(57)【要約】【課題】剛性の付与位置を乗降口及びその近傍部分に限定されることがない車体剛性付与装置を得る。【解決手段】外向力発生部１２Ａ〜１８Ａ、１２Ｂ〜１８Ｂを作動させると、車両の室内空間を中心として外向きに放射状の力が外向力発生部１２Ａ〜１８Ａ、１２Ｂ〜１８Ｂから車体に付与される。これにより、車両の乗降口やその近傍部分だけでなく、車体２４の全体的な剛性が向上したことと同様の効果を成し、これにより、車両２２に対して外側から付与される力、すなわち、上記の外力により室内空間８０が狭くなるような車体２４の変形を防止又は効果的に抑制できる。【選択図】図１
2008168856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体における第１所定部位に一体的に設けられ、動作状態で車両の室内から室外への特定方向の力を第１所定部位に付与する第１外向力付与手段と、
前記第１所定部位に対して前記第１外向力付与手段が前記第１所定部位に付与する力の向きとは反対側に位置する前記車体の第２所定部位に一体的に設けられ、動作状態で前記第１外向力付与手段が前記第１所定部位に付与する力の向きとは反対向きの力を前記第２所定部位に付与する第２外向力付与手段と、
を備える車体剛性付与装置。
【請求項２】
前記車体の姿勢及び前記室外側から前記車体に付与される外力の何れかの一方を検出すると共に、前記何れかの一方が予め定めた基準を超えた場合に、所定の検出信号を出力する検出手段と、
前記検出手段からの所定の検出信号が入力された場合に、前記第１外向力付与手段及び前記第２外向力付与手段を作動させる制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の車体剛性付与装置。
【請求項３】
前記車両における乗員の乗車スペース及び前記車両における荷物の搭載スペースの少なくとも何れかの一方が前記第１外向力付与手段と第２外向力付与手段との間に介在するように前記第１外向力付与手段及び第２外向力付与手段の設置位置を設定したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車体剛性付与装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定方向に沿った剛性を車体に付与するための車体剛性付与装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１に開示された車体剛性制御装置は、車体に設けられた乗降口（ドア開口部）の近傍で車体（例えば、センターピラー）に強磁性体を設けると共に、乗降口を閉止するドアに電磁石を設けている。ドアが乗降口を閉止した状態で、電磁石を通電して励磁させると、電磁石が車体に設けた強磁性体を吸引し、車体の強磁性体が設けられた部分がドアに引き付けられる。これにより、車体とドアとの締結力が高まり、ドアによる乗降口の閉止状態を維持できる。このように、ドアによる乗降口の閉止状態が維持されることで、車両上方からの外力に対し、ドアが強固に天井部を支えることができ、この意味で車体剛性が増加する。
【特許文献１】特開２００６−７８０７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に開示された車体剛性制御装置は、構造的に車体の乗降口近傍に設置位置が限定されてしまい、この結果、車体剛性を向上できる部分も限定されてしまう。
【０００４】
本発明は、上記事実を考慮して、剛性の付与位置を乗降口及びその近傍部分に限定されることがない車体剛性付与装置を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の本発明に係る車体剛性付与装置は、車体における第１所定部位に一体的に設けられ、動作状態で車両の室内から室外への特定方向の力を第１所定部位に付与する第１外向力付与手段と、前記第１所定部位に対して前記第１外向力付与手段が前記第１所定部位に付与する力の向きとは反対側に位置する前記車体の第２所定部位に一体的に設けられ、動作状態で前記第１外向力付与手段が前記第１所定部位に付与する力の向きとは反対向きの力を前記第２所定部位に付与する第２外向力付与手段と、を備えている。
