JP6182776B2 - 車両 - Google Patents

Description

本発明は、箱型のボディを備える車両に関する。

従来、マイクロバス（小型バス）などの車高の高い箱型のボディを備える車両が横転（ロールオーバー）し、ボディの側面上部が地面に衝突すると、ボディ全体が歪むように変形し、地面に衝突した方の側壁が車室に侵入する。そのため、乗員保護の観点から、車室への側壁の侵入量をできるだけ小さくするために、車両横転時のボディの変形をできるだけ小さくすることが要求されている。

図７には、箱型のボディ１０３を備えるマイクロバス車両１０１が横転した場合の変形態様が模式的に示されている。マイクロバス車両１０１が横転し、二点鎖線で示される箱型のボディ１０３の一方の側壁１０７ａの上部が地面Ｇに衝突すると、衝突エネルギーＥは、主に屋根部１０８を通じて他方の側方に伝達される。その結果、両側壁１０７ａ，１０７ｂの支柱であるピラー１０９ａ，１０９ｂが歪み、図中に実線で示されるように、ボディ１０３全体が変形し、側壁１０７ａが車室Ｒに侵入する。このとき、車両前面及び後面の窓枠１０５が略矩形から平行四辺形に歪むように変形することで、ボディ１０３の変形が許容される。ここで、衝突エネルギーＥは、窓枠１０５の地面Ｇに衝突した一側方の車両上側の角１０５ａとその対角１０５ｃには、角を広げようとする引っ張り荷重として作用する。他方、地面Ｇに衝突した一側方の車両下側の角１０５ｂとその対角１０５ｄには、角を狭めようとする圧縮荷重として作用する。

車両横転時のボディの変形抑制を目的とする技術ではないが、下記特許文献１には、ワンボックスカーの後面に設けられたバックドアにおける窓枠周りの補強構造が開示されている。特許文献１に記載の技術は、バックドアを閉じる際にこのバックドアに加わる衝撃に対する窓枠の補強を目的としており、窓枠の角（コーナー部）にレインフォースが設けられている。レインフォースは、板状であり、略矩形の窓枠の下側のコーナー部において、バックドアの内面を構成するインナパネルに裏打ちされている。レインフォースは、窓枠のコーナー部では、窓枠の輪郭に沿う外形となっており、コーナー部から車両側方及び下方に延びている。このレインフォースによれば、インナパネルとの間に閉断面部分が設けられることで、バックドアを閉じる際にバックドアに加わる厚み方向の荷重に対して、より高い補強効果を発揮することができるとされている。

特開平１０−８６６７２号公報

本発明者は、車両横転時に車両前面又は後面の窓枠が変形するのを抑制することで、ボディ全体の変形を抑制し、ひいて車室への側壁の侵入量を小さくすることを想起した。しかし、バックドアの厚み方向に加わる荷重に対する補強を目的とした上記従来の技術では、車両横転時に、窓枠の角に対して車両後面に沿って加わる引っ張り荷重及び圧縮荷重に抗して十分に窓枠の変形を抑えることはできなかった。したがって、車両横転時にボディ側壁の車室への侵入量を十分に減少させるほどボディの変形を小さくすることはできなかった。

そこで、本発明は、車両横転時のボディの変形をより小さくし、側壁の車室への侵入量をより小さくすることを課題とした。

本発明は、箱型のボディを備える車両であって、車両の前面又は後面の少なくとも一方の面は、車両の外面を構成するアウタパネルと、前記アウタパネルの内側に重ね合わされて接合されたインナパネルと、を備えたパネル複合体を備えている。前記パネル複合体には窓開口部が形成されており、該窓開口部は、前記アウタパネルの外側に重ね合わされた窓ガラスで塞がれている。前記パネル複合体には、前記窓開口部の上側又は下側の少なくとも一方側の左右の隅部において前記インナパネルに補強部位が設けられている。そして、この補強部位は、前記アウタパネルの輪郭をショートカットするように前記アウタパネルよりも前記窓開口部の中心側へ張り出しており、前記隅部を挟んで延びる前記窓開口部の縁辺の一方側と他方側とを接続している。

かかる車両によれば、車両の前面又は後面の少なくとも一方の面の窓開口部の隅部においてインナパネルに設けられた補強部位が、アウタパネルよりも窓開口部の中心側へ張り出し、この補強部位が隅部を挟んで延びる窓開口部の縁辺の一方側と他方側を接続している。この補強部位により、車両横転時に窓開口部の隅部に加わる角を広げようとする引っ張り荷重と、角を狭めようとする圧縮荷重との双方に抗して隅部の変形を抑制することができる。そのため、窓開口部が歪みにくく、ひいてボディ全体の変形を抑制することができる。

