JP2000272542A - キャブオーバ型車両の衝突安全装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 キャブオーバ型車両の衝突時等の外力作用時
において、パワーユニットの慣性力をシャシフレームの
前端側に集中的に作用せしめ、シャシフレームの前端部
を圧壊し易くして短いストロークで衝撃エネルギーを有
効に吸収し車両の安全性の向上を図るキャブオーバ型車
両の衝突安全装置を提供する。 【解決手段】 シャシフレーム５の変曲部７よりも前方
にあるクロスメンバ４にはエンジンストッパ１が固定さ
れる。このエンジンストッパ１はラジエータ１１に当接
する。外力作用時において弾性支持されているパワーユ
ニット８は慣性力により前方に移動するが、この慣性力
がエンジンストッパ１により支持され、慣性力は結果と
してクロスメンバ４を介してシャシフレーム５の前端側
に作用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、キャブオーバ型車
両のシャシフレームに支持されるパワーユニットの前後
方向の外力作用時における慣性力をシャシフレームの前
端側に作用させて衝撃エネルギーの有効吸収をするキャ
ブオーバ型車両の衝突安全装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５に示すように、キャブオーバ型車両
１６のキャブ１７はシャシフレーム５の前部に配置さ
れ、運転台はシャシフレーム５に支持されているパワー
ユニットの位置よりも前方に配置されるものが一般であ
る。なお、キャブ１７の後方には荷台１８がシャシフレ
ーム５上に搭載される。図６，図７に示すように、エン
ジン９及びトランスミッション１０等とからなるパワー
ユニット８はエンジン支持構造１４とトランスミッショ
ン支持構造１５を介してシャシフレーム５に弾性支持さ
れる。なお、図示のようにパワーユニット８は、車両の
前方側の狭幅のシャシフレーム５の部分から変曲部７を
介して広がる広幅のシャシフレーム５のサイドメンバ
６，６間に配置される。また、図６，図７に示すよう
に、パワーユニット８のエンジン９のファン１２の前方
にはクロスメンバ１３に支持されるラジエータ１１が近
接して配置され、このラジエータ１１の前方にはクロス
メンバ４がシャシフレーム５のサイドメンバ６間に架設
されて配置される。なお、このクロスメンバ４はサイド
メンバ６の変曲部７より前方に配置される。

【０００３】図８，図９は、トランスミッション１０を
シャシフレーム５側に支持するトランスミッション支持
構造１５（単に支持構造１５という）の概要構造を示す
ものである。この支持構造１５は、略Ｕ字形状のマウン
トスティ２０と、マウントブラケット２１と、マウント
ラバ２２と、トランスミッション１０の上方に固定され
る略断面コ字形状のマウントカバ２３等とからなる。な
お、トランスミッションクロスメンバ２４は本例ではサ
イドメンバ６，６に架設される平板状の板部材からな
る。

