JP2022143185A - インパクトビームを有する車両 - Google Patents

Abstract

【課題】 インパクトビームの新たな取付構造を提供する。【解決手段】 車両は、キャビンを有するボディと、前記キャビンの側面に設けられたサイドドアと、前記サイドドアに配置されたインパクトビームと、前記サイドドアに固定され、前記インパクトビームの一端を前記キャビン側から支持するブラケットと、前記サイドドアに固定され、前記インパクトビームの前記一端に、前記ブラケットを介して前記キャビン側から対向するクラッシュボックスと、前記クラッシュボックスと前記ブラケットとの間に位置し、前記ブラケットに接合された補強部材とを備える。【選択図】図４

Description

本明細書に開示する技術は、路面を走行する車両（いわゆる自動車）に関し、特に、インパクトビームを有する車両に関する。

特許文献１に、車両が開示されている。この車両では、キャビンの側面に設けられたサイドドアに、インパクトビームが配置されている。インパクトビームの両端は、ブラケット及びリインフォースメントを用いて、サイドドアへ強固に取り付けられている。

特許第３３４８４８１号公報

車両では、様々な衝突試験が公的に規定されており、一定の基準をクリアすることが求められる。側面衝突試験においては、インパクトビームの果たす役割が大きく、厳しさの増す試験条件に対応するためには、インパクトビームの取付構造に関して、新たな技術が必要とされている。

本明細書が開示する技術は、車両に具現化される。この車両は、キャビンを有するボディと、前記キャビンの側面に設けられたサイドドアと、前記サイドドアに配置されたインパクトビームと、前記サイドドアに固定され、前記インパクトビームの一端を前記キャビン側から支持するブラケットと、前記サイドドアに固定され、前記インパクトビームの前記一端に、前記ブラケットを介して前記キャビン側から対向するクラッシュボックスと、前記クラッシュボックスと前記ブラケットとの間に位置し、前記ブラケットに接合された補強部材とを備える。

上記した構成では、車両に側面衝突が発生すると、インパクトビームに大きな衝突荷重が負荷される。このとき、インパクトビームの一端は、ブラケット、補強部材及びクラッシュボックスの三者によって、キャビン側から強固に支持される。これにより、衝突荷重がインパクトビームからサイドドアへ、そしてサイドドアからボディへと受け流され、インパクトビームがその機能を効果的に発揮することができる。

実施例の車両１０を模式的に示す。 図１中のＩＩ部の拡大図。なお、図２では、ブラケット４０の背後に位置するクラッシュボックス５０を図示するために、クラッシュボックス５０が上下方向に拡大されている。 図２中のＩＩＩ－ＩＩＩ線における断面図。 図２中のＩＶ－ＩＶ線における断面図。

本技術の一実施形態において、前記補強部材は、両側縁に一対のリム部分を有する断面形状の板材であってもよい。この場合、前記補強部材は、前記一対のリム部分において、前記ブラケットに接合されていてもよい。このような構成によると、ブラケットが補強部材によって効果的に補強される。

上記した実施形態において、前記一対のリム部分の一方は、前記インパクトビームの前記一端よりも上方において、前記ブラケットに接合されていてもよい。そして、前記一対のリム部分の他方は、前記インパクトビームの前記一端よりも下方において、前記ブラケットに接合されていてもよい。このような構成によると、ブラケットが補強部材によってさらに効果的に補強される。

上記した実施形態において、前記補強部材の前記断面形状は、ハット形状であってもよい。このような構成によると、比較的に単純な構造の補強部材によって、ブラケットを効果的に補強することができる。

本技術の一実施形態において、前記補強部材の前記断面形状の大きさは、前記インパクトビームの長手方向に沿って、連続的又は段階的に変化していてもよい。このような構成によると、補強部材の有する立体的な形状によって、ブラケットがさらに効果的に補強される。

本技術の一実施形態において、前記補強部材は、前記インパクトビームの長手方向に沿って配置されていてもよい。この場合、前記補強部材は、前記インパクトビームの前記一端に対向する位置から、前記一端を越える位置まで延びていてもよい。このような構成によっても、ブラケットが補強部材によってさらに効果的に補強される。

