(57)【要約】      （修正有）【課題】簡素な構成で乗員保護性を向上させることができる、車体構造を提供する。【解決手段】車体構造２１は、ステアリングシャフト３４と、車幅方向に延びるラックハウジング３１と、ラックハウジング３１に車幅方向に移動可能に保持され、ステアリングシャフト３４の回動に伴って車幅方向に移動するラック軸３２と、前輪を保持するナックルに一端部が連結されたタイロッド２４Ｌ，２４Ｒと、相対的に上側に位置する部分がラック軸３２に接続され、相対的に下側かつラック軸３２よりも前側に位置する部分にタイロッド２４Ｌ，２４Ｒの他端部が接続されたタイロッドベースブラケット２３とを含み、タイロッドベースブラケット２３が前側からの入力を受けたときに、ラック軸３２が上回りで前側に回動するように構成されている。【選択図】図３
2014129062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングシャフトと、
車幅方向に延びるギヤハウジングと、
前記ギヤハウジングに車幅方向に移動可能に保持され、前記ステアリングシャフトの回動に伴って車幅方向に移動するステアリングギヤと、
車輪を保持するナックルに一端部が連結されたタイロッドと、
相対的に上側に位置する部分が前記ステアリングギヤに接続され、相対的に下側かつ前記ステアリングギヤよりも前側に位置する部分に前記タイロッドの他端部が接続されたタイロッドベースブラケットとを含み、
前記タイロッドベースブラケットが前側からの入力を受けたときに、前記ステアリングギヤが上回りで前側に回動するように構成されている、車体構造。
【請求項２】
前記タイロッドベースブラケットは、前記ステアリングギヤの車幅方向の一端部および他端部にそれぞれ接続され、前記ステアリングギヤから前下方に延びる２つの接続部と、前記２つの接続部間に架設された架設部とを備え、
前記タイロッドの前記他端部は、前記架設部に接続されている、請求項１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、とくに小型車両に好適な車体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両の前面衝突時の衝撃を吸収する車体構造が種々提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１９５０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車室の前方には、ステアリング機構が設けられている。たとえば、ラックアンドピニオン式のステアリング機構は、車幅方向に延びるラック軸と、ラック軸に形成されたラックギヤに噛合するピニオンとを含む。ピニオンは、操舵軸に保持されている。操舵軸には、ステアリングシャフトの一端が結合されている。ステアリングシャフトの他端は、車室内の運転席の前方に配置されており、その他端には、ステアリングホイールが取り付けられている。
【０００５】
そのため、車両の前面衝突時に、運転席に着座している運転者がステアリングホイールにぶつかるおそれがある。また、前面衝突時の衝撃がステアリングシャフトに入力されて、ステアリングシャフトが突き上げられ、ステアリングホイールが運転席に近づくおそれがある。したがって、車室の前方にステアリング機構が設けられた車両では、車両の前面衝突時の乗員保護性を向上させることが望ましい。
【０００６】
とくに、都市内の移動や近郊からの通勤などの市街地走行に使用される小型車両では、車室内スペースをなるべく広く確保し、かつ、軽量化および低コスト化を図りつつ、前面衝突時の乗員保護性の向上を図ることが望まれている。
【０００７】
本発明の目的は、簡素な構成で乗員保護性を向上させることができる、車体構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するため、本発明に係る車体構造は、ステアリングシャフトと、車幅方向に延びるギヤハウジングと、前記ギヤハウジングに車幅方向に移動可能に保持され、前記ステアリングシャフトの回動に伴って車幅方向に移動するステアリングギヤと、車輪を保持するナックルに一端部が連結されたタイロッドと、相対的に上側に位置する部分が前記ステアリングギヤに接続され、相対的に下側かつ前記ステアリングギヤよりも前側に位置する部分に前記タイロッドの他端部が接続されたタイロッドベースブラケットとを含み、前記タイロッドベースブラケットが前側からの入力を受けたときに、前記ステアリングギヤが上回りで前側に回動するように構成されている。
