JP2014210525A - キャブオーバ型車両のキャブ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】キャブオーバ型車両において、重量の増加を最小限に抑え、キャブ構造の大幅な設計変更を要しない上、補強構造の確認も容易で、キャブの屋根部にかかる負荷を効率よく吸収することのできるキャブオーバ型車両のキャブ構造を提供すること。【解決手段】キャブオーバ型車両において、キャブ（１）の後部両端の上部内面に、ルーフパネル（２）からサイドパネル（７）に沿って延設された第１板材（２１）と、当該第１板材（２１）と連結しサイドパネル（７）からバックパネル（９）に沿って延設された第２板材（２２）とからなる補強部材（２０）を設ける。【選択図】図３

Description

本発明は、キャブオーバ型車両のキャブ構造に係り、詳しくは、車両に対する衝撃を吸収し乗員の生存空間を確保するよう補強したキャブ構造に関する。

トラックや乗用車において、衝突等により外部から大きな外力が加わったときに乗員の生存空間を確保するため、室内空間を構成する車体の強度及び剛性をできるだけ高くして、生存空間に対する変形量を少なくしなければならない。
例えば、キャブオーバトラックのキャブ構造は、主としてメインシルの骨格構造の上にパネル部材で外殻を形成したモノコック構造が用いられている。

しかし、このような構造だけでは、キャブ（キャビン）に外部から大きな力が加わった際に、乗員の生存空間を十分に確保するというのは困難である。
通常、車体の強度及び剛性を高くする方法としては、補強のためにパネル部材の板厚増加や、インナパネル及びアウタパネルからなるパネル部材の内部に補強材を追加する方法等が考えられる。

例えば、キャブオーバ型車両のキャブにおいて正面衝突に対する強度を確保すべく、キャブのフロントクロスメンバの両側からそれぞれ左右のフロントピラー及びルーフサイドレールの内部に連続して延びる補強用の中空部材を追加する構成が開発されている（特許文献１参照）。

特開平１１−７８９９５号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された技術のように、キャブのフロントピラー及びルーフサイドレールのような骨格部分に補強用の中空部材を追加するには、当該中空部材を追加するためにキャブの構造を大幅に変更する必要がある。
例えば特許文献１の場合、フロントピラー及びルーフサイドレールがインナ側とアウタ側の組成部品からなり、それぞれのフランジ間に補強用の中空部材を支持するためのブラケットを介装させている。このため、フロントピラー及びルーフサイドレールのフランジ部分の板合わせ構造の変更が必要となる。

キャブ構造は種別化が困難であることから、板厚を増加させたり、パネル部材内部に補強部材を設けたりする形でキャブ構造を設計すると、補強をそこまで必要としない車両のキャブに対しても同様のキャブ構造を採用することとなり、そのような車両については不必要な重量増加等が生じる。
そして、特許文献１の技術では、正面衝突に対する強度は確保することができるが、例えば上方からの落下物や車両の転倒等によりキャブの屋根部へ衝撃が加わった場合についてまでは考慮されていない。そのため、キャブの屋根部に外力が加わるとキャブの屋根後部側、特に車幅方向両端の上部に負荷が集中し、キャブ後部側から乗員の生存空間が狭まっていくことになる。

また、板厚を増加させたり、特許文献１のように補強用の中空部材を設けたりする補強構造では、補強構造を外観から確認することはできないため、車両検査等で補強構造を確認する際の作業工数が増加するという問題も生じる。
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、キャブオーバ型車両において、重量の増加を最小限に抑え、キャブ構造の大幅な設計変更を要しない上、補強構造の確認も容易で、キャブの屋根部にかかる負荷を効率よく吸収することのできるキャブオーバ型車両のキャブ構造を提供することにある。

上記した目的を達成するために、本発明に係るキャブオーバ型車両のキャブ構造では、キャブオーバ型車両における室内空間を形成するキャブ構造であって、キャブの後部両端の上部内面にて、当該キャブの屋根面を形成するルーフパネルから、当該キャブの車幅方向両側面を形成するサイドパネルに沿って延設された第１の補強部と、前記キャブの後部両端の上部内面にて、前記第１の補強部と連結されつつ、前記サイドパネルから、当該キャブの後面を形成するバックパネルに沿って延設された第２の補強部と、からなる補強部材を備えることを特徴としている。

