JP4298940B2 - 車体後部構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車体後部構造に係り、特に燃料タンクに水素などの気体燃料を充填し、この燃料タンクを車体後部に取付けた車体後部構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のなかには燃料電池に水素と酸素（空気）とを供給して電気を発電し、この発電した電気でモータを駆動して走行する燃料電池自動車がある。この燃料電池自動車のなかには、燃料電池に供給する水素を燃料タンクに充填し、水素を充填した燃料タンクを車体後部に搭載したものがある。
【０００３】
車体後部に燃料タンクを取付ける例として、例えば特開２０００−２１９０５０号公報「シリンダーの取付構造」が知られている。この技術の取付構造によれば、小径の燃料タンク（小径燃料タンク）と大径の燃料タンク（大径燃料タンク）を車両後部のフロアパネル下部に設け、小径燃料タンクをリヤシートの下部に配置するとともに大径燃料タンクをリヤシート後部の荷室に配置し、これらの燃料タンクを下方からタンクホルダーで保持し、小径燃料タンクと大径燃料タンクとの間の下側の空間にミッドメンバーを備え、このミッドメンバーの両端を左右のサイドメンバーに取付けることによりタンクホルダーを補強することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ミッドメンバーは小径燃料タンクと大径燃料タンクとの間の下側の空間に備えている。このため、ミッドメンバーの両端を左右のサイドメンバーに取付けるために、各々の端部を上向きに折曲げる必要がある。これにより、ミッドメンバーの強度を十分に確保することが難しく、万が一車両に衝撃力が作用した場合にミッドメンバーが変形してしまうことが考えられる。
従って、ミッドメンバーの変形を考慮して燃料タンクのサイズを決める必要があり、燃料タンクの容量を大きく確保することが難しい。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、燃料タンクの容量を大きく確保することができる車体後部構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、車長方向に延びる左右のリヤフレームの間に、複数本の円筒状の燃料タンクを水平姿勢で互に平行に配置した車体後部構造において、前記複数本の円筒状の燃料タンクをサポートフレームに支持し、該サポートフレームをブラケットを介して前記左右のリヤフレームに取付けることで、前記複数本の円筒状の燃料タンクを、そのタンク軸をリヤフレームに直交させた姿勢で前記左右のリヤフレームに取付けて配置し、前記複数本の円筒状の燃料タンクのうち、隣り合う燃料タンク間で、前記タンク軸よりも上方に、両端部を左右のリヤフレームの内側面に接続した直線状のクロスメンバーを設け、該クロスメンバーが、前記複数本の円筒状の燃料タンクを前記左右のリヤフレームに取付けた状態において、前記サポートフレームおよび前記ブラケットと離間して設けられたことを特徴とする。
【０００７】
直線状のクロスメンバーを、燃料タンク間のタンク軸よりも上方に設け、クロスメンバーの両端部を左右のリヤフレームの内側面に接続した。
クロスメンバーを直線状に形成することで、クロスメンバーの強度を確保することができる。
【０００８】
請求項２において、リヤフレームは、車長方向に延びる第１直線部と、この第１直線部から平面視で車幅方向中心側へ傾斜する傾斜部と、この傾斜部から後方に延びる第２直線部とからなる湾曲フレームであり、前記クロスメンバーを左右の傾斜部に渡したことを特徴とする。
【０００９】
ここで、左右のクロスメンバーに傾斜部を備えて湾曲フレームとした場合、第１、第２直線部と比較して傾斜部が変形しやすくなることが考えられる。そこで、請求項２において、クロスメンバーを左右の傾斜部に掛け渡す構成とした。
これにより、左右のリヤフレームのなかで比較的変形しやすい傾斜部をクロスメンバーで補強することができるので、左右のリヤフレームを効率よく補強することができる。
【００１０】
請求項３は、クロスメンバーの端部を末広がり部にすることで、クロスメンバーを前記傾斜部に直角又は鈍角をなすように係合したことを特徴とする。
【００１１】
クロスメンバーの端部を末広がり部にしてクロスメンバーを傾斜部に直角又は鈍角をなすように係合した。これにより、万が一左右のリヤフレームからクロスメンバーに衝撃力が作用する際に、クロスメンバーに衝撃力を効率よく伝えることができる。このため、左右のリヤフレームを効率よく補強することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図面に基づいて以下に説明する。ここで、「前」、「後」、「左」、「右」は運転者から見た方向に従う。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る車体後部構造を示す斜視図である。
車体後部構造１０は、左右の車体フレーム１１，１２の後部を構成する左右のリヤフレーム１４，１５に第１、第２の燃料タンク（燃料タンク）１７，１８を取付けたものである。
【００１３】
加えて、この車体後部構造１０は、左右のリヤフレーム１４，１５の前端１４ａ，１５ａとサポートフレーム２０の左右の前端２０ａ，２０ａ（左側のみを図示する）との間にそれぞれ左右のフロントブラケット２５，２６（左側のみ図示する）を介在させるとともに、左右のリヤフレーム１４，１５の後端１４ｂ，１５ｂとサポートフレーム２０の後端２０ｂ，２０ｂとの間にそれぞれ左右のリヤブラケット３０，３１を介在させることにより、左右のリヤフレーム１４，１５とサポートフレーム２０との間にそれぞれ左右の開口部３５，３６を形成し、左右の開口部３５，３６に第１、第２の燃料タンク１７，１８の左右端に接続する配管３８，３９（３８のみ図示する）及び補機類（図示しない）を納めるように構成したものである。
【００１４】
図２は本発明に係る車体後部構造を示す分解斜視図である。
車体後部構造１０は、第１、第２の燃料タンク１７，１８を略矩形枠体状のサポートフレーム２０に支えるとともに、このサポートフレーム２０にリヤサスペンション・ユニット２４を取付け、この状態でサポートフレーム２０を矢印の如く左右のリヤフレーム１４，１５に下方から取付けたものである。
【００１５】
サポートフレーム２０に第１、第２の燃料タンク１７，１８を取付けるとともにリヤサスペンション・ユニット２４を取付け、この状態でサポートフレーム２０を左右のリヤフレーム１４，１５に下方から取付けることで、組付け作業を簡素にすることができ、生産性の向上を図ることができる。加えて、取付け部品を少なくして、車両の軽量化やコスト低減を図ることができる。
【００１６】
左リヤフレーム１４は、車長方向に延びる第１左直線部（第１直線部）４１と、この第１左直線部４１から平面視で車幅方向中心側へ傾斜する左傾斜部（傾斜部）４２と、この左傾斜部４２から後方に延びる第２左直線部（第２直線部）４３とからなる。
【００１７】
換言すると、左リヤフレーム１４は、第２左直線部４３の前端４３ａから左傾斜部４２を車体外側に傾斜させ、左傾斜部４２の前端４２ａから第１左直線部４１を車長方向に延ばすことで、第１左直線部４１及び左傾斜部４２（左リヤフレームの前端部側）を車体外側に向けて湾曲状に広げた湾曲フレームである。
【００１８】
右リヤフレーム１５は、車長方向に延びる第１右直線部（第１直線部）４６と、この第１右直線部４６から平面視で車幅方向中心側へ傾斜する右傾斜部（傾斜部）４７と、この右傾斜部４７から後方に延びる第２右直線部（第２直線部）４８とからなる。
【００１９】
