JP4038990B2

JP4038990B2 - Stopper structure

Info

Publication number: JP4038990B2
Application number: JP2001070877A
Authority: JP
Inventors: 朋冬松浮
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2001-03-13
Filing date: 2001-03-13
Publication date: 2008-01-30
Anticipated expiration: 2021-03-13
Also published as: JP2002264838A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体の前後方向に延設されたシャシフレームと、該シャシフレームに支持される荷台の縦根太と、を連結し固定するストッパ構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シャシフレームサイドメンバ（以下、サイドメンバと称する）の前部に支持される運転台（以下、キャブと称する）と、サイドメンバの後部に支持される荷台と、を備え、キャブ内の運転者の着座位置が概ねエンジンより前方に位置する貨物車（以下、キャブオーバトラックと称する）では、剛壁（以下、バリアと称する）への正面衝突の際の運動エネルギは、主に強固なサイドメンバの前端がバリアに突き当たり有効に変形することよって吸収され、これにより、上方のキャブに生存空間（以下、キャブ生存空間と称する）が確保され安全性が保たれる（例えば、特開２０００−２７２５４６号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
キャブの後方に配置される荷台の底面には、サイドメンバに沿って延びる縦根太が固定されている。縦根太は、サイドメンバの上面に搭載され、Ｕボルトによって固定される。また、Ｕボルトのみでは車体前後方向における固定が不十分となるおそれがあるため、サイドメンバと縦根太とに跨る荷台ストッパが設けられる。荷台ストッパは、サイドメンバと縦根太とにボルトによって締結固定され、Ｕボルトによる固定を車体前後方向において補完する。
【０００４】
また、荷台ストッパのボルト挿通孔の一方は、サイドメンバと縦根太との組み付け誤差を吸収するため、一般に必要ボルト径よりも車体前後方向へ延びる長孔状に形成されている。
【０００５】
ここで、バリアへの前面衝突時にキャブ生存空間を確保するためには、前方へ移動するキャブとバリア面との間隔を極力維持することが要求される。
【０００６】
しかしながら、上記荷台ストッパによる連結固定では、キャブがバリア面へ衝突し、サイドメンバが減速し、荷台の慣性力が荷台ストッパに作用すると、長孔状のボルト挿通孔の前端までボルトが移動してしまう可能性がある。ボルトが移動すると、サイドメンバの減速から荷台ストッパに荷重が発生するまでのタイミングが遅れる。このため、場合によっては、サイドメンバが減速しきってしまった後に荷台ストッパに荷重が発生し、初速度（衝突速度）に等しい分の荷台運動エネルギの殆ど全てを荷台ストッパが吸収しなければならなくなる。すなわち、フレーム変形のエネルギを荷台減速のために有効に活用することができず、結果として、荷台の前方移動が増大し、キャブ生存空間を減少させる可能性がある。
【０００７】
本発明は上記の実情に鑑みてなされたものであって、キャブオーバトラックの前面衝突時に、フレーム変形によるエネルギ吸収を荷台の減速に有効に活用することができ、キャブ生存空間をより確実に確保することが可能なストッパ構造の提供を目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、本発明は、車体の前後方向に延設されたシャシフレームと、シャシフレームに支持される荷台の縦根太と、を連結し固定するストッパ構造であって、２つのフレームに対してそれぞれ固定される第１及び第２の固定部を有するメインストッパ部材と、メインストッパ部材に対して固定されたサブストッパ部材と、を備えている。メインストッパ部材の２つの固定部の少なくとも一方は、シャシフレーム又は縦根太に対する締結固定用のボルトが挿通されるボルト挿通孔を有する。ボルト挿通孔は、２つのフレーム間の少なくとも前後方向の相対移動を許容するようにボルトの移動を許容する形状を有する。サブストッパ部材は、ボルト挿通孔に対するボルトの移動を規制する。
【０００９】
本発明では、シャシフレームと縦根太との組み付け誤差は、ボルト挿通孔によって吸収される。
【００１０】
また、シャシフレームの前方に支持されたキャブがバリア面へ衝突すると、シャシフレームが減速し、荷台の慣性力がメインストッパ部材に作用する。このとき、ボルト挿通孔内におけるボルトの移動は、サブストッパ部材によって規制される。このため、シャシフレームの減速度発生のタイミングとメインストッパ部材の荷重発生のタイミングとが近付き、シャシフレームの減速が完了する前に荷台の慣性力がシャシフレームに十分に伝達され、シャシフレームの変形により荷台の運動エネルギを有効に吸収することができる。従って、フレーム変形のエネルギを荷台減速のために有効に活用することができ、シャシフレーム或いはキャブに対する荷台の前方移動が抑えられ、キャブ生存空間がより確実に確保され得る。
【００１１】
