(57)【要約】【課題】断続溶接構造のクロスフレームの溶接の切れ目部への応力集中を抑制する。【解決手段】車体フレーム２のうちの車幅方向に沿って設けられているクロスフレーム２２は、長手方向が車幅方向に沿っている板金部材２２１と、板金部材２２１の短手方向の一端部２２１ａ及び他端部２２１ｂと、それぞれ長手方向に沿った複数の溶接ビード２２５ａ〜２２５ｅ、２２７ａ〜２２７ｄにて断続的に溶接されている板金部材２２２とを備え、一端部２２１ａ側の溶接ビード２２５ａ〜２２５ｅと他端部２２１ｂ側の溶接ビード２２７ａ〜２２７ｄとは、長手方向において互い違いに配置されている。【選択図】図４
2017030399.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体フレームのうちの車幅方向に沿って設けられているクロスフレームであって、
長手方向が前記車幅方向に沿っている第１板金部材と、
前記第１板金部材の短手方向の一端部及び他端部と、それぞれ前記長手方向に沿った複数の溶接ビードを含むビード群にて断続的に溶接されている第２板金部材とを備え、
前記一端部側の一端側ビード群と前記他端部側の他端側ビード群とは、前記長手方向において互い違いに配置されていることを特徴とするクロスフレーム。
【請求項２】
前記一端側ビード群の隣接する溶接ビード間の非溶接部は、前記他端側ビード群の溶接ビードと対向し、
前記他端側ビード群の隣接する溶接ビード間の非溶接部は、前記一端側ビード群の溶接ビードと対向していることを特徴とする、
請求項１に記載のクロスフレーム。
【請求項３】
前記クロスフレームの長手方向の両端側は、支持部材によって前記車体フレームのサイドフレームに支持されており、
前記一端側ビード群及び前記他端側ビード群の少なくとも一方のビード群のうちの前記長手方向の両端側の溶接ビードの長さが、前記長手方向の中央側の溶接ビードの長さよりも大きいことを特徴とする、
請求項１又は２に記載のクロスフレーム。
【請求項４】
前記クロスフレームの前記一端部と前記他端部のうちの前記一端部側には、前記支持部材に固定された固定部材が設けられており、
前記他端側ビード群の溶接ビードの長さが、前記一端側ビード群の溶接ビードの長さよりも大きいことを特徴とする、
請求項３に記載のクロスフレーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体フレームのうちの車幅方向に沿って設けられている断続溶接構造のクロスフレームに関する。
【背景技術】
【０００２】
トラック等の大型車両においては、車体フレームにエンジン等を取り付けた構造が採用されている。
下記の特許文献１に開示の車体フレームは、車両の前後方向に延びるサイドフレームと、車幅方向に延びるクロスフレームとを含む。ここで、クロスフレームは、例えば２つの板金部材を向かい合わせに溶接した中空部材である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−９５８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
クロスフレームにおいては、２つの板金部材の短手方向の両端部を長手方向の全長にわたって連続溶接するとクロスフレームに歪が生じるため、長手方向に断続的に溶接を行っている。すなわち、溶接の切れ目部を設けている。
一方で、車両が旋回する際に、車両の車幅方向に力が加わる。かかる場合には、上記の断続溶接構造のクロスフレームの溶接の切れ目部に、応力が集中する恐れがある。
【０００５】
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、断続溶接構造のクロスフレームの溶接の切れ目部への応力集中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】
本発明の第１の態様においては、車体フレームのうちの車幅方向に沿って設けられているクロスフレームであって、長手方向が前記車幅方向に沿っている第１板金部材と、前記第１板金部材の短手方向の一端部及び他端部と、それぞれ前記長手方向に沿った複数の溶接ビードを含むビード群にて断続的に溶接されている第２板金部材とを備え、前記一端部側の一端側ビード群と前記他端部側の他端側ビード群とは、前記長手方向において互い違いに配置されていることを特徴とするクロスフレームを提供する。