【０００４】図８，図９に示すように、一対のマウント
スティ２０，２０はその開口部２５を車両の車幅方向に
向けて配置され、その上端をトランスミッションクロス
メンバ２４の下面に連結して配置される。一方、両端部
２６，２６を有する架設部２７とこの中央部において直
交して配置される取り付け座２８とからなるマウントブ
ラケット２１は、その両端部２６，２６をマウントステ
ィ２０，２０の開口部２５，２５に挿入して配置され、
その両端部２６，２６とマウントスティ２０，２０との
間にはマウントラバ２２，２２が介設される。一方、ト
ランスミッション１０の上部にはマウントカバ２３が固
定され、マウントカバ２３にはマウントブラケット２１
の取り付け座２８が連結される。以上の構造により、ト
ランスミッション１０はマウントブラケット２１，マウ
ントラバ２２及びマウントスティ２０を介してトランス
ミッションクロスメンバ２４に連結して弾性支持され
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図５に示すように、キ
ャブオーバ型車両１６が剛壁１９等に正面衝突すると、
比較的高剛性のシャシフレーム５の前端が剛壁１９に当
り、有効に変形して衝撃エネルギーを吸収する。そのた
め、シャシフレーム５には急激な減速度が発生する。一
方、パワーユニット８は前記のようにマウントラバ２２
等を介してシャシフレーム５側に弾性支持されているた
め、衝突時においてはマウントラバ２２等が変形する分
だけ時間遅れした状態でパワーユニット８の慣性力がシ
ャシフレーム５側に伝わる。そのため、シャシフレーム
５側に固定されているトランスミッションクロスメンバ
２４と支持構造１５との間には相対ずれが生ずる。一
方、前記したようにトランスミッションクロスメンバ２
４側に固定されているマウントスティ２０はその開口部
２５を車幅方向に向けて配置されるため、マウントブラ
ケット２１の両端部２６とマウントスティ２０との間に
相対ずれがあるとマウントブラケット２１の両端部２６
がマウントスティ２０に干渉する。すなわち、図９にお
いてＡ部とＢ部が衝突する。そのため、パワーユニット
８が慣性力により前方に移動するとシャシフレーム５を
トランスミッション１０の支持構造１５の部分を介して
前方に引きずる。この支持構造１５はシャシフレーム５
の比較的後方側に配置されるため、シャシフレーム５は
長いスパンで圧縮され、シャシフレーム５の変曲部７で
の横方向への座屈変形を誘発し、シャシフレーム５の反
力の急激な低下をもたらし、短いストロークでの有効な
衝撃エネルギーの吸収が困難となる可能性がある。図４
における点線はこの場合におけるシャシフレーム５の荷
重−変位曲線を示すものである。

【０００６】一方、衝突時等における外力作用時におけ
るキャブの変形を防止する公知技術として、例えば、特
開平７−６９２４０号公報や実開平４−１０９６２１号
公報が挙げられる。特開平７−６９２４０号公報の「キ
ャブオーバ型トラックの車体前部構造」は、ラジエータ
の補強枠部材をエンジンのラジエータケースの前端や車
台フレームに剛体のパイプ部材を介して連結し、外力作
用時において外力をラジエータで受けとめてキャブの変
形を防止するものである。ラジエータを介在物として利
用する点において本発明と類似する点もあるが、後記す
るようにこの公知技術と本発明とは構成において大きく
相異する。一方、実開平４−１０９６２１号公報の「キ
ャブオーバ車両のエンジンマウント構造」はエンジンを
ガイドレールに沿って移動可能な状態でサイドフレーム
側に搭載し、エンジンに作用する弾性力が過大の場合に
エンジンのロックを解除し、エンジンを前記ガイドレー
ルに沿って前方に移動せしめ、キャブ側に作用する伝達
力を低減しキャブ変形を防止するものである。この手段
は、それ自体として特徴を有し、キャブ変形低減に機能
するものであるが、以下に説明する本発明のように、パ
ワーユニットの慣性力を変曲部より前方のクロスメンバ
に伝えてシャシフレームの前端側に集中せしめて衝撃エ
ネルギーの有効吸収を図るようにしたものとは構成にお
いて大きく相異する。

【０００７】本発明は、以上の事情に鑑みて発明された
ものであり、外力作用時において慣性力をシャシフレー
ムの前端側に集中せしめ、シャシフレームの前端側の車
両前後方向の変形をし易くし、短いストロークで衝撃エ
ネルギーを有効に吸収し、キャブ変形を低減し、安全性
を向上するキャブオーバ型車両の衝突安全装置を提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の目的を
達成するために、衝突時等の前後方向に沿う外力作用時
において、シャシフレームの変曲部より前方の前端側に
パワーユニットの慣性力を集中せしめて衝撃エネルギー
の有効吸収を行うキャブオーバ型車両の衝突安全装置で
あって、前記パワーユニットの前端に配置されるラジエ
ータの前方で、かつ前記変曲部よりも更に前方において
前記シャシフレームに架設されるクロスメンバに前記ラ
ジエータの前面に当接係合可能なエンジンストッパを設
けるキャブオーバ型車両の衝突安全装置を構成するもの
である。また、前記エンジンストッパは、外力作用時に
おける前記パワーユニットの慣性力にほぼ耐える曲げ剛
性を有することを特徴とするものである。