【０００６】
請求項１に記載の本発明に係る車体剛性付与装置では、第１外向力付与手段が作動すると、車体のうち第１外向力付与手段が一体的に設けられた第１所定部位に車両の室内から室外への特定方向の力が付与される。これに対し、第２外向力付与手段が作動すると、車体のうち第２外向力付与手段が一体的に設けられた第２所定部位に車両の室内から室外への特定方向の力が付与される。
【０００７】
ここで、第２所定部位は、第１所定部位に対して第１外向力付与手段から第１所定部位に付与される力の向きとは反対側に位置している。しかも、この第２外向力付与手段から第２所定部位に付与される力の向きは第１所定部位に対して第１外向力付与手段が付与する力の向きとは反対向きとされる。すなわち、本発明に係る車体剛性付与装置では、第１所定部位と第２所定部位とを結ぶ仮想直線上で、第１所定部位と第２所定部位とに互いに相反する向きの力が作用する。
【０００８】
このため、第１外向力付与手段及び第２外向力付与手段の双方が作動した状態では、第１所定部位と第２所定部位との間から第１所定部位及び第２所定部位の双方を押圧したかのように力が作用する。このような力は、第１所定部位と第２所定部位との対向方向に沿って車両の室外から車体に付与される外力に抗し、このような外力に対して車体の剛性が向上する。
【０００９】
請求項２に記載の本発明に係る車体剛性付与装置は、請求項１に記載の本発明において、前記車体の姿勢及び前記室外側から前記車体に付与される外力の何れかの一方を検出すると共に、前記何れかの一方が予め定めた基準を超えた場合に、所定の検出信号を出力する検出手段と、前記検出手段からの所定の検出信号が入力された場合に、前記第１外向力付与手段及び前記第２外向力付与手段を作動させる制御手段と、を備えることを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載の本発明に係る車体剛性付与装置では、検出手段により車体の姿勢及び車両の室外側から車体に付与される外力の何れかの一方が検出される。例えば、車体の姿勢が一定の角度を超えたり、また、車両の室外側から車体に付与される外力が一定の大きさを超えたり等、検出手段による検出結果が予め定められた基準を超えると検出手段から所定の検出信号が出力される。この検出手段から出力された所定の検出信号が制御手段に入力されると、制御手段によって第１外向力付与手段及び第２外向力付与手段の双方が作動する。
【００１１】
このように、本発明に係る車体剛性付与装置では、車体の姿勢が一定の角度を超えたり、車両の室外側から車体に付与される外力が一定の大きさを超えたり等、検出手段による検出結果が予め定められた基準を超えるような状況で車体の剛性を向上できる。
【００１２】
請求項３に記載の本発明に係る車体剛性付与装置は、請求項１又は請求項２に記載の本発明において、前記車両における乗員の乗車スペース及び前記車両における荷物の搭載スペースの少なくとも何れかの一方が前記第１外向力付与手段と第２外向力付与手段との間に介在するように前記第１外向力付与手段及び第２外向力付与手段の設置位置を設定したことを特徴としている。
【００１３】
請求項３に記載の本発明に係る車体剛性付与装置では、車両における乗員の乗車スペース及び車両における荷物の搭載スペースの少なくとも何れかの一方が第１外向力付与手段と第２外向力付与手段との間に介在するように第１外向力付与手段と第２外向力付与手段とが設置される。
【００１４】
ところで、一般的に車体は骨格部材や補強部材等により車体の剛性を確保しているが、乗車スペースや荷物の搭載スペースを横切るような形態で骨格部材や補強部材等を配置することはできない。ここで、本発明に係る車体剛性付与装置では、乗車スペースや荷物の搭載スペースが間に介在するような状態で第１外向力付与手段及び第２外向力付与手段を設けることで、乗車スペースや荷物の搭載スペースを横切るような形態で骨格部材や補強部材等を配置した構造と同様に車体の剛性が補われる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、請求項１に記載の本発明に係る車体剛性付与装置は、第１所定部位と第２所定部位との対向方向に沿って車両の室外側から車体に付与される外力に対する車体の剛性を向上できる。
