JP2017170992A - 車両の側面衝突時の乗員保護構造 - Google Patents

Abstract

【課題】側面衝突時の乗員保護性能を高める。
【解決手段】車両の側面衝突時の乗員保護構造は、フロアパネルの車幅方向端縁に沿って車体の側面となるサイドパネル４が立設される車体と、フロアパネルより上側において、サイドパネル４より車幅方向内側に窪んだ車輪ハウス６を画成する車輪ハウスパネル５と、車輪ハウス６の車幅方向内側においてフロアパネルの上に設けられるシート１３と、車輪ハウス６内において車体に回転可能に軸支される車輪７と、車輪ハウスパネル５の車内面に設けられ、少なくともフロアパネルからサイドパネル４の近傍まで至るように車幅方向に沿って延在する補剛部材５１と、を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車といった車両の側面衝突時の乗員保護構造に関する。

自動車は、特許文献１から３に開示されている。

特開２００１−２３９８６９号公報 特開２００３−３３５１５５号公報 特開２００４−１１４７９２号公報

ところで、これらの自動車では、三列目シートの車幅方向両側に車輪ハウスが位置する。車輪ハウス内にはホイール、タイヤといった車輪が配置される。
その結果、他の車体の衝撃荷重により車輪ハウス内のホイールといった車輪が車幅方向内側へ向かって押し込まれる可能性がある。押し込まれたホイールによって車輪ハウスが車幅方向内側へ向かって変形すると、シートに着座した乗員の下肢に当たる可能性がある。

このように自動車といった車両の車体では、側面衝突時の乗員保護性能を高めることが求められている。

本発明に係る車両の側面衝突時の乗員保護構造は、フロアパネルの車幅方向端縁に沿って車体の側面となるサイドパネルが立設される車体と、前記フロアパネルより上側において、前記サイドパネルより車幅方向内側に窪んだ車輪ハウスを画成する車輪ハウスパネルと、前記車輪ハウスの車幅方向内側において前記フロアパネルの上に設けられるシートと、前記車輪ハウス内において前記車体に回転可能に軸支される車輪と、前記車輪ハウスパネルの車内面に設けられ、少なくとも前記フロアパネルから前記サイドパネルの近傍まで至るように車幅方向に沿って延在する補剛部材と、を有する。

好適には、前記車輪は、前記車体において車幅方向に沿って延在して回転可能に軸支される車軸の先端に取り付けられ、前記補剛部材として、前記車軸に対して車体の前後に分散して設けられる一対の補剛部材を有する、とよい。

好適には、一対の前記補剛部材についての前記サイドパネル側の外端は、前記車輪ハウス内に配置される前記車輪の外面と揃えられている、とよい。

好適には、一対の前記補剛部材についての前記サイドパネル側の外端は、車体の前後方向において前記車軸に対して対称に配置される、とよい。

好適には、一対の前記補剛部材についての前記サイドパネル側の外端は、前記車軸より上側へ、高さを揃えてずらして配置される、とよい。

好適には、前記車輪は、前記車体において車幅方向に沿って延在して回転可能に軸支される車軸の先端に取り付けられ、前記補剛部材として、前記車体の前後方向において幅広に形成された補剛部材を有する、とよい。

好適には、前記補剛部材についての前記フロアパネル側の内端部は、前記フロアパネルに沿って車幅方向内側へ延在して前記車体のサイドフレームに到達するように設けられ、前記車輪は、前記サイドフレームの下側に軸支された車軸の先端に取り付けられる、とよい。

本発明は、車輪ハウスを画成する車輪ハウスパネルの車内面には、少なくとも前記フロアパネルから前記サイドパネルの近傍まで至るように車幅方向に沿って延在する補剛部材が設けられる。よって、補剛部材は、車輪ハウスに対して側方から衝突するたとえば他の車体を、車輪ハウス内において車体に回転可能に軸支される車輪とともに支え、突入してくる他の車体の衝撃荷重を分散して受けることができる。その結果、車輪が車幅方向内側へ向かって押し込まれ難くなる。また、押し込まれた車輪によって車輪ハウスパネルが車幅方向内側へ向かって変形し難くなる。変形した車輪ハウスパネルがシートに着座した乗員の下肢に当たり難くなる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る自動車の車体の車幅方向部分断面図である。 図２は、図１の自動車に適用される側面衝突時の乗員保護構造を、車幅方向断面で図示する説明図である。 図３は、図２の側面衝突時の乗員保護構造を、車幅方向外側から見た説明図である。 図４は、本発明の第２実施形態に係る自動車の側面衝突時の乗員保護構造の説明図である。

