(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の荷台（８）が載置される荷台フレーム（７）のクロスメンバ（６）であって、
前記クロスメンバ（６）の断面は、垂直に延びる垂直辺（６３）と、その上端及び下端から水平に延びる上辺（６１）及び下辺（６２）とを有するとともに、前記垂直辺（６３）の対向部が開放されたコ字状断面の基本形状を備え、前記上辺（６１）がタッピングねじ（１０）によって前記荷台の床板（８１）に締結されており、さらに、
前記クロスメンバ（６）の断面には、前記上辺（６１）と前記垂直辺（６３）の中間部とを連結する連結辺（９）が設けられ、前記上辺（６１）、前記垂直辺（６３）及び前記連結辺（９）により囲まれた閉鎖空間（９３）が形成されており、かつ、前記タッピングねじ（１０）は、前記閉鎖空間（９３）が存在する位置に締結されることを特徴とするクロスメンバ。
【請求項２】
前記クロスメンバ（６）の断面における前記連結辺（９）が、前記上辺（６１）から下方に垂直に延びる垂直中間辺（９１）と、前記垂直辺（６３）の中間部から水平に延びる水平中間辺（９２）とからなる請求項１に記載のクロスメンバ。
【請求項３】
前記タッピングねじ（１０）が前記連結辺（９）を貫通する請求項１又は請求項２に記載のクロスメンバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷台を支持するためトラックのシャシフレームと荷台との間に配置される荷台フレームにおいて、車両の横方向に延びるクロスメンバに関し、さらに詳しくは、防水構造を備え荷台への水上がりを防止するクロスメンバに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
貨物輸送用の車両であるトラックは、運転台、エンジン及び車輪等が取り付けられるシャシフレームを有し、貨物を収容する荷台は、運転台後方のシャシフレームの上部に架装される。トラックの荷台には、上方が開放された無蓋の荷台や密閉式の荷台である箱型荷台等があり、近年では、積載貨物の梱包作業が簡易化でき荷くずれ防止の面でも優れた箱型荷台が広く普及している。箱型荷台では、荷台の側板や天井板にはアルミニュウム等の金属板あるいは断熱材を挟み込んだ断熱パネルが用いられるが、その床板としては木材が使用される場合が多い。木材の床板は、無蓋の荷台でも多用されている。
【０００３】
大型のトラックなどでは、荷台を架装するために車両のシャシフレームの上部に荷台フレームを装着し、これに荷台を載置する。荷台フレームは、車両の前後方向に荷台のほぼ全長に亘って延びる２本のサブフレーム（縦根太）と、サブフレームに固定され車両の横方向に延びる多数のクロスメンバ（横根太）とを有している。サブフレームは、車両のシャシフレームにおいて車両の前後方向に延びるフレーム材であるサイドレールにＵボルト等を用いて締結され、荷台の床板部分がクロスメンバにタッピングねじ、ボルト等を用いて締結される。
【０００４】
荷台フレームのクロスメンバは荷台の床板を支持する強度部材であって、高い強度と剛性を備える必要がある。一方、車両の燃料経済性の向上あるいは貨物積載量の増加等のため、荷台フレームについてはなるべく軽量化することが望ましい。クロスメンバは荷台フレームに多数配置されることから、クロスメンバの重量を低減することは、荷台フレーム全体の軽量化のうえで大きな効果を発揮する。こうした事情で、クロスメンバには軽量かつ成形性の優れたアルミ押出し材が多く使用される。
【０００５】
荷台フレームを備えた従来のトラックの概略的な構造を図４に、また、図４のＡ−Ａ断面図を図５に示す。トラックは運転台１、前輪２及び後輪３等を装着したシャシフレームを有し、シャシフレームの２本のサイドレール４は車両のほぼ全長に亘って前後方向に延びている。運転台１後方のサイドレール４の上には、やはり車両の前後方向に延びるサブフレーム５が載置され、サイドレール４に固定される。サブフレーム５の上方には、これと直交し車両の横方向に延びる多数のクロスメンバ６がアングル材によって結合される。これらのサブフレーム５とクロスメンバ６により荷台フレーム７が構成され、クロスメンバ６には図４の２点鎖線で表される荷台８が固定される。このような荷台フレームは、一例として特開２００５−２５５０７７号公報に開示されている。
【０００６】
クロスメンバ６は、アルミ押出し材からなる１本の形材（一定断面形状の長い部材）であって、図５のＢ−Ｂ断面図に示すとおり、その断面は、上辺６１、下辺６２及び垂直辺６３を有するコ字状に形成されている。荷台８をクロスメンバ６に結合するため、ねじ単体でねじ立てが可能なタッピングねじ１０が木製の床板８１の上方からねじ込まれ、タッピングねじ１０は、クロスメンバ６の上辺６１を貫通して、床板８１をクロスメンバ６に締結する。こうした締結方法は、一例として特開２００４−２７６９３６号公報に開示されている。
