JP4362814B2 - Loading platform fixing structure - Google Patents
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Description
本発明は、車体の前後方向に延設されたフレームサイドメンバに対する荷台の固定構造に関する。 The present invention relates to a structure for fixing a cargo bed to a frame side member extending in the front-rear direction of a vehicle body.
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。 A cab (hereinafter, referred to as a cab) supported on a front portion of a frame side member (hereinafter referred to as a side member) and a loading platform supported on a rear portion of the side member, and a driver's seat in the cab In a freight vehicle (hereinafter referred to as a cab overtrack) whose position is generally 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 due to the front end of a strong side member. It absorbs by striking the barrier and effectively deforming, and thereby a living space (hereinafter referred to as a cab living space) is secured in the upper cab, and safety is maintained.
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(例えば、特許文献1参照)。 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 with a bolt, and complements the fixing with the U bolt in the longitudinal direction of the vehicle body (see, for example, Patent Document 1).
キャブオーバトラックのバリアへの正面衝突時等におけるキャブの生存空間を確保するためには、前方へ移動する荷台によってキャブが押し潰されないように、移動する荷台とバリア面との距離を極力維持することが要求される。 In order to secure a living space for the cab during a frontal collision with the barrier of the cab overtrack, the distance between the moving carrier and the barrier surface should be maintained as much as possible so that the cab is not crushed by the carrier that moves forward. Is required.
ここで、正面衝突時等にサイドメンバと荷台側との間に作用する荷重(荷台側の全重量×加速度)の大きさは、同じ衝突状態(衝突時の速度が等しい状態)であっても、荷台上の積載物の総重量によって相違する。すなわち、積載物が無い空車状態では荷重が最も小さくなり、積載可能重量の上限まで積載されたフル積載状態では荷重が最も大きくなる。従って、フル積載状態に合わせて、縦根太とサイドメンバとの結合強度を設定することにより、荷台の前方への移動を抑えて生存空間を確保することが可能となる。 Here, the load acting between the side member and the loading platform side in the case of a frontal collision (total weight on the loading platform side x acceleration) is the same even in the same collision state (equal speed at the time of the collision) Depends on the total weight of the load on the loading platform. That is, the load is the smallest in an empty state where there is no load, and the load is greatest in a full load state where the load is loaded up to the upper limit of the loadable weight. Therefore, by setting the coupling strength between the vertical joists and the side members in accordance with the full loading state, it is possible to secure a living space while suppressing the forward movement of the loading platform.
しかし、フル積載状態を基準として縦根太とサイドメンバとの結合強度を設定すると、正面衝突時におけるサイドメンバ前端の潰れ変形量が過大となり、結果としてキャブ生存空間の確保が難しくなってしまう。 However, if the joint strength between the vertical joists and the side members is set on the basis of the full loading state, the amount of crushing deformation at the front end of the side member at the time of a frontal collision becomes excessive, and as a result, it becomes difficult to secure the cab living space.
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積載状態によらず、前面衝突時の荷台の前方移動を効果的に抑えるとともに、荷台移動が生じた場合であっても荷台の運動エネルギを有効に吸収して、キャブ生存空間を確保することができる荷台の固定構造の提供を目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and effectively suppresses the forward movement of the cargo bed at the time of a frontal collision regardless of the loading state of the cab overtrack, and even when the cargo bed movement occurs. The object of the present invention is to provide a loading platform fixing structure that can effectively absorb the kinetic energy of the loading platform and secure a cab living space.
