(57)【要約】【課題】乗員の居住スペースの大きさを維持しつつ、荷重入力時におけるロールバーの折れ変形を抑制することができる乗員保護装置を提供する。【解決手段】本発明による乗員保護装置は、座席５の背面側に配設されるロールバー７を備える。ロールバー７のベース部８は、車両上方に向かうに従って車両前後方向のいずれか一方側に屈曲する第一屈曲部２０と、第一屈曲部２０よりも車両上方に形成され、車両上方に向かうに従って車両前後方向の他方側に屈曲する第二屈曲部２２とを有する。さらに、ベース部８は、第一屈曲部２０と第二屈曲部２２との間に形成され、車両上方に行くに従って前記一方側へ傾斜して延びる傾斜部２１を有する。傾斜部２１よりも前記一方側に、車体フロア４と間隔を隔てて対向する荷重受け部２３を有する補助ブラケット２４がベース部８に配設されている。【選択図】図６
2015110354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートクッションおよびシートバックを有する座席と、前記座席の背面側に配設されるロールバーと、を備え、前記ロールバーは、車体フロアに固定されるベース部と、前記ベース部から前記座席のシートバックの上端近傍の高さまで車両上方に向けて延設される本体部と、を有する乗員保護装置において、
前記ベース部は、車両上方に向かうに従って車両前後方向のいずれか一方側に屈曲する第一屈曲部と、前記第一屈曲部から車両上方に向けて延在すると共に、車両上方に行くに従って前記一方側へ傾斜して延びる傾斜部と、前記傾斜部の上部に形成され、車両上方に向かうに従って車両前後方向の他方側に屈曲する第二屈曲部と、を有し、
前記傾斜部よりも前記一方側に、前記車体フロアと間隔を隔てて対向する荷重受け部を有する補助ブラケットが前記ベース部に配設されていることを特徴とする乗員保護装置。
【請求項２】
前記ベース部の第一屈曲部は、前記一方側の表面を他方側に向けて凹ませた形状とされていることを特徴とする請求項１に記載の乗員保護装置。
【請求項３】
前記荷重受け部は、平板状に形成されており、前記車体フロアに対向する平面を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の乗員保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗員保護装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両の横転時などに乗員を保護するロールバーを備えた車両が公知である。このロールバーのなかには、乗員の居住スペースを効率的に確保するために、車両上下方向の途中部分に屈曲部を有するものがある。このため、車両の横転時などに荷重がロールバーに入力された場合には、入力荷重がロールバーの屈曲部に集中し、ロールバーが折れ変形し易くなるおそれがある。
【０００３】
従って、特許文献１では、ロールバーにおいてメインのフレーム部分に別のフレーム部分を組み付けることで、ロールバー全体の強度を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２７７１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前記特許文献１記載のロールバーでは、別のフレーム部分を追加することによりロールバーの占有スペースが大きくなるため、乗員の居住スペースが減少してしまうという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、乗員の居住スペースの大きさを維持しつつ、荷重入力時におけるロールバーの折れ変形を抑制することができる乗員保護装置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】
【０００７】
本発明に係る乗員保護装置においては、座席の背面側にロールバーを設けている。ロールバーのベース部は、車両上方に向かうに従って車両前後方向のいずれか一方側に屈曲する第一屈曲部と、第一屈曲部から車両上方に向けて延在すると共に、車両上方に行くに従って前記一方側へ傾斜して延びる傾斜部と、を有する。さらに、ベース部は、傾斜部の上部に形成され、車両上方に向かうに従って車両前後方向の他方側に屈曲する第二屈曲部を有する。傾斜部よりも前記一方側に、車体フロアと間隔を隔てて対向する荷重受け部を有する補助ブラケットがベース部に配設されている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る乗員保護装置によれば、乗員の居住スペースの大きさを維持しつつ、荷重入力時におけるロールバーの折れ変形を抑制することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態による車両内部の運転席近傍を車両後方側から見た斜視図である。
