CN115503835A - 车辆前部构造 - Google Patents

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CN115503835A CN202210586013.6A CN202210586013A CN115503835A CN 115503835 A CN115503835 A CN 115503835A CN 202210586013 A CN202210586013 A CN 202210586013A CN 115503835 A CN115503835 A CN 115503835A
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Abstract

车辆前部构造具备：前围板，区划设置于车辆前部的下部侧的动力单元室和设置于所述动力单元室的车辆上方侧及车辆后方侧的车室；分隔壁，下端部固定于所述前围板的车辆后方侧端部，从所述下端部向车辆上方延伸，将所述车室区划成前部和后部；前部车辆用座椅，配设于所述前围板的车辆上方；座椅支承构件，从车辆下方侧支承所述前部车辆用座椅，并且前端部固定于所述前围板，后端部固定于所述分隔壁；及自动驾驶单元，至少一部分配设于由所述前围板、所述分隔壁及所述座椅支承构件包围的区域，控制车辆的自动驾驶。

Description

车辆前部构造
技术领域
本发明涉及车辆前部构造。
背景技术
近年来，自动驾驶车辆的开发正在进展。在该自动驾驶车辆中，自动驾驶单元搭载于车辆。为了不因搭载该自动驾驶单元而削减利用者的使用空间，需要进行谋划。
例如，在日本特开2020-78985号公报中，提出了以下的构造：通过在后部座位与地板面板之间配置自动驾驶单元(自动驾驶设备模块)，能够不削减利用者的使用空间地将自动驾驶单元搭载于车辆。
发明内容
另一方面，也需要在碰撞时保护自动驾驶单元。在这一点上，在上述搭载构造中存在改善的余地。
本公开考虑上述事实，目的在于提供不削减利用者的使用空间且在碰撞时自动驾驶单元的保护性能优异的车辆前部构造。
本公开的第一方案的车辆前部构造具备：前围板，区划设置于车辆前部的下部侧的动力单元室和设置于所述动力单元室的车辆上方侧及车辆后方侧的车室；分隔壁，下端部固定于所述前围板的车辆后方侧端部，从所述下端部向车辆上方延伸，将所述车室区划成前部和后部；前部车辆用座椅，配设于所述前围板的车辆上方；座椅支承构件，从车辆下方侧支承所述前部车辆用座椅，并且前端部固定于所述前围板，后端部固定于所述分隔壁；及自动驾驶单元，至少一部分配设于由所述前围板、所述分隔壁及所述座椅支承构件包围的区域，控制车辆的自动驾驶。
在对设置于车辆前部的下部侧的动力单元室和设置于动力单元室的车辆上方侧及车辆后方侧的车室进行区划的前围板的车辆上方配置的支承前部车辆用座椅的座椅支承构件的前端固定于前围板，后端固定于区划车室的前部和后部的分隔壁。另外，分隔壁的下端部固定于前围板的车辆后方侧端部。
在由该前围板、座椅支承构件及分隔壁包围的区域配设有自动驾驶单元的至少一部分。
这样，自动驾驶单元在由分隔壁区划成前部和后部的车室的前部中，配设于前部车辆用座椅的座椅支承构件的车辆下方，因此能够不削减车辆的利用者的使用空间地设置于车内。
另外，由于自动驾驶单元的至少一部分配置于由前围板、座椅支承构件及分隔壁包围的区域，所以在车辆的正面碰撞时自动驾驶单元的保护性能优异。
在本公开的第二方案的车辆前部构造中，在第一方案的车辆前部构造中，所述分隔壁的上端部固定于车顶面板。
通过下端侧固定于前围板的分隔壁的上端部固定于车顶面板，分隔壁的强度提高，车辆的正面碰撞时的自动驾驶单元的保护性能进一步提高。
