(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状に形成されると共に、弾性を有するベースフレームと、
それぞれ環状に形成されると共に、弾性を有し、且つ、前記ベースフレームとで四面体状を成すように前記ベースフレーム上に配置されて前記ベースフレームに結合されると共に、前記ベースフレームの周方向に隣り合う同士が互いに結合された三つのアッパフレームと、
を備えた車体構造。
【請求項２】
前記ベースフレームは、車両水平方向と平行に配置され、
前記三つのアッパフレームは、
車両幅方向に延在されて、前記ベースフレームの車両前後方向前側部に配置された第一アッパフレームと、
前記第一アッパフレームの車両前後方向後側に配置されると共に、前記ベースフレームの車両幅方向中央部を中心とする面対称に形成された一対の第二アッパフレームとによって構成されている、
請求項１に記載の車体構造。
【請求項３】
前記ベースフレーム及び前記三つのアッパフレームは、それぞれ繊維強化樹脂によって形成されている、
請求項１又は請求項２に記載の車体構造。
【請求項４】
前記ベースフレームの車両外側に設けられた衝撃吸収部材を備えた、
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の車体構造。
【請求項５】
前記ベースフレームと、前記三つのアッパフレームとによって構成された車体ユニットが複数組み合わされて構成されている、
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の車体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、環状の車体骨格部材と、この車体骨格部の上側に形成された車室部とを備えた車体構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２３７０６号公報
【特許文献２】米国特許第４８１００２８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この種の車体構造では、高い衝撃吸収性能を発揮できることが必要である。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、高い衝撃吸収性能を発揮することができる車体構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の車体構造は、環状に形成されると共に、弾性を有するベースフレームと、それぞれ環状に形成されると共に、弾性を有し、且つ、前記ベースフレームとで四面体状を成すように前記ベースフレーム上に配置されて前記ベースフレームに結合されると共に、前記ベースフレームの周方向に隣り合う同士が互いに結合された三つのアッパフレームと、を備えている。
【０００７】
この車体構造によれば、ベースフレームと三つのアッパフレームとが四面体を成すように配置された状態で互いに結合されている。従って、この車体構造に対し、どの方向から衝突荷重が入力された場合でも、この衝突荷重がベースフレーム及び三つのアッパフレームの全体に伝達（分散）されて、これらの全体が弾性変形することにより、衝突エネルギを吸収することができる。これにより、高い衝撃吸収性能を発揮することができる。
【０００８】
請求項２に記載の車体構造は、請求項１に記載の車体構造において、前記ベースフレームが、車両水平方向と平行に配置され、前記三つのアッパフレームが、車両幅方向に延在されて、前記ベースフレームの車両前後方向前側部に配置された第一アッパフレームと、前記第一アッパフレームの車両前後方向後側に配置されると共に、前記ベースフレームの車両幅方向中央部を中心とする面対称に形成された一対の第二アッパフレームとによって構成されたものである。
【０００９】
この車体構造によれば、例えば、車両前面衝突時に、ベースフレーム及び第一アッパフレームに対し、車両前方から衝突荷重が入力された場合でも、この衝突荷重を一対の第二アッパフレームに伝達（分散）することができる。これにより、ベースフレーム及び第一アッパフレームに加えて、一対の第二アッパフレームも弾性変形させることができるので、衝突エネルギをより多く吸収することができ、車両前面衝突時における高い衝撃吸収性能を発揮することができる。
【００１０】
請求項３に記載の車体構造は、請求項１又は請求項２に記載の車体構造において、前記ベースフレーム及び前記三つのアッパフレームが、それぞれ繊維強化樹脂によって形成された構成とされている。
【００１１】
この車体構造によれば、ベースフレーム及び三つのアッパフレームとは、それぞれ繊維強化樹脂によって形成されているので、高い衝撃吸収性能を発揮しつつ、車体を軽量化することができる。
【００１２】
請求項４に記載の車体構造は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の車体構造において、前記ベースフレームの車両外側に設けられた衝撃吸収部材をさらに備えている。
【００１３】
この車体構造によれば、ベースフレームの車両外側には、衝撃吸収部材が設けられているので、衝撃吸収性能をより向上させることができる。
【００１４】
請求項５に記載の車体構造は、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の車体構造において、前記ベースフレームと、前記三つのアッパフレームとによって構成された車体ユニットが複数組み合わされて構成されたものである。
【００１５】
この車体構造によれば、ベースフレームと、三つのアッパフレームとによって構成された車体ユニットが複数組み合わされて構成されているので、高い衝撃吸収性能を発揮しつつ、車室用のスペースも拡大することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上詳述したように、本発明によれば、高い衝撃吸収性能を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る車体構造の斜視図である。