上記目的を達成すべく、本発明に係る荷台の固定構造は、予圧縮バネユニットを有する。荷台の下部には縦根太が固定されている。予圧縮バネユニットは、バネとバネケースと後側バネホルダプレートとバネシャフトとを備え、荷台とフレームサイドメンバとの間に配置されている。バネケースは、箱体状であり、その前面部に開口部を有し、サイドメンバの上面に固定される。後側バネホルダプレートは、バネケース内に収容されて車両前後方向に移動可能である。バネシャフトは、縦根太に固定される前端部と、後側バネホルダプレートに固定される後端部とを有し、開口部を挿通した状態で車両前後方向に延びる。バネは、伸張方向への付勢力が前面部と後側ホルダプレートに対して作用するように車両前後方向に圧縮された状態で、前面部と後側バネホルダプレートとの間に収容される。縦根太がフレームサイドメンバに対して車両前方へ相対移動する際に、バネに圧縮力が作用する。 In order to achieve the above object, the loading platform fixing structure according to the present invention includes a precompression spring unit. A vertical joist is fixed to the bottom of the loading platform. The precompression spring unit includes a spring, a spring case, a rear spring holder plate, and a spring shaft, and is disposed between the cargo bed and the frame side member. The spring case has a box shape, has an opening on the front surface thereof, and is fixed to the upper surface of the side member. The rear spring holder plate is accommodated in the spring case and is movable in the vehicle front-rear direction. The spring shaft has a front end portion fixed to the vertical joist and a rear end portion fixed to the rear spring holder plate, and extends in the vehicle front-rear direction while being inserted through the opening. The spring is accommodated between the front surface portion and the rear spring holder plate in a state where the spring is compressed in the vehicle front-rear direction so that the urging force in the extending direction acts on the front surface portion and the rear holder plate. When the vertical joist moves relative to the frame side member toward the front of the vehicle, a compressive force acts on the spring.
上記構成では、フレームサイドメンバの前方に支持されたキャブがバリア面へ衝突すると、フレームサイドメンバが減速し、荷台側の荷重(慣性力)が予圧縮バネユニットのバネに作用する。
In the above configuration, when the cab supported in front of the frame side member collides with the barrier surface, the frame side member decelerates, and a load (inertial force) on the loading platform acts on the spring of the precompression spring unit.
このとき、バネに作用する荷重の大きさが予圧縮によって潜在的に発生しているバネの付勢力(以下、バネの潜在付勢力と称する)に達するまでの間は、バネが圧縮弾性変形せず、フレームサイドメンバに対する荷台側の前方への相対移動がバネによって阻止される。従って、係る状態では、主にフレームサイドメンバの前端の潰れ変形によって、荷台側の運動エネルギが吸収される。 At this time, until the magnitude of the load acting on the spring reaches the biasing force of the spring potentially generated by the pre-compression (hereinafter referred to as the potential biasing force of the spring), the spring is compressed and elastically deformed. Instead, the relative movement of the frame side member in the forward direction on the loading platform side is prevented by the spring. Therefore, in such a state, the kinetic energy on the loading platform side is absorbed mainly by the crushing deformation of the front end of the frame side member.
バネに作用する荷重の大きさがバネの潜在付勢力を超えると、フレームサイドメンバに対する荷台側の前方への相対移動が開始し、バネが圧縮されて弾性変形する。従って、係る状態では、主にフレームサイドメンバの前端の潰れ変形とバネの弾性変形とによって、荷台側の運動エネルギが吸収される。 When the magnitude of the load acting on the spring exceeds the potential biasing force of the spring, the forward movement of the loading platform side relative to the frame side member starts, and the spring is compressed and elastically deformed. Therefore, in this state, the kinetic energy on the loading platform side is absorbed mainly by the crushing deformation of the front end of the frame side member and the elastic deformation of the spring.
例えば、空車状態のように積載重量が小さく、衝突時に発生する荷重がバネの潜在付勢力よりも小さいときは、フレームサイドメンバに対する荷台側の前方への相対移動がバネによって阻止され、主にフレームサイドメンバの前端の潰れ変形によって、荷台側の運動エネルギを吸収することができる。 For example, when the loaded weight is small as in an empty state and the load generated at the time of collision is smaller than the potential biasing force of the spring, the relative movement of the frame side member to the front of the loading platform side is prevented by the spring, and the frame is mainly used. The kinetic energy on the loading platform side can be absorbed by the crushing deformation of the front end of the side member.
反対に、フル積載状態のように積載重量が大きく、衝突時に発生する荷重がバネの潜在付勢力よりも大きいときは、衝突直後は、荷台側の移動がバネによって阻止され、その後、荷台側の移動が開始し、バネが圧縮されて弾性変形し、主にフレームサイドメンバの前端の潰れ変形とバネの弾性変形とによって、荷台側の運動エネルギを吸収することができる。 On the other hand, when the load weight is large and the load generated at the time of collision is larger than the potential biasing force of the spring as in the full loading state, the movement of the loading platform side is prevented by the spring immediately after the collision, and then the loading platform side The movement starts, the spring is compressed and elastically deformed, and the kinetic energy on the loading platform side can be absorbed mainly by the crushing deformation of the front end of the frame side member and the elastic deformation of the spring.
