JP2020131982A - 車体側部構造及び車体構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】車両側部において幅広でありながら操舵輪と干渉しないドアを備えることのできる車両側部構造を提供する。【解決手段】車体側部構造は、車体の側部において、操舵輪としての前輪24Aと後輪24Bとの間に設けられた乗降口25と、乗降口25を塞ぎ、車両上方側に開放されるシャッタドア26と、を備えている。【選択図】図1

Description

本発明は、車体側部構造及び車体構造に関する。
特許文献1には、小型バスにおいて幅広のスライドドアを備えた車体構造が開示されている。当該スライドドアは車幅方向外側にずれる共に車両後方側へスライドして開放される。
特開2002−205546号公報
特許文献1の車体構造では、転舵されない後輪側にスライドドアがスライドされるため、スライドドアと後輪とが干渉することはない。しかしながら、幅広のスライドドアが操舵輪である前輪側にスライドされる場合、前輪が車両前後方向を向いていなければ、スライドドアの全開時にスライドドアと前輪とが干渉する可能性が生じる。
本発明は、上記事実を考慮して、車両側部において幅広でありながら操舵輪と干渉しないドアを備えることのできる車両側部構造及び車体構造を提供することを目的とする。
請求項1の車体側部構造は、車体の側部において、操舵輪を含む車両前後の車輪の間に設けられた開口と、前記開口を塞ぎ、車両上方側に開放されるシャッタドアと、を備えている。
請求項1の車体側部構造は、車両側部において車両上方側に開放されるシャッタドアを備えており、操舵輪のある車両前後方向には開放されない。したがって、当該車体側部構造によれば、シャッタドアを幅広とすることができ、かつシャッタドアと操舵輪とは干渉しない。
請求項2の車体側部構造は、請求項1の車体側部構造において、車両前後方向において前記シャッタドアと離れた場所に設けられた、自動運転の制御用のセンサを備えている。
請求項2の車体側部構造では、シャッタドアの開閉時にセンサが遮蔽されることがなく、周囲の状況を把握することができる。
請求項3の車体側部構造は、請求項1に記載の車体側部構造において、前記開口の車両上方側に設けられ、車両前後方向に延在するルーフサイドレールと、車両前後方向において前記シャッタドアと重なる位置であって、前記ルーフサイドレール上に設けられた、自動運転の制御用のセンサを備えている。
請求項3の車体側部構造では、シャッタドアの開閉時にセンサが遮蔽されることがなく、周囲の状況を把握することができる。
請求項4の車体側部構造は、請求項1〜3の何れか1項の車体側部構造において、前記シャッタドアに設けられた表示装置をさらに備えている。
請求項4の車体側部構造によれば、幅広のシャッタドアに対応する表示装置により、車両を走行させた場合における広告宣伝効果を上げることができる。
請求項5の車体構造は、請求項1〜4の何れか1項の車体側部構造と、車幅方向両側の前記ルーフサイドレール間に掛け渡された複数のルーフクロスメンバと、前記ルーフクロスメンバに固定され、前記シャッタドアを案内するシャッタレールと、を備えている。
請求項5の車体構造によれば、ルーフの構造物を利用してシャッタドアを配設することができる。
本発明によれば、車両側部において幅広でありながら操舵輪と干渉しないドアを備えることができる。
第1の実施形態に係る車両の側面図である。 第1の実施形態に係る車両の正面断面図(図1の2−2線の断面図)である。 第1の実施形態に係る車両の平面断面図(図2の3−3線の断面図)である。 第1の実施形態に係る車両のルーフの側面断面図である。 比較例の車両において、スライドドアの配置を説明する図である。 第2の実施形態に係る車両のルーフサイドレール付近の正面断面図である。 第3の実施形態に係る車両の正面断面図(図2に対応する図)である。 第4の実施形態に係る車両の正面断面図(図2に対応する図)である。 第5の実施形態に係る車両の側面図(図1に対応する図)である。
本発明の車体側部構造及び車体構造を備える車両について図を用いて説明する。なお、各図において、矢印FRは車両前方側を示し、矢印UPは車両上方側を示し、矢印RHは車幅方向右方側を示している。
