JP2008247312A - 車体後部構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】リヤフレームの断面の大型化を招くことなく、後面衝突時のエネルギー吸収性能を高めることのできる車体後部構造を提供する。
【解決手段】一対のリヤフレーム2,2に支持されたスペアタイヤパン5に、円弧状に連続する弧状ビード10a〜10eを複数設ける。複数の弧状ビード10a〜10eを、円弧の頂部が車体後方側に向き、かつ、所定ピッチで相互に離間するように配置する。スペアタイヤパン5の前部はミドルクロスメンバ4に支持させ、スペアタイヤパン5の車幅方向両側には車幅方向に沿って延出する横補強ビーム11a,11bを設ける。
【選択図】図2
【解決手段】一対のリヤフレーム2,2に支持されたスペアタイヤパン5に、円弧状に連続する弧状ビード10a〜10eを複数設ける。複数の弧状ビード10a〜10eを、円弧の頂部が車体後方側に向き、かつ、所定ピッチで相互に離間するように配置する。スペアタイヤパン5の前部はミドルクロスメンバ4に支持させ、スペアタイヤパン5の車幅方向両側には車幅方向に沿って延出する横補強ビーム11a,11bを設ける。
【選択図】図2
Description
この発明は、車両の後面衝突時のエネルギー吸収性能を高めた車体後部構造に関するものである。
車両の後部には、車体略前後方向に延出する一対のリヤフレームが設けられ、このリヤフレームによって車体剛性の確保と後面衝突時のエネルギー吸収を担うようになっている。すなわち、リヤフレームは車体後部の骨格部材として機能するとともに、後面衝突時には長手方向に圧壊して衝突エネルギーを効率的に吸収する。
ところで、車体左右のリヤフレームにはスペアタイヤパンの両側縁が支持され、スペアタイヤパンにはスペアタイヤが脱着可能に取り付けられるようになっている。そして、この種の車両の車体後部構造として、スペアタイヤパンに略円形状のビードを一体に形成し、そのビードによってスペアタイヤパン自体の剛性を高めたものが知られている(特許文献1参照)。
特開平8−80877号公報
しかし、この従来の車体後部構造においては、スペアタイヤパンに円形状のビードを設けているために、スペアタイヤパン自体の剛性は高まるものの、後面衝突時のエネルギー吸収を想定したものでなく、後面衝突時に後方から荷重が入力されたときに、スペアタイヤパンが不規則に中折れし、衝突エネルギーを効率良く吸収することができない。このため、衝突エネルギーは専ら左右のリヤフレームの圧壊によって吸収することになり、大きなエネルギーを吸収するためにはリヤフレームの断面を大型化せざるを得なくなる。したがって、上記の従来の車体後部構造においては、リヤフレームの断面の大型化によってトランクルームや車室内のスペースが圧迫され、トランクルームや車室内のスペースの拡大を図ることが難しくなる。
そこで、この発明は、リヤフレームの断面の大型化を招くことなく、後面衝突時のエネルギー吸収性能を高めることのできる車体後部構造を提供しようとするものである。
上記の課題を解決する請求項1に記載の発明は、車体略前後方向に延出する一対のリヤフレーム(例えば、後述の実施形態におけるリヤフレーム2)にスペアタイヤパン(例えば、後述の実施形態におけるスペアタイヤパン5)が支持された車体後部構造であって、前記スペアタイヤパンに、円弧状に連続する弧状ビード(例えば、後述の実施形態における弧状ビード10a〜10e)を複数設けるとともに、その複数の弧状ビードを、円弧の頂部が車体後方側に向き、かつ、所定ピッチで相互に離間するように配置したことを特徴とする。
これにより、後面衝突によって車体後方から衝突荷重が入力されると、リヤフレームが長手方向に圧壊するとともに、スペアタイヤパンの複数の弧状ビードが各円弧の頂部部分を中心として潰れ変形を起こすようになる。
これにより、後面衝突によって車体後方から衝突荷重が入力されると、リヤフレームが長手方向に圧壊するとともに、スペアタイヤパンの複数の弧状ビードが各円弧の頂部部分を中心として潰れ変形を起こすようになる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の車体後部構造において、前記スペアタイヤパンの前記弧状ビードよりも車体前方側に、前記スペアタイヤパンを支持するクロスメンバ(例えば、後述の実施形態におけるミドルクロスメンバ4)を設けたことを特徴とする。
