JP4069833B2 - キャブオーバー型車の車体前部構造 - Google Patents

Description

本発明はキャブオーバー型車の車体前部構造に関する。

従来、キャブオーバー型車の車体前部構造には、特許文献１に開示されたように、車両前後方向に延びる左右のフロントサイドメンバの前端に車両衝突時に軸方向に圧縮変形して衝撃を吸収する衝撃吸収部が設けられ、かつ、フロントサイドメンバに、後端がフロントサイドメンバの上面中間部に結合されて前方かつ上方へ延出するアッパメンバが設けられ、車両前面衝突時に、上記フロントサイドメンバの衝撃吸収部で衝撃を吸収するとともに、上記アッパメンバが突っ張って車室空間を確保する構造としたものがある。

また、この種の車体前部構造では、より確実に車室空間を確保するために、アッパメンバの前端に衝撃吸収部を設けることが考えられる。その代表例を図５に示し、フロントサイドメンバ１の前端には、前方をダッシュパネル４で仕切られた車室空間よりも前方へ突出する位置に、衝撃吸収部１ｂを備えている。アッパメンバ２は、フロントサイドメンバ１の上面中間部から前方かつ上方へ向けて緩やかな傾斜姿勢で立ち上がる傾斜部２ａと、傾斜部２ａの前端からフロントサイドメンバ１と平行に前方へ延びる水平部２ｂとを備えている。アッパメンバ２の傾斜部２ａはキャブフロア３前端のトーボード部３０下面に結合して、トーボード部３０を下方より支える。アッパメンバ２の水平部２ｂは、フロントサイドメンバ１の前端と同様の衝撃吸収部としている。

上記構造とすることにより、車両前面衝突時、フロントサイドメンバ１およびアッパメンバ２は、上記ダッシュパネル４よりも前方位置で、それぞれの衝撃吸収部１ｂ、２ｂが共に軸方向に圧縮変形して衝撃を吸収し、ダッシュパネル４およびトーボード３０の後方への移動量や変形量を抑制して車室空間を確保することができる。
特公昭５４−２４１６６号公報

しかしながら、従来構造では、車両のオフセット衝突時など、一方の側のフロントサイドメンバ１およびアッパメンバ２に大きな衝突荷重が作用したとき、図６に示すように、フロントサイドメンバ１ではその衝撃吸収部１ｂが軸方向に圧縮変形して衝撃を吸収するものの、アッパメンバ２では、その水平部２ｂが、衝突荷重を受けて一旦、軸方向に圧縮変形し始めるが、水平部２ｂを支える傾斜部２ａでは後端のフロントサイドメンバ１との結合部を中心に傾斜部２ａを押し上げようとする回転力が作用して、該回転力により傾斜部２ａがその中間部から上方へ折れるおそれがある。傾斜部２ａが折れると、水平部２ｂでの衝撃吸収が確実に行われず、キャブフロア３のトーボード部３０およびダッシュパネル４の後方への移動変形量が大きくなってキャブの車室空間、特に乗員の足元空間を確保することが困難になる。

そこで本発明は、フロントサイドメンバおよびアッパメンバに大きな衝突荷重が作用しても、両メンバの前端が確実に軸方向に圧縮変形して効率良く衝撃を吸収することができ、ダッシュパネルおよびキャブフロアのトーボードの後方への移動変形量を抑制してキャブの車室空間を確実に確保できるキャブオーバー型車の車体前部構造を提供することを課題としてなされたものである。

本発明は、キャブオーバー型車の車体前後方向に水平に延びるフロントサイドメンバに、その上面中間部から前方かつ上方へ向けて緩やかな傾斜姿勢で立ち上がる傾斜部と、該傾斜部の前端から屈折して上記フロントサイドメンバと平行に前方へ延びる水平部とを備えたアッパメンバを設け、上記アッパメンバの傾斜部をキャブフロア前端のトーボード部下面に結合して上記傾斜部により上記トーボード部を支えるようになし、かつ上記水平部を、トーボード部前端縁から起立するダッシュパネルにより仕切られた車室空間よりも前方へ突出せしめてその前端末を上記フロントサイドメンバの前端末と同じ突出位置としたキャブオーバー型車の車体前部構造において、上記フロントサイドメンバの前端部および上記アッパメンバの水平部を、車両衝突時に軸方向に圧縮変形して衝撃を吸収する衝撃吸収部とし、上記アッパメンバの屈折部直後の傾斜部の前端と、その直下の上記フロントサイドメンバの衝撃吸収直後位置とを上下方向に架けわたす連結部材を設ける（請求項１）。

これによれば、車両衝突時に上記アッパメンバの傾斜部に上方への回転力が作用しても、フロントサイドメンバとアッパメンバとを連結する連結部材によってアッパメンバの傾斜部の上下方向の折れが抑制される。かつアッパメンバは傾斜部が変形しないのでアッパメンバの衝撃吸収部を確実に軸方向に圧縮変形させることができ、フロントサイドメンバの衝撃吸収部とで相互に効率よく衝撃を吸収させることができる。従って、キャブフロアのトーボード部やダッシュパネルの後方への移動変形量が大きくならず、キャブの車室空間を確実に確保することができる。