このように、キャブオーバトラックの積載状態によらず、前面衝突時の荷台の前方移動を効果的に抑えるとともに、荷台移動が生じた場合であってもバネの圧縮弾性変形によって荷台側の運動エネルギを有効に吸収することができ、キャブ生存空間を確保することができる。 In this way, regardless of the loading state of the cab overtrack, the forward movement of the loading platform at the time of a frontal collision is effectively suppressed, and even when the loading platform movement occurs, the kinetic energy on the loading platform side is reduced by the compression elastic deformation of the spring. It can be absorbed effectively, and a cab living space can be secured.
また、予圧縮バネユニットのバネのバネ定数や予圧縮量などを変更することにより、荷台側の移動開始時の荷重の大きさや、移動開始後にバネの弾性変形によって吸収可能な運動エネルギ量などの荷重特性を自由に設定することができる。従って、車体構造や積載可能重量の相違するキャブオーバトラックに対して、最適な特性を有する予圧縮バネユニットを設けて、効率的なエネルギ吸収を行うことができる。 Also, by changing the spring constant and pre-compression amount of the pre-compression spring unit, the magnitude of the load at the start of movement on the loading platform side, the amount of kinetic energy that can be absorbed by the elastic deformation of the spring after the start of movement, etc. Load characteristics can be set freely. Therefore, it is possible to efficiently absorb energy by providing a precompression spring unit having optimum characteristics for a cab overtrack having a different vehicle body structure and loadable weight.
荷台の下部に縦根太が固定され、縦根太はUボルトによってフレームサイドメンバに連結された構造では、荷台側がフレームサイドメンバに対して車両前方へ相対移動する際に、Uボルトが車両前方へ傾動する。このため、荷台側のUボルトと予圧縮バネユニットとを、Uボルトの車両前方への傾動によってバネに圧縮力が作用するように、連結部材によって連結しても良い。 In the structure where the vertical joist is fixed to the lower part of the loading platform and the vertical joist is connected to the frame side member by the U bolt, when the loading platform side moves relative to the frame side member toward the front of the vehicle, the U bolt tilts toward the front of the vehicle. To do. For this reason, the U-bolt on the loading platform side and the pre-compression spring unit may be coupled by a coupling member so that a compression force acts on the spring by the tilting of the U-bolt toward the front of the vehicle.
上記構成では、荷台の固定構造に一般に使用されているUボルトを利用して、予圧縮バネユニットを機能させることができる。 In the said structure, a precompression spring unit can be functioned using the U volt | bolt generally used for the fixing structure of a loading platform.
予圧縮バネユニットのバネを、管状体によって形成された中空バネとしても良い。 The spring of the precompression spring unit may be a hollow spring formed of a tubular body.
上記構成では、荷台側の移動により中空バネが圧縮されて弾性変形した後、さらに荷台側が移動すると、管状体である中空バネ自身が潰れて塑性変形し、荷台側の運動エネルギを吸収する。従って、吸収可能な運動エネルギ量が増大し、キャブ生存空間をさらに良好に確保することができる。 In the above configuration, after the hollow spring is compressed and elastically deformed by the movement of the loading platform side, when the loading platform side further moves, the hollow spring itself, which is a tubular body, is crushed and plastically deformed to absorb the kinetic energy on the loading platform side. Therefore, the amount of kinetic energy that can be absorbed is increased, and the cab living space can be secured more satisfactorily.
また、中空バネの管厚や材質などを変更することにより、塑性変形によって吸収可能な運動エネルギ量を自由に設定することができる。従って、車体構造や積載可能重量の相違するキャブオーバトラックに対して、最適な特性を有する予圧縮バネユニットを設けて、さらに効率的なエネルギ吸収を行うことができる。 Further, the amount of kinetic energy that can be absorbed by plastic deformation can be freely set by changing the tube thickness or material of the hollow spring. Accordingly, it is possible to provide more efficient energy absorption by providing a precompression spring unit having optimum characteristics for a cab overtrack having a different vehicle body structure and loadable weight.
予圧縮バネユニットに、車両前方への移動によってバネを圧縮するバネシャフトを設け、バネシャフトを、荷台側に連結しても良い。 The precompression spring unit may be provided with a spring shaft that compresses the spring by moving forward of the vehicle, and the spring shaft may be connected to the loading platform side.
