JP3848820B2 - 車体構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両同士が走行方向に沿って衝突したとき、その衝撃力を吸収して客室に作用する衝撃力を緩和する車体構造に関し、客室を有する車両や運転席を有する自動車などに用いて好適である。
【0002】
【従来の技術】
新交通システムと呼ばれる各種の軌道型中量輸送システムとは、一般に、電動モータ、集電、車体などの鉄道技術にゴム車輪の駆動に関する自動車技術を組み合わせ、更に、コンピュータ制御を加えた新しい技術である。ゴムタイヤ式新交通車両と呼ばれる技術は、箱型車体に操舵可能なゴム製の走行車輪を装着すると共に、この走行車輪を電動モータによって駆動可能とする一方、専用の軌道及び電車線を設けたものである。従って、車両は、電動モータが走行帯の集電装置から電力の供給を受けながら走行車輪を回転駆動し、軌道に沿って走行することができる。
【0003】
そして、このようなゴムタイヤ式新交通車両の運行管理システムでは、自動車両運転設備、信号保安設備、通信設備、電力設備、防災管理設備等を相互に連携させることで、車両のダイヤ管理、進路制御、表示制御、運行制御等を集中管理し、車両を無人で、円滑且つ安全に運行させるようにしている。
【0004】
ところで、このゴムタイヤ式新交通車両にて、運行管理システムにおける制御機器の故障時には、運転者の手動による各種の運行操作が可能となっており、この場合、走行速度は低速に制限されている。一方、このような運転者の手動による車両の運行操作時には、誤操作等により車両同士の衝突事故が発生することが考えられるため、車両の前端部及び後端部に車両衝突時の衝撃を吸収するためのクラッシュゾーンが設けられている。
【0005】
図10に従来の車体構造を表す車両前端部の骨組構造体の概略を示す。図10に示すように、車体フロア(客室)101に連続して台枠102が形成され、この台枠102の前部には平面視がU字形状をなすバンパ103が固定されている。一方、車体ルーフ104に連続して平面視がU字形状をなす前端ルーフ枠体105が固定され、この前端ルーフ枠体105とバンパ103とが複数の前部梁106及び側部梁107によって連結されている。そして、前部梁106と側部梁107とが連結梁108によって連結されている。このようにして台枠102、バンパ103、前端ルーフ枠体105、各梁106,107,108等により前妻部109が構成されている。また、台枠102の下方には座屈することで衝突時の衝撃力を吸収して緩和する緩衝部材110が配設され、後端部が車体フロア101に固定されている。なお、このように骨組により形成された構造体の外側にはFRP製の外壁111が取付けられている。
【0006】
従って、ゴムタイヤ式新交通車両同士が正面衝突すると、互いの先端部が接触してから各部材が座屈して前妻部109が押しつぶされると共に、緩衝部材110が座屈することで、この前妻部109及び緩衝部材110により衝突による衝撃が吸収され、前妻部109の後方にある客室へ伝達される衝撃力が軽減されて変形を防止できる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したような専用軌道を走行する車両は、車体のデザインや空気抵抗を考慮する意味で流線型にすることが好ましく、従来の車体は前端部が鋭角形状となっている。そして、前述した前妻部109には制御機器等が搭載されるため、衝突時の衝撃力を吸収するための緩衝部材110を台枠102の下方に配設せざるを得ない。そのため、図11(a)に示すように、車両の先端部に衝突力が入力すると、図11(b)に示すように、前部梁106が後方に押しつぶされるため、この前部梁106の下部が強固に連結された台枠102(前後梁や床板等)は下方に屈曲するように変形してしまう。すると、下方に屈曲変形した台枠102が緩衝部材110を押し下げて折り曲げてしまう。そのため、緩衝部材110はその後に前端部から入力する衝撃力に対して座屈せずに更に曲げられてしまい、十分な衝撃力を吸収することができなくなってしまう。
【0008】
