(57)【要約】【課題】リヤフレームの断面の大型化を招くことなく、後面衝突時のエネルギー吸収性能を高めることのできる車体後部構造を提供する。【解決手段】一対のリヤフレーム２，２に支持されたスペアタイヤパン５に、円弧状に連続する弧状ビード１０ａ〜１０ｅを複数設ける。複数の弧状ビード１０ａ〜１０ｅを、円弧の頂部が車体後方側に向き、かつ、所定ピッチで相互に離間するように配置する。スペアタイヤパン５の前部はミドルクロスメンバ４に支持させ、スペアタイヤパン５の車幅方向両側には車幅方向に沿って延出する横補強ビーム１１ａ，１１ｂを設ける。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体略前後方向に延出する一対のリヤフレームにスペアタイヤパンが支持された車体後部構造であって、
前記スペアタイヤパンに、円弧状に連続する弧状ビードを複数設けるとともに、その複数の弧状ビードを、円弧の頂部が車体後方側に向き、かつ、所定ピッチで相互に離間するように配置したことを特徴とする車体後部構造。
【請求項２】
前記スペアタイヤパンの前記弧状ビードよりも車体前方側に、前記スペアタイヤパンを支持するクロスメンバを設けたことを特徴とする請求項１に記載の車体後部構造。
【請求項３】
前記スペアタイヤパンの車幅方向外側位置に、車幅方向に沿って延出する横補強ビードを設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の車体後部構造。
【請求項４】
前記スペアタイヤパンのうちの、車幅方向略中央の少なくとも前記クロスメンバの配置される位置から車体後方側に向かって延出する縦補強ビードを設けたことを特徴とする請求項２に記載の車体後部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の後面衝突時のエネルギー吸収性能を高めた車体後部構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の後部には、車体略前後方向に延出する一対のリヤフレームが設けられ、このリヤフレームによって車体剛性の確保と後面衝突時のエネルギー吸収を担うようになっている。すなわち、リヤフレームは車体後部の骨格部材として機能するとともに、後面衝突時には長手方向に圧壊して衝突エネルギーを効率的に吸収する。
【０００３】
ところで、車体左右のリヤフレームにはスペアタイヤパンの両側縁が支持され、スペアタイヤパンにはスペアタイヤが脱着可能に取り付けられるようになっている。そして、この種の車両の車体後部構造として、スペアタイヤパンに略円形状のビードを一体に形成し、そのビードによってスペアタイヤパン自体の剛性を高めたものが知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−８０８７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、この従来の車体後部構造においては、スペアタイヤパンに円形状のビードを設けているために、スペアタイヤパン自体の剛性は高まるものの、後面衝突時のエネルギー吸収を想定したものでなく、後面衝突時に後方から荷重が入力されたときに、スペアタイヤパンが不規則に中折れし、衝突エネルギーを効率良く吸収することができない。このため、衝突エネルギーは専ら左右のリヤフレームの圧壊によって吸収することになり、大きなエネルギーを吸収するためにはリヤフレームの断面を大型化せざるを得なくなる。したがって、上記の従来の車体後部構造においては、リヤフレームの断面の大型化によってトランクルームや車室内のスペースが圧迫され、トランクルームや車室内のスペースの拡大を図ることが難しくなる。
【０００５】
そこで、この発明は、リヤフレームの断面の大型化を招くことなく、後面衝突時のエネルギー吸収性能を高めることのできる車体後部構造を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決する請求項１に記載の発明は、車体略前後方向に延出する一対のリヤフレーム（例えば、後述の実施形態におけるリヤフレーム２）にスペアタイヤパン（例えば、後述の実施形態におけるスペアタイヤパン５）が支持された車体後部構造であって、前記スペアタイヤパンに、円弧状に連続する弧状ビード（例えば、後述の実施形態における弧状ビード１０ａ〜１０ｅ）を複数設けるとともに、その複数の弧状ビードを、円弧の頂部が車体後方側に向き、かつ、所定ピッチで相互に離間するように配置したことを特徴とする。
