JPH06298119A - トラック等の車台フレーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐久性及び信頼性が優れ、しかも軽量かつ安
価なトラック等の車台フレームを提供する。 【構成】 車体前後方向に延在する左右一対のサイドレ
ールと、車巾方向に配設され夫々の両端を上記サイドレ
ールにリベット等により締結された複数のクロスメンバ
とを具えた梯子型の車台フレームにおいて、前車軸のサ
スペンションスプリングを支持するブラケットと後車軸
のサスペンションスプリングを支持するブラケットとの
間の車体前後方向中間部分に配置されたクロスメンバの
捩り剛性分担率を、全クロスメンバの捩り剛性分担率の
平均値より小さく（０．７倍以下）設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トラック等の車台フレ
ームに関するものである。

【０００２】

【定義】この明細書において、第１ないし第６等順位を
付したクロスメンバは、車体前後方向に延在する左右一
対の夫々断面形状が溝型をなすサイドレールと、車体前
後方向に間隔を存して車巾方向に配設され、夫々の両端
を上記サイドレールにリベット又はボルトによって固着
された複数個のクロスメンバとを具えた車台フレームに
おいて、車体前方から数えた順位のクロスメンバを意味
し、また順位を付したクロスメンバの捩り剛性分担率
は、当該順位のクロスメンバの捩り剛性が、車台フレー
ム全体の捩り剛性を分担している割合に対応するもので
ある。

【０００３】また、順位を特定せず単に、クロスメンバ
の捩り剛性分担率と表現した場合は、全クロスメンバの
捩り剛性の合計が、車台フレーム全体の捩り剛性を分担
している割合に対応するものであり、同様に、サイドレ
ールの捩り剛性分担率は、サイドレールの捩り剛性が、
車台フレーム全体の捩り剛性を分担している割合に対応
するものである。

【０００４】

【従来の技術】車体前後方向に延在する左右一対のサイ
ドレールと、車体前後方向に間隔を存して車巾方向に配
設された複数個のクロスメンバとを具えた従来のトラッ
ク等の車台フレームにおいて、荷台が装架されていない
車台フレーム単体における複数のクロスメンバの捩り剛
性分担率の典型的な配分態様を図８の線図について説明
する。

【０００５】図８は、左右一対のサイドレールと、一例
として６個のクロスメンパとを具えた大型トラック用の
車台フレームに関するものである。図中に斜線を施した
棒グラフで示されているように、前端の第１クロスメン
バ及び後端の第６クロスメンバを除く中間の第２，第
３，第４及び第５クロスメンバは、夫々略等しく１０〜
１２％程度の捩り剛性分担率を負担するに設計されてお
り、また車台フレーム全体の捩り剛性に対しサイドレー
ルが約５８％、第１ないし第６クロスメンバが全部で約
４２％の捩り剛性を分担している。

【０００６】なお上記中間の第２ないし第５クロスメン
バのうち、第４及び第５クロスメンバは、後車軸を懸架
するリヤリーフスプリングの前後端を支持するシャック
ルブラケットをサイドレールに装着する部分に配置され
ているが、第２及び第３クロスメンバは、前車軸及び後
車軸のサスペンションスプリングを取付けるシャックル
ブラケットの車体前後方向中間部分に配置されている。

【０００７】上記従来の車台フレームに荷台を装架して
捩った場合、車台フレームの構成部材であるサイドレー
ル及びクロスメンバの内力と応力は、車台フレーム単体
の場合から大きく変化し、図８に例示した車台フレーム
の場合、上記第２及び第３クロスメンバには、内力とし
て、捩りモーメント以外に、装架された荷台との連成作
用に基づき大きな前後方向の剪断力が発生し、この結
果、これら中間部分のクロスメンパが、特に破損し易い
という問題があった。