ボルト挿通孔は、長孔状に形成されても良く、サブストッパ部材は、ボルト挿通孔に挿入されるピンを有すると共にボルト挿通孔内におけるピンの位置を変更自在にメインストッパ部材に対して固定されても良い。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を、図面に基づいて説明する。図１は本実施形態のストッパ構造を備えたキャブオーバトラックの模式側面図、図２は図１のII部拡大図、図３（ａ）は図２のIIIa−IIIa線断面図、図３（ｂ）は図２のIIIb−IIIb線断面図、図４（ａ）は図３（ｂ）のIVａ矢視側面図、図４（ｂ）は図３（ｂ）のIVｂ−IVｂ線断面図、図５はメインストッパ部材及びサブストッパ部材の分解斜視図、図６（ａ）は図４（ａ）のVIａ−VIａ線断面図、図６（ｂ）は図４（ａ）のVIｂ−VIｂ線断面図である。
【００１３】
図１に示すように、キャブオーバトラック１は、車幅方向両側で前後方向に延設されたシャシフレームサイドメンバ（以下、サイドメンバと称する）３と、サイドメンバ３の前部に下方から支持される運転台（以下、キャブと称する）５と、サイドメンバ３の後部に下方から支持される荷台７と、を備えている。
【００１４】
荷台７は、キャブ５の背後に適宜の間隙を介して車幅方向に配置された前立鉄板９と、前立鉄板９の車幅方向両端から後方へ相対向して延びるあおり板１１と、車体後部であおり板１１の後端同士を開閉自在に連結するリヤゲート１３と、前立鉄板９とあおり板１１とリヤゲート１３とによって区画される矩形収容空間の底面を形成する底板１５と、底板１５の下面に固定され車幅方向両側で前後方向に延設された縦根太としての縦根太１７と、を備えている。
【００１５】
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、縦根太１７は、底壁１９と、底壁１９の両端から上方へ相対向して延びる側壁２１，２３と、両側壁２１，２３の上端から相反する方向へ曲折されて延びるフランジ２５，２７と、を備えた逆ハット状断面を有する。両フランジ２５，２７は、荷台７の底板１５の下面に固着され、これにより縦根太１７と底板１５との間に閉断面が形成される。
【００１６】
サイドメンバ３は、底壁２９と、底壁２９の両端から上方へ相対向して延びる側壁３１，３３と、両側壁３１，３３の上端同士を連結する上壁３５と、を備えた略矩形閉断面を有する。縦根太１７は、その底壁１９がサイドメンバ３の上壁３５と接した状態でサイドメンバ３上に載置され、Ｕボルト３７とメインストッパ部材５３とによってサイドメンバ３上に連結固定される。
【００１７】
図２及び図３（ａ）に示すように、縦根太１７の両側壁２１，２３の上端にはそれぞれボルト挿通用の孔４１が形成されている。Ｕボルト３７は、孔４１に挿通される底棒部４３と、縦根太１７の両側壁２１，２３の外側に突出する底棒部４３の両端から下方へ曲折して延びる側棒部４５，４７と、を備えている。側棒部４５，４７の先端は、固定プレート４９を挿通しナット５１と螺合する。ナット５１を締め込むことにより、固定プレート４９とＵボルト３７の底棒部４３との間で縦根太１７がサイドメンバ３に対し締め付けられ固定される。
【００１８】
図２、図３（ｂ）、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、プレート状のメインストッパ部材５３は、その上端が車体前方へ傾くように縦根太１７及びサイドメンバ３の外側の側壁２１，３１上に配置されている。縦根太１７及びサイドメンバ３の外側の側壁２１，３１の所定位置にはボルト挿通用の孔５５（縦根太１７の孔のみ図６（ａ）に示し、サイドメンバ３の孔は図示省略）が形成され、該側壁２１，３１の内面上には孔５５に対応したウェルドナット５７が溶着されている。メインストッパ部材５３の下部（第１の固定部）５７には、ボルト６１のネジ部６１ａの外径とほぼ等しいか又はこれよりも僅かに大きい内径を有するボルト挿通孔６３が形成されている。メインストッパ部材５３の上部（第２の固定部）５９には、ボルト６５のネジ部６５ａの外径とほぼ等しいか又はこれよりも僅かに大きい幅を有しメインストッパ部材５３の傾き方向とほぼ同方向に延びる長孔状のボルト挿通孔６７が形成されている。メインストッパ部材５３の上部５９及び下部５７は、ボルト挿通孔６７，６３を挿通してそれぞれウェルドナット５７に螺合するボルト６５，６１により、縦根太１７及びサイドメンバ３の側壁２１，３１にそれぞれ締結され固定される。また、上部のボルト挿通孔６７が長孔状に形成されていることにより、サイドメンバ３と縦根太１７とを組み付ける際に側壁２１，３１間でボルト挿通用の孔５５及びウェルドナット５７の相対位置が設計上の位置からずれてしまういわゆる組み付け誤差が吸収され得る。
【００１９】
図４（ａ）、図４（ｂ）、図５，図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、メインストッパ部材５３の上部５９には、ボルト挿通孔６７に対するボルト６５の移動を規制する上下２つのサブストッパ部材７１，７３が固定されている。各サブストッパ部材７１，７３は、両端にボルト挿通用の孔７５，７７を有しボルト挿通孔６７に対して略直交する方向に配置されるボルト固定プレート７９，８１と、ボルト固定プレート７９，８１の裏面のほぼ中央から一体的に突出するピン８３，８５とを有する。メインストッパ部材５３の上部のボルト挿通孔６７の周縁部分には、ボルト挿通孔６７に沿って相対向して直線状に並ぶ複数組（本実施形態では６組１２箇所）のボルト穴８７，８９が形成されている。ピン８３，８５をボルト挿通孔６７に挿入し、ボルト９１を孔７５，７７に挿通してボルト穴８７，８９に螺合することにより、サブストッパ部材７１，７３がメインストッパ部材５３の表面上に締結固定される。なお、ボルト穴８７，８９に代えて埋め込みボルトを設け、埋め込みボルトに螺合するナットによってサブストッパ部材７１，７３を締結固定しても良い。
