JP4200505B2

JP4200505B2 - キャブの下部構造

Info

Publication number: JP4200505B2
Application number: JP2006286644A
Authority: JP
Inventors: 秀和南; 正一 ▲高▼木
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2006-10-20
Filing date: 2006-10-20
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2026-10-20
Also published as: US20100320800A1; US8100462B2; WO2008047749A1; JP2008100658A; CN101528529A; AU2007312130A1; AU2007312130B2; CN101528529B

Description

本発明は、車両のキャブの下部構造に関する。

キャブ内の運転席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）では、キャブの下部に一対のキャブアンダフレーム（フロアアンダフレーム）が配設される。このキャブアンダフレームは、前方側に配設される前方部と、前方部の後端から立ち上がる立上り部と、立上り部の上端から下方へ延びる後方部と、を有し、後方部の上部には、着座シートが配設されている。

特開平１１−２０８５１６号公報

しかしながら、このようなキャブアンダフレームは立上り部を有するため、キャブオーバトラックが剛壁（以下、バリアと称する）へ衝突（以下、正面衝突と称する）した際に、前方部の前端に車両前方からの衝突力（荷重）が作用すると、立上り部の上端及び下端に応力が集中し易く、キャブアンダフレームがこの上端及び下端を中心として座屈変形する可能性がある。かかる場合に、キャブの前部の車室内側が立上り部の上端（後端部の前端）へ向かって移動するため、着座シートの前方側の空間が減少し、場合によっては、乗員の脚等がキャブの前面部と着座シートとの間で挟まれてしまうおそれがある。

かかる不都合は、着座シートの前方側の空間を予め広く設定しておくことにより回避することができる。しかし、着座シートの前方側、特に運転席側の前方側は、ペダル操作をする他、他の用途に利用し難い空間であるため、着座シートの前方側の空間を不必要に広くすることは、デッドスペースの増大化、しいてはキャブ全体の大型化を招く。

また、キャブの後方に荷台を備えたキャブオーバトラックでは、バリアへ正面衝突した際に、荷台が慣性力により前方へ移動する場合がある。かかる場合に、車両後方からの衝突力が後方部の後端に作用すると、上述した衝突力が前方部に作用した場合と同様に、立上り部の上端及び下端に応力が集中するため、着座シートの前方側の空間を確保することが困難となってしまう。

そこで、本発明は、キャブ全体の大型化を伴うことなく、車両の正面衝突時において、着座シートの前方側の空間を確保することが可能なキャブの下部構造の提供を目的とする。

上記目的を解決すべく、本発明は、運転席を有するキャブの下部に配置される車両のフロアアンダフレームが、キャブの床面を形成するフロアパネルの下面に対して固定され、運転席の着座シートが、シート支持部材を介してフロアパネルに支持されるキャブの下部構造であって、フロアアンダフレームは、キャブの前方側に配置され、車両前後方向に沿って延びる前方部と、前方部の後端から上方へ曲折して延びる立上り部と、立上り部の上端から車両後方へ曲折して延びて、運転席の着座シートの下方に配置される後方部と、後方部に形成され、前方部の前端若しくは後方部の後端の少なくとも一方から圧縮方向の荷重が入力したときに応力が集中する易屈曲部と、を備えている。易屈曲部は、着座シートの車両前後方向のほぼ中央の下方の位置に配置される。後方部は、前方部の前端若しくは後方部の後端の少なくとも一方から圧縮方向の荷重が入力したときに、易屈曲部で上向きに屈曲変形する。フロアアンダフレームの上方への屈曲を許容するスペースが着座シートの下方に形成されるように、着座シートは、易屈曲部よりも車両前方及び車両後方でシート支持部材を介してフロアパネルに支持される。

