JP2022090774A - キャブママウント - Google Patents

Abstract

【課題】キャビンの衝突安全性をさらに高め得るキャブママウントを提供する。
【解決手段】キャブママウント100は、連結ボルト50の軸部が挿通される内筒200と、内筒200の径方向外側に設けられる外筒300と、内筒200と外筒300との間に設けられ、内筒200を保持する弾性体350とを備える。外筒300は、フレーム20と連結され、内筒200は、キャビン30と連結される。内筒200のキャビン30側の端部には、軸方向に延びる切り欠き部220が形成される。
【選択図】図７

Description

本開示は、車両のキャビンとフレームとの間に設けられるキャブママウントに関し、特に、せん断型のキャブママウントに関する。

従来、ピックアップトラック、大型SUV（Sport Utility Vehicle）などの車両では、車体前方のキャビン（キャブ）とフレームとの間に、振動及び衝撃吸収用のマウント、いわゆるキャブママウントを設ける構造が知られている（非特許文献１参照）。

例えば、特許文献１には、弾性体のせん断変形を利用する、せん断型のキャブママウントが開示されている。

このようなせん断型のキャブママウントでは、内筒及び外筒と、内筒と外筒との間に弾性体（ゴム）を設ける構造が広く用いられている。

実開昭63-66384号公報

上述したようなせん断型のキャブママウントは、車両が衝突すると、内筒と外筒との間に設けられたゴムが圧縮されることによって衝撃を吸収する。この際、圧縮量（変位量）の増大に応じてキャブママウントに対する荷重も増大し、最終的には変位量が飽和する。

キャビン内の衝撃低減には、衝突時のキャビンの移動量を確保することが車両のエネルギー吸収エリアを有効利用する観点から望ましいが、キャブママウントによって支持されているキャビンの移動量には限界があり、衝突時など、大きな入力に対するキャビンの衝突安全性については、改善の余地があった。

そこで、以下の開示は、このような状況に鑑みてなされたものであり、キャビンの衝突安全性をさらに高め得るキャブママウントの提供を目的とする。

本開示の一態様は、ボルト（連結ボルト50）の軸部が挿通される内筒（内筒200）と、前記内筒の径方向外側に設けられる外筒（外筒300）と、前記内筒と前記外筒との間に設けられ、前記内筒を保持する弾性体（弾性体350）とを備え、前記外筒は、車両（車両10）のフレーム（フレーム20）と連結され、前記内筒は、前記キャビン（キャビン30）と連結され、
前記内筒の前記キャビン側の端部には、軸方向に延びる切り欠き部（切り欠き部220）が形成されるキャブママウント（キャブママウント100）である。

上述したキャブママウントによれば、キャビンの衝突安全性をさらに高め得る。

図１Ａは、バリア70への衝突前における車両10の概略側面図である。 図１Ｂは、バリア70への衝突後における車両10の概略側面図である。 図２は、キャブママウント100の単体斜視図である。 図３は、キャブママウント100の分解斜視図である。 図４は、キャブママウント100の平面図である。 図５は、図４のF5-F5方向に沿ったキャブママウント100の断面図である。 図６は、キャブママウント100が車両10のフレーム20及びキャビン30に連結された状態を示す図である。 図７は、車両10のバリア70衝突時におけるキャブママウント100の形状を模式的に示す図である。 図８は、キャブママウントに対する荷重と変位（撓み）との線図（例）である。

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。なお、同一の機能や構成には、同一または類似の符号を付して、その説明を適宜省略する。

（１）キャブママウントを含む車両の概略構成
図１Ａ及び図１Ｂは、本実施形態に係るキャブママウントを含む車両10の概略側面図である。具体的には、図１Ａは、コンクリートなどのバリア70への衝突前における車両10の概略側面図である。図１Ｂは、バリア70への衝突後における車両10の概略側面図である。

図１Ａ及び図１Ｂに示すように、本実施形態では、車両10は、ピックアップトラックである。ピックアップトラックは、キャビン30（キャブ）の後方に開放型の荷台35を備え、エンジンフード15（ボンネット）を有するトラックと解釈されてよい。なお、大型SUVの場合、車両10と同様のラダーフレーム構造が用いられてよいが、荷台35は備えられない。

キャビン30は、乗員の居住空間及びエンジンなどの原動機が設置される空間を含んでよい。キャビン30は、複数のキャブママウント100によってフレーム20と連結されている。

