JP2023118417A - 車体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 スペアタイヤの衝突による電気部品の損傷を抑制することができる低コストの車体構造を提供する。
【解決手段】 車体構造は、所定位置にスペアタイヤが載置されるリアフロアパネルと、前記リアフロアパネル上に固定された電気部品と、前記リアフロアパネル上に固定されて、前記電気部品を覆うカバー部材とを有し、前記カバー部材は、前記所定位置から押し出された前記スペアタイヤと衝突するように前記リアフロアパネルに対して傾斜した傾斜面を備え、前記リアフロアパネルの耐荷重は、前記カバー部材の耐荷重より低く、前記リアフロアパネルを挟んだ前記電気部品の下部には、前記電気部品が押し込まれる空間が設けられている。
【選択図】図５

Description

本発明は、車体構造に関する。

スペアタイヤを搭載可能なリアフロアパネルを車体の後部に備えた構造がある（例えば特許文献１参照）。

特開２０２１－１７１２３号公報

スペアタイヤの近傍に例えば電気コネクタなどの電気部品が取り付けられる場合がある。この場合、車体の後方衝突によりスペアタイヤが搭載位置から車体の前方側に押し出されて電気部品に衝突し、電気部品が損傷するおそれがある。

これに対し、例えば電気部品をプロテクタで覆うことによりスペアタイヤから保護することが考えられる。しかし、スペアタイヤから受ける荷重に耐えられるプロテクタの強度を確保するには、例えば素材及び板厚などの各種の厳しい設計条件を満たす必要があるため、プロテクタのコストが増加する。

そこで本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、スペアタイヤの衝突による電気部品の損傷を抑制することができる低コストの車体構造を提供することを目的とする。

本明細書に記載の車体構造は、所定位置にスペアタイヤが載置されるリアフロアパネルと、前記リアフロアパネル上に固定された電気部品と、前記リアフロアパネル上に固定されて、前記電気部品を覆うカバー部材とを有し、前記カバー部材は、前記所定位置から押し出された前記スペアタイヤと衝突するように前記リアフロアパネルに対して傾斜した傾斜面を備え、前記リアフロアパネルの耐荷重は、前記カバー部材の耐荷重より低く、前記リアフロアパネルを挟んだ前記電気部品の下部には、前記電気部品が押し込まれる空間が設けられている。

上記の構成において、前記カバー部材及び前記リアフロアパネルは、板金構造を有し、前記カバー部材の板厚は、前記リアフロアパネルの板厚より厚くてもよい。

上記の構成において、前記カバー部材の引張り強さは、前記リアフロアパネルの引張り強さより大きくてもよい。

上記の構成において、前記電気部品は、前記スペアタイヤのホイールの下部に位置してもよい。

上記の構成において、前記傾斜面には、前記傾斜面の傾斜方向に沿って第１リブが設けられてもよい。

上記の構成において、前記カバー部材は、前記リアフロアパネルに対して前記傾斜面を支持する支持部を有し、前記支持部には、支持方向に沿って第２リブが設けられてもよい。

上記の構成において、前記リアフロアパネルに取り付けられる板状の一対のブラケットを有し、前記カバー部材は、前記電気部品の一端側の部分を覆い、前記一対のブラケットを介して前記リアフロアパネルに固定され、前記リアフロアパネルの正面視において、前記一対のブラケットは、前記カバー部材から露出した前記電気部品の他端側の部分を挟み込んでもよい。

本発明によれば、車体構造のコストを抑えるとともに、スペアタイヤの衝突による電気部品の損傷を抑制することできる。

上面視における車体後部の構造の一例を示す図である。 プロテクタの一例を示す平面図である。 図１のＡ－Ａ線に沿った車体後部の構造の断面図である。 スペアタイヤが前方に押し出されたときの様子の一例を示す車体後部の構造の断面図である。 電気コネクタが押し込み空間に押し込まれたときの様子の一例を示す車体後部の構造の断面図である。 電気コネクタ、プロテクタ、及びブラケットの上面図である。

（車体後部の構造）
図１は、上面視における車体後部の構造９の一例を示す図である。図１には、車体の前方、後方、右側、及び左側が「前」、「後」「右」、及び「左」でそれぞれ示されている。

