WO2018066684A1 - 車両の荷重伝達システム - Google Patents
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- B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
- B62D25/20—Floors or bottom sub-units
Definitions
- This disclosure relates to a vehicle load transmission system.
- a vehicle having a frame structure in which a body frame and a cab such as a light commercial vehicle (LCV) and a truck are configured separately and the cab is mounted on the body frame, when the vehicle collides forward,
- the impact force at the time of collision is applied toward both front ends of the vehicle, and is transmitted to the floor of the cab obliquely rearward from the front joints on both sides of the body frame and the cab toward the center.
- vertical reinforcing members vertical frames
- the floor surface of the cabin of the cab may be deformed by this impact force.
- a vertical frame as a reinforcing material for the front side frame is provided in the vicinity of the pair of left and right front side frames provided in parallel to the vehicle body, and the vertical frame is formed into a front side frame in plan view.
- a vehicle body front structure has been proposed in which the vehicle body is inclined with respect to the rear part so that the rear part thereof is located on the inner side in the vehicle width direction than the front part thereof (see, for example, Patent Document 1).
- the vehicle body front part structure described above is a structure related to the vehicle body frame ahead of the cab mounting position, and therefore is not involved in the deformation of the cab floor during a vehicle frontal collision.
- An object of the present disclosure is to provide a vehicle load transmission system capable of suppressing deformation of a floor surface of a passenger room at the time of a vehicle front collision in a vehicle having a structure in which a cab and a body frame are formed separately.
- a vehicle load transmission system includes a vehicle body frame extending in the front-rear direction of the vehicle, a cab that is placed in front of the vehicle body frame, and is separate from the vehicle body frame. And a strength member disposed along a floor surface of the cab from a joint portion on a side of the cab and the vehicle body frame toward a central inner side at the rear of the vehicle.
- a connecting portion with the body frame is provided, and a lateral strength member that is a reinforcing material for supporting the weight of the cab is extended in the width direction of the floor surface.
- the strength member may be disposed by connecting the connecting portion and the lateral strength member.
- a storage portion of the power transmission device is disposed below the center of the floor surface in the width direction so as to extend in the front-rear direction of the floor surface, and the floor surface located above the storage portion is disposed around it.
- the lateral strength member is disposed so as to straddle the storage portion, and the strength member includes the connection portion, and the intersection of the storage portion and the lateral strength member. It may be arranged by connecting a crossing part which is a part to be performed.
- a second strength member extending in the front-rear direction of the vehicle may be disposed along the floor surface of the cab so as to be connected to the vehicle rear end portion of the strength member.
- the impact force at the time of the collision is passed through the body frame from the side joint of the body frame and the cab toward the center inside. Joining the floor, the floor of the cab buckles and deforms.
- the strength member is disposed along the floor surface of the cab from the side joint portion toward the rear center inner side, so that deformation of the floor surface of the cab is suppressed. be able to.
- FIG. 1 is a side view showing the relationship between the cab and the body frame.
- FIG. 2 is a diagram of the relationship between the cab and the vehicle body frame of FIG. 1 as viewed from the bottom surface of the vehicle body, and is a diagram illustrating the first embodiment of the present disclosure.
- FIG. 3 is a view in which the vehicle body frame is removed from FIG.
- FIG. 4 is a diagram illustrating a second embodiment of the present disclosure excluding a vehicle body frame.
- the vehicle load transmission system according to the first embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings. 1 to 3, the longitudinal direction of the vehicle, the width direction of the vehicle, and the vertical direction of the vehicle are indicated by arrows X, Y, and Z, respectively. Further, in FIG. 1, only the front portion of the vehicle is illustrated, and the loading platform disposed behind the cab 10 and the body frame 20 that supports the loading platform are omitted. In FIG. 2, the vehicle body frame 20 protrudes forward from the engine room 11, and a bumper (not shown) is disposed in the protruding portion.
