JP2007008371A - スペアタイヤ保持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 スペアタイヤを車体に対し保持したままで該スペアタイヤが車体の変形に抑制することを防止することができるスペアタイヤ保持構造を得る。
【解決手段】スペアタイヤ保持構造１０では、軸線が上下方向に沿うように水平に配置されたスペアタイヤ２８を、該スペアタイヤを貫通したアッパボルト４０にタイヤクランプ４２を螺合して車体に保持する。アッパボルト４０と車体のリヤフロアパネル１２とはワイヤ３５によって連結されており、スペアタイヤ２８に後方からの軸線と略直角を成す前向き荷重が作用した場合に、スペアタイヤ２８の軸線を車体に対し傾斜させるようになっている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車等の車両にスペアタイヤ保持するためのスペアタイヤ保持構造に関する。

例えば自動車の後突時にスペアタイヤが車体後部の変形を抑制することを防止するために、該後突時にスペアタイヤを収納凹部から抜け出るようにした技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
実開平５−４６６７６号公報

しかしながら、上記の如き従来の技術では、収納凹部から抜け出したスペアタイヤが車体から離脱するため、この離脱後のスペアタイヤの移動を規制できないという問題があった。

本発明は、上記事実を考慮して、スペアタイヤを車体に対し保持したままで該スペアタイヤが車体の変形に抑制することを防止することができるスペアタイヤ保持構造を得ることが目的である。

上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係るスペアタイヤ保持構造は、軸線が上下方向に沿うようにスペアタイヤを車体に保持する保持手段に、前記軸線に対する直角方向から前記スペアタイヤに所定値以上の力が作用した場合に、前記スペアタイヤの軸線を車体に対し傾斜させる保持角可変構造を設けた。

請求項１記載のスペアタイヤ保持構造では、通常はスペアタイヤが保持手段によって車体に対し略水平に保持されている。このスペアタイヤに軸線との略直角方向（略水平方向）の所定値以上の力が作用すると、保持角可変構造が設けられている保持手段は、スペアタイヤの車体に対する保持角度を変化させ、スペアタイヤの軸線が車体に対し傾斜する。すると、この傾斜をきっかけにして上記所定値以上の力によってスペアタイヤを車体に対し回転させるモーメントが作用し、スペアタイヤは保持手段によって車体に保持されたまま回転する。これにより、例えばスペアタイヤが車体後部に保持された構成において、後突が生じた場合に、スペアタイヤは衝突によって変形する車体に保持されたまま回転することで、該車体の変形を抑制することが防止される。

このように、請求項１記載のスペアタイヤ保持構造では、スペアタイヤを車体に対し保持したままで該スペアタイヤが車体の変形に抑制することを防止することができる。

請求項２記載の発明に係るスペアタイヤ保持構造は、請求項１記載のスペアタイヤ保持構造において、前記保持手段は、一端が車体側に連結され前記スペヤタイヤの軸心部を貫通したボルトにナットを螺合して該スペアタイヤを締結する締結手段であり、前記保持角可変構造は、前記ボルトと車体との間に設けられ、前記スペアタイヤに前記所定値以上の力が作用した場合に、前記ボルトを車体に対し傾斜させるようになっている。

請求項２記載のスペアタイヤ保持構造では、一端が車体側に連結されたボルトをスペアタイヤの軸心部に挿通させ、該ボルトにナットを螺合することで、スペアタイヤが車体に締結される。このスペアタイヤに上記所定値以上の力が作用すると、ボルトと車体との間に配設された保持角可変手段によって、ボルトすなわちスペヤタイヤ軸線の車体に対する角度が変化する。

請求項３記載の発明に係るスペアタイヤ保持構造は、請求項２記載のスペアタイヤ保持構造において、前記保持角可変構造は、前記ボルトと車体とを連結するワイヤを含んで構成されている。

請求項３記載のスペアタイヤ保持構造では、締結手段の締結状態では、ワイヤに作用するボルト長手方向の張力が該ボルトすなわちスペアタイヤを通常位置に保持する。スペアタイヤに上記所定値以上の力が作用すると、ワイヤと車体又はボルトとの連結部位の相対角変位やワイヤ自体の屈曲等によって、ボルトすなわちスペヤタイヤ軸線の車体に対する角度が変化する。

