(57)【要約】【課題】重量増加を抑制することができる車体構造を提供する。【解決手段】車両Ｖの車体１０は、エンジンコンパートメント部３及び前席部４を接続する第１圧潰部１と、前席部４及び後席以後部５を接続する第２圧潰部２と、を備える。第１圧潰部１は、エンジンコンパートメント部３の接続部位３ａ及び前席部４の接続部位４ａよりも、板厚が薄いこと、断面の長辺又は短辺の長さが短いこと、及び強度が弱い材料によって構成されていることのうち、少なくともいずれかの構成を有している。第２圧潰部２は、前席部４の接続部位４ｂ及び後席以後部５の接続部位５ａよりも、板厚が薄いこと、断面の長辺又は短辺の長さが短いこと、及び強度が弱い材料によって構成されていることのうち、少なくともいずれかの構成を有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車体構造であって、
前記車両の前部に位置し、エンジンが搭載されるエンジンコンパートメント部と、
前記エンジンコンパートメント部よりも後ろ側に位置し、前記車両の前席が設けられる前席部と、
前記前席部よりも後ろ側に位置し、前記車両の後席以後の部位である後席以後部と、
前記エンジンコンパートメント部及び前記前席部を接続する第１圧潰部と、
前記前席部及び前記後席以後部を接続する第２圧潰部と、を備え、
前記第１圧潰部は、前記エンジンコンパートメント部における前記第１圧潰部との接続部位及び前記前席部における前記第１圧潰部との接続部位よりも、板厚が薄いこと、断面の長辺又は短辺の長さが短いこと、及び強度が弱い材料によって構成されていることのうち、少なくともいずれかの構成を有し、
前記第２圧潰部は、前記前席部における前記第２圧潰部との接続部位及び前記後席以後部における前記第２圧潰部との接続部位よりも、板厚が薄いこと、断面の長辺又は短辺の長さが短いこと、及び強度が弱い材料によって構成されていることのうち、少なくともいずれかの構成を有している、車体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の車体構造においては、他車両等との衝突時に生じる荷重を考慮した、様々な構造が提案されている。このような、衝突時に生じる荷重を考慮した車体構造が、例えば特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１２１８１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された車体構造においては、車両が前方から衝突したときに生じる荷重を、エンジンが搭載されるエンジンコンパートメント部に設けられたフロントサイドメンバー等の骨部材で受けている。すなわち、フロントサイドメンバー等の骨部材で車体質量全体を受ける構成となっており、強度の確保のためにフロントサイドメンバーの補強が必要となって車体が重くなる。このため、本技術分野においては、重量増加を抑制することができる車体構造が求められている。
【０００５】
そこで、本発明の一側面は、重量増加を抑制することが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】
【０００６】
本発明の一側面は、車両の車体構造であって、車両の前部に位置し、エンジンが搭載されるエンジンコンパートメント部と、エンジンコンパートメント部よりも後ろ側に位置し、車両の前席が設けられる前席部と、前席部よりも後ろ側に位置し、車両の後席以後の部位である後席以後部と、エンジンコンパートメント部及び前席部を接続する第１圧潰部と、前席部及び後席以後部を接続する第２圧潰部と、を備え、第１圧潰部は、エンジンコンパートメント部における第１圧潰部との接続部位及び前席部における第１圧潰部との接続部位よりも、板厚が薄いこと、断面の長辺又は短辺の長さが短いこと、及び強度が弱い材料によって構成されていることのうち、少なくともいずれかの構成を有し、第２圧潰部は、前席部における第２圧潰部との接続部位及び後席以後部における第２圧潰部との接続部位よりも、板厚が薄いこと、断面の長辺又は短辺の長さが短いこと、及び強度が弱い材料によって構成されていることのうち、少なくともいずれかの構成を有している。
【０００７】