【０００９】車両の前面衝突時、シャシフレーム前端が
剛壁に突き当りシャシフレームに急激な減速度が生じる
と、搭載されるパワユニットは相対的に前方に移動す
る。この時、エンジン及びトランスミッションのマウン
トラバが引っ張られ、抵抗力を発生してパワユニットの
重量を取り付け部を通じてシャシフレームに伝達しよう
とする。それと同時に前方移動したエンジンはラジエー
タに当る。ラジエータの前面にはクロスメンバに支持さ
れているエンジンストッパがあり、エンジンの慣性力は
エンジンストッパを介してシャシフレームに伝達され
る。これによりパワーユニットの慣性力のほとんどをシ
ャシフレーム前端に集中させ、シャシフレームの変曲部
の後方に位置する支持構造を介してのシャシフレームへ
の入力は極めて少なくする。そのため、シャシフレーム
の変形は前端側に集中して車両軸上に潰れるモードとな
り、反力の低下なく、短いストロークで衝撃エネルギー
を吸収することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明のキャブオーバ型車
両の衝突安全装置の実施の形態を図面を参照して詳述す
る。図１に示すように、シャシフレーム５は車幅方向に
相対向して配置されるサイドメンバ６，６と、この間に
架設されるクロスメンバ類からなる。クロスメンバとし
ては各種のものがあるが、ラジエータ１１を支持するク
ロスメンバ１３やラジエータ１１の前方に配置されるク
ロスメンバ４等がある。また、シャシフレーム５のサイ
ドメンバ６，６間の間隔はその前方側が狭幅であり、後
方側が広幅なものからなる。エンジン９やトランスミッ
ション１０等からなるパワーユニット８は広幅のサイド
メンバ６，６間に収納される。また、狭幅のシャシフレ
ーム５の部分と広幅のシャシフレーム５の部分との境目
には変曲部７が形成される。前記のクロスメンバ４はこ
の変曲部７よりも前方に配置される。

【００１１】エンジン９及びトランスミッション１０は
シャシフレーム５側に支持されるエンジン支持構造１４
やトランスミッション支持構造１５により弾性支持され
る。エンジン支持構造１４はマウントゴムを介する一般
構造のものからなるが、トランスミッション支持構造１
５としては前記の図６乃至図９に示したものが採用され
る。

【００１２】図１，図２に示すように、クロスメンバ４
には本発明の主要構成部材であるエンジンストッパ１が
固定される。本例では、エンジンストッパ１は棒体状の
スティ２とこのスティ２の両端からほぼ直角に屈曲する
支持棒体部３，３とからなる略コ字形状のものからな
る。なお、支持棒体部３，３の基端部はクロスメンバ４
側に固定される。また、外力が作用しない通常の状態に
おいて、スティ２はラジエータ１１の前面に当接して配
置される。このエンジンストッパ１は、外力作用時にお
いてパワーユニット８の慣性力が作用するが、その場合
において、この慣性力をクロスメンバ４を介してシャシ
フレーム５側に伝達し得る曲げ剛性を有するものからな
る。すなわち、エンジンストッパ１は慣性力により容易
に変形するような軽剛性のものではない。

【００１３】次に、本発明のキャブオーバ型車両の衝突
安全装置における外力作用時における作動状態を図３等
により説明する。キャブ１７の前面が剛壁１９に衝突す
る外力作用時において、シャシフレーム５の前端部に外
力が直接作用する。それと同時に、パワーユニット８に
は前方に向かう慣性力が作用する。パワーユニット８
は、前記のように弾性支持されているためシャシフレー
ム５の変形動作より挙動遅れした状態で前方に移動す
る。そのため、前記したように、トランスミッション支
持構造１５がシャシフレーム５に干渉し、シャシフレー
ム５を後方側から長いスパンで圧縮しようとする。

