JPH11115821A - 車両の下部車体構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 後突時におけるトランク内のタイヤの挙動を
一定にコントロールできるようにする。 【解決手段】 車両１０の後部のトランクフロア１３に
凹設したタイヤパン１４にタイヤ３（Ａ，Ｂ）が略水平
に配置された車両の下部車体構造において、上記トラン
クフロア１３の下面に、タイヤパン１４下面と前縦壁面
１４ｃとタイヤパン１４前方のトランクフロア１３と相
俟って閉断面を構成するクロスメンバー２２を車幅方向
に設けて、タイヤパン前部の剛性を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に、後突時にお
けるトランク内のタイヤの挙動を一定にコントロールで
きるようにした車両の下部車体構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両の後部車体構造としては、図
１１に示すように、車両１の後部のトランク２内に、ス
ペアタイヤ３の前部を上方に持ち上げるように傾斜させ
たタイヤパン４を設けると共に、このタイヤパン４の底
面とサイドフレーム６，６とに脆弱部４ａ，６ａ，６ａ
をそれぞれ形成したものが提案されている（実公平６−
１１９０６号公報参照）。

【０００３】この後部車体構造においては、後突時に、
脆弱部４ａ，６ａ，６ａによりタイヤパン４とサイドフ
レーム６，６が各々下側に折曲変形することで、スペア
タイヤ３の前部が上方に持ち上がって、スペアタイヤ３
が燃料タンク５の方向に移動するのが防止できると共
に、タイヤパン４とサイドフレーム６，６の折曲変形で
衝撃を吸収できるようになる。この構造であっても、上
述のようにして、後突時におけるトランク内のスペアタ
イヤ３の挙動（前部が上方に持ち上がりながら前方に移
動）をある程度はコントロール可能である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、タイヤ
パン４とサイドフレーム６，６に脆弱部４ａ，６ａ，６
ａを形成しているだけであるから、後突の状態によって
はタイヤパン４とサイドフレーム６，６が所期のように
折曲変形しないこともあるので、タイヤの挙動を一定に
コントロールできないという問題がある。

【０００５】本発明は、上記従来の問題を解決するため
になされたもので、特に、後突時におけるトランク内の
タイヤの挙動を一定にコントロールできるようにした車
両の下部車体構造を提供することを目的とするものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、車両の後部のトランクフロアに凹設した
タイヤパンにタイヤが略水平に配置された車両の下部車
体構造において、上記トランクフロアの下面に、タイヤ
パン下面と前縦壁面とタイヤパン前方のトランクフロア
と相俟って閉断面を構成するクロスメンバーを車幅方向
に設けたことを特徴とする車両の下部車体構造を提供す
るものである。

【０００７】本発明によれば、トランクフロアのタイヤ
パンの前部分に、閉断面を構成するクロスメンバーを設
けることにより、タイヤパンの前部の剛性が向上され
る。

【０００８】請求項２のように、上記クロスメンバーの
中央部ではタイヤパンを含んで閉断面を構成し、両端部
ではタイヤパンを含まずに閉断面を構成すると、タイヤ
パンのねじれ剛性が高められる。

【０００９】請求項３のように、上記クロスメンバーの
中央部と両端部とをつなぐ接合フランジを、上記前縦壁
面と両側縦壁面との間に形成した斜めのコーナー部に沿
って立ち上がるように湾曲させて設けると、前縦壁面と
接合フランジとのスポット溶接等が容易になる。

【００１０】請求項４のように、上記クロスメンバーの
両端外方に、サスペンションクロスメンバーを固定する
固定部を設けると、クロスメンバーの車幅方向の剛性が
タイヤパンの前縦壁面との接合で高められているので、
サスペンションのアライメントの変化が防止される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。なお、従来技術と同一構成
・作用の箇所は同一番号を付して詳細な説明は省略す
る。

【００１２】自動車、例えば図９及び図１０に示すよう
なコンバーチブルタイプの自動車１０では、シートスペ
ースＡの真後ろに折り畳み式幌（コンバーティブルフー
ド）を格納する幌スペースＢと燃料タンク５を設置する
タンクスペースＣとが設けられているので、トランク１
１の前後方向のトランクスペースＤが特に狭くなってい
る。