【００２０】
本実施形態では、ボルト９１が螺合されるボルト穴８７，８９は、ボルト固定プレート７９，８１がボルト６５のヘッド６５ｂに近接又は接し且つピン８３，８５がボルト６５のネジ部６５ａに近接するような位置のものが選択される。これにより、ボルト６５に大きな荷重が加わった場合であっても、ボルト挿通孔６７内でのボルト６５の移動はサブストッパ部材７１，７３によって瞬時に且つ確実に阻止される。
【００２１】
次に、車両前面衝突実験とその結果について説明する。
【００２２】
図７（ａ）は、本実施形態のストッパ構造との比較のために用いられた荷台ストッパ部材９３の平面図である。この荷台ストッパ部材９３は、ボルト穴８７，８９が設けられていない点を除き図４（ａ）に示すメインストッパ部材５３と同様の構成を有する。すなわち、荷台ストッパ部材９３には図４（ａ）のサブストッパ部材７１，７３は固定されず、ボルト６５は、車体前方への大きな荷重を受けることによって図７（ｂ）に示すようにボルト挿通孔６７内を車体前方へ移動する。
【００２３】
実験では、荷台ストッパ部材９３を用いた場合と本実施形態のストッパ構造（メインストッパ部材５３及びサブストッパ部材７１，７３）を用いた場合の双方について、図８に示すようにキャブ５がバリア面９５へほぼ正面から衝突した際における、フレーム速度（サイドメンバ３の速度）、荷台速度（縦根太１７の速度）、及びストッパ荷重（荷台ストッパ部材９３及びメインストッパ部材５３の受ける荷重）のそれぞれの経時的な変化を計測した。図９は、荷台ストッパ部材９３を用いた場合の結果を示し、図１０は、本実施形態のストッパ構造を用いた場合の結果を示している。図９及び図１０において、フレーム速度は二点鎖線により、荷台速度は破線により、ストッパ荷重は実線によりそれぞれ表示され、さらに、フレーム（サイドメンバ３）に対する荷台７の相対速度（荷台速度−フレーム速度）が算出されて一点鎖線により表示されている。
【００２４】
図８に示すようにキャブ５がバリア面９５へ正面衝突すると、サイドメンバ３が減速を開始する（図９及び図１０に二点鎖線で示すように、フレーム速度が減少し始める）。そして、サイドメンバ３の前端部分が圧潰されると共に、荷台７の慣性力が荷台ストッパ部材９３又はメインストッパ部材５３に作用し始める（図９及び図１０に実線で示すように、ストッパ荷重が増加し始める）。
【００２５】
このとき、サブストッパ部材７１，７３が設けられていない荷台ストッパ部材９３では、図７（ｂ）に示すように、ボルト６５がボルト挿通孔６７内を前方へ移動し、縦根太１７がサイドメンバ３上を車体前方へスライド移動するため、ストッパ荷重の上昇率が一時的に低下する。係る状態は、図９中の実線（ストッパ荷重）が加速度的に立ち上がった後に一時的にその傾斜を緩める緩斜部分９７として表され、この緩斜部分９７の存在によって、ストッパ荷重がピーク値となるまでの時間ｔが遅れる。この結果、サイドメンバ３の減速がほぼ完了してしまった状態でストッパ荷重が大きく上昇し、初速度（衝突速度）に等しい分の荷台運動エネルギの大部分を荷台ストッパ部材９３が吸収することとなる。すなわち、フレーム変形のエネルギを荷台減速のために有効に活用することができず、荷台７の前方移動が増大し、キャブ生存空間９９を減少させてしまう可能性が高まる。
【００２６】
これに対し、本実施形態のストッパ構造では、サブストッパ部材７１，７３によってボルト６５の移動が阻止されるので、図１０中に実線で示すストッパ荷重では、図９に示すような緩斜部分９７が発生せず、図９に比べて、ストッパ荷重がピーク値となるまでの時間ｔが短く、サイドメンバ３の減速がほぼ完了するまでの間にストッパ荷重が大きく上昇し、ストッパ荷重がピークとなったときの荷台７の相対速度ｖが低くなる。すなわち、サイドメンバ３の減速度発生のタイミングとメインストッパ部材５３の荷重発生のタイミングとが近付き、サイドメンバ３の減速が完了する前に荷台７の慣性力がサイドメンバ３に十分に伝達され、あたかも衝突安全性の確保における乗員拘束のライドダウン効果のように、サイドメンバ３の変形により荷台７の運動エネルギを有効に吸収することができる。
【００２７】
従って、キャブオーバトラック１の前面衝突時におけるフレーム変形のエネルギを荷台７の減速のために有効に活用することができ、サイドメンバ３或いはキャブ５に対する荷台７の前方移動が抑えられ、キャブ５が後方から押し潰されることが防止され、キャブ生存空間９９がより確実に確保され得る。
【００２８】
