JP5108573B2 - 車体後部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体前後に延ばされるリヤフレームと、スペアタイヤを収納するスペアタイヤパンとを備える車体後部構造に関するものである。

車体後部構造として、左右のリヤフレームに前後のクロスメンバを渡し、これらの左右のリヤフレーム及び前後のクロスメンバで囲まれた空間にスペアタイヤパンを取付けるものが知られている。
この種の車体後部構造は、衝撃吸収能力を高めるとともに、スペアタイヤパンの取付剛性を確保し、極力軽量化を図るようにするものであった。

このような車体後部構造に採用できる技術として、衝撃吸収能力の向上のために、八角形断面のフレームを用いるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特許第３０７０３９９号公報

特許文献１の技術は、閉断面に形成されて車体前後方向に延在し、車両の衝突時に軸方向に圧縮荷重を受ける八角形断面（多角形断面）を有するフレームが開示され、このフレームの衝突端側から長さの前半部は、後半部よりも高い圧潰強度を持つ断面形状に形成され、前半部と後半部の間は、前半部から後半部の閉断面形状に形状変化する断面変化部を設けられ、この断面変化部を重量物の支持部としたものである。

しかし、このような衝撃吸収作用のある多角形断面を有するフレームを車体後部構造にそのまま採用したのでは、車体後部構造に衝撃吸収作用の向上は望めるものの、車体後部構造の軽量化を図ることはできない。
また、フレーム（リヤフレーム）に取付けられるスペアタイヤパンについても、単品での剛性の向上と単品での軽量化とを図る工夫が望まれる。

本発明は、所定の取付剛性を確保することができるとともに、軽量化を図ることができる車体後部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、車体前後方向に延ばされるリヤフレームと、このリヤフレームに接合され、スペアタイヤを収納するスペアタイヤパンとを備える車体後部構造において、リヤフレームは、上方部分が構成されるリヤフレームアッパと、下方部分が構成されるリヤフレームロアとからなり、リヤフレームアッパのアッパ本体及びリヤフレームロアのロア本体で閉断面構造のフレーム本体が形成され、リヤフレームアッパの内アッパフランジ部及びリヤフレームロアの内ロアフランジ部で内側フランジ形成され、リヤフレームアッパの外アッパフランジ部及びリヤフレームロアの外ロアフランジ部で外側フランジが形成され、フレーム本体は、スペアタイヤパンの前部では矩形に形成され、スペアタイヤパンの側部では略八角形に変化するフレームであり、フレーム本体の矩形の部分では、内側フランジに、スペアタイヤパンの前部で接合する水平となる水平フランジ部を有し、この水平フランジ部の下部から車体幅内方にリヤフロアクロスメンバが延ばされ、このリヤフロアクロスメンバでスペアタイヤパンの前部が支持され、フレーム本体の略八角形の部分では、内側フランジに、斜め下方に延出された斜面フランジ部を有し、スペアタイヤパンは、スペアタイヤパンの側部に形成されるとともに、斜面フランジ部に沿わせて形成される斜面壁部を有し、斜面フランジ部に、斜面壁部が直線状になるように接合されることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、スペアタイヤパンの前部にリヤフロアクロスメンバで支持される略垂直な前壁部を備え、斜面壁部と前壁部との間に、斜面壁部から前壁部に連続的に形成され、スペアタイヤパンの剛性の向上を図る三角形壁部を備えたことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、車体後部構造に、車体前後方向に延ばされるリヤフレームと、このリヤフレームに接合され、スペアタイヤを収納するスペアタイヤパンとを備える。
リヤフレームが、上方部分が構成されるリヤフレームアッパと、下方部分が構成されるリヤフレームロアとからなる。リヤフレームアッパのアッパ本体及びリヤフレームロアのロア本体で閉断面構造のフレーム本体が形成され、リヤフレームアッパの内アッパフランジ部及びリヤフレームロアの内ロアフランジ部で内側フランジ形成され、リヤフレームアッパの外アッパフランジ部及びリヤフレームロアの外ロアフランジ部で外側フランジが形成される。
フレーム本体は、スペアタイヤパンの前部では矩形に形成され、スペアタイヤパンの側部では略八角形に変化するフレームである。