[第1の実施形態]
(構成)
第1の実施形態の車両10は完全自動運転を可能とする電気自動車である。図1及び図2に示されるように、車両10の外観は、ルーフ20B、前壁部20C、側壁部20D及び後壁部20Eに囲まれた略直方体形状であって、車両前方には操舵輪である前輪24Aが設けられ、車両後方には後輪24Bが設けられている。舵角の付いた前輪24Aは側壁部20Dから張り出すように構成されている。
図1及び図3に示されるように、本実施形態の車両10は、複数のモジュールが結合されることにより構成されている。車両10は、車両前後方向中央部分を構成するセンタモジュール16と、センタモジュール16の車両前方側に結合されるフロントモジュール17と、センタモジュール16の車両後方側に結合されるリアモジュール18と、を含んで構成されている。フロントモジュール17とセンタモジュール16とは、前輪24Aのやや車両後方寄りの部分を境に分かれており、センタモジュール16とリアモジュール18とは、後輪24Bのやや車両前方寄りの部分を境に分かれている。ここで、以下の説明では、車両10の車両前後方向において、フロントモジュール17がある部分を車両前部とし、センタモジュール16がある部分を車両中央部とし、リアモジュール18がある部分を車両後部とする。
なお、センタモジュール16、フロントモジュール17及びリアモジュール18は、それぞれ車両下方側のみを構成するモジュールとしてもよい。この場合の車両10は、結合されたセンタモジュール16、フロントモジュール17及びリアモジュール18に対し、車両上方側を構成するルーフモジュールをさらに結合して形成される。
センタモジュール16は、側壁部20Dの車両前後方向中央部分、及び後述するバッテリケース31を含んで構成されている。なお、車両前後方向の長さの異なる複数種類のセンタモジュール16を用意し、車両10の全長を変更可能に構成してもよい。
フロントモジュール17は、前壁部20C、側壁部20Dの車両前方部分を含んで構成されている。
リアモジュール18は、後壁部20E、側壁部20Dの車両後方部分、及び駆動ユニット32、パワーユニット34、及び自動運転ユニット40を含んで構成されている。
車両10の車両下方側には車両前後方向に延びる一対のサイドメンバ14が設けられている。サイドメンバ14は前輪24Aの車両後方側から後輪24Bの車両前方側にかけて延在するセンタサイドメンバ14Aと、センタサイドメンバ14Aから車幅方向内側かつ車両上方側に屈曲した後、車両前方側に延びるフロントサイドメンバ14Bとを有している。また、サイドメンバ14は、センタサイドメンバ14Aから車幅方向内側かつ車両上方側に屈曲した後、車両後方側に延びるリアサイドメンバ14Cを有している。なお、センタサイドメンバ14Aはセンタモジュール16に設けられ、フロントサイドメンバ14Bはフロントモジュール17に設けられ、リアサイドメンバ14Cはリアモジュール18に設けられている。
フロントサイドメンバ14Bには前輪24A支持するフロントアクスル13が固定され、リアサイドメンバ14Cには後輪24Bを駆動するための駆動ユニット32が固定されている。
車両10は、車両後部のパワーユニット室22Aと、フロアパネル21によってパワーユニット室22Aと仕切られた車室20と、を備えている。
本実施形態のパワーユニット室22Aは、車両後部における車両下方側の部分であって、側面視において後輪24Bを囲む範囲の空間として設けられている。パワーユニット室22Aには、駆動ユニット32の他、高電圧部品としてのパワーユニット34、制御ユニットとしての自動運転ユニット40が収納されている。駆動ユニット32は、少なくとも走行用モータとトランスアクスルとがユニット化されている。また、パワーユニット34は、少なくとも昇圧コンバータとインバータとがユニット化されている。パワーユニット34は、後述するバッテリ30から電源ケーブル36により電気的に接続されている。なお、電源ケーブル36において、センタモジュール16とリアモジュール18との結合部には電力コネクタ38が設けられている。
