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発明の名称 自動車のキャビン結合構造
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−22207(P2007−22207A)
公開日 平成19年2月1日(2007.2.1)
出願番号 特願2005−204459(P2005−204459)
出願日 平成17年7月13日(2005.7.13)
代理人 【識別番号】100082670
【弁理士】
【氏名又は名称】西脇 民雄
発明者 山口 正浩
要約 課題
長期間経過してもキャビンとサイドメンバを連結するボルトの締結力が弱められることを極力少なくする。

解決手段
自動車のキャビン結合構造において、サイドメンバ1上にインシュレータ2を介してキャビン4を搭載し、サイドメンバ1からキャビン4に達するカラー5を設け、キャビン4とカラー5とサイドメンバ1にボルト6を貫通し、ボルト6にナット9を締結してサイドメンバ1とキャビン4とを結合する。キャビン4には球面座12を形成し、球面座12内に半球型形状のワッシャ8を摺接回動可能に収納し、ワッシャ8と球面座12にボルト6を通して、ボルト6の頭部6Aをワッシャ8に支持させ、サイドメンバ1とインシュレータ3と支持板16とワッシャ18にボルト6のネジ部6Bを通し、ネジ部6Bにナット9を締結してサイドメンバ1にキャビン4を固定した。
特許請求の範囲
【請求項1】
車体フレームの上に弾性材を介してキャビンを搭載し、前記弾性材内部に前記車体フレームから前記キャビンに達する筒状のカラーを設けると共に、前記キャビンと前記カラーと前記車体フレームにボルトを貫通し、該ボルトにナットを締結して前記車体フレームと前記キャビンとを結合する自動車のキャビン結合構造において、
前記キャビンと車体フレームの何れか一方側に、他方側へ向かって凹形状の球面座を形成し、該球面座の凹部内に半球形状の第1のワッシャを摺接可能に設置し、前記カラーの一端部に前記球面座の凸部表面に摺接可能な凹面型受け部を形成し、前記第1のワッシャと前記球面座と前記カラー内部に前記ボルトを通し、該ボルトのネジ部にナットを締結して固定したことを特徴とする自動車のキャビン結合構造。
【請求項2】
請求項1の自動車のキャビン結合構造において、
前記キャビンと前記車体フレームの何れか他方側に、第2の球面座を形成し、該第2の球面座内に摺接可能に収められる半球型の第2のワッシャを介して前記ボルトのネジ部にナットを締結して固定したことを特徴とする自動車のキャビン結合構造。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、自動車の車体フレームにキャビンを搭載する自動車のキャビン結合構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の自動車のキャビン結合構造としては、車体の左右両側に車体前後方向に延びるサイドメンバを配置し、車体フレームを構成するサイドメンバ上に乗員が乗車するボックス状のキャビンを搭載したものが開示されている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
このサイドメンバとキャビンの間には、弾性を有するキャブマウントインシュレータが設置されており、サイドメンバとキャブマウントインシュレータとキャビンとにボルトが通されている。ボルトはキャブマウントインシュレータのボルト穴内に設けられた筒状のカラーの内部に通されている。
【特許文献1】特開平5−185952号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、車体の発進と停止或いはカーブにおける左右旋回等により、キャビンとサイドメンバとの間には車体前後左右から力が加わるので、長期間経過するとボルトの締結力が弱わめられてガタつくおそれがある。
【0005】
本発明は、このような課題に着目してなされたものであり、長期間経過してもキャビンとサイドメンバを連結するボルトの締結力が弱められることを抑制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に、本発明にかかる自動車のキャビン結合構造は、車体フレームの上に弾性材を介してキャビンを搭載し、前記弾性材内部に前記車体フレームから前記キャビンに達する筒状のカラーを設けると共に、前記キャビンと前記カラーと前記車体フレームにボルトを貫通し、該ボルトにナットを締結して前記車体フレームと前記キャビンとを結合する自動車のキャビン結合構造において、
前記キャビンと車体フレームの何れか一方側に、他方側へ向かって凹形状の球面座を形成し、該球面座の凹部内に半球形状の第1のワッシャを摺接可能に設置し、前記カラーの一端部に前記球面座の凸部表面に摺接可能な凹面型受け部を形成し、前記第1のワッシャと前記球面座と前記カラー内部に前記ボルトを通し、該ボルトのネジ部にナットを締結して固定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明の自動車のキャビン結合構造によれば、球面座内において第1のワッシャが摺接回動可能とされているので、キャビンと車体フレームとの間のボルトに曲げモーメントが強く作用した場合に、ボルトが第1のワッシャと共に回動するので、球面座の変形を防止し、キャビンと車体フレームの結合部位が緩んだり、がたつくことが防止される。また、ボルトの姿勢が鋼板に対して傾斜してもカラーを保持する弾性材が弾性復帰力を有するので、カラーやボルトとワッシャの姿勢を回動前のもとの姿勢に戻すため、キャビンと車体フレームの鋼板を変形させようとする変形力の残留を解消し、キャビンと車体フレームの結合状態を長期間維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
