JP4763784B2 - 運転室用の衝突時拘束装置を備えたトラック - Google Patents

Description

本発明は、運転室の下部に位置する車台に運転室軸受けによって傾動可能にヒンジ連結される運転室を有するトラックに関する。このヒンジ連結によって、エンジンルームにおける保守整備作業を行う場合、運転室を上方に回動させることができる。通常の運転状態においては、運転室は、軸受けと固定装置とスプリング装置とによって車台に結合される。

この種のトラックの運転室はドライブトレインの上部の比較的高い位置にあり、そのため、運転室の高さの障害物と正面衝突すると、運転室の取り付け装置が破壊し運転室に重大な損傷が生じる危険性が存在する。これは、運転室の結合点が、衝突の大きな力に耐える十分な強度を有していないという事実による。従って、衝突すると、運転室は大きく変形し、その結果車両の乗員も重傷を負う可能性がある。トラックに対する損傷は、例えば橋脚又は前方走行トラックのトレーラと正面衝突した場合に重大になる。これはプラットホーム衝突と呼称され、多くの場合全的大破という結果になる。運転室は、運転室の軸受けが破壊する前に大量のエネルギーを吸収しなければならない場合が多い。このエネルギーの車台への迂回はごく部分的にしか行うことができない。このような場合、運転室はほとんど完全に破壊される。

本発明は、特に、運転室用の衝突時拘束装置が備えられた高位置運転室を有するトラックに関する。上記の問題点を避けるために、閉じられた状態における通常の運転室の結合点に加えて、運転室及び車台間に堅固な機械的固定装置を付加的な拘束装置として設けることが実際に知られている。このような付加的な構造物は、運転室と、運転室の下部の車台の固定要素との間の高さの差異のためにコストが掛かり、又、一般的に重量物となる。さらに、運転室の傾動の必要性及び運転室の懸架に相対的な可動性が必要であることから、この付加構造物には、例えばレバー機構を用いるような、多数の個別部品を含むコストの掛かる構造が必要になる。

特許文献１は、ドライブトレインの上部に傾動可能に搭載される運転室を有するトラックを開示している。この運転室は、底部の車台に対して軸受けによってヒンジ連結され、ドライブトレインは車台に取り付けられる。さらに、運転室には拘束装置が設けられ、その拘束装置は、トラックが運転室の高さの障害物と正面衝突した場合に、運転室に対する衝突の力を吸収しかつ逸らせるのに適した構成である。この拘束装置は、運転室と、その下部に位置するドライブトレインの固定部分との間に固定された結合を確立する。音響振動がフレームから運転室内に伝播されることなく、懸架の点で運転者に対する可能最大限の快適さを実現するために、車両におけるスタビライザ軸受けの１つがブッシュとして具現化される。このブッシュは縦方向及び横方向には柔軟であるが垂直方向には剛性を持つ。

さらに、特許文献２は、車両フレームと、前方で横軸の回りに傾動し得るように車両フレームに対してヒンジ連結される運転室とを有する多用途車を開示している。運転室は、その後部において、ブリッジ状のクロスメンバ上に支持されかつ固定される。このブリッジ状のクロスメンバは、位置的に、運転室に対して中心かつ対称的に配置され、弾性支持を実現して運転室を車両フレームに固定する機能を果たす。ブリッジ状のクロスメンバは、脚部材を有する水平配置のクロスベルトから構成され、脚部材は、垂直方向に斜め下向きに車両フレームまで延びている。クロスメンバは、この脚部材によって、相応の装着要素を用いてフレームのサイドメンバに取り付けられる。正面衝突すると、運転室は後方に押し込まれる。この場合には、ブリッジ状のクロスメンバは、個々の要素を破壊することなく車両フレームまで変形し、この過程で効率的にエネルギーを散逸させることができる。

