JP5348536B2 - 車体後方の下部構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車の車体後方の下部構造に関する。

一般に、自動車の車体後方の下部には、燃料タンクが配置されているとともに、車体後部には、横置きに配置したスペアタイヤを収納するためのスペアタイヤハウスが設けられている。このような従来の自動車では、車両後方からの荷重による燃料漏れ規制法規に対応するため、車両前方へ変位するスペアタイヤの前方箇所に燃料タンクやキャニスタータンクを配置することは困難であり、レイアウト上の自由度が制限されていた。

このため、例えば、特許文献１に開示されたスペアタイヤ収納構造では、リヤフロア等の形状などに工夫を施すとともに、別部材を設けることにより、車両後方から荷重が掛かった場合に、スペアタイヤの後部が押し上げられ、車両前方へ向かって反時計回りに回動するように構成し、スペアタイヤが車両前方へ向かって水平方向に押し出されることを防止している。

特開２００６−１９３０４６号公報

しかしながら、上述した従来の収納構造は、リヤフロア等の形状に工夫を施し、別部材を設ける必要があるので、車両後方から荷重が掛かった時に、スペアタイヤを車両前方へ変位させないように調整するのが難しい上に、部品点数の増加によりコスト高を招くという問題があった。

本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、剛性の高いリヤサスペンションフレームを利用することにより、車両後方から荷重が掛かった時にスペアタイヤの後部を押し上げて車両前方への回動を促進し、車両前方への変位を抑制するとともに、燃料タンク方向への荷重を低減することが可能な車体後方の下部構造を提供することにある。

上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明は、燃料タンクの後方で、かつスペアタイヤの前方に配置されるリヤサスペンションフレームを備え、車両後方からの荷重によりスペアタイヤの後部が跳ね上がる機構を有している車体後方の下部構造において、前記スペアタイヤの前部の上下方向中心は、前記リヤサスペンションフレームの車幅方向フレームの上下幅の延長線上に重なって配置され、車両後方からの荷重により前記スペアタイヤが車両前方に移動したとき、前記スペアタイヤが前記リヤサスペンションフレームに直接的または間接的に接触し、前記スペアタイヤの後部が前記リヤサスペンションフレーム側を中心に押し上げられて縦方向に回動するように構成され、前記リヤサスペンションフレームは、車幅方向に延在するフロントフレーム及びリヤフレームを備え、前記スペアタイヤもしくはスペアタイヤハウスからの荷重が掛かる前記リヤフレームの下部には、車幅方向に延びる補強部材が設けられている。

また、本発明において、前記リヤサスペンションフレームは、車幅方向の中央部が車両前方へ向かって凸形状となるように湾曲して形成されている。

そして、本発明において、前記スペアタイヤの前部の上下方向中心は、前記リヤフレームの上下方向中心よりも上方に位置している。
また、本発明において、前記スペアタイヤの前部の上下方向中心は、前記リヤフレームと前記補強部材とを合わせた幅の上下方向中心よりも上方に位置している。
さらに、本発明において、前記リヤフレームの上下方向中心は、当該リヤフレームの車体懸架位置より下方に配置されている。

そして、本発明において、前記リヤサスペンションフレームは、車幅方向に延在する車両前方のフロントフレーム及び車両後方のリヤフレームと、車両前後方向に延在して前記フロントフレームと前記リヤフレームとを連結する左右両側のブレースとから構成され、前記スペアタイヤもしくはスペアタイヤハウスからの荷重が掛かる前記リヤフレームの上下方向中心は、当該リヤフレームの車体懸架位置より下方に配置され、または前記フロントフレームもしくは前記ブレースより下方に配置されている。
また、本発明において、前記ブレースは、上方へ向かって凸形状に湾曲して形成されている。

さらに、本発明において、前記スペアタイヤ側に臨む前記リヤフレームの後面には、平面部が設けられている。
また、本発明において、前記リヤフレームの下部には、当該リヤフレームの平面部と対応した平面部を有する補強部材が設けられ、前記リヤフレームの平面部と前記補強部材の平面部とは面一に配置されている。