好ましくは、前記バックパネルの車幅方向両側又は片側の外面にエンジンの吸気ダクトが取り付けられており、前記第２の補強部は前記吸気ダクトの取付位置まで延びている。

上記手段を用いる本発明によれば、キャブオーバ型車両のキャブに、キャブの後部両端の上部内面にルーフパネルからサイドパネルに沿って延設された第１の補強部と当該第１の補強部と連結しサイドパネルからバックパネルに沿って延設された第２の補強部とからなる補強部材を備えることとする。

このように第１の補強部及び第２の補強部が各パネルに沿って延設されていることで、キャブ上方からの外力に対してキャブの後部両端の上部に集中する力を効率よく吸収し、十分な強度を確保することができる。
また、当該第１の補強部及び第２の補強部は、キャブの後部両端の上部にのみ取り付けることから必要最小限の重量増加に抑えることができ、キャブ構造の大幅な設計変更を要しない上、キャブの内面に設けることで補強構造の確認も容易に行うことができる。

本発明の一実施形態に係るキャブオーバ型車両のキャブの斜視図である。 本発明の一実施形態に係るキャブオーバ型車両のキャブの内部斜視図である。 本発明の一実施形態に係るキャブオーバ型車両のキャブの補強部分を示す拡大斜視図である。 図３のＡ−Ａ線に沿った断面を簡略的に示した概略断面図である。 図３のＢ−Ｂ線に沿った断面を簡略的に示した概略断面図である。 本実施形態の補強部材を備えている場合（ａ）、各パネルの板厚を増加した場合（ｂ）、インナパネルとアウタパネルとの間に補強部材を追加した場合（ｃ）のそれぞれのキャブが上方から外力を受けたときの状態を示した説明図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。
図１から図５を参照すると、図１には本発明の一実施形態に係るキャブオーバ型車両のキャブの斜視図、図２には当該キャブの内部斜視図、図３には当該キャブの補強部分の拡大斜視図、図４には図３のＡ−Ａ線に沿った概略断面図、図５には図３のＢ−Ｂ線に沿った概略断面図がそれぞれ示されており、以下これらの図に基づき説明する。なお、各図において説明の便宜上、パネルの板厚等を簡略化して表したり、各パネル同士が当接している部分も間隔をあけて表したりしている。

まず図１、２に示すように、キャブ１はキャブオーバ型車両であるトラックのキャブである。当該キャブ１は室内空間を形成するものであり、内部には運転席１ａ及び助手席等が設けられている。当該キャブ１は、屋根面にルーフパネル２、前面にフロントパネル３及びフロントウインドウ４、車幅方向両側面にサイドウインドウ５を有するドア６及びサイドパネル７、後面にバックウインドウ８を有するバックパネル９、床面にフロアパネル１０が配設されたモノコック構造をなしている。

また、キャブ１のバックパネル９の車幅方向右側の外面には、吸気ダクト１１が設けられている。当該吸気ダクト１１はキャブ１の下に設けられた図示しないエンジンと連結されており、バックパネル９に沿って上下方向に延びている。
そして、図２に示すように、キャブ１の後部両端の上部内面、即ちルーフパネル２、サイドパネル７、及びバックパネル９に囲まれた隅部分に、補強部材２０が設けられている。なお、補強部材２０は図２において車両右側のみに示されているが、車両左側にも左右対称に同様の補強部材が設けられており、以下図示されている補強部材２０を基に説明する。

補強部材２０は、第１板材２１（第１の補強部）及び第２板材２２（第２の補強部）の二部品から構成されている。
詳しくは、図３に示すように、第１板材２１は、ルーフパネル２からサイドパネル７に沿って延び、第２板材２２はサイドパネル７からバックパネル９に沿って延びている。

ここで図４、５より明らかなように、サイドパネル７の後部上側部分は内側のインナパネル７ａと外側のアウタパネル７ｂとからなる中空構造をなしている。
図４に示すように、当該インナパネル７ａ及びアウタパネル７ｂはそれぞれの上縁部が、ルーフパネル２の外縁部と重なっている。具体的には、ルーフパネル２の外縁部内面とアウタパネル７ｂの上縁部外面、及びアウタパネル７ｂの上縁部内面とインナパネル７ａの上縁部外面とが当接しており、各々のパネル２、７ａ、７ｂがスポット溶接Ｓにより接合されている。また、図４におけるインナパネル７ａ及びアウタパネル７ｂの下縁部（キャブ１としては上下方向中央部分）が互いに当接し、スポット溶接Ｓにより接合されている。

