(57)【要約】【課題】運転席周辺の剛性が高く、衝突時に運転席部分の乗員空間が確保できる車体構造を提供すること。【解決手段】車両の運転席側に設けられたフロントピラーと第２ピラー間に、車両のウエストライン近傍に配設された第１強度部材と、運転席床面とほぼ同じ高さに設けられた第２強度部材と、第１強度部材と前記第２強度部材の間に配設された第３強度部材と、第３強度部材を挟んで、第１強度部材と前記第２強度部材を連結する第４強度部材及び第５強度部材と、を備えて車体構造を構成した。これにより、運転席部分の剛性が高められ、衝突時の乗員空間が確保できる。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の運転席側に設けられたフロントピラーと第２ピラー間を連結し、該車両のウエストライン近傍に前後方向に配設された第１強度部材と、
前記第１強度部材とほぼ平行で、かつ前記運転席の床面とほぼ同じ高さに設けられた第２強度部材と、
前記第１強度部材と前記第２強度部材の間に、前記車両の前後方向に配設された第３強度部材と、
前記第１強度部材と前記第３強度部材の間を、前記車両の上下方向に連結する第４強度部材と、
前記第３強度部材と前記第２強度部材の間を、前記車両の上下方向に連結する第５強度部材と、を備えて構成したことを特徴とする車体構造。
【請求項２】
前記第３強度部材は、その前後端の取付け高さを異ならせ、前後方向に傾斜していることを特徴とした請求項１に記載の車体構造。
【請求項３】
前記車両の左右に設けられた前記フロントピラー間にフロントウィンドロアフレームを備え、前記第１強度部材は、該フロントウィンドロアフレームの前記フロントピラーへの取り付け位置とほぼ連続して、該フロントピラーに取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の車体構造。
【請求項４】
前記第３強度部材は、その前方端が前記フロントピラーと前記第２強度部材の結合部近傍に連結し、後方端が前記第２ピラーと第１強度部材の結合部近傍に連結していることを特徴とした請求項１に記載の車体構造。
【請求項５】
車両の運転席側に設けられたフロントピラーと第２ピラー間を連結し、該車両のウエストライン近傍に前後方向に配設された第１強度部材と、
前記第１強度部材とほぼ平行で、かつ前記運転席の床面とほぼ同じ高さに設けられた第２強度部材と、
ほぼ十字状をなし、それぞれの端部が、前記フロントピラーと前記第２ピラー、及び前記第１強度部材と前記第２強度部材の各部材に連結された補強部材と、を備えて構成したことを特徴とする車体構造。
【請求項６】
車両の運転席側に設けられたフロントピラーと第２ピラー間を連結し、該車両のウエストライン近傍に前後方向に配設された第１強度部材と、
前記第１強度部材とほぼ平行で、かつ前記運転席の床面とほぼ同じ高さに設けられた第２強度部材と、
ほぼＸ字状をなし、それぞれの端部が、前記第１強度部材、前記第２強度部材、前記フロントピラー、前記第２ピラーの各部材の結合部に連結された補強部材と、を備えて構成したことを特徴とする車体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転席周辺に高い剛性を有し、衝突時に運転席における乗員空間を確保できる車体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
バスなどの車両においては、前部衝突時に運転席部分の乗員空間を確保するため、運転席部分の側壁内に強度部材を設けることが知られている。このような強度部材としては、例えばフロントピラーと運転席後方の第２ピラーとの間であって、運転席の側方に開口されている運転席用窓の直下と、運転手用座席を固定している運転席床部材に沿ってほぼ平行に前後方向に沿って設けられていた。
【０００３】
また特開２００２−６８０１１号公報には、メインフレームの運転席側にサブフレームを具え、他車の後部に衝突した際に他車のフレームが運転席部分に入り込むことを防止したバスのフレーム構造の発明が記載されている。
【特許文献１】特開２００２−６８０１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら強度部材はその横幅を車体外壁の厚み以上とすることはできず、強度を上げるにつれて断面が縦方向に長い形状になりがちであった。したがって前後方向から大きな圧縮力を受けた際、強度部材は、横にくの字状に座屈することも考慮する必要があった。
【０００５】
