JP2018058525A

JP2018058525A - 車両の荷重伝達システム

Info

Publication number: JP2018058525A
Application number: JP2016198639A
Authority: JP
Inventors: 賢長門; Satoshi Nagato
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2016-10-07
Filing date: 2016-10-07
Publication date: 2018-04-12
Anticipated expiration: 2036-10-07
Also published as: PH12019500704A1; JP6915255B2; WO2018066684A1; CN109803878B; CN109803878A

Abstract

【課題】キャブと車体フレームが別体で形成される構造の車両において、車両の前方衝突時における客室の床面の変形を抑制することができる車両の荷重伝達システムを提供する。
【解決手段】車両の前後方向に延在する車体フレームの前方に該車体フレームとは別体のキャブを載置して構成される車両の荷重伝達システムにおいて、前記キャブの床面に沿って、前記キャブと前記車体フレームの側方の接合部２１から後方の中央内側に向かって強度部材３０を配設する。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両の荷重伝達システムに関する。

小型商用車（ＬＣＶ）やトラック等の車体フレームとキャブが別体に構成されて、キャブが車体フレームの上に載置されているフレーム構造の車両においては、車両が前方衝突したときに、この衝突時の衝撃力は車両の前方両端に向って加わり、車体フレームとキャブの両側の前方接合部から中央側に向かって斜め後方向に向かってキャブの床面に伝わる。しかしながら、従来のキャブの床面構造では、縦補強部材（縦フレーム）が床面の前後方向に配置されており、この衝撃力によりキャブの客室の床面が変形する虞がある。

ここで、車体フレームにおいて、車体に平行に設けられた左右一対のフロントサイドフレームの近傍に、このフロントサイドフレームの補強材である縦フレームを設けるとともに、この縦フレームを平面視でフロントサイドフレームに対して傾斜させて、その後部がその前部よりもそれぞれ車幅方向の内側に位置するようにした車体前部構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−７３２４３号公報

ところで、上記の車体前部構造は、キャブの搭載位置より前方の車体フレームに係る構造であるので、車両の前方衝突時におけるキャブの床面の変形には関与しない。

本発明の目的は、キャブと車体フレームが別体で形成される構造の車両において、車両の前方衝突時における客室の床面の変形を抑制することができる車両の荷重伝達システムを提供する。

上記の目的を達成するための本発明の車両の荷重伝達システムは、車両の前後方向に延在する車体フレームの前方に該車体フレームとは別体のキャブを載置して構成される車両の荷重伝達システムにおいて、前記キャブの床面に沿って、前記キャブと前記車体フレームの側方の接合部から後方の中央内側に向かって強度部材を配設して構成される。

車体フレームとキャブを別体で構成する車両では、前方で衝突したときにこの衝突時の衝撃力が車体フレームを介してこの車体フレームとキャブの側方の接合部から中央内側に向かってキャブの床面に加わり、キャブの床面が座屈して変形する。

本発明の車両の荷重伝達システムによれば、強度部材をキャブの床面に沿って側方の接合部から後方の中央内側に向かって配設するので、このキャブの床面の変形を抑制することができる。

キャブと車体フレームの関係を示す側面図である。図１のキャブと車体フレームの関係を車体の底面から見た図で、本発明の第１実施形態を示す図である。図２より車体フレームを除いた図である。本発明の第２実施形態を示す、車体フレームを除いた図である。

以下、本発明に係る第１実施形態の車両の荷重伝達システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、図１〜図３では、車両の前後方向、車両の幅方向、車両の上下方向をそれぞれ矢印Ｘ、Ｙ、Ｚで示している。また、図１では、車両の前方部分のみを図示し、キャブ１０の後方に配設される荷台や荷台を支持する車体フレーム２０の部分は省略している。また、図２では、車体フレーム２０がエンジンルーム１１より前方に突き出しているが、この突き出している部分には、バンパー（図示しない）が配設される。

図１に示すように、本発明の対象となる車両の荷重伝達システム１は、車両の前後方向（Ｘ方向）に延在する車体フレーム２０の前側部分に、この車体フレーム２０とは別体のキャブ１０を載置して構成される車両、例えば、小型商用車（ＬＣＶ）やトラック等の車両に対して適用されるシステムである。この車両では、車両が他の車両や障害物等と前方衝突したときに、この衝突時の衝撃力が車両の前方から車体フレーム２０の両側の強度部材に加わる。

