(57)【要約】  超小型電気自動車等の、ラダー型のメインフレームを有する車台を備えた小型車両は、側面衝突に対して無防備である。車台（２０）は、メインフレーム（２１）とサイドフレーム（２２）とを有する。サイドフレーム（２２）は、横方向に張り出した張出し部材（２６）と、横連結部材（２７）とを有する。横連結部材（２７）は、前後方向の結合力に比して横方向結合力の低い結合力でメインフレーム（２１）に結合される。横連結部材（２７）に座席（７）が強固に結合される。側面衝突に際して、張出し部材（２６）が変形すると、横連結部材（２７）はメインフレーム（２１）との結合が外れて、座席（７）と共に衝突物から逃げるように移動する。
2015122005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の前後方向に延びる平行なメイン部材と、前記メイン部材を連結する複数のクロス部材とを有するメインフレームを車台に備えた小型車両の側面衝突安全装置において、
前記メインフレームより車体の横方向に張り出して車体の前後方向に延びる左右の張出し部材と、これら左右の張出し部材を連結するように横方向に延びる横連結部材と、を有するサイドフレームを備え、
前記横連結部材に、乗員の座席を結合し、
前記横連結部材を前記メインフレームに、横方向の結合力が前記横連結部材に対する前記座席の結合力より低い結合力で結合した、
ことを特徴とする小型車両の側面衝突安全装置。
【請求項２】
前記横連結部材と前記メイン部材とは、車体前後方向の結合力に比して車体横方向の結合力が低い結合力で結合してなる、
請求項１記載の小型車両の側面衝突安全装置。
【請求項３】
前記横連結部材を前記メイン部材に、Ｕ字状の取付け金具により結合してなる、
請求項２記載の小型車両の側面衝突安全装置。
【請求項４】
前記張出し部材の前端部及び後端部を、前記メイン部材の外側面に固定してなる、
請求項１ないし３のいずれか１項記載の小型車両の側面衝突安全装置。
【請求項５】
前記座席が、背もたれの左右両側部にサイド部を有するバケット型である、
請求項１ないし４のいずれか１項記載の小型車両の側面衝突安全装置。
【請求項６】
前記車体は、車幅が１３８０［ｍｍ］以下である、
請求項１ないし５のいずれか１項記載の小型車両の側面衝突安全装置。
【請求項７】
前記小型車両が、定格出力１５［ｋＷ］以下の電気モータにより走行する超小型電気自動車である、
請求項１ないし６のいずれか１項記載の小型車両の側面衝突安全装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超小型電気自動車等の小型車両に係り、詳しくは側方向から衝突した場合の乗員の安全を図る側面衝突安全装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、定格出力８［ｋＷ］以下の電気モータを駆動源とした超小型電気自動車（モビリティ）が各種提案されている。該超小型電気自動車は、１人又は二人の近距離移動を目的としており、高速道路では走行せず、かつ走行速度を最高速度３０［ｋｍ／ｈ］以下に制限すると、衝突安全基準も緩和されるが、運用面で不安である（非特許文献１）。【０００３】
一般に、上記超小型電気自動車は、車輪に懸架されたラダー型のメインフレームに運転席等の座席が固定される（非特許文献２，３，４参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】国土交通省“超小型モビリティの認定制度について”＜URL: http://www.mlit.go.jp/common/000230555.pdf＞アクセス日時  2014年1月27日 14:26
【非特許文献２】Car Watch “トヨタ車体、補助金込みで６０万以下の１人乗り超小型ＥＶ「コムス」”「快適な乗り心地」  インターネット＜URL: http://car.watch.impress.co.jp/img/car/docs/544/318/html/22.jpg.html＞  アクセス日時  2014年1月22日 14:40
【非特許文献３】Car Watch “トヨタ車体、補助金込みで６０万以下の１人乗り超小型ＥＶ「コムス」”「部品ユニット毎の信頼性向上」  インターネット＜URL: http://car.watch.impress.co.jp/img/car/docs/544/318/html/89.jpg.html＞  アクセス日時  2014年1月22日 14:40
