JP7430972B2 - 車両構造 - Google Patents

Description

本発明は、キャブオーバー型の車両において、種々の体格の乗員に対応できて、かつ車両の衝突時に効果的に乗員を拘束できる車両構造に関する。

特許文献１には、キャブオーバー型自動車のシートベルト取付け構造が開示されている。シートベルト取付け構造では、運転台を構成するバックパネルに設けられた開口部を通って、運転台においてバックパネルがつながるリヤピラーとバックパネルの後方の荷台におけるリヤボディフロントピラーとにベルトアンカが取付けられている。

実開平４－９６５６５号公報

キャブオーバー型の車両において、シートベルトアンカーがリヤピラーに取り付けられていると、乗員の体格によってはシートベルトによって乗員を適切に拘束できないおそれがある。

本発明の目的の一つは、キャブオーバー型の車両において、種々の体格の乗員に対応できて、かつ車両の衝突時に効果的に乗員を拘束できる車両構造を提供することにある。

本発明の一態様に係る車両構造は、
キャブオーバー型の車両に設けられたバックパネルと、
前記バックパネルが固定されたピラーと、
前記バックパネルに取り付けられたシートベルトアンカーと、
前記バックパネルにおける前記シートベルトアンカーの取り付け箇所及び前記ピラーに固定された補強部材と、を備え、
前記補強部材は、シートベルトの引張方向の荷重によって変形される変形許容部を有する。

上記車両構造は、シートベルトアンカーがバックパネルに取り付けられていることで、シートベルトアンカーがピラーに取り付けられる場合に比較して、種々の体格の乗員に対して適正な位置にシートベルトを当て易い。

車両の前面衝突時などにおいて、シートベルトによって拘束された乗員が慣性力によって前方へ移動しようとすると、シートベルトに引張力が作用する。この引張力によって、シートベルトアンカーに負荷が作用する。上記車両構造では、補強部材がバックパネルにおけるシートベルトアンカーの取付け箇所及びピラーに固定されているため、上記負荷が補強部材を介してピラーに対して伝達される。

ピラーは、一般的に、車内側に位置するインナーピラーと車外側に位置するアウターピラーとによって中空閉断面が形成されるようにインナーピラーとアウターピラーとをスポット溶接などで接合して構成されている。バックパネルは、一般的に、ピラーのような中空閉断面になっておらず、板状に構成されている。そのため、バックパネルの剛性はピラーの剛性よりも低い。

上記負荷が所定の大きさ未満である場合、上記車両構造は、低剛性なバックパネルにシートベルトアンカーが取り付けられているものの、補強部材を介して高剛性なピラーに対して上記負荷を伝達できるため、シートベルトアンカーの前方への変位を抑制できる。

上記負荷が所定の大きさ以上である場合、上記車両構造は、補強部材が変形許容部を備えていることで、変形許容部が変形する。変形許容部の変形に伴って、補強部材を介してピラーに対して上記負荷が伝達されるタイミングをバックパネルに対して上記負荷が伝達されるタイミングよりも遅くすることができる。

仮に、上記補強部材が変形許容部を備えていない場合には、バックパネルに対して上記負荷が伝達されるタイミングと補強部材を介してピラーに対して上記負荷が伝達されるタイミングとが実質的に同時となる。この場合、バックパネル及び補強部材がインナーピラーに固定されていると、インナーピラーとアウターピラーとの接合が外れるおそれがある。インナーピラーとアウターピラーとの接合が外れると、シートベルトアンカーの前方への変位を抑制できない。

これに対して、上記車両構造は、上述したようにバックパネルに対して上記負荷が伝達されるタイミングと補強部材を介してピラーに対して上記負荷が伝達されるタイミングとが実質的に同一にならない。そのため、上記車両構造では、バックパネル及び補強部材がインナーピラーに固定されていても、インナーピラーとアウターピラーとの接合が外れ難い。よって、上記負荷が所定の大きさ以上の場合、上記車両構造は、シートベルトアンカーの前方への変位を抑制できる。

このように、上記車両構造は、負荷が所定の大きさ未満である場合と所定の大きさ以上である場合のいずれの場合であっても、シートベルトによって種々の体格の乗員をシートに適切に拘束できる。