本明細書において単に前方、後方、前後方向といった記載は、車両における前方、後方、前後方向をそれぞれ意味するものとする。同様に、単に左方、右方、左右方向といった記載は、車両における左方、右方、左右方向をそれぞれ意味し、単に上方、下方、上下方向といった記載は、車両における上方、下方、上下方向を意味する。例えば、車両が水平面上に配置されたときに、車両の上下方向は、鉛直方向と一致する。また、車両の左右方向は、水平面に平行かつ車両の車軸に平行な方向となり、車両の前後方向は、水平面に平行かつ車両の車軸に垂直な方向となる。

図面を参照して、実施例の車両１０について説明する。図１に示すように、車両１０は、路面を走行する車両であり、ボディ１２と、複数の車輪１４、１６とを含む。ボディ１２は、特に限定されないが、主に金属で構成されている。ボディ１２は、主に、前部１２ｆ、キャビン１２ｃ及び後部１２ｒを有する。キャビン１２ｃには、一又は複数のユーザが搭乗可能に構成されている。複数の車輪１４、１６には、一対の前車輪１４と、一対の後車輪１６とが含まれる。なお、車輪１４、１６の数については、四つに限定されない。

特に限定されないが、車両１０は、電動車両であってよい。ここでいう電動車両とは、車輪１４、１６の少なくとも一つを、走行用モータによって駆動する自動車を広く意味する。車両１０には、例えば、外部の電源によって充電される電気自動車、走行用モータとエンジンとを有するハイブリッド車、燃料電池を電源とする燃料電池車等が含まれる。また、本実施例の車両１０は、ユーザによって運転されるものに限られず、外部の装置によって操作されるものや、自律走行するものも含まれる。

ここで、図面における方向ＦＲは、車両１０の前後方向における前方を示し、方向ＲＲは、車両１０の前後方向における後方を示す。また、方向ＬＨは車両１０の左右方向（あるいは幅方向）における左方を示し、方向ＲＨは車両１０の左右方向における右方を示す。そして、方向ＵＰは車両１０の上下方向における上方を示し、方向ＤＷは車両１０の上下方向における下方を示す。本実施例においても、車両１０の前方、後方及び前後方向、車両１０の左方、右方及び左右方向、並びに、車両１０の上方、下方及び上下方向を、それぞれ単に前方、後方、前後方向、左方、右方、左右方向、上方、下方及び上下方向と称することがある。

車両１０は、複数のサイドドア２０、２２をさらに備える。複数のサイドドア２０、２２は、ボディ１２の右側面に位置しており、開閉可能に構成されている。ユーザは、いずれかのサイドドア２０、２２を開放することで、キャビン１２ｃに乗り降りすることができる。特に限定されないが、複数のサイドドア２０、２２には、フロントサイドドア２０とリアサイドドア２２とが含まれる。フロントサイドドア２０は、車両１０の運転席用のドアである。リアサイドドア２２は、他の乗員席用のドアであって、フロントサイドドア２０に後方から隣接する。

特に限定されないが、本実施例におけるサイドドア２０、２２は、ボディ１２に対して水平方向に揺動するヒンジドアである。他の実施形態として、サイドドア２０、２２は、スライドドア、バタフライドア、ガルウイングドアといった、他のタイプのドアであってもよい。図示省略するが、ボディ１２の右側面にも、一又は複数のサイドドアが設けられてもよい。

サイドドア２０、２２には、インパクトビーム３０が設けられている。インパクトビーム３０は、サイドドア２０、２２の内部に位置しており、前後方向に沿って延びている。インパクトビーム３０は、例えば車両１０に側面衝突が生じたときに、左右方向からの荷重を受け止めて、サイドドア２２、２４やキャビン１２ｃの変形を抑制する。インパクトビーム３０の具体的な構造は、特に限定されない。一例ではあるが、本実施例におけるインパクトビーム３０には、鋼材で構成された中空のパイプ材が採用されている。

図２－図４を参照して、インパクトビーム３０の取付構造を説明する。ここでは、フロントサイドドア２０におけるインパクトビーム３０の取付構造、特に、当該インパクトビーム３０の前端３０ａにおける取付構造を説明する。なお、ここで説明する取付構造は、同インパクトビーム３０の後端や、リアサイドドア２２に設けられたインパクトビーム３０の前後端にも採用することができる。以下では、フロントサイドドア２０をサイドドアと省略して記載し、インパクトビーム３０を単にビーム３０と省略して記載することがある。

