JP4349499B2 - キャブ内の居住空間保持構造 - Google Patents
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衝突時等の外力作用時においてキャブオーバ型車両のキャブ内の居住空間を所定値以上に保持し得るキャブ内の居住空間保持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
キャブオーバ型車両の場合、衝突等により、例えば、キャブの前面に外力が作用した場合、キャブは前面が変形すると共にエンジンやトランスミッション等からなるパワプラントが慣性力により前進し、キャブの後面を変形させる現象が生じ衝突前の居住空間が狭くなる場合がある。そのため、従来技術においてもキャブ自体を補強したり、フレーム側に補強部材を設けたり、各種の緩衝手段を設けて衝撃エネルギーを吸収させてキャブの変形を低減する手段が数多く採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来採用されている居住空間保持構造はそれぞれ特徴を有し効果的なものであるが、いずれも何等かの補強部材等を使用するものであり、コスト高や重量増となる問題点がある。
【０００４】
本発明は、特別な別部材を用いることなく、衝突時等におけるキャブ内の居住空間を所定値に保持し得るキャブ内の居住空間保持構造を提供することを目的とする。
【０００５】
【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、キャブオーバ型車両のキャブの外力作用時における前後面からの変形に伴うキャブ内の居住空間を所定値に保持するための居住空間保持構造であって、前記キャブを支持するフレームのクロスメンバとエンジン，トランスミッション等からなるパワプラントの干渉部との間隔ａを、前記居住空間を形成する前記キャブのフロアパネルの立ち上がり部と前記パワプラントの前面との間隔ｂよりも小さくすると共に、前記パワプラントの前記干渉部を可変形体のものから形成することを特徴とする。また、前記クロスメンバが、サスペンションクロスメンバであり、前記パワプラントの干渉部がエンジンのオイルパンであることを特徴とするものである。
【０００６】
フレームの補強部材として配置されている既設のクロスメンバと、これと干渉可能な位置に配置されているパワプラントとの関係位置やパワプラントとキャブとの関係位置を工夫すると共にパワプラントの干渉部を可変形体のものとしたその変形度合をコントロールすることにより、衝突時等の外力作用時における後方からの居住空間の低減量をなくすことができる。その結果、衝突時等の外力作用時においても居住空間を所定値に保持することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のキャブ内の居住空間保持構造の実施の形態を図面を参照して詳述する。本例では、独立懸架方式のサスペンション機構を設けるキャブオーバ型車両について以下に説明するが、それに限定するものではない。まず、図４により、前記の車両におけるフレーム４の概要構造と、フレーム４に搭載されているパワプラント３の概要構造について説明し、図５，図６によりフレーム４に弾性懸架機構部９等を介して搭載されているパワプラント３の搭載構造やその関係位置等を説明する。
【０００８】
フレーム４は、適宜間隔で並設される一対のサイドフレーム５，５と、その間に横架されるクロスメンバ６，７，８等とからなり、特に独立懸架方式のサスペンション機構を有する車両の場合は、極めて高剛性のサスペンションクロスメンバ１がサイドフレーム５，５間の前車軸近傍に配置される。一方、エンジン，トランスミッション等からなるパワプラント３はサスペンションクロスメンバ１の近傍に配置され、サイドフレーム５，５は弾性懸架機構部９を介して弾性支持される。なお、パワプラント３にはオイルパン２が下面側に配置される。本例では、パワプラント３のオイルパン２がサスペンションクロスメンバ１と相対向する位置に配置されているためオイルパン２を干渉部として設定するが、勿論これに限定するものではない。
【０００９】
