JPH11235985A - キャブアンダフレーム補強構造 - Google Patents

キャブアンダフレーム補強構造

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JPH11235985A
JPH11235985A JP10054238A JP5423898A JPH11235985A JP H11235985 A JPH11235985 A JP H11235985A JP 10054238 A JP10054238 A JP 10054238A JP 5423898 A JP5423898 A JP 5423898A JP H11235985 A JPH11235985 A JP H11235985A
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JP
Japan
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cab
under frame
reinforcing member
cab under
reinforcing
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JP10054238A
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English (en)
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Takahiro Komiyama
恭弘 小宮山
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Isuzu Motors Ltd
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Isuzu Motors Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両の衝突時等におけるキャブアンダフレー
ムの変形を低減し、キャブ内の乗員空間を確保できる軽
量で製作性のよいキャブアンダフレーム補強構造を提供
する。 【解決手段】 キャブのフロアパネル9の下面に溶着さ
れるキャブアンダフレーム8内には閉空間の中空管体状
の補強部材1が前後方向に沿って挿設される。この補強
部材1は外面がキャブアンダフレーム8の内面に当接
し、その当接部はレーザ溶接により溶着される。また、
補強部材1はハイドロフォーミング成形法により成形さ
れる。以上により、キャブアンダフレーム8は軽量で高
剛性の補強部材1で補強され、特に、キックアップ部1
5が高剛性となり、衝撃力に耐える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両のキャブのフ
ロアパネルの下面に配設されるキャブアンダフレームの
補強構造に係り、特に、衝突時等におけるキャブの変形
を低減し、乗員空間を確保するに好適なキャブアンダフ
レーム補強構造に関する。
【0002】
【従来の技術】図6に示すように、キャブオーバ型のキ
ャブ16のフロアパネル9の下面には、一対のキャブア
ンダフレーム8,8が固着される。このキャブアンダフ
レーム8は、図7に示すように逆ハット型の横断面を有
し、フロアパネル9により上面の開口部13を閉止され
るものからなる。キャブオーバ型のキャブ16の場合、
フロアパネル9は、前方側に較べて後方側が上方に配置
され、これに伴ってキャブアンダフレーム8も前方から
後方に向かって上昇するキックアップ部15が形成され
る。これは、キャブ16内の乗員の運転姿勢の確保の都
合もあるが、主に、フロアパネル9の下面側に配置され
るエンジン等の重量物とフロアパネル9側との干渉を防
止するための都合による。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】通常の運転時には問題
はないが、図8に示すように想定以上の衝突時等におい
ては、キャブ16は前面に大きな衝撃力を受けると共
に、後方の荷台17等の慣性力により後面からも大きな
衝撃力を受ける。また、エンジン18等の重量物も慣性
により前方に大きな力で押される。そのため、図示のよ
うにエンジン18等がキャブアンダフレーム8に衝突す
る。特に、キャブアンダフレーム8のキックアップ部1
5に強い押圧力が作用する。そのため、キャブアンダフ
レーム8が変形し、これらの影響によってはキャブ16
内の乗員空間を低減させる恐れがある。そのため、例え