フレーム本体の略八角形の部分では、内側フランジに、斜め下方に延出された斜面フランジ部を有し、スペアタイヤパンは、スペアタイヤパンの側部に形成されるとともに、斜面フランジ部に沿わせて形成される斜面壁部を有し、斜面フランジ部に、斜面壁部が直線状になるように接合されたので、例えば、送電線が弛みを持たせて鉄塔の間に敷設される原理と同様に、スペアタイヤパンにスペアタイヤを収納した状態は、斜め下方へ延出された内側フランジ及び斜面壁部に、大きな荷重が作用しにくい。従って、リヤフレームやスペアタイヤの取付剛性を低下させても所定の強度を満足できる。これにより、車体後部構造の軽量化を図ることができる。
また、スペアタイヤパンに斜面壁部が形成されたので、例えば、壁面部を略垂直に形成する場合に比べて、スペアタイヤパンの展開面積は小さくて済む。従って、スペアタイヤパン自体の軽量化を図ることができ、スペアタイヤパンのコストの低減を図ることができる。

フレーム本体の矩形の部分では、内側フランジに、スペアタイヤパンの前部で水平となる水平フランジ部を有し、この水平フランジ部の下部から車体幅内方にリヤフロアクロスメンバが延ばされ、このリヤフロアクロスメンバでスペアタイヤパンの前部が支持されるので、スペアタイヤパンの剛性の向上を図ることができる。

請求項２に係る発明では、スペアタイヤパンの前部にリヤフロアクロスメンバで支持される略垂直な前壁部を備え、斜面壁部と前壁部との間に、斜面壁部から前壁部に連続的に形成される三角形壁部を備えたので、スペアタイヤパンの剛性の向上を図ることができる。

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。また、Ｆｒは車体前方、Ｒｒは車体後方、Ｌは車体左側、Ｒは車体右側を示す。
図１は本発明に係る車体後部構造の斜視図であり、図２は図１に示された車体後部構造の正面図であり、図３は図１に示された車体後部構造の平面図であり、図４は図１に示された車体後部構造の側面図であり、図５は図１の５−５線断面図であり、図６は図４の６−６線断面図である。

車体後部構造２０は、車体前後方向に延ばされる左右のリヤフレーム２１，２１（右のリヤフレームは不図示）と、これらのリヤフレーム２１，２１に接合され、スペアタイヤ（不図示）を収納するスペアタイヤパン２３と、このスペアタイヤパン２３の前部に設けられるリヤフロアクロスメンバ２４とから構成される。

なお、車体１１には、車室１２側及び荷室１３側を仕切る仕切壁１５と、後輪（不図示）を覆うホイールハウス１６と、リヤフレーム２１，２１とスペアタイヤパン２３とに渡されるフロアパネル１７（図６参照）とが設けられる。
リヤフレーム２１は、上方部分が構成されるリヤフレームアッパ３１と、下方部分が構成されるリヤフレームロア３２とからなる。

リヤフレームアッパ３１は、断面視で車体上方に凸状に形成されたアッパ本体３４と、このアッパ本体３４の両側に形成された内・外アッパフランジ部３５，３６とから構成される。
リヤフレームロア３２は、断面視で車体下方に凸状に形成されたロア本体３７と、このロア本体３７の両側に形成された内・外ロアフランジ部３８，３９とから構成される。

さらに、リヤフレーム２１は、内アッパフランジ部３５と内ロアフランジ部３８とが接合されるとともに、外アッパフランジ部３６と外ロアフランジ部３９とが接合されて形成される。すなわち、アッパ本体３４及びロア本体３７の空間部分でフレーム本体４１が形成され、内アッパフランジ部３５及び内ロアフランジ部３８で内側フランジ４２が形成され、外アッパフランジ部３６及び外ロアフランジ部３９で外側フランジ４３が形成される。

