JP2011016474A - Cab structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンが運転室(以下キャブという)の下方にあるキャブオーバートラックのキャブ構造に関する。より詳細には、キャブオーバートラックが衝突した場合に、乗員の生存空間Lを確保することができる様にキャブを床下から支持するキャブフレームの強度を増加する構造に関する。 The present invention relates to a cab structure of a cab overtrack in which an engine is below a cab (hereinafter referred to as a cab). More specifically, the present invention relates to a structure that increases the strength of a cab frame that supports a cab from below the floor so that a occupant's living space L can be secured when a cab overtrack collides.
図7において、エンジンGの上部にキャブ1を配置したキャブオーバートラックTを示している。
シャシフレーム(サイドメンバ)Fの前端部に、キャブ1が搭載されている。キャブ1の図示しない床面(フロアパネル)の下部に、キャブフレーム2が取り付けられている。
In FIG. 7, a cab overtrack T in which the cab 1 is disposed on the upper part of the engine G is shown.
A cab 1 is mounted on the front end of the chassis frame (side member) F.
図8に示すように、キャブフレーム2は、キャブ2の左右に設けられている。キャブフレーム2の前端部は、サイドメンバFに対して回動可能に弾性支持されている。
キャブフレーム2の後端部は、サイドメンバFを横切る図示しないメンバに、着脱可能に弾性支持されている。
図9で示すように、キャブフレーム2は、上方が開口された両側面2sを有するコ字状断面で形成されており、図示しないキャブ床面を支持している。
As shown in FIG. 8, the
The rear end portion of the
As shown in FIG. 9, the
キャブフレーム2の上部には、図7には図示されていない前後のシート台を介して、座席Sが取り付けられている。
図7における符号Wは、衝突時のキャブ1の圧縮前端位置である。符号B1は、衝突時のリヤボディBの前進位置である。衝突時には、キャブ1の前後からの圧縮によって、キャブフレーム2が、実線の符号Aから点線の符号Eで示すように屈曲する。そして乗員Dの生存空間Lが減縮される。
A seat S is attached to the upper portion of the
The symbol W in FIG. 7 is the compression front end position of the cab 1 at the time of collision. Reference numeral B1 is a forward position of the rear body B at the time of a collision. At the time of collision, the
図10は、キャブフレーム2を示している。図10では、図7においてAで示す正常な状態、すなわち、衝突によってキャブフレーム2が屈曲する以前の状態を示している。
キャブフレーム2の前方部分は、水平な床面Zに並行な前部2aと、第1の変曲部2hを介して前部2aと連続し且つ図10における上後方に傾斜する第1の傾斜部2bとで形成されている。キャブフレーム2の後方部分は、第1の傾斜部2bに連続し、第2の変曲部2iを介して、図10の上後方に傾斜する第2の傾斜部2cとで形成されている。そして前方部分と後方部分とが一体に形成されている。
明確には図示されていないが、第1の変曲部2hの後方に、前部シート台10が取り付けられている。また、第2の変曲部2iの前方に、後部シート台20が取り付けられている。
FIG. 10 shows the
The front portion of the
Although not clearly shown, the
図11は、衝突によって変形した状態のキャブフレーム2(図7の符号E)を示している。衝突によって変形したキャブフレーム2が、第1の変曲部2hで屈曲している。また、屈曲したキャブフレーム2では、前部シート台10の、前部10fが(図12参照)変形して、前部シート台10を傾斜させている。
そして、第1の変曲部2hにおけるキャブフレーム2の屈曲と、前部シート台10の傾斜によりに座席Sが前頃し、乗員Dの生存空間Lが減縮してしまう。
図11における符号Mは、座席Sと乗員D(図7参照)を一体に考えた場合における重心位置である。衝突時にはこの重心Mが前方に移動して、符号fで示す力を発生し、係る力fによって、キャブフレーム2が第1の変曲部2hで屈曲し、シート台10の前部10fを変形させている。
FIG. 11 shows the cab frame 2 (reference numeral E in FIG. 7) in a state of being deformed by a collision. The
Then, the seat S moves forward due to the bending of the
