JP2020142640A - 車両のキャブ保護装置 - Google Patents

Abstract

【課題】キャブの上部の側面に対して側方からの荷重が入力した後にキャブの上面に対して荷重が入力しても、キャブの変形を抑えて生存空間を確保する。【解決手段】キャブ保護装置１０は、上下方向に延びる左右一対の柱部１１Ｌ，１１Ｒと、左右の柱部１１Ｌ，１１Ｒの上端部１２同士を連結する連結部１３とによって逆Ｕ字状に形成される。キャブ保護装置１０は、キャブ３に対して固定されることなく、キャブ３よりも後方で車体フレーム２に対して固定されて、キャブ３の後方近傍で上下方向に延びる。左右の柱部１１Ｌ，１１Ｒの下端部は、左右のブラケットを介して左右のサイドメンバ４Ｌ，４Ｒに対して固定される。連結部１３は、キャブ３の上面３ｂ近傍の高さ位置に配置される。連結部１３の左右の両端１７Ｌ，１７Ｒは、キャブ３の上端部７の左右の両端８Ｌ，８Ｒよりも車幅方向内側に配置される。【選択図】図２

Description

本開示は、車両のキャブ保護装置に関する。

特許文献１には、キャブに対して先行して側面衝撃が加わった後に上下方向に荷重が加わるような横転時に生存空間を確保するためのキャブ補強構造が記載されている。このキャブ補強構造では、キャブのバックパネルの室内側の壁面に補強梁材と補強柱材を取り付けて補強するようにしているが、キャブのバックパネル上部における車幅方向外側端から所要長さ内側に入り込んだ左右二箇所を荷重支持点とし、キャブの後部をフレーム側から支えている左右一対のリヤ側キャブマウンティング直上のフロアと各荷重支持点との間を連結するように左右一対の補強柱材を前記バックパネルに取り付ける一方、各補強柱材の上端部同士を連結するように補強梁材をバックパネルに取り付け、補強梁材の車幅方向両側に非補強部を衝撃吸収部として残すようにしており、しかも、各荷重支持点を設定するにあたり、各荷重支持点の夫々を各リヤ側キャブマウンティングの配置スパンよりも車幅方向外側に設定し、各補強柱材をルーフパネルに近づくに従い車幅方向外側へ傾倒するように配置している。

特開２０１４−９１４１２号公報

ところで、上記特許文献１に記載の車両のように、キャブがキャブマウンティング（キャブマウント）を介して下方のフレーム側から支えられている車両では、キャブの上部の側面に対して側方から荷重が入力した際に、キャブマウントが変形してしまい、キャブがフレームに対して傾いてしまう場合がある。この場合、キャブの上部の側面に対して側方からの荷重が入力した後にキャブの上面に対して荷重が入力するような横転時等には、キャブが車体フレームに対して傾いた状態でキャブの上面が荷重を受けることになるので、キャブの上面の左右の一方側（高い側）に荷重が集中し、キャブに設けられている補強梁材及び補強柱材等の補強部材を効果的に機能させることができないおそれがある。このため、キャブの変形を抑えることができず、生存空間の確保が難しくなる可能性がある。

そこで、本開示は、キャブの上部の側面に対して側方からの荷重が入力した後にキャブの上面に対して荷重が入力しても、キャブの変形を抑えて生存空間を確保することが可能な車両のキャブ保護装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、キャブが車体フレームに下方から支持される車両のキャブ保護装置であって、左右一対の柱部と連結部とを備える。左右一対の柱部は、キャブの後方近傍で上下方向に延び、下端側が車体フレームに対して固定される。連結部は、車幅方向に延びて左右の柱部の上端部同士を連結する。連結部は、キャブの上面近傍の高さ位置に配置される。連結部の左右の両端は、キャブの上端部の左右の両端よりも車幅方向内側にそれぞれ配置される。左右の柱部及び連結部は、キャブに対して固定されることなく、車体フレームに支持される。