- a vehicle load transmission system 1 that is an object of the present disclosure is a separate body from the vehicle body frame 20 at a front portion of a vehicle body frame 20 that extends in the front-rear direction (X direction) of the vehicle.
- the system is applied to a vehicle configured by mounting the cab 10, for example, a vehicle such as a light commercial vehicle (LCV) or a truck.
- a vehicle such as a light commercial vehicle (LCV) or a truck.
- LUV light commercial vehicle
- the impact force at the time of the collision is applied to the strength members on both sides of the body frame 20 from the front of the vehicle.
- the cab 10 includes an engine room 11, a dash panel 12, and a cabin 13 in order from the front of the vehicle.
- the engine room 11 is a part that houses an engine (an internal combustion engine, not shown) that is a power source for driving the vehicle.
- the dash panel 12 is a part that partitions the engine room 11 and the cabin 13.
- a power transmission device related to power transmission of the vehicle such as a transmission and a propeller shaft (not shown)
- the height (right hatched portion) of the portion where the power transmission device is disposed immediately below is made higher than the height of the other portions.
- the power transmission device is disposed in a convex storage portion (tunnel) 15 in which the floor panel 14 rises from the floor panel 14 of the other flat plate portion.
- the cab 10 is connected to the vehicle body frame 20 by cab mounts (front joints) 21 provided at both front ends of the floor panel 14.
- cab mounts front joints
- FIG. 2 only the cab mount 21 is illustrated for the connection position of the cab 10 and the vehicle body frame 20, but the other cab mounts are omitted. Further, the connection positions of the engine room 11 and the dash panel 12 and the vehicle body frame 20 are also omitted.
- the strength of the cab 10 from the side joints 21 of the cab 10 and the vehicle body frame 20 toward the center of the rear is increased along the floor panel (floor surface) 14 of the cab 10.
- a member (underfloor reinforcement) 30 is provided and configured. That is, when an impact force F is applied in front of the vehicle, a portion B that is buckled by the impact force (load) F applied on the floor panel 14 (shown only in FIG. 3 and omitted in FIG. 2 to avoid complexity).
- the strength member 30 is arranged in a direction perpendicular to the arcuate buckling line (wrinkle) B.
- the impact force F When an impact force F is applied in front of the vehicle, the impact force F is transmitted to the cab mount 21 via the body frame 20.
- the strength member 30 When the strength member 30 is not provided, the impact force F transmitted to the cab mount 21 is received only by the floor panel 14 of the passenger cabin 13, so that the arc-shaped buckling portion B centering on the cab mount 21 is the floor panel. 14 is formed.
- the strength member 30 is provided, if the strength member 30 is provided in parallel with the front-rear direction of the vehicle body from the center in the width direction of the vehicle as it goes from the front to the rear of the vehicle as in the prior art, the impact Since it deviates from the transmission direction of the force F, the buckling portion B is formed on the floor panel 14.
- the strength member 30 is disposed so as to be orthogonal to the buckling portion B, the impact force F can be sufficiently handled by the strength member 30, and an efficient load transmission path. Can be obtained. Therefore, it is possible to suppress the floor panel 14 from buckling.
- the strength member 30 is a “U” -shaped steel material connected to the body frame 20 side of the floor panel 14 by spot welding or the like.
- the shape and material are not particularly limited as long as they have rigidity that does not easily deform.
- the lateral strength member (reinforce) 14c extends in the width direction of the floor panel 14, and the strength member 30 is disposed by connecting the cab mount 21 and the lateral strength member 14c. You may comprise.
- the lateral strength member 14c is a reinforcing member in the vehicle body width direction for supporting the weight of the cab 10, and the shape and material thereof are not particularly limited as long as they have rigidity that does not easily deform.
- the floor panel ahead of the lateral strength member 14c is the front floor 14b
- the rear front panel is the rear floor 14d.
- a section between the dash panel 12 and the front floor 14b is 14a
- a section between the passenger cabin 13 and the rear loading platform is 14e.
- the lateral strength member 14c is a member connected to the floor panel 14 from the body frame 20 side.