【図２】図１に示される車体構造の正面図である。
【図３】図１に示される車体構造の側面図である。
【図４】図１に示される車体構造の平面図である。
【図５】図１に示される車体構造を展開した状態を模式的に示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る車体構造の変形例を示す図５に対応する図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る車体構造の変形例を示す平面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る車体構造の変形例を示す平面図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る車体構造の変形例を示す平面図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る車体構造の変形例を示す平面図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る車体構造の変形例を示す平面図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る車体構造の変形例を示す平面図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る車体構造の変形例を示す平面図である。
【図１４】本発明の一実施形態に係る車体構造の変形例を示す平面図である。
【図１５】本発明の一実施形態に係る車体構造の変形例を示す平面図である。
【図１６】本発明の一実施形態に係る車体構造の変形例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。
【００１９】
なお、各図において示される矢印ＵＰ、矢印ＦＲ、矢印ＯＵＴは、車両上下方向上側、車両前後方向前側、車両幅方向外側（左側）をそれぞれ示している。
【００２０】
図１〜図５に示されるように、本発明の一実施形態に係る車体構造１０は、ベースフレーム１２と、第一アッパフレーム１４と、一対の第二アッパフレーム１６，１８とを備えている。
【００２１】
このベースフレーム１２と、第一アッパフレーム１４と、一対の第二アッパフレーム１６，１８とは、それぞれ円形又は楕円形の環状に形成されると共に、例えばＦＲＰ（ＧＦＲＰやＣＦＲＰ）のような繊維強化樹脂等の弾性を有する中空体又は中実体によって形成されている。
【００２２】
なお、この各フレームは、それぞれ棒状の中空パイプを曲げて形成された構成とされていると、製造が容易で且つ材料も少なくて済むので好適である。また、この各フレームは、中空に形成されていると、曲げ強度が増し軽量化することができるので好適である。
【００２３】
ベースフレーム１２は、車両水平方向と平行に配置されており、その四方には、車輪２０が配置されている。
【００２４】
第一アッパフレーム１４及び一対の第二アッパフレーム１６，１８は、ベースフレーム１２の周方向に隣り合って並べられると共に、ベースフレーム１２とで四面体状を成すように、ベースフレーム１２上に配置されている。
【００２５】
なお、この場合の四面体状を成すとは、ベースフレーム１２、第一アッパフレーム１４、及び、一対の第二アッパフレーム１６，１９をそれぞれ面に見立てた場合に、これらのフレームが四面体を構成するように配置されていることを言う。
【００２６】
また、第一アッパフレーム１４は、車両幅方向に延在されて、ベースフレーム１２の車両前後方向前側部に配置されている。
【００２７】
一方、一対の第二アッパフレーム１６，１８は、第一アッパフレーム１４の車両前後方向後側に配置されると共に、ベースフレーム１２の車両幅方向中央部を中心とする面対称に形成されている。
【００２８】
そして、ベースフレーム１２は、結合部２２により第一アッパフレーム１４と結合されると共に、結合部２４により一方の第二アッパフレーム１６と結合され、結合部２６により他方の第二アッパフレーム１８と結合されている。
【００２９】
また、第一アッパフレーム１４と一方の第二アッパフレーム１６とは、結合部２８により結合され、第一アッパフレーム１４と他方の第二アッパフレーム１８とは、結合部３０により結合され、一対の第二アッパフレーム１６，１８は、互いに結合部３２により結合されている。なお、各フレームの結合には、例えば、接着剤等が用いられると好適である。
【００３０】
以上、本発明の一実施形態に係る車体構造１０の構成について説明したが、本実施形態において、第一アッパフレーム１４及び一対の第二アッパフレーム１６，１８は、本発明における三つのアッパフレームを構成している。
【００３１】
次に、本発明の一実施形態の作用及び効果について説明する。
【００３２】
この車体構造１０によれば、ベースフレーム１２と、第一アッパフレーム１４と、一対の第二アッパフレーム１６，１８とが四面体を成すように配置された状態で互いに結合されている。従って、この車体構造１０に対し、どの方向から衝突荷重が入力された場合でも、この衝突荷重がベースフレーム１２と、第一アッパフレーム１４と、一対の第二アッパフレーム１６，１８の全体に伝達（分散）されて、これらの全体が弾性変形することにより、衝突エネルギを吸収することができる。これにより、高い衝撃吸収性能を発揮することができる。
【００３３】
特に、例えば、車両前面衝突時に、ベースフレーム１２及び第一アッパフレーム１４に対し、車両前方から衝突荷重が入力された場合でも、この衝突荷重を一対の第二アッパフレーム１６，１８に伝達（分散）することができる。これにより、ベースフレーム１２及び第一アッパフレーム１４に加えて、一対の第二アッパフレーム１６，１８も弾性変形させることができるので、衝突エネルギをより多く吸収することができ、車両前面衝突時における高い衝撃吸収性能を発揮することができる。