【非特許文献４】Car Watch “トヨタ車体、補助金込みで６０万以下の１人乗り超小型ＥＶ「コムス」”「自動車と同等の開発目標を評価で確認」  インターネット＜URL: http://car.watch.impress.co.jp/img/car/docs/544/318/html/28.jpg.html＞  アクセス日時  2014年1月22日 14:40
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記超小型電気自動車は、車体の前部に充電器、コントローラ等の各種機器が搭載されており、前方からの衝突では、車体前後方向に延びるメインフレームと相俟って、衝突物が直接座席の乗員に作用することは少ない。しかし、車体の側面方向は、開放されているか又は簡易にドアが取付けられているだけで、側面方向からの衝突に対しては、殆ど無防備であり、衝突物が座席の乗員に当たる虞がある。また、ドアにサイドインパクトビームを取付けることは、ラダーフレーム構造であり、かつ小型、軽量である超小型電気自動車の性格上困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、車体（３）の前後方向に延びる平行なメイン部材（２１ａ，２１ａ）と、これらメイン部材を連結する複数のクロス部材（２１ｂ…）とを有するメインフレーム（２１）を車台（２０）に備えた小型車両の側面衝突安全装置において、
前記メインフレーム（２１）より車体の横方向に張り出して車体の前後方向に延びる左右の張出し部材（２６，２６）と、これら左右の張出し部材を連結するように横方向に延びる横連結部材（２７，２７）と、を有するサイドフレーム（２２）を備え、
前記横連結部材（２７）に、乗員の座席（７）を結合し、
前記横連結部材（２７）を前記メインフレーム（２１）に、横方向の結合力が前記横連結部材（２７）に対する前記座席（７）との結合力より低い結合力で結合した、
ことを特徴とする小型車両の側面衝突安全装置にある。【０００７】
これにより、車体の側方からの衝突に際して、衝突物が張出し部材を変形して車体内に突っ込んだ場合、横連結部材のメイン部材に対する横方向の結合力は、座席の横連結部材に対する座席の結合力に比して弱いので、上記張出し部材のメイン部材に近づく方向の変形により横連結部材も同じ方向に移動し、該横連結部材に結合されている座席の一体に衝突物から逃げるように移動する。従って、座席に保持されている運転者等の乗員は、衝突物に当ることが避けられ、安全が保たれる。【０００８】
前記横連結部材（２７）と前記メイン部材（２１ａ）とは、車体前後方向の結合力に比して車体横方向の結合力が低い結合力で結合してなる。【０００９】
これにより、車体の前方からの衝突に際して、車体の前後方向に強度の高いメインフレームに、前後方向の結合力の高い結合力で結合されているサイドフレームも上記メインフレームに一体に保持され、横連結部材に結合されている座席もその場に維持される。従って、座席に保持された運転者等の乗員もその場に保持され、車体前部に配置されたボンネット及びそれに収納される各種機器が衝突物と乗員との間に介在して、衝突物に乗員が直接当ることはない。また、正面衝突における衝突エネルギは、前部フレームを含むボンネット部分の変形により吸収され、座席の乗員に対する衝撃は緩和される。【００１０】
前記横連結部材（２７）を前記メイン部材（２１ａ）に、Ｕ字状の取付け金具により結合してなる。【００１１】
これにより、メイン部材に対してＵ字状の取付け金具で取付けられた横連結部材は、前後方向に比して横方向結合力が低く、前後方向の衝撃に対しては結合を維持して座席をメインフレームに保持するが、横方向の衝撃に際しては、張出し部材への衝撃により容易に結合が外れて、座席と共に乗員を衝突物から逃がすことができる。【００１２】
前記張出し部材の前端部及び後端部を、前記メイン部材の外側面に固定してなる。【００１３】
これにより、張出し部材の前、後端部分はメイン部材に外側面に固定されて、張出し部材が変形しない程度の弱い側面衝突にあっては、張出し部材がガードとして機能し、乗員を衝突物から護ることができる。また、サイドフレームが変形する程の強い側面衝突の場合、メイン部材に連結される張出し部材の前端、後端部の変形により上記強い側面衝突エネルギが吸収され、座席に保持されている乗員に対する衝撃を緩和することができる。【００１４】