上記構成では、バネの変形が終了した後に、バネシャフトの変形によって運動エネルギを吸収することができるので、吸収可能な運動エネルギ量がさらに増大する。 In the above configuration, since the kinetic energy can be absorbed by the deformation of the spring shaft after the deformation of the spring is completed, the amount of kinetic energy that can be absorbed further increases.
以上説明したように、本発明によれば、キャブオーバトラックの積載状態によらず、前面衝突時の荷台の前方移動を効果的に抑えるとともに、荷台移動が生じた場合であっても荷台の運動エネルギを有効に吸収して荷台の移動量を小さく抑えることができ、キャブ生存空間を確保することができる。 As described above, according to the present invention, regardless of the loading state of the cab overtrack, the forward movement of the loading platform at the time of a frontal collision is effectively suppressed, and even if the loading platform movement occurs, the kinetic energy of the loading platform has been reduced. Can be effectively absorbed, and the amount of movement of the carrier can be kept small, and a cab living space can be secured.
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II部拡大図、図3は本実施形態の要部を模式的に示す斜視図、図4は予圧縮バネユニットの分解斜視図、図5は中空バネの断面図、図6は前面衝突時のキャブオーバトラックの模式側面図、図7は予圧縮バネユニットの内部を模式的に示す側面図であり、(a)は初期状態を(b)は弾性変形時を(c)は塑性変形時をそれぞれ表している。なお、図中の矢印FRは、車両前方を示している。また、前後方向は、特に記載のない限り車両の前後方向である。 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 according to the present embodiment, FIG. 2 is an enlarged view of a portion II in FIG. 1, FIG. 3 is a perspective view schematically showing the main part of the present embodiment, and FIG. 4 is a precompression spring unit. FIG. 5 is a sectional view of a hollow spring, FIG. 6 is a schematic side view of a cab overtrack at the time of a frontal collision, and FIG. 7 is a side view schematically showing the inside of a precompression spring unit. (B) represents the time of elastic deformation, and (c) represents the time of plastic deformation. The arrow FR in the figure indicates the front of the vehicle. The front-rear direction is the front-rear direction of the vehicle unless otherwise specified.
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。
As shown in FIG. 1, the
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、を備えている。底板15の下面には、車幅方向両側で前後方向に延設された縦根太17が固定されている。
The
図3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。
As shown in FIG. 3, the
サイドメンバ3は、側壁29と、側壁29の上下両端から車幅方向内側へ相対向して延びる上壁31及び下壁33と、を備えた略U状断面を有する。縦根太17は、その底壁19がサイドメンバ3の上壁31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によってサイドメンバ3上に連結固定される。車幅方向両側のサイドメンバ3同士は、シャシフレームクロスメンバ(以下、クロスメンバと称する)35によって連結されている。
The
図2及び図3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。
As shown in FIGS. 2 and 3, bolt insertion holes 41 are respectively formed at the upper ends of both
図3に示すように、サイドメンバ3には、予圧縮バネユニット71が固定されている。図4及び図7(a)に示すように、予圧縮バネユニット71は、コイル状の中空バネ73と、略矩形箱体状のバネケース75と、前側バネホルダプレート77と、後側バネホルダプレート79と、バネシャフト81と、前後のバネ保持ナット83,85と、連結ナット87と、を備えている。
As shown in FIG. 3, a
