DE102013202392A1

DE102013202392A1 - Heckstruktur für eine Fahrzeugkarosserie

Info

Publication number: DE102013202392A1
Application number: DE201310202392
Authority: DE
Inventors: Hiroyasu Shiromura; Hideyuki Tamaki
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2012-02-17
Filing date: 2013-02-14
Publication date: 2013-08-22
Anticipated expiration: 2033-02-15
Also published as: DE102013202392B4; JP2013169814A; CN103253308B; CN103253308A; JP5861490B2

Abstract

Aufgabe: Bereitstellen einer Heckstruktur für eine Karosserie, die eine Verformung der Karosserie im Falle eines Zusammenstoßes unterdrücken kann. Mittel zur Lösung der Aufgabe: Eine erfindungsgemäße Fahrzeugkarosserieheckstruktur 100 ist eine Heckstruktur für eine Karosserie eines Hybridfahrzeugs oder Elektrofahrzeugs, die Folgendes aufweist ein Heckbodenblech 106, das Teil eines Bodens eines Heckabschnitts der Karosserie ist und eine Öffnung 106a aufweist, durch welche eine Batterieeinheit 104 verläuft und auf beiden Seiten des Bodens übersteht, wobei ein Scharnier 120 zum Halten eines Rücksitzes 108 oder eine erste Verankerung 110a und eine zweite Verankerung 112a zum Befestigen eines Gurtes 130a vor der Öffnung an dem Heckbodenblech befestigt sind, ein Querelement 140, das an einer unteren Seite des Heckbodenblechs vor der Öffnung angebracht ist und mit beiden Enden an der Karosserie befestigt ist, ein rahmenförmiges Rahmenbauteil 144, das zum Anbringen der Batterieeinheit an dem Heckbodenblech dient und einen Abschnitt 104b der Batterieeinheit unter dem Heckbodenblech umschließt, und Halterungen 146a, 146b und 146c zum Verbinden des Querelements mit dem Rahmenbauteil.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft Heckstrukturen für Karosserien von Hybridfahrzeugen oder Elektrofahrzeugen.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Eine Heckstruktur für eine Karosserie weist zum Beispiel ein Heckbodenblech auf, welches den Boden eines Heckabschnitts der Karosserie bildet. Auf der oberen Fläche des Heckbodenblechs sind ein Rücksitz und eine Verankerung zum Befestigen eines Gurtes angebracht.
Wenn bei der Karosserieheckstruktur ein Fahrgast, der auf dem Rücksitz sitzt, im Falle eines Zusammenstoßes oder dergleichen nach vorne geschleudert wird, wirkt sein Gewicht auf den Gurt ein, so dass eine diagonal nach oben gerichtete Last an der Verankerung anliegt. In einem solchen Fall kann das Heckbodenblech aufgrund der an der Verankerung anliegenden Last nach oben deformiert werden.
Patentdokument Nr. 1 beschreibt eine Heckstruktur für eine Karosserie mit einer Halterung, die an der unteren Seite des Heckbodenblechs angebracht ist und einen Kraftstofftank hält, und einem Querelement, das an der unteren Seite des Heckbodenblechs angebracht ist und in Fahrzeugquerrichtung verläuft.
In Patentdokument Nr. 1 bilden die Halterung und das Heckbodenblech einen geschlossenen Querschnitt, und die Halterung ist am hinteren Ende mit dem Querelement verbunden, wodurch verhindert wird, dass sich das Heckbodenblech verformt.
STAND DER TECHNIK
PATENTDOKUMENTE

Patentdokument Nr. 1: japanische Patentanmeldung Nr. JP 2009-184590 A

ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE AUFGABEN
Seit einigen Jahren sind Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge und dergleichen bekannt, bei denen auf einem Heckabschnitt der Karosserie eine Batterie angebracht ist. Auf der oberen Fläche des Heckbodenblechs, das Teil der Fahrzeugkarosserieheckstruktur ist, sind ein Scharnier zum Halten des Rücksitzes und eine Verankerung angebracht. Außerdem ist in dem Heckbodenblech eine Öffnung ausgebildet, durch welche eine Batterieeinheit verläuft und auf beiden Seiten des Bodens übersteht.
Patentdokument Nr. 1 konzentriert sich allein auf die Form der Halterung zum Halten des Kraftstofftanks. Im Speziellen offenbart das Patentdokument Nr. 1 keine konkrete Anordnung, die verhindern könnte, dass sich das Heckbodenblech mit der Öffnung aufgrund einer im Falle eines Zusammenstoßes oder dergleichen an dem Scharnier oder der Verankerung anliegenden Last verformt.
Die vorliegende Erfindung entstand angesichts eines solchen Problems. Der Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, eine Heckstruktur für eine Karosserie bereitzustellen, die eine Verformung der Karosserie im Falle eines Zusammenstoßes unterdrücken kann.