換言すると、右リヤフレーム１５は、第２右直線部４８の前端４８ａから右傾斜部４７を車体外側に傾斜させ、右傾斜部４７の前端４７ａから第１右直線部４６を車長方向に延ばすことで、第１右直線部４６及び右傾斜部４７（すなわち、右リヤフレームの前端部側）を車体外側に向けて湾曲状に広げた湾曲フレームである。
【００２０】
第１左直線部４１と第１右直線部４６とに前クロスメンバー５０を掛け渡し、左傾斜部４２と右傾斜部４７とに中央クロスメンバー（クロスメンバー）５２を掛け渡し、第２左直線部４３と第２右直線部４８とに後クロスメンバー５６を掛け渡す。
これにより、第１燃料タンク１７を収容する第１上空間５８を左右のリヤフレーム１４，１５、前クロスメンバー５０及び中央クロスメンバー５２で口形構造とするとともに、第２燃料タンク１８を収容する第２上空間５９を左右のリヤフレーム１４，１５、中央クロスメンバー５２及び後クロスメンバー５６で口形構造とする。
【００２１】
ここで、左右のリヤフレーム１４，１５の前端部側をそれぞれ車体外側に拡張するように形成することで、第１燃料タンク１７を収容する第１上空間５８を、第２燃料タンク１８を収容する第２上空間５９と比較して車幅方向に大きく張出すことができる。このため、第１燃料タンク１７の全長を長く設定することができるので、第１燃料タンク１７の容量を大きく確保することができる。
【００２２】
加えて、第１、第２の燃料タンク１７，１８を収容する第１、第２の空間５８，５９をそれぞれの口形構造とすることで、外力に対して強固な構造にすることができる。よって、万が一左右のリヤフレーム１４，１５に外力が作用しても、それぞれの口形構造が変形することを防ぐことができる。
これにより、口形構造で形成した第１、第２の空間５８，５９において第１、第２の燃料タンク１７，１８の容量を最大限に大きくすることができる。従って、燃料電池自動車の航続距離を大きくすることができる。
【００２３】
ここで、第１、第２の燃料タンク１７，１８のそれぞれの上端１７ａ，１８ａを左右のリヤフレーム１４，１５の上面１４ｃ，１５ｃに略面一になるように第１、第２の燃料タンク１７，１８を配置した。このため、第１、第２の燃料タンク１７，１８の間の上側空間１９を、左右のリヤフレーム１４，１５の上面１４ｃ，１５ｃ側に形成することができる。
【００２４】
よって、左右のリヤフレーム１４，１５に掛け渡した中央クロスメンバー５２を第１、第２の燃料タンク１７，１８の上側空間１９を利用して配置することができるので、中央クロスメンバー５２を前後のクロスメンバー５０，５６と同様に直線状に形成することができる。
【００２５】
このように、左右のリヤフレーム１４，１５に掛け渡す前後のクロスメンバー５０，５６及び中央クロスメンバー５２をそれぞれ直線状に形成することで、それぞれのクロスメンバー５０，５２，５６の強度を得ることができる。よって、左右のリヤフレーム１４，１５を十分に補強して強度をより高めることができる。
【００２６】
また、中央クロスメンバー５２は、その左右端部（端部）５３，５４を末広がり部に形成することで、左右端部５３，５４の左右の傾斜部４２，４７に対する傾斜角度θを直角（又は鈍角）となるように係合した部材である。
これにより、左右のリヤフレーム１４，１５に作用した衝撃力を左右の傾斜部４２，４７から中央クロスメンバー５２に効率よく伝えることができるので、左右のリヤフレーム１４，１５を効率よく補強することができる。
【００２７】
さらに、車体後部構造１０は、左右のリヤブラケット３０，３１の後端面３０ａ，３１ａを左右のリヤフレーム１４，１５の後端面１４ｄ，１５ｄより前方に配置し、これら左右のリヤブラケット３０，３１の後端面３０ａ，３１ａにリヤバンパー用のバンパービーム６０を掛け渡す。
【００２８】
サポートフレーム２０は、左右のフレーム部材２１ａ，２１ｂを所定間隔をおいて配置し、左右のフレーム部材２１ａ，２１ｂのそれぞれの前端部を前フレーム部材２２ａで連結するとともに、左右のフレーム部材２１ａ，２１ｂのそれぞれの後端部を後フレーム部材２２ｂで連結することにより略矩形状のフレームを形成し、左右のフレーム部材２１ａ，２１ｂに中央フレーム部材２３を掛け渡したものである。
【００２９】
このサポートフレーム２０には、前フレーム部材２２ａと中央フレーム部材２３との間の第１下空間６５に第１燃料タンク１７を水平姿勢で配置し、第１燃料タンク１７を一対のバンド６７，６７で前フレーム部材２２ａ及び中央フレーム部材２３に固定し、中央フレーム部材２３と後フレーム部材２２ｂとの間の第２下空間６６に第２燃料タンク１８を水平姿勢で配置し、第２燃料タンク１８を一対のバンド６８，６８で中央フレーム部材２３及び後フレーム部材２２ｂに固定する。
なお、このサポートフレーム２０にはリヤサスペンション・ユニット２４を取付ける。
【００３０】
図３は本発明に係る車体後部構造を構成する左右のリヤフレームを示す斜視図であり、左リヤフレーム１４の前端１４ａ下側に左フロントブラケット２５を取付け、この左フロントブラケット２５を左インサイドシル・エクステンション７０で覆うとともに、この左インサイドシル・エクステンション７０を左リヤフレーム１４の前端１４ａ外側に取付け、この左リヤフレーム１４の後端１４ｂ下側に左リヤブラケット３０を取付けた状態を示す。
【００３１】
さらに、この図は、右リヤフレーム１５の前端１５ａ下側に右フロントブラケット２６を取付け、この右フロントブラケット２６を右インサイドシル・エクステンション７１で覆うとともに、この右インサイドシル・エクステンション７１を右リヤフレーム１５の前端１５ａ外側に取付け、この右リヤフレーム１５の後端１５ｂ下側に右リヤブラケット３１を取付けた状態を示す。
【００３２】
図４は本発明に係る車体後部構造を構成する左フロントブラケットを示す斜視図である。
左フロントブラケット２５は、左リヤフレーム１４（図３に示す）の底面１４ｅから一定間隔をおいて配置する底壁２７ａと、この底壁２７ａから上り勾配で後方に延びた後壁２７ｂと底壁２７ａの内辺及び後壁２７ｂの内辺に連結した内壁２８と、底壁２７ａの外辺及び後壁２７ｂの外辺に形成した略く字形の外折曲片２９ａと、後壁２７ｂの上端に形成した後折曲片２９ｂと、底壁２７ａの前端に固定（溶接）した前壁２７ｃと、前壁２７ｃの外辺に形成した外折曲片２７ｄと、前壁２７ｃの上端に形成した前折曲片２７ｅとからなる。
【００３３】
この左フロントブラケット２５は、略く字形の外折曲片２９ａ及び外折曲片２７ｄを左インサイドシル・エクステンション７０の内面に取付け、後折曲片２９ｂを左リヤフレーム１４の底面１４ｅ（図３に示す）に取付け、前折曲片２７ｅを前クロスメンバー５０（図３に示す）の下面に取付け、内壁２８の上リップ２８ａを左リヤフレーム１４の内壁面１４ｆに取付ける部材である。
この左フロントブラケット２５の底壁２７ａに、前カラーナット７３の下端部７３ａを取付けることにより、左フロントブラケット２５に前カラーナット７３を鉛直に固定することができる。
【００３４】
図５は本発明に係る車体後部構造を構成する左リヤブラケットを示す斜視図である。
左リヤブラケット３０は、左リヤフレーム１４（図３に示す）の底面１４ｅから一定間隔をおいて配置する底壁３２ａと、この底壁３２ａの前端から前方に向けて上り勾配に傾斜した前壁３２ｂと、この前壁３２ｂ及び底壁３２ａの内外辺からそれぞれ上方に立上げた内外の壁３３，３４と、内壁３３の後端に形成した内折曲片３３ａと、外壁３４の後端に形成した外折曲片３４ａとからなり、断面略コ字形の部材である。
【００３５】
この左リヤブラケット３０は、内壁３３の内上リップ３３ｂを左リヤフレーム１４の内壁面１４ｆに取付け、外壁３４の外上リップ３４ｂを左リヤフレーム１４の外壁面１４ｇに取付け、前壁３２ｂの前端３２ｃを左リヤブラケット３０の底面１４ｅに取付け、内外の折曲片（左リヤブラケット３０の後端面）３３ａ，３４ａをバンパービーム６０（図３に示す）に取付ける部材である。