なお、後輪３の上方には、車両走行中の後輪３の上下動に起因するタイヤとクロスメンバとの接触を回避するよう、特別な構造のアクスルクロスメンバ６Ａが配置される。アクスルクロスメンバ６Ａは、断面コ字状をなす２本のアルミ押出し材の形材を上下に重ね、上部の形材のみがタイヤの上方まで延長するように構成されているが、このアクスルクロスメンバ６Ａでも、床板８１と上部の形材との締結にはタッピングねじが使用される。
【特許文献１】特開２００５−２５５０７７号公報
【特許文献２】特開２００４−２７６９３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、荷台フレームの下方には車両のシャシフレーム等があるとしても、地面との間を遮るものではないから、車両の雨天走行中などでは、荷台フレームには直接雨水等が跳ねかかることとなる。跳ねかかった水は、毛管現象等によって、クロスメンバの上面と床板の間隙Ｘ（図５のＢ−Ｂ断面図）を通過してタッピングねじのねじ部に達し、さらに、床板の雌ねじ部とタッピングねじのねじ部（雄ねじ）との僅かな間隙Ｙから床板の上部に到達することがあり、これはいわゆる水上がりと呼ばれる現象である。水が床板の上部に達すると、荷台に積載した貨物の汚染や損傷を招くとともに、水上がりにより床板自体を腐食させる虞れがある。クロスメンバの上面と床板の間隙を通過する水の侵入を阻止し水上がりを防止するために、従来から、クロスメンバ上面へのシール材の塗布あるいはシール用テープの貼着などの措置が施されていた。
【０００８】
しかし、タッピングねじにより荷台の床板とクロスメンバとを締結すると、タッピングねじの先端はクロスメンバの上辺を貫通して下方に突出する。この突出部分に跳ねかかった水は、クロスメンバの上辺にねじ立てされた雌ねじ部とタッピングねじとの極小さな間隙Ｚ、そして床板の雌ねじ部の間隙Ｙを通過して、つまりクロスメンバ上面を通ることなく、毛管現象によって床板の上部に達する場合がある。
【０００９】
上記の特許文献２には、タッピングねじの突出部分から侵入する水の水上がりを防ぐため、タッピングねじのねじ部の一定範囲にシール材を塗布する技術が開示されているけれども、この技術では、特別なシール材を用意する必要があるとともに、タッピングねじをねじ込むにあたり、ねじ部の一定範囲にシール材を塗布する工程が加わり作業工程が複雑化する。また、シール材や床材の経年変化に伴い亀裂等が生じて、ここから水上がりを起こす虞れもある。
本発明の課題は、タッピングねじにより荷台の床板とクロスメンバとを締結する荷台フレームにおいて、クロスメンバの構造を改良して上述の問題のない水上がり防止手段を実現し、しかも、クロスメンバ自体の強度と剛性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題に鑑み、本発明は、車両走行中跳ねかけられた水が、タッピングねじがクロスメンバの上辺を貫通する部分に衝突して、この部分をぬらすことのないようなクロスメンバの構造を提供するものである。すなわち、本発明は、
「車両の荷台が載置される荷台フレームのクロスメンバであって、
前記クロスメンバの断面は、垂直に延びる垂直辺と、その上端及び下端から水平に延びる上辺及び下辺とを有するとともに、前記垂直辺の対向部が開放されたコ字状断面の基本形状を備え、前記上辺がタッピングねじによって前記荷台の床板に締結されており、さらに、
前記クロスメンバの断面には、前記上辺と前記垂直辺の中間部とを連結する連結辺が設けられ、前記上辺、前記垂直辺及び前記連結辺により囲まれた閉鎖空間が形成されており、かつ、前記タッピングねじは、前記閉鎖空間が存在する位置に締結される」
ことを特徴とするクロスメンバとなっている。
【００１１】
請求項２に記載のように、前記クロスメンバの断面における前記連結辺は、前記上辺から下方に延びる垂直中間辺と、前記垂直辺から中間部から水平に延びる水平中間辺とから構成されることが好ましい。
【００１２】