MITTEL ZUM LÖSEN DER AUFGABE
Die Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Fahrzeugkarosserieheckstruktur mit einer repräsentativen Anordnung gelöst, bei der es sich um eine Heckstruktur für eine Karosserie eines Hybridfahrzeugs oder Elektrofahrzeugs handelt, die Folgendes aufweist: ein Heckbodenblech, das Teil eines Bodens eines Heckabschnitts der Karosserie ist und eine Öffnung aufweist, durch welche eine Batterieeinheit verläuft und auf beiden Seiten des Bodens übersteht, wobei ein Scharnier zum Halten eines Rücksitzes oder eine Verankerung zum Befestigen eines Gurtes vor der Öffnung an dem Heckbodenblech befestigt ist, ein Querelement, das an einer unteren Seite des Heckbodenblechs vor der Öffnung angebracht ist, in Fahrzeugquerrichtung verläuft und mit beiden Enden an der Karosserie befestigt ist, ein rahmenförmiges Rahmenbauteil, das zum Anbringen der Batterieeinheit an dem Heckbodenblech dient und einen Abschnitt der Batterieeinheit unter dem Heckbodenblech umschließt, und mindestens zwei Halterungen zum Verbinden des Querelements mit dem Rahmenbauteil.
Wenn ein Fahrgast, der auf dem Rücksitz sitzt, im Falle eines Zusammenstoßes oder dergleichen nach vorne geschleudert wird, wirkt sein Gewicht auf den Gurt ein, so dass eine nach oben gerichtete Last an dem Scharnier oder der Verankerung anliegt. Eine Mitte des Querelements, das an seinen beiden Enden an der Karosserie befestigt ist, wird von der Last nach oben gezogen, so dass das Querelement sich in eine nach oben gebogene (konvexe) Form zu verformen sucht. Jedoch ist bei der vorstehenden erfindungsgemäßen Anordnung das Querelement über mindestens zwei Halterungen mit dem Rahmenbauteil verbunden. Wenn sich das Querelement in eine Bogenform zu verformen sucht, wirkt eine Druckspannung bzw. Kompressionsspannung über die zwei Halterungen auf das Rahmenbauteil ein. Das Rahmenbauteil widersteht jedoch der Druckspannung bzw. Kompressionsspannung, wodurch die Verformung des Querelements unterdrückt wird. Somit wird eine Kraft, die von dem Scharnier oder der Verankerung über das Heckbodenblech auf das Querelement übertragen wird, auch von dem Rahmenbauteil aufgenommen. Daher kann eine Verformung der Karosserie, d. h. des Heckbodenblechs oder des Querelements, im Falle eines Zusammenstoßes unterdrückt werden.
Es können drei Halterungen vorgesehen sein, und die zwei Enden und ein fahrzeugmittiger Abschnitt des Querelements können jeweils durch eine dieser Halterungen mit dem Rahmenbauteil verbunden sein. Infolgedessen übt das Querelement nicht nur über die Halterungen an beiden Enden des Querelements eine Druckspannung auf das Rahmenbauteil aus, sondern ist auch über die fahrzeugmittig angeordnete Halterung mit dem Rahmenbauteil verbunden. Der mittlere Abschnitt des Querelements, der im größten Maße verformt (verschoben) wird, ist mit dem Rahmenbauteil verbunden, wodurch eine Verformung des Heckbodenblechs und des Querelements aufgrund einer von dem Scharnier oder der Verankerung ausgehenden Kraft noch wirksamer unterdrückt werden kann.
Die obige Fahrzeugkarosserieheckstruktur kann ferner einen Rücksitz aufweisen. Eine Sitzlehne des Rücksitzes kann an einem Radkastenblech befestigt sein, das Teil eines Radkastens des Fahrzeugs ist. Infolgedessen kann eine Kraft, die von dem Scharnier des Rücksitzes an das Heckbodenblech und das Querelement und von dort aus an das Rahmenbauteil übertragen wird – es handelt sich dabei um Elemente in der Nähe des Fahrzeugbodens –, auch oberhalb davon von der Sitzlehne des Rücksitzes auf das Radkastenblech verteilt werden. Daher kann die Verformung der Karosserie zusätzlich unterdrückt werden.
Die Sitzlehne des Rücksitzes kann an einem Seitenblech befestigt sein, das auf einer Fahrzeuginnenseite eines Karosserieseiten-Außenblechs des Fahrzeugs vorgesehen ist. Infolgedessen kann beispielsweise eine an dem Scharnier anliegende Last auch von der Sitzlehne an das Seitenblech verteilt werden, wodurch sich die Verformung der Karosserie zusätzlich unterdrücken lässt.
Die obige Fahrzeugkarosserieheckstruktur kann ferner eine Abdeckung aufweisen, die dazu dient, die Öffnung abzudichten, während sie einen Abschnitt über dem Heckbodenblech der Batterieeinheit abdeckt. Eine Vorderwandfläche der Abdeckung kann in einem Bereich des Scharniers oder der Verankerung angeordnet sein. Infolgedessen kann die an dem Scharnier oder der Verankerung anliegende Last auch an die Abdeckung übertragen werden, wodurch sich die Verformung der Karosserie zusätzlich unterdrücken lässt.
