(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
略コ字形状断面をなし途中に変曲部１１を形成し車幅方向に所定間隔で配置されるサイドメンバ２及びこの開口部を閉止する略コ字形状断面のクロージングプレート３とからなるサイドメンバ体２′と、前記変曲部１１の近傍及び前端において左右の前記サイドメンバ体２′間に架設されるクロスメンバとを備えるシャシフレームの衝突安全構造において、前記変曲部１１及びその前後の前記サイドメンバ体２′の前記クロージングプレート３の内面にレインフォース１を固着し、該レインフォース１の固着される前記サイドメンバ体２′の断面剛性をほぼ均一にすべく前記レインフォース１の断面形状を、前記クロスメンバの設けられている部位を前記クロージングプレート３の上下面に固着する上面鍔板１０ａと下面鍔板１０ｂと前記クロージングプレート３の内面に固着する平板部１０ｃとこれ等の中間部に形成される略コ字形状部１０ｄとを一体的に折り曲げ形成したものとし、前記クロスメンバの設けられていない部位を前記クロージングプレート３の断面形状に対応するコ字形状のものから形成することを特徴とする車両のシャシフレーム衝突安全構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のシャシフレームの前端側における特に変曲部まわりの外力作用時における座屈を低減して車両の安全性の向上を図る車両のシャシフレーム衝突安全構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は車両のシャシフレームの前端側の概要構造を示すものである。略コ字形状断面のサイドメンバ２，２は車幅方向に所定間隔で配置される。なお、サイドメンバ２，２の開口部側は図８に示すように略コ字形状断面のクロージングプレート３により閉止される。従って、サイドメンバ２とクロージングプレート３により閉断面が形成される。この閉断面のサイドメンバを以下、サイドメンバ体２′と称呼する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
図９に示すように、シャシフレームが衝突面１２に衝突すると、シャシフレームのサイドメンバ体２′には例えば横折れモードの変形が生ずる。この変形時にサイドメンバ体２′のウィークポイントの１つである変曲部１１が大きく座屈する。この座屈によりシャシフレームは前後方向に大きく変形し、図略のキャブの居住空間を狭くする等の問題点がある。そのため、図１０に示すように、サイドメンバ体２′を更に補強して高剛性にする各種の補強手段が考えられる。
【０００４】
図１０（ａ）はクロージングプレート３の内側に更に略コ字形状断面のクロージングプレート３ａを重ねて固着し２重構造にしたものである。また、図１０（ｂ）はクロージングプレート３と相対向するサイドメンバ２の内側に略コ字形状断面の補強部材３ｂを固着したものである。また、図１０（ｃ）はサイドメンバ２の内側の中央部にコ字形状の補強部材３ｃを固着したものであり、図１０（ｄ）はサイドメンバ２の内側に補強プレート３ｄを固着したものである。
【０００５】
図１０（ｂ），（ｃ），（ｄ）のサイドメンバ体は、クロージングプレート３をサイドメンバ２に固着する前に補強部材３ｂ，３ｃや補強プレート３ｄをサイドメンバ２に固着する必要があり、溶接作業工程が複雑となる問題点がある。また、図１０（ａ）に示すものは前記の問題点はないが、２重のクロージングプレート３，３ａにより変曲部１１が補強されたとしてもサイドメンバ体２′全体としての剛性バランスがとれず、別のウィークポイントから同じく座屈が発生する恐れがある。また、重量増，コスト高となる問題点もある。
【０００６】
シャシフレームを補強する公知技術は数多くあるが、本発明に類似するものとして実開平６−１１２９号公報が挙げられる。この「車両のフレーム構造」における車体フレームは略コ字形状断面のフレーム（サイドメンバ２に相当するもの）の内側に略コ字形状断面の第２のフレーム部材（クロージングプレート３に相当するもの）を固着すると共にフレームの内面に補強部材を固着したものからなり、前記の図１０（ｂ）に示したものと近似する構造のものからなり、フレーム部材をフレームに固着する前に縦壁部をフレームに固着する必要があり溶接作業工程が複雑となる。
【０００７】