また、車両同士の正面衝突時に、その衝撃力が緩衝部材110の前端部に直接入力することで、その衝撃力を確実に緩衝部材110で吸収するために、緩衝部材110の前端部を車両本体よりも前方に突出するように構成することが考えられるが、このように緩衝部材110を前方に延設すると、車両のデザインを変更することとなり、外観品質を著しく低下させてしまう。
【0009】
本発明はこのような問題を解決するものであって、外観品質や空気抵抗を悪化させることなく、車両同士が適正に衝突して衝撃を確実に吸収することで安全性の向上を図った車体構造を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するための請求項1の発明の車体構造は、客室に対して車両の前頭側に衝突時の衝撃力を吸収するクラッシュゾーンを設け、該クラッシュゾーンにおける該衝撃力の入力位置のバンパ側と車体側との間に前記車両の進行方向に沿って架設された梁部材でなる前記クラッシュゾーンの構成部材と、該構成部材の下方側で且つ前記車体側に装着され、前記衝撃力により座屈することで該衝撃力を緩和する緩衝部材を設け、前記梁部材の前部を、下方に屈曲した形状に形成して補助部材を構成すると共に、同補助部材の先端部を前記バンパの内側に接合して、前記衝撃力の入力時に前記梁部材を前記緩衝部材から離間する上方向に屈曲させることを特徴とするものである。
【0011】
また、請求項2の発明の車体構造は、客室に対して車両の前頭側に衝突時の衝撃力を吸収するクラッシュゾーンを設け、該クラッシュゾーンにおける該衝撃力の入力位置のバンパ側と前記車両の進行方向にほぼ直交する方向に配設された補強部材との間と、該補強部材と車体側との間に架設された梁部材でなる前記クラッシュゾーンの構成部材と、該構成部材の下方側で且つ前記車体側に装着され、前記衝撃力により座屈することで該衝撃力を緩和する緩衝部材を設け、前記梁部材の前部を、下方に湾曲した形状に形成して補助部材を構成すると共に、同補助部材の先端部を前記バンパの内側に接合して、前記衝撃の入力時に前記梁部材を前記緩衝部材から離間する上方向に屈曲させることを特徴とするものである。
【0012】
また、請求項3の発明の車体構造は、車両の前端部に衝突時の衝撃力を吸収するクラッシュゾーンとなる前妻部を設け、且つ、この前妻部にはバンパを設けており、同じ車両の前端部同士が衝突したときの衝撃力により座屈することで該衝撃力を緩和する緩衝部材を、前記バンパと車体側との間に設け、且つ、前記緩衝部材の前端部に設けた衝突部と前記バンパとの間には間隔を有しており、前記緩衝部材の前端部に設けた衝突部の前面部に、前記前妻部のバンパの下方から前方に突出した二次衝突用の突出部を形成して、同じ車両の前端部同士が衝突した一次衝突時に前記バンパが後退して前記緩衝部材を押圧する前に、同じ車両の前記突出部同士が二次衝突することにより、前記バンパの後退により前記緩衝部材の衝突部が押圧されて傾くのを防止する構成としたことを特徴とするものである。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。
【0015】
図1に本発明の第1実施形態に係る車体構造を表す車両前端部の骨組構造体の概略、図2に台枠先端部の概略斜視、図3に図2のIII−III断面、図4に図2のIV−IV断面、図5に正面衝突時における車両前端部の変形状態を表す概略、図6に車両の側面視、図7に車両の正面視を示す。
【0016】
本実施形態の車体構造が適用された車両は、軌道型中量輸送システムとして、電動モータが軌道上の電車線から電力の供給を受けながら走行車輪を回転駆動し、専用軌道上を無人で自動走行するゴムタイヤ式新交通車両に適用している。
【0017】
即ち、本実施形態において、図6及び図7に示すように、車両11は中央に客室12が形成され、前後端部にクラッシュゾーンとなる前妻部13及び後妻部14が形成されて構成されている。車体下部には前後に左右一対の車輪15,16が装着され、各車輪15,16は駆動モータを有する駆動装置17,18により駆動回転可能であると共に、操舵装置19,20により操舵可能となっている。また、車体側部には左右一対の案内車輪21,22が装着され、各案内車輪21,22は左右の案内軌条23,24に転動自在となっている。更に、車体側部には左右一対の集電装置25,26が装着され、各集電装置25,26は左右の側壁27,28に付設された電車線29,30に摺接している。なお、前述した前妻部13及び後妻部14に駆動装置17,18や操舵装置19,20等のための制御機器が搭載されている。
