JP2019025945A - キャブオーバー型車両の車体前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両衝突時の衝突エネルギをキャビンからシャシフレームに効率よく伝えることでキャビンの変形を抑制し、一定の乗員収容空間を確保することが可能なキャブオーバー型車両の車体前部構造を提供する。
【解決手段】シャシフレーム３と、キャビンフレーム４と、車両１の衝突時に、キャビンフレームに作用した衝突エネルギを、シャシフレームに伝える衝突エネルギ伝達機構５とを備え、キャビンフレームは、車両の幅方向の両側に一対で設けられ、車両の前後方向に延びるサイドメンバ４ａ,４ｃと、車両の幅方向に延び、サイドメンバの相互間に亘って設けられるクロスメンバ４ｂと、を含んで構成され、衝突エネルギ伝達機構は、クロスメンバに対して車両の後方側から対向させて設けられ、キャビンフレームが後退した際に、クロスメンバに接触可能な位置でシャシフレームに固定されたストッパ１７を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、運転手を含む乗員用の収容空間を区画するキャビンが車両前側にレイアウトされたキャブオーバー型車両において、例えば、前方衝突、側方衝突、斜方衝突に際し、当該衝突エネルギを吸収することで、キャビンの変形を抑制することが可能な車体前部構造に関する。ここで、キャブオーバー型車両とは、フルキャブ車やセミキャブ車の総称である。

キャブオーバー型車両では、キャビンの前側にエンジンルームなどは無く、当該キャビンは、車両の前端寄りの部分において、シャシフレームに支持されている。かかるキャビン支持構造によれば、例えば、車両の衝突時において、車両前側の短いエリア内で衝撃エネルギを吸収する必要がある。そこで、各種の衝撃吸収技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−１７０９４２号公報

ところで、上記した従来のキャビン支持構造では、キャビンのフロアパネルが、ボルトによってシャシフレームに結合されている。この場合、車両の衝突時において、キャビンに伝わる衝撃エネルギを吸収することができない。換言すると、当該衝突エネルギが、ダイレクトにキャビンに伝わってしまう。そうすると、衝撃エネルギの大きさの程度によっては、キャビンが変形し、その結果、一定の乗員収容空間を確保することができなくなってしまう虞がある。

本発明の目的は、車両衝突時の衝突エネルギをキャビンからシャシフレームに効率よく伝えることでキャビンの変形を抑制し、一定の乗員収容空間を確保することが可能なキャブオーバー型車両の車体前部構造を提供することにある。

このような目的を達成するために、キャブオーバー型車両の車体前部構造は、シャシフレームと、キャビンフレームと、車両の衝突時に、キャビンフレームに作用した衝突エネルギを、シャシフレームに伝える衝突エネルギ伝達機構とを備え、キャビンフレームは、車両の幅方向の両側に一対で設けられ、車両の前後方向に延びるサイドメンバと、車両の幅方向に延び、サイドメンバの相互間に亘って設けられるクロスメンバと、を含んで構成され、衝突エネルギ伝達機構は、クロスメンバに対して車両の後方側から対向させて設けられ、キャビンフレームが後退した際に、クロスメンバに接触可能な位置でシャシフレームに固定されたストッパを有する。

本発明によれば、車両衝突時のキャビンの変形を抑制し、一定の乗員収容空間を確保することが可能なキャブオーバー型車両の車体前部構造を実現することができる。

本発明の一実施形態に係る衝撃吸収構造が適用されたキャブオーバー型車両の車両前側の分解斜視図。 図１のキャブオーバー型車両の車両前側の側面図。 クロスメンバとストッパとの位置関係を左斜め上から見た斜視図。 キャビンとシャシフレームとを結合する構造の断面図。 クロスメンバとストッパとの位置関係を左斜め下から見た斜視図。 キャビンとシャシフレームとの位置関係を下から見た平面図。 変形例に係るストッパの斜視図。

「一実施形態」
本実施形態に係る車両前側の衝撃吸収構造（図１〜図７参照）において、第１方向Ｘ、第２方向Ｙ、第３方向Ｚは、互いに直交する方向を示している。第１方向Ｘは、車両１の幅（左右）方向を規定している。第２方向Ｙは、車両１の長手（前後）方向を規定している。第３方向Ｚは、車両１の高さ（上下）方向を規定している。

「キャブオーバー型車両１の概要」
図１〜図２に示すように、キャブオーバー型車両１では、キャビン２が車両前側にレイアウトされている。当該車両１は、シャシフレーム３と、キャビンフレーム４と、衝突エネルギ伝達機構５と、を有している。

シャシフレーム３は、キャビン２を下から支持可能に構成されている。キャビンフレーム４は、キャビン２のうち、シャシフレーム３に対向する部分（フロアパネル２ｐ）に沿って設けられ、これにより、キャビン２の下部骨格を形成している。衝突エネルギ伝達機構５は、シャシフレーム３に設けられ、車両１の衝突時に、キャビンフレーム４に作用した衝突エネルギを、シャシフレーム３に伝達可能に構成されている。以下、具体的に説明する。