The code | symbol M in FIG. 11 is a gravity center position in case the seat S and the passenger | crew D (refer FIG. 7) are considered integrally. At the time of a collision, the center of gravity M moves forward to generate a force indicated by a symbol f. With the force f, the
衝突の際に、乗員Dの生存空間Lを確保するためには、上述したキャブフレーム2の屈曲を防止する必要がある。
しかし、キャブフレーム2そのものを設計変更することは、莫大なコストが必要となるため、現実的ではない。
キャブフレーム2自体を変更することなく、衝突時における上述した様なキャブフレーム2の屈曲を有効に防止する技術が望まれていたが、現時点では提案されていない。
In order to ensure the living space L of the occupant D in the event of a collision, it is necessary to prevent the
However, it is not practical to change the design of the
A technique for effectively preventing the bending of the
その他の従来技術として、衝突による強度部材の変形によって生じる生存空間の減縮対策技術は従来から種々提案されている(特許文献1〜6参照)。
しかし、特許文献1、2、6は、衝突時の衝撃を吸収、緩和する技術であって、生存空間を確保する技術ではない。
また、特許文献3、4、5は、生存空間の確保の技術であるが、構造が複雑であり、従来構造とは大きく異なっていて、実施に際しては、車両自体の重量増やコスト増等の問題を生じてしまう。
As other conventional techniques, various techniques for countermeasures for reducing a living space caused by deformation of a strength member due to a collision have been proposed (see Patent Documents 1 to 6).
However,
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、衝突時の乗員の生存空間の確保を図ることが出来る様にキャブフレームの強度を増加することが出来るトラックのキャブ構造の提供を目的としている。 The present invention has been proposed in view of the above-described problems of the prior art, and the cab of a truck that can increase the strength of the cab frame so as to ensure the occupant's living space in the event of a collision. The purpose is to provide a structure.
本発明のキャブ構造は、キャブオーバ型トラックのキャブ構造において、衝突時に乗員(D)の生存空間(L)を確保する機構を備えたことを特徴としている(図1〜図6)。 The cab structure of the present invention is characterized in that, in the cab structure of a cab over type truck, a mechanism for ensuring a living space (L) for an occupant (D) at the time of a collision is provided (FIGS. 1 to 6).
本発明において、前記生存空間(L)を確保する機構におけるキャブフレーム(2)は、キャブ床面と平行な水平部分(前部2a)と、水平部分(2a)に連続して車両後方に向かって上方に傾斜する傾斜部分(第1の傾斜部2b)と、水平部分と傾斜部分との境界部分(第1の変曲部2h)とを有しており、キャブフレーム(2)内部に境界部分(2h)を跨いで補強部材(12)を配置しており、補強部材(12)の端部は水平部分(2a)と傾斜部分(2b)に固定されているのが好ましい(図1、図2)。
In the present invention, the cab frame (2) in the mechanism for securing the living space (L) has a horizontal part (
また本発明において、前記生存空間(L)を確保する機構では、座席(S)前方を載置する台形状のシート台(10A)が、キャブフレーム(2)におけるキャブ床面と平行な水平部分(前部2a)と車両後方に向かって上方に傾斜する傾斜部分(第1の傾斜部2b)との境界部分(第1の変曲部2h)を跨ぐように配置されており、さらに台形状のシート台(10A)の車両前方側における傾斜した部分(前部10F)の仮想延長線(m)が乗員(D)及び座席(S)の重心(M:乗員Dと座席Sとを一体と考えた場合の重心、或いは、総合的な重心)を通過するように、傾斜した部分(前部10F)が配置されているのが好ましい(図3、図4)。
In the present invention, in the mechanism for securing the living space (L), the trapezoidal seat base (10A) on which the front of the seat (S) is placed is parallel to the cab floor surface in the cab frame (2). It is arranged so as to straddle the boundary portion (