独国特許出願公表第１９５ ８０ ２６７ Ｔ１号明細書 独国特許出願公告第１９８ ０２ ６３２ Ｂ４号明細書

本発明の目的は、上記に対して、運転室の高さの正面衝突に対する抵抗力がさらに高く、簡素な構造及び低コストで実施し得るトラックを提案することにある。

この目的は請求項１の特徴を有するトラックによって実現される。

有利な改良形態又は発展形態が従属請求項の主題である。

本発明によるトラックは、ドライブトレインの上部に傾動可能に搭載される運転室と、運転室が運転室の高さの障害物と正面衝突した場合に衝突の力を吸収しかつ逸らせるための運転室用の拘束装置とを有する。この拘束装置は、走行方向と逆方向の引張応力に抵抗する結合を、運転室とその下部に位置するドライブトレインの前部固定部分との間に確立する可撓性連結要素を含む。引張応力に対する抵抗力を有するこの可撓性連結要素によって、衝突の力を逸らせるための、エンジンルームの前部低位置領域の固定部分とその上部の運転室との間の効果的な機械的連結が可能になる。しかも、これを、運転室の傾動の可能性又はドライブトレイン及び運転室に必要な本来の可動性を損なうことなく行うことができる。運転室に作用する力は、この方法で、ドライブトレイン、すなわち駆動エンジン、歯車装置、カルダン軸及び後部車軸に受け渡され、ドライブトレインによって吸収される。この場合、連結要素の可撓性は、曲げが自由であることと理解され、この曲げが自由であることによって、運転室の軸受け回りの自由な傾動が可能になる。しかし、連結要素は、引張応力に本質的に抵抗し、運転室からドライブトレインへの引張力の伝達を可能にする。従って、運転室への荷重を、大きな費用を掛けることなく運転室の構造によって吸収し、より高い強度を有するドライブトレインに伝達することが可能になる。この方法で、衝撃速度が相対的に高くても、運転室の過度の損傷が防止される。すなわち、比較的高速の衝突状況に的確に対処できる。本発明による拘束装置の取り付け及び製造は、考え得る限り簡単でありほとんどスペースを要しない。この場合、引張応力に抵抗する可撓性連結要素は、種々の形状及び構造を有するものとすることができる。例えば、連結要素を、金属又は非金属材料製のストラップ、ケーブル、ベルト、チェーン又は同類のものの形態にすることができる。

本発明の１つの有利な改良形態によれば、連結要素を運転室又は運転室の車台の側方のサイドメンバに取り付ける。この方法によって、連結要素が運転室の後部部分に装着されている場合でも、運転室の前部領域からの衝突の力が直接連結要素に印加される。従って、連結要素は、ドライブトレインの固定部分に結合するために、サイドメンバ上の後部の装着点から前方に向かって下向きに斜めに延びる。運転室構造の側方のサイドメンバが縦方向に剛性を持つことによって運転室の底部領域の変形が防止され、可撓性連結要素はサイドメンバに容易に取り付けることができる。運転室のサイドメンバに取り付けることにより、運転室の本体に付加的な装着要素を設ける必要はない。

本発明の別の改良形態によれば、連結要素を駆動エンジンの端部領域に取り付ける。駆動エンジンは、一般的にトラックのドライブトレインの最前端の構成要素であるので、連結要素をできるだけ前部領域に取り付けることが可能になり、その結果、運転室に向かう上向きの方位の傾斜の程度が小さくなる。連結要素は、運転室の上方の後部部分と、前方の、好ましくはドライブトレインの先端部領域との間に取り付ける。これによって、前方から後方に斜めに上昇する形状が得られる。この形状が平坦になる程、衝突の場合の引張力の吸収が効果的になる。ドライブトレイン端部への取り付けは、例えば、駆動エンジンの前面部分に配置される適当な固定部分を用いて行うことができる。従って、連結要素は、エンジンの前面側への横方向結合、好ましくはエンジンの最高強度の高さにおける横方向結合を形成し、これによって、運転室のきわめて確実な固定が保証される。連結要素は、例えばシリンダヘッドの高さでエンジンに取り付けることができる。シリンダヘッドの高さは本質的に高強度の部分であり、従って衝突時に大きな力を吸収し得るからである。

本発明のさらに別の改良形態によれば、可撓性連結要素が係留用のケーブルであり、その係留用ケーブルは、駆動エンジンの周りにＵ形状に巻き付けられ、その端部が運転室の車台の側方のサイドメンバに取り付けられる。この方式によって、可撓性連結要素は単一品の連続要素となり、駆動エンジンの周りにＵ形状に巻き付けられる形態から、前面に作用する力に対して運転室を確実に固定することができる。係留用ケーブルの製造及び取り付けは考え得る限り簡単である。運転室には係留用ケーブルの端部を取り付け、エンジンの前面側には連続ケーブルの取り付け手段を設けるだけでよい。これによって、エンジンの前面における横方向結合と、運転室の平面及びドライブトレインの平面の間の高さの差異の橋渡しとが、単一要素、特に係留用ケーブルによって同等に提供されることになる。又、可撓性係留用ケーブルは形状に関してそれぞれの空間条件に適合し得るので、既存の構造物に対して相対的に大きな変更をなんら加える必要もない。

