JP2011042341A - リヤフロア構造 - Google Patents

Abstract

【課題】深絞り加工によるリヤフロアパネルへのスペアタイヤ収納部の形成が可能な構成において、別部材による補強に頼ることなく剛性を確保し易いリヤフロア構造を得る。
【解決手段】リヤフロア構造１０では、底壁２２と立壁２０とが一体に形成されると共に車両上下方向の上向きに開口されたスペアタイヤ収納部１４が、リヤフロアパネル１２に形成されている。立壁２０におけるスペアタイヤ収納部１４の底壁２２と開口１４Ａとの間には、該立壁２０が底壁２２側で開口１４Ａ側よりもスペアタイヤ収納部１４の中央部側にオフセットされるように、部分的に段差部２８が形成されている。立壁２０における前立壁３０の車幅方向中央部を含む部分は、段差部２８が形成されない平立壁３４とされている。
【選択図】図１

Description

本発明は、スペアタイヤ収納部を有するリヤフロア構造に関する。

フロアパネルの後端部に凹設されるスペアタイヤ収納部の前縦壁部に段落ち状の段差部を有する構造とすることで、フロアパネルを分割することなく深絞り加工にてスペアタイヤ収納部を形成可能とした自動車のフロア構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、段落ち状の段差部を有する前縦壁部の剛性を確保するために、該段差部の上下に補強部材、クロスメンバを接合している。

特開２００８−０８７６５０号公報 特開２００４−３４５６２５号公報 実開昭６１−２９９８１号公報

ところで、上記の如き従来の技術では、上記の通りスペアタイヤ収納部の前縦壁部に補強部材及びクロスメンバを接合する構造であるため、部品点数が多く、また車両質量が大きくなることが懸念される。

本発明は、深絞り加工によるリヤフロアパネルへのスペアタイヤ収納部の形成が可能な構成において、別部材による補強に頼ることなく剛性を確保し易いリヤフロア構造を得ることが目的である。

請求項１記載の発明に係るリヤフロア構造は、リヤフロアパネルに、底壁と該底壁から立設された立壁とが一体に形成されると共に車両上下方向の上向きに開口されたスペアタイヤ収納部が設けられており、前記立壁における前記スペアタイヤ収納部の開口端と前記底壁との間に形成されて、該立壁における前記底壁側を前記開口側に対し前記スペアタイヤ収納部の中央側にオフセットさせる段差部が、少なくとも該立壁における車両前後方向の前端側の車幅方向中央部を含む一部以外の残余の部分には設けられ、かつ、該立壁における車両前後方向の前端側の車幅方向中央部を含む一部には設けられないか、又は、前記残余の部分よりも該立壁における前記底壁側の前記開口側に対する前記スペアタイヤ収納部の中央側へのオフセット量が小さくなるように設けられている。

請求項１記載のリヤフロア構造では、立壁の少なくとも一部におけるスペアタイヤ収納部の開口端と底壁との間に、段差部（パネルの折り曲げ部）が形成されている。このため、本リヤフロア構造では、車両上下方向の上向きに開口する所定深さのスペアタイヤ収納部を、深絞り加工によってリヤフロアパネルに形成することができる。

そして、立壁は、その車両前端側でかつ車幅方向中央部を含む一部において、スペアタイヤ収納部の底壁と開口端との間に段差部が形成されない（段差部による開口側と底壁側とのオフセット量が０である）か、又は開口側と底壁側とのオフセット量が上記残余の部分での段差部による開口側と底壁側とのオフセット量よりも小さい。このため、車両のピッチング等に起因する振動が生じやすい部位である立壁の車両前端側でかつ車幅方向中央部の部分は、他の部分と比較して、段差部を形成することによる剛性低下が抑制又は防止される。

このように、請求項１記載のリヤフロア構造では、深絞り加工によるリヤフロアパネルへのスペアタイヤ収納部の形成が可能な構成において、別部材による補強に頼ることなく剛性を確保し易い。

