特許 5947190 車体のアンダーカバー支持構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5947190

(24)【登録日】2016年6月10日

(45)【発行日】2016年7月6日

(54)【発明の名称】車体のアンダーカバー支持構造

(51)【国際特許分類】

   B62D 25/20 20060101AFI20160623BHJP

【ＦＩ】

   B62D25/20 N

【請求項の数】5

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2012-235003(P2012-235003)

(22)【出願日】2012年10月24日

(65)【公開番号】特開2014-83998(P2014-83998A)

(43)【公開日】2014年5月12日

【審査請求日】2015年9月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005463

【氏名又は名称】日野自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(72)【発明者】

【氏名】西内 英生

(72)【発明者】

【氏名】藤井 薫

【審査官】 須山 直紀

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０１−１７１７８４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０６−０３３７８２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０２−０８３１７６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６１−２００７８４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許出願公開第２００２／０１７９３５３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６２Ｄ ２５／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車体の前方下部に配置され、車体前後方向における前端側が前記車体のフレーム側に対して固定されたアンダーカバーと、
前記アンダーカバー上に配置され、車幅方向に延在する支持体と、
前記フレームを構成する一対のサイドフレームに対してそれぞれ設けられ、前記支持体と離間して配置された一対のブラケットと、
前記一対のブラケットに対してそれぞれ設けられ、前記ブラケットと前記支持体とを連結する一対の連結部材と、を備え、
前記連結部材は、前記アンダーカバーに加わる荷重によって変形又は破断される脆弱部を有しており、
前記ブラケットは、前記脆弱部の変形又は破断により前記アンダーカバーが前記サイドフレーム側へ移動した場合に前記支持体と突き当たるストッパー部を有する、車体のアンダーカバー支持構造。

【請求項2】

前記アンダーカバー上に設けられ、前記アンダーカバーに沿って車体前後方向に延在する補強支持体を更に備える、請求項１に記載の車体のアンダーカバー支持構造。

【請求項3】

前記一対のブラケットに対して固定された埃巻き上げ防止板を更に備える、請求項１又は２に記載の車体のアンダーカバー支持構造。

【請求項4】

前記連結部材は、車幅方向に屈曲して形成された傾斜部を有する長尺の板状部材である、請求項１〜３のうち何れか一項に記載の車体のアンダーカバー支持構造。

【請求項5】

前記連結部材は、ブラケット側ボルト及び支持体側ボルトを有しており、前記ブラケット及び前記支持体の一方に対して少なくとも二箇所でボルト止めされると共に他方に対して一箇所でボルト止めされている、請求項１〜４のうち何れか一項に記載の車体のアンダーカバー支持構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車体前方のアンダーカバーを支持するアンダーカバー支持構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車体前方下部を保護する構造に関する技術文献として、例えば特開昭６１―５００５１号公報が知られている。この公報には、自動車のエンジン及びラジエータを保護するためにコの字状に曲げられたフロントガードバーを備え、フロントガードバーの両端部が車体を挟み込んだ状態でブラケットを介して車体に固定されるフロントガードバーの取付け構造が示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開昭６１―５００５１号号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、車体前方下部を保護する構造としては、前述したフロントガードバーの他、アンダーカバーを用いる構造が知られている。このような保護構造には、ラジエータやエンジン等を保護するための十分な剛性の他に、損傷時の修理のしやすさ、軽量化についても求められ、これらの点については未だ改善の余地がある。

【0005】

そこで、本発明は、修理が容易であり、構造の軽量化を図りつつ十分な保護性能を発揮することができる車体のアンダーカバー支持構造を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するため、本発明は、車体の前方下部に配置され、車体前後方向における前端側が車体のフレーム側に対して固定されたアンダーカバーと、アンダーカバー上に配置され、車幅方向に延在する支持体と、フレームを構成する一対のサイドフレームに対してそれぞれ設けられ、支持体と離間して配置された一対のブラケットと、一対のブラケットに対してそれぞれ設けられ、ブラケットと支持体とを連結する一対の連結部材と、を備え、連結部材は、アンダーカバーに加わる荷重によって変形又は破断される脆弱部を有しており、ブラケットは、脆弱部の変形又は破断によりアンダーカバーがサイドフレーム側へ移動した場合に支持体と突き当たるストッパー部を有することを特徴とする。