【００１６】
請求項２に記載の本発明に係る車体剛性付与装置は、車体の姿勢が一定の角度を超えたり、車両の室外側から車体に付与される外力が一定の大きさを超えたり等、特別な状況で車体の剛性を向上できる。
【００１７】
請求項３に記載の本発明に係る車体剛性付与装置は、あたかも乗車スペースや荷物の搭載スペースを横切るように骨格部材や補強部材等を配置した構造と同様に車体の剛性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
＜本実施の形態の構成＞
図１には本発明の一実施の形態に係る車体剛性付与装置１０の構成の概略がブロック図により示されている。
【００１９】
この図に示されるように、車体剛性付与装置１０は、各々が第１外向力付与手段としての外向力発生部１２Ａ、１４Ａ、１６Ａ、１８Ａ及び各々が第２外向力付与手段としての外向力発生部１２Ｂ、１４Ｂ、１６Ｂ、１８Ｂを備えている。これらの外向力発生部１２Ａ〜１８Ａ、１２Ｂ〜１８Ｂは、鉄心と鉄心の周囲に巻き掛けられたコイルと含めて構成された電磁石、及び、この電磁石を構成するコイルとは別の電流経路を構成する導電部を含めて構成されており、電磁石のコイルが通電されて電磁石が励磁されると共に導電部が通電状態になると、電磁石が形成する磁界と導電部を流れる電流との相互作用で、特定の向きの力が生じる構成になっている。
【００２０】
これらの外向力発生部１２Ａ〜１８Ａ、１２Ｂ〜１８Ｂのうち外向力発生部１２Ａは、図２の（Ａ）に示される第１所定部位としての取付部２０に取り付けられている。取付部２０は、図３に示される骨格部材として車両２２の車体２４を構成する左右一対のルーフサイドレール２６のうち車両２２の左側に位置するルーフサイドレール２６の前端部と、左右一対のＡピラー２８のうち車両２２の左側に位置するＡピラー２８の上端部の交差部分に設定されている。外向力発生部１２Ａは、この取付部２０にて左側のルーフサイドレール２６の前端部及び左側のＡピラー２８の上端部に一体的に固定されている。
【００２１】
一方、この外向力発生部１２Ａと対を成す外向力発生部１２Ｂは、図２の（Ｂ）に示される第２所定部位としての取付部３０に取り付けられている。取付部３０は、図３に示される骨格部材として車両２２の車体２４を構成する左右一対のロッカ３２のうち、車両２２の右側に位置するロッカ３２の後端部に設定されている。外向力発生部１２Ｂは、この取付部３０にて右側のロッカ３２の後端部に一体的に固定されている。
【００２２】
ここで、外向力発生部１２Ａは、外向力発生部１２Ａを構成する電磁石が励磁されると共に導電部が通電されることで生じた力が取付部２０及び取付部３０の双方を通過する仮想線上で取付部２０を介して取付部３０とは反対側に向くように取付部２０に設けられる。これに対して、外向力発生部１２Ｂは、外向力発生部１２Ｂを構成する電磁石が励磁されると共に導電部が通電されることで生じた力が取付部２０及び取付部３０の双方を通過する仮想線上で取付部３０を介して取付部２０とは反対側、すなわち、外向力発生部１２Ａにて生じた力の向きとは反対方向へ向くように取付部３０に設けられる。
【００２３】
また、これらの外向力発生部１２Ａ〜１８Ａ、１２Ｂ〜１８Ｂのうち外向力発生部１４Ａは、図２の（Ａ）に示される第１所定部位としての取付部３４に取り付けられている。取付部３４は、図３に示される左右一対のルーフサイドレール２６のうち車両２２の右側に位置するルーフサイドレール２６の前端部と、左右一対のＡピラー２８のうち車両２２の右側に位置するＡピラー２８の上端部の交差部分に設定されている。外向力発生部１４Ａは、この取付部３４にて右側のルーフサイドレール２６の前端部及び右側のＡピラー２８の上端部に一体的に固定されている。