前記補強部位には、前記隅部を挟んで延びる前記窓開口部の縁辺の一方側から他方側に斜め方向に延びる直線状の第１の凸部がプレス加工により形成されているのが好ましい。この場合、補強部位は、窓開口部の隅部に加わる角を広げようとする引っ張り荷重と、角を狭めようとする圧縮荷重とに対する剛性が一層高く、隅部をより変形しにくくすることができる。そのため、車両横転時に、窓開口部をより変形しにくくすることができる。

また、前記補強部位に、前記アウタパネルの輪郭に沿って延びる第２の凸部がプレス加工により形成されている場合にも、窓開口部をより変形しにくくすることができる。

前記インナパネルは、複数のパネルパーツを接合して成形されており、前記窓開口部の隅部には、前記補強部位を形成するととともに、この補強部位を挟み前記窓開口部の縁辺の一方側から他方側まで連続する補強パネルパーツが、他のパネルパーツと重なり合った状態で備えられているものが好ましい。この場合、窓開口部の隅部では、補強部位を形成する補強パネルパーツと他のパネルパーツとが重なり合っているため、隅部がより変形しにくい。しかも、この補強パネルパーツが補強部位を挟み窓開口部の縁辺の一方側から他方側まで連続しているため、窓開口部が一層変形しにくい。

前記補強部位は、車両の後面に備えられたパネル複合体の窓開口部の下側の左右の隅部に設けると、運転者の視界を妨げにくく、好ましい。

本発明によれば、車両横転時のボディの変形を抑制し、側壁の車室への侵入量をより小さくすることができる。

本発明の実施形態に係る車両の背面図である。 図１に示される車両の後面を構成するパネル複合体のII部分を拡大して示す図である。 図２に示されるパネル複合体のIII−III断面図である。 図１に示されるパネル複合体を構成するインナパネルの平面図である。 図４に示されるインナパネルのV部分を拡大して示す斜視図である。 図１に示される車両を横転した状態で示す背面図である。 従来の車両が横転した際の変形態様を模式的に示す車両の背面図である。

本発明の一実施形態について、図１〜６を参照しながら具体的に説明する。本実施形態に係る車両１１は、前後方向に長い箱型のボディ１３を備えたマイクロバス（小型バス）である。図１に示されるように、この車両１１は、後面１５に窓２１を備えており、この窓２１において、窓開口部２３を変形しにくくする補強構造を備えている。

車両１１の後面１５は、略垂直に広がる概ね四角形の面であり、パネル複合体３１を主体として形作られている。窓２１は、略四角形であり、車両１１の後面１５の概ね上半分を占めている。窓２１は、パネル複合体３１に形成された窓開口部２３が窓ガラス２５で塞がれた構成となっている。また、車両１１の後面１５には、窓２１の下方にドア７１で開閉されるドア開口部７３が設けられており、このドア開口部７３がトランクルームの開口を構成している。そして、後面１５の下端には、車両１１の左右方向に延びるリアバンパ８１が設けられている。

図３等に示されるように、パネル複合体３１は、車両１１の外面（後面１５）を構成するアウタパネル４１と、アウタパネル４１の内側に重ね合わされて、接合されたインナパネル５１とを備えている。パネル複合体３１には、窓ガラス２５の外形よりも一回り小さな窓開口部２３が形成されている（図２参照）。窓ガラス２５は、角を丸く面取りした四角形である。窓開口部２３は、窓ガラス２５の外形に沿う概ね四角形だが、その四隅のうち下側の左右の隅部２３ａ，２３ｃは、窓ガラス２５の外形に沿わずに窓開口部２３の中心側へ張り出して補強部位５３、５３が設定されている（図１参照）。

図３に示されるように、窓ガラス２５は、パネル複合体３１の外側に重ね合わされ、パネル複合体３１に接着剤で固定されている。パネル複合体３１の外面（後面１５）を構成するアウタパネル４１には、窓開口部２３の周りの全周にわたり内側に凹む段差が設けられて、窓枠部４３が形成されている。窓枠部４３には、車両１１の外面（後面１５）を構成するアウタパネル４１の意匠部４５から内側に凹む段差形状を介して末端に平板状のフランジ部４３ｆが形成されている。窓ガラス２５は、周縁がフランジ部４３ｆの外側に重ね合わされた状態でパネル複合体３１に接着されて、窓枠部４３に納まっている。

