(57)【要約】【課題】車体後部の捩り剛性を向上させることができ、しかも、重量増加を抑制すると共に応力集中の発生を抑制することができる自動車の車体後部構造を提供する。【解決手段】自動車の車体後部構造１０に、自動車の後輪を収容するリヤホイルハウス２０と、車室１４と車両後方側に設けられた荷室１６との境界部に配設され、車両幅方向端部がリヤホイルハウス２０に結合され、車両正面視で略環状に形成されると共に互いに連結された複数の第１環状構造部３０を含んで構成されたパーティションフレーム２４と、を備える。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の後輪を収容するリアホイルハウスと、
車室と前記自動車の車両後方側に設けられた荷室との境界部に配設され、車両幅方向端部が前記リアホイルハウスに結合され、車両正面視で略環状に形成されると共に互いに連結された複数の第１環状構造部を含んで構成されているパーティションフレームと、
を備えた自動車の車体後部構造。
【請求項２】
前記第１環状構造部は、多角形状又は略楕円形状の略環状に形成されている請求項１に記載の自動車の車体後部構造。
【請求項３】
前記パーティションフレームは、複数の連結部材の端部がボルト締結により結合されて構成されている請求項１又は２に記載の自動車の車体後部構造。
【請求項４】
前記パーティションフレームの車両上方側かつ車両後方側に、車両幅方向端部が前記パーティションフレームの車両後方側で車体の両側部に結合されると共に車両前方側が前記パーティションフレームの車両後方側に結合され、前記パーティションフレームと車両側面視で略逆Ｌ字形状を形成するアッパバックフレームが配設され、
前記アッパバックフレームは、車両平面視で略環状に形成され、互いに連結された複数の第２環状構造部を含んで構成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の自動車の車体後部構造。
【請求項５】
前記第２環状構造部は、多角形状又は略楕円形状の略環状に形成されている請求項４に記載の自動車の車体後部構造。
【請求項６】
前記アッパバックフレームは、複数の連結部材の端部がボルト締結により結合されて構成されている請求項４又は５に記載の自動車の車体後部構造。
【請求項７】
前記自動車は、セダンタイプの自動車である請求項１〜６のいずれか１項に記載の自動車の車体後部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の車体後部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、セダンタイプの自動車の車体後部のパーティション部分において、閉断面形状部の一部を構成するパーティションフロントロアパネルとパーティションサイドメンバとが重なる部分に補強部材が接合されて、車両正面視で環状構造が形成された閉断面形状部を備えた車体後部構造が開示されている。これにより、セダンタイプの自動車の車体後部のパーティション部分における閉断面形状部の捩り負荷時の応力集中の緩和や車体後部の捩り剛性を向上することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１０１１３８公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された車体後部構造では、環状構造の枠が大きくなるため、閉断面形状部を形成するために設けられた部材による重量増加に対して、ねじり剛性の向上の度合いは小さい。また、補強部材を接合することで環状構造が形成されているものの、捩り荷重の伝達経路を工夫することや捩り荷重による変形を抑止することについては考慮されていない。さらに、補強部材が接合された部分では、環状構造の断面は閉断面に形成されるものの、補強部材の接合部分以外では、環状構造の断面が開き断面形状となる部分が存在する。このため、環状構造の断面の剛性には、部分的に強弱が生じる。また、環状構造の断面の剛性に部分的な強弱が生じることで、補強部材の接合部周辺に応力集中が生じやすくなる。これらのことから、車体後部の捩り剛性を向上させることができ、しかも、重量増加を抑制すると共に応力集中の発生を抑制する点で改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮し、車体後部の捩り剛性を向上させることができ、しかも、重量増加を抑制すると共に応力集中の発生を抑制することができる自動車の車体後部構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の自動車の車体後部構造は、自動車の後輪を収容するリアホイルハウスと、車室と前記自動車の車両後方側に設けられた荷室との境界部に配設され、車両幅方向端部が前記リアホイルハウスに結合され、車両正面視で略環状に形成されると共に互いに連結された複数の第１環状構造部を含んで構成されているパーティションフレームと、を備える。
【０００７】
請求項１に記載の自動車の車体後部構造によれば、車室と自動車の車両後方側に設けられた荷室との境界部に配設され、車両幅方向端部が前記リアホイルハウスに結合されたパーティションフレームにより車体後部の捩り剛性が増加する。また、パーティションフレームは、車両正面視で略環状に形成されると共に互いに連結された複数の第１環状構造部を含んで構成されているため、パーティションフレームを設けることによる車体の重量増加を抑制することができる。
