JP7342837B2

JP7342837B2 - 車体構造

Info

Publication number: JP7342837B2
Application number: JP2020177261A
Authority: JP
Inventors: 佑奈八木; 純青木
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2020-10-22
Filing date: 2020-10-22
Publication date: 2023-09-12
Anticipated expiration: 2040-10-22
Also published as: US11613223B2; CN114379423A; JP2022068523A; US20220126773A1

Description

本発明は、車体構造に関し、特に運転席周囲の車体構造に関する。

近年、車両衝突時の乗員への衝撃低減を目的とした様々な技術が開発されている。下記特許文献１には、運転者が車両幅方向において中央に位置し、運転者の側方に大きな空間が形成された車両が示されている。側面衝突時には、運転者側方の空間にエアバッグを展開し運転者の左右方向の移動を抑制している。

特開２０００－７９８６３号公報

エアバッグを展開する空間が大きい場合、エアバッグが大形化して、コストが増加し、またエアバッグの収納スペースの確保が必要となる。本発明は、側面衝突時に運転者の左右方向の移動を抑制し、運転者を運転席上に留める、エアバッグ以外の手段を提供することを目的とする。

本発明に係る車体構造は、運転者が乗り込む運転席と乗客が乗り込む客室とを仕切り、ルーフとフロアに結合した仕切りと、運転者座席が固定される運転者座席土台部材と、仕切りと運転者座席土台部材とに結合され、一部が前記運転者座席に着席した運転者の臀部または腰部の側方に位置する側方支持部材と、を備える。

側方支持部材によって、側面衝突時の運転者の左右方向の移動が抑制され、運転者を運転者座席上に留めることができる。

側方支持部材は、運転者座席に着席した運転者のヒップポイントより高い位置で仕切りに結合され、ヒップポイントより前方の位置で運転者座席土台部材と結合されるようにすることができる。側方支持部材の運転者から受ける力に対する強度を高めることができる。

仕切りに、運転者用シートベルト装置のショルダアンカが固定されるようにすることができる。仕切りに側方支持部材が結合していることで、前面衝突時に運転者用のショルダアンカから力が加わる仕切りの変形を抑制することができる。

仕切りは上下方向に延びる縦骨材を含み、運転者用シートベルト装置のショルダアンカが固定された縦骨材に側方支持部材が結合しているようにすることができる。ショルダアンカと側方支持部材を共通の骨材に結合することにより、ショルダアンカからの入力を側方支持部材によって効率良く受けることができる。

仕切りに、複数の乗客用シートベルト装置のショルダアンカが固定されているようにすることができる。仕切りに側方支持部材が結合していることで、後面衝突時に乗客用のショルダアンカから力が加わる仕切りの変形を抑制することができる。

仕切りは左右方向に延びる横骨材を含み、複数の乗客用シートベルト装置のショルダアンカが共通の横骨材に固定されているようにすることができる。さらに、この乗客用のショルダアンカが固定された横骨材は、運転者用のショルダアンカが固定され、かつ側方支持部材が結合された縦骨材と結合するものとすることができる。乗客用のショルダアンカからの入力が縦横の骨材を介して効率良く側方支持部材に伝わる。

運転者座席土台部材は、後端部において、横骨材の１つに結合されるようにでき、この横骨材は、乗客用のショルダアンカが固定された横骨材より低い位置に配置されている。運転者座席用土台部材が結合した横部材より高い位置で仕切りに結合した側方支持部材が、乗客用のショルダアンカからの入力の一部を支持する。

運転席の下方には、車両駆動用の原動機が搭載される原動機室が画定され、運転者座席は、前記原動機室より高い位置に設置され、運転者座席の一方の側方には、運転者が通る通路が形成され、側方支持部材は、運転者座席の通路側に配置されるものとすることができる。運転者の通路側の支持を効果的に実現できる。

側面衝突時に、運転者の左右方向の移動を抑制し、座席上に留めることに対して有利となる。

本実施形態の車両１０の構成を模式的に示す側面図である。本実施形態の車両１０の構成を模式的に示す平面図である。本実施形態の車体１２の前部構造を前方から見た状態を示す斜視図である。本実施形態の車体１２の前部構造を後方から見た状態を示す斜視図である。本実施形態の車体１２の前部構造を示す側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。以下の説明において、特段の断りがない限り、前後左右上下等の相対位置および向きを表す語句は、車両に関する相対位置および向きを表す。各図において、矢印ＦＲの向きが前方、矢印ＵＰの向きが上方、矢印ＬＨの向きが左方である。