図１Ｂに示すように、車両10がバリア70と正面衝突すると、キャビン30は、進行方向前方、具体的には、方向D1に移動し、エンジンフード15などを含むキャビン30前部のエネルギー吸収エリアEAによって衝突時のエネルギーを吸収する。

図１Ｂに示すように、車両10の衝突安全性を高めるためには、衝突時にキャビン30を前方に移動させることによってエネルギー吸収エリアEAを有効利用することが重要となる。

（２）キャブママウントの概略構造
ピックアップトラック、大型SUVなどの車両10に好適に用い得るキャブママウント100は、次のような構造を有している。図２は、キャブママウント100の単体斜視図である。図３は、キャブママウント100の分解斜視図である。なお、図３に示す直線L1は、キャブママウント100の軸方向と一致する。

図２及び図３に示すように、キャブママウント100は、弾性体350を用いたせん断型である。キャブママウント100は、内筒200と外筒300とを備える。内筒200及び外筒300は、一般的な金属材料（または樹脂材料）を用いて形成されてよい。弾性体350は、内筒200と外筒300との間に設けられ、内筒200を保持する。

せん断型のキャブママウントとは、外筒300が車両10のフレーム20と連結され、内筒200がキャビン30と連結され、弾性体350のせん断変形を利用する形態のマウントと解釈されてよい。

内筒200のキャビン30側の端部（上端）には、軸方向に延びる切り欠き部220が形成される。

具体的には、内筒200の上端の２箇所を縦長に切り欠くことによって切り欠き部220が形成される。切り欠き部220のフレーム20側の端部（下端）は、角がないテーパー状である。

一対の切り欠き部220は、互いに対向する位置に形成、つまり、一方の切り欠きの位置と、他方の切り欠きの位置とは、内筒200の周上において約１８０度異なっている。なお、切り欠き部220は、一対ではなく、片方（前方）のみでもよい。

また、一対の切り欠きは、車両装着時において、車両10の前後方向と対向するように形成されてもよい。

内筒200とキャビン30との間には、内筒200と別体のプレート400が設けられる。プレート400は、内筒200に取り付けられる。例えば、プレート400は、内筒200の上側周縁部分にかしめて固定されてよい。なお、プレート400は、他の方法、例えば、溶接などによって内筒200に取り付けられてもよい。

弾性体350は、この種のマウントに用いられる一般的なゴム材料が用いられてよい。例えば、天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエンゴム（BR）、スチレンブタジエンゴム（SBR）、ブチルゴム（IIR）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）、ＣＲ（クロロプレンゴム）、或いはＮＢＲ（アクリルニトリルブタジエンゴム）、ウレタン系、が用いられてもよい。

（３）キャブママウント100の詳細構造
次に、キャブママウント100の具体的な構造について説明する。図４は、キャブママウント100の平面図である。図５は、キャブママウント100の断面図である。具体的には、図５は、図４のF5-F5方向に沿ったキャブママウント100の断面図である。

図４及び図５に示すように、キャブママウント100には、軸方向に沿って空洞部110が形成される。具体的には、内筒200には、連結ボルト50（図４，５において不図示、図６，７参照）の軸部が挿通される。

外筒300は、内筒200の径方向外側に設けられる。外筒300は、筒部310とフランジ部320とを有する。

内筒200のキャビン30の側の端部は、外筒300のキャビン30側の端部よりもキャビン30側に位置する。つまり、内筒200は、外筒300よりもキャビン30側に突出している。

筒部310には、弾性体350が接着されている。弾性体350は、筒部310から容易に抜けない程度に、弾性体350が圧入されているだけでもよい。

フランジ部320は、キャビン30側（上側）に形成され、筒部310から径方向外側に延出する。図４に示すように、フランジ部320は、筒部310の周方向において一対形成されており、フランジ部320には、取付孔325がそれぞれ形成される。

図５に示すように、内筒200は、弾性体350に固着されることが好ましい。なお、ここでいう固着とは、内筒200が弾性体350に圧入されることによって実質的に固定されている状態でもよいし、接着などによって固定されている状態でもよい。

また、内筒200の切り欠き部220は、車両装着時における少なくとも前側または後側に位置するように形成されることが好ましい。本実施形態では、切り欠き部220は、車両装着時において、車両10の前側及び後側の一対の切り欠きによって構成される。