請求項３に記載のように、前記タッピングねじが前記連結辺を貫通する、つまり、前記閉鎖空間から前記連結辺を貫通して先端部が前記連結辺の下方に達するようにすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のクロスメンバは、基本的には、垂直辺と、その上端及び下端から水平に延びる上辺及び下辺とからなり、垂直辺の対向部が開放されたコ字状の断面形状を有しており、さらに、その断面には、上辺と垂直辺の中間部とを結ぶ連結辺が設けられ、これらによって閉鎖空間が形成されている。荷台の床板とクロスメンバの上辺とを締結するタッピングねじは、この閉鎖空間が存在する位置に締結される。したがって、タッピングねじがクロスメンバの上辺を貫通する部分の下方には連結辺が存在し、連結辺によって貫通する部分がカバーされることとなるから、この貫通する部分には水が跳ねかからず、タッピングねじのねじ部とクロスメンバの上辺の雌ねじ部との間隙を通過して水上がりが発生することはない。
【００１４】
また、本発明では、クロスメンバに設けられた連結辺によって、クロスメンバの強度及び剛性が高まることとなる。荷台フレームのクロスメンバには、荷台の重量や車両走行中の加減速等に起因して種々の荷重が作用する。例えば、荷台の重量はクロスメンバの長手方向の両端部を下方に曲げるような曲げモーメントをクロスメンバに及ぼし、その結果、クロスメンバを変形させる。本発明では、断面形状に備えられた連結辺が変形に対する抵抗となり、過大な変形を防止することができ、強度も向上する。請求項２の発明のように、連結辺として、クロスメンバの上辺から下方に延びる垂直中間辺と垂直辺の中間部から水平に延びる水平中間辺とを設けたときは、それぞれの中間辺がいわば補強用のリブの機能を果たし、クロスメンバの強度及び剛性が向上する。
【００１５】
請求項３の発明のように、タッピングねじが連結辺を貫通するようにしたとき、つまり、タッピングねじが前記の閉鎖空間と連結辺とを貫通して先端部が連結辺の下方に達するようにしたときは、閉鎖空間の垂直方向の長さが短くなることに伴い連結辺全体の長さも短くなって、連結辺に要する材料量が減少し、クロスメンバが軽量化されそのコストも低減する。さらに、連結辺にもねじ立てが行われ、タッピングねじは上辺と連結辺との２個所でクロスメンバにねじ結合されて支持される。そのため、タッピングねじとクロスメンバとの結合が強固となり、タッピングねじに作用する荷重は、２個所に分散され支持されるから、その分、クロスメンバの上辺とタッピングねじとの結合個所に作用する荷重は軽減される。
なお、請求項３の発明では、タッピングねじの先端部は連結辺の下に露出するが、連結辺の雌ねじ部とタッピングねじの雄ねじ部との間隙から毛管現象で水が侵入したとしても、その上方には狭い間隙が連続しておらず、水はタッピングねじがクロスメンバの上辺を貫通する部分には達しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図１乃至図３に基づいて、本発明のクロスメンバについて説明するが、これらの図面において、図４，５の従来のクロスメンバに対応する部品等については同一の符号が付してある。ちなみに、本発明のクロスメンバが適用される荷台フレームの基本的な構成は、図４，５に示す従来のものと変わりはなく、荷台フレーム７の下部、つまりクロスメンバ６の下方には車両の前後方向に延びるサブフレーム５が配置され、これはシャシフレームのサイドレール４上に固定される。本発明のクロスメンバ６は、従来のクロスメンバと同様に、サブフレーム５の上方に車両の横方向に延びるよう配置された形材であって、クロスメンバ６には、その長手方向に適宜の間隔で配置される多数のタッピングねじ１０によって、荷台８の床板８１が締結されている。
【００１７】
本発明の第１実施例におけるクロスメンバ６の断面形状を第１図に示す。この実施例のクロスメンバ６の断面は、垂直に延びる垂直辺６３と、その上端及び下端から水平に延びる上辺６１及び下辺６２とを有するとともに、垂直辺６３の対向部が開放された、基本的にコ字状の断面をなすとともに、上辺６１と垂直辺６３とを連結する連結辺９として、上辺６１から下方に延びる垂直中間辺９１及び垂直辺６３の中間部から水平に延びる水平中間辺９２とを備えている。したがって、上辺６１の下方には、これらの辺によって取り囲まれる閉鎖空間９３が形成される。クロスメンバ６は成形性の優れたアルミ押出し材であるので、このような断面形状の形材は容易に製造が可能である。
【００１８】
荷台８の床板８１をクロスメンバ６と締結するタッピングねじ１０は、閉鎖空間９３が存在する位置において、つまり、垂直辺６３と垂直中間辺９１との間において床板８１にねじ込まれる。タッピングねじ１０は、床板８１と上辺６１とをねじ立てしながらこれらを貫通し、その先端は閉鎖空間９３内に達する。閉鎖空間９３は、垂直中間辺９１と水平中間辺９２とからなる連結辺９によって外部から遮蔽されるため、跳ね上げられた水が、タッピングねじ１０が上辺６１を貫通する部分に衝突してこの部分をぬらすことがなく、上辺６１の雌ねじ部とタッピングねじ１０の雄ねじ部との僅かな隙間を介した水上がりは生じない。また、クロスメンバ６の上面と床板８１の下面との間を通過する水の侵入は、クロスメンバ６の上面へのシール材の塗布等により防止できるから、荷台８１の床面への水上がりを完全に阻止することが可能となる。