図１および図２は、本発明の車両１０の構成を模式的に示す図であり、図１が側面図、図２が平面図である。車両１０は、多数の乗客を乗せる自動車、いわゆるバス用の車両である。車両１０の車体１２は、概略直方体の形状を有し、前部に、運転者が乗り込む空間である運転席１４が設けられ、運転席１４の後方の空間に乗客が乗り込む客室１６が設けられている。運転席１４には、運転者１８が着席する運転者座席２０が配置される。運転者座席２０は、左右方向において車体１２のほぼ中央に配置されてよい。客室１６には、乗客のための３列の乗客座席２２，２４，２６が配置される。最も前方に配置された第１列の乗客座席２２は、乗客２８が着席したとき後を向くように設置され、第２列、第３列の乗客座席２４，２６は、前向きに設置される。第１列の乗客座席２２は、不使用時には、座面を跳ね上げて、背もたれと重ねるようにして第２列の乗客座席２４に着席した乗客の膝周りのスペースに余裕を持たせるようにしてもよい。

運転席１４の下方には、車両１０を駆動する原動機が搭載される原動機室３０が画定されている。この車両１０において、原動機は電動機であるが、他の原動機、例えばガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等のエンジンであってもよい。運転者座席２０は、原動機室３０より高い位置に設置され、運転者１８が着席したとき、運転者１８の足の下に原動機室３０が位置する。

車体１２右側面の前後方向ほぼ中央には、ドア３２が設けられ、このドア３２から運転者１８および乗客が乗り降りする。運転者１８は、運転者座席２０の側方の通路３４を通って運転席１４に乗り込み、運転者座席２０に着席する。この車両１０において、ドア３２は、客室１６の側方に配置されているが、より前方である運転席１４の側方にドアを設けてもよい。この場合、乗客が運転者座席２０の側方の通路３４を通って客室１６に乗り込む。右側面にドア３２を設けた車両１０は、法規において、車両が道路の右側を通行するよう定められている地域に対応したものであり、左側通行の場合には、左側面にドアを設ける。

運転席１４と客室１６の間には、仕切り３６が設けられている。仕切り３６は、上部において車体１２のルーフ３８と結合し、下部において車体１２のフロア４０と結合して固定されている。また、仕切り３６は、通路３４を確保するよう、右側の側壁との間を空けて設けられている。さらに、仕切り３６は、ルーフ３８とフロア４０の間で全面にわたって運転席１４と客室１６を隔てる壁面であってよく、また一部のみ壁面が構成されてもよい。

仕切り３６には、第１列の乗客座席２２が取り付けられてよく、この場合、仕切り３６は、第１列の乗客座席２２の土台部材となる。また、仕切り３６には、運転者座席２０が固定される運転者座席土台部材４２の後端が結合されている。運転者座席土台部材４２の前端は、車体１２の下部車体、特に原動機室３０の上部に配置されたクロスメンバに結合されていてよい。

図３は、仕切り３６を運転席１４側から見た斜視図、図４は、仕切り３６を客室１６側から見た斜視図、図５は、仕切り３６を右方より見た図である。各図において仕切り３６は、骨組みとなる骨材のみが示されており、この骨材に、必要に応じて板状の部材が固定されて壁を形成している。板状の部材は、フロア４０からルーフ３８まで全体にわたって取り付けられてよく、また主として下部に取り付けられ、上部に隙間が形成されてもよい。

仕切り３６は、縦横に配置された複数の骨材を含む。上下方向に延びて配置された骨材を縦骨材４４、左右方向に延びて配置された骨材を横骨材４６と記す。縦骨材４４は、上端がルーフ３８に固定された２本の上縦骨材４４-1，４４-2と、下端がフロア４０に固定された２本の下縦骨材４４-3，４４-4を含む。２本の下縦骨材４４-3，４４-4は、２本の上縦骨材４４-1，４４-2の外側に配置され、上縦骨材４４-1，４４-2と下縦骨材４４-3，４４-4は、２本の横骨材４６を介して連結されている。また、縦骨材４４を分割せず、ルーフ３８からフロア４０まで通した１本の骨材としてもよい。

