(57)【要約】【課題】トラック用シャシフレームの後端部に配設されるクロスメンバは、縦壁と、該縦壁の上辺又は下辺のいずれか一方側の中間部に車両前後方向へ折曲した補強フランジと、縦壁の上辺又は下辺の端縁と補強フランジの車幅方向端縁との接続部を滑らかに接続することにより、シャシフレームの変形に対する吸収をクロスメンバ全体で担うことができるようにして、応力集中の発生を防止してクロスメンバの耐久性向上と重量軽減を両立させたトラック用シャシフレームを提供することを目的とする。【解決手段】車両の前後方向に延在した左右一対のサイドレール２，３の後端部間で車幅方向に延在する縦壁５１と、該縦壁５１の上辺又は下辺のいずれか一方側の中間部に車両前後方向へ折曲した補強フランジ５４とを有し、縦壁５１の端縁と補強フランジ５４の端縁との接続部Ｅを滑らかに変化させたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の幅方向に配置され夫々が車両の前後方向に延在した左右一対のサイドレールと、前記左右一対のサイドレール間で車幅方向に延在して、その両端を前記サイドレールに結合させた複数のクロスメンバとを有する車両のシャシフレーム構造において、
前記一対のサイドレールの後端部間に配設されるクロスメンバは、車幅方向に延在する縦壁と、該縦壁の上辺又は下辺のいずれか一方側の中間部に車両前後方向へ折曲した補強フランジとを有し、前記縦壁の上辺又は下辺の端縁と補強フランジの車幅方向端縁との前記折曲した接続部を滑らかに変化させたことを特徴とする車両のシャシフレーム構造。
【請求項２】
前記クロスメンバの前記補強フランジが配設されている部分の前記縦壁の高さｈは、前記縦壁だけの部分の高さＨより低くして、縦壁から前記補強フランジ先端部までの端縁の前記接続部は縦から水平方向に滑らかに変化するように形成されていることを特徴とする請求項１記載の車両のシャシフレーム構造。
【請求項３】
前記クロスメンバの車幅方向端部に配設され、前記サイドレールのウエブ面に沿って前後方向後方へ折曲した取付フランジを前記ウエブ面と牽引フックの取付座とで挟着したことを特徴とする請求項１記載の車両のシャシフレーム構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トラック用シャシフレームの軽量化に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に図７（Ａ）にトラック用シャシフレームの一部を示すように、トラック用シャシフレームは車両の車幅方向に間隔を有して、車両前後方向に延在した左右一対の右サイドレール０１及び左サイドレール０２が配設されている。左右一対の右サイドレール０１及び左サイドレール０２の間には車幅方向に延在して両端が左右一対の右サイドレール０１及び左サイドレール０２に固着されたクロスメンバ０３が車両前後方向に間隔を有して複数配設され、梯子状に形成されている。
【０００３】
先行技術として、特開２００７−９９２２８号公報（特許文献１）が開示されている。
この特許文献１の先行技術の場合、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、クロスメンバ０３は左右一対の右サイドレール０１及び左サイドレール０２間を架橋したクロスビーム０４（本願のクロスメンバに相当）と、左右のサイドレール０１，０２の外側に配設されたクロス部材０６と、左右のクロス部材０６の上面を連結した板部材０５とで構成されている。
【０００４】
図７（Ｂ）に示すように、クロスビーム０４は左右のサイドレール０１，０２間を架橋するメインビーム０４１と、メインビーム０４１の車幅方向両端部に位置し、左右のサイドレール０１，０２のウエブ面０１１、０１２に締結部材を介して締結される連結用フランジ０４２とで構成されている。メインビーム０４１は車幅方向中間部で且つ、上辺及び下辺から車両前後方向へ延在したフランジ０４３が配設されたコ字状の断面形状を有している。
【０００５】
従って、左右のサイドレール０１及び０２が捩れた際に、メインビーム０４１の縦壁だけの部分とフランジ０４３が形成された部分との接続部（Ｚ部）が滑らかに接続されていないので、接続部（Ｚ部）における断面剛性の変化が大きく、シャシフレームが捩れた際に、当該部に高応力が発生し易く、亀裂等が発生しやすい不具合を有している。