さらに本発明において、前記生存空間(L)を確保する機構におけるキャブフレーム(2)は、キャブ床面と平行な水平部分(前部2a)と、水平部分(2a)に連続して車両後方に向かって上方に傾斜する傾斜部分(第1の傾斜部2b)と、水平部分と傾斜部分との境界部分(第1の変曲部2h)とを有しており、キャブフレーム(2)内部に境界部分(2h)を跨いで補強部材(12)を配置しており、補強部材(12)の端部は水平部分(2a)と傾斜部分(2b)に固定されており、座席(S)前方を載置する台形状のシート台(10A)が、キャブフレーム(2)におけるキャブ床面と平行な水平部分(前部2a)と車両後方に向かって上方に傾斜する傾斜部分(第1の傾斜部2b)との境界部分(第1の変曲部2h)を跨ぐように配置されており、台形状のシート台(10A)の車両前方側における傾斜した部分(前部10F)の仮想延長線(m)が乗員(D)及び座席(S)の重心(M:乗員Dと座席Sとを一体と考えた場合の重心、或いは、総合的な重心)を通過するように、傾斜した部分(前部10F)が配置されているのが好ましい(図5、図6)。
Further, in the present invention, the cab frame (2) in the mechanism for securing the living space (L) includes a horizontal portion (
ここで、補強部材(12)は高張力鋼で構成された中空材(好ましくは中空円筒材)であり、補強部材(12)の上部がキャブ床面と干渉しないように配置されているのが好ましい(図1、図2、図5、図6)。
また、座席(S)前方を載置する台形状のシート台(10A)の水平に延在する頂部(10H)の車両前後方向寸法は、当該シート台(10A)がキャブフレーム(2)の前記境界部分(第1の変曲部2h)を跨ぎ、且つ、車両前方側における傾斜した部分(10F)の仮想延長線(m)が乗員(D)及び座席(S)の重心(M)を通過できる寸法に設定されているのが好ましい(図3〜図6)。
Here, the reinforcing member (12) is a hollow material (preferably a hollow cylindrical material) made of high-tensile steel, and the upper portion of the reinforcing member (12) is arranged so as not to interfere with the cab floor. Preferred (FIGS. 1, 2, 5, and 6).
Also, the vehicle longitudinal dimension of the top (10H) extending horizontally of the trapezoidal seat base (10A) for placing the front of the seat (S) is the same as that of the cab frame (2). The virtual extension line (m) of the inclined portion (10F) straddling the boundary portion (
上述した構造を具備する本発明によれば、衝突時に生存空間(L)を確保するための機構が設けられているので、仮に衝突事故を生じたとしても、乗員の安全が確保される。
具体的には、本発明においてキャブフレーム(2)内部に境界部分(2h)を跨いで補強部材(12)を配置すれば(図1、図2、図5、図6)、当該補強部材が圧縮変形しない限り、キャブフレーム(2)は境界部分(2h)で屈曲してしまうことはない。そして、補強部材は高強度で且つ剛性が高いので、補強部材は衝突時でも圧縮変形し難く、そのため、キャブフレーム(2)は衝突時に境界部分(2h)で屈曲せず、乗員(D)の生存空間(L)を確保することが出来るのである。
According to the present invention having the above-described structure, since a mechanism for ensuring the living space (L) is provided at the time of a collision, the safety of the passenger is ensured even if a collision accident occurs.
Specifically, in the present invention, if the reinforcing member (12) is disposed across the boundary portion (2h) inside the cab frame (2) (FIGS. 1, 2, 5, and 6), the reinforcing member is As long as it is not compressed and deformed, the cab frame (2) is not bent at the boundary portion (2h). Since the reinforcing member has high strength and high rigidity, the reinforcing member is hardly compressed and deformed even at the time of collision. Therefore, the cab frame (2) does not bend at the boundary portion (2h) at the time of collision, and the occupant (D) A living space (L) can be secured.