このようなことから衝突発生時、万一、かかる強度部材が座屈してしまうとフロントパネルなど運転席前部が後方に移動し、運転席前部により乗員空間が狭められてしまうおそれがある。
【０００６】
またメインフレームにサブフレームを設けたとしても、サブフレームより上の部分に前車が衝突した場合には、サブフレームでは運転席部分を十分に保護することができなかった。
【０００７】
本発明は上記課題を解決し、運転席周辺の剛性が高く、衝突時に運転手の乗員空間を確保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】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するため車体構造を次のように構成した。
【０００９】
１、  車両の運転席側に設けられたフロントピラーと第２ピラー間を連結し、該車両のウエストライン近傍に前後方向に配設された第１強度部材と、前記第１強度部材とほぼ平行で、かつ前記運転席の床面とほぼ同じ高さに設けられた第２強度部材と、前記第１強度部材と前記第２強度部材の間に、前記車両の前後方向に配設された第３強度部材と、前記第１強度部材と前記第３強度部材の間を、前記車両の上下方向に連結する第４強度部材と、前記第３強度部材と前記第２強度部材の間を、前記車両の上下方向に連結する第５強度部材と、を備えて構成したことを特徴とする車体構造。
【００１０】
すなわち、運転席部分の側方に、第１強度部材等からなる補強パネルを設けることとした。補強パネルは、フロントピラーと第２ピラーの間にあって、全体が矩形に形成してあり、内部に第３強度部材等を取り付けて構成してある。第３強度部材と第４強度部材と第５強度部材は、補強パネルが形成する面内に配置されている。フロントピラー及び第２ピラーへの第１強度部材、第２強度部材、第３強度部材、第４強度部材、第５強度部材の取り付け、更に各強度部材どおしの取り付け箇所は、それぞれ溶接を用いて強固に結合させる。
【００１１】
尚、第３強度部材は、厳密に車両の前後方向に沿って配設する必要はなく、前後方向にとは第１強度部材と第２強度部材とを直接連結させるほど縦方向にならないという程度である。また、第４強度部材と第５強度部材を配設する場合においても、上下方向とは厳密に垂直方向に沿って設けることを意味するものではない。
【００１２】
２、  １に記載の車体構造において、前記第３強度部材の前後の取付け高さを異ならせ、第３強度部材を前後方向に傾斜させた。第３強度部材は、前後どちらを下にしてもよく、また傾斜角は、最大でも、補強パネルの対角線に沿った角度とする。第４強度部材と第５強度部材は、直線状に配置しても、あるいは段違いに配置してもよく、また適宜傾斜させてもよく特に限定しない。
【００１３】
３、  １に記載の車体構造において、前記車両の左右に設けられた一対の前記フロントピラー間にフロントウィンドロアフレームを備え、前記第１強度部材は、該フロントウィンドロアフレームの前記フロントピラーへの取り付け位置とほぼ連続して、該フロントピラーに取り付けられていることとした。
【００１４】
４、  ２に記載の車体構造において、前記第３強度部材は、前方端が前記フロントピラーと前記第２強度部材の結合部付近に連結し、かつ後方端が前記第２ピラーと第１強度部材の結合部付近に連結していることとした。
【００１５】
５、  車両の運転席側に設けられたフロントピラーと第２ピラー間を連結し、該車両のウエストライン近傍に前後方向に配設された第１強度部材と、前記第１強度部材とほぼ平行で、かつ前記運転席の床面とほぼ同じ高さに設けられた第２強度部材と、ほぼ十字状をなし、それぞれの端部が、前記フロントピラーと前記第２ピラー、及び前記第１強度部材と前記第２強度部材の各部材に連結された補強部材とを備えて車体構造を構成した。
【００１６】
６、  車両の運転席側に設けられたフロントピラーと第２ピラー間を連結し、該車両のウエストライン近傍に前後方向に配設された第１強度部材と、前記第１強度部材とほぼ平行で、かつ前記運転席の床面とほぼ同じ高さに設けられた第２強度部材と、ほぼＸ字状をなし、それぞれの端部が、前記第１強度部材、前記第２強度部材、前記フロントピラー、前記第２ピラーの各部材の結合部に連結する補強部材とを備えて車体構造を構成した。
【発明の効果】
【００１７】
本発明にかかる車体構造は、次の効果を有している。  
運転手用座席を固定する運転席床面（床部材）は面状構造をしていることから、運転席床部材の近傍に設置された第２強度部材は、横方向にも変形しにくい高い剛性を有している。第１強度部材は、第３強度部材、第４強度部材、第５強度部材を介して第２強度部材に連結されているので、第２強度部材により横方向への変形が抑えられ、前方からの力に対して車幅方向へ座屈することが防止される。これにより、簡易な構成で、万一の衝突においてもフロントピラーや運転席前部の後退移動を防止し、運転席部分における乗員空間を確保できる。