【0007】

本発明に係る車体のアンダーカバー支持構造によれば、アンダーカバー上の支持体に対してブラケットを離間して配置しているので、走行中に車体に加わるねじり応力を支持体が直接受けることがない。従って、この支持構造によれば、支持体に高い強度が要求されないので、支持体を小型化することができ、支持構造の軽量化及び小型化に有利である。しかも、この支持構造では、アンダーカバーに対して許容値以上の荷重が加わった場合に、連結部材の有する脆弱部が変形又は破断することで、アンダーカバーの変形や損傷を避けることができる。このため、アンダーカバーに対して許容値以上の荷重が加わった場合でも、連結部材や一部のボルトを交換するだけで修理が可能となるので、変形によりアンダーカバーごと交換していた従来と比べて修理が容易となり、修理費用を大幅に削減することができる。また、修理時間も大幅に短縮できる。更に、この支持構造によれば、脆弱部の変形又は破断によりアンダーカバーがサイドフレーム側に移動した場合に支持体がブラケットのストッパー部に突き当たることで、支持体を介してアンダーカバーがブラケットに強固に支持される。これにより、アンダーカバーに対してより強い荷重が加わっても、更に押し込まれることが避けられ、カバー内側に位置するラジエータ等を十分に保護することができる。

【0008】

本発明に係るアンダーカバー支持構造は、アンダーカバー上に設けられ、アンダーカバーに沿って車体前後方向に延在する補強支持体を更に備えてもよい。
この支持構造によれば、車幅方向に延在する支持体と合わせてアンダーカバーの強度を十分に補強することができるので、アンダーカバーの変形防止に有利である。

【0009】

本発明に係るアンダーカバー支持構造は、一対のブラケットに対して固定された埃巻き上げ防止板を更に備えてもよい。
この支持構造によれば、埃巻き上げ防止板を備えることで、タイヤの回転等で巻き上げられた埃やタイヤで弾かれた小石などがアンダーカバー内側のラジエータ等に入り込むことを防止することができる。

【0010】

本発明に係るアンダーカバー支持構造の連結部材は、車幅方向に屈曲して形成された傾斜部を有する長尺の板状部材であってもよい。
この支持構造によれば、連結部材が車幅方向に屈曲して形成された傾斜部を有することで、車体のねじり等に対する連結部材の変形の許容量を増加させることができるので、ねじり応力が支持体に伝達することを一層抑制することができる。

【0011】

本発明に係るアンダーカバー支持構造の連結部材は、連結部材は、ブラケット側ボルト及び支持体側ボルトを有しており、ブラケット及び支持体の一方に対して少なくとも二箇所でボルト止めされると共に他方に対して一箇所でボルト止めされていてもよい。
この支持構造によれば、アンダーカバーに対して許容値以上の荷重が加わった場合、連結部材のボルトやこのボルト周囲の部位が変形又は破断することで荷重を吸収し、アンダーカバーの変形や損傷を避けることができる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、修理が容易であり、構造の軽量化を図りつつ十分な保護性能を発揮することができる車体のアンダーカバー支持構造を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本実施形態に係る車体のアンダーカバー支持構造を示す斜視図である。

【図2】車体のアンダーカバー支持構造を示す側面図である。

【図3】車体のアンダーカバー支持構造を示す底面図である。

【図4】フレーム等を省略した車体のアンダーカバー支持構造を示す拡大側面図である。

【図5】アンダーカバーを斜め上方から見た斜視図である

【図6】車体のアンダーカバー支持構造を示す拡大側面図である。

【図7】破断後の車体のアンダーカバー支持構造を示す拡大側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。各図において、車体の車幅方向をＸ軸方向、車体の前後方向をＹ軸方向、鉛直方向をＺ軸方向とし、ＸＹＺ直交座標系を用いて説明を行う。

【0015】

図１〜図３に示す車体のアンダーカバー支持構造は、例えば鉱石運搬用ダンプトラック等の悪路を走行する車両に採用され、車体の前方下部に配置されたアンダーカバー１を支持するものである。本実施形態に係る車両は、車体前後方向（Ｙ軸方向）に延在する一対のサイドフレーム２,３を有している。

【0016】

図４は、アンダーカバー支持構造においてフレーム側を省略した側面図である。図４に示されるように、本実施形態に係るアンダーカバー１は、車両のラジエータ４の下側を覆うように配置された金属製又は樹脂製の板部材であり、ラジエータ４その他の車載設備を保護している。アンダーカバー１は、水平ではなく斜めに配置されており、車体前後方向（Ｙ軸方向）における前端Ｆが後端Ｒよりも上側に位置している。

【0017】

次に、アンダーカバー１上に設けられた支持部材５について説明する。図５は、アンダーカバー１を斜め上方から見た斜視図である。図５に示す支持部材５は、アンダーカバー１を車体のフレーム側に取付けて支持するための部材である。支持部材５は、車幅方向（Ｘ軸方向）に延在する支持パイプ（支持体）６と、車体前後方向（Ｙ軸方向）に延在する二本の補強支持体７,８と、を有している。

