JP2020111220A - 車両ボデー構造 - Google Patents

Abstract

【課題】コストを抑えつつ、横転時に車両の側部の変形を抑える。【解決手段】車両ボデー構造は、車両１の天井部で車幅方向に延設されたルーフボウ３と、車両１の左右の側部で車高方向に延設され、上端部がルーフボウ３の端部に結合された複数のピラー６と、車両１の室内でピラー６と車幅方向に並んで設けられ、車高方向に延在してルーフボウ３と車両１の床部とを繋ぐ複数の第１棒部材１０と、車両１の室内で第１棒部材１０の車幅方向の外側に設けられ、車幅方向に延在して第１棒部材１０とピラー６とを連結する複数の第２棒部材２０と、ルーフボウ３の下方に設けられ、車幅方向に延在して第１棒部材１０同士を連結する第３棒部材３０と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、横転時に車両の側部の変形を抑えるための車両ボデー構造に関する。

一般に、マイクロバス等の車両の乗降口付近には、乗員の乗降動作を補助するためのアシストグリップが設けられる。特許文献１には、ワンボックス車両の室内に設置されるアシストグリップの固定構造が提案されており、かかるアシストグリップは下端部が車室の床部分に固定され、上端部が車室の天井部分に固定されている。

特開2011-148467号公報

ところで、近年、乗員保護の観点から車両の強度に関する要求が高まっている。特に、マイクロバス等の車高が高い箱型の車両が横転（ロールオーバー）した場合、車両の側部が車幅方向の荷重を受けて変形しやすいため、横転時に車両の側部の変形を抑えることが課題とされている。

これに対し、特許文献１に開示されるようなアシストグリップを設置すれば、このアシストグリップにより車両が補強されるため、コストを抑えつつ、車両の強度が高められる。しかし、特許文献１に開示されたアシストグリップは、車室の床部分と天井部分とを繋ぐものであるため、車高方向の荷重に対する強度は高められても、車幅方向の荷重に対する強度は十分に高められない虞がある。

本件の車両ボデー構造は、前述したような課題に鑑み創案されたものであり、コストを抑えつつ、横転時に車両の側部の変形を抑えることを目的の一つとする。

ここで開示する車両ボデー構造は、車両の天井部で車幅方向に延設されたルーフボウと、前記車両の左右の側部で車高方向に延設され、上端部が前記ルーフボウの端部に結合された複数のピラーと、前記車両の室内で前記ピラーと車幅方向に並んで設けられ、車高方向に延在して前記ルーフボウと前記車両の床部とを繋ぐ複数の第１棒部材と、前記室内で前記第１棒部材の車幅方向の外側に設けられ、車幅方向に延在して前記第１棒部材と前記ピラーとを連結する複数の第２棒部材と、前記ルーフボウの下方に設けられ、車幅方向に延在して前記第１棒部材同士を連結する第３棒部材と、を備えたことを特徴としている。

複数の第２棒部材により、車両の側部が車幅方向の内側から支えられるため、車両の側部における車幅方向の荷重に対する強度が高まる。さらに、第３棒部材により、第１棒部材が車幅方向の内側から支えられるため、第１棒部材の車幅方向内側への変位が抑えられる。また、第１棒部材及び第２棒部材は、棒状であるとともに車両の室内に設けられるため、乗員の乗降動作や姿勢保持を補助するアシストグリップ（手摺）として使用可能である。

開示の車両ボデー構造によれば、コストを抑えつつ、横転時に車両の側部の変形を抑えることができる。

実施形態に係る車両ボデー構造が適用された車両の骨格を示す斜視図である。 図１に示す車両ボデー構造の第１棒部材、第２棒部材、及び第３棒部材を示す斜視図である。

図面を参照して、実施形態としての車両ボデー構造について説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。

［１．構成］
本実施形態に係る車両ボデー構造は、図１に示す車両１に適用されている。ここでは車両１としてマイクロバスを例示する。以下、この車両１の通常の姿勢（横転していない姿勢）を基準にして前後方向、左右方向及び上下方向を定め、前後方向を車長方向ともいい、左右方向を車幅方向ともいい、上下方向を車高方向ともいう。

