(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後方向に延びてキャブ及び荷台を下方から支持するサイドメンバを前側のフロントサイドメンバと後側のリヤサイドメンバとに分割して構成し、前記フロントサイドメンバの後端部と前記リヤサイドメンバの前端部とを結合して一体化する車両のフレーム構造であって、
前記フロントサイドメンバは、プレス成型された金属板材によって形成され、
前記リヤサイドメンバは、押出成形又はロール成形された金属板材によって形成され、
前記フロントサイドメンバの後端部は、車幅方向に相対向して上下方向に延びるフロントアウタ側面部及びフロントインナ側面部と、前記フロントアウタ側面部と前記フロントインナ側面部との間に挿入されるフロントサイドメンバアッパと、を備え、
前記フロントサイドメンバアッパは、フロントアッパ上面部の車幅方向の両端からフロントアッパ外側面部とフロントアッパ内側面部とが下方へそれぞれ曲折して延びて相対向するＵ状断面であり、
前記フロントアッパ外側面部と前記フロントアッパ内側面部とは、前記フロントサイドメンバアッパが前記フロントアウタ側面部及び前記フロントインナ側面部の各上端よりも下方に位置する状態で、前記フロントアウタ側面部と前記フロントインナ側面部とに車幅方向にそれぞれ重なって溶着され、
前記フロントアウタ側面部及び前記フロントインナ側面部のうち前記フロントサイドメンバアッパよりも上方の領域は、前記フロントアッパ上面部の上面の車幅方向の両側から上方へ延びて相対向する左右１対の側方支持板部を構成し、
前記リヤサイドメンバの前端部は、前記フロントアッパ上面部の上面に載置されて溶着されるリヤメンバ下面部と、前記リヤメンバ下面部の車幅方向の両側から上方へ延びて前記１対の側方支持板部にそれぞれ車幅方向に重なって溶着されるリヤメンバ外側面部及びリヤメンバ内側面部と、を備える
ことを特徴とする車両のフレーム構造。
【請求項２】
請求項１に記載の車両のフレーム構造であって、
前記サイドメンバの上下方向の幅は、前記フロントサイドメンバの後端部と前記リヤサイドメンバの前端部との結合部で最大となる
ことを特徴とする車両のフレーム構造。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の車両のフレーム構造であって、
前記フロントサイドメンバには、前記キャブの後端部を支持するキャブマウントブラケットが固定され、
前記リヤサイドメンバには、前記荷台の前端部を支持するボディマウントブラケットが固定され、
前記フロントサイドメンバの後端部と前記リヤサイドメンバの前端部とは、前記キャブマウントブラケットと前記ボディマウントブラケットとの間で結合される
ことを特徴とする車両のフレーム構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のフレーム構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、アルミニウム合金を用いたトラックシャシフレームを、車体後部側のリアサイドレールと、車体前部側のフロントサイドレールとに分割して構成し、フロントサイドレールを構成する中空部材をアルミニウム合金成形板とし、リアサイドレールをアルミニウム合金押出形材として、これら両者を剛的に結合する構造が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１１１２２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
走行中のトラックの車体フレームには上下方向の荷重が作用するため、車体フレームのサイドメンバ（トラックシャシフレーム）をフロントサイドメンバ（フロントサイドレール）とリヤサイドメンバ（リヤサイドレール）との結合によって構成する場合、上下方向の荷重に対する結合部の剛性を高める必要がある。
【０００５】