車体後部の構造９は車体構造の一例である。構造９は、車室９０との間に設けられたクロス部材９２、ラゲッジスペース９１の床であるリアフロアパネル９３、電気コネクタ２、及び電気コネクタ２を覆うプロテクタ１を備える。リアフロアパネル９３は、板金構造を有し、鉄などにより形成された板状部材である。リアフロアパネル９３には、スペアタイヤ（点線参照）８を搭置するリアフロアパン９３０が設けられている。リアフロアパン９３０は、リアフロアパネル９３の他部分より下側に凹んだ凹部である。

スペアタイヤ８はホイール８０及びタイヤ８１を有する。スペアタイヤ８の中心は、正面視におけるリアフロアパン９３０の略中央に設けられた固定具９５に固定シャフトを介して固定されている。スペアタイヤ８は、車体の左右方向において、リアフロアパン９３０の幅に収まっている。また、タイヤ８１の前方側の一部はリアフロアパン９３０からはみ出ている。スペアタイヤ８は、リアフロアパン９３０の延びる方向に対し傾斜した状態で固定具９５の位置に載置されている。

リアパネル９４はリアフロアパネル９３の後方に設けられている。リアパネル９４は、車体の左右方向に延びる板状の外装パネルである。

電気コネクタ２は電気部品の一例である。電気コネクタ２はホイール８０の下部においてリアフロアパネル９３に固定されている。電気コネクタ２は、２つの電気ケーブル７０，７１の間を電気的に接続する。電気コネクタ２は、略円柱形状を有し、その長手方向が車体の前後方向に沿うようにリアフロアパン９３０に固定されている。一例として、一方の電気ケーブル７０は電気コネクタ２から車体の前方に向かうように配線されており、他方の電気ケーブル７１は電気コネクタ２から車体の後方に向かった後、車体の右側に向かって曲がるように配線されている。

プロテクタ１はカバー部材の一例である。プロテクタ１は、車体の後方側の電気コネクタ２の一部を覆っている。例えばプロテクタ１は、電気コネクタ２を上部及び両側部から覆う。なお、プロテクタ１の詳細な形状については後述する。

プロテクタ１は板状の一対のブラケット３０，３１を介してリアフロアパネル９３に固定される。ブラケット３０，３１は、リアフロアパネル９３の正面視においてプロテクタ１の左右両側でリアフロアパネル９３に取り付けられている。

例えば車体が後方から他の車体に衝突された場合、スペアタイヤ８には後方から前方に向かう力Ｆが作用する。これにより、スペアタイヤ８は、リアフロアパン９３０内の載置位置から前方に押し出される。これにより、ホイール８０の内周面やタイヤ８１の下端部がプロテクタ１に接触する。

このとき、スペアタイヤ８から受ける荷重に耐えられるプロテクタ１の強度を確保するには、例えば素材及び板厚などの各種の厳しい設計条件を満たす必要があるため、プロテクタ１のコストが増加する。そこで、以下に述べるように、リアフロアパネル９３の耐荷重をプロテクタ１の耐荷重より低下させ、スペアタイヤ８からプロテクタ１に加わる荷重の一部をリアフロアパン９３０に分散してリアフロアパネル９３を陥没させ、電気コネクタ２を下方に押し込むことで電気コネクタ２を保護する。

（プロテクタの構成）
図２は、プロテクタ１の一例を示す平面図である。図２には、プロテクタ１を車体の後方から視た正面視の形状、プロテクタ１を車体の左側面から視た側面視の形状、及びプロテクタ１を車体の上方から視た上面視の形状が示されている。なお、各形状の図には、車体の前後方向、上下方向、及び左右方向が付されている。

プロテクタ１は、板金構造を有し、例えば鉄板を板金加工することにより形成される。プロテクタ１は、電気コネクタ２をリアフロアパン９３０の上方から覆うように正面視で略コ字形状を有する。

プロテクタ１は、天板１０、傾斜板１１、側板１２～１５、及び固定板１６，１７を有する。固定板１６，１７は、リアフロアパン９３０に対して略平行に延び、ブラケット３０，３１をそれぞれ介してリアフロアパン９３０に固定される。