【００１３】図１はトランク１１の平面図、図２はトラ
ンク１１の側面断面図であって、トランク１１内の車幅
方向の両側には、前後方向に伸長する断面Ｕ字状のサイ
ドフレーム１２，１２がそれぞれ配置され、各サイドフ
レーム１２の接合フランジ１２ａの上面にトランクフロ
ア１３がスポット溶接等（×印参照）で固定されてい
る。

【００１４】上記トランクフロア１３には、ノーマルタ
イヤ３Ａよりも小径のテンパータイヤ３Ｂと略同一サイ
ズのタイヤパン１４がトランク後壁面１１ａから、つま
り、トランク後壁面１１ａを起点として前方に延びるよ
うに凹設して設けられ、このタイヤパン１４の底面１４
ａは、テンパータイヤ３Ｂの前部を上方に持ち上げるよ
うに角度θで傾斜させている。なお、タイヤパン１４の
底面１４ａの角度θに一致させてタイヤパン１４の両側
方のトランクフロア１３も傾斜させている。

【００１５】上記タイヤパン１４は、具体的には、前部
両側が両側部との間で斜めのコーナー部１４ｄ，１４ｄ
となった横長台形状に形成されて、車幅方向の左側（図
１では下側）にオフセットした位置の底面１４ａに、テ
ンパータイヤ３Ｂの中心穴を固定するタイヤ固定ボルト
１５が設けられると共に、テンパータイヤ３Ｂの外周面
から外れた右側（図１では上側）の底面１４ａに、ジャ
ッキ１６（図１０参照）を固定するジャッキ固定部１４
ｂが設けられている。このジャッキ固定部１４ｂは、テ
ンパータイヤ固定部（タイヤ固定ボルト１５）と前後位
置を一致させると共に、ジャッキ１６は、前後方向に固
定したときにテンパータイヤ３Ｂの直径よりも短いもの
が固定される。

【００１６】上記タイヤパン１４内のトランク後壁面１
１ａには、ノーマルタイヤ３Ａの後端部を格納可能な凹
部１１ｂが形成されている。

【００１７】上記タイヤパン１４の前方のトランクフロ
ア１３は、上記トランク後壁面１１ａに後部を当接させ
たノーマルタイヤ３Ａの前部を上方に持ち上げた状態で
タイヤパン１４に格納できる長さＬ１及び高さＨに設定
されている。上記テンパータイヤ３Ｂの直径Ｔ１とタイ
ヤパン１４の前後方向の長さＴＰとノーマルタイヤ３Ａ
の直径Ｔ２との関係は、Ｔ１＜ＴＰ＜Ｔ２となってい
る。

【００１８】一方、上記各サイドフレーム１２は、図４
に詳細に示すように、タイヤパン前縦壁面１４ｃ付近か
ら各サイドフレーム１２の後端部１２ｂに向かって、上
記タイヤパン１４の底面１４ａの角度θに一致させて傾
斜させたトランクフロア１３に沿うように、長さＬ２で
接合フランジ１２ａの高さを徐々に低くしている。この
結果、タイヤパン前縦壁面１４ｃ付近から各サイドフレ
ーム１２の後端部１２ｂに向かって、各サイドフレーム
１２の断面積が徐々に減少することになる。

【００１９】この各サイドフレーム１２の断面積が減少
した部位におけるテンパータイヤ固定部（タイヤ固定ボ
ルト１５）よりも後方位置の両側面部１２ｃ，１２ｃの
上部には、外方へＶ字状に打ち出した脆弱部１２ｄ，１
２ｄをそれぞれ形成して、これよりも後方の各サイドフ
レーム１２が下方向きに折曲変形しやすくしている。ま
た、テンパータイヤ固定部（タイヤ固定ボルト１５）よ
りも前方位置の両側面部１２ｃ，１２ｃの下部には、内
方へＶ字状に打ち出した脆弱部１２ｅ，１２ｅをそれぞ
れ形成して、上記脆弱部１２ｄ，１２ｄとの間の各サイ
ドフレーム１２が上方向きに折曲変形しやすくしてい
る。