請求項２記載の発明に係るリヤフロア構造は、リヤフロアパネルに、底壁と該底壁から立設された立壁とが一体に形成されると共に車両上下方向の上向きに開口されたスペアタイヤ収納部が設けられており、前記立壁における前記スペアタイヤ収納部の開口端と前記底壁との間でかつ車両前後方向の前端側の車幅方向中央部を含む一部を除く部分には、前記スペアタイヤ収納部の開口側よりも前記底壁側で前記立壁が前記スペアタイヤ収納部の中央側にオフセットされるように、段差部が形成されており、かつ、前記立壁における車両前後方向の前端側の車幅方向中央部を含む一部は、前記のスペアタイヤ収納部の開口側から前記底壁側にかけて断面視で直線状の壁部として形成されている。

請求項２記載のリヤフロア構造では、立壁における車両前端側の車幅方向中央部を含む一部を除き、スペアタイヤ収納部の開口端と底壁との間に段差部（パネルの折り曲げ部）が形成されている。このため、本リヤフロア構造では、車両上下方向の上向きに開口する所定深さのスペアタイヤ収納部を、深絞り加工によってリヤフロアパネルに形成することができる。

そして、立壁における車両前端側の車幅方向中央部を含む一部は、開口側から底壁側にかけて直線状の断面を有する。このため、車両のピッチング等に起因する振動が生じやすい部位である立壁の車両前端側でかつ車幅方向中央部を含む部分は、段差部が形成された部分のように剛性が低下されることがない。

このように、請求項２記載のリヤフロア構造では、深絞り加工によるリヤフロアパネルへのスペアタイヤ収納部の形成が可能な構成において、別部材による補強に頼ることなく剛性を確保し易い。

請求項３記載の発明に係るリヤフロア構造は、請求項１又は請求項２記載のリヤフロア構造において、車幅方向に長手とされ、前記リヤフロアパネルのうち少なくとも前記立壁における車両前後方向の前端側の車幅方向中央部を含む一部に接合されて、該リヤフロアパネルとで閉断面構造を成すクロスメンバを備えた。

請求項３記載のリヤフロア構造では、クロスメンバがリヤフロアパネルのうち立壁における車両前端側でかつ車幅方向中央部を含む一部に接合されることで、該クロスメンバとリヤフロアパネルとで閉断面構造が形成されている。これにより、上記の通り剛性確保が要求される立壁における車両前端側でかつ車幅方向中央部を含む部分は、剛性が向上される。

以上説明したように本発明に係るリヤフロア構造は、深絞り加工によるリヤフロアパネルへのスペアタイヤ収納部の形成が可能な構成において、別部材による補強に頼ることなく剛性を確保し易いという優れた効果を有する。

本発明の実施形態に係るリヤフロア構造を構成するリヤフロアパネルを示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るリヤフロア構造の後部の概略構成を示す側断面図である。 本発明の実施形態に係るリヤフロア構造を構成するリヤフロアパネルの製造過程を説明するための図であって、（Ａ）は前立壁の形成部位の側断面図、（Ｂ）は側立壁の形成部位の側断面図である。 本発明の実施形態に係るリヤフロア構造を構成するリヤフロアパネルの変形例を示す斜視図である。 本発明の実施形態との第１比較例に係るリヤフロアパネルの斜視図である。 本発明の実施形態との第１比較例に係るリヤフロア構造の側断面図である。 本発明の実施形態との第２比較例に係るリヤフロア構造の側断面図である。

本発明の一実施形態に係るリヤフロア構造１０について、図１〜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、矢印ＩＮ、矢印ＯＵＴは、リヤフロア構造１０が適用された自動車Ａの前方向（進行方向）、上方向、車幅方向の内側、外側を示している。