【０００８】
さらに、車体に負荷された捩り荷重は、それぞれの第１環状構造部が同じ回転方向に変形するように、それぞれの第１環状構造部に伝達されるため、それぞれの第１環状構造部に伝達された荷重は、第１環状構造部同士の連結部分で打ち消し合う。これにより、車体後部及び車体全体の捩り変形を抑制することができる。また、このようなフレーム構造を用いることによりパーティションフレーム上に応力集中を生じさせない。
【０００９】
請求項２に記載の自動車の車体後部構造は、請求項１に記載の自動車の車体後部構造において、前記第１環状構造部は、多角形状又は略楕円形状の略環状に形成されている。
【００１０】
請求項２に記載の自動車の車体後部構造によれば、第１環状構造部は、完全な円形ではなく、多角形状又は略楕円形状の略環状であればよいため、第１環状構造部を簡易に略環状に形成することができる。
【００１１】
請求項３に記載の自動車の車体後部構造は、請求項１又は２に記載の自動車の車体後部構造において、前記パーティションフレームは、複数の連結部材の端部がボルト締結により結合されて構成されている。
【００１２】
請求項３に記載の自動車の車体後部構造によれば、パーティションフレームは、複数の連結部材の端部がボルト締結により結合されて構成されているため、複数の第１環状構造部を有するパーティションフレームを簡易に構成することができる。
【００１３】
請求項４に記載の自動車の車体後部構造は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の自動車の車体後部構造において、前記パーティションフレームの車両上方側かつ車両後方側に、車両幅方向端部が前記パーティションフレームの車両後方側で車体の両側部に結合されると共に車両前方側が前記パーティションフレームの車両後方側に結合され、前記パーティションフレームと車両側面視で略逆Ｌ字形状を形成するアッパバックフレームが配設され、前記アッパバックフレームは、車両平面視で略環状に形成され、互いに連結された複数の第２環状構造部を含んで構成されている。
【００１４】
請求項４に記載の自動車の車体後部構造によれば、パーティションフレームに加えて、パーティションフレームの車両後方側に車両幅方向端部が車体の両側部に結合されたアッパバックフレームが配設されることにより車体後部の捩り剛性が増加する。また、アッパバックフレームは、車両平面視で略環状に形成されると共に互いに連結された複数の第２環状構造部を含んで構成されているため、アッパバックフレームを設けることによる車体の重量増加を抑制することができる。
【００１５】
さらに、車体に負荷された捩り荷重は、それぞれの第２環状構造部が同じ回転方向に変形するように、それぞれの第２環状構造部に伝達されるため、それぞれの第２環状構造部に伝達された荷重は、第２環状構造部同士の連結部分で打ち消し合う。これにより、車体後部及び車体全体の捩り変形を抑制することができる。また、このようなフレーム構造を用いることによりアッパバックフレーム上に応力集中を生じさせない。
【００１６】
請求項５に記載の自動車の車体後部構造は、請求項４に記載の自動車の車体後部構造において、前記第２環状構造部は、多角形状又は略楕円形状の略環状に形成されている。
【００１７】
請求項５に記載の自動車の車体後部構造によれば、第２環状構造部は、完全な円形ではなく、多角形状又は略楕円形状の略環状であればよいため、第２環状構造部を簡易に略環状に形成することができる。
【００１８】
請求項６に記載の自動車の車体後部構造は、請求項４又は５に記載の自動車の車体後部構造において、前記アッパバックフレームは、複数の連結部材の端部がボルト締結により結合されて構成されている。
【００１９】
請求項６に記載の自動車の車体後部構造によれば、アッパバックフレームは、複数の連結部材の端部がボルト締結により結合されて構成されているため、複数の第２環状構造部を有するアッパバックフレームを簡易に構成することができる。
【００２０】
請求項７に記載の自動車の車体後部構造は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の自動車の車体後部構造において、前記自動車は、セダンタイプの自動車である。
【００２１】
請求項７に記載の自動車の車体後部構造によれば、クーペタイプの自動車に比べて捩り剛性が相対的に低くなるセダンタイプの自動車の捩り剛性を向上させることができ、しかも、重量増加を抑制すると共に応力集中の発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、請求項１に係る自動車の車体後部構造は、車体後部の捩り剛性を向上させることができ、しかも、重量増加を抑制すると共に応力集中の発生を抑制することができるという優れた効果を有する。
【００２３】
請求項２に係る自動車の車体後部構造は、第１環状構造部を多角形状又は略楕円状とすることにより、第１環状構造部を簡易に略環状に形成することができるという優れた効果を有する。
【００２４】
請求項３に係る自動車の車体後部構造は、複数の第１環状構造部を有するパーティションフレームを簡易に構成することができるという優れた効果を有する。
【００２５】
請求項４に係る自動車の車体後部構造は、車体後部の捩り剛性をさらに向上させることができ、しかも、重量増加を抑制すると共に応力集中の発生を抑制することができるという優れた効果を有する。
【００２６】