【００２０】上記各サイドフレーム１２の後端部１２ｂ
の上部には、サイドフレーム１２から上方にオフセット
させたバンパーブラケット１９を固定し、このバンパー
ブラケット１９にバンパー２０の上部をボルト等で取り
付けると共に、バンパー２０の下部は、トランク後壁面
１１ａにボルト等で取り付けて、後突荷重をバンパー２
０を介してバンパーブラケット１９に作用させるように
している。

【００２１】上記構成において、トランク１１内には、
小径のテンパータイヤ３Ｂを格納できるサイズのタイヤ
パン１４を、トランク後壁面１１ａを起点として前方に
延びるように設けているので、トランク後壁面１１ａか
ら前方に離れた位置からタイヤパン１４を設ける場合に
比べて、トランク後壁面１１ａからタイヤパン前縦壁面
１４ｃまでの前後方向のタイヤパンスペースを減少でき
る。しかも、タイヤパン１４は小径のテンパータイヤ３
Ｂを格納できるサイズであり、大径のノーマルタイヤ３
Ａを格納できるサイズではないので、この点からも前後
方向のタイヤパンスペースを減少できる。

【００２２】また、タイヤパン１４に大径のノーマルタ
イヤ３Ａを格納するときは、タイヤパン１４の後端部に
相当するトランク後壁面１１ａにノーマルタイヤ３Ａの
後部を当接させて、このノーマルタイヤ３Ａの前部をタ
イヤパン前縦壁面１４ｃの前方のトランクフロア１３に
当接させることにより、ノーマルタイヤ３Ａは、前部を
上方に持ち上げた状態でタイヤパン１４に格納できるよ
うになる。

【００２３】これにより、小径のテンパータイヤ３Ｂの
みならず、大径のノーマルタイヤ３Ｂも、前部を上方に
持ち上げた状態でタイヤパン１４に格納できるから、後
突時には、テンパータイヤ３Ｂとノーマルタイヤ３Ａの
前部がそれぞれ上方に持ち上がって、各スペアタイヤ３
（Ａ，Ｂ）の挙動がコントロールされるので、各スペア
タイヤ３（Ａ，Ｂ）が燃料タンク５の方向に移動するの
が防止できるようになる。

【００２４】また、タイヤパン１４内のトランク後壁面
１１ａの凹部１１ｂに、ノーマルタイヤ３Ａの後端部を
格納することにより、特にタイヤパン１４からはみ出る
大径のノーマルタイヤ３Ａであってもトランク１１内で
の車幅方向の位置を確実に規制できるようになる。

【００２５】さらに、タイヤパン１４は、各タイヤ３
（Ａ，Ｂ）の前部を上方に持ち上げるように傾斜させて
いるから、小径のテンパータイヤ３Ｂは、前部を上方に
持ち上げた状態でタイヤパン１４に格納できると共に、
大径のノーマルタイヤ３Ａは、後端部の位置をより低く
できて、前部を大きく上方に持ち上げた状態でタイヤパ
ン１４に格納できるので、後突時における各タイヤ３
（Ａ，Ｂ）の挙動を一定にコントロールできるようにな
る。

【００２６】さらにまた、タイヤパン１４のテンパータ
イヤ固定部（タイヤ固定ボルト１５）よりも後方の各サ
イドフレーム１２に、この各サイドフレーム１２を下方
へ折曲変形可能な脆弱部１２ｄを設けているから、後突
時には、タイヤパン１４のテンパータイヤ固定部（タイ
ヤ固定ボルト１５）よりも後方のサイドフレーム１２の
脆弱部１２ｄが必ず折曲変形するので、各タイヤ３
（Ａ，Ｂ）の挙動を一定にコントロールできるようにな
ると共に、サイドフレーム１２の折曲変形により衝撃も
吸収できるようになる。なお、テンパータイヤ固定部
（タイヤ固定ボルト１５）よりも前方位置のサイドフレ
ーム１２にも脆弱部１２ｅを形成しているから、この脆
弱部１２ｅとの間のサイドフレーム１２も上方向きに折
曲変形するので、各タイヤ３（Ａ，Ｂ）の挙動のコント
ロールがより確実になると共に、衝撃もより吸収できる
ようになる。

