JP5432269B2 - 車体後部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体後部に後壁部が設けられ、この後壁部を形成するリヤパネルに作用した衝撃荷重を支えるように構成された車体後部構造に関する。

車体後部構造のなかには、左右のリヤサイドフレームの後端部にリヤパネルを介してバンパビームを架け渡し、バンパビームの上方（すなわち、リヤパネルの上部）にリヤパネルアッパメンバーを設け、リヤパネルアッパメンバーの左右端部に荷重伝達ビームを車両前方に向けて上り勾配に設け、左右の荷重伝達ビームの前端部を左右の閉断面骨格部に連結し、左右の閉断面骨格部を車体の左右の側部に設けたものが知られている。

この車体後部構造によれば、相手車両が車両後方から衝突した場合、衝撃荷重がバンパビームおよびリヤパネルアッパメンバーにそれぞれ作用する。バンパビームに作用した衝撃荷重は左右のリヤサイドフレームに伝達される。
一方、リヤパネルアッパメンバーに作用した衝撃荷重は、左右の荷重伝達ビームに伝達され、左右の荷重伝達ビームを経て左右の閉断面骨格部に伝達される。
左右の閉断面骨格部に伝達された衝撃荷重は、左右の閉断面骨格部を経て車体の左右の側部に伝達される（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００５−３０６１９２号公報

ここで、特許文献１の車体後部構造は、リヤパネルアッパメンバーに作用した衝撃荷重を車体に伝達するために、左右の荷重伝達ビームや左右の閉断面骨格部を必要とする。このため、部品点数が多くなり、そのことがコスト低減や軽量化を図る妨げになっていた。

さらに、特許文献１の車体後部構造は、リヤパネルアッパメンバーに作用した衝撃荷重を、左右の荷重伝達ビームや左右の閉断面骨格部で吸収することなく車体に伝達するように構成されている。よって、車体に比較的大きな衝撃荷重が伝達される。このため、車体で比較的大きな衝撃荷重を支えるように車体の強度（剛性）を高く設定する必要がある。

加えて、左右の荷重伝達ビームに比較的大きな衝撃荷重が伝達されるために、左右の荷重伝達ビームから相手車両（すなわち、車両後方から衝突した相手車両）に比較的大きな反力が作用することになる。

本発明は、車両後方から前方に向けて作用した衝撃荷重を支えることが可能で、かつ、部品点数の増加を抑え、車体に伝達される衝撃荷重や相手車両に作用する反力を小さく抑え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。

本発明の一局面によれば、車体後部構造体であって、車体後部に車幅方向に延びるよう受けられたリヤパネルと、前記リヤパネルから上方に立ち上げられ、前記リヤパネルに作用した衝撃荷重で変形可能な下ガータ部と、前記下ガータ部の上端部に連結されてルーフサイドレールまで車両前方に向けて延び、前記下ガータ部より高強度に形成されて前記衝撃荷重を前記ルーフサイドレールに伝達可能な上ガータ部と、前記下ガータ部および前記上ガータ部の連結部を補強するガータスティフナと、を備えている車体後部構造が提供される。

特に本発明では、前記ガータスティフナは、前記上ガータ部の後部の上面に連結されるとともに、前記下ガータ部の外面に沿って設けられている。

好ましくは、前記下ガータ部および前記上ガータ部は、それぞれ閉断面に形成され、前記上ガータ部および前記下ガータ部がミグ溶接で接合されるとともに、前記上ガータ部および前記ガータスティフナがミグ溶接で接合されている。

好ましくは、前記下ガータ部および前記上ガータ部は、それぞれ閉断面に形成され、前記上ガータ部および前記下ガータ部をスポット溶接で接合するために、前記下ガータ部および前記上ガータ部の一方に、スポット溶接用の電極差込孔が形成され、前記電極差込孔を前記ガータスティフナで覆うように前記ガータスティフナが設けられている。

好ましくは、前記ガータスティフナは、前記上ガータ部に上端部が連結されるとともに前記リヤパネルに下端部が連結され、前記下ガータ部の外面に沿って配置されている。

好ましくは、前記ガータスティフナの下端部は、締結部材で前記リヤパネルに結合されている。

好ましくは、前記ガータスティフナは金属板により形成されている。

好ましくは、前記上ガータ部は、エアバッグを展開させるインフレータが前記上ガータ部の長手方向に沿って設けられることで、前記インフレータで前記下ガータ部より高強度に補強されている。

好ましくは、前記リヤパネルの車両後方側において車幅方向に延びており、前記衝撃荷重で前記リヤパネルに向けて変形可能なリヤバンパビームと、前記リヤパネルにおいて前記リヤバンパビームに沿って延びていることにより前記リヤパネルを補強するリヤパネルアッパメンバーと、をさらに備え、前記リヤバンパビームが前記リヤパネルの方向に向けて変形したとき、変形したリヤバンパビームが前記リヤパネルアッパメンバーに当接する。

好ましくは、前記リヤパネルアッパメンバーは、車幅方向の外側端部が前記ガータスティフナの下方部位まで延びている。

本発明では、リヤパネルから下ガータ部を上方に立ち上げ、下ガータ部を衝撃荷重で変形可能とした。よって、車両後方から相手車両がリヤパネルに衝突してリヤパネルに衝撃荷重が作用した場合に、衝撃荷重で下ガータ部を車両前方に向けて変形させて衝撃荷重の一部を下ガータ部で吸収できる。

ここで、下ガータ部の上端からルーフサイドレールまで上ガータ部を延出し、上ガータ部を下ガータ部より高強度（高剛性）に形成した。そして、下ガータ部および上ガータ部の連結部をガータスティフナで補強した。よって、下ガータ部を車両前方に向けて変形させた状態において、下ガータ部および上ガータ部を連結した状態に保つことができる。

下ガータ部および上ガータ部を連結した状態に保つことで、残りの衝撃荷重を上ガータ部でルーフサイドレールに伝達することができる。このように、衝撃荷重の一部を下ガータ部で吸収することで、上ガータ部を経てルーフサイドレールに伝達する衝撃荷重を小さく抑えることができる。加えて、ルーフサイドレールに伝達する衝撃荷重を小さく抑えることで、相手車両に作用する反力を小さく抑えることができる。