自動運転ユニット40には、車両10の周囲の状況を取得するセンサである環境センサ44が信号ケーブルにより接続されている。環境センサ44は、所定範囲を撮像するカメラ、所定範囲に探査波を送信するミリ波レーダ、所定範囲をスキャンするライダ(Light Detection and Ranging/Laser Imaging Detection and Ranging)を含んで構成されている。
図1に示されるように、環境センサ44は、少なくとも前部センサ44Aと、側部センサ44B、44Cと、後部センサ44Dと、を有している。前部センサ44Aは、前壁部20Cの車両上方側に設けられている。また、側部センサ44Bは、側壁部20Dに設けられ、車両上下方向は後述する前部シャッタドア26Fの上端付近で、車両前後方向においては前部シャッタドア26Fの車両前方側に配置されている。側部センサ44Cは、側壁部20Dに設けられ、車両上下方向は後述する後部シャッタドア26Rの上端付近で、車両前後方向においては後部シャッタドア26Rの車両後方側に配置されている。さらに、後部センサ44Dは、後壁部20Eの車両上方側に設けられている。
車室20の床下、具体的には車両中央部におけるフロアパネル21の車両下方側には、バッテリ30が収納されている。また、図2及び図3に示されるように、バッテリ30は、車両中央部に配置された一対のセンタサイドメンバ14Aの間に設けられ、かつセンタサイドメンバ14Aに対して固定されたバッテリケース31に収納されている。
図1に示されるように、本実施形態では、パワーユニット室22A及びバッテリケース31と車室20とを仕切るフロアパネル21によりフロアとしての床面20Aが形成されている。フロアパネル21は、車両前部及び車両中央部に設けられた低床部21Aと、車両後部に設けられ、低床部21Aよりも床面20Aの位置が高い後方高床部21Cと、を有している。
後方高床部21Cの車両下方側には駆動ユニット32、パワーユニット34及び自動運転ユニット40が配置されており、後方高床部21Cは、後輪24Bの車軸よりも車両上方側に位置している。
低床部21Aは、前輪24A及び後輪24Bの車軸よりも車両下方側に位置している。低床部21Aの車両下方側にはバッテリケース31が配置されている。そして、車室20は低床部21Aにおいて車両10の乗員が起立姿勢で乗車可能な高さに形成されている。この乗員としては、大人の標準的(平均的)な体型のダミー、例えば、国際統一側面衝突ダミー(World Side Impact Dummy:World SID)のAM50型(米国人成人男性の50パーセンタイル)のダミーを例にすることができる。つまり、本実施形態の車室20は、低床部21AにおいてAM50型のダミーが起立した状態で頭部とルーフ20Bとの間にクリアランスが生じる高さを有している。なお、乗員の例は、AM50型のダミーに限らず、他の衝突ダミーや統計的に得られた標準体型モデルとすることができる。
車室20の車幅方向左方側の側壁部20Dには、大人の乗員が歩いて乗降可能な開口としての乗降口25が設けられている。乗降口25は、後述するピラー60及びルーフサイドレール62を枠部分としている。この乗降口25は、車両前方側に設けられた前部乗降口25Fと、車両後方側に設けられ、前部乗降口25Fと同じ大きさの後部乗降口25Rと、を有している。各乗降口25は、車両上方側にスライド可能なシャッタドア26により閉塞されている。詳しくは、シャッタドア26は、前部乗降口25Fを塞ぐ前部シャッタドア26Fと、後部乗降口25Rを塞ぐ後部シャッタドア26Rと、を有している。
各シャッタドア26の幅(車両前後方向の長さ)は、車両中央部の長さの略1/2を占めている。シャッタドア26は、幅方向(車両前後方向)に延びた帯状のスラットが、車両上下方向に連結されることで構成されている。また、シャッタドア26は、スラットの車幅方向外側の表面に表示装置54が設けられている。この表示装置54は、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)や有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイ等が用いられる。