固定板１６，１７は、上下方向に貫通する貫通孔１６０，１７０をそれぞれ有する。貫通孔１６０，１７０は、例えば車体の前後方向における固定板１６，１７の端部に設けられている。貫通孔１６０，１７０には、ボルトなどの締結部材がブラケット３０，３１の貫通孔とともに挿通される。これにより、固定板１６，１７は、ブラケット３０，３１をそれぞれ介してリアフロアパン９３０に固定される。

側板１２，１４は、固定板１６，１７の端部から天板１０の端部まで延びるように立設されている。側板１２，１４は、上下方向において固定板１６，１７に対して天板１０をそれぞれ支持する。側板１２，１４は、固定板１６，１７及び天板１０に対して直交せず、互いの間隔が天板１０から固定板１６，１７に向かって左右方向に略ハ字状に広がるように傾斜している。

側板１３，１５は支持部の一例である。側板１３，１５は、固定板１６，１７の端部から傾斜板１１の端部まで延びるように立設されている。ここで傾斜板１１は天板１０から前方に延びるように設けられている。側板１３，１５は、上下方向において固定板１６，１７に対して傾斜板１１をそれぞれ支持する。側板１３，１５は、固定板１６，１７に対して直交せず、互いの間隔が傾斜板１１から固定板１６，１７に向かって左右方向に略ハ字状に広がるように傾斜している。また、側板１３，１５は、天板１０を支持する側板１２，１４から前方に向けて互いの間隔が狭まるように設けられている。

傾斜板１１は、所定位置から押し出されたスペアタイヤ８と衝突するようにリアフロアパン９３０に対して傾斜した傾斜面Ｓを備える。例えば傾斜面Ｓは、ホイール８０内周面と対向するように後方に傾斜している。ここでリアフロアパン９３０の表面に対する傾斜面Ｓの角度αは、例えば２２．８度である。傾斜面Ｓは、プロテクタ１の外表面であり、車体の上方向、及び、後方から車体への衝突時にスペアタイヤ８が押し出される方向に対向する。

側板１２～１５、天板１０、及び傾斜板１１により囲まれた空間１９には、電気コネクタ２の後方側の端部が配置される。側板１２～１５は電気コネクタ２の後方側の端部を左右方向から覆う。電気コネクタ２の後方側の端部は、電気部品の一端側の部分の一例である。

天板１０及び傾斜板１１は電気コネクタ２の後方の端部を上方向及び後方から覆う。このため、プロテクタ１は、前方に押し出されたスペアタイヤ８から電気コネクタ２を保護することができる。本例において、プロテクタ１は電気コネクタ２の後方側の端部のみを覆うため、電気コネクタ２の全体を覆う場合よりプロテクタ１の長さを短くすることができ、プロテクタ１のコストが低減される。なお、プロテクタ１は、これに限定されず、電気コネクタ２の前方側の端部を含む全体を覆ってもよい。

車体の後方向からの衝突（追突など）が発生したとき、スペアタイヤ８は固定具９５から外れて前方に押し出されてプロテクタ１の傾斜面Ｓに衝突する場合がある。この場合、プロテクタ１は、衝突したスペアタイヤ８から傾斜面Ｓに加わる荷重の一部をリアフロアパン９３０に分散させる。

プロテクタ１は、スペアタイヤ８の衝突に備えて強度を向上するため、複数のリブ１００，１１０，１３０，１５０を有する。リブ１００は、側板１２，１４及び天板１０にわたって設けられている。リブ１００は、天板１０において左右方向に沿って延び、側板１２，１４において天板１０に対する支持方向に沿って延びる。このため、スペアタイヤ８の衝突による側板１２，１４及び天板１０の変形が抑制される。

また、リブ１１０は第１リブの一例である。リブ１１０は、傾斜板１１において傾斜面Ｓの傾斜方向に沿って設けられている。このため、スペアタイヤ８の衝突による傾斜面Ｓの変形が抑制される。なお、リブ１１０は天板１０まで延びてリブ１００と接続されている。