【0018】

二本の補強支持体７,８は、断面Ｌ字状の板状部材であり、アンダーカバー１に沿って斜めに配置されている。補強支持体７,８は、それぞれ二本のボルト１０によってアンダーカバー１に固定されており、アンダーカバー１を補強している。

【0019】

補強支持体７,８の前端には、ボルト１１によってＦＵＰ［Front Underrun Protector］１２に対して固定される固定端部７ａ、８ａが設けられている（図６参照）。これにより、アンダーカバー１の前端Ｆ側は、補強支持体７,８を介して車体のサイドフレーム２,３に固定される。なお、車幅方向に延在するＦＵＰ１２は、ＦＵＰブラケット１３,１４を介してサイドフレーム２,３に固定されている。また、ＦＵＰ１２の上方には、サイドフレーム２,３の前端に固定されたフロントクロスメンバ１５が設けられている。

【0020】

図５に示されるように、補強支持体７,８の後端には、支持パイプ６が挿通される貫通穴７ｂ,８ｂがそれぞれ形成されている。支持パイプ６は、円管形状の部材であり、補強支持体７,８の貫通穴７ｂ,８ｂに挿通された状態でアンダーカバー１上に配置されている。支持パイプ６は、補強支持体７,８を介してアンダーカバー１に加わる荷重を受けることによりアンダーカバー１の変形を防止する。

【0021】

支持パイプ６は、特許請求の範囲に記載の支持体に相当する。なお、特許請求の範囲に記載の支持体は、必ずしも円管すなわち断面円形のパイプである必要はない。断面形状は特に限定されず、断面四角形や断面三角形の角パイプであってもよく、曲線と直線を組み合わせた断面形状を有するパイプであってもよい。また、必ずしもパイプのような中空の部材である必要はなく、棒部材その他の中実の部材であってもよい。

【0022】

支持パイプ６は、アンダーカバー１の幅よりも長さのある部材であり、その両端はアンダーカバー１から突出している。支持パイプ６の両端には、パイプの開口を塞ぐように板状のアーム部６ａ,６ｂが設けられている。板状のアーム部６ａ,６ｂは、後方斜め下に向かって突出しており、その先端側に連結部材１６,１７がそれぞれ固定されている。連結部材１６,１７の反対側は、フレーム側ブラケット１８,１９にそれぞれ連結されている（図１,２参照）。

【0023】

図１,２に示されるように、一対のフレーム側ブラケット１８,１９は、ＦＵＰブラケット１３,１４を介してサイドフレーム２,３にそれぞれ固定されている。具体的には、車体左側のフレーム側ブラケット１８は、ボルト２０によってＦＵＰブラケット１３の下面に固定されており、ＦＵＰブラケット１３はボルトによって車体左側のサイドフレーム２に固定されている。同様に、車体右側のフレーム側ブラケット１９は、ボルト２０によってＦＵＰブラケット１４の下面に固定されており、ＦＵＰブラケット１４はボルトによって車体右側のサイドフレーム３に固定されている。

【0024】

図６は、アンダーカバー支持構造を示す拡大側面図である。図６に示されるように、車体左側のフレーム側ブラケット１８とアンダーカバー１の支持パイプ６とは、互いに離間して隙間が形成されるように配置されている。すなわち、アンダーカバー１の支持パイプ６は、フレーム側ブラケット１８から浮いた状態で配置されている。フレーム側ブラケット１８は、円管形状の支持パイプ６と対応するように円弧状に凹んだストッパー部１８ａを有している。ストッパー部１８ａの機能については後述する。

【0025】

なお、車体右側のフレーム側ブラケット１９については、車両中心面を基準として車体左側のフレーム側ブラケット１８と左右対称の構成を有しており、その説明を省略する。

【0026】

図１〜図３に示されるように、一対の連結部材１６,１７は、アンダーカバー１の支持パイプ６と、フレーム側ブラケット１８,１９とを連結する長尺の板状部材である。一対の連結部材１６,１７は、金属製の板状部材であり、その厚さ方向が車幅方向と一致するように配置されている。

【0027】

具体的には、車体左側の連結部材１６は、車体左側のフレーム側ブラケット１８と支持パイプ６のアーム部６ａとを連結しており、車体右側の連結部材１７は、車体右側のフレーム側ブラケット１９と支持パイプ６のアーム部６ｂとを連結している。

