JP2007022207A

JP2007022207A - 自動車のキャビン結合構造

Info

Publication number: JP2007022207A
Application number: JP2005204459A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Yamaguchi; 正浩山口
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2005-07-13
Filing date: 2005-07-13
Publication date: 2007-02-01

Abstract

【課題】長期間経過してもキャビンとサイドメンバを連結するボルトの締結力が弱められることを極力少なくする。
【解決手段】自動車のキャビン結合構造において、サイドメンバ１上にインシュレータ２を介してキャビン４を搭載し、サイドメンバ１からキャビン４に達するカラー５を設け、キャビン４とカラー５とサイドメンバ１にボルト６を貫通し、ボルト６にナット９を締結してサイドメンバ１とキャビン４とを結合する。キャビン４には球面座１２を形成し、球面座１２内に半球型形状のワッシャ８を摺接回動可能に収納し、ワッシャ８と球面座１２にボルト６を通して、ボルト６の頭部６Ａをワッシャ８に支持させ、サイドメンバ１とインシュレータ３と支持板１６とワッシャ１８にボルト６のネジ部６Ｂを通し、ネジ部６Ｂにナット９を締結してサイドメンバ１にキャビン４を固定した。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車の車体フレームにキャビンを搭載する自動車のキャビン結合構造に関する。

従来の自動車のキャビン結合構造としては、車体の左右両側に車体前後方向に延びるサイドメンバを配置し、車体フレームを構成するサイドメンバ上に乗員が乗車するボックス状のキャビンを搭載したものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

このサイドメンバとキャビンの間には、弾性を有するキャブマウントインシュレータが設置されており、サイドメンバとキャブマウントインシュレータとキャビンとにボルトが通されている。ボルトはキャブマウントインシュレータのボルト穴内に設けられた筒状のカラーの内部に通されている。
特開平５−１８５９５２号公報

しかしながら、車体の発進と停止或いはカーブにおける左右旋回等により、キャビンとサイドメンバとの間には車体前後左右から力が加わるので、長期間経過するとボルトの締結力が弱わめられてガタつくおそれがある。

本発明は、このような課題に着目してなされたものであり、長期間経過してもキャビンとサイドメンバを連結するボルトの締結力が弱められることを抑制することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明にかかる自動車のキャビン結合構造は、車体フレームの上に弾性材を介してキャビンを搭載し、前記弾性材内部に前記車体フレームから前記キャビンに達する筒状のカラーを設けると共に、前記キャビンと前記カラーと前記車体フレームにボルトを貫通し、該ボルトにナットを締結して前記車体フレームと前記キャビンとを結合する自動車のキャビン結合構造において、
前記キャビンと車体フレームの何れか一方側に、他方側へ向かって凹形状の球面座を形成し、該球面座の凹部内に半球形状の第１のワッシャを摺接可能に設置し、前記カラーの一端部に前記球面座の凸部表面に摺接可能な凹面型受け部を形成し、前記第１のワッシャと前記球面座と前記カラー内部に前記ボルトを通し、該ボルトのネジ部にナットを締結して固定したことを特徴とする。

本発明の自動車のキャビン結合構造によれば、球面座内において第１のワッシャが摺接回動可能とされているので、キャビンと車体フレームとの間のボルトに曲げモーメントが強く作用した場合に、ボルトが第１のワッシャと共に回動するので、球面座の変形を防止し、キャビンと車体フレームの結合部位が緩んだり、がたつくことが防止される。また、ボルトの姿勢が鋼板に対して傾斜してもカラーを保持する弾性材が弾性復帰力を有するので、カラーやボルトとワッシャの姿勢を回動前のもとの姿勢に戻すため、キャビンと車体フレームの鋼板を変形させようとする変形力の残留を解消し、キャビンと車体フレームの結合状態を長期間維持できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態にかかる自動車のキャビン結合構造を、図面に基づいて説明する。図１はこの実施の形態の自動車のキャビン結合構造を示す。符号１は車体フレームとして車体の前後方向に延びるサイドメンバ、符号２、３は弾性材であるゴム製のインシュレータ、符号４Ａは乗員室を形成するキャビン４のフロアパネル、符号５はカラー、符号６はボルトである。

サイドメンバ１は、例えばトラック等の車体の左右に配設されて前後方向に延びる車体フレームであり、キャビン４を搭載する。閉断面を有するサイドメンバ１の上板部にはキャビン４を取り付けるためのボルト穴７が形成されている。ボルト穴７は、カラー５の揺動を許容する大きさとされている。

サイドメンバ１の側壁部（図示省略）には、カラー５にインシュレータ３及びワッシャ８を取り付け、ナット９の締結作業を行うための作業開口部１０が形成されている。この作業開口部１０は、サイドメンバ１を貫通するカラー５及びボルト６のネジ部６Ｂを通すことが可能な大きさを備えている。