車両１には、ルーフレール２、ルーフボウ３、シル４、クロスメンバ５、ピラー６が設けられる。これらの部材２〜６はいずれも、車両１の車体の骨格をなす構造体である。

ルーフレール２は、車両１の天井部で車長方向に延設されている。より具体的には、ルーフレール２は、車両１の左上の角部と、右上の角部とのそれぞれに配置されている。

ルーフボウ３は、車両１の天井部で車幅方向に延設されている。ルーフボウ３の左右の端部は、左右のルーフレール２にそれぞれ結合されている。車両１には、複数のルーフボウ３が車長方向に互いに間隔をあけて配置される。ルーフレール２及びルーフボウ３は、車両１のルーフパネル（図示略）を支持する。

シル４は、車両１の室内（以下、「車室内」という）に設置されるシートを取り付けるためのフレーム部材である。シル４は、車両１の下部で車長方向に延設されている。車両１には、複数のシル４が車幅方向に互いに間隔をあけて配置される。

クロスメンバ５は、車両１の下部で車幅方向に延設されている。車両１には、複数のクロスメンバ５が車長方向に互いに間隔をあけて配置される。本実施形態のクロスメンバ５は、車長方向の位置がルーフボウ３と対応する（ルーフボウ３の略真下に位置する）ように設けられている。クロスメンバ５は、シル４とともに車両１のフロアパネル（図示略）を支持する。

ピラー６は、車両１の左右の側部において車高方向に延設される。ピラー６は、車長方向の位置がルーフボウ３及びクロスメンバ５と対応するように設けられている。ピラー６は、車両１の側面視では、ルーフボウ３とクロスメンバ５とを繋ぐように延設されている。ピラー６は、上端部がルーフボウ３に結合され、下端部がクロスメンバ５に結合される。本実施形態では、車両１の左側の側部に設けられた二つのピラー６が乗降口７の前後の枠をなしている。また、他のピラー６は、車両１の窓枠をなす。

なお、本実施形態では、車両１の前側にエンジン（図示略）が搭載されており、乗降口７よりも前方であって運転席及び助手席との間にエンジンリッドフレーム８が設けられている。エンジンリッドフレーム８は、車両１のエンジンルームを上方から覆う部材である。シル４、クロスメンバ５、エンジンリッドフレーム８及びフロアパネルは、車両１の床部を構成する。

図１及び図２に示すように、車両ボデー構造は、車室内に配置された複数の棒状の部材を備えている。具体的には、車両ボデー構造は、車高方向に延設された複数の縦部材１０（第１棒部材）と、縦部材１０の車幅方向の外側で車幅方向に延設された複数の横部材２０（第２棒部材）と、車幅方向に延在して縦部材１０同士を連結する連結部材３０（第３棒部材）とを備えている。本実施形態では、これらの部材１０，２０，３０が乗降口７の近傍に適用されている場合を例示する。

縦部材１０は、ピラー６と車幅方向に並んで設けられ、ルーフボウ３と車両１の床部とを繋ぐ。具体的には、縦部材１０は、上端部がブラケット１４を介してルーフボウ３に結合され、下端部がブラケット１５を介して床部に結合されている。縦部材１０は、乗員の乗降動作や姿勢保持を補助するアシストグリップ（手摺）としての機能と、車両１の車高方向の荷重に対する強度を高める補強部材としての機能とを併せもつ。本実施形態の縦部材１０は、周辺部材（例えば荷物棚や音響，空調設備）との干渉を回避するために、天井部付近で車幅方向の内側に向かってカーブした形状とされている。

本実施形態では、３本の縦部材１０が設けられている。３本の縦部材１０は、具体的には、運転席の直後方に位置する第１縦部材１１と、第１縦部材１１と車幅方向に並ぶ第２縦部材１２と、第２縦部材１２の後方に位置する第３縦部材１３とである。第２縦部材１２は、乗降口７の前枠をなすピラー６と車幅方向に並ぶとともに、助手席の直後方に位置する。第３縦部材１３は、乗降口７の後枠をなすピラー６と車幅方向に並んで位置する。第２縦部材１２及び第３縦部材１３は、乗降口７を通る乗員の両側に位置するように設けられている。

第１縦部材１１の下端部は、シル４と結合されている。第２縦部材１２の下端部は、エンジンリッドフレーム８と結合されている。第３縦部材１３の下端部は、クロスメンバ５と結合されている。なお、本実施形態の第２縦部材１２は、他の部材との干渉を回避するために、上端部が下端部に対して後方にややオフセットしている。

横部材２０は、各縦部材１０の車幅方向の外側に設けられ、縦部材１０とピラー６とを連結する。横部材２０は、縦部材１０と一体に形成されており、その車幅方向の外側の端部がブラケット２７を介してピラー６に結合されている。横部材２０は、前述したアシストグリップとしての機能と、車両１の車幅方向の荷重に対する強度を高める補強部材としての機能とを併せもつ。

