JP4269401B2 - キャブオーバ型車両の衝突安全装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キャブオーバ型車両のシャシフレームに支持されるパワーユニットの前後方向の外力作用時における慣性力をシャシフレームの前端側に作用して衝撃エネルギーの有効吸収をするキャブオーバ型車両の衝突安全装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図8に示すように、キャブオーバ型車両20のキャブ21はシャシフレーム22の前部に配置され、運転台はシャシフレーム22に支持されているパワーユニット23の位置よりも前方に配置されるものが一般である。なお、キャブ21の後方には荷台25がシャシフレーム22上に搭載される。図9,図10に示すように、エンジン24及びトランスミッション17等とからなるパワーユニット23はエンジン支持構造26とトランスミッション支持構造27を介してシャシフレーム22に弾性支持される。なお、図示のようにパワーユニット23は、車両の前方側の狭幅のシャシフレーム22の部分から変曲部31を介して広がる広幅のシャシフレーム22間に配置されるが、エンジン24はシャシフレーム22の比較的前方に近い位置においてシャシフレーム22に支持される。しかしながら、トランスミッション17はシャシフレーム22のかなり後方の位置でシャシフレーム22に支持される。また、図9,図10に示すように、パワーユニット23のエンジン24の前方にはラジエータ28が近接して配置され、このラジエータ28の前方にはクロスメンバ29がシャシフレーム22に固定されて配設される。なお、このクロスメンバ29はシャシフレーム22の前記変曲部31より前方に配置される。
【0003】
図11乃至図14は、トランスミッション17をシャシフレーム22側に支持するトランスミッション支持構造27(単に支持構造27という)を示すものである。この支持構造27は、図11に示すような構成要素からなる。すなわち、略U字形状のマウントスティ2aと、マウントブラケット3aと、マウントラバ4aと、トランスミッション17の上方に固定される略断面コ字形状のマウントカバ5a等とからなる。なお、トランスミッションクロスメンバ6aは本例ではサイドメンバ19に架設される平板状の板部材からなる。
【0004】
図12乃至図14は以上の構成要素からなる支持構造27の組立形状とトランスミッションクロスメンバ6aとの連結構造を示すものである。一対のマウントスティ2a,2aはその開口部9aを車両の車幅方向に向けて配置され、その上端をトランスミッションクロスメンバ6aの下面に連結して配置される。一方、両端部12a,12aを有する架設部11aとこの中央部において直交して配置される取り付け座10aとからなるマウントブラケット3aは、その両端部12a,12aをマウントスティ2a,2aの開口部9a,9aに挿入して配置され、その両端部12a,12aとマウントスティ2a,2aとの間にはマウントラバ4a,4aが介設される。一方、トランスミッション17の上部にはマウントカバ5aが固定され、マウントカバ5aにはマウントブラケット3aの取り付け座10aが連結される。以上の構造により、トランスミッション17はマウントブラケット3a,マウントラバ4a及びマウントスティ2aを介してトランスミッションクロスメンバ6aに連結し、弾性支持される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
図8に示すように、キャブオーバ型車両20が剛壁30等に正面衝突すると、比較的高剛性のシャシフレーム22の前端が剛壁30に当り、有効に変形して衝撃エネルギーを吸収する。そのため、シャシフレーム22には急激な減速度が発生する。一方、パワーユニット23は前記のようにマウントラバ4aを介してシャシフレーム22側に弾性支持されているため、衝突時においてはマウントラバ4aが変形する分だけ時間遅れした状態でパワーユニット23の慣性力がシャシフレーム22側に伝わる。そのため、シャシフレーム22側に固定されているトランスミッションクロスメンバ6aと支持構造27との間には相対ずれが生ずる。一方、前記したようにトランスミッションクロスメンバ6a側に固定されているマウントスティ2aはその開口部9aを車幅方向に向けて配置されるため、マウントブラケット3aの両端部12aとマウントスティ2aとの間に相対ずれがあるとマウントブラケット3aの両端部12aがマウントスティ2aに干渉する。