本発明のさらに別の改良形態によれば、連結要素を、ドライブトレインの側では、ガイドを用いて回転可能にかつ脱落不能に取り付ける。その結果、運転室の傾動の動きが妨害されず、連結要素は、応力のない緩んだ状態においても、ドライブトレインの前部領域の所定の位置に取り付けられた状態を維持する。連結要素のスリップが防止されるので、連結要素は、常に、衝突の点で最適な位置に、例えばエンジンのシリンダヘッドの高さのような特にドライブトレインの高強度領域に置かれることになる。

本発明のさらに別の改良形態によれば、拘束装置の可撓性連結要素を運転室に回転可能な方式で取り付ける。回転可能な取り付けは、例えば、運転室に装着される枢支ピンによって効果的に行うことができる。回転可能な取り付けによって、一方では、運転室の傾動の動きが妨害されず、他方では、衝突の場合に、取り付け部分に、斜め下向きに延びる連結要素の方向の引張応力しか掛からないので、取り付け要素に対する過度の荷重及び破壊の危険性が避けられる。

本発明のさらに別の改良形態によれば、運転室及び連結要素の間にエネルギー吸収型の衝突要素が設けられる。衝突の場合に連結要素に引張応力が掛かると、最初は、引張応力に抵抗する機械的な連結がドライブトレイン及び運転室の間に確立される。連結要素によってもはや吸収し得ない非常に大きな力が存在する場合は、ある値から、衝突要素が変形し始め、印加された過剰のエネルギーを消失させる。その結果、非常に大きな力が存在する場合でも可撓性連結要素の破壊が防止され、運転室／ドライブトレイン間の結合が維持される。この方法で、比較的高い衝撃速度についても拘束装置によって対処することが可能になる。この場合、衝突要素は、この目的用として当業者に周知されるいかなる型式のものでもよく、例えば、変形要素、アクティブ型エネルギー吸収要素又は同類のものとして実現できる。代替方式として、連結要素自体が、その変形によってエネルギーを散逸させるような伸張能力を有することも可能である。

次に、本発明の利点及び特徴を、図面に示した実施形態に基づいて詳説する。

図１は、運転室２用の拘束装置５を備えたトラックの第１実施形態の概略側面図を示す。拘束装置５は、トラック１０が、力の矢印Ｆ_Ｋで示すような運転室２の高さの障害物と正面衝突した場合に、運転室２を固定するように機能する。このような場合に、全衝突エネルギーを運転室２が吸収しなければならない事態を避けるために、軸受け３のような運転室に対する通常の結合点に加えて、拘束装置５の形態の付加的な機械的連結装置が設けられる。この拘束装置５は、運転室２とドライブトレイン１の前部固定部分との間に、走行方向と逆方向の引張応力に抵抗する結合を形成する可撓性連結要素６を含む。この実施形態においては、拘束装置５は、ネジ１２によって運転室２に取り付けられると共にガイド１１によって駆動エンジン９の前端部に取り付けられる係留用ケーブル６から構成される。係留用ケーブル６は、その端部が、それぞれ、運転室車台の側方のサイドメンバ７、８の後部領域に３本のネジ１２及び１枚の取り付けフランジによってネジ止め固定される。エンジン９においては、係留用ケーブル６は管状のガイド１１の中に通され、その中に固定される。ガイド１１は、駆動エンジン９のシリンダヘッドの高さ、つまり高強度領域における、係留用ケーブル６の把持用かつ回転可能な支持器を形成する。これによって、トラックが正面衝突した場合に、運転室２は、係留用ケーブル６によって、ドライブトレイン１の高度に安定な部分に支持されることになる。運転室２に作用する力Ｆ_Ｋは、下方に位置するドライブトレイン１の安定領域に伝達され、それに吸収されるか、あるいはそれによって他に逸らされる。可撓性連結要素６又は係留用ケーブルは、高位置にある運転室を、低位置のドライブトレイン１と、運転室２の傾動の動き又は駆動エンジン９に必要な自由振動に負の影響を及ぼすことなく橋渡しすることができるという利点を有する。又、連結要素６の可撓性によって、空間条件に応じたそれぞれ個別に適合する形状が可能になる。この実施形態においては、連結要素が連続の係留用ケーブル６であるが、連結要素を、各中間要素によって相互に接合される複数のケーブル部分から構成することもできる。係留用ケーブル６の代わりに、引張応力に抵抗するストラップ、チェーン又は他の可撓性要素を用いることもできる。エンジン９上の係留用ケーブル６用の端末ガイド１１は、この場合、断面が矩形で係留用ケーブルがその中を通る保持用パイプの形で実現される。係留用ケーブル６を固定する他の可能性も考えられる。

