JP2016210322A - 車体前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両前突時において、キャブマウントの脱落を抑制しつつ、サイドメンバの前端部の潰れ変形によって車両前突時の衝撃エネルギを効率良く吸収する。【解決手段】サイドメンバ２は、前後方向に延びるサイドメンバ本体４と、サイドメンバ本体４の前端から前方へ直線状に延びるサイドメンバ延長部５とを一体的に有する。サイドメンバ延長部５は、キャブマウント取付部１０を含む。キャブマウントは、キャブマウント取付部１０に固定され、キャブの前側をチルト自在に支持する。キャブマウント取付部１０よりも後方のサイドメンバ延長部５には、前後方向の圧縮荷重に対する強度がキャブマウント取付部１０よりも低い後側領域９Ｒが設けられる。【選択図】図２

Description

本発明は、サイドメンバがキャブを支持する車両の車体前部構造に関する。

特許文献１には、後側のメインサイドレールと前側のエクステンションサイドレールとに分割されたサイドレールが記載されている。エクステンションサイドレールには、キャブマウントが剛結される。

特開２０１４−１５６１５７号公報

特許文献１の構造において、前後方向の圧縮荷重に対する強度がメインサイドレールよりも低くなるように前側のエクステンションサイドレールを構成し、車両前突時に前方から入力する荷重によりエクステンションサイドレールを前後方向に潰すことによって、衝撃エネルギを吸収することが考えられる。

しかし、エクステンションサイドレールにはキャブマウントが固定されているため、車両前突時にエクステンションサイドレールの全域が同等に潰れると、キャブマウントがサイドレール（サイドメンバ）から脱落してキャブの支持状態が不安定となり、キャブ内の乗員生存空間が狭められてしまう可能性が生じる。

そこで、本発明は、車両前突時において、キャブマウントの脱落を抑制しつつ、サイドメンバの前端部の潰れ変形によって車両前突時の衝撃エネルギを効率良く吸収することが可能な車体前部構造の提供を目的とする。

上記目的を達成すべく、本発明の第１態様の車体前部構造は、サイドメンバとキャブマウントとを備える。サイドメンバは、前後方向に延びるサイドメンバ本体と、サイドメンバ本体の前端から前方へ直線状に延びるサイドメンバ延長部とを一体的に有する。サイドメンバ延長部は、キャブマウント取付部を含む。キャブマウントは、サイドメンバのキャブマウント取付部に固定され、キャブの前側をチルト自在に支持する。

キャブマウント取付部よりも後方のサイドメンバ延長部には、前後方向の圧縮荷重に対する強度がキャブマウント取付部よりも低いエネルギ吸収部が設けられる。

上記構成では、キャブマウント取付部よりも後方のサイドメンバ延長部に、前後方向の圧縮荷重に対する強度がキャブマウント取付部よりも低いエネルギ吸収部を設けているので、車両前突時において、キャブマウント取付部の後方のエネルギ吸収部から潰れ変形が開始される。このため、キャブマウントがサイドメンバ（キャブマウント取付部）から脱落し難い。従って、キャブ内の乗員生存空間を確保しつつ、エネルギ吸収部によって衝撃エネルギを効率良く吸収することができる。

本発明の第２態様は、第１態様の車体前部構造であって、サイドメンバ延長部は、サイドメンバ本体と別体に形成されてサイドメンバ本体に固定される。

上記構成では、サイドメンバ延長部をサイドメンバ本体と別体に形成するので、複数の車種間でサイドメンバ本体を共用化するとともに、所望の強度のサイドメンバ延長部を車種に合わせて組付けることができる。

本発明によれば、車両前突時において、キャブマウントの脱落を抑制しつつ、サイドメンバの前端部の潰れ変形によって車両前突時の衝撃エネルギを効率良く吸収することができる。