上記構成では、左右の柱部及び連結部が、キャブに対して固定されることなく、車体フレームに支持される。すなわち、左右の柱部及び連結部はキャブに対して独立しているので、キャブの上部の側面に対して側方から荷重が入力した際に、キャブマウントの変形等によってキャブが車体フレームに対して傾いたとしても、左右の柱部及び連結部はキャブに連動して傾くことがない。

また、連結部の左右の両端は、キャブの上端部の左右の両端よりも車幅方向内側にそれぞれ配置されるので、キャブの上部の側面に衝突体が衝突する際に、衝突体は、連結部には衝突しない。このように、キャブの上部の側面に対して側方からの荷重が入力する際に、左右の柱部及び連結部には衝突体からの荷重が入力しないので、左右の柱部及び連結部は車体フレームに対して傾かない。

また、連結部が、キャブの上面近傍の高さ位置に配置されるので、キャブの上部の側面に対して側方からの荷重が入力した後、キャブが車体フレームに対して傾いた状態でキャブの上面に対して荷重が入力する場合であっても、係る荷重を、車体フレームに対して傾いていない左右の柱部及び連結部によって受けることができる。従って、キャブの上部の側面に対して側方からの荷重が入力した後にキャブの上面に対して荷重が入力しても、キャブの変形を抑えて生存空間を確保することができる。

本発明の第２の態様は、上記第１の態様の車両のキャブ保護装置であって、連結部は、キャブの上面の下方近傍の高さ位置に配置される。

上記構成では、連結部が、キャブの上面の下方近傍の高さ位置に配置される。このため、連結部をキャブの上面よりも上方に配置する場合に比べ、左右の柱部の長さを短くすることができ、軽量化することができる。

また、連結部が配置される高さ位置がキャブの上面の下方近傍の高さ位置であるので、キャブの上面に対して荷重が入力する際に、荷重を左右の柱部に対して早期に入力させることができ、下方へのキャブの上面の変形を早期に防止することができる。

本発明の第３の態様は、上記第１の態様または上記第２の態様の車両のキャブ保護装置であって、左右の柱部は、鉛直方向に沿って略直線状に延びる。

上記構成では、左右の柱部が、鉛直方向に沿って略直線状に延びるので、キャブの上面に対して荷重が入力する際に、左右の柱部に入力する荷重を下方の車体フレーム側へ効率的に伝達することができる。このため、左右の柱部の変形を抑制することができるので、キャブの変形を抑えて生存空間を確保することができる。

本開示によれば、キャブの上部の側面に対して側方からの荷重が入力した後にキャブの上面に対して荷重が入力しても、キャブの変形を抑えて生存空間を確保することができる。

本発明の一実施形態に係るキャブ保護装置を備えた車両の側面図である。 図１の車両の概略背面図である。 キャブ保護装置の固定部の説明図であって、（ａ）は後方から視た状態を、（ｂ）は車幅方向外側から視た状態をそれぞれ示す。 キャブに対して荷重が入力する際の説明図である。 キャブ保護装置をハイルーフ型の車両のギャップシールド内に配置した状態を示す概略側面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において、ＦＲは車両の前方を、ＵＰは上方を、ＩＮは車幅方向内側をそれぞれ示す。また、以下の説明において、前後方向は車両の前後方向を意味し、左右方向は車両前方を向いた状態での左右方向を意味する。

図１に示すように、本実施形態に係るキャブ保護装置１０は、車体フレーム２の前部の上方にキャブ３が配置される車両１に適用される。キャブ３は、キャブマウント（図示省略）を介して車体フレーム２に下方から支持される。

図１及び図２に示すように、車体フレーム２は、車両１の左右の両側で前後方向に延びる左右一対のサイドメンバ４Ｌ，４Ｒと、左右のサイドメンバ４Ｌ，４Ｒの間で車幅方向に延びて左右のサイドメンバ４Ｌ，４Ｒ同士を連結する複数のクロスメンバ５（図２には一つのクロスメンバ５のみが図示されている。）とによって梯子状に形成される。左右のサイドメンバ４Ｌ，４Ｒは、キャブ３の上端部７の左右の両端８Ｌ，８Ｒよりも車幅方向内側に配置される。左右のサイドメンバ４Ｌ，４Ｒには、キャブ保護装置１０を固定するための左右のブラケット１５が固定される。なお、左右のブラケット１５は、車体フレーム２の左右に対称的に設けられ、略同様の構成を有するため、以下では左側のブラケット１５について説明し、右側の説明を省略する。