ここで、下ガータ部および上ガータ部は車体後部構造の一部を構成するフレーム部材として用いることが可能である。よって、車体後部構造の一部を構成するフレーム部材を、衝撃荷重の吸収部材や伝達部材として兼用できる。これにより、衝撃荷重の吸収部材や伝達部材を個別に備える必要がないので、部品点数の増加を抑えることができる。

ガータスティフナを、上ガータ部の後部上面に連結するとともに下ガータ部の外面に沿って設けた車体後部構造に車両後方から前方に向けて衝撃荷重が作用した際に、作用した衝撃荷重で、ガータスティフナのうち下ガータ部の外面に沿って設けた部位が下ガータ部に追従して車両前方に向けて変形する。

よって、ガータスティフナのうち上ガータ部の上面に連結した部位（スティフナ上端部）に引張力が作用する。スティフナ上端部に引張力が作用することで、スティフナ上端部および上ガータ部の上面の連結部にせん断力が発生する。

ここで、スティフナ上端部および上ガータ部の下面を溶接で接合した場合、この接合部は、スティフナ上端部からの引張り力により、引き剥がす力がはたらくため、せん断力と比較して小さな力で破断する。
しかし、スティフナ上端部および上ガータ部の上面を溶接で接合した場合、この接合部は、スティフナ上端部からのせん断力により前面を溶接した場合に対して比較的強度を高く保つことができる。

よって、スティフナ下端部を変形させた際に、接合部にせん断力を発生させることで、スティフナ上端部を上ガータ部の上面に接合させた状態に保つことができる。これにより、ガータスティフナで上ガータ部および下ガータ部の連結状態を保つことができ、衝撃荷重を下ガータ部から上ガータ部に確実に伝達することができる。

下ガータ部および上ガータ部をそれぞれ閉断面に形成した。よって、下ガータ部および上ガータ部をスポット溶接で接合するためには、下ガータ部および上ガータ部の一方に電極差込孔（すなわち、スポット溶接用の電極を差し込む孔）を形成する必要がある。このため、電極差込孔による剛性低下を考慮して、ガータ部の剛性を確保する必要がある。

そこで、上ガータ部および下ガータ部をミグ溶接で接合するとともに、上ガータ部およびガータスティフナをミグ溶接で接合することにした。ミグ溶接は、イナートガスアーク溶接の一種であり、溶接ワイヤを電極とする溶接である。すなわち、ミグ溶接は、スポット溶接のように被接合部を接合の際に電極で挟み込む必要がない。これにより、下ガータ部および上ガータ部の一方に電極差込孔を形成する必要がなく、ガータ部の剛性を容易に確保することができる。

下ガータ部および上ガータ部をそれぞれ閉断面に形成し、下ガータ部および上ガータ部の一方に電極差込孔を形成した。この電極差込孔からスポット溶接用の電極を差し込んで、上ガータ部および下ガータ部をスポット溶接で接合した。

上ガータ部および下ガータ部をスポット溶接する際には、重ね合わせた上ガータ部および下ガータ部を一対の電極で挟持し、一対の電極に電流を流して上ガータ部および下ガータ部を接合する。このため、下ガータ部および上ガータ部の一方に電極を差し込む電極差込孔が必要になる。

この電極差込孔をガータスティフナで覆うことで、電極差込孔をガータスティフナで補強することができる。これにより、下ガータ部および上ガータ部に衝撃荷重が作用した場合に、電極差込孔に応力が集中することを防いで、ガータ部の剛性を確保することができる。

ガータスティフナの上端部を上ガータ部に連結するとともに、ガータスティフナの下端部をリヤパネルに連結した。ガータスティフナの下端部をリヤパネルに連結することで、リヤパネルに作用した衝撃荷重をガータスティフナを経て下ガータ部に迅速に伝達することができる。

さらに、ガータスティフナの上端部を上ガータ部に連結するとともに下端部をリヤパネルに連結することで、下ガータ部の上端から下端までの全域に亘ってガータスティフナを設けることができる。よって、衝撃荷重をガータスティフナを経て下ガータ部の全域に亘って伝達することができる。これにより、衝撃荷重で下ガータ部の全域を変形させて、衝撃荷重を効率よく吸収することができる。

ガータスティフナの下端部を締結部材で結合した。
ところで、ガータスティフナが衝撃荷重で下ガータ部に追従して車両前方に向けて変形したとき、ガータスティフナの下端部に長手方向に交差する力や、ガータスティフナの下端部を長手方向に引張る力が作用する。

そして、ガータスティフナの下端部に長手方向に交差する力が作用した場合には、締結部材に引張力が作用する。
一方、ガータスティフナの下端部に長手方向に引張る力が作用した場合には、締結部材にせん断力が作用する。

ここで、締結部材は、溶接による接合部と比較して、引張力やせん断力に対して強度（剛性）を高く保つことができる。よって、衝撃荷重が作用した場合に、ガータスティフナの下端部を結合した状態に保つことができる。これにより、衝撃荷重をガータスティフナを経て下ガータ部および上ガータ部に確実に伝達することができる。

ガータスティフナを金属板で形成した。金属板は衝撃荷重に対して良好に変形可能な部材である。よって、衝撃荷重が作用した場合に下ガータ部に追従させてガータスティフナを良好に変形させることができる。下ガータ部に追従させてガータスティフナを車両前方に向けて変形させることで、衝撃荷重を効率よく吸収することができる。

さらに、下ガータ部に追従させてガータスティフナを車両前方に向けて変形させることで、ガータスティフナのうち下ガータ部と接合するスティフナ上端部に引張力を作用させることができる。スティフナ上端部に引張力が作用することで、スティフナ上端部および上ガータ部の上面の接合部にせん断力が発生する。