また、本実施形態では、ボルト６５の移動がサブストッパ部材７１，７３によって瞬時に阻止されるように、ボルト固定プレート７９，８１がボルト６５のヘッド６５ｂに近接又は接し且つピン８３，８５がボルト６５のネジ部６５ａに近接するような位置のボルト穴８７，８９が選択されているが、荷台７の種類やフレーム（サイドメンバ３）の減速特性等に応じて、他のボルト穴８７，８９を選択することも可能である。例えば、フレーム速度の上昇が比較的遅い特性を有するサイドメンバ３の場合には、サブストッパ部材７１，７３のボルト固定プレート７９，８１及びピン８３，８５がボルト６５のヘッド６５ｂ及びネジ部６５ａから所定距離だけ離間するような位置のボルト穴８７，８９を選択する。これにより、サイドメンバ３の減速度発生のタイミングとメインストッパ部材５３の荷重発生のタイミングとが近付くようにストッパ荷重がピーク値となるまでの時間が所定時間遅れ、サイドメンバ３の変形により荷台７の運動エネルギを有効に吸収することができる。このように、本実施形態では、ボルト穴８７，８９を複数組設けてボルト６５に対するサブストッパ部材７１，７３の位置を変更可能としているので、荷台７の種類やフレーム（サイドメンバ３）の減速特性等の相違に応じて的確且つ良好にキャブ生存空間９９を確保することができる。
【００２９】
なお、本実施形態では、ボルト６５の車体前方及び車体後方の双方にサブストッパ部材７１，７３を配置したが、車体前方のサブストッパ部材７１のみを配置した場合であっても、ボルト６５の車体前方への移動が阻止されるので、サイドメンバ３の変形により荷台７の運動エネルギを有効に吸収することが可能となる。
【００３０】
メインストッパ部材５３及びサブストッパ部材７１，７３は上記形状に限定されるものではなく、例えば図１１に示すように、サブストッパ部材をボルト挿通孔６７に嵌合されて保持されるピン１０１のみによって構成することもできる。
【００３１】
メインストッパ部材５３は、その上端が車体前方へ傾くような上記配置に限定されるものではなく、鉛直線に沿った配置や、水平線に沿った配置や、その上端が車体後方へ傾くような配置であっても良い。
【００３２】
本実施形態では、メインストッパ部材５３の上部５９のボルト挿通孔６７を長孔状としたが、サイドメンバ３と縦根太１７との組み付け誤差を吸収し得るボルト挿通孔は、メインストッパ部材５３の縦根太１７との連結部分又はサイドメンバ３との連結部分の少なくとも一方に設ければ良い。例えば、本実施形態における下部５７のボルト挿通孔６３を長孔状としても良く、双方を長孔状としても良い。
【００３３】
サイドメンバ３と縦根太１７との組み付け誤差を吸収するボルト挿通孔の形状は、上記長孔状に限定されるものではなく、サイドメンバ３と縦根太１７との間の少なくとも車体前後方向の相対移動を許容するようにボルト６５の移動を許容する形状であれば良く、例えば図１２に示すように、ボルト６５のネジ部６５ａの外径よりも大きくヘッド６５ｂよりも僅かに小さい円形孔状のボルト挿通孔１０３としても良い。同様に、長孔の方向についても、上記方向に限定されず、例えば水平方向に配置されても良い。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、車両の前面衝突時において、フレーム変形のエネルギを荷台減速のために有効に活用することができ、シャシフレーム或いはキャブに対する荷台の前方移動が抑えられ、キャブが後方から押し潰されることが防止され、キャブ生存空間がより確実に確保され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のストッパ構造を備えたキャブオーバトラックの模式側面図である。
【図２】図１のII部拡大図である。
【図３】図２の要部断面図であり、（ａ）は図２のIIIa−IIIa線断面を、（ｂ）は図２のIIIb−IIIb線断面をそれぞれ示している。
【図４】本実施形態のストッパ構造の全体図であり、（ａ）は図３（ｂ）のIVａ矢視側面を、（ｂ）は図３（ｂ）のIVｂ−IVｂ線断面をそれぞれ示している。
【図５】メインストッパ部材及びサブストッパ部材の分解平面図である。
【図６】メインストッパ部材及びサブストッパ部材の要部断面図であり、（ａ）は図４（ａ）のVIａ−VIａ線断面を、（ｂ）は図４（ａ）のVIｂ−VIｂ線断面をそれぞれ示している。
【図７】本実施形態のストッパ構造との比較のために用いられた荷台ストッパ部材の平面図であり、（ａ）は衝突前の状態を、（ｂ）は衝突時の状態をそれぞれ示している。
【図８】前面衝突時のキャブオーバトラックの模式側面図である。
【図９】比較実験の結果を示すグラフである。
【図１０】本実施形態のストッパ機構を用いた前面衝突実験の結果を示すグラフである。
【図１１】サブストッパ部材の他の態様を示すストッパ構造の全体図である。
【図１２】ボルト挿通孔の他の態様を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１キャブオーバトラック
３サイドメンバ（シャシフレーム）
５キャブ
７荷台
１７縦根太
５３メインストッパ部材
５７メインストッパ部材の下部（第１の固定部）
５９メインストッパ部材の上部（第２の固定部）
６５ボルト
６７ボルト挿通孔
７１サブストッパ部材
７３サブストッパ部材
１０１ピン（ストッパ部材）
１０３ボルト挿通孔[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a stopper structure that connects and fixes a chassis frame extending in the front-rear direction of a vehicle body and a vertical joist of a cargo bed supported by the chassis frame.