横骨材４６は、縦骨材４４の客室１６側に配置される４本、運転席１４側に配置される１本を含む。客室１６側の横骨材４６のうち最も高い位置に配置された横骨材を第１横骨材４６-1と記し、また運転席１４側の横骨材を第２横骨材４６-2と記す。客室１６側の残余の３本の横骨材４６について、上から第３横骨材４６-3、第４横骨材４６-4、第５横骨材４６-5と記す。客室１６側において、最も高い位置に配置された第１横骨材４６-1と、その次に高い位置に配置された第３横骨材４６-3の２本が、上縦骨材４４-1，４４-2と下縦骨材４４-3，４４-4を連結している。さらに、第４横骨材４６-4、第５横骨材４６-5が、下縦骨材４４-3，４４-4に結合して、配置されている。運転席１４側に配置された第２横骨材４６-2は、上下方向において、第３横骨材４６-3と第４横骨材４６-4の間に配置され、左右の端、または端近傍において、下縦骨材４４-3，４４-4に結合している。

第１列の乗客座席２２は、仕切り３６に固定される。第１列の乗客座席２２の背もたれが、第３および第４横骨材４６-3，４６-4に固定され、座面は第４および第５横骨材４６-4，４６-5に結合された座面用ブラケット４８に支持されている。座面は、座面用ブラケット４８に回動可能に支持されてよく、上方に向けた回動によって、背もたれと重なるようにして収納される。第１列の乗客座席２２に着席した乗客用のシートベルト装置５０も、仕切り３６に固定されている。シートベルト装置５０のウェビングを巻き取るリトラクタ５２は、リトラクタ用ブラケット５４を介して第４横骨材４６-4に固定される。ショルダアンカ５６は第１横骨材４６-1に固定され、左右のラップアンカ５８は座面用ブラケット４８に固定される。ショルダアンカ５６は、以降、乗客用ショルダアンカ５６と記す。

運転者座席土台部材４２は、概略Ｌ字形の部材であり、後端が第２横骨材４６-2に結合し、前部が下方に屈曲して、その下端において下部車体の、原動機室３０の上方を横切るクロスメンバ６０に結合している。また、運転者座席土台部材４２は、Ｌ字の角部に筋交い状の補強材を有してよい。運転者座席土台部材４２は、左右に２個配置され、それらに運転者座席２０のフレームが固定されている。左右の運転者座席土台部材を区別する必要がある場合には、右側に符号「４２Ｒ」、左側に符号「４２Ｌ」を付す。運転者座席２０のフレームがシートトラックを含む場合、シートトラックが運転者座席土台部材４２に結合され、運転者座席２０の前後方向の位置調整が可能となる。運転者座席２０は、運転者１８の臀部を支持する座面を運転者座席土台部材４２に固定し、背もたれを隔壁に固定するようにしてもよい。運転者用シートベルト装置６２は、そのリトラクタ６４とショルダアンカ６６が仕切り３６に固定され、特にショルダアンカ６６は、右側に配置された上縦骨材４４-1に固定されている。右側のラップアンカ６８は運転者座席土台部材４２Ｒに、左側のラップアンカ７０は運転者座席２０に固定されている。ショルダアンカ６６は、以降、運転者用ショルダアンカ６６と記す。

運転者座席２０の側方、特に運転者座席２０に着席した運転者１８の臀部または腰部の側方に側方支持部材７２が配置されている。側方支持部材７２の後端は、仕切り３６、特に右側の上縦骨材４４-1に結合され、前端は、運転者座席土台部材４２、特に右側の運転者座席土台部材４２Ｒに結合されている。側方支持部材７２は、運転者１８の側方において運転者１８に近接して位置し、運転者１８の右側への移動を抑制する。運転者１８の右側に配置された側方支持部材７２は、右方向からの側面衝突時において、運転者１８を側方から支持し、この支持は、運転者１８、特にその臀部を座席上に留めることの一助となる。通路３４が設けられた側は、車体側面との間隔が大きくなり、エアバッグによって運転者の通路側への移動を抑制するには、エアバッグを大形にする必要がある。この車両１０においては、通路３４側に側方支持部材７２を設けることにより運転者の通路側への移動を抑制している。通路がない反対側にも側方支持部材を設けてもよい。

側方支持部材７２は、運転者１８のヒップポイント７４（図５参照）、つまり股関節の位置より高い位置と、ヒップポイント７４より前方の位置で、運転者１８を支持するようにしてよい。側方支持部材７２が上縦骨材４４-1に結合する位置は、ヒップポイント７４より高い位置であってよく、運転者座席土台部材４２Ｒと結合する位置は、ヒップポイント７４より前方であってよい。

