(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前後方向に延びる左右のリヤサイドメンバによりバッテリ，燃料タンク等の車載部品が搭載されたサブフレームの少なくとも前端部及び後端部を支持するようにした自動車の後部車体構造において、上記サブフレームは、該サブフレームの前，後支持部の中間に非連続部を設け、該非連続部によって分離された前側フレーム部と後側フレーム部とを、上記非連続部を車両上側又は下側にて迂回するように形成された迂回部材により連結することにより構成されていることを特徴とする自動車の後部車体構造。
【請求項２】
請求項１において、上記リヤサイドメンバの上記非連続部に臨む部分にリヤサスペンション部材が配設されていることを特徴とする自動車の後部車体構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バッテリ，燃料タンク等の車載部品が搭載されたサブフレームをリヤサイドメンバにより支持するようにした自動車の後部車体構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、充電の必要がない燃料電池等を搭載した電気自動車の開発が進んでいる。この種の電気自動車の開発を行なうにあたっては、ガソリン車等の現存車両を改造して行なう場合がある。このような現存車両に燃料電池，水素タンク等の重量物を搭載する場合、これらの重量等に対応した強度，剛性を有するサブフレームを新作し、該サブフレームを介して燃料電池等の車載部品を左，右のリヤサイドメンバにより支持する構造を採用するのが一般的である。
【０００３】
上記サブフレームとして、例えば、図６，図７に示すように、矩形枠状に形成された下フレーム部材５１の後部に複数本の柱部材５３により上フレーム部材５２を結合した構造のものがある。
【０００４】
そしてサブフレーム５０の下フレーム部材５１の前部に水素タンク５５を搭載固定し、上フレーム部材５２に燃料電池本体５６を搭載固定し、前フレーム部材５１の左，右前端部５１ａ，５１ｂと、後フレーム部材５２の左，右前端部５２ａ，５２ｂ及び後端部５２ｃ，５２ｄとをそれぞれ左，右のリヤサイドメンバ６０にボルト締め結合する場合がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記サブフレーム５０は車載部品５５，５６の重量に相応した強度，剛性を有する構造となっていることから、例えば、図８に示すように、後突により車両後方から衝撃力Ｆが加わった場合には、サブフレーム５０がリヤサイドメンバ６０の座屈変形の妨げとなって、該リヤサイドメンバ６０の衝突吸収構造が十分に機能しないおそれがある。その結果、入力がそのまま車載部品５５，５６に伝わり、場合によっては破損するという懸念がある。
【０００６】
本発明は、上記状況に鑑みてされたもので、強度，剛性の高いサブフレームをリヤサイドメンバに結合する場合の、該リヤサイドメンバの衝撃吸収機能を確保でき、ひいては燃料電池本体や水素タンク等の車載部品への影響を抑制できる自動車の後部車体構造を提供することを目的としている。
【０００７】
請求項１の発明は、車両前後方向に延びる左右のリヤサイドメンバによりバッテリ，燃料タンク等の車載部品が搭載されたサブフレームの少なくとも前端部及び後端部を支持するようにした自動車の後部車体構造において、上記サブフレームは、該サブフレームの前，後支持部の中間に非連続部を設け、該非連続部によって分離された前側フレーム部と後側フレーム部とを、上記非連続部を車両上側又は下側にて迂回するように形成された迂回部材により連結することにより構成されていることを特徴としている。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１において、上記リヤサイドメンバの上記非連続部に臨む部分にリヤサスペンション部材が配設されていることを特徴としている。
【０００９】
【発明の作用効果】
本発明にかかる後部車体構造によれば、サブフレームの前，後支持部の中間に非連続部を設け、該非連続部により分離された前側フレーム部と後側フレーム部とを迂回部材により連結したので、車両後方からの入力によって後側フレーム部が非連続部に進入して屈曲変形することとなり、これによりリヤサイドメンバが座屈変形し、もってリヤサイドメンバの衝撃吸収機能を十分に発揮させることができる。これにより入力が車載部品，例えば燃料電池や水素タンクに直接伝わるのを回避でき、車載部品が破損するのを防止できる。
【００１０】
また上記前側フレーム部と後側フレーム部とを非連続部を車両上側又は下側にて迂回するように形成した迂回部材により連結したので、車載部品に相応したサブフレームの強度，剛性を確保することができ、非連続部を設けたことによる強度低下の懸念を回避できる。
【００１１】