これにより、後面衝突によって車体後方から衝突荷重が入力されると、リヤフレームが長手方向に圧壊するとともに、スペアタイヤパンの複数の弧状ビードが各円弧の頂部部分を中心として潰れ変形を起こすようになる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車体後部構造において、前記スペアタイヤパンの前記弧状ビードよりも車体前方側に、前記スペアタイヤパンを支持するクロスメンバ（例えば、後述の実施形態におけるミドルクロスメンバ４）を設けたことを特徴とする。
これにより、後面衝突時には、複数の弧状ビードの各円弧の両端部がクロスメンバによって強固に支持されるようになる。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の車体後部構造において、前記スペアタイヤパンの車幅方向外側位置に、車幅方向に沿って延出する横補強ビード（例えば、後述の実施形態における横補強ビード１１ａ，１１ｂ）を設けたことを特徴とする。
これにより、後面衝突時には、複数の弧状ビードの各円弧の両端部が車幅方向外側において横補強ビードによって強固に支持されるようになる。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の車体後部構造において、前記スペアタイヤパンのうちの、車幅方向略中央の少なくとも前記クロスメンバの配置される位置から車体後方側に向かって延出する縦補強ビード（例えば、後述の実施形態における縦補強ビード１５ａ，１５ｂ）を設けたことを特徴とする。
これにより、後面衝突時には、スペアタイヤパンの車体前方側が車幅方向略中央において縦補強ビードを介してクロスメンバによって強固に支持されるようになる。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、後面衝突時には、スペアタイヤパンの複数の弧状ビードが各円弧の頂部部分を中心として確実に潰れ変形するため、リヤフレームの断面の大型化を招くことなく、衝突エネルギーを効率良く吸収することができる。したがって、トランクルームや車室内のスペースを圧迫することなく、後面衝突時におけるエネルギー吸収性能を高めることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、後面衝突時に、複数の弧状ビードの円弧の両端部をクロスメンバによって強固に支持することができるため、複数の弧状ビードを各円弧の頂部部分を中心として効率良く潰れ変形させることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、後面衝突時に、複数の弧状ビードの各円弧の両端部を車幅方向外側で横補強ビードによって強固に支持することができるため、各弧状ビードの両端部の車幅方向外側への変形を制限して、複数の弧状ビードを各円弧の頂部部分を中心としてより効率良く潰れ変形させることができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、後面衝突時に、スペアタイヤパンの車体前方側を車幅方向略中央において縦補強ビードを介してクロスメンバに強固に支持させることができるため、複数の弧状ビードを各円弧の頂部部分を中心としてより効率良く潰れ変形させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。
最初に、図１〜図６に示す第１の実施形態について説明する。なお、以下の説明においては、特別に断らない限り、「前」「後」」や「上」「下」は車両についての前後と上下を指すものとする。また、図中矢印Ｆは、車両の前方を示し、矢印Ｕは車両の上方を示すものとする。
図１は、この発明にかかる車体後部構造を採用した車両１を前方斜め上方から見た斜視図であり、図２は、同車両１を図１のＡ矢視方向から見た図である。この車両１は、図２に示すように車体後部の下面に左右一対のリヤフレーム２，２が車体前後方向に略沿って配置され、両リヤフレーム２，２の後端部にバンパステー３，３を介してバンパビーム８が支持されている。また、両リヤフレーム２，２の前部寄りの中間位置にはミドルクロスメンバ４（クロスメンバ）が架設されている。そして、両側のリヤフレーム２，２とミドルクロスメンバ４の上面には、トランルームの下方でスペアタイヤ（図示せず）を脱着可能に支持するスペアタイヤパン５が接合されている。また、スペアタイヤパン５の前縁部には、車室内の後部床面をなすリヤフロアパネル２０が接続されている。