また、リヤフレーム２１は、フレーム本体４１が前方では矩形に形成され、後方では略八角形に変化するフレームであり、下端にサブシャーシなどのシャーシ部材５６を取付ける前・後マウントブラケット４４，４５が設けられる。
内側フランジ４２は、後方では斜め下方に延出された斜面フランジ部４６と、前方では水平に延出された水平フランジ部４７とからなる。

後マウントブラケット４５は、リヤフレームロア３２に取付けられるブラケット本体４８と、このブラケット本体４８に溶接されるスタッド４９とからなる。なお、前マウントブラケット４４は、後マウントブラケット４５に略同一構成のブラケットである。また、シャーシ部材５６は、後マウントブラケット４５にボルト５７で固定されるとともに、前マウントブラケット４４にボルト（不図示）で固定される。

スタッド４９は、下部中間に溶接フランジ５１が設けられ、下端にシャーシ部材５６が取付けられるナット部５２が形成され、溶接フランジ５１とスタッド４９の中間部５３とがブラケット本体４８に溶接される。

リヤフロアクロスメンバ２４は、車幅方向に延ばされた断面視略Ｌ字のフレームであり、上端及び下端にスペアタイヤパン２３に溶接される上・下溶接フランジ５４，５５を備え、車幅方向の端部２４ａが後マウントブラケット４５に支持される。
また、図５及び図６に示されるように、内側フランジ４２の水平フランジ部４７及びスペアタイヤパン２３の前部平坦部６３にはフロアパネル１７が渡される。

図７は図１に示された車体後部構造のスペアタイヤパンの斜視図であり、図８は図７の８−８線断面図であり、図９は図７の９−９線断面図であり、図１０は図７の１０−１０線断面図である。

スペアタイヤパン２３は、左右対称の部材であり、左右の斜面壁部６１，６２と、これらの斜面壁部６１，６２の前部に且つ車幅方向に形成される前部平坦部６３と、この前部平坦部６３から下方に略垂直に延ばした前壁部６９と、これらの左の斜面壁部６１の前端部６１ａ、前壁部６９の左端部８２及び前部平坦部６３とを繋ぐ左側第１・第２三角形壁部６４，６５と、右の斜面壁部６２の前端部６２ａ、前壁部６９の右端部８３及び前部平坦部６３とを繋ぐ右側第１・第２三角形壁部６６，６７と、左右の斜面壁部６１，６２の後部で斜面壁部６１，６２の下端６１ｂ，６２ｂ同士を車幅方向に繋げる後部平坦部６８と、左右の斜面壁部６１，６２の下端６１ｂ，６２ｂ、前壁部６９の下端８４及び後部平坦部６８を繋ぐ略垂直の第１の円筒壁面部７１と、この第１の円筒壁面部７１の下端７１ａから斜め内方に延ばされた第２の円筒壁面部７２と、この第２の円筒壁面部７２の下端７２ａを繋ぐ底面部７３と、左右の斜面壁部６１，６２に設けられ、内側フランジ４２，４２の斜面フランジ部４６，４６に接続される左右の斜面壁部側溶接フランジ７５，７６と、前部平坦部６３に設けられ、内側フランジ４２の水平フランジ部４７に接続される左右の前部平坦部側溶接フランジ７７，７８とからなる。

図１１（ａ），（ｂ）は図１に示された車体後部構造の比較検討図であり、（ａ）は比較例の車体後部構造１１０が示され、（ｂ）は実施例の車体後部構造２０が示される。
（ａ）において、車体後部構造１１０では、リヤフレーム１１１の内側フランジ１１２が水平に形成される。
スペアタイヤパン１１４は、内側フランジ１１２の溶接される水平溶接フランジ１１５が車体内方に水平に延出され、この水平溶接フランジ１１５から側壁部１１６が略垂直に延出され、この側壁部１１６から底面部１１７が車体内方に水平に延出される。