図３に示すように、ブラケット１５は、サイドメンバ４Ｌの車幅方向外側面１６に固定される内板部１５ａと、内板部１５ａの下端縁部から曲折して車幅方向外側へ延びる下板部１５ｂとを一体的に有する。内板部１５ａは車幅方向と交叉し、下板部１５ｂは上下方向と交叉する。なお、ブラケット１５の形状はこれに限定されるものではなく、キャブ保護装置１０を車体フレーム２に対して固定可能であれば、他の形状であってもよい。

図１〜図３に示すように、キャブ保護装置１０は、上下方向に延びる左右一対の柱部１１Ｌ，１１Ｒと、左右の柱部１１Ｌ，１１Ｒの上端部１２同士を連結する連結部１３とによってキャブ３とは別体で逆Ｕ字状に形成される。キャブ保護装置１０は、キャブ３に対して固定されることなく、キャブ３よりも後方で車体フレーム２（本実施形態では、左右のサイドメンバ４Ｌ，４Ｒ）に対して固定されて、キャブ３の後方近傍で上下方向に延びる。すなわち、左右の柱部１１Ｌ，１１Ｒ及び連結部１３は、キャブ３に対して固定されることなく、車体フレーム２に支持される。なお、キャブ３の後方近傍とは、キャブ３の後面３ａよりも後方であって、且つキャブ３の後方に架装物６が配置される場合の架装物６の前面６ａよりも前方のことである。

左右の柱部１１Ｌ，１１Ｒは、上下方向と交叉する断面形状が閉断面となる筒状に形成されて、キャブ３の後面３ａから後方へ離間した位置で鉛直方向に沿って上下方向に略直線状に延びる。左右の柱部１１Ｌ，１１Ｒの下端部１４は、その下面を左右のブラケット１５の下板部１５ｂの上面に載置した状態で、左右のブラケット１５の内板部１５ａに対して固定（本実施形態では、溶接によって固定）される。すなわち、左右の柱部１１Ｌ，１１Ｒの下端部１４は、左右のブラケット１５を介して左右のサイドメンバ４Ｌ，４Ｒに対して固定される。左右の柱部１１Ｌ，１１Ｒの上端部１２は、キャブ３の上面３ｂよりも下方、且つキャブ３の上端部７の左右の両端８Ｌ，８Ｒよりも車幅方向内側に配置される。

連結部１３は、車幅方向と交叉する断面形状が閉断面となる筒状に形成されて、左右の柱部１１Ｌ，１１Ｒの上端部１２間で略水平方向に沿って車幅方向に延びる。連結部１３の上面１３ａは、キャブ３の上面３ｂよりも僅かに下方に配置される。すなわち、連結部１３は、キャブ３の上面３ｂ近傍の高さ位置に配置される。連結部１３の左右の両端１７Ｌ，１７Ｒは、キャブ３の上端部７の左右の両端８Ｌ，８Ｒよりも車幅方向内側に配置される。

次に、車両１が横転する場合の荷重の入力について説明する。車両１が横転する場合には、先ずキャブ３が横倒しになった際にキャブ３の上部の側面３ｃに対して路面等の衝突体（図４の衝突体２０参照）から荷重が入力し、次にキャブ３が逆さまになった際にキャブ３の上面３ｂに対して路面等の衝突体（図４の衝突体３０参照）から荷重が（車室９（図１参照）側への荷重が）入力する。

上記のように構成されたキャブ保護装置１０では、左右の柱部１１Ｌ，１１Ｒ及び連結部１３は、キャブ３に対して固定されることなく、車体フレーム２に支持される。すなわち、左右の柱部１１Ｌ，１１Ｒ及び連結部１３は、キャブ３に対して独立しているので、キャブ３の上部の側面３ｃに対して側方から荷重が入力した際に、キャブマウント（図示省略）の変形等によってキャブ３が車体フレーム２に対して傾いたとしても（図４に二点鎖線で示す状態）、左右の柱部１１Ｌ，１１Ｒ及び連結部１３はキャブ３に連動して傾くことがない。

