JP2009502599A

JP2009502599A - 自動車用の車体

Info

Publication number: JP2009502599A
Application number: JP2008521842A
Authority: JP
Inventors: マリオ・リスト
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2005-07-23
Filing date: 2006-07-08
Publication date: 2009-01-29
Also published as: CN101228061A; US20090102237A1; BRPI0613993A2; CA2616045A1; EP1907262A1; DE102005034470A1; KR20080017461A; WO2007012394A1

Abstract

本発明は、車両フレーム（４）に少なくとも間接的に取り付けられた運転室（６）を含む商用車用の車体（２）に関する。ここで前記運転室（６）は、車両の長手方向において運転室（６）に生じた前面衝撃力（２８）によって、初期位置（Ｉ）から偏位位置（ＩＩ）まで移動可能であり、運転室（６）の重心（Ｓ）が、偏位位置（ＩＩ）において初期位置（Ｉ）よりも高い。
（図１）

Description

本発明は、車両フレームに少なくとも間接的に取り付けられた運転室を備える商用車用の車体に関する。

この種の車体は、例えば、従来の使用で運転室が車両フレームに前部ピボットベアリングを介して取り付けられることが知られている。この運転室はさらに、車両の長手方向からみて後部の運転室マウントを介して車両フレームに取り付けられる。この後部運転室マウントは、例えば運転室の下方に配置されたエンジンの保守のために運転室を前部旋回軸の周りで傾斜させることができる駆動装置を有する。

例えばラジエータの取り付けユニットとしての装置が、特許文献１から知られている。装置は、事故の場合に、ユニット、すなわち例えばラジエータが、車両の後部方向へ、および同時に下方へ移動するように設計されている。そのようなマウントによって、マウントに隣接して設けられたクラッシュボックス部分が、その機能が損なわれずに変形され得ることが達成できる。

ＤＥ１０２６０７８７Ｂ３

上記に基づき、本発明の目的は、前面衝突時に、良好な受動的安全性（パッシブ・セーフティ）を提供する商用車用の車体を提供することにある。

この目的は、運転室が、車両の長手方向の前方から運転室に作用する衝撃力によって、初期位置から偏位位置へ移動可能であり、運転室の重心が、偏位位置において初期位置よりも高く配置される本発明によって達成される。

本発明による運転室の取り付けによって、前面衝突の場合に生じる運動エネルギーを位置エネルギーに変換することが可能となる。運転室の重心が上昇することによって、運転室の重心位置の比較的わずかな変更を伴って大量のエネルギーを散逸できる。

本発明の実施形態は、運転室が少なくとも１つの接続要素に取り付けられ又は固定され、接続要素が車両フレームにベアリングを介して取り付けられることを提供する。そのような接続要素によって、運転室が初期位置から偏位位置へ移動する間の移動経路を、とりわけ明確に規定できる。

接続要素と車両フレームとの間の上述のベアリングがピボットベアリングの形態の場合には、接続要素を初期位置から偏位位置へ旋回でき、運転室が接続要素に取り付け又は固定されているために引張られ、それゆえ重心が、高い位置へ移動される。

その代わりに又はそれに追加して、運転室を車両フレームに少なくとも１つのランプ（傾斜）又はカム要素を介して取り付けてもよく、該ランプ又はカム要素は、車両の長手方向おいて前又は後ろから見た場合に車両の高さ方向に***している。この場合、運転室は、好ましくは車両フレームに確実に取り付けられ、ランプ又はカム要素の後方に向かって***している形状の結果、運転室に作用する衝撃力によってランプ又はカム要素に沿って後方へと同時に上方へ移動する。前から後ろへと同時に下から上へのこの移動が運動エネルギーを位置エネルギーへ変換する。

本発明の特に有利な実施形態は、初期位置から偏位位置への運転室の移動が移動制限手段によって規制されることを提供する。移動制限手段は、運転室、接続要素、ランプ又はカム要素及び／又は車両フレームによって形成されてもよい。しかしながら、それらは、例えばケーブル（ロープ）、金属板及び／又はストラップを含む少なくとも１つの追加の構成部品によって形成されてもよい。

上述の構成部品の全て又は一部は、初期位置から偏位位置への運転室の移動の間に変形されてもよい。構成部品の設計によって、初期位置から偏位位置への運転室の偏位は、所定の衝撃力を超過する場合にのみ誘発されることが達成され得る。運転室が誘発的に移動した後、構成部品の変形は、エネルギーをさらに散逸させる働きをする。