この車体構造において、エンジンコンパートメント部及び前席部を接続する第１圧潰部は、エンジンコンパートメント部における第１圧潰部との接続部位及び前席部における第１圧潰部との接続部位よりも強度が低くなる。また、前席部及び後席以後部を接続する第２圧潰部は、前席部における第２圧潰部との接続部位及び後席以後部における第２圧潰部との接続部位よりも強度が低くなる。これにより、例えば、車両が前方から衝突した場合、第１圧潰部及び第２圧潰部が変形する。すなわち、エンジンコンパートメント部の質量をエンジンコンパートメント部内の骨部材が受け、前席部の質量を第１圧潰部が受け、更に後席以後部の質量を第２圧潰部が受ける。このように、衝突時に車両に生じる荷重を複数の部材で受ける構成となる。従って、荷重を受ける部位に必要とされる強度を抑制することができ、これらの部位の補強等が不要となって車体の重量増加を抑制できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一側面によれば、重量増加を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係る車体構造の概略構成を示す側面図である。
【図２】衝突時に車体の各部に加わる慣性力を説明するための模式図である。
【図３】衝突時に車体の各部に加わる軸力を示すグラフである。
【図４】衝突時におけるバリア荷重を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る車体構造の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１１】
図１に示す車両Ｖは、車両Ｖの前部にエンジンが搭載されており、エンジンよりも後ろ側に前席及び後席を備えている。車両Ｖの車体１０は、第１圧潰部１、第２圧潰部２、エンジンコンパートメント部３、前席部４、及び後席以後部５を備えている。
【００１２】
エンジンコンパートメント部３は、車両Ｖの前部に位置し、エンジンが搭載される。エンジンコンパートメント部３は、前後方向に沿って延びるフロントサイドメンバー等の骨部材を含んでいる。前席部４は、エンジンコンパートメント部３よりも後ろ側に位置する。前席部４には、車両Ｖの前席が設けられる。後席以後部５は、前席部４よりも後ろ側に位置する。後席以後部５は、車体１０のうち、車両Ｖの後席以後の部位である。
【００１３】
第１圧潰部１は、エンジンコンパートメント部３と前席部４とを接続する。第１圧潰部１は、車体１０のＡピラー、及び、車体１０のキャビンの床部に設けられている。キャビンの床部に設けられた第１圧潰部１は、車体１０の左右方向に沿って延在している。
【００１４】
ここで、エンジンコンパートメント部３において、第１圧潰部１と接続される部位を接続部位３ａとする。前席部４において、第１圧潰部１と接続される部位を接続部位４ａとする。第１圧潰部１と、接続部位３ａ及び接続部位４ａとは、互いに接続されているため、車幅方向に沿って切った断面形状が互いに略同様の形状となっている。
【００１５】
第１圧潰部１は、接続部位３ａ及び接続部位４ａよりも、板厚が薄いこと、断面の長辺又は短辺の長さが短いこと、及び強度が弱い材料によって構成されていることのうち、少なくともいずれかの構成を有している。例えば、断面の長辺又は短辺の長さを短くすることとは、一例として、断面が四角枠状である場合に、辺の長さを短くすることを含む。これらにより、第１圧潰部１は、接続部位３ａ及び接続部位４ａよりも強度が低くなっている。
【００１６】
第２圧潰部２は、前席部４と後席以後部５とを接続する。第２圧潰部２は、車体１０のキャビンの天井部及び床部に設けられている。第２圧潰部２は、車体１０の左右方向に沿って延在している。
【００１７】
ここで、前席部４において、第２圧潰部２と接続される部位を接続部位４ｂとする。後席以後部５において、第２圧潰部２と接続される部位を接続部位５ａとする。第２圧潰部２と、接続部位４ｂ及び接続部位５ａとは、互いに接続されているため、車幅方向に沿って切った断面形状が互いに略同様の形状となっている。
【００１８】
第２圧潰部２は、接続部位４ｂ及び接続部位５ａよりも、板厚が薄いこと、断面の長辺又は短辺の長さが短いこと、及び強度が弱い材料によって構成されていることのうち、少なくともいずれかの構成を有している。例えば、断面の長辺又は短辺の長さを短くすることとは、一例として、断面が四角枠状である場合に、辺の長さを短くすることを含む。これらにより、第２圧潰部２は、接続部位４ｂ及び接続部位５ａよりも強度が低くなる。
【００１９】
次に、車両Ｖが前方から障害物Ｘに衝突した場合に各部に加わる慣性力について説明する。図２に示すように、車体１０は、主要な質点が搭載されるエンジンコンパートメント部３、前席部４、及び後席以後部５に分けられており、これらの間に第１圧潰部１及び第２圧潰部２が設けられている。ここで、エンジンコンパートメント部３の質量をｍ１とし、前席部４の質量をｍ２とし、後席以後部５の質量をｍ３とする。
