JP6831507B1 - 小型４輪車両 - Google Patents
小型４輪車両 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6831507B1 JP6831507B1 JP2020129911A JP2020129911A JP6831507B1 JP 6831507 B1 JP6831507 B1 JP 6831507B1 JP 2020129911 A JP2020129911 A JP 2020129911A JP 2020129911 A JP2020129911 A JP 2020129911A JP 6831507 B1 JP6831507 B1 JP 6831507B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pipe
- driver
- small
- seat
- elliptical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 abstract description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 5
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 206010039203 Road traffic accident Diseases 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
- B62D21/15—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Body Structure For Vehicles (AREA)
- Automatic Cycles, And Cycles In General (AREA)
Abstract
【課題】シンプルで軽量、かつ衝撃に強い構造で、事故の際に運転者の生命を守り、損傷を抑制する小型４輪車両を提供する。【解決手段】車両ボディに支持され、左右各１対ずつの前輪及び後輪を設けられると共に、前記車両ボディ内に、前記前輪を操舵する運転席が設けられている小型４輪車両において、前記車両ボディの内面に沿い、かつ前記運転席の周りを平面楕円形状の楕円状パイプで水平に囲んだ構造を持つ。【選択図】図１
Description
本発明は、運転者一人が乗って運転（乗車）する小型４輪車両に関し、特に交通事故などで車両に何かが衝突する際の衝撃を効率良く吸収し、運転者を損傷や落命から守る安全機構を有する車両の構造に関する。
近年、小型の一人乗り自動車が実用化されつつある。また、一人乗りのドローンなども開発されつつある。これらの小型乗物は利便性を追求するため、構造はシンプルで、軽量である。そのため、何かに衝突した場合や、何かが衝突した際に車両が大きく破損し、運転者（乗員）が大けがを負うとか、落命する可能性が高いという欠点があった。特に、一人乗り自動車の場合、横方向からの衝突で、より大きな損傷を受ける可能性があった。
小型の一人乗り自動車として小型４輪車両があり、特開２０００−８５５０２号公報（特許文献１）には、乗降性を犠牲にせず、乗員の安定支持構造を得る小型４輪車両が開示されているが、衝突時の補強についての開示はない。
また、特開２０１１−１６８１２９号公報（特許文献２）には、車両の衝撃吸収構造が開示されているが、２つの衝撃吸収体が必要であり、構造が複雑になる問題がある。
本発明は上述のような事情よりなされたものであり、本発明の目的は、シンプルで軽量、かつ衝撃に強い構造で、事故の際に運転者の生命を守り、損傷を抑制する小型４輪車両を提供することにある。
本発明は、４輪車両に車両ボディに支持されて左右各１対ずつの前輪及び後輪を設けられると共に、前記車両ボディ内に、前記前輪を操舵する運転席が設けられている一人乗りの小型４輪車両に関し、本発明の上記目的は、前記車両ボディの内面に沿い、かつ前記運転席の周りを平面楕円形状の楕円状パイプで水平に囲んだ構造を持つこと、或いは前記車両ボディの内面に沿い、かつ前記運転席の周りを平面楕円形状の第１の楕円状パイプで水平に囲んだ構造を持つと共に、前記運転席の背もたれの後面に、前記背もたれよりも外形が大きな平面楕円形状の第２の楕円状パイプが配設された構造を持つことにより達成される。
本発明に係る小型４輪車両によれば、車両の前部や後部又は側部に衝撃を受けた場合、楕円形状のパイプがその衝撃を楕円形状の円周方向に逃がすため、運転者（乗員）が外力を直接受けることはなく、極めて安全性が高い。楕円状パイプは中空であるため、軽量であり、小型乗物の利便性を損なうことはない。また、楕円状パイプの短軸に補強用の棒状パイプを配設した場合、更に大きな外力を吸収することができる。このため、大きな衝撃を受けても車両は潰れることは稀で、運転者の損傷を最小限にすることができる。