かかるクロスフレームの溶接構造によれば、一端側ビード群の溶接ビード間の非溶接部と、他端側ビード群の溶接ビード間の非溶接部とが、ずれた位置となる。かかる場合には、車両１の車幅方向に力が加わっても、クロスフレームの長手方向において溶接の切れ目部（非溶接部）に作用する応力の作用点を分散できるため、応力集中を抑制できる。
【０００７】
また、前記一端側ビード群の隣接する溶接ビード間の非溶接部は、前記他端側ビード群の溶接ビードと対向し、前記他端側ビード群の隣接する溶接ビード間の非溶接部は、前記一端側ビード群の溶接ビードと対向していることとしてもよい。
【０００８】
また、前記クロスフレームの長手方向の両端側は、支持部材によって前記車体フレームのサイドフレームに支持されており、前記一端側ビード群及び前記他端側ビード群の少なくとも一方のビード群のうちの前記長手方向の両端側の溶接ビードの長さが、前記長手方向の中央側の溶接ビードの長さよりも大きいこととしてもよい。
【０００９】
また、前記クロスフレームの前記一端部と前記他端部のうちの前記一端部側には、前記支持部材に固定された固定部材が設けられており、前記他端側ビード群の溶接ビードの長さが、前記一端側ビード群の溶接ビードの長さよりも大きいこととしてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、断続溶接構造のクロスフレームの溶接の切れ目部への応力集中を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両１の側面図である。
【図２】車体フレーム２の構成の一例を示す斜視図である。
【図３】図２の部分Ａを拡大した図である。
【図４】クロスフレーム２２の平面図である。
【図５】クロスフレーム２２の側面図である。
【図６】クロスフレーム２２の正面図である。
【図７】クロスフレーム２２の背面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜クロスフレームの構成＞
本発明の一実施形態に係るクロスフレームの構成について説明する前に、図１〜図３を参照しながら、クロスフレームが設けられている車両の概要について説明する。
【００１３】
（車両の概要）
図１は、本発明の一実施形態に係る車両１の側面図である。図２は、車体フレーム２の構成の一例を示す斜視図である。図３は、図２の部分Ａを拡大した図である。車両１は、ここではトラックである。図１に示すように、車両１は、車体フレーム２と、エンジン３と、キャブ４とを有する。
【００１４】
車体フレーム２は、車両１を支える骨格である。車体フレーム２には、エンジン３等が取り付けられている。図２に示すように、車体フレーム２は、一対のサイドフレーム２１ａ、２１ｂと、クロスフレーム２２と、ブラケット２３ａ、２３ｂと、固定板２４ａ、２４ｂと、リーフスプリング２５ａ、２５ｂとを有する。
【００１５】
一対のサイドフレーム２１ａ、２１ｂは、車両１の前後方向（図２のＸ方向）に延びるフレームである。サイドフレーム２１ａ、２１ｂは、それぞれ例えばコ字状の断面形状を有する。サイドフレーム２１ａ、２１ｂには、エンジン３等の様々な部材が取り付けられる。
【００１６】
クロスフレーム２２は、車両１の前部にて車幅方向（図２のＹ方向）に延びるフレームである。クロスフレーム２２は、上下方向（図２のＺ方向）においてサイドフレーム２１ａ、２１ｂよりも下方に位置するアンダークロスフレームである。具体的には、クロスフレーム２２は、サイドフレーム２１ａ、２１ｂに取り付けられるエンジン３（図１）やラジエータ等と干渉しないように、サイドフレーム２１ａ、２１ｂよりも下方に設けられている。クロスフレーム２２は、詳細は後述するが、対面する二つの板金部材を断続溶接した構造を有する。
【００１７】
ブラケット２３ａ、２３ｂは、サイドフレーム２１ａ、２１ｂの長手方向一端側（車両の前部）に取り付けられている。ブラケット２３ａ、２３ｂは、クロスフレーム２２の長手方向の両端側を支持する支持部材である。
【００１８】
固定板２４ａ、２４ｂは、車両１の前後方向においてブラケット２３ａ、２３ｂよりも前方に位置し、ブラケット２３ａ、２３ｂに固定されている。固定板２４ａ、２４ｂは、図３に示すように、ブラケット２３ａ、２３ｂよりも下方まで延びている。固定板２４ａ、２４ｂは、クロスフレーム２２の短手方向の一端部側に位置している。なお、固定板２４ａ、２４ｂには、それぞれ車両１のアンダーランプロテクタを固定するためのプロテクタブラケット（不図示）が固定される。