ば、キャブアンダフレーム8の板厚を厚くするとか、レ
インフォースを追加するとかの処置が考えられるが、い
ずれも重量が大幅に増大すると共に、製作費が高くなる
問題点がある。
【0004】キャブアンダフレームと近似するフレーム
構造における衝突時等に対する補強構造の一例として、
実開平6−74566号公報が挙げられる。この「自動
車の車体フレーム構造」は、逆ハット型の横断面を有す
るフレーム部材の軸方向に沿った開口部を車体パネルで
閉止したフレーム構造において、前記フレーム部材の内
部のほぼ中心部にインナー部材を挿入し、該インナー部
材を前後方向に自由度をもたせて前記フレーム部材側に
保持せしめたものからなる。衝突時等において、前記フ
レーム部材及び車体パネルがジャバラ状に押し潰された
際に、ジャバラの谷部を前記インナー部材の外面に支持
し、ジャバラの数を増加させながらインナー部材自体が
その軸線方向に移動して衝突エネルギーの吸収と衝撃力
の保持とを行うようにしたものである。
【0005】前記の公知技術は、それ自体として効果的
なものであるが、中間部にキックアップ部15のあるキ
ャブアンダフレーム8には適用が難しい構造のものから
なる。また、全体構造がやや複雑であり、特にインナー
部材の溶着や支持構造が複雑であり、製作費が嵩む。
【0006】本発明は、以上の事情に鑑みて創案された
ものであり、車両の衝突時等において、キャブアンダフ
レームの変形を低減しキャブ内の乗員空間を確保すると
共に、製作し易く、重量増も比較的少ないキャブアンダ
フレーム補強構造を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、以上の目的を
達成するために、キャブのフロアパネルの下面に固着さ
れ中間部にエンジン等の重量物との干渉等を防止するた
めのキックアップ部を有するキャブアンダフレームの補
強構造であって、該補強構造は、逆ハット型の横断面形
状の前記キャブアンダフレームとその上面の開口部を閉
止する前記フロアパネルとの間で形成される閉空間内に
前記キャブアンダフレームの前後方向に沿って挿設され
る補強部材からなり、該補強部材は、閉断面を形成する
中空管体状のものからなり、少なくともその外面の一部
又は全部が前記キャブアンダフレーム及び/又は前記フ
ロアパネルに当接して溶着されるキャブアンダフレーム
補強構造を構成するものである。更に具体的に、前記補
強部材は、その外輪郭が多角形状に形成され、その隅角
部が前記キャブアンダフレームの内面に当接すると共
に、その隅角部間が前記キャブアンダフレームの内面と
の間に閉空間を形成するものからなり、前記補強部材の
溶着がレーザ溶接により行われることを特徴とする。ま
た、前記補強部材がハイドロフォーミング成形法により
成形されるものであり、前記補強部材が、前記キャブア
ンダフレームの全長にわたり又は断片的に挿設され、少
なくとも前記キックアップ部に挿設されることを特徴と
するものである。
【0008】閉断面の中空管体状の補強部材をキャブア
ンダフレームとフロアパネルとの間に形成される閉空間
内に挿入し、補強部材の外面の一部又は全部をキャブア
ンダフレーム及び/又はフロアパネルに溶着する。これ
により、キャブアンダフレームの剛性が向上し、衝撃力
に耐える。この補強部材を多角状に形成し、その隅角部
近傍をキャブアンダフレームの内面に当接して溶着し、
キャブアンダフレームとの間に閉空間を形成する。これ
により、重量低減ができると共に、キャブアンダフレー
ムの補強部材としての機能を十分に果たすことができ
る。また、補強部材の溶着にレーザ溶接を用いることに
より、溶着強度の向上と溶着作業の効率化が図れる。ま
た、補強部材をハイドロフォーミング成形法により成形
することにより、任意の輪郭形状のものを高精度、かつ
高剛性に製作でき、更に、高密度に形成することができ
るため薄肉でよく、重量低減ができる。また、補強部材
を断片的に配設することにより、キャブアンダフレーム
の補強を特に補強を必要とする主要部のみの補強として
もよく、そうすることにより重量低減が可能になる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明のキャブアンダフレ
ーム補強構造の実施の形態を図面を参照して詳述する。
図1乃至図3に示すように、キャブアンダフレーム8は
逆ハット型の横断面を有するものからなり、その上面の
開口部13側のフランジ14はフロアパネル9に溶着さ
れる。フロアパネル9とキャブアンダフレーム8との間
に形成される閉空間10内には補強部材1が挿設され
る。本例では、補強部材1はキャブアンダフレーム8の