- One end in the X direction of the lateral strength member 14c is joined by spot welding or the like from below to a portion where the rear floor 14d is overlapped and joined above the rear end of the front floor 14b.
- the other end in the X direction of the lateral strength member 14c is joined to the front floor 14b at a position ahead of the one end by spot welding or the like from below.
- the storage portion 15 of the power transmission device extends in the front-rear direction of the floor panel 14 and is disposed below the center in the width direction of the floor panel 14.
- the floor panel 14 positioned above the storage unit 15 is configured to rise upward with respect to the surrounding floor panel 14, and the lateral strength member 14 c is disposed so as to straddle the storage unit 15.
- the strength member 30 is disposed by connecting the cab mount 21 and the intersecting portion 22 which is a portion where the storage portion 15 and the lateral strength member 14c intersect.
- the impact force F transmitted via the cab mount 21 is applied to the strength member 30 and the rear side while securing the position where a power transmission device such as a transmission connected to the engine is disposed. It can be received by the strength member 14c.
- the second embodiment of the present disclosure is similar to the first embodiment, along the floor panel 14 of the cab 10, a joint portion (cab mount) on the side of the cab 10 and the vehicle body frame 20.
- the strength member 30 is the same in that the strength member 30 is disposed toward the center of the rear side of the vehicle 21, but the second strength member (second underfloor reinforcement) 31 extending in the front-rear direction of the vehicle is connected to the floor of the cab 10. It differs in that it is arranged along the panel 14 so as to be connected to the vehicle rear end of the strength member 30.
- the second strength member 31 disposed on the rear floor 14d is connected to the strength member 30 disposed on the front floor 14b via the lateral strength member 14c.
- the present invention is not limited to this configuration as long as an efficient load transmission path can be obtained.
