JP2023002335A - 運転席周辺構造 - Google Patents

Abstract

【課題】パワーユニット室へのアクセスを可能としつつ、運転席周辺の剛性低下を抑制することができる運転席周辺構造を提供する。【解決手段】運転席周辺構造１０は、車両前部においてパワーユニット室３０の上方に設けられた運転席３６と、運転席３６の床面を構成すると共に、パワーユニット室３０の電子ユニット３４を取出し可能な大きさの開口が形成されたフロントフロアパネル４２と、フロントフロアパネル４２に取り付けられて開口を閉塞すると共に、補強部材６０が一体的に取り付けられた蓋部材５０と、を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、運転席周辺構造に関する。

特許文献１には、シャシフレームの前部にエンジンが支持された車体構造が開示されている。ここで、特許文献１の車体構造では、フロントフロアパネルのフロア面にエンジン点検用の上部開口部が形成されており、フロントフロアパネルの段差部にエンジン取外し用の後部開口部が形成されている。

特開平１１－９１６３０号公報

上記特許文献１に記載の車体構造では、車室内側からエンジンなどが配置されたパワーユニット室へアクセスすることができる。しかしながら、フロントフロアパネルに上部開口部及び後部開口部が形成されているため、運転席周辺の剛性が低下する可能性がある。

本発明は、パワーユニット室へのアクセスを可能としつつ、運転席周辺の剛性低下を抑制することができる運転席周辺構造を提供する。

請求項１に係る運転席周辺構造は、車両前部においてパワーユニット室の上方に設けられた運転席と、前記運転席の床面を構成すると共に、前記パワーユニット室の電子ユニットを取出し可能な大きさの開口が形成されたフロントフロアパネルと、前記フロントフロアパネルに取り付けられて前記開口を閉塞すると共に、補強部材が一体的に取り付けられた蓋部材と、を有する。

請求項１に係る運転席周辺構造では、パワーユニット室の上方に運転席が設けられており、この運転席の床面がフロントフロアパネルによって構成されている。ここで、フロントフロアパネルには、パワーユニット室の電子ユニットを取出し可能な大きさの開口が形成されている。これにより、パワーユニット室の点検時に車室側から電子ユニットを取り出すことができる。

また、フロントフロアパネルに取り付けられて開口を閉塞する蓋部材が設けられており、この蓋部材には、補強部材が一体的に取り付けられている。これにより、蓋部材が補強部材によって補強されるため、開口が形成されている場合であってもフロントフロアパネルの剛性低下を抑制することができる。なお、ここでいう「一体的」とは、分離不能に接合された構成に限定されるものではなく、密着して固定された状態を広く含む概念である。このため、補強部材が取り付けられた状態で蓋部材と補強部材とが密着して固定される構成であれば、蓋部材から補強部材を取り外すことができる構成でもよい。

請求項２に係る運転席周辺構造は、請求項１において、前記補強部材は、車両幅方向に延在されると共に、前記蓋部材との間に閉断面を構成するクロスメンバである。

請求項２に係る運転席周辺構造では、車両幅方向に延在されたクロスメンバによって蓋部材が補強されている。これにより、クロスメンバを介して車両幅方向へ荷重を伝達することができる。

請求項３に係る運転席周辺構造は、請求項２において、前記フロントフロアパネルの車両幅方向両端部には、一対のクロス取付部材が設けられており、前記クロスメンバの一端部が一方の前記クロス取付部材に重ね合わされた状態で接合され、前記クロスメンバの他端部が他方の前記クロス取付部材に重ね合わされた状態で接合されている。

請求項３に係る運転席周辺構造では、クロスメンバによって一対のクロス取付部材が車両幅方向に連結される。これにより、フロントフロアパネルの車両幅方向一端側から荷重が入力された場合、クロス取付部材及びクロスメンバを介して該荷重を他端側へ効果的に伝達することができる。

請求項４に係る運転席周辺構造は、請求項１～３の何れか１項において、前記蓋部材には、車両幅方向に延在されて車両上方側へ膨出された凸ビードが形成されている。

請求項４に係る運転席周辺構造では、車両の前面衝突時に蓋部材が上に凸となる上折れ状に変形するため、蓋部材がパワーユニット室の部品と干渉するのを抑制することができる。