【0018】
従って、駆動装置17,18は電車線29,30から集電装置25,26を介して電力が供給され、車輪15,16を回転駆動し、案内車輪21,22が案内軌条23,24に転動して案内され、操舵装置19,20が車輪15,16を操舵することで、車両は所定の走行軌道に沿って走行することができる。そして、ゴムタイヤ式新交通車両11は案内車輪21,22及び案内軌条23,24からなる軌道に拘束されて走行することから、車両同士の衝突事故が発生したときに、車両11同士は左右方向にずれることなく衝突するが、前妻部13及び後妻部14がクラッシュゾーンとなって押しつぶされることでその衝撃を吸収することができる。
【0019】
このようなゴムタイヤ式新交通車両11の前妻部13において、図1乃至図4に示すように、車体の両側に位置する側部フレーム31の前後端部には、U字形状をなす内側バンパ32(後端部の内側バンパは省略)の各端部が連結されており、側部フレーム31は閉断面形状で、内側バンパ32は後方に開口した断面コ字形状となっている。台枠33は側部フレーム31及び内側バンパ32の内方に図示しない複数の横梁が架設され、その上に床板34が取付けられて構成されている。この台枠33の前端部には両側に左右一対の側部補強梁部材35が配設され、前端部が内側バンパ32に、後端部が横梁にそれぞれ連結され、左右の側部補強梁部材35は閉断面形状をなす横補強梁部材36によって連結されている。また、台枠33の前端部には中央に左右一対の中央部補強梁部材37が配設され、前端部が内側バンパ32に、後端部が横梁にそれぞれ連結され、横補強梁部材36と交差して連結されている。このように台枠33を側部補強梁部材35と横補強梁部材36と中央部補強梁部材37により補強することで、クラッシュゾーンの構成部材を構成している。
【0020】
この場合、内側バンパ32はやや弧状に湾曲した中央部32aとその両側に傾斜して一体に形成された側部32bとから構成され、中央部32aの両側部分と両側部32bには複数の孔32cが穿設されている。また、側部補強梁部材35は断面L字形状をなし、前後に延びる水平部35aと前下方への屈曲部35bとが一体に形成され、この屈曲部35bの先端部が内側バンパ32の上下に傾斜した中央部32aに接合されており、この側部補強梁部材35の前部に複数の孔35cが穿設されている。更に、中央部補強梁部材37は断面L字形状の後部梁37aと平板形状で前下方へ弧状に湾曲した前部梁37bとが別体に形成され、後部梁37aは横補強梁部材36と横梁との間に架設され、前部梁37bは内側バンパ32と横補強梁部材36との間に架設され、この前部梁37bの先端部が内側バンパ32の上下に傾斜した中央部32aに接合されている。
【0021】
また、台枠33の前端部には左右一対の緩衝部材39,40が配設されている。各緩衝部材39,40はほぼ同様の構成をなし、四角筒で複数の開口39a,40aが形成された本体39b,40bの基端部が補強用ブラケット39c,40cにより横梁にボルト締結され、前端部に箱型の衝突部39d,40dがボルト締結されており、各衝突部39d,40dは連結杆41により連結されている。なお、この衝突部39d,40dは内側バンパ32と若干の間隔をもって位置しており、突出部39e,40eが内側バンパ32の下方から前方に突出している。
【0022】
ところで、ゴムタイヤ式新交通車両11同士の衝突事故が発生したとき、車両11は左右方向が軌道に拘束されていることから、所謂、オフセット衝突の発生の確率は少ないが、デザインを考慮して流線型をなしているため、車両11同士の衝突時には、車両11の前端部、即ち、内側バンパ32のやや上部に衝突時の衝撃力が入力する。この場合、内側バンパ32の下方に側部補強梁部材35と中央部補強梁部材37が位置しているため、内側バンパ32の上部に衝撃力が入力すると、各補強梁部材35,37と共に床板34が下方に折り曲がり、緩衝部材39,40に上方から曲げ荷重が作用して折り曲がり、この緩衝部材39,40は前方から入力する衝撃力を座屈により適正に吸収することができない。
