JP5337117B2 - 後部車体構造 - Google Patents

Description

本発明は、後部車体構造に関する。

従来、自動車の後部車体のリヤフレーム（リヤフロアサイドメンバ）に、後面衝突時に座屈する座屈位置をコントロールすることが可能な補強部を設けて、後面衝突時の衝突エネルギーの吸収性を高めた後部車体構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。

その後部車体構造は、縦断面視して凹状のリヤフレーム内に、このリヤフレームを部分的に補強する補強部材を装着して、後面衝突の際に、補強部材の前側近傍が座屈変形するようにさせた構造になっている。

近頃、乗用車を対象としている軽衝突テスト（ドイツ保険協会（ＧＤＶ）／イギリス防盗性能評価機関（ＴＨＡＴＣＨＡＭ））で、今回新たな衝突モード(ＯＢ打ち)が追加された。この衝突モードにおける目標性能を達成するためには、低速衝突時に、バンパビームが倒れる方向の曲げモーメントを軽減させる対策が必要である。

自動車は、軽衝突時（低速での後方車両との衝突時）、車体後部に配置されたバンパビーム、バンパビームエクステンション等が潰れることによって、衝突エネルギーを吸収している。その際、潰れた箇所の修理費を安くするためには、リヤフレームが潰れないようにすることが必要である。そのためには、バンパビームエクステンションの上下・左右壁の上下左右の幅と、リヤフレームの上下左右壁の上下・左右の幅とが、一致することが望ましいとされていた。また、リヤフレームとバンパビームエクステンションとを締結する締結材は、左右方向だけではなく、あらゆる方向の衝突荷重に対応させて、その衝突荷重を支持できるように配置しなければならないので、上下方向にも締結材を配置する必要がある。

特開２００７−２４５８７５号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載の後部車体構造は、バンパビームエクステンションの上下壁が、リヤフレームの上端及び下壁よりも上下に食み出して、ずれた状態に組み付けられている（特許文献１の図８参照）。このため、後部車体構造は、例えば、車体後方向から前方向への衝突荷重がバンパビームエクステンションにかかった際に、その衝突荷重がリヤフレームによって支持され難い配置構造になっている。
このような後部車体構造では、後面衝突した際に、バンパビームエクステンションが潰れるクラッシュストロークが小さく、完全に潰しきれないため、さらに、衝撃エネルギーの吸収性を高めることが望まれていた。

また、特許文献１の後部車体構造は、後方車両のフロントバンパビームが自車のリヤバンパビームよりも高いか、または、低く、車高が相違している車両が後面軽衝突した場合、上下壁を締結する締結材がないので、バンパビームエクステンションにかかった衝突荷重をリヤフレームでしっかりと支持することができない。このため、他車が自車に後面軽衝突した場合には、前記同様、バンパビームエクステンションが、完全に潰しきれないので、衝突荷重が十分に吸収されないため、リヤフレームも損傷することがあった。
このような後面軽衝突の際の修理費用を削減するために、リヤフレームが損傷しないように、さらに、バンパビームエクステンションの衝撃エネルギーの吸収性を向上させることが望まれていた。

そこで、本発明は、前記問題点を解消すべく発明されたものであり、自車の車高と異なる車両が後面衝突した場合でも、衝突エネルギーを十分に吸収することができる後部車体構造を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の後部車体構造は、リヤフレームの中心線から上壁までの高さと、前記中心線上からバンパビームの上壁の高さとの中間の高さに、バンパビームエクステンションの上壁を設定し、前記リヤフレームの下壁から前記中心線までの高さと、前記バンパビームエクステンションの下壁から前記中心線までの高さとを揃え、前記バンパビームは、車体前後方向の縦断面形状が、日の字状または目の字状のアルミ押出材からなり、前記バンパビームエクステンション側の側壁の上部の肉厚が、下部の肉厚より厚く形成されていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、後部車体構造は、リヤフレームの中心線から上壁までの高さと、その中心線上からバンパビームの上壁の高さとの中間の高さに、バンパビームエクステンションの上壁が設定されている。このため、バンパビームエクステンションの上壁は、リヤフレームの上壁よりも高い位置に配置されている。バンパビームの上壁は、そのバンパビームエクステンションの上壁よりも、さらに、高い位置に配置されている。
このような自車が、自車よりも車高が高いＳＵＶなどの車両と後面衝突したとき、その衝突車両からの衝突荷重が入力される入力位置に対してバンパビーム、バンパビームエクステンション及びリヤフレームは、側面視して、上壁が、後上がりに段差的にオフセットしたレイアウトになっており、下壁が、直線上に揃えたレイアウトになっている。このため、後面衝突時の曲げモーメント入力によるバンパビームの倒れは、各上壁が、後上がりに段差的にオフセットした分だけ、バンパビームエクステンションの支点が、衝突車両とバンパビームとの衝突位置に近付いて配置されるため、軽減される。
また、リヤフレームの下壁から中心線までの高さと、バンパビームエクステンションの下壁から中心線までの高さとが、同じ高さに揃えてあるので、後面軽衝突時に、バンパビームエクステンションが十分潰れる。

