组10的冲击。

此外，能够通过蓄电池组10向前方的移动来减轻对蓄电池组10的冲击，并且不需要对蓄电池组10本身进行加强，因此能够实现轻量化和降低成本。

根据本实施方式，由于脆弱部11t形成于包含框架主体11a与车身紧固部11b的连接部11s的规定范围内，因此仅需调整连接部11s的连接强度即可调整脆弱部11t的强弱。因此可使脆弱部11t的设计变得容易。

根据本实施方式，由于连接部11s邻接或接近下侧切口部11h和上侧切口部11i，因此仅需增加切口量即可调整脆弱部11t的强弱。因此可使脆弱部11t的设计变得容易。

根据本实施方式，由于连接部11s为通过对框架主体11a和车身紧固部11b的重合部位实施局部金属惰性气体电弧焊而连接的单侧焊接部，因此仅需调整焊接强度即可调整连接部11s的强度。因此可使连接部11s的强度设定变得容易。

根据本实施方式，由于车身紧固部11b的车内侧部位在从后车架30朝框架主体11a的端部向斜上方竖起后，向车宽方向内侧弯曲，因此能够实现蓄电池组10在上下方向上的大型化。

此外，由于车身紧固部11b的弯曲部11l被配置于脆弱部11t的范围内，因此能够利用上方空间确保蓄电池组10向前方的移动量较大。

根据本实施方式，由于前侧悬架11a和后侧悬架11b的车身紧固部11b通过螺栓紧固固定于高强度部位31，因此即使后车架30的低强度部位32发生溃塌，也能使紧固于高强度部位31的前后的车身紧固部11b、11b保持一定的前后间隔。因此，能够减轻对蓄电池组10的冲击。

根据本实施方式，能够通过限定下框架主体11c和上框架主体11d彼此的上下位置的下定位部11j和上定位部11k，将框架主体11a的截面尺寸保持为一定，良好地确保强度和刚性。

根据本实施方式，能够通过保持下侧紧固部11e与上侧紧固部11f之间的上下间隔的带凸缘垫圈11q，将车身紧固部11b的截面尺寸保持为一定，良好地确保强度和刚性。

根据本实施方式，由于在上侧紧固部11f形成有凹进部11m，并且该凹进部11m也作为脆弱部11t而发挥作用，因此可使悬架11的弯曲变形变得容易。

根据本实施方式，由于固定装置用托架50以从前后两侧和车外侧覆盖凹进部11m的方式设置，因此可利用凹进部11m使将固定装置卡合于固定装置用托架50的作业变得容易。因此，可使将蓄电池组10搭载于车身的作业变得容易。

根据本实施方式，由于载荷路径部件12形成为向下开口的“コ”形截面，因此能够实现载荷路径部件12的轻量化，并且还能够通过轻量的载荷路径部件12将碰撞载荷从后侧悬架11b传递至前侧悬架11a。

根据本实施方式，由于后部罩19分别紧固固定于后侧悬架11b及下方框架14的后表面，因此可由后部罩19先于蓄电池模块15来承受来自后方的碰撞载荷，并且经由该后部罩19将碰撞载荷分散至位于上方的后侧悬架11b和位于下方的下方框架14。

以上，参照附图，对本实施方式的车身后部结构1进行了详细说明，但本发明不限于此，可在不脱离本发明的主旨的范围内加以适当变更。

例如，悬架11和载荷路径部件12的形状不限于实施方式中的例子，也可进行适当变更。在实施方式中，将载荷路径部件12沿车辆前后方向呈直线设置，但也可相对于车辆前后方向向右侧或左侧倾斜设置。

在实施方式中，设置了下侧切口部11h、上侧切口部11i、凹进部11m，但也可将这些省略。

在实施方式中设置了凸缘卡圈11q，但也可将其省略。这种情况下，穿插孔11o和通孔11p构成所述的“车身紧固点”，穿插用于紧固车身紧固部11b和后车架30的螺栓。

附图标记说明

v汽车(车辆)；1车身后部结构；10蓄电池组；11悬架；11a前侧悬架；11b后侧悬架；11a框架主体；11b车身紧固部；11c下框架主体；11d上框架主体；11e下侧紧固部；11f上侧紧固部；11g第1封闭截面；11h下侧切口部；11i上侧切口部；11j下定位部；11k上定位部；11l弯曲部；11m凹进部；11o穿插孔(车身紧固点)；11q凸缘卡圈(车身紧固点)；11s连接部；11t脆弱部；12载荷路径部件；14下方框架；15蓄电池模块；16安装板；19后部罩；20后地板面板(后地板)；21地板凹部；30后车架；31高强度部位；32低强度部位；50固定装置用托架。