以下、本発明を実施するための最良の形態にかかる自動車のキャビン結合構造を、図面に基づいて説明する。図1はこの実施の形態の自動車のキャビン結合構造を示す。符号1は車体フレームとして車体の前後方向に延びるサイドメンバ、符号2、3は弾性材であるゴム製のインシュレータ、符号4Aは乗員室を形成するキャビン4のフロアパネル、符号5はカラー、符号6はボルトである。
【0009】
サイドメンバ1は、例えばトラック等の車体の左右に配設されて前後方向に延びる車体フレームであり、キャビン4を搭載する。閉断面を有するサイドメンバ1の上板部にはキャビン4を取り付けるためのボルト穴7が形成されている。ボルト穴7は、カラー5の揺動を許容する大きさとされている。
【0010】
サイドメンバ1の側壁部(図示省略)には、カラー5にインシュレータ3及びワッシャ8を取り付け、ナット9の締結作業を行うための作業開口部10が形成されている。この作業開口部10は、サイドメンバ1を貫通するカラー5及びボルト6のネジ部6Bを通すことが可能な大きさを備えている。
【0011】
キャビン4のフロアパネル4Aには、ボルト6を通すためのボルト穴7が形成されている。このボルト穴7は、ボルト6の頭部6Aが揺動することを許容できる口径を有している。また、ボルト穴7の周りには、キャビン4内部側から見て凹んだ形状の球面座11が形成されている。球面座11はサイドメンバ1側に向かって突出する半球型とされている。この球面座11の中央部には開口部12が形成され、開口部12は球面座11を支点としたボルト6の揺動を許容する大きさを備えている。
【0012】
球面座11内には、半球型の形状を有するワッシャ8(第1のワッシャ)が収納されて面接触している。ワッシャ8の球面座11側の表面は、球面座11の半球状の凹面に合わせて、下側に向かって半球面状に突出している。ワッシャ8は球面座11の内面に沿って摺接回動可能に保持されている。ボルト6はワッシャ8の中心部に形成されたボルト穴13に通されている。ワッシャ8の上面部は平に形成されており、この上面部にボルト6の頭部6Aが支持される。
【0013】
球面座11の下側部分には、ボルト6を通す筒状のカラー5が配設されている。カラー5の上端部には球面形状の受け部14が形成されている。受け部14は、球面座11の下側の突出面に合わせて球面形状に凹んでおり球面座11に沿って摺接回動可能とされている。
【0014】
カラー5の上端部には、球面座11のサイドパネル1側への突出形状に合わせた凹面型受け部14が形成されている。凹面型受け部14は、球面座11の突出面に接触して摺接回動可能とされている。凹面型受け部14の周縁部と、球面座11の外周部との間には、カラー5の揺動を許容する隙間15が設けられている。カラー5の下端部はボルト穴7を貫通して支持板16に当接している。
【0015】
キャビン4のフロアパネル4Aの球面座11とサイドメンバ1との間には、ゴム等の弾性材からなるインシュレータ2が配設されている。インシュレータ2はキャビン4を十分に支持可能でキャビン4の揺動を許容できる厚さと硬度及び弾力性を有している。インシュレータ2のキャビン4側の面にはカラー5の凹面型受け部14が動き得るように支持する支持面2Aが形成されている。
【0016】
インシュレータ2の下面側であって、サイドメンバ1側の面には、サイドメンバ1のボルト穴7とカラー5の隙間を塞ぐ環状部17が突設されている。環状部17はサイドメンバ1の厚み相当の高さを有しており、サイドメンバ1の閉断面内に配設されるインシュレータ3に接触している。
【0017】
サイドメンバ1内のインシュレータ3は、カラー5の外周面に密着している。また、インシュレータ3の下面には支持板16が当てられており、ボルト6のネジ部6Bにはナット9が螺着されている。ナット9はワッシャ18及び支持板16を介してインシュレータ3を締結している。
【0018】
上記の構造によれば、車体の走行中に、サイドメンバ1若しくはキャビン4の何れかに地表の前後左右方向或いは上下方向に大きな荷重が作用すると、キャビン4とサイドメンバ1とを締結しているボルト6に横から所定値以上の荷重がかかり、キャビン4がサイドメンバ1に対して移動しようとし、ボルト6のネジ部6Bがサイドメンバ1に対して揺動しようとする。サイドメンバ1のカラー通し穴14はカラー5の外周口径より大きく設定されているので、ボルト6がサイドメンバ1に対して傾斜する。ボルト6が傾斜すると、ボルト6の頭部6Aがワッシャ8の上面部を押す。ワッシャ8の下面が半球面形状を有するので、ワッシャ8の半球面形状の下面が球面座11の内面に沿って揺動する。また、カラー5の凹面型受け部14が、球面座11の突出面に沿って揺動する。これによって、キャビン4のフロアパネル4Aのボルト穴7の開口縁部が変形することが防止され、ボルト6の緩みが防止される。このように、球面座12を設けることによって、キャビン4に揺動荷重が加わっても、球面座12において揺動が可能となると共に、インシュレータ2、3が揺動後に原型復帰するので、キャビン4が元通りの姿勢に戻ることができる。なお、ボルト6の頭部6Aがワッシャ18側に向けられ、ボルト6のネジ部6Aがワッシャ8側に向けられていても良い。