上記車両構造は、補強部材の厚さを厚くしたり、インナーピラーとアウターピラーの接合強度を高めるためにスポット溶接する箇所を増やしたりしなくてもよいので、重量の上昇、コストの上昇、及び生産性の低下を抑制できる。

図１は、実施形態に係る車両構造が設けられるキャブオーバー型の車両を左方向から見た側面図である。 図２は、実施形態に係る車両構造の概略を示す正面図である。 図３は、図２の領域Ａの拡大図である。 図４は、図３のＩＶ－ＩＶ断面模式図である。 図５は、図３のＶ－Ｖ断面模式図である。 図６は、実施形態に係る車両構造の概略を示す後方斜視図である。

図１から図６を参照して、本発明の車両構造の実施形態を説明する。図中の「ＦＲ」は実施形態に係る車両構造１を備えるキャブオーバー型の車両１００の前方、「ＲＲ」は車両１００の後方、「ＵＰ」は車両１００の上方、「ＬＷＲ」は車両１００の下方、「ＬＨ」は車両１００の左方、「ＲＨ」は車両１００の右方を示す。

《実施形態》
〔車両構造〕
実施形態に係る車両構造１は、図１に示すキャブオーバー型の車両１００に設けられている。この車両１００は、エンジン１２０の上に覆い被さる運転台１１０と、運転台１１０の後方の荷台１５０とを備える車両である。図１に示す運転台１１０は、図２に示すように、バックパネル２とピラー３とを備える。バックパネル２は、運転台１１０の後面を構成する。ピラー３は、図５に示すインナーピラー３１と図示を省略するアウターピラーとを備える。インナーピラー３１は、車内側に位置している。アウターピラーは車外側に位置している。インナーピラー３１とアウターピラーとによって中空閉断面が形成されている。インナーピラー３１とアウターピラーとはスポット溶接などで接合されている。バックパネル２は、インナーピラー３１に固定されている。本形態の車両構造１の特徴の一つは、図２、図３に示すように、バックパネル２に取り付けられたシートベルトアンカー４と、特定の補強部材５とを備える点にある。以下、各構成を詳細に説明する。以下の説明は、右ハンドルの車両１００の運転席側の車両構造を例に行う。車両１００の助手席側に備わる車両構造については、運転席側の車両構造１を左右反転させた状態となるため、説明を省略する。図２では、説明の便宜上、乗員２００を比較的小柄なダミーで示している。

［シートベルトアンカー］
シートベルトアンカー４は、図２、図３に示すように、シートベルト４０を支持する。シートベルトアンカー４にはシートベルト４０が掛け渡されている。シートベルト４０は公知の構成が利用できる。シートベルト４０の一例は、連続３点式シートベルトである。シートベルト４０によって、乗員２００がシートに拘束される。シートベルトアンカー４は、ショルダーベルトアンカーである。シートベルトアンカー４は、バックパネル２の運転台１１０側の面のうち車両１００の右方の上方に固定されている。シートベルトアンカー４のバックパネル２への固定には、図４に示すように、本形態では締付部材９０ａが用いられている。締付部材９０ａの一例は、ボルトである。

［補強部材］
補強部材５は、図４、図５に示すように、バックパネル２の荷台１５０側の面のうちシートベルトアンカー４の取り付け箇所及びインナーピラー３１に固定されている。補強部材５は、剛性の高い金属で構成されている。車両１００の前面衝突時などにおいて、シートベルト４０によって拘束された乗員２００が慣性力によって前方へ移動しようとすると、図２、図４の白抜き矢印で示すように、シートベルト４０に対してシートベルト４０の長手方向に沿った引張力が作用する。この引張力によって、シートベルトアンカー４に負荷が作用する。補強部材５は、上記負荷をピラー３に伝達する。この補強部材５は、図６に示すように、本形態ではガーニッシュ６によって覆われている。図２から図５では、説明の便宜上、ガーニッシュ６の図示を省略している。ガーニッシュ６は、四角箱状に構成されている。ガーニッシュ６は、樹脂で構成されている。

