(57)【要約】【課題】前方から入力される衝撃力に対してキャブの変形を抑制する。【解決手段】キャブ構造は、シル部材３とエクステンション部材７とを備えている。シル部材３は、車長方向に延設され、運転席１２が設けられるキャブ１０のフロアパネル１の下面に結合される。エクステンション部材７は、前面視でシル部材３の前端部３ｆと重なって設けられ、シル部材３の前端部３ｆに結合されるとともにシル部材３及びフロアパネル１よりも前方に突出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車長方向に延設され、運転席が設けられるキャブのフロアパネルの下面に結合されるシル部材と、
前面視で前記シル部材の前端部と重なって設けられ、前記前端部に結合されるとともに前記シル部材および前記フロアパネルよりも前方に突出するエクステンション部材と、
を備えたことを特徴とするキャブ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転席が設けられるキャブをシャシフレーム上に配置したキャブオーバー型の車両に適用されるキャブ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、キャブオーバー型の車両において前突時の安全性を高めるための様々な構造が提案されている。例えば、キャブのフロアパネルの前側部分とこの下面に結合される前側フロアサイドメンバとを、フロアパネルの後側部分とこの下面に結合される後側フロアサイドメンバとに対して低剛性に形成する構造が提案されている（特許文献１参照）。この構造によれば、車両の前突時に、フロアパネルの前側部分と前側フロアサイドメンバとが変形しながら衝撃エネルギを吸収し、後方へ伝達される衝撃エネルギを軽減するため、フロアパネルの後側部分と後側フロアサイドメンバとの変形が抑制されて乗員の安全性が高められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2015-116960号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、キャブの前面（正面）は、一般に車幅方向の中央部で最も前方に突出するように湾曲した形状とされる。このため、例えば平面状の物体がキャブの前面に衝突した際、キャブの前面のうち、車幅方向の中央部が衝撃力の入力点となる。これに対し、キャブにおいて車長方向に延びるシル部材（例えば前述した前側フロアサイドメンバ）は、一般に車両の左右に配置され、車幅方向の中央部には設けられないことから、キャブの前突時の入力点に対して車幅方向にずれて位置する場合が多い。この場合、衝撃力がシル部材に伝わりにくいため、シル部材で衝撃力を吸収しにくくなる。この結果、キャブの変形が大きくなる虞がある。
【０００５】
本件のキャブ構造は、前述したような課題に鑑み創案されたものであり、前方から入力される衝撃力に対してキャブの変形を抑制することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ここで開示するキャブ構造は、車長方向に延設され、運転席が設けられるキャブのフロアパネルの下面に結合されるシル部材と、前面視で前記シル部材の前端部と重なって設けられ、前記前端部に結合されるとともに前記シル部材および前記フロアパネルよりも前方に突出するエクステンション部材と、を備えている。
【０００７】
これにより、前方から入力され衝撃力がエクステンション部材を介してシル部材へと伝達されやすくなる。このため、衝撃力がシル部材で吸収されやすくなる。
【発明の効果】
【０００８】
開示のキャブ構造によれば、前方から入力される衝撃力に対してキャブの変形を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態としてのキャブ構造が適用されたキャブの側面図である。
【図２】図１のキャブの下面図である。
【図３】図１のキャブを斜め前方から見た図である。
【図４】図２と同様の図であり、前方から衝撃力が入力された場合を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図面を参照して、実施形態としてのキャブ構造について説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。