【0023】
そのため、本実施形態では、車両11の前端部に衝撃力が入力したとき、各補強梁部材35,37が緩衝部材39,40から離間する方向、つまり、上方に屈曲するように補助部材として、側部補強梁部材35に屈曲部35bを、中央部補強梁部材37に湾曲状の前部梁37bをそれぞれ設けている。また、車両11の前端部同士が衝突した一次衝突にて、内側バンパ32の後退によって各緩衝部材39,40の衝突部39d,40dが押されて傾かないように、衝突部39d,40dの前面部には二次衝突用の突出部39e,40eが形成されている。
【0024】
また、台枠33の両側には図示しない側構を介してルーフ本体が設けられており、このルーフ本体の前端部にはU字形状をなすルーフ枠体42が固定され、ルーフ横梁43とこのルーフ枠体42との間には連結梁44が架設されている。一方、内側バンパ32の外側には断面V字形状をなす外側バンパ45が前後に所定隙間をもって固定されており、この外側バンパ45は、前述した内側バンパ32とほぼ同様に、中央部45aとその両側に傾斜して一体に形成された側部45bとから構成され、中央部45aの両側部分と両側部45bには複数の孔45cが穿設されており、中央部45aの上面部には補強材46が固定されている。そして、ルーフ枠体42と外側バンパ45との間には断面L字形状をなす左右一対の前部梁47,48と断面コ字形状をなす左右一対の側部梁49が架設され、端部が溶接によって固定されている。そして、左右の前部梁48と側部梁49とが連結梁50によって連結されており、この連結梁50の屈曲部には複数の孔50aが形成されている。
【0025】
そして、前妻部13を構成する左右の前部梁47,48は車両11の流線型のデザインに合わせて傾斜し、且つ、湾曲しており、下端部には鉛直方向に沿ったストレート部47a,48aが形成されている。この各ストレート部47a,48aの長さは車両11の走行時における上下変位量に応じて設定されている。つまり、車両11が走行時に上下変位するその変位量は、走行する路面状態や車両11運転状態等、あるいは、この車両11の車体剛性や懸架装置の性能などにより異なるため、予め試験や計算を行って上下変位量を算出し、その上下変位量に応じてストレート部47a,48aの長さを設定する。この場合、車両11の上下変位量が最大でLであれば、車両11同士の衝突時には最大で2L上下にずれる可能性があるため、ストレート部47a,48aの長さを2Lよりも大きく設定すればよい。
【0026】
なお、前部梁47のストレート部47aの長さに対して、前部梁48のストレート部48aの長さが長く形成されているが、これは車両11のデザインの関係でストレート部48aを長く形成できたものであり、より高い安全性を考慮している。そして、車両11は案内車輪21,22及び案内軌条23,24からなる軌道に左右方向の変位が拘束されているとはいえ、部品の製造誤差や取付誤差等のため、僅かではあるが左右方向にずれる可能性があるため、この各ストレート部47a,48aの幅もそのずれ量を考慮して設定されている。
【0027】
そして、このように台枠33、各バンパ32,45、ルーフ枠体42、各梁47,48,49等により前妻部13が構成されており、客室12と前妻部13と後妻部14を含む骨組により形成された構造体の外側に図示しないFRP製の外壁が取付けられることで、車両11が構成されている。
【0028】
なお、上述した実施形態の説明では、車両11の客室12に対して一方に前妻部13を形成して他方に後妻部14を形成し、前妻部13のみを詳細に説明したが、後妻部14も前妻部13と同様の構造をなすものであって、クラッシュゾーンであり、ストレート部をも有している。また、車両11は前妻部13が進行方向前方であるとしたが、後妻部14を進行方向前方として走行することも可能となっている。
【0029】