【００２７】また、サイドフレーム１２の後端部１２ｂ
で上方にオフセットしたバンパーブラケット１９にバン
パー２０からの後突荷重が作用すると、サイドフレーム
１２が脆弱部１２ｄで正確に下方へ折曲変形されるよう
になると共に、サイドフレーム１２の断面積を、後端部
１２ｂから脆弱部１２ｅまで減少させているので、サイ
ドフレーム１２が各脆弱部１２ｄ，１２ｅでより折曲変
形しやすくなる。

【００２８】さらに、タイヤパン１４内に、テンパータ
イヤ３Ｂの直径よりも短いジャッキ１６をテンパータイ
ヤ３Ｂ（又はノーマルタイヤ３Ｂ）の側方で、テンパー
タイヤ固定部（タイヤ固定ボルト１５）とジャッキ固定
部１４ｂとの前後位置を一致させて配置しているから、
ジャッキ１６により各タイヤ３（Ａ，Ｂ）の挙動が阻害
されることなく、タイヤパン１４のスペースが有効利用
できる。

【００２９】一方、図２、図３及び図５に示すように、
トランクフロア１３の下面には、車幅方向に伸長するＵ
字状のクロスメンバー２２が設けられ、このクロスメン
バー２２の前側面部２２ａの上部には前向きの接合フラ
ンジ２２ｃが形成されると共に、後側面部２２ｂには、
タイヤパン１４の前縦壁面１４ｃに嵌まり合う切り込み
２２ｆが形成されて、この切り込み２２ｆの上部及び切
り込み２２ｆの両側の後側面部２２ｂの上部には、後向
きの接合フランジ２２ｄ，２２ｅがそれぞれ一連に形成
されている。

【００３０】上記クロスメンバー２２は、図３（ａ）に
示したように、接合フランジ２２ｃをタイヤパン前方の
トランクフロア１３の下面にスポット溶接等（×印参
照）で固定すると共に、切り込み２２ｆの接合フランジ
２２ｄをタイヤパン１４の底面１４ａの下面にスポット
溶接等（×印参照）で固定する。また、図３（ｂ）に示
したように、切り込み２２ｆの両側の上部の接合フラン
ジ２２ｅをタイヤパン両側方のトランクフロア１３の下
面にスポット溶接等（×印参照）で固定する。

【００３１】上記切り込み２２ｆのタイヤパン前縦壁面
１４ｃの両側のコーナー部１４ｄ，１４ｄ（図１参照）
の側面に接合する接合フランジ２２ｄ′は、各コーナー
部１４ｄに沿って立ち上がるように湾曲させる。

【００３２】上記のようにクロスメンバー２２を接合す
ることにより、タイヤパン１４の下面と前縦壁面１４ｃ
とトランクフロア１３と相俟って閉断面が構成されるこ
とになる。

【００３３】上記クロスメンバー２２の両端部には、前
向き及び後向きの接合フランジ２２ｇ，…をそれぞれ形
成して、これらの各接合フランジ２２ｇ，…を上記各サ
イドフレーム１２の各側面部１２ｃにスポット溶接等で
それぞれ固定する。

【００３４】また、上記クロスメンバー２２の両端部の
外方の各サイドフレーム１２には、図１に示したよう
に、サスペンションタワー２３に配置されるサスペンシ
ョン用のサスペンションクロスメンバーを固定する固定
部１２ｆを設ける。

【００３５】上記のようなクロスメンバー２２を設ける
構成とすれば、このクロスメンバー２２により、トラン
クフロア１３のタイヤパン１４の前部分に閉断面が構成
されるから、タイヤパン１４の前部の剛性が向上するよ
うになる。

【００３６】したがって、後突時には、クロスメンバー
２２より後方のタイヤパン１４の前端が変形しにくくな
るので、スペアタイヤ３（Ａ，Ｂ）の挙動が一定にコン
トロールされるようになり、スペアタイヤ３（Ａ，Ｂ）
の前部が上方に持ち上がって、スペアタイヤが燃料タン
ク５の方向に移動するのが有効に防止できると共に、タ
イヤパン１４の変形で剛性が高まっていることにより、
衝撃をより吸収できるようになる。