前記座席が、背もたれの左右両側部にサイド部を有するバケット型である。【００１５】
これにより、運転者等の乗員は、サイド部を有するバケットシートに座っているので、側面衝突に際して、乗員は横方向に対して安定して座席にホールドされ、サイドフレームの変形に伴い衝突物から逃げるように移動し得る。【００１６】
前記車体は、車幅が１３８０［ｍｍ］以下である。【００１７】
これにより、超小型車両の車体に適用して、上述した乗員の安全を図ることができる。【００１８】
前記小型車両が、定格出力１５［ｋＷ］以下の電気モータにより走行する超小型電気自動車である。【００１９】
これにより、最高速度が制限されている超小型電気自動車に適用して、正面衝突に限らず、側面衝突に際しても、乗員の安全を保つことができる。【００２０】
なお、上記カッコ内の符号を対照するためのものであるが、これにより請求の範囲に記載の構成に何等影響と及ぼすものではない。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によると、例えば超小型電気自動車等の、メインフレームを車台に備えた小型車両にあって、正面衝撃に限らず、側面衝突にあっても、乗員の安全を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明を適用し得る超小型電気自動車（モビリティ）の概略を示す全体側面図。
【図２】本発明の実施の形態による車台を示す斜視図。
【図３】その分解斜視図。
【図４】本発明の実施の形態による車台を示す平面図。
【図５】上記車台の要部を拡大して示す斜視図。
【図６】本発明の実施の形態による車体フレームを示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面に沿って本発明の実施の形態について説明する。本発明に係る超小型電気自動車（モビリティ）１は、図１に示すように、４個の車輪２で懸架される車体３を有しており、これら車輪の少なくとも２個（例えば前輪）は、合計で定格出力８［ｋＷ］以下のインホイールモータ２ａを有する。車体３は、車幅が１３８０［ｍｍ］以下であり、ドアを有するキャビン５を備えており、該キャビン５内には、左右方向に１列の座席７が配置されており、前方に向って右側が運転席７ａとなり、左側が助手席７ｂとなる（図２、図３参照）。車体３の前部には、充電器６、コントローラ８、蓄冷式の冷房装置９及び前照灯等の車載機器用の鉛電池からなるサブバッテリ１０等の各種機器が配置されている。また、車体３の前部から運転席７ａに向ってステアリング１１が設けられており、該ステアリングはバーハンドルからなる。また、車体３の後部がラッケージスペースとなっており、該ラッケージスペースの下方に２個のバッテリパッケージ１２が配置され、運転席７ａ及び助手席７ｂの下方にそれぞれ１個のバッテリパッケージ１２が配置され、これら合計４個のバッテリパッケージ１２は、リチウムイオン電池からなり、車両走行用のメインバッテリを構成する。
【００２４】
ついで、前記超小型電気自動車１の前記車体３を構成する車台構成について、図２ないし図６に沿って説明する。車台２０は、アルミ合金の成形材からなるラダー型のメインフレーム２１及び鋼製のパイプ材からなるサイドフレーム２２を有する。メインフレーム２１は、車体の前後方向に平行して延びるメイン部材２１ａ，２１ａと、これら両メイン部材を連結する横方向に延びる複数（４本）のクロス部材２１ｂ…からなる。上記２本のメイン部材２１ａ，２１ａの前後端部分には上方にＵ字状に延びる懸架フレーム２３，２５が一体に固定されている。前懸架フレーム２３にはそれぞれ懸架装置を介して前輪２が懸架されており、後懸架フレーム２５にはそれぞれ懸架装置を介して後輪２が懸架されている。
【００２５】
上記サイドフレーム２２は、上記メインフレーム２１のメイン部材２１ａより横方向に張り出して車体前後方向に延びる左右の張出し部材２６，２６と、これら左右の両張出し部材を連結するように横方向に延びる２本の横連結部材２７，２７からなる。左右の張出し部材２６は、その前後端部分に車体横方向に延びる前連結部材２９及び後連結部材３０が一体に固定されており、これら前後連結部材２９，３０は、それぞれ取付け金具３１を介してメイン部材２１ａの外側面に固定されている。上記サイドフレーム２２の２本の横連結部材２７は、それぞれ両端が張出し部材２６と突合せ状に強固に一体に固定されており、かつメインフレーム２１のメイン部材２１ａ，２１ａ上にＵ字状の取付け金具３２…を介してそれぞれボルト３３により締結（結合）されている。
