JP7435425B2

JP7435425B2 - 車両

Info

Publication number: JP7435425B2
Application number: JP2020203349A
Authority: JP
Inventors: 敏之長瀬
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2020-12-08
Filing date: 2020-12-08
Publication date: 2024-02-21
Anticipated expiration: 2040-12-08
Also published as: JP2022090810A; US20220177037A1; US11724744B2; CN114604070A

Description

本発明は、車両に関し、詳しくは、キャブオーバータイプの車両に関する。

従来、この種の車両としては、フロアパネルにおける運転席の下方にモータなどの駆動装置が配置されたキャブオーバータイプのものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、車室の床下に、バッテリと、走行用の駆動ユニットと、駆動ユニットに電気的に接続されたパワーユニットと、を配置したキャブオーバータイプのものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１９－０７３２２２号公報特開２０２０－０２９１３４号公報

運転席のフロア下に走行用の電動機を配置した車両では、衝突などにより車両前後方向に力が作用したときでも、電動機がクラッシュに対する保護部品となることから、電動機の上部にパワーユニットなどの高電圧により作動する部品などを配置していることが多い。一方、運転席のフロアは電動機の前方から後方に亘るため、車両前後方向の圧縮力に対して電動機の前方と後方ではクラッシュすることから、フロアに車両前後方向の圧縮力が作用し、上側に凸となる上折れを生じたり、下側に凸となる下折れを生じる場合がある。上折れが生じた場合、運転者の保護を図ることができない場合が生じる。下折れが生じた場合、その程度にもよるが、下折れしたフロアが下部の部品に当接して部品を破損する場合も生じる。

本発明の車両は、運転席のフロア下に走行用の電動機を配置する車両において、衝突などにより車両前方から力が作用したときに、乗員を保護すると共に下方の部品が破損するのを抑制することを主目的とする。

本発明の車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の車両は、
運転席の下方に駆動用の電動機が配置されたキャブオーバータイプの車両であって、
前記運転席下部のフロア部材は、板状部材により上底が下底より短い等脚台形形状に形成されて上底が車両前方方向となるように車両のボディに取り付けられており、
前記フロア部材の上底側部と前記上底側部に整合する前記ボディの部位である上底整合部位とには、噛合するように互いに噛み合い形状が形成されており、
前記フロア部材の下底側部と前記下底側部に整合する前記ボディの部位である下底整合部位とには、前記フロア部材に車両前方から力が作用したときに前記フロア部材の下底が車両上方且つ後方に押し上げられるように互いに傾斜形状が形成されており、
前記フロア部材には、車両前後方向が長手方向となるように上に凸または下に凸の複数のリブ形状が形成されている、
ことを特徴とする。

この本発明の車両では、運転席の下方に駆動用の電動機が配置されている。運転席下部のフロア部材は、板状部材により上底が下底より短い等脚台形形状に形成されて上底が車両前方方向となるように車両のボディに取り付けられている。このフロア部材の上底側部とこの上底側部に整合するボディの部位（上底整合部位）とには、噛合するように互いに噛み合い形状が形成されており、フロア部材の下底側部とこの下底側部に整合するボディの部位（下底整合部位）とには、フロア部材に車両前方から圧縮力が作用したときにフロア部材の下底が車両上方且つ後方に押し上げられるように互いに傾斜形状が形成されている。このようにフロア部材の上底側部および下底側部とボディの上底整合部位および下底整合部位とを形成することにより、正突などにより車両前方から力が作用したときには、噛み合い形状によりフロア部材に前方からの力を作用させ、傾斜形状によりフロア部材の下底は車両上方且つ後方に押し上げられる。この結果、フロア部材は車両後方に若干の押し上げを伴って移動する。フロア部材には、車両前後方向が長手方向となるように上に凸または下に凸の複数のリブ形状が形成されているから、前方からフロア部材に力が作用したときに上折れや下折れが生じるのを抑制する。これらの結果、衝突などにより車両前方から力が作用したときに、乗員を保護することができると共に、フロア部材の下方に配置された部品が破損するのを抑制することができる。ここで、「リブ形状」には、上に凸の複数のリブや下に凸の複数のリブ、上に凸のリブと下に凸のリブが交互に配置される複数のリブなどが含まれる。上に凸のリブと下に凸のリブが交互に配置される複数のリブには、波状となるものも含まれる。