バネケース75は、相対向する前後2カ所の開口部75a,75bと、1カ所の側面開口部75cと、を有する。中空バネ73と前側バネホルダプレート77と後側バネホルダプレート79とバネシャフト81とは、側面開口部75cからバネケース75内へ収容される。前側バネホルダプレート77は前方の開口部75aを内側から塞ぐように配置され、後側バネホルダプレート79は後方の開口部75bを内側から塞ぐように配置されている。前方及び後方の開口部75a,75bを区画する枠状部分は、前側及び後側バネホルダプレート77,79とそれぞれ当接し、両バネホルダプレート77,79が前方及び後方の開口部75a,75bを通ってバネケース75の外部へ移動するのを阻止する。前側及び後側バネホルダプレート77,79が前方及び後方の開口部75a,75bの枠状部分とそれぞれ当接した状態での両バネホルダプレート77,79の内面間の距離が、バネケース75の内部の前後長さとなる。
The
中空バネ73の自然長は、バネケース75の内部の前後長さ(以下、バネケース長と称する)よりも長く設定され、予め圧縮された状態で、両バネホルダプレート77,79の間に収容される。バネホルダプレート77,79には、それぞれシャフト挿通孔77a,79aが形成されている。
The natural length of the
バネシャフト81の前端部81a及び後端部81bには、それぞれネジ部が形成されている。バネシャフト81は、中空バネ73及びバネホルダプレート77,79がバネケース75内に収容された状態で、中空バネ73のコイル内径部分を通ってシャフト挿通孔77a,79aの間を貫通している。係る状態で、バネホルダプレート77,79から突出するバネシャフト81の前端部81a及び後端部81bに、それぞれバネ保持ナット83,85が螺合している。
The
上述のように組み上げられた予圧縮バネユニット71では、中空バネ73は、伸張方向への付勢力が作用するように圧縮されており、両バネホルダプレート77,79をバネケース75の外部へ向かって常時押圧している。
In the
図5に示すように、中空バネ73は、その内部に中空部分73aを有する管状体(例えば金属管)によってコイル状に形成されている。
As shown in FIG. 5, the
図3に示すように、バネケース75の側面開口部75cの前後の端縁には、前後方向に向かってそれぞれ延びる固定フランジ部89,91が形成されている。固定フランジ部89,91は、サイドメンバ3の側壁29の内面に面接触した状態でこの側壁29に締結固定される。これにより、予圧縮バネユニット71がサイドメンバ3に固定され、係る状態でバネケース75の側面開口部75cがサイドメンバ3の側壁29によって塞がれる。すなわち、中空バネ73の周囲はバネケース75及び側壁29によって覆われた状態となり、中空バネ73は軸方向にのみ変形するように規制される。
As shown in FIG. 3, fixed
予圧縮バネユニット71は、Uボルト37の車両後方に配置されている。本実施形態では、Uボルト37の後方に配置されたクロスメンバ35のさらに後方に配置されている。
The
バネホルダプレート77,79からバネケース75の外部へ突出するバネシャフト81の前端部81aと、Uボルト37の底棒部43とは、連結部材としてのワイヤ93によって連結されている。バネシャフト81の前端部81aのバネ保持ナット83の前側(外側)には、連結ナット87が螺合し、ワイヤ93の一端は、バネ保持ナット83と連結ナット87との間でバネシャフト81に巻き付けられ両ナット83,87によって挟まれた状態で保持されている。ワイヤ93の他端は、底棒部43に形成された溝(図示省略)に収容され固定されている。
The
フレームサイドメンバ3に対して車両前方へ相対移動させる力が縦根太17(荷台7側)に作用すると、Uボルト37が車両前方へ傾いて棒底部43が車両前方へ移動しようとする。これにより、ワイヤ93を介してバネシャフト81に車両前方への引張力が作用し、中空バネ73に圧縮力が作用する。
When a force for moving the
なお、クロスメンバ35の端部にはバネシャフト81の移動を許容する切欠部35aとワイヤ93の挿通及び移動を許容するワイヤ挿通孔(図示省略)とが、サイドメンバ3の上壁31にはワイヤ93の挿通及び移動を許容するワイヤ挿通孔(図示省略)がそれぞれ形成されている。
The end of the
次に、本実施形態の作用について、予圧縮バネユニット71による本実施形態の固定構造と、荷台ストッパ部材53(図1及び図2で二点鎖線で示す)による一般的な固定構造とを比較して説明する。
Next, regarding the operation of the present embodiment, the fixing structure of the present embodiment by the
荷台ストッパ部材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21,29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21,29の所定位置にはボルト挿通用の孔(図示省略)が形成され、側壁21,29の内面上にはボルト挿通用の孔に対応したウェルドナット(図示省略)が溶着されている。荷台ストッパ部材53の下部57には、ボルト61のネジ部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(図示省略)が形成されている。荷台ストッパ部材53の上部59には、ボルト65のネジ部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荷台ストッパ部材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。荷台ストッパ部材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21,29にそれぞれ締結され固定される。上部のボルト挿通孔67が長孔状であるため、サイドメンバ3と縦根太17とを組み付ける際に側壁21,29間でボルト挿通用の孔及びウェルドナット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る。
The loading
まず、本実施形態の固定構造の場合について説明する。 First, the case of the fixing structure of this embodiment will be described.