【００３４】
また、車両が横転した場合でも、天井に入力された荷重を第一アッパフレーム１４及び一対の第二アッパフレーム１６，１８からベースフレーム１２に伝達（分散）することができる。これにより、ベースフレーム１２と、第一アッパフレーム１４と、一対の第二アッパフレーム１６，１８の全体が弾性変形されるので、車両横転時における高い衝撃吸収性能を発揮することができる。
【００３５】
また、ベースフレーム１２と、第一アッパフレーム１４と、一対の第二アッパフレーム１６，１８とは、それぞれ繊維強化樹脂によって形成されているので、高い衝撃吸収性能を発揮しつつ、車体を軽量化することができる。
【００３６】
次に、本発明の一実施形態の変形例について説明する。
【００３７】
上記実施形態において、ベースフレーム１２と、第一アッパフレーム１４と、一対の第二アッパフレーム１６，１８とは、弾性を有する金属材料によって形成されていても良い。なお、各フレームの結合には、溶接や、ボルト等の締結具が用いられると好適である。
【００３８】
また、ベースフレーム１２と、第一アッパフレーム１４と、一対の第二アッパフレーム１６，１８とは、互いに一箇所の結合部で結合されていたが、互いに二箇所の結合部で結合されていても良い。
【００３９】
すなわち、図６に示されるように、ベースフレーム１２は、結合部２２Ａ，２２Ｂにより第一アッパフレーム１４と結合されると共に、結合部２４Ａ，２４Ｂにより一方の第二アッパフレーム１６と結合され、結合部２６Ａ，２６Ｂにより他方の第二アッパフレーム１８と結合されても良い。
【００４０】
また、第一アッパフレーム１４と一方の第二アッパフレーム１６とは、結合部２８Ａ，２８Ｂにより結合され、第一アッパフレーム１４と他方の第二アッパフレーム１８とは、結合部３０Ａ，３０Ｂにより結合され、一対の第二アッパフレーム１６，１８は、互いに結合部３２Ａ，３２Ｂにより結合されても良い。
【００４１】
また、図７に示されるように、ベースフレーム１２の車両外側、すなわち、この場合、車両前後方向前側及び後側と、車両幅方向両側とには、衝撃吸収部材３４がそれぞれ設けられていても良い。
【００４２】
このように構成されていると、衝撃吸収性能をより向上させることができる。
【００４３】
また、車体構造１０は、ベースフレーム１２と、第一アッパフレーム１４と、一対の第二アッパフレーム１６，１８とを備えて構成されていたが、必要に応じて、その他のフレームや補強部材が追加されても良い。
【００４４】
また、上記実施形態において、車体構造１０は、ベースフレーム１２と、第一アッパフレーム１４と、一対の第二アッパフレーム１６，１８とによって構成された車体ユニットが複数組み合わされた構成とされていても良い。
【００４５】
つまり、例えば、図８，図９に示されるように、ベースフレーム１２と、第一アッパフレーム１４と、一対の第二アッパフレーム１６，１８とによって構成された車体ユニット４０が車両前後方向に並んで複数配置されていても良く、また、図１０，図１１に示されるように、複数の車体ユニット４０が車両幅方向に並んで複数配置されていても良い。
【００４６】
さらに、図１２に示されるように、複数の車体ユニット４０がマトリックス状に配置されていても良く、また、図１３，図１４に示されるように、複数の車体ユニット４０がピラミッド状に配置されていても良い。また、図１５に示されるように、複数の車体ユニット４０が十字状に配置されていても良い。
【００４７】
なお、上述の各変形例において、複数の車体ユニット４０のうち隣り合う車体ユニットは、互いに結合されている。
【００４８】
また、図１６に示されるように、ベースフレーム１２と、第一アッパフレーム１４と、一対の第二アッパフレーム１６，１８とが車体ユニット４０Ａを構成すると共に、この車体ユニット４０Ａを構成する第一アッパフレーム１４と、一対の第二アッパフレーム１６，１８とに、それぞれ第一アッパフレーム１４と、一対の第二アッパフレーム１６，１８とが設けられて車体ユニット４０Ｂが構成されていても良い。
【００４９】
なお、この変形例において、車体ユニット４０Ａを構成する第一アッパフレーム１４、第二アッパフレーム１６、第二アッパフレーム１８は、各車体ユニット４０Ｂのベースフレーム１２を構成している。
【００５０】
また、特に図示しないが、図８〜図１６に示される変形例においても、ベースフレーム１２（ベースフレームが複数配列されている場合には、車両最外部に位置するベースフレーム）の車両外側に衝撃吸収部材（図７参照）が設けられても良い。
【００５１】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００５２】
１０  車体構造
１２  ベースフレーム
１４  第一アッパフレーム（アッパフレーム）
１６，１８  第二アッパフレーム（アッパフレーム）
４０，４０Ａ，４０Ｂ  車体ユニット
【図１】
0005494230.tif 000002
【図２】
0005494230.tif 000003
【図３】
0005494230.tif 000004
【図４】
0005494230.tif 000005
【図５】
0005494230.tif 000006
【図６】
0005494230.tif 000007
【図７】
0005494230.tif 000008
【図８】
0005494230.tif 000009
【図９】
0005494230.tif 000010
【図１０】
0005494230.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
0005494230.tif 000013
【図１３】
0005494230.tif 000014
【図１４】
0005494230.tif 000015
【図１５】
0005494230.tif 000016
【図１６】
0005494230.tif 000017