請求項５に係る自動車の車体後部構造は、第２環状構造部を多角形状又は略楕円状とすることにより、第２環状構造部を簡易に略環状に形成することができるという優れた効果を有する。  
【００２７】
請求項６に係る自動車の車体後部構造は、複数の第２環状構造部を有するアッパバックフレームを簡易に構成することができるという優れた効果を有する。  
【００２８】
請求項７に係る自動車の車体後部構造は、クーペタイプの自動車に比べて捩り剛性が相対的に低くなるセダンタイプの自動車の捩り剛性を向上させることができ、しかも、重量増加を抑制すると共に応力集中の発生を抑制することができるという優れた効果を有する。  
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１Ａ】本実施形態に係る自動車の車体後部構造を車両前方側から見た概略斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示されたパーティションフレームを車両前方側から見た概略正面図である。
【図２Ａ】図１Ａに示される自動車の車体後部構造からルーフパネルを取り除いた状態を車両上方から見た概略平面図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示されたアッパバックフレームを車両上方から見た概略平面図である。
【図３Ａ】本実施形態に係る自動車の車体後部構造を車両外側から見た概略側面図である。
【図３Ｂ】図２Ｂの３Ｂ−３Ｂ線図に沿って切断された車体に取り付けられたパーティションフレームとアッパバックフレームを車両外側から見た概略側断面図である。
【図４Ａ】本実施形態に係るパーティションフレームを構成する連結部材の結合状態を示した概略斜視図である。
【図４Ｂ】本実施形態に係るパーティションフレームを構成する連結部材の結合部分を分解して示した概略分解図である。
【図５】本実施形態に係る自動車の車体後部構造が備えられた車体に捩り荷重が負荷された場合の第１環状構造部における荷重の伝達経路を示す概略斜視図である。
【図６Ａ】本実施形態に係る自動車の車体後部構造が備えられた車体の固有値解析のための有限要素解析モデルの概略を車両前方側から見た概略斜視図である。
【図６Ｂ】図６Ａに示された車体の固有値解析により得られた捩り振動モードにおける変形状態を示す概略斜視図である。
【図７Ａ】本実施形態の第１変形例に係るパーティションフレームが備えられた車体の後部を車両前方側から見た概略斜視図である。
【図７Ｂ】図７Ａに示されたパーティションフレームを車両前方側から見た概略正面図である。
【図８Ａ】本実施形態の第２変形例に係るパーティションフレームが備えられた車体の後部を車両前方側から見た概略斜視図である。
【図８Ｂ】図８Ａに示されたパーティションフレームを車両前方側から見た概略正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図１〜図６を用いて、本発明に係る自動車の車体後部構造の一実施形態について説明する。なお、以下の図において適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＩＮは車両幅方向内側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示している。
【００３１】
（周辺構成）
図１〜図６に示されるように、本実施形態に係る自動車の車体後部構造としての車体後部構造１０は、自動車の車体１２の後部のパーティション及びアッパバックの構造であり、リヤホイルハウス２０と、パーティションフレーム２４と、アッパバックフレーム２６と、を主要部として構成されている。以下、これらを含む周辺の構成について説明する。
【００３２】
図１Ａに示されるように、車体１２の左右側部の車両後方側かつ車両下方側に、図示しない後輪を収容するためのリヤホイルハウス２０が配設されている。リヤホイルハウス２０は、車両幅方向外側部分を構成するホイルハウスアウタ２０Ａと、車両幅方向内側部分を構成するホイルハウスインナ２０Ｂと、を含んで設けられている。ホイルハウスアウタ２０Ａ及びホイルハウスインナ２０Ｂは、板金がプレス成形されることにより形成され、互いの周縁部に設けられた図示しないフランジ部においてスポット溶接されることにより結合されている。これにより、ドーム状のリヤホイルハウス２０が形成されている。
【００３３】
ホイルハウスアウタ２０Ａの車両上方側には、ルーフサイドインナパネル（サイドパネル）４２が車両幅方向を板厚方向として配置されている。ルーフサイドインナパネル４２は、ホイルハウスアウタ２０Ａ及びホイルハウスインナ２０Ｂの板金よりも板厚が薄い板金がプレス成形されることにより板状に形成されている。ルーフサイドインナパネル４２の下端部は、ホイルハウスアウタ２０Ａの車両上方側に設けられた図示しないフランジ部の上端部にスポット溶接されることによって結合されている。
【００３４】
ルーフサイドインナパネル４２の車両幅方向外側には、車両の外観意匠を構成するサイドアウタパネル４４が配設されている。サイドアウタパネル４４は、ルーフサイドインナパネル４２と共に車体１２の側部に閉断面空間４６を形成している。この閉断面空間４６は、ルーフサイドレール４８の閉断面空間４８Ａに連続している。
【００３５】
ルーフサイドレール４８は、車体のルーフパネル５０の側部に沿って車両前後方向に延在されて、車体の骨格を構成する部材であり、車体１２の車両前方側に配設されたＡピラー及び車両中央部に配設されたＢピラー（何れも図示省略）の各上端部が連結されている。