なお、図２では、キャビン２の側部の一部（サイドシル）を切欠いて、キャビンフレーム４が見える状態としている。

「シャシフレーム３」
シャシフレーム３は、はしご（ladder）状の骨格構造を有している。シャシフレーム３は、例えば、キャビン２の他、図示しないエンジン、荷台、サスペンションなどを取り付け可能に構成されている。シャシフレーム３は、鋼板をプレス加工させて成形され、高剛性かつ高強度の構造を有している。

シャシフレーム３は、シャシサイドメンバ３ａと、シャシクロスメンバ３ｂと、シャシバンパビーム３ｃと、を備えている。

シャシサイドメンバ３ａは、幅（左右）方向Ｘの両側に一対で設けられ、互いに対向させて配置されている。これらのシャシサイドメンバ３ａは、長手（前後）方向Ｙに沿って延びている。

シャシクロスメンバ３ｂは、幅（左右）方向Ｘに沿って延設され、一対のシャシサイドメンバ３ａの相互間に亘って設けられている。シャシクロスメンバ３ｂは、長手（前後）方向Ｙに沿って複数個所に配置されている。

シャシバンパビーム３ｃは、長手（前後）方向Ｙで見て、シャシフレーム３（シャシクロスメンバ３ｂ）の最先端に配置され、一対のシャシサイドメンバ３ａの相互間に亘って幅（左右）方向Ｘに沿って延設されている。つまり車両１の前端部において、幅（左右）方向Ｘに延びるシャシクロスメンバ３ｂに、シャシサイドメンバ３ａの前端部が連結されている。

キャビン２は、長手（前後）方向Ｙで見た車両１の前端寄りの部分（車両前側）において、シャシフレーム３に支持されている。この場合、キャビン２の下部（フロアパネル２ｐ）が、マウント機構６（図４参照）によって、シャシフレーム３に結合されている。マウント機構６は、シャシフレーム３に４箇所設けられている。本実施形態では、一例として図１に示すように、双方のシャシサイドメンバ３ａに、２つずつマウント機構６が設けられている。マウント機構６は、互いに同一の構造を有している。図４には、マウント機構６の具体的な構造が例示されている。

「マウント機構６」
図４に示すように、マウント機構６は、マウント部６ａと、ブラケット６ｂと、弾性ユニット６ｃと、取付ユニット６ｄと、を有している。なお、同図のマウント機構６は、あくまで一例であり、これにより本発明が限定されることはない。

マウント部６ａは、例えば、鋼板をプレス加工させて成形されている。図面では一例として、マウント部６ａは、シャシサイドメンバ３ａに一体的に成形されている。マウント部６ａは、キャビン２のフロアパネル２ｐに対向させて構成されている。なお、マウント部６ａを別体として成形し、シャシサイドメンバ３ａに後付けしてもよい。

ブラケット６ｂは、キャビン２のフロアパネル２ｐのうち、マウント部６ａに対向する部分に配置されている。ブラケット６ｂは、当該フロアパネル２ｐに固定されている。本実施形態において、ブラケット６ｂは、一例として、後述するキャビンフレーム４のフロントサイドメンバ４ｃから幅（左右）方向Ｘの外側に延び、キャビン２の側部のサイドシル２ｓ（図１、図６参照）に亘って設けられている。なお、固定方法としては、例えば、溶接の他、ネジ止め、接着など既存の固定方法を適用することができる。

弾性ユニット６ｃは、２つの弾性部材（上側弾性部材７、下側弾性部材８）を備えている。これらの弾性部材７,８は、高さ（上下）方向Ｚに沿って上下に重ねられている。上側弾性部材７は、マウント部６ａの表面とブラケット６ｂとの間に設けられている。下側弾性部材８は、マウント部６ａの裏面に設けられている。

取付ユニット６ｄは、カラー９と、フランジ付きボルト１０と、フランジ付きナット１１と、保護カバー１２と、を備えている。なお、後述する取付孔１３の隙間を埋めるように、上部弾性部材７とブラケット６ｂとの間にブッシュ（図示しない）を介在させてもよい。

カラー９は、例えば、中空円筒状の金属部品であり、２つの弾性部材７,８を貫通させて配置されている。カラー９は、ボルト１０を挿通可能に構成されている。ナット１１は、ブラケット６ｂの内部に固定されている。ブラケット６ｂには、カラー９とナット１１が対向した位置に、取付孔１３が構成されている。取付孔１３は、ブラケット６ｂを貫通させて構成されている。カバー１２は、下側弾性部材８を覆うように構成されている。

かかる取付ユニット６ｄにおいて、ボルト１０を、カラー９から取付孔１３を通してブラケット６ｂ内に挿入する。当該ボルト１０の挿入先端をナット１１に螺合させて捩じ込む。ボルト１０とナット１１の双方のフランジによって、マウント部６ａとブラケット６ｂが相互に引き寄せられる。２つの弾性部材７,８が、ブラケット６ｂとカバー１２との間に挟持される。かくして、キャビン２のフロアパネル２ｐは、シャシフレーム３（シャシサイドメンバ３ａ）に弾性的に支持される。この状態において、例えば、運転中にシャシフレーム３に伝わった振動や衝撃などは、弾性ユニット６ｃ（上側弾性部材７、下側弾性部材８）が弾性変形することで吸収されて除去される。これにより、キャビン２の乗り心地性（例えば、ＮＶＨ性能）が一定に維持される。

