JP5990087B2 - キャブ補強構造 - Google Patents

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Description

本発明は、キャブ補強構造に関するものである。
近年、特にヨーロッパ等では、車両法規の厳格化が進められており、例えば、図２に示す如く、キャブオーバー型の大型トラック等を対象とし、キャブ１の上部側面を衝撃子２により打撃して側面衝撃を先に与えておいた上で、図３に示す如く、キャブ１のルーフパネル３上面を別の衝撃子２’により打撃して上下方向に荷重をかける強度試験が新たに実施される予定となっている。
即ち、この新たな強度試験は、横転時におけるキャブ１の強度を試すもので、実際の横転時にあっては、先ずキャブ１が横倒しの状態となって該キャブ１の上部側面に側面衝撃が加わった後、更なる転動によりキャブ１が逆さまの状態（１８０゜横転）となってキャブ１に上下方向の荷重が加わることになるため、このような実際の横転時における衝撃の加わり方に配慮したものとなっている。
尚、本発明に関連する先行技術文献情報としては下記の特許文献１等がある。
特表２００２−５０３１８０号公報
しかしながら、これまでのキャブ１の補強構造は、単にキャブ１の上面を衝撃子２’により打撃して上下方向に荷重をかけるだけの従来試験に対応したものとなっており、例えば、図４に従来のキャブ１におけるバックパネル４の室内視の様子を示す通り、バックパネル４における室内側の壁面上部に車幅方向全域に亘り補強梁材５を取り付けると共に、キャブ１の後部をフレーム６側から支えているリヤ側キャブマウンティング７，８直上のフロア９から直立して前記補強梁材５に対して連結される左右一対の補強柱材１０，１１を前記バックパネル４に取り付け、上下方向からの荷重に対し強固に耐え得るような構造を採用していたが、斯かる従来構造にあっては、先行してキャブ１の上部側面に側面衝撃が加わった際に、側面衝撃のエネルギーの大半が前記補強梁材５を介して前記各補強柱材１０，１１に作用し、該各補強柱材１０，１１が側面衝撃の入力方向と逆向きに倒れ込む変形を招き易く、前記各補強柱材１０，１１が傾いた状態で後から上下方向の荷重を受けてしまうと、意図したキャブ１の強度が発揮されなくなって変形が大きくなり（図３参照）、運転者が迅速に脱出し得る十分な生存空間を確保することが難しくなる虞れがあった。
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、先行して側面衝撃が加わった後に上下方向に荷重が加わるような横転時においても、運転者が迅速に脱出し得る十分な生存空間を確保できるようにすることを目的とする。
本発明は、キャブのバックパネル最上部における車幅方向外側端から所要長さ内側に入り込んだ左右二箇所を荷重支持点とし、前記キャブの後部をフレーム側から支えている左右一対のリヤ側キャブマウンティング直上のフロアと前記各荷重支持点との間を連結するように左右一対の補強柱材を前記バックパネルに取り付ける一方、前記各補強柱材の上端部同士を連結するように補強梁材を前記バックパネルに取り付け、この際、各荷重支持点の夫々を各リヤ側キャブマウンティングの配置スパンよりも車幅方向外側に設定し、各補強柱材がルーフパネルに近づくに従い車幅方向外側へ傾倒するように配置し、且つ前記補強梁材の車幅方向両側に非補強部を衝撃吸収部として残し、側面衝撃が加わった後に上下方向に荷重が加わるような横転時において十分な生存空間を確保し得るよう構成したことを特徴とするキャブ補強構造、に係るものである。
而して、このようにすれば、横転時にキャブが横倒しの状態となって該キャブの上部側面に側面衝撃が加わっても、補強梁材により補強された部位より相対的に強度が低い衝撃吸収部に変形が集中して側面衝撃のエネルギーが吸収されるので、補強梁材により補強された部位での変形が抑制されると共に、各補強柱材が側面衝撃の入力方向と逆向きに倒れ込む変形も抑制されることになる。