在本公开的第三方案的车辆前部构造中，在第一方案或第二方案的车辆前部构造中，所述车辆前部构造还具备安装于所述前围板上的托架，所述自动驾驶单元支承于所述托架。
在该车辆前部构造中，自动驾驶单元支承并配设于安装于前围板的托架。因此，与自动驾驶单元直接安装于前围板的情况相比，自动驾驶单元的由路面输入引起的振动被抑制。
在本公开的第四方案的车辆前部构造中，在第一方案～第三方案的任一方案所述的车辆前部构造中，还具备：前围板加强件，将在车宽方向两侧部在车辆前后方向上延伸的车辆骨架构件在车宽方向上连结，并且支承所述前围板的车辆前方侧端部；及按压构件，在车辆前后方向上延伸，前端部固定于前围板加强件，后端部固定于所述自动驾驶单元。
在该车辆前部构造中，在车宽方向上将在车宽方向两侧部在车辆前后方向上延伸的骨架构件间连结的前围板加强件和自动驾驶单元由在车辆前后方向上延伸的按压构件连结。
因此，在车辆发生了正面碰撞时，由按压构件抑制自动驾驶单元向车辆前方位移，自动驾驶单元的保护性能进一步优异。
在本公开的第五方案的车辆前部构造中，在第一方案～第四方案的任一方案所述的车辆前部构造中，所述前围板从车辆前方侧朝向车辆后方侧倾斜成下坡。
在第五方案的车辆前部构造中，由于前围板从车辆前方侧朝向车辆后方侧倾斜成下坡，所以能够将配设自动驾驶单元的空间确保得大。
在本公开的第六方案的车辆前部构造中，在第三方案所述的车辆前部构造中，所述托架的前端部安装于所述前围板的车辆前后方向中间位置，所述托架的后端部安装于所述前围板的车辆后方侧端部。
在第六方案的车辆前部构造中，自动驾驶单元配设于安装于前围板的车辆前后方向中间位置和车辆后方侧端部的托架。因而，与自动驾驶单元直接安装于前围板的情况相比，由路面输入引起的振动被抑制。
如以上说明那样，根据本公开的车辆前部构造，不削减利用者的使用空间且碰撞时的自动驾驶单元的保护性能优异。
附图说明
优选的实施例将会基于以下的附图来详细说明，其中：
图1是示出将应用了一实施方式的车辆前部构造的车辆的前部的部分结构在比车辆左侧的前侧框架些许靠车宽方向中央侧处切断的状态的剖视图；
图2是示出该车辆的前部的部分结构的俯视图；
图3是示出该车辆的前部的ADK支承用的托架和抵碰棒的配置的俯视图。
具体实施方式
关于一实施方式的车辆前部构造，参照图1～图3来说明。需要说明的是，在各图中，箭头FR、箭头LH、箭头UP分别表示车辆前方(行进方向)、车辆左方、车辆上方。以下，只要不特别说明，则在仅使用前后、左右、上下的方向来说明的情况下，表示车辆前后方向的前后、车辆左右方向的左右、车辆上下方向的上下。另外，在图2中，为了便于说明而省略了地板面板44的图示。
如图1及图2所示，应用了本实施方式的车辆前部构造10的车辆12是由梯形框架14支承车身40的所谓框架车，作为一例而是公共汽车。
该车辆12的车身40具有大致长方体形状的外形。该车辆12例如是电动汽车。
首先，对该车辆12的骨架构造进行说明。
如图1及图2所示，梯形框架14具备左右一对的侧框架16和多个横梁22、24。左右的侧框架16在车辆12的车宽方向两侧部在前后方向上延伸。多个横梁22、24在前后方向上空出间隔而排列，在车宽方向上延伸。左右的侧框架16由多个横梁22、24连结。
如图1所示，各侧框架16由前侧框架18、中央侧框架20及未图示的后侧框架构成。
左右的前侧框架18在车辆12的前部的车宽方向两侧部在前后方向上延伸。左右的中央侧框架20在车辆12的前后方向中央部的车宽方向两侧部在前后方向上延伸。左右的后侧框架在车辆12的后部的车宽方向两侧部在前后方向上延伸。前侧框架18、中央侧框架20及后侧框架例如由钢材形成为方筒状，在从前后方向观察时具有闭合截面。需要说明的是，在左右的中央侧框架20之间及左右的后侧框架之间也分别设置有未图示的多个横梁。