【００３６】
ルーフパネル５０の後端部には、左右両側のルーフサイドレール４８を車両幅方向に連結するようにリアヘッダ５４が架設されている。リアヘッダ５４は、車両前後方向に切断した断面が側面視で略矩形状となる閉断面形状を有しており、ルーフサイドレール４８と共にルーフパネル５０を支持するように構成されている。
【００３７】
サイドアウタパネル４４とルーフサイドインナパネル４２とにより形成された閉断面空間４６の内部には、Ｃピラー５２が設けられている。Ｃピラー５２は、車両水平方向かつ車両幅方向に切断した断面形状が、平面視で略ハット形状に形成されており、その図示しないフランジ部がルーフサイドインナパネル４２の車両幅方向外側に接合されることで、閉断面構造が構成されている。Ｃピラー５２の車両下方側は、リヤホイルハウス２０にスポット溶接等により接合されている。
【００３８】
車体１２の車両後方側の車両底部には、リアフロアパネル２２が配設されている。リアフロアパネル２２は、車両後方側において車両前後方向かつ車両幅方向に延在されて左右両側のリヤホイルハウス２０に接合されている。
【００３９】
リアフロアパネル２２の車両前方側かつ車両下方側には、リアフロアパネル２２を車両下方側から支持する支持構造の一部を構成するリアフロアクロスメンバ６０が車幅方向に延在するように設けられている。リアフロアクロスメンバ６０は、車両前後方向かつ車両上下方向に切断した断面が、側面視で車両上方側が開口された略ハット状に形成されており、その図示しないフランジ部が、リアフロアパネル２２の下面に接合されて閉断面構造が構成されている。
【００４０】
リアフロアパネル２２の車両幅方向両端かつ車両下方側には、リアフロアクロスメンバ６０と共にリアフロアパネル２２を車両下方側から支持する支持構造の一部を構成するリアサイドメンバ６２が配設されている。車両上下方向かつ車両幅方向に切断した断面が、正面視で車両上方側が開口されたハット形状であり、両端部の図示しないフランジ部がリアフロアパネル２２の下面に接合されて閉断面が形成されている。
【００４１】
（要部）
本実施形態では、車体１２の後部にパーティションフレーム２４及びアッパバックフレーム２６が配設されていることに特徴がある。以下、本発明の要部であるパーティションフレーム２４及びアッパバックフレーム２６の構成について説明する。
【００４２】
図１Ａに示されるように、車室１４とその車両後方側に設けられた荷室１６との境界部とされるリアフロアパネル２２の車両上方側かつ車両前方側に、パーティションフレーム２４が配設されている。図１Ｂに示されるように、パーティションフレーム２４は、車両正面視での形状が略菱形状に形成された２つの第１環状構造部３０の車両幅方向内側端部３０Ａ同士が連結されて車両正面視で８の字状に形成されている。このように、パーティションフレーム２４は、２つの第１環状構造部３０を含んだスペースフレーム構造に形成されている。
【００４３】
パーティションフレーム２４の車両幅方向両端部、すなわち、２つの第１環状構造部３０の車両幅方向外側端部３０Ｂは、ホイルハウスインナ２０Ｂの側部２０Ｂ２に設けられた第１側部材３２（図１Ｂのみ図示）を介してホイルハウスインナ２０Ｂに結合されている。図４Ａ及び図４Ｂに示されているように、第１側部材３２は、平板状に形成され、ホイルハウスインナ２０Ｂの側部２０Ｂ２に溶接等により接合された接合板３２Ａと、車両正面視で略半楕円形状の平板に形成され、内部に設けられた孔部３２Ｂ１が車両前後方向に向けて開放するように接合板３２Ａに対して略垂直に接合されている結合板３２Ｂと、を含んで構成されている。第１環状構造部３０の車両幅方向外側端部３０Ｂは、結合板３２Ｂにボルト締結により結合されている。
【００４４】
図１Ｂに示されるように、パーティションフレーム２４の下端部、すなわち、２つの第１環状構造部３０の下端部３０Ｃは、リアフロアパネル２２の車両上方側に設けられた下側部材３４（図１Ｂのみ図示）を介してリアフロアパネル２２の車両上方側にボルト締結により結合されている。図４Ａ及び図４Ｂに示されているように、下側部材３４は、平板状に形成され、リアフロアパネル２２の車両上方側に溶接等により接合された接合板３４Ａと、車両正面視で略半楕円形状の平板に形成され、内部に設けられた孔部３４Ｂ１が車両前後方向に向けて開放するように接合板３４Ａに対して略垂直に接合されている結合板３４Ｂと、を含んで構成されている。第１環状構造部３０の下端部３０Ｃは、結合板３４Ｂにボルト締結により結合されている。
【００４５】
図１Ａ及び図２Ａに示されるように、パーティションフレーム２４の上端部、すなわち、２つの第１環状構造部３０の上端部３０Ｄは、後述するアッパバックフレーム２６に設けられた連結部材としてのＬ字部材３６に結合されている。これにより、２つの第１環状構造部３０の上端部３０Ｄは、その車両後方側でＬ字部材３６（図２Ｂ参照）を介してアッパバックフレーム２６に結合されている。
【００４６】
図１Ｂに示されるように、第１環状構造部３０の菱形を形成する４つの辺は、連結部材としての４つの第１連結部材３８により構成されている。４つの第１連結部材３８の端部同士が結合されることにより第１環状構造部３０が菱形に形成されている。図４Ａ及び図４Ｂに示されているように、第１連結部材３８は、金属製の中空パイプにより略円筒形状の軸部３８Ａが構成されており、その両端部には潰し加工を施すことにより軸部３８Ａの軸方向に沿って延在されると共に略半楕円形の平板状に形成された結合部３８Ｂが設けられている。
