JP4092711B1

JP4092711B1 - キャブオーバー型車両の前部構造

Info

Publication number: JP4092711B1
Application number: JP2006318685A
Authority: JP
Inventors: 則之三浦; 達治大條
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2006-11-27
Filing date: 2006-11-27
Publication date: 2008-05-28
Anticipated expiration: 2026-11-27
Also published as: AU2007326492B2; US20100060033A1; WO2008066046A1; JP2008132816A; CN101541621A; AU2007326492A1; CN101541621B; US8020925B2

Abstract

【課題】追突衝突時にキャブの前方下部の変形を抑えつつ衝突エネルギを効率よく吸収することが可能なキャブオーバー型車両の前部構造の提供。
【解決手段】キャブオーバー型車両１の前部構造は、サイドメンバ１０とキャブマウントブラケット３とスティフナインナレインフォース４とを備える。キャブマウントブラケット３は、サイドメンバ１０の前端部１５上に載置されるブラケット基部３１と、キャブ５を支持する軸支持部３０とを有し、サイドメンバ１０に対して固定される。スティフナインナレインフォース４は、縦壁部４４を有し、サイドメンバ１０に固定される。縦壁部４４は、サイドメンバ１０の上板１１と下板１２との間で且つブラケット基部３１の後端縁３６の下方で前後方向と交叉する方向に沿って配置され、キャブマウントブラケット３に後方への荷重Ｆが入力したとき、サイドメンバ１０の前端部１５の上方への曲げ変形を抑制する。
【選択図】図２

Description

本発明は、キャブオーバー型車両の前部構造に関する。

シャシフレームの前部に運転台（以下キャブという）が設置され運転者着座位置が概ねエンジン位置より上方に位置する貨物車（以下キャブオーバートラックという）では、エンジン整備などの際にエンジンルームを開放するため、キャブがシャシフレームに対してチルト可能に支持される。

シャシフレームは、車幅方向両側に配置されて車両前後方向へ延びる一対のサイドメンバと、車幅方向に延びて該一対のサイドメンバを連結する複数のクロスメンバと、を有する。キャブは、キャブ前後左右の４隅のキャブマウントを介してシャシフレーム上に搭載される。キャブ前方の２つのキャブマウントがサイドメンバ上面前端側に固定された一対のキャブマウントブラケットに連結されることによって、キャブの前部がシャシフレームにチルト可能に支持される。

車両の前方衝突の形態は多様であり、キャブマウントブラケットとほぼ同じ高さの被衝突物（例えば、前方の車両のシャシフレームの後端など）に衝突する場合がある。この場合、車両後方への衝突荷重がサイトメンバ上に固定されたキャブマウントブラケットに入力するため、サイドメンバの前端部分に上方向へのモーメントが作用し、サイドメンバのうちキャブマウントブラケットが固定された箇所が屈曲変形する。

このようなキャブマウントブラケットへの荷重入力によるサイドメンバの変形や破損を防止することを目的として、特開平１０−３１６０１３号公報には、サイドメンバの上にサブフレームを取り付け、サブフレームにキャブマウントブラケットを固定することにより、サブフレームを変形させてエネルギを吸収する構造が開示されている。

特開平１０−３１６０１３号公報

ところで、上述のようにキャブマウントブラケットに荷重が入力し、サイドメンバのうちキャブマウントブラケットが固定された箇所が屈曲変形すると、それに応じてキャブの前方下部も変形するため、キャブの生存空間を狭めてしまうおそれがある。

このような不都合は、上記サブフレームを設けた構造においても同様に生じる。すなわち、上記サブフレームは、サイドメンバの変形や破損を防止することを目的として設けられているため、その剛性をサイドメンバよりも低く設定する必要がある。また、入力荷重が過大であるときには、サイドメンバの変形前にサイドメンバから離脱するように、両者の取付強度を設定する必要がある。このため、上記サブフレームを設けた構造では、サイドメンバが変形する場合と同等以上に変形する。また、サブフレームがサイドメンバから離脱すると、入力した荷重がシャシフレームに分散されないため、キャブの前方下部の変形量がさらに増大する。