上記構成では、フロアアンダフレームの後方部には、その着座シートの車両前後方向のほぼ中央の下方の位置に易屈曲部が形成され、フロアアンダフレームは、前方部の前端若しくは後方部の後端の少なくとも一方から圧縮方向の荷重が入力したときに、易屈曲部を中心として上向きに屈曲変形する。また、着座シートは、フロアアンダフレームの上方への屈曲を許容するスペースが着座シートの下方に形成されるように、易屈曲部よりも車両前方及び車両後方でシート支持部材を介してフロアパネルに支持される。このため、例えば、車両が正面衝突した際に、衝突力（車両前方からの荷重）が前方部の前端に作用した場合には、フロアアンダフレームの後方部に形成された易屈曲部に応力が集中し、フロアアンダフレームは、着座シートへ向かって上向きに屈曲変形する。一方、車両の正面衝突による荷台の前方移動により、荷台からの衝撃力（車両後方からの荷重）がフロアアンダフレームに作用した場合には、上述した前方部に荷重が作用した場合と同様に、易屈曲部に応力が集中し、フロアアンダフレームは、着座シートへ向かって上向きに屈曲変形する。すなわち、フロアアンダフレームに対して圧縮方向の荷重が作用した際、フロアアンダフレームは着座シートの下方の位置で積極的に屈曲変形するため、後方部の前端に対するキャブの前部（前方部の前端）の移動を抑制することができる。従って、着座シートの前方側の空間がキャブ全体の大型化を伴うことなく確保され得るため、乗員の脚等がキャブの前面部と着座シートとの間で挟まれてしまうことを有効に防止することができる。

また、後方部は、複数の部材により形成されてもよく、易屈曲部は、複数の部材の結合部分によって構成されてもよい。

上記構成では、後方部が複数の部材により形成されるため、例えば、後方部を前端側と後端側とに分割すると共に、後方部の前端側を前方部及び立上り部と一体的に形成することが可能である。かかる場合に、後方部の前端側を含む部材を、厚肉化等することにより、衝撃荷重に耐え得る強度に設定することができる。一方、後方部の後端側の部材を、薄肉化等することにより、フロアアンダフレームに圧縮方向の荷重が作用した際、後方部の前端側との結合部分に応力が集中し得る強度に設定することも可能である。従って、フロアアンダフレームの板厚等（強度）を適宜設定することにより、フロアアンダフレーム全体の軽量化を図ることができる。

また、大型であるフロアアンダフレームのうち後方部を複数に分割して製作することが可能なため、フロアアンダフレームの製作の容易化を図ることができる。

さらに、複数の部材により形成される後方部は、略平面状の運転席の着座シートの下部に配置される。このため、例えば、フロアアンダフレームを、後方部の前端側の部材と後方部の後端側の部材とに分割することにより、後方部の後端側を含む部材を、後方部の前端側を含む部材よりも小型の部材にすることができる。すなわち、後方部の前端側を含む大型の部材は、車型により差異が生じない部分（着座シートの下方）に配置されるため、後方部の後端側を含む小型の部材を車型に応じた形状に変更することにより、後方部の前端側の大型の部材を共通化して複数の車型に適用することが可能である。従って、大型の部品を共通化し、全体の形状変更に対しては小型の部材によって適宜対応することが可能なため、設計変更等に対応し易く、汎用性に富んだ構造とすることができる。

本発明によれば、簡単な構成により、キャブ全体の大型化を伴うことなく、車両の正面衝突時に着座シートの前方側の空間が確保され得る。

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は本実施形態に係るキャブオーバトラックの模式側面図、図２は図１の要部拡大斜視図、図３はキャブを底方から視た状態を示す斜視図、図４は着座シートとフロアアンダフレームとの配置状態を示す斜視図、図５はキャブオーバトラックの正面衝突前の状態を示す要部拡大側面図、図６はキャブオーバトラックの正面衝突後の状態を示す要部拡大側面図である。なお、図中ＦＲは車両前方を、図中ＵＰは車両上方をそれぞれ示している。また、以上の説明における左右方向は、車両前方を向いた状態での左右方向を意味する。