【００１４】しかしながら、本発明の場合には、パワー
ユニット８が前方に移動し始めるとエンジン９のファン
１２がラジエータ１１に当り、パワーユニット８の慣性
力はラジエータ１１に作用する。ラジエータ１１にはエ
ンジンストッパ１が当接しているため、パワーユニット
８の慣性力はエンジンストッパ１に作用する。エンジン
ストッパ１は、前記のように適当な高剛性を有するもの
からなるため、やや変形しながらもこの慣性力ををクロ
スメンバ４側に伝える。図３は、以上の変形状態を極端
に表示したものである。クロスメンバ４は、前記したよ
うにサイドメンバ６の変曲部７よりも前方に配置されて
いるため、パワーユニット８の慣性力は変曲部７に直接
作用せず、クロスメンバ４より前方のシャシフレーム５
の前端側に集中して作用する。そのため、図示のように
シャシフレーム５の前端側が潰れ、短いストロークで衝
撃エネルギーを有効に吸収することができる。図４の実
線は本発明による外力作用時における荷重−変位曲線を
示す。

【００１５】

【発明の効果】本発明のキャブオーバ型車両の衝突安全
装置によれば、キャブオーバ型車両に衝突等により外力
が作用しても、パワーユニットの慣性力がシャシフレー
ムの後方から作用して変曲部を大きく変形させる現象が
なくなり、シャシフレームの前端側の変曲部より前方の
部分に慣性力が集中して作用する。そのため、シャシフ
レームの前端部が圧壊し易くなり、短いストロークで衝
撃エネルギーを有効に吸収することができる。その結
果、シャシフレームに支持されるキャブの変形量が抑制
され、キャブ内の居住空間を確保し安全性を向上するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のキャブオーバ型車両の衝突安全装置を
設けたシャシフレームとパワーユニット等の支持構造を
示す下面図。

【図２】本発明のキャブオーバ型車両の衝突安全装置の
エンジンストッパまわりの構造を示す斜視図。

【図３】本発明のキャブオーバ型車両の衝突安全装置の
外力作用時における作動状態を示す模式的平面図。

【図４】本発明と従来技術における外力作用時における
シャシフレームの荷重−変位線図。

【図５】従来のキャブオーバ型車両の概要構造とその剛
壁への衝突直前の状態を示す模式図。

【図６】従来のパワーユニット等の支持構造を示す下面
図。

【図７】従来のパワーユニットの支持構造を示す上面
図。

【図８】従来のトランスミッションの支持構造のトラン
スミッションクロスメンバへの取り付け形態を示す正面
図。

【図９】図８の上面図。

【符号の説明】

１ エンジンストッパ ２ スティ ３ 支持棒体部 ４ クロスメンバ ５ シャシフレーム ６ サイドメンバ ７ 変曲部 ８ パワーユニット ９ エンジン １０ トランスミッション １１ ラジエータ １２ ファン １３ クロスメンバ １４ エンジン支持構造 １５ トランスミッション支持構造 １６ キャブオーバ型車両 １７ キャブ １９ 剛壁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 衝突時等の前後方向に沿う外力作用時に
   おいて、シャシフレームの変曲部より前方の前端側にパ
   ワーユニットの慣性力を集中せしめて衝撃エネルギーの
   有効吸収を行うキャブオーバ型車両の衝突安全装置であ
   って、前記パワーユニットの前端に配置されるラジエー
   タの前方で、かつ前記変曲部よりも更に前方において前
   記シャシフレームに架設されるクロスメンバに前記ラジ
   エータの前面に当接係合可能なエンジンストッパを設け
   ることを特徴とするキャブオーバ型車両の衝突安全装
   置。
2. 【請求項２】 前記エンジンストッパは、外力作用時に
   おける前記パワーユニットの慣性力にほぼ耐える曲げ剛
   性を有することを特徴とする請求項１に記載のキャブオ
   ーバ型車両の衝突安全装置。