JP4049385B2 - 車両後部のスペアタイヤ保持構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両後部の車体側壁に沿ってスペアタイヤを立て、保持する車両後部のスペアタイヤ保持構造に関するものである。

車両後部にスペアタイヤを縦置き状態に配設する格納部が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１１−１１３５９号公報（第８頁、図４、図５）

特許文献１を次図に基づいて説明する。
図１０（ａ），（ｂ）は、従来の技術の基本構成を説明する図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面図である。
従来の車両の後部車体構造は、車体１０１の後部に形成したトランクルーム１０２にスペアタイヤ１０３をフランジ１０４によって垂直に縦置きする構造で、車体１０１（リアフエンダ１０５を備える。）のサイドパネル１０６にフランジ１０４を取付け、フランジ１０４に荷重伝達メンバ１０７を取付けることで、リアエンドパネル１０８に後面衝突した場合、後突荷重Ａによって荷重伝達メンバ１０７がスペアタイヤ１０３を矢印Ｃのように回転させるので、リヤサイドメンバ１０９の潰れ量を確保することができるというものである。

しかし、特許文献１の車両の後部車体構造では、後面衝突時にスペアタイヤ１０３が矢印Ｃのように回転した場合、タイヤがサイドパネル１０６に干渉するため、スペアタイヤ１０３の回転は規制されやすく、結果的に、リヤサイドメンバ１０９の潰れ量が小さくなることがあり、より衝撃吸収のよい構造が望まれていた。

本発明は、車体後部の側壁にスペアタイヤを保持しても、後面衝突時の衝撃に応じて直接スペアタイヤが移動するとともに、その移動量を大きく設定することができ、後面衝突時の衝撃吸収を高めた車両後部のスペアタイヤ保持構造を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、車体後部の側壁を、インナーパネルとアウターパネルとで構成し、インナーパネルとアウターパネルとの間にサイドフレームを介在させ、このサイドフレームから片持ち梁状にブラケットを上又は下へ延設し、このブラケットの先端部にロッドを固定するとともにこのロッドはインナーパネルを貫通させてインナーパネルから突出させ、この突出させたロッドの前部にスペアタイヤを保持させてなり、後面衝突の際にスペアタイヤに前向きの荷重が作用すると、ブラケットがスイングしつつ塑性変形し併せてロッドがインナーパネルを破断して衝突エネルギーを減衰させ得るように構成したことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、ブラケットには、高さ方向途中に脆弱部を備えたことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、ブラケットは、スポット溶接によりインナーパネルに少なくとも１箇所固定したことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、サイドフレームから片持ち梁状にブラケットを上又は下へ延設し、このブラケットの先端部にロッドを固定するとともにこのロッドはインナーパネルを貫通させてインナーパネルから突出させ、この突出させたロッドの前部にスペアタイヤを保持させてなり、インナーパネルは、ロッドを通す第１開口部と、第１開口部の前部に形成した第２開口部と、を備え、ブラケットは、板であり、インナーパネルとサイドフレームとの間に挟む第１固定部と、第１固定部に連ねるとともに先端部を含み、且つ、第１固定部の幅より幅の小さい第２固定部と、からなり、後面衝突の際にスペアタイヤに前向きの荷重が作用すると、ブラケットがスイングしつつ塑性変形し併せてロッドがインナーパネルの第１開口部から第２開口部までの間を切り裂き、破断して衝突エネルギーを減衰させ得るように構成したので、車体後部の側壁にスペアタイヤを保持しても、後面衝突時の衝撃に応じてロッドがインナーパネルの第１開口部から第２開口部までの間を切り裂き、直接スペアタイヤを側壁に沿ってスペアタイヤを立てた状態で移動させることができるという利点がある。
また、側壁に沿ってスペアタイヤを立てた状態でのスペアタイヤの移動量を大きく設定することができるとともに、後面衝突時の衝撃吸収を高めることができる。