本発明は上記の実情に鑑みてなされたものであって、前方衝突時にキャブの前方下部の変形を抑えつつ衝突エネルギを効率よく吸収することが可能なキャブオーバー型車両の前部構造の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るキャブオーバー型車両の前部構造は、サイドメンバと、キャブマウントブラケットと、スティフナインナレインフォースと、を備える。

サイドメンバは、上下に対向配置された上板と下板とを有し、車両前後方向へ延びる。キャブマウントブラケットは、サイドメンバの前端部の上板上に載置されるブラケット基部と、このブラケット基部の上部に設けられキャブの前端下部を回転自在に支持する連結部とを有し、サイドメンバに対して固定される。スティフナインナレインフォースは、縦壁部を有し、サイドメンバに対して固定される。縦壁部は、サイドメンバの上板と下板との間で且つキャブマウントブラケットのブラケット基部の後端縁の下方又はその後方近傍で車両前後方向と交叉する方向に沿って配置されて起立する。

スティフナインナレインフォースの縦壁部は、キャブマウントブラケットに車両後方への荷重が入力したとき、サイドメンバの上板と下板とに直接又は間接的に接触してサイドメンバの前端部の上方への曲げ変形を抑制する。

ここで、車両の前方衝突によってキャブマウントブラケットに車両後方への荷重が入力した場合には、サイドメンバ前端部分に上方向へのモーメントが作用し、サイドメンバのうちキャブマウントブラケットが固定された箇所に屈曲変形させる力が作用する。かかる屈曲変形させる力は、サイドメンバのうちキャブマウントブラケットの後端縁の下方及びその後方近傍に集中する。

上記構成では、スティフナインナレインフォースの縦壁部は、キャブマウントブラケットの後端部の下方又はその後方近傍で車両前後方向と交叉する方向に沿って配置されて起立し、キャブマウントブラケットに車両後方への荷重が入力したとき、サイドメンバの上板と下板とに直接又は間接的に接触してサイドメンバの前端部の上方への曲げ変形を抑制する。従って、キャブマウントブラケットに対して車両後方への荷重が入力した初期段階において、サイドメンバの前端部が上方へ局所的に折れ曲がり難いため、キャブの前方下方の局所的な変形を抑えることができる。また、衝突エネルギをサイドメンバの広い範囲で効率よく吸収することができる。

また、入力する荷重が所定の量を超えた場合には、縦壁部が配置された位置より後方でサイドメンバが折れ曲がる。従って、縦壁部を配置しない場合よりも後方で折れ曲がるため、キャブの前方下方が局所的に変形することを抑えることができる。なお、キャブマウントブラケットとサイドメンバとの取付強度は、前記所定の量の荷重が入力したときに両者が離れない強度であることが望ましい。

また、縦壁部は、キャブマウントブラケットのブラケット基部の後端縁と略同方向に沿って配置し、起立させてもよい。

上記構成では、キャブマウントブラケットに車両後方への荷重が入力したときに屈曲変形させる力が集中する箇所であるブラケット基部の後端縁に沿って縦壁部を配置する。従って、キャブマウンドブラケットに対して車両後方への荷重が入力した場合に、効果的にサイドメンバの変形を抑制して、キャブの前方下方の局所的な変形を抑えることができる。

本発明によれば、前方衝突時にキャブの前方下部の変形を抑えつつ衝突エネルギを効率よく吸収することが可能である。

以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本実施形態に係るキャブオーバー型車両の前部構造を示す平面図であり、図２は図１のII矢視側面図であり、図３は図１の要部斜視図であり、図４は本実施形態に係るスティフナインナレインフォースの側面図であり、図５は図４のＶ矢視後面図であり、図６は図４のVI矢視平面図である。