「キャビンフレーム４」
図１〜図２に示すように、キャビンフレーム４は、キャビン２のうち、シャシフレーム３に対向する部分、即ち、フロアパネル２ｐの外面（下面）に沿って設けられている。キャビンフレーム４は、キャビン２（フロアパネル２ｐ）と一体的に成形してもよいし、或いは、別体として成形し、キャビン２（フロアパネル２ｐ）に後付けしてもよい。

なお、フロアパネル２ｐの内面（上面）には、図示しない運転席や助手席に着座した乗員の足が置かれる足置き部１４が構成されている。足置き部１４は、運転席や助手席の前方側に配置され、幅（左右）方向Ｘに沿って構成されている。足置き部１４は、高さ（上下）方向Ｚで見て、フロアパネル２ｐの中で最も下側に窪ませて構成されている。換言すると、フロアパネル２ｐは、長手（前後）方向Ｙで見た足置き部１４の前後において、上側に立ち上げられて構成されている。

キャビンフレーム４は、リアサイドメンバ４ａと、フロアクロスメンバ４ｂと、フロントサイドメンバ４ｃと、フロントバンパビーム４ｄと、を備えている。

リアサイドメンバ４ａは、キャビン２の足置き部１４よりも後方において、幅（左右）方向Ｘの両側に一対で設けられ、互いに対向させて配置されている。これらのリアサイドメンバ４ａは、上記したフロアパネル２ｐの外面（下面）に沿って長手（前後）方向Ｙに延設されている。

リアサイドメンバ４ａは、長手（前後）方向Ｙで見て、その前端部が足置き部１４の下方に重なるよう配置され、足置き部１４の後側で後方斜め上方に立ち上げられた後、リアサイドメンバ４ａの後方側の部分が、車両１の後方へ向かって延びている。この場合、リアサイドメンバ４ａの前端部は、足置き部１４において、高さ（上下）方向Ｚで最も下側に位置するよう構成されている。別の捉え方をすると、リアサイドメンバ４ａは、足置き部１４において前端部が最も低い位置となるよう屈曲形成されている。

フロアクロスメンバ４ｂは、幅（左右）方向Ｘに沿って延設され、一対のリアサイドメンバ４ａの相互間に亘って設けられている。本実施形態では、一例として、フロアクロスメンバ４ｂは、キャビン２（フロアパネル２ｐ）の足置き部１４の下方で幅（左右）方向Ｘに沿って設けられ、リアサイドメンバ４ａの前端部に結合されている。即ち、フロアクロスメンバ４ｂは、足置き部１４のフロアパネル２ｐを挟んだ反対側（下面）に配置されて足置き部１４を下方から補強している。なお、フロアクロスメンバ４ｂは、リアサイドメンバ４ａよりも幅（左右）方向Ｘの外側に延びており、キャビン２の側部のサイドシル２ｓ（図６参照）に結合されている。

フロントサイドメンバ４ｃは、フロアクロスメンバ４ｂより前方において、幅（左右）方向Ｘの両側に一対で設けられ、互いに対向させて配置されている。これらのフロントサイドメンバ４ｃは、フロアパネル２ｐの外面（下面）に沿って長手（前後）方向Ｙに延び、長手（前後）方向Ｙの後端部がフロアクロスメンバ４ｂに結合されている。本実施形態において、フロントサイドメンバ４ｃは、リアサイドメンバ４ａよりも幅（左右）方向Ｘの外側でフロアクロスメンバ４ｂに結合されている。

なお、フロントサイドメンバ４ｃの幅（左右）方向Ｘの内側の側壁と、リアサイドメンバ４ａの幅（左右）方向Ｘの外側の側壁とは、フロアクロスメンバ４ｂを挟んで長手（前後）方向Ｙで対向した状態に配置されている。

フロントサイドメンバ４ｃは、長手（前後）方向Ｙで見て、その後端部が足置き部１４の下方に重なるよう配置され、足置き部１４の前側で前方斜め上方へ立ち上げられた後、フロントサイドメンバ４ｃの前方側の部位が、キャビン２（ダッシュパネル）から車両１の前方側に向けて真っ直ぐに突出されている。つまり、フロントサイドメンバ４ｃは、後端部が最も低い位置となるよう屈曲されていると共に、前端部が車両１の最先端部近傍に位置されるように、キャビン２のダッシュパネルより前方に延設されている。そして、フロントサイドメンバ４ｃのうち、キャビン２から突出された前端寄りの部分は、車両前方から所定以上の荷重が入力すると座屈して衝撃を吸収する衝撃緩衝部となっている。

また、フロントサイドメンバ４ｃの足置き部１４に対応する部分の側面には、マウント機構６のブラケット６ｂが設けられている。ブラケット６ｂは、幅（左右）方向Ｘの外側において足置き部１４に沿って配置されている。具体的には、ブラケット６ｂは、フロントサイドメンバ４ｃの足置き部１４から前方斜め上方へ屈曲される部分と、サイドシル２ｓとの間を繋ぐように配置されている。つまり、ブラケット６ｂは、足置き部１４の前部に位置するフロントサイドメンバ４ｃの屈曲部を補強するように設けられている。

フロントバンパビーム４ｄは、フロントサイドメンバ４ｃの前端部の相互間に亘って幅（左右）方向Ｘに沿って延設されている。つまり、フロントバンパビーム４ｄは、車両の最先端部において、フロントサイドメンバ４ｃの突出部分（衝撃緩衝部）の前端部に結合されることで、キャビンフレーム４の先端部を構成している。

