(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
幅が先端に向うに従って次第に小さくなるように形成されたチャンネル本体(14a,54a)と、前記チャンネル本体(14a,54a)の上縁に設けられたアッパフランジ(14b,54b)と、前記チャンネル本体(14a,54a)の下縁に設けられたロアフランジ(14c,54c)とを備えたテーパ付チャンネル部材において、
前記アッパフランジ(14b,54b)又は前記ロアフランジ(14c,54c)の先端部に形成され前記ロアフランジ(14c,54c)又は前記アッパフランジ(14b,54b)を曲げ加工するときにヤゲン曲げ型(28)のヤゲン刃(28a)が前記アッパフランジ(14b,54b)又は前記ロアフランジ(14c,54c)に接触するのを阻止する切欠き(14d,54d)と、
前記切欠き(14d,54d)を塞ぐ補強プレート(17,57)と、
前記補強プレート(17,57)と前記チャンネル本体(14a,54a)とを接続するガセット板(18,58)と
を備えたことを特徴とするテーパ付チャンネル部材。
【請求項２】
補強プレート(17,57)がアッパフランジ(14b,54b)又はロアフランジ(14c,54c)と同一平面上に或いは前記アッパフランジ(14b,54b)又は前記ロアフランジ(14c,54c)に対して平行な平面上に位置するように設けられた請求項１記載のテーパ付チャンネル部材。
【請求項３】
車両のシャシフレーム(11)のうち前記車両の進行方向に延びるサイドメンバとして用いられた請求項１又は２記載のテーパ付チャンネル部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のサイドメンバの前端部又は後端部に適するテーパ付チャンネル部材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図６に示すように、バスのサイドメンバ４の後端部はテーパ状に形成される。このサイドメンバ４は幅が後端に向うに従って次第に小さくなるように形成されたチャンネル本体４ａと、チャンネル本体４ａの上縁に設けられたアッパフランジ４ｂと、チャンネル本体４ａの下縁に設けられたロアフランジ４ｃとを備える。チャンネル本体４ａの上縁は水平方向に延び、下縁は後端に向うに従って上方に傾斜して形成される。即ちチャンネル本体４ａの下縁を傾斜することによりデパーチャ・アングルが確保される。このサイドメンバ４はプレス成形により形成される。
このように構成されたサイドメンバ４では、バスが坂道を上って後輪が平地路面と坂道路面との境に達したときにサイドメンバ４の後端部下面が平地路面に接触するのを防止できるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来のサイドメンバでは、バスを新規に設計するときに上記サイドメンバの形状が変わると、高価なプレス型を新たに製作しなければならず、製造コストを押上げる不具合があった。
この点を解消するために、高価なプレス型を用いずに安価なヤゲン曲げ型を用いて上記テーパ付チャンネル部材を製作しようとすると、図７に示すようにロアフランジ４ｃの成形時にチャンネル本体４ａの幅Ｗ1が小さくなった部分、即ちサイドメンバ４の後端から所定の長さだけヤゲン曲げ型８のヤゲン刃８ａがアッパフランジ４ｂに接触してしまい、ロアフランジ４ｃを成形できない不具合がある。
本発明の目的は、所定の強度を確保でき、高価なプレス型を用いずに製作でき、またテーパ形状等の設計的自由度を拡大できるテーパ付チャンネル部材を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、図１に示すように、幅が先端に向うに従って次第に小さくなるように形成されたチャンネル本体１４ａと、チャンネル本体１４ａの上縁に設けられたアッパフランジ１４ｂと、チャンネル本体１４ａの下縁に設けられたロアフランジ１４ｃとを備えたテーパ付チャンネル部材の改良である。
その特徴ある構成は、アッパフランジ１４ｂ又はロアフランジ１４ｃの先端部に形成されロアフランジ１４ｃ又はアッパフランジ１４ｂを曲げ加工するときにヤゲン曲げ型２８のヤゲン刃２８ａがアッパフランジ１４ｂ又はロアフランジ１４ｃに接触するのを阻止する切欠き１４ｄと、切欠き１４ｄを塞ぐ補強プレート１７と、補強プレート１７とチャンネル本体１４ａとを接続するガセット板１８とを備えたところにある。