請求項５に係る運転席周辺構造は、請求項１～４の何れか１項において、前記補強部材には、アクセルペダル用ブラケットが取り付けられている。

請求項５に係る運転席周辺構造では、蓋部材を外すだけでアクセルペダルを一緒に取り外すことができる。

以上説明したように、本発明に係る運転席周辺構造によれば、パワーユニット室へのアクセスを可能としつつ、運転席周辺の剛性低下を抑制することができる。

実施形態に係る運転席周辺構造が適用された車両の車室前部を概略的に示す概略側断面図である。 運転席の周辺を車両上方側かつ車両後方側から見た斜視図である。 フロントフロアパネルの要部を示す平面図である。 図３の状態から蓋部材を取り外した状態を示す平面図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る運転席周辺構造１０について説明する。なお、各図に適宜記す矢印ＦＲ、矢印ＲＨ、矢印ＵＰは、車両前方（進行方向）、車両右方、車両上方をそれぞれ示している。以下、単に前後、左右、上下の方向を用いて説明する場合、特に断りのない限り、車両前後方向の前後、車両左右方向（車両幅方向）の左右、車両上下方向の上下を示すものとする。

（運転席周辺の全体構成）
初めに、運転席３６の周辺の全体構成について説明し、その後に本発明の要部であるフロントフロアパネル４２周辺の構成について説明する。

図１～図８に示されるように、本実施形態に係る運転席周辺構造１０が適用された車両Ｖは、ラダーフレーム１４によって車体が支持された所謂フレーム車であり、一例としてバスである。このため、図示は省略するが、車両Ｖは略直方体状の外形を有している。また、本実施形態の車両Ｖは、一例としてモータ３２を駆動源とする電気自動車である。

ラダーフレーム１４は、サイドフレーム１６と、クロスメンバ２２と、クロスメンバ２４とを備えている。サイドフレーム１６は、車両Ｖの車両幅方向両側部に設けられており、それぞれ車両前後方向に延在されている。

クロスメンバ２２は、車両Ｖの前部を車両幅方向に延在されており、一対のサイドフレーム１６を連結している。クロスメンバ２４は、クロスメンバ２２よりも後方に設けられて車両幅方向に延在されており、一対のサイドフレーム１６を連結している。

サイドフレーム１６はそれぞれ、フロントサイドフレーム１８、センタサイドフレーム２０及びリヤサイドフレーム（図示省略）を含んで構成されている。フロントサイドフレーム１８は、車両Ｖの前部の車両幅方向両側部において前後方向に延在されている。センタサイドフレーム２０は、車両Ｖの前後方向中央部の車両幅方向両側部において前後方向に延在されている。図示はしないが、リヤサイドフレームは、車両Ｖの後部の車両幅方向両側部を前後方向に延在されている。

フロントサイドフレーム１８、センタサイドフレーム２０及びリヤサイドフレームは、例えば鋼材によって角筒状に形成されており、前後方向から見て略矩形状の閉断面を有している。なお、センタサイドフレーム２０の間、及びリヤサイドフレームの間には、クロスメンバ２２及びクロスメンバ２４と同様のクロスメンバが設けられている。

フロントサイドフレーム１８の前端部には、上下方向に延びる複数のビードが前後方向に並んで形成されている。これにより、フロントサイドフレーム１８の前端部は、他の部位よりも前後方向の荷重に対して脆弱化されており、前面衝突時に変形することで衝突荷重の一部を吸収するように構成されている。

フロントサイドフレーム１８とセンタサイドフレーム２０との間には、フロントサイドフレーム１８の後端部からセンタサイドフレーム２０の前端部へ向かって斜め下方へ延在されたキック部２８が設けられている。

ここで、左右一対のフロントサイドフレーム１８の間には、パワーユニット室３０が設けられている。パワーユニット室３０には、モータ３２及び電子ユニット３４が配設されている。

モータ３２は、クロスメンバ２２及びクロスメンバ２４などを介して左右のフロントサイドフレーム１８に支持されている。また、モータ３２で発生した駆動力が図示しない車輪に伝達されることで車両Ｖが走行する。