また、請求項１に記載の発明によれば、バンパビームは、車体前後方向の縦断面形状が、日の字状または目の字状のアルミ押出材からなることにより、複数の閉断面が形成されているので、剛性が高い構造となっている。
また、バンパビームは、バンパビームエクステンション側の側壁が、その側壁の上部の肉厚が下部の肉厚より厚く形成されていることによって、車高が高い車両が後面衝突した際に、曲げモーメントが局部的に負荷される部分の強度が向上されて、その曲げモーメントにより折れ曲がるように座屈変形するのを抑制して、バンパビームとバンパビームエクステンションの双方が均等に潰れるようになる。

請求項２に記載の後部車体構造は、請求項１に記載の後部車体構造であって、前記バンパビームエクステンションは、左右の折曲加工した２つの金属製の板状半筒体を接合して多角筒状に構成され、車幅方向内側の稜線の数が、車幅方向外側の稜線の数よりも多いことを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、バンパビームエクステンションは、車幅方向内側の稜線の数が、車幅方向外側の稜線の数よりも多くなっている。このため、自車に対して斜め後面から車両等が軽衝突した際に、衝突方向に対して遠い側（車幅方向内側）の板状半筒体は、衝突方向に近い側（車幅方向外側）の板状半筒体と比較して稜線の数が多く、折り曲げ強度がある。斜め後方からバンパビームエクステンションに衝突荷重が負荷されると、まず、車幅方向外側の板状半筒体が潰れ、車幅方向内側の板状半筒体が衝突荷重を支えて、バンパビームエクステンション全体が傾倒するのを抑制する。さらに、バンパビームエクステンションに衝突荷重がかかると、車幅方向内側の板状半筒体が、車幅方向外側の板状半筒体と共に押し潰されて、バンパビームエクステンション全体が潰れるクラッシュストロークによって、衝突荷重（衝突エネルギー）を吸収することができる。

請求項３に記載の後部車体構造は、請求項２に記載の後部車体構造であって、前記バンパビームエクステンションは、車幅方向内側に配置された前記板状半筒体の上端部に、車幅方向外側の前記板状半筒体に重ねて接合する重合部を形成し、該上端部に外側へ行くフランジを設けたことを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、バンパビームエクステンションは、車幅方向内側の板状半筒体の上端部に、車幅方向外側の板状半筒体に重ねて接合する重合部に外側に向くフランジを有することによって、上端部の強度を向上させ、内側の稜線による強度とバラランスさせバンパビームエクステンション全体を潰すことができる。

請求項４に記載の後部車体構造は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の後部車体構造であって、前記バンパビームエクステンションの前端部と、リヤフレームの後端部とは、左右上下のうちの少なくとも三箇所をそれぞれ締結材で締結していることを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、バンパビームエクステンションの前端部と、リヤフレームの後端部とは、左右上下のうちの少なくとも三箇所をそれぞれ締結材で締結していることによって、あらゆる方向の後面衝突に対して、バンパビームエクステンションに負荷がかかるため、バンパビームエクステンションが潰れて衝突時の衝突荷重を吸収することができる。

本発明に係る後部車体構造によれば、自車の車高と異なる車両が後面衝突した場合でも、衝突エネルギーを十分に吸収することができる。

本発明の実施形態に係る後部車体構造を示す要部概略斜視図である。 本発明の実施形態に係る後部車体構造を示す要部概略分解斜視図である。 図１のＸ−Ｘ線の拡大端面図である。 本発明の実施形態に係る後部車体構造を示す図であり、バンパビームエクステンションの構造を示す要部拡大斜視図である。 図４のＹ−Ｙ線の断面図である。

図１〜図５を参照して、本発明の実施形態に係る後部車体構造を説明する。
なお、本発明の実施形態では、「前」は車両Ｃのフロント側、「後」は車両Ｃのリア側、「上」は鉛直上方側、「下」は鉛直下方側、「左右」は車幅方向側とする。