以下、第１縦部材１１から右方へ延出した横部材２０を第１横部材２１ともいい、第２縦部材１２から左方へ延出した横部材２０を第２横部材２２ともいい、第３縦部材１３から左方へ延出した横部材２０を第３横部材２３ともいう。

本実施形態では、３本の第１横部材２１が設けられている。第１横部材２１は、車高方向に略等間隔に配置されている。なお、最上部の第１横部材２１は、車両１の横転時に車両１の右側の側部と天井部との角部の変形を抑えるという観点から、天井部に近い（できるだけ上方に位置する）方が望ましい。

本実施形態では、最下部の第１横部材２１から車幅方向の内側に延出した後、下方へ略Ｌ字状に湾曲した脚部材２４が設けられている。脚部材２４は、縦部材１０及び横部材２０と同様な棒状に形成され、第１横部材２１及び第１縦部材１１と一体的に設けられている。脚部材２４は、縦部材１０の下端部と同様に、ブラケット２８を介してシル４に結合されている。

第２横部材２２は、乗降口を通る乗員がつかまりやすい高さ（車高方向の位置）に設けられている。本実施形態では、第２横部材２２の車幅方向の外側の端部から第２縦部材１２の下端部まで斜め下方へ延びて両者を繋ぐ斜め部材２５が設けられている。斜め部材２５は、縦部材１０及び横部材２０と同様な棒状に形成され、第２横部材２２と一体的に設けられている。

本実施形態では、２本の第３横部材２３が設けられている。具体的には、一方（上側）の第３横部材２３が第３縦部材１３の車高方向における略中間の高さに位置し、他方（下側）の第３横部材２３が上側の第３横部材２３と車両１の床部との略中間の高さに位置する。なお、上側の第３横部材２３の高さと、第２横部材２２の高さとは、略同じになるように設定される。

本実施形態では、上側の第３横部材２３の車幅方向の略中間部から下方へ延出し、下側の第３横部材２３と交差した後、左方（乗降口７側）へ略Ｌ字状に湾曲した手摺部材２６が設けられている。手摺部材２６は、縦部材１０及び横部材２０と同様な棒状に形成され、第３横部材２３と一体的に設けられている。手摺部材２６の端部は、横部材２０の端部と同様に、ブラケット２９を介してピラー６に結合されている。手摺部材２６は、主にアシストグリップとして機能する。

連結部材３０は、ルーフボウ３の下方に設けられ、第１縦部材１１と第２縦部材１２とを連結する。連結部材３０の両端部は、第１縦部材１１及び第２縦部材１２の各上端部よりもやや下側の部分に対し、略Ｔ字状の連結具３１を介して結合されている。連結部材３０は、主に車両１の車幅方向の荷重に対する強度を高める補強部材として機能する。

［２．作用及び効果］
上述の車両ボデー構造によれば、複数の縦部材１０が車室内でピラー６と車幅方向に並んで設けられ、車高方向に延在してルーフボウ３と床部とを繋ぐため、縦部材１０により、車両１の天井部を下方から支えることができ、かつ、車両１の床部を上方から支えることができる。これにより、車両１の車高方向の荷重に対する強度を高めることができる。

さらに、複数の横部材２０が車室内で縦部材１０の車幅方向の外側に設けられ、車幅方向に延在して縦部材１０とピラー６とを連結するため、横部材２０により、車両１の側部を車幅方向の内側から支えることができる。これにより、車両１の側部における車幅方向の荷重に対する強度を高めることができる。

また、連結部材３０がルーフボウ３の下方に設けられ、車幅方向に延在して第１縦部材１１と第２縦部材１２とを連結するため、連結部材３０により、第１縦部材１１及び第２縦部材１２を車幅方向の内側から支えることができる。これにより、第１縦部材１１及び第２縦部材１２の車幅方向内側への変位を抑えることができる。

したがって、車両１の横転時に車幅方向の内側へ向かう荷重が車両１の側部に入力されたとしても、横部材２０によりピラー６の車幅方向内側への変位を抑えることができる。また、この荷重が横部材２０を介して第１縦部材１１または第２縦部材１２に伝達されたとしても、連結部材３０により第１縦部材１１及び第２縦部材１２の車幅方向内側への変位を抑えることができる。これらにより、横転時に車両１の側部の変形を抑えることができる。また、車高方向に延びる縦部材１０と、車幅方向に延びる横部材２０及び連結部材３０とを組み合わせることで、車両１の強度を効率よく高めることができる。