この接合部は、上述したように、せん断力に対して比較的強度（剛性）を高く保つことができる。よって、スティフナ下端部を変形させた際に、接合部にせん断力を発生させることで、スティフナ上端部を上ガータ部の上面に接合させた状態に保つことができる。これにより、ガータスティフナで上ガータ部および下ガータ部の連結状態を保つことができ、衝撃荷重を下ガータ部から上ガータ部に確実に伝達することができる。

また、金属板は入手しやすい板材であり、入手しやすい金属板でガータスティフナを形成することで、ガータスティフナを低コストで得ることができる。

上ガータ部の長手方向にインフレータを沿わせることで、インフレータで上ガータ部を補強することができる。よって、上ガータ部を下ガータ部より高強度（高剛性）に形成できる。これにより、下ガータ部から伝達された衝撃荷重を上ガータ部でルーフサイドレールまで確実に伝達することができる。

さらに、インフレータを補強部材として兼用することで、上ガータ部の板厚寸法を大きくしたり、高剛性の材質を用いたりしなくても上ガータ部の高強度（高剛性）を確保できる。これにより、重量増加やコストアップを抑えた状態で、上ガータ部を下ガータ部より高強度（高剛性）に形成できる。

リヤパネルの車両後方側にリヤバンパビームを車幅方向に向けて延出した。また、リヤパネルにリヤパネルアッパメンバーを設け、リヤパネルアッパメンバーでリヤパネルを補強した。
そして、衝撃荷重の作用でリヤバンパビームがリヤパネルに向けて変形したとき、変形したリヤバンパビームがリヤパネルアッパメンバーに当接するようにした。

よって、リヤバンパビームに作用した衝撃荷重を、リヤパネルアッパメンバーを介してリヤパネルの広域に分散させることが可能になり、リヤパネルが局所変形することを防ぐことができる。
このように、衝撃荷重をリヤパネルの広域に分散させることで、リヤパネルに分散された衝撃荷重をリヤパネルから下ガータ部やガータスティフナに確実に伝達することができる。

リヤパネルアッパメンバーの外側端部はガータスティフナの下方部位まで延出している。これにより、リヤパネルに伝達された衝撃荷重をリヤパネルからガータスティフナに迅速に伝達することができる。

本発明の実施例１による車体後部構造を示す斜視図である。 図１に示した車体後部構造を示した分解斜視図である。 図１の線３−３に沿った拡大断面図である。 図３に示した車体後部構造が衝撃荷重で車両前方方向に向けて変形した状態を示す断面図である。 実施例１のリヤバンパビームに車両後方から衝撃荷重が作用した例を示した図である。 実施例１の右下ガータ部および右ガータスティフナに衝撃荷重が伝達される例を示した図である。 実施例１の車体後部構造で衝撃荷重を支える例を示した図である。 本発明の実施例２による車体後部構造を示した分解斜視図である。

以下、本発明の好ましい幾つかの実施例について、図面を参照しながら説明する。

実施例１による車体後部構造１０について説明する。
図１に示すように、車体後部構造１０は、車幅方向に所定間隔をおいて配置されるとともに車体前後方向に延びる左右のサイドシル１１と、左右のサイドシル１１の後端部１１ａ間に架け渡されたミドルクロスメンバー１２と、左右のサイドシル１１の後端部１１ａから立ち上げられた左右のセンターピラー１３と、左右のセンターピラー１３の上端部１３ａに設けられた左右のルーフサイドレール１４と、左右のルーフサイドレール１４間に架け渡されたルーフレール１５と、左右のサイドシル１１から車両後方に向けて延びる左右のリヤサイドフレーム１６（右リヤサイドフレーム１６は図３参照）とを備えている。

図１、図２に示すように、車体後部構造１０は、左右のリヤサイドフレーム１６の後端部１６ａ間に架け渡された後壁部２１（図３も参照）と、後壁部２１のリヤパネル２２に設けられたリヤパネルロアメンバー２４と、リヤパネルロアメンバー２４の上方に設けられたリヤパネルアッパメンバー２５と、リヤパネルアッパメンバー２５およびリヤパネルロアメンバー２４に設けられたリヤバンパビーム２６と、リヤパネル２２を左右のルーフサイドレール１４に連結する連結補強手段２８とを備えている。

左リヤサイドフレーム１６は、左サイドシル１１から車両後方に向けて延出され、断面形状が閉断面に形成された骨材である。右リヤサイドフレーム１６は、左リヤサイドフレーム１６と左右対称の部材であり、右サイドシル１１から車両後方に向けて延出され、断面形状が閉断面に形成された骨材である。

リヤパネル２２は、後壁部２１の外側パネルを構成する板材で、略矩形状に形成されている。このリヤパネル２２は、左リヤサイドフレーム１６の後端部１６ａから車幅方向外側（左側）に向けて左端部３１が張り出され、右リヤサイドフレーム１６の後端部１６ａ（図３参照）から車幅方向外側（右側）に向けて右端部３２が張り出され、上端中央部３３が上方に向けて張り出されている。

リヤパネルロアメンバー２４は、リヤパネル２２の後面２２ａで、かつ下端部３４に設けられるとともに、左端部３１近傍（以下、「リヤパネル左近傍部」という）３５から右端部３２近傍（以下、「リヤパネル右近傍部」という）３６まで車幅方向に延出されることでリヤパネル２２（特に、リヤパネル２２の下端部３４近傍）を補強する部材である。このリヤパネルロアメンバー２４は、中央部２４ａが上方に隆起するように形成されている。

リヤパネルアッパメンバー２５は、リヤパネル２２の後面２２ａで、かつリヤパネルロアメンバー２４の上方に設けられるとともに、リヤパネル左近傍部３５からリヤパネル右近傍部３６まで車幅方向に延出されることでリヤパネル２２を補強する部材である。このリヤパネルアッパメンバー２５は、リヤパネルロアメンバー２４に沿って車幅方向に延びている。

リヤパネルアッパメンバー２５およびリヤパネルロアメンバー２４の車両後方（すなわち、リヤパネル２２の後面側）に、リヤバンパビーム２６が車幅方向に延びた状態に設けられている。リヤバンパビーム２６は、リヤパネル左近傍部３５から車両後方に向けて張り出された左脚部３７と、リヤパネル右近傍部３６から車両後方に張り出された右脚部３８と、左右の脚部３７，３８の後端部に架け渡されたビーム本体３９とを備えている。