【００３７】また、クロスメンバー２２の中央部ではタ
イヤパン１４を含んで閉断面が構成されるが、クロスメ
ンバー２２の両端部ではタイヤパン１４を含まずにトラ
ンクフロア１３との間で閉断面が構成されるので、タイ
ヤパン１４のねじれ剛性も高められてタイヤパン１４の
振動が抑制されるようになる。

【００３８】さらに、クロスメンバー２２の切り込み
（中央部）２２ｆの接合フランジ２２ｄと両端部の接合
フランジ２２ｅとをつなぐ接合フランジ２２ｄ′を、タ
イヤパン１４のコーナー部１４ｄに沿うように湾曲させ
て設けているので、コーナー部１４ｄにおける接合フラ
ンジ２２ｄ′のスポット溶接等が容易になると共に、接
合フランジ２２ｄ′の接合強度も高まるようになる。

【００３９】さらにまた、クロスメンバー２２の両端外
方のサイドフレーム１２に、サスペンションクロスメン
バーを固定する固定部１２ｆを設けているから、クロス
メンバー２２の車幅方向の剛性がタイヤパン１４の前縦
壁面１４ｃとの接合で高められているので、サスペンシ
ョンのアライメントの変化を有効に防止できるようにな
る。

【００４０】一方、自動車１０の後部の剛性をより高め
て、後突時のトランク１１における衝撃の吸収を向上さ
せるために、図６〜図８に示すように、後部車体の側壁
下部付近で前後方向に伸長するサイドシル２５とホイー
ルハウス２６の上方で車幅方向に伸長するリアデッキ２
７とを、ホイールハウス２６に沿って設けられる第１レ
インフォースメント２８で連結する構造を採用すること
ができる。

【００４１】具体的には、逆Ｌ字状の第１レインフォー
スメント２８は、ホイールハウスアウター２９とインナ
ーパネル３０とリアフェンダー３１とで囲まれた空間に
配置されて、下端部２８ａがサイドシル２５の上部に接
合され、下接合フランジ２８ｂがホイールハウスアウタ
ー２９に接合されると共に、上接合フランジ２８ｃがイ
ンナーパネル３０に接合されて、インナーパネル３０と
ホイールハウスアウター２９との間で閉断面を構成して
いる。この第１レインフォースメント２８の後端部２８
ｄに上記リアデッキ２７の両端部２７ａが接合されて、
車体後部で左右の第１レインフォースメント２８，２８
とリアデッキ２７とで、車体後上部の剛性を高めるよう
にしている。

【００４２】また、自動車１０の左右のドア３２内の上
部と下部には、前後方向に伸長する第１インパクトバー
３３と第２インパクトバー３４とがブラケット３５，…
で固定されて、各ドア３２の剛性を高めるようにしてい
る。

【００４３】この各ドア３２の上部の第１インパクトバ
ー３３の後端部３３ａに前端部３６ａが対向するよう
に、上記車体後部の第１レインフォースメント２８の外
面には、閉断面を構成するように第２レインフォースメ
ント３６の接合フランジ３６ｂ，３６ｂをそれぞれ固定
して、前突時または後突時に、第１インパクトバー３３
の後端部３３ａと第２レインフォースメント３６の前端
部３６ａとが突き当たるようにすることにより、車体後
側部の剛性を高めるようにしている。

【００４４】さらに、上記各ドア３２の上部の第１イン
パクトバー３３の前端部３３ｂに端部３７ａが対向する
ように、上記自動車１０の車室の前部のステアリングコ
ラム（図示せず）を支持するステアリングメンバー３７
が車幅方向に配置される。これにより、側突時には、第
１インパクトバー３３の前端部３３ｂとステアリングメ
ンバー３７の端部３７ａとが突き当たると共に、第１イ
ンパクトバー３３の後端部３３ａと第２レインフォース
メント３６とが突き当たるようにすることにより、車体
側部の剛性を高めるようにしている。