【０００８】そこで従来は、上記中間部分のクロスメン
バの破損を防止するために、クロスメンバ自体の剛性、
強度を増大すると共に、特にサイドレールとの結合部分
にはスティフナ等の補強部材を１枚以上複数枚介装する
対策が施され、甚しい場合、上記補強部材の枚数が６，
７枚にも及ぶことがあった。上記のように補強部材を多
数枚重畳して装着することは、勿論重量及び製造コスト
の増大を招く不具合がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑み創案されたもので、耐久性及び信頼性が優れた軽量
かつ安価なトラック等の車台フレームを提供することを
目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、車体前後方向に延在する左右一対の夫々
断面形状が溝型をなすサイドレールと、車体前後方向に
間隔を存して車巾方向に配設され夫々の両端を上記サイ
ドレールにリベット又はボルトによって固着された複数
個のクロスメンバとを具え、前車軸及び後車軸のサスペ
ンションスプリングを支持するブラケットが上記サイド
レールに固着された車台フレーム単体において、上記前
車軸及び後車軸のサスペンションスプリング支持用ブラ
ケットの車体前後方向中間部分に配設されるクロスメン
バの捩り剛性分担率が、全部のクロスメンバの捩り剛性
分担率の平均値より小さく設定されたことを特徴とする
トラック等の車台フレームを提案するものである。

【００１１】

【作用】本発明により、車台フレーム単体における前車
軸及び後車軸のサスペンションスプリング支持用のブラ
ケットの車体前後方向中間部分に配設されるクロスメン
バの捩り剛性分担率を、全部のクロスメンバの捩り剛性
分担率の平均値より小さく設定することによって、車台
フレームに荷台を装架して捩った場合、荷台との連成作
用に基づいてクロスメンバに作用する前後方向の剪断力
及び捩りモーメント等を考慮した内力の等価な大きさ
を、中間部分のクロスメンバとそれ以外のクロスメンバ
とで略一定にすることができる。

【００１２】

【実施例】以下本発明の実施例を添付図面について具体
的に説明する。図中符号１０は、総括的にトラックの車
台フレームを示し、同車台フレームは車体前後方向に延
在し断面形状が夫々溝型をなす左右一対のサイドレール
１２と、車巾方向に配設され夫々の両端を上記サイドレ
ール１２にリベット又はボルトによって締結された複数
（図示の場合は６個）のクロスメンバ１４ａ，１４ｂ，
１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ及び１４ｆを具えている。ま
た、車台フレーム１０の前端付近に、その両端を左右の
サイドレール１２にボルト等により固定されて車巾方向
に延在するエンジンマウント用のクロスビーム１６が設
けられているが、同クロスビーム１６は、車台フレーム
１０の捩り剛性には実質的に殆んど寄与しないので、ク
ロスメンバの一つとしては取扱わない。

【００１３】上記クロスメンバ１４ａ〜１４ｆのうち、
前端の第１クロスメンバ１４ａと、後端の第６クロスメ
ンバ１４ｆは、断面形状が溝型の部材からなり、夫々の
上下フランジの両端部をサイドレール１２の上下フラン
ジにリベット又はボルトにより固着されている。また、
上記左右のサイドレール１２の前方部分に、夫々前後一
対のシャックルブラケット１８ｆ及び１８ｒがリベット
又はボルトによって固着され、各々対をなすブラケット
１８ｆ及び１８ｒに、前車軸（図示せず）を支持するフ
ロントサスペンションスプリングを構成するリーフスプ
リングの前端及び後端がシャックルピン及びシャックル
リンクを介して枢着される。

【００１４】一方、上記左右のサイドレール１２の後方
部分に、夫々前後一対のシャックルブラケット２０ｆ及
び２０ｒがリベット又はボルトによって固着され、各々
対をなすブラケット２０ｆ及び２０ｒに、後車軸（図示
せず）支持用のリヤサスペンションスプリングを構成す
るメーンリーフスプリングの前端及び後端がシャックル
ピン及びシャックルリンクを介して枢着される。

【００１５】さらに、上記前後一対のシャックルブラケ
ット２０ｆ及び２０ｒに隣接してサイドレール１２に前
後一対のヘルパストッパ２２ｆ及び２２ｒがリベット又
はボルトによって固着され、これらヘルパストッパ２２
ｆ及び２２ｒは、図示しないヘルパリーフスプリングの
前後両端部分を支持する。