図２には、リヤフロア構造１０における車両前後方向の後部の概略構成が側断面図にて示されている。この図に示される如く、リヤフロア構造１０はリヤフロアパネル１２を備えており、リヤフロアパネル１２にはスペアタイヤ収納部１４が車両上下方向に開口する凹部として形成されている。スペアタイヤ収納部１４には、自動車Ａのスペアタイヤ（スペアホイール）１６が開口１４Ａ側から取り出し可能に収納されている。スペアタイヤ１６は、例えば図示しないスペアタイヤキャリア及び該スペアタイヤキャリアに螺合されるボルトによって、リヤフロアパネル１２に対し締結固定されている。

図１にも示される如く、スペアタイヤ収納部１４は、リヤフロアパネル１２における車両前後方向の後部に設けられている。リヤフロアパネル１２におけるスペアタイヤ収納部１４に対し車両前後方向の前側、車幅方向の両側に位置する部分は、略水平面面に沿って延在する平板部としてのリヤフロア部（一般部）１８とされている。

スペアタイヤ収納部１４は、立壁２０と底壁２２とによって、車両前後方向の前側、車幅方向の両側及び車両上下方向の下側から囲まれた空間とされており、上記の通り車両上下方向の上向きに開口されている。この実施形態では、スペアタイヤ収納部１４は、リヤフロアパネル１２の車両後端に接合されたロアバックパネル２４によって、車両前後方向の後側が閉じられている。この実施形態では、リヤフロアパネル１２の車両後端に形成されたフランジ２５に、スポット溶接等によってロアバックパネル２４が接合されている。

より具体的には、リヤフロア部１８に形成された立壁２０は、スペアタイヤ収納部１４の開口１４Ａの縁部に沿ってリヤフロア部１８から垂下されており、この実施形態では、平面視で車両前後方向の後向きに開口する略「Ｕ」字状に形成されている。リヤフロア構造１０では、この立壁２０の車両後向きの開口縁間をロアバックパネル２４が閉止しているものと捉えることができる。

リヤフロア部１８、立壁２０、底壁２２を有するリヤフロアパネル１２は、鋼板の深絞り加工によって形成されている。すなわち、リヤフロアパネル１２におけるリヤフロア部１８、立壁２０、底壁２２は、一体にかつ連続して形成されている。そして、所要の深さＨ（フルサイズのスペアタイヤ１６を収納し得る深さ)のスペアタイヤ収納部１４を得るべく、リヤフロアパネル１２は、部分的に二段絞り加工を用いて加工されている。したがって、図１に示される如く、立壁２０の一部（後述する平立壁３４の設定範囲を除く残余の部分）には、車両上下方向の上側（スペアタイヤ収納部１４の開口側）を向く棚部２６を有する段差部２８が形成されている。

具体的には、立壁２０は、スペアタイヤ収納部１４（内のスペアタイヤ１６）を車両前後方向の前側から囲む（覆う）前立壁３０を有しており、段差部２８は、前立壁３０における車幅方向中央部を含む一部（平立壁３４）を除く立壁２０に形成されている。より具体的には、段差部２８は、前立壁３０の車幅方向両端側、及び立壁２０におけるスペアタイヤ収納部１４を車幅方向両側から囲む側立壁３２のそれぞれに形成されている。

棚部２６は、側立壁３２においては、立壁２０の壁厚方向（スペアタイヤ収納部１４側を向く方向）の幅Ｗｓが車両前後方向の位置に依らず略一定とされている。一方、前立壁３０における棚部２６は、該前立壁３０の車幅方向両端側においては上記の幅Ｗｓと略同幅とされた幅Ｗｆ（Ｗｆ≒Ｗｓ）が、該車幅方向両端から段差非形成部である平立壁３４（Ｗｆ≒０）にかけて滑らかに徐減されている。

したがって、立壁２０では、棚部２６に対する底壁２２側の下立壁２０Ａと開口１４Ａ側の上立壁２０Ｂとの段差部２８による壁厚方向のオフセット量Ｄが、側立壁３２側で前立壁３０側よりも大とされている。平立壁３４は、このオフセット量Ｄが０である（Ｄ＝０）部分として捉えることができる。