請求項４記載の発明に係るスペアタイヤ保持構造は、請求項３記載のスペアタイヤ保持構造において、前記保持角可変構造は、前記ワイヤとボルトとの間に設けられた被支持部と、一端側が車体に固定されると共に他端側が前記被支持部を支持する支持部材とをさらに含んで構成されている。

請求項４記載のスペアタイヤ保持構造では、被支持部が支持部材に支持されることで、スペアタイヤの取り外し、取り付け時（通常使用時）にボルトの姿勢が維持され、使い勝手が良好である。

請求項５記載の発明に係るスペアタイヤ保持構造は、請求項４記載のスペアタイヤ保持構造において、前記支持部材は、前記被支持部を支持可能な他端側に設けられ、前記スペアタイヤに作用する前記所定値以上の力によって前記支持部材に対し位置ずれした前記被支持部を所定位置に案内するガイド部を有する。

請求項５記載のスペアタイヤ保持構造では、スペアタイヤに上記所定値以上の力が作用すると、被支持部すなわちボルトとワイヤとの連結部位がガイド部にガイドされて所定位置に移動して、ボルトすなわちスペヤタイヤ軸線の車体に対する角度が変化する。これにより、スペアタイヤを上記の如く回転させるきっかけとなる初期傾斜角を所定の角度（範囲）に設定することが可能になる。

請求項６記載の発明に係るスペアタイヤ保持構造は、請求項１乃至請求項５の何れか１項記載のスペアタイヤ保持構造において、前記スペアタイヤは車体後部の床上に保持されており、前記保持角可変構造は、前記スペアタイヤに後方から所定値以上の荷重が作用した場合に、該スペアタイヤの後部が前部に対し持ち上がるように前記軸線を車体に対し傾斜させる。

請求項６記載のスペアタイヤ保持構造では、車体後突時には、スペアタイヤは後部が持ち上がるように（車室に近づくように）車体に保持されつつ回転し、車体の変形を許容する。このため、スペアタイヤにおける後部が前部よりも高位になり、スペアタイヤの前部が持ち上がる構成と比較して、スペアタイヤと乗員等との接触が生じ難い。また、仮に保持手段が破壊された場合でも、スペアタイヤが車外に放出され難い。

以上説明したように本発明に係るスペアタイヤ保持構造は、スペアタイヤを車体に対し保持したままで該スペアタイヤが車体の変形に抑制することを防止することができるという優れた効果を有する。

本発明の実施形態に係るスペアタイヤ保持構造１０について、図１乃至図３に基づいて説明する。なお、各図に適宜記す矢印ＦＲ、矢印ＵＰは、それぞれスペアタイヤ保持構造１０が適用された自動車Ｓの前方向（進行方向）、上方向を示している。

図１には、スペアタイヤ保持構造１０が適用された自動車Ｓの後部が概略的な側断面図にて示されている。この図に示される如く、本実施の形態に係るスペアタイヤ保持構造１０は、自動車Ｓの後部に位置するトランクルームＴに適用されている。この自動車Ｓは、床部材としてのリヤフロアパネル１２を備えており、リヤフロアパネル１２におけるトランクルームＴの床を構成する部分には、収納凹部としてのリヤフロアパン１４が形成されている。リヤフロアパネル１２の後端には、ロアバックパネル１６が連続している。

ロアバックパネル１６の後方には、車幅方向に長手のリヤバンパリインフォースメント１８が配設されており、リヤバンパリインフォースメント１８は、リヤバンパカバー２０に覆われてリヤバンパ２２を構成している。一方、トランクルームＴの後部で上向きに開口する開口部は、トランクリッド２５によって開閉されるようになっている。