左右的前侧框架18的前部18F在前后方向上呈直线状地延伸。各前部18F的前端部(各前侧框架18的前端部)被设为在车辆12的正面碰撞时在前后方向上轴压缩变形的变形部18F1。在各变形部18F1的左右的侧面上，作为一例而在上下方向上延伸的多个加强筋19在前后方向上排列形成。由此，各变形部18F1与各前部18F中的其他的部位相比，相对于前后方向的载荷脆弱化。各前部18F的前后方向中间部由横梁22在车宽方向上连结。
在左右的前侧框架18的后部18R中，前方侧的部分被设为从前方侧朝向后方侧成为下坡的梁架弯曲部18R1，后方侧的部分在前后方向上呈直线状地延伸。各后部18R在梁架弯曲部18R1的前后两侧的弯曲部181、182处弯曲成大致曲柄状。前侧的弯曲部181朝向上方侧且后方侧凸出而弯曲，后侧的弯曲部182朝向下方侧且前方侧凸出而弯曲。左右的梁架弯曲部18R1的前部(即，各后部18R的前部)由横梁24在车宽方向上连结。在各后部18R的后端部结合有左右的中央侧框架20的前端部。
在左右的前侧框架18之间配置有用于使车辆12行驶的电动机32。电动机32经由横梁22、24、未图示的支承构件等而支承于左右的前侧框架18。在电动机32的上方配置有控制向电动机32供给的电力的电子单元34。电子单元34经由支承框架36而支承于左右的前侧框架18。电动机32及电子单元34构成了动力单元。
由梯形框架14从下方侧支承的车身40具有构成车室42的地板部的地板面板44。该地板面板44具备构成车室42的前部的地板部的前地板面板46、构成车室42的前后方向中间部的地板部的中央地板面板47及构成车室42的后部的地板部的后地板面板(图示省略)。前地板面板46、中央地板面板47及后地板面板例如由钢板构成。
需要说明的是，前地板面板46的下方侧且配设有电动机32及电子单元34的区域是动力单元室38。
前地板面板46的前部被设为在前后方向及车宽方向上延伸的驾驶席地板部46F。前地板面板46的后部被设为朝向车辆后方侧倾斜成下坡的倾斜部46R。
驾驶席地板部46F相对于左右的前侧框架18的前部18F向上方侧分离而配置，倾斜部46R相对于左右的前侧框架18的后部18R向上方侧分离而配置。在驾驶席地板部46F的下方配置有电子单元34。倾斜部46R的前端部接合于后述的座椅横梁62。换言之，倾斜部46R的前端部支承于座椅横梁62。另一方面，倾斜部46R的后端部与中央地板面板47的前端部结合。
中央地板面板47在前后方向及车宽方向上延伸。在中央地板面板47的下方配置有蓄积用于向前述的电动机32供给的电力的未图示的蓄电池。
前地板面板46经由左右一对的前纵梁48而支承于左右的前侧框架18。左右的前纵梁48在相对于左右的前侧框架18的上方侧且车宽方向外侧处在前后方向上延伸。前纵梁48相当于“车辆骨架构件”。
左右的前纵梁48例如通过将钢板冲压成型而制造，通过焊接等手段而接合于前地板面板46的下表面。
左右的前纵梁48的前部48F在前后方向上呈直线状地延伸，接合于前地板面板46的驾驶席地板部46F的下表面。左右的前纵梁48的后部48R(以下，有时称作“梁架弯曲部48R”)被设为朝向车辆后方侧倾斜成下坡的梁架弯曲部，接合于前地板面板46的倾斜部46R的下表面。各梁架弯曲部48R在前后两侧的弯曲部481、482处弯曲成大致曲柄状。前侧的弯曲部481朝向上方侧且后方侧凸出而弯曲，后侧的弯曲部482朝向下方侧且前方侧凸出而弯曲。