【００１１】
以下の説明では、キャブ構造が適用された車両を基準にして前後方向および左右方向を定め、前後方向を「車長方向」ともいい、左右方向を「車幅方向」ともいう。また、重力の作用方向を下方とし、その反対方向を上方とする。
【００１２】
［１．構成］
本実施形態のキャブ構造は、図１に示すキャブ１０に適用されている。キャブ１０は、キャブオーバー型の車両の前部に設けられ、図示しないシャシフレーム上に配置される。キャブ１０は、フロアパネル１及びダッシュボード２を含む様々なパネル材が組み合わされて構成される。これらのパネル材で区画される車室空間１１（すなわち、キャブ１０の内部）には、運転席１２が設けられる。
【００１３】
フロアパネル１は、車室空間１１の床面を構成するものであり、ダッシュボード２は、上下方向かつ車幅方向に沿って設けられ、フロアパネル１の前縁部と結合されて車室空間１１の前壁を構成するものである。ダッシュメンバ６は、車幅方向の中央部が最も前方に突出する形状である。なお、ダッシュボード２とダッシュメンバ６の前方には、車両の最前面を構成するフロントパネル１３が配置される。フロントパネル１３は、車幅方向の中央部が最も前方に突出するように緩やかに湾曲した形状である。
【００１４】
キャブ１０は、フロアパネル１を支持するフロアフレームとして、車長方向に延設された二つのメインシル（シル部材）３と、各メインシル３の後方で車幅方向に延設されたリアシル４とを備えている。メインシル３及びリアシル４は、キャブ１０において比較的高い強度および剛性をもつ部材である。メインシル３及びリアシル４はいずれも、横断面（延設方向に対して直交する断面）がハット型に形成され、フロアパネル１の下面に結合される。より具体的には、メインシル３及びリアシル４は、各々のフランジ面がフロアパネル１の下面に結合されることで、フロアパネル１と共に閉断面をなす。
【００１５】
各メインシル３は、前端部３ｆがダッシュボード２の後面（背面）に結合され、後端部３ｒがリアシル４に結合されている。また、本実施形態のメインシル３は、その前部３ａが後部３ｂよりも低く（下方に）位置するように、前部３ａと後部３ｂとの間の中間部３ｃが上下方向に緩やかに曲がった形状とされている。各メインシル３の前部３ａは、前側へいくほど、上下方向の寸法が大きくされており、フロアパネル１と共になす閉断面が上下方向に拡大されている。これにより、メインシル３は、前側へいくほど強度および剛性が高められている。
【００１６】
図２に示すように、二つのメインシル３は、互いに車幅方向に離隔して配置される。本実施形態では、二つのメインシル３がキャブ１０の車幅方向の中心線Ｃに対して対称に配置される場合を例示する。すなわち、各メインシル３は、キャブ１０の下面視で中心線Ｃと重ならない位置に設けられている。各メインシル３は、前部３ａから中間部３ｃにかけての部位が車幅方向に緩やかに曲がった形状とされており、中間部３ｃ及び後部３ｂが前部３ａよりも車幅方向の外側に（中心線Ｃから離隔して）設けられている。これにより、二つのメインシル３の相互間には、図示しないエンジンを配置するためのスペースが確保されている。
【００１７】
二つのメインシル３の前部３ａは、車幅方向に延びるクロスパイプ５で互いに連結される。本実施形態のクロスパイプ５は、メインシル３の前部３ａを貫通した状態に固定されている。クロスパイプ５は、二つのメインシル３の相対変位を規制し、各メインシル３の屈折や屈曲を抑制する機能をもつ。
【００１８】
リアシル４は、フロアパネル１の後縁部に沿って設けられる。本実施形態のリアシル４は、メインシル３の後端部３ｒよりも車幅方向の外側まで延設されている。リアシル４は、二つのメインシル３の相対変位を規制し、各メインシル３の屈折や屈曲を抑制する機能と、メインシル３を通じて後方へと伝達される衝撃力を車幅方向に流す機能とを併せもつ。
【００１９】
図３に示すように、ダッシュボード２の前面（正面）には、ダッシュボード２を補強するダッシュメンバ６が結合される。ダッシュメンバ６は、車幅方向に延設されるとともに、その横断面がハット型に形成される。ダッシュメンバ６は、各フランジ面がダッシュボード２の前面に結合されることで、ダッシュボード２と共に閉断面をなす。
【００２０】