前後方向に沿って全長にわたって挿設されているが、勿
論これに限らず断片的でもよい。キャブアンダフレーム
8は前記したように中間部にキックアップ部15がある
ため、図2に示すように、補強部材1にもキックアップ
部7が中間部に形成される。
【0010】本例の補強部材1は略逆三角形状の外輪郭
を形成するものからなり、上面部2と、その両側から適
宜長さだけ直角に折り曲げられる側面部3,3と、側面
部3の下端から三角頂部5に向かって傾斜する傾斜部
4,4とで囲まれる輪郭を有するものからなり、内部に
閉空間6を形成する。
【0011】次に、以上の構造の補強部材1の溶着方法
を主に図3により説明する。前記したように、キャブア
ンダフレーム8及び補強部材1にはキックアップ部15
及びキックアップ部7があるため、キャブアンダフレー
ム8をフロアパネル9に溶着した後にキャブアンダフレ
ーム8とフロアパネル9との間の閉空間10内に補強部
材1を入れることはできない。そのため、単体のキャブ
アンダフレーム8内にまず補強部材1を挿入する。この
状態で補強部材1は側面部3,3をキャブアンダフレー
ム8の側面11,11に当接すると共に、三角頂部5を
キャブアンダフレーム8の底面12に当接する。これ等
の当接部は溶接される。しかしながら、補強部材1の側
面部3とキャブアンダフレーム8の側面11との当接部
19や補強部材1の三角頂部5とキャブアンダフレーム
8の底面12との当接部20は共にスポットガンが挿入
し難い形状のため確実な溶接が難しい。よって、本例で
はこの当接部19,20の溶接はレーザ溶接により行わ
れる。なお、図3に示すように、本例では補強部材1の
上面部2とフロアパネル9の下面とは当接していない
が、勿論当接するものでもよく、その場合の当接部(図
略)の溶接もレーザ溶接により行われる。なお、レーザ
溶接は公知技術であるが、スポット溶接に較べて溶着強
度が高く、かつ一方側から溶接作業が可能であり、溶接
作業の簡便化と効率化が図れる。以上のように、キャブ
アンダフレーム8内に補強部材1を溶着することによ
り、キャブアンダフレーム8と補強部材1との間には閉
空間21,22が形成される。すなわち、補強部材1の
傾斜部4とキャブアンダフレーム8の側面11と底面1
2とで囲まれた空間が閉空間21,22となる。
【0012】以上の構造の補強部材1を一体構造に形成
することは通常のプレス成形によっては形成することが
難しい。また、溶接により補強部材1が一体構造体とし
て製作されたとしても高精度と高剛性のものが製作し難
い。そこで、本例の補強部材1はハイドロフォーミング
成形法によって製作される。図4はハイドロフォーミン
グ成形法の概要を示すものである。補強部材1の外輪郭
に見合う内輪郭23,24を有する上型25,下型26
を合体して配置し、その空隙27内にパイプ状部材28
を挿入し、パイプ状部材28内に圧力媒体を導入し、パ
イプ状部材28を膨張させ、その外面を上型25,下型
26の内輪郭23,24に密接せしめることにより補強
部材1が成形される。この成形法により各部はほぼ均一
の組織形態に形成され、また、薄肉に形成することが可
能であり、かつ薄肉の割りには高強度に形成される。よ
って補強部材1は、所望の輪郭形状に形成され、かつ高
精度,高剛性に形成され、更に軽量に製作できる。
【0013】図5は、本例の補強部材1を備えたキャブ
アンダフレーム8を有するキャブ16の衝突時等におけ
る状態を示すものである。衝撃力によりキャブ16は変
形し、エンジン18等が前進し、キャブアンダフレーム
8に衝突するが、キャブアンダフレーム8は前記構造の
補強部材1により補強され、特に、エンジン18等の当
るキックアップ部15が補強されているため、従来技術
に較べてキャブアンダフレーム8の変形は大幅に低減す
る。これにより、キャブ16の全体の変形も低減され、
キャブ全体を剛体としキャブ16内の乗員空間を確保す
ることができる。
【0014】以上の説明において、補強部材1を略逆三
角形状のものとしたが、勿論これに限定するものではな
い。また、閉空間21,22の形状も補強部材1の形状
に対応して変化する。また、前記したように、補強部材
1がフロアパネル9側に当接して溶着されないものを示
したが、溶着されるものでもよい。勿論、この場合も溶
着にはレーザ溶接が適用される。
【0015】
【発明の効果】1)本発明の請求項1に記載のキャブア
ンダフレーム補強構造によれば、キャブアンダフレーム
内に補強部材を挿設し、その当接部を溶着することによ
りキャブアンダフレームは高剛性となり、衝突時等にお
ける衝撃力やエンジン等の重量物の押圧力による変形を