こうした本発明の車両において、前記フロア部材の上底の側部と前記上底整合部位とにおける前記噛み合い形状は、一方が凸形状で他方が凹形状であるものとしてもよい。また、本発明の車両において、前記フロア部材の下底の側部と前記下底整合部位とにおける前記傾斜形状は、車両前方下方から車両後方上方への水平に対する角度が４５度となる形状であるものとしてもよい。

本発明の車両において、前記フロア部材の上底と脚とのなす角は９０度より３０度以上大きい角度であるものとしてもよい。こうすれば、車両の斜め前方からの衝突（斜突）などの斜め前方から入力される力に対しても、フロア部材を車両後方に若干の押し上げを伴って移動させることができる。

本発明の車両において、前記フロア部材の下方であって前記電動機の上部には高電圧部品を収納する収納部が設けられているものとしてもよい。こうすれば、衝突などにより車両前方から力が作用したときに、高電圧部品の保護を図ることができる。

本発明の一実施例としての車両の運転席近傍の概略構成を示す説明図である。フロア部材３０を中心とする平面図である。図２におけるＡ－Ａ断面の断面図である。図２におけるＢ－Ｂ断面の断面図である。車両前方から入力があったときのフロア部材３０の状態の一例を示す説明図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての車両の運転席近傍の概略構成を示す説明図である。図２は、フロア部材３０を中心とする平面図である。

車両２０は、図１に示すように、運転席４０の下方のフロア部材３０の下方に駆動用のモータ５０が配置されたキャブオーバータイプの車両として構成されている。フロア部材３０の下方であってモータ５０の上部には、モータ５０を駆動するためのインバータや昇圧回路などの高電圧（例えば２００Ｖや４００Ｖなど）で作動する高電圧部品を収納する収納部６０が配置されている。実施例では、モータ５０は堅固なハウジングに収納されているため、図１に示すように、モータ５０の前方と後方は車両前後方向の圧縮力（衝突などにより発生する圧縮力）に対してクラッシュするクラッシュゾーンとなり、モータ５０の範囲がクラッシュしない保護ゾーンとなる。高電圧部品は破損して高電圧により不都合を生じないようにするため、保護ゾーンに配置されている。

フロア部材３０は、図２に示すように、鋼板などの板状部材により上底部３２が下底部３４より短い等脚台形形状に形成されて上底部３２が車両前方方向となるように車両２０のボディ２２に嵌め込まれるように取り付けられている。フロア部材３０は、脚部３６ａ，３６ｂと上底部３２とのなす角θが９０度より３０度の角度、即ち１２０度となるように形成されている。

図３は図２におけるＡ－Ａ断面の断面図であり、図４は図２におけるＢ－Ｂ断面の断面図である。図３に示すように、フロア部材３０の上底部３２の側面（上底側部）３３は凹形状に形成されており、ボディ２２の上底側部３３に整合する部位（上底整合部）２３は上底側部３３の凹形状に噛み合うように凸形状が形成されており、上底側部３３と上底整合部２３とが噛み合っている。実施例では上底側部３３の凹形状と上底整合部２３の凸形状とを噛み合い形状と称している。

フロア部材３０の下底部３４の側面（下底側部）３５は、上面が下面より車両後方に延出するように４５度の角度をもった傾斜として形成されており、ボディ２２の下底側部３５と整合する部位（下底整合部位）２５は下面が上面より車両前方に延出するように４５度の角度をもった傾斜として形成されている。即ち、ボディ２２の下底整合部２５の傾斜に上方からフロア部材３０の下底側部３５の傾斜を乗せたように取り付けられている。このため、フロア部材３０に車両前方から力が作用したときにはフロア部材３０の下底部３４が車両上方且つ後方に押し上げられるようになる。実施例では下底側部３５の傾斜と下底整合部２５の傾斜とを傾斜形状と称している。

フロア部材３０には、車両前後方向の座屈に対して強度が高くなるように、長手方向が車両前後方向となるように上に凸の複数のリブ３１ａ～３１ｏが形成されている。フロア部材３０の下底部３４の両端にはクランク状の押さえ部３８ａ，３８ｂが形成されており、押さえ部３８ａ，３８ｂが上方からボルト３９ａ，３９ｂにより押さえられるようにフロア部材３０が取り付けられている。

