キャブ構造

【課題】衝突時の乗員の生存空間の確保を図ること、特にキャブを床下から支持するキャブフレームの強度の増加を図ること。
【解決手段】生存空間（Ｌ）を確保する機構におけるキャブフレーム（２）は、キャブ床面と平行な水平部分（前部２ａ）と、水平部分（２ａ）に連続して車両後方に向かって上方に傾斜する傾斜部分（第１の傾斜部２ｂ）と、水平部分と傾斜部分との境界部分（第１の変曲部２ｈ）とを有しており、キャブフレーム（２）内部に境界部分（２ｈ）を跨いで補強部材（１２）を配置しており、補強部材（１２）の端部は水平部分（２ａ）と傾斜部分（２ｂ）に固定されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンが運転室（以下キャブという）の下方にあるキャブオーバートラックのキャブ構造に関する。より詳細には、キャブオーバートラックが衝突した場合に、乗員の生存空間Ｌを確保することができる様にキャブを床下から支持するキャブフレームの強度を増加する構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７において、エンジンＧの上部にキャブ１を配置したキャブオーバートラックＴを示している。
シャシフレーム（サイドメンバ）Ｆの前端部に、キャブ１が搭載されている。キャブ１の図示しない床面（フロアパネル）の下部に、キャブフレーム２が取り付けられている。
【０００３】
図８に示すように、キャブフレーム２は、キャブ２の左右に設けられている。キャブフレーム２の前端部は、サイドメンバＦに対して回動可能に弾性支持されている。
キャブフレーム２の後端部は、サイドメンバＦを横切る図示しないメンバに、着脱可能に弾性支持されている。
図９で示すように、キャブフレーム２は、上方が開口された両側面２ｓを有するコ字状断面で形成されており、図示しないキャブ床面を支持している。
【０００４】
キャブフレーム２の上部には、図７には図示されていない前後のシート台を介して、座席Ｓが取り付けられている。
図７における符号Ｗは、衝突時のキャブ１の圧縮前端位置である。符号Ｂ１は、衝突時のリヤボディＢの前進位置である。衝突時には、キャブ１の前後からの圧縮によって、キャブフレーム２が、実線の符号Ａから点線の符号Ｅで示すように屈曲する。そして乗員Ｄの生存空間Ｌが減縮される。
【０００５】
図１０は、キャブフレーム２を示している。図１０では、図７においてＡで示す正常な状態、すなわち、衝突によってキャブフレーム２が屈曲する以前の状態を示している。
キャブフレーム２の前方部分は、水平な床面Ｚに並行な前部２ａと、第１の変曲部２ｈを介して前部２ａと連続し且つ図１０における上後方に傾斜する第１の傾斜部２ｂとで形成されている。キャブフレーム２の後方部分は、第１の傾斜部２ｂに連続し、第２の変曲部２ｉを介して、図１０の上後方に傾斜する第２の傾斜部２ｃとで形成されている。そして前方部分と後方部分とが一体に形成されている。
明確には図示されていないが、第１の変曲部２ｈの後方に、前部シート台１０が取り付けられている。また、第２の変曲部２ｉの前方に、後部シート台２０が取り付けられている。
【０００６】
図１１は、衝突によって変形した状態のキャブフレーム２（図７の符号Ｅ）を示している。衝突によって変形したキャブフレーム２が、第１の変曲部２ｈで屈曲している。また、屈曲したキャブフレーム２では、前部シート台１０の、前部１０ｆが（図１２参照）変形して、前部シート台１０を傾斜させている。
そして、第１の変曲部２ｈにおけるキャブフレーム２の屈曲と、前部シート台１０の傾斜によりに座席Ｓが前頃し、乗員Ｄの生存空間Ｌが減縮してしまう。
図１１における符号Ｍは、座席Ｓと乗員Ｄ（図７参照）を一体に考えた場合における重心位置である。衝突時にはこの重心Ｍが前方に移動して、符号ｆで示す力を発生し、係る力ｆによって、キャブフレーム２が第１の変曲部２ｈで屈曲し、シート台１０の前部１０ｆを変形させている。
【０００７】
衝突の際に、乗員Ｄの生存空間Ｌを確保するためには、上述したキャブフレーム２の屈曲を防止する必要がある。
しかし、キャブフレーム２そのものを設計変更することは、莫大なコストが必要となるため、現実的ではない。
キャブフレーム２自体を変更することなく、衝突時における上述した様なキャブフレーム２の屈曲を有効に防止する技術が望まれていたが、現時点では提案されていない。