この左リヤブラケット３０の底壁３２ａに、後カラーナット７５の下端部７５ａを取付けることにより、左リヤブラケット３０に後カラーナット７５を鉛直に固定することができる。
【００３６】
図３に戻って、このように構成した左リヤフレーム１４は、前端から左ミドルフレーム８１を前方に延ばすとともに、左インサイドシル・エクステンション７０から左インサイドシル８４を前方に延ばすことにより左車体フレーム１１を構成する。
また、上述したように構成した右リヤフレーム１５は、前端から右ミドルフレーム８２を前方に延ばすとともに、右インサイドシル・エクステンション７１から右インサイドシル８５を前方に延ばすことにより右車体フレーム１２を構成する。
【００３７】
図６は本発明に係る車体後部構造を示す側面図であり、車体後部構造１０の理解を容易にするためにリヤサスペンション・ユニット２４を省略した状態を示す。
左右のリヤフレーム１４，１５の前端１４ａ，１５ａとサポートフレーム２０の前端２０ａ，２０ａとの間にそれぞれ左右のフロントブラケット２５，２６を介在させるとともに、左右のリヤフレーム１４，１５の後端１４ｂ，１４ｂとサポートフレーム２０の後端２０ｂ，２０ｂとの間にそれぞれ左右のリヤブラケット３０，３１を介在させる。
【００３８】
よって、左右のリヤフレーム１４，１５とサポートフレーム２０との間に、第１、第２の燃料タンク１７，１８に接続する配管３８，３９及びバルブなどの補機類（図示しない）を納めるための左右の開口部３５，３６をそれぞれ形成することができる。
加えて、左右の開口部３５，３６を第１、第２の燃料タンク１７，１８のそれぞれの中心軸１７ｂ，１８ｂに相当する位置に配置することができる。
【００３９】
これにより、第１、第２の燃料タンク１７，１８の中心軸に取付けた配管３８，３９や、配管３８，３９を開閉するバルブなどの補機類（図示しない）を左右の開口部３５，３６に逃がすことができるので、左右のリヤフレーム１４，１５及びサポートフレーム２０で配管３８，３９や補機類を保護することができる。
【００４０】
さらに、配管３８，３９や補機類を左右の開口部３５，３６に逃がすことができ、加えて左右の開口部３５，３６を第１、第２の燃料タンク１７，１８の左右端部（燃料タンクの一部）を収容する空間としても利用することができる。このため、第１、第２の燃料タンク１７，１８の全長を長くして容量を大きくすることができるので、燃料電池自動車の航続距離をさらに長くすることができる。
【００４１】
左右のフロントブラケット２５，２６の後壁（後面）２７ｂ，２７ｂ（左側のみを図示する）をそれぞれ後方に向けて上り勾配になるように形成する。さらに、左右のリヤブラケット３０，３１の前壁（前面）３２ｂ，３２ｂ（左側のみを図示する）をそれぞれ前方に向けて上り勾配になるように形成する。
【００４２】
これにより、左右のリヤフレーム１４，１５の後端面１４ｄ，１５ｄに作用した衝撃力を、左右のリヤブラケット３０，３１の前壁（前面）３２ｂ，３２ｂ及び左右のフロントブラケット２５，２６の後壁（後面）２７ｂ，２７ｂで効率よく車体前方側に伝えて、左右のリヤフレーム１４，１５の強度を向上することができる。
【００４３】
また、左右のリヤブラケット３０，３１の内外の折曲片３３ａ，３３ａ，３４ａ，３４ａ（すなわち、図２に示す後端面３０ａ，３１ａに相当する部位）をそれぞれ左右のリヤフレーム１４，１５の後端面１４ｄ，１５ｄより前方に配置し、これら左右のリヤブラケット３０，３１の内外の折曲片３３ａ，３３ａ，３４ａ，３４ａにリヤバンパー用のバンパービーム６０を掛け渡す。
【００４４】
これにより、左右のリヤフレーム１４，１５の後端面１４ｄ，１５ｄにリヤバンパー用のバンパービーム６０を取付ける必要がなくなるので、車体の全長Ｌを変更することなく、左右のリヤフレーム１４，１５を後方に延ばすことができる。よって、左右のリヤフレーム１４，１５の全長をより長く確保することができる。
従って、左右のリヤフレーム１４，１５の後端面１４ｄ，１５ｄに作用した衝撃力を、左右のリヤフレーム１４，１５で効率よく吸収することができるので、第１、第２の燃料タンク１７，１８を一層好適に保護することができる。
【００４５】
図７は図６の７−７線断面図である。
左リヤフレーム１４を断面略コ字形に形成し、左リヤフレーム１４の外壁面１４ｇに左インサイドシル・エクステンション７０を取付け、左リヤフレーム１４の内壁面１４ｆに左フロントブラケット２５の内壁２８の上リップ２８ａを取付けるとともに、左フロントブラケット２５の外折曲片２９ａを左インサイドシル・エクステンション７０に取付ける。
【００４６】
同時に、左フロントブラケット２５の底壁２７ａに備えた前カラーナット７３の上端部７３ｂを、左リヤフレーム１４の前取付孔１４ｈに取付け、前カラーナット７３の下端部７３ａに前ボルト７４をねじ結合することでサポートフレーム２０の左前端部２０ａを左フロントブラケット２５を介して左リヤフレーム１４に取付ける。
なお、右フロントブラケット２６も、左フロントブラケット２５と同一構成であり、右リヤフレーム１５には、サポートフレーム２０の右前端部２０ａを右フロントブラケット２６を介して取付ける。
【００４７】
図８は図６の８−８線断面図である。
断面略コ字形の左リヤフレーム１４の外壁面１４ｇに左リヤブラケット３０の外壁３４の外上リップ３４ｂを取付けるとともに、左リヤフレーム１４の内壁面１４ｆに左リヤブラケット３０の内壁３３の内上リップ３３ｂを取付ける。
【００４８】
同時に、左リヤブラケット３０の底壁３２ａに備えた後カラーナット７５の上端部７５ｂを、左リヤフレーム１４の後取付孔１４ｊに取付け、後カラーナット７５の下端部７５ａに後ボルト７６をねじ結合することでサポートフレーム２０の左後端部２０ｂを左リヤブラケット３０を介して左リヤフレーム１４に取付ける。
なお、右リヤブラケット３１も、左リヤブラケット３０と同一構成であり、右リヤフレーム１５には、サポートフレーム２０の右後端部２０ｂを右リヤブラケット３１を介して取付ける。
【００４９】
次に、車体後部構造の作用を図９〜図１０に基づいて説明する。
図９（ａ），（ｂ）は本発明に係る車体後部構造の第１作用説明図であり、（ａ）は比較例を示し、（ｂ）は実施例を示す。
（ａ）において、左右のリヤフレーム１００，１０１の後端面１００ａ，１０１ａに、取付ブラケット１０２を介してバンパー用のバンパービーム１０５を掛け渡した。
【００５０】
万が一、バンパービーム１０５に衝撃力Ｆが作用した場合、衝撃力Ｆが比較的小さいときには、バンパービーム１０５が潰れることにより衝撃力Ｆを吸収する。一方、衝撃力Ｆが比較的大きいときには、左右のリヤフレーム１００，１０１が潰れることにより衝撃力を吸収する。
【００５１】
ここで、図６に示す第１、第２の燃料タンク１７，１８は左右のリヤフレーム１００，１０１間に配置しているので、第１、第２の燃料タンク１７，１８を保護するためには、比較的大きい衝撃力Ｆを一層効率よく吸収することが望ましい。
しかし、比較例では左右のリヤフレーム１００，１０１の後端面１００ａ，１０１ａに取付ブラケット１０２を介して、バンパービーム１０５を掛け渡しているので、車体全長Ｌを一定の長さに設定する必要がある場合には、左右のリヤフレーム１００，１０１の長さＬ１をより長く設定することは難しい。
【００５２】
（ｂ）において、左右のリヤブラケット３０，３１の後端面３０ａ，３１ａをそれぞれ左右のリヤフレーム１４，１５の後端面１４ｂ，１５ｂより前方に配置し、これら左右のリヤブラケット３０，３１の後端面３０ａ，３１ａに、取付ブラケット６１を介してバンパービーム６０を掛け渡した。
【００５３】