[0002]
[Prior art]
A cab (hereinafter referred to as a cab) supported on the front part of a chassis frame side member (hereinafter referred to as a side member) and a cargo bed supported on the rear part of the side member, In a freight vehicle (hereinafter referred to as a cab overtrack) in which the seating position is located in front of the engine, the kinetic energy at the time of a frontal collision with a rigid wall (hereinafter referred to as a barrier) is mainly the front end of a strong side member. Is absorbed by effectively deforming against the barrier, and thereby, a living space (hereinafter referred to as a cab living space) is secured in the upper cab, and safety is maintained (for example, JP-A-2000-272546). reference).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
A vertical joist extending along the side member is fixed to the bottom surface of the loading platform disposed behind the cab. The vertical joists are mounted on the upper surface of the side member and fixed by U bolts. Moreover, since there is a possibility that the fixing in the longitudinal direction of the vehicle body may be insufficient with only the U bolt, a loading platform stopper that straddles the side member and the vertical joist is provided. The loading platform stopper is fastened and fixed to the side member and the vertical joist by a bolt, and complements the fixing by the U bolt in the longitudinal direction of the vehicle body.
[0004]
In addition, one of the bolt insertion holes of the loading platform stopper is generally formed in a long hole shape that extends in the front-rear direction of the vehicle body from the required bolt diameter in order to absorb an assembly error between the side member and the vertical joist.
[0005]
Here, in order to ensure a cab living space at the time of a frontal collision with the barrier, it is required to maintain the distance between the cab moving forward and the barrier surface as much as possible.
[0006]
However, when the cab collides with the barrier surface, the side member decelerates, and the inertia of the load platform acts on the load platform stopper, the bolt moves to the front end of the elongated hole insertion hole. There is a possibility. When the bolt moves, the timing from the deceleration of the side member until the load is generated at the loading platform stopper is delayed. For this reason, in some cases, after the side member has completely decelerated, a load is generated on the carrier stopper, and the carrier stopper must absorb almost all of the carrier kinetic energy corresponding to the initial speed (collision speed). . That is, the energy of frame deformation cannot be effectively used for the deceleration of the loading platform, and as a result, the forward movement of the loading platform is increased, and the cab living space may be decreased.
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and can effectively utilize energy absorption due to frame deformation for deceleration of a cargo bed at the time of a frontal collision of a cab overtrack, and more reliably secure a cab living space. An object of the present invention is to provide a stopper structure that can be used.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a stopper structure for connecting and fixing a chassis frame extending in the front-rear direction of a vehicle body and a vertical joist of a loading platform supported by the chassis frame. A main stopper member having first and second fixing portions fixed to the main stopper member, and a sub-stopper member fixed to the main stopper member. At least one of the two fixing portions of the main stopper member has a bolt insertion hole through which a bolt for fastening and fixing to the chassis frame or the vertical joist is inserted. The bolt insertion hole has a shape that allows movement of the bolt so as to allow relative movement in at least the front-rear direction between the two frames. The sub stopper member restricts the movement of the bolt with respect to the bolt insertion hole.
[0009]
In the present invention, the assembly error between the chassis frame and the vertical joist is absorbed by the bolt insertion hole.
[0010]
Further, when the cab supported in front of the chassis frame collides with the barrier surface, the chassis frame is decelerated and the inertial force of the loading platform acts on the main stopper member. At this time, the movement of the bolt in the bolt insertion hole is regulated by the sub stopper member. For this reason, the timing of the deceleration of the chassis frame and the timing of the load generation of the main stopper member approach each other, and the inertial force of the loading platform is sufficiently transmitted to the chassis frame before the deceleration of the chassis frame is completed. Thus, the kinetic energy of the cargo bed can be effectively absorbed. Accordingly, the energy of frame deformation can be effectively used for the deceleration of the loading platform, the forward movement of the loading platform with respect to the chassis frame or the cab is suppressed, and the cab living space can be more reliably ensured.
[0011]
The bolt insertion hole may be formed in a long hole shape, and the sub stopper member has a pin inserted into the bolt insertion hole and is fixed to the main stopper member so that the position of the pin in the bolt insertion hole can be changed freely. May be.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a schematic side view of a cab overtrack having a stopper structure according to the present embodiment, FIG. 2 is an enlarged view of a portion II in FIG. 1, FIG. 3A is a cross-sectional view taken along line IIIa-IIIa in FIG. ) Is a cross-sectional view taken along line IIIb-IIIb in FIG. 2, FIG. 4 (a) is a side view taken along the arrow IVa in FIG. 3 (b), FIG. 4 (b) is a cross-sectional view taken along line IVb-IVb in FIG. 5 is an exploded perspective view of the main stopper member and the sub stopper member, FIG. 6A is a sectional view taken along line VIa-VIa in FIG. 4A, and FIG. 6B is a sectional view taken along line VIb-VIb in FIG. FIG.
[0013]
As shown in FIG. 1, the cab overtrack 1 is supported from below by a chassis frame side member (hereinafter referred to as a side member) 3 that extends in the front-rear direction on both sides in the vehicle width direction, and a front portion of the side member 3. A cab 5 (hereinafter referred to as a cab) 5 and a loading platform 7 supported on the rear part of the side member 3 from below.
[0014]
The loading platform 7 includes a front iron plate 9 disposed in the vehicle width direction behind the cab 5 with an appropriate gap, and a side plate 11 extending oppositely from both ends of the front iron plate 9 in the vehicle width direction. A rear gate 13 that connects the rear ends of the rear plate 11 at the rear of the vehicle body so as to be openable and closable, a bottom plate 15 that forms a bottom surface of a rectangular housing space defined by the front iron plate 9, the upper plate 11 and the rear gate 13, and a bottom plate 15 And a vertical joist 17 as a vertical joist that is fixed to the lower surface of the main body and extends in the front-rear direction on both sides in the vehicle width direction.