本発明に係る小型４輪車両（一人乗り車両）は、車両ボディに支持され、左右各１対ずつの前輪及び後輪を設けられると共に、車両ボディ内に、前輪を操舵する運転席が設けられている。運転席に乗車した運転者はハンドルで操舵して、車両を運転する。本発明では運転席の周りに水平に楕円状パイプを配設すること、或いは運転席の背もたれの後面に楕円状パイプを配設することによって、衝突等による車両の衝撃に対する安全性を高めている。また、楕円状パイプの短軸に補強用の棒状パイプを取り付けることにより、一層の効果を上げることができる。楕円状パイプは中空の円筒形構造をしており、軽量であるが、加えられた衝撃力を円周方向に逃がすため、変形しにくいと言う形状的な特性を持つ。
図１は本発明の第１実施形態を示しており、車両ボディ１０の下方前部には、前輪車軸２２を介して左右前輪２０ＦＬ及び２０ＦＲが設けられており、下方後部には、後輪車軸２３を介して左右後輪２１ＲＬ及び２１ＲＲが設けられている。車両ボディ１０と一体のフレーム１１には制御機器収納部１２が設けられると共に、車両後方にも制御機器収納部１３が設けられている。また、車両中央部には、運転者が座って運転するための運転席３０が設けられており、運転席３０は座席３１と背もたれ３２で構成され、運転者はハンドル４０で操舵装置４１を介して車両を操舵する。
そして、本発明では、車両ボディ１０内の内面に沿って、運転席３０の周りに水平に、平面楕円形状の楕円状パイプ１００を配設している。楕円形パイプ１００は、車両ボディ１０やフレーム１１などの構造物に、溶接等の公知の取り付け手段によって取り付けられている。また、運転席３０の後方位置で、楕円状パイプ１００の短軸に補強用の棒状パイプ１１０を溶接等、公知の連結手段で連結している。この場合、楕円状パイプ１００が、運転者の乗降を妨げないことが必要であるが、ハンドル４０をフロントガラス方向に折り曲げ、運転席３０背もたれ３２をリクライニングさせ、水平方向に９０度回転しながら足を楕円状パイプ１００の上まで持ち上げる機構を取り付けることにより、容易な乗降が可能となる。
楕円状パイプ１００には、車両（乗用車）の構造用として規格化され、実績のある炭素鋼鋼管が適している。重さ６００Ｋｇの車両が、時速４０Ｋｍ／ｈで壁に激突して0.1秒で止まった場合、衝撃力は、６６，０００Ｎであるが、耐力の最も大きいＳＴＡＭ５４０Ｈ鋼管を使用した場合、耐力は４８０Ｎ／ｍｍ２であり、パイプ外径をＤとし、厚さをｔとすると、衝撃力を上回るためには、下記数１の関係でなければならない。
（数１）
６６，０００＜４８０（Ｄ-ｔ）ｔ×３．１４
更に鋼材としての安全係数を“２”とすると、外径Ｄと厚さｔの関係は、
（数２）
８７．６＜（Ｄ-ｔ）ｔ
が必要となる。例えば、外径Ｄ＝３０ｍｍの時、厚さｔ＝３．３ｍｍである。楕円状パイプ１００の全長を７ｍとすると、重量は約１５ｋｇである。
（数１）
６６，０００＜４８０（Ｄ-ｔ）ｔ×３．１４
更に鋼材としての安全係数を“２”とすると、外径Ｄと厚さｔの関係は、
（数２）
８７．６＜（Ｄ-ｔ）ｔ
が必要となる。例えば、外径Ｄ＝３０ｍｍの時、厚さｔ＝３．３ｍｍである。楕円状パイプ１００の全長を７ｍとすると、重量は約１５ｋｇである。
この炭素鋼鋼管を楕円形に加工し、補強用の棒状パイプ１１０を取り付けた場合、安全係数を５倍程度確保することは可能である。従って、楕円状パイプ１００及び棒状パイプ１１０の外径Ｄと厚さｔは、下記数３を満たすもので良い。
（数３）
８７．６＜（Ｄ-ｔ）ｔ
楕円は、数学的には図２に示すように長軸径ａ，短軸径ｂとして、“ｘ２／ａ２＋ｙ２／ｂ２＝１”で表わされる形状であるが、本発明における楕円状パイプ１００は数学的な楕円のみではなく、もっと緩やかな形状も含むものである。即ち、図３に示すように長軸Ｌの部分が平行で、前端部１０２及び後端部１０１が円弧ないし湾曲した形状であれば良い。長軸Ｌの部分は車両ボディ１０の内面に沿った形状であり、円弧の曲率も任意である。
（数３）
８７．６＜（Ｄ-ｔ）ｔ
楕円は、数学的には図２に示すように長軸径ａ，短軸径ｂとして、“ｘ２／ａ２＋ｙ２／ｂ２＝１”で表わされる形状であるが、本発明における楕円状パイプ１００は数学的な楕円のみではなく、もっと緩やかな形状も含むものである。即ち、図３に示すように長軸Ｌの部分が平行で、前端部１０２及び後端部１０１が円弧ないし湾曲した形状であれば良い。長軸Ｌの部分は車両ボディ１０の内面に沿った形状であり、円弧の曲率も任意である。
また、楕円状パイプ１００及び棒状パイプ１１０の断面形状は図４であり、全体が中空であり、外径Ｄ（＝ｒ２×２）は３０ｍｍ以下、厚さｔ（＝ｒ２−ｒ１）は３ｍｍ以下となっている。
図５は、本発明の第２実施形態を図１に対応させて示しており、本実施形態では、運転席３０の背もたれ３１の後面に、背もたれ３１よりも外形が大きな楕円状パイプ１２０を上下に傾斜させて配設している。楕円状パイプ１２０は、車両ボディ１０やフレーム１１などの構造物に、溶接等の公知の取り付け手段によって取り付けられている。楕円状パイプ１２０の上部は車両ボディ１０の天井で固定され、下部はフレーム１１に固定されている。また、楕円状パイプ１２０には、楕円の短軸に補強用の棒状パイプ１３０が水平に取り付けられており、棒状パイプ１３０を取り付けることにより、一層の耐衝撃効果がある。
この場合は、楕円状パイプ１２０が運転者の乗降を妨げることはない。