本発明の一実施形態に係る車体前部構造を斜め上方から視た斜視図である。 図１のサイドメンバの前端部を斜め前方から視た斜視図である。 図２のサイドメンバ延長部の分解斜視図である。 図１のサイドメンバにキャブマウントを固定した状態を示す斜視図である。 図２のサイドメンバ延長部を上方から視た平面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る車体前部構造について、図面に基づいて説明する。なお、以下の説明において、前後方向とは車両の進行方向の前後方向であり、左右方向とは車両前方を向いた状態での左右方向である。また、図中矢印ＦＲは車両前方を、矢印ＩＮは車幅方向内側を、矢印ＵＰは車両上方をそれぞれ示す。

図１〜図５に示すように、車両の車体フレーム１は、前後方向へ延びる左右１対のサイドメンバ２と、車幅方向へ延びて左右のサイドメンバ２を連結する複数のクロスメンバ３とを有する。複数のクロスメンバ３は、左右のサイドメンバ２の前端部を連結するファーストクロスメンバ３Ａと、ファーストクロスメンバ３Ａの後方で左右のサイドメンバ２を連結するセカンドクロスメンバ３Ｂとを含む。

車体フレーム１の前端の左右の隅部にはキャブマウント取付部１０が設けられ、キャブ（図示省略）の前側をチルト自在に支持する左右のキャブマウント３０がキャブマウント取付部１０にそれぞれ固定される（図４参照）。

本実施形態では、サイドメンバ２を、車体フレーム１の前端部を除く領域で前後方向に延びる長尺のサイドメンバ本体４と、車体フレーム１の前端部でサイドメンバ本体４の前端から前方へ直線状に延びるサイドメンバ延長部５とから構成し、サイドメンバ延長部５の後端部をサイドメンバ本体４の前端部に結合して一体化する。なお、左右のサイドメンバ２は左右略対称に構成されるため、以下の説明ではその一方（右側）について説明し、他方（左側）の説明を省略する。

サイドメンバ本体４の前端部は、前方に開口して内側に閉空間を区画する矩形筒状であり、本体上面部４１と本体下面部４２と本体外側面部４３と本体内側面部４４とを一体的に有する。本体上面部４１と本体下面部４２とは上下方向に離間して相対向し、本体外側面部４３と本体内側面部４４とは車幅方向に離間して相対向する。

サイドメンバ延長部５は、車幅方向外側の延長部アウタ６と車幅方向内側の延長部インナ７とスティフナ（補強部材）８とから構成される。延長部アウタ６と延長部インナ７とスティフナ８とは、何れも金属板を所定形状に曲折することによって形成され、延長部アウタ６と延長部インナ７とは、一体化されて延長部本体９を形成する。延長部本体９の前側領域９Ｆには、キャブマウント取付部１０が設けられ、スティフナ８は、前側領域９Ｆを補強する。前側領域９Ｆの後方の後側領域９Ｒには、後述する凹部２１が形成される。

延長部アウタ６は、平板状の延長部アウタ側面部１３の上端及び下端から平板状の延長部アウタ上面部１１及び延長部アウタ下面部１２が車幅方向内側に曲折して延びるＵ状断面であり、車幅方向内側に開口する。延長部インナ７は、平板状の延長部インナ側面部１６の上端及び下端から平板状の延長部インナ上面部１４及び延長部インナ下面部１５が車幅方向外側に曲折して延びるＵ状断面であり、車幅方向外側に開口する。

延長部アウタ上面部１１は、後側の上幅狭部１８と、上幅狭部１８よりも車幅方向内側に張り出す前側の上幅広部１７とを一体的に有する。延長部アウタ下面部１２は、上幅狭部１８と対向する後側の下幅狭部２０と、下幅狭部２０よりも車幅方向内側に張り出して上幅広部１７と対向する前側の下幅広部１９とを一体的に有する。

延長部本体９は、延長部アウタ６と延長部インナ７とを一体化することによって形成される。延長部アウタ６と延長部インナ７とは、延長部アウタ上面部１１と延長部インナ下面部１２との間に延長部インナ７を車幅方向内側から挿入し、延長部インナ上面部１４を延長部アウタ上面部１１に下方から重ねて面接触させ、延長部インナ下面部１５を延長部アウタ下面部１２に上方から重ねて面接触させて、延長部アウタ上面部１１と延長部インナ上面部１４とを溶着し、延長部アウタ下面部１２と延長部インナ下面部１５とを溶着することによって結合されて一体化し、その内部に矩形状の閉断面を区画する。