また、自動車Ｓにおけるリヤフロアパン１４の前方には、該リヤフロアパン１４に上下方向にオーバラップしてリヤサスペンションメンバ２４が配設されている。さらに、リヤサスペンションメンバ２４の前方には、該リヤサスペンションメンバ２４と上下方向にオーバラップして、燃料タンク２６が配設されている。燃料タンク２６は、扁平型のタンクとされ、床下に配置されている。

そして、トランクルームＴのリヤフロアパン１４内には、スペアタイヤ２８が配設されている。リヤフロアパン１４の底面１４Ａは、略水平面に沿う平面状に形成されており、スペアタイヤ２８は、その軸線が略上下方向に沿うように底面１４Ａ上に略水平に載置されている。この状態で、スペアタイヤ２８は、スペアタイヤ保持構造１０によって、リヤフロアパネル１２すなわち車体に対し保持されている。以下、具体的に説明する。

スペアタイヤ保持構造１０は、リヤフロアパン１４の底面１４Ａ上に固定された台座３０を備えている。台座３０上には、支持部材としてボールガイド３２の下端が固定されている。また、台座３０には、アンダボルト３４が螺合によって固定されている。アンダボルト３４にはワイヤ３５の一端が固定されており、ワイヤ３５の他端には被支持部としてのボールジョイント３６が固定されている。ボールジョイント３６は、球体状に形成されており、ワイヤ３５に所定の張力を作用させた状態でボールガイド３２の水平面に沿って平坦な上面３２Ａ上に、摺動又は転動可能に載置されるようになっている。

また、ボールガイド３２の上端からは、ガイド部３８が前方に向けて延設されている。ガイド部３８は、上向きに凹のボール受け形状とされており、前側に位置ずれしたボールジョイント３６を誘い込むと共に、それ以上の位置ずれを規制するようになっている。なお、図示は省略するが、ボールガイド３２の上面３２Ａからガイド部３８にかけてワイヤ３５が挿通されたスリットが設けられており、該ワイヤ３５の上端が前後方向に移動することを許容するようになっている。

さらに、ボールジョイント３６におけるワイヤ３５の接続端とは反対側には、アッパボルト４０の下端が固定されている。これにより、アッパボルト４０を長手方向に引張ると、該アッパボルト４０と張力が作用するワイヤ３５とが一直線状に配置されるようになっている。そして、スペアタイヤ保持構造１０では、アッパボルト４０をスペアタイヤ２８の軸心部を構成するホイール２８Ａの中心部を貫通させて、該アッパボルト４０にナットとしてのタイヤクランプ４２を螺合することで、該タイヤクランプ４２と底面１４Ａとの間にスペアタイヤ２８を挟み込んで保持する（締結する）ようになっている。

上記の如くワイヤ３５に張力が作用した状態で、ボールジョイント３６がボールガイド３２の上面３２Ａ上に載置されているため、換言すれば、ボールジョイント３６がワイヤ３５の張力で上面３２Ａに押し付けられているため、アッパボルト４０は、タイヤクランプ４２を取り外しても直立状態を維持するようになっている。

このスペアタイヤ保持構造１０では、スペアタイヤ２８に後方から前向きの所定値以上の力が作用すると、図２に示される如く、ワイヤ３５の根元（下端）を屈曲させて、アッパボルト４０を介して前向きの移動力が作用するボールジョイント３６がボールガイド３２の上面３２Ａからガイド部３８に移動し、アッパボルト４０を前傾させるようになっている。この前傾によってスペアタイヤ２８は、底面１４Ａに接触している前部近傍を中心として、後部を持ち上げるように回動するようになっている。この実施形態では、ボールジョイント３６が上面３２Ａからガイド部３８に移動することで、スペアタイヤ２８が略２°だけ回動する設定（寸法形状）とされている。

次に、本実施形態の作用を説明する。

上記構成のスペアタイヤ保持構造１０が適用された自動車Ｓでは、該スペアタイヤ保持構造１０によってスペアタイヤ２８がリヤフロアパン１４内で固定的に保持されている。スペアタイヤ２８を使用する場合には、タイヤクランプ４２のアッパボルト４０への螺合を解除した後、スペアタイヤ２８をリヤフロアパン１４から取り出す。このとき、アッパボルト４０は直立状態を維持する。スペアタイヤ２８をリヤフロアパン１４内で保持する際には、ホイール２８Ａにアッパボルト４０を貫通させ、該アッパボルト４０にタイヤクランプ４２を螺合する。