- the strength member 30 is disposed along the floor panel (floor surface) 14 of the cab 10 from the side joint portion 21 toward the rear center inside.
- the impact force F at the time of the collision is centered from the joint 21 on the side of the body frame 20 and the cab 10 via the body frame 20.
- the strength member is disposed along the floor surface of the cab from the side joint portion toward the rear center inner side, so that deformation of the floor surface of the cab is suppressed. It is useful in that it can.
Landscapes
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Abstract
車両の前後方向に延在する車体フレーム20の前方に該車体フレーム20とは別体のキャブ10を載置して構成される車両の荷重伝達システム1において、前記キャブ10の床面14に沿って、前記キャブ10と前記車体フレーム20の側方の接合部21から後方の中央内側に向かって強度部材30を配設する。
Description
本開示は、車両の荷重伝達システムに関する。
小型商用車(LCV)やトラック等の車体フレームとキャブが別体に構成されて、キャブが車体フレームの上に載置されているフレーム構造の車両においては、車両が前方衝突したときに、この衝突時の衝撃力は車両の前方両端に向って加わり、車体フレームとキャブの両側の前方接合部から中央側に向かって斜め後方向に向かってキャブの床面に伝わる。しかしながら、従来のキャブの床面構造では、縦補強部材(縦フレーム)が床面の前後方向に配置されており、この衝撃力によりキャブの客室の床面が変形する虞がある。
ここで、車体フレームにおいて、車体に平行に設けられた左右一対のフロントサイドフレームの近傍に、このフロントサイドフレームの補強材である縦フレームを設けるとともに、この縦フレームを平面視でフロントサイドフレームに対して傾斜させて、その後部がその前部よりもそれぞれ車幅方向の内側に位置するようにした車体前部構造が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
ところで、上記の車体前部構造は、キャブの搭載位置より前方の車体フレームに係る構造であるので、車両の前方衝突時におけるキャブの床面の変形には関与しない。
本開示の目的は、キャブと車体フレームが別体で形成される構造の車両において、車両の前方衝突時における客室の床面の変形を抑制することができる車両の荷重伝達システムを提供する。
上記の目的を達成するための本開示の車両の荷重伝達システムは、車両の前後方向に延在する車体フレームと、前記車体フレームの前方に載置され、該車体フレームとは別体のキャブと、前記キャブの床面に沿って、前記キャブと前記車体フレームの側方の接合部から前記車両の後方の中央内側に向かって配設された強度部材を備える。
また、前記キャブの客室の床面の前方両端に、前記車体フレームとの接続部を備えるとともに、前記キャブの重量を支持するための補強材である横強度部材を前記床面の幅方向に延在して配設し、前記強度部材は、前記接続部と前記横強度部材とを接続して配設されていてもよい。
また、前記床面の幅方向中央の下方に動力伝達用装置の収納部を前記床面の前後方向に延在して配設するとともに、この収納部の上方に位置する前記床面をその周辺の前記床面に対して上方に盛り上がるように構成し、前記横強度部材を前記収納部を跨りながら配設し、前記強度部材は、前記接続部と、前記収納部と前記横強度部材の交差する部位である交差部とを接続して配設されていてもよい。
また、前記車両の前後方向に延在する第2強度部材を、前記キャブの床面に沿って、前記強度部材の車両後方端部に接続して配設されていてもよい。
車体フレームとキャブを別体で構成する車両では、前方で衝突したときにこの衝突時の衝撃力が車体フレームを介してこの車体フレームとキャブの側方の接合部から中央内側に向かってキャブの床面に加わり、キャブの床面が座屈して変形する。
本開示の車両の荷重伝達システムによれば、強度部材をキャブの床面に沿って側方の接合部から後方の中央内側に向かって配設するので、このキャブの床面の変形を抑制することができる。
以下、本開示に係る第1実施形態の車両の荷重伝達システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、図1~図3では、車両の前後方向、車両の幅方向、車両の上下方向をそれぞれ矢印X、Y、Zで示している。また、図1では、車両の前方部分のみを図示し、キャブ10の後方に配設される荷台や荷台を支持する車体フレーム20の部分は省略している。また、図2では、車体フレーム20がエンジンルーム11より前方に突き出しているが、この突き出している部分には、バンパー(図示しない)が配設される。