上述の如く、本発明に係る車体後方の下部構造は、燃料タンクの後方で、かつスペアタイヤの前方に配置されるリヤサスペンションフレームを備え、車両後方からの荷重によりスペアタイヤの後部が跳ね上がる機構を有している車体後方の下部構造において、前記スペアタイヤの前部の上下方向中心は、前記リヤサスペンションフレームの車幅方向フレームの上下幅の延長線上に重なって配置され、車両後方からの荷重により前記スペアタイヤが車両前方に移動したとき、前記スペアタイヤが前記リヤサスペンションフレームに直接的または間接的に接触し、前記スペアタイヤの後部が前記リヤサスペンションフレーム側を中心に押し上げられて縦方向に回動するように構成され、前記リヤサスペンションフレームは、車幅方向に延在するフロントフレーム及びリヤフレームを備え、前記スペアタイヤもしくはスペアタイヤハウスからの荷重が掛かる前記リヤフレームの下部には、車幅方向に延びる補強部材が設けられているので、車両後方から荷重が車体後部に掛かった場合、剛性の高いリヤサスペンションフレームによりスペアタイヤやスペアタイヤハウスの車両前方への変位を抑制できるとともに、スペアタイヤの後部を押し上げて車両前方への縦方向の回動を促進することができる。しかも、当該リヤフレームがスペアタイヤの回動中心として機能することになり、スペアタイヤの後部における跳ね上げ効果を促進することができる。

したがって、本発明の下部構造によれば、車体後部に対して車両後方から荷重が加わった際に、スペアタイヤやスペアタイヤハウスが車両前方へ移動しようとしてもリヤサスペンションフレームによって移動が阻止されることになり、燃料タンクやキャニスタータンクの損傷を防ぎ、車両後方からの荷重による燃料漏れ規制法規に対応することが容易になる。具体的には、スペアタイヤなどの挙動を制御するためのフロア構造が不要になる上、燃料タンクやキャニスタータンクのレイアウト位置を車両後方からの荷重が掛かった時のスペアタイヤとリヤサスペンションフレームとが接触する車両前方位置とすることが可能になり、レイアウトの自由度を増大させることができる。

また、本発明において、前記リヤサスペンションフレームは、車幅方向の中央部が車両前方へ向かって凸形状となるように湾曲して形成されているので、車両後方からの荷重によるオフセット荷重でもスペアタイヤがリヤサスペンションフレームの凸形状部に当接し、リヤサスペンションフレームが回動中心として機能することになり、スペアタイヤの後部の跳ね上げる効果を発揮させることができる。しかも、上下方向でスペアタイヤとオーバラップさせるレイアウト条件においては、車両前後方向でスペアタイヤ収納位置にリヤサスペンションフレームを重ねて取付けることが可能となるので、ホイールベースを容易に長く取ることができ、デザインの自由度が増す。

また、本発明において、前記スペアタイヤの前部の上下方向中心は、前記リヤフレームの上下方向中心よりも上方に位置し、あるいは、前記リヤフレームと前記補強部材とを合わせた幅の上下方向中心よりも上方に位置しているので、当該リヤフレームがスペアタイヤの回動中心として機能することになり、スペアタイヤの後部における跳ね上げ効果をより一層促進することができる。
しかも、本発明において、前記リヤフレームの上下方向中心は、当該リヤフレームの車体懸架位置より下方に配置されているので、車両後方からの荷重に伴ってスペアタイヤがリヤフレームを押圧した時、車体懸架位置が上方にあると、押圧された箇所が下方に下がりながら変形してタイヤ跳ね上げ効果を促進できる。

さらに、本発明において、前記リヤサスペンションフレームは、車幅方向に延在する車両前方のフロントフレーム及び車両後方のリヤフレームと、車両前後方向に延在して前記フロントフレームと前記リヤフレームとを連結する左右両側のブレースとから構成され、前記スペアタイヤもしくはスペアタイヤハウスからの荷重が掛かる前記リヤフレームの上下方向中心は、当該リヤフレームの車体懸架位置より下方に配置され、または前記フロントフレームもしくは前記ブレースより下方に配置されているので、車両後方からの荷重に伴ってスペアタイヤがリヤフレームを押圧した時、押圧された箇所が下方に下がりながら変形してタイヤ跳ね上げ効果をより一層促進できる。
しかも、本発明において、前記ブレースは、上方へ向かって凸形状に湾曲して形成されているので、車両後方からの荷重に伴ってスペアタイヤがリヤフレームを押圧した時、押圧された箇所が下方に下がりながら変形してタイヤ跳ね上げ効果を更により一層促進できる。