【００１９】
第１実施例のクロスメンバ６では、連結辺９として垂直中間辺９１及び水平中間辺９２がクロスメンバ６の長手方向の全長に亘って設けられる。荷台フレーム７のクロスメンバには、荷台８の重量あるいは車両走行中の加減速等により曲げモーメント荷重や捩りモーメント荷重などが加わるが、連結辺９は、クロスメンバの上辺６１と垂直辺６３との間を連結しており、クロスメンバに荷重が作用したときに、連結辺９には応力が生じてその荷重の一部を負担する。換言すると、本発明では、クロスメンバ６に連結辺９が設けられることによって、図５の従来のものと比較して、クロスメンバ６の強度及び剛性が高まることとなる。この実施例のものでは、垂直中間辺９１及び水平中間辺９２は、それぞれ、クロスメンバの上辺６１に立設した補強用リブ、垂直辺６３に立設した補強用リブと同等な機能を発揮する。
【００２０】
図２には本発明の第２実施例のクロスメンバ６を示す。この実施例のものでは、垂直中間辺９１の長さが短く、床板８１を締結するタッピングねじ１０は、水平中間辺９２を貫通して先端がその下方に突出する。第２実施例のクロスメンバにおいても、タッピングねじ１０が上辺６１を貫通する部分は、連結辺９である垂直中間辺９１と水平中間辺９２とによりカバーされるため、ここに水が衝突することはなく、ねじ部の間隙からの水上がりは防止される。タッピングねじ１０の先端部は水平中間辺９２から下方に突出するが、水平中間辺９２に形成される雌ねじ部とタッピングねじ１０の雄ねじ部との僅かな間隙から毛管現象で水が侵入したとしても、その上方には狭い間隙が連続しておらず、水が、タッピングねじ１０が上辺６１を貫通する部分に達することはない。
【００２１】
第２実施例のクロスメンバでは、垂直中間辺９１の長さが短いので、第１実施例のものと比較すると、連結辺９に要する材料量が減少する結果、クロスメンバが軽量化されるとともに材料費も低下する。さらに、タッピングねじ１０は上辺６１と水平中間辺９２との２個所でクロスメンバにねじ結合されて支持されるため、タッピングねじ１０とクロスメンバ６とは強固に結合される。タッピングねじ１０に作用する荷重は、２個所に分散され支持されることとなり、クロスメンバ６の上辺６１とタッピングねじ１０との結合個所に作用する荷重は軽減される。
【００２２】
上記の第１実施例及び第２実施例のクロスメンバでは、垂直中間辺と水平中間辺とからなる連結辺を採用しているが、図３の第３実施例のように、曲線状の連結辺９によって上辺６１と垂直辺６３とを連結してもよい。連結辺９の形状、寸法等は、クロスメンバに作用する荷重あるいは形材の成形の容易性などを考慮し、適宜選択が可能である。
【００２３】
以上詳述したように、本発明は、断面が基本的にコ字状をなすクロスメンバにおいて、断面の上辺と垂直辺とを連結する連結辺を設けて閉鎖空間を形成し、ここにタッピングねじを位置させて荷台の床板を締結することにより、床板への水上がりを防ぐものである。上記の実施例では、アルミ押出し材の一般的なクロスメンバについて説明しているけれども、本発明が、例えば鋼板製のクロスメンバに適用可能であること、あるいはアクスルクロスメンバ（図４の６Ａ）の上部の形材としても適用可能であることは明らかである。また、荷台の床板についても、木製のものに限らず、合成樹脂製やアルミ押出し形材製の床板に適用するなど、種々の変形が可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施例におけるクロスメンバの断面図である。
【図２】本発明の第２実施例におけるクロスメンバの断面図である。
【図３】本発明の第３実施例におけるクロスメンバの断面図である。
【図４】トラックの荷台フレーム等を示す概略図である。
【図５】図４のＡ−Ａ断面図及び従来のクロスメンバの断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
５  サブフレーム
６  クロスメンバ
６Ａ  アクスルクロスメンバ
６１  上辺
６２  下辺
６３  垂直辺
７  荷台フレーム
８  荷台
８１  床板
９  連結辺
９１  垂直中間辺
９２  水平中間辺
１０  タッピングねじ
【図１】
0004592604.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004592604.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004592604.tif 000006