補強部材５は、本形態では図６に示すように、本体部５１と側片５２と上片５３と下片５４とを有する。本体部５１と側片５２と上片５３と下片５４とは一連に形成されている。

本体部５１は、板状の部材である。本体部５１は、図４に示す第一貫通孔５１１と、図５に示す第二貫通孔５１２と、図３、図６に示す変形許容部５１５とを有する。

図４に示すように、第一貫通孔５１１には締付部材９０ａが挿通されている。この締付部材９０ａは、シートベルトアンカー４をバックパネル２に固定している。即ち、シートベルトアンカー４とバックパネル２と補強部材５とが締付部材９０ａによって共締めされている。締付部材９０ａは、ナット９１ａに締結されている。図５に示すように、第二貫通孔５１２には締付部材９０ｂに挿通されている。締付部材９０ｂの一例は、バックパネル２に溶接されているウェルドボルトである。締付部材９０ｂは、ナット９１ｂに締結されている。図４に示す締付部材９０ａと図５に示す締付部材９０ｂとによって、補強部材５がバックパネル２に固定されている。本形態では第一貫通孔５１１は第二貫通孔５１２よりも下方に位置している。第二貫通孔５１２と第一貫通孔５１１との間には、変形許容部５１５が設けられている。

変形許容部５１５は、シートベルト４０の引張方向の荷重によって上記負荷が所定の大きさ以上となったときに変形される。この変形によって、補強部材５を介してピラー３に対して上記負荷が伝達されるタイミングがバックパネル２に対して上記負荷が伝達されるタイミングよりも遅くなる。そのため、本形態のようにバックパネル２及び補強部材５がインナーピラー３１に固定されていても、インナーピラー３１とアウターピラーとの接合が外れ難い。

本形態では、変形許容部５１５は、図３、図６に示すように、シートベルト４０の引張方向に形成されている段差で構成されている。この段差で構成されている変形許容部５１５は、変形許容部５１５を平面視した際、シートベルト４０の引張方向に対して交差している。段差で構成されている変形許容部５１５は、上記引張方向に対して直交していることが好ましい。本形態では、段差で構成されている変形許容部５１５は、上記引張方向に対して直交している。本形態では、本体部５１におけるバックパネル２に向かい合う面のうち、変形許容部５１５よりも車両１００の右上側に位置する右上面が車両１００の後方に位置し、変形許容部５１５よりも車両１００の左下側に位置する左下面が車両１００の前方に位置している。即ち、本体部５１は、上記右上面よりも上記左下面の方が前方に位置するように成形されている。この場合、バックパネル２は、上記右上面の支持面と上記左下面の支持面とがフラットな面となるように成形されていてもよいし、上記右上面の支持面よりも上記左下面の支持面の方が段差の高さの分だけ前方に位置するように成形されていてもよい。本形態とは異なり、上記右上面が車両１００の前方に位置し、上記左下面が車両１００の後方に位置していてもよい。即ち、本体部５１は、上記左下面よりも上記右上面の方が前方に位置するように成形されていてもよい。この場合も、バックパネル２は、上記左下面の支持面と上記右上面の支持面とがフラットな面となるように成形されていてもよいし、上記左下面の支持面よりも上記右上面の支持面の方が段差の高さの分だけ前方に位置するように成形されていてもよい。

本形態とは異なり、変形許容部５１５は、貫通孔で構成してもよいし、凸状又は凹状のビードで構成してもよいし、局所的に厚さの薄い薄肉部で構成してもよい。

側片５２は、図５に示すように、インナーピラー３１に固定されている。側片５２は、本体部５１の車幅方向の外側の側縁から後方に延びている。側片５２には、本形態では１つの貫通孔５２１が設けられている。貫通孔５２１には、補強部材５をインナーピラー３１に取り付ける締付部材９０ｃが挿通されている。締付部材９０ｃによって、補強部材５がインナーピラー３１に固定されている。また、図６に示すように、この締付部材９０ｃによって、側片５２にガーニッシュ６の側面が固定されている。即ち、側片５２とガーニッシュ６とインナーピラー３１とが締付部材９０ｃによって共締めされている。この締付部材９０ｃは、図５に示すように、ナット９１ｃに締結されている。

上片５３には、図６に示すように、ガーニッシュ６の上部が固定されている。上片５３は、本体部５１の上縁から後方に延びている。上片５３には、本形態では２つの貫通孔が設けられている。この貫通孔の数は、本形態に限定されず、１つでも３つ以上でもよい。各貫通孔には、ガーニッシュ６を補強部材５に固定する締付部材９０ｄが挿通されている。