【０００８】
その他の従来技術として、衝突による強度部材の変形によって生じる生存空間の減縮対策技術は従来から種々提案されている（特許文献１〜６参照）。
しかし、特許文献１、２、６は、衝突時の衝撃を吸収、緩和する技術であって、生存空間を確保する技術ではない。
また、特許文献３、４、５は、生存空間の確保の技術であるが、構造が複雑であり、従来構造とは大きく異なっていて、実施に際しては、車両自体の重量増やコスト増等の問題を生じてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−４５０４１号公報
【特許文献２】特開平１０−４５０４４号公報
【特許文献３】特開平５−５４１６０号公報
【特許文献４】特開平９−１６４９７５号公報
【特許文献５】特開２００４−２９１７５４号公報
【特許文献６】特開平１０−４５０４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、衝突時の乗員の生存空間の確保を図ることが出来る様にキャブフレームの強度を増加することが出来るトラックのキャブ構造の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のキャブ構造は、キャブオーバ型トラックのキャブ構造において、衝突時に乗員（Ｄ）の生存空間（Ｌ）を確保する機構を備えたことを特徴としている（図１〜図６）。
【００１２】
本発明において、前記生存空間（Ｌ）を確保する機構におけるキャブフレーム（２）は、キャブ床面と平行な水平部分（前部２ａ）と、水平部分（２ａ）に連続して車両後方に向かって上方に傾斜する傾斜部分（第１の傾斜部２ｂ）と、水平部分と傾斜部分との境界部分（第１の変曲部２ｈ）とを有しており、キャブフレーム（２）内部に境界部分（２ｈ）を跨いで補強部材（１２）を配置しており、補強部材（１２）の端部は水平部分（２ａ）と傾斜部分（２ｂ）に固定されているのが好ましい（図１、図２）。
【００１３】
また本発明において、前記生存空間（Ｌ）を確保する機構では、座席（Ｓ）前方を載置する台形状のシート台（１０Ａ）が、キャブフレーム（２）におけるキャブ床面と平行な水平部分（前部２ａ）と車両後方に向かって上方に傾斜する傾斜部分（第１の傾斜部２ｂ）との境界部分（第１の変曲部２ｈ）を跨ぐように配置されており、さらに台形状のシート台（１０Ａ）の車両前方側における傾斜した部分（前部１０Ｆ）の仮想延長線（ｍ）が乗員（Ｄ）及び座席（Ｓ）の重心（Ｍ：乗員Ｄと座席Ｓとを一体と考えた場合の重心、或いは、総合的な重心）を通過するように、傾斜した部分（前部１０Ｆ）が配置されているのが好ましい（図３、図４）。
【００１４】
さらに本発明において、前記生存空間（Ｌ）を確保する機構におけるキャブフレーム（２）は、キャブ床面と平行な水平部分（前部２ａ）と、水平部分（２ａ）に連続して車両後方に向かって上方に傾斜する傾斜部分（第１の傾斜部２ｂ）と、水平部分と傾斜部分との境界部分（第１の変曲部２ｈ）とを有しており、キャブフレーム（２）内部に境界部分（２ｈ）を跨いで補強部材（１２）を配置しており、補強部材（１２）の端部は水平部分（２ａ）と傾斜部分（２ｂ）に固定されており、座席（Ｓ）前方を載置する台形状のシート台（１０Ａ）が、キャブフレーム（２）におけるキャブ床面と平行な水平部分（前部２ａ）と車両後方に向かって上方に傾斜する傾斜部分（第１の傾斜部２ｂ）との境界部分（第１の変曲部２ｈ）を跨ぐように配置されており、台形状のシート台（１０Ａ）の車両前方側における傾斜した部分（前部１０Ｆ）の仮想延長線（ｍ）が乗員（Ｄ）及び座席（Ｓ）の重心（Ｍ：乗員Ｄと座席Ｓとを一体と考えた場合の重心、或いは、総合的な重心）を通過するように、傾斜した部分（前部１０Ｆ）が配置されているのが好ましい（図５、図６）。
【００１５】
ここで、補強部材（１２）は高張力鋼で構成された中空材（好ましくは中空円筒材）であり、補強部材（１２）の上部がキャブ床面と干渉しないように配置されているのが好ましい（図１、図２、図５、図６）。