また、本発明において、前記スペアタイヤ側に臨む前記リヤフレームの後面には、平面部が設けられ、さらに、前記リヤフレームの下部には、当該リヤフレームの平面部と対応した平面部を有する補強部材が設けられ、前記リヤフレームの平面部と前記補強部材の平面部とは面一に配置されているので、車両後方からの荷重に伴ってスペアタイヤハウスの前部とリヤフレーム及び補強部材の後部とが接触した時、スペアタイヤハウスを平面部でしっかりと受け止めて回動中心を維持することができ、タイヤ跳ね上げ効果を更により一層促進できる。

本発明の実施形態に係る車体後方の下部構造を示すものであり、車体に取付ける前の状態にあるリヤサスペンションフレームの斜視図である。 図１におけるリヤサスペンションフレームを拡大して示す斜視図である。 本発明の実施形態の下部構造が適用された車体後部において、リヤサスペンションフレームとスペアタイヤとの配置関係を示す側面図である。 図３におけるＸ部を拡大して示す斜視図である。 本発明の実施形態の下部構造が適用された車体後部において、車両後方からの荷重時に、スペアタイヤ及びスペアタイヤハウスとリヤサスペンションフレームとが当接した状態を示す側面図である。 図５の状態からスペアタイヤの後部がリヤサスペンションフレーム側を中心に押し上げられて縦方向に回動した状態を示す側面図である。

以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１〜図６は本発明の実施形態に係る車体後方の下部構造を示すものである。

本発明の実施形態に係る自動車の車体後方の下部には、図１、図３及び図４に示すように、燃料タンク１が配置されているとともに、車体後部には、横置きに配置したスペアタイヤ２を収納するための収納凹部たるスペアタイヤハウス３が設けられている。そして、燃料タンク１の後方位置で、かつスペアタイヤ２及びスペアタイヤハウス３の前方位置には、リヤサスペンションフレーム４が配設されている。このリヤサスペンションフレーム４は、車体５と車輪６との間に取付けられ、路面からの衝撃や振動を緩和するためのリヤサスペンション装置を構成するものであり、搭載したスペアタイヤ２の設置高さに合わせて配置されている。なお、図において矢印Ａ方向は、車両前方を示している。

また、本実施形態に係る車体後方の下部構造では、車両後方からの荷重によりスペアタイヤ２の後部２ａが跳ね上がる機構を有している。そのため、スペアタイヤ２をスペアタイヤハウス３に横置きに収納配置した状態では、後部２ａが前部２ｂより上方に位置し、スペアタイヤ２が前倒された状態で傾斜配置されている。
しかも、スペアタイヤ２の前部２ｂの上下方向中心Ｃは、リヤサスペンションフレーム４の車幅方向フレーム（後述するリヤフレーム）の上下幅の延長線上に重なって配置されており、車両後方からの荷重によりスペアタイヤ２が車両前方に移動したとき、スペアタイヤ２がリヤサスペンションフレーム４に直接的（またはスペアタイヤハウス３を介して間接的）に接触し、スペアタイヤ２の後部２ａがリヤサスペンションフレーム４側を中心に押し上げられて縦方向に回動するように構成されている。

本実施形態のリヤサスペンションフレーム４は、図１〜図４に示すように、車幅方向（矢印Ｂ方向）に延在する車両前方のフロントフレーム１１及び車両後方のリヤフレーム１２と、車両前後方向に延在してフロントフレーム１１とリヤフレーム１２とを連結する左右両側のブレース１３，１４とから構成されており、フロントフレーム１１及びリヤフレーム１２は、パイプ材を用いて屈曲形成されている。そして、スペアタイヤ２もしくはスペアタイヤハウス３からの荷重が掛かるリヤフレーム１２の上下方向中心は、当該リヤフレームの車体懸架位置１５よりも下方に配置されている。あるいは、リヤフレーム１２の上下方向中心は、フロントフレーム１１もしくはブレース１３，１４よりも下方に配置されている。
ブレース１３，１４は、上方へ向かって凸形状に湾曲して形成されており、これにより、車両後方からの荷重に伴ってスペアタイヤ２がリヤフレーム１２を押圧した時、押圧された箇所が下方に下がりながら変形するようになっている。