上幅広部１７と下幅広部１９とは、延長部本体９の前側領域９Ｆに配置されて、延長部インナ７（延長部インナ側面部１６）よりも車幅方向内側に突出する。前側領域９Ｆでは、延長部インナ上面部１４の略全域が延長部アウタ上面部１１（上幅広部１７）と重なり、延長部インナ下面部１５の略全域が延長部アウタ下面部１２（下幅広部１９）と重なる。これに対し、延長部本体９の後側領域９Ｒでは、延長部インナ上面部１４のうち車幅方向外側部分が延長部アウタ上面部１１（上幅狭部１８）と重なり、延長部インナ下面部１５のうち車幅方向外側部分が延長部アウタ下面部１２（下幅狭部２０）と重なる。このように延長部アウタ上面部１１及び延長部アウタ下面部１２の車幅方向の幅を前側領域９Ｆと後側領域９Ｒで相違させている（前側領域９Ｆの幅を後側領域９Ｒの幅よりも拡げている）ので、前後方向の圧縮荷重に対する剛性は、前側領域９Ｆの方が後側領域９Ｒよりも高くなる。上幅広部１７のうち延長部インナ７よりも車幅方向内側に張り出した領域は、キャブマウント取付部１０を構成する。

延長部本体９の後側領域９Ｒの延長部アウタ側面部１３には、サイドメンバ延長部５に前後方向の圧縮荷重が作用した際に応力が集中して変形し易い易変形部としての凹部２１が形成される。凹部２１は、車幅方向内側へ円弧状に凹む溝状であり、延長部アウタ側面部１３の上下方向の略全域で上下方向に直線状に延びる。

延長部本体９の後側領域９Ｒは、その後端部２２が段差を介して細く窄む矩形筒状であり、延長部本体９の後端部２２をサイドメンバ本体４の前端開口に前方から差し込み、延長部本体９とサイドメンバ本体４との境界部分を略全周に亘って溶着することによって、サイドメンバ延長部５とサイドメンバ本体４とが一体化される。

スティフナ８は、前板部２３と後板部２４と中間板部２５とを一体的に有する略Ｚ形状であり、延長部本体９の上幅広部１７の後端部と下幅広部１９の後端部との間に起立した姿勢で配置される。中間板部２５は、前後方向と交叉して（車幅方向に沿って）起立し、前板部２３は、中間板部２５の車幅方向外端縁から前方へ曲折して延び、後板部２４は、中間板部２５の車幅方向内端縁から後方へ曲折して延びる。

スティフナ８のうち後板部２４の後部を除く領域は、前側領域９Ｆに配置されて上幅広部１７及び下幅広部１９と上下方向に重なる。この後板部２４の後部を除く領域において、スティフナ８の上縁部及び下縁部が上幅広部１７の下面及び下幅広部１９の上面にそれぞれ溶着される。また、後板部２４は、延長部インナ側面部１６の車幅方向内側面に車幅方向内側から重なり、延長部インナ側面部１６に溶着される。延長部本体９に固定されたスティフナ８は、前側領域９Ｆを補強する。

ファーストクロスメンバ３Ａの端部は、サイドメンバ延長部５の上幅広部１７と下幅広部１９との間に車幅方向内側から挿入される。ファーストクロスメンバ３Ａの上板部（クロスメンバ上板部）３１は、上幅広部１７に下方から重なって面接触した状態で上幅広部１７に結合され、下板部（クロスメンバ下板部）３２は、下幅広部１９に上方から重なって面接触した状態で下幅広部１９に結合される。クロスメンバ上板部３１は、上幅広部１７とともにキャブマウント取付部１０を構成する。なお、セカンドクロスメンバ３Ｂの端部は、サイドメンバ本体４の前端部に結合される。