また、座席（Ｓ）前方を載置する台形状のシート台（１０Ａ）の水平に延在する頂部（１０Ｈ）の車両前後方向寸法は、当該シート台（１０Ａ）がキャブフレーム（２）の前記境界部分（第１の変曲部２ｈ）を跨ぎ、且つ、車両前方側における傾斜した部分（１０Ｆ）の仮想延長線（ｍ）が乗員（Ｄ）及び座席（Ｓ）の重心（Ｍ）を通過できる寸法に設定されているのが好ましい（図３〜図６）。
【発明の効果】
【００１６】
上述した構造を具備する本発明によれば、衝突時に生存空間（Ｌ）を確保するための機構が設けられているので、仮に衝突事故を生じたとしても、乗員の安全が確保される。
具体的には、本発明においてキャブフレーム（２）内部に境界部分（２ｈ）を跨いで補強部材（１２）を配置すれば（図１、図２、図５、図６）、当該補強部材が圧縮変形しない限り、キャブフレーム（２）は境界部分（２ｈ）で屈曲してしまうことはない。そして、補強部材は高強度で且つ剛性が高いので、補強部材は衝突時でも圧縮変形し難く、そのため、キャブフレーム（２）は衝突時に境界部分（２ｈ）で屈曲せず、乗員（Ｄ）の生存空間（Ｌ）を確保することが出来るのである。
【００１７】
また、本発明において、座席（Ｓ）前方を載置する台形状のシート台（１０Ａ）をキャブフレーム（２）の境界部分（２ｈ）を跨ぐ様に配置し、当該台形状のシート台（１０Ａ）の車両前方側における傾斜した部分（１０Ｆ）の仮想延長線（ｍ）が乗員（Ｄ）及び座席（Ｓ）の重心（Ｍ）を通過する様に構成すれば、衝突時に重心（Ｍ）に慣性力（矢印ｆ）が生じ、その仮想延長線（ｍ）方向の分力が台形状のシート台（１０Ａ）の傾斜した部分（１０Ｆ）に作用しても、当該傾斜した部分（１０Ｆ）の延在する方向と当該分力が作用する方向とが一致しており、当該傾斜した部分（１０Ｆ）は折れ曲がり難い。
そして、当該傾斜した部分（１０Ｆ）が折れ曲がらなければ、乗員（Ｄ）の生存空間（Ｌ）を確保することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態を示す側面図。
【図２】図１の補強部材取り付け部を示す斜視図。
【図３】第２実施形態を示す側面図。
【図４】図３に取り付けられているシート台の斜視図。
【図５】第３実施形態を示す側面図。
【図６】図５の補強部材取り付け部を示す斜視図。
【図７】キャブ及びキャブフレームを示す側面図。
【図８】図７のキャブフレームの平面形状を示す図。
【図９】図７のキャブフレームの断面形状を示す図。
【図１０】図７のキャブフレームの側面形状を示す図。
【図１１】図１０のキャブフレームが衝突によって屈曲した状態を示す図。
【図１２】図１０、１１に取り付けられている従来のシート台の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１、図２は本発明の第１実施形態を示している。
図１において、座席Ｓのシート基部Ｓａが、シート台１０、２０を介して、キャブフレーム２に固定されている。シート基部Ｓａの前端部が前部シート台１０に固定され、シート基部Ｓａの後端部が後部シート台２０に固定されている。
【００２０】
図１において、キャブフレーム２の前部２ａの前後方向（図１では左右方向）の中間部と、第１の傾斜部２ｂの前後方向中間部に亘って補強部材１２が取り付けられている。
補強部材１２は、軽量であり、強度及び剛性を高くするために、高張力鋼の中空材で形成されている。図２は、キャブフレーム２に補強部材１２が取り付けられた状態を、車両前方（図１の左側）からの視点で示している。
【００２１】
補強部材１２は、前後端部に溶接（たとえばＣＯ２溶接）で固定された支持部材１４、１３を介して、キャブフレーム２の内部空間２ｏ（図９参照）に固定（たとえばスポット溶接で）されている。以って、第１の変曲部２ｈの補強をしている。
補強部材１２は、その上部が図示しないフロアパネルと干渉しない様に配置されている。そして、補強部材１２の上面と、図示しないフロアパネルとの間に隙間が形成される様に配置されている。
【００２２】
補強部材１２を介装することによって、衝突の際に、キャブフレーム２が第１の変曲部２ｈで屈曲することが制限され、以って乗員Ｄの生存空間Ｌが確保される。
すなわち、第１実施形態によれば、補強部材１２を圧縮変形しない限り、キャブフレーム２が第１の変曲部２ｈで屈曲することは不可能である。上述した様に、補強部材１２は強度及び剛性が高い高張力鋼で構成されており、衝突時に圧縮変形する可能性は小さい。