上述の構成部品は、それぞれの摩擦相手部品と摩擦係合して、予め定められた衝撃力に到達するまで初期位置から偏位位置への運転室の誘発的な移動開始を回避することができ、及び／又は誘発的な移動開始後に摩擦係合によりエネルギーを散逸してもよい。このエネルギー散逸は、運転室の位置エネルギーの増大に伴うエネルギー散逸と同時に起こる。

本発明の特に有利な実施形態は、壊れていない状態では運転室を初期位置に固定し、壊れた状態では偏位位置への運転室の移動を可能とする破壊可能要素を設けることを提供する。これらの破壊可能要素によって、予め定められた衝撃力を超過しない場合には、運転室は車両フレームにしっかりと保持され得る。この予め定められた衝撃力を超過すると、破壊可能要素が壊されるので、運転室は解放されて、初期位置から偏位位置へ移動する。この移動は、上述の変形及び／又は摩擦係合を伴ってもよい。

接続要素と車両フレームとの間のベアリングが破壊可能要素よりも高い破壊抵抗を有する場合には、障害物によりごく小さな衝撃力で運転室に衝撃がある場合に、運転室及び破壊可能要素のみが影響を受け、車両フレームは損傷を受けずにすむことが可能である。この場合、交換する必要が生じるのは、破壊可能要素及び運転室の損傷を受けた部分のみである。せん断ピンを適宜このような破壊可能要素に使用してもよい。

本発明のさらなる態様によれば、初期位置から偏位位置への運転室の偏位が、複数の段階で起こることが提供される。これらの状態は、例えば、異なる変形及び／又は摩擦抵抗に関係するので、エネルギーの連続的な散逸が可能となる。

本発明の特に好ましい例示された実施形態を以下添付の図面を参照して詳細に説明する。

図１は、商用車の車体の一部を示し、車体をまとめて参照符号２で示す。この部分は、商用車の前下部の側面図の概略図を示す。

車体２は、運転室６（一部を示す）が取り付けられる車両フレーム４を含む。図１は、車両フレーム４の２つのサイドメンバの１つを示し、そのサイドメンバは、車両の長手方向８に延在し、車体２の前端部においてフロントバンパ１０で終わる。

運転室６は、２つのプレート状の接続要素を介して車両フレーム４に取り付けられる。走行方向の左側に配置された接続要素１２を、図面に示す。以下の説明は、図示しない走行方向右側の接続要素にも対応して当てはまる。接続要素１２は、ピボットベアリングの形態のベアリング１４を有し、該ベアリングは、接続要素１２を旋回可能に車両フレーム４に接続する。ベアリング１４は、高いせん断抵抗を有するように十分大きい寸法にされたピン（詳細には図示せず）を含む。車両の長手方向８においてベアリング１４の前方に、及びそれに側方向に隣接して、２つのピン１６及び１８が配置される。図１において接続要素１２の上端には、対応するピン２０、２２及び２４が設けられる。ピン１６〜２４は、接続要素１２を車両フレーム４に接続する。これらのピンは、ベアリング１４のピンと比較すると小さな寸法にされている。

運転室６と接続要素１２との間の接続は、運転室ベアリング２６によってもたらされる。

別の車両の後部、例えば駐車しているトレイラーのプラットホームと衝突した場合に、運転室６は、図１に衝撃力２８の記号として示す衝撃荷重を受ける。衝撃力２８は、運転室６及び運転室ベアリング２６を介して接続要素１２に伝達され、最終的には車両フレーム４に加えられる。ピン１６〜２４が折れる、すなわちせん断される一方で、運転室ベアリング２６とベアリング１４は両方共損なわれないように設計される。ピン１６〜２４がせん断される結果、接続要素１２は矢印３０で示す旋回運動が可能になる。それにより運転室６は、図１に示す初期位置６_Ｉから図２に示す偏位位置６_ＩＩまで移動する。これが起こると、運転室６の重心Ｓが上昇するので、重心は、図に示す初期位置Ｓ_Ｉから、図２に示す位置Ｓ_ＩＩとなる。

車両フレーム４の上方境界からの、車両の高さ方向３１における重心Ｓ_Ｉの距離ｈ_Ｉは、図２に従って距離ｈ_ＩＩに増加したので、衝撃力２８によって車体２に与えられた運動エネルギーが、少なくとも部分的に位置エネルギーに変換される。

図２は、接続要素１２の初期位置Ｉにおいてピン１６〜２４が収容されるピン受け部３２、３４、３６、３８及び４０を示す。ピン１６〜２４のせん断後、接続要素１２は図２で示す位置ＩＩを取る事となる。