【図２】ロールバーを車両後方側から見た斜視図である。
【図３】ロールバーを車両前方側から見た斜視図である。
【図４】ロールバーの側面図である。
【図５】ロールバーの正面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ線断面図である。
【図７】ロールバーへの荷重入力時におけるロールバーの反力を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。なお、図面において、矢印ＦＲは車両前方を示し、矢印ＵＰＲは車両上方を示す。
【００１１】
図１に示すように、車体上部の左右側部には、車両前後方向に沿って延在するルーフサイドレール１，１が一対に配設されている。このルーフサイドレール１は、剛性を有する車体骨格部材であり、車両上下方向に延びるピラー２の上端部がルーフサイドレール１に接合されている。また、左右のルーフサイドレール１，１間には、車体上部のルーフ部を構成するルーフパネル３が配設されている。具体的には、ルーフサイドレール１は、ルーフサイドレールインナ１ａとルーフサイドレールアウタ１ｂとから閉断面構造に構成されている。ピラー２は、ピラーインナ２ａとピラーアウタ２ｂとから閉断面構造に構成されている。ルーフパネル３には、車両前後方向に沿って延びるビード３ａが複数設けられている。
【００１２】
車体下部のフロア部には、車室とエンジンルームとを区画するバルクヘッド４（図６参照）が配設されている。このバルクヘッド４の上面４ａに、運転席５および助手席（図示せず）が配設されており、バルクヘッド４と運転席５および助手席との間には、カーペット６が介在されている。このカーペット６は、比較的軟質な表面層と、比較的高い弾力性がある中間層と、比較的硬質な裏面層との三層から構成されている。
【００１３】
運転席５は、シートの座面を形成するシートクッション５ａと、シートクッション５ａの車両後端部に連結され、シートの背もたれを形成するシートバック５ｂとから主に構成されている。このシートバック５ｂの上部には、乗員の頭部を支持するヘッドレスト５ｃが一体に設けられている。なお、ヘッドレスト５ｃはシートバック５ｂとは別体に設けられていてもよく、ヘッドレスト５ｃがシートバック５ｂに設けられていなくてもよい。
【００１４】
そして、運転席５の背面側（本実施形態では、車両後方）には、車両の横転時などに乗員を保護するロールバー７が配設されている。このロールバー７は、車体フロアの一部であるバルクヘッド４に固定されるベース部８と、ベース部８から運転席５のシートバック５ｂの上端近傍の高さまで車両上方に向けて延設される本体部９とを有する。本実施形態では、ロールバー７とルーフサイドレール１とは、連結ブラケット１０により連結されている。この連結ブラケット１０は、ロールバー７の本体部９に装着されるロールバー側ブラケット１０ａと、ルーフサイドレール１のルーフサイドレールインナ１ａに装着されるルーフサイドレール側ブラケット１０ｂとから構成されている。また、ルーフサイドレール１におけるルーフサイドレール側ブラケット１０ｂが装着される箇所には、ルーフサイドレールインナ１ａとルーフサイドレールアウタ１ｂとの間にＺ型ブラケット１１が介在されている。
【００１５】
図２から図５に示すように、ロールバー７は、車幅方向に間隔を隔てて一対に配設され、車両上下方向に延びる縦パイプ１２，１３と、車両上方に凸となるように湾曲させて形成され、左右の縦パイプ１２，１３の上端同士を連結する湾曲パイプ１４とを有する。また、ロールバー７は、車両上下方向に間隔を隔てて配設され、車幅方向に延びて左右の縦パイプ１２，１３同士を連結する複数（本実施形態では、３本）の横パイプ１５を有する。さらに、ロールバー７の上部（本体部９）に、左右の縦パイプ１２，１３と横パイプ１５との間を上側プレート１６が架け渡されている。ロールバー７の下部（ベース部８）には、左右の縦パイプ１２，１３と横パイプ１５との間を下側プレート１７が架け渡されている。
【００１６】