図１に示すように、キャブオーバトラック（車両）１は、車幅方向両側で車両前後方向に延設されたシャシフレーム２と、シャシフレーム２の前部に下方から支持されるキャブ３と、シャシフレーム２の後部に下方から支持される荷台４と、キャブ３の下部に配置されるフロアアンダフレーム５（図２に示す）と、を備えている。

図２〜図５に示すように、キャブ３は、その車室内の床面を形成するフロアパネル６と、フロアパネル６の所定位置に取り付けられる着座シート７と、フロアパネル６の前端部に接合されて着座シート７の前方側に配置されるインスツルメントパネル８と、を備えている。着座シート７とインスツルメントパネル８との間には、着座シート７に着座した乗員の脚２１を置くための空間が形成されている。また、図５に示すように、着座シート７の座面部７ａは、シート支持部材２３を介してフロアパネル６に前後で支持され、座面部７ａの下方には、デッドスペース２４が確保されている。

図１に示すように、荷台４は、キャブ３の後方に適宜の間隙を介して車幅方向に配置されている。荷台４の下部には、車幅方向両側で前後方向に延設された縦根太９が固着されている。縦根太９は、逆ハット状断面を有し、その底面がシャシフレーム２の上部と当接した状態でシャシフレーム２上に載置され、Ｕボルト１０によってシャシフレーム２上に固定される。

図２〜図４に示すように、フロアアンダフレーム５は、断面略Ｕ字形状を有し、キャブ３の車幅方向両側で車両前後方向に延設されている。フロアアンダフレーム５は、車両前方側に略水平に配設される前方部１１と、前方部１１の後端から折曲し車両上方へ傾斜して車両上方へ傾斜して延びる立上り部１２と、立上り部１２の上端から折曲して車両後方へ略水平に延びる後方部１３と、後方部１３に形成される易屈曲部１４と、を備えている。フロアアンダフレーム５は、キャブ３のフロアパネル６の下面と当接した状態で、その当接部分を溶接等することによりキャブ３に対して固着されている。

前方部１１の前端は、シャシフレーム２の前端に配置されるフロントキャブマウントのチルト軸（図示省略）によって傾動可能に支持されている。後方部１３の後端は、シャシフレーム２に固定されるリアキャブマウントのキャブマウント用支柱（図示省略）にロック機構（図示省略）を介して着脱自在に支持されている。

後方部１３の上方には着座シート７が配置され、その下方にはエンジン（図示省略）等が配設されている。また、後方部１３は、着座シート７の車両前後方向中央部の略真下の位置を境界として、前方側に配置される前側部１６と、後方側に配置される後側部１７と、に分割されている。また、これら前側部１６と後側部１７とは溶接等により接合されている。

フロアアンダフレーム５は、後方部１３の前側部１６と後側部１７との接合部分を境界として２つの部材により構成されている。本実施形態では、前方部１１、立上り部１２及び後方部１３の前側部１６が一体的に形成されている。この前側部１６を含む部材は、前方部１１の前端又は後方部１３の後端の少なくとも一方から圧縮方向の荷重が入力したときに、その荷重に耐え得る板厚（強度）を有する。一方、後方部１３の後側部１７は、前側部１６を含む部材の板厚よりも薄く設定されており、上記圧縮方向の荷重に絶え難い強度を有する。

易屈曲部１４は、後方部１３の前側部１６と後側部１７との接合部分によって構成されている。すなわち、前方部１１の前端又は後方部１３の後端の少なくとも一方から圧縮方向の荷重が入力すると、後方部１３の前側部１６と後側部１７との板厚（強度）の相違により、その接合部分である易屈曲部１４に応力が集中するため、後方部１３は、易屈曲部１４を中心として上向きに屈曲変形する。