接続要素１２が位置Ｉから位置ＩＩへ後方へ旋回する領域を、図１に参照符号４２で示す。重心が位置Ｓ_Ｉから高い位置Ｓ_ＩＩまで移動するにつれて運転室６を位置６_Ｉから位置６_ＩＩへ偏位させる間に、運動エネルギーを位置エネルギーへ単に部分的にだけでなく変換するためには、接続要素１２が、車両フレーム４の変形を伴って初期位置１２_Ｉから偏位位置１２_ＩＩまで後方へ旋回してもよい。これが起こると、接続要素１２は、ベアリング１４の周りで車両の長手方向８において後方へ抵抗なく旋回するのではなく、車両フレーム４の接触及び変形を伴って旋回する。それゆえこの要素が移動する間に、接続要素１２によって車両フレーム４に、例えば窪みが付けられるかもしれない。

さらに、接続要素１２をケーブルによって車両フレーム４に取り付けてもよく、ケーブルは、接続要素１２の初期位置Ｉにおいては緊張しておらず、接続要素１２の偏位位置ＩＩへの移動の間に引張られ、それにより運動エネルギーの一部が、ケーブルを伸長して変形させることによって散逸する。

初期位置にある運転室が車両フレームに取り付けられた商用車の車体の一部を示す。運転室が偏位位置にある、図１による車体を示す。

Claims

車両フレーム（４）に少なくとも間接的に取り付けられた運転室（６）を備える商用車用の車体（２）において、
前記運転室（６）は、車両の長手方向（８）において前記運転室に作用する前面衝突力（２８）によって、初期位置（Ｉ）から偏位位置（ＩＩ）へ移動可能であり、前記運転室（６）の重心（Ｓ）が、前記偏位位置（ＩＩ）において前記初期位置（Ｉ）よりも高く配置されることを特徴とする車体（２）。
前記運転室（６）が、少なくとも１つの接続要素（１２）に取り付けられ又は固定され、前記接続要素（１２）は前記車両フレーム（４）にベアリング（１４）を介して取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の車体（２）。
前記ベアリング（１４）が、ピボットベアリングの形態であることを特徴とする請求項２に記載の車体（２）。
前記運転室（６）が、前記車両フレームに少なくとも１つのランプ又はカム要素を介して取り付けられ、前記ランプ又はカム要素が、車両の長手方向（８）において前から後ろへ見た場合に車両の垂直方向（３１）に***していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の車体（２）。
前記初期位置（Ｉ）から前記偏位位置（ＩＩ）への前記運転室（６）の移動が、移動制限手段によって規制されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の車体（２）。
前記移動制限手段が、前記運転室（６）、接続要素（１２）、前記ランプ又はカム要素及び／又は車両フレーム（４）によって形成されることを特徴とする請求項５に記載の車体（２）。
前記移動制限手段が、少なくとも１つの追加の構成部品によって形成されることを特徴とする請求項５あるいは６に記載の車体（２）。
前記追加の構成部品が、少なくとも１つのケーブル、金属板及び／又はストラップを含むことを特徴とする請求項７に記載の車体（２）。
前記初期位置（Ｉ）から前記偏位位置（ＩＩ）への前記運転室（６）の移動が、前記運転室（６）、接続要素（１２）、ランプ又はカム要素、前記車両フレーム（４）及び／又は追加の構成部品の変形の下で起こることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の車体（２）。
前記初期位置（Ｉ）から前記偏位位置（ＩＩ）への前記運転室（６）の移動が、前記運転室（６）、接続要素（１２）、ランプ又はカム要素、前記車両フレーム（４）及び／又は追加の構成部品の摩擦係合の下で起こることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の車体（２）。
壊れていない状態では前記運転室（６）を前記初期位置（Ｉ）に固定し、壊れた状態では前記偏位位置（ＩＩ）への前記運転室の移動を可能とする破壊可能要素（１６−２４）が設けられることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の車体。
接続要素と車両フレームとの間のベアリング（１４）が、前記破壊可能要素（１６−２４）よりも高い破壊抵抗を有することを特徴とする請求項１１に記載の車体（２）。
前記破壊可能要素（１６−２４）がせん断ピンによって形成されることを特徴とする請求項１１あるいは１２に記載の車体（２）。
前記初期位置（Ｉ）から前記偏位位置（ＩＩ）への前記運転室（６）の偏位が、複数の段階で起こることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の車体（２）。