以下、メインシル３の前端部３ｆを「シル前端部３ｆ」ともいう。ダッシュメンバ６は、前面視で各シル前端部３ｆと重なる、あるいは、各シル前端部３ｆの近傍を通るように設けられる。本実施形態のダッシュメンバ６は、前面視で各シル前端部３ｆの直上方を通るように設けられている。このように、ダッシュボード２においてシル前端部３ｆが結合される箇所は、ダッシュメンバ６により補強されている。
【００２１】
ダッシュボード２においてシル前端部３ｆが結合される各箇所には、車両の前突時にメインシル３へ衝撃力を伝達するエクステンション部材７が設けられる。エクステンション部材７は、メインシル３を実質的に前方へ延長するものであって、メインシル３，フロアパネル１，ダッシュボード２及びダッシュメンバ６のいずれよりも前方に突出する。すなわち、エクステンション部材７は、フロントパネル１３よりも後方において最も前方に突出する部材である。エクステンション部材７は、フロントパネル１３からの衝撃力の入力点となる。
【００２２】
エクステンション部材７は、前面視でシル前端部３ｆと重なって設けられる。本実施形態では、エクステンション部材７がシル前端部３ｆよりも上下方向の寸法が小さくされており、前面視でシル前端部３ｆの上側の部分と重なって設けられる場合を例示する。エクステンション部材７は、ダッシュボード２を介してシル前端部３ｆに結合されている。
【００２３】
各エクステンション部材７は、例えば鋳造により中実のブロック状に形成される。本実施形態の各エクステンション部材７は、ダッシュボード２に沿って設けられる板状の基部７ａと、基部７ａから前方へ突出するように設けられた略直方体形状の突起部７ｂと有する。基部７ａには、図示しないボルト孔が形成される。エクステンション部材７は、このボルト孔に挿通されるボルトにより、ダッシュボード２に固定される。また、突起部７ｂは、このボルト孔と干渉しない位置に設けられる。本実施形態では、二つの突起部７ｂがボルト孔の左右両側に設けられている場合を例示する。各突起部７ｂの先端面７ｃは平面状である。
【００２４】
図４に示すように、エクステンション部材７がシル前端部３ｆに結合された状態で、各突起部７ｂの先端面７ｃは、ダッシュボード２よりも前方に位置される。すなわち、各突起部７ｂの先端面７ｃは、ダッシュボード２やダッシュメンバ６と比べて、フロントパネル１３に近い位置に設けられる。したがって、フロントパネル１３に対して前方から衝撃力Ｆが入力された場合、フロントパネル１３は後方へと移動すると、ダッシュボード２やダッシュメンバ６に接触するよりも前に、各エクステンション部材７に接触しやすくなっている。
【００２５】
［２．作用］
車両の前突時や法規試験では、フロントパネル１３に対して前方から後方へ向かう衝撃力Ｆが入力される。本実施形態のフロンパネル１３は、車幅方向の中央部が最も前方に突出しているため、ここではフロントパネル１３における衝撃力Ｆの入力点が、車幅方向の中央部である場合について説明する。
【００２６】
衝撃力Ｆにより、フロントパネル１３は車幅方向の中央部から変形し始め、全体的に後方へと移動する。これに対し、フロントパネル１３よりも後方ではエクステンション部材７が最も前方に突出しているため、フロントパネル１３はダッシュボード２やダッシュメンバ６等に当たるよりも前に、エクステンション部材７に接触する。すなわち、フロントパネル１３に入力された衝撃力Ｆは、まずエクステンション部材７に伝達される。
【００２７】
本実施形態では各エクステンション部材７が二つの突起部７ｂを有しているため、衝撃力Ｆは各々の突起部７ｂの先端面７ｃに分散されて伝達される。そして、図４中に太矢印で示すように、衝撃力Ｆはエクステンション部材７からその直後方のメインシル３へと伝達され、メインシル３を通じて後方へと伝わりながら吸収されていく。このように、衝撃力Ｆがキャブ１０において比較的高い強度および剛性をもつメインシル３へと伝達されて吸収されることにより、キャブ１０の変形が抑制される。
【００２８】
その後、衝撃力Ｆは、リアシル４まで到達するとリアシル４に沿って車幅方向に伝わりながら吸収されていく。このように、衝撃力Ｆがキャブ１０において比較的高い強度および剛性をもつリアシル４へと伝達されて吸収されることによっても、キャブ１０の変形が抑制される。また、衝撃力Ｆがメインシル３に沿って後方へと伝わった後、リアシル４に沿って車幅方向へと流れることで、衝撃力Ｆがより吸収されやすくなる。したがって、キャブ１０の変形が更に抑制される。
【００２９】
［３．効果］