大幅に低減することができる。それにより、キャブ内の
乗員空間の確保ができる。 2)本発明の請求項2に記載のキャブアンダフレーム補
強構造によれば、補強部材を多角形状に形成し、その隅
角部近傍をキャブアンダフレームに当接して溶着するこ
とにより、隅角部間とキャブアンダフレームの内面との
間に閉空間が形成され、この分だけ空隙部が生ずるが、
該閉空間まわりが補強構造として機能するため全体とし
て高剛性に形成される。これにより軽量化と高剛性化を
同時に満足させることができる。 3)本発明の請求項3に記載のキャブアンダフレーム補
強構造によれば、補強部材の溶着がレーザ溶接により行
われるため、溶着強度の向上が図れると共に、スポット
溶接のやり難い箇所の溶接が確実に行われ、本発明のキ
ャブアンダフレームを高剛性に、かつ容易に形成するこ
とができる。また、外力作用時における溶着剥がれが生
じない。 4)本発明の請求項4に記載のキャブアンダフレーム補
強構造によれば、補強部材がハイドロフォーミング成形
法により成形されるため、任意の輪郭形状のものがで
き、かつ軽量の割合には高剛性のものを製作することが
できる。また、内部組織の均一化が図れる。 5)本発明の請求項5に記載のキャブアンダフレーム補
強構造によれば、補強部材はキックアップ部に挿設され
ればキャブアンダフレームの全長に挿設しても又は部分
的に挿設してもよく、部分的に挿設した場合は全長に挿
設した場合に較べて軽量化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の補強部材を設けたキャブアンダフレー
ムを示す斜視図。
【図2】本発明の補強部材の全体構造を示す斜視図。
【図3】図1のA−A線拡大断面図。
【図4】本発明の補強部材を成形するハイドロフォーミ
ング成形法を説明するための型構造の概要を示す断面
図。
【図5】本発明の衝突時等におけるキャブアンダフレー
ム等の変形状態を示す模式図。
【図6】キャブオーバ型車両のキャブの全体概要構造を
示す斜視図。
【図7】図6におけるB−B線拡大断面図。
【図8】従来のキャブアンダフレームの衝突時の変形状
態を示す模式図。
【符号の説明】
1 補強部材 2 上面部 3 側面部 4 傾斜部 5 三角頂部 6 閉空間 7 キックアップ部 8 キャブアンダフレーム 9 フロアパネル 10 閉空間 11 側面 12 底面 13 開口部 14 フランジ 15 キックアップ部 16 キャブ 17 荷台 18 エンジン 19 当接部 20 当接部 21 閉空間 22 閉空間 23 内輪郭 24 内輪郭 25 上型 26 下型 27 空隙 28 パイプ状部材

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 キャブのフロアパネルの下面に固着され
    中間部にエンジン等の重量物との干渉等を防止するため
    のキックアップ部を有するキャブアンダフレームの補強
    構造であって、該補強構造は、逆ハット型の横断面形状
    の前記キャブアンダフレームとその上面の開口部を閉止
    する前記フロアパネルとの間で形成される閉空間内に前
    記キャブアンダフレームの前後方向に沿って挿設される
    補強部材からなり、該補強部材は、閉断面を形成する中
    空管体状のものからなり、少なくともその外面の一部又
    は全部が前記キャブアンダフレーム及び/又は前記フロ
    アパネルに当接して溶着されることを特徴とするキャブ
    アンダフレーム補強構造。
  2. 【請求項2】 前記補強部材は、その外輪郭が多角形状
    に形成され、その隅角部が前記キャブアンダフレームの
    内面に当接すると共に、その隅角部間が前記キャブアン
    ダフレームの内面との間に閉空間を形成するものである
    請求項1に記載のキャブアンダフレーム補強構造。
  3. 【請求項3】 前記補強部材の溶着がレーザ溶接により
    行われるものである請求項1又は2に記載のキャブアン
    ダフレーム補強構造。
  4. 【請求項4】 前記補強部材がハイドロフォーミング成
    形法により成形されるものである請求項1乃至3のいず
    れかに記載のキャブアンダフレーム補強構造。
  5. 【請求項5】 前記補強部材が、前記キャブアンダフレ
    ームの全長にわたり又は断片的に挿設され、少なくとも
    前記キックアップ部に挿設されるものである請求項1乃
    至4のいずれかに記載のキャブアンダフレーム補強構
    造。
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