図1に示すように、本開示の対象となる車両の荷重伝達システム1は、車両の前後方向(X方向)に延在する車体フレーム20の前側部分に、この車体フレーム20とは別体のキャブ10を載置して構成される車両、例えば、小型商用車(LCV)やトラック等の車両に対して適用されるシステムである。この車両では、車両が他の車両や障害物等と前方衝突したときに、この衝突時の衝撃力が車両の前方から車体フレーム20の両側の強度部材に加わる。
キャブ10は、車両の前方より順に、エンジンルーム11、ダッシュパネル12、客室13を備えて構成される。エンジンルーム11は、車両の走行用の動力源であるエンジン(内燃機関、図示しない)を収納する部位である。ダッシュパネル12は、エンジンルーム11と客室13を区画する部位である。この客室13の床面(フロアパネル)14においては、図2に示すように、その下方にトランスミッションやプロペラシャフト(図示しない)等の車両の動力伝達に関わる動力伝達用装置を配設するために、直下に動力伝達用装置を配設する部分の高さ(右斜線部)を他の部分の高さより高くしている。言い換えれば、フロアパネル14が他の平板部分のフロアパネル14より盛り上がる凸形状の収納部(トンネル)15に動力伝達用装置を配設している。
図2に示すように、キャブ10はフロアパネル14の前方両端に備えたキャブマウント(前方接合部)21で車体フレーム20と接続される。なお、図2では、キャブ10と車体フレーム20の接続位置について、キャブマウント21のみを図示しているが、その他のキャブマウントについては省略している。また、エンジンルーム11及びダッシュパネル12と車体フレーム20の接続位置についても省略している。
本開示では、図2、図3に示すように、キャブ10のフロアパネル(床面)14に沿って、キャブ10と車体フレーム20の側方の接合部21から後方の中央内側に向かって強度部材(アンダーフロアレインフォース)30を配設して構成する。つまり、車両の前方に衝撃力Fが加わったときに、フロアパネル14にて衝撃力(荷重)Fが加わって座屈する部分B(図3のみ図示、図2では煩雑さを回避するため省略)に対して、この円弧状の座屈線(しわ)Bに対して直交する方向に強度部材30を配設して構成する。
車両の前方に衝撃力Fが加わったとき、この衝撃力Fは車体フレーム20を介してキャブマウント21に伝達される。強度部材30が無い場合は、キャブマウント21に伝達された衝撃力Fは、客室13のフロアパネル14のみで受け止められるために、キャブマウント21を中心とした円弧状の座屈部Bがフロアパネル14に形成される。
また、強度部材30を設けた場合であっても、従来のように車両の前方から後方に向うにつれて、車両の幅方向中央から車体の前後方向と平行に強度部材30を設けてしまうと、衝撃力Fの伝達方向とずれてしまうため、フロアパネル14に座屈部Bが形成されることとなる。
これに対して、本開示では、強度部材30を座屈部Bに対して直交するように配設するので、衝撃力Fを強度部材30で十分に受け持つことができ、効率的な荷重伝達経路を得ることができる。したがって、フロアパネル14が座屈するのを抑制できる。
なお、強度部材30は、フロアパネル14の車体フレーム20側にスポット溶接等により接続される「コ」の字型の鋼材である。ただし、その形状、材質は容易に変形しない剛性を有していれば特に限定されない。
また、本開示では、横強度部材(レインフォース)14cをフロアパネル14の幅方向に延在して配設して、強度部材30をキャブマウント21と横強度部材14cとを接続して配設されるように構成してもよい。この横強度部材14cは、キャブ10の重量を支持するための車体幅方向の補強部材であり、その形状、材質は容易に変形しない剛性を有していれば特に限定されない。
このように構成することで、衝撃力Fは、その大部分をキャブマウント21及び強度部材30とその後方の横強度部材14cで受け止めることができる。その結果、フロアパネル14が座屈するのを抑制することができる。
なお、図2、図3では、フロアパネル14について、横強度部材14cより前方のフロアパネルをフロントフロア14b、後方のフロントパネルをリアフロア14dとしている。また、ダッシュパネル12とフロントフロア14bとの間の区画を14a、客室13と後方の荷台との間の区画を14eとしている。
また、横強度部材14cは、車体フレーム20側よりフロアパネル14に接続される部材である。横強度部材14cのX方向の一端は、フロントフロア14bの後方端部の上方にリアフロア14dを重ね合わせて接合した部分に対して下方よりスポット溶接等により接合される。横強度部材14cのX方向の他端は、一端より前方の位置のフロントフロア14bに対して下方よりスポット溶接等により接合される。
また、本開示では、図2、図3に示すように、フロアパネル14の幅方向中央の下方に動力伝達用装置の収納部15をフロアパネル14の前後方向に延在して配設するとともに、この収納部15の上方に位置するフロアパネル14をその周辺のフロアパネル14に対して上方に盛り上がるように構成し、横強度部材14cを収納部15を跨るように配設する。そして、強度部材30を、キャブマウント21と、収納部15と横強度部材14cの交差する部位である交差部22とを接続して配設する。