（ｂ）において、スペアタイヤパン２３は、斜面壁部６１（斜面壁部側溶接フランジ７５を含む）が斜め下方に延出され、第１・第２の円筒壁面部７１，７２（図７参照）で構成される側壁部８６が略垂直に延出され、底面部７３が車体内方に水平に延出されたものである。

ここで、高さＨ１、直径Ｄ１の収納体積を有するスペアタイヤパン２３，１１４を設計するときに、（ａ）に示された比較例のスペアタイヤパン１１４の水平溶接フランジ１１５の寸法をＡ１、側壁部１１６の寸法をＡ２（Ａ２＝Ｈ１）とし、（ｂ）に示された実施例のスペアタイヤパン２３の斜面壁部６１の寸法をＢ１、側壁部８６の寸法をＢ２とすれば、Ａ１＋Ａ２＞Ｂ１＋Ｂ２の関係となる。すなわち、スペアタイヤパン２３の展開面積は、スペアタイヤパン１１４の展開面積よりも小さくすることができる。従って、実施例のスペアタイヤパン２３は、比較例のスペアタイヤパン１１４に比べて軽量にすることができる。

（ａ）において、比較例の車体後部構造１１０では、スペアタイヤパン１１４にスペアタイヤ（不図示）が収納され、水平溶接フランジ１１５に垂直方向の荷重Ｗ１が作用した場合には、荷重Ｗ１が水平溶接フランジ１１５を剥離させる剥離方向の荷重としてそのまま作用する。

（ｂ）において、実施例の車体後部構造２０では、スペアタイヤパン２３にスペアタイヤ（不図示）に収納され、斜面壁部側溶接フランジ７５に垂直方向の荷重Ｗ１が作用した場合には、荷重Ｗ１が斜面壁部６１に平行な荷重Ｗ２と斜面壁部６１に垂直な荷重Ｗ３とに分解され、斜面壁部側溶接フランジ７５を剥離させる荷重は荷重Ｗ３となる。すなわち、Ｗ１＞Ｗ３となる。

すなわち、実施例のスペアタイヤパン２３は、比較例のスペアタイヤパン１１０に比較して溶接部分の剥離強度が優れる。さらに、スペアタイヤパン２３は、スペアタイヤパン１１０に比較してフランジ４６，７５（図７参照）の剛性が小さくても済む。これにより、スペアタイヤパン２３は、スペアタイヤパン１１０よりも剛性を下げることができ、車体１１の軽量化を図ることができる。

すなわち、図１及び図７に示されたように、車体後部構造２０は、車体前後方向に延ばされるリヤフレーム２１と、このリヤフレーム２１に接合され、スペアタイヤ（不図示）を収納するスペアタイヤパン２３とを備える。
リヤフレーム２１が、閉断面構造のフレームであり、斜め下方へ延出された内側フランジ４２を有する。スペアタイヤパン２３は、側部に形成されるとともに、内側フランジ４２に沿わせて形成される斜面壁部６１を有する。

斜め下方へ延出されたリヤフレーム２１の内側フランジ４２に、スペアタイヤパン２３の斜面壁部６１が直線状になるように接合されたので、例えば、送電線が弛みを持たせて鉄塔の間に敷設される原理と同様に、スペアタイヤパン２３にスペアタイヤを収納した状態では、斜め下方へ延出された内側フランジ４２及び斜面壁部６１に、大きな荷重が作用しにくい。従って、リヤフレーム２１やスペアタイヤの取付剛性を低下させても所定の強度を満足できる。これにより、車体後部構造２０の軽量化を図ることができる。

また、スペアタイヤパン２３に斜面壁部６１が形成されたので、例えば、壁面部を略垂直に形成する場合に比べて、スペアタイヤパン２３の展開面積は小さくて済む。従って、スペアタイヤパン２３自体の軽量化を図ることができ、スペアタイヤパン２３のコストの低減を図ることができる。