電子ユニット３４は、モータ３２の上方に配設されており、モータ３２に供給する電力を制御するユニッである。電子ユニット３４は、図示しい支持フレームを介して左右のフロントサイドフレーム１８に支持されている。そして、モータ３２及び電子ユニット３４を含んでパワーユニットが構成されている。

パワーユニット室３０の上方には、運転席３６が設けられている。運転席３６は、シートクッション３６Ａとシートバック３６Ｂとを含んで構成されている。また、運転席３６は、シートフレーム３８によって下方側から支持されており、このシートフレーム３８は、シートバック３６Ｂの下面に沿って水平方向へ延在された水平部３８Ａと、水平部３８Ａの前端部から下方へ延在された垂直部３８Ｂとを含んで構成されている。そして、水平部３８Ａの後端部は、上下方向に延在された支柱４０に固定されている。また、垂直部３８Ｂの下端部は、フロントフロアパネル４２に固定されている。

フロントフロアパネル４２は、運転席３６の床面を構成する略板状の部材である。また、フロントフロアパネル４２よりも後方側には、車両Ｖの中央部の床面を構成する略板状のセンタフロアパネル４４が設けられている。さらに、フロントフロアパネル４２とセンタフロアパネル４４との間には、傾斜パネル４６が設けられており、この傾斜パネル４６は、フロントフロアパネル４２からセンタフロアパネル４４へ向かうにつれて徐々に下方に位置するように傾斜されている。そして、傾斜パネル４６によってフロントフロアパネル４２とセンタフロアパネル４４とが連結されている。なお、フロントフロアパネル４２と傾斜パネル４６とを剛板などで一体に形成してもよく、センタフロアパネル４４と傾斜パネル４６とを剛板などで一体に形成してもよい。また、センタフロアパネル４４よりも後方側には、図示しないリヤフロアパネルが設けられている。

ここで、シートフレーム３８の水平部３８Ａの後端部が固定されている支柱４０は、センタフロアパネル４４の前端部に立設されている。また、支柱４０には、車両幅方向に延在された図示しない隔壁部が設けられている。そして、隔壁部には車両Ｖに乗車した乗客が着座するためのシート４８が取り付けられている。図１では一例として１つのシート４８のみを図示しているが、複数のシートが取り付けられていてもよい。また、センタフロアパネル４４の下方には、モータ３２に供給する電力を蓄える図示しないバッテリが配置されている。そして、バッテリから電子ユニット３４に高圧の電力が供給され、電子ユニット３４によって制御された電流がモータ３２に供給される。

（フロントフロアパネル４２周辺の構成）
フロントフロアパネル４２における運転席３６の足元には、開口４２Ａが形成されている。開口４２Ａは、電子ユニット３４の上方に形成されており、この開口４２Ａは、電子ユニット３４が取出し可能な大きさに形成されている。また、開口４２Ａは、蓋部材５０によって閉塞されている。

図４には、蓋部材５０が取り外された状態が図示されている。この図４に示されるように、フロントフロアパネル４２に形成された開口４２Ａは、平面視で略矩形状とされており、開口４２Ａの後縁における車両幅方向中央部分が内側へ膨出されている。このため、開口４２Ａの後縁が湾曲した形状となっている。また、開口４２Ａの後方側には、サービスホール４２Ｂが形成されている。サービスホール４２Ｂは、電子ユニット３４を締結するための作業孔などとして用いられる孔であり、このサービスホール４２Ｂを回避するように開口４２Ａの後縁が内側へ膨出されている。

フロントフロアパネル４２の車両幅方向両端部は、骨格部材であり一対のフロントサイドメンバ５２によって下方側から支持されている。一対のフロントサイドメンバ５２は、車両前後方向に延在されており、複数のパネルを接合して形成されている。また、フロントサイドメンバ５２は、前後方向から見て略矩形状の閉断面を有しており、車両幅方向に延在されたフロントクロスメンバ５４によって連結されている。

フロントクロスメンバ５４の上方には、シートフレーム３８を固定するための左右一対のシートブラケット５６が設けられている。右側のシートブラケット５６は、開口４２Ａの車両幅方向中央部の後方に位置しており、左側のシートブラケット５６は、開口４２Ａにおける左縁の後方に位置している。そして、これらのシートブラケット５６を介してシートフレーム３８がフロントクロスメンバ５４に取り付けられている。このため、運転席３６は、開口４２Ａに対して左側へオフセットされた位置に設けられている。