【００１９】
リーフスプリング２５ａ、２５ｂは、それぞれ複数枚の細長い板を重ねた板ばねであり、サイドフレーム２１ａ、２１ｂの真下に位置する。リーフスプリング２５ａ、２５ｂは、サイドフレーム２１ａ、２１ｂに車輪を連結するサスペンションの一部を成す。リーフスプリング２５ａ、２５ｂの長手方向の一端部は、ブラケット２３ａ、２３ｂに支持されている。
【００２０】
図１に戻り、エンジン３は、車両１の前部に設けられ、車両１を走行させる動力を発生させる。エンジン３は、例えばディーゼルエンジンである。エンジン３は、クロスフレーム２２の上方に位置する。キャブ４は、運転者が乗る運転席であり、エンジン３の上部に設けられている。
【００２１】
（クロスフレームの詳細構成）
図４〜図７を参照しながら、クロスフレーム２２の詳細構成について説明する。
図４は、クロスフレーム２２の平面図である。図５は、クロスフレーム２２の側面図である。図６は、クロスフレーム２２の正面図である。図７は、クロスフレーム２２の背面図である。
【００２２】
クロスフレーム２２は、図５に示すような断面がＬ字形状の２つの板金部材２２１、２２２を溶接した構造を有する。２つの板金部材２２１、２２２の長手方向は、車両１の車幅方向に沿っている。なお、本実施形態では、板金部材２２１が第１板金部材に該当し、板金部材２２２が第２板金部材に該当する。
【００２３】
２つの板金部材２２１、２２２は、図６及び図７に示すように、クロスフレーム２２の長手方向に沿って、複数の溶接ビード２２５ａ〜２２５ｅ、２２７ａ〜２２７ｄで断続的に溶接した構造となっている。図４に示すように、溶接ビード２２５ａ〜２２５ｅは、クロスフレーム２２の短手方向の一端側の一端側ビード群であり、溶接ビード２２７ａ〜２２７ｄは、短手方向の他端側の他端側ビード群である。溶接ビード２２５ａ〜２２５ｅ、２２７ａ〜２２７ｄは、図６及び図７にてハッチングされた部分である。
【００２４】
溶接ビード２２５ａ〜２２５ｅは、板金部材２２１の短手方向の一端部２２１ａ（図５参照）と、板金部材２２２の短手方向の一端部２２２ａとを溶接している。溶接ビード２２７ａ〜２２７ｄは、板金部材２２１の短手方向の他端部２２１ｂ（図５参照）と、板金部材２２２の短手方向の他端部２２２ｂとを溶接している。なお、以下では、溶接ビード２２５ａ〜２２５ｅの間の溶接されていない部分を、非溶接部２２６ａ〜２２６ｄ（図４）と呼び、溶接ビード２２７ａ〜２２７ｄの間の溶接されていない部分を、非溶接部２２８ａ〜２２８ｃ（図４）と呼ぶ。
【００２５】
本実施形態では、溶接ビード２２５ａ〜２２５ｅと溶接ビード２２７ａ〜２２７ｄとが、長手方向において互い違いに配置されている。具体的には、図４に示すように、長手方向における非溶接部２２６ａ〜２２６ｄの位置と、非溶接部２２８ａ〜２２８ｃの位置が重ならないように、溶接ビード２２５ａ〜２２５ｅと溶接ビード２２７ａ〜２２７ｄがずれて配置されている。非溶接部２２６ａ〜２２６ｄは、溶接ビード２２７ａ〜２２７ｄにそれぞれ対向する位置となっており、非溶接部２２８ａ〜２２８ｃは、溶接ビード２２５ｂ〜２２５ｄと対向する位置となっている。
【００２６】
上記のように非溶接部２２６ａ〜２２６ｄの位置と非溶接部２２８ａ〜２２８ｃの位置とが、長手方向においてずれている場合には、長手方向において同一位置に位置する場合に比べて、以下のようなメリットがある。
ここでは、例えば車両１が旋回する際に、車両１の車幅方向に力が加わるケースを想定している。このようなケースにおいて、非溶接部２２６ａ〜２２６ｄと非溶接部２２８ａ〜２２８ｃとが長手方向において同じ位置に位置する場合には、溶接の切れ目部である非溶接部２２６ａ〜２２６ｄ、２２８ａ〜２２８ｃ（特に、溶接部と非溶接部の境界）に応力が集中しやすい。これに対して、本実施形態のように、非溶接部２２６ａ〜２２６ｄの位置と非溶接部２２８ａ〜２２８ｃの位置とが、長手方向においてずれている場合には、溶接の切れ目部に作用する応力の作用点を分散できるので、応力集中を抑制できる。
【００２７】
短手方向一端側の溶接ビード２２５ａ〜２２５ｅの長手方向の長さは、図６に示すように異なる。ここでは、溶接ビード２２５ａ、２２５ｃ、２２５ｅの長さが同じ大きさであり、溶接ビード２２５ｂ、２２５ｄの長さが同じ大きさである。また、溶接ビード２２５ｂ、２２５ｄの長さは、溶接ビード２２５ａ、２２５ｃ、２２５ｅの長さよりも大きい。
【００２８】