【0019】
図2は、本発明の第2の実施の形態を示す。この実施の形態では、サイドメンバ1側のインシュレータ20側の支持板21に球面座22が形成され、この球面座22に半球形状のワッシャ23(第1のワッシャ)が設置されている。インシュレータ2とサイドメンバ1とインシュレータ20には、カラー24が保持され、カラー24の下端部に球面座22に面接触する球面形状の凹面型受け部25が形成されている。ボルト6の頭部6Aはサイドメンバ1側に向けられており、キャビン4のフロアパネル26側には平板状のワッシャ27が設置されている。ボルト6のネジ部6B及びナット28はキャビン4側のフロアパネル26側に向けられている。
【0020】
この例では、インシュレータ20側の支持板21に球面座22が形成され、カラー24の下端部に凹面型受け部25が形成され、球面座22内に半球状のワッシャ23が摺接可能に配設され、更に、このワッシャ23をボルト6の頭部6Aが押さえているので、キャビン4に車体の前後又は左右方向に向かう慣性力等が作用すると、キャビン4の荷重によりインシュレータ2、20を弾性変形させる。慣性力等が所定値以上になると、ボルト6がキャビン4側に引っ張られてボルト6が傾こうとするが、球面座22がワッシャ23を支え、ワッシャ23が半球面状に形成され、球面座22にカラー24の凹面型受け部25が摺接可能に当接し、カラー24の凹面型受け部25と支持板21の間にカラー24の挙動を許容する隙間25Aが設けられているので、ボルト6の傾きが許容される。キャビン4に加わる慣性力が解消されると、インシュレータ2、20の復元力により、キャビン4はもとの姿勢に戻る。これによって、キャビン4とサイドメンバ1とを結合しているボルト6の締結力が弱くなることが防止される。その他の構成、作用は図1の説明を援用する。尚、図2においてもボルト6の頭部6A及びネジ部6Bが上下逆に設置されていても良い。
【0021】
図3は、キャビン4のフロアパネル30に図1の球面座31を形成し、サイドメンバ1のインシュレータ20を支える支持板32に、球面座33(第2の球面座)を形成した構成を示す。球面座31にワッシャ34(第1のワッシャ)、球面座33にワッシャ35(第2のワッシャ)がそれぞれ設置されている。また、カラー36の上下端部に球面座31、33に沿って摺接する凹面型受け部37、38が形成され、この凹面型受け部37、38の周縁部と球面座31、33の周縁部の間に揺動を許容する隙間37A、38Aが設けられている。カラー38内にはボルト40が挿入されている。
【0022】
サイドメンバ1にはカラー36の揺動を許容する口径を有するボルト穴36Aが開口されており、ボルト穴36A内にカラー36が通されている。ボルト39の頭部39Aはキャビン4側のワッシャ34に支持され、ボルト39のネジ部39Bはサイドメンバ1側のワッシャ35に通されており、ネジ部39Bにナット40が締結されている。
【0023】
このように、キャビン4側とサイドメンバ1のインシュレータ20側の両方に、球面座31、33を設けることによって、キャビン4に揺動荷重が加わっても、どちらの球面座31、33において揺動が可能となり、また、両方のインシュレータ2、20が揺動後に原型復帰するので、キャビン4が元通りの姿勢に戻ることができる。このため、キャビン4とサイドメンバ1のボルト39の締結力が弱められることが、確実に防止される。
【0024】
以上、本発明の実施の形態を図面により説明したが、本発明の具体的構成はこの実施の形態に限るものでなく、ボルトの上下を逆にしてもよい。例えば、図2の配置構成においてキャビンとサイドメンバの上下を逆にした構成として、キャビン4のフロアパネルの上にインシュレータ20及び球面座22を備えた支持板21を配置し、ボルト6の上下を逆とし、サイドメンバ側にボルト6の頭部6Aを位置させ、サイドメンバ側からボルト6のネジ部6Bを突出させ、キャビン側でナット28を螺着する構成とするのもよい。こうすると、サイドメンバに従来の構成を採用し、キャビン4側のインシュレータやカラー並びにワッシャの構成を変更すればよいので、組み付けや部品構成が容易になって低コストとなる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】本発明の第1の実施の形態にかかる自動車のキャビン結合構造を示す図。
【図2】本発明の第2の実施の形態にかかる自動車のキャビン結合構造を示す図。
【図3】本発明の第3の実施の形態にかかる自動車のキャビン結合構造を示す図。
【符号の説明】
【0026】
1 サイドメンバ(車体フレーム)
2、3 インシュレータ(弾性材)
4 キャビン
5 カラー
6 ボルト
6A 頭部
6B ネジ部
7 ボルト穴
8 ワッシャ(第1のワッシャ)
9 ナット
11 球面座
16 支持板
33 球面座(第2の球面座)
35 ワッシャ(第2のワッシャ)




 

 


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