在左右的前纵梁48的前端部配置有在车宽方向上延伸的前横梁50。前横梁50例如由钢板形成，在从车宽方向观察时具有向前方侧开口的礼帽状的截面。在左右的前纵梁48的前端部设置有例如重叠于前横梁50的后表面的凸缘部，该凸缘部通过螺栓紧固等手段而固定于前横梁50的后表面。由此，左右的前纵梁48的前端部由前横梁50在车宽方向上连结。
前横梁50的车宽方向两端部经由左右的前侧柱构件52而支承于左右的前侧框架18的前端部(即，各变形部18F1)。各前侧柱构件52的下端部分别经由托架54而固定于前侧框架18。
左右的前纵梁48中的各梁架弯曲部48R的前下端部经由左右的后侧柱构件56而支承于左右的前侧框架18。在各后侧柱构件56中，例如，形成于上端部的凸缘部相对于各梁架弯曲部48R的前端部通过焊接等手段而固定。各后侧柱构件56的下端部分别经由未图示的托架而固定于前侧框架18。
左右的前纵梁48经由前横梁50、前侧柱构件52、托架54、后侧柱构件56及托架(图示省略)而由前侧框架18从下方侧支承。并且，前地板面板46由前纵梁48从下方侧支承。在前地板面板46的前部的上表面载置固定有仪表板60。
左右的前纵梁48中的各梁架弯曲部48R的前上端部由座椅横梁62在车宽方向上连结。座椅横梁62例如由钢材形成为方筒状，在车宽方向上延伸。座椅横梁62的车宽方向两端部通过焊接等手段而结合于各梁架弯曲部48R的前上端部。在座椅横梁62的上表面通过焊接等手段而结合有驾驶席地板部46F的后端部。另外，该座椅横梁62从下方侧支承座椅框架64的前端部。
需要说明的是，座椅横梁62相当于“前围板加强件”。
座椅框架64是从下方侧支承车辆12的座位即驾驶席66的框架。该座椅框架64相当于“座椅支承构件”。另外，驾驶席66相当于“前部车辆用座椅”。
该座椅框架64具有在上下方向上延伸的左右一对的垂直部641和从左右的垂直部641的上端部向后方延伸的水平部642。在垂直部641的下端部与水平部642的前后方向中间部之间呈斜柱状地架设有斜柱部643。垂直部641的下端部相对于驾驶席地板部46F的后端部及座椅横梁62通过螺栓紧固等手段而固定。水平部642的后端部固定于在左右一对的支柱68的上下方向中间部安装的后述的横梁72，左右一对的支柱68立起设置于中央地板面板47的前端部。
左右的支柱68例如由钢材形成为方筒状，在上下方向上延伸，并且在车宽方向上空出间隔而排列。在左右的支柱68的后方侧配置有多个客席70。多个客席70在车宽方向上排列配置，经由托架等而固定于左右的支柱68。需要说明的是，虽然省略图示，但在车室42内的后部也设置有未图示的多个客席。
需要说明的是，左右的支柱68以在上下方向上空出规定间隔的方式安装有多个横梁(作为一例而仅图示横梁72)。由该左右的支柱68和多个横梁构成区划驾驶席66(车室42的前部)和客席70(车室42的后部)的分隔壁74。
横梁72例如由钢材形成为方筒状，在车宽方向上延伸，并且接合有座椅框架64的水平部642的后端部。即，座椅框架64的后端经由横梁72而固定于支柱68(分隔壁74)。
需要说明的是，在本实施方式中，将分隔壁74利用在车辆上下方向上延伸的一对支柱68、安装于一对支柱68且在车宽方向上延伸的包括横梁72在内的多个横梁(其他的横梁图示省略)及安装于由支柱68及横梁72等横梁形成的框架件的两侧的未图示的面板来构成，但也可以仅利用省略了该面板的框架件来形成，还可以是由一张钢板形成的分隔壁。
另外，支柱68在下端的安装部80处紧固于地板面板44(中央地板面板47的前端部)，并且在上端的安装部82处紧固于车顶面板84。
需要说明的是，地板面板44中的从驾驶席地板部46F的后端部(至少包括与座椅横梁62的接合部分)(参照图1、位置D1)通过倾斜部46R而到中央地板面板47的前端部(至少包括支柱68的安装部80的紧固部分)(参照图1、位置D2)为止的范围相当于“前围板”。以下，有时将地板面板44中的该范围(位置D1～位置D2的范围)的地板面板称作“前围板110”。
