(57)【特許請求の範囲】
【請求項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に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、各開口部が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て前記マウントスティの開口部内に挿入された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の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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【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に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、各開口部が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て前記マウントスティの開口部内に挿入された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の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
【図１】
0004269401.tif 000002
【図２】
0004269401.tif 000003
【図３】
0004269401.tif 000004
【図４】
0004269401.tif 000005
【図５】
0004269401.tif 000006
【図６】
0004269401.tif 000007
【図７】
0004269401.tif 000008
【図８】
0004269401.tif 000009
【図９】
0004269401.tif 000010
【図１０】
0004269401.tif 000011
【図１１】
0004269401.tif 000012
【図１２】
0004269401.tif 000013
【図１３】
0004269401.tif 000014
【図１４】
0004269401.tif 000015
【図１５】
0004269401.tif 000016