これにより、後面衝突時には、複数の弧状ビードの各円弧の両端部がクロスメンバによって強固に支持されるようになる。
これにより、後面衝突時には、複数の弧状ビードの各円弧の両端部がクロスメンバによって強固に支持されるようになる。
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の車体後部構造において、前記スペアタイヤパンの車幅方向外側位置に、車幅方向に沿って延出する横補強ビード(例えば、後述の実施形態における横補強ビード11a,11b)を設けたことを特徴とする。
これにより、後面衝突時には、複数の弧状ビードの各円弧の両端部が車幅方向外側において横補強ビードによって強固に支持されるようになる。
これにより、後面衝突時には、複数の弧状ビードの各円弧の両端部が車幅方向外側において横補強ビードによって強固に支持されるようになる。
請求項4に記載の発明は、請求項2に記載の車体後部構造において、前記スペアタイヤパンのうちの、車幅方向略中央の少なくとも前記クロスメンバの配置される位置から車体後方側に向かって延出する縦補強ビード(例えば、後述の実施形態における縦補強ビード15a,15b)を設けたことを特徴とする。
これにより、後面衝突時には、スペアタイヤパンの車体前方側が車幅方向略中央において縦補強ビードを介してクロスメンバによって強固に支持されるようになる。
これにより、後面衝突時には、スペアタイヤパンの車体前方側が車幅方向略中央において縦補強ビードを介してクロスメンバによって強固に支持されるようになる。
請求項1に記載の発明によれば、後面衝突時には、スペアタイヤパンの複数の弧状ビードが各円弧の頂部部分を中心として確実に潰れ変形するため、リヤフレームの断面の大型化を招くことなく、衝突エネルギーを効率良く吸収することができる。したがって、トランクルームや車室内のスペースを圧迫することなく、後面衝突時におけるエネルギー吸収性能を高めることができる。
請求項2に記載の発明によれば、後面衝突時に、複数の弧状ビードの円弧の両端部をクロスメンバによって強固に支持することができるため、複数の弧状ビードを各円弧の頂部部分を中心として効率良く潰れ変形させることができる。
請求項3に記載の発明によれば、後面衝突時に、複数の弧状ビードの各円弧の両端部を車幅方向外側で横補強ビードによって強固に支持することができるため、各弧状ビードの両端部の車幅方向外側への変形を制限して、複数の弧状ビードを各円弧の頂部部分を中心としてより効率良く潰れ変形させることができる。
請求項4に記載の発明によれば、後面衝突時に、スペアタイヤパンの車体前方側を車幅方向略中央において縦補強ビードを介してクロスメンバに強固に支持させることができるため、複数の弧状ビードを各円弧の頂部部分を中心としてより効率良く潰れ変形させることができる。
以下、この発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。
最初に、図1〜図6に示す第1の実施形態について説明する。なお、以下の説明においては、特別に断らない限り、「前」「後」」や「上」「下」は車両についての前後と上下を指すものとする。また、図中矢印Fは、車両の前方を示し、矢印Uは車両の上方を示すものとする。
図1は、この発明にかかる車体後部構造を採用した車両1を前方斜め上方から見た斜視図であり、図2は、同車両1を図1のA矢視方向から見た図である。この車両1は、図2に示すように車体後部の下面に左右一対のリヤフレーム2,2が車体前後方向に略沿って配置され、両リヤフレーム2,2の後端部にバンパステー3,3を介してバンパビーム8が支持されている。また、両リヤフレーム2,2の前部寄りの中間位置にはミドルクロスメンバ4(クロスメンバ)が架設されている。そして、両側のリヤフレーム2,2とミドルクロスメンバ4の上面には、トランルームの下方でスペアタイヤ(図示せず)を脱着可能に支持するスペアタイヤパン5が接合されている。また、スペアタイヤパン5の前縁部には、車室内の後部床面をなすリヤフロアパネル20が接続されている。
最初に、図1〜図6に示す第1の実施形態について説明する。なお、以下の説明においては、特別に断らない限り、「前」「後」」や「上」「下」は車両についての前後と上下を指すものとする。また、図中矢印Fは、車両の前方を示し、矢印Uは車両の上方を示すものとする。