請求項２の発明では、リヤサイドメンバの非連続部に臨む部分にリヤサスペンション部材を配設したので、非連続部の分だけサブフレームの占有空間を縮小することが可能となり、リヤサスペンションを効率良くレイアウトすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１ないし図５は、本発明の一実施形態による燃料電池電気自動車の後部車体構造を説明するための図であり、図１，図２，図３はそれぞれサブフレームの斜視図，平面図，側面図、図４はサブフレームの屈曲変形を模式的に示す図、図５は燃料電池電気自動車の概略図である。
【００１４】
図５において、１は燃料電池電気自動車を示しており、これの車体２は左，右のサイドパネル（不図示）の上端間にルーフパネル３を配設するとともに、下端間にフロアパネル４を配設して車室２ａを形成した概略構造のものであり、該車室２ａ内にフロントシート５，リヤシート６が配設されている。
【００１５】
上記車体２の車室２ａの前側には該車室２ａとは区分けされた動力室２ｂが形成されており、上記車室２ａの後部下方には上記フロアパネル４により区分けされた電力室２ｃが形成されている。
【００１６】
上記動力室２ｂには前輪７を回転駆動する駆動モータ８及び該駆動モータ８を駆動制御するモータコントローラ９が配設されている。また上記フロントシート５下方のフロアパネル４にはニッケル・水素電池１７が配設されている。
【００１７】
上記電力室２ｃには燃料電池システムを構成する部品、主として水素タンク１５，燃料電池本体１６が配設されており、これらは後述するサブフレーム２０に搭載されている。
【００１８】
このサブフレーム２０は、車両前後方向に延びる左，右の下フレーム部材２１，２１の後部上方に、前後方向に延びる左，右の上フレーム部材２２，２２を配設し、該左，右の上フレーム部材２２，２２の前端部と上記左，右の下フレーム部材２１の前後方向中央部とを上下方向に延びる左，右の前柱部材２３，２３により接続するとともに、左，右の上フレーム部材２２，２２の前後方向中央部と左，右の下フレーム部材２１，２１の後端部とを上下方向に延びる中間柱部材２４，２４により接続した構造となっている。
【００１９】
上記左，右の下フレーム部材２１の前端面には車幅方向に延びる前クロス部材２５が、また前後方向中央部の上記前柱部材２３の接続部には中間クロス部材２６がそれぞれ架け渡して接続されている。また上記左，右の下フレーム部材２１の後端面には車幅方向に延びる後クロス部材２７が架け渡して接続されており、該後クロス部材２７の左，右端部には後ろ斜め上方に延びる後柱部材２８，２８が接続されている。
【００２０】
上記左，右の後柱部材２８，２８には車幅方向に延びる補強部材２８ａが架け渡して接続されており、該補強部材２８ａには各種の車載部品取付けブラケット２８ｂ，２８ｃが接続されている。
【００２１】
上記前クロス部材２５の両端部には垂直上方に延びた後，車外側に屈曲して延びる前連結部材２９，２９が接続されている。また上記左，右の上フレーム部材２２，２２の前端部には車幅方向に延びる中間連結部材３０が架け渡して接続されており、該左，右の上フレーム部材２２，２２の後端部には車幅方向に延びる上クロス部材３１が架け渡して接続されている。
【００２２】
さらに上記左，右の後柱部材２８，２８の上端面には垂直上方に延びた後，車外側に屈曲して延びる後連結部材３２，３２が接続されている。この左，右の後連結部材３２，３２には門形ブラケット３３が架け渡して接続されている。
【００２３】
上記左，右の下フレーム部材２１，２１の前部には上記水素タンク１５が車幅方向に向けて搭載されており、該水素タンク１５は各支持ブラケット３４，３５に締結部材（不図示）により締め付け固定されている。また上記左，右の上フレーム部材２２には上記燃料電池本体１６が車幅方向に向けて搭載されており、該燃料電池本体１６は中間連結部材３０，上クロス部材３１に取付け部材（不図示）により取付け固定されている。
【００２４】
上記サブフレーム２０は、車両前後方向に延びる左，右のリヤサイドメンバ４０，４０により吊懸支持されている。この各リヤサイドメンバ４０は上向きに開口する断面コ字状のもので、側方から見て、前端部４０ａと、該前端部４０ａから後方斜め上向きに傾斜して延びる傾斜部４０ｂと、該傾斜部４０ｂの後端から後方に略水平に延びる水平部４０ｃとを有している。
【００２５】
上記水平部４０ｃの下方に後輪４１が配設されており、この後輪４１を懸架支持するリヤサスペンション（不図示）の上端部は上記水平部４０ｃに形成されたサスペンション支持部４０ｄにより支持されている。
【００２６】
上記リヤサイドメンバ４０は、車両衝突時の入力を軸方向に座屈変形することにより吸収する衝撃吸収機能を備えている。この衝撃吸収機能は、例えば上記リヤサイドメンバ４０に長手方向に所定間隔をあけて屈折ビード（不図示）を形成して構成されている。
【００２７】