上記したキャビンフレーム４において、キャビン２のフロアパネル２ｐの最も低位置にある足置き部１４の下部には、フロアクロスメンバ４ｂが配置され、更に、フロアクロスメンバ４ｂよりも前方側には、フロントバンパビーム４ｄとの間で衝撃緩衝部を有するフロントサイドメンバ４ｃが延び、フロアクロスメンバ４ｂより後方側には、リアサイドメンバ４ａが延びている。

なお、本実施形態では、リアサイドメンバ４ａとフロントサイドメンバ４ｃとが別体で構成されているが、一体で構成されていてもよい。つまり、リアサイドメンバ４ａとフロントサイドメンバ４ｃとで構成された長手（前後）方向Ｙに延びる一対のフロアサイドメンバの相互間に亘って、幅（左右）方向Ｘに延びるフロアクロスメンバ４ｂおよびフロントバンパビーム４ｄが設けられる構成であればよい。

かかる構成によれば、例えば、車両１の前突時に、フロントバンパビーム４ｄに衝突エネルギが作用すると、衝突エネルギは、フロントサイドメンバ４ｃの衝撃緩衝部によって和らげられつつ、キャビンフレーム４の後方側（リアサイドメンバ４ａ）に作用する。

なお、比較的衝突エネルギが小さい場合は、フロントサイドメンバ４ｃの衝撃緩衝部で完全に吸収されて除去される場合もある。これに対して、完全に吸収されて除去されなかった衝突エネルギは、フロアクロスメンバ４ｂから後述する衝突エネルギ伝達機構５を経由して強固なシャシフレーム３に伝わる。

かくして、キャビンフレーム４に入力された衝突エネルギの大部分を、足置き部１４下方のフロアクロスメンバ４ｂからシャシフレーム３に逃がすことができるので、フロアクロスメンバ４ｂより後方側のリアサイドメンバ４ａへ入力される衝突エネルギを減少させることができ、キャビン２の足置き部１４より後方部位での変形を抑制することが可能となる。

なお、キャビンフレーム４（特に、リアサイドメンバ４ａ、フロアクロスメンバ４ｂ、フロントサイドメンバ４ｃ）の形状や大きさについては、互いに同一の形状及び大きさに設定してもよいし、互いに異なる形状及び大きさに設定してもよい。例えば、リアサイドメンバ４ａ、フロアクロスメンバ４ｂ、フロントサイドメンバ４ｃを、互いに同一の断面形状及び断面積を有する円筒形或いは矩形に構成してもよい。例えば、リアサイドメンバ４ａ、フロントサイドメンバ４ｃを、長手（前後）方向Ｙで見て、車両１の前方側から後方側に向かうに従って太径化或いは拡大化させてもよい。

また、リアサイドメンバ４ａとフロントサイドメンバ４ｃは、フロアクロスメンバ４ｂを挟んで互いに前後で対向する位置に結合されていても良いし、リアサイドメンバ４ａおよびフロントサイドメンバ４ｃが一体で形成されて一つのフロアサイドメンバを構成していてもよい。

「衝突エネルギ伝達機構５」
衝突エネルギ伝達機構５は、車両１が衝突した際に、キャビン２（キャビンフレーム４）に作用した荷重（衝突エネルギ）を、シャシフレーム３へ伝達する機構である。図１〜図３に示すように、衝突エネルギ伝達機構５は、シャシフレーム３に設けられたストッパ１７を備えている。ストッパ１７は、長手（前後）方向Ｙで見て、キャビンフレーム４のフロアクロスメンバ４ｂに対して車両１の後方側から対向させて設けられている。更に、ストッパ１７は、キャビンフレーム４の一対のリアサイドメンバ４ａに対して幅（左右）方向Ｘでそれぞれ対向させて設けられている。

本実施形態では、これら２つのストッパ１７は、それぞれ、フロアクロスメンバ４ｂと一対のリアサイドメンバ４ａとの連結部の近傍において、長手（前後）方向Ｙで見てフロアクロスメンバ４ｂの後方、幅（左右）方向Ｘで見てリアサイドメンバ４ａの内側に対向させて配置されている。

なお、ストッパ１７は、車両１の衝突によりキャビンフレーム４が後方へ変位した時にフロアクロスメンバ４ｂと接触可能な位置で、シャシフレーム３に固定されている。更に、ストッパ１７は、車両１の衝突によりキャビンフレーム４が幅（左右）方向Ｘへ変位した時にリアサイドメンバ４ａに接触可能な位置で、シャシフレーム３に固定されている。この場合、ストッパ１７は、フロアクロスメンバ４ｂの後面に対向して接触可能な第１接触面１７ａ、及び、リアサイドメンバ４ａの側面に対向して接触可能な第２接触面１７ｂを備えている。

本実施形態では一例として、ストッパ１７は、双方のシャシサイドメンバ３ａの上面に１つずつ固定されている。固定方法としては、例えば、溶接、ネジ止めなど既存の固定方法を適用することができる。ストッパ１７は、通常の状態では、フロアクロスメンバ４ｂおよびリアサイドメンバ４ａとは、互いに接触しない位置関係に設定されている。即ち、ストッパ１７は、通常時は、キャビンフレーム４に一切接触せず、衝突時にキャビン２が変位したときにのみ、キャビンフレーム４に接触する。

