JP6606995B2 - 車両の変形抑制構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両の変形抑制構造に関する。

エンジンやモータなどの駆動部やバッテリなどの重量構成要素が収容される駆動部空間と乗員が搭乗する車室内空間とはダッシュパネルで区切られている。車両には、ダッシュパネルに取付けられたブレーキ系統の油圧を制御するブレーキ構成要素が駆動部空間に配置されているものがある。また、このブレーキ構成要素よりも車両前方側の駆動部空間には、重量構成要素が配置されていることが多い。このため、車両前方から衝突荷重が加わる前突時に、重量構成要素が車両後方へと押されてブレーキ系の構成要素にぶつかって変位させ、ダッシュパネルを車室内空間の内部に変形させてしまうことがある。
そこで、ダッシュパネルとバッテリの間に配置されたブレーキ系の構成要素であるマスターシリンダーに、前突時に車両後方に向かって後退する重量構成要素の１つであるバッテリを車両側方へ逃がすガイド部を設けた構成が提案されている（例えば特許文献１）。

特開２００７−８４０４１号公報

特許文献１の構成では、ガイド部によってバッテリを車両側方へ逃がすことでマスターシリンダーによるダッシュパネルの変形を抑制しているが、マスターシリンダー自体を保護する部材を備えていないため、バッテリとの衝突による変位によってマスターシリンダーが周囲の部材との衝突を避けることが難しい。
本発明は、ブレーキ系の構成要素を保護しながらも、ブレーキ系の構成要素によるダッシュパネルの車室内空間の内部への変形を抑制可能とする新たな機構を提案することを、その目的とする。

本発明に係る車両の変形抑制構造は、重量構成要素が収容される駆動部空間と乗員が搭乗する車室内空間とを区切るダッシュパネルと、駆動部空間の内部において重量構成要素とダッシュパネルとの間に配置され、ブレーキ系の油圧を制御するブレーキ構成要素と、ダッシュパネルに固定されていてブレーキ構成要素を内部に収容する保護部材と、を備える車両の変形抑制構造であって、ブレーキ構成要素は、内部に作動油が流れる流路を備えた油圧回路部と、油圧回路部の流路を切り替える制御基板とを有し、保護部材は、重量構成要素と対向する部位に配置され、車両の衝突時に後退する重量構成要素との当接位置を変化させるガイド面と、保護部材とダッシュパネルとの固定部よりも車両上方であり、かつ当接位置よりも車両上方でダッシュパネルに当接可能な当接部を有し、保護部材は、制御基板の上部との間に空間が形成されるように、当該保護部材の上部が制御基板の上部よりも上方に位置することを特徴としている。

本発明によれば、ブレーキ構成要素を内部に収容する保護部材のガイド面に車両の衝突時に重量構成要素が当接すると、重量構成要素の後退にともない保護部材が固定部を支点にして車両上方に向かって変位するので、ダッシュパネルの後退量が低減され、ブレーキ系の構成要素を保護しながらも、ブレーキ系の構成要素によるダッシュパネルの車室内空間の内部への変形を抑制することができる。

本発明の実施形態に係る変形抑制構造を備えた車両の全体構成を示す概略図。 変形抑制構造の周囲の構成を説明する車両前方側から見た図。 本発明の実施形態に係る変形抑制構造の構成を説明する側面視図。 ブレーキペダル後退抑制構造の構成と動作を示す図。 変形抑制構造が備えている保護部材の構成を説明する図であり、（ａ）は車両前方側から見た斜視図、（ｂ）は上面視図、（ｃ）は左側面図、（ｄ）は正面図。 車両衝突後の変形抑制構造の状態を説明する側面視図。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。実施形態において、同一部材や同一機能をする部材には、同一の符号を付し、重複説明は適宜省略する。なお、図面の見やすさを考慮して、構成要件を部分的に省略あるいは破断等して記載することもある。図中、符号Ｆは車両前方、符号Ｒは車両後方、符号Ｙは車両上下方向、符号Ｚは車両上方、符号Ｗは車幅方向をそれぞれ示す。