リヤサスペンションフレーム４のうち、リヤフレーム１２は、車幅方向（矢印Ｂ方向）の中央部が車両前方（矢印Ａ方向）へ向かって凸形状となるように湾曲して形成されている。これにより、車両後方からの荷重を受けて車両前方へ移動するスペアタイヤ２もしくはスペアタイヤハウス３が、リヤフレーム１２の中央部の凸形状部分に当接するように構成されている。さらに、車両後方からのオフセット荷重でも、スペアタイヤ２がリヤサスペンションフレーム４の凸形状部分に当接し、リヤサスペンションフレーム４の形状に沿って荷重が加えられるので、リヤサスペンションフレーム４が回動中心として機能するように構成されている。

また、リヤフレーム１２の下部には、当該リヤフレーム１２を補強するための第１補強部材１６及び第２補強部材１７が設けられている。これら補強部材１６，１７は、車幅方向に沿って延在して取付けられており、第２補強部材１７は、第１補強部材１６の左右両側にそれぞれ配置されている。しかも、オフセット荷重を受けた場合にはリヤサスペンションフレーム４の中心から偏位した荷重が掛かり、第２補強部材１７に大きな荷重が作用することになるため、第２補強部材１７は、第１補強部材１６よりも高い剛性を有している。
スペアタイヤ２の前部２ｂの上下方向中心Ｃは、リヤフレーム１２と第１補強部材１６とを合わせた幅の上下方向中心よりも上方に位置しており、リヤフレーム１２がスペアタイヤ２の回動中心として機能するように構成されている。なお、第１補強部材１６が設けられない場合には、スペアタイヤ２の前部２ｂの上下方向中心Ｃは、リヤフレーム１２の上下方向中心よりも上方に位置している。

さらに、スペアタイヤ２側に臨むリヤフレーム１２の後面には、図４に示すように、パイプ材を潰して形成した平面部１２ａが設けられている。また、リヤフレーム１２の下部に設けられる第１補強部材１６は、リヤフレーム１２の平面部１２ａと対応した平面部１６ａを有しており、スペアタイヤ２側に臨む後面側において、リヤフレーム１２の平面部１２ａと第１補強部材１６の平面部１６ａとは、上下方向で面一に配置されている。これらリヤフレーム１２及び第１補強部材１６の平面部１２ａ，１６ａは、車両後方からの荷重に伴ってスペアタイヤハウス３の前部とリヤフレーム１２及び第１補強部材１６の後部とが接触した時、スペアタイヤハウス３を受け止める箇所であり、スペアタイヤ２の回動中心を維持する機能を有している。なお、第２補強部材１７のスペアタイヤ２側に臨む後面側は、スペアタイヤハウス３を受け止めることが可能なように、下方へ延在する平面部１７ａとなっている。

本発明の実施形態に係る車体後方の下部構造が適用された自動車において、図５に示すように、車両後方から車両前方へ向かって荷重Ｆが車体５の後部に入力された場合、当該荷重Ｆは車体５などを介してスペアタイヤハウス３の後部に伝わる。これに伴い、スペアタイヤハウス３が変形しながらスペアタイヤ２と一緒に車両前方へ押圧されて移動し、リヤサスペンションフレーム４のリヤフレーム１２及び第１補強部材１６の平面部１２ａ，１６ａもしくは第２補強部材１７の平面部１７ａに当接して停止する。
その後、図６に示すように、荷重Ｆによってスペアタイヤハウス３が更に変形すると、前倒しに傾斜配置されたスペアタイヤ２の後部２ａがリヤフレーム１２側の前部２ｂを中心に、矢印Ｒで示すように跳ね上げられて、車両前方へ向かって縦方向に回動することになる。

このように、本発明の実施形態に係る車体後方の下部構造においては、スペアタイヤ２の前部２ｂの上下方向中心Ｃが、リヤサスペンションフレーム４のリヤフレーム１２の上下幅の延長線上に重なって配置され、車両後方からの荷重Ｆによりスペアタイヤハウス３及びスペアタイヤ２が車両前方に移動したとき、スペアタイヤハウス３及びスペアタイヤ２がリヤフレーム１２の平面部１２ａ及び第１補強部材１６の平面部１６ａもしくは第２補強部材１７の平面部１７ａに当接し、スペアタイヤ２の後部２ａがリヤフレーム１２側を中心に跳ね上げられて縦方向に回動するため、車両後方から荷重Ｆが車体後部に掛かった場合、剛性の高いリヤサスペンションフレーム４を利用することが可能となり、リヤフレーム１２及び補強部材１６，１７により車両前方への移動を効果的に阻止することができる。これにより、リヤサスペンションフレーム４の車両前方に位置する燃料タンク１などの損傷を防止でき、車両後方からの荷重による燃料漏れ規制法規に容易に対応することができる。また、スペアタイヤ２及びスペアタイヤハウス３の挙動を制御するためのフロア構造を設ける必要がなくなり、簡単な構造で燃料タンク１などのレイアウトの自由度を増大させることができる。
また、本実施形態の下部構造では、リヤフレーム１２の車幅方向の中央部が車両前方へ向かって凸形状となるように湾曲して形成されているため、車両後方からのオフセット荷重や斜め上方からの荷重に対しても、スペアタイヤ２及びスペアタイヤハウス３の車両前方への移動を阻止することができる。