另外，在前地板面板46的倾斜部46R上，如图3所示，在车宽方向观察下为L字型的托架90(参照图1)在车宽方向上空出规定间隔而配设有三根。
各托架90具有在车辆前后方向上延伸的水平部901和从水平部901的后端向下方侧延伸的垂直部902。水平部901的前端经由凸缘部94而紧固(固定)于倾斜部46R的台阶部92。另一方面，垂直部902的下端经由凸缘部96而紧固(固定)于中央地板面板47的前端部。由此，在前地板面板46的倾斜部46R(前围板110)上固定有托架90。
在该三根托架90的水平部901上安装有自动驾驶单元(ADK(Autonomous DrivingKit))，以下，称作“ADK”)100。ADK100的外形形成为大致矩形体形状，ADK100通过其下表面支承于托架90而水平地配置于前围板110上。
如图2所示，ADK100在车宽方向上从左侧的前侧框架18的后部18R的位置通过座椅框架64(驾驶席66)的下方而延伸至右侧的前纵梁48的梁架弯曲部48R附近。即，ADK100的一部分(车宽方向中央部)位于座椅框架64的下方。
另外，ADK100的前表面100F和座椅横梁62由抵碰棒102连结。抵碰棒102在前后方向上延伸，其前端经由凸缘部104而穿过倾斜部46R而紧固(固定)于座椅横梁62的后表面。另外，抵碰棒102的后端经由凸缘部106而固定于ADK100的前表面100F。需要说明的是，抵碰棒102相当于“按压构件”。
(作用)
关于这样构成的车辆前部构造10的作用，参照图1～图3来说明。
在车辆前部构造10中，如图1所示，在前地板面板46的倾斜部46R(前围板110)的上部经由托架90而配设的ADK100位于座椅框架64的车辆下方，并且位于分隔壁74(支柱68)的前方。即，ADK100(的至少一部分)配置于由例如由钢管、钢板形成的座椅框架64、分隔壁74(支柱68)及前围板110包围的区域A(参照图1、图2中的影线部分)，因此车辆12的正面碰撞时的ADK100的保护性能优异。
尤其是，座椅框架64的前端部(垂直部641的下端部)固定于前围板110的前端部，并且后端部(水平部642的后端部)经由横梁72而固定于支柱68(分隔壁74)。另外，该支柱68(分隔壁74)经由下端的安装部80而紧固(固定)于前围板110的后端部。
即，座椅框架64、前围板110及分隔壁74相互连结(固定)而形成了区域A，因此强度高，在车辆12的正面碰撞时，不管车辆前部的变形如何，ADK100的损伤都被防止或抑制。即，该车辆前部构造10的ADK100的保护性能优异。
需要说明的是，由于在车室42侧在前围板110的上方且驾驶席66(座椅框架64)的下方且分隔壁74的前方这一作为死空间(dead space)的区域A经由托架90而配设有ADK100，所以能够不削减车辆12中的利用者的使用空间地在车辆12内配设ADK100。
即，在车辆前部构造10中，通过在由座椅框架64、分隔壁74(支柱68)、前围板110包围的区域A(参照图1、图2中的影线区域A)配设ADK100，能够不削减利用者的使用空间地将AKD100配设于车辆12，并且车辆12的正面碰撞时的ADK100的保护性能优异。
另外，由于在供座椅框架64的前端部(垂直部641的下端部)固定的前围板110的前端部的下方接合有以将在车辆两侧部在车辆前后方向上延伸的前纵梁48间连结的方式在车宽方向上延伸设置的座椅横梁62，所以座椅框架64和前围板110的支承强度提高，ADK100的保护性能进一步优异。