なお、上述したように、本実施形態では、一対の切り欠きによって切り欠き部220が形成されるが、１つ、或いは３つ以上の切り欠きによって切り欠き部220が形成されてもよい。

切り欠き部220は、外筒300のキャビン30側の端部まで延びてもよい。或いは、切り欠き部220の下端は、プレート400の下端と、外筒300の上端との間に位置するように形成されてもよい。

また、切り欠き部220の幅は、連結ボルト50の太さよりも広いことが好ましい。具体的には、切り欠き部220の幅は、連結ボルト50の太さよりも広く、連結ボルト50の太さの２倍の幅以下であることが好ましい。

（４）作用・効果
次に、キャブママウント100の作用及び効果について説明する。図６は、キャブママウント100が車両10のフレーム20及びキャビン30に連結された状態を示す。

図６に示すように、キャブママウント100は、フレーム20及びキャビン30に連結される。具体的には、外筒300は、フレーム20と連結される。また、内筒200は、キャビン30と連結される。

より具体的には、外筒300は、固定ボルト41によって、フレーム20に固定される。固定ボルト41は、フランジ部320に形成された取付孔325（図４，５参照）、及びフレーム20に形成された取付孔（不図示）に挿通される。

内筒200には、連結ボルト50が挿通される。プレート400は、内筒200とキャビン30との間に配置され、キャビン30と当接する。

連結ボルト50は、空洞部110（図４，５参照）に挿通され、プレート400及び係止プレート25とともに内筒200をキャビン30と連結する。係止プレート25のサイズは、外筒300の径方向サイズよりも大きいことが好ましい。

このように、外筒300は、固定ボルト41によってフレーム20に固定され、内筒200は、連結ボルト50によってキャビン30に連結されている。また、内筒200は、弾性体350に圧着されているため、車両10の通常の使用状態（通常想定される入力の範囲）において外れることはない。

図７は、車両10のバリア70衝突時におけるキャブママウント100の形状を模式的に示す。車両10がバリア70に衝突すると、キャビン30も変形するため、前方に傾くように倒れ始める。このため、弾性体350とともにプレート400も変形し得る。

キャビン30が前方に移動し、弾性体350がさらに変形すると、内筒200とプレート400とが切り離され、内筒200が抉られるように曲げられる。

連結ボルト50は、キャビン30または内筒200と当たるまで前方へ移動し、キャビン30または内筒200と当たった後、抉られる。連結ボルト50の前方への移動量、及び抉られる角度が大きくなると、連結ボルト50の曲げも大きくなり、連結ボルト50が伸びるように引っ張られる。このため、キャブママウント100の変位量が大きくなり、キャビン30の移動量が大きくなる。

一方、従来の一般的なキャブママウントの場合、内筒には切り欠き部220は形成されておらず、プレートと一体となった構造が広く用いられている。このような従来のキャブママウントでは、衝突時におけるキャビン30の移動量が少なく、車両10前部のエネルギー吸収エリアEA（図１Ｂ参照）を充分に有効利用できない問題がある。衝突時におけるキャビン30の移動量が少ないと、乗員など、キャビン30内部への衝撃が大きく、衝突安全性を高めることが難しい。

従来のキャブママウントは、車両10の衝突時に、キャビン30（内筒）が進行方向前方に移動すると、キャブママウントに対する荷重の大きさと概ね比例して変位量も大きくなる。

図８は、キャブママウントに対する荷重と変位（撓み）との線図（例）である。図８に示すように、荷重を縦軸、変位（移動量）を横軸とした場合、従来のキャブママウントでは、荷重－変位の傾きが大きい（図中の点線部分参照）。

このため、一定以上の荷重が負荷されると、キャブママウントを連結するボルトまたは周辺の金具類が破断し、さらなるキャビン30の移動量は制限される（図中のd1の位置まで）。キャビン30の移動量が制限されると、エネルギー吸収エリアEAを充分に有効利用できず、結果的に、乗員など、キャビン30内部への衝撃が大きくなる。

より具体的には、車両10の衝突など、極めて大きな入力が加わった場合、外筒に対して内筒が前方に移動し、外筒と内筒とによって挟まれた弾性体（ゴム）が圧縮されて薄くなり、荷重が立ち上がる。その後も内筒が外筒に近づくため、キャブママウント（弾性体）に対する荷重がさらに増大する。キャビンは、前方に移動し、バリア70と衝突して変形すると、キャビンが傾き、内筒も傾く。キャビン連結用のボルトも傾きながら、最終的には内筒またはボルトが破断する。