また、連結部１３の左右の両端１７Ｌ，１７Ｒは、キャブ３の上端部７の左右の両端８Ｌ，８Ｒよりも車幅方向内側に配置されるので、キャブ３の上部の側面３ｃに衝突体２０（図４参照）が衝突する際に、衝突体２０は、連結部１３には衝突しない。このように、キャブ３の上部の側面３ｃに対して側方からの荷重が入力する際に、左右の柱部１１Ｌ，１１Ｒ及び連結部１３には衝突体２０からの荷重が入力しないので、左右の柱部１１Ｌ，１１Ｒ及び連結部１３は車体フレーム２に対して傾かない。

また、連結部１３が、キャブ３の上面３ｂ近傍の高さ位置に配置されるので、上述した車両１の横転時のように、キャブ３の上部の側面３ｃに対して側方からの荷重が入力した際にキャブ３が車体フレーム２に対して傾いたとしても、その後、キャブ３の上面３ｂに対して車室９側へ入力する荷重を、車体フレーム２に対して傾いていない左右の柱部１１Ｌ，１１Ｒ及び連結部１３によって受けることができる。従って、キャブ３の上部の側面３ｃに対して側方からの荷重が入力した後にキャブ３の上面３ｂに対して荷重が入力しても、キャブ３の変形を抑えて生存空間を確保することができる。

また、連結部１３がキャブ３の上面３ｂの下方近傍の高さ位置に配置されるので、キャブ３の上面３ｂに対して荷重が入力する際に、連結部１３を衝突体３０に対して早期に当接させて、荷重を左右の柱部１１Ｌ，１１Ｒに対して早期に入力させることができ、下方へのキャブ３の上面３ｂの変形を早期に防止することができる。

また、左右の柱部１１Ｌ，１１Ｒが、鉛直方向に沿って略直線状に延びるので、キャブ３の上面３ｂに対して荷重が入力する際に、左右の柱部１１Ｌ，１１Ｒに入力する荷重を下方の車体フレーム２側へ効率的に伝達することができる。このため、左右の柱部１１Ｌ，１１Ｒの変形を抑制することができるので、キャブ３の変形を抑えて生存空間を確保することができる。

また、連結部１３がキャブ３の上面３ｂの下方近傍の高さ位置に配置されるので、連結部１３をキャブ３の上面３ｂよりも上方に配置する場合に比べ、左右の柱部１１Ｌ，１１Ｒの長さを短くすることができ、キャブ保護装置１０を軽量化することができる。

また、キャブ保護装置１０（左右の柱部１１Ｌ，１１Ｒ及び連結部１３）は、キャブ３の後方近傍（架装物６の前面６ａよりも前方）に配置され、車体フレーム２に対して固定されるので、車両１の急激な減速時（例えば、前面衝突時等）にキャブ３の後方の荷箱（架装物６）内の積載物が慣性によって前方へ移動し、係る積載物の移動によって架装物６が前方へ移動しようとしても、前方への架装物６及び積載物の移動をキャブ保護装置１０によって規制することができる。

なお、本実施形態では、ルーフの高さ（上面３ｂの高さ）が通常の車両１に対してキャブ保護装置１０を適用したが、図５に示すように、ハイルーフ型の車両４０に適用してもよい。車両４０のキャブ４２のルーフパネル４１は、車室９を上方へ拡大するハイルーフ型のルーフパネル４１である。車両４０は、キャブ４２の後面４２ａと架装物６との間の空間を車幅方向外側から覆うギャップシールド４３を有する。キャブ保護装置１０の連結部１３は、キャブ４２の上面４２ｂ近傍の高さ位置（図５では、上面４２ｂの下方近傍の高さ位置）に配置される。キャブ保護装置１０の車幅方向両側及び上方は、ギャップシールド４３に覆われる。この場合、キャブ保護装置１０の車幅方向両側及び上方が、ギャップシールド４３に覆われるので、外観上の見栄えを向上させることができる。