また、本発明において、座席(S)前方を載置する台形状のシート台(10A)をキャブフレーム(2)の境界部分(2h)を跨ぐ様に配置し、当該台形状のシート台(10A)の車両前方側における傾斜した部分(10F)の仮想延長線(m)が乗員(D)及び座席(S)の重心(M)を通過する様に構成すれば、衝突時に重心(M)に慣性力(矢印f)が生じ、その仮想延長線(m)方向の分力が台形状のシート台(10A)の傾斜した部分(10F)に作用しても、当該傾斜した部分(10F)の延在する方向と当該分力が作用する方向とが一致しており、当該傾斜した部分(10F)は折れ曲がり難い。
そして、当該傾斜した部分(10F)が折れ曲がらなければ、乗員(D)の生存空間(L)を確保することが出来る。
In the present invention, the trapezoidal seat base (10A) for placing the front of the seat (S) is disposed so as to straddle the boundary portion (2h) of the cab frame (2), and the trapezoidal seat base (10A) If the virtual extension line (m) of the inclined portion (10F) on the front side of the vehicle passes through the center of gravity (M) of the occupant (D) and the seat (S), the center of gravity (M) is Even if inertial force (arrow f) is generated and the component force in the virtual extension line (m) direction acts on the inclined portion (10F) of the trapezoidal seat base (10A), the inclined portion (10F) The extending direction matches the direction in which the component force acts, and the inclined portion (10F) is unlikely to be bent.
And if the said inclined part (10F) does not bend, the living space (L) of a passenger | crew (D) can be ensured.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図1、図2は本発明の第1実施形態を示している。
図1において、座席Sのシート基部Saが、シート台10、20を介して、キャブフレーム2に固定されている。シート基部Saの前端部が前部シート台10に固定され、シート基部Saの後端部が後部シート台20に固定されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 show a first embodiment of the present invention.
In FIG. 1, the seat base Sa of the seat S is fixed to the
図1において、キャブフレーム2の前部2aの前後方向(図1では左右方向)の中間部と、第1の傾斜部2bの前後方向中間部に亘って補強部材12が取り付けられている。
補強部材12は、軽量であり、強度及び剛性を高くするために、高張力鋼の中空材で形成されている。図2は、キャブフレーム2に補強部材12が取り付けられた状態を、車両前方(図1の左側)からの視点で示している。
In FIG. 1, a reinforcing
The reinforcing
補強部材12は、前後端部に溶接(たとえばCO2溶接)で固定された支持部材14、13を介して、キャブフレーム2の内部空間2o(図9参照)に固定(たとえばスポット溶接で)されている。以って、第1の変曲部2hの補強をしている。
補強部材12は、その上部が図示しないフロアパネルと干渉しない様に配置されている。そして、補強部材12の上面と、図示しないフロアパネルとの間に隙間が形成される様に配置されている。
The reinforcing
The reinforcing
補強部材12を介装することによって、衝突の際に、キャブフレーム2が第1の変曲部2hで屈曲することが制限され、以って乗員Dの生存空間Lが確保される。
すなわち、第1実施形態によれば、補強部材12を圧縮変形しない限り、キャブフレーム2が第1の変曲部2hで屈曲することは不可能である。上述した様に、補強部材12は強度及び剛性が高い高張力鋼で構成されており、衝突時に圧縮変形する可能性は小さい。
そのため、衝突時においても、キャブフレーム2は第1の変曲部2hで屈曲し難く、乗員Dの生存空間Lが確保されるのである。
By interposing the reinforcing
That is, according to the first embodiment, the
Therefore, even during a collision, the
図3、図4は、本発明の第2実施形態を示している。
図3において、キャブフレーム2にはシート台10Aが取り付けられている。そして、第2実施形態の特徴は、シート台10Aの構成に存在する。
図4は、係るシート台10Aの斜視図である。
図3で示す様に、シート台10Aは、キャブフレーム2の第1の変曲部2hを前後に跨ぐ位置に、図示しないフロアパネルをはさんで、固定されている。
そして、シート台10Aは、その前部10Fが形成する斜面の仮想延長線mが、座席Sと乗員Dの総合の重心Mを通過する様に構成されている。
ここで、重心Mは、95%ダミーの重心と座席Sを一体と考えた場合の重心である。
3 and 4 show a second embodiment of the present invention.