【００１５】
スペアタイヤパン５は、その略中央に下方に円形状に窪む（図２中の２点鎖線で示した断面線参照。）タイヤ収納面６が設けられ、そのタイヤ収納面６の中心位置から若干斜め前方に偏寄した位置にタイヤ固定用のボス部７が設けられている。このボス部７にはタイヤ収納面６上に設置されたスペアタイヤがボルト・ナット（図示せず）によって固定される。
【００１６】
また、スペアタイヤパン５のタイヤ収納面６には、上面側に膨出する複数条、具体的には、５条の弧状ビード１０ａ〜１０ｅがほぼ同ピッチで形成されている。この弧状ビード１０ａ〜１０ｅは、タイヤ収納面６の中心部を中心とする同心円の円弧を成し、少なくとも円弧の頂部が車体後方側に向くように配置されている。したがって、タイヤ収納面６の車幅方向の略中央位置には、複数の弧状ビード１０ａ〜１０ｅによる連続した波形断面が車体前後方向に沿って形成されている。また、弧状ビード１０ａ〜１０ｅは、径方向内側のものほど円弧角が大きく、最も外側の弧状ビード１０ｅの円弧角が最も小さくなっており、径方向内側の２つの弧状ビード１０ａ，１０ｂの両端部はスペアタイヤ固定用のボス部７に臨んでいる。
【００１７】
また、スペアタイヤパン５のタイヤ収納面６の外周縁部（凹状に窪む周壁６ａ部分を含む。）のうちの、車幅方向外側左右の両位置には、車幅方向に沿って直線的に延出する２条の平行な横補強ビード１１ａ，１１ｂが夫々形成されている。この横補強ビード１１ａ，１１ｂは、弧状ビード１０ａ〜１０ｅと同様にタイヤ収納面６の上面側に膨出し、タイヤ収納面６のうちの弧状ビード１０ａ〜１０ｅの車幅方向外側領域を補強するようになっている。
【００１８】
図３〜図６は、説明を簡潔にするために、スペアタイヤパン５上の弧状ビード１０ａ〜１０ｅのうちの２条（１０ｄ，１０ｅ）のみ図示した模式的な図であり、各図の（Ａ）は、図２のＢ−Ｂ断面に相当する模式的な断面図である。また、各図の（Ｂ）は、（Ａ）の断面に対応するスペアタイヤパン５の平面図である。そして、図３〜図６は、車両の後面衝突時におけるスペアタイヤパン５の変形の様子を順次示している。
【００１９】
図３は、スペアタイヤパン５が変形を開始する前の状態を示しており、この状態からバンパビーム８（図２参照。）に衝突荷重が入力されると、車体左右両側のリヤフレーム２，２が長手方向に圧壊を開始するとともに、図４に示すようにスペアタイヤパン５上の最も後方側に位置される弧状ビード１０ｅが円弧の頂部部分を中心として潰れ変形を開始し、さらに、荷重入力の進行に応じて図５，図６に示すように前方の弧状ビード１０ｄが同様に円弧の頂部部分を中心として潰れ変形するようになる。なお、これらの図においては省略されているが、さらに荷重入力が進行すると、前方の弧状ビード１０ｃ，１０ｂ，１０ａも同様にして円弧の頂部部分を中心として順次潰れ変形するようになる。
【００２０】
ところで、前述のように衝突荷重がスペアタイヤパン５に入力されたときには、スペアタイヤパン５の弧状ビード１０ａ〜１０ｅよりも前方側位置がミドルクロスメンバ４によって剛性的に支持されているため、衝突荷重がスペアタイヤパン５上の広い領域に分散されることなく、弧状ビード１０ａ〜１０ｅの円弧の頂部付近に集中するようになる。したがって、スペアタイヤパン５は、これにより弧状ビード１０ａ〜１０ｅの円弧の頂部付近が蛇腹状に変形するとともに、弧状ビード１０ａ〜１０ｅ全体が次第に圧壊するようになり、この変形の行程の間に衝突エネルギーを効率良く吸収するようになる。
【００２１】
また、この実施形態においては、スペアタイヤパン５上の車幅方向外側位置に横補強ビード１１ａ，１１ｂが形成されているため、衝突荷重の入力時に、弧状ビード１０ａ〜１０ｅの円弧の両端部を車幅方向外側から確実に支持することができる。したがって、この横補強ビード１１ａ，１１ｂの機能によっても、衝突荷重を弧状ビード１０ａ〜１０ｅの円弧の頂部付近に効率良く集中させることができる。
【００２２】