以上のように構成されたゴムタイヤ式新交通車両11は、運行管理システムにより無人で、円滑且つ安全に運行させるようにしているが、制御機器の故障時には、運転者の手動による各種の運行操作が可能となっており、この場合、走行速度は低速に制限されている。そして、この運転者の手動による車両11の運行操作時には、誤操作等により車両11同士の衝突事故が発生することが考えられるため、前述したように、客室12の前後にクラッシュゾーンとなる前妻部13及び後妻部14を形成すると共に、この前妻部13及び後妻部14の下方に緩衝部材39,40を装着している。
【0030】
そして、本実施形態では、この緩衝部材39,40が適正に機能するように、前妻部13及び後妻部14を構成する構成部材としての各補強梁部材35,37に補助部材としての屈曲部35b及び前部梁37bを設け、衝突時に補強梁部材35,37が緩衝部材39,40から離間する上方に屈曲するようにしている。また、各緩衝部材39,40の衝突部39d,40dに二次衝突用の突出部39e,40eを形成し、車両11の前端部同士が衝突した一次衝突時に各バンパ32,45の後退により緩衝部材39,40の衝突部39d,40dが押されて傾かないように、突出部39e,40e同士が二次衝突するようにしている。
【0031】
即ち、車両11同士が衝突する場合、正面衝突時に前妻部13同士あるいは後妻部14同士が衝突する場合と、追突時に前妻部13と後妻部14が衝突する場合が考えられる。車両11は、案内車輪21,22及び案内軌条23,24により左右方向の変位がほぼ拘束されて走行するが、上下方向の変位は拘束されておらず、車体剛性や懸架装置の性能、路面の凹凸形状や坂道、発進停止時や加減速時に上下方向に振動(変位)することがある。ところが、前妻部13の各前部梁47,48にストレート部47a,48aがあるため、その衝撃力がこのストレート部47a,48aを介して前妻部13及び後妻部14に伝達されることとなり、この前妻部13及び後妻部14がクラッシュゾーンとなって押しつぶされることでその衝撃力を吸収することができ、客室12へ伝達される衝撃力を緩和できる。
【0032】
このクラッシュゾーンによる衝撃力の緩和方法を具体的に説明すると、前妻部13(後妻部14)がクラッシュゾーンとして押しつぶされるとき、衝突時の衝撃力はFRP製の外壁から外側パンパ45に入力し、ストレート部47a,48aを介して各前部梁47,48に入力すると共に、緩衝部材39,40の衝突部39d,40d(突出部39e,40e)に入力する。すると、まず、各バンパ32,45の中央部32a,45a(補強材46)が押されて複数の孔32c,45cにより両側部32b,45bが長手方向に座屈すると共に、側部補強梁部材35が複数の孔35cにより、中央部補強梁部材37が前部梁37bにより、連結梁50が複数の孔50aによりそれぞれ座屈、屈曲して変形する。また、各緩衝部材39,40同士が衝突して前後に座屈を開始する。続いて、ルーフ枠体42や台枠33が座屈を開始し、前妻部13全体が押しつぶされることで、衝突時の衝撃力を吸収することができる。
【0033】
このように正面衝突したときに、前妻部13が押しつぶされて衝撃力を吸収することから、客室12へ伝達される衝撃力を緩和でき、客室12にいる乗員や乗客を安全に確保することができる。この場合、例えば、客室12への乗車率が約100%の24ton である車両11同士が11km/hで正面衝突した場合の実験を行った結果として、客室12(重心位置)に作用する荷重は、従来の車体構造では4.5Gであって客室12に変形があったが、本発明の車体構造では3.5Gとなって客室12に変形はなかった。
【0034】
そして、車両11の衝突時の衝撃力は台枠33よりも上方にある前部梁47,48のストレート部47a,48aに入力するため、前部梁47,48を介して押しつぶされた各パンパ45,32がこの台枠33を変形させる。本実施形態では、図5に示すように、各側部補強梁部材35の前端部に下方へ屈曲する屈曲部35bを、各中央部補強梁部材37の前端部に下方へ湾曲する前部梁37bをそれぞれ設けているため、車両11の衝突時の衝撃力が各パンパ45,32を介して各補強梁部材35,37に入力すると、この補強梁部材35,37は屈曲あるいは湾曲している上方へ緩衝部材39,40から離間するように折れ曲がって変形することとなる。そのため、各補強梁部材35,37と共に床板34が下方に折り曲がって緩衝部材39,40に上方から曲げ荷重を作用させて変形させることはなく、緩衝部材39,40は長手方向の座屈によって衝撃力を吸収するという本来の機能を損なうことはない。