次に、衝突などにより車両２０に前方から力が作用したとき（正突）を考える。図５は、車両に前方から力が作用したときのフロア部材３０の状態の一例を示す説明図である。車両前方から力が作用すると、クラッシュゾーンのボディ２２はクラッシュし、フロア部材３０にも力が作用する。フロア部材３０の上底側部３３とボディ２２の上底整合部２３には凹形状と凸形状の噛み合い形状が形成されているから、この噛み合いを保持したままフロア部材３０は車両後方に押される。フロア部材３０には複数のリブ３１ａ～３１ｏが形成されているから、車両前方からの力に対して座屈することなく形状を保持する。フロア部材３０の下底側部３５とボディ２２の下底整合部２５とには傾斜形状が形成されているから、フロア部材３０の下底側部３５はボディ２２の下底整合部２５の傾斜に沿って車両上方且つ後方に、即ち下底整合部２５に乗り上げるように移動する。

このように、実施例の車両２０では、フロア部材３０の上底側部３３とボディ２２の上底整合部２３とに噛み合い形状を形成すると共に下底側部３５と下底整合部２５に傾斜形状を形成し、フロア部材３０に長手方向が車両前後方向となるように複数のリブ３１ａ～３１ｏを形成することにより、衝突などによる車両前方からの力に対してフロア部材３０はその形状を保ったまま若干の車両上方且つ後方へ移動する。このため、フロア部材３０が上折れすることによって運転者（乗員）の保護を図ることができない場合を回避することができ、フロア部材３０が下折れすることによって下方の部品（高電圧部品）が破損するのを回避することができる。

次に、衝突などにより車両２０の斜め前方から力が作用したとき（斜突）を考える。この場合、フロア部材３０は、脚部３６ａ，３６ｂと上底部３２とのなす角θが９０度より３０度の角度（即ち１２０度）となるように形成されているから、フロア部材３０は、力が作用した脚部とは反対側の脚部に沿って、その形状を保ったまま若干の車両上方且つ後方へ移動する。このため、斜突に対しても、フロア部材３０が上折れすることによって運転者（乗員）の保護を図ることができない場合を回避することができ、フロア部材３０が下折れすることによって下方の部品（高電圧部品）が破損するのを回避することができる。

以上説明した実施例のキャブオーバータイプの車両２０では、車両前方側に配置される上底部３２が車両後方側に配置される下底部３４より短い等脚台形形状に形成し、フロア部材３０の上底側部３３とボディ２２の上底整合部２３とに噛み合い形状を形成すると共に下底側部３５と下底整合部２５に傾斜形状を形成し、フロア部材３０に長手方向が車両前後方向となるように複数のリブ３１ａ～３１ｏを形成する。これにより、衝突などによる車両前方から力が作用したときには、フロア部材３０はその形状を保ったまま若干の車両上方且つ後方へ移動する。この結果、フロア部材３０が上折れすることによって運転者（乗員）の保護を図ることができない場合を回避することができ、フロア部材３０が下折れすることによって下方の部品（高電圧部品）が破損するのを回避することができる。また、実施例のキャブオーバータイプの車両２０では、フロア部材３０を脚部３６ａ，３６ｂと上底部３２とのなす角θが９０度より３０度の角度（即ち１２０度）となるように形成する。これにより、衝突などにより車両２０の斜め前方から力が作用したときには、力が作用した脚部とは反対側の脚部に沿って、その形状を保ったまま若干の車両上方且つ後方へ移動する。このため、斜突に対しても、フロア部材３０が上折れすることによって運転者（乗員）の保護を図ることができない場合を回避することができ、フロア部材３０が下折れすることによって下方の部品（高電圧部品）が破損するのを回避することができる。

実施例のキャブオーバータイプの車両２０では、フロア部材３０の上底側部３３とボディ２２の上底整合部２３とに噛み合い形状として、上底側部３３に凹形状を形成すると共に上底整合部２３に凸形状を形成するものとした。しかし、上底側部３３に凸形状を形成すると共に上底整合部２３に凹形状を形成するものとしてもよい。また、上底側部３３と上底整合部２３とが噛み合っていればよいから、凹形状と凸形状の噛み合い形状以外の形状としても構わない。