そこで本発明は、車体フレームのサイドメンバをフロントサイドメンバとリヤサイドメンバとに分割して構成するとともに、車両走行時に必要なフレーム剛性を確保することが可能な車両のフレーム構造の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成すべく、本発明は、前後方向に延びてキャブ及び荷台を下方から支持するサイドメンバを前側のフロントサイドメンバと後側のリヤサイドメンバとに分割して構成し、フロントサイドメンバの後端部とリヤサイドメンバの前端部とを結合して一体化する車両のフレーム構造である。フロントサイドメンバは、プレス成型された金属板材によって形成される。リヤサイドメンバは、押出成形又はロール成形された金属板材によって形成される。
【０００７】
本発明の第１の態様では、フロントサイドメンバの後端部は、車幅方向に相対向して上下方向に延びるフロントアウタ側面部及びフロントインナ側面部と、フロントアウタ側面部とフロントインナ側面部との間に挿入されるフロントサイドメンバアッパと、を備える。フロントサイドメンバアッパは、フロントアッパ上面部の車幅方向の両端からフロントアッパ外側面部とフロントアッパ内側面部とが下方へそれぞれ曲折して延びて相対向するＵ状断面である。フロントアッパ外側面部とフロントアッパ内側面部とは、フロントサイドメンバアッパがフロントアウタ側面部及びフロントインナ側面部の各上端よりも下方に位置する状態で、フロントアウタ側面部とフロントインナ側面部とに車幅方向にそれぞれ重なって溶着される。フロントアウタ側面部及びフロントインナ側面部のうちフロントサイドメンバアッパよりも上方の領域は、フロントアッパ上面部の上面の車幅方向の両側から上方へ延びて相対向する左右１対の側方支持板部を構成する。リヤサイドメンバの前端部は、フロントアッパ上面部の上面に載置されて溶着されるリヤメンバ下面部と、リヤメンバ下面部の車幅方向の両側から上方へ延びて１対の側方支持板部にそれぞれ車幅方向に重なって溶着されるリヤメンバ外側面部及びリヤメンバ内側面部と、を備える。
【０００８】
上記構成では、フロントサイドメンバの後端部とリヤサイドメンバの前端部との結合部ではフロントサイドメンバ上にリヤサイドメンバが載置されて溶着され、結合部の上下方向の幅が増大する。このため、上下方向の荷重に対する結合部の剛性（曲げ強度）を高めることができる。従って、サイドメンバをフロントサイドメンバとリヤサイドメンバとに分割して構成するとともに、車両走行時に必要なフレーム剛性を確保することができる。
【０００９】
また、結合部を補強するための補強部材を別途設ける必要がないので、部品点数及び工数の増大を抑制することができる。また、ロール方向に対する結合部の剛性（捻り強度）を側方支持板部によって高めることができる。
【００１０】
本発明の第２の態様は、第１の態様のフレーム構造であって、サイドメンバの上下方向の幅は、フロントサイドメンバの後端部とリヤサイドメンバの前端部との結合部で最大となるように設定される。
【００１１】
上記構成では、サイドメンバの上下方向の幅が結合部で最大となるので、上下方向の荷重に対する結合部の剛性を一段と高めることができる。
【００１４】
本発明の第３の態様は、第１又は第２の態様のフレーム構造であって、フロントサイドメンバには、キャブの後端部を支持するキャブマウントブラケットが固定される。リヤサイドメンバには、荷台の前端部を支持するボディマウントブラケットが固定される。フロントサイドメンバの後端部とリヤサイドメンバの前端部とは、キャブマウントブラケットとボディマウントブラケットとの間で結合される。
【００１５】
上記構成では、車両走行時に車体フレームに作用する上下方向の荷重が顕著に増大するキャブと荷台との間の境界領域でフロントサイドメンバとリヤサイドメンバとが結合され、この結合部の高さ方向の幅が増大するので、サイドメンバの剛性をさらに的確に高めることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、車体フレームのサイドメンバをフロントサイドメンバとリヤサイドメンバとに分割して構成するとともに、車両走行時に必要なフレーム剛性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両のフレーム構造を示す側面図である。