この請求項１に記載されたテーパ付チャンネル部材では、チャンネル部材１４が補強プレート１７及びガセット板１８により補強されるので、所定の強度を確保できる。また安価なヤゲン曲げ型２８を用いてチャンネル部材１４を製作できるので、設計変更等によりチャンネル部材１４の形状が変わっても、製造コストが増大せず、テーパ形状等の設計的自由度を拡大できる。
【０００５】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明であって、更に図５又は図２（ｄ）に示すように、補強プレート１７又は５７がアッパフランジ１４ｂ又はロアフランジ１４ｃと同一平面上に或いはアッパフランジ１４ｂ又はロアフランジ１４ｃに対して平行な平面上に位置するように設けられたことを特徴とする。
この請求項２に記載されたテーパ付チャンネル部材では、補強プレート１７又は５７の上面又は下面に別の部材を容易に取付けることができる。
【０００６】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明であって、更に図３及び図４に示すように、車両のシャシフレーム１１のうち車両の進行方向に延びるサイドメンバ１４として用いられたことを特徴とする。
この請求項３に記載されたテーパ付チャンネル部材では、サイドメンバ１４の前端部又は後端部に必要なアプローチ・アングル又はデパーチャ・アングルを容易に確保できる。また新たな車種の設計や設計変更のために、サイドメンバ１４の形状が変わっても、製造コストを増大させることはない。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図３及び図４に示すように、バスのシャシフレーム１１の後部にはエンジンマウント用サブフレーム１２を介してエンジン１３が搭載される。シャシフレーム１１はバスの進行方向に延びる一対のサイドメンバ１４，１４と、車幅方向に延びるクロスメンバ１６とを備える。サイドメンバ１４は幅が後端に向うに従って次第に小さくなるように形成されたチャンネル本体１４ａと、チャンネル本体１４ａの上縁に設けられたアッパフランジ１４ｂと、チャンネル本体１４ａの下縁に設けられたロアフランジ１４ｃとを有する（図１、図２（ｄ）、図３及び図４）。チャンネル本体１４ａの上縁は水平方向に延び、下縁は後端に向うに従って次第に上方に傾斜して形成される。チャンネル本体１４ａの下縁を上記のように傾斜して形成するのは、バスが坂道を上って後輪が平地路面と坂道路面との境に達したときにサイドメンバ１４の後端部下面が平地路面に接触するのを防止する、いわゆるデパーチャ・アングルを確保するためである。
【０００８】
アッパフランジ１４ｂの後端部には切欠き１４ｄが形成される（図１、図２（ｄ）及び図３）。この切欠き１４ｄはチャンネル本体１４ａの後端から所定の長さＬ（図１）だけアッパフランジ１４ｂを除去することにより形成される。また上記切欠き１４ｄは補強プレート１７により塞がれる（図１、図２（ｄ）及び図３）。ここで切欠き１４ｄを補強プレート１７により塞ぐとは、切欠き１４ｄを補強プレート１７で埋める或いは切欠き１４ｄの部分にアッパフランジ１４ｂに替わる補強プレート１７を補充するという意味である。補強プレート１７はアッパフランジ１４ｂより幅広に形成され、アッパフランジ１４ｂに対して平行な平面上に位置するように設けられる。即ち、補強プレート１７はその前端がアッパフランジ１４ｂにオーバラップしてその下面がアッパフランジ１４ｂの上面に接しかつアッパフランジ１４ｂと平行になるように設けられる。
【０００９】
また補強プレート１７の後端近傍には２つの通孔１７ａ，１７ａがそれぞれ形成される（図１）。上記チャンネル本体１４ａと補強プレート１７はアングル状に形成されたガセット板１８により接続される。このガセット板１８は補強プレート１７と同一の長さに形成される。またガセット板１８の上片１８ａは補強プレート１７の下面に溶接により固着され、ガセット板１８の側片１８ｂはチャンネル本体１４ａの外面に溶接により固着される（図２（ｄ））。ガセット板１８の上片１８ａの後端近傍には上記２つの通孔１７ａ，１７ａに連通する２つの透孔１８ｃ，１８ｃがそれぞれ形成され（図１）、ガセット板１８の上片１８ａ下面には上記２つの透孔１８ｃ，１８ｃに臨むように２つのナット１８ｄ（図４）がそれぞれ溶着される。
【００１０】