【０００９】
この構成によれば、タイロッドベースブラケットがステアリングギヤよりも前側に位置する部分を有している。そのため、車両の前面衝突時には、そのタイロッドベースブラケットにおけるステアリングギヤよりも前側に位置する部分が後方に押される。このタイロッドベースブラケットへの入力により、ステアリングギヤが上回りで前側に回動する。これにより、車両の前面衝突時に、衝突部分から車室側に伝播する衝撃を前側に逃がすことができる。その結果、車両の前面衝突時の衝撃が車室に伝播することを防止できる。
【００１０】
また、ステアリングギヤの回動に伴って、ステアリングシャフトが前側に傾動し、車室内でステアリングシャフトの先端部に結合されているステアリングホイールが運転席から遠ざかる方向、つまり前方に移動する。
【００１１】
このように、車両の前面衝突時には、その衝撃が車室に伝播することを防止できるとともに、ステアリングホイールが前方に移動することにより、運転者がステアリングホイールに衝突することを防止できる。よって、乗員保護性を向上させることができる。
【００１２】
また、車体メンバによる複雑な衝撃吸収構造を設ける構成と比較して、タイロッドベースブラケットを設けるという簡素な構成で乗員保護性を向上させることができ、軽量化および低コスト化を図ることができる。
【００１３】
タイロッドベースブラケットは、ステアリングギヤの車幅方向の一端部および他端部にそれぞれ接続され、ステアリングギヤから前下方に延びる２つの接続部と、２つの接続部間に架設された架設部とを備え、タイロッドの他端部は、架設部に接続されていることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、ステアリングギヤの車幅方向の両端部よりも内側の位置でタイロッドが接続されているので、トレッドが小さい車両においても、前輪の良好な転舵に必要なタイロッドの長さを確保することができる。よって、トレッドが小さい車両において、乗員保護性を向上させつつ、操舵性の向上を図ることができる。また、トレッドが小さい車両において、乗員保護性および操舵性の向上を図るために、専用のステアリングギヤを設計する必要がなく、既存のステアリングギヤを流用することができるので、その流用により、さらなる低コスト化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、簡素な構成で乗員保護性を向上させることができる。また、乗員保護性を向上させつつ、複雑な衝撃吸収構造を設ける構成と比較して、軽量化および低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、車両の図解的な平面図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る車体構造を示す前面図である。
【図３】図３は、車体構造を示す側面図であり、通常の状態を示す。
【図４】図４は、車体構造を示す側面図であり、車両の前面衝突時の状態を示す。
【図５】図５は、車体構造を示す側面図であり、車両が図４に示される状態よりも激しく前面衝突した時の状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１８】
図１は、車両の図解的な平面図である。
【００１９】
車両１は、小型の電気自動車であり、たとえば、都市内の移動や近郊からの通勤などの市街地走行に使用されるシティコミュータである。車両１の寸法は、たとえば、全長×全幅×全高＝約２５００×約１０００×約１５００ｍｍである。
【００２０】
車両１は、車体２を備えている。車体２には、車室３が形成されている。車室３内には、運転席４および後部座席５が前後に並べて設けられている。
【００２１】
車体２の左前端部、右前端部、左後端部および右後端部には、それぞれタイヤハウス６ＬＦ，６ＲＦ，６ＬＲ，６ＲＲが設けられている。各タイヤハウス６ＬＦ，６ＲＦ，６ＬＲ，６ＲＲは、車体２の側面から車幅方向内側に凹んでいる。
【００２２】
タイヤハウス６ＬＦ，６ＲＦには、それぞれ前輪７Ｌ，７Ｒが収容されている。前輪７Ｌ，７Ｒは、車両１の進行方向を変更するために転舵される舵取り用の車輪である。前輪７Ｌ，７Ｒは、それぞれナックル８Ｌ，８Ｒに保持されている。ナックル８Ｌ，８Ｒは、ロアアーム（図示せず）に支持されて、それぞれキングピン９Ｌ，９Ｒを中心に回動可能（揺動可能）に設けられている。ナックル８Ｌ，８Ｒには、それぞれナックルアーム１０Ｌ，１０Ｒが形成されている。
【００２３】