そして、本スペアタイヤ保持構造で１０は、例えば他の車両Ｃがリヤバンパ２２に追突すると、スペアタイヤ２８にはリヤバンパリインフォースメント１８を介して衝突荷重が作用する。この衝突荷重が上記所定値以上であると、図２に示される如く、ボールジョイント３６がボールガイド３２の上面３２Ａからガイド部３８に移動し、アッパボルト４０がわずか（略２°だけ）に前傾する。このアッパボルト４０の前傾に伴って、スペアタイヤ２８は、前部を回動中心として後部を持ち上げるようにわずかに回動する。

この回動によって（きっかけとして）、スペアタイヤ２８には、上記後方からの衝突荷重がモーメントとして作用し、このモーメントによって、図３（Ａ）に示される如くスペアタイヤ２８が前部を回動中心として後部をさらに持ち上げるように回動する。このとき、リヤフロアパネル１２は、上記衝突荷重によって変形して衝撃を吸収し、スペアタイヤ２８が回動することで、アッパボルト４０には殆どせん断が作用することなく引っ張り荷重が作用する。このため、リヤフロアパネル１２は、スペアタイヤ保持構造１０を介してスペアタイヤ２８が保持された状態を維持しながら、上記の如く変形する。換言すれば、スペアタイヤ２８は、リヤフロアパネル１２の変形を抑制することなく後部を持ち上げるように回動する。

ここで、スペアタイヤ保持構造１０では、水平に配置されたスペアタイヤ２８に後方からの力が作用した場合に、該スペアタイヤ２８の車体に対する保持角をわずかに変化させるため、衝突荷重によってスペアタイヤ２８を回動することができる。これにより、スペアタイヤ２８をリヤフロアパネル１２に保持させたまま、該リヤフロアパネル１２の変形を許容する状態に移行する。したがって、スペアタイヤ保持構造１０が適用された自動車Ｓでは、リヤフロアパネル１２を含む車体後部を効果的に変形させて衝突に伴う衝撃を給することができる。また、スペアタイヤ２８が車外に放出されることが防止される。

具体的には、図３（Ａ）に示される如く、後突時にスペアタイヤ２８がリヤサスペンションメンバ２４に干渉しても、このリヤサスペンションメンバ２４が燃料タンク２６に干渉することが防止される。また、スペアタイヤ２８が車室に侵入することが防止される。

図３（Ｂ）に示す比較例との比較で説明する。なお、比較例における上記実施形態に対応する部分には同一の符号を付す。この比較例は、台座部６０から立設されホイール２８Ａを貫通したボルト６２にタイヤクランプ６４を螺合することで、スペアタイヤ２８をリヤフロアパン１４内に保持する。この比較例では、他の車両Ｃが追突すると、リヤバンパリインフォースメント１８を介して前向きの衝突荷重が作用したスペアタイヤ２８は、略水平状態を維持したまま車両前方に並進する。このため、スペアタイヤ２８がリヤフロアパネル１２の変形すなわち衝撃吸収を抑制してしまう。また、前方に並進するスペアタイヤ２８は、リヤサスペンションメンバ２４を介して燃料タンク２６に損傷を与える恐れがある。さらに、スペアタイヤ２８は、燃料タンク損傷を避けたとしても、車室に侵入してしまう恐れがある。

これに対し本スペアタイヤ保持構造１０では、上記の通り後突の初期にスペアタイヤ２８をわずかに回動することで、衝突荷重を利用して該スペアタイヤ２８を回動するきっかけを与える構造であるため、スペアタイヤ２８を回動させることで、リヤフロアパネル１２の変形抑制、燃料タンク２６への干渉、車室への侵入がそれぞれ効果的に防止される。