【００１８】
補強パネルに第３強度部材等が設けられていることにより、内部に小さな空間が複数形成され、補強パネルの剛性を高くできる。特に、第３強度部材等を斜めに配設することにより、補強パネルの内部に三角形の空間が複数形成され、より高い剛性が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明にかかる車体構造の一実施形態について、図を参照して説明する。  
図１に、車両（バス）の前部車体構造（骨格）を示す。図１は、車体構造１０を斜め上方から俯瞰した図であり、シャーシ部１２の前部一部とボディ部１４の前部一部が記載されている。以下車体構造１０について、車両の進行方向を前方とし、それを基準として左右を定め、更に重力の方向を下方とし、車両の中心に向かう方向を内側方向、その逆を外側方向として説明を行う。
【００２０】
シャーシ部１２は、前方にフロントメンバ１３を具え、フロントメンバ１３の後方にサスペンション懸架部材１５を有している。サスペンション懸架部材１５は、図２に示すように左右両側にスプリング保持部材１６が、サスペンション懸架部材１５からそれぞれ左右方向に張り出させて取り付けてある。スプリング保持部材１６の下部には、スプリング取付マウント１７が取り付けられ、スプリング取付マウント１７を介して図示しないスプリングが組み付けられる。
【００２１】
ボディ部１４は、前端の左右両側にフロントピラー２０をそれぞれ具え、ボディ部１４の後端にリアピラー（図示せず。）を有し、フロントピラー２０とリアピラーの間にはルーフレール（図示せず。）が前後方向に取り付けられている。また左右のフロントピラー２０の間には、車両のいわゆるウエストラインの高さに、フロントウィンドロアフレーム２１が架け渡してある。ここで車両のウエストラインとは、フロントウィンドガラスの下端付近にあって、その高さを保持した状態で車両の周囲を囲むように設定された、仮想線である。フロントウィンドロアフレーム２１は、フロントピラー２０から車両前方にわずかに突出するように湾曲しており、車体構造１０の前面を形成するとともにフロントウィンドガラス２５（図２参照。）の下端を支持している。
【００２２】
次に、車体構造１０の右側方部分について説明する。車体構造１０の右側方部分には、外側面に沿ってフロントピラー２０の後方に第２ピラー２２が設けられている。第２ピラー２２は、フロントピラー２０とほぼ平行に縦方向に設けられ、第２ピラー２２の後方に、サイドボディ構造部材２３が組み付けられている。サイドボディ構造部材２３は、トラス状で、車両の後部まで延び、適宜の間隔で設けられた下方に延びる中間ピラー２４によりシャーシ部１２と連結されている。尚、車両の左側方は、ドア部や運転席部分等を除いて基本的に右側方の構造とほぼ同一の構造を有しており、説明を省略する。
【００２３】
車体右側方のフロントピラー２０と第２ピラー２２の間には、運転席床部材２６が設けられている。運転席床部材２６は、前後方向に延びる左右２本の床部材２９、３０、およびそれら各床部材２９、３０の間に適宜配設された支持部材からなり、ほぼ矩形に形成されている。車両内側に設けられた床部材２９は、フロントメンバ１３上に取り付けてあり、車両外側に設けられた床部材３０は、フロントピラー２０と第２ピラー２２を結ぶ線に対し車両内側に若干移動した位置に取り付けられている。かかる運転席床部材２６の設置箇所が、いわゆる車両の運転席部分である。また車両の運転席部分の右側方には、運転席用窓（図示せず。）が設けられる。
【００２４】
運転席床部材２６の上部には、運転席床材２７が水平に取り付けてある。（図１、図２に運転席床材２７の一部を示す。）運転席床材２７の上面には、運転手用座席（図示せず。）が固定してあり、そして運転席床材２７の後方は、段階的に高くなり、客席床材２８に連続している。
【００２５】
客席床材２８は、サイドボディ構造部材２３の下部とほぼ同じ高さで車両の後部にまで延びており、上面に乗客用座席（図示せず。）が複数固定されている。
【００２６】
更にフロントピラー２０と第２ピラー２２の間には、図３に示すように補強パネル４０が設けられている。補強パネル４０は、フロントピラー２０及び第２ピラー２２の一部と、第１強度部材３２、及び第２強度部材３３で区画形成されたほぼ矩形の部材である。
【００２７】