図6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。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側の荷重(慣性力)がUボルト37及びワイヤ93を介して予圧縮バネユニット71の中空バネ73に引張力として作用する。
As shown in FIG. 6, when the
このとき、中空バネ73に作用する荷重の大きさが予圧縮によって潜在的に発生している中空バネ73の付勢力(以下、中空バネ73の潜在付勢力と称する)に達するまでの間は、図7(a)に示すように、中空バネ73が圧縮弾性変形せずに初期状態を維持し、サイドメンバ3に対する縦根太17(荷台7側)の前方への相対移動が中空バネ73によって阻止される。従って、係る状態では、主にサイドメンバ3の前端の潰れ変形によって、荷台3側の運動エネルギが吸収される。なお、中空バネ73の潜在付勢力は、中空バネ73のバネ定数k×予圧縮量xによって求めることができる。
At this time, until the magnitude of the load acting on the
中空バネ73に作用する荷重の大きさが中空バネ73の潜在付勢力を超えると、サイドメンバ3に対する荷台7側の前方への相対移動が開始し、図7(b)に示すように、バネシャフト81が前方へ引っ張られ、中空バネ73が圧縮されて弾性変形する。このとき、図8中の領域Aで示すように、荷重の増加に応じて荷台7側の変位(バネシャフト81の変位)がほぼ直線的に増加する。従って、係る状態では、主にサイドメンバ3の前端の潰れ変形と中空バネ73の弾性変形とによって、荷台7側の運動エネルギが吸収される。なお、この弾性変形領域内であれば、荷重が除去された後は中空バネ73が初期状態に復帰し、荷台7が元の状態に戻る。
When the magnitude of the load acting on the
中空バネ73が圧縮されて弾性変形した後、さらに荷台7側が移動すると、図7(c)に示すように、管状体である中空バネ73自身が潰れて塑性変形し、荷台7側の運動エネルギをさらに吸収する。このとき、図8中の領域Bで示すように、荷重の増加に応じて荷台7側の変位(バネシャフト81の変位)が増加する。従って、吸収可能な運動エネルギが増大し、キャブ生存空間をさらに良好に確保することができる。
After the
中空バネ73が塑性変形した後、さらに荷台7側が移動すると、バネシャフト81が変形し、最終的に破断等によって予圧縮バネユニット71が破壊される。バネシャフト81の変形の挙動は、図8の領域Cで示すように、初期段階では荷重の増加に応じて荷台7側の変位がほぼ直線的に増加し、最終的に破断する(破断点を図8中Dで示す)。従って、吸収可能な運動エネルギが一段と増大し、キャブ生存空間をさらに良好に確保することができる。
If the
このように、本実施形態の予圧縮バネユニット71によれば、例えば、空車状態のように積載重量が小さく、衝突時に発生する荷重が中空バネ73の潜在付勢力よりも小さいときは、サイドメンバ3に対する荷台7側の前方への相対移動が中空バネ73によって阻止され、主にサイドメンバ3の前端の潰れ変形によって、荷台7側の運動エネルギを吸収することができる。
Thus, according to the
反対に、フル積載状態のように積載重量が大きく、衝突時に発生する荷重が中空バネ73の潜在付勢力よりも大きいときは、衝突直後は、荷台7側の移動が中空バネ73によって阻止され、その後、荷台7側の移動が開始する。そして、荷重の大きさに応じて、中空バネ73が圧縮された弾性変形から、中空バネ73が潰された塑性変形を経て、バネシャフト81の変形から破断へと段階的に進みながら、サイドメンバ3の前端の潰れ変形と中空バネ73やバネシャフト81を含む予圧縮バネユニット71の変形とによって、荷台7側の運動エネルギを十分に吸収することができる。
On the contrary, when the load weight is large as in the full load state and the load generated at the time of collision is larger than the potential biasing force of the
これに対し、荷台ストッパ部材53を用いた剛体接続による固定構造では、衝突によって荷台7側から荷台ストッパ部材53へ前方への荷重が作用すると、まずボルト65が長孔状であるボルト挿通孔67内を相対移動する、いわゆるずれが発生する(図9中の領域P)。そして、荷台ストッパ部材53が伸張変形して(図9中の領域Q)、最終的に荷台ストッパ53が破断する(破断点を図9中Rで示す)。従って、荷台ストッパ部材53によって吸収可能な運動エネルギ量は本実施形態の予圧縮バネユニット71に比して少なく、フル積載状態のように積載重量が大きく衝突時に発生する荷重が大きいときは、衝突後早い段階で荷台7側が前方へ移動してしまう可能性があり、キャブ生存空間の確保に不利となる。なお、このような剛体接続では、荷台7側に一度変位が発生すると、初期状態に復帰することはない。
On the other hand, in the fixed structure using the rigid body connection using the
このように、弾性接続を用いた本実施形態によれば、上記荷台ストッパ部材53を用いた剛体接続に比べて、エネルギ吸収量を著しく増大させることができると共に、積載重量に応じて適切なエネルギ吸収を行うことができる。従って、キャブオーバトラック1の積載状態によらず、前面衝突時の荷台7側の前方移動を効果的に抑えるとともに、荷台7の移動が生じた場合であっても中空バネ73の変形によって荷台7側の運動エネルギを有効に吸収して荷台7側の移動量を小さく抑えることができ、キャブ生存空間を確保することができる。