ここで、フロントフロアパネル４２の車両幅方向両端部には、一対のクロス取付部材５８が設けられている。クロス取付部材５８は、開口４２Ａを挟んで左右両側に設けられている。また、それぞれのクロス取付部材５８は、車両幅方向から見て断面略ハット状に形成されている。具体的には、クロス取付部材５８はそれぞれ、上壁部５８Ａ、フランジ部５８Ｂ及び縦壁部５８Ｃを含んで構成されている。

フランジ部５８Ｂは、クロス取付部材５８の前端部及び後端部に設けられており、上下方向を板厚方向としてフロントフロアパネル４２の上面に重ね合わされた状態で接合されている。縦壁部５８Ｃは、前後方向を板厚方向として、フランジ部５８Ｂの互いに対向する端部から上方へ延出されている。上壁部５８Ａは、上下方向を板厚方向として縦壁部５８Ｃの上端部同士を連結している。このため、クロス取付部材５８の縦壁部５８Ｃ及び上壁部５８Ａと、フロントフロアパネル４２とで閉断面が構成されている。

（蓋部材５０）
図２及び図３に示されるように、蓋部材５０は、フロントフロアパネル４２の開口４２Ａと対応する形状に形成されており、平面視で開口４２Ａよりも一回り大きい略矩形状とされている。また、蓋部材５０の後縁は、開口４２の後縁と同様に湾曲した形状となっている。

ここで、蓋部材５０の後端部かつ車両幅方向両端の角部には、図示しないボルト孔が形成されており、このボルト孔にボルト５１が挿通されている。そして、これらのボルト５１によって蓋部材５０の後部がフロントフロアパネル４２に接合されている。

蓋部材５０の中央部には、凸ビード５０Ａが形成されている。凸ビード５０Ａは、車両幅方向に延在されて車両上方側へ膨出されている。また、本実施形態の凸ビード５０Ａは一例として、蓋部材５０の前端部及び後端部を除く広範囲の領域に形成されている。

さらに、凸ビード５０Ａは、車両幅方向から見て略台形状に形成されている。具体的には、凸ビード５０Ａは、平面視で略矩形状の平面部５０Ａ１と、この平面部５０Ａ１から前方へ向かって斜め下方へ傾斜した傾斜面部５０Ａ２と、平面部５０Ａ１から後方へ向かって斜め下方へ傾斜した傾斜面部５０Ａ３とを含んで構成されている。また、傾斜面部５０Ａ２は、傾斜面部５０Ａ３よりも前後に長い形状となっている。

ここで、蓋部材５０における凸ビード５０Ａよりも前方側には、補強部材としてのクロスメンバ６０が一体的に取り付けられている。クロスメンバ６０は、車両幅方向を長手方向とする長尺状に形成されており、蓋部材５０よりも車両幅方向に長くなっている。このため、クロスメンバ６０の車両右側端部は、蓋部材５０よりも車両右側へ突出されており、クロスメンバ６０の車両左側端部は、蓋部材５０よりも車両左側へ突出されている。

クロスメンバ６０は、上壁部６０Ａ、フランジ部６０Ｂ及び縦壁部６０Ｃを含んで構成されている。フランジ部６０Ｂは、上下方向を板厚方向としてクロスメンバ６０の前端部及び後端部に設けられており、このフランジ部６０Ｂの車両幅方向中央部分は、蓋部材５０の上面に重ね合わされた状態で溶接されている。

また、フランジ部６０Ｂの車両幅方向両端部は、溶接された車両幅方向中央部分よりも広幅に形成されており、このフランジ部６０Ｂの車両右側端部は、右側に設けられたクロス取付部材５８のフランジ部５８Ｂの上に重ね合わされた状態でボルトなどの締結具によって接合されている。一方、クロスメンバ６０におけるフランジ部６０Ｂの車両左側端部は、左側に設けられたクロス取付部材５８のフランジ部５８Ｂの上に重ね合わされた状態でボルトなどの締結具によって接合されている。

