JP2005225341A - 緩衝装置付き車体フレームを備えた車両 - Google Patents

Abstract

【課題】 緩衝装置にて衝撃が吸収された後の偏荷重を、従来の支持構造体よりも支持剛性を格段に大きくして、前記偏荷重によって生起される曲げモーメントによるサイドレールの座屈破壊の発生を防止し得る高強度のフレーム構造体を備えた車両を提供する。
【解決手段】 左右１対のサイドレールの間に、車幅方向に横設された複数のクロスメンバのうち、車体フレームに作用する衝撃荷重を緩和する緩衝装置寄りのクロスメンバと該緩衝装置との間に、両端部がサイドレールに連結される補強クロスメンバを横設するとともに、サイドレールの補強クロスメンバとの連結部及びその近傍部位と前記緩衝装置の取付部材との間に、該緩衝装置に作用する荷重を受けて前記補強クロスメンバ側に伝達する１対のブラケットを介設し、前記１対のブラケット、補強クロスメンバ、緩衝装置寄りのクロスメンバ及び前記左右１対のサイドレールとにより形成されるフレーム構造体により前記緩衝装置側からの荷重を支持するように構成したことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、道路維持作業車等に適用され、サイドレールの間に、車幅方向に横設された複数のクロスメンバをサイドレールの間に車体前後方向に適宜間隔を有して配設してなる車体フレームを備えるとともに、車体フレームに作用する衝撃荷重を緩和する緩衝装置を該車体フレームの端部に装着してなる緩衝装置付き車体フレームを備えた車両に関する。

車幅方向に延設されて車体フレームに作用する衝撃荷重を緩和する緩衝装置として、たとえば特許文献１（実公平２−４９４０２号公報）に示されるようなメカニカルヒューズを備えた緩衝装置を該車体フレームの端部に装着してなる緩衝装置付き車体フレームを備えた車両が、道路維持作業車等に用いられている。
かかる緩衝装置付き車体フレームを備えた車両においては、前記緩衝装置に車体中心から車幅方向にずれた衝撃偏荷重が作用した際には、例えば特許文献２（特許第３２８９６２９号公報）に示されるように、該緩衝装置にて衝撃が吸収された後の偏荷重を、緩衝装置の取付部材と１対のサイドレールの外側面との間に架設された棒状のブラケット、１対のサイドレール間に横設された１本のクロスメンバ、及び１対のサイドレールとにより形成される支持構造体より支持するように構成されている。

実公平２−４９４０２号公報 特許第３２８９６２９号公報

かかる従来の緩衝装置付き車体フレームの荷重支持構造にあっては、車両の衝突によって、前記緩衝装置に車体中心から車幅方向外方にずれた衝撃偏荷重が作用した際には、該緩衝装置にて衝撃が吸収された後の偏荷重を、前記緩衝装置の取付部材と１対のサイドレールの外側面との間に架設された棒状のブラケット、１対のサイドレール間に横設された１本のクロスメンバ、及び１対のサイドレールとにより形成される支持構造体により支持するので、前記偏荷重によって生起される曲げモーメントによるサイドレールの座屈荷重を支持するための支持剛性が十分でなく、このため該サイドレールに座屈破壊が発生し易い。

従って、本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、緩衝装置にて衝撃が吸収された後の偏荷重を、従来の支持構造体よりも支持剛性を格段に大きくして、前記偏荷重によって生起される曲げモーメントによるサイドレールの座屈破壊の発生を防止し得る高強度のフレーム構造体を備えた車両を提供することを目的とする。

本発明はかかる目的を達成するもので、車体前後方向に延設された左右１対のサイドレールの間に、車幅方向に横設され両端部が該サイドレールに連結される複数のクロスメンバを車体前後方向に適宜間隔を有して配設してなる車体フレームを備えて、該車体フレームの端部に車両前後方向衝突時に前記車体フレームに作用する衝撃荷重を緩和する緩衝装置を有してなる緩衝装置付き車体フレームを備えた車両において、
前記緩衝装置を前記車体フレーム端部に取り付けるための取付部材と、該取付部材と前記車体フレームの外側との間に介装されて該取付部材の車体フレームへの固定部を補強するブラケットと、前記ブラケットの前記車体フレームへの固定部近傍に設けられて両端部が前記車体フレームのサイドレールに連結される補強クロスメンバとを備えてなることを特徴とする。

かかる発明によれば、車両の衝突によって、前記緩衝装置に車体中心から車幅方向にずれた衝撃偏荷重が作用すると、該緩衝装置にて衝撃が吸収された後の偏荷重は、該緩衝装置の取付部材を介してブラケットに伝達され、該ブラケットから該ブラケットの車体フレームへの固定部及び該車体フレームのサイドレールの一方側を介して前記補強クロスメンバ及び前記クロスメンバに伝達され、さらに前記補強クロスメンバ及び前記クロスメンバを介して他方側のサイドレールに伝達される。