≪車両の構成≫
まず、本発明の実施形態に係る後部車体構造を説明する前に、本発明が採用される車両Ｃについて説明する。
図１に示すように、車両Ｃは、例えば、車体１の後端部にバンパビーム４を有する乗用車等であり、特に、車両Ｃの種類や形状等は限定されない。車両Ｃは、ＳＵＶ（Sports Utility Vehicle）や、ワンボックス車や、ミニバン等の車高が高い自動車よりも、車高が一般的に低い自動車が望ましく、以下、乗用車を例に挙げて説明する。

≪車体の構成≫
図１に示すように、車体１は、車両Ｃの全体を形成するためのものであって、例えば、リヤフレーム２等の種々の金属製車体フレームと、リヤフロアパネル７等の金属製車体パネルと、樹脂製または金属製からなるバンパ（図示省略）等を備えている。車体後部１ａには、例えば、車両Ｃの前後方向に沿って設けられる左右一対のリヤフレーム２，２と、この左右一対のリヤフレーム２，２の後端部２ｃにそれぞれ設けられた左右一対のバンパビームエクステンション３，３と、この左右一対のバンパビームエクステンション３，３の後端部３ｄに架設されたバンパビーム４と、このバンパビーム４の後側に設置されたバンパ（図示省略）と、左右のリヤフレーム２，２間に亘って設けられたリヤフロアパネル７と、を備えている。
車体後部１ａは、左右対称であるため、以下、車体１の左側を主に説明して、車体１の右側の説明を適宜省略する。

≪リヤフレームの構成≫
図１に示すように、リヤフレーム２，２は、車体１の骨格の一部を形成する車体フレーム部材であり、例えば、前後方向に縦断面視してロ字状の厚板鋼板製の角パイプ材等から形成されている。
図３に示すように、この左右のリヤフレーム２は、それぞれ前後方向に向けて延設された中空状の筒体２１と、この左右の筒体２１の後端部２ｃに接合されたフランジ部２２と、このフランジ部２２から筒体２１の前側の内壁に接合された補強部材２３と、が主に形成されている。

そのリヤフレーム２の後端部２ｃには、バンパビームエクステンション３を介してバンパビーム４が取り付けられている。リヤフレーム２の前端部側には、サイドフレーム（図示省略）が車体前方向に連続して延設されると共に、左右のリヤフレーム２，２間に、クロスメンバ（図示省略）が架設されている。また、左右のリヤフレーム２，２間には、リヤフロアパネル７が掛け渡すように載設されている。

図３に示すように、筒体２１は、四角筒状に形成されたフレーム部材であり、前端側に、僅かに拡径して形成された外嵌２１ａが形成されている。
フランジ部２２には、前記外嵌２１ａに嵌入されて溶接等で接合される接合部２２ａと、後記するバンパビームエクステンション３のフランジ部材３２に当接した状態に締結される上下左右の４つの鍔部２２ｂと、各鍔部２２ｂに穿設された締結材挿入用の締結材取付孔２２ｃと、が形成されている。

≪バンパビームエクステンションの構成≫
図２に示すように、バンパビームエクステンション３は、リヤフレーム２の後端部２ｃにバンパビーム４を取り付けるための取付部材であり、例えば、鋼板製の箱状部材からなる。このバンパビームエクステンション３は、後面衝突時の衝撃を緩和する衝撃緩和材としての機能も果たす。バンパビームエクステンション３は、筒状のエクステンション本体３１と、このエクステンション本体３１の前側開口端３１ａに溶接等によって固定されたフランジ部材３２と、このエクステンション本体３１の後側開口端３１ｂに溶接等によって固定された取付プレート３３と、フランジ部材３２をリヤフレーム２のフランジ部２２に固定するための締結材５と、バンパビーム４を取付プレート３３に固定するための締結材６と、を備えてなる。

バンパビームエクステンション３の前端部３ｃに配置されたフランジ部材３２と、リヤフレーム２の後端部２ｃに配置されたフランジ部２２とは、左右上下のうちの少なくとも三箇所をそれぞれ締結材５で締結している。その締結する三箇所とは、例えば、フランジ部材３２及びフランジ部２２の上下の２箇所と、車幅方向外側の一箇所である。

＜エクステンション本体の構成＞
図４に示すように、エクステンション本体３１は、折曲加工した左右２つの金属製の板状半筒体３１Ａ，３１Ｂを接合して六角筒状体（多角筒状体）に形成されている。
エクステンション本体３１は、分割構成された２つの板状半筒体３１Ａ，３１Ｂと、当該エクステンション本体３１の前端に形成された前側開口端３１ａと、当該エクステンション本体３１の後端に形成された後側開口端３１ｂと、左右側面に適宜な大きさに穿設された丸孔３１ｅと、この丸孔３１ｅを有する側壁３１ｃ，３１ｄと、車幅方向内側の板状半筒体３１Ａに、車幅方向外側の板状半筒体３１Ｂが重ねて接合される重合部３１ｆ，３１ｇと、折曲加工した各部に形成された稜線３１Ａａ，３１Ａｂ，３１Ｂａ，３１Ｂｂと、補強用の折曲片３１Ａｅ，３１Ａｆと、を有している。