本実施形態では、乗降口25の幅方向(車両前後方向)の両端からルーフ20Bにかけて一対のシャッタレール50が設けられている。このシャッタレール50は、例えば、ピラー60に対して固定され、側壁部20Dに沿って下端から車両上方側へ延びた後、側壁部20Dとルーフ20Bとの接続部分を弧描いて曲がりつつ、ルーフ20Bに沿って反対側の側壁部20Dに向けて延びている。すなわち、本実施形態のシャッタドア26は、シャッタレール50に沿って、乗降口25からルーフ20Bにスライド可能に形成されている。なお、各シャッタドア26にはスライド用の駆動装置が接続されている。この駆動装置は、例えば、ルーフ20Bの内部に配置されている。
ここで、図2に示されるように、側壁部20Dとルーフ20Bとの接続部分には、車両前後方向に沿って延びる一対のルーフサイドレール62が設けられている。図4に示されるように、ルーフ20Bにおいては、一対のルーフサイドレール62同士を架け渡すように複数のルーフクロスメンバ64が設けられている。そして、ルーフクロスメンバ64に対して、ルーフパネル65が固定されている。また、複数のルーフクロスメンバ64のうちの一部にはシャッタレール50が固定されている。また、ルーフクロスメンバ64及びシャッタレール50を車室20側から覆うようにルーフヘッドライニング66が設けられている。
また、図2及び図3に示されるように、各乗降口25には、スロープ27として、前部乗降口25Fから路面に延びる前部スロープ27Fと、後部乗降口25Rから路面に延びる後部スロープ27Rと、が設置可能である。車両10が走行する場合には、フロアパネル21の下部に設けられた収納部28に収納され、乗員が乗降する使用状態においては、収納部28から車両側方に引き出される。収納部28は、前部スロープ27Fが収納される前部収納部28Fと、後部スロープ27Rが収納される後部収納部28Rと、有している。このスロープ27は、車椅子や台車の走行が可能である。
(第1の実施形態のまとめ)
本実施形態の車両10における車体側部構造では、車両側部の乗降口25を塞ぎ、車両上方側に開放されるシャッタドア26が備えられている。このシャッタドア26は、操舵輪のある車両前後方向には開放されない。具体的には、前部シャッタドア26Fは、操舵輪である前輪24A側にはスライドして開放することはない。
ここで、図5に示されるように、比較例の車両100において、前輪24Aの後端と後輪24Bの前端との間に設けられた乗降口25に対して、スライドドア126を設置する場合を想定する。スライドドア126の幅(車両前後方向の長さ)をA、前輪24Aからスライドドア126までの車両前後方向の距離をBとすると、操舵輪である前輪24Aに向けてスライドドア126が開放される場合、距離Bは幅A以上とするのが望ましい。すなわち、比較例の車両100では、スライドドア126が、転舵された前輪24Aよりも車幅方向外側にずれなければ、全開とされたスライドドア126が前輪24Aと干渉してしまう。
また、比較例では、スライドドア126が車両後方側に開放されることで前輪24Aとの干渉を防ぐ余地があるものの、本実施形態の車両10ように車両後方側にも乗降口25がある場合、前輪24A側にスライドさせざるを得ない。また、スライドドア126の幅Aが、前輪24Aの後端と後輪24Bの前端との距離Tの半分よりも大きい場合、後輪24B側にスライドできない制約があれば、前輪24A側にスライドせざるを得ない。この場合、スライドドア126の幅Aを、前輪24Aからスライドドア126までの車両前後方向の距離Bよりも狭く設定する必要がある。このように、比較例では、前輪24Aを直進方向に向けなければスライドドア126と前輪24Aとが干渉するおそれがある。
また、図示しないが、ガルウイングタイプのドアの場合、前輪24Aとの干渉を回避することができるが、この場合、ドアの車幅方向外側にドアを展開するためのスペースが必要となる。ここで、ドアの高さ(車両上下方向の長さ)が増すほど、当該スペースが必要となる。つまり、本実施形態のように大人の乗員が歩いて乗降可能な乗降口25を塞ぐガルウイングタイプのドアは、車幅方向外側のスペースが多く必要とされる。