特に、スペアタイヤ保持構造１０では、スペアタイヤ２８が後部を持ち上げるように回動するため、相対的に高位となる後部が乗員と干渉する確率が低くなる。したがって、独立したトランクルームＴを有さず、荷室と車室とが連通したワゴンタイプの車両にも好適に適用される。さらに、後部を持ち上げる方向に回動するスペアタイヤ２８は、仮にスペアタイヤ保持構造１０による保持状態が解除された場合（たとえば、ワイヤ３５の切断等）でも、スペアタイヤ２８が車外に放出されることが効果的に防止される。

このように、本実施形態に係るスペアタイヤ保持構造１０では、スペアタイヤ２８を車体のリヤフロアパネル１２に対し保持したままで該スペアタイヤ２８がリヤフロアパネル１２の変形に抑制することを防止することができる。

また、スペアタイヤ保持構造１０では、ワイヤ３５をアッパボルト４０とリヤフロアパネル１２との間に設けることで、後突時のスペアタイヤ２８の回動を創出するため、構造が簡単である。さらに、このワイヤ３５に設けたボールジョイント３６を支持するボールガイド３２を有するため、通常はアッパボルト４０が直立状態を維持し、通常時には上記した比較例に係る構成と同等の使用性を確保することができる。しかも、ボールガイド３２からはガイド部３８が延設されているため、このガイド部によってスペアタイヤ２８の初期回動量を設定することができる。この実施形態では、スペアタイヤを略２°だけ回動して衝突荷重を利用する（モーメントに変換する）きっかけを作ることが実現された。

本発明の実施形態に係るスペアタイヤ保持構造が適用された自動車車体の後部を示す側断面図である。 本発明の実施形態に係るスペアタイヤ保持構造による後突時のスペアタイヤの回動初期状態を示す側断面図である。 （Ａ）は本発明の実施形態に係るスペアタイヤ保持構造による後突時のスペアタイヤの回動状態を示す側断面図、（Ｂ）は比較例に係る構成の後突時のスペアタイヤの移動状態を示す側断面図である。

符号の説明

１０ スペアタイヤ保持構造
１２ リヤフロアパネル（車体）
２８ スペアタイヤ
３２ ボールガイド（支持部材）
３５ ワイヤ（保持角可変手段）
３６ ボールジョイント（被支持部）
３８ ガイド部
４０ アッパボルト（ボルト）

Claims (6)

1. 軸線が上下方向に沿うようにスペアタイヤを車体に保持する保持手段に、前記軸線に対する直角方向から前記スペアタイヤに所定値以上の力が作用した場合に、前記スペアタイヤの軸線を車体に対し傾斜させる保持角可変構造を設けたスペアタイヤ保持構造。
2. 前記保持手段は、一端が車体側に連結され前記スペヤタイヤの軸心部を貫通したボルトにナットを螺合して該スペアタイヤを締結する締結手段であり、
   前記保持角可変構造は、前記ボルトと車体との間に設けられ、前記スペアタイヤに前記所定値以上の力が作用した場合に、前記ボルトを車体に対し傾斜させるようになっている請求項１記載のスペアタイヤ保持構造。
3. 前記保持角可変構造は、前記ボルトと車体とを連結するワイヤを含んで構成されている請求項２記載のスペアタイヤ保持構造。
4. 前記保持角可変構造は、前記ワイヤとボルトとの間に設けられた被支持部と、一端側が車体に固定されると共に他端側が前記被支持部を支持する支持部材とをさらに含んで構成されている請求項３記載のスペアタイヤ保持構造。
5. 前記支持部材は、前記被支持部を支持可能な他端側に設けられ、前記スペアタイヤに作用する前記所定値以上の力によって前記支持部材に対し位置ずれした前記被支持部を所定位置に案内するガイド部を有する請求項４記載のスペアタイヤ保持構造。
6. 前記スペアタイヤは車体後部の床上に保持されており、
   前記保持角可変構造は、前記スペアタイヤに後方から所定値以上の荷重が作用した場合に、該スペアタイヤの後部が前部に対し持ち上がるように前記軸線を車体に対し傾斜させる請求項１乃至請求項５の何れか１項記載のスペアタイヤ保持構造。

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