以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る自動車１の車体２の車幅方向部分断面図である。
自動車１は、車両の一例である。

図１の自動車１の車体２は、乗員室の床面を構成するフロアパネル３を有する。フロアパネル３の車幅方向両側の端縁には、一対のサイドパネル４が縁に沿って立設される。
フロアパネル３とサイドパネル４との間には、車輪ハウスパネル５が設けられる。車輪ハウスパネル５は、サイドパネル４より車幅方向内側に窪んだ車輪ハウス６を、フロアパネル３より上側に画成する。
車輪ハウス６内には、ホイールおよびゴムタイヤからなる車輪７が格納される。一対の車輪７は、車軸８の両端において、ホイールの中心同士が連結される。車軸８は、フロアパネル３下のサイドフレーム９の下側に取り付けられたクロスメンバ１０により、サイドフレーム９の下側において、車幅方向に沿って延在して回転可能に軸支される。これにより、車輪７は、車輪ハウス６内において、車体２に回転可能に軸支される。
サイドパネル４および車輪ハウスパネル５の内側には、サイドパネル４および車輪ハウスパネル５の内側を覆うサイドトリム１１が設けられる。

左右一対の車輪ハウス６の間には、サイドトリム１１を挟んで、自動車１の三列目シート１２が設けられる。三列目シート１２は、左右分割された複数のシート１３で構成される。各シート１３は、座部１４、背部１５、脚部１６、を有する。座部１４は、左右の脚部１６によりフロアパネル３の上に取り付けられ、車輪ハウス６の車幅方向内側に位置する。背部１５は、座部１４の後側で立設される。座部１４の上面は、車輪ハウスパネル５の上面より上側に位置する。座部１４の外側面は、車輪ハウスパネル５の内側面と対向する。

ところで、このような自動車１の車体２では、車体２の側面に沿って上からカーテンエアバッグを展開することができる。また、一列目シートまたは二列目シートでは、シート１３の車幅方向両側に車輪ハウス６が位置することはない。このため、一列目シートまたは二列目シートは、サイドパネル４の近くに配置できる。この場合、車体２の側面に沿って上から展開されるカーテンエアバッグにより、車幅方向外側へ向かって比較的小さく振れた状態で乗員の上体を支えることができる。乗員の上体が、車体２の側面に対して直接的に当接することを防止し、かつ車幅方向外側へ大きく振れることを抑制することができる。
しかしながら、自動車１の三列目シート１２では、その車幅方向両側に車輪ハウス６が位置する。車輪ハウス６内には車輪７が配置される。このため、三列目シート１２では、シート１３と車体２の側面との間に空間が形成される。
その結果、車体２の側面にたとえは他の車体が衝突した場合、三列目シート１２に着座した乗員の上体は、車幅方向へ大きく振れ得る。そして、乗員の上体は、車幅方向外側へ向かって大きく振れて倒れることにより、高い速度で、下がった状態で、他の車体が直接衝突するサイドパネル４に当たる可能性がある。下がった上体は、カーテンエアバッグの下側から外へすり抜け、車体２の側面に当たる可能性がある。
このように、車体２の側面に沿って上から展開するカーテンエアバッグでは、三列目シート１２に着座し、車幅方向へ向かって大きく倒れる乗員の上体を適切に保護しているとは言えない。

図２は、図１の自動車１に適用される側面衝突時の乗員保護構造を、車幅方向断面で図示する説明図である。
図３は、図２の側面衝突時の乗員保護構造を、車幅方向外側から見た説明図である。
図２および図３の自動車１の乗員保護構造は、車軸８に対して車体２の前後に分散して設けられる一対の補剛部材５１、を有する。

補剛部材５１は、たとえば金属鋼板を略逆Ｕ字断面形状に形成したものでよい。逆Ｕ字断面形状の補剛部材５１を、車輪ハウスパネル５の車内面に溶接することにより、車輪ハウスパネル５を補剛することができる。
１つの金属鋼板から形成される補剛部材５１は、上水平部５２、垂直部５３、および下水平部５４を有する。
上水平部５２は、車輪ハウスパネル５の上面の上において、車幅方向に沿って延在する。上水平部５２の外側の端部は、サイドパネル４の内側の近くに位置する。サイドパネル４の内面から離間することにより、補剛部材５１が車体２の意匠性に影響を与えないようにできる。
垂直部５３は、車輪ハウスパネル５の側面において、車両の上下方向に沿って延在する。垂直部５３は、上水平部５２の内側の端部と、下水平部５４の外側の端部との間を連結する。
下水平部５４は、フロアパネル３の上面の上において、車幅方向に沿って延在する。下水平部５４の内側の端部は、サイドフレーム９の上側に位置する。これにより、下水平部５４とサイドフレーム９とは、フロアパネル３を間に挟んでその上下から連結される。
このような補剛部材５１は、フロアパネル３からサイドパネル４の近傍まで至るように車幅方向に沿って延在する。