このため、左右のリヤフレーム１４，１５の後端面１４ｂ，１５ｂにバンパービーム６０を取付ける必要がなくなり、車体全長Ｌを変更することなく、左右のリヤフレーム１４，１５を後方に延ばすことができる。よって、左右のリヤフレーム１４，１５の長さＬ２を、（ａ）の比較例で説明したリヤフレーム１００，１０１の長さＬ１より長く設定することができる。
【００５４】
これにより、万が一左右のリヤフレーム１４，１５に比較的大きな衝撃力Ｆが作用しても、衝撃力Ｆを左右のリヤフレーム１４，１５で一層効率よく吸収して第１、第２の燃料タンク１７，１８をより好適に保護することができる。
一方、比較的小さい衝撃力Ｆがバンパービーム６０に作用した場合には、（ａ）の比較例と同様に、バンパービーム６０が潰れることにより衝撃力Ｆを吸収することができる。
【００５５】
図１０は本発明に係る車体後部構造の第２作用説明図である。
左右のフロントブラケット２５，２６の後壁２７ｂ，２７ｂ（後端面）をそれぞれ後方に向けて上り勾配に形成するとともに、左右のリヤブラケット３０，３１の前壁３２ｂ，３２ｂ（前端面）をそれぞれ前方に向けて上り勾配に形成した。
【００５６】
これにより、万が一左右のリヤフレーム１４，１５の後端面１４ｂ，１５ｂに衝撃力Ｆが作用しても、左右のリヤブラケット３０，３１の前壁３２ｂ，３２ｂや、左右のフロントブラケット２５，２６の後壁２７ｂ，２７ｂで衝撃力Ｆを効率よく車体前方側に伝えることができる。
このように、衝撃力を効率よく伝える構成にすることで左右のリヤフレーム１４，１５の強度を一層向上させることができる。
【００５７】
図１１は本発明に係る車体後部構造の第３作用説明図である。
車体後部構造１０の構成を、左リヤフレーム１４の前端から左ミドルフレーム８１を前方に延ばすとともに、左インサイドシル・エクステンション７０から左側インサイドシル８４を前方に延ばし、右リヤフレーム１５の前端から右ミドルフレーム８２を前方に延ばすとともに、右インサイドシル・エクステンション７１から右インサイドシル８５を前方に延ばすようにした。
【００５８】
これにより、万が一バンパービーム６０を介して左右のリヤフレーム１４，１５の後端に衝撃力Ｆが作用しても、左リヤフレーム１４に作用した衝撃力を左ミドルフレーム８１及び左インサイドシル８４の２部材に分散させることができる。
また、右リヤフレーム１５に作用した衝撃力を右ミドルフレーム８２及び右インサイドシル８５の２部材に分散させることができる。よって、左右の車体フレーム１１，１２の剛性をより一層向上させることができるので、第１、第２の燃料タンク１７，１８をより好適に保護することができる。
【００５９】
また、車体後部構造１０の構成を、中央クロスメンバー５２を左右の傾斜部４２，４７に掛け渡すようにした。
ここで、左右のリヤフレーム１４，１５に傾斜部４２，４７を備えて湾曲フレームとすると、傾斜部４２，４７はその他の部位と比較して変形しやすくなることが考えられる。そこで、中央クロスメンバー５２を左右の傾斜部４２，４７に掛け渡した。これにより、左右のリヤフレーム１４，１５のなかで比較的変形しやすい傾斜部４２，４７を中央クロスメンバー５２で補強することができる。
【００６０】
加えて、中央クロスメンバー５２の左右端部５３，５４を末広がり部にすることで、左右の傾斜部４２，４７に対する左右端部５３，５４の傾斜角度θを直角（又は鈍角）をなすように係合させた。
これにより、万が一左右のリヤフレーム１４，１５から中央クロスメンバー５２に衝撃力が作用する際に、中央クロスメンバー５２に衝撃力を効率よく伝えることができる。このため、中央クロスメンバー５２で左右のリヤフレーム１４，１５を効率よく補強することができるので、車体後部構造１０の剛性をより一層高めて、第１、第２の燃料タンク１７，１８をより好適に保護することができる。
【００６１】
なお、前記実施形態では、車体の後部に第１、第２の燃料タンク１７，１８を取付ける車体後部構造１０を例に説明したが、これに限らないで、第１、第２の燃料タンク１７，１８を車体の前部に取付ける車体構造に適用することも可能である。
また、前記実施形態では、第１、第２の燃料タンク１７，１８に燃料電池自動車の水素を充填した第１、第２の燃料タンク１７，１８を取付ける例について説明したが、これに限らないで、天然ガスなどのその他の気体燃料を充填した燃料タンクを取付けることも可能である。
【００６２】
直線状のクロスメンバーを、燃料タンク間のタンク軸よりも上方に設け、クロスメンバーの両端部を左右のリヤフレームの内側面に接続した。
【００６３】
クロスメンバーを直線状に形成することで、クロスメンバーの強度を確保して左右のリヤフレームの補強を十分に高めることができる。従って、左右のリヤフレームの変形を防止して、燃料タンクをより確実に保護することができるので、燃料タンクの容量を大きく設定することができる。
【００６４】
請求項２は、クロスメンバーを左右の傾斜部に掛け渡す構成とした。これにより、左右のリヤフレームのなかで比較的変形しやすい傾斜部をクロスメンバーで補強することができるので、左右のリヤフレームを効率よく補強することができ、コストを抑えることができる。
【００６５】
請求項３は、クロスメンバーの端部を末広がり部にしてクロスメンバーを傾斜部に直角又は鈍角をなすように係合した。これにより、万が一左右のリヤフレームからクロスメンバーに衝撃力が作用する際に、クロスメンバーに衝撃力を効率よく伝えることができる。このため、左右のリヤフレームを効率よく補強することができ、コストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車体後部構造を示す斜視図
【図２】本発明に係る車体後部構造を示す分解斜視図
【図３】本発明に係る車体後部構造を構成する左右のリヤフレームを示す斜視図
【図４】本発明に係る車体後部構造を構成する左フロントブラケットを示す斜視図
【図５】本発明に係る車体後部構造を構成する左リヤブラケットを示す斜視図
【図６】本発明に係る車体後部構造を示す側面図
【図７】図６の７−７線断面図
【図８】図６の８−８線断面図
【図９】本発明に係る車体後部構造の第１作用説明図
【図１０】本発明に係る車体後部構造の第２作用説明図
【図１１】本発明に係る車体後部構造の第３作用説明図
【符号の説明】
１０…車体後部構造、１４…左リヤフレーム、１５…右リヤフレーム、１７…燃料タンク（第１燃料タンク）、１７ｂ…第１燃料タンク１７の中心軸、１８…燃料タンク（第２燃料タンク）、１８ｂ…第２燃料タンクの中心軸、２０…サポートフレーム、２５，２６…左右のフロントブラケット（ブラケット）、３０，３１…左右のリヤブラケット（ブラケット）、４１…第１直線部（第１左直線部）、４２…傾斜部（左傾斜部）、４３…第２直線部（第２左直線部）、４６…第１直線部（第１右直線部）、４７…傾斜部（右傾斜部）、４８…第２直線部（第２右直線部）、５２…クロスメンバー（中央クロスメンバー）、５３…クロスメンバーの端部（クロスメンバーの左端部）、５４…クロスメンバーの端部（クロスメンバーの右端部）、θ…傾斜部にたいするクロスメンバーの傾斜角。
【発明の属する技術分野】
本発明は車体後部構造に係り、特に燃料タンクに水素などの気体燃料を充填し、この燃料タンクを車体後部に取付けた車体後部構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のなかには燃料電池に水素と酸素（空気）とを供給して電気を発電し、この発電した電気でモータを駆動して走行する燃料電池自動車がある。この燃料電池自動車のなかには、燃料電池に供給する水素を燃料タンクに充填し、水素を充填した燃料タンクを車体後部に搭載したものがある。
【０００３】