クロスメンバ１６は一対のサイドメンバ１４，１４間に架設され、一対のサイドメンバ１４，１４の外側面のうちクロスメンバ１６の両端に対向する位置には略伏せＣ字状の仕切フレーム１９の両端が固着される（図３及び図４）。仕切フレーム１９の後面、即ちエンジンルーム側には矩形の仕切板２１が取付けられる。エンジンマウント用サブフレーム１２はチャンネル材により四角枠状に形成され、その上面には４つのエンジンマウント用ブラケット２２を介して４つのエンジンマウント用ラバー２３がそれぞれ取付けられる。これらのラバー２３には雄ねじ部材２４がそれぞれ突設される。エンジン１３には図示しないが上記雄ねじ部材２４を挿通可能な取付孔を有する脚部が設けられ、エンジン１３は脚部から突出する雄ねじ部材２４にナット（図示せず）を螺合することによりサブフレーム１２に固定されるように構成される。またサブフレーム１２の下面には補強プレート１７の後端に対向するように２つのサブフレーム取付用ブラケット２６，２６がそれぞれ固着され、これらのブラケット２６，２６には上記通孔１７ａ，１７ａに連通する挿通孔２６ａ，２６ａ（図３）がそれぞれ形成される。
【００１１】
このように構成されたサイドメンバ１４の製造方法を図１及び図２に基づいて説明する。
先ず図２（ａ）のような形状に鋼板２７を切断する。即ち、鋼板２７の下縁を後端（図２（ａ）の右方向）に向うに従って幅が小さくなるように傾斜して形成し、かつ鋼板２７の後端上部（図２（ａ）の右上）に後端から長さＬだけ切欠き２７ａを形成する。次に図２（ｂ）に示すようにヤゲン曲げ型２８を用いて上記鋼板２７の上部を曲げ加工してアッパフランジ１４ｂを形成した後、図２（ｃ）に示すようにヤゲン曲げ型２８を用いて鋼板２７の下部を曲げ加工してロアフランジ１４ｃを形成する。これによりチャンネル本体１４ａの上縁及び下縁にアッパフランジ１４ｂ及びロアフランジ１４ｃがそれぞれ設けられ、かつアッパフランジ１４ｂの後端部に切欠き１４ｄが形成されたサイドメンバ１４が得られる。図２（ｂ）及び（ｃ）の符号２８ａはヤゲン曲げ型２８のヤゲン刃である。
【００１２】
なお、鋼板２７を曲げ加工する前にこの鋼板２７に切欠き２７ａを形成する理由を以下に述べる。チャンネル本体１４ａの内側の幅が次第に小さくなると、ロアフランジ１４ｃを曲げ加工するときにヤゲン曲げ型２８のヤゲン刃２８ａがアッパフランジ１４ｂに接触してしまい（図２（ｃ））、ロアフランジ１４ｃを曲げ加工ができない。このため、チャンネル本体１４ａの内側の幅をＷ1とし、アッパフランジ１４ｂの内側の幅をＷ2としたときに、Ｗ1／Ｗ2が所定値以下になる部分、即ちサイドメンバ１４の後端から長さＬまでの部分のアッパフランジ１４ｂを除去することにより、ヤゲン曲げ型２８によるロアフランジ１４ｃの曲げ加工を可能とするためである。
【００１３】
更にガセット板１８の上片１８ａを補強プレート１７の下面に溶接により固着した後、このガセット板１８の側片１８ｂをチャンネル本体１４ａの外面に溶接により固着する（図２（ｄ））。これにより補強プレート１７及びガセット板１８にて補強されたサイドメンバ１４が得られる。なお、補強プレート１７のうちアッパフランジ１４ｂとオーバラップする部分をアッパフランジ１４ｂに溶接すると更に強度が向上するので好ましい。またガセット板１８の側片１８ｂをチャンネル本体１４ａの外面に溶接により固着した後、このガセット板１８の上片１８ａを補強プレート１７の下面に溶接により固着してもよい。
【００１４】
上記サイドメンバ１４の上面にエンジンマウント用サブフレーム１２を載せ、ボルト２９（図４）をサブフレーム取付用ブラケット２６の挿通孔２６ａ、補強プレート１７の通孔１７ａ及びガセット板１８の透孔１８ｃに挿通してガセット板１８に溶着されたナット１８ｄ（図４）に螺合し、更に上記サブフレーム１２をボルト及びナット（図示せず）によりサイドメンバ１４のアッパフランジ１４ｂ及び仕切フレーム１９に取付けることにより、サブフレーム１２がサイドメンバ１４上に固定される。
【００１５】
このように構成されたサイドメンバ１４では、アッパフランジ１４ｂの後端部に切欠き１４ｄを形成することにより強度が低下したサイドメンバ１４に、ガセット板１８を介して補強フレーム１７を接続したので、所定の強度を確保できる。即ち、サイドメンバ１４上にサブフレーム１２を介して重量の大きなエンジン１３が搭載されても、サイドメンバ１４は変形しない。また高価なプレス型を用いずに安価なヤゲン曲げ型２８を用いてサイドメンバ１４を製作できるので、サイドメンバ１４の形状を設計変更等により変えても、上記ヤゲン曲げ型２８を用いてサイドメンバ１４の後端部に必要なデパーチャ・アングルを容易に確保できる。この結果、製造コストを増大させることなく、テーパ形状等の設計的自由度を拡大できる。
【００１６】