図１は、本実施形態に係る変形抑制構造１を備えたハイブリッド形式の車両１０の全体構成を示す概略図である。車両１０は、車両前方Ｆ側に駆動部空間３が形成されている。駆動部空間３よりも車両後方Ｒ寄りには、乗員が搭乗する車室内空間となるキャビン４が形成されている。駆動部空間３とキャビン４との間には、車幅方向Ｗに幅を有するとともに車両上下方向Ｙに延在する金属製のダッシュパネル５が配置されていて、駆動部空間３とキャビン４とを区切っている。駆動部空間３側に位置するダッシュパネル５の面となる外側面５ｂには、カウルトップ６が固定されている。
駆動部空間３内には、重量構成要素であるエンジン２とフロントモータ１１が収容されている。フロントモータ１１は走行用動力源として電動機である。車両１０には、キャビン４の下方にバッテリ１２が搭載されている。バッテリ１２から放電された電力は、インバータ１３で交流変換された後、フロントモータ１１に供給される。フロントモータ１１から出力された動力は、フロントトランスアスクル１４を介して左右のフロントの駆動輪１５Ａにそれぞれ伝達される。バッテリ１２には、予め直流電力が充電されているとともに、車両外部の電源装置、フロントモータ１１から充電可能とされている。

フロントモータ１１は、車両１０の減速時や降板路等時にアクセルペダル１８をオフして走行する場合に回生駆動され、発電機として機能する。フロントモータ１１は、回生操作が行われる場合でも回生駆動され、発電機として機能する。これらフロントモータ１１が回生駆動されると、交流電力が発電され、インバータ１３で直流変換された後、バッテリ１２に充電される。

車両１０は、駆動輪１５Ａとリヤ側の車輪１５Ｂに制動力を与える制動部としてのブレーキ装置２１を備えている。ダッシュパネル５の車室内側（キャビン側）に位置する面となる内側面５ａには、車速をコントロールするアクセルペダル１８と、ブレーキ装置２１を作動させるブレーキペダル１９が取付けられて配置されている。ブレーキ装置２１は、ブレーキペダル１９が踏込み操作されることで油圧を発生させて車輪と一体回転するディスクをブレーキパッドで挟んで制動力を発生させる周知のものである。本実施形態において、ブレーキ装置２１にはバイワイヤ方式が用いられている。

本実施形態において、ブレーキ装置２１は、フロントモータ１１が回転駆動して回生ブレーキ力を得る場合にはブレーキペダル１９の踏込み操作により発生する油圧を正規の値よりも低減して発生させ、フロントモータ１１の回生ブレーキ力を得られない場合にはブレーキペダル１９の踏込み操作により発生する油圧を正規の値で発生させるように制御される。車両１０は、このようなブレーキ系の油圧を制御するブレーキ構成要素として回生協調ブレーキ制御装置（以下「ＢＯＳ」と記す）２０を備えている。
ＢＯＳ２０は、図２に示すように、内部に作動油であるブレーキオイルが流れる流路を備えた油圧回路部２０１と、油圧回路部２０１の流路を切り替える制御基板２０２とを備えている。制御基板２０２は、油圧回路部２０１よりも車両上下方向Ｙにその上部２０２ａと下部２０２ｂが突出している。ＢＯＳ２０は、図１に示すように、レイアウトの関係からエンジン２の後部２Ａとダッシュパネル５の外側面５ｂの間であって、カウルトップ６の下方に配置されている。
ＢＯＳ２０は、ブレーキペダル１９の操作によって作動するので、ダッシュパネル５を間にして、ブレーキペダル１９と対向して配置されている。このため、車両１０が衝突（正突）して、車両前方Ｆから衝突荷重が加わると、エンジン２が車両後方Ｒへと押され、ＢＯＳ２０にぶつかってＢＯＳ２０が変位し、ダッシュパネル５をキャビン４の内部に向かって変形させてしまうことがある。また、ダッシュパネル５がキャビン４の内部に向かって変形すると、その変形の仕方によっては、ブレーキペダル１９をダッシュパネル５から離れる方向（キャビン４の内部に向かって突出する方向）に押し出してしまうこともある。

本実施形態において、ブレーキペダル１９は、図４に示すように、ブレーキペダル後退抑制構造４０を介してダッシュパネル５の内側面５ａに取付けられている。ブレーキペダル後退抑制構造４０は、既に周知なものであるので要約して説明する。ブレーキペダル後退抑制構造４０は、キャビン４内に配置されていて、車幅方向Ｗに延びるデッキクロスメンバー４１に固定された第１ブラケット４２と、ダッシュパネル５の内側面５ａに固定された第２ブラケット４３とを備え、ブレーキペダル１９を回動可能に第２ブラケット４３に取付けている。第１ブラケット４２には、車両前方Ｆ側から車両後方Ｒ側に向かうにしたがい下り傾斜となる円弧状の案内面４２ａが形成されている。第２ブラケット４３の上部４３ａは、この案内面４２ａに当接されている。第２ブラケット４３は、ダッシュパネル５の内側面５ａに固定される固定面４３ｂを備えている。つまり、ブレーキペダル１９は、第１ブラケット４２と取付部材となる第２ブラケット４３によってダッシュパネル５の内側面５ａに取り付けられている。第２ブラケット４３は、この固定面４３ｂを、車両上下方向Ｙにおいて黒丸で示す３か所で固定されている。この３か所の固定箇所を、車両下方から車両上方Ｚに向かってブレーキペダル固定部Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３とする。