次に、衝突時等の外力作用時におけるキャブの変形と変形に伴う居住空間の変化を図１，図２等により説明する。２点鎖線のキャブ１０は変形前の状態を示す。キャブ１０はフロントパネル１１，ルーフパネル１２，リヤパネル１３及びフロアパネル１４等により囲まれ、乗員等が居住する居住空間１５を内部に形成する。説明の都合上、居住空間１５をフロアパネル１４の立ち上がり部１６とフロントパネル１１との間の間隔ｃで表わす。
【００１０】
一方、キャブ１０が前面衝突等によって変形した場合のフロントパネル１１の位置を模式的に点線で示す。仮りに、衝突時等において後方からのキャブ１０の変形がない場合には、前記した居住空間１５の間隔ｃはそれよりも狭い間隔ｄの居住空間１５となる。衝突時等においてｃ−ｄの分だけの変形はやむを得ないが、少なくとも、居住空間がｄ以下にならないようにすることが本発明の課題であり、居住空間が間隔ｄを保持すれば、特別な問題は生じないものとする。勿論、衝突時等におけるフロントパネル１１側の変形をｃ−ｄ以下にするためには公知技術を随時適用すればよい。
【００１１】
図１に示すように通常時におけるパワプラント３とキャブ１０のフロアパネル１４の立ち上がり部１６との間の間隔をｂとし、この場合におけるサスペンションクロスメンバ１とパワプラント３の前記干渉部のオイルパン２との間の間隔をａとする。本発明では、少なくともｂ−ａ＞０の値になるように、サスペンションクロスメンバ１，パワプラント３及びキャブ１０のフロアパネルの立ち上がり部１６の位置関係をきめる。更に、望ましくは、後記するようにｂ−ａ−δ＞０となるようにすることが必要となる。なお、δは前記干渉部であるオイルパン２の衝突時等における可変形体としての変形量である。
【００１２】
図２に示すように、本発明では衝突時等の外力作用時においてパワプラント３がその慣性力により前方に移動した場合に、高剛性のサスペンションクロスメンバ１にパワプラント３の干渉部であるオイルパン２を干渉せしめ、それ以上のパワプラント３の移動を原則として拘束している。仮りにサスペンションクロスメンバ１とオイルパン２との干渉が生じない場合は、パワプラント３は図２の点線で示す位置まで前進し、居住空間は前記した間隔ｄよりも更に狭い間隔ｄ′となる。そこでこれを防止するため、前記のようにサスペンションクロスメンバ１とオイルパン２とを干渉させて少なくとも間隔ｄを保持するようにしている。
【００１３】
図３に示すように、オイルパン２は可変形体のものからなると見てよく、図に模式的に示すように、バネ系１７とダンパ系１８とから形成される。従って、サスペンションクロスメンバ１にオイルパン２が干渉するとバネ系１７のバネ常数とダンパ系１８の減衰係数との値によって定まる撓みδが生ずる。従って、サスペンションクロスメンバ１にパワプラント３が当接すると前記のδの値の分だけ更にパワプラント３は前進することになる。従って、衝突時等におけるパワプラント１の前方への移動はａ＋δとなり、この移動量がｂよりも小さい場合にはパワプラント３はフロアパネル１４の立ち上がり部１６に当接しない。従って、キャブ１０の後方からの居住空間１５の減少は生じない。
【００１４】
図６は衝突時等の外力が作用しない状態におけるキャブ１０，フレーム４，パワプラント３の関係位置を模式的に示す。なお、パワプラント３は弾性懸架機構部９（模式的に示す）によりフレーム４に固定される。図７は衝突等によりキャブ１０の前面が変形した状態を示すものである。その状態でパワプラント３に慣性力Ｆが作用するが、前記のようにパワプラント３はフレームに弾性懸架機構部９を介して固定されているためほとんど前進しない。しかしながら、想定以上の慣性力がパワプラント３に作用すると図８に示すように、弾性懸架機構部９が変形し、パワプラント３がフレーム４側から離れる。そのため、パワプラント３はサスペンションクロスメンバ１にオイルパン２が干渉するまで前進する。
【００１５】