キャビン４のフロアパネル４Ａには、ボルト６を通すためのボルト穴７が形成されている。このボルト穴７は、ボルト６の頭部６Ａが揺動することを許容できる口径を有している。また、ボルト穴７の周りには、キャビン４内部側から見て凹んだ形状の球面座１１が形成されている。球面座１１はサイドメンバ１側に向かって突出する半球型とされている。この球面座１１の中央部には開口部１２が形成され、開口部１２は球面座１１を支点としたボルト６の揺動を許容する大きさを備えている。

球面座１１内には、半球型の形状を有するワッシャ８（第１のワッシャ）が収納されて面接触している。ワッシャ８の球面座１１側の表面は、球面座１１の半球状の凹面に合わせて、下側に向かって半球面状に突出している。ワッシャ８は球面座１１の内面に沿って摺接回動可能に保持されている。ボルト６はワッシャ８の中心部に形成されたボルト穴１３に通されている。ワッシャ８の上面部は平に形成されており、この上面部にボルト６の頭部６Ａが支持される。

球面座１１の下側部分には、ボルト６を通す筒状のカラー５が配設されている。カラー５の上端部には球面形状の受け部１４が形成されている。受け部１４は、球面座１１の下側の突出面に合わせて球面形状に凹んでおり球面座１１に沿って摺接回動可能とされている。

カラー５の上端部には、球面座１１のサイドパネル１側への突出形状に合わせた凹面型受け部１４が形成されている。凹面型受け部１４は、球面座１１の突出面に接触して摺接回動可能とされている。凹面型受け部１４の周縁部と、球面座１１の外周部との間には、カラー５の揺動を許容する隙間１５が設けられている。カラー５の下端部はボルト穴７を貫通して支持板１６に当接している。

キャビン４のフロアパネル４Ａの球面座１１とサイドメンバ１との間には、ゴム等の弾性材からなるインシュレータ２が配設されている。インシュレータ２はキャビン４を十分に支持可能でキャビン４の揺動を許容できる厚さと硬度及び弾力性を有している。インシュレータ２のキャビン４側の面にはカラー５の凹面型受け部１４が動き得るように支持する支持面２Ａが形成されている。

インシュレータ２の下面側であって、サイドメンバ１側の面には、サイドメンバ１のボルト穴７とカラー５の隙間を塞ぐ環状部１７が突設されている。環状部１７はサイドメンバ１の厚み相当の高さを有しており、サイドメンバ１の閉断面内に配設されるインシュレータ３に接触している。

サイドメンバ１内のインシュレータ３は、カラー５の外周面に密着している。また、インシュレータ３の下面には支持板１６が当てられており、ボルト６のネジ部６Ｂにはナット９が螺着されている。ナット９はワッシャ１８及び支持板１６を介してインシュレータ３を締結している。

上記の構造によれば、車体の走行中に、サイドメンバ１若しくはキャビン４の何れかに地表の前後左右方向或いは上下方向に大きな荷重が作用すると、キャビン４とサイドメンバ１とを締結しているボルト６に横から所定値以上の荷重がかかり、キャビン４がサイドメンバ１に対して移動しようとし、ボルト６のネジ部６Ｂがサイドメンバ１に対して揺動しようとする。サイドメンバ１のカラー通し穴１４はカラー５の外周口径より大きく設定されているので、ボルト６がサイドメンバ１に対して傾斜する。ボルト６が傾斜すると、ボルト６の頭部６Ａがワッシャ８の上面部を押す。ワッシャ８の下面が半球面形状を有するので、ワッシャ８の半球面形状の下面が球面座１１の内面に沿って揺動する。また、カラー５の凹面型受け部１４が、球面座１１の突出面に沿って揺動する。これによって、キャビン４のフロアパネル４Ａのボルト穴７の開口縁部が変形することが防止され、ボルト６の緩みが防止される。このように、球面座１２を設けることによって、キャビン４に揺動荷重が加わっても、球面座１２において揺動が可能となると共に、インシュレータ２、３が揺動後に原型復帰するので、キャビン４が元通りの姿勢に戻ることができる。なお、ボルト６の頭部６Ａがワッシャ１８側に向けられ、ボルト６のネジ部６Ａがワッシャ８側に向けられていても良い。

図２は、本発明の第２の実施の形態を示す。この実施の形態では、サイドメンバ１側のインシュレータ２０側の支持板２１に球面座２２が形成され、この球面座２２に半球形状のワッシャ２３（第１のワッシャ）が設置されている。インシュレータ２とサイドメンバ１とインシュレータ２０には、カラー２４が保持され、カラー２４の下端部に球面座２２に面接触する球面形状の凹面型受け部２５が形成されている。ボルト６の頭部６Ａはサイドメンバ１側に向けられており、キャビン４のフロアパネル２６側には平板状のワッシャ２７が設置されている。ボルト６のネジ部６Ｂ及びナット２８はキャビン４側のフロアパネル２６側に向けられている。