キャブ１０は、車両の前方より順に、エンジンルーム１１、ダッシュパネル１２、客室１３を備えて構成される。エンジンルーム１１は、車両の走行用の動力源であるエンジン（内燃機関、図示しない）を収納する部位である。ダッシュパネル１２は、エンジンルーム１１と客室１３を区画する部位である。この客室１３の床面（フロアパネル）１４においては、図２に示すように、その下方にトランスミッションやプロペラシャフト（図示しない）等の車両の動力伝達に関わる動力伝達用装置を配設するために、直下に動力伝達用装置を配設する部分の高さ（右斜線部）を他の部分の高さより高くしている。言い換えれば、フロアパネル１４が他の平板部分のフロアパネル１４より盛り上がる凸形状の収納部（トンネル）１５に動力伝達用装置を配設している。

図２に示すように、キャブ１０はフロアパネル１４の前方両端に備えたキャブマウント（前方接合部）２１で車体フレーム２０と接続される。なお、図２では、キャブ１０と車体フレーム２０の接続位置について、キャブマウント２１のみを図示しているが、その他のキャブマウントについては省略している。また、エンジンルーム１１及びダッシュパネル１２と車体フレーム２０の接続位置についても省略している。

本発明では、図２、図３に示すように、キャブ１０のフロアパネル（床面）１４に沿って、キャブ１０と車体フレーム２０の側方の接合部２１から後方の中央内側に向かって強度部材（アンダーフロアレインフォース）３０を配設して構成する。つまり、車両の前方に衝撃力Ｆが加わったときに、フロアパネル１４にて衝撃力（荷重）Ｆが加わって座屈する部分Ｂ（図３のみ図示、図２では煩雑さを回避するため省略）に対して、この円弧状の座屈線（しわ）Ｂに対して直交する方向に強度部材３０を配設して構成する。

車両の前方に衝撃力Ｆが加わったとき、この衝撃力Ｆは車体フレーム２０を介してキャブマウント２１に伝達される。強度部材３０が無い場合は、キャブマウント２１に伝達された衝撃力Ｆは、客室１３のフロアパネル１４のみで受け止められるために、キャブマウント２１を中心とした円弧状の座屈部Ｂがフロアパネル１４に形成される。

また、強度部材３０を設けた場合であっても、従来のように車両の前方から後方に向うにつれて、車両の幅方向中央から車体の前後方向と平行に強度部材３０を設けてしまうと、衝撃力Ｆの伝達方向とずれてしまうため、フロアパネル１４に座屈部Ｂが形成されることとなる。

これに対して、本発明では、強度部材３０を座屈部Ｂに対して直交するように配設するので、衝撃力Ｆを強度部材３０で十分に受け持つことができ、効率的な荷重伝達経路を得ることができる。したがって、フロアパネル１４が座屈するのを抑制できる。

なお、強度部材３０は、フロアパネル１４の車体フレーム２０側にスポット溶接等により接続される「コ」の字型の鋼材である。ただし、その形状、材質は容易に変形しない剛性を有していれば特に限定されない。

また、本発明では、横強度部材（レインフォース）１４ｃをフロアパネル１４の幅方向に延在して配設して、強度部材３０をキャブマウント２１と横強度部材１４ｃとを接続して配設されるように構成してもよい。この横強度部材１４ｃは、キャブ１０の重量を支持するための車体幅方向の補強部材であり、その形状、材質は容易に変形しない剛性を有していれば特に限定されない。

このように構成することで、衝撃力Ｆは、その大部分をキャブマウント２１及び強度部材３０とその後方の横強度部材１４ｃで受け止めることができる。その結果、フロアパネル１４が座屈するのを抑制することができる。

なお、図２、図３では、フロアパネル１４について、横強度部材１４ｃより前方のフロアパネルをフロントフロア１４ｂ、後方のフロントパネルをリアフロア１４ｄとしている。また、ダッシュパネル１２とフロントフロア１４ｂとの間の区画を１４ａ、客室１３と後方の荷台との間の区画を１４ｅとしている。

また、横強度部材１４ｃは、車体フレーム２０側よりフロアパネル１４に接続される部材である。横強度部材１４ｃのＸ方向の一端は、フロントフロア１４ｂの後方端部の上方にリアフロア１４ｄを重ね合わせて接合した部分に対して下方よりスポット溶接等により接合される。横強度部材１４ｃのＸ方向の他端は、一端より前方の位置のフロントフロア１４ｂに対して下方よりスポット溶接等により接合される。