下片５４には、ガーニッシュ６の後部が固定されている。下片５４は、本体部５１の下縁から後方に延びている第一下片部５４１と、第一下片部５４１の後縁から下方に延びている第二下片部５４２とを有する。第二下片部５４２には、本形態では２つの貫通孔が設けられている。貫通孔の数は、本形態に限定されず、１つでも３つ以上でもよい。各貫通孔には、ガーニッシュ６を補強部材５に固定する締付部材９０ｅが挿通されている。

これら締付部材９０ｄ、９０ｅの一例は、ボルトである。例えば、これら締付部材９０ｄ、９０ｅのうち締付部材９０ｅによって、補強部材５とガーニッシュ６と他の部材とを共締めしてもよい。他の部材の一例は、フックなどである。フックには、例えば、ロープが掛けられる。ロープは、荷台１５０に搭載されている搭載物を固定するために用いられる。フック及びロープの図示は省略している。補強部材５とガーニッシュ６とフックとが締付部材９０ｅによって共締めされることで、補強部材５の剛性が高いため、フックを安定して固定しておくことができる。

〔作用効果〕
車両構造１は、シートベルトアンカー４がバックパネル２に取り付けられていることで、シートベルトアンカー４がピラー３に取り付けられる場合に比較して、種々の体格の乗員２００、具体的には比較的小柄な乗員２００に対して適正な位置にシートベルト４０を当て易い。

車両構造１では、補強部材５がバックパネル２におけるシートベルトアンカー４の取付け箇所及びピラー３に固定されている。そのため、車両１００の前面衝突時などにおいてシートベルト４０に作用する引張力によってシートベルトアンカー４に作用する負荷が補強部材５を介してピラー３に対して伝達される。

上記負荷が所定の大きさ未満である場合、車両構造１は、低剛性なバックパネル２にシートベルトアンカー４が取り付けられているものの、補強部材５を介して高剛性なピラー３に対して上記負荷を伝達できるため、シートベルトアンカー４の前方への変位を抑制できる。

上記負荷が所定の大きさ以上である場合、補強部材５が変形許容部５１５を備えていることで、変形許容部５１５が変形する。変形許容部５１５の変形に伴って、補強部材５を介してピラー３に対して上記負荷が伝達されるタイミングをバックパネル２に対して上記負荷が伝達されるタイミングよりも遅くすることができる。そのため、車両構造１では、バックパネル２及び補強部材５がインナーピラー３１に固定されているものの、インナーピラー３１とアウターピラーとの接合が外れ難い。よって、上記負荷が所定の大きさ以上の場合、車両構造１は、シートベルトアンカー４の前方への変位を抑制できる。

このように、車両構造１は、負荷が所定の大きさ未満である場合と所定の大きさ以上である場合のいずれの場合であっても、シートベルト４０によって種々の体格の乗員２００をシートに適切に拘束できる。

車両構造１は、補強部材５の厚さを厚くしたり、インナーピラー３１とアウターピラーの接合強度を高めるためにスポット溶接する箇所を増やしたりしなくてもよいので、重量の上昇、コストの上昇、及び生産性の低下を抑制できる。

本発明は、これらの例示に限定されず、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 車両構造
２ バックパネル
３ ピラー
３１ インナーピラー
４ シートベルトアンカー
４０ シートベルト
５ 補強部材
５１ 本体部
５１１ 第一貫通孔
５１２ 第二貫通孔
５１５ 変形許容部
５２ 側片
５２１ 貫通孔
５３ 上片
５４ 下片
５４１ 第一下片部
５４２ 第二下片部
６ ガーニッシュ
９０ａ、９０ｂ、９０ｃ、９０ｄ、９０ｅ 締付部材
９１ａ、９１ｂ、９１ｃ ナット
１００ 車両
１１０ 運転台
１２０ エンジン
１５０ 荷台
２００ 乗員

Claims (1)

1. キャブオーバー型の車両に設けられたバックパネルと、
   前記バックパネルが固定されたピラーと、
   前記バックパネルに取り付けられたシートベルトアンカーと、
   前記バックパネルにおける前記シートベルトアンカーの取り付け箇所及び前記ピラーに固定された補強部材と、を備え、
   前記補強部材は、シートベルトの引張方向の荷重によって変形される変形許容部を有し、
   前記変形許容部は、段差で構成されており、
   前記段差は、前記変形許容部の平面視において前記引張方向に対して直交している、
   車両構造。

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