キャブマウント取付部１０には、上下方向に貫通する複数のマウント取付孔２６が形成される。本実施形態では、前側の左右２箇所と後側の１箇所の計３箇所にマウント取付孔２６が形成される。前側２箇所のマウント取付孔２６は、上幅広部１７とクロスメンバ上板部３１とが重なる部分に形成され、上幅広部１７及びクロスメンバ上板部３１を貫通する。後側１箇所のマウント取付孔２６は、スティフナ８の前板部２３の車幅方向内側で且つ中間板部２５の前方で、上幅広部１７のうちクロスメンバ上板部３１と重ならない部分に形成される。キャブマウント３０は、キャブマウント取付部１０に載置され、マウント取付孔２６を挿通するボルト（図示省略）によってキャブマウント取付部１０に固定される。

本実施形態によれば、キャブマウント取付部１０を含む前側領域９Ｆに上幅広部１７及び下幅広部１９を設け、且つ前側領域９Ｆをスティフナ８で補強しているので、前後方向の圧縮荷重に対する前側領域９Ｆの剛性が増大し、サイドメンバ延長部５に前後方向の圧縮荷重が作用した際に、前側領域９Ｆが変形し難くなる。また、後側領域９Ｒに凹部２１を形成しているので、サイドメンバ延長部５に前後方向の圧縮荷重が作用した際に、後側領域９Ｒが前側領域９Ｆよりも先に潰れ変形し易くなる。すなわち、後側領域９Ｒは、キャブマウント取付部１０よりも後方に配置され、前後方向の圧縮荷重に対する強度がキャブマウント取付部１０よりも低いエネルギ吸収部となる。

このように、キャブマウント取付部１０よりも後方に、前後方向の圧縮荷重に対する強度がキャブマウント取付部１０よりも低い後側領域９Ｒを設けているので、車両前突時において、キャブマウント取付部１０の後方の後側領域９Ｒから潰れ変形が開始される。このため、キャブマウント３０がサイドメンバ２（キャブマウント取付部１０）から脱落し難くなり、キャブ内の乗員生存空間を確保しつつ、後側領域９Ｒによって衝撃エネルギを効率良く吸収することができる。

また、サイドメンバ延長部５をサイドメンバ本体４と別体に形成するので、複数の車種間でサイドメンバ本体４を共用化するとともに、所望の強度のサイドメンバ延長部５を車種に合わせて組付けることができる。

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論である。

例えば、サイドメンバ延長部５をサイドメンバ本体４と一体に形成してもよい。また、スティフナ８に代えて又は加えて他の補強部材を設けてもよく、凹部２１に代えて又は加えて他の易変形部を設けてもよい。また、後側領域９Ｒの板厚を前側領域９Ｆよりも薄く形成する等によって、前側領域９Ｆと後側領域９Ｒとの間で圧縮荷重に対する強度を相違させてもよい。

本発明の車体前部構造は、サイドメンバの前端部にキャブマウントが固定される車両に広く適用することができる。

１ 車体フレーム
２ サイドメンバ
３ クロスメンバ
４ サイドメンバ本体
５ サイドメンバ延長部
６ 延長部アウタ
７ 延長部インナ
８ スティフナ
９ 延長部本体
９Ｆ 延長部本体の前側領域
９Ｒ 延長部本体の後側領域（エネルギ吸収部）
１０ キャブマウント取付部
１７ 上幅広部
１９ 下幅広部
２１ 凹部
３０ キャブマウント

Claims (2)

1. 前後方向に延びるサイドメンバ本体と、このサイドメンバ本体の前端から前方へ直線状に延びるサイドメンバ延長部とを一体的に有し、前記サイドメンバ延長部がキャブマウント取付部を含むサイドメンバと、
   前記サイドメンバの前記キャブマウント取付部に固定され、キャブの前側をチルト自在に支持するキャブマウントと、を備え、
   前記キャブマウント取付部よりも後方の前記サイドメンバ延長部に、前後方向の圧縮荷重に対する強度が前記キャブマウント取付部よりも低いエネルギ吸収部を設けた
   ことを特徴とする車体前部構造。
2. 請求項１に記載の車体前部構造であって、
   前記サイドメンバ延長部は、前記サイドメンバ本体と別体に形成されて前記サイドメンバ本体に固定される
   ことを特徴とする車体前部構造。

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