しかしながら、図８に示した状態でも、前記の図２により説明したようにｂ−ａ−δの値が保持される場合には、パワプラント３はフロアパネル１４の立ち上がり部１６に干渉しない。その結果、居住空間１５は間隔ｄの値に保持される。更に、図７及び図８等に示すように、パワプラント３は間隔ａの間を移動する時間だけタイミング遅れが生じ、その間においても慣性力は低減される。更に、オイルパン２自体の可変形体によりサスペンションクロスメンバとオイルパン２との間の衝撃エネルギーが吸収される。そのため、オイルパン２は変形するのみである。また、オイルパン２の変形に伴うタイミング遅れによりフレームへの負荷を軽減し、二次的にキャブ変形を減少させる。
【００１６】
本発明は、以上のように、キャブ１０のフロアパネル１４の立ち上がり部１６，サスペンションクロスメンバ１及びパワプラント３の位置をコントロールし、かつ干渉部であるオイルパン２の可変特性を設定することにより、特別な別部材を採用することなく、衝突時等の外力作用時における居住空間を所定値以上に保持することができる。
【００１７】
なお、以上の説明では、クロスメンバとしてサスペンションクロスメンバ１を用い、パワプラント３の干渉部としてオイルパン２を採用したが勿論これに限定するものではない。
【００１８】
【発明の効果】
１）本発明の請求項１に記載のキャブ内の居住空間保持構造によれば、外力作用時において居住空間の減少に関係するパワプラントの前方への移動量を、特別な別部材を用いることなく所定値以下に制限して後方からの居住空間の減少をなくし、キャブ内の居住空間を所定値に保持する効果を上げることができる。なお、特別な他部材を用いないため、容易に実施でき、コストアップや重量増が生じない。また、クロスメンバとパワプラントとが干渉するまでの時間をコントロールすることができると共にパワプラントに作用する慣性力を低減させることができる。
２）本発明の請求項２に記載のキャブ内の居住空間保持構造によれば、クロスメンバとしてサスペンションクロスメンバが適用され、パワプラント側の干渉部としてオイルパンが採用されるため、既存の部材がそのまま適用され、特別な部材が不要となり、コストアップや重量増等が生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】外力作用時の本発明の居住空間の変化を説明するための模式図。
【図２】本発明と従来技術とにおける居住空間の相異を説明するための模式図。
【図３】本発明の干渉部の可変形体を説明するための模式図。
【図４】本発明の適用される車両のフレーム及びこれに搭載されるパワプラントやキャブ等の配置を示す斜視図。
【図５】本発明の適用される車両のフレーム及びパワプラントの構造及び配置を示す平面図。
【図６】図４の上面図。
【図７】外力が作用しない状態におけるキャブ，フレーム，パワプラントの関係位置を示す模式図。
【図８】車両の前面に外力が作用した場合の居住空間の変化を示す模式図。
【図９】外力作用時におけるパワプラントの移動状態とこの場合における居住空間を示す模式図。
【符号の説明】
１ サスペンションクロスメンバ
２ オイルパン
３ パワプラント
４ フレーム
５ サイドフレーム
６ クロスメンバ
７ クロスメンバ
８ クロスメンバ
９ 弾性懸架機構部
１０ キャブ
１１ フロントパネル
１２ ルーフパネル
１３ リヤパネル
１４ フロアパネル
１５ 居住空間
１６ 立ち上がり部
１７ バネ系
１８ ダンパ系
【発明の属する技術分野】
本発明は、衝突時等の外力作用時においてキャブオーバ型車両のキャブ内の居住空間を所定値以上に保持し得るキャブ内の居住空間保持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
キャブオーバ型車両の場合、衝突等により、例えば、キャブの前面に外力が作用した場合、キャブは前面が変形すると共にエンジンやトランスミッション等からなるパワプラントが慣性力により前進し、キャブの後面を変形させる現象が生じ衝突前の居住空間が狭くなる場合がある。そのため、従来技術においてもキャブ自体を補強したり、フレーム側に補強部材を設けたり、各種の緩衝手段を設けて衝撃エネルギーを吸収させてキャブの変形を低減する手段が数多く採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来採用されている居住空間保持構造はそれぞれ特徴を有し効果的なものであるが、いずれも何等かの補強部材等を使用するものであり、コスト高や重量増となる問題点がある。