図２に示すように、エクステンション本体３１は、左右方向に縦断面視して略コ字状の車幅方向内側の板状半筒体３１Ａ内に、この板状半筒体３１Ａに対して略対称形状の車幅方向外側の板状半筒体３１Ｂを横方向から内嵌させて、左右方向に縦断面視して略ロ字状に形成されて、その内嵌させた上下の重合部３１ｆ，３１ｇの周辺を溶接することにより角筒状に形成されている。

重合部３１ｆ，３１ｇは、前記車幅方向内側の板状半筒体３１Ａと、前記車幅方向外側の板状半筒体３１Ｂとを角筒状になるように嵌合した際に、重なり合う重ね代（溶接代）であり、板状半筒体３１Ａ,３１Ｂの上下端部に形成されている。重なり合った重合部３１ｆ，３１ｇの車幅方向の端部は、２つの板状半筒体３１Ａ，３１Ｂを接合するための溶接箇所となっている。なお、重合部３１ｆ，３１ｇは、エクステンション本体３１の折れ曲がり易さを抑制するための補強部や、補強ビードの機能も果たす。

図４及び図５に示すように、稜線３１Ａａ，３１Ａｂ，３１Ｂａ，３１Ｂｂは、略六角筒状体のエクステンション本体３１の各折曲加工部分に形成されている。車幅方向内側の板状半筒体３１Ａの稜線３１Ａａ，３１Ａｂの数は、車幅方向外側（左側）の板状半筒体３１Ｂの稜線３１Ｂａ，３１Ｂｂの数よりも多く形成されている。この稜線３１Ａａ，３１Ａｂ，３１Ｂａ，３１Ｂｂは、後面衝突の際のエクステンション本体３１の折れ曲がり易さを抑制して、強度を高める補強部の機能を果たす。

折曲片３１Ａｅ，３１Ａｆは、車幅方向内側の板状半筒体３１Ａの重合部３１ｆ，３１ｇの外側端部を上方向または下方向へ起こすように折曲形成されて、エクステンション本体３１の強度を高めた補強部位である。この折曲片３１Ａｅ，３１Ａｆは、エクステンション本体３１の上面及び下面の車幅方向の外側寄りに配置されている。

＜フランジ部材の構成＞
図４及び図５に示すように、フランジ部材３２は、エクステンション本体３１をリヤフレーム２のフランジ部２２に連結するための部材である。このフランジ部材３２は、中央部に六角形の孔３２ａを有する鍔状の金属製板部材であり、エクステンション本体３１の前端部３ｃに溶接で固定されている。
図５に示すように、フランジ部材３２には、外周部及び内周部を後側に向かって膨らませたように折曲成形して強度を向上させた補強部３２ｂ，３２ｃと、前記３つの締結材５（図１及び図２参照）をそれぞれ挿入させるための締結材挿入孔３２ｄと、が形成されている。フランジ部材３２は、前記リヤフレーム２のフランジ部２２に略合致する大きさに形成されると共に、内周部の補強部３２ｃが角筒状のエクステンション本体３１内に配置される大きさに形成されている。

＜取付プレートの構成＞
図２に示すように、取付プレート３３は、エクステンション本体３１とバンパビーム４とを連結させるための金属製の蓋状部材である。取付プレート３３は、エクステンション本体３１の後側開口端３１ｂを閉塞するようにして外嵌させ、溶接等によってエクステンション本体３１に固定される。取付プレート３３には、略六角形に形成された蓋板部３３ａと、この蓋板部３３ａの周縁に折曲形成された周縁部３３ｂと、ボルト６１の雄ねじ部が挿入される締結材取付孔３３ｃと、その他の貫通孔３３ｄと、掛止片３３ｅと、が形成されている。

蓋板部３３ａは、エクステンション本体３１をバンパビーム４に固定するためのボルト６１及びナット６２を取り付けるための平板状部分である（図３参照）。
周縁部３３ｂは、エクステンション本体３１の後側開口端３１ｂの外周縁に外嵌すると共に、取付プレート３３をエクステンション本体３１に溶接する溶接代を形成する。
締結材取付孔３３ｃは、蓋板部３３ａの上下中央部の二箇所に穿設されている。この締結材取付孔３３ｃ，３３ｃは、バンパビーム４の締結材挿入孔４ｉ，４ｉに係合されたボルト６１，６１を挿入させて、蓋板部３３ａの前面側に配置されたナット６２，６２に螺着させることにより、蓋板部３３ａをバンパビーム４の傾斜部４ｇに当接させた状態に保持する。
掛止片３３ｅは、側面視してＬ字状にプレス加工されたフックであり、バンパビーム４の掛止孔４ｋが掛け止めされる箇所である。