【図２】図１のフレーム構造を斜め上方から視た斜視図である。
【図３】図１のサイドメンバの断面図であり、（ａ）はIIIａ−IIIａ矢視断面を、（ｂ）はIIIｂ−IIIｂ矢視断面をそれぞれ示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態に係る車両のフレーム構造について、図面に基づいて説明する。なお、以下の説明において、前後方向とは車両の進行方向の前後方向であり、左右方向とは車両前方を向いた状態での左右方向である。また、図中矢印ＦＲは車両前方を、矢印ＵＰは車両上方をそれぞれ示す。
【００１９】
図１及び図２に示すように、車両の車体フレーム１は、前後方向へ延びる左右1対のサイドメンバ２と、車幅方向へ延びて左右のサイドメンバ２同士を連結する複数のクロスメンバ３とを有する。本発明では、サイドメンバ２を、前側のフロントサイドメンバ４と後側のリヤサイドメンバ５とに分割して構成し、フロントサイドメンバ４の後端部とリヤサイドメンバ５の前端部とを結合して一体化する。なお、図１は左側のサイドメンバ２であり、左右のサイドメンバ２は左右略対称に構成される。
【００２０】
図３（ａ）に示すように、フロントサイドメンバ４の後端部以外の領域は、車幅方向外側のフロントサイドメンバアウタ６と車幅方向内側のフロントサイドメンバインナ７とから構成される。フロントサイドメンバアウタ６は、フロントアウタ側面部６ｃの上端及び下端からフロントアウタ上面部６ａ及びフロントアウタ下面部６ｂが車幅方向内側に曲折して延びるＵ状断面であり、車幅方向内側に開口する。フロントサイドメンバインナ７は、フロントインナ側面部７ｃの上端及び下端からフロントインナ上面部７ａ及びフロントインナ下面部７ｂが車幅方向外側に曲折して延びるＵ状断面であり、車幅方向外側に開口する。
【００２１】
フロントサイドメンバアウタ６の上下の開口端縁部８の外面（フロントアウタ上面部６ａの車幅方向内端縁部の上面とフロントアウタ下面部６ｂの車幅方向内端縁部の下面）に、フロントサイドメンバインナ７の上下の開口端縁部９の内面（フロントインナ上面部７ａの車幅方向外端縁部の下面とフロントインナ下面部７ｂの車幅方向外端縁部の上面）をそれぞれ重ね、重なった開口端縁部８，９同士を溶着する。これにより、矩形筒状のフロントサイドメンバ４が形成される。フロントサイドメンバ４は、フロントメンバ上面部４ａとフロントメンバ下面部４ｂとフロントメンバ外側面部４ｃとフロントメンバ内側面部４ｄとを有し、その内側に閉空間を区画する。フロントアウタ上面部６ａ及びフロントインナ上面部７ａはフロントメンバ上面部４ａを構成し、フロントアウタ下面部６ｂ及びフロントインナ下面部７ｂはフロントメンバ下面部４ｂを構成し、フロントアウタ側面部６ｃはフロントメンバ外側面部４ｃを構成し、フロントインナ側面部７ｃはフロントメンバ内側面部４ｄを構成する。フロントメンバ上面部４ａとフロントメンバ下面部４ｂとは上下方向に離間して相対向し、フロントメンバ外側面部４ｃとフロントメンバ内側面部４ｄとは車幅方向に離間して相対向する。
【００２２】
図３（ｂ）に示すように、フロントサイドメンバ４の後端部は、上記フロントサイドメンバアウタ６及びフロントサイドメンバインナ７に加えて、フロントサイドメンバアッパ２０を備える。フロントサイドメンバ４の後端部において、フロントサイドメンバアウタ６は、フロントアウタ側面部６ｃの上端が車幅方向内側に曲折せずに上方へ延びるＬ状断面であり、フロントサイドメンバインナ７は、フロントインナ側面部７ｃの上端から車幅方向外側に曲折せずに上方へ延びるＬ状断面であり、フロントアウタ下面部６ｂの車幅方向内端縁部の下面にフロントインナ下面部７ｂの車幅方向外端縁部の上面を重ねて溶着する。フロントサイドメンバアッパ２０は、フロントアッパ上面部２０ａの車幅方向の両端からフロントアッパ外側面部２０ｂとフロントアッパ内側面部２０ｃとが下方へそれぞれ曲折して延びて相対向するＵ状断面を有する。