車体後部に燃料タンクを取付ける例として、例えば特開２０００−２１９０５０号公報「シリンダーの取付構造」が知られている。この技術の取付構造によれば、小径の燃料タンク（小径燃料タンク）と大径の燃料タンク（大径燃料タンク）を車両後部のフロアパネル下部に設け、小径燃料タンクをリヤシートの下部に配置するとともに大径燃料タンクをリヤシート後部の荷室に配置し、これらの燃料タンクを下方からタンクホルダーで保持し、小径燃料タンクと大径燃料タンクとの間の下側の空間にミッドメンバーを備え、このミッドメンバーの両端を左右のサイドメンバーに取付けることによりタンクホルダーを補強することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ミッドメンバーは小径燃料タンクと大径燃料タンクとの間の下側の空間に備えている。このため、ミッドメンバーの両端を左右のサイドメンバーに取付けるために、各々の端部を上向きに折曲げる必要がある。これにより、ミッドメンバーの強度を十分に確保することが難しく、万が一車両に衝撃力が作用した場合にミッドメンバーが変形してしまうことが考えられる。
従って、ミッドメンバーの変形を考慮して燃料タンクのサイズを決める必要があり、燃料タンクの容量を大きく確保することが難しい。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、燃料タンクの容量を大きく確保することができる車体後部構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、車長方向に延びる左右のリヤフレームの間に、複数本の円筒状の燃料タンクを水平姿勢で互に平行に配置した車体後部構造において、前記複数本の円筒状の燃料タンクをサポートフレームに支持し、該サポートフレームをブラケットを介して前記左右のリヤフレームに取付けることで、前記複数本の円筒状の燃料タンクを、そのタンク軸をリヤフレームに直交させた姿勢で前記左右のリヤフレームに取付けて配置し、前記複数本の円筒状の燃料タンクのうち、隣り合う燃料タンク間で、前記タンク軸よりも上方に、両端部を左右のリヤフレームの内側面に接続した直線状のクロスメンバーを設け、該クロスメンバーが、前記複数本の円筒状の燃料タンクを前記左右のリヤフレームに取付けた状態において、前記サポートフレームおよび前記ブラケットと離間して設けられたことを特徴とする。
【０００７】
直線状のクロスメンバーを、燃料タンク間のタンク軸よりも上方に設け、クロスメンバーの両端部を左右のリヤフレームの内側面に接続した。
クロスメンバーを直線状に形成することで、クロスメンバーの強度を確保することができる。
【０００８】
請求項２において、リヤフレームは、車長方向に延びる第１直線部と、この第１直線部から平面視で車幅方向中心側へ傾斜する傾斜部と、この傾斜部から後方に延びる第２直線部とからなる湾曲フレームであり、前記クロスメンバーを左右の傾斜部に渡したことを特徴とする。
【０００９】
ここで、左右のクロスメンバーに傾斜部を備えて湾曲フレームとした場合、第１、第２直線部と比較して傾斜部が変形しやすくなることが考えられる。そこで、請求項２において、クロスメンバーを左右の傾斜部に掛け渡す構成とした。
これにより、左右のリヤフレームのなかで比較的変形しやすい傾斜部をクロスメンバーで補強することができるので、左右のリヤフレームを効率よく補強することができる。
【００１０】
請求項３は、クロスメンバーの端部を末広がり部にすることで、クロスメンバーを前記傾斜部に直角又は鈍角をなすように係合したことを特徴とする。
【００１１】
クロスメンバーの端部を末広がり部にしてクロスメンバーを傾斜部に直角又は鈍角をなすように係合した。これにより、万が一左右のリヤフレームからクロスメンバーに衝撃力が作用する際に、クロスメンバーに衝撃力を効率よく伝えることができる。このため、左右のリヤフレームを効率よく補強することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図面に基づいて以下に説明する。ここで、「前」、「後」、「左」、「右」は運転者から見た方向に従う。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る車体後部構造を示す斜視図である。
車体後部構造１０は、左右の車体フレーム１１，１２の後部を構成する左右のリヤフレーム１４，１５に第１、第２の燃料タンク（燃料タンク）１７，１８を取付けたものである。
【００１３】
加えて、この車体後部構造１０は、左右のリヤフレーム１４，１５の前端１４ａ，１５ａとサポートフレーム２０の左右の前端２０ａ，２０ａ（左側のみを図示する）との間にそれぞれ左右のフロントブラケット２５，２６（左側のみ図示する）を介在させるとともに、左右のリヤフレーム１４，１５の後端１４ｂ，１５ｂとサポートフレーム２０の後端２０ｂ，２０ｂとの間にそれぞれ左右のリヤブラケット３０，３１を介在させることにより、左右のリヤフレーム１４，１５とサポートフレーム２０との間にそれぞれ左右の開口部３５，３６を形成し、左右の開口部３５，３６に第１、第２の燃料タンク１７，１８の左右端に接続する配管３８，３９（３８のみ図示する）及び補機類（図示しない）を納めるように構成したものである。
【００１４】
図２は本発明に係る車体後部構造を示す分解斜視図である。
車体後部構造１０は、第１、第２の燃料タンク１７，１８を略矩形枠体状のサポートフレーム２０に支えるとともに、このサポートフレーム２０にリヤサスペンション・ユニット２４を取付け、この状態でサポートフレーム２０を矢印の如く左右のリヤフレーム１４，１５に下方から取付けたものである。
【００１５】
サポートフレーム２０に第１、第２の燃料タンク１７，１８を取付けるとともにリヤサスペンション・ユニット２４を取付け、この状態でサポートフレーム２０を左右のリヤフレーム１４，１５に下方から取付けることで、組付け作業を簡素にすることができ、生産性の向上を図ることができる。加えて、取付け部品を少なくして、車両の軽量化やコスト低減を図ることができる。
【００１６】
左リヤフレーム１４は、車長方向に延びる第１左直線部（第１直線部）４１と、この第１左直線部４１から平面視で車幅方向中心側へ傾斜する左傾斜部（傾斜部）４２と、この左傾斜部４２から後方に延びる第２左直線部（第２直線部）４３とからなる。
【００１７】
換言すると、左リヤフレーム１４は、第２左直線部４３の前端４３ａから左傾斜部４２を車体外側に傾斜させ、左傾斜部４２の前端４２ａから第１左直線部４１を車長方向に延ばすことで、第１左直線部４１及び左傾斜部４２（左リヤフレームの前端部側）を車体外側に向けて湾曲状に広げた湾曲フレームである。
【００１８】
右リヤフレーム１５は、車長方向に延びる第１右直線部（第１直線部）４６と、この第１右直線部４６から平面視で車幅方向中心側へ傾斜する右傾斜部（傾斜部）４７と、この右傾斜部４７から後方に延びる第２右直線部（第２直線部）４８とからなる。
【００１９】
換言すると、右リヤフレーム１５は、第２右直線部４８の前端４８ａから右傾斜部４７を車体外側に傾斜させ、右傾斜部４７の前端４７ａから第１右直線部４６を車長方向に延ばすことで、第１右直線部４６及び右傾斜部４７（すなわち、右リヤフレームの前端部側）を車体外側に向けて湾曲状に広げた湾曲フレームである。
【００２０】
第１左直線部４１と第１右直線部４６とに前クロスメンバー５０を掛け渡し、左傾斜部４２と右傾斜部４７とに中央クロスメンバー（クロスメンバー）５２を掛け渡し、第２左直線部４３と第２右直線部４８とに後クロスメンバー５６を掛け渡す。
これにより、第１燃料タンク１７を収容する第１上空間５８を左右のリヤフレーム１４，１５、前クロスメンバー５０及び中央クロスメンバー５２で口形構造とするとともに、第２燃料タンク１８を収容する第２上空間５９を左右のリヤフレーム１４，１５、中央クロスメンバー５２及び後クロスメンバー５６で口形構造とする。