実施例のキャブオーバータイプの車両２０では、フロア部材３０の下底側部３５とボディ２２の下底整合部２５とにおける傾斜形状として、車両前方下方から車両後方上方への水平に対する角度が４５度となる形状とした。しかし、フロア部材３０に車両前方から力が作用したときにフロア部材３０の下底部３４が車両上方且つ後方に押し上げられればよいから、傾斜形状の角度は４５度に限定されず、３０度や４０度、５０度や６０度などを用いるものとしてもよい。

実施例のキャブオーバータイプの車両２０では、フロア部材３０として脚部３６ａ，３６ｂと上底部３２とのなす角θが９０度より３０度の角度（即ち１２０度）となるように形成した。しかし、斜突に対してもフロア部材３０がその形状を保ったまま若干の車両上方且つ後方へ移動すればよいから、なす角θが９０度より３０度以上の角度（即ち１２０度以上）であればよく、例えば９０度より３５度大きい角度（１２５度）や９０度より４５度大きい角度（１３５度）などを用いてもよい。

実施例のキャブオーバータイプの車両２０では、フロア部材３０に長手方向が車両前後方向となるように上に凸の複数のリブ３１ａ～３１ｏを形成した。しかし、車両前後方向の座屈に対して強度が高くなればよいから、フロア部材３０に長手方向が車両前後方向となるように下に凸の複数のリブ３１ａ～３１ｏを形成してもよいし、フロア部材３０に長手方向が車両前後方向となるように上の凸のリブと下に凸のリブとを交互に形成してもよい。上の凸のリブと下に凸のリブとを交互に形成する場合、その断面が滑らかな曲線（波状）となるようにしてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、運転席４０が「運転席」に相当し、モータ５０が「電動機」に相当し、フロア部材３０が「フロア部材」に相当し、上底側部３３が「上底側部」に相当し、上底整合部２３が「上底整合部位」に相当し、下底側部３５が「下底側部」に相当し、下底整合部２５が「下底整合部位」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、キャブオーバータイプの車両の製造産業などに利用可能である。

２０車両、２２ボディ、２３上底整合部、２５下底整合部、３０フロア部材、３１ａ～３１ｏリブ、３２上底部、３３上底側部、３４下底部、３５下底側部、３６ａ，３６ｂ脚部、３８ａ，３８ｂ押さえ部、３９ａ，３９ｂボルト、４０運転席、５０モータ、６０収納部。

Claims

運転席の下方に駆動用の電動機が配置されたキャブオーバータイプの車両であって、
前記運転席下部のフロア部材は、板状部材により上底が下底より短い等脚台形形状に形成されて上底が車両前方方向となるように車両のボディに取り付けられており、
前記フロア部材の上底側部と前記上底側部に整合する前記ボディの部位である上底整合部位とには、噛合するように互いに噛み合い形状が形成されており、
前記フロア部材の下底側部と前記下底側部に整合する前記ボディの部位である下底整合部位とには、前記フロア部材に車両前方から力が作用したときに前記フロア部材の下底が車両上方且つ後方に押し上げられるように互いに傾斜形状が形成されており、
前記フロア部材には、車両前後方向が長手方向となるように上に凸または下に凸の複数のリブ形状が形成されている、
ことを特徴とする車両。
請求項１記載の車両であって、
前記フロア部材の上底の側部と前記上底整合部位とにおける前記噛み合い形状は、一方が凸形状で他方が凹形状である、
車両。
請求項２記載の車両であって、
前記フロア部材の下底の側部と前記下底整合部位とにおける前記傾斜形状は、車両前方下方から車両後方上方への水平に対する角度が４５度となる形状である、
車両。
請求項１ないし３のうちのいずれか１つの請求項に記載の車両であって、
前記フロア部材の上底と脚とのなす角は９０度より３０度以上大きい角度である、
車両。
請求項１ないし４のうちのいずれか１つの請求項に記載の車両であって、
前記フロア部材の下方であって前記電動機の上部には高電圧部品を収納する収納部が設けられている、
車両。