具体的には、ストッパ１７の第１接触面１７ａとフロアクロスメンバ４ｂ（後面）との間、並びに、ストッパ１７の第２接触面１７ｂとリアサイドメンバ４ａ（側面）との間には、予め設定された隙間が確保されている。これにより、例えば、車両１の衝突等でキャビン２に大きな荷重が作用した時を除いて、ストッパ１７と、キャビンフレーム４（フロアクロスメンバ４ｂおよびリアサイドメンバ４ａとは、互いに非接触状態に維持されている。なお、当該隙間の大きさは、例えば、キャブオーバー型車両１の種類、車両走行時のキャビン２の揺れ具合などを考慮して設定されるため、ここでは特に限定しない。

かかる構成によれば、例えば、車両１の衝突時に、キャビン２（キャビンフレーム４）が後退するとフロアクロスメンバ４ｂとストッパ１７（第１接触面１７ａ）とが相互に接触する。或いは、車両１の衝突時に、キャビン２（キャビンフレーム４）が幅（左右）方向Ｘへ変位するとリアサイドメンバ４ａとストッパ１７（第２接触面１７ｂ）とが相互に接触する。

この状態において、キャビンフレーム４に作用した衝突エネルギは、フロアクロスメンバ４ｂ又はリアサイドメンバ４ａからストッパ１７を経由して、シャシフレーム３（シャシサイドメンバ３ａ）に伝わる。かくして、キャビン２（キャブフレーム４）に作用した衝突エネルギの大部分が、キャビン２の足置き部１４の近傍でシャシフレーム３（シャシサイドメンバ３ａ）へ分散して伝達される。これにより、フロアクロスメンバ４ｂより後方側の足置き部１４を含むキャビン２（リアサイドメンバ４ａ）の変形を抑制することができる。

更に、衝突エネルギ伝達機構５は、フロアクロスメンバ４ｂに組み込み可能な補強壁１８を有している。補強壁１８は、フロアクロスメンバ４ｂのうち、例えば、車両１の衝突時にストッパ１７が接触する部分に沿って組み込み可能に構成されている。補強壁１８の形状や大きさは、例えば、フロアクロスメンバ４ｂの形状や大きさに応じて設定されるため、ここでは特に限定しない。本実施形態では、一例として、矩形の補強壁１８が、矩形のフロアクロスメンバ４ｂのストッパ１７と対向する部位に組み込まれた仕様が示されている。

かかる構成によれば、フロアクロスメンバ４ｂのストッパ１７と対向する部位の強度が向上され、例えば、車両１の衝突時にキャビン２（キャビンフレーム４）が後退すると、フロアクロスメンバ４ｂとストッパ１７とが相互に堅牢に接触される。この結果、キャビンフレーム４に作用した衝突エネルギが、漏れ無くスムーズに、フロアクロスメンバ４ｂからストッパ１７を経由してシャシフレーム３に伝わる。かくして、キャビン２後部へ入力される衝突エネルギが、より効率よく吸収され、キャビン２（キャビンフレーム４）の変形を抑制する上でより有利となる。

「一実施形態の作用」
車両１の衝突タイプとしては、（１）前面衝突、（２）側面衝突、（３）斜め衝突（オフセット衝突）、の３つに大別される。以下、衝突タイプ毎の作用を説明する。

（１）前面衝突
車両１の前面衝突時では、フロントバンパビーム４ｄに衝突エネルギが作用し、キャビン２（キャビンフレーム４）が後方へ後退（変位）する。このとき、フロアクロスメンバ４ｂの後面と一対のストッパ１７の第１接触面１７ａとが相互に接触され、キャビンフレーム４に作用した衝突エネルギは、フロアクロスメンバ４ｂからストッパ１７を経由して左右のシャシサイドメンバ３ａ（シャシフレーム３）に分散されて伝わる。シャシサイドメンバ３ａに分散された衝突エネルギは、シャシサイドメンバ３ａの長手（前後）方向Ｙ後方へ伝達されつつ吸収されて除去される。これによりキャビン２の長手（前後）方向Ｙでの変形が抑制される。なお、フロアクロスメンバ４ｂは、幅（左右）方向Ｘに延設されているので、キャビン２（キャビンフレーム４）の変位方向が幅（左右）方向Ｘにずれたとしても、必ずストッパ１７と当接されるので確実に衝突エネルギを左右のシャシサイドメンバ３ａ（シャシフレーム３）に伝達することができる。

（２）側面衝突
キャビン２への側面衝突時では、フロアクロスメンバ４ｂおよびリアサイドメンバ４ａに衝突エネルギが作用し、キャビン２（キャビンフレーム４）が幅（左右）方向Ｘ（衝突側と反対側）へ変位する。このとき、幅（左右）方向Ｘの衝突側のリアサイドメンバ４ａとストッパ１７の第２接触面１７ｂとが相互に接触することで、キャビンフレーム４に作用した衝突エネルギは、リアサイドメンバ４ａからストッパ１７を経由して衝突側のシャシサイドメンバ３ａ（シャシフレーム３）に分散して伝わる。このとき、衝突側のシャシサイドメンバ３ａに作用した衝突エネルギは、シャシクロスメンバ３ｂを伝って反対側のシャシサイドメンバ３ａにも伝えられる。かくして、側面衝突時においても衝突エネルギの負荷分散が図られ、シャシフレーム３において、衝突エネルギが、吸収されて除去される。これによりキャビン２の幅（左右）方向Ｘでの変形が抑制される。