EFFEKT DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Heckstruktur für eine Fahrzeugkarosserie bereitgestellt werden, die eine Verformung der Karosserie im Falle eines Zusammenstoßes unterdrücken kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung, die einen Abschnitt eines Fahrzeugs zeigt, bei dem eine Heckstruktur für eine Fahrzeugkarosserie gemäß dieser Ausführungsform angewendet wird.
2 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der in 1 gezeigten Fahrzeugkarosserieheckstruktur bei Betrachtung von schräg unten.
3 ist eine schematische Darstellung eines Abschnitts der Fahrzeugkarosserieheckstruktur aus 2 bei Betrachtung von unten.
4 ist eine perspektivische Ansicht eines Rahmenbauteils aus 2.
5 ist eine perspektivische Ansicht der vollständig zusammengebauten Fahrzeugkarosserieheckstruktur aus 2.
6 ist eine Querschnittsansicht der in 5 gezeigten Fahrzeugkarosserieheckstruktur entlang der Linie A-A.
7 ist eine schematische Darstellung, die ein Beispiel für eine Verformung einer Fahrzeugkarosserie im Falle eines Zusammenstoßes zeigt.
8 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer weiteren Fahrzeugkarosserieheckstruktur bei Betrachtung von schräg unten.
9 ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren Rahmenbauteils.
AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Es werden nunmehr unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Abmessungen, Materialien und andere bei den Ausführungsformen beschriebene spezifische Zahlenwerte dienen lediglich veranschaulichten Zwecken und sollen das Verständnis der vorliegenden Erfindung erleichtern und, sofern nichts anderes angegeben ist, die vorliegende Erfindung nicht einschränken. Es ist zu beachten, dass Elemente, die im Wesentlichen die gleiche Funktion oder Konfiguration aufweisen, in der Patentschrift gleiche Bezugszeichen tragen und wiederholte Beschreibungen gleicher Elemente in den Zeichnungen ausgelassen werden. Elemente, die nicht unmittelbar für die vorliegende Erfindung relevant sind, sind nicht gezeigt.
1 ist eine schematische Darstellung, die einen Abschnitt eines Fahrzeugs 102 zeigt, bei dem eine Heckstruktur 100 für eine Karosserie (Fahrzeugkarosserieheckstruktur 100) gemäß dieser Ausführungsform angewendet wird. 1 ist eine Ansicht der Fahrzeugkarosserieheckstruktur 100, wobei einzelne Komponenten aus darstellerischen Gründen nicht dargestellt sind. Es ist zu beachten, dass es sich bei dem Fahrzeug 102 um ein Hybridfahrzeug handelt, das eine nachstehend beschriebene Batterieeinheit 104 aufweist (siehe 2), die an einem Heckabschnitt der Karosserie angebracht ist.
Wie in 1 gezeigt ist, weist die Fahrzeugkarosserieheckstruktur 100 ein Heckbodenblech 106 auf, welches im Heckabschnitt der Karosserie einen Boden ausbildet. An einer oberen Fläche des Heckbodenblechs 106 ist ein Rücksitz 108 angebracht. Außerdem sind an der oberen Fläche des Heckbodenblechs 106 erste Verankerungen 110a, 110b und 110c und zweite Verankerungen 112a und 112b befestigt. Der Rücksitz 108 weist ein Sitzpolster 114, das in 1 durch eine gepunktete Linie angegeben ist, eine Sitzlehne 116 für eine Person und eine Sitzlehne 118 für zwei Personen auf.
Die Sitzlehne 116 wird auf der oberen Fläche des Heckbodenblechs 106 zum Beispiel über ein Sitzanbringungsscharnier (im Weiteren „Scharnier 120”, siehe 6) gehalten bzw. gelagert, das an einem fahrzeugmittigen Abschnitt des Heckbodenblechs 106 befestigt ist. Wie in 1 gezeigt ist, ist die Sitzlehne 116 an einem Radkastenblech 122b befestigt, das Teil eines Radkastens 122a des Fahrzeugs ist. Die Sitzlehne 116 ist außerdem zum Beispiel mit einem Schließer 128a und einem Verschluss 128b an einem Seitenblech 126 befestigt, das, von einem Karosserieseiten-Außenblech 124 des Fahrzeugs aus gesehen, fahrzeugeinwärts vorgesehen ist.
Die ersten Verankerungen 110a, 110b halten Gurtschlösser 132a, 132b, in welche Schlosszungen (nicht gezeigt), durch die die Gurte 130a, 130b verlaufen, gekoppelt werden können. Die erste Verankerung 110c hält ein Gurtschloss 132c. Es sei darauf hingewiesen, dass in das Gurtschloss 132 eine Schlosszunge (nicht gezeigt) gekoppelt wird, durch welche ein Gurt (nicht gezeigt) verläuft. Dieser Gurt wird zum Beispiel von einem Aufroller 134 aufgerollt, der in der Sitzlehne 118 untergebracht ist. Die zweiten Verankerungen 112a bzw. 112b sind zur Befestigung der Gurte 130a bzw. 130b an den Fahrzeugseiten angeordnet.