≪バンパビームの構成≫
図１に示すように、バンパビーム４は、車体前後方向の縦断面形状が、略日の字状に形成されたアルミ押出材からなり、左右のバンパビームエクステンション３の取付プレート３３の後面側に架設されている。バンパビーム４には、それぞれ後記する上壁４ａと、下壁４ｂと、前側側壁４ｃと、後側側壁４ｄと、傾斜部４ｇと、締結材挿通孔４ｈと、締結材挿入孔４ｉ（図２及び図３参照）と、中壁４ｊと、掛止孔４ｋ（図２参照）と、が形成されている。なお、前記バンパビーム４は、車体前後方向の縦断面形状が、略目の字状のものであってもよい。

上壁４ａは、略角筒状に形成されたバンパビーム４の上面を形成する水平な平板状部分であり、平面視して略弓状に形成されている。
下壁４ｂは、バンパビーム４の底面を形成する水平な平板状部分であり、下面視して略弓状に形成されている。

図２に示すように、前側側壁４ｃは、バンパビーム４の前面（バンパビームエクステンション３側の側壁）を形成する垂直な平板状部分であって、取付プレート３３がボルト締めされる固定面を形成する壁である。この前側側壁４ｃには、左右端部側にそれぞれ傾斜部４ｇが形成され、その左右端部側の上下に締結材挿入孔４ｉがそれぞれ形成されている。図３に示すように、前側側壁４ｃは、この前側側壁４ｃの上部４ｅの肉厚ｔ１が、下部４ｆの肉厚ｔ２より厚く形成されて、上部４ｅが下部４ｆよりも強度がある。

図２に示すように、後側側壁４ｄは、バンパビーム４の後面を形成する略垂直な平板状部分であり、左右端部側に締結材挿通孔４ｈ，４ｈがそれぞれ形成されている。
締結材挿通孔４ｈは、後側側壁４ｄの左右端部の上下二箇所にそれぞれ穿設された孔であり、バンパビーム４をバンパビームエクステンション３に固定するボルト６１を前側側壁４ｃの締結材挿入孔４ｉに挿入する際に、そのボルト６１を通すための孔である。この締結材挿通孔４ｈは、ボルト６１の座金部の外径よりも大きな径の丸孔からなる。
締結材挿入孔４ｉは、ボルト６１の雌ねじ部が挿入される孔であり、前側側壁４ｃの左右端部の上下二箇所にそれぞれ穿設されている。

中壁４ｊは、上壁４ａと下壁４ｂとの間に前側側壁４ｃから後側側壁４ｄに亘って水平に架設された平板状の補強部分である。
掛止孔４ｋは、バンパビーム４をバンパビームエクステンション３に取り付ける際に、この掛止孔４ｋを掛止片３３ｅに掛止させることによって、バンパビーム４をバンパビームエクステンション３に掛止させるための孔である。この掛止孔４ｋは、前側側壁４ｃの上部４ｅの左右にそれぞれ穿設されている。

≪リヤフレームとバンパビームエクステンションとバンパビームとの長さ関係について≫
図３に示すように、リヤフレーム２は、リヤフレーム２の中心線Ｏ−Ｏからリヤフレーム２の上壁２ａまでの高さＨと、その中心線Ｏ−Ｏからリヤフレーム２の下壁２ｂまでの高さＨ１と、が略同一の高さに形成されている。

バンパビームエクステンション３の上壁３ａの位置は、リヤフレーム２の中心線Ｏ−Ｏから上壁２ａまでの高さＨと、その中心線Ｏ−Ｏからバンパビーム４の上壁４ａの高さＨ４との中間の高さＨ２に設定されている。
バンパビームエクステンション３の上壁３ａの高さである前記中間の高さＨ２は、例えば、リヤフレーム２の上壁２ａの高さＨよりも、高さＨ５（Ｈ５＝１／２Ｈ）高く形成されている。また、前記中間の高さＨ２は、バンパビーム４の上壁４ａの高さＨ４よりも、高さＨ６（Ｈ６＝Ｈ５＝１／２Ｈ）低く形成されている。
また、リヤフレーム２の下壁２ｂから中心線Ｏ−Ｏまでの高さＨ１と、バンパビームエクステンション３の下壁３ｂから中心線Ｏ−Ｏまでの高さＨ３とは、同じ高さに揃っている。