また、リブ１３０，１５０は第２リブの一例である。リブ１３０，１５０は、側板１３，１５において傾斜板１１に対する支持方向に沿って延びる。このため、スペアタイヤ８の衝突による側板１３，１５の変形が抑制される。

（スペアタイヤ衝突時の動作）
次にスペアタイヤ８が車体前方側に押し出されてプロテクタ１と衝突した場合の動作を説明する。

図３は、図１のＡ－Ａ線に沿った車体後部の構造９の断面図である。ここで、スペアタイヤ８の断面は、便宜上、模式的に示されている。スペアタイヤ８は、上面視におけるホイール８０の略中央部に接続された固定シャフト９６を介してリアフロアパン９３０の固定具９５に固定されている。

電気コネクタ２はホイール８０の下部に位置する。このように電気コネクタ２を配置することで、ラゲッジスペース９１のような狭い収納スペースにも電気コネクタ２を収容することができる。

電気コネクタ２は前方コネクタ２０及び後方コネクタ２１を有する。前方コネクタ２０は、電気ケーブル７０と電気的に接続された端子を備え、後方コネクタ２１は、電気ケーブル７１と電気的に接続された端子を備える。なお、図３において、電気ケーブル７０，７１の図示は省略する。前方コネクタ２０及び後方コネクタ２１は互いに接続されている。これにより、電気ケーブル７０，７１同士が互いに電気的に接続されている。

また、後方コネクタ２１には、前方コネクタ２０及び後方コネクタ２１の間の接続を解除するためのレバー２２が設けられている。レバー２２は、後方コネクタ２１の両側面から上部を跨ぐように設けられている。

プロテクタ１は、前方コネクタ２０をリアフロアパン９３０の上方向から覆う。天板１０はレバー２２の上部に位置する。このため、スペアタイヤ８がレバー２２に衝突することで前方コネクタ２０及び後方コネクタ２１の間の接続が解除されることが抑制される。

また、傾斜板１１は後方コネクタ２１の後端部を斜め上方より覆う。リアフロアパン９３０からの傾斜面Ｓの高さは、前方から後方に向かって低くなる。傾斜面Ｓはホイール８０の後方側の内周面８０ａ、及びホイール８０の裏面８０ｂに対向している。このため、スペアタイヤ８が固定具９５から外れて前方に移動したとき、傾斜面Ｓにホイール８０の後方側の内周面８０ａが接触する。

また、リアフロアパネル９３の耐荷重はプロテクタ１の耐荷重より低くなるように設けられている。このため、リアフロアパネル９３はプロテクタ１より脆弱となる。つまり、リアフロアパネル９３は、荷重を受けたときにプロテクタ１より変形しやすい。

例えばプロテクタ１の板厚Ｄｂはリアフロアパネル９３の板厚Ｄａより厚くすることによりプロテクタ１及びリアフロアパネル９３の耐荷重の差を容易に設けることができる。この場合、一例として、プロテクタ１の板厚Ｄｂを２（mm）に設定し、リアフロアパネル９３の板厚Ｄａを０．６５（mm）に設定することができる。

また、板厚Ｄａ，Ｄｂの差に加え、もしくは、板厚Ｄａ，Ｄｂの差に代えて、プロテクタ１の引張り強さは、リアフロアパネル９３の引張り強さより大きくしてもよい。この場合、プロテクタ１及びリアフロアパネル９３が鉄により形成されると仮定し、一例として、プロテクタ１の引張り強さを４４０（MPa）に設定し、リアフロアパネル９３の引張り強さを２７０（MPa）に設定することができる。

リアフロアパネル９３の下部には、各種の機器類Ｅが設置されているが、リアフロアパン９３０を挟んだ電気コネクタ２の下部には、電気コネクタ２が押し込まれる空間Ｋ（以下、押し込み空間Ｋと表記）が設けられている。電気コネクタ２が固定されたリアフロアパン９３０は、スペアタイヤ８がプロテクタ１に衝突したとき、スペアタイヤ８の荷重により下方に凹む。これにより、電気コネクタ２がプロテクタ１とともにリアフロアパン９３０ごと押し込み空間Ｋに押し込まれる。このため、押し込み空間Ｋは、プロテクタ１及び電気コネクタ２と実質的に同等の体積を有する。