In FIG. 3, a
FIG. 4 is a perspective view of the
As shown in FIG. 3, the
And 10 A of seat bases are comprised so that the virtual extension line m of the slope which the
Here, the center of gravity M is the center of gravity when the 95% dummy center of gravity and the seat S are considered as one body.
図3において、符号y2は、前部10Fの最低部であり、符号y1は、前部10Fの最上部である。その符号y1の前後方向位置と、シート基部Saの前後方向の先端下部とは一致して配置されている。
図3において、符号10fで示した点線は、従来のシート台10の前部を示している(図12参照)。図3から分る様に、前部10fにおけるy2に相当する部分は、第1の変曲部2hの後方に位置している。また、前部10fにおけるy1に相当する部分y3は、シート基部Saの前方向の先端下部より後部に位置して配置されている。
In FIG. 3, the symbol y2 is the lowest portion of the
In FIG. 3, a dotted line indicated by
図4において、シート台10Aは、上方が後方に向かって傾斜した前部10Fと、水平な頂部10Hと、下方が後方に向って傾斜した後部10Rと、開口された底部により、全体が台形状に形成されている。
そして、前部10Fに接続する前フランジ部11fと、後部10Rに接続する後フランジ部11rとが、それぞれ、キャブフレーム2の前部2aと後部2bの上面に、図示しないフロアパネルをはさんで固定されている。
なお、シート台10Aの前端と後端との間隔L2は、従来のシート台10の間隔L1(図12)に比較して、はぼ、150〜250%が好ましい。
図4においても、符号10fで示した点線は、従来のシート台10の前部を示している(図12参照)。
In FIG. 4, the
A front flange portion 11f connected to the
The distance L2 between the front end and the rear end of the
Also in FIG. 4, the dotted line indicated by
図3、図4の第2実施形態において、シート台10Aの前部10Fの最底部と前記総合の重心Mとを結ぶ直線は、前記仮想延長線mと一致している。
図3において、仮想延長線mは、総合の重心Mと、シート台10Aの前部10Fにおける最低部y2とを結ぶ直線と、一致している。
In the second embodiment shown in FIGS. 3 and 4, a straight line connecting the bottom of the
In FIG. 3, the virtual extension line m coincides with a straight line connecting the total center of gravity M and the lowest portion y2 in the
衝突の際、総合の重心Mの慣性力(図3の矢印f)の仮想延長線m方向の分力(図3の矢視fm)が、シート台10Aの前部10Fに作用する。
ここで、上述した様に、前部10Fの延在する方向と仮想延長線mとが一致しているので、当然、慣性力fの仮想延長線m方向の分力fmの作用する方向とも一致することとなり、前部10Fの板材の最も折れ曲がり難い方向で力を受け止めることが出来る。そのため、前部10Fが、その最上部y1近傍および前部10Fのどの高さ位置においても、慣性力fの仮想延長線m方向の分力fmによって折れ曲がることは極めて少なく、その結果、乗員Dの生存空間Lが確保される。
また、シート台10Aは、キャブフレーム2の第1の変曲部2hを前後(図3では左右方向)に跨ぐ位置に、図示しないフロアパネルをはさんで固定されているため、衝突の際にシート台10Aの前部10Fが折れ曲がらないことにより、キャブフレーム2の第1の変曲部2hが折れ曲がることを防ぐ効果も併せ持つ。そのことも理由として、乗員Dの安全空間Lを確保することが出来る。
一方、図11及び図12に示す従来のシート台10の前部10fは、仮想延長線mと一致していない。そのため、衝突の際に、前記慣性力fの分力(前部10fの最上部y3と総合の重心Mとを結ぶ直線方向の分力)が作用すると、前部10fは当該分力を支持することが出来ず、前部10fの最上部y3近傍または前部10fのいずれかの部位で折れ曲がってしまう可能性が高い。
At the time of collision, a component force (indicated by an arrow fm in FIG. 3) in the direction of the virtual extension line m of the inertial force (arrow f in FIG. 3) of the total gravity center M acts on the
Here, as described above, since the extending direction of the
Further, the
On the other hand, the
図5、図6は、本発明の第3実施形態を示している。
第3の実施形態は、図1、図2の第1実施形態と、図3、図4の第2実施形態を組合せた実施形態である。
5 and 6 show a third embodiment of the present invention.