本実施形態では、ロールバー７における車幅方向内側の縦パイプ１２の下端部は、下側プレート１７とバルクヘッド４の背面４ｂとの間に挟まれており、車幅方向外側の縦パイプ１３の下端部は、バルクヘッド４の上面４ａと間隔Ｃ１を隔てて対向している。また、上側プレート１６および下側プレート１７は、溶接によって左右の縦パイプ１２，１３および横パイプ１５と接合されている。このようなロールバー７が、下側プレート１７によって、ボルト１８やナット１９など（図６参照）を用いてバルクヘッド４の背面４ｂに取り付けられている。
【００１７】
図６に示すように、ロールバー７のベース部８は、車両上方に向かうに従って車両前方側に屈曲する第一屈曲部２０と、第一屈曲部２０から車両上方に向けて延在すると共に、車両上方に行くに従って車両前方側へ傾斜して延びる傾斜部２１とを有する。また、ロールバー７のベース部８は、傾斜部２１の上部に形成され、車両上方に向かうに従って車両後方側に屈曲する第二屈曲部２２を有する。本実施形態では、ロールバー７における車幅方向内側の縦パイプ１２の下端部を平板状に潰すことにより、平板状に潰した部分の車両上方側に第一屈曲部２０および傾斜部２１を形成している。つまり、ベース部８の第一屈曲部２０は、車幅方向内側の縦パイプ１２における車両前方側の表面を車両後方側に向けて凹ませた形状とされている。なお、図６において、符号ＣＬは車幅方向内側の縦パイプ１２の中心線を示す。
【００１８】
さらに、傾斜部２１よりも車両前方側に、バルクヘッド４の上面４ａと間隔Ｃ２を隔てて対向する荷重受け部２３を有する補助ブラケット２４がロールバー７のベース部８に配設されている。荷重受け部２３とバルクヘッド４の上面４ａとの間隔Ｃ２は、車幅方向外側の縦パイプ１３の下端部とバルクヘッド４の上面４ａとの間隔Ｃ１よりも小さく、例えば１０ｍｍ程度とされる。具体的には、補助ブラケット２４は、車幅方向内側の縦パイプ１２および下側プレート１７に固定される固定部２５と、固定部２５から車両下方に向けて延出する延出部２６と、延出部２６の下端に形成される荷重受け部２３とを有する。固定部２５は、第一屈曲部２０および第二屈曲部２２の変形を拘束しないようにするために、第二屈曲部２２よりも車両上方側において車幅方向内側の縦パイプ１２および下側プレート１７に固定されている。延出部２６は、外部に露出しないように第一屈曲部２０、傾斜部２１および第二屈曲部２２を車両前方側から覆うカバー部２７を有する。荷重受け部２３は、平板状に形成されており、バルクヘッド４の上面４ａと対向する平面２３ａを有する。
【００１９】
以下に、本実施形態による作用効果を説明する。
【００２０】
（１）本実施形態による乗員保護装置は、座席（本実施形態では、運転席５）の背面側に配設されるロールバー７を備えている。ロールバー７は、車体フロアに固定されるベース部８と、ベース部８から運転席５のシートバック５ｂの上端近傍の高さまで車両上方に向けて延設される本体部９とを有する。ベース部８は、車両上方に向かうに従って車両前後方向のいずれか一方側（本実施形態では、車両前方側）に屈曲する第一屈曲部２０と、第一屈曲部２０から車両上方に向けて延在すると共に、車両上方に行くに従って前記一方側へ傾斜して延びる傾斜部２１とを有する。また、ロールバー７のベース部８は、傾斜部２１の上部に形成され、車両上方に向かうに従って車両前後方向の他方側（車両後方側）に屈曲する第二屈曲部２２を有する。さらに、前記傾斜部２１よりも前記一方側に、前記車体フロアと間隔を隔てて対向する荷重受け部２３を有する補助ブラケット２４がロールバー７のベース部８に配設されている。
【００２１】
車両の横転などによりルーフサイドレール１またはピラー２から連結ブラケット１０を介してロールバー７に入力された荷重は、図５に示されるように、主に、ロールバー７の車幅方向内側の下端部（図５中のＢ部）に伝達される。そして、このロールバー７の車幅方向内側の下端部からバルクヘッド４へ入力荷重が伝達される。
【００２２】
ここで、ロールバー７のベース部８は、車両前方側へ屈曲形成された第一屈曲部２０と、第一屈曲部２０よりも車両上方であって、車両後方側へ屈曲形成された第二屈曲部２２とを有する。さらに、ベース部８は、第一屈曲部２０と第二屈曲部２２との間に形成され、車両上方に行くに従って車両前方側へ傾斜して延びる傾斜部２１を有する。このため、ロールバー７への荷重入力時には、図６中の矢印Ｃで示されるように、ロールバー７が第一屈曲部２０および第二屈曲部２２を基点に車両前方側へ折れ変形するようにコントロールすることができる。