上記サブフレーム２０は、これの左，右の前連結部材２９をリヤサイドメンバ４０の前端部４０ａに、上記中間連結部材３０の左，右端部を傾斜部４０ｂに、さらに上記左，右の後連結部材３２を水平部４０ｃの後端部にそれぞれ締結ボルト４３，４４，４５によりリヤサイドメンバ４０に結合されている。
【００２８】
そして、上記左，右の下フレーム部材２１の前後方向中央部には非連続部Ａが形成されている。この非連続部Ａは下フレーム部材２１の中間クロス部材２６との接続部から後側部分を取り除くことにより形成されたもので、これにより下フレーム部材２１は前側フレーム部２１ａと後側フレーム部２１ｂとに分離されている。そしてこの前側フレーム部２１ａと後側フレーム部２１ｂとは、上記非連続部Ａを車両上側にて迂回するように形成された迂回部材としての上記前柱部材２３，上フレーム部材２２，中間柱部材２４により連結されている。
【００２９】
また上記左，右の上フレーム部材２２の後方には非連続部Ｂが形成されている。この非連続部Ｂは上フレーム部材２２の後端と後連結部材３２との間に隙間を設けることにより形成されたものである。この上フレーム部材２２と後連結部材３２とは、上記非連続部Ｂを車両下側にて迂回するように形成された迂回部材としての中間柱部材２４，後側フレーム部２１ｂ，後柱部材２８により連結されている。このようにして形成された上記非連続部Ａ，Ｂに臨む部分に上記リヤサスペンションが配設されている。
【００３０】
次に本実施形態の作用効果について説明する。
【００３１】
本実施形態の後部車体構造によれば、サブフレーム２０の下フレーム部材２１の前後方向中間部，及び上フレーム部材２２の後部にそれぞれ非連続部Ａ，Ｂを設けたので、図４に示すように、車両後突時の入力Ｆによって左，右の後連結部材３２が非連続部Ｂに進入するとともに、左，右の後側フレーム部２１ｂが非連続部Ａに進入して屈曲変形することとなり，これに伴ってリヤサイドメンバ４０が座屈変形し、もってリヤサイドメンバ４０の衝撃吸収機能を十分に発揮させることができる。これにより入力Ｆが燃料電池本体１６や水素タンク１５に直接伝わるのを回避でき、破損等の懸念を解消できる。
【００３２】
本実施形態では、上記非連続部Ａにより分離された前側フレーム部２１ａと後側フレーム部２１ｂとを非連続部Ａの迂回部材を構成する上記前柱部材２３，上フレーム部材２２，中間柱部材２４により連結するとともに、上記非連続部Ｂにより分離された上フレーム部材２２と後連結部材３２とを非連続部Ｂの迂回部材を構成する中間柱部材２４，後側フレーム部２１ｂ，後柱部材２８により連結したので、重量物である水素タンク１５，燃料電池本体１６に対応した強度，剛性を確保することができ、非連続部Ａ，Ｂを設けたことによる強度低下の懸念を回避できる。
【００３３】
また本実施形態では、左，右リヤサイドメンバ４０の非連続部Ａ，Ｂに臨む部分にリヤサスペンションを配設したので、非連続部Ａ，Ｂの分だけサブフレーム２０の占有空間を縮小することが可能となり、リヤサスペンションを効率良くレイアウトすることができる。
【００３４】
なお、上記実施形態では、燃水素タンク１５，料電池本体１６をサブフレーム２０に搭載した電気自動車の場合を説明したが、本発明の車載部品はこれに限られるものではなく、バッテリ等の重量物を搭載した車両にも勿論適用できる。
【００３５】
また上記実施形態では、サブフレーム２０に水素タンク１５，燃料電池本体１６の両方を搭載したが、本発明はこれに限られるものではなく、何れか一方，あるいは他の車載部品を搭載する場合にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による自動車の後部車体構造を説明するためのサブフレームの斜視図である。
【図２】上記サブフレームの平面図である。
【図３】上記サブフレームの側面図である。
【図４】上記サブフレームの後突時の屈曲変形を示す模式図である。
【図５】上記実施形態の電気自動車の概略図である。
【図６】一般的なサブフレームの斜視図である。
【図７】上記サブフレームの側面図である。
【図８】上記サブフレームの屈曲変形を示す模式図である。
【符号の説明】
１５  水素タンク（車載部品）
１６  燃料電池本体（車載部品）
２０  サブフレーム
２１  下フレーム部材
２１ａ  前側フレーム部
２１ｂ  後側フレーム部
２２  上フレーム部材（迂回部材）
２３  前柱部材（迂回部材）
２４  中間柱部材（迂回部材）
２８  後柱部材（迂回部材）
４０  リヤサイドメンバ
Ａ，Ｂ  非連続部
【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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【図８】
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