ブレーキペダル後退抑制構造４０は、車両前方Ｆから衝突荷重が加わりダッシュパネル５がキャビン４の内部に向かって変位すると、第２ブラケット４３の上部４３ａが案内面４２ａによって案内されて移動する。そして、ブレーキペダル後退抑制構造４０は、図４に二点鎖線で示すようにブレーキペダル１９の上部１９ａをキャビン４内方へと移動させつつ、キャビン４内に突出しているブレーキペダル１９の下部１９ｂをダッシュパネル５の内側面５ａに向かって変位する回転運動を発生させることで、ブレーキペダル１９の後退を抑制している。
このように、本実施形態に係る車両１０では、ブレーキペダル後退抑制構造４０を備えていることから、ＢＯＳ２０によってダッシュパネル５が後退変位した場合でも、ブレーキペダル後退抑制構造４０の機能を確保する必要がある。

そこで、本実施形態では、図２、図３に示すように、ＢＯＳ２０を内部に収容する保護部材３０を有するとともに、エンジン２の後退移動方向Ａと異なる方向に保護部材３０とＢＯＳ２０を変位可能として、ＢＯＳ２０を保護するとともに、ダッシュパネル５のキャビン４の内部への変形量（後退変位量）を抑制するようした。本実施形態において、後退移動方向Ａと異なる方向とは車両上方Ｚである。

次に保護部材３０の構成について説明する。
保護部材３０は、金属製であって、図３に示すように、ダッシュパネル５の外側面に固定される。この保護部材３０とダッシュパネル５との固定部を白丸で示す固定部Ｃ４とする。保護部材３０は、エンジン２と対向する部位に配置され、車両１０の衝突時に後退するエンジン２との当接位置Ｐを変化させるガイド面３１と、保護部材３０とダッシュパネル５との固定部Ｃ４よりも車両上方Ｚであり、かつエンジン２との当接位置Ｐよりも車両上方Ｚでダッシュパネル５の外側面５ｂに当接可能な当接部３２を有している。保護部材３０は、内部に収容されるＢＯＳ２０の制御基板２０２の上部２０２ａとの間に空間Ｓ１が形成されるように、その上部３０ａが制御基板２０２の上部２０２ａよりも上方に位置するように形成されている。

保護部材３０は、図５（ａ）〜図５（ｄ）に示すように、ガイド面３１を有するガイド部材３１０と、当接部３２を有する固定部材３２０と、ガイド部材３１０と固定部材３２０との間に配置された連結部材３３０とを備えている。
ガイド部材３１０は、車幅方向Ｗにおいて制御基板２０２側に位置する一側部３１０ａが車両前方Ｆ側から見たときに、その投影面積内に制御基板２０２が収まる大きさに形成された板状の部材である。ガイド部材３１０は、車幅方向Ｗにおける他側部３１０ｂ側が、一側部３１０ａに対して、切り欠かれたようにその高さが低く形成されていて、油圧回路部２０１側の一部が保護部材３０の外部に露呈するように形成されている。これは、油圧回路部２０１の冷却性を確保するためと、取付時の作業性を確保するためある。ガイド部材３１０において、エンジン２との当接位置Ｐは、一側部３１０ａ側である。ガイド部材３１０は、その下部に取付フランジ３１０ｃが形成されている。ガイド部材３１０は、取付フランジ３１０ｃを、固定部材３２０の下部に設けられた取付部３２０ａに締結部材となるボルトとナットを用いて締結されることで、固定部材３２０に取付けられて一体化される。ガイド面３１は、車両前方Ｆ側から車両後方Ｒ側に向かって下り傾斜となる円弧面として形成されている。

ガイド部材３１０は、図３に示すように、制御基板２０２の下部２０２ｂとの間に空間Ｓ２が形成され、油圧回路部２０１の下部２０１ｂと当接するように形成されている。本実施形態において、ガイド部材３１０のガイド面３１と反対側に位置する内側面３３に油圧回路部２０１の下部２０１ｂに当接する突起部として、ガイド部材３１０と個別に形成した金属製（例えばアルミ合金）のスペーサ３１２を配置している。無論、スペーサ３１２に相当する突起部をガイド部材３１０に一体で成型しても良い。