側方支持部材７２は、棒状部材、特に中空の棒状部材（つまりパイプ材）を屈曲して形成されてよい。棒状部材の断面形状は、円、または四角形などの多角形でよい。さらには、側方支持部材７２は、異形断面の形材で形成されてもよい。側方支持部材７２は、上縦骨材４４-1から前方に延びる部分と、前方に延びる部分の前端から下方に延びる部分を有する、概略Ｌ字形とすることができる。特に、この側方支持部材７２においては、後端部が、さらに高い位置となるように屈曲され、２段の階段状となっている。側方支持部材は、棒状部材に限らず板状部材により形成されてもよい。例えば、側方から見たとき、縦骨材４４-1、４４-3と、運転者座席土台部材４２Ｒと、図示される側方支持部材７２で囲まれた領域を覆うように設けられた板状部材により形成されてよい。また、側方支持部材は、図示される側方支持部材７２に倣って延びる屈曲した長板によって形成されてもよい。

側方支持部材７２は、衝突時における仕切り３６の変形を抑制するよう機能する。前面衝突時には、運転者用ショルダアンカ６６に前方に向いた力が加わり、この力は、上縦骨材４４-1を前方に湾曲させるよう作用する。このような変形に対し、側方支持部材７２は、突っ張るようにして上縦骨材４４-1を支持する。これにより、前面衝突時の上縦骨材４４-1の変形が抑制される。また、後面衝突時には、乗客用ショルダアンカ５６に後方に向いた力が加わり、この力は、第１横骨材４６-1を介して、２本の上縦骨材４４-1，４４-2を後方に湾曲させるよう作用する。このような変形に対し、側方支持部材７２は、引っ張るようにして上縦骨材４４-1を支持する。これにより、後面衝突時の上縦骨材４４-1の変形が抑制される。

１０車両、１２車体、１４運転席、１６客室、１８運転者、２０運転者座席、２２，２４，２６乗客座席、２８乗客、３０原動機室、３２ドア、３４通路、３６仕切り、３８ルーフ、４０フロア、４２運転者座席土台部材、４４縦骨材、４６横骨材、５０乗客用シートベルト装置、５６乗客用ショルダアンカ、６０クロスメンバ、６２運転者用シートベルト装置、６６運転者用ショルダアンカ、７２側方支持部材。

Claims

運転者が乗り込む運転席と乗客が乗り込む客室とを仕切り、ルーフとフロアに結合し、運転者用シートベルト装置のショルダアンカが固定されている仕切りと、
運転者座席が固定される運転者座席土台部材と、
前記仕切りと前記運転者座席土台部材とに結合され、一部が前記運転者座席に着席した前記運転者の臀部または腰部の側方に位置する側方支持部材と、
を備え、
前記仕切りは上下方向に延びる縦骨材を含み、前記運転者用シートベルト装置の前記ショルダアンカが固定された前記縦骨材に、前記側方支持部材が結合されており、
前記仕切りは左右方向に延びる横骨材を含み、
複数の乗客用シートベルト装置のショルダアンカが共通の前記横骨材である第１横骨材に固定され、当該第１横骨材が前記運転者用シートベルト装置の前記ショルダアンカが固定された前記縦骨材に結合されており、
前記運転者座席土台部材が、後端部において、前記第１横骨材とは別の第２横骨材に結合され、当該第２横骨材は前記第１横骨材より低い位置に配置されている、
車体構造。
請求項１に記載の車体構造であって、前記側方支持部材は、前記運転者座席に着席した前記運転者のヒップポイントより高い位置で前記仕切りに結合され、前記ヒップポイントより前方の位置で前記運転者座席土台部材と結合されている、車体構造。
請求項１または２に記載の車体構造であって、前記仕切りに、乗客用シートベルト装置のショルダアンカが固定されている、車体構造。
請求項１から３のいずれか１項に記載の車体構造であって、前記運転席の下方には、車両駆動用の原動機が搭載される原動機室が画定され、前記運転者座席は、前記原動機室より高い位置に設置され、前記運転者座席の一方の側方には、前記運転者が通る通路が形成され、前記側方支持部材は、前記運転者座席の前記通路側に配置されている、車体構造。