JP2014129005A - 車体内部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車室前方の車体内の領域から水や塵埃などの異物が車室内へ入り込むのを抑制する。
【解決手段】車室３とフロントコンパートメント５とはダッシュパネル７で仕切られ、フロントコンパートメント５は仕切板８によって上部領域５ａと下部領域５ｂとに仕切られる。ダッシュパネル７の前後貫通孔７ａと仕切板８の上下貫通孔８ａとの間には、円筒形状のホールカバー２７を取り付け、ホールカバー２７内にステアリングシャフト２５を挿入する。ホールカバー２７は、その両端にフランジ部２７ｂ，２７ｃを備え、フランジ部２７ｂ，２７ｃを、シール材３３，３９を介してダッシュパネル７及び仕切板８に押し付けてそれぞれ密封する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車室と車室前方のフロントコンパートメントとを仕切るダッシュパネルに、ステアリングシャフトが貫通している車体内部構造に関する。

従来、ダッシュパネルに設けた貫通孔にステアリングシャフトを挿入するにあたり、筒状の本体を備えるホールカバーを貫通孔に取り付ける構造が知られている（下記特許文献１参照）。このホールカバーは、車室側から取り付けて筒状の本体をフロントコンパートメント側に突出させ、該突出させた部位によりフロントコンパートメント側からの水や塵埃がダッシュパネルとの接合部位に直接かからないようにしている。

特開平９−２２９０号公報

上記した従来構造のように、ステアリングシャフトがダッシュパネルの貫通孔に貫通する場合、フロントコンパートメント側からの水や塵埃などの異物が貫通孔を通して車室側に入り込むのを抑制する必要がある。

そこで、本発明は、車室前方の車体内の領域から水や塵埃などの異物がダッシュパネルの貫通孔を通して車室内へ入り込むのを抑制することを目的としている。

本発明は、車室と車室前方の車体内の領域とを仕切る前後仕切部材及び、車体内の領域を上部領域と下部領域とに仕切る上下仕切部材に、前後貫通孔及び上下貫通孔をそれぞれ設け、前後貫通孔に関して車室と上部領域との間を前後シール部で密封し、上下貫通孔に関して上部領域と下部領域との間を上下シール部で密封し、前後シール部と上下シール部とが、上部領域内にて筒状のカバー部で一体化されることを特徴とする。

本発明によれば、上下仕切部材の上下貫通孔に対し、筒状のカバー部に一体化された上下シール部で密封することで、車室前方の車体内の領域における下部領域から上部領域への水や塵埃などの異物が入り込むのを抑制できる。また、前後仕切部材の前後貫通孔に対し、上記カバー部に一体化された前後シール部で密封することで、車室前方の上部領域から車室内への水などの異物が入り込むのを抑制できる。

本発明の一実施形態を示す、図４のＡ部のステアリングシャフトをギヤボックスに取り付ける前の断面図である。 図１に対しステアリングシャフトを取り付ける前の断面図である。 図１に対応する部分の車体前方から見た車体内部構造の分解斜視図である。 図１の車体内部構造を備える電気自動車の車内構成を示す側面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

図１〜図３に示す本発明の一実施形態に係る車体内部構造は、例えば図４に示すような車両に適用される。この車両は電気自動車であって、その車体１は、乗員２が乗り込む車室３と、車室３の車体前方（図３中で左側）に位置するフロントコンパートメント５とを有する。フロントコンパートメント５は、車室３の前方に位置する車体内の領域を構成している。車体内は、車室３及びフロントコンパートメント５を含んでいる。

車室３とフロントコンパートメント５とは、前後仕切部材としてのダッシュパネル７で仕切ってあり、ダッシュパネル７の下端はフロアパネル９に接合している。また、フロントコンパートメント５は、上下仕切部材としての仕切板８により上部領域５ａと下部領域５ｂとに仕切ってある。仕切板８は、ほぼ水平に配置してあり、図３に示すように、車体前後方向に延設されるサイドメンバ１０上に側縁を接合した状態で、車体前方側を車体前部の車体構成部材に結合固定し、車体後方側をダッシュパネル７に結合固定している。なお、仕切板８のダッシュパネル７に対する結合部には、図４では省略しているが、図１〜３に示すように車幅方向に延びるダッシュクロスメンバ１２を設けている。