すなわち、図13においてA部とB部が衝突する。そのため、図15に示すように、パワーユニット23が慣性力により前方に移動するとシャシフレーム22をトランスミッション17の支持構造27の部分を介して前方に引きずる。この支持構造27は前記のようにシャシフレーム22のかなり後方側に配置されるためシャシフレーム22は長いスパンで圧縮され、シャシフレーム22の変曲部31での横方向への座屈変形を誘発し、シャシフレーム22の反力の急激な低下をもたらし、短いストロークでの有効な衝撃エネルギーの吸収が困難となる可能性がある。図7における点線はこの場合におけるシャシフレーム22の荷重−変位曲線を示すものである。
【0006】
一方、衝撃時等の外力作用時におけるパワーユニットからのシャシフレームの慣性力を低減してキャブの変形を防止するようにした公知技術として実開平4−109621号公報が挙げられる。この「キャブオーバ車両のエンジンマウント構造」はエンジンをガイドレールに沿って移動可能な状態でサイドフレーム側に搭載し、エンジンに作用する弾性力が過大の場合にエンジンのロックを解除し、エンジンを前記ガイドレールに沿って前方に移動せしめ、キャブ側に作用する伝達力を低減しキャブ変形を防止するものである。この手段は、それ自体として特徴を有し、キャブ変形低減に機能するものであるが、以下に説明する本発明のように、通常の弾性支持構造を採用するキャブオーバ型車両におけるパワーユニット側からの弾性力を前方側に集中させる本発明の技術内容とは構成において大きく相異するものである。
【0007】
本発明は、以上の事情に鑑みて発明されたものであり、外力作用時においてシャシフレームに干渉することなくパワーユニットの移動を円滑に行わせてパワーユニットの弾性力をシャシフレームの前端側に集中せしめ、シャシフレームの前端側の車両前後方向の変形をし易くし、短ストロークで衝撃エネルギーを有効に吸収し、キャブ変形を低減し、安全性を向上するキャブオーバ型車両の衝突安全装置を提供することを目的とする。
【0008】
【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、衝突時等の前後方向に沿う外力作用時に、パワーユニットの慣性力をシャシフレームの変曲部より前方の部分に作用させるキャブオーバ型車両の衝突安全装置であって、前記パワーユニットのトランスミッションを前記シャシフレームのトランスミッションクロスメンバ弾性支持するための支持構造が、前記トランスミッションクロスメンバに、前記トランスミッションを跨ぐようにして車幅方向の左右に夫々装着され、各開口部車両の前後方向に向けられた一対のマウントスティと、前記トランスミッションの上面に固定された取り付け座及び該取り付け座から車幅方向左右に伸延する架設部の左右端から後方に張り出し前記マウントスティの開口部内に挿入され両端部を有するマウントブラケットと、上部が前記マウントブラケット両端部に下部が前記マウントスティに夫々固定された一対のマウントラバとを有し前記シャシフレームが衝突時に前方に移動する前記パワーユニットの慣性力を前記シャシフレームの変曲部より前方の部分に伝えるため、前記変曲部の前方に配設されたクロスメンバを有することを特徴とするものである。
【0009】
衝突時等において車両に外力が作用するとシャシフレームの前端部で外力を受け、その変形により衝撃エネルギーを吸収すると共にシャシフレームに弾性支持されているパワーユニットが前方側に移動する。しかしながら、本発明ではパワーユニットが移動してもマウントブラケットとマウントスティとの干渉がなく、シャシフレームの後方側からの移動がなくなりパワーユニットはラジエータ等を介して変曲部より前方のシャシフレームに慣性力を作用する。これにより、シャシフレームの横折れモードの変形が低減し、結果的にシャシフレームの上部に位置するキャブの変形を抑制し、キャブ内の居住空間を確保し安全性の向上が図れる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のキャブオーバ型車両の衝突安全装置の実施の形態を図面を参照して詳述する。図1はトランスミッションに適用される本発明の支持構造1の各構成要素を示す分解斜視図である。支持構造1は、開口部9を形成する略U字形状のマウントスティ2と、同じく全体として略U字形状に形成されるマウントブラケット3と、マウントラバ4と、図略のトランスミッション側に固定されるマウントカバ5等からなる。