【００２０】
車体１０が３つに分けられているため、車両Ｖが衝突した場合には、エンジンコンパートメント部３のフロントサイドメンバーは、エンジンコンパートメント部３の質量ｍ１に基づく慣性力ｆ１を受ける。第１圧潰部１は、前席部４の質量ｍ２に基づく慣性力ｆ２を受ける。第２圧潰部２は、後席以後部５の質量ｍ３に基づく慣性力ｆ３を受ける。
【００２１】
なお、質量ｍ１〜ｍ３は、車体１０の全体の質量Ｍよりも小さい。このため、慣性力ｆ１〜ｆ３は、衝突時に生じる車体１０の全体の質量Ｍに基づく慣性力Ｆよりも小さくなる。このように、衝突時に車体１０に生じる慣性力を分散させて、分散させた慣性力ｆ１〜ｆ３をフロントサイドメンバー、第１圧潰部１、及び第２圧潰部２がそれぞれ受ける構成となる。
【００２２】
（実施例）
次に、実施例として、上述した車体１０を有する車両Ｖを障害物Ｘに衝突させた場合に各部に加わる軸力の解析結果について説明する。ここでは、実施例に係る車体１０として、第１圧潰部１及び第２圧潰部２の軸耐力を、第１圧潰部１及び第２圧潰部２に接続される接続部位３ａ等の耐力に対して６割程度減じた構成とした。また、第１圧潰部１及び第２圧潰部２と、第１圧潰部１及び第２圧潰部２に接続される接続部位３ａ等とを、接着又は接合構造等によって接続する構成とした。
【００２３】
この車体１０の構造をＦＥＭによって衝突解析を行い、主要な骨部材の軸力を得た。衝突条件は、車両Ｖの速度を６４ｋｍ／ｈとし、障害物Ｘへのオフセット前突とした。また、比較例として、第１圧潰部１及び第２圧潰部２を有さない車体を有する車両についても、実施例と同様に衝突解析を行って軸力を得た。なお、実施例における車体１０の質量と、比較例における車体の質量とは同じとした。
【００２４】
また、実施例において軸力を得た部位は、図１に示すように、車体１０の前側から後ろ側に向かって順に並ぶ部位Ａ〜部位Ｈとした。部位Ａ及び部位Ｂは、エンジンコンパートメント部３のフロントサイドメンバーの位置とした。部位Ｃは、エンジンコンパートメント部３の接続部位３ａ近傍におけるサイドシルの位置とした。部位Ｄは、第１圧潰部１におけるサイドシルの位置とした。
【００２５】
部位Ｅは、前席部４の接続部位４ａ近傍におけるサイドシルの位置とした。部位Ｆは、前席部４の接続部位４ｂ近傍におけるサイドシルの位置とした。部位Ｇは、第２圧潰部２におけるサイドシルの位置とした。部位Ｈは、後席以後部５の接続部位５ａ近傍におけるサイドシルの位置とした。変形例において軸力を得た部位は、実施例に対応する位置とした。
【００２６】
衝突解析の結果、図３に示すように、実施例における各部位で生じる軸力は、比較例における各部位で生じる軸力よりも概ね低くなった。また、実施例及び比較例におけるバリア荷重は、図４に示す結果となった。図４に示されるように、実施例におけるバリア荷重の最大値は、比較例におけるバリア荷重の最大値よりも低くなった。
【００２７】
本実施形態は以上のように構成され、この車体１０の構造において、エンジンコンパートメント部３及び前席部４を接続する第１圧潰部１は、エンジンコンパートメント部３の接続部位３ａ及び前席部４の接続部位４ａよりも強度が低くなる。また、前席部４及び後席以後部５を接続する第２圧潰部２は、前席部４の接続部位４ｂ及び後席以後部５の接続部位５ａよりも強度が低くなる。これにより、例えば、車両Ｖが前方から衝突した場合、第１圧潰部１及び第２圧潰部２が変形する。
【００２８】
すなわち、エンジンコンパートメント部３の質量ｍ１をエンジンコンパートメント部３内のフロントサイドメンバー等の骨部材が受け、前席部４の質量ｍ２を第１圧潰部１が受け、更に後席以後部５の質量ｍ３を第２圧潰部２が受ける。このように、車体１０は、衝突時に車両Ｖに生じる荷重を複数の部材で受ける構成となる。従って、荷重を受ける部位に必要とされる強度を抑制することができ、これらの部位の補強等が不要となって車体１０の重量増加を抑制できる。
【００２９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用してもよい。例えば、車体１０の形状は、図１に示した形状に限定されない。
【符号の説明】
【００３０】
１…第１圧潰部、２…第２圧潰部、３…エンジンコンパートメント部、３ａ，４ａ，４ｂ，５ａ…接続部位、４…前席部、５…後席以後部、１０…車体、Ｖ…車両。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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