また、メインビーム０４１の車幅方向中間部で且つ、上辺及び下辺から車両前後方向へ延在したフランジ０４３が配設されたコ字状の断面を有しているので、重量が重くなると共に、材料費も高くなり、重量及びコストが増大する不具合を有している。
【０００６】
更に、特開平７−２９０９２０号公報（特許文献２）には、図８に示すように、サイドレール０７の後端部のウエブ面には牽引フック０８が装着されている。牽引フック０８はサイドレール０７の後端部の係合孔０７１に牽引フック０８の係合突起０８１を係合し、係合孔０７１より車両前後方向前側に穿設された取付孔０７２に、牽引フック０８の取付用孔０８２を貫通したボルト０９を介して、スプリングワッシャ０９１及びナット０９２にて締結されている。
この場合、牽引フック０８に作用する牽引力の作用点（牽引用ロープの係合位置）と、牽引フック０８が取付けられたサイドレール０７のウエブ面とでは車幅方向に位相がずれているため、ウエブ面の取付孔０７２を中心にして、ウエブ面に直角の方向のモーメントが作用して、ウエブ面の取付孔０７２の外周部に高い応力が発生し易く、変形、更に進んで亀裂等が発生する可能性が高い不具合を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−９９２２８号公報
【特許文献２】特開平７−２９０９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明は前記問題点に鑑み成されたもので、トラック用シャシフレームの後端部に配設されるクロスメンバの縦壁と、該縦壁の上辺又は下辺のいずれか一方側の中間部に車両前後方向へ折曲した補強フランジの車幅方向端縁が、縦壁の上辺又は下辺の端縁と滑らかに接続する接続部を形成することにより、縦壁と補強フランジとの断面剛性が穏やかに変化するようにして、シャシフレームの捩れによる変形をクロスメンバの広い範囲で担うことができるようにすることで、応力集中を防止してクロスメンバの耐久性向上と重量軽減を両立させたトラック用シャシフレーム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】
【０００９】
本発明はかかる目的を達成するもので、車両の幅方向に配置され夫々が車両の前後方向に延在した左右一対のサイドレールと、前記左右一対のサイドレール間で車幅方向に延在して、その両端を前記サイドレールに結合させた複数のクロスメンバとを有する車両のシャシフレーム構造において、前記一対のサイドレールの後端部間で車幅方向に延在する縦壁と、該縦壁の上辺又は下辺のいずれか一方側の中間部に車両前後方向へ折曲した補強フランジとを有し、前記縦壁の上辺又は下辺の端縁と補強フランジの車幅方向端縁との前記折曲した接続部を滑らかに変化させたことを特徴とする。
【００１０】
かかる発明において、従来のコ字状断面のクロスメンバに対し、車両前後方向へ折曲させた補強フランジが上辺又は下辺のいずれか一方側に配置された構造なので、重量及び材料費の軽減ができる。
また、前記縦壁の端縁と補強フランジの車幅方向端縁との折曲した接続部を滑らかに変化させた構造としたので、当該部の断面剛性変化を穏やかに変化する構造としたので、シャシフレームの変形を当該部全体で担うことができるため、応力集中を防止してクロスメンバの耐久性を向上させる効果を有している。
【００１１】
また、本願発明において好ましくは、前記クロスメンバの前記補強フランジが配設されている部分の前記縦壁の高さｈは、縦壁だけの部分の高さＨより低くして、前記縦壁から前記補強フランジ先端部までの端縁の前記接続部は縦から水平方向に滑らかに変化するように形成されるとよい。
【００１２】
このような構成にすることにより、補強フランジを配設した部分の縦壁の高さｈを縦壁だけの部分の高さＨより低くすることにより双方の断面剛性の差を小さくすると共に、縦壁から補強フランジ先端部までの端縁の接続部は縦から水平方向に滑らかに変化するように形成されたので、接続部の断面剛性変化が穏やかになり、サイドレールの捩れに対する変形の吸収範囲が大きくなり、サイドレールからの捩れに対する変形をクロスメンバ全体で吸収しやすくすることで、局部的な応力集中発生を防止する効果を有している。