さらに、縦部材１０及び横部材２０は、棒状であるとともに車室内に設けられるため、前述したように補強部材として機能するだけでなく、アシストグリップとしても機能する。したがって、上述の車両ボデー構造によれば、縦部材１０及び横部材２０のほかにアシストグリップを設けなくても済む（あるいは、縦部材１０及び横部材２０のほかに車室内に設けるアシストグリップの個数を削減できる）ことから、コストを抑えることができる。また、車室内に設置された既存のアシストグリップを利用して上述の車両ボデー構造を形成すれば、上述の車両ボデー構造にかかる製造コストを削減することができる。

なお、エンジンは他の装置に比べて重いため、車両１の前側にエンジンが搭載される場合、車両１の前側（すなわちエンジンの周辺）に高い剛性が必要となる。これに対し、本実施形態では、第１縦部材１１、第２縦部材１２、第１横部材２１、第２横部材２２及び連結部材３０がエンジンの近傍（直後方）に配置されるため、車両１を効率よく補強することができる。

さらに、本実施形態では、脚部材２４が設けられているため、第１縦部材１１及び最下部の第１横部材２１を車幅方向の内側から支えることができる。これにより、車両１の側部における車幅方向の荷重に対する強度を高めることができる。したがって、車両１の側部の車幅方向内側への変位をより抑えられる。また、本実施形態のように、脚部材２４を最下部の第１横部材２１の高さに合わせて設けることで、乗員の視界を確保することができる。

さらに、第３横部材２３が第３縦部材１３の車高方向の中間部よりも上側には設けられていないため、乗員の視界を確保することができる。また、第２横部材２２が上側の第３横部材２３と同じ高さに設けられており、これよりも上側には第２横部材２２が設けられていないため、同様に乗員の視界を確保することができる。

［３．変形例］
上述の実施形態では、車両１としてマイクロバスを例示したが、本車両ボデー構造が適用される車両はマイクロバスに限定されない。また、車両における本車両ボデー構造の適用位置は、乗降口の近傍に限定されない。

さらに、縦部材１０、横部材２０、連結部材３０の各本数は上述したものに限定されない。例えば、上述した第３縦部材１３及び第３横部材２３を省略してもよい。この場合であっても、第１縦部材１１、第２縦部材１２、第１横部材２１、第２横部材２２及び連結部材３０により、コストを抑えつつ、横転時に車両１の側部の変形を抑えることができる。

なお、上述の実施形態のように、車両１の左側の側部に乗降口７が設けられる場合、車両１では、左側の側部の強度が右側の側部の強度よりも高くなりやすい。このため、上述の実施形態のように、第２横部材２２及び第３横部材２３の各本数を第１横部材２１の本数より少なく設定しても、左側の側部の強度を確保することができる。ただし、第２横部材２２及び第３横部材２３の各本数が第１横部材２１と同数であってもよいし、第２横部材２２及び第３横部材２３が、第３縦部材１３の車高方向における略中間の高さよりも高い位置に設けられてもよい。

縦部材１０の形状は上述した形状に限定されない。例えば、縦部材１０は、その全体が車高方向に沿って直線的に延びた形状であってもよい。また、上述した実施形態では、縦部材１０及び横部材２０の端部の結合にブラケット１４、１５、２７が適用される場合を例示したが、縦部材１０及び横部材２０の端部の結合方法は特に限定されない。なお、縦部材１０に対する連結部材３０の結合方法も、上述した結合具３１を用いる方法に限定されない。例えば、連結部材３０は、縦部材１０と一体に形成されてもよい。

１ 車両
３ ルーフボウ
６ ピラー
１０ 縦部材（第１棒部材）
２０ 横部材（第２棒部材）
３０ 連結部材（第３棒部材）

Claims (1)

1. 車両の天井部で車幅方向に延設されたルーフボウと、
   前記車両の左右の側部で車高方向に延設され、上端部が前記ルーフボウの端部に結合された複数のピラーと、
   前記車両の室内で前記ピラーと車幅方向に並んで設けられ、車高方向に延在して前記ルーフボウと前記車両の床部とを繋ぐ複数の第１棒部材と、
   前記室内で前記第１棒部材の車幅方向の外側に設けられ、車幅方向に延在して前記第１棒部材と前記ピラーとを連結する複数の第２棒部材と、
   前記ルーフボウの下方に設けられ、車幅方向に延在して前記第１棒部材同士を連結する第３棒部材と、
   を備えたことを特徴とする、車両ボデー構造。

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