【０００４】
本発明は、特別な別部材を用いることなく、衝突時等におけるキャブ内の居住空間を所定値に保持し得るキャブ内の居住空間保持構造を提供することを目的とする。
【０００５】
【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、キャブオーバ型車両のキャブの外力作用時における前後面からの変形に伴うキャブ内の居住空間を所定値に保持するための居住空間保持構造であって、前記キャブを支持するフレームのクロスメンバとエンジン，トランスミッション等からなるパワプラントの干渉部との間隔ａを、前記居住空間を形成する前記キャブのフロアパネルの立ち上がり部と前記パワプラントの前面との間隔ｂよりも小さくすると共に、前記パワプラントの前記干渉部を可変形体のものから形成することを特徴とする。また、前記クロスメンバが、サスペンションクロスメンバであり、前記パワプラントの干渉部がエンジンのオイルパンであることを特徴とするものである。
【０００６】
フレームの補強部材として配置されている既設のクロスメンバと、これと干渉可能な位置に配置されているパワプラントとの関係位置やパワプラントとキャブとの関係位置を工夫すると共にパワプラントの干渉部を可変形体のものとしたその変形度合をコントロールすることにより、衝突時等の外力作用時における後方からの居住空間の低減量をなくすことができる。その結果、衝突時等の外力作用時においても居住空間を所定値に保持することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のキャブ内の居住空間保持構造の実施の形態を図面を参照して詳述する。本例では、独立懸架方式のサスペンション機構を設けるキャブオーバ型車両について以下に説明するが、それに限定するものではない。まず、図４により、前記の車両におけるフレーム４の概要構造と、フレーム４に搭載されているパワプラント３の概要構造について説明し、図５，図６によりフレーム４に弾性懸架機構部９等を介して搭載されているパワプラント３の搭載構造やその関係位置等を説明する。
【０００８】
フレーム４は、適宜間隔で並設される一対のサイドフレーム５，５と、その間に横架されるクロスメンバ６，７，８等とからなり、特に独立懸架方式のサスペンション機構を有する車両の場合は、極めて高剛性のサスペンションクロスメンバ１がサイドフレーム５，５間の前車軸近傍に配置される。一方、エンジン，トランスミッション等からなるパワプラント３はサスペンションクロスメンバ１の近傍に配置され、サイドフレーム５，５は弾性懸架機構部９を介して弾性支持される。なお、パワプラント３にはオイルパン２が下面側に配置される。本例では、パワプラント３のオイルパン２がサスペンションクロスメンバ１と相対向する位置に配置されているためオイルパン２を干渉部として設定するが、勿論これに限定するものではない。
【０００９】
次に、衝突時等の外力作用時におけるキャブの変形と変形に伴う居住空間の変化を図１，図２等により説明する。２点鎖線のキャブ１０は変形前の状態を示す。キャブ１０はフロントパネル１１，ルーフパネル１２，リヤパネル１３及びフロアパネル１４等により囲まれ、乗員等が居住する居住空間１５を内部に形成する。説明の都合上、居住空間１５をフロアパネル１４の立ち上がり部１６とフロントパネル１１との間の間隔ｃで表わす。
【００１０】
一方、キャブ１０が前面衝突等によって変形した場合のフロントパネル１１の位置を模式的に点線で示す。仮りに、衝突時等において後方からのキャブ１０の変形がない場合には、前記した居住空間１５の間隔ｃはそれよりも狭い間隔ｄの居住空間１５となる。衝突時等においてｃ−ｄの分だけの変形はやむを得ないが、少なくとも、居住空間がｄ以下にならないようにすることが本発明の課題であり、居住空間が間隔ｄを保持すれば、特別な問題は生じないものとする。勿論、衝突時等におけるフロントパネル１１側の変形をｃ−ｄ以下にするためには公知技術を随時適用すればよい。
【００１１】