【００４７】
第１連結部材３８の結合部３８Ｂの内側には、挿通孔３８Ｂ１が設けられている。第１連結部材３８は、挿通孔３８Ｂ１を介してボルト締結されることにより他の第１連結部材３８、第１側部材３２、下側部材３４及びＬ字部材３６と結合されている。
【００４８】
なお、ここでは、パーティションフレーム２４は、複数の第１環状構造部３０が結合されて形成されているとしたが、これに限らず、一体成形によりパーティションフレームが形成されてもよい。また、第１環状構造部３０は、４つの第１連結部材３８により構成されているとしたが、これに限らず、一体成形により第１連結部材が形成されてもよい。
【００４９】
なお、ここでは、第１環状構造部３０を構成する４つの第１連結部材３８は、他の第１連結部材３８、第１側部材３２、下側部材３４及びＬ字部材３６とボルト締結により結合されているとしたが、これに限らず、溶接により他の第１連結部材３８、第１側部材３２、下側部材３４及びＬ字部材３６と結合されてもよい。
【００５０】
図２Ａに示されるように、パーティションフレーム２４の車両上方側かつ車両後方側にアッパバックフレーム２６が配設されている。図２Ｂに示されるように、アッパバックフレーム２６の内部は、平面視での形状が略菱形状に形成された２つの第２環状構造部７０の車両幅方向内側端部７０Ａ同士が連結されて車両正面視で８の字状に形成されている。このように、アッパバックフレーム２６は、２つの第２環状構造部７０を含んだスペースフレーム構造に形成されている。
【００５１】
第２環状構造部７０の菱形を形成する４つの辺は、連結部材としての４つの第２連結部材７８により構成されている。第２連結部材７８は、金属製の梁部材により略円筒形状の軸部７８Ａが構成されており、その両端部には潰し加工を施すことにより軸部７８Ａの軸方向に沿って延在されると共に略半楕円形の平板状に形成された結合部７８Ｂが設けられている。また、結合部７８Ｂの内側には、挿通孔７８Ｂ１が設けられている。第２環状構造部７０は、複数の第２連結部材７８の結合部７８Ｂが、その挿通孔７８Ｂ１を車両上下方向に向けて開放された状態でボルト締結されることにより菱形に形成されている。
【００５２】
図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、２つの第２環状構造部７０の車両幅方向外側端部７０Ｂには、別の第２連結部材７８の一端部がボルト締結されている。この第２連結部材７８の他端部は、アッパバックフレーム２６の車両幅方向外側端部２６Ａとされ、ルーフサイドインナパネル４２を介してＣピラー５２（図２Ａにのみ図示）に接合されている第２側部材７２（図２Ｂにのみ図示）に結合されている。
【００５３】
第２側部材７２は、平板状に形成され、ルーフサイドインナパネル４２に溶接等により接合された接合板７２Ａと、平面視で略半楕円形状の平板に形成され、内部に設けられた孔部７２Ｂ１が車両上下方向に向けて開放するように接合板７２Ａに対して略垂直に取り付けられている結合板７２Ｂと、を含んで構成されている。アッパバックフレーム２６の車両幅方向外側端部２６Ａは、ボルト締結により結合板７２Ｂに結合されている。
【００５４】
図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、アッパバックフレーム２６の車両前端部、すなわち、２つの第２環状構造部７０の車両前端部７０Ｃには、Ｌ字部材３６が結合されている。図２Ｂに示されるように、Ｌ字部材３６は、略円筒形状の金属製の梁により平面視で略Ｌ字状に形成されており、車両前後方向に延在された縦部材３６Ａと、縦部材３６Ａの車両前端部から車両幅方向内側に向けて延在された横部材３６Ｂと、を含んで構成されている。また、縦部材３６Ａと横部材３６Ｂとが連結されている部分が連結部３６Ｃとされている。
【００５５】
Ｌ字部材３６の縦部材３６Ａの車両後端部には、潰し加工を施すことにより縦部材３６Ａの軸方向に沿って延在されると共に平面視で略半楕円形の平板状に形成された結合部３６Ａ１が設けられている。また、結合部３６Ａ１の内側には、車両上下方向に開放された挿通孔３６Ａ２が形成されている。挿通孔３６Ａ２と第２連結部材７８の結合部７８Ｂの挿通孔７８Ｂ１とに車両上下方向にボルトが挿通されることにより、第２連結部材７８とＬ字部材３６とがボルト締結されている。このように第２連結部材７８とＬ字部材３６を締結する際に、第２連結部材７８の軸部７８Ａと縦部材３６Ａとが干渉しないように、縦部材３６Ａの車両後端側かつ車両幅方向内側には、切欠部３６Ａ３が設けられている。
【００５６】
Ｌ字部材３６の横部材３６Ｂの車両幅方向内側端部には、潰し加工を施すことにより横部材３６Ｂの軸方向に沿って延在されると共に車両正面視で略半楕円形の平板状に形成された結合部３６Ｂ１が設けられている。また、結合部３６Ｂ１の内側には、車両前後方向に開放された挿通孔３６Ｂ２が設けられている。第２環状構造部７０の車両前端部７０Ｃを構成する連結部材としての変形された第２連結部材７９の結合部７９Ｂは、内部に形成された挿通孔７９Ｂ１が車両前後方向に開放するように潰し加工及び曲げ加工により形成されている。このように形成された横部材３６Ｂの挿通孔３６Ｂ２と変形された第２連結部材７９の挿通孔７９Ｂ１に車両前後方向にボルトが挿通されることにより、第２環状構造部７０の車両前端部７０ＣとＬ字部材３６とがボルト締結されている。
【００５７】