以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。
例えば、既述の実施形態では、補強部材１６，１７が別体であるが、一体成形された１つの補強部材でも、同様の効果を奏する。

１ 燃料タンク
２ スペアタイヤ
２ａ スペアタイヤの後部
２ｂ スペアタイヤの前部
３ スペアタイヤハウス
４ リヤサスペンションフレーム
５ 車体
１１ フロントフレーム
１２ リヤフレーム
１２ａ 平面部
１３，１４ ブレース
１５ 車体懸架位置
１６，１７ 補強部材
１６ａ，１７ａ 平面部
Ｃ スペアタイヤの前部の上下方向中心

Claims (9)

1. 燃料タンクの後方で、かつスペアタイヤの前方に配置されるリヤサスペンションフレームを備え、車両後方からの荷重によりスペアタイヤの後部が跳ね上がる機構を有している車体後方の下部構造において、
   前記スペアタイヤの前部の上下方向中心は、前記リヤサスペンションフレームの車幅方向フレームの上下幅の延長線上に重なって配置され、車両後方からの荷重により前記スペアタイヤが車両前方に移動したとき、前記スペアタイヤが前記リヤサスペンションフレームに直接的または間接的に接触し、前記スペアタイヤの後部が前記リヤサスペンションフレーム側を中心に押し上げられて縦方向に回動するように構成され、
   前記リヤサスペンションフレームは、車幅方向に延在するフロントフレーム及びリヤフレームを備え、前記スペアタイヤもしくはスペアタイヤハウスからの荷重が掛かる前記リヤフレームの下部には、車幅方向に延びる補強部材が設けられていることを特徴とする車体後方の下部構造。
2. 前記リヤサスペンションフレームは、車幅方向の中央部が車両前方へ向かって凸形状となるように湾曲して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車体後方の下部構造。
3. 前記スペアタイヤの前部の上下方向中心は、前記リヤフレームの上下方向中心よりも上方に位置していることを特徴とする請求項１に記載の車体後方の下部構造。
4. 前記スペアタイヤの前部の上下方向中心は、前記リヤフレームと前記補強部材とを合わせた幅の上下方向中心よりも上方に位置していることを特徴とする請求項１に記載の車体後部のリヤフロア構造。
5. 前記リヤフレームの上下方向中心は、当該リヤフレームの車体懸架位置より下方に配置されていることを特徴とする請求項１、３または４のいずれかに記載の車体後方の下部構造。
6. 前記リヤサスペンションフレームは、車幅方向に延在する車両前方のフロントフレーム及び車両後方のリヤフレームと、車両前後方向に延在して前記フロントフレームと前記リヤフレームとを連結する左右両側のブレースとから構成され、前記スペアタイヤもしくはスペアタイヤハウスからの荷重が掛かる前記リヤフレームの上下方向中心は、当該リヤフレームの車体懸架位置より下方に配置され、または前記フロントフレームもしくは前記ブレースより下方に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の車体後方の下部構造。
7. 前記ブレースは、上方へ向かって凸形状に湾曲して形成されていることを特徴とする請求項６に記載の車体後方の下部構造。
8. 前記スペアタイヤ側に臨む前記リヤフレームの後面には、平面部が設けられていることを特徴とする請求項１、３〜７のいずれかに記載の車体後方の下部構造。
9. 前記リヤフレームの下部には、当該リヤフレームの平面部と対応した平面部を有する補強部材が設けられ、前記リヤフレームの平面部と前記補強部材の平面部とは面一に配置されていることを特徴とする請求項８に記載の車体後方の下部構造。

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