図２－図４に示すように、車両１０は、ブラケット４０とクラッシュボックス５０と補強部材６０とを備える。ブラケット４０は、サイドドア２０に固定されており、ビーム３０の前端３０ａをキャビン１２ｃ側から支持している。ビーム３０を支持するブラケット４０は、エクステンションとも称される。ブラケット４０の具体的な構成は、特に限定されない。一例ではあるが、本実施例のブラケット４０は、鋼材で構成された板状を複数の箇所で屈曲させた構造を有している。ブラケット４０は、サイドドア２０に固定された固定部分４２と、ビーム３０の前端３０ａを保持する保持部分４４とを有する。

ここで、サイドドア２０は、インナパネル２０ａと、アウタパネル２０ｂとを備える。それらのパネル２０ａ、２０ｂは、特に限定されないが、鋼材で構成されている。上述したビーム３０、ブラケット４０、クラッシュボックス５０及び補強部材６０は、全てインナパネル２０ａとアウタパネル２０ｂとの間に位置している。ブラケット４０の固定部分４２は、例えば溶接によって、サイドドア２０のインナパネル２０ａに固定されている。ブラケット４０の保持部分４４は、固定部分４２よりも後方に位置しており、ビーム３０に沿って前後方向に延びている。保持部分４４は、ビーム３０の前端３０ａに対してキャビン１２ｃ側（即ち、車両１０における左右方向の内側）に位置している。保持部分４４は、ビーム３０の前端３０ａを部分的に収容する溝４６を有し、溝４６の裏面には、キャビン１２ｃ側へ突出する突出部４８が形成されている。ブラケット４０の保持部分４４と、ビーム３０の前端３０ａとの間は、例えば溶接によって接合されている。

クラッシュボックス５０は、サイドドア２０に固定されている。一例ではあるが、クラッシュボックス５０は、サイドドア２０のインナパネル２０ａに、例えば溶接によって接合されている。クラッシュボックス５０は、ビーム３０及びブラケット４０に対して、キャビン１２ｃ側に配置されている。クラッシュボックス５０は、ビーム３０の前端３０ａに、ブラケット４０を介してキャビン１２ｃ側から対向している。クラッシュボックス５０は、自身が変形することによって、衝突エネルギーを吸収するように構成されている。クラッシュボックス５０は、例えば鋼材又はアルミニウムといった金属で構成されており、概してボックス形状を有する部材であってよいが、その具体的な構成は特に限定されない。例えば、クラッシュボックス５０には、変形の起点となる複数の溝や穴が、規則的に形成されていてもよい。

補強部材６０は、クラッシュボックス５０とブラケット４０との間に位置しており、ブラケット４０に接合されている。補強部材６０は、例えば鋼材で構成されており、ブラケット４０の強度あるいは耐力を高めるために設けられている。補強部材６０の具体的な構成は、特に限定されない。一例ではあるが、図４に示すように、本実施例における補強部材６０は、その断面形状がいわゆるハット形状であって、両側縁に位置する一対のリム部分６２、６４と、一対のリム部分６２、６４の間に位置するチャンネル部分６６（即ち、溝形部分）とを有する。

一方のリム部分６２は、ビーム３０の前端３０ａよりも上方において、ブラケット４０に接合されている。他方のリム部分６４は、ビーム３０の前端３０ａよりも下方において、ブラケット４０に接合されている。即ち、ハット形状の補強部材６０は、ブラケット４０の溝４６に収容されたビーム３０の前端３０ａを、上下方向に沿って跨ぐように取り付けられている。そして、ブラケット４０の溝４６の裏面に位置する突出部４８が、補強部材６０のチャンネル部分６６が画定する空間６８内に膨出している。ここで、ブラケット４０の突出部４８と、補強部材６０のチャンネル部分６６との間には、隙間が設けられている。これにより、通常時は両者の接触が禁止されることで、例えば異音の発生が防止される。補強部材６０とクラッシュボックス５０との間にも、同様に隙間が設けられている。