図２に示すように、エクステンション本体３１は、後記するバンパビーム４の傾斜部４ｇに合わせて、車幅方向内側の側壁３１ｃの前後方向の長さＬ１が、車幅方向外側の側壁３１ｄの前後方向の長さＬ２よりも長く形成されている。このため、後側開口端３１ｂは、平面視して、車幅方向外側の側壁３１ｄの前端から車幅方向内側の側壁３１ｃの後端に亘って斜め後方向に傾いて形成されている。

≪バンパの構成≫
不図示のバンパは、後面衝突時の衝撃を緩和する衝撃緩和材であり、車体１の最後端部に左右方向に向けて延設されている。バンパは、弾性を有する合成樹脂、あるいは、弾性を有し比較的薄肉の金属等によって形成されている。バンパは、バンパビーム４を覆うようにして、バンパビーム４の後側に取り付けられている。

≪締結材の構成≫
図２に示すように、前記締結材５，６は、例えば、座金を備えたボルト５１，６１と、ナット５２，６２と、を備えて構成されている。締結材５は、フランジ部材３２の上側、下側及び左側（車幅方向外側）の三箇所にある締結材挿入孔３２ｄと、この三つの締結材挿入孔３２ｄに対向して形成されたフランジ部２２の締結材取付孔２２ｃとにそれぞれボルト５１を挿入して、そのボルト５１にナット５２を螺合させることにより、バンパビームエクステンション３をリヤフレーム２に固定するための固定具である。
締結材６は、バンパビーム４の左右の上下二箇所に穿設された締結材挿入孔４ｉと、この締結材挿入孔４ｉに対向して形成された取付プレート３３の締結材取付孔３３ｃとにそれぞれボルト６１を挿入して、そのボルト６１にナット６２を螺合させることにより、バンパビームエクステンション３にバンパビーム４を固定するための固定具である。

≪リヤフロアパネルの構成≫
図１に示すように、リヤフロアパネル７は、左右のリヤフレーム２，２の上部に載設するように固定された鋼板であり、両リヤフレーム２，２間に架設されている。リヤフロアパネル７のリヤフレーム２，２間には、縦断面視して凹状の収納空間７ａが形成されている。その収納空間７ａは、各種部品等を収納するための空間である。

≪衝突バリアの構成≫
図３に示す衝突バリアＢは、自車に衝突する他車（衝突車両）のバンパ、または、自車がバックしたときに衝突する他車のバンパや障害物や障壁等である。

≪車体後部構造の作用≫
次に、図１〜図５を参照して本発明の実施形態に係る車体後部構造の作用を後面衝突した場合を例に挙げて説明する。
なお、後面軽衝突とは、例えば、走行速度がノロノロの渋滞中に後続車（衝突バリアＢ）が自車に追突するなどして低速走行で後面衝突した場合や、車庫入れなどでバックした際に、障害物（衝突バリアＢ）に後面衝突した場合などである。

＜車高の高い自動車が後面軽衝突した場合＞
図３に示すように、車両Ｃの車体後部１ａは、車体１の高い自動車のフロントビームを想定した衝突バリアＢからの衝突荷重が入力される入力位置に対して、バンパビーム４の上壁４ａと、バンパビームエクステンション３の上壁３ａと、リヤフレーム２の上壁２ａとが段階状に下がるようにオフセットして連続配置されている。

つまり、バンパビームエクステンション３の上壁３ａの高さＨ２は、リヤフレーム２の上壁２ａの高さＨよりも、高さＨ５（１／２Ｈ）分だけ高くなっている。このため、バンパビームエクステンション３の重心の位置は、中心線Ｏ−Ｏよりも高い位置にあって、上側に片寄った位置にある。

また、バンパビーム４の上壁４ａの高さＨ４は、そのバンパビームエクステンション３の上壁３ａの高さＨ２よりも、高さＨ６（１／２Ｈ）分だけ高くなっている。さらに、バンパビーム４の前側側壁４ｃの上部４ｅは、肉厚ｔ１が下部４ｆの肉厚ｔ２よりも局部的に厚く形成されて、後面軽衝突時の負荷に対して耐えるように強度が向上させていると共に、この上部４ｅが、他の部分よりも厚さが厚くなっている分だけ重くなっている。その結果、バンパビーム４は、重心の位置が中心線Ｏ−Ｏよりも高い位置にある。