図４、図５等に示されるように、インナパネル５１は、主としてこのインナパネル５１の外形を構成して基礎となっているベースパネル５２と、このベースパネル５２に対して部分的に配設された補強パネルパーツ５５とを備えている。ベースパネル５２は、複数のパネルパーツを接合して成形されている。図４に示されるように、ベースパネル５２は、窓開口部２３の周りは、第１〜第５のパネルパーツ６１〜６５で構成されている。そして、窓開口部２３の隅部２３ａにおいては、ベースパネル５２（第１のパネルパーツ６１、第２のパネルパーツ６２）に対し、補強パネルパーツ５５が重なり合った状態で配されている。ベースパネル５２が本発明の他のパネルパーツに相当する。

ベースパネル５２の窓開口部２３に臨む縁端部５２ａの外形は、全周に亘って、概ねアウタパネル４１の外形に沿っている。つまり、窓ガラス２５の外形に沿っている。そして、縁端部５２ａには、平らな接合フランジ５２ｆが形成されている。

補強パネルパーツ５５は、ベースパネル５２を構成する各パネルパーツよりも厚い一枚の鋼板からなる。補強パネルパーツ５５は、窓開口部２３の隅部２３ａを挟んで右側辺２４ａ側から下辺２４ｂ側まで連続している。図３に示されるように、ベースパネル５２の外側に重ね合わされ、アウタパネル４１とベースパネル５２との間に位置している。補強パネルパーツ５５は、ベースパネル５２との間に閉断面を形成した状態でベースパネル５２とスポット溶接にて接合されている。

図４に示されるように、補強パネルパーツ５５は、窓開口部２３の右側辺２４ａ及び下辺２４ｂにおいては、端縁部５５ａに平らな接合フランジ５５ｆが形成されている。接合フランジ５５ｆとベースパネル５２の接合フランジ５２ｆとが重ね合わされてスポット溶接にて接合されている。窓開口部２３の右側辺２４ａ及び下辺２４ｂにおいて、補強パネルパーツ５５の縁端部５５ａとベースパネル５２の縁端部５２ａは外形が一致しており、その外形はアウタパネル４１の外形に沿っている。

図３に示されるように、補強パネルパーツ５５は、窓開口部２３の隅部２３ａにおいてはアウタパネル４１及びベースパネル５２よりも窓開口部２３の中心側に張り出しており、その張り出し部分が補強部位５３を構成している。図４に示されるように、補強部位５３は、アウタパネル４１及びベースパネル５２の外形をショートカットするように、窓開口部２３の右側辺２４ａと下辺２４ｂとを連結しており、その形状は、概ねアウタパネル４１の角を頂点とする二等辺三角形である。窓開口部２３の隅部２３ａにおいては、図３に示されるように、補強部位５３の周囲に形成された平らな平板部５５ｇが、ベースパネル５２の接合フランジ５２ｆとアウタパネル４１のフランジ部４３ｆと重ね合わされてスポット溶接にて接合されている。

図４に示されるように、補強部位５３には、窓開口部２３の右側辺２４ａと下辺２４ｂとの間に斜め方向に延びる直線状の第１の凸部５７がプレス成形にて形成されている。第１の凸部５７の延びる斜め方向は、アウタパネル４１の角を頂角とする二等辺三角形の底辺に概ね沿う方向であり、水平な下辺２４ｂに対して斜め約４５度である。また、補強部位５３には、アウタパネル４１及びベースパネル５２の角形状に沿って延びる第２の凸部５９がプレス成形にて形成されている。第２の凸部５９は、ベースパネル５２とアウタパネル４１との接合部位である平板部５５ｇから延設されており、第１の凸部の長手方向の両端部と連続している。第１の凸部５７と第２の凸部５９とは、平板部５５ｇから延びる平板状部分にプレス成形にて凹凸を付すことで形成されている。すなわち、第１の凸部５７の形成位置と第２の凸部５９の形成位置とに囲まれた大略三角形の第１の凹部５８ａを形成するとともに、第１の凸部５７の形成位置を挟んで第１の凹部５８ａとは反対側に直線状の第２の凹部５８ｂを形成することにより、両凹部５８ａ、５８ｂに対して相対的に外側に膨らんだ第１の凸部５７と第２の凸部５９とが形成されている。

かかる車両１１によれば、次の作用効果がある。車両１１の後面１５に設けられた窓開口部２３には、下側の左右の隅部２３ａ，２３ｃに、角形状をショートカットするような補強部位５３、５３が設けられている。この補強部位５３、５３により、概ね四角形の窓開口部２３を平行四辺形に歪ませようとする外力に対して剛性が高められており、前記外力に抗して窓開口部２３を変形しにくくすることができる。すなわち、図６に示されるように、車両１１が横転して側壁１７の上部が地面Ｇに衝突したとき、衝突エネルギーＥにより衝突した側の一側方の下側の隅部２３ａには、角を狭めようとする圧縮荷重Ｆ１が作用する。これに対し補強部位５３が突っ張ることで、圧縮荷重Ｆ１に抗する。他方、衝突した側とは反対側の他側方の下側の隅部２３ｃには、角を広げようとする引っ張り荷重Ｆ２が作用するが、補強部位５３が引っ張り応力を発揮することで、引っ張り荷重Ｆ２に抗する。