次に、図１、図５及び図６を参照して、衝突時におけるフロアアンダフレームの動作について説明する。

図５に示すように、衝突前の状態では、フロアアンダフレーム５の後方部１７の前側部１６と後側部１７とは略水平に配置されており、着座シート７の前方側には、インスツルメントパネル８との間で着座シート７に着座した乗員の脚２１を置くための空間が確保されている。

図１及び図６に示すように、キャブオーバトラック１がバリア面５１へ正面衝突すると、フロアアンダフレーム５の前方部１１の前端を含むキャブ３の前面に衝突力が作用する。

また、キャブオーバトラック１がバリア面５１へ正面衝突すると、その衝突力（車両前方からの荷重）がシャシフレーム２の前端に作用し、その運動エネルギーは、強固なシャシフレーム２の前端が有効に変形することにより主に吸収される。この際、シャシフレーム２は急速に減速するため、荷台４は、前方へ向かって移動を開始する。荷台４の前端下部１８（図２参照）がキャブ３の後部１９（図３参照）に突き当たり押圧すると、フロアアンダフレーム５の後方部１３には、荷台４からの衝撃力（車両後方からの荷重）が作用する。

本実施形態に係るフロアアンダフレーム５では、その前方部１１の前端又は後方部１３の後端の少なくとも一方に衝突力が作用すると、後方部１３に形成された易屈曲部１４に応力が集中するため、フロアアンダフレーム５は、易屈曲部１４を中心として上方へ屈曲変形する。また、易屈曲部１４は、着座シート７の車両前後方向の略中央の下方の位置に形成されているため、後方部１３の屈曲変形に伴って、キャブ３全体もフロアパネル６のうち着座シート７が配置される部分を中心として圧縮方向に変形する。すなわち、キャブ３内の空間は全体として減少するが、着座シート７の前方側の空間は確保されるため、車両前方又は後方からの荷重が作用したときに、着座シート７に着座する乗員の脚２１が、着座シート７のインスツルメントパネル８との間で挟まれてしまうことを抑制することができる。また、着座シート７の座面部７ａの下方にはデッドスペース２４が確保され、このデッドスペース２４内でフロアアンダフレーム５が上方へ屈曲するので、フロアアンダフレーム５が上方へ屈曲してもキャブ３の車室内空間に与える影響が少ない。

このように本実施形態では、フロアアンダフレーム５の後方部１３には、その着座シート７の車両前後方向のほぼ中央の下方の位置に易屈曲部１４が形成され、フロアアンダフレーム５は、前方部１１の前端若しくは後方部１３の後端の少なくとも一方から圧縮方向の荷重が入力したときに、易屈曲部１４を中心として上向きに屈曲変形する。このため、キャブオーバトラック１が正面衝突した際に、衝突力（車両前方からの荷重）が前方部１１の前端に作用した場合には、フロアアンダフレーム５の後方部１３に形成された易屈曲部１４に応力が集中し、フロアアンダフレーム５は、着座シート７へ向かって上向きに屈曲変形する。一方、キャブオーバトラック１の正面衝突による荷台４の前方移動により、荷台４からの衝撃力（車両後方からの荷重）がフロアアンダフレーム５に作用した場合には、上述した前方部１１に荷重が作用した場合と同様に、易屈曲部１４に応力が集中し、フロアアンダフレーム５は、着座シート７へ向かって上向きに屈曲変形する。すなわち、フロアアンダフレーム５に対して圧縮方向の荷重が作用すると、フロアアンダフレーム５は着座シート７の下方の位置で積極的に屈曲変形するため、後方部１３の前端とインスツルメントパネル８との相対的な移動を抑制することができる。従って、着座シート７の前方側の空間がキャブ３全体の大型化を伴うことなく確保され得るため、乗員の脚２１がキャブ３のインスツルメントパネル８と着座シート７との間で挟まれてしまうことを有効に防止することができる。