【００２１】
ここで、左右のリヤフレーム１４，１５の前端部側をそれぞれ車体外側に拡張するように形成することで、第１燃料タンク１７を収容する第１上空間５８を、第２燃料タンク１８を収容する第２上空間５９と比較して車幅方向に大きく張出すことができる。このため、第１燃料タンク１７の全長を長く設定することができるので、第１燃料タンク１７の容量を大きく確保することができる。
【００２２】
加えて、第１、第２の燃料タンク１７，１８を収容する第１、第２の空間５８，５９をそれぞれの口形構造とすることで、外力に対して強固な構造にすることができる。よって、万が一左右のリヤフレーム１４，１５に外力が作用しても、それぞれの口形構造が変形することを防ぐことができる。
これにより、口形構造で形成した第１、第２の空間５８，５９において第１、第２の燃料タンク１７，１８の容量を最大限に大きくすることができる。従って、燃料電池自動車の航続距離を大きくすることができる。
【００２３】
ここで、第１、第２の燃料タンク１７，１８のそれぞれの上端１７ａ，１８ａを左右のリヤフレーム１４，１５の上面１４ｃ，１５ｃに略面一になるように第１、第２の燃料タンク１７，１８を配置した。このため、第１、第２の燃料タンク１７，１８の間の上側空間１９を、左右のリヤフレーム１４，１５の上面１４ｃ，１５ｃ側に形成することができる。
【００２４】
よって、左右のリヤフレーム１４，１５に掛け渡した中央クロスメンバー５２を第１、第２の燃料タンク１７，１８の上側空間１９を利用して配置することができるので、中央クロスメンバー５２を前後のクロスメンバー５０，５６と同様に直線状に形成することができる。
【００２５】
このように、左右のリヤフレーム１４，１５に掛け渡す前後のクロスメンバー５０，５６及び中央クロスメンバー５２をそれぞれ直線状に形成することで、それぞれのクロスメンバー５０，５２，５６の強度を得ることができる。よって、左右のリヤフレーム１４，１５を十分に補強して強度をより高めることができる。
【００２６】
また、中央クロスメンバー５２は、その左右端部（端部）５３，５４を末広がり部に形成することで、左右端部５３，５４の左右の傾斜部４２，４７に対する傾斜角度θを直角（又は鈍角）となるように係合した部材である。
これにより、左右のリヤフレーム１４，１５に作用した衝撃力を左右の傾斜部４２，４７から中央クロスメンバー５２に効率よく伝えることができるので、左右のリヤフレーム１４，１５を効率よく補強することができる。
【００２７】
さらに、車体後部構造１０は、左右のリヤブラケット３０，３１の後端面３０ａ，３１ａを左右のリヤフレーム１４，１５の後端面１４ｄ，１５ｄより前方に配置し、これら左右のリヤブラケット３０，３１の後端面３０ａ，３１ａにリヤバンパー用のバンパービーム６０を掛け渡す。
【００２８】
サポートフレーム２０は、左右のフレーム部材２１ａ，２１ｂを所定間隔をおいて配置し、左右のフレーム部材２１ａ，２１ｂのそれぞれの前端部を前フレーム部材２２ａで連結するとともに、左右のフレーム部材２１ａ，２１ｂのそれぞれの後端部を後フレーム部材２２ｂで連結することにより略矩形状のフレームを形成し、左右のフレーム部材２１ａ，２１ｂに中央フレーム部材２３を掛け渡したものである。
【００２９】
このサポートフレーム２０には、前フレーム部材２２ａと中央フレーム部材２３との間の第１下空間６５に第１燃料タンク１７を水平姿勢で配置し、第１燃料タンク１７を一対のバンド６７，６７で前フレーム部材２２ａ及び中央フレーム部材２３に固定し、中央フレーム部材２３と後フレーム部材２２ｂとの間の第２下空間６６に第２燃料タンク１８を水平姿勢で配置し、第２燃料タンク１８を一対のバンド６８，６８で中央フレーム部材２３及び後フレーム部材２２ｂに固定する。
なお、このサポートフレーム２０にはリヤサスペンション・ユニット２４を取付ける。
【００３０】
図３は本発明に係る車体後部構造を構成する左右のリヤフレームを示す斜視図であり、左リヤフレーム１４の前端１４ａ下側に左フロントブラケット２５を取付け、この左フロントブラケット２５を左インサイドシル・エクステンション７０で覆うとともに、この左インサイドシル・エクステンション７０を左リヤフレーム１４の前端１４ａ外側に取付け、この左リヤフレーム１４の後端１４ｂ下側に左リヤブラケット３０を取付けた状態を示す。
【００３１】
さらに、この図は、右リヤフレーム１５の前端１５ａ下側に右フロントブラケット２６を取付け、この右フロントブラケット２６を右インサイドシル・エクステンション７１で覆うとともに、この右インサイドシル・エクステンション７１を右リヤフレーム１５の前端１５ａ外側に取付け、この右リヤフレーム１５の後端１５ｂ下側に右リヤブラケット３１を取付けた状態を示す。
【００３２】
図４は本発明に係る車体後部構造を構成する左フロントブラケットを示す斜視図である。
左フロントブラケット２５は、左リヤフレーム１４（図３に示す）の底面１４ｅから一定間隔をおいて配置する底壁２７ａと、この底壁２７ａから上り勾配で後方に延びた後壁２７ｂと底壁２７ａの内辺及び後壁２７ｂの内辺に連結した内壁２８と、底壁２７ａの外辺及び後壁２７ｂの外辺に形成した略く字形の外折曲片２９ａと、後壁２７ｂの上端に形成した後折曲片２９ｂと、底壁２７ａの前端に固定（溶接）した前壁２７ｃと、前壁２７ｃの外辺に形成した外折曲片２７ｄと、前壁２７ｃの上端に形成した前折曲片２７ｅとからなる。
【００３３】
この左フロントブラケット２５は、略く字形の外折曲片２９ａ及び外折曲片２７ｄを左インサイドシル・エクステンション７０の内面に取付け、後折曲片２９ｂを左リヤフレーム１４の底面１４ｅ（図３に示す）に取付け、前折曲片２７ｅを前クロスメンバー５０（図３に示す）の下面に取付け、内壁２８の上リップ２８ａを左リヤフレーム１４の内壁面１４ｆに取付ける部材である。
この左フロントブラケット２５の底壁２７ａに、前カラーナット７３の下端部７３ａを取付けることにより、左フロントブラケット２５に前カラーナット７３を鉛直に固定することができる。
【００３４】
図５は本発明に係る車体後部構造を構成する左リヤブラケットを示す斜視図である。
左リヤブラケット３０は、左リヤフレーム１４（図３に示す）の底面１４ｅから一定間隔をおいて配置する底壁３２ａと、この底壁３２ａの前端から前方に向けて上り勾配に傾斜した前壁３２ｂと、この前壁３２ｂ及び底壁３２ａの内外辺からそれぞれ上方に立上げた内外の壁３３，３４と、内壁３３の後端に形成した内折曲片３３ａと、外壁３４の後端に形成した外折曲片３４ａとからなり、断面略コ字形の部材である。
【００３５】
この左リヤブラケット３０は、内壁３３の内上リップ３３ｂを左リヤフレーム１４の内壁面１４ｆに取付け、外壁３４の外上リップ３４ｂを左リヤフレーム１４の外壁面１４ｇに取付け、前壁３２ｂの前端３２ｃを左リヤブラケット３０の底面１４ｅに取付け、内外の折曲片（左リヤブラケット３０の後端面）３３ａ，３４ａをバンパービーム６０（図３に示す）に取付ける部材である。
この左リヤブラケット３０の底壁３２ａに、後カラーナット７５の下端部７５ａを取付けることにより、左リヤブラケット３０に後カラーナット７５を鉛直に固定することができる。
【００３６】
図３に戻って、このように構成した左リヤフレーム１４は、前端から左ミドルフレーム８１を前方に延ばすとともに、左インサイドシル・エクステンション７０から左インサイドシル８４を前方に延ばすことにより左車体フレーム１１を構成する。
また、上述したように構成した右リヤフレーム１５は、前端から右ミドルフレーム８２を前方に延ばすとともに、右インサイドシル・エクステンション７１から右インサイドシル８５を前方に延ばすことにより右車体フレーム１２を構成する。