補強部位５３は、直線状の第１の凸部５７が、圧縮荷重Ｆ１及び引っ張り荷重Ｆ２の作用方向に沿って延びていることで、圧縮荷重Ｆ１及び引っ張り荷重Ｆ２に対する剛性がより大きくなっている。また、アウタパネル４１及び第１のパネルパーツ６１の角形状に沿って延びる第２の凸部５９によっても、隅部２３ａ、２３ｃが変形しにくくなっており、第１の凸部５７と第２の凸部５９とが一続きになっていることにより、隅部２３ａ、２３ｃが一層変形しにくくなっている。かかる補強部位５３が設けられていることにより、車両１１が横転してボディ１３の側壁１７の上部が地面Ｇに衝突したときに窓開口部２３が変形しにくいことで、車両１１のボディ１３全体の反力が向上し、ボディ１３全体が変形しにくい。そのため、車室Ｒへの側壁１７の侵入量を小さくすることができる。

ここで、インナパネル５１にのみ補強部位５３が設けられているため、窓ガラス２５の外形を変更せず、インナパネル５１に小規模な変更を加えることで、上記の車両横転時に車室Ｒへの側壁１７の侵入を抑制する効果を得るができる。殊に、インナパネル５１の外形を主として構成してインナパネル５１の基礎となっているベースパネル５２に補強パネルパーツ５５を接合することで、容易且つ的確にインナパネル５１を補強し、効率よく上記効果を得ることができる。また、インナパネル５１のみに小規模な変更を加えることで、車両の質量増加を抑えながら効率よく上記効果を得ることができる。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変更が可能である。例えば、補強部位は、インナパネルの外形を形作る基礎部分に一体形成してもよい。また、補強部位を設ける窓開口部は、車両後面の窓開口部に限らず、前面の窓開口部でもよい。また、窓開口部の下側の左右の隅部に限らず、上側の左右の隅部でもよい。

１１ 車両
１３ ボディ
１５ 後面
１７ 側壁
２１ 窓
２３ 窓開口部
２３ａ，２３ｃ 隅部
２４ａ 右側辺
２４ｂ 下辺
２５ 窓ガラス
３１ パネル複合体
４１ アウタパネル
４３ 窓枠部
５１ インナパネル
５２ ベースパネル
５３ 補強部位
５５ 補強パネルパーツ
５７ 第１の凸部
５９ 第２の凸部
Ｅ 衝突エネルギー
Ｆ１ 圧縮荷重
Ｆ２ 引っ張り荷重
Ｇ 地面
Ｒ 車室

Claims (5)

1. 箱型のボディを備える車両であって、
   車両の前面又は後面の少なくとも一方の面は、車両の外面を構成するアウタパネルと、前記アウタパネルの内側に重ね合わされて接合されたインナパネルと、を備えたパネル複合体を備え、
   前記パネル複合体には窓開口部が形成されており、該窓開口部は、前記アウタパネルの外側に重ね合わされた窓ガラスで塞がれており、
   前記パネル複合体には、前記窓開口部の上側又は下側の少なくとも一方側の左右の隅部において前記インナパネルに補強部位が設けられており、
   前記補強部位は、前記アウタパネルの輪郭をショートカットするように前記アウタパネルよりも前記窓開口部の中心側へ張り出しており、前記隅部を挟んで延びる前記窓開口部の縁辺の一方側と他方側とを接続していることを特徴とする車両。
2. 請求項１に記載の車両であって、
   前記補強部位には、前記隅部を挟んで延びる前記窓開口部の縁辺の一方側から他方側に斜め方向に延びる直線状の第１の凸部がプレス加工により形成されていることを特徴とする車両。
3. 請求項１又は請求項２に記載の車両であって、
   前記補強部位には、前記アウタパネルの輪郭に沿って延びる第２の凸部がプレス加工により形成されていることを特徴とする車両。
4. 請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の車両であって、
   前記インナパネルは、複数のパネルパーツを接合して成形されており、前記窓開口部の隅部には、前記補強部位を形成するととともに、この補強部位を挟み前記窓開口部の縁辺の一方側から他方側まで連続する補強パネルパーツが、他のパネルパーツと重なり合った状態で備えられていることを特徴とする車両。
5. 請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の車両であって、
   車両の後面に備えられたパネル複合体の窓開口部の下側の左右の隅部に前記補強部位が設けられていることを特徴とする車両。
   
   

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