固定部材３２０は、駆動部空間３内に位置するダッシュパネル５の外側面５ｂに接合されるとともに、ＢＯＳ２０の取付部材を構成する板状の金属部材である。固定部材３２０には、複数の取付孔３２１が形成されている。これら取付孔３２１のピッチは、ＢＯＳ２０に形成された複数の固定孔２３（図２参照）のピッチと同一寸法に形成されている。固定部材３２０とＢＯＳ２０とは、図３に示すように、共通の締結部材となるボルト２４を取付孔３２１と固定孔２３とダッシュパネル５の外側面５ｂに形成した取付孔に挿入し、ナット２５をボルト２４に締め込むことでダッシュパネル５に共締めされて固定されて取り付けられる。固定部材３２０がダッシュパネル５に固定された部位を固定部Ｃ４とする。本実施形態では、４つの固定部Ｃ４を有している。て固定部材３２０に設けられた当接部３２は、ブレーキペダル固定部の最上位のブレーキペダル固定部Ｃ３よりも上方まで延在するように形成されている。

金属製の板材からなる連結部材３３０は、車両前方Ｆ側に位置する一端縁３３０ａを、ガイド部材３１０と溶接などによって固定されてガイド部材３１０と予め一体化されている。車両後方Ｆ（固定部材３２０）側に位置する連結部材３３０の他端縁３３０ｂには、取付部３３１が形成されている。連結部材３３０は、この取付部３３１を固定部材３２０の側部に設けられた取付部３２０ｂに締結部材となるボルトとナットを用いて締結することで、固定部材３２０に取付けられて一体化される。連結部材３３０の取付部３３１と固定部材３２０の取付部３２０ｂとの位置は、当接部３２よりも下方に位置するように形成されている。
連結部材３３０とガイド部材３１０は、固定部材３２０を介してダッシュパネル５にＢＯＳ２０を取付固定した後に、固定部材３２０に取付けられて固定される。これは、ＢＯＳ２０の取付け固定前に連結部材３３０を固定部材３２０に取付けてしまうと、ＢＯＳ２０の取付作業時の邪魔になるためである。

このような構成のＢＯＳ２０を内部に収容する保護部材３０を備えていると、図６に示すように、保護部材３０のガイド面３１に車両１０の衝突時にエンジン２が当接すると、エンジン２の後退にともない保護部材３０が固定部Ｃ４を支点にして車両上方Ｚに向かって変位する。このため、ダッシュパネル５の後退量が低減され、ＢＯＳ２０を保護しながらも、ＢＯＳ２０によるダッシュパネル５のキャビン４の内部への変形を抑制することができる。
すなわち、エンジン２が前突時に車両後方Ｒに後退変位して保護部材３０と干渉しても、保護部材３０のエンジン２との当接位置Ｐがすべり台構造となるガイド面３１によって、エンジン２と保護部材３０のガイド面３１との接触後において、エンジン２の退移動方向Ａと異なる方向である車両上方Ｚに向かってすれ違い挙動を発生させることができる。このため、エンジン２によってＢＯＳ２０がキャビン４の内部に向かって押し込まれる量が低減され、ダッシュパネル５のキャビン４の内部への後退量を低減することができる。

保護部材３０は、制御基板２０２の上部２０２ａとの間に空間Ｓ１が形成されるように、その上部３０ａが制御基板２０２の上部２０２ａよりも上方に位置するように形成されている。このため、図６に示すように、保護部材３０が車両上方Ｚに回動してもカウルトップ６と制御基板２０２との接触を回避することができる。よって、制御基板２０２の破損の防止につながる。
保護部材３０のガイド面３１が形成されたガイド部材３１０には、制御基板２０２の下部２０２ｂとの間に空間Ｓ２が形成され、油圧回路部２０１の下部２０１ｂと当接するようにスペーサ３１２が形成されている。このため、後退したエンジン２とガイド面３１とが当接しても、その衝撃を制御基板２０２よりも剛性を持って形成されている油圧回路部２０１に逃がしつつも、制御基板２０２とガイド部材３１０との接触を回避することができ、制御基板２０２の破損の低減につながる。