（３）斜面衝突
キャビン２の斜め衝突時には、キャビン２（キャビンフレーム４）は、長手（前後）方向Ｙ後方へ変位するとともに、幅（左右）方向Ｘ（衝突側と反対側）へ変位する。このとき、フロアクロスメンバ４ｂとストッパ１７の第１接触面１７ａとが相対的にズレ合うように接触するとともに、リアサイドメンバ４ａとストッパ１７の第２接触面１７ｂとが相互に接触する。すなわち、フロアクロスメンバ４ｂと衝突側のリアサイドメンバ４ａとの交差部分にストッパ１７が当接され、キャビンフレーム４に作用した衝突エネルギは、フロアクロスメンバ４ｂおよびリアサイドメンバ４ａからストッパ１７を経由して衝突側のシャシサイドメンバ３ａ（シャシフレーム３）に分散して伝わる。そして、長手（前後）方向Ｙへ作用する衝突エネルギは、シャシサイドメンバ３ａの長手（前後）方向Ｙ後方へ伝達され、幅（左右）方向Ｘへの衝突エネルギは、シャシクロスメンバ３ｂを伝って、衝突側と反対側のシャシサイドメンバ３ａへ伝達される。これにより、斜め衝突時においても衝突エネルギの負荷分散が図られ、シャシフレーム３において、衝突エネルギが、吸収されて除去される。かくして、キャビン２の長手（前後）方向Ｙおよび幅（左右）方向Ｘでの変形が抑制される。

「一実施形態の効果」
本実施形態によれば、フロアクロスメンバ４ｂに対して車両の後方側から対向させたストッパ１７（衝突エネルギ伝達機構５）を設けているので、車両１の衝突等によってキャビン２（キャビンフレーム４）が後退した時に、フロアクロスメンバ４ｂとストッパ１７とが必ず相互に接触される。つまり、幅（左右）方向Ｘに延びるフロアクロスメンバ４ｂに対してストッパ１７が接触する構成とされているので、例えばキャビン２の変位方向が幅（左右）方向Ｘへずれたとしてもストッパ１７は必ずフロアクロスメンバ４ｂを受け止めることができる。このため、キャビンフレーム４に作用した衝突エネルギを、フロアクロスメンバ４ｂからストッパ１７を経由してシャシフレーム３に確実に分散して伝えることができる。これにより、より強固なシャシフレーム３において、衝突エネルギを確実に受けることができるので、効率よく吸収させて除去させることができる。そうすると、従来のように、衝突エネルギがダイレクトにキャビン２に伝わるのを未然に防止することができる。かくして、車両１の衝突時に、キャビン２の変形を効率よく確実に抑制することができる。この結果、常に一定の乗員収容空間を確保することができる。換言すると、車両１の衝突時の乗員保護性能を向上させることができる。

本実施形態によれば、さらに各リアサイドメンバ４ａに対して幅（左右）方向Ｘに対向させてストッパ１７（衝突エネルギ伝達機構５）を設けているので、例えば、車両１の側面衝突時のようにキャビン２が幅（左右）方向Ｘ（衝突側と反対側）に変位すると、リアサイドメンバ４ａとストッパ１７とが相互に接触される。このとき、キャビンフレーム４に作用した衝突エネルギを、リアサイドメンバ４ａからストッパ１７を経由してシャシフレーム３に伝えることができる。これにより、シャシフレーム３において、衝突エネルギを、吸収させて除去させることができる。そうすると、側面衝突時においても、衝突エネルギがダイレクトにキャビン２に伝わってしまうのを未然に防止することができる。かくして、車両１の側面衝突時に、キャビン２の変形を抑制することができる。この結果、常に一定の乗員収容空間を確保することができる。換言すると、車両１の衝突時の乗員保護性能を向上させることができる。

本実施形態によれば、フロアクロスメンバ４ｂに組み込み可能な補強壁１８（衝突エネルギ伝達機構５）を設けている。この場合、車両１の衝突時に、フロアクロスメンバ４ｂとストッパ１７とが堅牢に接触される。このとき、キャビンフレーム４に作用した衝突エネルギを、漏れ無くスムーズに、フロアクロスメンバ４ｂからストッパ１７を経由してシャシフレーム３に伝えることができる。かくして、衝突エネルギを、より効率よくシャシフレーム３に吸収させて除去することができる。

本実施形態によれば、ストッパ１７を、フロアクロスメンバ４ｂと一対のリアサイドメンバ４ａとの連結部の近傍において、長手（前後）方向Ｙで見てフロアクロスメンバ４ｂの後方、幅（左右）方向Ｘで見てリアサイドメンバ４ａの内側に対向するよう配置している。この場合、車両１の前面衝突時に、キャビン２が幅（左右）方向Ｘに変位したとしても、一対のリアサイドメンバ４ａの何れか一方がストッパ１７に接触して、幅（左右）方向Ｘへの変位を規制するので、衝突エネルギを確実にシャシフレーム３へ伝達することができる。また車両１の側面衝突時には、幅（左右）方向Ｘの衝突側のリアサイドメンバ４ａをストッパ１７で受けてシャシフレーム３へ伝達することができるので、キャビン２の非衝突側への衝突エネルギの入力を抑制することができ、キャビン２の変形をより確実に抑制することができる。