Wenn bei der Fahrzeugkarosserieheckstruktur 100 ein Fahrgast, der auf dem Rücksitz 108 sitzt, im Falle eines Zusammenstoßes oder dergleichen nach vorne geschleudert wird, so dass sein Gewicht zum Beispiel auf den Gurt 130a einwirkt, liegt eine nach oben gerichtete Last an der ersten und zweiten Verankerung 110a und 112a an. Der Gurt 130a verläuft quer über die Sitzlehne 116, und daher liegt, wenn das Gewicht des Fahrgasts auf den Gurt 130a einwirkt, auch an dem Scharnier 120 eine nach oben wirkende Last an. Somit wird das Heckbodenblech 106 von diesen Lasten nach oben gezogen. Insbesondere kann das Heckbodenblech 106 durch die erste Verankerung 110a und das Scharnier 120, die sich mittig im Fahrzeug befinden, in eine nach oben gebogene (konvexe) Form verformt werden.
Daher ist die Fahrzeugkarosserieheckstruktur 100 dieser Ausführungsform so eingerichtet, dass sie im Falle eines Zusammenstoßes oder dergleichen Verformungen der Karosserie einschließlich des Heckbodenblechs 106 unterdrückt. Die Fahrzeugkarosserieheckstruktur 100 dieser Ausführungsform wird nachstehend näher beschrieben. 2 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der in 1 gezeigten Fahrzeugkarosserieheckstruktur 100 bei Betrachtung von schräg unten. 3 ist eine schematische Darstellung eines Abschnitts der Fahrzeugkarosserieheckstruktur 100 aus 2 bei Betrachtung von unten.
Wie in 2 gezeigt ist, weist die Fahrzeugkarosserieheckstruktur 100 zusätzlich zu der Batterieeinheit 104, dem Heckbodenblech 106 und dergleichen ein Paar Seitenelemente 136 und 138, ein Querelement 140, ein Rahmenbauteil 144 und drei Halterungen 146a, 146b und 146c auf.
In dem Heckbodenblech 106 ist eine Öffnung 106a ausgebildet, durch welche die Batterieeinheit 104 verläuft und im Heckabschnitt der Karosserie auf beiden Seiten des Bodens übersteht. Das Scharnier 120, die ersten Verankerungen 110a, 110b und 110c und die zweiten Verankerungen 112a und 112b sind vor der Öffnung 106a an dem Heckbodenblech 106 befestigt.
Außerdem sind, wie in 2 gezeigt ist, bei der Fahrzeugkarosserieheckstruktur 100 ein Kraftstofftank 148 und elektrische Teile (z. B. ein Gleichstromwandler usw.) 150 weiter vorne als die Batterieeinheit 104 an dem Fahrzeug angebracht und in Fahrzeugquerrichtung Seite an Seite angeordnet. Es sei darauf hingewiesen, dass in 3 der Kraftstofftank 148, die elektrischen Teile 150, die Batterieeinheit 104 und das Rahmenbauteil 144 nicht gezeigt sind.
Die Seitenelemente 136 und 138 verlaufen in Fahrzeuglängsrichtung und sind an seitlichen Enden des Heckbodenblechs 106 angeordnet. Das Querelement 140 ist mit einer unteren Seite des Heckbodenblechs 106 verbunden, vor der Öffnung 106a angeordnet und verläuft in Fahrzeugquerrichtung. Die beiden Enden des Querelements 140 sind mit je einem der Seitenelemente 136 und 138 verbunden.
Die Halterungen 146a, 146b und 146c werden zum Verbinden des Querelements 140 mit dem Rahmenbauteil 144 benutzt. Zum Beispiel weisen die Halterungen 146a, 146b und 146c Befestigungsabschnitte 152a, 152b bzw. 152c und Ansatzabschnitte 154a, 154b bzw. 154c auf. Die Befestigungsabschnitte 152a, 152b und 152c sind auf der unteren Seite des Heckbodenblechs 106 bereitgestellt und verlaufen von dem Querelement 140 nach hinten bis in die Umgebung der Öffnung 106a. Die Ansatzabschnitte 154a, 154b und 154c weisen eine zylindrische Form auf, stehen aufrecht auf dem Rahmenbauteil 144 und werden mit Schrauben oder dergleichen an den Befestigungsabschnitten 152a, 152b und 152b befestigt. Somit verbinden die Halterungen 146a, 146b und 146c das Querelement 140 mit dem Rahmenbauteil 144.
Außerdem sind auf einer unteren Fläche des Seitenelements 136 Befestigungsabschnitte 136a und 136b ausgebildet. Wie in 2 gezeigt ist, werden Ansatzabschnitte 154d und 154e, die an einer zur Fahrzeugseite (linke Seite des Fahrzeugs) weisenden Seite des Rahmenbauteils 144 angeordnet sind, mit Schrauben oder dergleichen an den Befestigungsabschnitten 136a und 136b befestigt. Außerdem sind auf einer unteren Fläche des Seitenelements 138 Befestigungsabschnitte 138a und 138b ausgebildet. Ansatzabschnitte 154f und 154g, die an einer zur Fahrzeugseite (rechte Seite des Fahrzeugs) weisenden Seite des Rahmenbauteils 144 angeordnet sind, werden mit Schrauben oder dergleichen an den Befestigungsabschnitten 138a und 138b befestigt. Somit wird das Rahmenbauteil 144 zusätzlich zu dem Querelement 140 auch mit dem Paar Seitenelemente 136 und 138 verbunden.