具体的には、左脚部３７は、リヤパネルアッパメンバー２５の左端部２５ａおよびリヤパネルロアメンバー２４の左端部２４ｂを介してリヤパネル左近傍部３５に設けられている。さらに、左脚部３７は、リヤパネル左近傍部３５を介して左リヤサイドフレーム１６の後端部１６ａに設けられている。

なお、リヤパネルアッパメンバー２５の左端部２５ａは、左ガータスティフナ４５の下方部位まで車幅方向の左外側に延出された左外側端部（外側端部）である。以下、左端部２５ａを左外側端部（外側端部）２５ａという。

右脚部３８は、左脚部３７と左右対称の部材であり、リヤパネルアッパメンバー２５の右端部２５ｂおよびリヤパネルロアメンバー２４の右端部２４ｃを介してリヤパネル右近傍部３６に設けられている。さらに、右脚部３８は、リヤパネル右近傍部３６を介して右リヤサイドフレーム１６の後端部１６ａ（図３参照）に設けられている。

なお、リヤパネルアッパメンバー２５の右端部２５ｂは、後述する右ガータスティフナ４５の下方部位まで車幅方向の右外側に延出された右外側端部（外側端部）である。以下、右端部２５ｂを右外側端部（外側端部）２５ｂという。

左右の脚部３７，３８間にビーム本体３９が架け渡されている。よって、ビーム本体３９が、リヤパネルアッパメンバー２５から車両後方に向けて間隔をおいて配置されるとともに、リヤパネルロアメンバー２４から車両後方に向けて間隔をおいて配置されている。

このリヤバンパビーム２６は、ビーム本体３９の上部に車両後方から作用した衝撃荷重Ｆ（図１参照）で、ビーム本体３９がリヤパネルアッパメンバー２５（すなわち、リヤパネル２２）に向けて矢印Ａの如く変形可能な部材である。このように、ビーム本体３９がリヤパネルアッパメンバー２５に向けて矢印Ａの如く変形することで、変形したビーム本体３９がリヤパネルアッパメンバー２５に当接する。

このリヤパネルアッパメンバー２５はリヤパネル２２（特に、リヤパネル２２の上下方向の中央部近傍）を補強する部材である。よって、リヤバンパビーム２６に作用した衝撃荷重Ｆを、リヤパネルアッパメンバー２５を介してリヤパネル２２の広域に分散させることが可能になり、リヤパネル２２が局所変形することを防ぐことができる。

このように、リヤパネル２２の局所変形を防いで衝撃荷重Ｆをリヤパネル２２の広域に分散させることで、リヤパネル２２に分散された衝撃荷重を、右下ガータ部４２や右ガータスティフナ４５に確実に伝達することができる。
なお、右下ガータ部４２や右ガータスティフナ４５については図３で詳しく説明する。

連結補強手段２８は、リヤパネル２２から上方に立ち上げられた左右の下ガータ部４２と、左右の下ガータ部４２から左右のルーフサイドレール１４まで延出された左右の上ガータ部４３と、左右の上ガータ部４３を補強する左右の上ガータ補強部４４（左上ガータ補強部４４は図示せず）と、左右の下ガータ部４２を保持可能な左右のガータスティフナ（ガータスティフナ）４５とを備えている。

左右の下ガータ部４２、左右の上ガータ部４３、左右の上ガータ補強部４４、および左右のガータスティフナ４５はそれぞれ左右対称の部材であり、以下、右側の各部材について説明して左側の各部材の説明を省略する。

図３に示すように、右下ガータ部４２は、断面形状が閉断面に形成され、後壁部２１の右上端部２１ａ（リヤパネル右近傍部３６の上端部３６ａ）から右上ガータ部４３の後端部４３ａまで車両前方に向けて上り勾配に立ち上げられている。すなわち、右下ガータ部４２の下端部４２ａおよび後壁部２１の右上端部２１ａが連結部４７で連結されている。この右下ガータ部４２は、上端部４２ｂが上ガータ後端部４３ａに連結されている。

この右下ガータ部４２は、リヤパネル２２に分散された衝撃荷重で変形可能に剛性が設定されている。よって、車両後方から相手車両（図示せず）がリヤパネル２２（リヤバンパビーム２６）に衝突してリヤパネル２２に衝撃荷重が分散した（作用した）場合に、分散した衝撃荷重で右下ガータ部４２を車両前方に向けて変形させて衝撃荷重の一部を右下ガータ部４２で吸収できる。

右上ガータ部４３は、右下ガータ部４２と同様に、断面形状が閉断面に形成されている。この右上ガータ部４３は、上ガータ後端部４３ａが下ガータ上端部４２ｂに連結され、下ガータ上端部４２ｂから右ルーフサイドレール１４の後端部１４ａ（図１）まで車両前方に向けて上り勾配で延出されている。右上ガータ部４３の前端部４３ｂ（図１）が右ルーフサイドレール１４の後端部１４ａに連結されている。

上ガータ後端部４３ａに下ガータ上端部４２ｂが重ね合わされた状態において、上ガータ後端部４３ａおよび下ガータ上端部４２ｂのガータ接合部（連結部）４８でミグ溶接により接合されている。ミグ溶接は、イナートガスアーク溶接の一種であり、溶接ワイヤを電極とする溶接である。すなわち、ミグ溶接は、スポット溶接のように被接合部（上ガータ後端部４３ａおよび下ガータ上端部４２ｂ）を接合の際に電極で挟み込む必要がない。

ところで、右上ガータ部４３の上り勾配は、右下ガータ部４２の上り勾配に対して小さく設定されている。よって、右上ガータ部４３および右下ガータ部４２は、略ドッグレッグ状に連結されている。