As described above, according to the present embodiment using the elastic connection, the amount of energy absorption can be remarkably increased as compared with the rigid body connection using the cargo
また、予圧縮バネユニット71の中空バネ73のバネ定数や予圧縮量などを変更することにより、荷台側の移動開始時の荷重の大きさや、移動開始後にバネの弾性変形によって吸収可能な運動エネルギ量などの荷重特性を自由に設定することができる。バネ定数は、中空バネ73の素材の直径やコイル状に巻回する際の巻線直径や管厚などの変更により変えることができ、予圧縮量は、バネ自然長やバネケース長の変更により変えることができる。さらに、中空バネ73の管厚や材質などを変更することにより、塑性変形によって吸収可能な運動エネルギ量を自由に設定することができる。従って、車体構造や積載可能重量の相違するキャブオーバトラックに対して、最適な特性を有する予圧縮バネユニットを設けて、効率的なエネルギ吸収を行うことができる。
Further, by changing the spring constant, pre-compression amount, etc. of the
また、荷台7の固定構造に一般に使用されているUボルト37を利用して、予圧縮バネユニット71を機能させることができ、汎用性が高い。
Moreover, the
なお、本実施形態では、中空バネ73を用いたが、中実バネを使用しても良い。この場合、バネ自身の塑性変形によるエネルギ吸収は期待できないが、弾性変形によるエネルギ吸収によって上記荷台ストッパ部材53を用いた剛体接続に比べてエネルギ吸収量を増大させることができ、キャブ生存空間を確保することができる。
In this embodiment, the
また、荷台ストッパ部材53に代えて予圧縮バネユニット71を設けたが、荷台ストッパ部材53と予圧縮バネユニット71の双方を設けても良い。
Further, although the
また、予圧縮バネユニット71は、車両の車幅方向両側のサイドメンバ3にそれぞれ同数設けることが好ましい。
Further, it is preferable that the same number of
また、予圧縮バネユニット71を、ワイヤ93を用いることなく、例えば図10に示すように、縦根太17に直接連結しても良い。図10の構造では、車両の後端部分において、縦根太17が荷台7及びサイドメンバ3よりも短く形成され、これにより、荷台7とサイドメンバ3との間に予圧縮バネユニット71のための収容空間が区画形成されている。バネケース75の固定フランジ部89,91は、サイドメンバ3の上壁31の上面に面接触した状態でこの上壁31に締結固定される。これにより、予圧縮バネユニット71がサイドメンバ3に固定され、係る状態でバネケース75の側面開口部75cがサイドメンバ3の上壁31によって塞がれる。バネケース75の上面は、荷台7の底板15の下面と面接触し、荷台7を下方から支持する。縦根太17は、その後端部分に後端縦壁99を有し、後端縦壁99にはバネシャフト81の挿通用孔(図示省略)が形成されている。バネシャフト81の前端部81aは後端縦壁99の挿有用孔を挿通し、後端縦壁99はバネ保持ナット83と連結ナット87との間で締結保持される。
Further, the
上記構成では、荷台7側の前方への荷重が直接予圧縮バネユニット71に入力するので、予圧縮バネユニット71による運動エネルギ吸収をより安定して行うことができる。また、ワイヤ93等の連結部材を必要としないので、構造の簡素化を図ることができる。
In the above configuration, since the forward load on the
1 キャブオーバトラック
3 サイドメンバ(フレームサイドメンバ)
5 キャブ
7 荷台
17 縦根太
37 Uボルト
71 予圧縮バネユニット
73 中空バネ73
75 バネケース75
77,79 バネホルダプレート
81 バネシャフト
93 ワイヤ(連結部材)
1 Cab over
5
75
77, 79
Claims (4)
前記荷台の下部には縦根太が固定され、
バネとバネケースと後側バネホルダプレートとバネシャフトとを備えた予圧縮バネユニットを、前記荷台と前記フレームサイドメンバとの間に配置し、
前記バネケースは、箱体状であり、その前面部に開口部を有し、前記サイドメンバの上面に固定され、
前記後側バネホルダプレートは、前記バネケース内に収容されて車両前後方向に移動可能であり、
前記バネシャフトは、前記縦根太に固定される前端部と、前記後側バネホルダプレートに固定される後端部とを有し、前記開口部を挿通した状態で車両前後方向に延び、
前記バネは、伸張方向への付勢力が前記前面部と前記後側ホルダプレートに対して作用するように車両前後方向に圧縮された状態で、前記前面部と前記後側バネホルダプレートとの間に収容され、
前記縦根太が前記フレームサイドメンバに対して車両前方へ相対移動する際に、前記バネに圧縮力が作用する
ことを特徴とする荷台の固定構造。 A loading platform fixing structure for connecting the loading platform side to the frame side member,
A vertical joist is fixed to the bottom of the loading platform,
A precompression spring unit comprising a spring, a spring case, a rear spring holder plate, and a spring shaft is disposed between the cargo bed and the frame side member;
