JP3783317B2 - キャブのアンダフレーム構造 - Google Patents

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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 (2)

  1. 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沿って後方に伸延するアンダフレームリヤからなるアンダフレームと、前記アンダフレームフロント及びアンダフレームリヤ上に搭載されるフロアパネル及びベッドパン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を補強するリインフォース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。
  2. 前記ベッドパン10の前記後方水平部3b(d部)の凹溝と相対向する上面側には車幅方向に適宜長さの凸部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。
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