縦壁部６０Ｃは、前後方向を板厚方向として、フランジ部６０Ｂの互いに対向する端部から上方へ延出されている。上壁部６０Ａは、上下方向を板厚方向として縦壁部６０Ｃの上端部同士を連結している。また、上壁部６０Ａの車両右側端部は、右側に設けられたクロス取付部材５８の上壁部５８Ａの上に重ね合わされた状態でボルトなどの締結具によって接合されている。一方、上壁部６０Ａの車両左側端部は、左側に設けられたクロス取付部材５８の上壁部５８Ａの上に重ね合わされた状態でボルトなどの締結具によって接合されている。このように、蓋部材５０の前部は、クロスメンバ６０及びクロス取付部材５８を介してフロントフロアパネル４２に接合されている。また、クロスメンバ６０の縦壁部６０Ｃ及び上壁部６０Ａと蓋部材５０とで閉断面が構成されている。

さらに、クロスメンバ６０の上壁部６０Ａにおける車両幅方向中央部には、アクセルペダル用ブラケット６２が溶接されている。アクセルペダル用ブラケット６２は、クロスメンバ６０における車両幅方向中央部分に設けられており、このアクセルペダル用ブラケット６２には図示しないアクセルペダルが取付けられる。

（作用）
次に、本実施形態の作用について説明する。

本実施形態に係る運転席周辺構造１０では、パワーユニット室３０の上方に運転席３６が設けられており、この運転席３６の床面がフロントフロアパネル４２によって構成されている。ここで、フロントフロアパネル４２には、パワーユニット室３０の電子ユニット３４を取出し可能な大きさの開口４２Ａが形成されている。これにより、パワーユニット室３０の点検時に車室側から電子ユニット３４を取り出すことができる。

また、開口４２Ａよりも後方には、サービスホール４２Ｂが形成されているため、電子ユニット３４を取り出す際には、サービスホール４２Ｂを利用することができる。

ここで、フロントフロアパネル４２には蓋部材５０が取り付けられており、この蓋部材５０によって開口４２Ａが閉塞されている。そして、この蓋部材５０には、補強部材であるクロスメンバ６０が一体的に取り付けられている。これにより、蓋部材５０がクロスメンバ６０によって補強されるため、フロントフロアパネル４２に開口４２Ａが形成されている場合であっても、フロントフロアパネル４２の剛性低下を抑制することができる。すなわち、本実施形態に係る運転席周辺構造１０では、パワーユニット室３０へのアクセスを可能としつつ、運転席周辺の剛性低下を抑制することができる。

特に、本実施形態の車両Ｖのようにパワーユニット室３０の上方に運転席３６が設けられた構造では、車両Ｖの前端から運転席３６までの距離が短いため、衝突時の安全性能を確保するのが困難となっている。ここで、本実施形態では、車両幅方向に延在されたクロスメンバ６０によって蓋部材５０が補強されており、このクロスメンバ６０の車両幅方向両端部が蓋部材５０よりも車両幅方向外側へ突出されているため、クロスメンバ６０を介して車両幅方向へ荷重を伝達することができる。すなわち、運転席３６周辺の剛性を向上させることができる。

また、本実施形態では、クロスメンバ６０の車両幅方向両端部がクロス取付部材５８に接合されているためｍ、クロスメンバ６０によって一対のクロス取付部材５８が車両幅方向に連結された状態となっている。これにより、フロントフロアパネル４２の車両幅方向一端側から入力された荷重を他端側へ効果的に伝達することができる。特に、本実施形態では、クロス取付部材５８が骨格部材であるフロントサイドメンバ５２に接続されているため、フロントフロアパネル４２に入力された荷重を効果的にフロントサイドメンバ５２へ伝達させることができる。また、フロントサイドメンバ５２は、車両前後方向に延在されているため、入力された荷重を車両後方側へ分散させることができる。

さらに、本実施形態では、蓋部材５０に凸ビード５０Ａが形成されているため、蓋部材５０の剛性を向上させることができる。また、凸ビード５０Ａは、車両上方側へ膨出されているため、車両Ｖの前面衝突時には、蓋部材５０を上折れさせることができる。これにより、蓋部材５０が電子ユニット３４などのパワーユニット室３０の部品と干渉するのを抑制することができる。