なお、上述では運転者（乗員）がハンドルで操舵する車両について説明したが、自動運転車両についても同様に適用可能である。また、上述した第１実施形態と第２実施形態を組み合わせて、より高い安全性を求めることも可能である。
１０ 車両ボディ
１１ フレーム
１２、１３ 制御機器収納部
２０ＦＲ，２０ＦＬ 前輪
２１ＲＲ，２１ＲＲ 後輪
２２ 前輪車軸
２３ 後輪車軸
３０ 運転席
３１ 座席シート
３２ 背もたれ
４０ ハンドル
４１ 操舵装置
１１ フレーム
１２、１３ 制御機器収納部
２０ＦＲ，２０ＦＬ 前輪
２１ＲＲ，２１ＲＲ 後輪
２２ 前輪車軸
２３ 後輪車軸
３０ 運転席
３１ 座席シート
３２ 背もたれ
４０ ハンドル
４１ 操舵装置
Claims (6)
- 車両ボディに支持されて左右各１対ずつの前輪及び後輪を設けられると共に、前記車両ボディ内に、前記前輪を操舵する運転席が設けられている小型４輪車両において、
前記車両ボディの内面に沿い、かつ前記運転席の周りを平面楕円形状の楕円状パイプで水平に囲んだ構造を持つことを特徴とする小型４輪車両。 - 前記運転席の後方位置であり、前記パイプの短軸に棒状パイプが設けられている請求項１に記載の小型４輪車両。
- 前記楕円状パイプ及び前記棒状パイプが炭素鋼鋼管で成り、外径が３０ｍｍ以下、厚さが３ｍｍ以下となっている請求項２に記載の小型４輪車両。
- 車両ボディに支持されて左右各１対ずつの前輪及び後輪を設けられると共に、前記車両ボディ内に、前記前輪を操舵する運転席が設けられている小型４輪車両において、
前記車両ボディの内面に沿い、かつ前記運転席の周りを平面楕円形状の第１の楕円状パイプで水平に囲んだ構造を持つと共に、
前記運転席の背もたれの後面に、前記背もたれよりも外形が大きな平面楕円形状の第２の楕円状パイプが配設された構造を持つことを特徴とする小型４輪車両。 - 前記第２の楕円状パイプの短軸に棒状パイプが設けられている請求項４に記載の小型４輪車両。
- 前記第２の楕円状パイプ及び前記棒状パイプが炭素鋼鋼管で成り、外径が３０ｍｍ以下、厚さが３ｍｍ以下となっている請求項５に記載の小型４輪車両。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020129911A JP6831507B1 (ja) | 2020-07-31 | 2020-07-31 | 小型４輪車両 |
| PCT/JP2021/007080 WO2022024429A1 (ja) | 2020-07-31 | 2021-02-25 | 小型４輪車両 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020129911A JP6831507B1 (ja) | 2020-07-31 | 2020-07-31 | 小型４輪車両 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP6831507B1 true JP6831507B1 (ja) | 2021-02-17 |
| JP2022026437A JP2022026437A (ja) | 2022-02-10 |
Family
ID=74562333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020129911A Active JP6831507B1 (ja) | 2020-07-31 | 2020-07-31 | 小型４輪車両 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6831507B1 (ja) |
| WO (1) | WO2022024429A1 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08255020A (ja) * | 1995-03-17 | 1996-10-01 | Hitachi Ltd | 自動走行車両 |
| US20130187407A1 (en) * | 2010-04-06 | 2013-07-25 | Innovative Mobility Automobile Gmbh | Vehicle frame |
| CN109533031A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-03-29 | 华侨大学 | 赛车车架 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2306140B (en) * | 1995-10-11 | 1999-06-09 | Terrapid Technologies Cc | A vehicle |
| JP5770506B2 (ja) * | 2011-03-28 | 2015-08-26 | 本田技研工業株式会社 | 小型車両のフレーム構造 |
-
2020
- 2020-07-31 JP JP2020129911A patent/JP6831507B1/ja active Active
-
2021