請求項２に係る発明では、ブラケットには、高さ方向途中に脆弱部を備えたので、先端部に荷重が加わると、脆弱部を起点にして塑性変形が起き、結果的に、脆弱部をほぼ回転中心にしてブラケットを回転させることができる。従って、後面衝突時の衝撃に応じて直接スペアタイヤを移動させることができるとともに、後面衝突時の衝撃吸収を高めることができるという利点がある。

請求項３に係る発明では、ブラケットは、スポット溶接によりインナーパネルに少なくとも１箇所固定したので、スポット溶接を施すことで得られるインナーパネルとの溶接部を用い、インナーパネルの溶接部の近傍を亀裂若しくは破断させることによって、後面衝突時の衝撃に応じて直接スペアタイヤを移動させることができるとともに、後面衝突時の衝撃を吸収することができるという利点がある。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は運転者（前を見た状態。）から見た方向に従う。
図１は、本発明のスペアタイヤ保持構造を用いた車両のスペアタイヤ収納部の斜視図である。
スペアタイヤ収納部１１は、車両１２の後部１３の側壁１４にスペアタイヤ１５を立てて取付けることで、荷室１６に直接収納する方式であり、スペアタイヤ１５を受け部材１７及びホイールハウス１８に載せ、ホイール押さえ手段１９で固定する。２１はスペア用のタイヤ、２２はスペア用のタイヤ２１に適合したホイール、２３は側壁１４の内張、２４は荷室１６の床張り、２５は車両１２の後部１３を形成する車体後部を示す。

図２は、本発明のスペアタイヤ保持構造を用いた車両のスペアタイヤ収納部の正面図であり、内張２３（図１参照）及び床張り２４（図１参照）を取外して示す。
車体後部２５の側壁１４は、インナーパネル２６とアウターパネル２７とで構成したもので、インナーパネル２６にホイールハウス１８を成形した。
スペアタイヤ収納部１１は、具体的には、受け部材１７と、ホイールハウス１８に設定した位置決め部３１と、スペアタイヤ保持構造３２とからなる。

スペアタイヤ保持構造３２は、インナーパネル２６とアウターパネル２７との間に設けたサイドフレーム３４と、サイドフレーム３４及びインナーパネル２６に固定したブラケット３５と、ブラケット３５に着脱可能に取付けるホイール押さえ手段１９と、を備える。

図３は、図２の３−３線断面図であり、スペアタイヤ保持構造３２の断面を示す。
スペアタイヤ保持構造３２は、具体的には、インナーパネル２６とアウターパネル２７との間にサイドフレーム３４を介在させ、このサイドフレーム３４から片持ち梁状にブラケット３５を下へ（矢印ａ１の方向）延設し、このブラケット３５の先端部３６にロッド３７を固定するとともにこのロッド３７はインナーパネル２６を貫通させてインナーパネル２６から距離Ｌｒだけ突出させ、この突出させたロッド３７の前部３８にスペアタイヤ１５を保持させてなる。３９はインナーパネル２６の外面を示す。

なお、ブラケット３５を下へ延設したが、ブラケット３５を上に延設することも可能であり、ロッド３７の位置より下方にブラケットを配置して上に延設する。

ホイール押さえ手段１９は、ホイール２２の中央に嵌合する嵌合部材４１と、嵌合部材４１を通してブラケット３５の先端部３６にねじ込むロッド３７とからなる。
距離Ｌｒは、スペアタイヤ１５を取付けた結果によって生じる値で、インナーパネル２６から嵌合部材４１の押圧部材５３までの距離である。

図４は、本発明のスペアタイヤ保持構造の第１斜視図であり、荷室１６側から見た状態を示す。
スペアタイヤ保持構造３２はまた、インナーパネル２６の外面３９とサイドフレーム３４との間にブラケット３５の第１固定部４２を入れることで、これらの３枚の板を重ね、重ねた３枚の板同士を溶接で接合するとともに、インナーパネル２６の外面３９にブラケット３５の第２固定部４３並びに第２固定部４３に含む先端部３６を溶接で固定した構造である。