フロアパネル９の下部には、車両の駆動源となるバッテリ１１を配置している。また、後輪１３のハブには、バッテリ１１の電力を受けて作動する車両駆動用のモータ（インホイールモータ）１５を取り付けている。すなわち、本電気自動車は、モータ（インホイールモータ）１５の作動によって後輪１３を駆動して走行可能となる。

このように、本電気自動車は、バッテリ１１を床（フロア）下に配置し、モータ１５を車両後方に配置していることなどから、フロントコンパートメント５内の領域（空間）は、フロントコンパートメント５内にモータやエンジン（内燃機関）を収容する車両に比較して小さくできる。これにより、車体１としては、前輪１７より前方の長さ（フロントオーバハング）をより短縮したり、フロントコンパートメント５の上部を覆うフード１９の高さをより低くしたりするなど、車体１の形状を設計するうえでの自由度が高まる。なお、フード１９の車体後方側の端部はフロントウインドウシールドパネル２１の下部前面に接着剤によって接合している。

このような車体内部構造では、フロントコンパートメント５の車幅方向両側が、ストラットタワー１６やホイールハウス１８、図示しないフェンダパネルなどの車体側部を構成する車体部材で閉塞されている。このため上部領域５ａは、フード１９とダッシュパネル７と仕切板８と上記フェンダパネルなどの車体側部を構成する車体部材とで囲まれて閉空間を形成する。

このような閉空間となる上部領域５ａは、フード１９のフロントウインドウシールドパネル２１近傍位置に、車体外と車体内とを連通する連通孔を設けることで、カウルボックス（エアボックス）の機能を備えることになる。すななち、車外の空気をフード１９の連通孔から上部領域５ａに取り込み、この取り込んだ外気をダッシュパネル７に形成してある空気導入孔を通して車室３内の空調ユニットに供給する。なお、下部領域５ｂは下方が開放している。

そして、本実施形態では、図４に示すように、車室３内の運転席前方にはステアリング２３があり、ステアリング２３に連動するステアリングシャフト２５は、ダッシュパネル７及び仕切板８をそれぞれ貫通してその先端が下部領域５ｂに臨んでいる。すなわち、ステアリングシャフト２５は、上下方向に延設される部位のダッシュパネル７に対して斜めに貫通するとともに、水平方向に延設される仕切板８に対しても斜めに貫通している。

図１〜図３に示すように、ダッシュパネル７には、車室３とフロントコンパートメント５の上部領域５ａとを連通する前後貫通孔７ａを形成し、仕切板８には、上部領域５ａと下部領域５ｂとを連通する上下貫通孔８ａを形成している。前後貫通孔７ａは車体上下方向に長い長円（楕円）形の長孔であり、上下貫通孔８ａは車体前後方向に長い長円（楕円）形の長孔である。

そして、これら前後貫通孔７ａと上下貫通孔８ａとの間の上部領域５ａには、ステアリングシャフト２５が車室３側から挿入されるホールカバー２７を配置している。ホールカバー２７は、ポリプロピレンなどの柔軟性を有する弾性変形可能な樹脂材で構成してあり、ほぼ円筒形状の筒状のカバー部としての筒状部２７ａと、筒状部２７ａの両端部の周縁に形成されたフランジ部２７ｂ，２７ｃとを備えている。筒状部２７ａは、ダッシュパネル７の上下方向に延設される部位と水平方向に延設される仕切板８とを斜めに横断するように前後貫通孔７ａと上下貫通孔８ａとの間に配置してあり、その長手方向のほぼ中央に蛇腹部２７ｄを備えている。

筒状部２７ａのダッシュパネル７側の端面２７ｅは、ダッシュパネル７の上下方向に延設される部位の面とほぼ平行であって、ダッシュパネル７の車室３側の面とほぼ同一面かやや車室３側に突出している。このため、この端面２７ｅの開口部の形状は、車体前後方向（図１中で左右方向）から見て、前後貫通孔７ａと同様に上下方向に長い長円（楕円）形の長孔となっている。その際、端面２７ｅの外径形状を前後貫通孔７ａの内径形状よりやや小さくすることで、筒状部２７ａの端面２７ｅ側が前後貫通孔７ａに入り込んだ状態となる。