次いで、車両が更に転動してキャブが逆さまの状態（１８０゜横転）となり、キャブに対し上下方向に荷重が加わっても、先の側面衝撃による各補強柱材の倒れ込み変形が抑制されているため、該各補強柱材によりキャブが上下方向に強固に支えられて潰れ変形が抑制されることになる。
また、各補強柱材の夫々は、側面衝撃が入力される方向と対向する向きに初めから傾倒しているため、側面衝撃を従来の直立配置の場合よりも変形に強い姿勢で受け止めてリヤ側キャブマウンティングを介しフレーム側へ効率良く伝達することが可能であり、これにより側面衝撃の入力側の補強柱材が担う側面衝撃の配分が減ることでも該側面衝撃の入力方向と逆向きに倒れ込む変形が抑制されることになる。
しかも、そのような倒れ込み変形が生じてしまったとしても、該補強柱材は当初の車幅方向外側へ向けた傾倒状態から直立状態に近づくことになり、側面衝撃に続く上下方向の荷重を支え易い姿勢に維持されることになる。
この結果、車両が更に転動してキャブが逆さまの状態（１８０゜横転）となり、キャブに対し上下方向に荷重が加わっても、先の側面衝撃により各補強柱材が大きく倒れ込み変形を起こすような事態が未然に回避されており、また、そのような倒れ込み変形が生じていたとしても、寧ろ直立状態に近づいた上下方向の荷重を支え易い姿勢となっているため、各補強柱材によりキャブが上下方向に強固に支えられて潰れ変形が抑制されることになる。
尚、各補強柱材の初期形状は、ルーフパネルに近づくに従い車幅方向外側へ傾倒するようになっているため、キャブの上下方向に加わる荷重は、概して各補強柱材を更に傾倒させるように作用することになるが、該各補強柱材の上端部同士が補強梁材により連結されて各荷重支持点の相互間隔が拡がらないように拘束されているので、各補強柱材の更なる傾倒が防止されて該各補強柱材によりキャブを上下方向に強固に支える作用が良好に保たれることになり、結果的にキャブの潰れ変形が抑制されることになる。
この際、各補強柱材の上端部同士を連結してバックパネルに取り付けられている補強梁材は、前記各補強柱材の夫々が互いに逆向きの前後方向へ倒れ込むような変形も抑制するように機能することになり、この機能によっても前記各補強柱材によりキャブを上下方向に強固に支える作用が良好に保たれることになる。
上記した本発明のキャブ補強構造によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
（Ｉ）本発明の請求項１に記載の発明によれば、横転時にキャブの上部側面に先行して加わる側面衝撃のエネルギーを、補強梁材の車幅方向両側に残されている衝撃吸収部に変形を集中させて吸収することができるので、補強梁材により補強された部位での変形や、各補強柱材が側面衝撃の入力方向と逆向きに倒れ込む変形を抑制することができ、更なる転動によりキャブが逆さまの状態（１８０゜横転）となって該キャブに上下方向の荷重が加わっても、先の側面衝撃による倒れ込み変形の少ない各補強柱材によりキャブを上下方向に強固に支えて潰れ変形を抑制することができ、運転者が迅速に脱出し得る十分な生存空間を確保することができる。
（ＩＩ）本発明の請求項２に記載の発明によれば、側面衝撃を従来の直立配置の場合よりも変形に強い姿勢で受け止めてフレーム側へ効率良く伝達することができ、これにより側面衝撃の入力側の補強柱材が担う側面衝撃の配分を減らして該側面衝撃の入力方向と逆向きに倒れ込む変形をより一層抑制することができ、しかも、そのような倒れ込み変形が生じたとしても、側面衝撃の入力側の補強柱材を直立状態に近づくように変形させて側面衝撃後の上下方向の荷重を支え易い姿勢に維持することができ、更には、この上下方向の荷重に対し各荷重支持点の相互間隔が拡がらないように補強梁材で拘束して各補強柱材の更なる傾倒を防止することができると共に、該各補強柱材の互いに逆向きの前後方向へ倒れ込むような変形も前記補強梁材の連結により抑制することができるので、前記各補強柱材でキャブを上下方向に強固に支える作用を良好に保つことができ、これらの効果の相乗的な作用によりキャブの変形をより一層効果的に抑制して生存空間を更に広く確保することができる。