嵌合部材４１は、中央に円錐状の突部４４をホイール２２の中央の孔よりわずかに小さい径で成形し、突部４４に連ねてフランジ部４５をホイール２２を押付け可能に成形し、突部４４にロッド孔４６をロッド３７の径よりわずかに大きい径で開けたものである。
このように、嵌合部材４１では、突部４４の径をホイール２２の中央の孔よりわずかに小さい値に設定したので、後面衝突時の衝撃は確実にロッド３７に伝わり、後面衝突時の衝撃の吸収を高めることができるとともに、ホイール２２の移動量を確実に確保することができる。

インナーパネル２６は、ブラケット３５の先端部３６が位置するスペアタイヤ保持部４７に開けた第１開口部４８と、第１開口部４８の前部に形成した第２開口部５１と、を備える。
なお、第１開口部４８及び第２開口部５１の形状や離す距離や数は一例である。また、第１開口部４８と第２開口部５１との間に成形部（例えば凹凸）を設けることも可能である。
ブラケット３５を取付ける部位の形状は任意であり、例えば、溝を成形し、溝の底に取付けてもよい。

ロッド３７は、ボルト本体５２の端に突部４４を押すための押圧部材５３を取付け、インナーパネル２６の第１開口部４８を通して、先端部３６にボルト本体５２をねじ込むことで、スペアタイヤを固定する。

図５は、本発明のスペアタイヤ保持構造の第２斜視図であり、アウターパネル２７（図３参照）側から見た状態を示す。
サイドフレーム３４は、インナーパネル２６に取付ける取付け部５４，５４を成形し、取付け部５４，５４に連ねて断面コ字形状の溝部５５を深さＨｍで形成したものである。

ブラケット３５は、既に述べたように、インナーパネル２６とサイドフレーム３４の取付け部５４との間に挟む第１固定部４２と、第１固定部４２に連ねるとともにインナパネル２６に固定する第２固定部４３（先端部３６を含む。）とからなる。
また、ブラケット３５には、高さ方向（矢印ａ１の方向）途中に脆弱部５７を備えた。脆弱部５７は、第１固定部４２の幅Ｗ１に対して、第２固定部４３の幅をＷ２（Ｗ２＜Ｗ１、例えば、Ｗ２＝０．２５×Ｗ１）まで小さくすることで形成した応力集中部である。

さらに、ブラケット３５は、スポット溶接によりインナーパネル２６に少なくとも１箇所固定した。具体的には、第１固定部４２をインナーパネル２６とサイドフレーム３４とで挟み、２箇所の第１溶接箇所６１，６１を、例えば、プラグ溶接にて溶接した。また、インナーパネル２６の外面３９と第１固定部４２の第２溶接箇所６２とを、例えば、スポット溶接にて溶接した。さらに、インナーパネル２６の外面３９と第２固定部４３に設定した３箇所の第３溶接箇所６３，６４，６５とを、例えば、スポット溶接にて溶接した。６６，６６は第１溶接箇所６１，６１に施した第１溶接部、６７は第２溶接箇所６２に施した第２溶接部、６８・・・は第３溶接箇所６３，６４，６５に施した第３溶接部を示す。

「少なくとも１箇所固定した」とは、第２固定部４３を最低限１箇所、スポット溶接にて溶接するということであり、例えば、第３溶接箇所６５にスポット溶接（１個の第３溶接部６８）を施す。

先端部３６は、外面７１に補強板７２をすみ肉溶接にて取付け、補強板７２にボルト本体５２に対応したナット７３を溶接した部位で、ナット７３にロッド３７をねじ込むことでスペアタイヤ１５（図１を参照）を取付けることができ、一方、補強板７２を採用することでロッド３７に負荷が加わった場合に、ナット７３による先端部３６の破断による抜けを防ぐことができる。

以上に述べた車両後部のスペアタイヤ保持構造の作用を次に説明する。
まず、ブラケット３５の第２固定部４３を溶接で固定しない場合について説明する。
スペアタイヤ保持構造３２では、後面衝突の際にスペアタイヤ１５に前向き（図６の矢印ａ２の方向））の荷重が作用すると、ブラケット３５がスイング（図７の矢印ａ３の方向）しつつ塑性変形し併せてロッド３７がインナーパネル２６を破断（図７の破断部７５）して衝突エネルギーを減衰させることができる。