【００２６】
運転席７ａ及び助手席７ｂからなる座席７は、それぞれシートフレーム３５…により支持されており、該シートフレーム３５は、各座席７ａ，７ｂにそれぞれ４本の足３５ａ…を有している。各足３５ａの先端は、平板プレートからなる座板３６…が一体に固定（結合）されており、これら座板３６が前記サイドフレーム２２の横連結部材２７の所定箇所に該横連結部材を挟むように又は溶接により強固に固定された取付け部材３７…の上面にボルト３９により固定されている。また、上記各座席７ａ，７ｂは、それぞれ座面４０ａ及び背もたれ４０ｂの外、乗員の横方向を安定するサイド部４０ｃを有するバケット型からなり、またヘッドレスト４１及びシートベルトのバックル４２を有している。
【００２７】
従って、サイドフレーム２２は、メインフレーム２１に対してＵ字状の取付け金具３２により車体の前後方向荷重（加速度）に対しては比較的強固に結合されるが、横方向荷重（加速度）に対しては比較的低い結合力により結合されている。また、サイドフレーム２２に対する各座席７は、取付け部材３７により前後方向及び横方向に対して比較的高い結合力により固定されている。即ち、横方向荷重に対して、サイドフレーム２２と座席７との結合力に比して、メインフレーム２１とサイドフレーム２２との結合力が低くなっている。上記サイドフレームと座席及びメインフレームとサイドフレームの結合関係が、横方からの衝突に対する側面衝突安全装置を構成する。
【００２８】
図６は、前記車台２０の上方のキャビン５を構成する車体フレーム４５を示す図である。車体フレーム４５は、アルミ合金製のパイプ材からなり、正面からみてＵ字形状の３本の枠部材４５ａ，４５ｂ，４５ｃと、キャビン天井部分を連結する２本の天井部材４５ｄ，４５ｄと、後２本の枠部材４５ｂ，４５ｃの側面及び後面を連結する連結部材４５ｆ，４５ｇ，４５ｈと、を有する。前２本の枠部材４５ａ，４５ｂの下端部は、それぞれサイドフレーム２２の前連結部材２９及び後連結部材３０に取付け金具により取付けられており、後枠部材４５ｃの下端部は、メインフレーム２１の左右メイン部材２１ａの後端部に金具により取付けられている。
【００２９】
前枠部材４５ａの前方は、各機器を収納する車体３のボンネットを構成する前部フレーム４７からなる。該前部フレーム４７は、鋼製パイプ材からなり、上面部を構成する囲い状の枠部材４７ａ，４７ｂ及び２本の連結部材４７ｃ，４７ｃと、上記枠部材４７ａを前枠フレーム部材４５ａ及び前懸架フレーム２３に連結する柱部材４７ｅ，４７ｆと、を有する。上記車体フレーム４５は、キャビン５の後方のラッケージスペースを構成する後部フレーム４９を備えている。該後部フレーム４９は、鋼製パイプ材からなり、左右の後懸架フレーム２５を連結する補助部材４９ａと、該補助部材４９ａと左右のメイン部材２１ａ，２１ｂを連結する連結部材４９ｂ，４９ｂと、後枠部材４５ｃを連結する連結部材４９ｃと、該連結部材４９ｃと左右メイン部材２１ａを連結する補助部材４９ｄ，４９ｄと、を有する。
【００３０】
上記車体フレーム４５には、パネル及びガラスが取付けられ、座席７及びラッケージスペースを囲うキャビン５（図１参照）が構成され、その両側方にはドアが取付けられる。前部フレーム４７には、パネル及び給電口等が取付けられ、充電器等の各種機器が収納されるボンネットを構成する。
【００３１】
ついで、本超小型電気自動車１の作動について説明する。本超小型電気自動車１の使用に際して、運転者等の乗員は、座席７ａ，７ｂに座ってシートベルトをバックル４２に止める。超小型電気自動車１は、運転者の操作により、走行用バッテリ１２に基づくインホイールモータ２ａの回転により、３０［ｋｍ／ｈ］以下の速度で走行する。
【００３２】
該走行中に該超小型電気自動車１が前方から正面衝突した場合、前部フレーム４７が破壊しても、前後方向に剛性の高いメインフレーム２１は、大きく変形することはない。該メインフレーム２１のメイン部材２１ａ，２１ａに前後方向に高い結合力で取付け部材３７により締結されているサイドフレーム２２は、該結合状態を保持し、更に該サイドフレーム２２に高い結合力で取付けられている座席７も該結合状態に保持される。従って、座席７は、変形の少ないメインフレーム２１に一体に保持された状態を維持され、該座席７にシートベルトにより保持されている運転者等の乗員もその位置に維持される。
【００３３】