一対の補剛部材５１についてのサイドパネル４側の外端は、車輪ハウス６内に配置される車輪７の外面と揃えられている。面一に並ぶ。
一対の補剛部材５１についてのサイドパネル４側の外端は、車体２の前後方向において車軸８に対して対称に配置される。車軸８は、中線上に位置する。一対の補剛部材５１は、車体２の前後方向に間隔を開けて配置される。
一対の補剛部材５１についてのサイドパネル４側の外端は、車軸８（車輪７）より上側へずらして、互いの高さを揃えて配置される。車軸８と合わせて、逆二等辺三角形の配置となる。

次に、側面衝突時の乗員保護動作について説明する。

まず、車体２の側面に対して、車幅方向から他の車体が追突する。他の車体は、一対の補剛部材５１および車輪７の外端に衝突する。一対の補剛部材５１および車輪７または車軸８は、サイドフレーム９に共に支えられることにより圧縮変形し、車幅方向内側へ押し込まれる。
よって、車輪７および車軸８に作用する荷重は、一対の補剛部材５１に作用する荷重の分だけ減り、車輪７および車軸８が車幅方向内側へ押し込まれ難くなる。

以上のように、本実施形態において、車輪ハウス６を画成する車輪ハウスパネル５の車内面には、少なくとも前記フロアパネル３から前記サイドパネル４の近傍まで至るように車幅方向に沿って延在する補剛部材５１が設けられる。よって、補剛部材５１は、車輪ハウス６に対して側方から衝突するたとえば他の車体を、車輪ハウス６内において車体２に回転可能に軸支される車輪７とともに支え、突入してくる他の車体の衝撃荷重を分散して受けることができる。その結果、車輪７が車幅方向内側へ向かって押し込まれ難くなる。また、押し込まれた車輪７によって車輪ハウスパネル５が車幅方向内側へ向かって変形し難くなる。変形した車輪ハウスパネル５がシート１３に着座した乗員の下肢に当たり難くなる。

また、本実施形態では、補剛部材５１として、車軸８に対して車体２の前後に分散して設けられる一対の補剛部材５１を有する。よって、一対の補剛部材５１と、車体２において車幅方向に沿って延在して回転可能に軸支される車軸８の先端に取り付けられた車輪７とにより、車輪ハウス６に対して側方から衝突するたとえば他の車体の荷重を受けることができる広い荷重受け面を形成することができる。三本の剛性部材により、前後方向に幅広の衝突荷重の受け面を形成できる。

また、本実施形態において、一対の補剛部材５１についてのサイドパネル４側の外端は、車輪ハウス６内に配置される車輪７の外面と揃えられている。よって、一対の補剛部材５１の外端と車軸８先端の車輪７の外面とにより、平面的な荷重受け面を形成できる。車輪ハウス６に対して側方から衝突するたとえば他の車体の荷重を、該平面により受けることができる。衝突した他の車体が傾き難くなり、他の車体の荷重を真っすぐに受け易くなる。

また、本実施形態では、一対の補剛部材５１についてのサイドパネル４側の外端は、車体２の前後方向において車軸８に対して対称に配置される。よって、車輪ハウス６に対して側方から衝突するたとえば他の車体が、衝突中または衝突後に傾き難くなり、他の車体の荷重を三本の剛性部材の圧縮変形により吸収し易くなる。

また、本実施形態では、一対の補剛部材５１についてのサイドパネル４側の外端は、車軸８より上側へ、高さを揃えてずらして配置される。よって、車輪ハウス６に対して側方から衝突するたとえば他の車体が、衝突中または衝突後に傾き難くなり、他の車体の荷重を三本の剛性部材の圧縮変形により吸収し易くなる。