本実施形態によれば、フロントサイドメンバ４ｃをキャビン２（ダッシュパネル）から車両１の前方側に向けて突出させた衝撃緩衝部とするとともに、フロントサイドメンバ４ｃの突出端にフロントバンパビーム４ｄを設けている。この場合、車両１の衝突時に、フロントバンパビーム４ｄに前方から衝突エネルギが作用すると、衝突エネルギは、フロントサイドメンバ４ｃの衝撃緩衝部によって和らげられつつ、キャビンフレーム４（リアサイドメンバ４ａ）に作用する。これにより、減衰した衝突エネルギを、フロアクロスメンバ４ｂからストッパ１７を経由してシャシフレーム３（シャシサイドメンバ３ａ）に伝えることができる。かくして、衝突エネルギを、より効果的かつ確実に吸収させて除去することができる。また、車両１の衝突時の衝突エネルギを、フロントバンパビーム４ｄからフロントサイドメンバ４ｃを介してキャビン２に設けたエアバッグセンサ（図示しない）に感度良く迅速に伝えることができる。これにより、エアバッグを展開させるタイミングを早めることができる。この結果、展開したエアバッグによって、逸早く乗員を拘束することができる。かくして、車両１の衝突時の乗員保護性能を飛躍的に向上させることができる。

本実施形態によれば、フロアパネル２ｐの足置き部１４に沿ってリアサイドメンバ４ａ及びフロアクロスメンバ４ｂを配置させている。これにより、足置き部１４の構造を強化することができる。更に、車両１の衝突時にキャビンフレーム４に作用する衝突エネルギを、足置き部１４下方の部分（フロアクロスメンバ４ｂ）でシャシフレーム３側へ分散しているので、足置き部１４より後方において屈曲されたリアサイドメンバ４ａへの衝突エネルギの入力を抑制することができる。この結果、車両１の衝突時に、足置き部１４におけるフロアパネル２ｐが変形するのを抑制することができるとともに、足置き部１４より後方側でのキャビン２（リアサイドメンバ４ａ）の変形を抑制できるため、乗員の居住スペースを確実に確保することができる。かくして、車両１の衝突時の乗員（足元）保護性能をより一層向上させることができる。

本実施形態によれば、足置き部１４の前側の下方に位置するフロントサイドメンバ４ｃの屈曲部分に対応した位置に、マウント機構６のブラケット６ｂが設けられ、当該ブラケット６ｂは、サイドシル２ｓに連結されているので、フロントサイドメンバ４ｃの足置き部１４の前側（屈曲部分）での変形を抑制することができる。この結果、足置き部１４におけるフロアパネル２ｐの変形をより確実に抑制することができ、車両１の衝突時の乗員（足元）保護性能をより一層向上させることができる。

本実施形態によれば、例えば、車両１が衝突した時を除いて、ストッパ１７とフロアクロスメンバ４ｂ（リアサイドメンバ４ａ）とが互いに非接触状態に維持される位置関係に設定されている。換言すると、ストッパ１７の第１接触面１７ａとフロアクロスメンバ４ｂとの間、及び、ストッパ１７の第２接触面１７ｂとリアサイドメンバ４ａとの間に、予め設定された隙間を確保した設定とされている。この場合、キャビン２のフロアパネル２ｐが、シャシフレーム３（シャシサイドメンバ３ａ）に弾性的に支持される。これにより、運転中にシャシフレーム３に伝わった振動や衝撃などは、弾性ユニット６ｃ（上側弾性部材７、下側弾性部材８）が弾性変形することで吸収されて除去される。この結果、キャビン２の乗り心地性（例えば、ＮＶＨ性能）を一定に維持することができる。

「変形例」
本発明は、上記した実施形態に限定されることはない。後述する第１〜第３変形例に係る技術も、本発明の技術的範囲に含まれ、上記した実施形態と同様の作用効果を実現することができる。

「第１変形例」
図７に示すように、ストッパ１７は、突出機構１７ｅと、フック機構１７ｆと、を備えている。突出機構１７ｅは、フロアクロスメンバ４ｂから車両１の後方側に向けて突出させて構成されている。フック機構１７ｆは、フロアクロスメンバ４ｂに対して車両１の後方側から対向させて設けられ、車両１の衝突時に、突出機構１７ｅを引っ掛けることが可能に構成されている。

突出機構１７ｅは、ピン１９を備えている。ピン１９は、フロアクロスメンバ４ｂから車両１の後方側に向けて真っ直ぐに突出している。ピン１９は、フロアクロスメンバ４ｂに取り付け可能に構成されている。図面では一例として、ピン１９は、高さ（上下）方向Ｚで見て、フロアクロスメンバ４ｂの最も下側に配置されている。