また、この端面２７ｅの下縁には、筒状部２７ａから連続して筒状部２７ａの延長方向に沿って車室３側に突出する舌片状のガイド片２７ｆを一体的に設けている。このガイド片２７ｆは、ステアリングシャフト２５のフランジ部３１ａを有するゴムカバー３１の内部に入り込んでおり、端面２７ｅもゴムカバー３１の内部に入り込むことが可能である。すなわち、端面２７ｅ（筒状部２７ａ）の外径はゴムカバー３１の内径より小さくしている。

一方、筒状部２７ａの仕切板８側の端面２７ｇは、仕切板８の水平方向に延設される部位の面とほぼ平行であって、下部領域５ｂ側の面とほぼ同一面かやや下部領域５ｂ側に突出している。このため、この端面２７ｇの開口部形状は、車体上下方向（図１中で上下方向）から見て、上下貫通孔８ａと同様に車体前後方向に長い長円（楕円）形の長孔となっている。その際、端面２７ｇの外径形状を上下貫通孔８ａの内径形状よりやや小さくすることで、筒状部２７ａの端面２７ｇ側が上下貫通孔８ａに入り込んだ状態となる。

ホールカバー２７のダッシュパネル７側のフランジ部２７ｂは、図３に示すように前後貫通孔７ａの上下方向に長い長円形状に対応してその周囲を囲むように上下方向に長い長円形状であり、ダッシュパネル７との間に環状のシール材３３を介装している。フランジ部２７ｂの外周側は、ダッシュパネル７に向けて屈曲し、さらにフランジ部２７ｂと平行に延びる固定片２７ｈを形成している。固定片２７ｈは、フランジ部２７ｂの外周側の全周にわたり環状に設けてある。

上記した固定片２７ｈをダッシュパネル７に当接させた状態で、ボルト３５及びナット３７を用いてダッシュパネル７に締結固定する。このボルト３５及びナット３７による締結固定部は、前後貫通孔７ａの周方向ほぼ等間隔に３個所程度設定する。上記したフランジ部２７ｂ及びシール材３３などによって、上部領域５ａと車室３との間を密封する前後シール部を構成する。

一方、ホールカバー２７の仕切板８側のフランジ部２７ｃは、図３に示すように上下貫通孔８ａの車体前後方向に長い長円形状に対応してその周囲を囲むように車体前後方向に長い長円形状であり、仕切板８との間に環状のシール材３９を介装している。フランジ部２７ｃの外周側は、仕切板８に向けて屈曲し、さらにフランジ部２７ｃと平行に延びる固定片２７ｉを形成している。固定片２７ｉは、フランジ部２７ｃの外周側の全周にわたり環状に設けてある。

上記した固定片２７ｉを仕切板８に当接させた状態で、ボルト４１及びナット４３を用いて仕切板８に締結固定する。このボルト４１及びナット４３による締結固定部は、上下貫通孔８ａの周方向ほぼ等間隔に３個所程度設定する。上記したフランジ部２７ｃ及びシール材３９などによって、上部領域５ａと下部領域５ｂとの間を密封する上下シール部を構成する。

上記した前後シール部を構成するフランジ部２７ｂと、上下シール部を構成するフランジ部２７ｃとは、カバー部を構成する筒状部２７ａと樹脂成形により一体化している。このようにして前後貫通孔７ａ及び上下貫通孔８ａをそれぞれ密封する前後シール部及び上下シール部を設けることで、フロントコンパートメント５の上部領域５ａと車室３との間を密封するとともに、上部領域５ａと下部領域５ｂとの間を密封する。

ホールカバー２７は、下部の端面２７ｇ側を上下貫通孔８ａに挿入して先に仕切板８に取り付け、その後筒状部２７ａの特に蛇腹部２７ｄを適宜弾性変形させつつ上部のガイド片２７ｆ及び端面２７ｅ側を前後貫通孔７ａに挿入してダッシュパネル７に取り付ける。このようにしてホールカバー２７をダッシュパネル７及び仕切板８に取り付けた図２の状態で、車室３側からステアリングシャフト２５をホールカバー２７内に挿入して図１の状態とする。また、ホールカバー２７の取付作業は、車室３内の内装材を取り付ける作業工程に伴って行うことで作業効率を高める。したがって、ホールカバー２７を取り付ける際には、例えば図４に示してあるフード１９を開閉可能とし、その開口部から行えばよい。