次に、第２固定部４３をインナーパネル２６に溶接で固定した場合について詳しく説明する。
図６は、本発明のスペアタイヤ保持構造の第１作用図である。
スペアタイヤ保持構造３２では、側壁１４に立てて収納したスペアタイヤ１５（図１参照）に荷重Ｆが加わった場合、例えば、後面衝突の際にスペアタイヤ１５に前向き（矢印ａ２の方向）の荷重Ｆ１が作用すると、荷重はロッド３７を介してブラケット３５の先端部３６に加わる。先端部３６に荷重が加わると、ブラケット３５は、先端部３６を距離Ｓ１だけ変位させると同時に塑性変形し、かつ、相手母材（インナーパネル２６）の第３溶接部６８・・・の近傍に亀裂７４・・・を生じさせる。従って、車体後部２５の側壁１４（インナーパネル２６）にスペアタイヤ１５を保持しても、後面衝突時の衝撃に応じて直接スペアタイヤ１５を移動させることができるとともに、後面衝突の際の衝撃を吸収することができる。

図７は、本発明のスペアタイヤ保持構造の第２作用図である。
図６に示した距離Ｓ１だけの変位及びインナーパネル２６の第３溶接部６８・・・の近傍の亀裂７４・・・によって衝撃を吸収できない大きな荷重Ｆ２（Ｆ２＞Ｆ１）の場合には、亀裂７４・・・の状態に引き続き、ブラケット３５がスイング（矢印ａ３の方向）しつつ塑性変形し、亀裂７４・・・を進行させつつ最終的には、母材（インナーパネル２６）の第３溶接部６８・・・の近傍を破断させるとともに、先端部３６を距離Ｓ２だけ変位させると同時にロッド３７によってインナーパネル２６の第１開口部４８から第２開口部５１までの間を切り裂き、最終的には、破断（破断部７５）させる。従って、車体後部２５の側壁１４（インナーパネル２６）にスペアタイヤ１５を保持しても、後面衝突時の衝撃に応じて直接スペアタイヤ１５を移動させることができるとともに、後面衝突時の衝撃吸収を高めることができる。

ブラケット３５には、高さ方向途中に脆弱部５７を備えたので、先端部３６に荷重（Ｆ１又はＦ２）が加わると、脆弱部５７を起点にして塑性変形が発生し、結果的に、脆弱部５７をほぼ回転中心にしてブラケット３５を矢印ａ３のように回転させることができる。従って、後面衝突時の衝撃に応じて直接スペアタイヤ１５を移動させることができる。

ブラケット３５では、スポット溶接によりインナーパネル２６に少なくとも１箇所固定することで、インナーパネル２６の第３溶接部６８の近傍に亀裂７４若しくは破断（破断部７５）を生じさせることができ、第３溶接部６８の近傍の亀裂７４若しくは破断によって後面衝突時の衝撃に応じて直接スペアタイヤ１５を移動させることができるとともに、後面衝突時の衝撃を吸収することができる。

スペアタイヤ保持構造３２では、インナーパネル２６の外面３９とサイドフレーム３４との間にブラケット３５の第１固定部４２を入れることで、これらの３枚の板を重ね、重ねた３枚の板同士を溶接で接合したので、サイドフレーム３４によってブラケット３５の第１固定部４２の強度を高めることができる。その結果、脆弱部５７をほぼ回転中心にしてブラケット３５を矢印ａ３のように回転させることができる。

図８は、本発明のスペアタイヤ保持構造の第３作用図である。
スペアタイヤ保持構造３２では、前述したように、後面衝突の際に、後面衝突の衝撃に応じてブラケット３５がサイドフレーム３４の下方に位置する脆弱部５７を起点に回転するように変形すると同時にインナーパネル２６を破断させるので、スペアタイヤ１５を、例えば移動量Ｓ３だけ矢印ａ４のように移動させることができ、車体後部２５の側壁１４（インナーパネル２６）にスペアタイヤ１５を保持しても、後面衝突時の衝撃に応じて直接スペアタイヤ１５を移動させることができる。