【００１６】上記後車軸を懸架するメーンリーフスプリ
ング及びヘルパリーフスプリングの前後端を支持するシ
ャックルブラケット２０ｆ及び２０ｒ、ヘルパストッパ
２２ｆ及び２２ｒの取付部分におけるサイドレール１２
の内部に、断面形状が溝型をなすスティフナ２４及び２
６が夫々介装されている。前方のスティフナ２４には、
断面形状が溝型をなす前記第４クロスメンバ１４ｄの上
下フランジがリベット又はボルトによって固着され、同
様に後方のスティフナ２６には、断面形状が溝型をなす
前記第５クロスメンバ１４ｅの上下フランジがリベット
又はボルトによって固着されている。また、上記前方及
び後方スティフナ２４及び２６は、図４に良く示されて
いるように、夫々のウエブをサイドレール１２のウエブ
にリベット又はボルトにより締結されている。

【００１７】前車軸用リーフスプリング及び後車軸用リ
ーフスプリングを夫々支持するシャックルブラケット１
８ｒ及び２０ｆの車体前後方向中間部分に、前記第２ク
ロスメンバ１４ｂ及び第３クロスメンバ１４ｃが配設さ
れている。これら第２及び第３クロスメンバ１４ｂ及び
１４ｃは、夫々アリゲータ型のクロスメンバであって、
その詳細な構造の一例が、図５ないし図７に示されてい
る。

【００１８】上記クロスメンバ１４ｂ及び１４ｃは、断
面形状がハット型をなす上方部材２８と、同上方部材２
８の車巾方向両端部分にリベット３０又はボルトによっ
て固着された断面形状が浅いハット型をなす下方部材３
２とから構成されており、上方部材２８の両端部分と下
方部材３２とによって、図６に良く示されているよう
に、Ｖ字状に拡開した連結端３４が形成される。

【００１９】上記連結端３４に上下方向に折り曲げて取
付フランジ３６が形成され、同取付フランジ３６はリベ
ット３８又はボルトによってサイドレール１２のウエブ
１２ｗに固着される。図示のように、第２及び第３クロ
スメンバ１４ｂ及び１４ｃは、夫々中央部分が下方に開
いた開断面の上方部材２８のみによって形成されている
ので、他のクロスメンバ、特に後車軸支持部分に配置さ
れている上記第４及び第５クロスメンバ１４ｄ及び１４
ｅに較べ、捩り剛性が著しく小さい。

【００２０】上記車台フレーム１０の第１ないし第６ク
ロスメンバ１４ａ〜１４ｆの捩り剛性分担率の一例が、
図８において白抜きの棒グラフで、前述した従来の車台
フレームの各クロスメンバの捩り剛性分担率を示す斜線
を施した棒グラフに隣接して示されている。

【００２１】図示のように、車台フレーム１０全体の捩
り剛性のうちクロスメンバ（全部）の捩り剛性分担率は
約３５．５％、従ってサイドレール１２の捩り剛性分担
率は約６４．５％であり、６個のクロスメンバの捩り剛
性分担率の平均値は約６％である。一方、上記中間部分
の第２及び第３クロスメンバ１４ｂ及び１４ｃの捩り剛
性分担率は約１．５％であって、全クロスメンバの捩り
剛性分担率の平均値約６％より十分小さく設定されてい
る。

【００２２】上記のような捩り剛性分担率を具えた車台
フレーム１０に荷台を装架した場合、荷台との連成作用
によって上記中間部分のクロスメンバ１４ｂ及び１４ｃ
には、他のクロスメンバに較べ相対的に大きな車体前後
方向の剪断力が作用するが、これらのクロスメンバ１４
ｂ及び１４ｃは、捩り剛性分担率を上記のように十分小
さく設定されているので、捩りモーメント及び剪断力を
考慮した、内力の等価の大きさを、すべてのクロスメン
バ１４ａ〜１４ｆで略一定にすることができる。