また、タイヤハウス６ＬＲ，６ＲＲには、それぞれ後輪１１Ｌ，１１Ｒが収容されている。後輪１１Ｌ，１１Ｒは、車両１の走行のための駆動力が入力される駆動輪である。この駆動輪である車輪１１Ｌ，１１Ｒには、車幅方向に延びるドライブシャフト（図示せず）を介して、車体２の後端部に配置されたモータ（図示せず）の駆動力が入力される。
【００２４】
図２は、本発明の一実施形態に係る車体構造を示す前面図である。図３，４，５は、その車体構造を示す側面図である。
【００２５】
車両１には、車体構造２１が適用されている。車体構造２１は、ラックアンドピニオン式のステアリング機構２２、タイロッドベースブラケット２３および左右１対のタイロッド２４Ｌ，２４Ｒを含む。
【００２６】
ステアリング機構２２は、ラックハウジング３１、ラック軸３２、ピニオン３３よびステアリングシャフト３４を備えている。
【００２７】
ラックハウジング３１は、車室３の前方に設けられている。ラックハウジング３１は、略円筒状をなしている。ラックハウジング３１は、２個のホルダ３５に保持されて、車幅方向に延びている。ホルダ３５は、車体２に固定されている。
【００２８】
ラック軸３２は、車幅方向に延びる略円柱状をなし、ラックハウジング３１に車幅方向に往復移動可能に保持されている。ラック軸３２の途中部には、その周面の後側部分に、ラックギヤ部（図示せず）が形成されている。また、ラック軸３２の車幅方向の一端部および他端部は、図２に示されるように、ラックハウジング３１から車幅方向外側に突出している。
【００２９】
ピニオン３３は、ラックハウジング３１内に設けられて、ラック軸３２のラックギヤ部と噛合している。
【００３０】
ステアリングシャフト３４は、図３に示されるように、ロアシャフト４１、アッパシャフト４２およびロアシャフト４１とアッパシャフト４２とを連結するユニバーサルジョイント４３とを備えている。ロアシャフト４１は、上下方向に延び、ラックハウジング３１に挿通されている。ロアシャフト４１の下端部は、ピニオン３３に接続されている。アッパシャフト４２の上端部は、車室３内に突出して、車室３内の運転席４の前方に配置されている。アッパシャフト４２の上端部には、ステアリングホイール（図示せず）が取り付けられている。
【００３１】
タイロッドベースブラケット２３は、図２に示されるように、ラック軸３２の左端部および右端部にそれぞれ接続された接続部４４，４５と、その２つの接続部４４，４５間に架設された架設部４６とを備えている。接続部４４，４５は、ラック軸３２から前下方に延びている。架設部４６は、ラックハウジング３１の前下方に配置されている。
【００３２】
左側のタイロッド２４Ｌの一端部は、ボールジョイント４７Ｌを介して、タイロッドベースブラケット２３の架設部４６の車幅方向の中央部に接続されている。タイロッド２４Ｌの他端部は、図１に示されるように、ボールジョイント４８Ｌを介して、ナックルアーム１０Ｌに接続されている。
【００３３】
右側のタイロッド２４Ｒの一端部は、図２に示されるように、ボールジョイント４７Ｒを介して、タイロッドベースブラケット２３の架設部４６の車幅方向の中央部に接続されている。タイロッド２４Ｒの他端部は、図１に示されるように、ボールジョイント４８Ｒを介して、ナックルアーム１０Ｒに接続されている。
【００３４】
運転者Ｄ（図１参照）により、ステアリングホイールが左に切られると、ステアリングシャフト３４の回動に連動して、ラック軸３２が左方に移動する。ラック軸３２の移動に伴って、左側のタイロッド２４Ｌが左側のナックルアーム１０Ｌを左方に押し、右側のタイロッド２４Ｒが右側のナックルアーム１０Ｒを右方に引っ張る。これにより、左右のナックル８Ｌ，８Ｒが上方から見て反時計回りに回動し、このナックル８Ｌ，８Ｒの回動に伴って、左右の前輪７Ｌ，７Ｒが左を向くように転舵される。
【００３５】
逆に、運転者Ｄにより、ステアリングホイールが右に切られると、ステアリングシャフト３４の回動に連動して、ラック軸３２が右方に移動する。ラック軸３２の移動に伴って、左側のタイロッド２４Ｌが左側のナックルアーム１０Ｌを左方に引っ張り、右側のタイロッド２４Ｒが右側のナックルアーム１０Ｒを右方に押す。これにより、左右のナックル８Ｌ，８Ｒが上方から見て時計回りに回動し、このナックル８Ｌ，８Ｒの回動に伴って、左右の前輪７Ｌ，７Ｒが右を向くように転舵される。
【００３６】
