JP3783317B2

JP3783317B2 - キャブのアンダフレーム構造

Info

Publication number: JP3783317B2
Application number: JP05861597A
Authority: JP
Inventors: 伊東　　宏
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 1997-02-27
Filing date: 1997-02-27
Publication date: 2006-06-07
Anticipated expiration: 2017-02-27
Also published as: JPH10236342A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主にキャブオーバ型のトラック車のキャブを支持するアンダフレーム構造に係り、特に、衝突時等において乗員の保護性能を高めるキャブのアンダフレーム構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９に一般的なキャブオーバ型のトラック車１３を示す。トラック車１３はキャブ１４と、この後方に配置される荷台１５とを有するものからなり、キャブ１４の床面はエンジン関係のレイアウトやベッド等を設ける関係から前後方向に段差があるものからなる。すなわち、図１０に示すように、キャブ１４のフロアパネル９およびベッド等を搭載するためのベッドパン１０は上方側に開口部を有するＵ字状の横断面のアンダフレーム１により支持される。
【０００３】
アンダフレーム１は概略前方側に配置されるアンダフレームフロント２と、この後方に連結されるアンダフレームリヤ３とからなる。アンダフレームフロント２は前方水平部２ａ（ａで示す部分）と、この後方から傾斜して立ち上がり、立ち上がり端から水平方向に後方に向かって伸延する前方立ち上がり部２ｂ（ｂで示す）とからなる。また、アンダフレームリヤ３は前記の前方立ち上がり部２ｂの後端に連結して後方に向かって傾斜して立ち上がる後方立ち上がり部３ａ（ｃで示す）と、この立ち上がり端からほぼ水平に後方に向かって伸延する後方水平部３ｂ（ｄで示す）とからなる。なお、図１０に示すように、前方水平部２ａはステアリング１６やブレーキ（図略）関係の各部品を支持する部分に相当し、前方立ち上がり部２ｂおよび後方立ち上がり部３ａはシート１７を搭載する部分に相当し、後方水平部３ｂはベッド（図略）等を搭載する部分に相当する。また、図９に示すように、キャブ１４には、衝突時の変形を低減するためのドアビーム１８が前後方向に沿って配置される。更に、図１０に示すように、アンダフレームフロント２側には、これを補強する補強部材１９が固着される。
【０００４】
以上の構造の従来のキャブ１４に衝突時等において、図１１に示すように前方側から衝撃力Ｆが作用すると、アンダフレーム１は前記ａ部とｂ部との境目２０やｃ部とｄ部との境目２１の部分に局圧が加わり、前後に変形してつぶれる。また、高重量の荷台１５が衝突時の慣性力により前進し、キャブ１４のバックパネル２２に当り前方に押圧する。アンダフレームリヤ３のｃ部とｄ部とを比較するとｄの部分の曲げ剛性はｃ部とｄ部の境目２１の曲げ剛性より高いため、最終的にはキャブ１４は２点鎖線の位置から実線の位置まで前後が大きく変形し、シート１７とステアリング１６との間の乗員空間（Ｍで示す）が狭くなり、乗員の保護が不十分となる問題点がある。
【０００５】
以上の問題点を解決する公知技術としては数多くあるが、例えば実用新案登録第３００２９１８号公報（実願平６−５５２４号）と特開平５−１１２２５４号公報が挙げられる。実用新案登録第３００２９１８号公報の「キャブオーバー型トラックの運転室の床構造」は、ベッドパン（４ａ）の上面に上凸部（１１）を形成すると共に、上凸部（１１）と相対向するアンダーフレーム（１）の底壁（１ｂ）に車幅方向に沿って貫通する下凸部（１ｃ）を形成したものからなる。上凸部（１１）と下凸部（１ｃ）を形成することにより前記の図１１に示したｃ部とｄ部との境目２１の曲げ剛性が上凸部（１１）と下凸部（１ｃ）の部分の曲げ剛性よりも高くなり、該公報の［図１１］に示すようにアンダーフレーム（１）は上凸部（１１）と下凸部（１ｃ）の部分で屈曲する。そのため、乗員空間（Ｍで示す）が図１１に示した乗員空間Ｍよりも大となり乗員の保護が図れる。