【0028】

図２及び図６に示されるように、車体左側の連結部材１６は、Ｌ字状の上端部１６ａがフレーム側ブラケット１８に対して固定され、下端部１６ｂが支持パイプ６のアーム部６ａに対して固定されている。連結部材１６は、ブラケット側ボルト２１及び支持パイプ側ボルト２２を有しており、Ｌ字状の上端部１６ａの二箇所がフレーム側ブラケット１８に対してボルト止めされると共に、下端部１６ｂの一箇所が支持パイプ６に対してボルト止めされている。

【0029】

また、連結部材１６は、上端部１６ａと下端部１６ｂの間に、車幅方向に屈曲して形成された傾斜部１６ｃを有している。連結部材１６では、下端部１６ｂが上端部１６ａより外側に位置しており、傾斜部１６ｃは傾斜しながら下端部１６ｂ及び上端部１６ａを接続している。

【0030】

連結部材１６は、アンダーカバー１に許容値以上の荷重が加わった場合に変形又は破断するように設計された脆弱部Ｗを有している。本実施形態では、連結部材１６の下端部１６ｂ及び傾斜部１６ｃなどが脆弱部Ｗとして機能する。

【0031】

図７は、破断後のアンダーカバー支持構造を示す拡大側面図である。図７に示されるように、本実施形態に係るアンダーカバー支持構造では、岩石衝突などによりアンダーカバー１に対して矢印Ｌの向きに許容値以上の荷重が加わった場合、アンダーカバー１が損傷する前に、連結部材１６の脆弱部Ｗにおいて変形又は破断が生じる。

【0032】

図７では、連結部材１６の下端部１６ｂが支持パイプ側ボルト２２から外れると共に、傾斜部１６ｃにおいて破断が生じている。また、アンダーカバー１上の補強支持体７、８の前端を固定するボルト１１が変形して、アンダーカバー１がフレーム側ブラケット１８,１９側に押し込まれている。このようにアンダーカバー１がフレーム側に押し込まれると、アンダーカバー１上の支持パイプ６がフレーム側ブラケット１８のストッパー部１８ａに対して突き当てられ、支持パイプ６がフレーム側ブラケット１８によって支えられる構成となる。これにより、例えば矢印Ｌの向きに一層強い荷重が加わったとしても、アンダーカバー１が更に押し込まれることが防止され、十分な強度を発揮してカバー内部のラジエータ４等を保護することができる。

【0033】

なお、連結部材１６の形状は、上述したものに限られない。連結部材１６は、必ずしも板状部材である必要はなく、棒材やパイプ材を加工したものであってもよい。また、フレーム側ブラケット１８及び支持パイプ６に固定するためのボルトの数や配置も上述したものに限定されない。

【0034】

同様に、脆弱部Ｗも上述したものに限られない。例えば、連結部材１６の上端部１６ａ側を脆弱部Ｗとしてもよい。支持パイプ６側の下端部１６ｂに代えてフレーム側ブラケット１８側の上端部１６ａを一箇所のボルト止めとすることもできる。また、連結部材１６の一部の幅や厚さを小さくすることでピンポイントに脆弱部Ｗを形成してもよい。更に、ブラケット側ボルト２１又は支持パイプ側ボルト２２を脆弱部Ｗとして強度の低いボルトを採用することにより、荷重が加わった際に支持パイプ側ボルト２２のみが破断する構成としてもよい。なお、車体右側の連結部材１７については、車両中心面を基準として車体左側の連結部材１６と左右対称の構成となるため説明を省略する。

【0035】

図１〜図５に示されるように、アンダーカバー１の後方には、埃巻き上げ防止板２３が設けられている。埃巻き上げ防止板２３は、樹脂又は金属から形成されている。埃巻き上げ防止板２３は、タイヤの回転などで巻き上げられた埃やタイヤで弾かれた小石などがアンダーカバー１の内側に進入することを防止するための部材である。

【0036】

埃巻き上げ防止板２３の左右両端は、下側のＬ字状の補強プレート２４,２５と上側のＬ型ブラケット２６,２７によって挟み込まれており、ボルト２８によって一体的に固定されている。上側のＬ型ブラケット２６,２７は、それぞれフレーム側ブラケット１８,１９に対してボルト２９によって固定されている。埃巻き上げ防止板２３は、Ｌ型ブラケット２６,２７を介して一対のフレーム側ブラケット１８,１９に固定されている。

【0037】

以上説明した車体のアンダーカバー支持構造によれば、アンダーカバー１上の支持パイプ６と、サイドフレーム２,３に対して設けられたフレーム側ブラケット１８,１９とを離間して配置しているので、走行中に車体に加わるねじり応力を支持パイプ６が直接受けない。従って、この支持構造によれば、支持パイプ６に高い強度が要求されないので、支持パイプ６を小型化することができ、支持構造の軽量化及び小型化に有利である。