【００２３】この結果、従来の車台フレームにおいて構
造上の弱点部を形成していたため破損し易く、十分な補
強を必要としていた中間部分のクロスメンバ１４ｂ及び
１４ｃ自体の重量を軽減し得ると共に、これらクロスメ
ンバとサイドレール１２との締結部分に介装されていた
スティフナ等の補強部材を省略し又は少くとも小型軽量
化することができ、耐久性及び信頼性が優れ、しかも軽
量な車台フレームを安価に提供することができる。

【００２４】なお、上記実施例では、６個のクロスメン
バ１４ａ〜１４ｆを有する車台フレーム１０において、
前車軸及び後車軸用サスペンションスプリングを支持す
るブラケット１８ｒ及び２０ｆ間に２個の中間クロスメ
ンバ１４ｂ及び１４ｃが配設されている場合について説
明したが、クロスメンバ全体の個数又は上記ブラケット
間の中間クロスメンバの個数が、例示したものより多い
車台フレーム、又は反対に少ない車台フレームにも本発
明を適用することができる。

【００２５】また、クロスメンバ全体の捩り剛性分担率
の平均値に対する中間部分のクロスメンバの捩り剛性分
担率の割合は、車台フレーム１０自体の剛性、強度及び
荷台の装架方法等により変化するが、上記中間部分のク
ロスメンバの捩り剛性分担率を、クロスメンバ全体の捩
り剛性分担率の平均値の０．７倍以下にすることによっ
て、荷台の装架後に、全クロスメンバの内力の等価の大
きさを、すべてのクロスメンバにおいて略一定ならしめ
ることができる。さらに、上記実施例に示した車台フレ
ーム１０は、後１軸のトラックに関するものであるが、
後２軸のトラックでも、サスペンション形式がトラニオ
ン式以外のものであれば、同様に本発明を適用すること
ができる。

【００２６】

【発明の効果】叙上のように、本発明に係るトラック等
の車台フレームは、車体前後方向に延在する左右一対の
夫々断面形状が溝型をなすサイドレールと、車体前後方
向に間隔を存して車巾方向に配設され夫々の両端を上記
サイドレールにリベット又はボルトによって固着された
複数個のクロスメンバとを具え、前車軸及び後車軸のサ
スペンションスプリングを支持するブラケットが上記サ
イドレールに固着された車台フレーム単体において、上
記前車軸及び後車軸のサスペンションスプリング用ブラ
ケットの車体前後方向中間部分に配設されるクロスメン
バの捩り剛性分担率が、全部のクロスメンバの捩り剛性
分担率の平均値より小さく設定されたことを特徴とし、
耐久性及び信頼性が優れた軽量な車台フレームを安価に
提供することができるので、産業上有益である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る車台フレームの前半部
分の平面図である。

【図２】図１にその前半部分が示されている車台フレー
ムの後半部分を示す平面図である。

【図３】図１に示されている車台フレーム前半部分の側
面図である。

【図４】図２に示されている車台フレーム後半部分の側
面図である。

【図５】図１ないし図４に示された車台フレームの第２
又は第３クロスメンバを含む部分の拡大平面図である。

【図６】図５に示した車台フレーム部分の拡大正面図で
ある。

【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿い矢印方向に視た
断面図である。

【図８】図１ないし図４に示した車台フレームにおける
サイドレール及びクロスメンバの捩り剛性分担率を示し
た線図である。

【符号の説明】

１０…車台フレーム、１２…サイドレール、１４ａ〜１
４ｆ…クロスメンバ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体前後方向に延在する左右一対の夫々
   断面形状が溝型をなすサイドレールと、車体前後方向に
   間隔を存して車巾方向に配設され夫々の両端を上記サイ
   ドレールにリベット又はボルトによって固着された複数
   個のクロスメンバとを具え、前車軸及び後車軸のサスペ
   ンションスプリングを支持するブラケットが上記サイド
   レールに固着された車台フレーム単体において、上記前
   車軸及び後車軸のサスペンションスプリング支持用ブラ
   ケットの車体前後方向中間部分に配設されるクロスメン
   バの捩り剛性分担率が、全部のクロスメンバの捩り剛性
   分担率の平均値より小さく設定されたことを特徴とする
   トラック等の車台フレーム。