【００３７】
図６は本発明に係る車体後部構造を示す側面図であり、車体後部構造１０の理解を容易にするためにリヤサスペンション・ユニット２４を省略した状態を示す。
左右のリヤフレーム１４，１５の前端１４ａ，１５ａとサポートフレーム２０の前端２０ａ，２０ａとの間にそれぞれ左右のフロントブラケット２５，２６を介在させるとともに、左右のリヤフレーム１４，１５の後端１４ｂ，１４ｂとサポートフレーム２０の後端２０ｂ，２０ｂとの間にそれぞれ左右のリヤブラケット３０，３１を介在させる。
【００３８】
よって、左右のリヤフレーム１４，１５とサポートフレーム２０との間に、第１、第２の燃料タンク１７，１８に接続する配管３８，３９及びバルブなどの補機類（図示しない）を納めるための左右の開口部３５，３６をそれぞれ形成することができる。
加えて、左右の開口部３５，３６を第１、第２の燃料タンク１７，１８のそれぞれの中心軸１７ｂ，１８ｂに相当する位置に配置することができる。
【００３９】
これにより、第１、第２の燃料タンク１７，１８の中心軸に取付けた配管３８，３９や、配管３８，３９を開閉するバルブなどの補機類（図示しない）を左右の開口部３５，３６に逃がすことができるので、左右のリヤフレーム１４，１５及びサポートフレーム２０で配管３８，３９や補機類を保護することができる。
【００４０】
さらに、配管３８，３９や補機類を左右の開口部３５，３６に逃がすことができ、加えて左右の開口部３５，３６を第１、第２の燃料タンク１７，１８の左右端部（燃料タンクの一部）を収容する空間としても利用することができる。このため、第１、第２の燃料タンク１７，１８の全長を長くして容量を大きくすることができるので、燃料電池自動車の航続距離をさらに長くすることができる。
【００４１】
左右のフロントブラケット２５，２６の後壁（後面）２７ｂ，２７ｂ（左側のみを図示する）をそれぞれ後方に向けて上り勾配になるように形成する。さらに、左右のリヤブラケット３０，３１の前壁（前面）３２ｂ，３２ｂ（左側のみを図示する）をそれぞれ前方に向けて上り勾配になるように形成する。
【００４２】
これにより、左右のリヤフレーム１４，１５の後端面１４ｄ，１５ｄに作用した衝撃力を、左右のリヤブラケット３０，３１の前壁（前面）３２ｂ，３２ｂ及び左右のフロントブラケット２５，２６の後壁（後面）２７ｂ，２７ｂで効率よく車体前方側に伝えて、左右のリヤフレーム１４，１５の強度を向上することができる。
【００４３】
また、左右のリヤブラケット３０，３１の内外の折曲片３３ａ，３３ａ，３４ａ，３４ａ（すなわち、図２に示す後端面３０ａ，３１ａに相当する部位）をそれぞれ左右のリヤフレーム１４，１５の後端面１４ｄ，１５ｄより前方に配置し、これら左右のリヤブラケット３０，３１の内外の折曲片３３ａ，３３ａ，３４ａ，３４ａにリヤバンパー用のバンパービーム６０を掛け渡す。
【００４４】
これにより、左右のリヤフレーム１４，１５の後端面１４ｄ，１５ｄにリヤバンパー用のバンパービーム６０を取付ける必要がなくなるので、車体の全長Ｌを変更することなく、左右のリヤフレーム１４，１５を後方に延ばすことができる。よって、左右のリヤフレーム１４，１５の全長をより長く確保することができる。
従って、左右のリヤフレーム１４，１５の後端面１４ｄ，１５ｄに作用した衝撃力を、左右のリヤフレーム１４，１５で効率よく吸収することができるので、第１、第２の燃料タンク１７，１８を一層好適に保護することができる。
【００４５】
図７は図６の７−７線断面図である。
左リヤフレーム１４を断面略コ字形に形成し、左リヤフレーム１４の外壁面１４ｇに左インサイドシル・エクステンション７０を取付け、左リヤフレーム１４の内壁面１４ｆに左フロントブラケット２５の内壁２８の上リップ２８ａを取付けるとともに、左フロントブラケット２５の外折曲片２９ａを左インサイドシル・エクステンション７０に取付ける。
【００４６】
同時に、左フロントブラケット２５の底壁２７ａに備えた前カラーナット７３の上端部７３ｂを、左リヤフレーム１４の前取付孔１４ｈに取付け、前カラーナット７３の下端部７３ａに前ボルト７４をねじ結合することでサポートフレーム２０の左前端部２０ａを左フロントブラケット２５を介して左リヤフレーム１４に取付ける。
なお、右フロントブラケット２６も、左フロントブラケット２５と同一構成であり、右リヤフレーム１５には、サポートフレーム２０の右前端部２０ａを右フロントブラケット２６を介して取付ける。
【００４７】
図８は図６の８−８線断面図である。
断面略コ字形の左リヤフレーム１４の外壁面１４ｇに左リヤブラケット３０の外壁３４の外上リップ３４ｂを取付けるとともに、左リヤフレーム１４の内壁面１４ｆに左リヤブラケット３０の内壁３３の内上リップ３３ｂを取付ける。
【００４８】
同時に、左リヤブラケット３０の底壁３２ａに備えた後カラーナット７５の上端部７５ｂを、左リヤフレーム１４の後取付孔１４ｊに取付け、後カラーナット７５の下端部７５ａに後ボルト７６をねじ結合することでサポートフレーム２０の左後端部２０ｂを左リヤブラケット３０を介して左リヤフレーム１４に取付ける。
なお、右リヤブラケット３１も、左リヤブラケット３０と同一構成であり、右リヤフレーム１５には、サポートフレーム２０の右後端部２０ｂを右リヤブラケット３１を介して取付ける。
【００４９】
次に、車体後部構造の作用を図９〜図１０に基づいて説明する。
図９（ａ），（ｂ）は本発明に係る車体後部構造の第１作用説明図であり、（ａ）は比較例を示し、（ｂ）は実施例を示す。
（ａ）において、左右のリヤフレーム１００，１０１の後端面１００ａ，１０１ａに、取付ブラケット１０２を介してバンパー用のバンパービーム１０５を掛け渡した。
【００５０】
万が一、バンパービーム１０５に衝撃力Ｆが作用した場合、衝撃力Ｆが比較的小さいときには、バンパービーム１０５が潰れることにより衝撃力Ｆを吸収する。一方、衝撃力Ｆが比較的大きいときには、左右のリヤフレーム１００，１０１が潰れることにより衝撃力を吸収する。
【００５１】
ここで、図６に示す第１、第２の燃料タンク１７，１８は左右のリヤフレーム１００，１０１間に配置しているので、第１、第２の燃料タンク１７，１８を保護するためには、比較的大きい衝撃力Ｆを一層効率よく吸収することが望ましい。
しかし、比較例では左右のリヤフレーム１００，１０１の後端面１００ａ，１０１ａに取付ブラケット１０２を介して、バンパービーム１０５を掛け渡しているので、車体全長Ｌを一定の長さに設定する必要がある場合には、左右のリヤフレーム１００，１０１の長さＬ１をより長く設定することは難しい。
【００５２】
（ｂ）において、左右のリヤブラケット３０，３１の後端面３０ａ，３１ａをそれぞれ左右のリヤフレーム１４，１５の後端面１４ｂ，１５ｂより前方に配置し、これら左右のリヤブラケット３０，３１の後端面３０ａ，３１ａに、取付ブラケット６１を介してバンパービーム６０を掛け渡した。
【００５３】
このため、左右のリヤフレーム１４，１５の後端面１４ｂ，１５ｂにバンパービーム６０を取付ける必要がなくなり、車体全長Ｌを変更することなく、左右のリヤフレーム１４，１５を後方に延ばすことができる。よって、左右のリヤフレーム１４，１５の長さＬ２を、（ａ）の比較例で説明したリヤフレーム１００，１０１の長さＬ１より長く設定することができる。
【００５４】
これにより、万が一左右のリヤフレーム１４，１５に比較的大きな衝撃力Ｆが作用しても、衝撃力Ｆを左右のリヤフレーム１４，１５で一層効率よく吸収して第１、第２の燃料タンク１７，１８をより好適に保護することができる。
一方、比較的小さい衝撃力Ｆがバンパービーム６０に作用した場合には、（ａ）の比較例と同様に、バンパービーム６０が潰れることにより衝撃力Ｆを吸収することができる。