また、本実施形態では、柱部１１Ｌ，１１Ｒ及び連結部１３を、断面形状が閉断面となる筒状に形成したが、柱部１１Ｌ，１１Ｒ及び連結部１３の断面形状はこれに限定されるものではなく、所望の剛性を確保できる形状であれば、他の断面形状（例えば、断面Ｕ状等）であってもよい。

また、本実施形態では、連結部１３を、キャブ３の上面３ｂよりも僅かに下方に配置したが、これに限定されるものではなく、キャブ３の上面３ｂ近傍の高さ位置であればよい。例えば、連結部１３を、キャブ３の上面３ｂの上方近傍に配置してもよく、或いはキャブ３の上面３ｂと同じ高さ位置に配置してもよい。すなわち、キャブ３の上面３ｂ近傍には、キャブ３の上面３ｂと同じ高さ位置も含まれる。

また、本実施形態では、キャブ保護装置１０を、柱部１１Ｌ，１１Ｒと連結部１３とによって逆Ｕ字状に形成したが、これに限定されるものではなく、例えば、連結部１３の左右の両端１７Ｌ，１７Ｒを、柱部１１Ｌ，１１Ｒの上端部１２よりも車幅方向外側へ突出させてもよい。なお、この場合であっても、連結部１３の左右の両端１７Ｌ，１７Ｒは、キャブ３の上端部７の左右の両端８Ｌ，８Ｒよりも車幅方向内側に配置される。

また、本実施形態では、左右の柱部１１Ｌ，１１Ｒを鉛直方向に沿って略直線状に延ばしたが、これに限定されるものではなく、左右の柱部１１Ｌ，１１Ｒを鉛直方向に対して傾斜する方向に延ばしてもよい。

また、本実施形態では、左右の柱部１１Ｌ，１１Ｒを左右のサイドメンバ４Ｌ，４Ｒに対して左右のブラケット１５を介して固定したが、左右の柱部１１Ｌ，１１Ｒの固定方法はこれに限定されるものではなく、例えば、左右の柱部１１Ｌ，１１Ｒを左右のサイドメンバ４Ｌ，４Ｒに対して直接的に固定してもよい。

また、本実施形態では、左右の柱部１１Ｌ，１１Ｒを車体フレーム２の左右のサイドメンバ４Ｌ，４Ｒに対して固定したが、車体フレーム２のクロスメンバ５に対して固定してもよい。

以上、本発明について、上記実施形態に基づいて説明を行ったが、本発明は上記実施形態の内容に限定されるものではなく、当然に本発明を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。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、実施例およ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。

本開示に係るキャブ保護装置は、キャブが車体フレームの下方から支持される車両に広く適用することができる。

１，４０：車両
２：車体フレーム
３，４２：キャブ
３ｂ，４２ｂ：キャブの上面
７：キャブの上端部
８Ｌ，８Ｒ：キャブの上端部の左右の両端
１０：キャブ保護装置
１１Ｌ，１１Ｒ：左右一対の柱部
１３：連結部
１７Ｌ，１７Ｒ：連結部の左右の両端

Claims (3)

1. キャブが車体フレームに下方から支持される車両のキャブ保護装置であって、
   前記キャブの後方近傍で上下方向に延び、下端側が前記車体フレームに対して固定される左右一対の柱部と、
   車幅方向に延びて前記左右の柱部の上端部同士を連結する連結部と、を備え、
   前記連結部は、前記キャブの上面近傍の高さ位置に配置され、
   前記連結部の左右の両端は、前記キャブの上端部の左右の両端よりも車幅方向内側にそれぞれ配置され、
   前記左右の柱部及び前記連結部は、前記キャブに対して固定されることなく、前記車体フレームに支持される
   ことを特徴とする車両のキャブ保護装置。
2. 請求項１に記載の車両のキャブ保護装置であって、
   前記連結部は、前記キャブの上面の下方近傍の高さ位置に配置される
   ことを特徴とする車両のキャブ保護装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の車両のキャブ保護装置であって、
   前記左右の柱部は、鉛直方向に沿って略直線状に延びる
   ことを特徴とする車両のキャブ保護装置。

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