【００２４】
一方、この外向力発生部１４Ａと対を成す外向力発生部１４Ｂは、図２の（Ｂ）に示される第２所定部位としての取付部３６に取り付けられている。取付部３６は、図３に示される左右一対のロッカ３２のうち、車両２２の右側に位置するロッカ３２の後端部に設定されている。外向力発生部１４Ｂは、この取付部３６にて右側のロッカ３２の後端部に一体的に固定されている。
【００２５】
ここで、外向力発生部１４Ａは、外向力発生部１４Ａを構成する電磁石が励磁されると共に導電部が通電されることで生じた力が取付部３４及び取付部３６の双方を通過する仮想線上で取付部３４を介して取付部３６とは反対側に向くように取付部３４に設けられる。これに対して、外向力発生部１４Ｂは、外向力発生部１４Ｂを構成する電磁石が励磁されると共に導電部が通電されることで生じた力が取付部３４及び取付部３６の双方を通過する仮想線上で取付部３６を介して取付部３４とは反対側、すなわち、外向力発生部１４Ａにて生じた力の向きとは反対方向へ向くように取付部３６に設けられる。
【００２６】
また、これらの外向力発生部１２Ａ〜１８Ａ、１２Ｂ〜１８Ｂのうち外向力発生部１６Ａは、図２の（Ａ）に示される第１所定部位としての取付部３８に取り付けられている。取付部３８は、図３に示される左右一対のロッカ３２のうち車両２２の左側に位置するロッカ３２の前端部と、左右一対のＡピラー２８のうち車両２２の左側に位置するＡピラー２８の下端部の交差部分に設定されている。外向力発生部１６Ａは、この取付部３８にて左側のロッカ３２の前端部及び左側のＡピラー２８の下端部に一体的に固定されている。
【００２７】
一方、この外向力発生部１６Ａと対を成す外向力発生部１６Ｂは、図２の（Ｂ）に示される第２所定部位としての取付部４０に取り付けられている。取付部４０は、図３に示される左右一対のルーフサイドレール２６のうち、車両２２の左側に位置するルーフサイドレール２６の後端部に設定されている。外向力発生部１６Ｂは、この取付部４０にて左側のルーフサイドレール２６の後端部に一体的に固定されている。
【００２８】
ここで、外向力発生部１６Ａは、外向力発生部１６Ａを構成する電磁石が励磁されると共に導電部が通電されることで生じた力が取付部３８及び取付部４０の双方を通過する仮想線上で取付部３８を介して取付部４０とは反対側に向くように取付部３８に設けられる。これに対して、外向力発生部１６Ｂは、外向力発生部１６Ｂを構成する電磁石が励磁されると共に導電部が通電されることで生じた力が取付部３８及び取付部４０の双方を通過する仮想線上で取付部４０を介して取付部３８とは反対側、すなわち、外向力発生部１６Ａにて生じた力の向きとは反対方向へ向くように取付部４０に設けられる。
【００２９】
また、これらの外向力発生部１２Ａ〜１８Ａ、１２Ｂ〜１８Ｂのうち外向力発生部１８Ａは、図２の（Ａ）に示される第１所定部位としての取付部４２に取り付けられている。取付部４２は、図３に示される左右一対のロッカ３２のうち車両２２の右側に位置するロッカ３２の前端部と、左右一対のＡピラー２８のうち車両２２の右側に位置するＡピラー２８の下端部の交差部分に設定されている。外向力発生部１８Ａは、この取付部４２にて右側のロッカ３２の前端部及び右側のＡピラー２８の下端部に一体的に固定されている。
【００３０】
一方、この外向力発生部１８Ａと対を成す外向力発生部１８Ｂは、図２の（Ｂ）に示される第２所定部位としての取付部４４に取り付けられている。取付部４４は、図３に示される左右一対のルーフサイドレール２６のうち、車両２２の右側に位置するルーフサイドレール２６の後端部に設定されている。外向力発生部１８Ｂは、この取付部４４にて右側のルーフサイドレール２６の後端部に一体的に固定されている。
【００３１】