本発明は、車型限定の専用フレームを用いるトラック車両でなく、多種多様のバリエーションを必要とするフレームを有するキャブオーバ型トラック車両におけるサイドフレームであってクロージングプレートにより補強されるシャシフレーム構造に関するものでありサイドメンバ体を高剛性にして変曲部の座屈を低減すると共に、サイドメンバ体の全体としての剛性バランスを極力とってウィークポイントをなくし、外力作用時におけるシャシフレームの座屈変形を低減し、変形量を低減させて車両の安全性の向上を図る車両のシャシフレーム衝突安全構造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、略コ字形状断面をなし途中に変曲部１１を形成し車幅方向に所定間隔で配置されるサイドメンバ２及びこの開口部を閉止する略コ字形状断面のクロージングプレート３とからなるサイドメンバ体２′と、前記変曲部１１の近傍及び前端において左右の前記サイドメンバ体２′間に架設されるクロスメンバとを備えるシャシフレームの衝突安全構造において、前記変曲部１１及びその前後の前記サイドメンバ体２′の前記クロージングプレート３の内面にレインフォース１を固着し、該レインフォース１の固着される前記サイドメンバ体２′の断面剛性をほぼ均一にすべく前記レインフォース１の断面形状を、前記クロスメンバの設けられている部位を前記クロージングプレート３の上下面に固着する上面鍔板１０ａと下面鍔板１０ｂと前記クロージングプレート３の内面に固着する平板部１０ｃとこれ等の中間部に形成される略コ字形状部１０ｄとを一体的に折り曲げ形成したものとし、前記クロスメンバの設けられていない部位を前記クロージングプレート３の断面形状に対応するコ字形状のものから形成することを特徴とするものである。
【０００９】
サイドメンバの内側にこれを補強すべく固着されるクロージングプレートの内面にレインフォースを固着する。サイドメンバ体には変曲部がありこの部分から座屈変形が生じ易い。そのため、レインフォースはこの変曲部では波形形状とし、他の箇所を波形形状の一部を形成する略コ字形状とする。そのため、変曲部が高剛性に形成される。以上の構造のレインフォースを用いることによりサイドメンバ体の変曲部が補強されてサイドメンバ体の全体剛性が略均一となる。そのため、外力作用時においてウィークポイントからの座屈がなくなり、変形量の低減が図られる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車両のシャシフレーム衝突安全構造の実施の形態を図面を参照して詳述する。図１に示すように、車両のシャシフレームの前端側の概要構造は、サイドメンバ２とクロジングプレート３とからなる閉断面形状のサイドメンバ体２′と、左右のサイドメンバ２，２の前端に架設されるファーストクロスメンバ５と、ファーストクロスメンバ５の後方に適宜距離を隔て左右のサイドメンバ体２′，２′に架設されるセカンドクロスメンバ４等からなる。なお、サイドメンバ２とクロージングプレート３は図４等に示すように略コ字形状断面のものからなり、クロージングプレート３はサイドメンバ２の開口部を閉止してサイドメンバ２に固着される。なお、図１ではクロージングプレート３がサイドメンバ２の全体に固着されず途中で切れているように表示されているが、レインフォース１の取り付け状態を明示するための説明の都合上のものであり、実際上はクロージングプレート３はサイドメンバ２のほぼ全長にわたって取り付けられている。また、図１に示すように、サイドメンバ体２′のセカンドクロスメンバ４の架設されている近傍には変曲部１１が形成されている。
【００１１】
サイドメンバ体２′内にはその剛性を更に向上するためにレインフォース１が設けられている。図２乃至図５はこのレインフォース１の詳細構造を説明するためのものである。レインフォース１は、本実施の形態では図３に示すようにセカンドクロスメンバ４の架設される部位の近傍から車両の後方側に向かって適宜長さの範囲に設けられ、クロージングプレート３の内面に固着されて配設される。また、レインフォース１は長手方向のすべての位置において同一の断面形状を形成するものでなく、図２，図３に示すようにセカンドクロスメンバ４側の先端側で膨出した形状のものからなる。すなわち、レインフォース１は先端側では波形形状体１０からなり、先端側を除く他の部分は略コ字形状体１００からなる。なお、詳細構造としては前記他の部分の略コ字形状体１００についても場所によりやや変化した形状からなる。すなわち、クロージングプレート３の形状に倣ったものからなる。また、レインフォース１は長手方向にやや屈曲した形状からなる。また、波形形状体１０と略コ字形状体１００とは一体に連結されているが、両者は別体のものでもよい。
【００１２】