次に、補強パネル４０について説明する。  
第１強度部材３２は、図４に示すように閉断面部材が上下２段に組み付けられた構成であり、前端がフロントピラー２０の後面に固定され、後端が第２ピラー２２の前面に固定されている。図４は、図３におけるＦ３−Ｆ３線断面図である。第１強度部材３２の前端は、フロントウィンドロアフレーム２１のフロントピラー２０への取付け位置とほぼ同じ高さに取り付けてある。このように第１強度部材３２は、フロントピラー２０と第２ピラー２２の間にほぼ車体の前後方向に沿って取り付けられている。
【００２８】
第２強度部材３３は、第１強度部材３２の下方に位置し、第１強度部材３２と同様、前端がフロントピラー２０の後面に固定され、後端が第２ピラー２２の前面に固定されている。第２強度部材３３は、運転席床部材２６とほぼ同じ高さに、第１強度部材３２とほぼ平行に設けられている。更に第２強度部材３３は、図４に示すように運転席床部材２６の上面に配設された運転席床材２７の端縁と連結部材４２を用いて適宜連結されている。
【００２９】
第１強度部材３２と第２強度部材３３の間には、図５の斜視図にも示すように第３強度部材３５が設けられている。第３強度部材３５は、第３強度部材３５の前端が、フロントピラー２０と第２強度部材３３の結合部に連結しており、第３強度部材３５の後端が、補強部材３４と第１強度部材３２の結合部に連結してある。つまり第３強度部材３５は、前方を下にした補強パネル４０の対角線に沿って斜めに設けられている。尚補強部材３４は、第２ピラー２２の前面に第２ピラー２２に一体に固定されている補強部材である。
【００３０】
第３強度部材３５の前後方向のほぼ中間位置には、第３強度部材３５と第１強度部材３２との間を連結する第４強度部材３７が縦方向に取り付けられている。また同様に第３強度部材３５と第２強度部材３３との間には、それらを連結する第５強度部材３９が、第４強度部材３７とほぼ直線状になるように取り付けられている。
【００３１】
第３強度部材３５と第４強度部材３７と第５強度部材３９はそれぞれ図４及び図６に示すように、第１強度部材３２、第２強度部材３３、フロントピラー２０及び第２ピラー２２で区画形成された面から突出することなく配列され、かつこれら各強度部材は、それぞれの接合部、及びフロントピラー２０及び第２ピラー２２との接合部において互いが溶接等により強固に連結されている。
【００３２】
次に、上記車体構造１０の作用、効果について説明する。
【００３３】
車体構造１０を有する車両がなにかに衝突し、車体構造１０の前方に押圧力が加えられたとする。するとその押圧力は、フロントウィンドロアフレーム２１を後方に押し下げ、左右両フロントピラー２０を押圧する。そして、運転席側では、フロントウィンドロアフレーム２１を介して、あるいはフロントピラー２０が直接衝突物に押圧されて、運転席部分の側壁、つまり補強パネル４０の前面が車両後方に向けて押圧される。
【００３４】
上述したように補強パネル４０の下部に配設された第２強度部材３３は、図４に示すように運転席床部材２６の上面に配設された運転席床材２７の端縁に連結部材４２を用いて連結されているので、剛性が高く、容易に座屈変形されない。また第１強度部材３２は、フロントウィンドロアフレーム２１からの押圧力をほぼ直接受けることとなるが、断面が二段構造になっていることから前方からの押圧力に対する強度が高く、しかも、第４強度部材３７、及び第５強度部材３９を介して第２強度部材３３に連結されているので、座屈、特に車幅方向への座屈に対する十分な剛性を有し、容易に座屈変形しない。また第４強度部材３７と第５強度部材３９は、第３強度部材３５を介して連結されているので、上下方向に圧縮されて車幅方向に屈曲されることに対する十分な強度を有しており、これによっても第１強度部材３２が座屈されにくい構成となっている。
【００３５】
更に、補強パネル４０は、ほぼ平行に配設された第１強度部材３２と第２強度部材３３と、その間に斜めに設けられた第３強度部材３５により、三角形の空間を内部に有する構造となっており、前後方向の押圧力に対する高い剛性を具え、容易に変形しない。また第３強度部材３５と第４強度部材３７、及び第５強度部材３９がそれぞれ連結されているので、第３強度部材３５も座屈されにくい構成となっており、補強パネル４０全体が面として折曲してしまうことを阻止している。
【００３６】
これにより車体構造１０は、運転席部分の前後方向に対する剛性が高く、特に第１強度部材３２の横方向への座屈を効果的に防止し、かかる車体構造１０を有する車両が衝突した際にも、運転席前部、例えば運転席パネルの後退を阻止して運転席部分における乗員空間を確保することができる。