[0015]
As shown in FIGS. 3A and 3B, the vertical joist 17 includes a bottom wall 19, side walls 21 and 23 that extend upward from both ends of the bottom wall 19, and both side walls 21 and 23. And a flange 25 and 27 that are bent and extended in opposite directions from the upper end of the head. Both flanges 25 and 27 are fixed to the lower surface of the bottom plate 15 of the loading platform 7, thereby forming a closed cross section between the vertical joists 17 and the bottom plate 15.
[0016]
The side member 3 has a substantially rectangular shape including a bottom wall 29, side walls 31 and 33 that extend upward from both ends of the bottom wall 29, and an upper wall 35 that connects upper ends of both side walls 31 and 33. Has a closed cross section. The vertical joist 17 is placed on the side member 3 with its bottom wall 19 in contact with the upper wall 35 of the side member 3, and is connected and fixed on the side member 3 by the U bolt 37 and the main stopper member 53. .
[0017]
As shown in FIGS. 2 and 3A, bolt insertion holes 41 are formed at the upper ends of both side walls 21 and 23 of the vertical joists 17. The U-bolt 37 includes side bar portions 45 and 47 that are bent downward from both ends of the bottom bar portion 43 inserted into the hole 41 and the bottom bar portion 43 projecting outside the both side walls 21 and 23 of the vertical joists 17. And. The distal ends of the side bar portions 45 and 47 are inserted through the fixing plate 49 and screwed into the nut 51. By tightening the nut 51, the vertical joist 17 is fastened and fixed to the side member 3 between the fixing plate 49 and the bottom bar portion 43 of the U bolt 37.
[0018]
As shown in FIGS. 2, 3 (b), 4 (a), and 4 (b), the plate-like main stopper member 53 has the vertical joists 17 and the side members 3 so that the upper ends thereof are inclined forward of the vehicle body. Are disposed on the outer side walls 21, 31. Bolt insertion holes 55 (only the holes of the vertical joists 17 are shown in FIG. 6A and the holes of the side members 3 are not shown) are located at predetermined positions of the vertical joists 17 and the side walls 21 and 31 outside the side members 3. A weld nut 57 corresponding to the hole 55 is welded on the inner surfaces of the side walls 21 and 31. A bolt insertion hole 63 having an inner diameter substantially equal to or slightly larger than the outer diameter of the threaded portion 61 a of the bolt 61 is formed in the lower portion (first fixing portion) 57 of the main stopper member 53. An upper portion (second fixing portion) 59 of the main stopper member 53 has a width substantially equal to or slightly larger than the outer diameter of the screw portion 65a of the bolt 65, and is approximately the same as the inclination direction of the main stopper member 53. An elongated hole insertion hole 67 extending in the same direction is formed. The upper portion 59 and the lower portion 57 of the main stopper member 53 are respectively connected to the vertical joists 17 and the side walls 21 and 31 of the side members 3 by bolts 65 and 61 that are inserted into the bolt insertion holes 67 and 63 and screwed into the weld nuts 57 respectively. Fastened and fixed. Further, since the upper bolt insertion hole 67 is formed in a long hole shape, when the side member 3 and the vertical joist 17 are assembled, the bolt insertion hole 55 and the weld nut 57 are relatively positioned between the side walls 21 and 31. A so-called assembly error in which the position deviates from the designed position can be absorbed.
[0019]
As shown in FIGS. 4A, 4B, 5, 6A, and 6B, the upper portion 59 of the main stopper member 53 is moved by the bolt 65 with respect to the bolt insertion hole 67. Upper and lower sub-stop members 71 and 73 that restrict the movement are fixed. Each sub-stopper member 71, 73 has bolt insertion holes 75, 77 at both ends and is arranged in a direction substantially orthogonal to the bolt insertion hole 67, and the bolt fixing plate 79, And pins 83 and 85 projecting integrally from substantially the center of the back surface of 81. A plurality of sets (6 sets and 12 places in this embodiment) of bolt holes 87 and 89 are arranged in a straight line so as to face each other along the bolt insertion hole 67 at the peripheral portion of the bolt insertion hole 67 on the upper portion of the main stopper member 53. Is formed. The pins 83 and 85 are inserted into the bolt insertion holes 67, and the bolts 91 are inserted into the holes 75 and 77 and screwed into the bolt holes 87 and 89, whereby the sub stopper members 71 and 73 are placed on the surface of the main stopper member 53. Fastened and fixed to. Instead of the bolt holes 87 and 89, embedded bolts may be provided, and the sub stopper members 71 and 73 may be fastened and fixed by nuts screwed into the embedded bolts.
[0020]
In this embodiment, the bolt holes 87 and 89 into which the bolts 91 are screwed are such that the bolt fixing plates 79 and 81 are close to or in contact with the head 65 b of the bolt 65 and the pins 83 and 85 are close to the screw portion 65 a of the bolt 65. Such a position is selected. Thereby, even when a large load is applied to the bolt 65, the movement of the bolt 65 in the bolt insertion hole 67 is instantly and reliably prevented by the sub stopper members 71 and 73.