【０００６】
また、特開平５−１１２２５４号公報の「自動車の車体構造」は、フロアパネル（１）を支持する車体フレームはメインフレームであるリヤフレーム（１０）とこれに内嵌されるサブフレーム（３０）とからなり、リヤフレーム（１０）には低剛性部の切欠部（１５）を形成すると共にサブフレーム（３０）には衝突時に切欠部（１５）と合体する低剛性部の切欠部（３５）を形成し、衝突時における曲げ剛性を低下せしめて衝撃時に切欠部（１５），（３５）の部分で大きく変形させて衝撃力を緩和し、乗員空間を確保するようにしたものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記の登録実用新案第３００２９１８号公報の床構造は、前記したように乗員空間Ｍを確保する点において効果的なものであるが、次のような問題点がある。キャブにはエンジン等から伝達される振動や、排気音や吸気音の通過に伴う振動が伝達される。このうち、エンジンからのものが最も多く、かつ低回転時にキャブは大きく振動する。キャブの振動に関してはバックパネル等の低剛性の部分が共振して大きく振動する他、キャブを支持するアンダフレームの剛性もかなり影響する。すなわち、前記したように、アンダーフレーム（１）の上凸部（１１）や下凸部（１ｃ），特に、下凸部（１ｃ）はその部分の曲げ剛性を大幅に低下せしめる形状からなるためこの部分の共振周波数が低く、エンジン等の低回転時の振動と共振する。このため、キャブが大きくゆれ、いわゆるこもり音が車室内に発生する。このこもり音は圧迫音であり乗員に不快感を与える。
【０００８】
一方、特開平５−１１２２５４号公報の車体構造は、通常の運転時には切欠部（１５）と切欠部（３５）が合体しないためリヤフレーム（１０）の曲げ剛性は高く、こもり音の発生原因とはならない。しかしながら、衝突時において、切欠部（１５）と切欠部（３５）との合体が必ずしも円滑に行なわれるとは限らず、安定性を欠くという問題点がある。
【０００９】
本発明は、以上の事情に鑑みて創案されたものであり、こもり音の発生をなくすと共に、衝突時等において乗員空間を確保でき、かつ比較的簡便で安価に実施し得るキャブのアンダフレーム構造を提供することを目的する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上の目的を達成するために、上方に開口部を有するＵ字状の横断面を形成するアンダフレームフロント２及びこの後方に連結され、上方に向かって傾斜して立ち上がると共に立ち上がり端からほぼ水平方向に沿って後方に伸延するアンダフレームリヤ３からなるアンダフレーム１と、前記アンダフレームフロント２及びアンダフレームリヤ３上に搭載されるフロアパネル９及びベッドパン１０とを有するアンダフレーム構造であって、前記アンダフレームリヤ３の後方立ち上がり部３ａ（ｃ部）と該後方立ち上がり部３ａ（ｃ部）から後方にほぼ水平に伸延する後方水平部３ｂ（ｄ部）との境目２１近傍には前記アンダフレームリヤ３を補強するリインフォース４が固着されると共に、前記後方水平部３ｂ（ｄ部）のＵ字状断面の底部の両隅には凹溝５が形成され、前記凹溝５の形成されている部位の共振周波数がエンジンの低速回転時に生ずる周波数より少なくとも高いものからなり、かつこの部位の曲げ剛性が前記リインフォース４で補強されている部位における曲げ剛性よりも低く形成されることを特徴とする。また、前記ベッドパン１０の前記後方水平部３ｂ（ｄ部）の凹溝５と相対向する上面側には車幅方向に適宜長さの凸部６が形成されることを特徴とするものである。
【００１１】