該正面衝突に際しては、運転者等の乗員と衝突物との間に、充電器６等の各種機器を配置したボンネット部分が介在し、衝突物が直接運転者に当ることはなく、かつ前部フレーム４７を含むボンネット部分の破壊により、上記衝突のエネルギは吸収される。これにより、３０［ｋｍ／ｈ］以下の速度での正面衝突に対して、メインフレーム２１に保持されている座席７に保持された運転者等の乗員は、安全が保たれる。
【００３４】
本超小型電気自動車１に、側面から他の自動車等の衝突物が衝突する側面衝突に際して、衝突力が、サイドフレーム２２が変形しない程弱い場合、即ち、前連結部材２９及び後連結部材３０にメイン部材２１ａの外側面に固定される張出し部材２６が変形しない場合、該サイドフレーム２２の横連結部材２７に取付け金具３２により固定される座席７もその位置に保持される。従って、サイドフレーム２２の張出し部材２６が上記衝突物に対するガードとして機能し、衝突物が、座席７にシートベルトにより保持される運転者等の乗員に直接当ることがなく、安全が保たれる。
【００３５】
上記側面衝突に際して、衝突力が強い場合上記サイドフレーム２２が変形する。即ち、前連結部材２９、後連結部材３０が変形するか若しくはその取付け金具３１が外れるか、又は張出し部材２６が曲げ変形する。この状態では、張出し部材２６が衝突物と共にメイン部材２１ａに近づく方向に変形すると共に、車体フレーム４５も変形する。上記張出し部材２６の変形は、横連結部材２７に作用し、前後方向に比して左右方向の結合力が低いＵ字状の取付け金具３２のメイン部材２１ａに対する結合が外れる。これにより、横連結部材２７に強固に取付けられている座席７も該横連結部材２７の移動と共に衝突物から逃げるように移動する。従って、座席７にシートベルトにより保持されている運転者等の乗員は、衝突物で変形された張出し部材と共に、衝突物に当ることを避けるように移動して乗員の安全が保たれる。上記側面衝突のエネルギは、上記サイドフレーム２２の変形により吸収され、衝突の衝撃は緩和される。また、座席７ａ，７ｂが、サイド部４０ｃを有するバケットシートからなるので、乗員は、横方向荷重に対して確りとホールドされており、上記側面衝突に際して座席と共に衝突物から逃げることができる。
【００３６】
なお、上記実施の形態は、横連結部材２７をメイン部材２１ａにＵ字状の取付け金具３２により締結したが、取付け金具に加えて又は取付け金具に代えて溶接等の他の手段により結合してもよい。
【００３７】
また、上記実施の形態は、定格出力８［ｋＷ］以下の超小型電気自動車（モビリティ）に適用して説明したが、駆動源は、最大連続定格出力１５［ｋＷ］以下の電気モータでもよく、また必ずしも電気モータに限らず、１２５［ｃｃ］以下の内燃エンジンを用いるものにも同様に適用でき、またフィリピン等で用いられる小型の３輪乗合い自動車にも同様に適用可能である。要は、ラダー型等のメインフレームを車台に用いる小型車両に適用可能である。小型車両は、座席部分を覆うドア付きのキャビンを有するものに限らず、側方が開放されているもの等の他の形式でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、定格出力１５［ｋＷ］以下の超小型電気自動車等の小型車両に利用される。
【符号の説明】
【００３９】
１        小型車両（超小型電気自動車）
３        車体
７，７ａ，７ｂ      座席（運転席、助手席）
２０      車台
２１      メインフレーム（ラダーフレーム）
２１ａ    メイン部材
２１ｂ    クロス部材
２２      サイドフレーム
２６      張出し部材
２７      横連結部材
２９      前連結部材
３０      後連結部材
３２      取付け金具
３７      取付け部材
４５      車体フレーム
４７      前部フレーム
【図１】
2015122005.tif 000003
【図２】
2015122005.tif 000004
【図３】
2015122005.tif 000005
【図４】
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【図５】
2015122005.tif 000007
【図６】
2015122005.tif 000008
【国際調査報告】
2015122005.tif 000009
2015122005.tif 000010
2015122005.tif 000011
2015122005.tif 000012