図１〜図６に示すように、本実施形態のキャブオーバー型車両１（以下、車両という）の前部構造は、シャシフレーム２と、キャブマウントブラケット３と、スティフナインナレインフォース４と、キャブ５とを有する。以下、前後方向とは、車両の進行方向の前後方向を意味する。また、図中矢印ＦＲは車両前方を、矢印ＵＰは車両上方を、矢印ＩＮは車幅内側方向を、矢印ＯＵＴは車幅外側方向をそれぞれ示している。

シャシフレーム２は、前後方向へ延び車幅方向両側に一対配置されるサイドメンバ１０と、一対のサイドメンバ１０を連結する複数のクロスメンバ２０とを有する。

クロスメンバ２０のうち第１クロスメンバ２１は、開口を後方へ向けた略Ｕ字状断面を有し、車幅方向へ延びる。クロスメンバ２０のうち第２クロスメンバ２２は、矩形閉断面を有し、車幅方向へ延びる。

サイドメンバ１０は、上下に対向配置された上板１１と下板１２と、これら上板１１と下板１２とを連結する縦板１３とが一体形成され、開口１４を車幅方向内側へ向けた略Ｕ字状断面を有し、前後方向へ延びる。一対のサイドメンバ１０は、前端部１５同士が第１クロスメンバ２１に連結され、前端部１５から前方へ延設された突出部１６の前端縁１７同士がバンパ（図示省略）に連結され、前端部１５の後方同士が第２クロスメンバ２２に連結される。サイドメンバ１０は、第２クロスメンバ２２との連結部分の後方から上下方向の幅が広くなり、下板１２の高さが僅かに高くなる。サイドメンバ１０のうち前端部１５及びその後方には、３つのブラケット固着孔１８が設けられる。また、サイドメンバ１０には、補強部材６０が固着される。

補強部材６０は、サイドメンバ１０のうち第１クロスメンバ２１との連結部分の後方からサイドメンバ１０の内側面１９に沿って配置され、上下に対向配置された上板６１及び下板６２と、これら上板６１と下板６２とを連結する縦板６３とが一体形成され、開口６４を車幅方向内側へ向けた略Ｕ字状断面を有する。なお、補強部材６０の開口６４を車幅方向外側へ向け、サイドメンバ１０と補強部材６０とが略矩形閉断面を有する構造にしてもよい。

キャブ５は、キャブ５前後左右の４隅に設けられたキャブマウント（図示省略）を介してシャシフレーム２の上方前側に搭載される。

キャブマウントブラケット３は、サイドメンバ１０の前端部１５からその後方の上部に配置され、軸支持部（連結部）３０と、ブラケット基部３１と、補強部３３と、側縦壁部３４と、後端縦壁部３５とを有する。軸支持部３０は、キャブ５の前部左右に設けられた２つのキャブマウントの軸を回転自在に連結し、キャブ５をチルト可能に支持する。

ブラケット基部３１は、軸支持部３０の下方から軸支持部３０の下方後方の範囲でキャブマウントブラケット３の底部を構成し、ブラケット固着孔１８に対向する締結孔３２を有し、サイドメンバ１０の前端部１５からその後方の位置に載置される。締結孔３２は、ブラケット固着孔１８と締結具（図示省略）によって締結される。

補強部３３は、軸支持部３０とブラケット基部３１との間で、軸支持部３０の下方からその後方に設けられる。補強部３３は、キャブマウントブラケット３の剛性を高める。これにより、キャブ５の荷重はキャブマウントブラケット３を介してサイドメンバ１０及び第１クロスメンバ２１によって支持される、また、後述するように、車両１の衝突時にキャブマウントブラケット３に対して後方へ荷重Ｆが入力された場合には、キャブマウントブラケット３の変形を抑制する。

側縦壁部３４は、キャブマウントブラケット３の車幅方向外側を構成する。

後端縦壁部３５は、ブラケット基部３１の後端縁３６から上方へ延び、車幅方向外側が側縦壁部３４に連結される。

スティフナインナレインフォース４は、サイドメンバ１０の上板１１と下板１２との間であって、補強部材６０の上板６１と下板６２との間に起立した状態で配置され、固着部４０と、孔部４３と、縦壁部４４と、クリップ部５０とを有する。なお、図４〜図６では、車両１の正面視右側のサイドメンバ１０に配置されるスティフナインナレインフォース４についての方向を示す。