[0021]
Next, a vehicle frontal collision experiment and its results will be described.
[0022]
Fig.7 (a) is a top view of the loading platform stopper member 93 used for the comparison with the stopper structure of this embodiment. The loading platform stopper member 93 has the same configuration as the main stopper member 53 shown in FIG. 4A except that the bolt holes 87 and 89 are not provided. That is, the sub stopper members 71 and 73 of FIG. 4 (a) are not fixed to the loading platform stopper member 93, and the bolt 65 is inserted through the bolt as shown in FIG. 7 (b) by receiving a large load forward of the vehicle body. It moves in the hole 67 forward of the vehicle body.
[0023]
In the experiment, the cab 5 is a barrier surface as shown in FIG. 8 for both the case where the cargo bed stopper member 93 is used and the case where the stopper structure of the present embodiment (the main stopper member 53 and the sub stopper members 71 and 73) is used. Each of the frame speed (the speed of the side member 3), the loading platform speed (the speed of the vertical joist 17), and the stopper load (the load received by the loading platform stopper member 93 and the main stopper member 53) at the time of substantially colliding with 95. Changes over time were measured. FIG. 9 shows the result when the loading platform stopper member 93 is used, and FIG. 10 shows the result when the stopper structure of the present embodiment is used. 9 and 10, the frame speed is indicated by a two-dot chain line, the carrier speed is indicated by a broken line, the stopper load is indicated by a solid line, and the relative speed of the carrier 7 with respect to the frame (side member 3) (loading speed−frame speed). ) Is calculated and displayed by a one-dot chain line.
[0024]
As shown in FIG. 8, when the cab 5 collides head-on with the barrier surface 95, the side member 3 starts decelerating (as indicated by the two-dot chain line in FIGS. 9 and 10), the frame speed starts to decrease. Then, the front end portion of the side member 3 is crushed and the inertial force of the loading platform 7 starts to act on the loading platform stopper member 93 or the main stopper member 53 (the stopper load increases as shown by solid lines in FIGS. 9 and 10). Begin to).
[0025]
At this time, in the loading platform stopper member 93 in which the sub stopper members 71 and 73 are not provided, as shown in FIG. 7B, the bolt 65 moves forward in the bolt insertion hole 67 and the vertical joists 17 are the side members. 3 slidably moves forward on the vehicle body, the increase rate of the stopper load temporarily decreases. Such a state is represented as a gradual slope portion 97 in which the slope temporarily relaxes after the solid line (stopper load) in FIG. 9 rises at an accelerated speed, and the presence of this gradual slope portion 97 causes the stopper load to reach a peak value. The time t until is delayed. As a result, when the deceleration of the side member 3 is almost completed, the stopper load increases greatly, and the platform stopper member 93 absorbs most of the platform kinetic energy equivalent to the initial speed (collision speed). Become. That is, the energy of frame deformation cannot be effectively used for the deceleration of the loading platform, the forward movement of the loading platform 7 increases, and the possibility of reducing the cab living space 99 increases.
[0026]
On the other hand, in the stopper structure of this embodiment, the movement of the bolt 65 is blocked by the sub stopper members 71 and 73. Therefore, with the stopper load indicated by the solid line in FIG. Compared to FIG. 9, the time t until the stopper load reaches the peak value is short, and the stopper load increases greatly until the deceleration of the side member 3 is almost completed. When this happens, the relative speed v of the loading platform 7 becomes lower. That is, the timing of the deceleration generation of the side member 3 approaches the timing of the load generation of the main stopper member 53, and the inertial force of the loading platform 7 is sufficiently transmitted to the side member 3 before the deceleration of the side member 3 is completed. The kinetic energy of the cargo bed 7 can be effectively absorbed by the deformation of the side member 3 as if the ride-down effect of restraining the passenger in ensuring the collision safety.
[0027]
Therefore, the energy of frame deformation at the time of the frontal collision of the cab overtrack 1 can be effectively utilized for the deceleration of the loading platform 7, the forward movement of the loading platform 7 with respect to the side member 3 or the cab 5 is suppressed, and the cab 5 is moved backward. Thus, the cab living space 99 can be more reliably secured.
[0028]
In this embodiment, the bolt fixing plates 79 and 81 are close to or in contact with the head 65b of the bolt 65 and the pins 83 and 85 are bolts so that the movement of the bolt 65 is instantaneously blocked by the sub stopper members 71 and 73. The bolt holes 87 and 89 are positioned so as to be close to the threaded portion 65a of the 65, but other bolt holes 87 and 89 are selected according to the type of the loading platform 7, the deceleration characteristics of the frame (side member 3), and the like. It is also possible to select. For example, in the case of the side member 3 having a relatively slow increase in the frame speed, the bolt fixing plates 79 and 81 and the pins 83 and 85 of the sub stopper members 71 and 73 are connected to the head 65b and the screw portion 65a of the bolt 65. Bolt holes 87 and 89 are selected so as to be separated by a predetermined distance. As a result, the time until the stopper load reaches the peak value is delayed by a predetermined time so that the deceleration generation timing of the side member 3 and the load generation timing of the main stopper member 53 approach each other. Can be effectively absorbed. Thus, in this embodiment, since a plurality of sets of bolt holes 87 and 89 are provided so that the positions of the sub stopper members 71 and 73 with respect to the bolt 65 can be changed, the type of the loading platform 7 and the deceleration of the frame (side member 3) The cab living space 99 can be secured accurately and satisfactorily according to differences in characteristics and the like.