本発明の一形態例を一部を切り欠いて室内側から示す概略図である。 キャブの上部側面に側面衝撃を加えている状態を示す模式図である。 キャブの上面に上下方向の荷重を加えている状態を示す模式図である。 従来例を一部を切り欠いて室内側から示す概略図である。
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図４と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
図１に図示している例においては、先に図４で示した従来構造の場合と同様に、キャブ１のバックパネル４の室内側の壁面に補強梁材１２と補強柱材１３，１４を取り付けて補強するようにしているが、キャブ１のバックパネル４上部における車幅方向外側端から所要長さ内側に入り込んだ左右二箇所を荷重支持点Ａ，Ｂとし、前記キャブ１の後部をフレーム６側から支えている左右一対のリヤ側キャブマウンティング７，８直上のフロア９と前記各荷重支持点Ａ，Ｂとの間を連結するように左右一対の補強柱材１３，１４を前記バックパネル４に取り付ける一方、前記各補強柱材１３，１４の上端部同士を連結するように補強梁材１２を前記バックパネル４に取り付け、前記補強梁材１２の車幅方向両側に非補強部を衝撃吸収部１５，１６として残すようにしており、しかも、前記各荷重支持点Ａ，Ｂを設定するにあたり、該各荷重支持点Ａ，Ｂの夫々を各リヤ側キャブマウンティング７，８の配置スパンＳよりも車幅方向外側に設定し、前記各補強柱材１３，１４をルーフパネル３に近づくに従い車幅方向外側へ傾倒するように配置している。
而して、このようにキャブ１の補強構造を構成すれば、横転時にキャブ１が横倒しの状態となって該キャブ１の上部側面に側面衝撃が加わっても、補強梁材１２により補強された部位より相対的に強度が低い衝撃吸収部１５又は１６に変形が集中して側面衝撃のエネルギーが吸収されるので、補強梁材１２により補強された部位での変形が抑制されると共に、各補強柱材１３，１４が側面衝撃の入力方向と逆向きに倒れ込む変形も抑制されることになる。
この際、特に本形態例における各補強柱材１３，１４の夫々は、側面衝撃が入力される方向と対向する向きに初めから傾倒しているため、側面衝撃を従来の直立配置の場合よりも変形に強い姿勢で受け止めてリヤ側キャブマウンティング７又は８を介しフレーム６側へ効率良く伝達することが可能であり、これにより側面衝撃の入力側の補強柱材１３又は１４が担う側面衝撃の配分が減ることでも該側面衝撃の入力方向と逆向きに倒れ込む変形が抑制されることになる。
しかも、そのような倒れ込み変形が生じてしまったとしても、該補強柱材１３又は１４は当初の車幅方向外側へ向けた傾倒状態から直立状態に近づくことになり、側面衝撃に続く上下方向の荷重を支え易い姿勢に維持されることになる。
この結果、車両が更に転動してキャブ１が逆さまの状態（１８０゜横転）となり、キャブ１に対し上下方向に荷重が加わっても、先の側面衝撃により各補強柱材が大きく倒れ込み変形を起こしているような事態が未然に回避されており、そのような倒れ込み変形が生じていたとしても、寧ろ直立状態に近づいた上下方向の荷重を支え易い姿勢となっているため、各補強柱材１３，１４によりキャブ１が上下方向に強固に支えられて潰れ変形が抑制されることになる。
尚、各補強柱材１３，１４の初期形状は、ルーフパネル３に近づくに従い車幅方向外側へ傾倒するようになっているため、キャブ１の上下方向に加わる荷重は、概して各補強柱材１３，１４を更に傾倒させるように作用することになるが、該各補強柱材１３，１４の上端部同士が補強梁材１２により連結されて各荷重支持点Ａ，Ｂの相互間隔が拡がらないように拘束されているので、各補強柱材１３，１４の更なる傾倒が防止されて該各補強柱材１３，１４によりキャブ１を上下方向に強固に支える作用が良好に保たれることになり、結果的にキャブ１の潰れ変形が抑制されることになる。
この際、各補強柱材１３，１４の上端部同士を連結してバックパネル４に取り付けられている補強梁材１２は、前記各補強柱材１３，１４の夫々が互いに逆向きの前後方向へ倒れ込むような変形も抑制するように機能することになり、この機能によっても前記各補強柱材１３，１４によりキャブ１を上下方向に強固に支える作用が良好に保たれることになる。