ここで、外向力発生部１８Ａは、外向力発生部１８Ａを構成する電磁石が励磁されると共に導電部が通電されることで生じた力が取付部４２及び取付部４４の双方を通過する仮想線上で取付部４２を介して取付部４４とは反対側に向くように取付部４２に設けられる。これに対して、外向力発生部１８Ｂは、外向力発生部１８Ｂを構成する電磁石が励磁されると共に導電部が通電されることで生じた力が取付部４２及び取付部４４の双方を通過する仮想線上で取付部４４を介して取付部４２とは反対側、すなわち、外向力発生部１８Ａにて生じた力の向きとは反対方向へ向くように取付部４４に設けられる。
【００３２】
図１に示されるように、上記の外向力発生部１２Ａはドライバ４６を介してバッテリー４８に電気的に接続されており、ドライバ４６を介して外向力発生部１２Ａの電磁石のコイルや導電部が通電される構成になっている。また、ドライバ４６はＥＣＵ５０に電気的に接続されており、ＥＣＵ５０から出力された制御信号がドライバ４６に入力されると、この制御信号に基づきドライバ４６が外向力発生部１２Ａを構成する電磁石のコイルや導電部を通電し、又はこれらの通電を解消する。
【００３３】
また、図１に示されるように、上記の外向力発生部１２Ｂはドライバ５２に電気的に接続されており、外向力発生部１４Ａはドライバ５４に電気的に接続されている。さらに、外向力発生部１４Ｂはドライバ５６に電気的に接続されており、外向力発生部１６Ａはドライバ５８に電気的に接続されている。また、外向力発生部１６Ｂはドライバ６０に電気的に接続されており、外向力発生部１８Ａはドライバ６２に電気的に接続され、更に、外向力発生部１８Ｂはドライバ６４に電気的に接続されている。
【００３４】
これらのドライバ５２〜６４もまたドライバ４６と同様にバッテリー４８及びＥＣＵ５０に電気的に接続されており、ＥＣＵ５０から出力された制御信号がドライバ５２〜６４に入力されると、この制御信号に基づきドライバ５２〜６４の各々が対応する外向力発生部１４Ａ〜１８Ａ、１２Ｂ〜１８Ｂを構成する電磁石のコイルや導電部を通電し、又はこれらの通電を解消する。
【００３５】
一方、図１に示されるように、上記のＥＣＵ５０には、検出手段としての圧力センサ６６、６８、７０、７２が電気的に接続されている。図３に示されるように、圧力センサ６６は車両２２の前端部近傍で車体２４を構成するバンパリインフォース７４の左右方向中間部に設けられており、車両２２の前方側からの荷重（圧力）を検出する。一方、圧力センサ６８は車両２２の後端部にて車体２４の所定部位に取り付けられており、車両２２の後方側からの荷重（圧力）を検出する。また、圧力センサ７０は車体２４を構成する左右一対のセンターピラ−７６のうち、左側のセンターピラ−７６の上下方向中間部に取り付けられており、圧力センサ７２は右側のセンターピラ−７６の上下方向中間部に取り付けられている。圧力センサ７０は車両２２の左側からの荷重（圧力）を検出し、圧力センサ７２は車両２２の右側からの荷重（圧力）を検出する。
【００３６】
これらの圧力センサ６６〜７２からは検出信号が出力され、これらの検出信号がＥＣＵ５０に入力される。圧力センサ６６〜７２は検出した荷重（圧力）が所定の値以下であると、Ｌｏｗレベルの検出信号を出力するが、荷重（圧力）が所定の値を超えると圧力センサ６６〜７２から出力される検出信号がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り替わる。
【００３７】
＜本実施の形態の作用、効果＞
次に、本実施の形態の作用並びに効果について説明する。
【００３８】
本車体剛性付与装置１０を搭載した車両２２では、車両２２の前方又は後方で走行する他の車両や車両以外の障害物からの外力を車両２２が受けると、圧力センサ６６〜７２の少なくとも何れか１つによってこの外力が検出される。この外力が所定の大きさを超えていると、圧力センサ６６〜７２のうち、外力を検出したものから出力される検出信号がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り替えられる。Ｈｉｇｈレベルの検出信号が入力されたＥＣＵ５０は、ドライバ４６、５２〜６４に対して制御信号を出力し、この制御信号が入力されたドライバ４６、５２〜６４は、各々に対応する外向力発生部１２Ａ〜１８Ａ、１２Ｂ〜１８Ｂを作動させる。