図５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、補強プレート５７が切欠き５４ｄに収容されて補強プレート５７の上面がアッパフランジ５４ｂの上面と同一平面上に位置するように設けられ、この状態で補強プレート５７とチャンネル本体５４ａとがガセット板５８により接続される。図５の符号５４ｃはロアフランジである。上記以外は第１の実施の形態と同一に構成される。
このように構成されたサイドメンバ５４では、補強プレート５７の上面がアッパフランジ５４ｂの上面と同一平面となるので、アッパフランジ５４ｂ及び補強プレート５７上に他の部材を載せるときに段差がないため、スペーサ等を介在させる必要がない。
【００１７】
なお、上記第１及び第２の実施の形態では、車両としてバスを挙げたが、テーパ状に形成されたサイドメンバを有する車両であれば、トラック、乗用車又はその他の車両でもよい。
また、上記第１及び第２の実施の形態では、アッパフランジの後端部に切欠きを形成したが、アッパフランジの前端部或いはロアフランジの前端部又は後端部に切欠きを形成してもよい。アッパフランジの前端部に切欠きを形成し、サイドメンバの前端部をテーパ状に形成すればアプローチ・アングルを確保できる。
また、上記第１及び第２の実施の形態では、補強プレートをアッパフランジに対して平行な平面上に或いはアッパフランジと同一平面上に設けたが、補強プレートをロアフランジに対して平行な平面上に或いはロアフランジと同一平面上に設けてもよい。
更に、上記第１及び第２の実施の形態では、ガセット板を補強プレート及びチャンネル本体に溶接にてそれぞれ固着したが、ガセット板を補強プレート及びチャンネル本体にリベット又はボルト及びナットを用いてそれぞれ固着してもよい。
【００１８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、幅が先端に向うに従って次第に小さくなるように形成されたチャンネル本体の上縁及び下縁にアッパフランジ及びロアフランジを設け、アッパフランジ又はロアフランジの先端部に、ロアフランジ又はアッパフランジを曲げ加工するときにヤゲン曲げ型のヤゲン刃がアッパフランジ又はロアフランジに接触するのを阻止する切欠きを形成し、更に切欠きを塞ぐ補強プレートとチャンネル本体とをガセット板により接続したので、テーパ付チャンネル部材の所定の強度を確保できる。また安価なヤゲン曲げ型を用いてテーパ付チャンネル部材を製作できるので、テーパ付チャンネル部材を設計変更などにより形状を変更しても、新たに高価なプレス型を製作しなくても済むので、テーパ形状等の設計的自由度を拡大できる。
【００１９】
また補強プレートをアッパフランジ又はロアフランジと同一平面上に或いはアッパフランジ又はロアフランジに対して平行な平面上に設ければ、補強プレートの上面又は下面に別の部材を容易に取付けることができる。
また上記テーパ付チャンネル部材を車両のシャシフレームのうち車両の進行方向に延びるサイドメンバとして用いれば、サイドメンバの前端部又は後端部に必要なアプローチ・アングル又はデパーチャ・アングルを容易に確保できる。更に新たな車種の設計や設計変更のために、サイドメンバの形状が変わっても、上記安価なヤゲン曲げ型を用いて製造できるので、製造コストは増大しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第１実施形態のサイドメンバの溶接前の要部斜視図。
【図２】そのサイドメンバの製作手順を示す工程図。
【図３】そのサイドメンバの上面にエンジンマウント用サブフレームを取付ける直前の状態を示す要部斜視図。
【図４】そのサイドメンバの上面にエンジンマウント用サブフレームを取付けた状態を示す要部側面図。
【図５】本発明の第２実施形態を示す図２（ｄ）に対応する断面図。
【図６】従来例を示すサイドメンバの要部側面図。
【図７】図６のＡ−Ａ線断面図。
【符号の説明】
１１  シャシフレーム
１４，５４  サイドメンバ（テーパ付チャンネル部材）
１４ａ，５４ａ  チャンネル本体
１４ｂ，５４ｂ  アッパフランジ
１４ｃ，５４ｃ  ロアフランジ
１４ｄ，５４ｄ  切欠き
１７，５７  補強プレート
１８，５８  ガセット板
２８  ヤゲン曲げ型
２８ａ  ヤゲン刃
【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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