また、縦壁の高さｈを低くすることにより、重量及び材料費の軽減が可能となる。
【００１３】
また、本願発明において好ましくは、前記クロスメンバの車幅方向端部に配設され、前記サイドレールのウエブ面に沿って前後方向後方へ折曲した取付フランジを前記ウエブ面と牽引フックの取付座とで挟着するとよい。
【００１４】
このような構成にすることにより、クロスメンバの取付フランジをサイドレールのウエブと牽引フックの取付座とで挟着したので、サイドレールの捩れによる負荷が取付フランジの取付孔と牽引フックの取付孔双方に分散され夫々の取付孔に発生する応力を低減できる効果を有している。
一方、車両等の牽引により牽引フックに作用した作用力に対し、サイドレールのウエブ面に対し、平行方向と垂直方向の力が作用するが、クロスメンバの取付フランジがサイドレールのウエブ面の補強部材として作用する効果も有している。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、車両前後方向へ折曲させた補強フランジが上辺又は下辺のいずれか一方側に配置された構造なので、重量及び材料費の軽減ができる。
また、前記縦壁の端縁と補強フランジの車幅方向端縁との折曲した接続部を滑らかに変化させた構造としたので、当該部の断面剛性変化が穏やかに変化するので、シャシフレームの変形を当該部全体で担うことができるため、応力集中を防止してクロスメンバの耐久性を向上させる効果を有している。
更に、クロスメンバの取付フランジをサイドレールのウエブと牽引フックの取付座とで挟着したので、サイドレールのウエブ面への補強部材としての効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】は本発明の実施形態にかかるトラック用シャシフレーム後部の概略平面図を示す。
【図２】は本発明の実施形態にかかるクロスメンバの概略斜視図を示す。
【図３】は本発明の実施形態に係る正面図と第１補強用フランジの展開図を示す。
【図４】は図３の断面Ｘ−Ｘ矢視図を示す。
【図５】は本発明の実施形態にかかるクロスメンバとサイドレールとの結合構造図を示す。
【図６】は図５のＹ矢視図を示す。
【図７】（Ａ）は従来技術によるクロスメンバ概略構成図、（Ｂ）はクロスビーム（本願のクロスメンバに相当）の単品詳細図を示す。
【図８】は従来技術による牽引フックの取付構造図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。
但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００１８】
図１は本発明の実施形態にかかるトラック用のシャシフレーム１後部の概略平面図を示し、シャシフレーム１は車幅方向に間隔を有し、車両前後方向に延在した右サイドレール２及び、左サイドレール３の間に車幅方向へ延在して、両端部を左右のサイドレール２,３に固定された中間クロスメンバ４及びリヤクロスメンバ５が前後方向に間隔を有して梯子状に形成されている。
【００１９】
図２は本願発明の実施形態に係るリヤクロスメンバ５の斜視図を示し、図３は補強フランジの展開形状図を示し、図４は図３のＸ−Ｘ断面矢視図を示す。
リヤクロスメンバ５の縦壁５１の車幅方向両端部には、左右のサイドレール２，３のウエブ面２１に取付けられる取付フランジ５２が配設されている。取付フランジ５２は左右のサイドレール２，３のウエブ面２１（図５参照）に沿って車両後方へ折曲している。縦壁５１の上縁には図３に２点鎖線にて補強フランジ５４の展開図が示されているように、補強フランジ５４の先端部５４１が車両後方へ向け略水平状態に折曲されている。折曲部の縦壁５１３の高さｈは縦壁だけの部分の縦壁５１２の高さＨより低くなっている。（図３及び図４参照）補強フランジ５４の車幅方向端縁５４２と縦壁５１の端縁である上縁５１１との接続部Ｅは、縦壁５１の上縁５１１が上向き（縦方向）から補強フランジ５４の先端部５４１の水平方向まで滑らかに変化して接続すると共に、補強フランジ５４の車幅方向端縁５４２に沿うように湾曲した形状に形成されている。（図４参照）
尚、本実施形態では補強フランジ５４を縦壁５１の上縁５１１側に設けたが、補強フランジ５４を縦壁５１の下縁側に設けても同様の効果を得ることは容易である。  
【００２０】