従って、かかる発明によれば、緩衝装置にて衝撃が吸収された後の偏荷重を、前記取付部材、該取付部材と前記車体フレームの外側との間に介装されたブラケット、１対のサイドレール間に横設された補強クロスメンバ及び前記クロスメンバ、並びに１対のサイドレールとにより形成されるフレーム構造体で支持するので、特許文献２のような、棒状のブラケット、１対のサイドレール間に横設された１本のクロスメンバ、及び１対のサイドレールとにより形成される支持構造体よりも支持剛性が格段に大きくなって、前記偏荷重によって生起される曲げモーメントによるサイドレールの座屈破壊の発生を防止できる。

かかる発明において好ましくは、前記補強クロスメンバの車体前後方向近傍に、前記複数のクロスメンバのうちの少なくとも１つが設けられてなる。
このように構成すれば、前記補強クロスメンバと該補強クロスメンバの車体前後方向近傍に設けられたクロスメンバとの２つの梁状体によって前記衝撃偏荷重を受けるので、車体フレームの、該補強クロスメンバ及びクロスメンバとの結合部近傍の支持剛性が増大する。

また、かかる発明において好ましくは、前記ブラケットは、車両上下方向に視た平面形状が略三角形状をなし、その１辺が前記サイドレールの前記補強クロスメンバとの連結部近傍の外側面に結合され、他の１辺が前記緩衝装置の取付部材に結合されてなるとともに、前記補強クロスメンバの前記サイドレールとの連結部を前記ブラケットの前記サイドレールとの結合面内に配置してなる。

このように構成すれば、前記各ブラケットを、車両上下方向に視た平面形状が略三角形状をなすように形成して、その１辺をサイドレールの補強クロスメンバとの連結部近傍の外側面に結合するとともに他の１辺を前記緩衝装置の取付部材に結合しているので、前記緩衝装置の取付部材側から該ブラケット内を通る荷重の流れに偏向がなく一様な流れとなり、該ブラケットと前記サイドレールとの連結部及び該ブラケットと前記取付部材との連結部に無理な力が作用して該連結部近傍が破損するのを回避できる。

また、かかる発明において好ましくは、ブラケットの前記サイドレールの外側面に結合される略三角形状の前記１辺は、前記補強クロスメンバと前記サイドレールとの結合部から前記取付部材までの間を、複数のボルトで略全域にわたって前記サイドレールの外側面に締結されてなる。
このように構成すれば、車幅方向外方にずれて緩衝装置が受けた偏荷重を、前記補強クロスメンバとサイドレールとの結合部から取付部材までの間の略全域でサイドレールの側面に面圧力として伝達されるとともに、車両前後方向の衝撃力も複数のボルトで分担してサイドレール側に伝達されることにより応力が分散され、衝撃力緩衝装置としての効果が向上する。

本発明によれば、緩衝装置にて衝撃が吸収された後の偏荷重を、取付部材、平面形状が略三角形状に形成されたブラケット、１対のサイドレール間に横設された補強クロスメンバ及び該補強クロスメンバの近傍の前記クロスメンバ、並びに１対のサイドレールとにより形成されるフレーム構造体で支持するので、従来の支持構造体よりも支持剛性が格段に大きくなって、前記偏荷重によって生起される曲げモーメントによるサイドレールの座屈破壊の発生を防止でき、高強度のフレーム構造体を構成できる。

以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
図１は本発明の実施例に係る道路維持作業車の緩衝装置付き車体フレームの構成を示す要部概略平面図である。図２は前記実施例における道路維持作業車の平面図、図３は側面図である。図４は前記実施例におけるブラケット取付部の概略斜視図である。

本発明の実施例を示す図１及び図２〜図３において、１００は該道路維持作業車の車体フレーム、１０１はキャビン、１０２は前輪、１０３は後輪、１０４は荷台、１は車体前後方向に延設された左右１対のサイドレールである。
３０は該サイドレール１の後端部に取り付けられた緩衝装置で、車幅方向に亘って設けられて前記車体フレーム１００に作用する衝撃荷重を緩和するものである。該緩衝装置３０は、取付部材（ヒューズ支持フレーム）５と衝撃受け部材３ａとの間に複数のメカニカルヒューズ３が並設され、車両の衝突により該衝撃受け部材３ａに衝撃荷重が作用すると、該メカニカルヒューズ３が押し潰されることにより、該衝撃荷重を吸収するようになっている。該緩衝装置３０におけるメカニカルヒューズ３の構成自体は前記特許文献１（実公平２−４９４０２号公報）のような従来技術と同様である。