また、本発明では、図２、図３に示すように、フロアパネル１４の幅方向中央の下方に動力伝達用装置の収納部１５をフロアパネル１４の前後方向に延在して配設するとともに、この収納部１５の上方に位置するフロアパネル１４をその周辺のフロアパネル１４に対して上方に盛り上がるように構成し、横強度部材１４ｃを収納部１５を跨るように配設する。そして、強度部材３０を、キャブマウント２１と、収納部１５と横強度部材１４ｃの交差する部位である交差部２２とを接続して配設する。

このように構成することで、エンジンと連結されるトランスミッション等の動力伝達用装置の配設位置を確保しつつ、キャブマウント２１を経由して伝達される衝撃力Ｆを強度部材３０と後方の横強度部材１４ｃとで受けることができる。

次に、本発明に係る第２実施形態の車両の荷重伝達システムについて、図面を参照しながら説明する。図４に示すように、本発明の第２実施形態は、第１実施形態と同様に、キャブ１０のフロアパネル１４に沿って、キャブ１０と車体フレーム２０の側方の接合部（キャブマウント）２１から後方の中央内側に向って強度部材３０を配設する点は同じであるが、車両の前後方向に延在する第２強度部材（第２アンダーフロアレインフォース）３１を、キャブ１０のフロアパネル１４に沿って、強度部材３０の車両後方端部に接続して配設する点で異なっている。

このように構成することで、キャブマウント２１及び強度部材３０により形成される荷重伝達経路に、さらに、第２強度部材３１により形成される新たな荷重伝達経路を接続して、全体としての剛性を更に高めた効率的な荷重伝達経路を形成するので、衝撃力Ｆによるフロアパネル１４の座屈の発生に対する抑制力を更に向上させることができる。

なお、図４では、横強度部材１４ｃを介して、フロントフロア１４ｂに配設した強度部材３０に、リアフロア１４ｄに配設した第２強度部材３１を接続しているが、車両の前方衝突時における効率的な荷重伝達経路を得ることができれば、この構成に限定されない。

本発明の車両の荷重伝達システム１によれば、強度部材３０をキャブ１０のフロアパネル（床面）１４に沿って側方の接合部２１から後方の中央内側に向かって配設するので、車体フレーム２０とキャブ１０を別体で構成する車両では、前方で衝突したときにこの衝突時の衝撃力Ｆが車体フレーム２０を介してこの車体フレーム２０とキャブ１０の側方の接合部２１から中央内側に向かってキャブ１０のフロアパネル１４に加わるが、キャブ１０のフロアパネル１４が座屈して変形するのを抑制することができる。

１車両の荷重伝達システム
１０キャブ
１１エンジンルーム
１２ダッシュパネル
１３客室
１４フロアパネル（床面）
１４ａダッシュパネルとフロントフロアとの間の区画
１４ｂフロントフロア
１４ｃ横強度部材
１４ｄリアフロア
１４ｅキャブと荷台の間の区画
１５動力伝達用装置の収納部
２０車体フレーム
２１キャブマウント（前方接続部）
２２横強度部材と収納部の交差部
３０強度部材
３１第２強度部材
Ｂフロアパネルの座屈部
Ｆ衝撃力

Claims

車両の前後方向に延在する車体フレームの前方に該車体フレームとは別体のキャブを載置して構成される車両の荷重伝達システムにおいて、前記キャブの床面に沿って、前記キャブと前記車体フレームの側方の接合部から後方の中央内側に向かって強度部材を配設して構成される車両の荷重伝達システム。
前記キャブの客室の床面の前方両端に、前記車体フレームとの接続部を備えるとともに、前記キャブの重量を支持するための補強材である横強度部材を前記床面の幅方向に延在して配設し、
前記強度部材は、前記接続部と前記横強度部材とを接続して配設される請求項１に記載の車両の荷重伝達システム。
前記床面の幅方向中央の下方に動力伝達用装置の収納部を前記床面の前後方向に延在して配設するとともに、この収納部の上方に位置する前記床面をその周辺の前記床面に対して上方に盛り上がるように構成し、前記横強度部材を前記収納部を跨りながら配設し、
前記強度部材は、前記接続部と、前記収納部と前記横強度部材の交差する部位である交差部とを接続して配設される請求項２に記載の車両の荷重伝達システム。
前記車両の前後方向に延在する第２強度部材を、前記キャブの床面に沿って、前記強度部材の車両後方端部に接続して配設される請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両の荷重伝達システム。