Die Fahrzeugkarosserieheckstruktur 100 weist außerdem ein Verstärkungselement 156, das sich in dem Bereich der Befestigungsabschnitte 152a und 152c befindet, und eine Abdeckung 158 auf, die in 3 gezeigt ist. Es sei darauf hingewiesen, dass in 2 die Abdeckung 158 nicht gezeigt ist. Das Verstärkungselement 156 deckt einen Abschnitt des Querelements 140 und das Heckbodenblech 106 von unten ab und befindet sich zum Beispiel in dem Bereich einer Position direkt unterhalb der ersten Verankerungen 110a und 110c und des Scharniers 120 aus 1. Die Abdeckung 158 dichtet die Öffnung 106a von oberhalb des Heckbodenblechs 106 ab und ist beispielsweise aus einem Material mit hoher Festigkeit wie einem Hartharz bzw. Hartplastik oder dergleichen ausgebildet. Die Abdeckung 158 deckt einen oberhalb des Heckbodenblechs 106 liegenden Abschnitt 104a der durch die Öffnung 106a verlaufenden Batterieeinheit 104 ab (siehe 2).
4 ist eine perspektivische Ansicht des Rahmenbauteils 144 aus 2. In 4 ist das Rahmenbauteil 144 bei Betrachtung von schräg oben gezeigt. Das Rahmenbauteil 144 ist eine Struktur, die eine höhere Steifigkeit als mindestens das Heckbodenblech 106 und das Querelement 140 aufweist und, wie in 4 gezeigt, die Form eines im Wesentlichen hexagonalen Rahmens aufweist. Es sei darauf hingewiesen, dass das Rahmenbauteil 144 aus demselben Material wie das Querelement 140 oder aus einem anderen Material ausgebildet sein kann. Da das Rahmenbauteil 144 als Struktur eingerichtet ist, weist das Rahmenbauteil 144 als Ganzes eine höhere Steifigkeit als mindestens das Heckbodenblech 106 und das Querelement 140 auf.
Wie in 4 gezeigt ist, sind in einem Rahmenabschnitt 160 des Rahmenbauteils 144 die Ansatzabschnitte 154a, 154b und 154c, bei denen es sich um Abschnitte der Halterungen 146a, 146b und 146c handelt, die anderen Ansatzabschnitte 154d bis 154g mit zylindrischer Form und mehrere Löcher 162 zum Befestigen der Batterieeinheit 104 ausgebildet. Außerdem ist in dem Rahmenabschnitt 160 auch eine Öffnung 164 ausgebildet, durch welche ein Abgasrohr oder dergleichen (nicht gezeigt) verläuft. Wegen der Öffnung 164 ist, wie in 4 gezeigt, die Form des Rahmenbauteils 144 nicht links-rechts-symmetrisch. Außerdem ist bei dem Rahmenbauteil 144 der Rahmenabschnitt 160 mit einem Stützelement 166 versehen, welches unter einem näher am Heckende des Fahrzeugs liegenden Abschnitt des Rahmenabschnitts 160 angeordnet ist. An dem Stützelement 166 ist ein optionales Hakenelement 168 angebracht.
Wie in 2 gezeigt ist, fasst das Rahmenbauteil 144 den gesamten Umfang der Batterieeinheit 104 ein. Das Rahmenbauteil 144 wird durch Einführen von Schrauben in die Löcher 162 mit der Batterieeinheit 104 integriert. Es sei darauf hingewiesen, dass das Rahmenbauteil 144 einen Abschnitt 104b der durch die Öffnung 106a verlaufenden Batterieeinheit 104 umgibt, der sich unterhalb des Heckbodenblechs 106 befindet. Somit hält das Rahmenbauteil 144 die Batterieeinheit 104.
Die Ansatzabschnitte 154a bis 154g werden mit Schrauben oder dergleichen an den jeweiligen Befestigungsabschnitten 152a bis 152c, 136a, 136b, 138a und 138b befestigt, wobei das Rahmenbauteil 144 mit der Batterieeinheit 104 integriert ist. Somit wird, wie in 2 gezeigt ist, die Batterieeinheit 104 über das Rahmenbauteil 144 von unten an dem Heckabschnitt der Karosserie angebracht.