さらに、図５に示すように当該インナパネル７ａ及びアウタパネル７ｂはそれぞれの後縁部が、バックパネル９の側縁部と重なっている。具体的には、バックパネル９の側縁部内面とアウタパネル７ｂの後縁部外面、及びアウタパネル７ｂの後縁部内面とインナパネル７ａの側縁部外面とが当接しており、各々のパネル７ａ、７ｂ、９がスポット溶接Ｓにより接合されている。

第１板材２１は、特に図４より明らかなように、車幅方向に延びる上部２１ａ、上下方向に延びる中央部２１ｂ、及び下部２１ｃからなる。そして、当該第１板材２１は全面が当該サイドパネル７のインナパネル７ａ内面と当接しており、所定の各箇所でスポット溶接Ｓにより取り付けられている。
当該第１板材２１の上部２１ａは、サイドパネル７のインナパネル７ａ及びアウタパネル７ｂの上縁部とルーフパネル２の外縁部とが重なり合っている部分に被るようにして車幅方向に延びている。また、当該第１板材２１の中央部２１ｂから下部２１ｃにかけてはサイドパネル７に沿って図４におけるインナパネル７ａとアウタパネル７ｂの下縁部まで延びている。

第２板材２２は、特に図５より明らかなように、車両前後方向に延びる側面部２２ａ、車幅方向に延びる後面部２２ｂ、当該側面部２２ａ及び後面部２２ｂとの間で斜めに延びている中央部２２ｃからなる。
当該第２板材２２の側面部２２ａは、第１板材２１の中央部２１ｂの内面の一部と当接している。第２板材２２の側面部２２ａ、第１板材２１の中央部２１ｂ、及びサイドパネル７のインナパネル７ａはそれぞれ対応する位置に貫通孔が穿設されており、当該貫通孔を通して当該第２板材２２の側面部２２ａが第１板材及びサイドパネル７にボルト・ナット２３により取り付けられている。

また、当該第２板材２２の後面部２２ｂは、バックパネル９の内面と当接している。当該第２板材２２の後面部２２ｂ及びバックパネルはそれぞれ対応する位置に貫通孔が穿設されており、当該貫通孔を通して第２板材２２の後面部２２ｂはバックパネルにボルト・ナット２３により取り付けられている。なお、当該バックパネル９の裏面にはブラケット１１ａを介して吸気ダクト１１が取り付けられており、第２板材２２の後面部２２ｂは当該ブラケット１１ａが取り付けられている部分と一部重なるまで延びている。

このように補強部材２０は、縦方向に延びる第１板材２１及び横方向に延びる第２板材２２が一体となり、ルーフパネル２、サイドパネル７、及びバックパネル９の三面に亘って取り付けられている。
次に車両の転倒又は落下物等によりキャブ１が上方から外力Ｆを受けたときの作用について説明する。

上記図３には上方からの外力Ｆを受けたときの補強部材２０における力の流れが白抜き矢印で示されており、図７では本実施形態の補強部材２０を備えている場合（ａ）、各パネルの板厚を増加した場合（ｂ）、インナパネルとアウタパネルとの間に補強部材を追加した場合（ｃ）のそれぞれのキャブが上方から外力Ｆを受けたときの状態を示した説明図が示されており、以下これらの図に基づき説明する。なお、図６についてもパネルの板厚等を簡略化して表したり、各パネル同士の間隔あけて表したりしている。

図３に示すように、キャブ１が上方から外力を受けると、キャブ１のルーフパネル２からサイドパネル７及びバックパネル９に力が伝達され、特にキャブ１の後部両端の上部に負荷が集中する。当該部分に設けられている補強部材２０は、第１板材２１の上部２１ａにてルーフパネル９からの力を受ける。第１板材２１が受けた力は中央部２１ｂ及び下部２１ｃへと分散される。また第１板材２１の中央部２１ｂにおいては、当該第１板材２１と当接してボルト締結されている第２板材２２に沿って横方向にも力が流れていく。当該第２板材２２に伝達された力は側面部２２ａから中央部２２ｃを通り後面部２２ｂへと分散されていく。