保護部材３０の当接部３２は、ブレーキペダル固定部Ｃ３よりも上方まで延在しているので、図６に示すように、ブレーキペダル固定部Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３全体が車両後方Ｒへと押される。このため、保護部材３０やＢＯＳ２０によるダッシュパネル５の部分的な後退（キャビン４の内部への変位）を抑制することができ、ブレーキペダル後退抑制構造４０の機能を確保することができ、ブレーキペダル１９の後退量を低減することができる。

本実施形態において、ＢＯＳ２０と対向する重量構成要素としてはエンジン２を例に説明したが、車両１０の構成によっては、モータ１１やバッテリの場合もある。このような場合においても、上述した保護部材３０を備えることで、モータ１１やバッテリの後退にともない保護部材３０が固定部Ｃ４を支点にして車両上方Ｚに向かって変位する。このため、ダッシュパネル５の後退量が低減され、ＢＯＳ２０を保護しながらも、ＢＯＳ２０によるダッシュパネル５のキャビン４の内部への変形を抑制することができる。

本実施形態において、ブレーキペダル１９の取付け構成として、ブレーキペダル後退抑制構造４０を介してダッシュパネル５に取付けられる例を示したが、このような構成に限定されるものではなく、ブレーキペダル後退抑制構造４０のない構成に対しても、保護部材３０を適用することで、ＢＯＳ２０によるダッシュパネル５のキャビン４の内部への変形を抑制することができる。
本実施形態において、ブレーキ構成要素としてＢＯＳ２０を例に説明したが、ブレーキ構成要素としてはブレーキ装置２１の周知のマスターシリンダーであっても良い。

１・・・変形抑制構造、２・・・重量構成要素、３・・・駆動部空間、４・・・車室内空間、５・・・ダッシュパネ、５ａ・・・車室内側に位置する面、１０・・・車両、１９・・・ブレーキペダル、２０・・・ブレーキ構成要素、３０・・・保護部材、３０ａ・・・保護部材の上部、３１・・・ガイド面、３２・・・当接部、４３・・・取付部材、２０１・・・油圧回路部、２０１ｂ・・・油圧回路部の下部、２０２・・・制御基板、２０２ａ・・・制御基板の上部、２０２ｂ・・・制御基板の下部、３１０・・・ガイド部材、Ａ・・・後退移動方向、Ｃ１〜Ｃ３・・・固定箇所、Ｃ４・・・固定部、Ｓ１、Ｓ２・・・空間、Ｐ・・・当接位置、Ｆ・・・車両前方、Ｒ・・・車両後方、Ｚ・・・車両上方

Claims (4)

1. 重量構成要素が収容される駆動部空間と乗員が搭乗する車室内空間とを区切るダッシュパネルと、
   前記駆動部空間の内部において前記重量構成要素と前記ダッシュパネルとの間に配置され、ブレーキ系の油圧を制御するブレーキ構成要素と、
   前記ダッシュパネルに固定されていて前記ブレーキ構成要素を内部に収容する保護部材と、を備える車両の変形抑制構造であって、
   前記ブレーキ構成要素は、
   内部に作動油が流れる流路を備えた油圧回路部と、前記油圧回路部の流路を切り替える制御基板とを有し、
   前記保護部材は、
   前記重量構成要素と対向する部位に配置され、前記車両の衝突時に後退する前記重量構成要素との当接位置を変化させるガイド面と、
   前記保護部材と前記ダッシュパネルとの固定部よりも車両上方であり、かつ前記当接位置よりも前記車両上方で前記ダッシュパネルに当接可能な当接部を有し、
   前記保護部材は、前記制御基板の上部との間に空間が形成されるように、当該保護部材の上部が前記制御基板の上部よりも上方に位置することを特徴とする車両の変形抑制構造。
2. 請求項１に記載の車両の変形抑制構造において、
   前記ガイド面は、車両前方側から車両後方側に向かって下り傾斜となる円弧面であることを特徴とする車両の変形抑制構造。
3. 請求項１又は２に記載の車両の変形抑制構造において、
   前記ダッシュパネルの車室内側に位置する面には、取付部材を介してブレーキペダルが取り付けられていて、
   前記当接部は、前記取付部材と前記車室内側に位置する面との固定箇所よりも上方まで延在していることを特徴とする車両の変形抑制構造。
4. 請求項１、２又は３に記載の車両の変形抑制構造において、
   前記保護部材は、前記ガイド面が形成されたガイド部材を有し、
   前記ガイド部材は、前記制御基板の下部との間に空間が形成され、前記油圧回路部の下部と当接するように形成されていることを特徴とする車両の変形抑制構造。

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