２及び６は前記左右１対のサイドレール１の間に車幅方向に横設されたクロスメンバで、車体前後方向に適宜互いに間隔を有して複数個設けられ、両端部がガゼット２ａを介して該サイドレール１に連結されている。この例では、該クロスメンバ２及び６は後輪１０３の前後に配置されているが、任意の位置に配置できる。
１０は前記左右１対のサイドレール１の間に車幅方向に横設された補強クロスメンバで、前記複数のクロスメンバ２及び６のうち、前記緩衝装置３０寄りのクロスメンバ２と該緩衝装置３０との間に、該クロスメンバ２に近接して配設されている。
即ち、前記補強クロスメンバ１０の車体前後方向近傍に、前記複数のクロスメンバ２及び６のうちの１つが配置されるように構成する。

前記補強クロスメンバ１０の両端部とサイドレール１とは、ガゼット１２を介して連結されている。該ガゼット１２は、図２に示されるように、平面形状において、該補強クロスメンバ１０の端部から車体前後方向に拡開されて、該サイドレール１の側面に固着されるようになっている。
このように、前記補強クロスメンバ１０とサイドレール１との連結部１１（図１参照）にガゼット１２を設けたので、該連結部１１の剛性が増大する。さらに、該ガゼット１２を該補強クロスメンバ１０の端部から車体前後方向に拡開された形状に形成したことにより、該連結部１１近傍における前記補強クロスメンバ１０とサイドレール１との間の剛性が急激に変化するのを防止して、該連結部１１近傍における応力集中を回避できる。

４は前記１対のサイドレール１の外側面と前記緩衝装置３０の取付部材５との間に架設された１対のブラケットである。該ブラケット４は、図１及び図２に示されるように、車両上下方向に視た平面形状が略三角形状をなし、その１辺つまり車体前後方向に伸びる面（図４における符号１３のサイドレール側縦壁）が前記サイドレール１の前記補強クロスメンバ１０との連結部材である前記ガゼット１２近傍の外側面に複数のボルト３０ａを介して結合され、サイドレール１側縦壁１３と直角方向に延びる他の１辺（図４における符号１４の取付部材側縦壁）が前記緩衝装置３０の取付部材５に複数のボルト３０ａを介して結合されている。該ブラケット４は、図３及び図４に示されるように、高さ方向においても前記緩衝装置３０側が広くなった略台形状に形成されて、剛性を高めている。

さらに前記ブラケット４は、図４に示すように、平面形状が略三角形状をなした上壁１７と、同じく平面形状が略三角形状をなした下壁１８と、前記のように略三角形状をなした上壁１７及び下壁１８の斜辺で、上壁１７及び下壁１８間の壁を形成した側壁１６とを有し、これら上壁１７、下壁１８及び側壁１６それぞれの端縁で構成された開口縁部をサイドレール側縦壁１３と取付部材側縦壁１４とで閉塞した閉断面構造を形成している。
また、前記サイドレール側縦壁１３が、サイドレール１の外側壁に補強クロスメンバ１０とサイドレール１との結合部から取付部材５近傍間を適宜の距離を有して、略全域に亘って、複数のボルト３０ａで締結されている。さらには、前記取付部材５と取付部材側縦壁１４との結合についても、図示しない複数のボルトで締結されている。
尚、前記上壁１７の孔２０、側壁１６の孔１９、２１は、ボルト３０ａ締結用の作業孔である。

また、かかる実施例においては、前記ブラケット４の側壁１６がサイドレール１から前記緩衝装置３０に近づくにつれて、高さ方向において広く形成されて、ブラケット４全体が緩衝装置３０に近づくにつれて漸次広がった形状となって、該緩衝装置３０を支持するための剛性を高めている。また、前記サイドレール側縦壁１３は、サイドレール１の外側壁に補強クロスメンバ１０とサイドレール１との結合部から取付部材５近傍まで適宜の距離を有して複数のボルト３０ａで締結されているので、車幅方向外方にずれて緩衝装置３０が受けた偏荷重を、サイドレール側縦壁１３の略全域でサイドレール１の側面に面圧力として伝達することができるとともに、車両前後方向の衝撃力も各ボルト３０ａで分担してサイドレール１側に伝達されるので、応力の分散ができ、耐久性及び衝撃力緩衝装置としての効果が十分に得られる。

また、前記補強クロスメンバ１０の前記サイドレール１との連結部に設けられた前記ガゼット１２を前記ブラケット４の前記サイドレール１との結合面内に配置して、該ブラケット４側からサイドレール１側への力の流れが滑らかになるようにしている。