なお、右上ガータ部４３が車両前方に向けて上り勾配で延出されることで、右上ガータ部４３は、後部上面４３ｄを有する。

右上ガータ補強部４４は、右上ガータ部４３の下面４３ｃから下方に向けて張り出された張出片５１と、張出片５１の前端部５１ａに設けられた前取付ブラケット５２と、張出片５１の後端部５１ｂに設けられた後取付ブラケット５３と、前後の取付ブラケット５２，５３で支えられたインフレータ５４とを備えている。

張出片５１は、上ガータ下面４３ｃに沿って車体前後方向（長手方向）に延びている。よって、張出片５１に前後の取付ブラケット５２，５３を介してインフレータ５４を取り付けることで、インフレータ５４は、上ガータ下面４３ｃにおいて車体前後方向（長手方向）に沿って設けられている。インフレータ５４は、サイドエアバッグ５５（図１も参照）を展開するために、このサイドエアバッグ５５に圧縮ガスを供給する。

このように、インフレータ５４を右上ガータ部４３の長手方向に沿って設けることで、右上ガータ部４３をインフレータ５４で補強することができる。よって、右上ガータ部４３は右下ガータ部４２より高強度（高剛性）に形成されている。これにより、右上ガータ部４３は、右下ガータ部４２から車両前方に向けて作用する衝撃荷重を、図１に示す右ルーフサイドレール（車体）１４に確実に伝達することができる。

さらに、インフレータ５４を補強部材として兼用することで、右上ガータ部４３の板厚寸法を大きくしたり、高剛性の材質を用いることなく右上ガータ部４３の高強度（高剛性）を確保できる。これにより、重量増加やコストアップを抑えた状態で、右上ガータ部４３を右下ガータ部４２より高強度（高剛性）に形成することが可能である。

右ガータスティフナ４５は、帯状の金属板を曲げ形成することで、上ガータ上４３ｄおよび右下ガータ部４２の外面４２ｃに沿って配置可能に形成されている（図１、図２も参照）。この右ガータスティフナ４５は、右上ガータ部４３（具体的には、上ガータ上面４３ｄ）に上端部４５ａがミグ溶接で接合されている。すなわち、右ガータスティフナ４５の上端部４５ａは、上ガータ上面４３ｄに接合した部位である。

また、右ガータスティフナ４５は、リヤパネル右近傍部３６の上端部３６ａに下端部４５ｂが締結部材（具体的には、ボルト５６・溶接ナット５７）で結合（連結）されている。すなわち、右ガータスティフナ４５の下端部４５ｂは、右ガータスティフナ４５のうち下ガータ外面４２ｃに設けられた部位である。

右ガータスティフナ４５を上ガータ上面４３ｄおよび下ガータ外面４２ｃに沿って設けることで、下ガータ上端部４２ｂおよび上ガータ後端部４３ａのガータ接合部４８を右ガータスティフナ４５で補強できる。よって、右下ガータ部４２を車両前方に向けて変形させた状態において、右下ガータ部４２および右上ガータ部４３を右ガータスティフナ４５で連結した状態に保つことができる。右下ガータ部４２および右上ガータ部４３を連結した状態に保つことで、右下ガータ部４２に伝達された衝撃荷重を右上ガータ部４３を経て、図１に示す右ルーフサイドレール１４に確実に伝達することができる。

この衝撃荷重は、前述したように、右下ガータ部４２の変形により一部が吸収される。右下ガータ部４２で衝撃荷重の一部を吸収することで、右上ガータ部４３を経て右ルーフサイドレール１４に伝達する衝撃荷重を小さく抑えることができる。加えて、右ルーフサイドレール１４に伝達する衝撃荷重を小さく抑えることで、相手車両（図示せず）に作用する反力を小さく抑えることができる。

ここで、右下ガータ部４２および右上ガータ部４３は車体後部構造１０の一部を構成するフレーム部材である。よって、車体後部構造１０の一部を構成するフレーム部材（すなわち、右下ガータ部４２や右上ガータ部４３）を、衝撃荷重の吸収部材や伝達部材として兼用できる。これにより、衝撃荷重の吸収部材や伝達部材を個別に備える必要がないので、部品点数の増加を抑えることができる。

また、右ガータスティフナ４５は下ガータ外面４２ｃに沿って設けられ、かつ、リヤパネル右近傍部３６の上端部３６ａに右ガータスティフナ４５のスティフナ下端部４５ｂが結合されている。これにより、リヤパネル２２に分散した衝撃荷重を、リヤパネル右近傍部３６の上端部３６ａおよび右ガータスティフナ４５を経て右下ガータ部４２に迅速に伝達することができる。

さらに、右ガータスティフナ４５は下ガータ外面４２ｃに沿って設けられ、かつ、上端部３６ａにスティフナ下端部４５ｂを連結することで、下ガータ上端部４２ｂから下ガータ下端部４２ａまでの全域に亘って右ガータスティフナ４５を配置することができる。

よって、右ガータスティフナ４５に伝達された衝撃荷重を右ガータスティフナ４５から右下ガータ部４２の全域に亘って伝達することができる。これにより、右ガータスティフナ４５から伝達された衝撃荷重で右下ガータ部４２の全域を変形させることができるので、衝撃荷重を効率よく吸収することができる。

加えて、右ガータスティフナ４５は金属板で形成されている。金属板は衝撃荷重に対して良好に変形可能な部材である。よって、右ガータスティフナ４５に衝撃荷重が作用した場合に、右ガータスティフナ４５を右下ガータ部４２に追従させて良好に変形させることができる。右下ガータ部４２に追従させて右ガータスティフナ４５を車両前方に向けて変形させることで、右ガータスティフナ４５に伝達された衝撃荷重を効率よく吸収することができる。

また、金属板は入手しやすい板材であり、入手しやすい金属板で右ガータスティフナ４５を形成することで、右ガータスティフナ４５を低コストで得ることができる。

図４に示すように、右ガータスティフナ４５は、上ガータ後端部４３ａの上面４３ｄに接合され、右下ガータ部４２の外面４２ｃに沿って設けられている（図３も参照）。よって、スティフナ下端部４５ｂが右下ガータ部４２に追従して車両前方に向けて変形する。