そのため、衝突時においても、キャブフレーム２は第１の変曲部２ｈで屈曲し難く、乗員Ｄの生存空間Ｌが確保されるのである。
【００２３】
図３、図４は、本発明の第２実施形態を示している。
図３において、キャブフレーム２にはシート台１０Ａが取り付けられている。そして、第２実施形態の特徴は、シート台１０Ａの構成に存在する。
図４は、係るシート台１０Ａの斜視図である。
図３で示す様に、シート台１０Ａは、キャブフレーム２の第１の変曲部２ｈを前後に跨ぐ位置に、図示しないフロアパネルをはさんで、固定されている。
そして、シート台１０Ａは、その前部１０Ｆが形成する斜面の仮想延長線ｍが、座席Ｓと乗員Ｄの総合の重心Ｍを通過する様に構成されている。
ここで、重心Ｍは、９５％ダミーの重心と座席Ｓを一体と考えた場合の重心である。
【００２４】
図３において、符号ｙ２は、前部１０Ｆの最低部であり、符号ｙ１は、前部１０Ｆの最上部である。その符号ｙ１の前後方向位置と、シート基部Ｓａの前後方向の先端下部とは一致して配置されている。
図３において、符号１０ｆで示した点線は、従来のシート台１０の前部を示している（図１２参照）。図３から分る様に、前部１０ｆにおけるｙ２に相当する部分は、第１の変曲部２ｈの後方に位置している。また、前部１０ｆにおけるｙ１に相当する部分ｙ３は、シート基部Ｓａの前方向の先端下部より後部に位置して配置されている。
【００２５】
図４において、シート台１０Ａは、上方が後方に向かって傾斜した前部１０Ｆと、水平な頂部１０Ｈと、下方が後方に向って傾斜した後部１０Ｒと、開口された底部により、全体が台形状に形成されている。
そして、前部１０Ｆに接続する前フランジ部１１ｆと、後部１０Ｒに接続する後フランジ部１１ｒとが、それぞれ、キャブフレーム２の前部２ａと後部２ｂの上面に、図示しないフロアパネルをはさんで固定されている。
なお、シート台１０Ａの前端と後端との間隔Ｌ２は、従来のシート台１０の間隔Ｌ１（図１２）に比較して、はぼ、１５０〜２５０％が好ましい。
図４においても、符号１０ｆで示した点線は、従来のシート台１０の前部を示している（図１２参照）。
【００２６】
図３、図４の第２実施形態において、シート台１０Ａの前部１０Ｆの最底部と前記総合の重心Ｍとを結ぶ直線は、前記仮想延長線ｍと一致している。
図３において、仮想延長線ｍは、総合の重心Ｍと、シート台１０Ａの前部１０Ｆにおける最低部ｙ２とを結ぶ直線と、一致している。
【００２７】
衝突の際、総合の重心Ｍの慣性力（図３の矢印ｆ）の仮想延長線ｍ方向の分力（図３の矢視ｆｍ）が、シート台１０Ａの前部１０Ｆに作用する。
ここで、上述した様に、前部１０Ｆの延在する方向と仮想延長線ｍとが一致しているので、当然、慣性力ｆの仮想延長線ｍ方向の分力ｆｍの作用する方向とも一致することとなり、前部１０Ｆの板材の最も折れ曲がり難い方向で力を受け止めることが出来る。そのため、前部１０Ｆが、その最上部ｙ１近傍および前部１０Ｆのどの高さ位置においても、慣性力ｆの仮想延長線ｍ方向の分力ｆｍによって折れ曲がることは極めて少なく、その結果、乗員Ｄの生存空間Ｌが確保される。
また、シート台１０Ａは、キャブフレーム２の第１の変曲部２ｈを前後（図３では左右方向）に跨ぐ位置に、図示しないフロアパネルをはさんで固定されているため、衝突の際にシート台１０Ａの前部１０Ｆが折れ曲がらないことにより、キャブフレーム２の第１の変曲部２ｈが折れ曲がることを防ぐ効果も併せ持つ。そのことも理由として、乗員Ｄの安全空間Ｌを確保することが出来る。
一方、図１１及び図１２に示す従来のシート台１０の前部１０ｆは、仮想延長線ｍと一致していない。そのため、衝突の際に、前記慣性力ｆの分力（前部１０ｆの最上部ｙ３と総合の重心Ｍとを結ぶ直線方向の分力）が作用すると、前部１０ｆは当該分力を支持することが出来ず、前部１０ｆの最上部ｙ３近傍または前部１０ｆのいずれかの部位で折れ曲がってしまう可能性が高い。
【００２８】
図５、図６は、本発明の第３実施形態を示している。
第３の実施形態は、図１、図２の第１実施形態と、図３、図４の第２実施形態を組合せた実施形態である。
【００２９】
図５、図６において、補強部材１２のキャブフレーム２への配置及び取り付けは、図１、図２で示す第１実施形態と同じである。また、補強部材１２の強度、剛性等の性状も第１実施形態と同じである。