つまり、図７（ａ）に示すように、本実施形態における補強部材２０は、第１板材２１がルーフパネル２からサイドパネル７に亘ってサイドパネル７のインナパネル７ａに面全体で当接し、第２板材２２の側面部２２ａが当該インナパネル７ａの中央部に、後面部２２ｂがバックパネル９にそれぞれ面全体で当接していることで、ルーフパネル２で受けた外力Ｆを効率よく吸収し、補強部材２０の全体でキャブ１の変形を抑制することとなる。

一方、図７（ｂ）のように、ルーフパネル３２、サイドパネル３７のインナパネル３７ａ及びアウタパネル３７ｂ、図示しないバックパネルの板厚を増加させてキャブの補強をした場合には、外力Ｆに加えて各パネルの重量も大きな負荷となる。このため、インナパネル３７ａ及びアウタパネル３７ｂが接合されているサイドパネル３７の下縁部に負荷が集中し、当該部分を支点にサイドパネル３７が車室内側に変形しやすくなる。

また図７（ｃ）のように、サイドパネル４７のインナパネル４７ａとアウタパネル４７ｂとの間の空間に補強パネル４０を追加してキャブを補強した場合は、主に補強パネル４０が外力Ｆを受けることになる。しかし、当該補強パネル４０の中でも特に、ルーフパネル４２と、サイドパネル４７のインナパネル４７ａ及びアウタパネル４７ｂとの接合部分に負荷が集中し、補強パネル４０自体が車室内側に変形するおそれがある。

このように本実施形態におけるキャブ１の補強部材２０によれば、第１板材２１及び第２板材２２がルーフパネル２からサイドパネル７及びバックパネル９に亘って延び、それぞれ面全体が当接していることで、キャブ１の上方からの外力Ｆを効率よく吸収し、十分な強度を確保することができる。
また、図７（ｂ）のように各パネル３２、３７の板厚を増加すれば大幅な重量増を招くのに対し、本実施形態における補強部材２０はキャブ１の後部両端の上部にのみ取り付けることから必要最小限の重量増加に抑えることができる。

そして、図７（ｂ）、（ｃ）では大幅にキャブ構造を変更する必要があるのに対し、当該補強部材２０はキャブ１のパネル内面の一部に取り付けるのみであり、基となるキャブ構造を変更することなく容易に補強することができる。従って、車種に応じて補強の有無を容易に変更することができる。
また、当該補強部材２０はキャブ１のパネル内面に取り付けられることで、車両検査時等に補強部材２０の有無や状態を容易に確認することができる。

さらに、当該補強部材２０の第２板材２２を吸気ダクト１１の取付位置に被るように設けることで、吸気ダクト１１により生じる振動を抑制することもできる。
以上で本発明に係るキャブオーバ型車両のキャブ構造の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。

例えば上記実施形態では、補強部材２０を第１板材２１及び第２板材２２の二部品で構成しているが、補強部材の構成はこれに限られるものではなく、第１板材に対応する第１補強部と、第２板材に対応する第２補強部とからなる一部品で補強部材を構成してもよい。
また、上記実施形態では、第１板材２１をスポット溶接により、第２板材２２をボルト・ナット２３により取り付けているが、取付手段はこれに限られるものではなく、全てをスポット溶接又はボルト・ナットにより取り付けてもよいし、接着等の他の手段を用いてもよい。

また、上記実施形態では、吸気ダクト１１がバックパネル９の右側に設けられているが、吸気ダクトの取付位置はこれに限られるものではなく、バックパネルの左側または両側に設けられていてもよい。

１ キャブ
２ ルーフパネル
７ サイドパネル
９ バックパネル
１１ 吸気ダクト
２０ 補強部材
２１ 第１板材（第１の補強部）
２２ 第２板材（第２の補強部）

Claims (2)

1. キャブオーバ型車両における室内空間を形成するキャブ構造であって、
   キャブの後部両端の上部内面にて、当該キャブの屋根面を形成するルーフパネルから、当該キャブの車幅方向両側面を形成するサイドパネルに沿って延設された第１の補強部と、
   前記キャブの後部両端の上部内面にて、前記第１の補強部と連結されつつ、前記サイドパネルから、当該キャブの後面を形成するバックパネルに沿って延設された第２の補強部と、
   からなる補強部材を備えることを特徴とするキャブオーバ型車両のキャブ構造。
2. 前記バックパネルの車幅方向両側又は片側の外面にエンジンの吸気ダクトが取り付けられており、
   前記第２の補強部は前記吸気ダクトの取付位置まで延びていることを特徴とする請求項１記載のキャブオーバ型車両のキャブ構造。