右下ガータ部４２に追従して右ガータスティフナ４５が車両前方に向けて変形することで、右ガータスティフナ４５のスティフナ上端部４５ａに引張力Ｔ１を作用させることができる。スティフナ上端部４５ａに引張力Ｔ１が作用することで、スティフナ上端部４５ａおよび上ガータ後端部４３ａの上面４３ｄの接合部（以下、「スティフナ接合部」という）６１にせん断力が発生する。

このスティフナ接合部６１は、スティフナ上端部４５ａに上ガータ後端部４３ａの上面４３ｄから引き剥がす方向の力Ｔ２が作用した場合、せん断力と比較して小さな力で破断する。換言すれば、スティフナ接合部６１は、せん断力に対して比較的強度（剛性）を高く保つことができる。

仮に、右ガータスティフナ４５を、右下ガータ部４２の内面（室内側面）および右上ガータ部４３の下面４３ｃとなる内面（室内側面）に設け、スティフナ上端部４５ａを右上ガータ部４３の下面４３ｃに溶接で接合した場合、このスティフナ接合部６１は、スティフナ上端部４５ａからの引張り力により、引き剥がす力がはたらくため、せん断力と比較して小さな力で破断する。しかし、本実施例のように、スティフナ上端部４５ａを上ガータ後端部４３ａの上面４３ｄに溶接で接合すると、このスティフナ接合部６１にスティフナ上端部４５ａからのせん断力が作用し、スティフナ上端部４５ａを右上ガータ部４３の下面４３ｃに溶接した例に対して比較的強度を高く保つことができる。

そこで、右ガータスティフナ４５の部位４５ｃを変形させた際に、スティフナ上端部４５ａに引張力Ｔ１を作用させるように構成した。つまり、スティフナ上端部４５ａを上ガータ後端部４３ａの上面４３ｄに接合する構成とした。よって、スティフナ接合部６１にせん断力を発生させることができる。これにより、右ガータスティフナ４５でガータ接合部４８を接合状態（連結状態）に保つことができ、衝撃荷重は、右下ガータ部４２から右上ガータ部４３に確実に伝達される。

ところで、前述したように、右下ガータ部４２および右上ガータ部４３はそれぞれ閉断面に形成されている。よって、下ガータ上端部４２ｂおよび上ガータ後端部４３ａをスポット溶接で接合するためには、右下ガータ部４２および右上ガータ部４３の一方に電極差込孔（すなわち、スポット溶接用の電極を差し込む孔）を形成する必要がある。このため、電極差込孔による剛性低下を考慮して、右下ガータ部４２および右上ガータ部４３の剛性を確保する必要がある。

そこで、実施例１において、上ガータ後端部４３ａに下ガータ上端部４２ｂをミグ溶接で接合し、かつ、上ガータ後端部４３ａの上面４３ｄに右ガータスティフナ４５のスティフナ上端部４５ａをミグ溶接で接合することにした。ミグ溶接は、スポット溶接のように接合の際に被接合部を電極で挟み込む必要がない。これにより、右下ガータ部４２や右上ガータ部４３から電極差込孔を除去することができ、右下ガータ部４２や右上ガータ部４３の剛性を容易に確保することができる。

ここで、前述したように、右ガータスティフナ４５のスティフナ下端部４５ｂは、リヤパネル右近傍部３６の上端部３６ａにボルト５６および溶接ナット５７で結合（連結）されている。この右ガータスティフナ４５が右下ガータ部４２に追従して車両前方に向けて変形した場合、スティフナ下端部４５ｂを右ガータスティフナ４５の長手方向に対して交差する方向に引き剥がす力Ｔ３や、スティフナ下端部４５ｂを長手方向に引張る力Ｔ４が作用する。

そして、スティフナ下端部４５ｂを引き剥がす力Ｔ３が作用した場合には、ボルト５６に引張力が作用する。一方、スティフナ下端部４５ｂを引張る力Ｔ４が作用した場合には、ボルト５６にせん断力が作用する。

このボルト５６は、溶接による接合部（例えば、スティフナ接合部６１）と比較して、引張力やせん断力に対して強度（剛性）を高く保つことができる。よって、右ガータスティフナ４５が右下ガータ部４２に追従して車両前方に向けて変形した場合に、スティフナ下端部４５ｂをリヤパネル右近傍部３６の上端部３６ａに結合した状態を確実に保つことができる。これにより、リヤパネル２２に分散した衝撃荷重を右ガータスティフナ４５を経て右下ガータ部４２および右上ガータ部４３に確実に伝達することができる。

図１、図２に示すように、右ガータスティフナ４５（具体的には、スティフナ下端部４５ｂ）の下方部位までリヤパネルアッパメンバー２５の右外側端部（外側端部）２５ｂが延びている。また、左ガータスティフナ４５（具体的には、スティフナ下端部４５ｂ）の下方部位までリヤパネルアッパメンバー２５の左外側端部（外側端部）２５ａが延びている。これにより、リヤパネル２２に分散された（伝達された）衝撃荷重をリヤパネル２２から左右のガータスティフナ４５に迅速に伝達することができる。

つぎに、車体後部構造１０のリヤバンパビーム２６に車両後方から前方に向けて衝撃荷重Ｆ１が作用した例を図５〜図７に基づいて説明する。なお、車体後部構造１０は略左右対称の構成部材なので理解を容易にするために、右側の部材について説明して左側の部材の説明を省略する。

図５（ａ）に示すように、車体後部構造１０に備えたリヤバンパビーム２６のビーム本体３９に車両後方から前方に向けて衝撃荷重Ｆ１が作用する。

図５（ｂ）に示すように、ビーム本体３９に衝撃荷重Ｆ１が作用することで、リヤバンパビーム２６の左右の脚部３７，３８（左脚部３７は図５（ａ）参照）やビーム本体３９が変形して、ビーム本体３９が矢印Ａの如く変形する。左右の脚部３７，３８やビーム本体３９が変形することで衝撃荷重Ｆ１の一部を吸収する。