【0035】
また、この緩衝部材39,40は、前端の衝突部39d,40dの下部に突出部39e,40eが形成されており、衝撃力により押しつぶされた各パンパ45,32が各緩衝部材39,40の上部を押圧して衝突部39d,40dを傾かせようとするが、その前に突出部39e,40eが衝突した相手の突出部39e,40eと二次衝突するため、この衝突部39d,40dの傾きが防止され、この緩衝部材39,40は前方から入力する衝撃力により長手方向に適正に座屈し、衝突力を確実に吸収することができる。
【0036】
更に、車両11の正面衝突の初期時に、各バンパ32,45の中央部45a(補強材46)に入力した衝撃力により、両側部45bが複数の孔45cにより長手方向に座屈して中央部45aが真っ直ぐ後方に変位するため、衝突時の衝撃力を側方に逃がさずに前妻部13で真っ直ぐに受け止めて吸収することとなり、衝突後の車両同士のずれを阻止して周辺への被害の拡大を防止できる。
【0037】
また、側部補強梁部材35に複数の孔35cを設け、中央部補強梁部材37の前部梁37bを板形状にし、連結梁50に複数の孔50aを設けたことで、衝突時における各部材の座屈をコントロールして前妻部13で確実に受け止めて吸収することができる。
【0038】
なお、上述の実施形態では、衝撃力の入力時に各補強部材35,37を緩衝部材39,40から離間する方向に屈曲させる補助部材として、この各補強部材35,37に屈曲部35b及び湾曲状の前部梁37bを設けたが、この構造に限定されるものではない。
【0039】
図8に本発明の第2実施形態に係る車体構造を表す前妻部の要部縦断面を示す。なお、前述した実施形態で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。本実施形態では、図8に示すように、前妻部13において、台枠33の前端部に水平状をなす側部補強梁部材61が配設され、前端部が内側バンパ32に、後端部が横梁にそれぞれ連結されている。そして、この側部補強梁部材61の前部には前下方に沿った補助部材62が配設され、この補助部材62の先端部が内側バンパ32の上下に傾斜した中央部32aに接合され、基端部が側部補強梁部材61の前端下部に接合されている。従って、車両11の衝突時に、衝撃力が各パンパ45,32を介してこの側部補強梁部材61に入力すると、この側部補強梁部材61は下方が補助部材62により支持されているために上方へ屈曲へ、つまり、緩衝部材39から離間するように折れ曲がって変形することとなり、この側部補強梁部材61や床板34が緩衝部材39を上方から折り曲げることはなく、緩衝部材39は、前方から衝撃力が入力して長手方向に適正に座屈し、衝突力を確実に吸収することができる。
【0040】
なお、この方法以外に、例えば、水平状をなす側部補強梁部材の下側に切欠を形成したり、下側の板厚を薄くして剛性を低下させることで、この側部補強梁部材を上方に折れ曲がるようにしてもよい。また、補助部材を設けるためのクラッシュゾーンの構成部材として各補強部材35,37を適用したが、これらの部材に限らず、緩衝部材39,40に隣接する部材であればどの部材であっても適用することができ、いずれの場合であっても前述したものと同様の作用効果を奏することができる。
【0041】
また、上述の実施形態では、緩衝部材39,40を四角筒の本体39b,40bに複数の開口39a,40aを形成して構成し、基端部を横梁に、前端部に衝突部39d,40d及び突出部39e,40eを形成したが、この構造に限定されるものではない。
【0042】
図9に本発明の第3実施形態に係る車体構造を表す前妻部の要部縦断面を示す。本実施形態では、図9に示すように、基端部が図示しない横梁に固定された緩衝部材71は、複数の開口71aが形成された四角筒の本体71bの前端部に連結部材71cを介して衝突部71dが連結され、この衝突部71dに突出部71e形成されて構成されている。この連結部材71cを設けたことで、床板34の下方にスペースを確保することができ、このスペースに他の部材を装着することができる。また、緩衝部材の本体の形状も四角筒に限らず、円筒、断面コ字形状等にしてもよい。