図１に示すように通常時におけるパワプラント３とキャブ１０のフロアパネル１４の立ち上がり部１６との間の間隔をｂとし、この場合におけるサスペンションクロスメンバ１とパワプラント３の前記干渉部のオイルパン２との間の間隔をａとする。本発明では、少なくともｂ−ａ＞０の値になるように、サスペンションクロスメンバ１，パワプラント３及びキャブ１０のフロアパネルの立ち上がり部１６の位置関係をきめる。更に、望ましくは、後記するようにｂ−ａ−δ＞０となるようにすることが必要となる。なお、δは前記干渉部であるオイルパン２の衝突時等における可変形体としての変形量である。
【００１２】
図２に示すように、本発明では衝突時等の外力作用時においてパワプラント３がその慣性力により前方に移動した場合に、高剛性のサスペンションクロスメンバ１にパワプラント３の干渉部であるオイルパン２を干渉せしめ、それ以上のパワプラント３の移動を原則として拘束している。仮りにサスペンションクロスメンバ１とオイルパン２との干渉が生じない場合は、パワプラント３は図２の点線で示す位置まで前進し、居住空間は前記した間隔ｄよりも更に狭い間隔ｄ′となる。そこでこれを防止するため、前記のようにサスペンションクロスメンバ１とオイルパン２とを干渉させて少なくとも間隔ｄを保持するようにしている。
【００１３】
図３に示すように、オイルパン２は可変形体のものからなると見てよく、図に模式的に示すように、バネ系１７とダンパ系１８とから形成される。従って、サスペンションクロスメンバ１にオイルパン２が干渉するとバネ系１７のバネ常数とダンパ系１８の減衰係数との値によって定まる撓みδが生ずる。従って、サスペンションクロスメンバ１にパワプラント３が当接すると前記のδの値の分だけ更にパワプラント３は前進することになる。従って、衝突時等におけるパワプラント１の前方への移動はａ＋δとなり、この移動量がｂよりも小さい場合にはパワプラント３はフロアパネル１４の立ち上がり部１６に当接しない。従って、キャブ１０の後方からの居住空間１５の減少は生じない。
【００１４】
図６は衝突時等の外力が作用しない状態におけるキャブ１０，フレーム４，パワプラント３の関係位置を模式的に示す。なお、パワプラント３は弾性懸架機構部９（模式的に示す）によりフレーム４に固定される。図７は衝突等によりキャブ１０の前面が変形した状態を示すものである。その状態でパワプラント３に慣性力Ｆが作用するが、前記のようにパワプラント３はフレームに弾性懸架機構部９を介して固定されているためほとんど前進しない。しかしながら、想定以上の慣性力がパワプラント３に作用すると図８に示すように、弾性懸架機構部９が変形し、パワプラント３がフレーム４側から離れる。そのため、パワプラント３はサスペンションクロスメンバ１にオイルパン２が干渉するまで前進する。
【００１５】
しかしながら、図８に示した状態でも、前記の図２により説明したようにｂ−ａ−δの値が保持される場合には、パワプラント３はフロアパネル１４の立ち上がり部１６に干渉しない。その結果、居住空間１５は間隔ｄの値に保持される。更に、図７及び図８等に示すように、パワプラント３は間隔ａの間を移動する時間だけタイミング遅れが生じ、その間においても慣性力は低減される。更に、オイルパン２自体の可変形体によりサスペンションクロスメンバとオイルパン２との間の衝撃エネルギーが吸収される。そのため、オイルパン２は変形するのみである。また、オイルパン２の変形に伴うタイミング遅れによりフレームへの負荷を軽減し、二次的にキャブ変形を減少させる。
【００１６】
本発明は、以上のように、キャブ１０のフロアパネル１４の立ち上がり部１６，サスペンションクロスメンバ１及びパワプラント３の位置をコントロールし、かつ干渉部であるオイルパン２の可変特性を設定することにより、特別な別部材を採用することなく、衝突時等の外力作用時における居住空間を所定値以上に保持することができる。
【００１７】
なお、以上の説明では、クロスメンバとしてサスペンションクロスメンバ１を用い、パワプラント３の干渉部としてオイルパン２を採用したが勿論これに限定するものではない。
【００１８】
【発明の効果】
１）本発明の請求項１に記載のキャブ内の居住空間保持構造によれば、外力作用時において居住空間の減少に関係するパワプラントの前方への移動量を、特別な別部材を用いることなく所定値以下に制限して後方からの居住空間の減少をなくし、キャブ内の居住空間を所定値に保持する効果を上げることができる。なお、特別な他部材を用いないため、容易に実施でき、コストアップや重量増が生じない。また、クロスメンバとパワプラントとが干渉するまでの時間をコントロールすることができると共にパワプラントに作用する慣性力を低減させることができる。