補強部材６０の断面形状は、ビーム３０の長手方向に沿って変化している。このような構成によると、補強部材６０の強度及び耐力が高まることで、ブラケット４０の強度あるいは耐力をさらに高めることができる。一例ではあるが、図３に示すように、ブラケット４０の前端６０ａにおける断面形状は、ブラケット４０の後端６０ｂにおける断面形状よりも小さい。そして、ブラケット４０の断面形状は、前端６０ａから後端６０ｂに向かって、連続的に変化している。なお、ブラケット４０の一部又は全部において、ブラケット４０の断面形状が段階的に変化してもよい。

特に限定されないが、補強部材６０は、ビーム３０の長手方向に沿って配置されているとともに、ビーム３０の前端３０ａに対向する位置から、当該前端３０ａを越える位置まで延びている。即ち、補強部材６０の後端６０ｂには、ブラケット４０を介してビーム３０が隣接しているが、補強部材６０の前端６０ａには、ビーム３０が隣接していない。このように、ブラケット４０がビーム３０の前端３０ａを保持する範囲よりも、補強部材６０が設けられる範囲をより大きくすることで、ブラケット４０の強度あるいは耐力を効果的に高めることができる。

以上のように、本実施例の車両１０では、ビーム３０の前端３０ａを支持するブラケット４０に対して、クラッシュボックス５０がキャビン１２ｃ側に配置されている。さらに、クラッシュボックス５０とブラケット４０との間には、ブラケット４０に接合された補強部材６０が設けられている。車両１０に側面衝突が発生すると、ビーム３０に大きな衝突荷重が負荷される。このとき、ビーム３０の前端３０ａは、ブラケット４０、補強部材６０及びクラッシュボックス５０の三者によって、キャビン１２ｃ側から強固に支持される。これにより、衝突荷重がビーム３０からサイドドア２０へ、そしてサイドドア２０からボディ１２へと受け流され、ビーム３０がその機能を効果的に発揮することができる。なお、図示省略したが、クラッシュボックス５０のキャビン１２ｃ側には、ボディ１２の例えばフロントピラーといった骨格部材が配置されている。

ここで、国や地域における各法規や、車両１０の区分や用途によっては、側面衝突試験における試験条件や、クリアすべき基準が異なることもあり、本実施例で説明したインパクトビーム３０に係る構成が、過剰となることがも考えられる。この場合は、ブラケット４０、補強部材６０及びクラッシュボックス５０の三者をそれぞれ再設計することなく、補強部材６０のみを単に取り除くことによって、インパクトビーム３０が発揮する機能を適切に調整することも考えられる。

以上、本技術の実施形態について詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独あるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

１０：車両
１２：ボディ
１４、１６：前輪、前輪
２０：フロントサイドドア
２２：リアサイドドア
３０：インパクトビーム（ビーム）
４０：ブラケット
５０：クラッシュボックス
６０：補強部材
６２：補強部材の一方のリム部
６４：補強部材の他方のリム部
６６：補強部材のチャンネル部

Claims (6)

1. キャビンを有するボディと、
   前記キャビンの側面に設けられたサイドドアと、
   前記サイドドアに配置されたインパクトビームと、
   前記サイドドアに固定され、前記インパクトビームの一端を前記キャビン側から支持するブラケットと、
   前記サイドドアに固定され、前記インパクトビームの前記一端に、前記ブラケットを介して前記キャビン側から対向するクラッシュボックスと、
   前記クラッシュボックスと前記ブラケットとの間に位置し、前記ブラケットに接合された補強部材と、
   を備える車両。
2. 前記補強部材は、両側縁に一対のリム部分を有する断面形状の板材であり、前記一対のリム部分において前記ブラケットに接合されている、請求項１に記載の車両。
3. 前記一対のリム部分の一方は、前記インパクトビームの前記一端よりも上方において、前記ブラケットに接合されており、
   前記一対のリム部分の他方は、前記インパクトビームの前記一端よりも下方において、前記ブラケットに接合されている、請求項２記載の車両。
4. 前記補強部材の前記断面形状は、ハット形状である、請求項２又は３に記載の車両。
5. 前記補強部材の前記断面形状の大きさは、前記インパクトビームの長手方向に沿って、連続的又は段階的に変化している、請求項２から４のいずれか一項に記載の車両。
6. 前記補強部材は、前記インパクトビームの長手方向に沿って配置されているとともに、前記インパクトビームの前記一端に対向する位置から、前記一端を越える位置まで延びている、請求項１から５のいずれか一項に記載の車両。

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