この例では、インシュレータ２０側の支持板２１に球面座２２が形成され、カラー２４の下端部に凹面型受け部２５が形成され、球面座２２内に半球状のワッシャ２３が摺接可能に配設され、更に、このワッシャ２３をボルト６の頭部６Ａが押さえているので、キャビン４に車体の前後又は左右方向に向かう慣性力等が作用すると、キャビン４の荷重によりインシュレータ２、２０を弾性変形させる。慣性力等が所定値以上になると、ボルト６がキャビン４側に引っ張られてボルト６が傾こうとするが、球面座２２がワッシャ２３を支え、ワッシャ２３が半球面状に形成され、球面座２２にカラー２４の凹面型受け部２５が摺接可能に当接し、カラー２４の凹面型受け部２５と支持板２１の間にカラー２４の挙動を許容する隙間２５Ａが設けられているので、ボルト６の傾きが許容される。キャビン４に加わる慣性力が解消されると、インシュレータ２、２０の復元力により、キャビン４はもとの姿勢に戻る。これによって、キャビン４とサイドメンバ１とを結合しているボルト６の締結力が弱くなることが防止される。その他の構成、作用は図１の説明を援用する。尚、図２においてもボルト６の頭部６Ａ及びネジ部６Ｂが上下逆に設置されていても良い。

図３は、キャビン４のフロアパネル３０に図１の球面座３１を形成し、サイドメンバ１のインシュレータ２０を支える支持板３２に、球面座３３（第２の球面座）を形成した構成を示す。球面座３１にワッシャ３４（第１のワッシャ）、球面座３３にワッシャ３５（第２のワッシャ）がそれぞれ設置されている。また、カラー３６の上下端部に球面座３１、３３に沿って摺接する凹面型受け部３７、３８が形成され、この凹面型受け部３７、３８の周縁部と球面座３１、３３の周縁部の間に揺動を許容する隙間３７Ａ、３８Ａが設けられている。カラー３８内にはボルト４０が挿入されている。

サイドメンバ１にはカラー３６の揺動を許容する口径を有するボルト穴３６Ａが開口されており、ボルト穴３６Ａ内にカラー３６が通されている。ボルト３９の頭部３９Ａはキャビン４側のワッシャ３４に支持され、ボルト３９のネジ部３９Ｂはサイドメンバ１側のワッシャ３５に通されており、ネジ部３９Ｂにナット４０が締結されている。

このように、キャビン４側とサイドメンバ１のインシュレータ２０側の両方に、球面座３１、３３を設けることによって、キャビン４に揺動荷重が加わっても、どちらの球面座３１、３３において揺動が可能となり、また、両方のインシュレータ２、２０が揺動後に原型復帰するので、キャビン４が元通りの姿勢に戻ることができる。このため、キャビン４とサイドメンバ１のボルト３９の締結力が弱められることが、確実に防止される。

以上、本発明の実施の形態を図面により説明したが、本発明の具体的構成はこの実施の形態に限るものでなく、ボルトの上下を逆にしてもよい。例えば、図２の配置構成においてキャビンとサイドメンバの上下を逆にした構成として、キャビン４のフロアパネルの上にインシュレータ２０及び球面座２２を備えた支持板２１を配置し、ボルト６の上下を逆とし、サイドメンバ側にボルト６の頭部６Ａを位置させ、サイドメンバ側からボルト６のネジ部６Ｂを突出させ、キャビン側でナット２８を螺着する構成とするのもよい。こうすると、サイドメンバに従来の構成を採用し、キャビン４側のインシュレータやカラー並びにワッシャの構成を変更すればよいので、組み付けや部品構成が容易になって低コストとなる。

本発明の第１の実施の形態にかかる自動車のキャビン結合構造を示す図。本発明の第２の実施の形態にかかる自動車のキャビン結合構造を示す図。本発明の第３の実施の形態にかかる自動車のキャビン結合構造を示す図。

符号の説明

１サイドメンバ（車体フレーム）
２、３インシュレータ（弾性材）
４キャビン
５カラー
６ボルト
６Ａ頭部
６Ｂネジ部
７ボルト穴
８ワッシャ（第１のワッシャ）
９ナット
１１球面座
１６支持板
３３球面座（第２の球面座）
３５ワッシャ（第２のワッシャ）

Claims

車体フレームの上に弾性材を介してキャビンを搭載し、前記弾性材内部に前記車体フレームから前記キャビンに達する筒状のカラーを設けると共に、前記キャビンと前記カラーと前記車体フレームにボルトを貫通し、該ボルトにナットを締結して前記車体フレームと前記キャビンとを結合する自動車のキャビン結合構造において、
前記キャビンと車体フレームの何れか一方側に、他方側へ向かって凹形状の球面座を形成し、該球面座の凹部内に半球形状の第１のワッシャを摺接可能に設置し、前記カラーの一端部に前記球面座の凸部表面に摺接可能な凹面型受け部を形成し、前記第１のワッシャと前記球面座と前記カラー内部に前記ボルトを通し、該ボルトのネジ部にナットを締結して固定したことを特徴とする自動車のキャビン結合構造。
請求項１の自動車のキャビン結合構造において、
前記キャビンと前記車体フレームの何れか他方側に、第２の球面座を形成し、該第２の球面座内に摺接可能に収められる半球型の第２のワッシャを介して前記ボルトのネジ部にナットを締結して固定したことを特徴とする自動車のキャビン結合構造。