【００５５】
図１０は本発明に係る車体後部構造の第２作用説明図である。
左右のフロントブラケット２５，２６の後壁２７ｂ，２７ｂ（後端面）をそれぞれ後方に向けて上り勾配に形成するとともに、左右のリヤブラケット３０，３１の前壁３２ｂ，３２ｂ（前端面）をそれぞれ前方に向けて上り勾配に形成した。
【００５６】
これにより、万が一左右のリヤフレーム１４，１５の後端面１４ｂ，１５ｂに衝撃力Ｆが作用しても、左右のリヤブラケット３０，３１の前壁３２ｂ，３２ｂや、左右のフロントブラケット２５，２６の後壁２７ｂ，２７ｂで衝撃力Ｆを効率よく車体前方側に伝えることができる。
このように、衝撃力を効率よく伝える構成にすることで左右のリヤフレーム１４，１５の強度を一層向上させることができる。
【００５７】
図１１は本発明に係る車体後部構造の第３作用説明図である。
車体後部構造１０の構成を、左リヤフレーム１４の前端から左ミドルフレーム８１を前方に延ばすとともに、左インサイドシル・エクステンション７０から左側インサイドシル８４を前方に延ばし、右リヤフレーム１５の前端から右ミドルフレーム８２を前方に延ばすとともに、右インサイドシル・エクステンション７１から右インサイドシル８５を前方に延ばすようにした。
【００５８】
これにより、万が一バンパービーム６０を介して左右のリヤフレーム１４，１５の後端に衝撃力Ｆが作用しても、左リヤフレーム１４に作用した衝撃力を左ミドルフレーム８１及び左インサイドシル８４の２部材に分散させることができる。
また、右リヤフレーム１５に作用した衝撃力を右ミドルフレーム８２及び右インサイドシル８５の２部材に分散させることができる。よって、左右の車体フレーム１１，１２の剛性をより一層向上させることができるので、第１、第２の燃料タンク１７，１８をより好適に保護することができる。
【００５９】
また、車体後部構造１０の構成を、中央クロスメンバー５２を左右の傾斜部４２，４７に掛け渡すようにした。
ここで、左右のリヤフレーム１４，１５に傾斜部４２，４７を備えて湾曲フレームとすると、傾斜部４２，４７はその他の部位と比較して変形しやすくなることが考えられる。そこで、中央クロスメンバー５２を左右の傾斜部４２，４７に掛け渡した。これにより、左右のリヤフレーム１４，１５のなかで比較的変形しやすい傾斜部４２，４７を中央クロスメンバー５２で補強することができる。
【００６０】
加えて、中央クロスメンバー５２の左右端部５３，５４を末広がり部にすることで、左右の傾斜部４２，４７に対する左右端部５３，５４の傾斜角度θを直角（又は鈍角）をなすように係合させた。
これにより、万が一左右のリヤフレーム１４，１５から中央クロスメンバー５２に衝撃力が作用する際に、中央クロスメンバー５２に衝撃力を効率よく伝えることができる。このため、中央クロスメンバー５２で左右のリヤフレーム１４，１５を効率よく補強することができるので、車体後部構造１０の剛性をより一層高めて、第１、第２の燃料タンク１７，１８をより好適に保護することができる。
【００６１】
なお、前記実施形態では、車体の後部に第１、第２の燃料タンク１７，１８を取付ける車体後部構造１０を例に説明したが、これに限らないで、第１、第２の燃料タンク１７，１８を車体の前部に取付ける車体構造に適用することも可能である。
また、前記実施形態では、第１、第２の燃料タンク１７，１８に燃料電池自動車の水素を充填した第１、第２の燃料タンク１７，１８を取付ける例について説明したが、これに限らないで、天然ガスなどのその他の気体燃料を充填した燃料タンクを取付けることも可能である。
【００６２】
直線状のクロスメンバーを、燃料タンク間のタンク軸よりも上方に設け、クロスメンバーの両端部を左右のリヤフレームの内側面に接続した。
【００６３】
クロスメンバーを直線状に形成することで、クロスメンバーの強度を確保して左右のリヤフレームの補強を十分に高めることができる。従って、左右のリヤフレームの変形を防止して、燃料タンクをより確実に保護することができるので、燃料タンクの容量を大きく設定することができる。
【００６４】
請求項２は、クロスメンバーを左右の傾斜部に掛け渡す構成とした。これにより、左右のリヤフレームのなかで比較的変形しやすい傾斜部をクロスメンバーで補強することができるので、左右のリヤフレームを効率よく補強することができ、コストを抑えることができる。
【００６５】
請求項３は、クロスメンバーの端部を末広がり部にしてクロスメンバーを傾斜部に直角又は鈍角をなすように係合した。これにより、万が一左右のリヤフレームからクロスメンバーに衝撃力が作用する際に、クロスメンバーに衝撃力を効率よく伝えることができる。このため、左右のリヤフレームを効率よく補強することができ、コストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車体後部構造を示す斜視図
【図２】本発明に係る車体後部構造を示す分解斜視図
【図３】本発明に係る車体後部構造を構成する左右のリヤフレームを示す斜視図
【図４】本発明に係る車体後部構造を構成する左フロントブラケットを示す斜視図
【図５】本発明に係る車体後部構造を構成する左リヤブラケットを示す斜視図
【図６】本発明に係る車体後部構造を示す側面図
【図７】図６の７−７線断面図
【図８】図６の８−８線断面図
【図９】本発明に係る車体後部構造の第１作用説明図
【図１０】本発明に係る車体後部構造の第２作用説明図
【図１１】本発明に係る車体後部構造の第３作用説明図
【符号の説明】
１０…車体後部構造、１４…左リヤフレーム、１５…右リヤフレーム、１７…燃料タンク（第１燃料タンク）、１７ｂ…第１燃料タンク１７の中心軸、１８…燃料タンク（第２燃料タンク）、１８ｂ…第２燃料タンクの中心軸、２０…サポートフレーム、２５，２６…左右のフロントブラケット（ブラケット）、３０，３１…左右のリヤブラケット（ブラケット）、４１…第１直線部（第１左直線部）、４２…傾斜部（左傾斜部）、４３…第２直線部（第２左直線部）、４６…第１直線部（第１右直線部）、４７…傾斜部（右傾斜部）、４８…第２直線部（第２右直線部）、５２…クロスメンバー（中央クロスメンバー）、５３…クロスメンバーの端部（クロスメンバーの左端部）、５４…クロスメンバーの端部（クロスメンバーの右端部）、θ…傾斜部にたいするクロスメンバーの傾斜角。
Claims (3)
- 車長方向に延びる左右のリヤフレームの間に、複数本の円筒状の燃料タンクを水平姿勢で互に平行に配置した車体後部構造において、
前記複数本の円筒状の燃料タンクをサポートフレームに支持し、該サポートフレームをブラケットを介して前記左右のリヤフレームに取付けることで、前記複数本の円筒状の燃料タンクを、そのタンク軸をリヤフレームに直交させた姿勢で前記左右のリヤフレームに取付けて配置し、
前記複数本の円筒状の燃料タンクのうち、隣り合う燃料タンク間で、前記タンク軸よりも上方に、両端部を左右のリヤフレームの内側面に接続した直線状のクロスメンバーを設け、
該クロスメンバーが、前記複数本の円筒状の燃料タンクを前記左右のリヤフレームに取付けた状態において、前記サポートフレームおよび前記ブラケットと離間して設けられたことを特徴とする車体後部構造。 - 前記リヤフレームは、車長方向に延びる第１直線部と、この第１直線部から平面視で車幅方向中心側へ傾斜する傾斜部と、この傾斜部から後方に延びる第２直線部とからなる湾曲フレームであり、前記クロスメンバーを左右の傾斜部に渡したことを特徴とする請求項１記載の車体後部構造。
- 前記クロスメンバーの端部を末広がり部にすることで、クロスメンバーを前記傾斜部に直角又は鈍角をなすように係合したことを特徴とする請求項２記載の車体後部構造。
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