そして図５、図６の第３実施形態では、図１、図２の第１実施形態と同様な作用効果を奏する。すなわち、補強部材１２を介装することによって、衝突の際に、キャブフレーム２が第１の変曲部２ｈで屈曲することが制限される。そのため、乗員Ｄの生存空間Ｌが確保される。
【００３０】
図５、図６において、シート台１０Ａのキャブフレーム２への配置と、取り付けに係る構成は、図３、図４の第２実施形態と同様である。
すなわち、図５、図６の第３実施形態でも、図３、図４の第２実施形態と同様に、シート台１０Ａの前部１０Ｆの最底部ｙ２と、前記総合の重心Ｍとを結ぶ直線は、前記仮想延長線ｍと一致している。換言すれば、仮想延長線ｍは、総合の重心Ｍと、シート台１０Ａの前部１０Ｆにおける最底部ｙ２とを結ぶ直線である。
【００３１】
衝突の際、総合の重心Ｍの慣性力（図１１の矢印ｆ）の仮想延長線ｍ方向の分力がシート台１０の前部１０Ｆに作用する。
図５、図６の第３実施形態では、図３、図４の第２実施形態と同様に、シート台１０Ａの前部１０Ｆが延在する方向と仮想延長線ｍとが一致しているので、前部１０Ｆが、慣性力ｆの仮想延長線ｍ方向の分力によって、前部１０Ｆにおける最上部ｙ１近傍及び前部１０Ｆのどの高さ位置においても、折れ曲がってしまうことはない。その結果、乗員Ｄの生存空間Ｌが確保される。
【００３２】
換言すれば、図５、図６の第３実施形態では、図１、図２の第１実施形態における構成及び作用効果（補強部材１２と、それによる作用効果）と、図３、図４の第２実施形態における構成及び作用効果（シート台１０Ａと、それによる作用効果）とを、重畳している。
これにより、衝突時において、より確実に乗員Ｄの生存空間Ｌが確保され、安全性がより一層向上する。
【００３３】
図示の実施形態は、あくまで例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨ではない旨を付記する。
【符号の説明】
【００３４】
Ｄ・・・・乗員
Ｆ・・・・シャシフレーム
Ｇ・・・・エンジン
Ｓ・・・・座席
１・・・・キャブ
２・・・・キャブフレーム
２ｈ・・・第１の変曲部
２ｉ・・・第２の変曲部
１２・・・補強部材
１３、１４・・・支持部材
１０、１０Ａ・・・シート台
２０・・・後部シート台

【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャブオーバ型トラックのキャブ構造において、衝突時に乗員の生存空間を確保する機構を備えたことを特徴とするキャブ構造。
【請求項２】
前記生存空間を確保する機構におけるキャブフレームは、キャブ床面と平行な水平部分と、水平部分に連続して車両後方に向かって上方に傾斜する傾斜部分と、水平部分と傾斜部分との境界部分とを有しており、キャブフレーム内部に境界部分を跨いで補強部材を配置しており、補強部材の端部は水平部分と傾斜部分に固定されている請求項１のキャブ構造。
【請求項３】
座席前方を載置する台形状のシート台が、キャブフレームにおけるキャブ床面と平行な水平部分と車両後方に向かって上方に傾斜する傾斜部分との境界部分を跨ぐように配置されており、台形状のシート台の車両前方側における傾斜した部分の仮想延長線が乗員及び座席の重心を通過するように配置されている請求項２のキャブ構造。
【請求項４】
前記生存空間を確保する機構では、座席前方を載置する台形状のシート台が、キャブフレームにおけるキャブ床面と平行な水平部分と車両後方に向かって上方に傾斜する傾斜部分との境界部分を跨ぐように配置されており、台形状のシート台の車両前方側における傾斜した部分の仮想延長線が乗員及び座席の重心を通過するように配置されている請求項１のキャブ構造。
【請求項５】
補強部材は高張力鋼で構成された中空材であり、補強部材の上部がキャブ床面と干渉しないように配置されている請求項２のキャブ構造。
【請求項６】
補強部材は高張力鋼で構成された中空材であり、補強部材の上部がキャブ床面と干渉しないように配置されている請求項３のキャブ構造。
【請求項７】
座席前方を載置する台形状のシート台の水平に延在する頂部の車両前後方向寸法は、当該シート台がキャブフレームの前記境界部分を跨ぎ、且つ、車両前方側における傾斜した部分の仮想延長線が乗員及び座席の重心を通過できる寸法に設定されている請求項３、４、６の何れか１項のキャブ構造。

【図１】