図１の実施形態の概略平面図が図２に示される。この図では、駆動エンジン９の端部の周りの係留用ケーブル６のＵ形状の配回しを見ることができる。運転室２の車台の側方のサイドメンバ７、８は、それぞれ、その下方に位置するドライブトレイン１の右側及び左側に配置される。係留用ケーブル６は、ネジ１２による端部側取り付け部を始点として斜め前方に下向き方向に延び、ドライブトレイン１の前面側において横方向部分により巻き掛けられている。この場合、運転室２の傾動軸受け３は係留用ケーブル６の前部ガイド１１と同じ向きに設けられる。このため、係留用ケーブル６は、運転室２が傾動する時に、運転室２とほぼ共通の軸の回りに回動する。

図３は、拘束装置５の別の実施形態の側面図を示す。この場合、係留用ケーブル６は、サイドメンバ７、８への取り付け用の固定ループを備えており、その固定ループがサイドメンバ７、８上のボルトと係合する。従って、運転室２における取り付けも回転可能であり、その結果、係留用ケーブル６はそれぞれの向きに適合することができる。衝突の際に係留用ケーブル６に引張応力が加わった場合、この係留用ケーブルは最適向きを有する位置にあり、取り付け点において、曲がりによる機械的弱点が作り出されることは全くない。この場合、駆動エンジン９の前面側において係留用ケーブル６のガイド用として、側方に突き出る固定ボルト１３が設けられ、この固定ボルト１３によって、ケーブル６が上方にスリップして外れるのを構造的に簡易な方法で防止する。運転室２用の拘束装置５は、又、運転室２と、ドライブトレイン１の他の部分、例えば歯車装置又はエンジン支持体のような部分との間の連結とすることもできる。可撓性連結要素６を、運転室２のサイドメンバ７、８の代わりに、運転室２の他の固定構造要素に取り付けることができる。

係留用ケーブルの形態の衝突時拘束装置を備えた本発明によるトラックの第１実施形態の概略側面図である。 図１の実施形態の概略平面図である。 本発明によるトラックの第２実施形態の概略側面図である。

Claims (7)

1. ドライブトレイン（１）の上部に傾動可能に搭載されかつ軸受け（３）によって底部の車台（４）にヒンジ連結される運転室（２）と、前記運転室（２）の高さの障害物と正面衝突した場合に前記運転室（２）における衝突の力を吸収しかつ逸らせるための前記運転室用の拘束装置（５）とを有し、前記ドライブトレイン（１）が前記車台（４）に取り付けられるトラック（１０）において、
   前記拘束装置（５）が、走行方向と逆方向の引張応力に抵抗する結合を、前記運転室（２）とその下部に位置する前記ドライブトレイン（１）の前部固定部分との間に確立する可撓性連結要素（６）を含み、
   前記可撓性連結要素（６）が、駆動エンジン（９）の側でガイド（１１）を用いて回転可能にかつ脱落不能に取り付けられるようにして、前記駆動エンジン（９）の周りにＵ形状に巻き付けられ、
   前記可撓性連結要素（６）の端部が前記運転室（２）の側方のサイドメンバ（７、８）に取り付けられており、
   前記運転室の傾動の可能性と、前記運転室（２）及び前記ドライブトレイン（１）の本来の可動性とが前記可撓性連結要素（６）によって影響を受けることがないことを特徴とするトラック（１０）。
2. 前記可撓性連結要素（６）が駆動エンジン（９）の先端部領域に固定されることを特徴とする請求項１に記載のトラック（１０）。
3. 前記可撓性連結要素（６）が係留用のケーブルであることを特徴とする請求項１又は２記載のトラック（１０）。
4. 前記可撓性連結要素（６）が、前記運転室（２）に回転可能な方式で取り付けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のトラック（１０）。
5. 前記可撓性連結要素（６）と前記運転室（２）との間にエネルギー吸収型の衝突要素が設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のトラック（１０）。
6. 前記可撓性連結要素（６）が鋼製ケーブルであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のトラック（１０）。
7. 前記可撓性連結要素（６）がエネルギーを消散させるために伸張可能であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のトラック（１０）。

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