このため、自車よりも車高が高い他車（自車のバンパビーム４よりも高い位置にフロントバンパビームがある自動車）が後面軽衝突した際、図３に示すように、衝突バリアＢがバンパビーム４の上側部位を前方向（矢印ａ方向）に押圧する衝突荷重が作用する。その衝突荷重が作用する位置（高さ位置）のバンパビーム４の上壁４ａには、前側側壁４ｃの上部４ｅの根本（中心線Ｏ−Ｏ上）Ｘを支点とする曲げモーメントＭ１が発生する。

その曲げモーメントＭ１の支点より上方の前側側壁４ｃの上部４ｅの前後には、中心線Ｏ−ＯからＨ２＋Ｈ６の高さの肉厚ｔ１より薄いバンパビーム４の上壁４ａと、中心線Ｏ−Ｏから高さＨ２のバンパビームエクステンション３の上壁３ａとが配置されて、肉厚ｔ１が厚く剛性を備えている。このため、バンパビーム４の上壁４ａとバンパビームエクステンション３の上壁３ａは、全体が均等に前方向に押し潰れるように変形し、クラッシュストロークにより、衝突荷重が吸収される。

残りの衝突荷重は、左右のリヤフレーム２，２にそれぞれ伝えられて支えられる。また、後面軽衝突して軽荷重が作用された場合にも、車体後部１ａに設けられたバンパビーム４と、バンパビームエクステンション３とで軽荷重を吸収して確実に保護することができる。

このように本発明の車体後部構造は、後面軽衝突時に、バンパビーム４とバンパビームエクステンション３とがクラッシュゾーンとなって押し潰されることにより、軽衝突の軽荷重がそのクラッシュストロークで緩衝されるため、バンパビームエクステンション３の前側に隣設されたリヤフレーム２や、リヤフロアパネル７が損傷したり、変形したりするのを抑制することができる。
このため、リヤフレーム２の修理費用が不要となるので、後面軽衝突時の修理費を低減することが可能となる。

また、車高が高い後方車両のフロントバンパビーム（衝突バリアＢ）の重心の高さと、バンパビーム４の上壁４ａの高さＨ４（衝突位置）とに、バンパビームエクステンション３の上壁３ａ（支点側）の位置を近付けたことによって、近付いた分だけモーメントが小さくなる。このため、衝突時の曲げモーメントＭ１の負荷によるバンパビーム４の倒れを軽減させることができる。
その結果、目標としている衝撃を吸収するクラッシュストロークを確保でき、車体沈み込みを抑制することができる。

＜車高の高さが普通の自動車が後面軽衝突した場合＞
図１に示すように、車高の高さが普通の自動車が後面軽衝突した場合は、衝突バリアＢが図３に示す位置（矢印ａの位置）よりも下側のバンパビーム４の中央部分の位置（図４に示す矢印ｂの位置）に衝突荷重がかかる。
この場合、衝突バリアＢがバンパビーム４の中央部分を前方向（矢印ｂ方向）に押圧する衝突荷重が作用すると、バンパビーム４の上壁４ａ、中壁４ｊ及び下壁４ｂにその衝突荷重が作用する。

このため、車高の高さが普通の自動車が後面軽衝突した場合、バンパビーム４の上壁４ａとバンパビームエクステンション３の上壁３ａは、その間にある前側側壁４ｃの上部４ｅを介在して略全体が均等に前方向に押し潰されて、車高が高い自動車が後面軽衝突したときと同様に、衝突荷重を吸収する。

＜斜めの方向から後面軽衝突した場合＞
図４に示すように、例えば、自車に他車が斜め左後方（矢印ｄ方向）から後面軽衝突した場合、衝突バリアＢが、バンパビーム４の車幅方向外側（左側）からバンパビームエクステンション３に車幅方向外側の板状半筒体３１Ｂ側に衝突荷重がかかる。

バンパビーム４は、その衝突荷重で押圧された箇所が局部的に押し潰されて衝撃を吸収する。さらに、その衝突荷重は、取付プレート３３を介して車幅方向外側の板状半筒体３１Ｂ側を図４に示すように外側から内側へ向け斜め前方方向に押圧する。エクステンション本体３１は、車幅方向内側の板状半筒体３１Ａが、車幅方向外側の板状半筒体３１Ｂの稜線３１Ｂａ，３１Ｂｂの本数よりも多い本数からなる稜線３１Ａａ，３１Ａｂと、を有していることによって、車幅方向内側の板状半筒体３１Ａの強度が車幅方向外側の板状半筒体３１Ｂの強度よりも強化されて頑丈に形成されている。