２）本発明の請求項２に記載のキャブ内の居住空間保持構造によれば、クロスメンバとしてサスペンションクロスメンバが適用され、パワプラント側の干渉部としてオイルパンが採用されるため、既存の部材がそのまま適用され、特別な部材が不要となり、コストアップや重量増等が生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】外力作用時の本発明の居住空間の変化を説明するための模式図。
【図２】本発明と従来技術とにおける居住空間の相異を説明するための模式図。
【図３】本発明の干渉部の可変形体を説明するための模式図。
【図４】本発明の適用される車両のフレーム及びこれに搭載されるパワプラントやキャブ等の配置を示す斜視図。
【図５】本発明の適用される車両のフレーム及びパワプラントの構造及び配置を示す平面図。
【図６】図４の上面図。
【図７】外力が作用しない状態におけるキャブ，フレーム，パワプラントの関係位置を示す模式図。
【図８】車両の前面に外力が作用した場合の居住空間の変化を示す模式図。
【図９】外力作用時におけるパワプラントの移動状態とこの場合における居住空間を示す模式図。
【符号の説明】
１ サスペンションクロスメンバ
２ オイルパン
３ パワプラント
４ フレーム
５ サイドフレーム
６ クロスメンバ
７ クロスメンバ
８ クロスメンバ
９ 弾性懸架機構部
１０ キャブ
１１ フロントパネル
１２ ルーフパネル
１３ リヤパネル
１４ フロアパネル
１５ 居住空間
１６ 立ち上がり部
１７ バネ系
１８ ダンパ系
Claims (2)
- キャブオーバ型車両のキャブの外力作用時における前後面からの変形に伴うキャブ内の居住空間を所定値に保持するための居住空間保持構造であって、前記キャブを支持するフレームのクロスメンバとエンジン，トランスミッション等からなるパワプラントの干渉部との間隔ａを、前記居住空間を形成する前記キャブのフロアパネルの立ち上がり部と前記パワプラントの前面との間隔ｂよりも小さくすると共に、前記パワプラントの前記干渉部を可変形体のものから形成することを特徴とするキャブ内の居住空間保持構造。
- 前記クロスメンバが、サスペンションクロスメンバであり、前記パワプラントの干渉部がエンジンのオイルパンである請求項１に記載のキャブ内の居住空間保持構造。
Priority Applications (4)
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| JP06202498A JP4349499B2 (ja) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | キャブ内の居住空間保持構造 |
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|---|---|---|---|
| JP06202498A JP4349499B2 (ja) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | キャブ内の居住空間保持構造 |
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| JP06202498A Expired - Fee Related JP4349499B2 (ja) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | キャブ内の居住空間保持構造 |
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| EP (1) | EP0939022B1 (ja) |
| JP (1) | JP4349499B2 (ja) |
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