Ｌ字部材３６の連結部３６Ｃの車両幅方向外側には、Ｌ字部材３６と一体成形により車両正面視で略半楕円形の平板状に形成されたパーティションフレーム結合部３６Ｄが設けられている。また、パーティションフレーム結合部３６Ｄの内側には、車両前後方向に開放された挿通孔３６Ｄ１が設けられている。Ｌ字部材３６のパーティションフレーム結合部３６Ｄは、挿通孔３６Ｄ１を介して第１環状構造部３０の車両上下方向上端部３０Ｄとボルト締結されている。
【００５８】
なお、ここでは、第２環状構造部７０を構成する複数の第２連結部材７８及び変形された第２連結部材７９は、他の第２連結部材７８、第２側部材７２、Ｌ字部材３６及び第１環状構造部３０とボルト締結により結合されているとしたが、これに限らず、溶接により他の第２連結部材７８、第２側部材７２、Ｌ字部材３６及び第１環状構造部３０と結合されてもよい。
【００５９】
図３Ａ及び図３Ｂには、結合されたパーティションフレーム２４とアッパバックフレーム２６とを車両側面から見た状態が示されている。図３Ｂでは、ホイルハウスインナ２０Ｂと第１側部材３２の接合板３２Ａとは省略して図示されている。結合されたパーティションフレーム２４とアッパバックフレーム２６は、車両側面視で略逆Ｌ字形状に形成されている。このように、車体１２に捩り荷重が作用した場合に、それぞれのフレーム２４、２６の内部に効率的に荷重を伝達するために、パーティションフレーム２４とアッパバックフレーム２６とが、車両上下方向及び車両水平方向に沿って設けられている。
【００６０】
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【００６１】
本実施形態によれば、車室１４と自動車の車両後方側に設けられた荷室１６との境界部に複数の第１環状構造部３０を有してスペースフレーム構造が構成されたパーティションフレーム２４が配設されている。パーティションフレーム２４は、その車両幅方向両端部が、車体１２の側部を構成するホイルハウスインナ２０Ｂの側部２０Ｂ２に結合されると共にその下端部が、車体１２の下部を構成するリアフロアパネル２２の車両上方側に結合されている。これにより、車体１２及び車体１２の後部の捩り剛性を向上することができる。
【００６２】
また、パーティションフレーム２４の車両上方側かつ車両後方側に複数の第２環状構造部７０を有してスペースフレーム構造が構成されたアッパバックフレーム２６が配設されている。アッパバックフレーム２６は、その車両幅方向両端部が、車体１２側部を構成するルーフサイドインナパネル４２を介してＣピラー５２に結合されると共にその前端部が、車体１２の側部及び下部に結合されているパーティションフレーム２４の車両上方側に結合されている。これにより、車体１２及び車体１２の後部の捩り剛性を向上することができる。
【００６３】
さらに、パーティションフレーム２４とアッパバックフレーム２６とは、車両側面視で略逆Ｌ字形状を形成するように結合されて車体１２の内部に配設されている。このように、パーティションフレーム２４とアッパバックフレーム２６とが、それぞれ車両上下方向及び車両水平方向に沿って設けられているため、車体１２に捩り荷重が作用した場合に、それぞれのフレーム２４、２６の内部に効率的に荷重を伝達することができる。
【００６４】
図５に示されているように、車体１２が捩り荷重を受けることにより車体１２に捩り変形が生じると、パーティションフレーム２４に車体１２の側部を介して捩り荷重が伝達される。このため、第１環状構造部３０には、車体１２に作用する捩り荷重と同じ回転方向Ｔに捩り荷重が作用するものの、２つの第１環状構造部３０同士の結合部分である第１環状構造部３０の車両幅方向内側端部３０Ａで、これらの捩り荷重は互いに逆向きとなって打ち消し合う。このため、パーティションフレーム２４の捩り変形が抑制される。このような第１環状構造部３０を備えることで、第１連結部材３８の寸法を増加させることなくことなく、パーティションフレーム２４の捩り剛性を向上させることができる。
【００６５】
アッパバックフレーム２６についても同様の作用効果が得られる。車体１２が捩り荷重を受けることにより車体１２に捩り変形が生じると、アッパバックフレーム２６に車体１２の側部を介して捩り荷重が伝達される。このため、第２環状構造部７０には、車体１２に作用する捩り荷重と同じ回転方向に捩り荷重が作用するものの、２つの第２環状構造部７０同士が結合されている部分である第２環状構造部７０の車両幅方向内側端部７０Ａで、これらの捩り荷重は互いに逆向きとなって打ち消し合う。このため、アッパバックフレーム２６の捩り変形が抑制される。このような第２環状構造部７０を備えることで、第２連結部材７８の寸法を増加させることなくことなく、アッパバックフレーム２６の捩り剛性を向上させることができる。
【００６６】
さらに、車体１２及び車体１２の後部の捩り剛性を向上させることにより、車体の捩り振動に係る固有振動数が増加する。これにより、車体の捩り振動に係る固有振動数（周波数）と車体１２に作用する捩り荷重の周波数帯との間に更に差が生じることとなるため、共振による車体１２の損傷リスクを更に低減することができる。
【００６７】
図６Ａ及び図６Ｂには、本実施形態に係るパーティションフレーム２４及びアッパバックフレーム２６を設けた車体１２の車体後部構造が備えられた車体の固有値解析のための有限要素解析モデルの概略を車両前方側から見た概略斜視図と当該車体１２の固有値解析により車体１２に生じた捩り振動（共振）モードにおける変形状態を車両前方側から見た概略斜視図とが示されている。図６Ｂは、車体内部を見やすくするために、Ｂピラー５５の車両上方側を取り除いた状態で図示されている。