【００４５】上記前側のクロスメンバー３７と、両側の
第１インパクトバー３３，３３及び第１、第２レインフ
ォースメント２８，３６と、後側のリアデッキ２７とで
車室が四角枠形状に囲まれるので、コンバーチブルタイ
プの自動車１０では全方向に対する車室の剛性の向上に
寄与できるようになる。

【００４６】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の下部車体構造は、トランクフロアのタイヤパンの前
部分に、閉断面を構成するクロスメンバーを設けること
により、タイヤパンの前部の剛性が向上するから、後突
時には、クロスメンバーより後方のタイヤパンの前端が
変形しにくくなるので、タイヤの挙動が一定にコントロ
ールされるようになり、ねらった後突時の挙動を得るこ
とができると共に、タイヤパンの変形で剛性を高めるこ
とができるため衝撃をより吸収できるようになる。

【００４７】請求項２のように、クロスメンバーの中央
部ではタイヤパンを含んで閉断面を構成し、両端部では
タイヤパンを含まずに閉断面を構成すると、タイヤパン
のねじれ剛性が高められてタイヤパンの振動が抑制され
るようになる。

【００４８】請求項３のように、クロスメンバーの中央
部と両端部とをつなぐ接合フランジを斜めのコーナー部
に沿って立ち上がるように湾曲させて設けると、コーナ
ー部における接合フランジのスポット溶接等が容易にな
ると共に、接合フランジの接合強度も高まるようにな
る。

【００４９】請求項４のように、クロスメンバーの両端
外方に、サスペンションクロスメンバーを固定する固定
部を設けると、クロスメンバーの車幅方向の剛性がタイ
ヤパンの前縦壁面との接合で高められているので、サス
ペンションのアライメントの変化を有効に防止できるよ
うになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のトランク部分の車体構造の平面図
である。

【図２】 図１の側面断面図である。

【図３】 （ａ）は図１のＦ−Ｆ線断面図、（ｂ）は
図１のＧ−Ｇ線断面図である。

【図４】 （ａ）はサイドフレームの平面図、（ｂ）
は側面図である。

【図５】 （ａ）はクロスメンバーの平面図、（ｂ）
は斜視図である。

【図６】 （ａ）は自動車の平面図、（ｂ）は側面図
である。

【図７】 （ａ）はホイールハウス部分のレインフォ
ースメントの平面図、（ｂ）は側面図である。

【図８】 （ａ）は図７（ｂ）のＨ−Ｈ線断面図、
（ｂ）は図７（ｂ）のＪ−Ｊ線断面図である。

【図９】 自動車の車体の斜視図である。

【図１０】 自動車の後部の透視斜視図である。

【図１１】 従来の後部車体構造であり、（ａ）は平面
図、（ｂ）は側面断面図である。

【符号の説明】

３Ａ，３Ｂ タイヤ １０ 自動車 １１ トランク １２ サイドフレーム １３ トランクフロア １４ タイヤパン １４ｃ 前縦壁面 １４ｄ コーナー部 ２２ クロスメンバー ２２ｄ，２２ｄ′ 接合フランジ ２２ｅ 接合フランジ ２２ｆ 切り込み

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の後部のトランクフロアに凹設した
   タイヤパンにタイヤが略水平に配置された車両の下部車
   体構造において、 上記トランクフロアの下面に、タイヤパン下面と前縦壁
   面とタイヤパン前方のトランクフロアと相俟って閉断面
   を構成するクロスメンバーを車幅方向に設けたことを特
   徴とする車両の下部車体構造。
2. 【請求項２】 上記クロスメンバーの中央部ではタイヤ
   パンを含んで閉断面を構成し、両端部ではタイヤパンを
   含まずに閉断面を構成した請求項１に記載の車両の下部
   車体構造。
3. 【請求項３】 上記クロスメンバーの中央部と両端部と
   をつなぐ接合フランジを、上記前縦壁面と両側縦壁面と
   の間に形成した斜めのコーナー部に沿って立ち上がるよ
   うに湾曲させて設けた請求項１または請求項２に記載の
   車両の下部車体構造。
4. 【請求項４】 上記クロスメンバーの両端外方に、サス
   ペンションクロスメンバーを固定する固定部を設けた請
   求項１〜請求項３に記載の車両の下部車体構造。