フロントアッパ上面部２０ａがフロントアウタ側面部６ｃ及びフロントインナ側面部７ｃの各上端よりも下方に位置するように、フロントアウタ側面部６ｃとフロントインナ側面部７ｃとの間にフロントサイドメンバアッパ２０を挿入し、フロントアッパ外側面部２０ｂをフロントアウタ側面部６ｃに溶着し、フロントアッパ内側面部２０ｃをフロントインナ側面部７ｃに溶着する。これにより、矩形筒状のフロントサイドメンバ４が形成される。フロントアッパ上面部２０ａはフロントメンバ上面部４ａを構成し、フロントアウタ下面部６ｂ及びフロントインナ下面部７ｂはフロントメンバ下面部４ｂを構成し、フロントアウタ側面部６ｃはフロントメンバ外側面部４ｃを構成し、フロントインナ側面部７ｃはフロントメンバ内側面部４ｄを構成する。また、フロントアウタ側面部６ｃ及びフロントインナ側面部７ｃのうちフロントアッパ上面部２０ａよりも上方の領域は、フロントサイドメンバ４の後端部の上面（フロントアッパ上面部２０ａの上面）の車幅方向の両側から一体的に上方へ延びて相対向する左右１対の側方支持板部２１を構成する。
【００２３】
フロントサイドメンバアウタ６とフロントサイドメンバインナ７とは、金属板材（本実施形態では鋼鈑）をそれぞれプレス成型することによって形成される。プレス成型であるため、前後方向で一様な断面形状に設定する必要がなく、設計の自由度が比較的大きい。なお、フロントサイドメンバアッパ２０の形成方法は、プレス成型であってもよく、後述するロース成形や押出成形であってもよい。
【００２４】
リヤサイドメンバ５も、内側に閉空間を区画する矩形筒状であるが、フロントサイドメンバ４とは異なり、金属板材（本実施形態では鋼鈑）をロール成形することによって一体形成される。すなわち、フロントサイドメンバ４がフロントサイドメンバアウタ６とフロントサイドメンバインナ７という２部材（後端部はフロントサイドメンバアッパ２０を加えた３部材）から構成されるのに対し、リヤサイドメンバ５は、リヤメンバ上面部５ａとリヤメンバ下面部５ｂとリヤメンバ外側面部５ｃとリヤメンバ内側面部５ｄとを一体的に有する１部材から構成される。リヤメンバ上面部５ａとリヤメンバ下面部５ｂとは上下方向に離間して相対向し、リヤメンバ外側面部５ｃとリヤメンバ内側面部５ｄとは車幅方向に離間して相対向する。ロール成形であるため、前後方向でほぼ一様な断面形状に設定され、設計の自由度が比較的小さい。
【００２５】
なお、フロントサイドメンバ４及びリヤサイドメンバ５を鋼鈑以外の金属（例えばアルミニウム）によって形成してもよい。また、リヤサイドメンバ５を押出成形によって形成してもよい。
【００２６】
フロントサイドメンバ４の後端部の内面の左右幅（フロントメンバ外側面部４ｃとフロントメンバ内側面部４ｄの内面間距離）は、リヤサイドメンバ５の前端部の外面の左右幅（リヤメンバ外側面部５ｃとリヤメンバ内側面部５ｄとの外面間距離）よりも僅かに大きく形成され、リヤサイドメンバ５の前端部は、フロントサイドメンバ４の後端部の左右の側方支持板部２１の間に上方から差し込まれ、リヤメンバ下面部５ｂがフロントメンバ上面部４ａに載置され溶着によって結合される。また、リヤメンバ外側面部５ｃとリヤメンバ内側面部５ｄとは、左右の側方支持板部２１に溶着される。
【００２７】
このように、フロントサイドメンバ４の後端部とリヤサイドメンバ５の前端部との結合部１０では、フロントサイドメンバ４の上面にリヤサイドメンバ５の下面が載置された状態でフロントサイドメンバ４とリヤサイドメンバ５とが溶着され、サイドメンバ２の上下方向の幅Ｈは結合部１０で最大となる。なお、本実施形態では、フロントサイドメンバ４の後端部のフロントメンバ下面部４ｂは、後上方に傾斜して延びるため（図１参照）、サイドメンバ２の上下方向の幅Ｈは結合部１０の前端で最大となる。
【００２８】
フロントサイドメンバ４は、中間部が僅かに下方へ凹む湾曲形状を有し、フロントサイドメンバ４の後端部は、斜め後上方へ延びる。リヤサイドメンバ５は、前後方向の略全域に亘って略水平に延びる。
【００２９】