【００６８】
図６Ｂに示されている固有値解析の結果は、ＦＥＭ解析により求められた捩り振動モード、すなわち、車体１２の固有振動数での捩り振動（共振）モードにおける変形状態である。図６Ｂでは、車体前側と車体後側での変形の違いを明確にするため、変形を約２００倍に拡大して図示されている。車体前側に比べて車体後側の変形が小さいことが示されている。これにより、本実施形態のように車体１２にパーティションフレーム２４及びアッパバックフレーム２６を設けることによって車体１２の後部の捩り剛性を向上できることが解析的に確認されている。
【００６９】
また、車体１２からそれぞれの第１環状構造部３０に伝達された捩り荷重は、第１環状構造部３０の車両幅方向内側端部３０Ａで打ち消されるため、パーティションフレーム２４上に応力集中する部分を発生させない。これにより、パーティションフレーム２４を設けることによるパーティションフレーム２４上の局所的な応力集中の発生を抑制することができる。
【００７０】
同じ効果は、アッパバックフレーム２６を設けることによっても得ることができる。車体１２からそれぞれの第２環状構造部７０に伝達された捩り荷重は、第２環状構造部７０の車両幅方向内側端部７０Ａで打ち消されるため、アッパバックフレーム２６上に応力集中する部分を発生させない。これにより、アッパバックフレーム２６を設けることによるアッパバックフレーム２６上の局所的な応力集中の発生を抑制することができる。
【００７１】
さらに、パーティションフレーム２４は、車両正面視で略環状に形成されると共に互いに連結された複数の第１環状構造部３０を含んで構成されたスペースフレーム構造であるため、パーティションフレーム２４を設けることによる車体１２の重量増加を抑制することができる。
【００７２】
同様に、アッパバックフレーム２６は、車両正面視で略環状に形成されると共に互いに連結された複数の第２環状構造部７０を含んで構成されたスペースフレーム構造であるため、アッパバックフレーム２６を設けることによる車体１２の重量増加を抑制することができる。
【００７３】
以上説明したように、本実施形態に係る自動車の車体後部構造は、車体後部の捩り剛性を向上させることができ、しかも、重量増加を抑制すると共に応力集中の発生を抑制することができる。
【００７４】
さらに、本実施形態によれば、パーティションフレーム２４を構成する略菱形状の第１環状構造部３０により、パーティションフレーム２４内部に捩り荷重を適切に伝達することができる。このため、第１環状構造部３０は、略菱形状のような多角形状又は略楕円形状の略環状であればよい。これにより、第１環状構造部３０を完全な円形に形成する必要はなく、第１環状構造部３０の略環状を簡易に形成することができる。
【００７５】
また、本実施形態によれば、アッパバックフレーム２６を構成する略菱形状の第２環状構造部７０により、アッパバックフレーム２６内部に捩り荷重を適切に伝達することができる。このため、第２環状構造部７０は、略菱形状のような多角形状又は略楕円形状の略環状であればよい。これにより、第２環状構造部７０を完全な円形に形成する必要はなく、第２環状構造部７０の略環状を簡易に形成することができる。
【００７６】
また、本実施形態では、セダンタイプの自動車の車体後部構造にパーティションフレーム２４及びアッパバックフレーム２６が適用されている。クーペタイプの自動車に比べて捩り剛性が相対的に低くなるセダンタイプの自動車に、本実施形態に係る自動車の車体後部構造を適用することにより、セダンタイプの自動車の捩り剛性を向上させることができる。さらに、パーティションフレーム２４及びアッパバックフレーム２６を設けることにより重量増加を抑制すると共にこれらのフレーム２４、２６上に局所的に応力集中が発生することを抑制することができる。
【００７７】
（実施形態の第１変形例）
次に、図７Ａ及び図７Ｂを用いて、本発明に係る自動車の車体後部構造の実施形態の第１変形例について説明する。なお、前述した実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。
【００７８】
この第１変形例に係る自動車の車体後部構造では、基本的な構成は前述した実施形態で説明した自動車の車体後部構造１０と略同様とされている。すなわち、この変形例に係る自動車の車体後部構造は、リヤホイルハウス２０と、リアフロアパネル２２と、パーティションフレーム８４と、アッパバックフレーム２６と、を主要部として構成されている。
【００７９】
但し、本変形例では、パーティションフレーム８４を構成する第１環状構造部８６が、車両正面視で略六角形状の略環状に形成されている点が前述した実施形態と異なる。図７Ａ及び図７Ｂに示されるように、第１環状構造部８６は、車両正面視で略六角形状の略環状に形成されている。ここで、第１環状構造部８６の車両上端部８６Ｄを構成する部材は、Ｌ字部材３６が用いられている。
【００８０】
上記変形例によれば、車体１２が捩り荷重を受けることにより車体１２に捩り変形が生じると、パーティションフレーム８４に車体１２の側部を介して捩り荷重が伝達される。このため、第１環状構造部８６には、車体１２に作用する捩り荷重と同じ回転方向に捩り荷重が作用するものの、２つの第１環状構造部８６同士が結合されている部分である第１環状構造部８６の車両幅方向内側端部８６Ａにおいて、これらの捩り荷重は、互いに逆向きとなって打ち消し合う。
【００８１】
