JP2013139216A - 車両の後部車体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】スペアタイヤ収納部での荷重の局所的な集中を抑えて強度を確保する。
【解決手段】車両後部のスペアタイヤ3の収納部4には、スペアタイヤ3のタイヤ部3aが支持される外周部13と、同外周部13よりも低位置とされてスペアタイヤ3のホイール部3bが収納可能かつ固定される中央部14と、外周部13と中央部14との間に設けられた段差部15とで構成される底壁12と、収納部4の中央部14から互いに間隔をおいて放射状に延びるように形成された補強用の複数のビード20,21,22とが備えられ、収納部4の下部後方に備えた牽引フック17を、補強部材16を介して中央部14と連結し、複数のビードのうち、車両前方側の一部のビード20,21は、段差部15で形成されず、段差部15の前後で分割された状態に形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の後部のスペアタイヤ収納部の強度を向上させる技術に関する。

従来より、多くの自動車の後部には、スペアタイヤを収納する収納部が備えられている。スペアタイヤの収納部は、例えば自動車の後部フロアにスペアタイヤの形状に合わせて略円形の凹部を形成して構成されている。
そして、スペアタイヤ収納部の底板に、収納部自体の強度（剛性)を向上させるために、スペアタイヤの収納位置の中央部から放射状にリブが設けられている車両がある(特許文献１、２)。

また、スペアタイヤ収納部の後部下方には牽引フックが設けられており、この牽引フックから入力される荷重の一部をスペアタイヤの収納部に支持させる構造の車両がある(特許文献３)。具体的には、牽引フックが取り付けられるフックブラケットを車両前方に延ばし、スペアタイヤの中心部分が固定されるスペアタイヤの収納位置の中央部と牽引フックとの間をフックブラケットで連結して入力荷重を支持する構成としている。

更に、特許文献３のような構造に特許文献１、２のようなビードを組み合わせることで、牽引フックから入力される前後荷重をフックブラケットとビードを介して車両前方側の部材に効率よく伝達できるように構成したものがある。

特開２００７−３８８３９号公報 特開２００９−９６３４５号公報 特開平９−２３３６号公報

ところで、近年は、燃費向上等の目的のため、車体の軽量化が図られており、スペアタイヤ収納部においても板厚が薄肉化される傾向にある。
しかしながら、板厚を薄くすると軽量化の反面、ビードを形成しても充分に強度を確保できず牽引時の入力荷重に対して変形しやすくなるという問題が生じる。例えば、牽引により車両後方への引っ張り荷重が入力された場合には、車両前方側に延びるビード同士の間の部分に車幅（左右）方向での圧縮応力が作用するためビードとビードの間が車幅方向に縮むように座屈する虞が生じる。また、車両前方への圧縮荷重が入力された場合には、特定のビード（車幅方向中央部付近で車両前方側に延びるビード）に圧縮応力が集中してしまうためビード部分が途中で座屈してしまう虞が生じる。すなわち、薄肉化により局所的な変形や破損が生じ易くなるため、軽量化と強度確保の両立が難しかった。

本発明は、この様な問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、車両後部のスペアタイヤの収納部において荷重の局所的な集中を抑制し、必要な強度を確保可能な自動車の後部車体構造を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、車両後部のフロアを下方に円形に凹ませてスペアタイヤを収納する収納部が形成され、当該収納部の下部後方に牽引フックを備える車両の後部車体構造であって、収納部には、スペアタイヤのタイヤ部が支持される外周部と、同外周部よりも低位置とされてスペアタイヤのホイール部が収納可能かつ固定される中央部と、外周部と中央部との間に設けられた段差部とで構成される底壁と、中央部から放射状に延びるように互いに間隔をおいて形成された補強用の複数のビードとが備えられ、牽引フックは、補強部材を介して収納部の中央部と連結され、複数のビードのうち、中央部から車両前方側に延びる少なくとも一部のビードは、段差部では形成されず段差部の前後で分割された状態に形成されていることを特徴とする。

また、請求項２の発明は、請求項１において、ビードは、収納部の縁部を越えて径方向外方に延長されていることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、中央部から放射状に延びる複数のビードのうち、車両前方側に延びる一部のビードを段差部では形成せず、段差部の前後で分割された状態に形成されているので、牽引フックから収納部に車両後方側への引っ張り荷重が作用した場合には、車両前方側に延びる複数のビード間に発生する圧縮荷重に対して段差部が突っ張る働きをして、ビード間における座屈を抑制することができる。また牽引フックから収納部へ車両前方側への圧縮荷重が作用した場合には、車幅方向中央部近傍のビードに入力した荷重が段差部を介して複数のビードに伝達し、荷重を車両前方側に拡散させることで特定のビードへの荷重の集中を抑制することができる。