図６（ａ）に示すように、ビーム本体３９がリヤパネルアッパメンバー２５に当接する。ビーム本体３９がリヤパネルアッパメンバー２５に当接することで、衝撃荷重Ｆ１の残りが衝撃荷重Ｆ２としてリヤパネルアッパメンバー２５に伝達される。

図６（ｂ）に示すように、リヤパネルアッパメンバー２５に伝達された衝撃荷重Ｆ２を、リヤパネルアッパメンバー２５を経てリヤパネル２２の広域に分散させてリヤパネル２２が局所変形することを防ぐ。よって、リヤパネル２２に伝達された衝撃荷重の一部を衝撃荷重Ｆ３としてリヤパネル２２から右下ガータ部４２や右ガータスティフナ４５に確実に伝達することができる。そして、リヤパネル２２に伝達された衝撃荷重の残りを衝撃荷重Ｆ４として左右のリヤサイドフレーム１６に伝達する。

図７（ａ）に示すように、衝撃荷重Ｆ３を右下ガータ部４２や右ガータスティフナ４５に伝達することで、右下ガータ部４２や右ガータスティフナ４５が車両前方に向けて変形する。また、衝撃荷重Ｆ４を右リヤサイドフレーム１６（図７（ｂ）参照）に伝達することで、右リヤサイドフレーム１６が車両前方に向けて変形する。

図７（ｂ）に示すように、右下ガータ部４２や右ガータスティフナ４５が変形するとともに、右リヤサイドフレーム１６が変形することで、後壁部２１（すなわち、リヤパネル２２）が車両前方に向けて矢印Ｂの如く移動する（図７（ａ）も参照）。

この状態において、右ガータスティフナ４５のスティフナ下端部４５ｂをリヤパネル右近傍部３６の上端部３６ａに結合した状態に保つことができる。よって、右ガータスティフナ４５を備えることで、下ガータ下端部４２ａおよび後壁部２１の右上端部２１ａ（リヤパネル右近傍部３６の上端部３６ａ）の連結部４７を連結状態に保つことができる。

さらに、右ガータスティフナ４５のスティフナ上端部４５ａを上ガータ後端部
４３ａの上面４３ｄに接合させた状態に保つことができる。よって、右ガータスティフナ４５で、上ガータ後端部４３ａおよび下ガータ上端部４２ｂをガータ接合部４８で連結状態に保つことができる。

よって、右下ガータ部４２や右ガータスティフナ４５を保持した状態に保つことができる。これにより、右下ガータ部４２や右ガータスティフナ４５を衝撃荷重Ｆ３で確実に変形させることができる。

右下ガータ部４２や右ガータスティフナ４５を変形させることで、右下ガータ部４２や右ガータスティフナ４５に伝達された衝撃荷重Ｆ３の一部を吸収することができる。また、右リヤサイドフレーム１６を変形させることで、右リヤサイドフレーム１６に伝達された衝撃荷重Ｆ４の一部を吸収することができる。

衝撃荷重Ｆ３の一部を吸収するとともに衝撃荷重Ｆ４の一部を吸収することで、相手車両（図示せず）に作用する反力を小さく抑えることができる。
加えて、衝撃荷重Ｆ３の一部を吸収することで、右上ガータ部４３に伝達する衝撃荷重Ｆ５を小さく抑えることができる。

右上ガータ部４３に伝達された衝撃荷重Ｆ５は、右上ガータ部４３を経て右ルーフサイドレール１４（図７（ａ）参照）に伝達される。
ここで、右上ガータ部４３の長手方向に沿ってインフレータ５４を設けることで、インフレータ５４で右上ガータ部４３が補強されている。

よって、右上ガータ部４３に伝達された衝撃荷重Ｆ５を、右上ガータ部４３を経て右ルーフサイドレール１４に確実に伝達することができる。これにより、リヤバンパビーム２６に車両後方から前方に向けて作用した衝撃荷重Ｆ１を車体後部構造１０で良好に支えることができる。

つぎに、実施例２を図８に基づいて説明する。なお、実施例２において実施例１の車体後部構造１０と同一・類似部材については同じ符号を付して説明を省略する。

実施例２に係る車体後部構造体７０について説明する。
図８に示すように、車体後部構造７０は、右上ガータ部４３および右下ガータ部４２がスポット溶接で接合（連結）され、かつ、右ガータスティフナ４５のスティフナ上端部４５ａが右上ガータ部４３にスポット溶接で接合（連結）されたもので、その他の構成は実施例１による車体後部構造１０と同様である。

右下ガータ部４２および右上ガータ部４３は、実施例１で説明したように、それぞれの断面形状が閉断面に形成されている。さらに、下ガータ上端４２ｂにおいて下ガータ外面４２ｃに電極差込孔７２が形成されている。電極差込孔７２は、スポット溶接用の電極（図示せず）を右下ガータ部４２や右上ガータ部４３に差し込み可能な孔である。

下ガータ上端部４２ｂおよび上ガータ後端部４３ａをスポット溶接で接合する際に、電極差込孔７２から一方の電極（図示せず）が差し込まれる。差し込んだ一方の電極と他方の電極（図示せず）とで、下ガータ上端部４２ｂおよび上ガータ後端部４３ａが挟持され、それぞれの電極に電流を流して下ガータ上端部４２ｂおよび上ガータ後端部４３ａがスポット溶接で接合（連結）されている。

さらに、上ガータ後端部４３ａの上面４３ｄに右ガータスティフナ４５のスティフナ上端部４５ａがスポット溶接で接合されている。すなわち、電極差込孔７２から差し込んだ一方の電極と他方の電極とで、スティフナ上端部４５ａおよび上ガータ後端部４３ａの上面４３ｄが挟持される。この状態で、それぞれの電極に電流を流すことによりスティフナ上端部４５ａおよび上ガータ後端部４３ａの上面４３ｄがスポット溶接で接合（連結）されている。

上ガータ後端部４３ａの上面４３ｄにスティフナ上端部４５ａを接合することで、右下ガータ部４２の下ガータ上端４２ｂにおいて下ガータ外面４２ｃに右ガータスティフナ４５が設けられている。よって、右ガータスティフナ４５で電極差込孔７２を覆うことができる。