タイロッドベースブラケット２３の架設部４６がラックハウジング３１の前下方に位置しているので、車両１の前面衝突時には、車体２の前部の押し潰された部分が架設部４６を後方に押圧する。この押圧力により、図４に示されるように、タイロッドベースブラケット２３およびラック軸３２がラック軸３２の中心軸線を中心に左側から見て反時計回りに回動する。ラック軸３２の回動に伴って、ピニオン３３とともに、ステアリングシャフト３４が前側に傾動する。その結果、車室３内において、ステアリングホイールが運転席４から遠ざかる方向、つまり前方に移動する。
【００３７】
タイロッドベースブラケット２３が大きく回動した場合には、図５に示されるように、架設部４６がホルダ３５の下端部に衝突する。その後、タイロッドベースブラケット２３がさらに回動すると、架設部４６からホルダ３５の下端部に押圧力が付与されて、ホルダ３５が左側から見て反時計回りに回動するように、車体２が変形する。これにより、ステアリングシャフト３４が前側にさらに傾動し、ステアリングホイールが運転席４からさらに遠ざかる。
【００３８】
以上のように、タイロッドベースブラケット２３がラック軸３２よりも前側に位置する部分を有している。そのため、車両１の前面衝突時には、そのタイロッドベースブラケット２３におけるラック軸３２よりも前側に位置する部分、つまり架設部４６が後方に押される。このタイロッドベースブラケット２３への入力により、ラック軸３２が上回りで前側に回動する。これにより、車両１の前面衝突時に、衝突部分から車室３側に伝播する衝撃を前側に逃がすことができる。その結果、車両１の前面衝突時の衝撃が車室３に伝播することを防止できる。
【００３９】
また、ラック軸３２の回動に伴って、ステアリングシャフト３４が前側に傾動し、車室３内でステアリングシャフト３４の先端部に結合されているステアリングホイールが運転席４から遠ざかる方向、つまり前方に移動する。
【００４０】
このように、車両１の前面衝突時には、その衝撃が車室３に伝播することを防止できるとともに、ステアリングホイールが前方に移動することにより、運転者Ｄがステアリングホイールに衝突することを防止できる。よって、乗員保護性を向上させることができる。
【００４１】
また、車体メンバによる複雑な衝撃吸収構造を設ける構成と比較して、タイロッドベースブラケット２３を設けるという簡素な構成で乗員保護性を向上させることができ、軽量化および低コスト化を図ることができる。
【００４２】
タイロッドベースブラケット２３は、ラック軸３２の車幅方向の一端部および他端部にそれぞれ接続され、ラック軸３２から前下方に延びる２つの接続部４４，４５と、２つの接続部４４，４５間に架設された架設部４６とを備え、タイロッド２４Ｌ，２４Ｒは、架設部４６に接続されている。
【００４３】
この構成によれば、ラック軸３２の車幅方向の両端部よりも内側の位置でタイロッド２４Ｌ，２４Ｒが接続されているので、トレッドが小さい車両１においても、前輪の良好な転舵に必要なタイロッド２４Ｌ，２４Ｒの長さを確保することができる。よって、トレッドが小さい車両１において、乗員保護性を向上させつつ、操舵性の向上を図ることができる。また、トレッドが小さい車両１において、乗員保護性および操舵性の向上を図るために、専用のラック軸３２を設計する必要がなく、既存のラック軸３２を流用することができるので、その流用により、さらなる低コスト化を図ることができる。
【００４４】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
【００４５】
たとえば、車両１として、シティコミュータを取り上げた。しかしながら、車体構造２１が適用される車両は、軽自動車などの小型車両であってもよいし、小型車両以外の車両であってもよい。また、車体構造２１は、電気自動車に限らず、エンジン車、ハイブリッドカー、レンジエクステンデッド電気自動車および燃料電池車など、種々の車両に適用することができる。
【００４６】
その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１      車両
７Ｌ    前輪（車輪）
７Ｒ    前輪（車輪）
８Ｌ    ナックル
８Ｒ    ナックル
２１  車体構造
２３    タイロッドベースブラケット
２４Ｌ  タイロッド
２４Ｒ  タイロッド
３１    ラックハウジング（ギヤハウジング）
３２    ラック軸（ステアリングギヤ）
３４    ステアリングシャフト
４４    接続部
４５    接続部
４６    架設部
【図１】
2014129062.tif 000003
【図２】
2014129062.tif 000004
【図３】
2014129062.tif 000005
【図４】
2014129062.tif 000006
【図５】
2014129062.tif 000007