本発明によれば、キャブオーバー型車のフロントサイドメンバとアッパメンバ間にこれらを上下方向に架けわたす連結部材を設けたから、車両衝突時に、フロントサイドメンバおよびアッパメンバに大きな衝突荷重が作用しても、アッパメンバの傾斜部が上下方向で折れることなく、両メンバの前端が軸方向に圧縮変形して衝撃を吸収することができ、キャブのダッシュパネルおよびキャブフロアのトーボードの後方への移動変形量を抑制してキャブの車室空間、特に乗員の足元空間を確実かつ十分に確保することができる。またアッパメンバは傾斜部で折れないから、その前端に設けた衝撃吸収部は確実に軸方向に圧縮変形して効率よく衝撃を吸収する。

図１ないし図４に基づいて本発明の実施形態を説明する。図１（Ａ）に示すように、キャブオーバー型車の車体前部には、キャブのキャブフロア３の下方位置に、キャブを支える車体の骨格部材たる左右のフロントサイドメンバ１が車体前後方向に延設してある。尚、キャブフロア３は、前後中間位置に前下がり傾斜状の段差が設けてあり、フロア前半部を、フロントシートＳが設置されるフロア後半部よりも一段低くして、フロア前半部でフロントシートＳに着座する乗員の足元のトーボード部３０を形成している。上記フロア後半部の床下には、エンジンルームおよびホイールハウスのスペースが確保されている。また、トーボード部の前縁には、キャブ内の車室空間の前壁を形成する縦壁状のダッシュパネル４が立設してある。

左右のフロントサイドメンバ１は同一構造で、一方のフロントサイドメンバ１を中心に説明する。図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、フロントサイドメンバ１は、断面ほぼＵ字形をなすメンバ本体１１と、その上部開口を塞ぐアッパプレート１２からなる閉断面構造をなす。キャブフロア３直下のフロントサイドメンバ１の一般部１ａは、その内部に長手方向に沿って閉断面を上下に仕切るリィンフォースメント１３を内設して剛性が強化してある。

図１（Ａ）および図３に示すように、上記ダッシュパネル４よりも車体前方へ延出するフロントサイドメンバ１の前端部は、側面および下面に前後方向に所定の間隔をおいて複数のクラッシュビード１４を設け、車両衝突時に軸方向に圧縮変形して衝撃を吸収する衝撃吸収部１ｂとしてある。

フロントサイドメンバ１の前端末には、車幅方向に沿って左右のメンバ１を架けわたすフロントクロスメンバ６が設けてあり、該フロントクロスメンバ６はバンパーリィンフォースメントを兼ね、これによりフロントバンパーＢを支えるようにしている。図１（Ａ）の１６は、フロントサイドメンバ１の中間部側面に設けられ、前輪のサスペンションを支持するアッパーコントロールアームブラケットである。

フロントサイドメンバ１には前方かつ上方へ分岐するアッパメンバ２が設けてある。アッパメンバ２は、その後端２０をフロントサイドメンバ１の前後方向の中間部に結合して、該結合部から上方かつ前方へ向かって緩やかな傾斜姿勢で立ち上がる傾斜部２ａと、傾斜部２ａの前端から屈折してフロントサイドメンバ１前端の衝撃吸収部１ｂと平行に前方へ延びる水平部２ｂを備えている。アッパメンバ２の前端末はフロントサイドメンバ１の前端末と揃えてある。

図２に示すように、アッパメンバ２の後端２０は、断面ほぼＵ字形をなすメンバ本体２１の上部開口を、アッパプレート２２で塞いだ閉断面構造をなす。後端２０は、フロントサイドメンバ１の前後中間位置で、一部、そのアッパプレート１２を設けずに開断面構造とした部位のメンバ本体１１内へその上方から嵌入し、アッパメンバ２の後端２０の左右の側面をフロントサイドメンバ１の内面に重ね合わせて溶接固定してある。

図１（Ｂ）に示すように、アッパメンバ２の傾斜部２ａでは、メンバ本体２１が断面逆ハット形に形成してあり、左右の側縁フランジをキャブフロア３のトーボード部３０の下面に重合溶接してトーボード部３０とで閉断面構造を形成している。

アッパメンバ２の水平部２ｂは、図３に示すように、メンバ本体２１とアッパプレート２２とで閉断面構造としてある。そして、フロントサイドメンバ１の衝撃吸収部１ｂと同様、側面および下面に前後方向に所定の間隔をおいて複数のクラッシュビード２３が設けてあり、車両衝突時に軸方向に圧縮変形して衝撃を吸収する衝撃吸収部としてある。

アッパメンバ２の前端末には、フロントサイドメンバ１と同様、車幅方向に沿って左右のメンバ２を架けわたすフロントクロスメンバ６ａが設けてあり、フロントサイドメンバ１のフロントクロスメンバ６と同様にフロントバンパーＢを支えるようにしている。