また、フロアアンダフレーム５は、後方部１３の前側部１６と後側部１７とが分割形成されると共に、前方部１１、立上り部１２及び後方部１３の前側部１６が一体的に形成されるため、後方部１３の前側部１６を含む部材を、厚肉化することにより、衝撃荷重に耐え得る強度に設定することができる。一方、後方部１３の後側部１７の部材を、薄肉化することにより、フロアアンダフレーム５に圧縮方向の荷重が作用した際、後方部１３の前側部１６との結合部分に応力が集中し得る強度に設定することも可能である。従って、フロアアンダフレーム５の板厚（強度）を適宜設定することにより、フロアアンダフレーム５全体の軽量化を図ることができる。

さらに、大型であるフロアアンダフレーム５のうち後方部１３を前側部１６と後側部１７とに分割して製作することが可能なため、フロアアンダフレーム５の製作の容易化を図ることができる。

さらに、前側部１６と後側部１７とにより形成される後方部１３は、略平面状の着座シート７の下部に配置される。このため、フロアアンダフレーム５を、後方部１３の前側部１６を含む部材と後方部１３の後側部１７の部材とに分割することにより、後方部１３の後側部１７の部材を、後方部１３の前側部１６を含む部材よりも小型の部材にすることができる。すなわち、後方部１３の前端部１６を含む大型の部材は、車型により差異が生じない部分（着座シート７の下方）に配置されるため、後方部１３の後端部１７を含む小型の部材を車型に応じた形状に変更することにより、後方部１３の前端部１６を含む大型の部材を共通化して複数の車型に適用することが可能である。従って、大型の部品を共通化し、全体の形状変更に対しては小型の部材によって適宜対応することが可能なため、設計変更等に対応し易く、汎用性に富んだ構造とすることができる。

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トラックの模式側面図である。図１の要部拡大斜視図である。キャブを底方から視た状態を示す斜視図である。着座シートとフロアアンダフレームとの配置状態を示す斜視図である。キャブオーバトラックの正面衝突前の状態を示す要部拡大側面図である。キャブオーバトラックの正面衝突後の状態を示す要部拡大斜視図である。

符号の説明

１キャブオーバトラック（車両）
３キャブ
５フロアアンダフレーム
７着座シート
１１前方部
１２立上り部
１３後方部
１４易屈曲部
１６前側部
１７後側部

Claims

運転席を有するキャブの下部に配置される車両のフロアアンダフレームが、前記キャブの床面を形成するフロアパネルの下面に対して固定され、前記運転席の着座シートが、シート支持部材を介して前記フロアパネルに支持されるキャブの下部構造であって、
前記フロアアンダフレームは、
前記キャブの前方側に配置され、車両前後方向に沿って延びる前方部と、
前記前方部の後端から上方へ曲折して延びる立上り部と、
前記立上り部の上端から車両後方へ曲折して延びて、前記着座シートの下方に配置される後方部と、
前記後方部に形成され、前記前方部の前端又は前記後方部の後端の少なくとも一方から圧縮方向の荷重が入力したときに応力が集中する易屈曲部と、を備え、
前記易屈曲部は、前記着座シートの車両前後方向のほぼ中央の下方の位置に配置され、
前記後方部は、前側部と後側部とにより前後に分割形成され、
前記前方部と前記立上り部と前記前側部とは、一体的に形成され、
前記易屈曲部は、前記前側部と前記後側部との接合部分によって構成され、
前記前側部を含む部材の強度は、前記後側部の強度よりも強く設定され、
前記後方部は、前記前方部の前端又は前記後方部の後端の少なくとも一方から圧縮方向の荷重が入力したときに、前記易屈曲部で上向きに屈曲変形し、
前記着座シートは、前記フロアアンダフレームの上方への屈曲を許容するスペースが当該着座シートの下方に形成されるように、前記易屈曲部よりも車両前方及び車両後方で前記シート支持部材を介して前記フロアパネルに支持される
ことを特徴とするキャブの下部構造。