このように構成することで、エンジンと連結されるトランスミッション等の動力伝達用装置の配設位置を確保しつつ、キャブマウント21を経由して伝達される衝撃力Fを強度部材30と後方の横強度部材14cとで受けることができる。
次に、本開示に係る第2実施形態の車両の荷重伝達システムについて、図面を参照しながら説明する。図4に示すように、本開示の第2実施形態は、第1実施形態と同様に、キャブ10のフロアパネル14に沿って、キャブ10と車体フレーム20の側方の接合部(キャブマウント)21から後方の中央内側に向って強度部材30を配設する点は同じであるが、車両の前後方向に延在する第2強度部材(第2アンダーフロアレインフォース)31を、キャブ10のフロアパネル14に沿って、強度部材30の車両後方端部に接続して配設する点で異なっている。
このように構成することで、キャブマウント21及び強度部材30により形成される荷重伝達経路に、さらに、第2強度部材31により形成される新たな荷重伝達経路を接続して、全体としての剛性を更に高めた効率的な荷重伝達経路を形成するので、衝撃力Fによるフロアパネル14の座屈の発生に対する抑制力を更に向上させることができる。
なお、図4では、横強度部材14cを介して、フロントフロア14bに配設した強度部材30に、リアフロア14dに配設した第2強度部材31を接続しているが、車両の前方衝突時における効率的な荷重伝達経路を得ることができれば、この構成に限定されない。
本開示の車両の荷重伝達システム1によれば、強度部材30をキャブ10のフロアパネル(床面)14に沿って側方の接合部21から後方の中央内側に向かって配設するので、車体フレーム20とキャブ10を別体で構成する車両では、前方で衝突したときにこの衝突時の衝撃力Fが車体フレーム20を介してこの車体フレーム20とキャブ10の側方の接合部21から中央内側に向かってキャブ10のフロアパネル14に加わるが、キャブ10のフロアパネル14が座屈して変形するのを抑制することができる。
本出願は、2016年10月7日付で出願された日本国特許出願(特願2016-198639)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
本開示の車両の荷重伝達システムによれば、強度部材をキャブの床面に沿って側方の接合部から後方の中央内側に向かって配設するので、このキャブの床面の変形を抑制することができる点で有用である。
1 車両の荷重伝達システム
10 キャブ
11 エンジンルーム
12 ダッシュパネル
13 客室
14 フロアパネル(床面)
14a ダッシュパネルとフロントフロアとの間の区画
14b フロントフロア
14c 横強度部材
14d リアフロア
14e キャブと荷台の間の区画
15 動力伝達用装置の収納部
20 車体フレーム
21 キャブマウント(前方接続部)
22 横強度部材と収納部の交差部
30 強度部材
31 第2強度部材
B フロアパネルの座屈部
F 衝撃力
10 キャブ
11 エンジンルーム
12 ダッシュパネル
13 客室
14 フロアパネル(床面)
14a ダッシュパネルとフロントフロアとの間の区画
14b フロントフロア
14c 横強度部材
14d リアフロア
14e キャブと荷台の間の区画
15 動力伝達用装置の収納部
20 車体フレーム
21 キャブマウント(前方接続部)
22 横強度部材と収納部の交差部
30 強度部材
31 第2強度部材
B フロアパネルの座屈部
F 衝撃力
Claims (4)
- 車両の前後方向に延在する車体フレームと、前記車体フレームの前方に載置され、該車体フレームとは別体のキャブと、前記キャブの床面に沿って、前記キャブと前記車体フレームの側方の接合部から前記車両の後方の中央内側に向かって配設された強度部材を備えることを特徴とする車両の荷重伝達システム。
- 前記キャブの客室の床面の前方両端に、前記車体フレームとの接続部を備えるとともに、前記キャブの重量を支持するための補強材である横強度部材を前記床面の幅方向に延在して配設し、
前記強度部材は、前記接続部と前記横強度部材とを接続して配設される請求項1に記載の車両の荷重伝達システム。 - 前記床面の幅方向中央の下方に動力伝達用装置の収納部を前記床面の前後方向に延在して配設するとともに、この収納部の上方に位置する前記床面をその周辺の前記床面に対して上方に盛り上がるように構成し、前記横強度部材を前記収納部を跨りながら配設し、
前記強度部材は、前記接続部と、前記収納部と前記横強度部材の交差する部位である交差部とを接続して配設される請求項2に記載の車両の荷重伝達システム。 - 前記車両の前後方向に延在する第2強度部材を、前記キャブの床面に沿って、前記強度部材の車両後方端部に接続して配設される請求項1~3のいずれか一項に記載の車両の荷重伝達システム。
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