【0011】
図1乃至図4に示すように、マウントスティ2はトランスミッションクロスメンバ6(以下、クロスメンバ6という)に当接するフランジ部7とマウントラバ4を支持する座面8等を有する略U字形状部材からなり、クロスメンバ6に対し開口部9を車両の前後方向に向けて配設される。すなわち、横向きに配設される。
【0012】
マウントブラケット3は、取り付け座10と、取り付け座10を中心部に支持し左右方向に伸延して形成される架設部11と、この架設部11の左右端から後方に向けて張り出す両端部12,12とを形成するものからなり、比較的剛性のある形状のものからなる。また、マウントラバ4はゴム状部材からなり、マウントスティ2に設けられた取り付け孔13とマウントブラケット3の両端部12に設けられた取り付け孔14とに挿入されるねじ部15,16が上下に設けられている。
【0013】
マウントブラケット3の取り付け座10は直接トランスミッション側に固定されてもよいが、本実施の形態ではマウントカバ5を介してトランスミッション17(図2等に示す)に取り付けられる。マウントカバ5は、図2乃至図4等に示すようにトランスミッション17に鞍掛け状に搭載される略断面コ字形状の部材からなり、上面には取り付け座10に取り付けるためのねじ部18が植設される。
【0014】
次に、支持構造1の組付け形状とクロスメンバ6への連結形状を図2乃至図4により説明する。なお、クロスメンバ6はシャシフレーム22のサイドメンバ19にその両端部を固定し、車幅方向に沿って配設される。まず、マウントスティ2は前記したようにそのフランジ部7をクロスメンバ6の下面に当接し、開口部9を車両の前後方向を向けて横向きに取り付けられる。取り付け座10と架設部11を連結して一体的に形成されるマウントブラケット3の両端部12,12をマウントスティ2,2の開口部9内に挿入する。この状態でマウントブラケット3の取り付け座10をトランスミッション17のマウントカバ5に取り付ける。また、前記したように、マウントラバ4はマウントスティ2の開口部9内に挿入されたマウントブラケット3の両端部12とマウントスティ2の座面8との間に介設され両者に連結される。以上の組付け構造により、トランスミッション17はマウントブラケット3とマウントラバ4及びマウントスティ2を介してクロスメンバ6に弾性支持され上下及び前後方向に移動可能になる。
【0015】
図5は以上の支持構造1により支持されているトランスミッション17及び支持構造1の外力作用時における作動状態を示すものである。外力作用により、トランスミッション17は矢印方向の慣性力により前方に向かって移動する。この場合、トランスミッション17にはマウントカバ5を介してマウントブラケット3が固定されており、マウントスティ2はクロスメンバ6側に固定されているためマウントラバ4を前方向に変形させる。すなわち、マウントブラケット3の両端部12がマウントスティ2の開口部9から引き出される方向に移動する。本発明の支持構造1ではマウントブラケット3の両端部12はマウントスティ2の開口部9に挿入されているだけで両端部12が前方向に移動しても両端部12とマウントスティ2との干渉は全く生じない。すなわち、トランスミッション17はマウントラバ4を弾性変形させながら円滑に前方に移動するに過ぎない。
【0016】
従って、本発明では、従来技術のようにシャシフレームを後方側から引きずりながら前方に移動させるような現象は全く発生しない。以上のようにトランスミッション17を含むパワーユニット23はシャシフレーム22側に干渉することなく前方に移動し、図6に示すように最終的にはパワーユニット23とラジエータ28との衝突によりクロスメンバ29を介してシャシフレーム22側に慣性力を集中作用することになる。以上により、シャシフレーム22の前端部が車両の前後方向に圧壊し易くなり、短いストロークで有効な衝撃エネルギーの吸収が可能になる。図7の実線は本発明による外力作用時における荷重−変位曲線を示すものである。
【0017】