また、収納部に設けられた放射状の複数のビードを、スペアタイヤを支持するために形成されている段差部を利用して、牽引による前後荷重を分散、支持させる構造となっており、比較的簡易な構造で収納部の強度を確保することが可能となる。
このように、簡易な構成で牽引荷重による収納部の変形、破損を効率よく抑制することができるので、軽量化のためスペアタイヤ収納部を薄肉化したとしても十分に強度を確保することができ、軽量化と強度維持の両立が容易となる。

請求項２の発明によれば、ビードが収納部の縁部を越えて径方向外方に延長されているので、荷重の集中し易い縁部がビードによって補強され、収納部での縁部での変形、破損を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る車両の後部車体構造を示す上面図である。 図１に示す車両の後部車体の縦断面図である。 比較例の車両の後部車体構造を示す上面図である。 図３に示す車両の後部車体の縦断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る車両の後部車体構造を示す上面図である。図２は、図１に示す車両の後部車体の縦断面図である。
図１、２に示すように、本実施形態の自動車(以下、車両１という)の後部の荷室のフロア２には、スペアタイヤ３を収納する収納部４が備えられている。スペアタイヤ３の収納部４は、スペアタイヤ３の形状に合わせてフロア２に略円形の凹部を形成して構成されており、車両の左右を前後方向に延びる一対のサイドフレーム５、６の間で、かつサイドフレーム５、６を左右に連結するクロスメンバ７の後方のフロア２に設けられている。

収納部４の中心ＣＬには、ボルト１０が立設しており、スペアタイヤ３の中心孔を通してナット１１により締め付け、スペアタイヤ３を収納部４内に固定する構造となっている。
収納部４の底壁１２には、外周部１３より中央部１４を下方に凹ませるように円弧状の段差１５が設けられている。底壁１２の外周部１３はスペアタイヤ３のタイヤ部３ａを支持し、底壁１２の中央部１４にはスペアタイヤ３のホイール部３ｂが収納可能となっている。

また、収納部４の底壁１２の下面には、ボルト１０の固定位置から車両後方端部まで延びるように補強部材１６が設けられている。そして、補強部材１６の後端部には、牽引用のフック１７(牽引フック)が固定されている。
更に、収納部４の底壁１２には、中央部１４の補強部材１６の近傍から径方向外方に向って放射状に延びるように、互いに間隔をおいて複数のビード２０、２１、２２が備えられている。ビード２０〜２２は、底壁１２を下方に数ｍｍ程度凹ませて形成されている。なお、本実施形態では、ビード２０〜２２が合計１１個設けられており、そのうち車幅方向（車両左右方向）中央部近傍の３つのビード２０、２１は、設置スペースの制約上、車両後方側の端部が一体となっている。

特に、本実施形態では、車幅方向中央部近傍に設けられた、車両前方側の複数（本実施形態では５個）のビード２０、２１は、段差部１５では形成されておらず、段差部１５の前後で分割された状態に形成されている。
また、ビード２０〜２２の径方向外側の端部が収納部４の縁部２５より径方向外方へ延長している。

以上のような構成により、車両１では、フック１７から収納部４に入力される引張荷重および圧縮荷重をビード２０，２１および段差部１５を介して車両前方側に効率よく分散することで、局所的な荷重の集中を抑制することが可能となる。
ここで、段差部１５にビードが連続して形成されている比較例（従来構造）と上記本実施形態とを比較して、収納部４における荷重の作用の差異と本発明の効果について具体的に説明する。

図３は、比較例の車両３０の車体後部構造を示す上面図である。
図３に示す比較例の車両３０の収納部４は、上記本実施形態の収納部４に対して、中央部１４の車両前方側に位置するビード２０、２１が、段差部１５にも形成され、段差部１５を横切るように車両前後方向に連続するよう形成されている点が異なる。また、収納部４の車両前方側のビード２０、２１が、収納部２０の縁部２５の手前までで前方への延出が終了するように前後長さが短く形成されている。なお、車両３０では、車両前方側のビード２１が段差部１５にも形成されることから、ビード２１を設置スペースの制約上４本から２本に少なくしている。