また、本実施形態では、補剛部材５１についてのフロアパネル３側の内端部は、フロアパネル３に沿って車幅方向内側へ延在し、車体２のサイドフレーム９に到達する。よって、補剛部材５１と、サイドフレーム９の下側に軸支される車軸８とは、サイドフレーム９に連結される。高剛性のサイドフレーム９に共通に連結されることにより、補剛部材５１と、車軸８および車輪７とは、車幅方向において同様に圧縮変形し易くなる。補剛部材５１と、車軸８および車輪７との間で、車幅方向内側への変形がずれ難くなり、車輪ハウス６に対して側方から衝突するたとえば他の車体の荷重をこれらで好適に吸収することができる。

［第２実施形態］
図４は、本発明の第２実施形態に係る自動車１の側面衝突時の乗員保護構造の説明図である。
第２実施形態においては、第１実施形態と同様の構成および動作については説明を省略し、主に第１実施形態との相違点について説明する。

図４の自動車１の乗員保護構造は、車体２の前後方向において幅広に形成された幅広の補剛部材５５、を有する。
前後方向に幅広の補剛部材５５は、たとえば金属鋼板の両縁を同じ方向へ屈曲させた断面形状を有してよい。この幅広の補剛部材５５を、車輪ハウスパネル５の車内面に溶接することにより、車輪ハウスパネル５を補剛することができる。
そして、前後方向に幅広の補剛部材５５についてのサイドパネル４側の外端は、車軸８と合わせて、逆二等辺三角形の配置となる。
よって、この幅広の補剛部材５５と、車軸８および車輪７とにより、車輪ハウス６に対して側方から衝突するたとえば他の車体の荷重を受けることができる荷重受け面を形成することができる。

以上の実施形態は、本発明の好適な実施形態の例であるが、本発明は、これに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形または変更が可能である。

１…自動車（車両）
２…車体
３…フロアパネル
４…サイドパネル
５…車輪ハウスパネル
６…車輪ハウス
７…車輪
８…車軸
９…サイドフレーム
１０…クロスメンバ
１１…サイドトリム
１２…三列目シート
１３…シート
１４…座部
１５…背部
１６…脚部
５１…補剛部材
５２…上水平部
５３…垂直部
５４…下水平部
５５…補剛部材

Claims (7)

1. フロアパネルの車幅方向端縁に沿って車体の側面となるサイドパネルが立設される車体と、
   前記フロアパネルより上側において、前記サイドパネルより車幅方向内側に窪んだ車輪ハウスを画成する車輪ハウスパネルと、
   前記車輪ハウスの車幅方向内側において前記フロアパネルの上に設けられるシートと、
   前記車輪ハウス内において前記車体に回転可能に軸支される車輪と、
   前記車輪ハウスパネルの車内面に設けられ、少なくとも前記フロアパネルから前記サイドパネルの近傍まで至るように車幅方向に沿って延在する補剛部材と、
   を有する、
   車両の側面衝突時の乗員保護構造。
2. 前記車輪は、前記車体において車幅方向に沿って延在して回転可能に軸支される車軸の先端に取り付けられ、
   前記補剛部材として、前記車軸に対して車体の前後に分散して設けられる一対の補剛部材を有する、
   請求項１記載の車両の側面衝突時の乗員保護構造。
3. 一対の前記補剛部材についての前記サイドパネル側の外端は、前記車輪ハウス内に配置される前記車輪の外面と揃えられている、
   請求項２記載の車両の側面衝突時の乗員保護構造。
4. 一対の前記補剛部材についての前記サイドパネル側の外端は、車体の前後方向において前記車軸に対して対称に配置される、
   請求項２または３記載の車両の側面衝突時の乗員保護構造。
5. 一対の前記補剛部材についての前記サイドパネル側の外端は、前記車軸より上側へ、高さを揃えてずらして配置される、
   請求項２から４のいずれか一項記載の車両の側面衝突時の乗員保護構造。
6. 前記車輪は、前記車体において車幅方向に沿って延在して回転可能に軸支される車軸の先端に取り付けられ、
   前記補剛部材として、前記車体の前後方向において幅広に形成された補剛部材を有する、
   請求項１記載の車両の側面衝突時の乗員保護構造。
7. 前記補剛部材についての前記フロアパネル側の内端部は、前記フロアパネルに沿って車幅方向内側へ延在して前記車体のサイドフレームに到達するように設けられ、
   前記車輪は、前記サイドフレームの下側に軸支された車軸の先端に取り付けられる、
   請求項１から５のいずれか一項記載の車両の側面衝突時の乗員保護構造。
   

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