ベッドパンの下方のアンダフレームには凹溝が形成されるが、この凹溝は両隅のみであり、この部分の剛性は比較的高く、共振周波数がこもり音から外れたものになる。前記水平部と立ち上がり部の境目には補強用のリインフォースが固着され、この部分の方が凹溝の部分よりも曲げ剛性が高い。従って、衝突時にはベッド部における凹溝の部分のみが屈曲し、前記境目の変形がないため、乗員空間を確保することができる。なお、凸部と凹溝を形成する場合にも前記と同様の曲げ剛性の優劣をつけることによりアンダフレームの剛性のアップと衝突時における変形防止の両方の効果を上げることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のキャブのアンダフレーム構造の実施の形態を図面を参照して詳述する。図１に示すように、アンダフレーム１はアンダフレームフロント２とこれに連結するアンダフレームリヤ３とからなる。なお、アンダフレームリヤ３はアンダフレームフロント２の後方に内嵌されて固定されるものであるが、説明の都合上次のような構造のものとする。すなわち、アンダフレームフロント２は前方水平部２ａ（ａ部）と前方水平部２ａの後端から傾斜して立ち上がり、その立ち上がり端からほぼ水平方向に伸延する前方立ち上がり部２ｂ（ｂ部）とからなり、アンダフレームリヤ３は、前方立ち上がり部２ｂに連結すると共に後方に向かって傾斜して立ち上がる後方立ち上がり部３ａ（ｃ部）とこの立ち上がり端から後方に向かってほぼ水平に伸延する後方水平部３ｂ（ｄ部）とから形成される。なお、アンダフレームフロント２およびアンダフレームリヤ３とも上方に開口部８を有するＵ字形状の横断面形状を有するものからなる。
【００１３】
フロアパネル９は適宜間隔を介して並設される一対のアンダフレーム１，１のアンダフレームフロント２のａ部およびｂ部とアンダフレームリヤ３のｃ部上にその開口部８を閉止して載置され、ベッドパン１０はアンダフレームリヤ３のｄ部上にその開口部８を閉止して載置される。なお、アンダフレーム１のフロアパネル９およびベッドパン１０との当接部にはフランジ１１が形成される。
【００１４】
図１および図２に示すように、本発明のアンダフレーム１は、リインフォース４と、凹溝５とが設けられることが特徴である。また、ベッドパン１０の上面側に凸部６が形成されることが特徴である。以下、これ等の構造等を詳細に説明する。
【００１５】
図３に示すように、リインフォース４はアンダフレームリヤ３のｃ部からｄ部にかけて配置され、アンダフレームリヤ３の底部７の上面に固着される。なお、リインフォース４は図４の実線で示すように平板状のものでもよいが、点線で示すように平板部の両側にフランジ部１２，１２を有する断面形状のものでもよい。なお、フランジ部１２，１２はアンダフレームリヤ３の両側面の内側に固着される。リインフォース４の板厚や形状を適宜設定することにより、ｃ部とｄ部との境目における曲げ剛性は高くなる。
【００１６】
一方、図３および図５に示すようにアンダフレームリヤ３のｄ部には凹溝５が形成される。凹溝５は図５に示すように、アンダフレームリヤ３の底部７の両隅の部分を内方にへこませた形状からなる。従って、凹溝５のない底部７は従来のままの形状に保持される。
【００１７】
また、図３，図５に示すように、アンダフレームリヤ３のｄ部の上面に固定されるベッドパン１０の上面には凸部６が形成される。凸部６は凹溝５と相対向する位置に形成され、図１に示すように、車幅方向に沿って適宜長さだけ形成される。ここで、凹溝５と凸部６とを含む横断面における曲げ剛性はリインフォース４が固着されるアンダフレームリヤ３の部分の曲げ剛性よりも低い。また、凹溝５はアンダフレームリヤ３の両隅のみしか形成されないため、この部分の曲げ剛性は従来の実用新案登録第３００２９１８号公報に示したものより高く、共振周波数も高い。
【００１８】
次に、本発明のキャブのアンダフレーム構造の衝突時における変形状態を説明する。図６は衝突前のキャブ１４およびこれを支持するアンダフレーム１等を示すものである。アンダフレームリヤ３のｃ部とｄ部との境目にはリインフォース４が固定され、アンダフレームリヤ３のｄ部の下面の両隅には凹溝５が形成される。また、ベッドパン１０の凹溝５と相対向する位置には凸部６が形成される。
【００１９】
図６の状態にあったキャブ１４に前方から衝撃力Ｆが作用すると、図７に示すように、まず、キャブ１４の前面側が凹む。これに伴ってアンダフレームフロント２のａ部とｂ部との境目２０が屈曲する。しかしながら、アンダフレームリヤ３のｃ部とｄ部との境目２１はリインフォース４により補強されているため、境目２１はほとんど変形せずアンダフレームフロント２のｂ部の屈曲に伴ってやや上方に移動するに過ぎない。
【００２０】