その際、ステアリングシャフト２５の先端をガイド片２７ｆの内面に沿わせて挿入する。ステアリングシャフト２５は、外周部にシール機能を備えたフランジ部３１ａ（ゴムカバー３１）を備えており、該フランジ部３１ａを前後貫通孔７ａの周縁部に密着させて固定することで、車室３とホールカバー２７の内部との間を密封する。上記のようにステアリングシャフト２５はホールカバー２７に挿入した状態では、その先端が下部領域５ｂに突出し、その突出端部がギヤボックス２９に連結される。

以上のような車体内部構造では、車外の空気をフード１９の図示しない連通孔から、カウルボックス（エアボックス）に相当する上部領域５ａに導入し、この導入した外気をダッシュパネル７に形成してある図示しない空気導入孔を通して車室３内の空調ユニットに供給する。

その際、本実施形態では、ステアリングシャフト２５を挿入してある前後貫通孔７ａに関して、車室３と上部領域５ａとの間を、ホールカバー２７のシール材３３を備える前後シール部によって密封している。このため、フード１９の上記した図示しない連通孔から、例え水や塵埃などの異物あるいは騒音が上部領域５ａに入り込んだとしても、これら異物や騒音は該シール構造によって車室３へ入り込むのを抑制することができる。なお、仕切板８には、車幅方向両側などの適宜位置に、上部領域５ａと下部領域５ｂとを連通する連通部を形成することで、上部領域５ａに入り込んだ異物の特に水は、この連通部を通して車外に排出される。

また、ステアリングシャフト２５を挿入してある上下貫通孔８ａに関して、上部領域５ａと下部領域５ｂとの間を、ホールカバー２７のシール材３９を備える上下シール部によって密封している。このため、下部が開放している下部領域５ｂの上下貫通孔８ａ周辺に、水や塵埃などの異物あるいは騒音が存在していても、これら異物や騒音が該シール構造によって上部領域５ａに入り込むのを抑制でき、結果的に車室３に入り込むのを抑制できる。

なお、下部領域５ｂとホールカバー２７の内側空間（ホールカバー２７とステアリングシャフト２５との間の隙間）は、ステアリングシャフト２５の周囲と上下貫通孔８ａとの間の隙間を通して連通している。したがって、下部領域５ｂから異物などがホールカバー２７とステアリングシャフト２５との間の隙間に入り込む場合があるが、これら異物は車室３側のステアリングシャフト２５周囲に設けてあるシール機能を有するゴムカバー３１のフランジ部３１ａによって、車室３に入り込むのを抑制できる。

上記のようにステアリングシャフト２５の周囲と上下貫通孔８ａとの間の隙間を通して連通している構造に対し、ステアリングシャフト２５の周囲と上下貫通孔８ａとの間の隙間を別途シール材によって密封してもよい。これによって、下部領域５ｂから異物などがホールカバー２７とステアリングシャフト２５との間の隙間に入り込むのを抑制し、もって車室３内に入り込むのをより確実に抑制できる。

本実施形態では、ステアリングシャフト２５のフランジ部３１ａや、ステアリングシャフト２５の周囲と上下貫通孔８ａとの間の隙間を密封するシール材によるシール部に対し、ホールカバー２７のフランジ部２７ｂ，２７ｃがシール材３３，３９を介して上部領域５ａ側から覆って密封している。これによって、特に、上部領域５ａと下部領域５ｂとの間及び、上部領域５ａと車室３との間をより確実に密封でき、上部領域５ａから車室３への異物などの侵入を抑えることができる。