これに対して、本実施形態では、車両上方側に開放されるシャッタドア26を設けることで、比較例のスライドドア126のようにスライドドア126の幅Aや前輪24Aからスライドドア126までの距離Bを設定する必要がない。すなわち、本実施形態によれば、シャッタドア26の幅(車両前後方向の長さ)を幅広とすることができる。また、本実施形態のシャッタドア26は、前輪24Aに向けてスライドすることがないため、当然ながら、操舵輪である前輪24Aと干渉することはない。そして、ガルウイングタイプのドアのように、ドアの車幅方向外側にドアを展開するためのスペースを必要としない。そのため、車両10の周辺のスペースが狭い場所でもドアを開放することができる。
また、本実施形態の車体側部構造は、車両前後方向においてシャッタドア26と重ならず、離れた場所に環境センサ44を備えている。具体的には、前部シャッタドア26Fの車両前方側に側部センサ44Bが設けられ、後部シャッタドア26Rの車両後方側に側部センサ44Cが設けられている。本実施形態によれば、シャッタドア26の開閉時に環境センサ44が遮蔽されることがなく、周囲の状況を把握することができる。そのため、車両10の停車中、シャッタドア26が開いている間も周囲の状況を把握でき、車両10をスムーズに発進させることができる。
また、本実施形態の車体構造では、シャッタドア26を案内するシャッタレール50が、ルーフクロスメンバ64に対して設けられている。すなわち、本実施形態によれば、ルーフ20Bの構造物を利用してシャッタドア26を配設することができ、ルーフ20Bの構造が複雑になることを抑制することができる。なお、本実施形態では、ピラー60及びルーフクロスメンバ64にシャッタレール50を固定しているが、これに限らず、ピラー60及びルーフクロスメンバ64そのものをシャッタレール50として形成してもよい。この場合、シャッタドア26を設ける際の部品点数の増加をさらに抑制することができる。
また、本実施形態の車体側部構造は、シャッタドア26の車幅方向外側、すなわち車外側に表示装置54が設けられている。本実施形態によれば、幅広のシャッタドア26に対応する表示装置54により、車両10を走行させた場合における広告宣伝効果を上げることができる。なお、シャッタドア26の車幅方向内側、すなわち車室20側に表示装置54を設けてもよい。例えば、車両10を荷物の配送に使用する場合、表示装置54に配送先や配送物の情報、配送順序等を表示させることができる。つまり、配送担当者や荷物の受取人に対して必要な情報を提供することができる。また例えば、車両10を乗員の移動に使用する場合、表示装置54に行先案内や広告物を表示させることができる。つまり、乗員に対して必要な情報を提供したり、広告宣伝を行うことができる。
[第2の実施形態]
第2の実施形態は、環境センサ44の配置が第1の実施形態と異なる。以下、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、第1の実施形態と同一の構成には同一の符号を付しており、詳細な説明は割愛する(第3〜第5の実施形態に同じ)。
図6は、ルーフクロスメンバ64に沿って切断した正面断面図である。図6に示されるように、本実施形態のルーフサイドレール62は、側壁部20D及びシャッタドア26より車幅方向外側に突出している。このルーフサイドレール62は、ハット型の2つのパネルを溶接することにより形成されている。また、ルーフサイドレール62の車両下方側には、当該ルーフサイドレール62のフランジを覆うように、ルーフサイドレール62に沿って樹脂製のモール68が設けられている。
本実施形態では、車両前後方向においてシャッタドア26と重なる位置であって、ルーフサイドレール62の表面に対して側部センサ44B、44Cが設けられている。補足すると、側部センサ44Bは前部乗降口25Fの車両上方側のルーフサイドレール62に設けられ、側部センサ44Cは後部乗降口25Rの車両上方側のルーフサイドレール62に設けられている。
以上、本実施形態の車体側部構造によれば、シャッタドア26の開閉時に側部センサ44B、44Cが遮蔽されることがなく、周囲の状況を把握することができる。特に、本実施形態では、ルーフサイドレール62がシャッタドア26より車幅方向外側に突出しており、側部センサ44B、44Cにおける車両側部の見通しを確保することができる。そのため、車両10の停車中、シャッタドア26が開いている間も周囲の状況を把握でき、車両10をスムーズに発進させることができる。その他、本実施形態は、第1の実施形態と同様の作用効果を奏する。