例えば車体が後方から他の車体に衝突されたとき、スペアタイヤ８には後方から前方に向かう力Ｆが作用する。これにより、スペアタイヤ８は、リアフロアパン９３０内の載置位置から前方に押し出される。

図４は、スペアタイヤ８が前方に押し出されたときの様子の一例を示す車体後部の構造９の断面図である。図４において、図３と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。

符号Ｐで示されるように、プロテクタ１の傾斜面Ｓはホイール８０の内周面８０ａと接触している。このとき、プロテクタ１は、スペアタイヤ８から傾斜面Ｓに、前方に向かう荷重を受ける。

しかし、傾斜面Ｓはリアフロアパン９３０に対して傾斜しているため、スペアタイヤ８の荷重の一部がリアフロアパン９３０に分散される。これにより、リアフロアパン９３０は下方向の分散荷重Ｆｚを受ける。このため、電気コネクタ２の下部のリアフロアパン９３０が変形して、電気コネクタ２が押し込み空間Ｋに押し込まれる。なお、傾斜面Ｓのリアフロアパン９３０に対する角度αは、スペアタイヤ８が実質的にリアフロアパン９３０に対して平行に設置されている場合、十分な分散荷重Ｆｚがリアフロアパン９３０に加わるように４５度以下に設定するのが好ましいが、これに限定されない。

図５は、電気コネクタ２が押し込み空間Ｋに押し込まれたときの様子の一例を示す車体後部の構造９の断面図である。図５において、図３と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。

電気コネクタ２の下部のリアフロアパン９３０は、プロテクタ１から受けた分散荷重Ｆｚにより変形して押し込み空間Ｋの中に凹んでいる。プロテクタ１の耐荷重はリアフロアパン９３０の耐荷重より高いため、プロテクタ１は、スペアタイヤ８の衝突時、リアフロアパン９３０と比べると変形量が少なく、電気コネクタ２を覆った状態でリアフロアパン９３０とともに押し込み空間Ｋに押し込まれる。

電気コネクタ２はプロテクタ１とともにリアフロアパン９３０に固定されている。したがって、電気コネクタ２も押し込み空間Ｋに押し込まれるため、スペアタイヤ８の衝突を回避して損傷を抑制することができる。なお、押し込み空間Ｋの高さは、プロテクタ１より高いほうが好ましいが、これに限定されず、電気コネクタ２がスペアタイヤ８の衝突を避けることができる程度の高さであれば良い。

また、プロテクタ１は板状の一対のブラケット３０，３１を介してリアフロアパン９３０に固定されている。本例のようにプロテクタ１が電気コネクタ２の後方側の端部のみを覆う場合、プロテクタ１から露出した電気コネクタ２の前方側の端部の左右両側をブラケット３０，３１で挟み込むことによって、その部分を十分に押し込み空間Ｋに押し込むことができる。

図６は、電気コネクタ２、プロテクタ１、及びブラケット３０，３１の上面図である。図６において、図１及び図２と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。

ブラケット３０，３１は、一例として、略矩形の平板形状を有する。ブラケット３０，３１の長辺の両端の角部には、締結孔３００，３１０が設けられている。ブラケット３０，３１は、ボルトなどの締結部材を締結孔３００，３１０に締結させることによりリアフロアパン９３０に取り付けられている。

また、ブラケット３０，３１の前方側の一部は、プロテクタ１の固定板１６，１７にそれぞれ重ね合わせられる。固定板１６，１７はブラケット３０，３１を介してリアフロアパン９３０にそれぞれ固定されている。このため、スペアタイヤ８からプロテクタ１の傾斜面Ｓに加わる荷重は、上記の分散荷重Ｆｚとしてブラケット３０，３１に加わる。

また、ブラケット３０，３１は電気コネクタ２及びプロテクタ１の左右両側で前後方向に延びるように設けられている。車体の前後方向においてプロテクタ１の長さは電気コネクタ２の長さより短いため、電気コネクタ２の前方側の端部Ｗはプロテクタ１から露出している。ここで、リアフロアパン９３０の正面視において、一対のブラケット３０，３１は、電気コネクタ２の前方側の端部Ｗを左右両側から挟み込んでいる。