前述したキャブ構造によれば、前方から入力された衝撃力Ｆを、まずエクステンション部材７に入力させ、その後、エクステンション部材７を介してメインシル３へと伝達させるため、メインシル３で衝撃力Ｆを吸収しやすくすることができる。言い換えると、フロントパネル１３からの衝撃力Ｆの入力点をエクステンション部材７とすることで、衝撃力Ｆをメインシル３へと伝わりやすくすることができるため、衝撃力Ｆをメインシル３に吸収させやすくすることができる。
【００３０】
このように、キャブ１０において比較的高い強度および剛性をもつメインシル３に衝撃力Ｆを伝達しやすくすることにより、キャブ１０の変形を抑制しつつ、衝撃力Ｆを効果的に吸収することができる。なお、キャブ１０の下方に設けられるシャシフレームに衝撃力Ｆを流して吸収させることも考えられるが、前述したキャブ構造によれば、キャブ１０において衝撃力Ｆを効果的に吸収できるため、シャシフレームに頼らなくても、乗員の保護に寄与できるとともに、法規上の要件を満たしやすくすることができる。
【００３１】
エクステンション部材７には二つの突起部７ｂが設けられるため、エクステンション部材７における衝撃力Ｆの入力点を二つにすることができる。これにより、衝撃力Ｆが二つの突起部７ｂに分散されて入力されることから、各突起部７ｂにおける応力集中を緩和することができる。また、突起部７ｂの先端面７ｃが平面状であるため、エクステンション部材７における衝撃力Ｆの入力面積（具体的には、エクステンション部材７とフロントパネル１３との接触面積）を確保しやすくすることができる。よって、エクステンション部材７に衝撃力Ｆをより伝達しやすくすることができる。
【００３２】
前面視でシル前端部３ｆと重なる位置あるいはその近傍にダッシュメンバ６が結合されるため、エクステンション部材７とシル前端部３ｆとの結合箇所をダッシュメンバ６により補強することができる。これにより、エクステンション部材７及びシル前端部３ｆの変形を抑制できるとともに、エクステンション部材７からメインシル３に衝撃力Ｆをより伝わりやすくすることができる。
【００３３】
メインシル３の後端部３ｒ同士を連結するリアシル４が設けられるため、メインシル３を通じてリアシル４にも衝撃力Ｆを伝達させることができるとともに、リアシル４によっても衝撃力Ｆを吸収することができる。よって、キャブ１０における衝撃力Ｆの吸収性を向上させることができる。この結果、キャブ１０の変形を更に抑制することができる。
【００３４】
［４．変形例］
前述したエクステンション部材７の構成は一例である。エクステンション部材７は、フロントパネル１３が後方へ移動した際に最初に接触する部材となるように、メインシル３及びフロアパネル１よりも前方に突出した形状であればよく、例えば、突起部７ｂの個数が一つであってもよいし、突起部７ｂの形状が円柱状であってもよい。
【００３５】
エクステンション部材７の配置も前述したものに限定されない。エクステンション部材７は、少なくともその一部が前面視でシル前端部３ｆと重なって設けられればよい。ただし、エクステンション部材７は、前面視でシル前端部３ｆと重なる部分が大きいほど、メインシル３に衝撃力Ｆを伝えやすくなるため、メインシル３で衝撃力Ｆをより吸収しやすくすることができる。なお、エクステンション部材７の高さ位置は、乗員保護という観点から、乗員のヒップポイント（SRP；Seat Reference Position）を基準にして設定されることが好ましい。
【００３６】
シル前端部３ｆに対するエクステンション部材７の結合方法は特に限定されない。前述したようにエクステンション部材７をボルトで締結する場合には、エクステンション部材７を他の部材（例えば、フロントパネル１３を開閉するためのダンパ）と共締めしてもよい。この場合には、部品点数の削減およびエンジンルーム内の構成の簡素化に寄与することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１    フロアパネル
３    メインシル（シル部材）
３ｆ  前端部（シル前端部）
７    エクステンション部材
１０  キャブ
１２  運転席
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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