かかる実施例において、車両の衝突によって、図１のように、前記緩衝装置３０の衝撃受け部材３ａに、車体中心１ａから車幅方向にずれた衝撃偏荷重Ｆが作用すると、複数のメカニカルヒューズ３が同時に押し潰されることにより該衝撃偏荷重を吸収する。該緩衝装置３０にて衝撃が吸収された後の偏荷重は、該緩衝装置３０の取付部材５を介して平面形状が略三角形状に形成された前記１対のブラケット４のうちの一方（図１において下側のブラケット）に伝達され、該ブラケット４から一方側のサイドレール１（図１において下側のサイドレール）を介して前記補強クロスメンバ１０及び前記緩衝装置３０寄りのクロスメンバ２に伝達され、さらに該補強クロスメンバ１０及び該補強クロスメンバ１０近傍のクロスメンバ２を介して、他方側のサイドレール１（図１において上側のサイドレール）に伝達される。

従って、かかる実施例によれば、緩衝装置３０にて衝撃が吸収された後の偏荷重Ｆを、取付部材５、該緩衝装置３０用の平面形状が略三角形状に形成されたブラケット４、１対のサイドレール１間に横設されガゼット１２を備えた補強クロスメンバ１０及び該補強クロスメンバ１０近傍のクロスメンバ２、及び１対のサイドレール１とにより形成される前記フレーム構造体で支持するので、特許文献２のような、棒状のブラケット、１対のサイドレール間に横設された１本のクロスメンバ、及び１対のサイドレールとにより形成される支持構造体よりも支持剛性が格段に大きくなる。
これにより、前記偏荷重Ｆによって生起される曲げモーメントによって、前記サイドレール１の座屈破壊が発生することを防止できる。

殊に、前記一対のブラケット４を、車両上下方向に視た平面形状が略三角形状をなすように形成して、その１辺をサイドレール１の補強クロスメンバ１０との連結部１１に設けられたガゼット１２近傍の外側面に結合するとともに、他の１辺を前記緩衝装置３０の取付部材５に結合しているので、前記緩衝装置３０の取付部材５側から該ブラケット４内を通る荷重の流れｆに偏向がなく一様な流れとなる。
これにより、該ブラケット４と前記サイドレール１との連結部１１及び該ブラケット４と前記取付部材５との連結部に無理な力が作用して該連結部近傍が破損するのを回避できる。

本発明によれば、緩衝装置にて衝撃が吸収された後の偏荷重を、従来の支持構造体よりも支持剛性が格段に大きくなり、前記偏荷重によって生起される曲げモーメントによるサイドレールの座屈破壊の発生を防止し得る高強度のフレーム構造体を備えた車両の緩衝装置付き車体フレームを提供できる。

本発明の実施例に係る道路維持作業車の緩衝装置付き車体フレームの構成を示す要部概略平面図である。 前記実施例における道路維持作業車の平面図である。 前記実施例における道路維持作業車の側面図である。 前記実施例におけるブラケット取付部の概略斜視図である

符号の説明

１ サイドレール
２、６ クロスメンバ
３ メカニカルヒューズ
４ ブラケット
５ 取付部材
１０ 補強クロスメンバ
１１ 連結部
１２ ガゼット
３０ 緩衝装置
１００ 車体フレーム
１０２ 前輪
１０３ 後輪

Claims (4)

1. 車体前後方向に延設された左右１対のサイドレールの間に、車幅方向に横設され両端部が該サイドレールに連結される複数のクロスメンバを車体前後方向に適宜間隔を有して配設してなる車体フレームを備えて、該車体フレームの端部に車両前後方向衝突時に前記車体フレームに作用する衝撃荷重を緩和する緩衝装置を有してなる緩衝装置付き車体フレームを備えた車両において、
   前記緩衝装置を前記車体フレーム端部に取り付けるための取付部材と、該取付部材と前記車体フレームの外側との間に介装されて該取付部材の車体フレームへの固定部を補強するブラケットと、前記ブラケットの前記車体フレームへの固定部近傍に設けられて両端部が前記車体フレームのサイドレールに連結される補強クロスメンバとを備えてなることを特徴とする緩衝装置付き車体フレームを備えた車両。
2. 前記補強クロスメンバの車体前後方向近傍に、前記複数のクロスメンバのうちの少なくとも１つが設けられていることを特徴とする請求項１記載の緩衝装置付き車体フレームを備えた車両。
3. 前記ブラケットは、車両上下方向に視た平面形状が略三角形状をなし、その１辺が前記サイドレールの前記補強クロスメンバとの連結部近傍の外側面に結合され、他の１辺が前記緩衝装置の取付部材に結合されてなるとともに、前記補強クロスメンバの前記サイドレールとの連結部を前記ブラケットの前記サイドレールとの結合面内に配置したことを特徴とする請求項１記載の緩衝装置付き車体フレームを備えた車両。
4. 前記ブラケットの前記サイドレールの外側面に結合される略三角形状の前記１辺は、前記補強クロスメンバとサイドレールとの結合部から前記取付部材までの間を、複数のボルトで略全域にわたって前記サイドレールの外側面に締結されてなることを特徴とする請求項３記載の緩衝装置付き車体フレームを備えた車両。

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