したがって、ブラケット３０，３１は、電気コネクタ２の前方側の端部Ｗの左右両側のリアフロアパン９３０に分散荷重Ｆｚを加えて変形させることができる。このため、電気コネクタ２の前方側の端部Ｗを、ブラケット３０，３１が設けられていない場合より十分に押し込み空間Ｋに押し込むことができる。

これまで述べたように、車体後部の構造９において、プロテクタ１は、リアフロアパン９３０内の所定位置から押し出されたスペアタイヤ８と衝突するようにリアフロアパン９３０に対して傾斜した傾斜面Ｓを備え、リアフロアパン９３０の耐荷重は、プロテクタ１の耐荷重より低く、リアフロアパン９３０を挟んだ電気コネクタ２の下部には押し込み空間Ｋが設けられている。

したがって、プロテクタ１は、スペアタイヤ８から傾斜面Ｓに加わる荷重をリアフロアパン９３０に分散し、その分散荷重Ｆｚによって耐荷重の低いリアフロアパン９３０を押し込み空間Ｋに向けて押し下げるように変形させることができる。このため、電気コネクタ２は、下部のリアフロアパン９３０ごと押し込み空間Ｋに押し込まれるため、スペアタイヤ８による電気コネクタ２の損傷が抑制される。

また、上記の構造９によると、リアフロアパン９３０の耐荷重をプロテクタ１の耐荷重より低く設定することができるため、プロテクタ１に要求される強度を緩和することができる。このため、例えばプロテクタ１の素材及び板厚などの設計条件が緩和されて、プロテクタ１のコストの低減が可能となる。

上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。

１ プロテクタ（カバー部材）
２ 電気コネクタ（電気部品）
８ スペアタイヤ
９ 構造（車体構造）
３０，３１ ブラケット
８０ ホイール
９３ リアフロアパネル
１００，１１０，１３０，１５０ リブ（第１及び第２リブ）
９３０ リアフロアパン
Ｓ 傾斜面
Ｋ 空間

Claims (7)

1. 所定位置にスペアタイヤが載置されるリアフロアパネルと、
   前記リアフロアパネル上に固定された電気部品と、
   前記リアフロアパネル上に固定されて、前記電気部品を覆うカバー部材とを有し、
   前記カバー部材は、前記所定位置から押し出された前記スペアタイヤと衝突するように前記リアフロアパネルに対して傾斜した傾斜面を備え、
   前記リアフロアパネルの耐荷重は、前記カバー部材の耐荷重より低く、
   前記リアフロアパネルを挟んだ前記電気部品の下部には、前記電気部品が押し込まれる空間が設けられている、
   車体構造。
2. 前記カバー部材及び前記リアフロアパネルは、板金構造を有し、
   前記カバー部材の板厚は、前記リアフロアパネルの板厚より厚い、
   請求項１に記載の車体構造。
3. 前記カバー部材の引張り強さは、前記リアフロアパネルの引張り強さより大きい、
   請求項１または２に記載の車体構造。
4. 前記電気部品は、前記スペアタイヤのホイールの下部に位置する、
   請求項１乃至３の何れかに記載の車体構造。
5. 前記傾斜面には、前記傾斜面の傾斜方向に沿って第１リブが設けられている、
   請求項１乃至４の何れかに記載の車体構造。
6. 前記カバー部材は、前記リアフロアパネルに対して前記傾斜面を支持する支持部を有し、
   前記支持部には、支持方向に沿って第２リブが設けられている、
   請求項１乃至５の何れかに記載の車体構造。
7. 前記リアフロアパネルに取り付けられる板状の一対のブラケットを有し、
   前記カバー部材は、前記電気部品の一端側の部分を覆い、前記一対のブラケットを介して前記リアフロアパネルに固定され、
   前記リアフロアパネルの正面視において、前記一対のブラケットは、前記カバー部材から露出した前記電気部品の他端側の部分を挟み込む、
   請求項１乃至６の何れかに記載の車体構造。
   

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