【0043】
更に、上述の実施形態では、クラッシュゾーン(前妻部13)における衝撃力の入力位置の下方側に補強部材と緩衝部材を設け、衝撃力の入力時に補強部材が緩衝部材から離間する方向、つまり、上方に屈曲するようにしたが、クラッシュゾーンにおける衝撃力の入力位置の上方側に補強部材と緩衝部材を設けた場合、補強部材が緩衝部材から離間する方向、つまり、下方に屈曲するように補助部材を設ければよいものである。そして、本発明の車体構造をゴムタイヤ式新交通車両に適用して説明したが、一般的な鉄道の車両や自動車の車両の適用することもできる。
【0044】
【発明の効果】
以上、実施形態において詳細に説明したように請求項1の発明の車体構造によれば、客室に対して車両の前頭側に衝突時の衝撃力を吸収するクラッシュゾーンを設け、該クラッシュゾーンにおける該衝撃力の入力位置のバンパ側と車体側との間に前記車両の進行方向に沿って架設された梁部材でなる前記クラッシュゾーンの構成部材と、該構成部材の下方側で且つ前記車体側に装着され、前記衝撃力により座屈することで該衝撃力を緩和する緩衝部材を設け、前記梁部材の前部を、下方に屈曲した形状に形成して補助部材を構成すると共に、同補助部材の先端部を前記バンパの内側に接合して、前記衝撃力の入力時に前記梁部材を前記緩衝部材から離間する上方向に屈曲させることを特徴とするので、車両の衝突時の衝撃力がクラッシュゾーンの構成部材に入力すると、この構成部材は補助部材により緩衝部材から離間する上方向に屈曲することとなり、構成部材が緩衝部材を上方から押し曲げることはなく、緩衝部材は長手方向の座屈によって衝撃力を吸収するという本来の機能を損なうことはなく、車両同士が衝突した衝撃を確実に吸収することで安全性を向上することができる。また、クラッシュゾーンを構成する梁部材としての機能を損なうことなく、安価で容易に補助部材を構成でき、衝突時には梁部材を緩衝部材側へ変形させてこの緩衝部材の変形による機能の損失を防止することができる。
【0045】
また、請求項2の発明の車体構造によれば、客室に対して車両の前頭側に衝突時の衝撃力を吸収するクラッシュゾーンを設け、該クラッシュゾーンにおける該衝撃力の入力位置のバンパ側と前記車両の進行方向にほぼ直交する方向に配設された補強部材との間と、該補強部材と車体側との間に架設された梁部材でなる前記クラッシュゾーンの構成部材と、該構成部材の下方側で且つ前記車体側に装着され、前記衝撃力により座屈することで該衝撃力を緩和する緩衝部材を設け、前記梁部材の前部を、下方に湾曲した形状に形成して補助部材を構成すると共に、同補助部材の先端部を前記バンパの内側に接合して、前記衝撃の入力時に前記梁部材を前記緩衝部材から離間する上方向に屈曲させることを特徴とするので、車両の衝突時の衝撃力がクラッシュゾーンの構成部材に入力すると、この構成部材は補助部材により緩衝部材から離間する上方向に屈曲することとなり、構成部材が緩衝部材を上方から押し曲げることはなく、緩衝部材は長手方向の座屈によって衝撃力を吸収するという本来の機能を損なうことはなく、車両同士が衝突した衝撃を確実に吸収することで安全性を向上することができる。また、クラッシュゾーンを構成する梁部材としての機能を損なうことなく、安価で容易に補助部材を構成でき、衝突時には梁部材を緩衝部材側へ変形させてこの緩衝部材の変形による機能の損失を防止することができる。
【0046】