【００３９】
これにより、取付部２０、３０、３４、３６、３８、４０、４２、４４の各々には車両２２の外方へ向いた力が付与される。しかも、これらの取付部２０〜４４に付与される力は、乗員の乗車スペースや荷物の搭載スペースとなる車両２２の室内空間８０から概ね放射状に向く。このため、これらの取付部２０〜４４に付与される力は車両２２に対して外側から付与される力に対抗する。これは、乗降口やその近傍部分だけでなく、車体２４の全体的な剛性を向上させたことと同様の効果を成し、これにより、車両２２に対して外側から付与される力、すなわち、上記の外力により室内空間８０が狭くなるような車体２４の変形を防止又は効果的に抑制できる。
【００４０】
また、本実施の形態では、このように外向力発生部１２Ａ〜１８Ａ、１２Ｂ〜１８Ｂを作動させることで、外力により室内空間８０が狭くなるような車体２４の変形を防止又は効果的に抑制できるため、車体２４の剛性を予め低く設定したとしても、上記の外力が車体２４に付与された際には予め充分な剛性を車体２４に付与した構成と同等の効果を得ることができる。このため、車体２４の軽量化を図ることができる。これにより、材料コストの軽減や走行燃費の低減、更には車体２４の設計の自由度の向上等の様々な効果を得ることができる。
【００４１】
さらに、究極的には、外向力発生部１２Ａ〜１８Ａ、１２Ｂ〜１８Ｂを作動させることで充分に高い剛性を車体２４に付与できるのであれば、車体２４自体に高い剛性を付与しなくてもよくなり、この結果、車体２４に折り畳み可能なフレキシブルな素材を適用して、使用しない状態では車体２４を適宜に折り畳むことでコンパクトできる車両２２を得ることも可能になる。
【００４２】
なお、本実施の形態では、検出手段に圧力センサ６６〜７２を適用したが、例えば、車両２２が転倒する直前の姿勢を検知するロールオーバーセンサを検出手段として適用してもよい。
【００４３】
また、本実施の形態では、外向力発生部１２Ａ〜１８Ａ、１２Ｂ〜１８Ｂは、鉄心と鉄心の周囲に巻き掛けられたコイルと含めて構成された電磁石、及び、この電磁石を構成するコイルとは別の電流経路を構成する導電部を含めて構成し、電磁石のコイルが通電されて電磁石が励磁されると共に導電部が通電状態になると、電磁石が形成する磁界と導電部を流れる電流との相互作用で、特定の向きの力が生じる構成とした。しかしながら、第１外向力付与手段としての外向力発生部１２Ａ〜１８Ａや第２外向力付与手段としての外向力発生部１２Ｂ〜１８Ｂがこのような構成に限定されるものではなく、例えば、各外向力発生部１２Ａ〜１８Ａ、１２Ｂ〜１８Ｂを電磁石で構成し、例えば、外向力発生部１２Ａに対して外向力発生部１２Ｂの極性（Ｎ極及びＳ極の向き）が反対向きになるように設置形態を設定し、互いの磁力の反発で車体２４を車両２２の外方へ押圧する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る車体剛性付与装置の構成の概略を示すブロック図である。
【図２】第１外向力付与手段及び第２外向力付与手段の設置位置を示す側面図で、（Ａ）は車両の右側から左側を見た側面図であり、（Ｂ）は車両の左側から右側を見た側面図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る車体剛性付与装置が適用される車体の斜視である。
【符号の説明】
【００４５】
１０    車体剛性付与装置
１２Ａ、１４Ａ、１６Ａ、１８Ａ    外向力発生部（第１外向力付与手段）
１２Ｂ、１４Ｂ、１６Ｂ、１８Ｂ    外向力発生部（第２外向力付与手段）
２０、３４、３８、４２    取付部（第１所定部位）
３０、３６、４０、４４    取付部（第２所定部位）
２２    車両
２４    車体
５０    ＥＣＵ（制御手段）
６６、６８、７０、７２    圧力センサ（検出手段）
【図１】
2008168856.tif 000003
【図２】
2008168856.tif 000004
【図３】
2008168856.tif 000005