次に、図２乃至図５によりレインフォース１の波形形状体１０と略コ字形状体１００の詳細構造を説明する。図４に示すように波形形状体１０は、上面鍔板１０ａと下面鍔板１０ｂと、この間に突出形成される略コ字形状部１０ｄと、略コ字形状部１０ｄと上面鍔板１０ａ及び下面鍔板１０ｂとを連結する平板部１０ｃ，１０ｃ等とを一体構造に折曲成形したものからなる。上面鍔板１０ａはクロージングプレート３の上方内面と当接し、下面鍔板１０ｂはクロージングプレート３の下方内面に当接する。また、平板部１０ｃ，１０ｃはクロージングプレート３の側内面に当接する。以上のように波形形状体１０は略コ字形状部１０ｄを除きクロージングプレート３の内面のほぼ全体に当接して固着される。なお、本実施の形態では、略コ字形状部１０ｄは単一のものからなり、コ字形状に角張ったものからなるが、波状曲線でもよく、複数の波形から形成されるものでもよい。
【００１３】
一方、略コ字形状体１００は、図５に示すように、単に略コ字形状部１００ｄのみからなり、波形形状体１０の略コ字形状部１０ｄと近似する形状のものからなる。略コ字形状部１００ｄはその開口側をクロージングプレート３の内面に固着する。従って、前記の波形形状体１０に較べて略コ字形状体１００は低剛性のものからなる。また、図３に示すように、この略コ字形状体１００の断面形状はその長手方向においてサイドメンバ体２′の形状に倣わせて多少変化する。
【００１４】
以上の構造の波形形状体１０と略コ字形状体１００をクロージングプレート３の変曲部１１及びそれに連続する後方側に適宜長さだけ配設することによりこの部位における断面剛性がほぼ均一に保持される。以上により衝突時等の外力作用時には、変曲部１１の座屈変形が最小に抑えられ、シャシフレームは横折れ量が最小に抑えられ縦折れに分散する。これによりシャシフレームの前後方向の変形量が低減する。そのため、キャブの居住空間が保持され、車両の安全性の向上が図れる。
【００１５】
図６は、以上の構造のレインフォース１の固着方法を示すものである。図示のように、サイドメンバ２の開口側を閉止する前にクロージングプレート３の内面にレインフォース１が固着される。すなわち、本発明の場合は、クロージングプレート３は予めレインフォース１を溶着したものから形成される。レインフォース１は単品状態にあるクロージングプレート３の内面に溶接具９を用いて溶着されるため、その溶着作業はサイドメンバ２側に補強部材等を溶着する作業に較べてはるかにやり易く、かつ確実な溶着ができ溶接歪み直しも簡単に行われる。レインフォース１を溶着したクロージングプレート３は図６の矢印に示すようにサイドメンバ２側に挿着され、合わせ部のコーナが溶接される。以上のように、本発明における溶接作業は簡単に行われ、かつ確実な溶着が行われる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、シャシフレームの変曲部が補強されると共に各部の剛性の均一化が図れるため外力作用時における局部的な座屈変形がなくなる。このため、シャシフレームは横折れ量が最小に抑えられ縦折れに分散し、その結果、前後方向の変形量が低減し、居住空間が確保され、車両の安全性の向上が図れる。また、本発明では補強部材の溶接作業が簡単に、かつ確実に行われ、溶接作業効率の向上と信頼性の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両のシャシフレーム衝突安全構造の前端側の概要構造を示す斜視図。
【図２】本発明に適用されるレインフォースの全体構造を示す斜視図。
【図３】本発明におけるレインフォースの詳細構造とクロージングプレートへの取り付け形態を示す側面図，上面図。
【図４】図３におけるＡ−Ａ線拡大断面図。
【図５】図３におけるＢ−Ｂ線拡大断面図。
【図６】本発明におけるレインフォースの溶着方法を説明するための断面図。
【図７】従来のシャシフレームの前端側の概要構造を示す平面図。
【図８】図７のＣ−Ｃ線拡大断面図。
【図９】図７に示した従来のシャシフレームの外力作用時の座屈変形状態を示す模式図。
【図１０】従来のシャシフレームの補強構造の数例を示す断面図。
【符号の説明】
１        レインフォース
２        サイドメンバ
２′      サイドメンバ体
３        クロージングプレート
４        セカンドクロスメンバ
５        ファーストクロスメンバ
９        溶接具
１０      波形形状体
１０ａ    上面鍔板
１０ｂ    下面鍔板
１０ｃ    平板部
１０ｄ    略コ字形状部
１１      変曲部
１２      衝突面
１００    略コ字形状体
１００ｄ  略コ字形状部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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