- 2021-02-25 WO PCT/JP2021/007080 patent/WO2022024429A1/ja active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08255020A (ja) * | 1995-03-17 | 1996-10-01 | Hitachi Ltd | 自動走行車両 |
| US20130187407A1 (en) * | 2010-04-06 | 2013-07-25 | Innovative Mobility Automobile Gmbh | Vehicle frame |
| CN109533031A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-03-29 | 华侨大学 | 赛车车架 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2022026437A (ja) | 2022-02-10 |
| WO2022024429A1 (ja) | 2022-02-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5728019B2 (ja) | 四輪自動車 | |
| JP3542288B2 (ja) | 自動車におけるインストルメントパネル支持構造 | |
| US6367869B1 (en) | Energy management system and method for an extruded aluminum vehicle subframe | |
| US9650079B2 (en) | Kart chassis with increased impact resistance, and corresponding kart | |
| US8196696B2 (en) | Vehicle frame structure and vehicle incorporating same | |
| JPH08324373A (ja) | 斜めからの衝撃も緩和する自動車用エアバック | |
| US6464275B2 (en) | Vehicle embodying a system for protection in case of impact | |
| JP6831507B1 (ja) | 小型４輪車両 | |
| EP0580610B1 (en) | Vehicle and body | |
| CN106458263A (zh) | 车辆撞击结构 | |
| WO2015050032A1 (ja) | 車体前部構造 | |
| US7175200B1 (en) | Protective motorcycle impact cage | |
| JP2013525184A (ja) | 車両ホイールおよびアクスルシステム | |
| WO2022082429A1 (zh) | 车架及具有其的车辆 | |
| KR20070005977A (ko) | 조향장치의 충격에너지 흡수구조 | |
| CN112336531A (zh) | 轮椅搭载车辆 | |
| WO2012037606A1 (en) | A roll over protection structure | |
| RU2670339C1 (ru) | Несущий кузов транспортного средства | |
| JP4855064B2 (ja) | リア・シート | |
| JP5214629B2 (ja) | ステアリング・ホイールを安全位置まで移動させるための機械式アクチュエータを備える貨物自動車 | |
| JP2000185582A (ja) | 自動車用シート | |
| JP2013091390A (ja) | 車両用シート | |
| JP7069304B2 (ja) | 乗用車用の共有安全セル | |
| JP2001341565A (ja) | 自動車用座席 | |
| JP2000326865A (ja) | 自動車における衝突安全装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200828 |
|
| A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20200828 |
|
| A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20201030 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20201201 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201204 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210105 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210108 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6831507 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |