(57)【要約】【課題】横転時の変形を抑える。【解決手段】車両構造は、車両の側部で上下方向に延設された中空のピラー５０と、車両の上部で車長方向に延設され、ピラー５０の上端部５３と結合されたルーフレール２０と、車両の下部で車幅方向に延設されたクロスメンバと、ピラー５０に沿って延在するとともにピラー５０の内部に設けられ、上端部がピラー５０の上端部５３に結合されるとともに、下端部がクロスメンバに結合された中央補強部材６０と、中央補強部材６０の上端部から車長方向に延設され、ルーフレール２０に固定された前後補強部材７０、７０と、車長方向に対して垂直に立設され、前後補強部材７０と車長方向に並んで位置し、ルーフレール２０に固定されたバルクヘッド８０、８０と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の側部で上下方向に延設された中空のピラーと、
前記車両の上部で車長方向に延設され、前記ピラーの上端部と結合されたルーフレールと、
前記車両の下部で車幅方向に延設されたクロスメンバと、
前記ピラーに沿って延在するとともに前記ピラーの内部に設けられ、上端部が前記ピラーの上端部に結合されるとともに、下端部が前記クロスメンバに結合された中央補強部材と、
前記中央補強部材の前記上端部から前記車長方向に延設され、前記ルーフレールに固定された前後補強部材と、
前記車長方向に対して垂直に立設され、前記前後補強部材と前記車長方向に並んで位置し、前記ルーフレールに固定されたバルクヘッドと、
を備えたことを特徴とした車両構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、横転時の変形を抑えるために強度を高めた車両構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、バスのルーフレール内にハット形のリインホースメント（補強部材）を設ける構造が提案されている（特許文献１参照）。この構造によれば、リインホースメントが追加されることで、ルーフレールの曲げ剛性が向上するとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平10-71963号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、乗員保護の観点から、車両の強度に関する要求が高まっている。具体的には、車両の横転時に車体の変形を抑えられるような強度を確保することが求められている。これに対し、特許文献１のようにルーフレール内に補強部材を設ける構造を適用すれば、ルーフレールが変形しにくくはなるものの、ルーフレールと結合されるピラーの変形は抑えられない虞がある。よって、特許文献１のような構造は、横転時の変形を抑えるうえで改善の余地がある。
【０００５】
本件の車両構造は、前述したような課題に鑑み創案されたものであり、横転時の変形を抑えることを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ここで開示する車両構造は、車両の側部で上下方向に延設された中空のピラーと、前記車両の上部で車長方向に延設され、前記ピラーの上端部と結合されたルーフレールと、前記車両の下部で車幅方向に延設されたクロスメンバと、前記ピラーに沿って延在するとともに前記ピラーの内部に設けられ、上端部が前記ピラーの上端部に結合されるとともに、下端部が前記クロスメンバに結合された中央補強部材と、前記中央補強部材の前記上端部から前記車長方向に延設され、前記ルーフレールに固定された前後補強部材と、前記車長方向に対して垂直に立設され、前記前後補強部材と前記車長方向に並んで位置し、前記ルーフレールに固定されたバルクヘッドと、を備えたことを特徴としている。
【０００７】
中央補強部材により、ピラーが補強されるとともに、ルーフレールとピラーとの接続部分が補強される。また、前後補強部材により、中央補強部材の上端部が車長方向から支えられるため、ルーフレールとピラーとの接続部分がより補強される。さらに、バルクヘッドにより、ルーフレールが車長方向と垂直な方向に沿って支えられるため、ルーフレールが補強される。
【発明の効果】
【０００８】
開示の車両構造によれば、横転時の変形を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係る車両構造を備えた車両の骨格を示す斜視図である。
【図２】図１に示す車両構造の中央補強部材、前後補強部材、及びバルクヘッドを示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図面を参照して、実施形態としての車両構造について説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。
【００１１】
［１．構成］
本実施形態に係る車両構造は、図１に示す車両１０に適用されている。ここでは車両１０としてバスを例示する。以下、この車両１０を基準にして前後方向、左右方向(車両前方を向いたときの左側を左方向とし、右側を右方向とする)、及び上下方向を定め、前後方向を車長方向ともいい、左右方向を車幅方向ともいい、上下方向を車高方向ともいう。
【００１２】
車両１０には、ルーフレール２０、ルーフボウ３０、クロスメンバ４０、ピラー５０が設けられる。これらの部材２０、３０、４０、５０はいずれも、車両１０の車体の骨格をなす構造体である。
【００１３】
ルーフレール２０は、車両１０の上部で車長方向に延設されている。より具体的には、ルーフレール２０は、車両１０の左上の角部と右上の角部とのそれぞれに配置され、車両１０の屋根部の左側縁および右側縁のそれぞれに沿って設けられている。
【００１４】
本実施形態のルーフレール２０は、ルーフレールインナ２２と、ルーフレールインナ２２の車幅方向外側に配置されたルーフレールアウタ２１とが結合されて構成されている。図２に示すように、ルーフレールインナ２２は、横断面（車長方向に直交する断面）の形状が、車幅方向の外側（車室と反対側）に向けて開放されたハット型である。すなわち、ルーフレールインナ２２には、車幅方向の内側に向かって窪んだ凹部２２ａ（以下、「レール凹部２２ａ」という）が設けられている。なお、図２では、ルーフレールアウタ２１を省略している。
【００１５】
図１に示すように、ルーフボウ３０は、二つのルーフレール２０の間において、車幅方向に延設されている。車両１０には、複数のルーフボウ３０が車長方向に互いに間隔をあけて配置されている。ルーフレール２０及びルーフボウ３０は、車両１０のルーフパネル（図示略）を支持する。なお、図１では、複数のルーフボウ３０のうち、一つのみに符号を付している。
【００１６】
クロスメンバ４０は、車両１０の下部で車幅方向に延設されている。車両１０には、複数のクロスメンバ４０が車長方向に互いに間隔をあけて配置されている。本実施形態のクロスメンバ４０は、車長方向の位置がルーフボウ３０と対応するように設けられている。すなわち、クロスメンバ４０は、ルーフボウ３０の略真下に位置するように設けられている。クロスメンバ４０は、車両１０のフロアパネル（図示略）を支持する。なお、図１では、複数のクロスメンバ４０のうち、一つのみに符号を付している。
【００１７】
ピラー５０は、車両１０の左右の側部において上下方向に延設される。ピラー５０は、車長方向の位置がルーフボウ３０及びクロスメンバ４０と対応するように設けられている。すなわち、ピラー５０は、車両１０の側面視において、ルーフボウ３０からクロスメンバ４０に向かって延設されている。ピラー５０の上端部（後述するピラーインナ５２の上端部）５３は、ルーフレール２０及びルーフボウ３０のそれぞれに結合される。また、ピラー５０は、車両１０の側面に設けられる窓（図示略）の枠をなす。
【００１８】
ピラー５０は、中空である。図２に示すように、本実施形態のピラー５０は、いずれも断面ハット型であるピラーアウタ５１とピラーインナ５２とが互いに対向した状態で結合されて形成されている。ピラー５０は、ピラーアウタ５１とピラーインナ５２との間に空間（中空部）５４を有する。すなわち、ピラー５０は、閉断面構造を有する。
【００１９】
ピラーインナ５２は、ピラーアウタ５１の車幅方向内側（車室側）に配置される。ピラーインナ５２は、ピラーアウタ５１よりも上下方向に長く形成されており、その上端部５３がピラーアウタ５１の上端部よりも上方に突出して設けられている。ピラーインナ５２の上端部５３は、ルーフレールインナ２２と重なって配置される。ピラーインナ５２の上端部５３には、レール凹部２２ａと同様に車幅方向の内側に向かって窪んだ凹部５３ａ（以下、「ピラー凹部５３ａ」という）が設けられている。ピラー凹部５３ａとレール凹部２２ａとは、車長方向に並んで配置されている。
【００２０】
ピラーアウタ５１の上端部には、切り欠き５１ａ（孔部）が形成されている。本実施形態の切り欠き５１ａは、ピラーアウタ５１の上面視で略矩形状である。切り欠き５１ａは、後述する中央補強部材６０の断面形状と適合するように形成される。
【００２１】
車両構造は、ピラー５０の中空部５４及びピラー凹部５３ａにわたって配置された中央補強部材６０と、ピラー凹部５３ａ及びレール凹部２２ａにわたって配置された前後補強部材７０と、レール凹部２２ａに配置されたバルクヘッド８０とを備えている。本実施形態では、前後補強部材７０及びバルクヘッド８０が二つずつ配置されている場合を例示する。
【００２２】
中央補強部材６０は、ピラー５０に沿って延在する。すなわち、中央補強部材６０は、上下方向に沿って延在する。中央補強部材６０の横断面（上下方向に直交する断面）は、Ｕ字の形状である。中央補強部材６０は、ピラーインナ５２と閉断面をなすように、横断面のＵ字が車幅方向の内側に向けて開放される姿勢で配置される。さらに、中央補強部材６０の上端部は、ピラーアウタ５１の切り欠き５１ａを通じてピラーアウタ５１よりも上方へ突出し、ピラーインナ５２の上端部５３に結合されている。本実施形態では、中央補強部材６０の上端部から前後に延出された各フランジ部６１が、ピラーインナ５２の上端部５３に結合されている場合を例示する。中央補強部材６０の下端部は、クロスメンバ４０に結合される（図１参照）。
【００２３】
前後補強部材７０は、中央補強部材６０の上端部から車長方向に延設されている。本実施形態では、前後補強部７０の車長方向の端部のうち、中央補強部材６０側の端部が中央補強部材６０に結合されている。また、本実施形態の前後補強部材７０は、その横断面（車長方向に直交する断面）の形状が略Ｓ字形状である。前後補強部材７０は、車幅方向内側の面部７１がルーフレールインナ２２及びピラーインナ５２に固定され、車幅方向外側の面部７２がルーフレールアウタ２１（図１参照）及びピラーアウタ５１に固定される。
【００２４】
バルクヘッド８０は、車長方向に対して垂直に（車高方向に）立設されている。バルクヘッド８０は、前後補強部材７０と車長方向に並んで（隣接して）位置する。なお、バルクヘッド８０は、前後補強部材７０に接して配置されてもよいし、前後補強部材７０との間に微小な隙間を介して配置されてもよい。
【００２５】
バルクヘッド８０の全体形状は、四隅が切り欠かれた箱の形状である。バルクヘッド８０は、具体的には、底面部８１と、底面部８１に対して略垂直に設けられた四つの側面部８２とを有する。バルクヘッド８０は、底面部８１を前後補強部材７０に向けるとともに四つの側面部８２が前後補強部材７０と逆側に向かって開口する姿勢で配置される。バルクヘッド８０の各側面部８２は、ルーフレール２０に固定される。
【００２６】
［２．作用、効果］
上記の車両構造によれば、中央補強部材６０がピラー５０に沿って延在するとともにピラーの内部（中空部５４）に設けられているため、中央補強部材６０によりピラー５０を補強することができる。また、中央補強部材６０は、上端部がピラーの上端部５３に結合されるとともに下端部がクロスメンバ４０に結合されているため、ピラーの上端部５３（すなわち、ピラー５０とルーフレール２０とルーフボウ３０との接続部分）及びピラー５０とクロスメンバ４０との接続部分を補強することができる。
【００２７】
さらに、前後補強部材７０が中央補強部材６０の上端部から車長方向に延設されてルーフレール２０に固定されているため、前後補強部材７０により中央補強部材６０の上端部を車長方向から支えることができる。これにより、ピラー５０の上端部５３（すなわち、ピラー５０とルーフレール２０とルーフボウ３０との接続部分）を更に補強することができる。
【００２８】
また、バルクヘッド８０が前後補強部材７０と車長方向に並ぶ位置で車長方向に対して垂直に立設され、ルーフレール２０に固定されるため、バルクヘッド８０によりルーフレール２０を車高方向に沿って支えることができる。これにより、ルーフレール２０を補強することができる。
【００２９】
したがって、上記の車両構造によれば、中央補強部材６０でピラー５０が補強されるうえに、前後補強部材７０で中央補強部材６０が車長方向から補強され、さらにバルクヘッド８０でルーフレール２０が車高方向に沿って補強される。このため、車両１０の側部及び上部の強度を向上させることができる。これにより、車両１０が横転時に側部や上部に荷重を受けたとしても、ピラー５０及びルーフレール２０の変形を抑制できるとともに、入力された荷重を中央補強部材６０からクロスメンバ４０に伝達して吸収することができる。したがって、横転時の変形を抑えることができる。
【００３０】
なお、中央補強部材６０は、既存のピラーアウタに上述した切り欠き５１ａを設ければ配置でき、前後補強部材７０及びバルクヘッド８０は、既存のピラー凹部及びレール凹部に適合するように形成すれば配置できる。よって、上記の車両構造によれば、既存のピラー及びルーフレールを最大限に活用しながら、車体を補強することができる。したがって、コストを抑えつつ、横転時の変形を抑制することができる。
【００３１】
［３．変形例］
上述した実施形態に関わらず、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。本実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。
【００３２】
上述の実施形態では、車両１０としてバスを例示したが、本構造が適用される車両はバス以外の車両であってもよい。さらに、上述の実施形態では、前後補強部材７０及びバルクヘッド８０を二つずつ備えた車両構造を例示したが、前後補強部材７０及びバルクヘッド８０の各個数は一以上であればよい。例えば、上述した車両構造から中央補強部材６０の前方に配置された前後補強部材７０及びバルクヘッド８０を省略してもよい。この場合であっても、中央補強部材６０とその後方に配置された前後補強部材７０及びバルクヘッド８０とによって、ピラー５０の上端部５３及びルーフレール２０の強度を向上させることが可能である。
【００３３】
さらに、中央補強部材６０及び前後補強部材７０の断面形状や全体形状は上述した実施形態の形状に限定されない。また、ピラー５０は中空であればよく、上述したようなピラーアウタ５１とピラーインナ５２との二部材で構成されるものに限定されない。ルーフレール２０も同様に、ルーフレールアウタ２１とルーフレールインナ２２との二部材で構成されるものに限定されない。
【００３４】
なお、ルーフレール２０やピラー５０に対する中央補強部材６０、前後補強部材７０及びバルクヘッド８０の固定方法は特に限定されないが、例えばプラグ溶接を適用することができる。また、前述した中央補強部材６０は、車両１０に設けられるピラー５０のうち、いずれのピラー５０に適用されてもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１０  車両
２０  ルーフレール
２１  ルーフレールアウタ
２２  ルーフレールインナ
２２ａ  レール凹部
３０  ルーフボウ
４０  クロスメンバ
５０  ピラー
５１  ピラーアウタ
５１ａ  切り欠き
５２  ピラーインナ
５３  上端部
５３ａ  ピラー凹部
５４  中空部
６０  中央補強部材
６１  フランジ部
７０  前後補強部材
７１  内側の面部
７２  外側の面部
８０  バルクヘッド
８１  底面部
８２  側面部
【図１】
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【図２】
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