また、上記したホールカバー２７は、弾性変形可能な部材で構成しているので、上部領域５ａ内のダッシュパネル７及び仕切板８に取り付ける際には、端面２７ｇ側を先に仕切板８に取り付け、端面２７ｅ側を適宜屈曲させることで、取付作業が容易となる。特に、筒状部２７ａが蛇腹部２７ｄを備えることで、より弾性変形しやすく、取付作業をより効率よく行うことができる。なお、ホールカバー２７を取り付ける際に、端面２７ｅ側をダッシュパネル７に先に取り付け、端面２７ｇ側を適宜屈曲させるようにしてもよい。

また、本実施形態では、シール材３３を備える前後シール部とシール材３９を備える上下シール部とを、ステアリングシャフト２５が挿入される筒状部２７ａで互いに連結して一体化して、ホールカバー２７を構成している。このため、前後シール部と上下シール部とを別々の部品として設ける場合に比較して部品点数を削減でき、部品管理の面でも有効となる。また、組付作業の点でも、二箇所のシール部を兼用する一つの部品であるホールカバー２７を取り付ければよいので、前後シール部と上下シール部とを別々の部品として取り付ける場合に比較して有効である。

また、本実施形態では、前後シール部と上下シール部との少なくともいずれか一方は、筒状部２７ａの端部に外側に突出するフランジ部２７ｂ，２７ｃを備え、このフランジ部２７ｂ，２７ｃにシール材３３，３９が設けられている。このため、フランジ部２７ｂ，２７ｃを、シール材３３，３９を介してダッシュパネル７及び仕切板８にそれぞれ押し付けることで、上部領域５ａと車室３との間及び、上部領域５ａと下部領域５ｂとの間を簡易な構成で密封することができる。また、上記のシール材３３，３９をホールカバー２７にあらかじめ一体化しユニット化しておくことで、組付作業性の効率化を達成することができる。

また、本実施形態では、カバー部である筒状部２７ａに蛇腹部２７ｄを設けている。このため、ホールカバー２７を取り付けるときに、蛇腹部２７ｄによって筒状部２７ａがより確実に弾性変形して取付作業がより一層容易となる。また、特に、ホールカバー２７全体を樹脂製とすることで、車両衝突時でのホールカバー２７の車室３内への進入を抑制できる。

また、本実施形態では、筒状部２７ａの車室３側の端部に、ステアリングシャフト２５の挿入時のガイドとなるガイド片２７ｆを車室３側に向けて突出するように設けている。この場合には、ガイド片２７ｆが、ステアリングシャフト２５を筒状部２７ａに挿入するときのガイドとなり、ステアリングシャフト２５の特に先端が金属製のダッシュパネル７に干渉して損傷するのを抑制し、挿入時の作業性が向上する。また、筒状部２７ａは端面２７ｇ側を上下貫通孔８ａ内に挿入してあるので、ステアリングシャフト２５を挿入するときに、その先端が仕切板８に干渉するのを抑制でき、金属製の仕切板８の損傷も抑制できる。

また、本実施形態では、ダッシュパネル７及び仕切板８の前後貫通孔７ａ及び上下貫通孔８ａには、ステアリングシャフト２５が挿入された状態の円筒形状の筒状部２７ａが挿入され、前後貫通孔７ａ及び上下貫通孔８ａは、前後貫通孔７ａ及び上下貫通孔８ａにおける筒状部２７ａの長円形状の断面形状と同等の長円形状の断面形状を備えている。

このため、ホールカバー２７の端面２７ｇ側を、仕切板８の表面に接近させて取り付ける際に、上記した長円形状によって、ホールカバー２７の上下貫通孔８ａの中心軸線を中心とする回転を規制でき、ホールカバー２７の上下貫通孔８ａに対する位置決めができる。同様にして、ホールカバー２７の端面２７ｅ側を、ダッシュパネル７の表面に接近させて取り付ける際に、上記した長円形状によって、ホールカバー２７の前後貫通孔７ａの中心軸線を中心とする回転を規制でき、ホールカバー２７のダッシュパネル７の前後貫通孔７ａに対する位置決めができる。