【００３７】
また、第１強度部材３２のフロントピラー２０への取付け位置とほぼ同じ高さにフロントウィンドロアフレーム２１がフロントピラー２０に連結されているので、運転席部分への押圧力を運転席とは逆側に設けられたフロントピラー２０側に分散でき、運転席部分にかかる押圧力を低減させ、運転席部分の変形を効果的に防止できる。このように車体構造１０によれば、運転席部分の十分な強度、高い剛性を備えた安全性の高い車両を構成することができる。
【００３８】
次に、車体構造の他の例を図６に示す。
【００３９】
この車体構造１０の補強パネル４０は、第３強度部材３５を第１強度部材３２と第２強度部材３３に対してほぼ平行に配置し、第４強度部材３７と第５強度部材３９を第３強度部材３５のほぼ中央においてほぼ直交させてある。
【００４０】
すなわち、第１強度部材３２、第２強度部材３３、フロントピラー２０、第２ピラー２２で形成された矩形の枠内に、第３強度部材３５などからなる十字状の補強部材４１を取り付けた構成となっている。補強部材４１は、交差部分でそれぞれの部材が溶接等により固定してあり、また補強部材４１の上下左右それぞれの端部が第１強度部材３２、第２強度部材３３、フロントピラー２０、第２ピラー２２に固定されている。
【００４１】
このように構成したことにより、補強パネル４０に前後方向からかかる力を第１強度部材３２と第２強度部材３３、更に第３強度部材３５に保持させ、前後方向の強度を高めることができる。更に第１強度部材３２と第３強度部材３５が、第４強度部材３７と第５強度部材３９を介して第２強度部材３３に連結されているので、横方向への座屈強度が向上され、衝突時の運転席部分における乗員空間が確保できる。
【００４２】
尚、第４強度部材３７と第５強度部材３９は、第３強度部材３５の中央において直交させるのみでなく、第３強度部材３５に沿って前後方向に取り付け位置を変更してもよい。また第３強度部材３５は、第１強度部材３２と第２強度部材３３の縦方向中央でなく、上下いずれかの方向に寄って取り付けられていても良い。また、第３強度部材３５や第４強度部材３７と第５強度部材３９は、若干上下、前後方向に傾斜していてもよい。これらの場合、座屈に対する強度等を考慮してその位置や角度を設定するのが好ましい。
【００４３】
更に、図７に車体構造の他の例を示す。この車体構造１０の補強パネル４０は、第３強度部材３５と第４強度部材３７、第５強度部材３９からなる補強部材４３を、第１強度部材３２、第２強度部材３３、フロントピラー２０、第２ピラー２２で形成された矩形の枠体内にＸ字状に配置した。補強部材４３は、交差部分でそれぞれの部材が溶接等により互いに固定してあり、また補強部材４３の各端部は、第１強度部材３２、第２強度部材３３、フロントピラー２０、第２ピラー２２のそれぞれの接合部に固定してある。
【００４４】
このようにすると、補強パネル４０内に三角形に区画された空間が複数形成され、全体の剛性が高まるとともに、補強パネル４０に加えられた衝撃力が各部材に分散され、運転席部分における乗員空間を確保する上で高い効果が得られる。
【００４５】
尚、補強部材４１及び４３は、共に第３強度部材、第４強度部材、第５強度部材の３つの部材から形成する必要はなく、例えば交差する２つの部材から形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明にかかる車体構造の一実施形態を示す部分斜視図。
【図２】図１の車体構造を示す平面図。
【図３】車体前部の構造を示す側面図。
【図４】補強パネルを示す断面図。
【図５】補強パネルを示す斜視図。
【図６】補強パネルを示す平面図。
【図７】補強パネルの他の例を示す側面図。
【図８】補強パネルの他の例を示す側面図。
【符号の説明】
【００４７】
１０…車体構造
２０…フロントピラー
２２…第２ピラー
２６…運転席床部材
３２…第１強度部材
３３…第２強度部材
３５…第３強度部材
３７…第４強度部材
３９…第５強度部材
４０…補強パネル
４１…補強部材
４３…補強部材
【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】
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【図７】
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【図８】
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