次に車両後部のスペアタイヤ保持構造３２が備える先端部３６の別の形態を説明する。
図９（ａ），（ｂ）は、スペアタイヤ保持構造が備える先端部の別の形態を説明する図である。（ａ）は先端部の斜視図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面図である。

別の形態の先端部３６Ｂは、外面７１に補強板７２Ｂを矢印ａ５のようにプロジェクション溶接にて取付けたことを特徴とする。
補強板７２Ｂは、円板部８１を形成し、円板部８１の表に連ねてめねじ部８２を形成し、円板部８１に突起部８３・・・を成形したものである。

別の形態の先端部３６Ｂでは、補強板７２Ｂは、円板部８１を形成し、円板部８１の表に連ねてめねじ部８２を形成し、円板部８１に突起部８３・・・を成形したので、外面７１に突起部８３・・・をプロジェクション溶接することで、外面７１にめねじ部８２および補強用の円板部８１を組付けることができ、外面７１に組付ける時間を削減することができる。

尚、本発明の車両後部のスペアタイヤ保持構造は、実施の形態では四輪車に適用したが、三輪車にも適用可能であり、一般の車両に適用することは差し支えない。
スペアタイヤ保持構造３２を車両の左側に配置したが、車両の右側に配置することも可能である。

本発明の車両後部のスペアタイヤ保持構造は、四輪車に好適である。

本発明のスペアタイヤ保持構造を用いた車両のスペアタイヤ収納部の斜視図 本発明のスペアタイヤ保持構造を用いた車両のスペアタイヤ収納部の正面図 図２の３−３線断面図 本発明のスペアタイヤ保持構造の第１斜視図 本発明のスペアタイヤ保持構造の第２斜視図 本発明のスペアタイヤ保持構造の第１作用図 本発明のスペアタイヤ保持構造の第２作用図 本発明のスペアタイヤ保持構造の第３作用図 スペアタイヤ保持構造が備える先端部の別の形態を説明する図 従来の技術の基本構成を説明する図

符号の説明

１２…車両、１３…車両の後部、１４…側壁、１５…スペアタイヤ、２５…車体後部、２６…インナーパネル、２７…アウターパネル、３２…スペアタイヤ保持構造、３４…サイドフレーム、３５…ブラケット、３６…先端部、３７…ロッド、３８…前部、５７…脆弱部。

Claims (3)

1. 車体後部の側壁を、インナーパネルとアウターパネルとで構成し、インナーパネルとアウターパネルとの間にサイドフレームを介在させ、このサイドフレームから片持ち梁状にブラケットを上又は下へ延設し、このブラケットの先端部にロッドを固定するとともにこのロッドは前記インナーパネルを貫通させてインナーパネルから突出させ、この突出させた前記ロッドの前部にスペアタイヤを保持させてなり、
   前記インナーパネルは、前記ロッドを通す第１開口部と、該第１開口部の前部に形成した第２開口部と、を備え、
   前記ブラケットは、板であり、前記インナーパネルと前記サイドフレームとの間に挟む第１固定部と、第１固定部に連ねるとともに前記先端部を含み、且つ、前記第１固定部の幅より幅の小さい第２固定部と、からなり、
   後面衝突の際に前記スペアタイヤに前向きの荷重が作用すると、前記ブラケットがスイングしつつ塑性変形し併せてロッドが前記インナーパネルの第１開口部から第２開口部までの間を切り裂き、破断して衝突エネルギーを減衰させ得るように構成したことを特徴とする車両後部のスペアタイヤ保持構造。
2. 前記ブラケットには、高さ方向途中に脆弱部を備えたことを特徴とする請求項１記載の車両後部のスペアタイヤ保持構造。
3. 前記ブラケットは、スポット溶接によりインナーパネルに少なくとも１箇所固定したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両後部のスペアタイヤ保持構造。

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