なお、上記した実施形態では、前後貫通孔７ａと上下貫通孔８ａとを車幅方向の同一位置に設けてあるが、車幅方向に互いにずれた位置に設けてもよい。この場合には、互いにずれた位置にある前後貫通孔及び上下貫通孔を、これらの各中心部を結ぶ方向（ステアリングシャフト２５の挿入方向）に沿って長い長円（楕円）形の長孔とする。この場合にも、前後貫通孔及び上下貫通孔の長円形状によって、ホールカバーの前後貫通孔及び上下貫通孔の中心軸線を中心とする回転を規制でき、ホールカバーの前後貫通孔及び上下貫通孔に対する位置決めができる。

また、上記した実施形態では、ホールカバー２７全体を樹脂製として弾性変形可能としているが、ホールカバー２７全体を金属製としたうえで、金属製の蛇腹部２７ｄを形成して該蛇腹部２７ｄのみを弾性変形可能としてもよい。この場合、蛇腹部２７ｄのみを樹脂製として弾性変形可能としてもよい。すなわち、カバー部材であるホールカバー２７の少なくとも一部が弾性変形可能であってもよい。

また、上記した実施形態では、ステアリングシャフト２５の中間シャフト２５ａを車室側のステアリングコラムに連結した状態で、ステアリングシャフト２５を車室側から挿入している。これに対してステアリングシャフト２５の中間シャフト２５ａを、ギヤボックス２９に連結した状態で、該中間シャフト２５ａを下部領域５ｂ側から挿入して車室３側のステアリングコラムに連結するようにしてもよい。この場合には、筒状部２７ａの車室３側に突出するガイド片２７ｆに代えて、下部領域５ｂ側に突出するガイド片を筒状部２７ａに設けることで、中間シャフト２５ａを下部領域５ｂ側から挿入するときの作業性が向上する。

３ 車室
５ フロントコンパートメント（車室の前方に位置する車体内の領域）
５ａ フロントコンパートメントの上部領域
５ｂ フロントコンパートメントの下部領域
７ ダッシュパネル（前後仕切部材）
７ａ ダッシュパネルの前後貫通孔
８ 仕切板（上下仕切部材）
８ａ 仕切板の上下貫通孔
２５ ステアリングシャフト
２７ ホールカバー（カバー部材）
２７ａ ホールカバーの筒状部（カバー部）
２７ｂ ホールカバーのフランジ部（前後シール部）
２７ｃ ホールカバーのフランジ部（上下シール部）
３３ シール材（前後シール部）
３９ シール材（上下シール部）

Claims (7)

1. 車室と該車室の前方に位置する車体内の領域とを仕切る前後仕切部材と、
   前記車体内の領域を上部領域と下部領域とに仕切る上下仕切部材と、
   前記前後仕切部材及び上下仕切部材にそれぞれ設けられる前後貫通孔及び上下貫通孔と、
   前記前後貫通孔に関して前記車室と前記上部領域との間を密封する前後シール部と、
   前記上下貫通孔に関して前記上部領域と前記下部領域との間を密封する上下シール部と、を備え、
   前記前後シール部と前記上下シール部とが、前記上部領域内にて筒状のカバー部で一体化されていることを特徴とする車体内部構造。
2. 前記前後シール部と前記上下シール部と前記筒状のカバー部とが一体化されて、カバー部材を成し、
   前記前後貫通孔及び上下貫通孔と前記カバー部材には、ステアリングシャフトが挿入されることを特徴とする請求項１に記載の車体内部構造。
3. 前記カバー部材の少なくとも一部が弾性変形可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の車体内部構造。
4. 前記前後シール部と前記上下シール部との少なくともいずれか一方は、前記カバー部の端部に外側に突出するフランジ部を備え、このフランジ部にシール材が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の車体内部構造。
5. 前記カバー部に弾性変形可能な蛇腹部が設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の車体内部構造。
6. 前記カバー部の端部に、前記ステアリングシャフトの挿入時のガイドとなるガイド片が、前記車室側と前記下部領域側とのいずれか一方に向けて突出するように設けられていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の車体内部構造。
7. 前記前後貫通孔と前記上下貫通孔との少なくともいずれか一方には、前記ステアリングシャフトが挿入された状態の円筒形状の前記カバー部が挿入され、前記前後貫通孔及び上下貫通孔は、該前後貫通孔及び上下貫通孔における前記カバー部の長円形状の断面形状と同等の長円形状の断面形状を備えていることを特徴とする請求項２に記載の車体内部構造。

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