【００２３】
ロールバー７が第一屈曲部２０を基点に車両前方側へ折れ変形すると、ベース部８に配設した補助ブラケット２４の荷重受け部２３がカーペット６を介して車体フロアの一部であるバルクヘッド４に突き当たる。このため、荷重受け部２３がバルクヘッド４に突き当たったとき以降は、入力荷重は主に荷重受け部２３からバルクヘッド４へ伝達される。
【００２４】
図７に示されるように、ロールバー７の反力は初期（時刻Ｔ０〜Ｔ１）が大きく、荷重受け部２３がバルクヘッド４に突き当たったとき（時刻Ｔ１）以降は反力が小さくなっていく。一方、荷重受け部２３が設けられる補助ブラケット２４の反力は初期（時刻Ｔ０〜Ｔ１）がゼロであり、荷重受け部２３がバルクヘッド４に突き当たったとき（時刻Ｔ１）以降は反力がある程度まで大きくなっていく。なお、カーペット６の反力は荷重受け部２３の当接初期（時刻Ｔ１〜Ｔ２）には低いが、時刻Ｔ２以降は荷重受け部２３がカーペット６の各層を押しつぶしていく段階で反力が徐々に大きくなっていく。
【００２５】
従って、ロールバー７への入力荷重の集中が緩和され、ロールバー７の反力のピークを低減することができる。また、ロールバー７の本体部９が、第一屈曲部２０および第二屈曲部２２以外に屈曲部を有しているとしても、この屈曲部への入力荷重の集中も緩和することができる。このため、ロールバー７を破断させることなく荷重入力のエネルギーを吸収することができ、効率的なエネルギー吸収が可能になる。従って、荷重入力時におけるロールバー７の折れ変形を抑制することができる。
【００２６】
ここで、ロールバー７のベース部８に配設される補助ブラケット２４は、ロールバー７全体の強度を向上させることを目的とするものではないため、サイズが比較的小さくても足りる。このため、補助ブラケット２４をロールバー７に追加したとしても、ロールバー７の占有スペースはさほど大きくはならない。従って、乗員の居住スペースの大きさを維持することができる。
【００２７】
以上より、本実施形態によれば、乗員の居住スペースの大きさを維持しつつ、荷重入力時におけるロールバー７の折れ変形を抑制することができる。
【００２８】
（２）前記ベース部８の第一屈曲部２０は、前記一方側（車両前方側）の表面を他方側（車両後方側）に向けて凹ませた形状とされていてもよい。
【００２９】
ベース部８の第一屈曲部２０における車両前方側の表面を車両後方側に向けて凹ませておくことで、ロールバー７への荷重入力時に、この凹ませた部位（第一屈曲部２０）にてロールバー７が局所変形するようにコントロールすることができる。これにより、ロールバー７によって荷重入力初期のエネルギーを吸収することができ、より効率的なエネルギー吸収が可能になる。
【００３０】
（３）前記荷重受け部２３は、平板状に形成されており、前記車体フロアと対向する平面２３ａを有していてもよい。
【００３１】
荷重受け部２３に車体フロアの一部であるバルクヘッド４と対向する平面２３ａを形成しておくことで、ロールバー７への荷重入力時において荷重受け部２３がバルクヘッド４に突き当たった際に、入力荷重が荷重受け部２３からバルクヘッド４へ伝達され易くなる。これにより、補助ブラケット２４によって効率的にエネルギーを吸収することができ、より効率的なエネルギー吸収が可能になる。
【００３２】
ところで、本発明の乗員保護装置は前述の実施形態に例をとって説明したが、この実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。
【００３３】
例えば、ロールバーを助手席の背面側に配設してもよく、運転席および助手席以外の座席の背面側に配設してもよい。また、「車両前後方向のいずれか一方側」を車両後方側として、ロールバーのベース部に形成する第一屈曲部および第二屈曲部の屈曲方向、傾斜部の傾斜方向などを前述の実施形態とは逆向きにしてもよい。
【符号の説明】
【００３４】
４  バルクヘッド（車体フロア）
５  運転席（座席）
５ａ  シートクッション
５ｂ  シートバック
７  ロールバー
８  ベース部
９  本体部
２０  第一屈曲部
２１  傾斜部
２２  第二屈曲部
２３  荷重受け部
２３ａ  平面
２４  補助ブラケット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2015110354.tif 000008
【図７】
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