フック機構１７ｆは、１本の金属製パイプを略Ｕ字状に湾曲させて形成したフック２０を備えている。フック２０は、中空でもよいし、中実でもよい。フック２０は、その中央部分から両側に亘って、アーチ状に湾曲されてピン１９が引っ掛けられる引っ掛け部２０ｆと、シャシサイドメンバ３ａに取付けられる両端の取付部２０ｐとで構成される
ここで、取付部２０ｐをシャシサイドメンバ３ａに取り付けた状態において、引っ掛け部２０ｆは、高さ（上下）方向Ｚで見て、取付部２０ｐよりも上側に立ち上げられた姿勢を有している。この状態において、引っ掛け部２０ｆは、ピン１９（突出機構１７ｅ）に対向した位置に位置付けられている。

かかる構成によれば、車両１の衝突時に、キャビン２（キャビンフレーム４）が後退すると、ピン１９（突出機構１７ｅ）が、フック２０の引っ掛け部２０ｆ（フック機構１７ｆ）内に挿通されて引っ掛かる。これにより、キャビンフレーム４に作用した衝突エネルギは、フロアクロスメンバ４ｂからストッパ１７（突出機構１７ｅ、フック機構１７ｆ）を経由してシャシフレーム３に伝わる。かくして、キャビンフレーム４とシャシフレーム３との位置関係が一定に維持されつつ、衝突エネルギが吸収されて除去される。

「第２変形例」
キャビンフレーム４において、リアサイドメンバ４ａは、足置き部１４で窪ませているが（図２参照）、これに代えて、足置き部１４から車両１の前方側に向けて真っ直ぐに突出させてもよい。かかるストレート構造によれば、鋼板のプレス加工が容易になり、製造コストを低減させることができる。

「第３変形例」
キャビンフレーム４において、フロントバンパビーム４ｄは、車両１の高さ（上下）方向Ｚに沿って湾曲させてもよいし、或いは、湾曲させること無く、車両１の幅（左右）方向Ｘに沿って真っ直ぐに構成してもよい。更に、いずれの構成においても、幅（左右）方向Ｘに沿って、フロントバンパビーム４ｄの両端を、車幅いっぱいに拡張させることができる。

１…車両、２…キャビン、２ｐ…フロアパネル、２ｓ…サイドシル、３…シャシフレーム、４…キャビンフレーム、４ａ…リアサイドメンバ、４ｂ…フロアクロスメンバ、４ｃ…フロントサイドメンバ、４ｄ…フロントバンパビーム、６…マウント機構、１７…ストッパ、１８…補強壁。

Claims (6)

1. キャビンが車両前側にレイアウトされたキャブオーバー型車両の車体前部構造であって、
   前記キャビンを下から支持するシャシフレームと、
   前記キャビンのフロアに沿って設けられたキャビンフレームと、
   車両の衝突時に、前記キャビンフレームに作用した衝突エネルギを、前記シャシフレームに伝える衝突エネルギ伝達機構と、を備え、
   前記キャビンフレームは、
   車両の幅方向の両側に一対で設けられ、車両の前後方向に延びるサイドメンバと、
   車両の幅方向に延び、前記サイドメンバの相互間に亘って設けられるクロスメンバと、を含んで構成され、
   前記衝突エネルギ伝達機構は、
   前記クロスメンバに対して車両の後方側から対向させて設けられ、前記キャビンフレームが後退した際に、前記クロスメンバに接触可能な位置で前記シャシフレームに固定されたストッパを有するキャブオーバー型車両の車体前部構造。
2. 前記ストッパは、一対の前記サイドメンバに対して車両の幅方向の外側または内側から対向するよう一対で設けられ、前記キャビンフレームが車両の幅方向への変位した際に前記サイドメンバに接触可能な位置で前記シャシフレームに固定されている請求項１に記載のキャブオーバー型車両の車体前部構造。
3. 前記ストッパは、前記クロスメンバと一対の前記サイドメンバとの結合部の近傍で、前記クロスメンバの後方かつ前記サイドメンバの車両の幅方向内側に位置される請求項２に記載のキャブオーバー型車両の車体前部構造。
4. 前記キャビンの前記フロアには、座席の前方に位置して乗員の足が置かれる足置き部が設けられ、
   前記クロスメンバは、前記足置き部の下方の位置で車両の幅方向に延設されている請求項１〜３のいずれか１項に記載のキャブオーバー型車両の車体前部構造。
5. 前記キャビンフレームにおいて、前記サイドメンバは、前記キャビンから前方へ突出されるとともに、端部が車両の幅方向に延びるフロントバンパビームで連結され、
   前記サイドメンバの前記突出された部分には、車両の衝突時に前記サイドメンバに作用した衝突エネルギを吸収する衝撃緩衝部が設けられている請求項１〜４のいずれか１項に記載のキャブオーバー型車両の車体前部構造。
6. 前記衝突エネルギ伝達機構において、前記ストッパは、
   前記クロスメンバから車両の後方側に向けて突出させた突出機構と、
   車両の衝突時に、前記突出機構を引っ掛けることが可能なフック機構と、を備え、
   車両の衝突時に、前記突出機構が前記フック機構に引っ掛かった状態において、前記キャビンフレームに作用した衝突エネルギは、前記クロスメンバから前記突出機構及び前記フック機構を経由して前記シャシフレームに伝わると共に、前記キャビンフレームと前記シャシフレームとの位置関係が一定に維持される請求項１に記載のキャブオーバー型車両の車体前部構造。

Images