5 ist eine perspektivische Ansicht der vollständig zusammengebauten Fahrzeugkarosserieheckstruktur 100 aus 2. 6 ist eine Querschnittsansicht der in 5 gezeigten Fahrzeugkarosserieheckstruktur 100 entlang der Linie A-A. Wie vorstehend beschrieben wurde, werden die zur Fahrzeugseite weisenden Seiten des Rahmenbauteils 144 an den Seitenelementen 136 und 138 befestigt, und die zur Fahrzeugfront weisende Seite des Rahmenbauteils 144 wird über die Halterungen 146a, 146b und 146c mit dem Querelement 140 verbunden. Infolgedessen ist das Rahmenbauteil 144 wie in 5 gezeigt an dem Heckabschnitt der Fahrzeugkarosserie angebracht.
Wenn das Rahmenbauteil 144 an dem Heckabschnitt der Fahrzeugkarosserie angebracht ist, ist die Batterieeinheit 104, wie in 6 gezeigt, am Heckabschnitt der Fahrzeugkarosserie in einem Zustand angebracht, in dem sie durch die Öffnung 106a des Heckbodenblechs 106 verläuft und auf der Ober- und Unterseite des Heckbodenblechs 106 übersteht.
Wie vorstehend beschrieben wurde, deckt die Abdeckung 158 den Abschnitt 104a der Batterieeinheit 104 ab, der sich über der Oberseite des Heckbodenblechs 106 befindet. Es sei darauf hingewiesen, dass die Abdeckung 158 das Heckbodenblech 106 zuverlässig abdichtet und so verhindert, dass Regenwasser oder dergleichen von unten durch die Öffnung 106a in das Fahrzeuginnere eindringt. Der Rücksitz 108 mit dem Sitzpolster 114 und den Sitzlehnen 116 und 118 ist in dem Bereich einer Position angeordnet, die sich vor einer Vorderwandfläche 158a der Abdeckung 158 befindet. Daher ist, wie in 6 gezeigt, die Wandfläche 158a der Abdeckung 158 zum Beispiel in dem Bereich der ersten Verankerungen 110a und 110c und des Scharniers 120 angeordnet.
In der Seitenansicht aus 6 ist ein vorderer Abschnitt des Rahmenbauteils 144 zum Beispiel in dem Bereich einer Position direkt unter den ersten Verankerungen 110a und 110c und dem Scharnier 120 angeordnet. Zwar ist dies nicht gezeigt, doch befindet sich der vordere Abschnitt des Rahmenbauteils 144 auch in dem Bereich einer Position direkt unter der anderen ersten Verankerung 110b und den zweiten Verankerungen 112a und 112b.
Hauptsächlich anhand von 6 und 7 wird ein Zustand der Fahrzeugkarosserieheckstruktur 100 im Falle eines Zusammenstoßes oder dergleichen beschrieben. 7 ist eine schematische Darstellung, die ein Beispiel für eine Verformung einer Fahrzeugkarosserie im Falle eines Zusammenstoßes zeigt. Es sei darauf hingewiesen, dass es sich bei 7 um eine schematische Darstellung handelt, die auf Grundlage einer Simulation erstellt wurde, wobei die Verformung der Karosserie zur besseren Veranschaulichung übertrieben dargestellt ist. 7a) zeigt einen Zustand der Fahrzeugkarosserieheckstruktur 100 dieser Ausführungsform, und 7b) zeigt einen Zustand einer Fahrzeugkarosserieheckstruktur 200, die als Vergleichsbeispiel dient. 7a) und 7b) zeigen die Fahrzeugkarosserieheckstrukturen 100 und 200 schematisch bei Betrachtung von hinten. 7a) und 7b) zeigen außerdem Bügel 116a, 118a, 216a und 218a von Kopfstützen, die mit den jeweiligen Sitzlehnen 116, 118, 216 und 218 verbunden sind.
Wenn das Gewicht des auf dem Rücksitz 108 sitzenden Fahrgastes im Falle eines Zusammenstoßes oder dergleichen beispielsweise am Gurt 130a anliegt (siehe 1), wirkt eine, wie in 6 durch Pfeil B gezeigt, schräg nach oben gerichtete Last insbesondere auf das Scharnier 120 und die erste Verankerung 110a ein. Das Querelement 140 und das Heckbodenblech 106 werden von dieser Last nach oben gezogen und können sich in eine nach oben gebogene (konvexe) Form verformen.
Um dieses Problem zu lösen, ist bei der Fahrzeugkarosserieheckstruktur 100, wie in 7a) gezeigt, das Querelement 140 über die Halterungen 146a, 146b und 146c an seinen beiden Enden und an einem Abschnitt in dem Bereich einer Fahrzeugmitte mit dem Rahmenbauteil 144 verbunden. Falls das Querelement 140 sich in eine gebogene Form zu verformen sucht, wirkt über die Halterungen 146a, 146b und 146c eine Druckspannung bzw. Kompressionsspannung auf das Rahmenbauteil 144 ein. Wie vorstehend beschrieben wurde, handelt es sich bei dem Rahmenbauteil 144 um eine Struktur, die eine höhere Steifigkeit als das Heckbodenblech 106 und das Querelement 140 aufweist und daher der Druckspannung bzw. Kompressionsspannung widersteht. Infolgedessen kann die Verformung der Karosserie, d. h. des Heckbodenblechs 106 und des Querelements 140, unterdrückt werden.