また、請求項3の発明の車体構造によれば、車両の前端部に衝突時の衝撃力を吸収するクラッシュゾーンとなる前妻部を設け、且つ、この前妻部にはバンパを設けており、同じ車両の前端部同士が衝突したときの衝撃力により座屈することで該衝撃力を緩和する緩衝部材を、前記バンパと車体側との間に設け、且つ、前記緩衝部材の前端部に設けた衝突部と前記バンパとの間には間隔を有しており、前記緩衝部材の前端部に設けた衝突部の前面部に、前記前妻部のバンパの下方から前方に突出した二次衝突用の突出部を形成して、同じ車両の前端部同士が衝突した一次衝突時に前記バンパが後退して前記緩衝部材を押圧する前に、同じ車両の前記突出部同士が二次衝突することにより、前記バンパの後退により前記緩衝部材の衝突部が押圧されて傾くのを防止する構成としたことを特徴とするので、車両の衝突時の衝撃力がクラッシュゾーンに入力すると、衝撃力により押しつぶされた構成部材が緩衝部材を押圧して傾かせるように変形させようとするが、その前に二次衝突用の突起部が衝突するため、この衝突部の傾きが防止され、この緩衝部材は前方から入力する衝撃力により長手方向に適正に座屈し、衝突力を確実に吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る車体構造を表す車両前端部の骨組構造体の概略図である。
【図2】台枠先端部の概略斜視図である。
【図3】図2のIII−III断面図である。
【図4】図2のIV−IV断面図である。
【図5】正面衝突時における車両前端部の変形状態を表す概略図である。
【図6】車両の側面図である。
【図7】車両の正面図である。
【図8】本発明の第2実施形態に係る車体構造を表す前妻部の要部縦断面図である。
【図9】本発明の第3実施形態に係る車体構造を表す前妻部の要部縦断面図である。
【図10】従来の車体構造を表す車両前端部の骨組構造体の概略図である。
【図11】正面衝突時における従来の車体構造の変形状態を表す概略図である。
【符号の説明】
11 車両
12 客室
13 前妻部(クラッシュゾーン)
14 後妻部(クラッシュゾーン)
32 内側バンパ
33 台枠
34 床板
35 側部補強梁部材
35b 屈曲部(補助部材)
37 中央部補強梁部材
37b 前部梁(補助部材)
39,40 緩衝部材
39d 衝突部
39e 突起部(二次衝突用突起部)
45 外側バンパ
47,48 前部梁
61 側部補強梁部材
62 補助部材
71 緩衝部材
71d 衝突部
71e 突起部(二次衝突用突起部)
Claims (3)
- 客室に対して車両の前頭側に衝突時の衝撃力を吸収するクラッシュゾーンを設け、該クラッシュゾーンにおける該衝撃力の入力位置のバンパ側と車体側との間に前記車両の進行方向に沿って架設された梁部材でなる前記クラッシュゾーンの構成部材と、
該構成部材の下方側で且つ前記車体側に装着され、前記衝撃力により座屈することで該衝撃力を緩和する緩衝部材を設け、
前記梁部材の前部を、下方に屈曲した形状に形成して補助部材を構成すると共に、同補助部材の先端部を前記バンパの内側に接合して、前記衝撃力の入力時に前記梁部材を前記緩衝部材から離間する上方向に屈曲させることを特徴とする車体構造。 - 客室に対して車両の前頭側に衝突時の衝撃力を吸収するクラッシュゾーンを設け、該クラッシュゾーンにおける該衝撃力の入力位置のバンパ側と前記車両の進行方向にほぼ直交する方向に配設された補強部材との間と、該補強部材と車体側との間に架設された梁部材でなる前記クラッシュゾーンの構成部材と、
該構成部材の下方側で且つ前記車体側に装着され、前記衝撃力により座屈することで該衝撃力を緩和する緩衝部材を設け、
前記梁部材の前部を、下方に湾曲した形状に形成して補助部材を構成すると共に、同補助部材の先端部を前記バンパの内側に接合して、前記衝撃の入力時に前記梁部材を前記緩衝部材から離間する上方向に屈曲させることを特徴とする車体構造。 - 車両の前端部に衝突時の衝撃力を吸収するクラッシュゾーンとなる前妻部を設け、且つ、この前妻部にはバンパを設けており、
同じ車両の前端部同士が衝突したときの衝撃力により座屈することで該衝撃力を緩和する緩衝部材を、前記バンパと車体側との間に設け、且つ、前記緩衝部材の前端部に設けた衝突部と前記バンパとの間には間隔を有しており、
前記緩衝部材の前端部に設けた衝突部の前面部に、前記前妻部のバンパの下方から前方に突出した二次衝突用の突出部を形成して、同じ車両の前端部同士が衝突した一次衝突時に前記バンパが後退して前記緩衝部材を押圧する前に、同じ車両の前記突出部同士が二次衝突することにより、前記バンパの後退により前記緩衝部材の衝突部が押圧されて傾くのを防止する構成としたことを特徴とする車体構造。
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