図1は、この発明にかかる車体後部構造を採用した車両1を前方斜め上方から見た斜視図であり、図2は、同車両1を図1のA矢視方向から見た図である。この車両1は、図2に示すように車体後部の下面に左右一対のリヤフレーム2,2が車体前後方向に略沿って配置され、両リヤフレーム2,2の後端部にバンパステー3,3を介してバンパビーム8が支持されている。また、両リヤフレーム2,2の前部寄りの中間位置にはミドルクロスメンバ4(クロスメンバ)が架設されている。そして、両側のリヤフレーム2,2とミドルクロスメンバ4の上面には、トランルームの下方でスペアタイヤ(図示せず)を脱着可能に支持するスペアタイヤパン5が接合されている。また、スペアタイヤパン5の前縁部には、車室内の後部床面をなすリヤフロアパネル20が接続されている。
スペアタイヤパン5は、その略中央に下方に円形状に窪む(図2中の2点鎖線で示した断面線参照。)タイヤ収納面6が設けられ、そのタイヤ収納面6の中心位置から若干斜め前方に偏寄した位置にタイヤ固定用のボス部7が設けられている。このボス部7にはタイヤ収納面6上に設置されたスペアタイヤがボルト・ナット(図示せず)によって固定される。
また、スペアタイヤパン5のタイヤ収納面6には、上面側に膨出する複数条、具体的には、5条の弧状ビード10a〜10eがほぼ同ピッチで形成されている。この弧状ビード10a〜10eは、タイヤ収納面6の中心部を中心とする同心円の円弧を成し、少なくとも円弧の頂部が車体後方側に向くように配置されている。したがって、タイヤ収納面6の車幅方向の略中央位置には、複数の弧状ビード10a〜10eによる連続した波形断面が車体前後方向に沿って形成されている。また、弧状ビード10a〜10eは、径方向内側のものほど円弧角が大きく、最も外側の弧状ビード10eの円弧角が最も小さくなっており、径方向内側の2つの弧状ビード10a,10bの両端部はスペアタイヤ固定用のボス部7に臨んでいる。
また、スペアタイヤパン5のタイヤ収納面6の外周縁部(凹状に窪む周壁6a部分を含む。)のうちの、車幅方向外側左右の両位置には、車幅方向に沿って直線的に延出する2条の平行な横補強ビード11a,11bが夫々形成されている。この横補強ビード11a,11bは、弧状ビード10a〜10eと同様にタイヤ収納面6の上面側に膨出し、タイヤ収納面6のうちの弧状ビード10a〜10eの車幅方向外側領域を補強するようになっている。
図3〜図6は、説明を簡潔にするために、スペアタイヤパン5上の弧状ビード10a〜10eのうちの2条(10d,10e)のみ図示した模式的な図であり、各図の(A)は、図2のB−B断面に相当する模式的な断面図である。また、各図の(B)は、(A)の断面に対応するスペアタイヤパン5の平面図である。そして、図3〜図6は、車両の後面衝突時におけるスペアタイヤパン5の変形の様子を順次示している。
図3は、スペアタイヤパン5が変形を開始する前の状態を示しており、この状態からバンパビーム8(図2参照。)に衝突荷重が入力されると、車体左右両側のリヤフレーム2,2が長手方向に圧壊を開始するとともに、図4に示すようにスペアタイヤパン5上の最も後方側に位置される弧状ビード10eが円弧の頂部部分を中心として潰れ変形を開始し、さらに、荷重入力の進行に応じて図5,図6に示すように前方の弧状ビード10dが同様に円弧の頂部部分を中心として潰れ変形するようになる。なお、これらの図においては省略されているが、さらに荷重入力が進行すると、前方の弧状ビード10c,10b,10aも同様にして円弧の頂部部分を中心として順次潰れ変形するようになる。
ところで、前述のように衝突荷重がスペアタイヤパン5に入力されたときには、スペアタイヤパン5の弧状ビード10a〜10eよりも前方側位置がミドルクロスメンバ4によって剛性的に支持されているため、衝突荷重がスペアタイヤパン5上の広い領域に分散されることなく、弧状ビード10a〜10eの円弧の頂部付近に集中するようになる。したがって、スペアタイヤパン5は、これにより弧状ビード10a〜10eの円弧の頂部付近が蛇腹状に変形するとともに、弧状ビード10a〜10e全体が次第に圧壊するようになり、この変形の行程の間に衝突エネルギーを効率良く吸収するようになる。
また、この実施形態においては、スペアタイヤパン5上の車幅方向外側位置に横補強ビード11a,11bが形成されているため、衝突荷重の入力時に、弧状ビード10a〜10eの円弧の両端部を車幅方向外側から確実に支持することができる。したがって、この横補強ビード11a,11bの機能によっても、衝突荷重を弧状ビード10a〜10eの円弧の頂部付近に効率良く集中させることができる。