右ガータスティフナ４５で電極差込孔７２を覆うことで、右上ガータ部４３のうち電極差込孔７２の近傍を右ガータスティフナ４５で補強することができる。
これにより、右下ガータ部４２に衝撃荷重が作用した場合に、電極差込孔７２に応力が集中することを右ガータスティフナ４５で防いで、右下ガータ部４２の剛性を確保できる。

なお、本発明に係る車体後部構造は、前述した実施例に限定されるものではなく適宜変更、改良などが可能である。例えば、前記実施例１，２では、右上ガータ補強部４４としてインフレータ５４を例示したが、これに限らないで、その他の補強部材を用いることや、右上ガータ補強部４４の板厚を増して右上ガータ補強部４４自体の剛性を高めることも可能である。
また、インフレータ５４を右上ガータ部４３の下方外側に設けた例について説明したが、これに限らないで、インフレータ５４を右上ガータ部４３の内部に収納することも可能である。

また、前記実施例１，２では、右ガータスティフナ４５のスティフナ下端部４５ｂをリヤパネル右近傍部３６の上端部３６ａに結合する締結部材としてボルト５６・溶接ナット５７を例示したが、これに限らないで、リベットなどの他の締結部材を用いることも可能である。

さらに、前記実施例２では、右下ガータ部４２に電極差込孔７２を形成した例について説明したが、これに限らないで、右上ガータ部４３に電極差込孔７２を形成することも可能である。
なお、電極差込孔７２を円形に形成した例について説明したが、これに限らないで、電極差込孔７２を略矩形状などの他の形状に形成することも可能である。

また、前記実施例１，２で示した左右のルーフサイドレール１４、後壁部２１、リヤパネル２２、リヤパネルロアメンバー２４、リヤパネルアッパメンバー２５、リヤバンパビーム２６、左右の下ガータ部４２、左右の上ガータ部４３、左右のガータスティフナ４５、ガータ接合部４８、サイドエアバッグ５５およびボルト５６・溶接ナット５７などの形状や構成は例示したものに限定するものではなく適宜変更が可能である。

本発明は、車体後部に後壁部が設けられ、この後壁部を形成するリヤパネルに作用した衝撃荷重を支える車体後部構造体を備えた自動車への適用に好適である。

１０，７０…車体後部構造、１４…左右のルーフサイドレール、２１…後壁部、２２…リヤパネル、２４…リヤパネルロアメンバー、２５…リヤパネルアッパメンバー、２５ａ，２５ｂ…リヤパネルアッパメンバーの左右の外側端部、２６…リヤバンパビーム、４２…左右の下ガータ部（下ガータ部）、４２ｂ…下ガータ上端部、４２ｃ…下ガータ外面、４３…左右の上ガータ部、４３ａ…上ガータ後端部、４３ｄ…上ガータ上面、４５…左右のガータスティフナ、４５ａ…スティフナ上端部、４５ｂ…スティフナ下端部、４８…ガータ接合部（連結部）、５５…サイドエアバッグ、５６，５７…ボルト・溶接ナット（締結部材）、７２…電極差込孔、Ｆ，Ｆ１…衝撃荷重。

Claims (9)

1. 車体後部構造であって、
   車体後部に車幅方向に延びるよう設けられたリヤパネルと、
   前記リヤパネルから上方に立ち上げられ、前記リヤパネルに作用した衝撃荷重で変形可能な下ガータ部と、
   前記下ガータ部の上端部に連結されてルーフサイドレールまで車両前方に向けて延び、前記下ガータ部より高強度に形成されて前記衝撃荷重を前記ルーフサイドレールに伝達可能な上ガータ部と、
   前記下ガータ部および前記上ガータ部の連結部を補強するガータスティフナとを備え、
   前記ガータスティフナは、前記上ガータ部の後部の上面に連結されるとともに、前記下ガータ部の外面に沿って設けられている、
   ことを特徴とする車体後部構造。
2. 前記下ガータ部および前記上ガータ部は、それぞれ閉断面に形成され、
   前記上ガータ部および前記下ガータ部がミグ溶接で接合されるとともに、前記上ガータ部および前記ガータスティフナがミグ溶接で接合されている、請求項１に記載の車体後部構造。
3. 前記下ガータ部および前記上ガータ部は、それぞれ閉断面に形成され、
   前記上ガータ部および前記下ガータ部をスポット溶接で接合するために、前記下ガータ部および前記上ガータ部の一方に、スポット溶接用の電極差込孔が形成され、
   前記電極差込孔を前記ガータスティフナで覆うように前記ガータスティフナが設けられている、請求項１に記載の車体後部構造。
4. 前記ガータスティフナは、
   前記上ガータ部に上端部が連結されるとともに前記リヤパネルに下端部が連結され、
   前記下ガータ部の外面に沿って配置されている、請求項１に記載の車体後部構造。
5. 前記ガータスティフナの下端部は、締結部材で前記リヤパネルに結合されている、請求項１に記載の車体後部構造。
6. 前記ガータスティフナは金属板により形成されている、請求項１に記載の車体後部構造。
7. 前記上ガータ部は、
   エアバッグを展開させるインフレータが前記上ガータ部の長手方向に沿って設けられることで、前記インフレータで前記下ガータ部より高強度に補強されている、請求項１に記載の車体後部構造。
8. 前記リヤパネルの車両後方側において車幅方向に延びており、前記衝撃荷重で前記リヤパネルに向けて変形可能なリヤバンパビームと、
   前記リヤパネルにおいて前記リヤバンパビームに沿って延びることにより前記リヤパネルを補強するリヤパネルアッパメンバーと、をさらに備え、
   前記リヤバンパビームが前記リヤパネルの方向に向けて変形したとき、変形したリヤバンパビームが前記リヤパネルアッパメンバーに当接する、請求項１に記載の車体後部構造。
9. 前記リヤパネルアッパメンバーは、
   車幅方向の外側端部が前記ガータスティフナの下方部位まで延びている、請求項８に記載の車体後部構造。

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