この実施形態では、図２に示される如く、立壁２０における平立壁３４は、その断面形状が車両上下方向に略沿った直線状を成している。平立壁３４においては、立壁２０（上立壁２０Ｂ）の上端においてリヤフロア部１８と連続して角部３６を形成している。また、この実施形態では、乗用車用のスペアタイヤ１６を収納する寸法形状とされたスペアタイヤ収納部１４を規定する立壁２０の前立壁３０のうち、図１に示される平立壁３４の車幅方向における長さＬ（設定範囲）は、１５０ｍｍ〜２００ｍｍとされている。また、この平立壁３４を含む立壁２０の板厚は、０．６５ｍｍ〜０．７５ｍｍとされている。

そして、リヤフロア構造１０は、角部３６を跨ぐようにしてリヤフロア部１８及び立壁２０に車両前下側から接合されることで、リヤフロアパネル１２におけるスペアタイヤ収納部１４の前端部に閉断面構造３８を形成したクロスメンバ４０を備えている。クロスメンバ４０は、車幅方向に長手とされ、図示しない車体後部の骨格部材である左右一対のリヤサイドメンバ間を架け渡しており、車幅方向の中央部において上記の通り閉断面構造３８を形成している。

すなわち、クロスメンバ４０は、車幅方向の中央部において、リヤフロア部１８に対向する下壁４０Ａ、立壁２０の平立壁３４の車両上端部に対向する前壁４０Ｂ、下壁４０Ａから延設されて平立壁３４に接合された下フランジ４０Ｃ、前壁４０Ｂから延設されてリヤフロア部１８に接合された上フランジ４０Ｄを有して構成されている。図示は省略するが、クロスメンバ４０における他の部分は、車両上下方向の上向きに開口する断面ハット形状を成しており、リヤフロア部１８に車両下方から接合されて該リヤフロア部１８とで閉断面構造３８の車幅方向両側に連続する閉断面構造を成している。

次に、本実施形態の作用を説明する。

上記構成のリヤフロア構造１０では、リヤフロアパネル１２における車両前後方向の後部に形成されたスペアタイヤ収納部１４内に、スペアタイヤ１６が配置され、該スペアタイヤ１６は図示しないスペアタイヤキャリア等を介して底壁２２に固定されている。スペアタイヤ収納部１４の開口１４Ａは、図示しないカバー部材にて被覆されており、該カバー部材及びリヤフロア部１８に対する車両上下方向の上側の空間が自動車Ａの荷室として用いられる。

ここで、本リヤフロア構造１０では、リヤフロアパネル１２に形成されたスペアタイヤ収納部１４の立壁２０が部分的に段差部２８を有する。このため、深絞り加工によって立壁２０、底壁２２が一体的に連続されたスペアタイヤ収納部１４をリヤフロアパネル１２に形成することができる。

この加工法について図３に基づいて説明する。図３（Ａ）は、前立壁３０における平立壁３４が形成される部分の断面を示しており、図３（Ｂ）は部分的に段差部２８を有する側立壁３２が形成される部分の断面を示している。これらの図に示される如く、鋼板４２に対する一回目（一段目）の絞り加工（初絞り）を行った後、図３（Ｂ）に示される側立壁３２の形成部位では、棚部２６が形成されるように二回目（二段目）の絞り加工（再絞り）を行う。この点は、図５に示す立壁１０２の全長に亘り段差部２８が形成される第１比較例に係るリヤフロアパネル１００の加工法と同じである。

一方、平立壁３４の形成部位では、図３（Ａ）に示される如く棚部２６が形成されないように二回目の絞り加工（しごき加工）を行う。そして、この二回目の絞り加工は、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示される如きダイス４８を用いることで、側立壁３２の二回目の絞り加工と同時に行われる。すなわち、リヤフロアパネル１２は、第１比較例に係るリヤフロアパネル１００と同様に二回の絞り工程を経て成形することができる。このように、リヤフロア構造１０では、成形性を犠牲にすることなく、立壁２０の一部が平立壁３４であるリヤフロアパネル１２を得ることができる。また、上記した平立壁３４の設定範囲（図１に示す長さＬ）、板厚を採用することで、二回の絞り工程でリヤフロアパネル１２を成形することが実現されることがわかっている。