フロントサイドメンバ４には、車両のキャブ１１の後端部を下方から支持するキャブマウントブラケット１２が固定される。本実施形態では、キャブマウントブラケット１２を結合部１０に固定しているが、結合部１０の前方近傍に固定してもよい。なお、キャブ１１の前端部は、フロントサイドメンバ４の前端部に回転自在に支持される。また、フロントサイドメンバ４の中間部には、前輪（フロントタイヤ）１３のための複数の部材（例えばコイルタワー１４など）やエンジン（図示省略）のための複数の部材（例えばエンジンマウントブラケット（図示省略）など）が固定され、フロントサイドメンバ４は前輪１３によって支持される。
【００３０】
リヤサイドメンバ５には、キャブ１１の後方に配置される荷台１５を下方から支持するボディマウントブラケット１６が固定される。ボディマウントブラケット１６は前後に複数配置され、最前方のボディマウントブラケット１６Ｆは荷台の前端部を支持する。最前方のボディマウントブラケット１６Ｆの固定位置は、結合部１０の後方近傍である。なお、リヤサイドメンバ５の中間部には、後輪（リヤタイヤ）１７のための複数の部材（例えばリヤサスペンションブラケット（図示省略）など）が固定され、リヤサイドメンバ５は後輪１７によって支持される。
【００３１】
このように、フロントサイドメンバ４の後端部とリヤサイドメンバ５の前端部とは、キャブマウントブラケット１２とボディマウントブラケット１６との間で結合される。
【００３２】
本実施形態によれば、サイドメンバ２をフロントサイドメンバ４とリヤサイドメンバ５とに分割して構成するので、異なる車種や車型の車両を製造する場合に、フロントサイドメンバ４のみを車種や車型に応じた形状の専用部品とし、リヤサイドメンバ５を共通部品とすることができ、生産性が向上する。
【００３３】
フロントサイドメンバ４を、設計の自由度が比較的大きいプレス成型によって形成するので、車種や車型に対応した所望の形状に設計することができる。
【００３４】
リヤサイドメンバ５を、プレス成型に比べて安価な押出成形又はロール成形によって形成するので、コストの上昇を抑えることができる。
【００３５】
また、結合部１０ではフロントサイドメンバ４上にリヤサイドメンバ５が載置されて溶着され、結合部１０の上下方向の幅Ｈが増大し、サイドメンバ２の上下方向の幅Ｈが結合部１０で最大となる。このため、上下方向の荷重に対する結合部１０の剛性（曲げ強度）を高めることができる。
【００３６】
また、ロール方向に対する結合部１０の剛性（捻り強度）を側方支持板部２１によって高めることができる。
【００３７】
また、車両走行時に車体フレームに作用する上下方向の荷重が顕著に増大するキャブ１１と荷台１５との間の境界領域でフロントサイドメンバ４とリヤサイドメンバ５とを結合するので、サイドメンバ２の剛性をさらに的確に高めることができる。
【００３８】
従って、サイドメンバ２をフロントサイドメンバ４とリヤサイドメンバ５とに分割して構成するとともに、車両走行時に必要なフレーム剛性を確保することができる。
【００３９】
また、結合部１０を補強するための補強部材を別途設ける必要がないので、部品点数及び工数の増大を抑制することができる。
【００４０】
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論である。
【００４１】
例えば、フロントサイドメンバ４及びリヤサイドメンバ５の双方を略直線形状としてもよく、また、リヤサイドメンバ５を複数の後輪によって支持してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明のフレーム構造は、キャブと荷台とを備える様々な車両に適用することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１  車体フレーム
２  サイドメンバ
３  クロスメンバ
４  フロントサイドメンバ
５  リヤサイドメンバ
６  フロントサイドメンバアウタ
７  フロントサイドメンバインナ
１０  結合部
１１  キャブ
１２  キャブマウントブラケット
１５  荷台
１６，１６Ｆ  ボディマウントブラケット
２０  フロントサイドアッパ
２１  側方支持板部
【図１】
0006471933.tif 000002
【図２】
0006471933.tif 000003
【図３】
0006471933.tif 000004