本発明の支持構造では、マウントブラケット3の両端部12が架設部11から張り出しており、曲げモーメントの作用を受けるが、マウントブラケット3自体が高剛性に形成され、かつ両端部12の張り出し量も比較的少ないため、曲げモーメントの影響が少ないと見て実際上差しつかえない。また、本実施の形態ではマウントブラケット3の取り付け座10と架設部11を別体のものとしたが、一体構造のものでも勿論よい。
【0018】
【発明の効果】
本発明のキャブオーバ型車両の衝突安全装置によれば、キャブオーバ型車両に衝突等により外力が作用しても、パワーユニットの慣性力がシャシフレームの後方から作用して変曲部を大きく変形させる現象がなくなり、シャシフレームの前端側の変曲部より前方の部分に弾性力が集中して作用するため、シャシフレームの前端部が圧壊し易くなり、短いストロークで衝撃エネルギーを有効に吸収することができる。その結果、シャシフレームに支持されるキャブの変形量が抑制され、キャブ内の居住空間を確保し安全性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のキャブオーバ型車両の衝突安全装置のトランスミッションの支持構造の各構成要素を示す分解斜視図。
【図2】本発明の支持構造のトランスミッションクロスメンバへの取り付け形態を示す正面図。
【図3】図2の上面図。
【図4】図2の側面図。
【図5】本発明の支持構造の外力作用時における作動状態を示す平面図。
【図6】本発明の支持構造を有するパワーユニットの外力作用時における作動状態を示す上面図。
【図7】本発明と従来技術における外力作用時におけるシャシフレームの荷重−変位線図。
【図8】従来のキャブオーバ型車両の概要構造とその剛壁への衝突直前の状態を示す模式図。
【図9】従来のパワーユニットの支持構造を示す下面図。
【図10】従来のパワーユニットの支持構造を示す上面図。
【図11】従来のトランスミッションの支持構造の各構成要素を示す分解斜視図。
【図12】従来のトランスミッションの支持構造のトランスミッションクロスメンバへの取り付け形態を示す正面図。
【図13】図12の上面図。
【図14】図13のA矢視の側面図。
【図15】従来の支持構造における問題点を説明するための側面図。
【符号の説明】
1 支持構造
2 マウントスティ
3 マウントブラケット
4 マウントラバ
5 マウントカバ
6 トランスミッションクロスメンバ(クロスメンバ)
7 フランジ部
8 座面
9 開口部
10 取り付け座
11 架設部
12 両端部
13 取り付け孔
14 取り付け孔
15 ねじ部
16 ねじ部
17 トランスミッション
18 ねじ部
19 サイドメンバ
20 キャブオーバ型車両
21 キャブ
22 シャシフレーム
23 パワーユニット
24 エンジン
28 ラジエータ
29 クロスメンバ
30 剛壁

Claims (2)

  1. 衝突時等の前後方向に沿う外力作用時に、パワーユニットの慣性力をシャシフレームの変曲部より前方の部分に作用させるキャブオーバ型車両の衝突安全装置であって、
    前記パワーユニットのトランスミッションを前記シャシフレームのトランスミッションクロスメンバ弾性支持するための支持構造が、
    前記トランスミッションクロスメンバに、前記トランスミッションを跨ぐようにして車幅方向の左右に夫々装着され、各開口部車両の前後方向に向けられた一対のマウントスティと、
    前記トランスミッションの上面に固定された取り付け座及び該取り付け座から車幅方向左右に伸延する架設部の左右端から後方に張り出し前記マウントスティの開口部内に挿入され両端部を有するマウントブラケットと、
    上部が前記マウントブラケット両端部に下部が前記マウントスティに夫々固定された一対のマウントラバとを有し
    前記シャシフレームが
    衝突時に前方に移動する前記パワーユニットの慣性力を前記シャシフレームの変曲部より前方の部分に伝えるため、前記変曲部の前方に配設されたクロスメンバを有する
    ことを特徴とするキャブオーバ型車両の衝突安全装置。
  2. 前記パワーユニットと前記変曲部の前方のクロスメンバとの間に、ラジエータを配置し
    衝突時に前方に移動する前記パワーユニットの慣性力を、前記ラジエータ及びクロスメンバを介し、前記シャシフレームの変曲部より前方の部分に伝える
    請求項1に記載のキャブオーバ型車両の衝突安全装置。
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