[0029]
In this embodiment, the sub stopper members 71 and 73 are arranged on both the front side and the rear side of the vehicle body of the bolt 65. However, even if only the sub stopper member 71 on the front side of the vehicle body is arranged, the vehicle body of the bolt 65 is arranged. Since the forward movement is prevented, the kinetic energy of the loading platform 7 can be effectively absorbed by the deformation of the side member 3.
[0030]
The main stopper member 53 and the sub stopper members 71 and 73 are not limited to the above-mentioned shapes. For example, as shown in FIG. 11, the sub stopper member is only fitted by the pin 101 that is held in the bolt insertion hole 67. It can also be configured.
[0031]
The main stopper member 53 is not limited to the above-described arrangement in which the upper end is inclined toward the front of the vehicle body, but is arranged along the vertical line, the arrangement along the horizontal line, or the arrangement in which the upper end is inclined toward the rear of the vehicle body. It may be.
[0032]
In the present embodiment, the bolt insertion hole 67 in the upper portion 59 of the main stopper member 53 is formed in a long hole shape. However, the bolt insertion hole that can absorb an assembly error between the side member 3 and the vertical joist 17 is provided in the main stopper member 53. What is necessary is just to provide in at least one of a connection part with the vertical joist 17 or a connection part with the side member 3. For example, the bolt insertion hole 63 of the lower portion 57 in this embodiment may be a long hole shape, or both may be a long hole shape.
[0033]
The shape of the bolt insertion hole that absorbs the assembly error between the side member 3 and the vertical joist 17 is not limited to the long hole shape, but the relative relationship between the side member 3 and the vertical joist 17 at least in the longitudinal direction of the vehicle body. Any shape that allows the movement of the bolt 65 so as to allow the movement may be used. For example, as shown in FIG. 12, a circular hole shape that is larger than the outer diameter of the screw portion 65a of the bolt 65 and slightly smaller than the head 65b. The bolt insertion hole 103 may be used. Similarly, the direction of the long hole is not limited to the above direction, and may be arranged in the horizontal direction, for example.
[0034]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to effectively use the energy of frame deformation for vehicle bed deceleration at the time of a frontal collision of the vehicle, and the forward movement of the bed with respect to the chassis frame or the cab is suppressed, The cab is prevented from being crushed from the rear, and the cab living space can be ensured more reliably.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic side view of a cab overtrack provided with a stopper structure of the present embodiment.
FIG. 2 is an enlarged view of a portion II in FIG.
3 is a cross-sectional view of the main part of FIG. 2, wherein (a) shows a cross section taken along line IIIa-IIIa of FIG. 2, and (b) shows a cross section taken along line IIIb-IIIb of FIG.
4A and 4B are overall views of the stopper structure of the present embodiment, where FIG. 4A is a side view taken along the arrow IVa in FIG. 3B, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line IVb-IVb in FIG. ing.
FIG. 5 is an exploded plan view of a main stopper member and a sub stopper member.
6A and 6B are cross-sectional views of a main stopper member and a sub-stopper member, where FIG. 6A is a cross-sectional view taken along line VIa-VIa in FIG. 4A, and FIG. 6B is a VIb-VIb line shown in FIG. Each section is shown.
FIGS. 7A and 7B are plan views of a loading platform stopper member used for comparison with the stopper structure of the present embodiment, wherein FIG. 7A shows a state before a collision, and FIG. 7B shows a state at the time of a collision. Yes.
FIG. 8 is a schematic side view of a cab overtrack at the time of a frontal collision.
FIG. 9 is a graph showing the results of a comparative experiment.
FIG. 10 is a graph showing the results of a frontal collision experiment using the stopper mechanism of the present embodiment.
FIG. 11 is an overall view of a stopper structure showing another aspect of a sub stopper member.
FIG. 12 is a cross-sectional view of a main part showing another aspect of the bolt insertion hole.
[Explanation of symbols]
1 Cab over track 3 Side member (chassis frame)
5 Cab 7 Loading platform 17 Vertical joist 53 Main stopper member 57 Lower part of main stopper member (first fixing portion)
59 Upper part of main stopper member (second fixing part)
65 Bolt 67 Bolt insertion hole 71 Sub stopper member 73 Sub stopper member 101 Pin (stopper member)
103 Bolt insertion hole

Claims

A stopper structure for connecting and fixing a chassis frame extending in the front-rear direction of the vehicle body and a vertical joist of a loading platform supported by the chassis frame,
There are first and second fixing portions fixed to the chassis frame and the vertical joist , respectively, and at least one of the two fixing portions is inserted with a bolt for fastening and fixing to the chassis frame or the vertical joist . A main stopper member having a shape that allows movement of the bolt so as to allow relative movement of the chassis frame and the vertical joist at least in the front-rear direction;
A sub-stopper member fixed to the main stopper member and restricting the movement of the bolt with respect to the bolt insertion hole ,
The main stopper member is opposed to both sides of the bolt insertion hole, and has a plurality of sets of bolt holes arranged along the bolt insertion hole,
The sub stopper member includes a pin inserted into the bolt insertion hole in a state of being fixed to the main stopper member, and a sub stopper fixing bolt that is screwed into one set of bolt holes among the plurality of sets of bolt holes. And a set of holes through which the stopper is inserted .