The third embodiment is a combination of the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 and the second embodiment shown in FIGS.
図5、図6において、補強部材12のキャブフレーム2への配置及び取り付けは、図1、図2で示す第1実施形態と同じである。また、補強部材12の強度、剛性等の性状も第1実施形態と同じである。
そして図5、図6の第3実施形態では、図1、図2の第1実施形態と同様な作用効果を奏する。すなわち、補強部材12を介装することによって、衝突の際に、キャブフレーム2が第1の変曲部2hで屈曲することが制限される。そのため、乗員Dの生存空間Lが確保される。
5 and 6, the arrangement and attachment of the reinforcing
The third embodiment shown in FIGS. 5 and 6 has the same effect as that of the first embodiment shown in FIGS. That is, by interposing the reinforcing
図5、図6において、シート台10Aのキャブフレーム2への配置と、取り付けに係る構成は、図3、図4の第2実施形態と同様である。
すなわち、図5、図6の第3実施形態でも、図3、図4の第2実施形態と同様に、シート台10Aの前部10Fの最底部y2と、前記総合の重心Mとを結ぶ直線は、前記仮想延長線mと一致している。換言すれば、仮想延長線mは、総合の重心Mと、シート台10Aの前部10Fにおける最底部y2とを結ぶ直線である。
5 and 6, the arrangement of the
That is, in the third embodiment shown in FIGS. 5 and 6, as in the second embodiment shown in FIGS. 3 and 4, a straight line connecting the bottom portion y2 of the
衝突の際、総合の重心Mの慣性力(図11の矢印f)の仮想延長線m方向の分力がシート台10の前部10Fに作用する。
図5、図6の第3実施形態では、図3、図4の第2実施形態と同様に、シート台10Aの前部10Fが延在する方向と仮想延長線mとが一致しているので、前部10Fが、慣性力fの仮想延長線m方向の分力によって、前部10Fにおける最上部y1近傍及び前部10Fのどの高さ位置においても、折れ曲がってしまうことはない。その結果、乗員Dの生存空間Lが確保される。
At the time of collision, a component force in the direction of the virtual extension line m of the inertial force (arrow f in FIG. 11) of the total center of gravity M acts on the
In the third embodiment of FIGS. 5 and 6, as in the second embodiment of FIGS. 3 and 4, the direction in which the
換言すれば、図5、図6の第3実施形態では、図1、図2の第1実施形態における構成及び作用効果(補強部材12と、それによる作用効果)と、図3、図4の第2実施形態における構成及び作用効果(シート台10Aと、それによる作用効果)とを、重畳している。
これにより、衝突時において、より確実に乗員Dの生存空間Lが確保され、安全性がより一層向上する。
In other words, in the third embodiment of FIGS. 5 and 6, the configuration and operational effects (the reinforcing
Thereby, the living space L of the passenger | crew D is ensured more reliably at the time of a collision, and safety | security improves further.
図示の実施形態は、あくまで例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨ではない旨を付記する。 It should be noted that the illustrated embodiment is merely an example and is not intended to limit the technical scope of the present invention.
D・・・・乗員
F・・・・シャシフレーム
G・・・・エンジン
S・・・・座席
1・・・・キャブ
2・・・・キャブフレーム
2h・・・第1の変曲部
2i・・・第2の変曲部
12・・・補強部材
13、14・・・支持部材
10、10A・・・シート台
20・・・後部シート台
D ··· occupant F · · · chassis frame G · · · engine S · · · seat 1 · · ·
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