すなわち、凸ビード５０Ａが設けられていない蓋部材の場合、及び下側へ膨出された凸ビードが設けられた蓋部材の場合、前面衝突時に蓋部材に対して車両前方から荷重が入力されると、蓋部材が車両下方側へ折れ曲がる場合がある。ここで、電子ユニット３４は、点検時に開口４２Ａから取り外しやすいように蓋部材の近くに配置することが考えられる。このような構成では、蓋部材が下折れして高電圧が流れる電子ユニット３４と干渉する可能性がある。

これに対して、本実施形態では、車両上方側へ膨出した凸ビード５０Ａを設けることで、前面衝突時に凸ビード５０Ａを起点として蓋部材５０を車両上方側へ折り曲げて上折れ状態にすることができる。この結果、電子ユニット３４と蓋部材５０との距離が近い場合であっても、蓋部材５０が電子ユニット３４と干渉するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、クロスメンバ６０にアクセルペダル用ブラケット６２が設けられている。これにより、蓋部材５０を外すだけでアクセルペダルを一緒に取り外すことができる。

以上、実施形態に係る運転席周辺構造１０について説明したが、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。例えば、上記実施形態では、車両Ｖは、モータ３２を駆動源とする電気自動車としたが、これに限定されない。すなわち、モータとエンジンとを駆動源とするハイブリッド車に適用してもよい。

また、上記実施形態では、補強部材としてクロスメンバ６０が一体的に取り付けられた蓋部材５０について説明したが、これに限定されない。すなわち、クロスメンバとは別の補強部材を蓋部材５０に一体的に取り付けてもよく、例えば、車両前後方向を長手方向とする補強部材を蓋部材５０に一体的に取り付けてもよい。

さらに、上記実施形態では、蓋部材５０に凸ビード５０Ａを形成したが、これに限定されない。例えば、形状の異なる凸ビードが形成された蓋部材を設けてもよい。また、凸ビードを形成せずに蓋部材自体の形状を車両上方へ凸となる形状にしてもよい。この場合であっても、前面衝突時に蓋部材を上折れさせることができる。ただし、剛性向上の観点から凸ビード５０Ａを形成するのが好ましい。

さらにまた、上記実施形態では、クロスメンバ６０にアクセルペダル用ブラケット６２を取付けたが、これに限定されず、アクセルペダル用ブラケット６２を別の部品に取り付けてもよい。アクセルペダル用ブラケット６２は比較的剛性が高い部位に取り付けるのが好ましいため、上記実施形態のようにクロスメンバ６０にアクセルペダル用ブラケット６２を取付けることで、アクセルペダルの位置がずれるのを効果的に抑制することができる。

１０ 運転席周辺構造
３０ パワーユニット室
３４ 電子ユニット
３６ 運転席
４２ フロントフロアパネル
４２Ａ 開口
５０ 蓋部材
５０Ａ 凸ビード
５８ クロス取付部材
６０ クロスメンバ（補強部材）
６２ アクセルペダル用ブラケット

Claims (5)

1. 車両前部においてパワーユニット室の上方に設けられた運転席と、
   前記運転席の床面を構成すると共に、前記パワーユニット室の電子ユニットを取出し可能な大きさの開口が形成されたフロントフロアパネルと、
   前記フロントフロアパネルに取り付けられて前記開口を閉塞すると共に、補強部材が一体的に取り付けられた蓋部材と、
   を有する運転席周辺構造。
2. 前記補強部材は、車両幅方向に延在されると共に、前記蓋部材との間に閉断面を構成するクロスメンバである請求項１に記載の運転席周辺構造。
3. 前記フロントフロアパネルの車両幅方向両端部には、一対のクロス取付部材が設けられており、
   前記クロスメンバの一端部が一方の前記クロス取付部材に重ね合わされた状態で接合され、前記クロスメンバの他端部が他方の前記クロス取付部材に重ね合わされた状態で接合されている請求項２に記載の運転席周辺構造。
4. 前記蓋部材には、車両幅方向に延在されて車両上方側へ膨出された凸ビードが形成されている請求項１～３の何れか１項に記載の運転席周辺構造。
5. 前記補強部材には、アクセルペダル用ブラケットが取り付けられている請求項１～４の何れか１項に記載の運転席周辺構造。

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