このような形状の従来例の車両３０の収納部４では、フック１７に車両後方への引張荷重が作用すると、補強部材１６を介して収納部４の中央部１４に荷重が作用し、補強部材１６より車両前方側に位置するビード２０、２１が車両後方側に引っ張られる。このため、２本のビード２１には、互いに車幅方向中央側に向かって変位する力が働き、ビード２０とビード２１との間に圧縮荷重が作用することとなる。そして、軽量化のために収納部４の底壁の板厚を薄くした場合、この圧縮荷重を支えきれず中央部１４より車両前方側のビード２０、２１間で底壁１２が車幅方向に圧縮するように座屈してしまう虞がある。

また、フック１７から前方に向って圧縮荷重が作用した場合には、車幅方向中央部で前後方向に延びるビード２０が補強部材１６によって押されるためビード２０に荷重が集中されることとなる。したがって、この場合も収納部４の底壁の板厚を薄くすると、ビード２０が耐え切れず座屈してしまう虞がある。このように従来の構造では、局所的な荷重の集中が発生するため、板厚を薄くすると牽引荷重により簡単に収納部４が変形してしまうため、軽量化が難しかった。

また、車幅方向中央部のビード２０の前端が縁部２５より後方までしか延長されていないので、圧縮荷重がビード２０の前方の縁部２５近傍(図３中Ｃ部)に集中し、当該縁部２５近傍が変形し易くなってしまう。
これに対し、本実施形態の収納部４では、中央部１４から車両前方に延びる車両前方側のビード２０、２１が、段差部１５には形成されておらず、段差部１５の前後で分割された構造になっているので、収納部４の車両前方側の部位では、段差部１５が略左右方向に延びるビードと同様の機能を果たしている。したがって、フック１７より補強部材１６を介して車両後方へ引張荷重が作用した際にビード２０、２１間に発生する圧縮荷重に対して、段差部１５が突っ張る働きをして、ビード２０、２１間における底壁１２の座屈を抑制することができる。

また、フック１７より補強部材１６を介して中央部１４に車両前方へ向けて圧縮荷重が入力された場合には、車幅方向中央部のビード２０に入力した荷重が段差部１５を介して複数のビード２１に伝達し、荷重を車両前方側に拡散させることでビード２０への荷重の集中を抑制することができる。
更に、本実施形態では、ビード２０、２１、２２の径方向外側の端部が収納部４の縁部２５の外側まで延長されているので、圧縮荷重が縁部２５に集中せず、縁部２５の変形、破損を抑制することができる。

このように、本実施形態では、収納部４に設けられた放射状の複数のビード２０、２１を、スペアタイヤ３を収納するために形成されている段差部１５を利用して荷重を分散、支持させる構造となっており、比較的簡易な構造で収納部１４の強度を確保することが可能となる。
そして、このように簡易な構成で牽引によりフック１７から収納部４に入力される引張荷重や圧縮荷重による収納部４の変形、破損を効率よく抑制することができるので、軽量化のため収納部４を薄肉化したとしても十分に強度を確保することができ、車両の軽量化と収納部４の強度維持とを容易に両立させることができる。

なお、本発明は、上記の実施形態に限定するものではない。例えば収納部４の大きさに合わせてビード２０〜２２の設置本数を変更してもよい。本発明は、スペアタイヤの収納部の底壁に略左右方向に延びる段差を有する車両に広く適用することができる。

１ 車両
２ フロア
３ スペアタイヤ
４ 収納部
１２ 底壁
１５ 段差部
１７ 牽引フック
２０、２１、２２ ビード
２５ 縁部

Claims (2)

1. 車両後部のフロアを下方に円形に凹ませてスペアタイヤを収納する収納部が形成され、当該収納部の下部後方に牽引フックを備えた車両の後部車体構造であって、
   前記収納部には、前記スペアタイヤのタイヤ部が支持される外周部と、同外周部よりも低位置とされて前記スペアタイヤのホイール部が収納可能かつ固定される中央部と、前記外周部と前記中央部との間に設けられた段差部とで構成される底壁と、
   前記収納部の前記中央部から放射状に延びるように互いに間隔をおいて形成された補強用の複数のビードとが備えられ、
   前記牽引フックは、補強部材を介して前記収納部の前記中央部と連結され、
   前記複数のビードのうち、前記中央部から車両前方側に延びる少なくとも一部のビードは、前記段差部では形成されず、前記段差部の前後で分割された状態に形成されていることを特徴とする車両の後部車体構造。
2. 前記ビードは、前記収納部の縁部を越えて径方向外方に延長されていることを特徴とする請求項１に記載の車両の後部車体構造。

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