このため、前述した実施形態と同様に、車体１２及び車体１２の後部の捩り剛性を増加させることができる。また、パーティションフレーム８４は、車両正面視で略環状に形成されると共に互いに連結された複数の第１環状構造部８６を含んで構成されたスペースフレーム構造であるため、パーティションフレーム８４を設けることによる車体の重量増加を抑制することができる。
【００８２】
さらに、車体に負荷された捩り荷重は、それぞれの第１環状構造部８６が同じ回転方向に変形するように、それぞれの第１環状構造部８６に伝達されるため、それぞれの第１環状構造部８６に伝達された荷重は、第１環状構造部８６同士の連結部分で打ち消し合う。これにより、車体後部及び車体全体の捩り変形を抑制することができる。また、このようなスペースフレーム構造を用いることによりパーティションフレーム８４上の応力集中の発生を抑制することができる。
【００８３】
（実施形態の第２変形例）
次に、図８Ａ及び図８Ｂを用いて、本発明に係る自動車の車体後部構造の実施形態の第２変形例について説明する。なお、前述した実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。
【００８４】
この変形例に係る自動車の車体後部構造では、パーティションフレーム９４を構成する第１環状構造部９６が、４つ設けられている点で前述した実施形態と異なる。図８Ａ及び図８Ｂに示されるように、パーティションフレーム９４には、車両正面視で略菱形形状に形成されている第１環状構造部９６が４つ設けられている。ここで、４つの第１環状構造部９６の車両上端部９６Ｄは、それぞれＬ字部材３６に結合されている。
【００８５】
上記変形例によれば、車体１２が捩り荷重を受けることにより車体１２に捩り変形が生じると、パーティションフレーム９４に車体１２の側部を介して捩り荷重が伝達される。このため、第１環状構造部９６には、車体１２に作用する捩り荷重と同じ回転方向に捩り荷重が作用するものの、４つの第１環状構造部９６同士の結合部分９６Ａで、これらの捩り荷重は互いに逆向きとなって打ち消し合う。
【００８６】
このため、前述した実施形態と同様に、車体１２及び車体１２の後部の捩り剛性を増加させることができる。また、パーティションフレーム９４は、車両正面視で略環状に形成されると共に互いに連結された４つの第１環状構造部９６を含んで構成されたスペースフレーム構造であるため、パーティションフレーム９４を設けることによる車体の重量増加を抑制することができる。
【００８７】
さらに、車体に負荷された捩り荷重は、それぞれの第１環状構造部９６が同じ回転方向に変形するように、それぞれの第１環状構造部９６に伝達されるため、それぞれの第１環状構造部９６に伝達された荷重は、第１環状構造部９６同士の連結部分で打ち消し合う。これにより、車体後部及び車体全体の捩り変形を抑制することができる。また、このようなスペースフレーム構造を用いることによりパーティションフレーム９４上の応力集中の発生を抑制することができる。
【００８８】
なお、ここでは、第１環状構造部３０、８６、９６は、略菱形状や六角形状の略環状に形成されているとして説明すると共に第２環状構造部７０は、略菱形状に形成されているとして説明したが、これに限らず、第１環状構造部及び第２環状構造部は、他の多角形状に形成されてもよいし、略円形状に形成されてもよい。
【００８９】
また、ここでは、パーティションフレーム２４、８４、９４を構成する複数の第１環状構造部３０は、第１環状構造部３０、８６、９６の車両幅方向の端部３０Ａ、８６Ａ、９６Ａ同士が結合されているとして説明すると共にアッパバックフレーム２６を構成する複数の第２環状構造部７０は、第２環状構造部７０の車両幅方向内側端部３０Ａ同士が結合されていると説明したが、これに限らず、第１環状構造部及び第２環状構造部は、別個に設けた連結部材を介して互いに結合されてもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１０   自動車の車体後部構造
１４   車室
１６   荷室
２０   リアホイルハウス
２４   パーティションフレーム
２６   アッパバックフレーム
３０   第１環状構造部
３６   Ｌ字部材（連結部材）
３８   第１連結部材（連結部材）
７０   第２環状構造部
７８   第２連結部材（連結部材）
７９   変形された第２連結部材（連結部材）
８４   パーティションフレーム
８６   第１環状構造部
９４   パーティションフレーム
９６   第１環状構造部
【図１Ａ】
2019085024.tif 000003
【図１Ｂ】
2019085024.tif 000004
【図２Ａ】
2019085024.tif 000005
【図２Ｂ】
2019085024.tif 000006
【図３Ａ】
2019085024.tif 000007
【図３Ｂ】
2019085024.tif 000008
【図４Ａ】
2019085024.tif 000009
【図４Ｂ】
2019085024.tif 000010
【図５】
2019085024.tif 000011
【図６Ａ】
2019085024.tif 000012
【図６Ｂ】
2019085024.tif 000013
【図７Ａ】
2019085024.tif 000014
【図７Ｂ】
2019085024.tif 000015
【図８Ａ】
2019085024.tif 000016
【図８Ｂ】
2019085024.tif 000017