次に、図８に示すように荷台１５側からの慣性力Ｐがバックパネル２２に作用すると、アンダフレームリヤ３のｄ部の凹溝５および凸部６の曲げ剛性の低い部分が折れ曲がる。しかし、リインフォース４のあるｃ部とｄ部との境目２１はほとんど変形しない。以上により、アンダフレーム１の全体としての変形が小さくなり、図８に示すように、比較的大きな乗員空間Ｍを確保することが可能になり、乗員の保護が図れる。
【００２１】
また、前記したように、凹溝５の形成されている部分はこもり音の発生する従来のものよりも高剛性に形成されるため、この部分の共振周波数は高く、こもり音の発生が防止される。また、本発明のキャブのアンダフレーム構造は、単にリインフォース４でアンダフレームを補強し凹溝５を形成するだけの比較的簡便なもので安価に実施することができる。また、既存車にも適用可能である。
【００２２】
【発明の効果】
１）本発明の請求項１に記載のキャブのアンダフレーム構造によれば、リインフォース４で補強された部位の曲げ剛性が凹溝５の形成されている部位の曲げ剛性よりも高く、衝突時にはリインフォース４の部分はほとんど曲がらず凹溝５のある部位が折曲されるため、比較的広い乗員空間を確保することができ、乗員の保護が図れる。また、凹溝５のある部位の形状が共振周波数がエンジンの低回転時における周波数よりも少なくとも高いものからなり、凹溝５の部位がエンジンからの振動により共振しなくなり、結果として前記共振によって生ずるキャブ内のこもり音の発生が防止される。
２）本発明の請求項２に記載のキャブのアンダフレーム構造によれば、アンダフレーム１の凹溝５と相対向する位置のベッドパン側に凸部６を形成することにより、この部位の共振周波数がエンジンよりの周波数よりもより高くなり、こもり音の発生が一層防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のアンダフレームの構造とこれに搭載されるフロアパネル，ベッドパン等を示す斜視図。
【図２】本発明のアンダフレームリヤの構造を示す部分斜視図。
【図３】本発明のアンダフレームリヤの部分側面図。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図。
【図５】図３のＢ−Ｂ線断面図。
【図６】本発明の衝突前のキャブおよびアンダフレームの形状を示す模式図。
【図７】衝突初期におけるキャブおよびアンダフレームの変形状態を示す模式図。
【図８】衝突後期におけるキャブおよびアンダフレームの変形状態を示す模式図。
【図９】従来のキャブオーバ型トラック車の側面図。
【図１０】従来のキャブおよびアンダフレームの衝突前の概要構造を示す側面図。
【図１１】図１０に示したキャブおよびアンダフレームの衝突後期における変形状態を示す模式図。
【符号の説明】
１アンダフレーム
２アンダフレームフロント
２ａ前方水平部（ａ部）
２ｂ前方立ち上がり部（ｂ部）
３アンダフレームリヤ
３ａ後方立ち上がり部（ｃ部）
３ｂ後方水平部（ｄ部）
４リインフォース
５凹溝
６凸部
７底部
８開口部
９フロアパネル
１０ベッドパン
１１フランジ
１２フランジ部
１３トラック車
１４キャブ
１５荷台
１７シート
２０境目
２１境目
２２バックパネル

Claims

上方に開口部を有するＵ字状の横断面を形成するアンダフレームフロント２及びこの後方に連結され、上方に向かって傾斜して立ち上がると共に立ち上がり端からほぼ水平方向に沿って後方に伸延するアンダフレームリヤ３からなるアンダフレーム１と、前記アンダフレームフロント２及びアンダフレームリヤ３上に搭載されるフロアパネル９及びベッドパン１０とを有するアンダフレーム構造であって、前記アンダフレームリヤ３の後方立ち上がり部３ａ（ｃ部）と該後方立ち上がり部３ａ（ｃ部）から後方にほぼ水平に伸延する後方水平部３ｂ（ｄ部）との境目２１近傍には前記アンダフレームリヤ３を補強するリインフォース４が固着されると共に、前記後方水平部３ｂ（ｄ部）のＵ字状断面の底部の両隅には凹溝５が形成され、前記凹溝５の形成されている部位の共振周波数がエンジンの低速回転時に生ずる周波数より少なくとも高いものからなり、かつこの部位の曲げ剛性が前記リインフォース４で補強されている部位における曲げ剛性よりも低く形成されることを特徴とするキャブのアンダフレーム構造。
前記ベッドパン１０の前記後方水平部３ｂ（ｄ部）の凹溝５と相対向する上面側には車幅方向に適宜長さの凸部６が形成されることを特徴とする請求項１に記載のキャブのアンダフレーム構造。