よって、この車体後部構造を採用した車両１においては、スペアタイヤパン５の複数の弧状ビード１０ａ〜１０ｅを各円弧の頂部部分を蛇腹状に変形させ、さらに各弧状ビード１０ａ〜１０ｅを円弧の頂部部分を中心として圧壊させることによって衝突エネルギーを効率良く吸収することができるため、リヤフレーム２，２の断面の大型化を招くことなく、後面衝突荷重を車体後部領域において充分に吸収することができる。この結果、この車両１においては、トランクルームや車室内へのリヤフレーム２，２の張り出し量を抑制することが可能になり、トランクルームや車室内の空間を充分に大きく確保することが可能になる。
【００２３】
つづいて、図７に示す第２の実施形態について説明する。なお、図１〜図６に示した第１の実施形態と同一部分には同一符号を付し、第１の実施形態と重複する部分については説明を一部省略するものとする。なお、図７は、第１の実施形態の図３〜図６と同様の模式的な平面図であるが、この図面においては、説明の簡素化のためにスペアタイヤパン５上の弧状ビードを２条（１０ｄ，１０ｅ）のみ図示している。実際には、第１の実施形態と同様にさらに複数条の弧状ビード（例えば、５条）を設けることが望ましい。
【００２４】
この実施形態の車体後部構造は、基本的な構成は第１の実施形態と同様であるが、スペアタイヤパン１０５の車幅方向の略中央に一対の縦補強ビード１５ａ，１５ｂが追加されている点が異なっている。すなわち、スペアタイヤパン１０５の凹状に窪むタイヤ収納面（図示省略）には、円弧状に連続する複数の弧状ビード１０ｄ，１０ｅが円弧の頂部部分を車体後方側に向けるようにして等ピッチで形成されるとともに、車幅方向外側位置に、車幅方向に沿って延出する一対の横補強ビード１１ａ，１１ｂが形成され、さらに、車幅方向略中央のミドルクロスメンバ４による支持部からその後方側にかけて車体前後方向に沿う一対の縦補強ビード１５ａ，１５ｂが形成されている。この縦補強ビード１５ａ，１５ｂは、他のビード１０ｄ，１０ｅ，１１ａ，１１ｂと同様に上方側に膨出するとともに、車体後方側に向かって直線的に、かつ相互に平行になるように形成されている。
【００２５】
この車体後部構造を採用した車両においては、第１の実施形態と同様に、後面衝突時に、複数の弧状ビード１０ｄ，１０ｅの頂部部分を蛇腹状に変形させ、かつ弧状ビード１０ｄ，１０ｅ全体を圧壊させることで効率良く衝突エネルギーを吸収することができるが、さらに、車幅方向略中央位置にミドルクロスメンバ４による支持位置から車体後方側に延出する縦補強ビード１５ａ，１５ｂが設けられているため、後面衝突時に弧状ビード１０ｄ，１０ｅの円弧の頂部部分により効率良く荷重を集中させることができるという利点がある。したがって、後面衝突時には、図７の（Ａ）〜（Ｅ）に順次示すように弧状ビード１０ｄ，１０ｅ全体を所望通りに圧壊させ、より効率良く大きな衝突エネルギーを吸収することができる。
【００２６】
なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明の第１の実施形態を示すものであり、車体を前方斜め上方から見た斜視図。
【図２】同実施形態を示す図１のＡ矢視図。
【図３】同実施形態を示すものであり、図２のＢ−Ｂ断面に対応する模式的な断面図（Ａ）とスペアタイヤパンの模式的な平面図（Ｂ）を併せて記載した図。
【図４】同実施形態を示すものであり、図２のＢ−Ｂ断面に相当する模式的な断面図（Ａ）とスペアタイヤパンの模式的な平面図（Ｂ）を併せて記載した図。
【図５】同実施形態を示すものであり、図２のＢ−Ｂ断面に相当する模式的な断面図（Ａ）とスペアタイヤパンの模式的な平面図（Ｂ）を併せて記載した図。
【図６】同実施形態を示すものであり、図２のＢ−Ｂ断面に相当する模式的な断面図（Ａ）とスペアタイヤパンの模式的な平面図（Ｂ）を併せて記載した図。
【図７】この発明の第２の実施形態を示すものであり、スペアタイヤパンの潰れ変化の状態を（Ａ）〜（Ｅ）で連続的に示す模式的な平面図。
【符号の説明】
【００２８】
２…リヤフレーム
４…ミッドクロスメンバ
５，１０５…スペアタイヤパン
１０ａ〜１０ｅ…弧状ビード
１１ａ，１１ｂ…横補強ビード
１５ａ，１５ｂ…縦補強ビード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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