このため、バンパビームエクステンション３は、斜め後方から衝突荷重が作用すると、まず、強度の弱い車幅方向外側の板状半筒体３１Ｂ側が前方向に局部的に押し潰れて衝突荷重を吸収する。このとき、車幅方向内側の板状半筒体３１Ａは、衝突荷重を支えてバンパビームエクステンション３全体が傾倒するのを抑制する。
その後、さらに、バンパビームエクステンション３に衝突荷重がかかると、その車幅方向外側の板状半筒体３１Ｂの衝突変形に連動するようにして、車幅方向内側の板状半筒体３１Ａが、車幅方向外側の板状半筒体３１Ｂと共に前方向に押し潰れて、バンパビームエクステンション３全体が潰れるクラッシュストロークにより、衝突荷重（衝突エネルギー）を吸収することができる。
さらに、残りの衝突荷重は、フランジ部材３２を介してリヤフレーム２に伝えられて、支えられる。このため、斜め方向の後面軽衝突の場合は、リヤフレーム２が衝突変形することがない。

＜重度の後面衝突の場合＞
自車に衝突する衝突バリアＢが、前記した後面軽衝突のときよりも高速で、重度の後面衝突である場合は、バンパビーム４が衝突バリアＢによって前側方向に押圧されると、バンパビーム４及びバンパビームエクステンション３が前記同様に押し潰されて変形し、さらに、リヤフレーム２が押し潰されて変形することにより、クラッシュストロークにより衝突荷重が適宜に吸収される。
このように、リヤフレーム２は、軽度の後面衝突時に衝突変形しないが、衝突荷重が大きい重度の後面衝突時に押し潰されながら衝突荷重を緩衝して吸収する。

以上のように、本発明に係る後部車体構造は、自車に他車等の衝突バリアＢがあらゆる方向からの後面衝突した場合や、自車が障害物等の衝突バリアＢに後面衝突した場合に、効率よく衝撃エネルギーを吸収できるように対応した構造になっている。

［変形例］
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の改造及び変更が可能であり、本発明はこれら改造及び変更された発明にも及ぶことは勿論である。

前記実施形態では、バンパビームエクステンション３は、縦断面視して略六角形のものを例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、バンパビームエクステンション３は、車幅方向内側の板状半筒体３１Ａの稜線３１Ａａ，３１Ａｂの本数が、板状半筒体３１Ｂの稜線３１Ｂａ，３１Ｂｂの本数よりも多くあれば、略六角形以上の多角形でも構わない。

また、バンパビームエクステンション３は、鋼板から形成されたものを例に挙げて説明したが、材料等は特に限定されない。バンパビームエクステンション３は、鋼板以外のアルミニウム等の他の金属や、樹脂等の他の材料で形成しても構わない。

１ 車体
２ リヤフレーム
２ａ，３ａ，４ａ 上壁
２ｂ，３ｂ 下壁
２ｃ 後端部
３ バンパビームエクステンション
３ｃ 前端部
４ バンパビーム
４ｃ 側壁
４ｅ 上部
４ｆ 下部
５，６ 締結材
３１Ａ，３１Ｂ 板状半筒体
３１Ａａ，３１Ａｂ，３１Ｂａ，３１Ｂｂ 稜線
３１Ａｃ 上端部
３１ｆ、３１ｇ 重合部
Ｈ，Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４ 高さ
ｔ１，ｔ２ 肉厚

Claims (4)

1. リヤフレームの中心線から上壁までの高さと、前記中心線上からバンパビームの上壁の高さとの中間の高さに、バンパビームエクステンションの上壁を設定し、
   前記リヤフレームの下壁から前記中心線までの高さと、前記バンパビームエクステンションの下壁から前記中心線までの高さとを揃え、
   前記バンパビームは、車体前後方向の縦断面形状が、日の字状または目の字状のアルミ押出材からなり、前記バンパビームエクステンション側の側壁の上部の肉厚が、下部の肉厚より厚く形成されていることを特徴とする後部車体構造。
2. 前記バンパビームエクステンションは、左右の折曲加工した２つの金属製の板状半筒体を接合して多角筒状に構成され、車幅方向内側の稜線の数が、車幅方向外側の稜線の数よりも多いことを特徴とする請求項１に記載の後部車体構造。
3. 前記バンパビームエクステンションは、車幅方向内側に配置された前記板状半筒体の上端部に、車幅方向外側の前記板状半筒体に重ねて接合する重合部を形成し、該上端部に外側へ行くフランジを設けたことを特徴とする請求項２に記載の後部車体構造。
4. 前記バンパビームエクステンションの前端部と、リヤフレームの後端部とは、左右上下のうちの少なくとも三箇所をそれぞれ締結材で締結していることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の後部車体構造。

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