Insbesondere ist ein Abschnitt in dem Bereich der Mitte des Querelements 140, der im größten Maße verformt (verschoben) wird, über die Halterung 146c mit dem Rahmenbauteil 144 verbunden, wodurch die Verformung des Heckbodenblechs 106 und des Querelements 140 noch wirksamer unterdrückt werden kann. Somit wird bei der Fahrzeugkarosserieheckstruktur 100 eine Kraft, die von dem Scharnier 120 oder der ersten Verankerung 110a über das Heckbodenblech 106 auf das Querelement 140 übertragen wird, auch von dem Rahmenbauteil 144 aufgenommen. Es sei darauf hingewiesen, dass die auf das Querelement 140 einwirkende Kraft, die von der zweiten Verankerung 112a ausgeht, beispielsweise über die Halterung 146a von dem Rahmenbauteil 144 aufgenommen wird. Die auf das Querelement einwirkende Kraft, die von den anderen ersten Verankerungen 110b und 110c und den anderen zweiten Verankerungen 112b ausgeht, wird ebenfalls beispielsweise über die Halterungen 146b und 146c von dem Rahmenbauteil 144 aufgenommen. Daher kann bei der Fahrzeugkarosserieheckstruktur 100 die Verformung der Karosserie im Falle eines Zusammenstoßes unterdrückt werden.
Andererseits unterscheidet sich, wie in 7b) gezeigt ist, die als Vergleichsbeispiel herangezogene Fahrzeugkarosserieheckstruktur 200 dadurch von der Fahrzeugkarosserieheckstruktur 100, dass die Fahrzeugkarosserieheckstruktur 200 das Rahmenbauteil 144 nicht aufweist. Bei der Fahrzeugkarosserieheckstruktur 200 werden Kräfte, die von den ersten Verankerungen 110a, 110b und 110c, den zweiten Verankerungen 112a und 112b und dem Scharnier 120 ausgehen, unmittelbar von einem Heckbodenblech 206 und einem Querelement 240 aufgenommen. Daher ist es bei der als Vergleichsbeispiel herangezogenen Fahrzeugkarosserieheckstruktur 200 schwieriger als bei der Fahrzeugkarosserieheckstruktur 100, die Verformung der Karosserie im Falle eines Zusammenstoßes zu unterdrücken.
Wie in 1 gezeigt ist, ist bei der Fahrzeugkarosserieheckstruktur 100 die Sitzlehne 116 des Rücksitzes 108 an dem Radkastenblech 122b und dem Seitenblech 126 befestigt. Daher kann bei der Fahrzeugkarosserieheckstruktur 100 eine Kraft, die von dem Scharnier 120 an das Heckbodenblech 106 und das Querelement 140 und von dort aus an das Rahmenbauteil 144 und dergleichen, d. h., an Elemente, die sich in dem Bereich des Fahrzeugbodens befinden, übertragen wird, von der Sitzlehne 116 an das Radkastenblech 122b und das Seitenblech 126 verteilt werden, wodurch die Verformung der Karosserie zusätzlich unterdrückt werden kann.
Weiterhin ist, wie vorstehend beschreiben, die Wandfläche 158a der Abdeckung 158, in dem Bereich der ersten Verankerungen 110a, 110b und 110c, der zweiten Verankerungen 112a und 112b und des Scharniers 120 angeordnet. Daher können bei der Fahrzeugkarosserieheckstruktur 100 Kräfte, die von den ersten Verankerungen 110a, 110b und 110c, den zweiten Verankerungen 112a und 112b und dem Scharnier 120 ausgehen, auch an die Abdeckung 158 übertragen werden, wodurch die Verformung der Karosserie zusätzlich unterdrückt werden kann.
Bei der vorstehenden Ausführungsform ist das Querelement 140 über drei Halterungen 146a, 146b und 146c mit dem Rahmenbauteil 144 verbunden. Die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf beschränkt. Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 8 und 9 eine weitere Fahrzeugkarosserieheckstruktur 100A beschrieben. 8 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Fahrzeugkarosserieheckstruktur 100A bei Betrachtung von schräg unten. 9 ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren Rahmenbauteils 144A.
Bei der Fahrzeugkarosserieheckstruktur 100A ist keine Halterung 146c vorgesehen, und das Querelement 140 ist, wie in 8 gezeigt ist, über die Halterungen 146a und 146b in dem Bereich seiner beiden Enden mit dem Rahmenbauteil 144A verbunden. Wie in 9 gezeigt ist, weist ein Rahmenabschnitt 160A des Rahmenbauteils 144A keinen Ansatzabschnitt 154c auf, sondern weist die Ansatzabschnitte 154a, 154b und 154d bis 154g auf. Wie in 8 gezeigt ist, sind die Ansatzabschnitte 154a und 154b mit Schrauben oder dergleichen an den Befestigungsabschnitten 152a bzw. 152b befestigt.