The spring case is box-shaped, has an opening on the front surface thereof, and is fixed to the upper surface of the side member,
The rear spring holder plate is accommodated in the spring case and is movable in the vehicle front-rear direction.
The spring shaft has a front end fixed to the vertical joist and a rear end fixed to the rear spring holder plate, and extends in the vehicle front-rear direction in a state of being inserted through the opening.
The spring is compressed between the front surface portion and the rear spring holder plate in a state where the spring is compressed in the vehicle front-rear direction so that an urging force in the extension direction acts on the front surface portion and the rear holder plate. Housed in
When the vertical joist moves relative to the frame side member toward the front of the vehicle, a compressive force acts on the spring.
前記荷台の下部には縦根太が固定され、
前記縦根太は、Uボルトによってフレームサイドメンバに連結され、
伸張方向への付勢力が作用するように圧縮されたバネを有する予圧縮バネユニットを、前記フレームサイドメンバに対して固定し、
前記荷台側が前記フレームサイドメンバに対して車両前方へ相対移動する際に、前記Uボルトの車両前方への傾動によって前記バネに圧縮力が作用するように、前記Uボルトと前記予圧縮バネユニットとが連結部材によって連結されている
ことを特徴とする荷台の固定構造。 A loading platform fixing structure for connecting the loading platform side to the frame side member,
A vertical joist is fixed to the bottom of the loading platform,
The vertical joists are connected to the frame side members by U-bolts,
A pre-compression spring unit having a spring compressed so that an urging force in an extending direction acts on the frame side member;
The U bolt, the precompression spring unit, and the pre-compression spring unit so that a compression force acts on the spring by tilting the U bolt forward of the vehicle when the cargo bed side moves relative to the frame side member forward of the vehicle. The cargo bed fixing structure, wherein the two are connected by a connecting member.
前記予圧縮バネユニットは、車両前方への移動によって前記バネを圧縮するバネシャフトを有し、
前記バネシャフトは、前記荷台側に連結されている
ことを特徴とする荷台の固定構造。 The loading platform fixing structure according to claim 2,
The pre-compression spring unit has a spring shaft that compresses the spring by moving forward of the vehicle,
The loading structure of the loading platform, wherein the spring shaft is connected to the loading platform side .
前記バネは、管状体によって形成された中空バネである
ことを特徴とする荷台の固定構造。 A fixing structure of a cargo bed according to any one of claims 1 to 3,
The loading platform fixing structure , wherein the spring is a hollow spring formed of a tubular body .
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