[第3の実施形態]
図7に示されるように、第3の実施形態は、ルーフ20Bにおけるシャッタドア26の収納方法が第1の実施形態と異なる。具体的に、本実施形態のシャッタドア26は、巻き取り式に形成されている。このシャッタドア26は、車両上方側の端部が車両前後方向に延びる支持軸に対して固定されており、当該支持軸がモータにより正回転することでシャッタドア26は開放され、逆回転することでシャッタドア26は閉鎖される。本実施形態においても、第1の実施形態と同様の作用効果を奏する。
[第4の実施形態]
図8に示されるように、第4の実施形態は、車幅方向左側の側壁部20Dに加え、車幅方向右側の側壁部20Dにもシャッタドア26を設けた例である。本実施形態では、車幅方向右側の乗降口25として、前部乗降口25Fと対向する対向乗降口25Bが設けられている。そして、対向乗降口25Bを塞ぐシャッタドア26として、前部シャッタドア26Fと対向する対向シャッタドア26Bが設けられている。また、開放時の対向シャッタドア26Bは、ルーフ20Bの内部において前部シャッタドア26Fの車両下方側にスライドされる。すなわち、本実施形態では、ルーフ20Bの内部に前部シャッタドア26Fと対向シャッタドア26Bとが収納可能とされている。
本実施形態によれば、車幅方向両側に対して幅広のシャッタドア26を設けることができる。その他、本実施形態では、第1の実施形態と同様の作用効果を奏する。なお、車幅方向右側の側壁部20Dでは、対向シャッタドア26Bに加えて、後部シャッタドア26Rと対向するシャッタドア26をさらに設けてもよい。また、本実施形態のシャッタドア26は、第3の実施形態のような巻き取り式としてもよい。
[第5の実施形態]
第1の実施形態では、2枚のシャッタドア26が設けられていたが、第5の実施形態は、図9に示されるように、シャッタドア26を1枚としたものである。本実施形態においても、第1の実施形態と同様の作用効果を奏する。特に、車両中央部の側壁部20Dでは車両前後方向中央にピラー60が無いため、車両10で荷物を配送する場合、荷物の搬入及び搬出を行いやすく、乗員を輸送する場合、乗員が乗降し易い。また、シャッタドア26に表示装置54を設ける場合、側壁部20Dにおいて連続した表示領域を広く設けることができる。
[備考]
上述した実施形態では、前輪24Aのみが操舵されるが、これに限らず、前輪24A及び後輪24Bが共に操舵されても、後輪24Bのみ操舵されてもよい。
10 車両
24A 前輪(操舵輪)
25 乗降口(開口)
25B 対向乗降口(開口)
25F 前部乗降口(開口)
25R 後部乗降口(開口)
26 シャッタドア
26B 対向シャッタドア(シャッタドア)
26F 前部シャッタドア(シャッタドア)
26R 後部シャッタドア(シャッタドア)
44 環境センサ(センサ)
44B 側部センサ(センサ)
44C 側部センサ(センサ)
50 シャッタレール
54 表示装置
62 ルーフサイドレール
64 ルーフクロスメンバ

Claims (5)

  1. 車体の側部において、操舵輪を含む車両前後の車輪の間に設けられた開口と、
    前記開口を塞ぎ、車両上方側に開放されるシャッタドアと、
    を備える車体側部構造。
  2. 車両前後方向において前記シャッタドアと離れた場所に設けられた、自動運転の制御用のセンサを備える請求項1に記載の車体側部構造。
  3. 前記開口の車両上方側に設けられ、車両前後方向に延在するルーフサイドレールと、
    車両前後方向において前記シャッタドアと重なる位置であって、前記ルーフサイドレール上に設けられた、自動運転の制御用のセンサを備える請求項1に記載の車体側部構造。
  4. 前記シャッタドアに設けられた表示装置をさらに備える請求項1〜3の何れか1項に記載の車体側部構造。
  5. 請求項1〜4の何れか1項に記載の車体側部構造と、
    車幅方向両側の前記ルーフサイドレール間に掛け渡された複数のルーフクロスメンバと、
    前記ルーフクロスメンバに固定され、前記シャッタドアを案内するシャッタレールと、
    を備える車体構造。
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