図１及び図６に示されたように、内側フランジ４２は、スペアタイヤパン２３の前部で水平となる水平フランジ部を有し、この水平フランジ部の下部から車体幅内方にリヤフロアクロスメンバ２４が延ばされ、このリヤフロアクロスメンバ２４でスペアタイヤパン２３の前部平坦部６３及び前壁部６９が支持されるので、スペアタイヤパン２３の剛性の向上を図ることができる。

図１及び図７に示されたように、スペアタイヤパン２３は、前部にリヤフロアクロスメンバ２４で支持される略垂直な前壁部６９を備え、斜面壁部６１と前壁部６９との間に、斜面壁部６１から前壁部６９に連続的に形成される三角形壁部６４，６５を備えたので、スペアタイヤパン２３の剛性の向上を図ることができる。

尚、本発明に係る車体後部構造２０は、図７に示すように、第１・第２三角形壁部６４，６５を設けたが、これに限るものではなく、第１・第２三角形壁部６４，６５は一つの三角形壁部であってもよい。ただし、第１・第２三角形壁部６４，６５ように、２つの三角形壁部に分割構成したほうがより高いスペアタイヤパンの剛性を確保することができる。

本発明に係る車体後部構造は、セダンやワゴンなどの乗用車に採用するのに好適である。

本発明に係る車体後部構造の斜視図である。 図１に示された車体後部構造の正面図である。 図１に示された車体後部構造の平面図である。 図１に示された車体後部構造の側面図である。 図１の５−５線断面図である。 図４の６−６線断面図である。 図１に示された車体後部構造のスペアタイヤパンの斜視図である。 図７の８−８線断面図である。 図７の９−９線断面図である。 図７の１０−１０線断面図である。 図１に示された車体後部構造の比較検討図である。

符号の説明

２０…車体後部構造、２１…リヤフレーム、２３…スペアタイヤパン、２４…リヤフロアクロスメンバ、４２…内側フランジ、６１…斜面壁部、６４，６５…三角形壁部（第１・第２三角形壁部）、６９…前壁部。

Claims (2)

1. 車体前後方向に延ばされるリヤフレームと、このリヤフレームに接合され、スペアタイヤを収納するスペアタイヤパンとを備える車体後部構造において、
   前記リヤフレームは、上方部分が構成されるリヤフレームアッパと、下方部分が構成されるリヤフレームロアとからなり、前記リヤフレームアッパのアッパ本体及び前記リヤフレームロアのロア本体で閉断面構造のフレーム本体が形成され、前記リヤフレームアッパの内アッパフランジ部及び前記リヤフレームロアの内ロアフランジ部で内側フランジ形成され、前記リヤフレームアッパの外アッパフランジ部及び前記リヤフレームロアの外ロアフランジ部で外側フランジが形成され、
   前記フレーム本体は、前記スペアタイヤパンの前部では矩形に形成され、前記スペアタイヤパンの側部では略八角形に変化するフレームであり、
   前記フレーム本体の矩形の部分では、前記内側フランジに、前記スペアタイヤパンの前部で接合する水平となる水平フランジ部を有し、この水平フランジ部の下部から車体幅内方にリヤフロアクロスメンバが延ばされ、このリヤフロアクロスメンバで前記スペアタイヤパンの前部が支持され、
   前記フレーム本体の略八角形の部分では、前記内側フランジに、斜め下方に延出された斜面フランジ部を有し、前記スペアタイヤパンは、該スペアタイヤパンの側部に形成されるとともに、前記斜面フランジ部に沿わせて形成される斜面壁部を有し、前記斜面フランジ部に、前記斜面壁部が直線状になるように接合されることを特徴とする車体後部構造。
2. 前記スペアタイヤパンは、前記前部に前記リヤフロアクロスメンバで支持される略垂直な前壁部を備え、前記斜面壁部と前記前壁部との間に、前記斜面壁部から前記前壁部に連続的に形成され、前記スペアタイヤパンの剛性の向上を図る三角形壁部を備えたことを特徴とする請求項１記載の車体後部構造。

Images