これは、補強フランジ５４を配設した部分の縦壁５１３の高さｈを縦壁５１だけの部分の縦壁５１２の高さＨより小さくすることにより双方の断面剛性の差を少なくすると共に、縦壁５１から補強フランジ５４の先端部５４１までの接続部Ｅの端縁は縦から水平方向に滑らかに変化するように形成したので、接続部Ｅの断面剛性変化が穏やかになり、左右のサイドレール２，３の捩れに対する変形の吸収範囲が大きくなり、局部的な応力集中発生を防止する効果を有している。
【００２１】
更に、従来のコ字状断面のクロスメンバに対し、車両前後方向へ折曲させた補強フランジ５４が上辺又は下辺のいずれか一方側に配置された構造なので、重量及び材料費の軽減ができる
【００２２】
また、リヤクロスメンバ５の両端部に配設された取付フランジ５２は図４及び図６に示すように外径形状が略Ｌ字形を成し、サイドレール２，３のウエブ面２１に取付ける取付孔５２１が底辺側に２個、上側に１個が穿設されている。
左側の取付フランジ５２は左サイドレール３の内側ウエブ面２１へ締結部材であるボルト７、ワッシャ８及びナット９によって締結される。
また、右側の取付フランジ５２は底辺側に穿設された２個の取付孔５２１を介して、右サイドレール２の内側ウエブ面２１へ牽引フック６の取付座６１に挟持された状態で、ボルト７、ワッシャ８及びナット９によって締結されている。上側に穿設された１個の取付孔５２１はサイドレール２内側のウエブ面２１へ同じくボルト７、ワッシャ８及びナット９によって締結されている。
【００２３】
これは、牽引フック６に牽引力が牽引ロープ６２によって作用した際に、牽引ロープ６２の作用点と、牽引フック６の牽引力作用部とサイドレール２への取付部とは車幅方向に位相差があるので、サイドレール２のウエブ面２１に対し直角方向への押圧力が作用するが、ウエブ面２１と牽引フック６との間には取付フランジ５２が介装されており、ウエブ面２１への補強板としての作用効果を有している。
また、牽引フック６の車両前後方向の作用力は、牽引フック６とウエブ面２１とで挟持させた部分に配設された２個所の取付孔５２１に加え、取付フランジ５２のＬ型に配置された３箇所の上側に穿設された１個所の取付孔５２１に締結されたボルト等の締結部材を介してサイドレール２のウエブ面２１に分散され、各取付孔５２１部に発生する応力を低減できる効果を有している。
【００２４】
本実施形態によると、左右のサイドレール２、３の後端部に配設するリヤクロスメンバ５を車幅方向に延在する縦壁５１と、該縦壁５１の上辺又は下辺のいずれかの辺より車両前後方向へ折曲した補強フランジ５４とを有し、補強フランジ５４を形成した箇所の縦壁５１３の高さｈを縦壁のみの部分の縦壁５１２の高さＨより低くして、補強フランジ５４を形成した箇所と縦壁のみの部分の縦壁５１２との断面剛性差を少なくすると共に、前記縦壁５１の端縁と補強フランジ５４の先端部５４１との折曲した接続部Ｅを滑らかに変化させた構造としたので、左右のサイドレール２，３の捩れに対する変形をリヤクロスメンバ５全体で吸収するようにして応力集中部をなくすと共に、従来技術に対し重量及び材料費の軽減を図る効果を有している。
更に、牽引フック取付部において、取付フランジ５２を右サイドレール２のウエブ２１と牽引フック６の取付座６１との間に介装したので、牽引フック６の作用力に対し、取付フランジ５２がサイドレール２の補強板としての効果を有している。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
車両の捩れ変形に対し柔軟に変形して、高応力の発生を防止すると共に、重量及びコスト削減を図る梯子型シャシフレームに適用できる。
【符号の説明】
【００２６】
１      シャシフレーム
２      右サイドレール
３      左サイドレール
５      リヤクロスメンバ
６      牽引フック
２１    ウエブ面
５１    縦壁
５２    取付フランジ
５４    補強フランジ
６１    取付座
５１１  上縁
５２１  取付孔
５４１  先端部
５４２  車幅方向端縁
Ｅ      接続部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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