よって、この車体後部構造を採用した車両1においては、スペアタイヤパン5の複数の弧状ビード10a〜10eを各円弧の頂部部分を蛇腹状に変形させ、さらに各弧状ビード10a〜10eを円弧の頂部部分を中心として圧壊させることによって衝突エネルギーを効率良く吸収することができるため、リヤフレーム2,2の断面の大型化を招くことなく、後面衝突荷重を車体後部領域において充分に吸収することができる。この結果、この車両1においては、トランクルームや車室内へのリヤフレーム2,2の張り出し量を抑制することが可能になり、トランクルームや車室内の空間を充分に大きく確保することが可能になる。
つづいて、図7に示す第2の実施形態について説明する。なお、図1〜図6に示した第1の実施形態と同一部分には同一符号を付し、第1の実施形態と重複する部分については説明を一部省略するものとする。なお、図7は、第1の実施形態の図3〜図6と同様の模式的な平面図であるが、この図面においては、説明の簡素化のためにスペアタイヤパン5上の弧状ビードを2条(10d,10e)のみ図示している。実際には、第1の実施形態と同様にさらに複数条の弧状ビード(例えば、5条)を設けることが望ましい。
この実施形態の車体後部構造は、基本的な構成は第1の実施形態と同様であるが、スペアタイヤパン105の車幅方向の略中央に一対の縦補強ビード15a,15bが追加されている点が異なっている。すなわち、スペアタイヤパン105の凹状に窪むタイヤ収納面(図示省略)には、円弧状に連続する複数の弧状ビード10d,10eが円弧の頂部部分を車体後方側に向けるようにして等ピッチで形成されるとともに、車幅方向外側位置に、車幅方向に沿って延出する一対の横補強ビード11a,11bが形成され、さらに、車幅方向略中央のミドルクロスメンバ4による支持部からその後方側にかけて車体前後方向に沿う一対の縦補強ビード15a,15bが形成されている。この縦補強ビード15a,15bは、他のビード10d,10e,11a,11bと同様に上方側に膨出するとともに、車体後方側に向かって直線的に、かつ相互に平行になるように形成されている。
この車体後部構造を採用した車両においては、第1の実施形態と同様に、後面衝突時に、複数の弧状ビード10d,10eの頂部部分を蛇腹状に変形させ、かつ弧状ビード10d,10e全体を圧壊させることで効率良く衝突エネルギーを吸収することができるが、さらに、車幅方向略中央位置にミドルクロスメンバ4による支持位置から車体後方側に延出する縦補強ビード15a,15bが設けられているため、後面衝突時に弧状ビード10d,10eの円弧の頂部部分により効率良く荷重を集中させることができるという利点がある。したがって、後面衝突時には、図7の(A)〜(E)に順次示すように弧状ビード10d,10e全体を所望通りに圧壊させ、より効率良く大きな衝突エネルギーを吸収することができる。
なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。
2…リヤフレーム
4…ミッドクロスメンバ
5,105…スペアタイヤパン
10a〜10e…弧状ビード
11a,11b…横補強ビード
15a,15b…縦補強ビード
4…ミッドクロスメンバ
5,105…スペアタイヤパン
10a〜10e…弧状ビード
11a,11b…横補強ビード
15a,15b…縦補強ビード
Claims (4)
- 車体略前後方向に延出する一対のリヤフレームにスペアタイヤパンが支持された車体後部構造であって、
前記スペアタイヤパンに、円弧状に連続する弧状ビードを複数設けるとともに、その複数の弧状ビードを、円弧の頂部が車体後方側に向き、かつ、所定ピッチで相互に離間するように配置したことを特徴とする車体後部構造。 - 前記スペアタイヤパンの前記弧状ビードよりも車体前方側に、前記スペアタイヤパンを支持するクロスメンバを設けたことを特徴とする請求項1に記載の車体後部構造。
- 前記スペアタイヤパンの車幅方向外側位置に、車幅方向に沿って延出する横補強ビードを設けたことを特徴とする請求項1または2に記載の車体後部構造。
- 前記スペアタイヤパンのうちの、車幅方向略中央の少なくとも前記クロスメンバの配置される位置から車体後方側に向かって延出する縦補強ビードを設けたことを特徴とする請求項2に記載の車体後部構造。
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