以上説明したように、リヤフロア構造１０では、立壁２０の一部に棚部２６を有する段差部２８を設定することで、フルサイズのスペアタイヤ１６を収納し得る所要の深さＨのスペアタイヤ収納部１４を形成することができる。これにより、リヤフロア構造１０では、立壁２０と底壁２２とが連続して一体的に形成されるので、図７に示される如く立壁１５２と底壁１５４とを別個に形成して接合する第２比較例に係るリヤフロアパネル１５０と比較して、軽量化、低コスト化が図られる。

この点を補足すると、リヤフロアパネル１５０では、立壁１５２の下端に形成されたフランジ１５２Ａに底壁１５４の周縁部がスポット溶接にて接合されると共に、該スポット溶接部ＳＷに対する車内側及び車外側の２箇所にシーラＳが塗布、硬化されている。これに対してリヤフロア構造１０のリヤフロアパネル１２は、スポット溶接のための鋼板の重ね合わせ部（フランジ１５２Ａ）が不要で軽量化が図られ、スポット溶接工程、シーラ塗布、硬化工程が不要で低コスト化が図られる。

そして、リヤフロア構造１０では、立壁２０（前立壁３０）に部分的に平立壁３４が設定されている。このため、リヤフロア構造１０では、スペアタイヤ１６の振動に起因するボデー振動が抑制される。以下、この点について補足する。

スペアタイヤ１６がスペアタイヤ収納部に収納、固定された自動車Ａでは、例えばアイドリング時のピッチング動作（振動）に伴ってスペアタイヤ１６が上下に振動され、このスペアタイヤ１６の振動に起因してスペアタイヤ収納部の車両前側の壁が振動し易い。例えば、図５及び図６に示される如く立壁１０２の全長に亘って段差部２８が形成されたリヤフロアパネル１００では、その前立壁１０５に段差部２８の折り曲げ部分が存在するので、スペアタイヤ１６が上下振動に伴って段差部２８が車両上下方向に伸び縮みするように振動（変形）し、ボデー振動を生じさせる。この対策として図６に示される如くクロスメンバ１０６と底壁１０４との間に補強部材１０８を架け渡すと、質量増加、コスト増加の原因となる。

これに対してリヤフロア構造１０では、前立壁３０の車幅方向中央部における断面形状が図２に示される如く直線状とされているため、該前立壁３０が車両のピッチング動作（振動）に伴って車両上下方向に変形し難い。すなわち、リヤフロア構造１０では、補強部材１０８に頼ることなく、スペアタイヤ１６の振動（自動車Ａのピッチング）に起因するボデー振動を抑制することができる。

しかも、リヤフロア構造１０では、クロスメンバ４０が立壁２０の前立壁３０とで閉断面構造３８を形成しているため、前立壁３０に閉断面構造３８が隣接して形成されていない構成と比較して、該前立壁３０の剛性が向上されている。このため、リヤフロア構造１０では、スペアタイヤ１６の振動に起因するボデー振動を一層効果的に抑制することができる。また、クロスメンバ４０は、第１比較例に係るクロスメンバ１０６と同様に車体骨格としての機能をも果たすため、部品点数を増加させるものではない。換言すれば、リヤフロア構造１０では、既存部品であるクロスメンバ４０を利用して閉断面構造３８を形成することで、上記の通り前立壁３０の剛性を向上させてボデー振動を一層効果的に抑制している。