一方、本実施形態に係るキャブママウント100では、図８に実線で示すように、荷重が増大しないまま、変位、つまり、キャビン30の移動量が伸び（図中のd2の位置まで）、エネルギー吸収エリアEAを充分に有効利用できる。これにより、キャビン30の衝突安全性（衝突性能と呼ばれてもよい）を改善し得る。

すなわち、車両10の衝突など、極めて大きな入力が加わった場合、従来のキャブママウントでは、内筒またはキャビン連結用のボルトが破断するまで荷重が増大するが、本実施形態に係るキャブママウント100によれば、切り欠き部220が形成された内筒200によって、荷重の増大を抑えつつ、変位（撓み）を増大できる。これにより、エネルギー吸収エリアEAを有効利用した衝突安全性の改善を図り得る。

また、本実施形態では、切り欠き部220は、車両装着時における少なくとも前側または後側に位置するように形成される。具体的には、切り欠き部220は、前側及び後側の一対の切り欠きによって構成される。さらに、切り欠き部220は、外筒300のキャビン30側の端部まで延びる。

このため、連結ボルト50の移動量を確保し易く、車両10の衝突など、車両前後方向における大きな入力が加わった際のキャビン30の移動量をさらに伸ばすことに貢献し得る。これにより、キャビン30の衝突安全性をさらに高め得る。

本実施形態では、内筒200と別体のプレート400が設けられ、プレート400がキャビン30と当接する。このため、車両10の衝突など、車両前後方向における大きな入力が加わった際のキャビン30の移動量をさらに伸ばすことに貢献し得る。これにより、キャビン30の衝突安全性をさらに高め得る。

（５）その他の実施形態
以上、実施形態について説明したが、当該実施形態の記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。

例えば、上述した実施形態では、切り欠き部220は、車両装着時における少なくとも前側または後側に位置するように形成されていたが、オフセット衝突などに対応する場合には、車両10の幅方向に対向するように形成されてもよい。

キャブママウント100は、単にマウント、キャブサスペンション或いは防振装置など、別の名称で呼ばれてもよい。

また、上述した実施形態では、車両10がピックアップトラックである例について説明したが、キャブママウント100は、ピックアップトラック、大型SUV以外の車両、例えば、エンジンなどの原動機の上にキャビンが位置するキャブオーバー型の車両に適用されてもよい。

以上、本開示について詳細に説明したが、当業者にとっては、本開示が本開示中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本開示は、請求の範囲の記載により定まる本開示の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本開示の記載は、例示説明を目的とするものであり、本開示に対して何ら制限的な意味を有するものではない。

10 車両
15 エンジンフード
20 フレーム
25 係止プレート
30 キャビン
35 荷台
41 固定ボルト
50 連結ボルト
70 バリア
100 キャブマウント
110 空洞部
200 内筒
220 切り欠き部
300 外筒
310 筒部
320 フランジ部
325 取付孔
350 弾性体
400 プレート
EA エネルギー吸収エリア
P 係合位置

Claims (5)

1. ボルトの軸部が挿通される内筒と、
   前記内筒の径方向外側に設けられる外筒と、
   前記内筒と前記外筒との間に設けられ、前記内筒を保持する弾性体と
   を備え、
   前記外筒は、車両のフレームと連結され、
   前記内筒は、前記車両のキャビンと連結され、
   前記内筒の前記キャビン側の端部には、軸方向に延びる切り欠き部が形成されるキャブママウント。
2. 前記切り欠き部は、車両装着時における少なくとも前側または後側に位置するように形成される請求項１に記載のキャブママウント。
3. 前記切り欠き部は、前側及び後側の一対の切り欠きによって構成される請求項２に記載のキャブママウント。
4. 前記内筒の前記キャビン側の端部は、前記外筒の前記キャビン側の端部よりも前記キャビン側に位置し、
   前記切り欠き部は、前記外筒のキャビン側の端部まで延びる請求項１乃至３の何れか一項に記載のキャブママウント。
5. 前記内筒と前記キャビンとの間には、前記内筒と別体のプレートが設けられ、
   前記プレートは、前記キャビンと当接する請求項１乃至４の何れか一項に記載のキャブママウント。
   

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