固着部４０は、キャブマウントブラケット３の側縦壁部３４の下方後部に配置され、補強部材６０の縦板６３の内側面６５に対向して延び、上端４１が補強部材６０の上板６１の下面６６に溶着され、下端４２が補強部材６０の下板６２の上面６７に溶着される。スティフナインナレインフォース４は、前後方向に延びた固着部４０により、補強部材６０を介してサイドメンバ１０に対して固定される。孔部４３は、固着部４０に配置され、サイドメンバ１０に過大な荷重が入力してサイドメンバ１０が折れ曲がる場合に、変形する位置の基準となる。また、スティフナインナレインフォース４は、孔部４３を有するため、サイドメンバ１０に補機類（図示省略）などが固定するときに使用されるボルトなどの留具に対して接触しない。

縦壁部４４は、キャブマウントブラケット３の後端縦壁部３５の下方に配置され、固着部４０から連続して車幅方向内側へ曲がる第１屈曲部４５と、補強部材６０の上板６１と下板６２との間で車幅方向へ延びる延設部４６と、後方へ曲がる第２屈曲部４７とを有する。縦壁部４４は、上端４８が補強部材６０の上板６１の下面６６に溶着され、下端４９が補強部材６０の下板６２の上面６７に溶着される。

クリップ部５０は、縦壁部４４のうち上下方向の中央部から連続して延び、補強部材６０の上板６１及び下板６２には接しなく、クリップ孔５１と、車幅方向外側へ曲がる第３屈曲部５２とを有し、端縁５３を車幅方向外側へ向ける。クリップ部５０は、補機類（図示省略）のハーネス（図示省略）を固定する。

スティフナインナレインフォース４は、上下対称の形状であるため左右のサイドメンバ１０に対して共用可能である。スティフナインナレインフォース４は、サイドメンバ１０に対して固定されていればよく、また、スティフナインナレインフォース４が配置された箇所のサイドメンバ１０に下方へ変形させる力が作用したときに、上端４１，４８及び下端４２，４９が、サイドメンバ１０の上板１１及び下板１２に直接接触するか、補強部材６０の上板６１及び下板６２に接触してサイドメンバ１０の上板１１及び下板１２に間接的に接触すればよい。すなわち、補強部材６０を配置せずにスティフナインナレインフォース４をサイドメンバ１０の上板１１と下板１２との間に配置してもよく、また、スティフナインナレインフォース４の上端４１，４８や下端４２，４９と、上板１１，６１及び下板１２，６２との間に間隙があってもよい。また、スティフナインナレインフォース４の縦壁部４４は、前後方向と交叉する方向へ延びる形状であればよく、例えば、円筒状や半円筒状の水平方向の断面形状を有する構造でもよい。また、スティフナインナレインフォース４の縦壁部４４は、本実施形態のように、キャブマウントブラケット３の後端縦壁部３５の下方（ブラケット基部３１の後端縁３６の下方）に配置するほか、その後方近傍に配置してもよい。

次に、本実施形態におけるキャブマウントブラケット３に対する荷重Ｆの入力について説明する。

車両１の前方衝突によって、キャブマウントブラケット３に対して後方へ向けて荷重Ｆが入力された場合には、まず、キャブマウントブラケット３の補強部３３がキャブマウントブラケット３の変形を抑制する。これにより、キャブマウントブラケット３に入力する荷重Ｆの大部分は、キャブマウントブラケット３でエネルギが吸収されずに、サイドメンバ１０へ入力する。そして、キャブマウントブラケット３のブラケット基部３１の後端縁３６からサイドメンバ１０へ向けてサイドメンバ１０を下方へ屈曲させる力が作用し、サイドメンバ１０の突出部１６側に上方向へのモーメントＭが作用する。かかるモーメントＭの入力に対する剛性を高めるために本実施形態では、スティフナインナレインフォース４を設けている。