また、リヤフロア構造１０では、前立壁３０の車幅方向中央を含む所定範囲（図１に示す長さＬの範囲）に平立壁３４が設定されているため、第１比較例に係るリヤフロアパネル１００と比較して、棚部２６の幅Ｗｆの分だけスペアタイヤ１６を車両前方に配置することができる。これにより、スペアタイヤ１６（の質量）を自動車Ａの重心に近づけて配置することができる。また、リヤフロアパネル１００と比較して、スペアタイヤ１６を車両前方に移動した分だけ自動車Ａの後端を前出しし、該自動車Ａのオーバハングを短くすることも可能である。一方、第１比較例に対しスペアタイヤ１６を車両前後方向の同じ位置に配置する構成では、フロア下における前立壁３０に対する車両前方の空間が、棚部２６の幅Ｗｆの分だけ広く設定される。このため、例えば燃料タンクの容量確保やバッテリ搭載の自由度の確保等が図られる。

なお、上記した実施形態では、立壁２０の前立壁３０に断面視で略直線状となる段差非形成部としての平立壁３４が設定された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、図４に示される如く、少なくとも車幅方向中央部における棚部２６の幅Ｗｆが側立壁３２における棚部２６の幅Ｗｓよりも小さい（Ｗｆ＜Ｗｓ）となるように、前立壁３０の車幅方向全長に亘って段差部２８を形成しても良い。

また、上記した実施形態では、立壁２０における棚部２６を除く部分が車体上下方向（鉛直方向）に略沿って延在されている例を図示したが、本発明はこれに限定されず、立壁２０の一部又は全部は、底壁２２側が開口１４Ａ側よりもスペアタイヤ１６（スペアタイヤ収納部１４の中央部）に近接される方向の傾斜を有しても良い。

さらに、上記した実施形態では、クロスメンバ４０がリヤフロア部１８及び前立壁３０とで閉断面構造３８を形成する例を示したが、本発明はこれに限定されず、クロスメンバ４０を前立壁３０に対する車両前方にこれと離間して配置しても良い。この場合、例えば、リヤフロア部１８と前立壁３０とを連結する帯板状のブレース等の軽補強部材を設けることも可能である。

１０ リヤフロア構造
１２ リヤフロアパネル
１４ スペアタイヤ収納部
１４Ａ 開口
２０ 立壁
２２ 底壁
２８ 段差部
３０ 前立壁
３４ 平壁部（断面視で直線状の壁部）
３８ 閉断面構造
４０ クロスメンバ

Claims (3)

1. リヤフロアパネルに、底壁と該底壁から立設された立壁とが一体に形成されると共に車両上下方向の上向きに開口されたスペアタイヤ収納部が設けられており、
   前記立壁における前記スペアタイヤ収納部の開口端と前記底壁との間に形成されて、該立壁における前記底壁側を前記開口側に対し前記スペアタイヤ収納部の中央側にオフセットさせる段差部が、
   少なくとも該立壁における車両前後方向の前端側の車幅方向中央部を含む一部以外の残余の部分には設けられ、
   かつ、該立壁における車両前後方向の前端側の車幅方向中央部を含む一部には設けられないか、又は、前記残余の部分よりも該立壁における前記底壁側の前記開口側に対する前記スペアタイヤ収納部の中央側へのオフセット量が小さくなるように設けられているリヤフロア構造。
2. リヤフロアパネルに、底壁と該底壁から立設された立壁とが一体に形成されると共に車両上下方向の上向きに開口されたスペアタイヤ収納部が設けられており、
   前記立壁における前記スペアタイヤ収納部の開口端と前記底壁との間でかつ車両前後方向の前端側の車幅方向中央部を含む一部を除く部分には、前記スペアタイヤ収納部の開口側よりも前記底壁側で前記立壁が前記スペアタイヤ収納部の中央側にオフセットされるように、段差部が形成されており、
   かつ、前記立壁における車両前後方向の前端側の車幅方向中央部を含む一部は、前記のスペアタイヤ収納部の開口側から前記底壁側にかけて断面視で直線状の壁部として形成されているリヤフロア構造。
3. 車幅方向に長手とされ、前記リヤフロアパネルのうち少なくとも前記立壁における車両前後方向の前端側の車幅方向中央部を含む一部に接合されて、該リヤフロアパネルとで閉断面構造を成すクロスメンバを備えた請求項１又は請求項２記載のリヤフロア構造。

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