このように構成したフロントサイドメンバ１とアッパメンバ２との間には、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、両メンバ１，２の衝撃吸部１ｂ，２ｂの直後の位置で、キャブフロア３のトーボード部３０前縁に対応するアッパメンバ２の屈折部の直後の傾斜部２ａの前端と、その直下のフロントサイドメンバ１の一般部１ａの前端との間に上下方向に連結部材５が架けわたしてある。連結部材５は、強度が高い板厚２．６mmの帯状の鋼板で構成してあり、連結部材５の横幅は約３０mmとしてある。連結部材５の上下の両端部は、中間部に対して若干広幅に形成してあり、両端部の中央にはボルト貫通孔が形成してある。

連結部材５は、その上端部をアッパメンバ２の傾斜部２ａ前端の外側面に重ね合わせ、上記ボルト貫通孔に貫通せしめたボルト部材５１を、傾斜部２ａ前端の外側面に形成された内部にウェルドナットを有するネジ孔に締結する一方、連結部材５の下端部をフロントサイドメンバ１の一般部１ａ前端の外側面に重ね合わせ、下端部のボルト貫通孔を介して一般部１ａのネジ孔にボルト部材５１を締結することにより固定してある。

本実施形態によれば、車両のオフセット衝突時等、フロントバンパーＢを介して、一方の側のフロントサイドメンバ１およびアッパメンバ２に大きな衝突荷重が作用すると、図４に示すように、フロントサイドメンバ１では、バリヤーＤと一般部１ａとの間で、衝撃吸収部１ｂが軸方向に圧縮変形して衝撃を吸収する。アッパメンバ２では、バリヤーＤと傾斜部２ａとの間で、水平部（衝撃吸収部）２ｂが軸方向に圧縮変形し始めるとともに、水平部２ｂを支える傾斜部２ａにはその前端を押し上げようとする回転力が作用するが、傾斜部２ａの前端は連結部材５により剛性の高いフロントサイドメンバ１と上下方向に連結されているから、傾斜部２ａ前端の上記移動変形が抑制される。これにより、水平部２ｂが確実に軸方向に圧縮変形して効率よく衝撃を吸収する。衝突荷重の大きさによっては、傾斜部２ａ前端が若干軸方向に圧縮変形するが、従来構造のように傾斜部２ａが上方かつ後方へ折れることはない。従って、アッパメンバ２の傾斜部２ａにより支えられたキャブフロア３のトーボード部３０やダッシュパネル４の後方への移動変形量も、従来構造に比べて遙に小さくなり、キャブの車室空間、特に乗員の足元の空間を十分に確保することができる。

従来構造の車両と、本実施形態を適用した車両とをそれぞれ時速６４kmで実験用のオフセットデフォーマブルバリヤーに衝突させる衝突実験を行った結果、従来構造では足元空間へのバリヤー侵入量が約２７０mmだったのに対し、本実施形態では約２３０mmに減少した。

上述の実施形態では、連結部材５を鋼板で構成したが、これに限らず、引っ張り荷重に対する強度の高いワイヤ部材としてもよい。

図１（Ａ）は本発明を適用した車体前部構造の概略側面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＩＢ−ＩＢ線に沿う縦断面図である。 図１（Ａ）のII−II線に沿う縦断面図である。 図１（Ａ）のIII −III 線に沿う縦断面図である。 本発明の車体前部構造の衝突後の状態を示す概略側面図である。 従来の車体前部構造の概略側面図である。 従来の車体前部構造の衝突後の状態を示す概略側面図である。

符号の説明

１ フロントサイドメンバ
１ｂ 前端部（衝撃吸収部）
２ アッパメンバ
２ａ 傾斜部
２ｂ 水平部（衝撃吸収部）
３ キャブフロア
３０ トーボード部
４ ダッシュパネル
５ 連結部材

Claims (1)

1. キャブオーバー型車の車体前後方向に水平に延びるフロントサイドメンバに、その上面中間部から前方かつ上方へ向けて緩やかな傾斜姿勢で立ち上がる傾斜部と、該傾斜部の前端から屈折して上記フロントサイドメンバと平行に前方へ延びる水平部とを備えたアッパメンバを設け、上記アッパメンバの傾斜部をキャブフロア前端のトーボード部下面に結合して上記傾斜部により上記トーボード部を支えるようになし、かつ上記水平部を、トーボード部前端縁から起立するダッシュパネルにより仕切られた車室空間よりも前方へ突出せしめてその前端末を上記フロントサイドメンバの前端末と同じ突出位置としたキャブオーバー型車の車体前部構造において、
   上記フロントサイドメンバの前端部および上記アッパメンバの水平部を、車両衝突時に軸方向に圧縮変形して衝撃を吸収する衝撃吸収部とし、
   上記アッパメンバの屈折部直後の傾斜部の前端と、その直下の上記フロントサイドメンバの衝撃吸収直後位置とを上下方向に架けわたす連結部材を設け、該連結部材により、車両衝突時に上記アッパメンバの傾斜部が上下方向で折れることを抑制するようになしたキャブオーバー型車の車体前部構造。

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