Daher werden bei der Fahrzeugkarosserieheckstruktur 100A Kräfte, die von den ersten Verankerungen 110a, 110b und 110c, den zweiten Verankerungen 112a und 112b und dem Scharnier 120 ausgehen, von dem Heckbodenblech 106 und dem Querelement 140 über die Halterungen 146a und 146b an das Rahmenbauteil 144A übertragen, d. h., sie werden von dem Rahmenbauteil 144A aufgenommen. Daher kann auch bei der Fahrzeugkarosserieheckstruktur 100A die Verformung der Karosserie im Falle eines Zusammenstoßes unterdrückt werden.
Bei der vorstehenden Ausführungsform wurde angenommen, dass es sich bei dem Fahrzeug 102 um ein Hybridfahrzeug handelt. Die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf beschränkt. Bei dem Fahrzeug 102 kann es sich um ein Elektrofahrzeug handeln, das die Batterieeinheit 104 aufweist, die an dem Heckabschnitt der Karosserie angebracht ist. Auch wenn die Fahrzeugkarosserieheckstruktur 100 bei einem Elektrofahrzeug Anwendung findet, kann die Verformung der Karosserie im Falle eines Zusammenstoßes unterdrückt werden.
Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist natürlich nicht auf die obigen Beispiele eingeschränkt. Der Fachmann kann klar erkennen, dass diverse Änderungen und Modifikationen an den Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der beigefügten Ansprüche abzuweichen. Die Änderungen und Modifikationen sind selbstverständlich im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung mit inbegriffen.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung findet Anwendung bei der Fahrzeugkarosserieheckstruktur eines Hybridfahrzeugs oder Elektrofahrzeugs.
BEZUGSZEICHENLISTE

100, 100A ... Fahrzeugkarosserieheckstruktur; 102 ... Fahrzeug; 104 ... Batterieeinheit; 106 ... Heckbodenblech; 106a ... Öffnung; 108 ... Rücksitz; 110a, 110b, 110c ... erste Verankerung; 112a, 112b ... zweite Verankerung; 114 ... Sitzpolster; 116, 118 ... Sitzlehne; 120 ... Scharnier; 122a ... Radkasten; 122b ... Radkastenblech; 124 ... Karosserieseiten-Außenblech; 126 ... Seitenblech; 128a ... Schließer; 128b ... Verschluss; 130a, 130b ... Gurt; 132a, 132b, 132c ... Gurtschloss; 134 ... Aufroller; 136, 138 ... Seitenelement; 136a, 136b, 138a, 138b ... Befestigungsabschnitt; 140 ... Querelement; 144, 144A ... Rahmenbauteil; 146a, 146b, 146c ... Halterung; 148 ... Kraftstofftank; 150 ... elektrische Teile; 152a, 152b, 152c ... Befestigungsabschnitt; 154a bis 154g ... Ansatzabschnitt; 156 ... Verstärkungselement; 158 ... Abdeckung; 160, 160A ... Rahmenabschnitt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2009-184590 A [0006]

Claims

Heckstruktur für eine Karosserie eines Hybridfahrzeugs oder Elektrofahrzeugs, die Folgendes aufweist: ein Heckbodenblech, das Teil eines Bodens eines Heckabschnitts der Karosserie ist und eine Öffnung aufweist, durch welche eine Batterieeinheit verläuft und auf beiden Seiten des Bodens übersteht, wobei ein Scharnier zum Halten eines Rücksitzes oder eine Verankerung zum Befestigen eines Gurtes vor der Öffnung an dem Heckbodenblech befestigt ist; ein Querelement, das an einer unteren Seite des Heckbodenblechs vor der Öffnung angebracht ist, in Fahrzeugquerrichtung verläuft und mit beiden Enden an der Karosserie befestigt ist; ein rahmenförmiges Rahmenbauteil, das zum Anbringen der Batterieeinheit an dem Heckbodenblech dient und einen Abschnitt der Batterieeinheit unter dem Heckbodenblech umschließt; und mindestens zwei Halterungen zum Verbinden des Querelements mit dem Rahmenbauteil.
Heckstruktur nach Anspruch 1, wobei drei Halterungen vorgesehen sind und beide Enden und ein fahrzeugmittiger Abschnitt des Querelements jeweils durch eine dieser Halterungen mit dem Rahmenbauteil verbunden sind.
Heckstruktur nach Anspruch 1 oder 2, die ferner Folgendes aufweist: den Rücksitz, wobei eine Sitzlehne des Rücksitzes an einem Radkastenblech befestigt ist, das Teil eines Radkastens des Fahrzeugs ist.
Heckstruktur nach Anspruch 3, wobei die Sitzlehne des Rücksitzes an einem Seitenblech befestigt ist, das auf einer Fahrzeuginnenseite eines Karosserieseiten-Außenblechs des Fahrzeugs vorgesehen ist.
Heckstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die ferner Folgendes aufweist: eine Abdeckung, die dazu dient, die Öffnung abzudichten, wobei sie einen über dem Heckbodenblech der Batterieeinheit liegenden Abschnitt abdeckt, wobei eine Vorderwandfläche der Abdeckung in einem Bereich des Scharniers oder der Verankerung angeordnet ist.