而且，构成分隔壁74的支柱68的下端的安装部80紧固(固定)于地板面板44的中央地板面板47的前端部(前围板110的后端部)，并且该支柱68的上端的安装部82紧固(固定)于车顶面板84。即，分隔壁74(支柱68)固定于地板面板44(前围板110)和车顶面板84，因此分隔壁74的强度进一步提高。即，车辆12的正面碰撞时的ADK100的保护性能进一步提高。
而且，ADK100经由相对于倾斜部46R(前围板110)安装的托架90而配设于区域A内的规定位置。因而，与ADK100直接安装于前围板110的情况相比，由路面输入引起的振动被抑制。
另外，通过将在车辆侧视下为L字型的托架90相对于倾斜的前围板110(倾斜部46R)设置，能够形成能够设置ADK100的水平部901。即，通过使用托架90，能够在区域A内水平地设置ADK100。
另外，由于在矩形状的ADK100的前表面100F与方筒状的座椅横梁62的后表面侧间设置有在前后方向上延伸的支承棒102，所以能够防止或抑制在车辆的正面碰撞时ADK100向前方移动。
(其他)
需要说明的是，在本实施方式中，ADK100的一部分(车宽方向中央部分)配设于由座椅框架64、分隔壁74(支柱68)及前围板110包围的区域A(参照图1、图2中的影线部分)，但若ADK100的全部配置于区域A，则进一步优选。在该情况下，车辆12的正面碰撞时的ADK100的保护性能进一步提高。
另外，在本实施方式中，支柱68的下端部紧固于地板面板44(前围板110)，上端部紧固于车顶面板84，但不限于此。支柱68的上端部也可以未固定于车顶面板84。
地板面板44由前地板面板46、中央地板面板47、后地板面板构成，前地板面板46的后端结合于中央地板面板47的前端，但不限定于此。只要形成有相当于前围板110的部分即可，没有特别的限定。
以上，对实施方式进行了说明，但当然能够在不脱离本发明的主旨的范围内以各种方案来实施。

Claims (6)

1.一种车辆前部构造，具备：
前围板，区划设置于车辆前部的下部侧的动力单元室和设置于所述动力单元室的车辆上方侧及车辆后方侧的车室；
分隔壁，下端部固定于所述前围板的车辆后方侧端部，从所述下端部向车辆上方延伸，将所述车室区划成前部和后部；
前部车辆用座椅，配设于所述前围板的车辆上方；
座椅支承构件，从车辆下方侧支承所述前部车辆用座椅，并且前端部固定于所述前围板，后端部固定于所述分隔壁；及
自动驾驶单元，至少一部分配设于由所述前围板、所述分隔壁及所述座椅支承构件包围的区域，控制车辆的自动驾驶。
2.根据权利要求1所述的车辆前部构造，
所述分隔壁的上端部固定于车顶面板。
3.根据权利要求1或2所述的车辆前部构造，
所述车辆前部构造还具备安装于所述前围板上的托架，所述自动驾驶单元支承于所述托架。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的车辆前部构造，还具备：
前围板加强件，构成为将在所述车辆的车宽方向两侧部在车辆前后方向上延伸的车辆骨架构件在车宽方向上连结，支承所述前围板的车辆前方侧端部；及
按压构件，在车辆前后方向上延伸，前端部固定于前围板加强件，后端部固定于所述自动驾驶单元。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的车辆前部构造，
所述前围板从车辆前方侧朝向车辆后方侧倾斜成下坡。
6.根据权利要求3所述的车辆前部构造，
所述托架的前端部安装于所述前围板的车辆前后方向中间位置，所述托架的后端部安装于所述前围板的车辆后方侧端部。
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