本実施形態では、スティフナインナレインフォース４の縦壁部４４は、キャブマウントブラケット３のブラケット基部３１の後端縁３６の下方で前後方向と交叉する車幅方向に沿って配置されて起立する。そして、キャブマウントブラケット３に後方への荷重Ｆが入力したときには、スティフナインナレインフォース４は、上端４１，４８及び下端４２，４９が補強部材６０の上板６１及び下板６２を介して間接的にサイドメンバ１０の上板１１及び下板１２に接触して、サイドメンバ１０の前端側の突出部１６の上方への曲げ変形を抑制する。従って、キャブマウントブラケット３に対して後方への荷重Ｆが入力した初期段階において、サイドメンバ１０のうちキャブマウントブラケット３の下方の領域が局所的に折れ曲がり難いため、キャブ５の前方下方の局所的な変形を抑えることができる。また、衝突エネルギをサイドメンバ１０の広い範囲で効率よく吸収することができる。

また、スティフナインナレインフォース４の上端４１，４８及び下端４２，４９は、通常の状態において、サイドメンバ１０の上板１１及び下板１２に固着する補強部材６０の上板６１及び下板６２に溶着されているため、上端４１，４８及び下端４２，４９と上板６１及び下板６２との間に間隙がない。従って、モーメントＭの入力直後に機能し、サイドメンバ１０の変形を抑えることができる。

また、入力する荷重Ｆが所定の量を超えた場合には、縦壁部４４が配置された位置より後方でサイドメンバ１０が折れ曲がる。従って、縦壁部４４を配置しない場合よりも後方で折れ曲がるため、キャブ５の前方下方が局所的に変形すること抑えることができる。なお、キャブマウントブラケット３とサイドメンバ１０とは、前記所定の量の荷重Ｆが入力されても両者が離れない強度で締結されている。

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。

本実施形態に係るキャブオーバー型車両の前部構造を示す平面図である。図１のII矢視側面図である。図１の要部斜視図である。本実施形態に係るスティフナインナレインフォースの側面図である。図４のＶ矢視後面図である。図４のVI矢視平面図である。

符号の説明

１：車両（キャブオーバー型車両）
３：キャブマウントブラケット
４：スティフナインナレインフォース
５：キャブ
１０：サイドメンバ
１１：上板
１２：下板
１５：前端部
２０：クロスメンバ
３０：軸支持部（連結部）
３１：ブラケット基部
３６：後端縁
４０：固着部
４４：縦壁部
Ｆ：荷重
Ｍ：モーメント

Claims

上下に対向配置された上板と下板とを有し、車両前後方向へ延びるサイドメンバと、
前記サイドメンバの前端部の前記上板上に載置されるブラケット基部と、このブラケット基部の上部に設けられキャブの前端下部を回転自在に支持する連結部とを有し、前記サイドメンバに対して固定されるキャブマウントブラケットと、
前記サイドメンバの前記上板と前記下板との間で且つ前記キャブマウントブラケットの前記ブラケット基部の後端縁の下方又はその後方近傍で車両前後方向と交叉する方向に沿って配置されて起立する縦壁部を有し、前記サイドメンバに対して固定されるスティフナインナレインフォースと、を備え、
前記スティフナインナレインフォースの縦壁部は、前記キャブマウントブラケットに車両後方への荷重が入力したとき、前記サイドメンバの前記上板と前記下板とに直接又は間接的に接触して該サイドメンバの前記前端部の上方への曲げ変形を抑制する
ことを特徴とするキャブオーバー型車両の前部構造。
請求項１に記載のキャブオーバー型車両の前部構造であって、
前記縦壁部は、前記キャブマウントブラケットの前記ブラケット基部の後端縁と略同方向に沿って配置されて起立する
ことを特徴とするキャブオーバー型車両の前部構造。