短手方向他端側の溶接ビード２２７ａ〜２２７ｄの長手方向の長さも、図７に示すように異なる。ここでは、溶接ビード２２７ａ、２２７ｄの長さは同じ大きさであり、溶接ビード２２７ｂ、２２７ｃの長さは同じ大きさである。また、長手方向両端側の溶接ビード２２７ａ、２２７ｄの長さは、長手方向中央側の溶接ビード２２７ｂ、２２７ｃの長さよりも大きい。
【００２９】
溶接ビード２２７ａ、２２７ｄの長さは、図４に示すように、短手方向一端側の溶接ビード２２５ａ、２２５ｅの長さよりも大きい。このように溶接ビード２２７ａ、２２７ｄの長さを大きくしているのは、以下のような理由からである。前述したように、クロスフレーム２２の短手方向の一端側には、固定板２４ａ、２４ｂ（図２）が設けられているため、一端側の強度は高くなる。これに対して、クロスフレーム２２の短手方向の他端側は、固定板２４ａ、２４ｂと接触しないため、他端側の強度が一端側に比べて低い。このため、他端側の強度を確保すべく、溶接ビード２２７ａ、２２７ｄの長さを大きくしている。
【００３０】
また、溶接ビード２２７ａ、２２７ｄは、それぞれブラケット２３ａ、２３ｂがクロスフレーム２２を支持する部分よりも広い範囲に溶接されている。車両１に力が加わることに起因してブラケット２３ａ、２３ｂがクロスフレーム２２を支持する支持点の近傍で大きく変位（具体的には、図２に示すＺ方向に変位）する恐れがあるが、溶接ビード２２７ａ、２２７ｄを広い範囲に溶接する場合には、支持点の近傍の変位を抑制可能な強度を確保できる。
【００３１】
なお、上記では、溶接ビード２２５ａ〜２２５ｅにおいて、溶接ビード２２５ｂ、２２５ｄの長さが、溶接ビード２２５ａ、２２５ｅの長さよりも大きいこととしたが、これに限定されない。例えば、ブラケット２３ａ、２３ｂに支持される長手方向の両端側に位置する溶接ビード２２５ａ、２２５ｅの長さが、長手方向の中央側の溶接ビード２２５ｂ、２２５ｄの長さよりも大きいこととしてもよい。
【００３２】
また、上記では、クロスフレーム２２が、ブラケット２３ａ、２３ｂを介してサイドフレーム２１ａ、２１ｂに支持されているアンダークロスフレームであることとしたが、これに限定されない。例えば、クロスフレーム２２は、ブラケット２３ａ、２３ｂを介さずに、一対のサイドフレーム２１ａ、２１ｂの間を連結するフレームであってもよい。
【００３３】
また、上記では、２つの板金部材２２１、２２２が、それぞれＬ字状の断面形状を有することとしたが、これに限定されない。例えば、２つの板金部材２２１、２２２が、それぞれコ字状の断面形状を有してもより。また、板金部材２２１がコ字状の断面形状を有し、板金部材２２２が平板であってもよい。
【００３４】
＜本実施形態における効果＞
上述した断続溶接構造のクロスフレーム２２において、短手方向の一端側の溶接ビード２２５ａ〜２２５ｅと、短手方向他端側の溶接ビード２２７ａ〜２２７ｄは、長手方向において互い違いに配置されている。具体的には、非溶接部２２６ａ〜２２６ｄの位置と、非溶接部２２８ａ〜２２８ｃの位置が、長手方向において重なっていない。
かかる場合には、車両１の車幅方向に力が加わっても、クロスフレーム２２の長手方向において溶接の切れ目部（非溶接部）に作用する応力の作用点を分散できるため、応力集中を抑制できる。
【００３５】
なお、上記においては、車両１がトラックであることとしたが、これに限定されない。例えば、車両１は、クロスフレーム２２が設けられているバス等の他の大型車両であってもよい。
【００３６】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００３７】
１    車両
２    車体フレーム
２１ａ、２１ｂ    サイドフレーム
２２    クロスフレーム
２３ａ、２３ｂ    ブラケット
２４ａ、２４ｂ    固定板
２２１    板金部材
２２２    板金部材
２２５ａ〜２２５ｅ    溶接ビード
２２６ａ〜２２６ｄ    非溶接部
２２７ａ〜２２７ｄ    溶接ビード
２２８ａ〜２２８ｃ    非溶接部
【図１】
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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２】
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【図３】
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