以上に説明した通り、上記形態例によれば、横転時にキャブ１の上部側面に先行して加わる側面衝撃のエネルギーを、補強梁材１２の車幅方向両側に残されている衝撃吸収部１５又は１６に変形を集中させて吸収することができるので、補強梁材１２により補強された部位での変形や、各補強柱材１３，１４が側面衝撃の入力方向と逆向きに倒れ込む変形を抑制することができ、更なる転動によりキャブ１が逆さまの状態（１８０゜横転）となって該キャブ１に上下方向の荷重が加わっても、先の側面衝撃による倒れ込み変形の少ない各補強柱材１３，１４によりキャブ１を上下方向に強固に支えて潰れ変形を抑制することができ、運転者が迅速に脱出し得る十分な生存空間を確保することができる。
特に本形態例の場合には、各荷重支持点Ａ，Ｂの夫々を各リヤ側キャブマウンティング７，８の配置スパンＳよりも車幅方向外側に設定し、前記各補強柱材１３，１４をルーフパネル３に近づくに従い車幅方向外側へ傾倒するように配置しているので、側面衝撃を従来の直立配置の場合よりも変形に強い姿勢で受け止めてフレーム６側へ効率良く伝達することができ、これにより側面衝撃の入力側の補強柱材１３又は１４が担う側面衝撃の配分を減らして該側面衝撃の入力方向と逆向きに倒れ込む変形をより一層抑制することができ、しかも、そのような倒れ込み変形が生じたとしても、側面衝撃の入力側の補強柱材１３又は１４を直立状態に近づくように変形させて側面衝撃後の上下方向の荷重を支え易い姿勢に維持することができ、更には、この上下方向の荷重に対し各荷重支持点Ａ，Ｂの相互間隔が拡がらないように補強梁材１２で拘束して各補強柱材１３，１４の更なる傾倒を防止することができると共に、該各補強柱材１３，１４の互いに逆向きの前後方向へ倒れ込むような変形も前記補強梁材の連結により抑制することができるので、前記各補強柱材１３，１４でキャブ１を上下方向に強固に支える作用を良好に保つことができ、これらの効果の相乗的な作用によりキャブ１の変形をより一層効果的に抑制して生存空間を更に広く確保することができる。
尚、本発明のキャブ補強構造は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、図示例においては、補強梁材を各補強柱材の上端部より車幅方向外側へ張り出さない範囲に留めて、前記補強梁材の車幅方向両側に非補強部を残すようにした場合を例示しているが、前記補強梁材を各補強柱材の上端部より車幅方向外側へ張り出す位置まで延ばし、その延長部分に側面衝撃のエネルギーを吸収するためのビード等を設定して前記延長部分を易破壊性の非補強部として残すようにしても良いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
１ キャブ
３ ルーフパネル
４ バックパネル
６ フレーム
７ リヤ側キャブマウンティング
８ リヤ側キャブマウンティング
９ フロア
１２ 補強梁材
１３ 補強柱材
１４ 補強柱材
１５ 衝撃吸収部
１６ 衝撃吸収部
Ａ 荷重支持点
Ｂ 荷重支持点
Ｓ 配置スパン

Claims (1)

  1. キャブのバックパネル最上部における車幅方向外側端から所要長さ内側に入り込んだ左右二箇所を荷重支持点とし、前記キャブの後部をフレーム側から支えている左右一対のリヤ側キャブマウンティング直上のフロアと前記各荷重支持点との間を連結するように左右一対の補強柱材を前記バックパネルに取り付ける一方、前記各補強柱材の上端部同士を連結するように補強梁材を前記バックパネルに取り付け、この際、各荷重支持点の夫々を前記各リヤ側キャブマウンティングの配置スパンよりも車幅方向外側に設定し、前記各補強柱材がルーフパネルに近づくに従い車幅方向外側へ傾倒するように配置し、且つ前記補強梁材の車幅方向両側に非補強部を衝撃吸収部として残し、側面衝撃が加わった後に上下方向に荷重が加わるような横転時において十分な生存空間を確保し得るよう構成したことを特徴とするキャブ補強構造。
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