【0038】

しかも、この支持構造では、アンダーカバー１に対して許容値以上の荷重が加わった場合に、連結部材１６,１７の有する脆弱部Ｗが変形又は破断することで、アンダーカバー１や主要部材の変形や損傷を避けることができる。このため、アンダーカバー１に対して許容値以上の荷重が加わった場合でも、連結部材１６,１７や一部のボルトを交換するだけで修理が可能となるので、変形によりアンダーカバー１ごと交換していた従来と比べて修理が容易となり、修理費用を大幅に削減することができる。また、修理時間も大幅に短縮できる。

【0039】

更に、この支持構造によれば、脆弱部Ｗの変形又は破断によりアンダーカバー１がサイドフレーム２,３側に移動した場合に支持パイプ６がフレーム側ブラケット１８,１９のストッパー部１８ａに突き当たることで、支持パイプ６を介してアンダーカバー１がフレーム側ブラケット１８,１９に強固に支持される。これにより、アンダーカバー１に対してより強い荷重が加わっても、更に押し込まれることが避けられ、カバー内側に位置するラジエータ４等に対する十分な保護性能を発揮することができる。

【0040】

また、この支持構造によれば、アンダーカバー１に沿って車体前後方向に延在する補強支持体７,８を備えることで、車幅方向に延在する支持パイプ６と合わせてアンダーカバー１の強度を十分に補強することができるので、アンダーカバー１の変形防止に有利である。

【0041】

更に、この支持構造によれば、埃巻き上げ防止板２３を備えることで、タイヤの回転等で巻き上げられた埃やタイヤで弾かれた小石などがカバー内側のラジエータ４等に入り込むことを防止することができるので、ラジエータ４等に対する保護性能を高めることができる。

【0042】

また、この支持構造では、連結部材１６が車幅方向に屈曲して形成された傾斜部１６ｃを有することで、車体のねじり等に対する連結部材１６の変形の許容量を増加させることができるので、ねじり応力が支持パイプ６に伝達することを一層抑制することができる。

【0043】

また、この支持構造では、連結部材１６がフレーム側ブラケット１８に対して二箇所でボルト止めされると共に支持パイプ６に対して一箇所でボルト止めされていることで、アンダーカバー１に対して許容値以上の荷重が加わった場合、支持パイプ側ボルト２２の周囲の下端部１６ｂが変形又は破断する脆弱部Ｗとして機能するので、アンダーカバー１や主要部材の変形又は破断を避けることができる。これらの作用効果は、連結部材１７においても同様である。

【0044】

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。

【0045】

例えば、アンダーカバーの支持部材は、必ずしもＦＵＰに対して固定される必要はなく、車体の構成に応じてフレーム側の適切な部材に固定されればよい。同様に、フレーム側ブラケットも、必ずしもＦＵＰブラケットを介してサイドフレームに固定される必要はなく、直接サイドフレームに固定されてもよく、更に別の部材を介してサイドフレームに固定されてもよい。

【0046】

また、上述した各部材の形状や大きさは、全て例示であり、上述した内容に限定されない。例えば、フレーム側ブラケットの形状や大きさについても限定されず、フレーム側ブラケットの有するストッパー部の形状も限定されない。ストッパー部の形状は、アンダーカバー上の支持体の形状に対応して、扇形や四角形その他の凹み形状であってもよい。また、アンダーカバーは必ずしもラジエータを保護するものに限られず、その他の機器を保護するためのアンダーカバー支持構造として本発明を採用してもよい。また、本発明のアンダーカバー支持構造は、トラック等の貨物車に限られず、乗用車や特殊作業車に対して採用することもできる。

【符号の説明】

【0047】

１…アンダーカバー ２,３…サイドフレーム ４…ラジエータ ５…支持部材 ６…支持パイプ（支持体） ６ａ,６ｂ…アーム部 ７,８…補強支持体 ７ａ,８ａ…固定端部 ７ｂ,８ｂ…貫通穴 １２…ＦＵＰ １３,１４…ＦＵＰブラケット １５…フロントクロスメンバ １６,１７…連結部材 １６ａ…上端部 １６ｂ…下端部 １６ｃ…傾斜部 １８,１９…フレーム側ブラケット １８ａ…ストッパー部 ２１…ブラケット側ボルト ２２…支持パイプ側ボルト（支持体側ボルト） ２３…埃巻き上げ防止板 Ｆ…前端 Ｒ…後端 Ｗ…脆弱部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】