JPH0829720B2 - トラックの車台フレーム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、トラック特に後２軸型トラックの車台フレ
ームに関するものである。

（従来の技術） 従来の後２軸型トラックの多くは、車体前後方向に延
在した左右一対の夫々断面形状が溝型をなすサイドレー
ルと、車速前後方向に間隔を存し配設されて車巾方向に
延在し夫々の両端部をボルト又はリベットによって上記
サイドレールに固着された複数個のクロスメンバとから
なる車台フレームを具えている。上記クロスメンバに
は、断面形状が溝型をなす部材、断面形状がＩ字状をな
す部材、及びサイドレールに固着される両端部分がＶ字
状に拡開した所謂アリゲータ型部材等が適宜採用されて
おり、これらクロスメンバの端部は、屡屡上記サイドレ
ールの上下フランジに固着されている。

（発明が解決しようとする課題） 後２軸型の大型トラックの場合、設定された最大積載
量の何倍もの貨物を積載して凹凸が多い悪路を高速度で
走行する等、極めて苛酷な状況下で使用されることがあ
る。この種の車両では、当然のことながら稼働中その車
台フレームに、極めて大きな上下方向の曲げ、捩り及び
横方向の曲げ荷重、更にこれらの複合荷重が作用するの
で、通常の状態で稼働する同種の車両と較べて、車台フ
レーム、特に重要なそのサイドレールに亀裂等が発生す
る危険性が高い。本発明者等の研究調査によると、上記
車台フレームの破損は、サイドレールの上下フランジに
クロスメンバの端部を固着すると共に、クロスメンバと
して捩り剛性が大きい閉断面の部材を採用したものに多
く発生し、しかもサイドレールとクロスメンバとの結合
部分に発生し易いことが認められた。

従来、車台フレーム特にサイドレールの破損に対して
は、当該破損部分或いは破損が予想される危険部位に、
必要に応じ幾重にも補強板やＬ字型補強材を装着する等
の対策が施されているが、構造が複雑になると共に部品
点数が増加して製造コストが高くなり、かつ重量が増大
する等の不具合があった。

本発明は、上述した従来の車台フレームの欠点を解消
し、構造簡単で部品点数が少なく軽量かつ安価であっ
て、しかも過積載状態での悪路高速走行にも効果的に耐
えることができる新規な車台フレームを提供することを
目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明に係るトラックの車台フレームは、上記目的を
達成するために創案されたもので、車体前後方向に延在
した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配設されて車巾方向に延
在し夫々の両端を上記サイドレールにボルト又はリベッ
トにより固着された複数個のクロスメンバとを具えたも
のにおいて、サイドレール前後端のクロスメンバを除く
中間のクロスメンバのうち、リヤサスペンションとして
のトラニオンベース装着部分以外の中間クロスメンバ
は、断面構造が捩り剛性の小さい開断面で形成され、か
つ両端部が上記左右のサイドレール内側のウェブ面に固
着され、上記トラニオンベース装着部分の上記サイドレ
ールの内側に設けられるインナチャンネルが、横断面形
状が溝型をなしそのウェブを隣接するサイドレールのウ
ェブに固着され、上記トラニオンベース装着部分のクロ
スメンバが、その上下方フランジを、上記インナチャン
ネルの上下方フランジに固着された捩り剛性が大きいＩ
型断面の部材から形成され、さらに上記インナチャンネ
ルの内側に断面Ｌ型のブラケットが装入され、その縦辺
を上記サイドレールのウェブと同インナチャンネルのウ
ェブとに重ねて固着し、また、その横辺をインナチャン
ネルの上記下方フランジと上記トラニオンベースとに重
ねて固着したことを特徴とするトラックの車台フレーム
（第１発明）、及び車体前後方向に延在した左右一対の
夫々断面形状が溝型をなすサイドレールと、車体前後方
向に間隔を存し配設されて車巾方向に延在し夫々の両端
を上記サイドレールにボルト又はリベットにより固着さ
れた複数個のクロスメンバとを具えたものにおいて、サ
イドレール前後端のクロスメンバを除く中間のクロスメ
ンバのうち、リヤサスペンションとしてのトラニオンベ
ース装着部分以外の中間クロスメンバは、その両端部に
サイドレールのウェブに固着されるＶ字状に拡開した上
方フランジおよび下方フランジが形成され、かつ同両端
部間を下方に開いた捩り剛性が小さい開断面に形成した
アリゲータ型部材によって形成され、上記トラニオンベ
ース装着部分の上記サイドレールの内側に設けられるイ
ンナチャンネルが、横断面形状が溝型をなしそのウェブ
を隣接するサイドレールのウェブに固着され、上記トラ
ニオンベース装着部分のクロスメンバが、その上下方フ
ランジを、上記インナチャンネルの上下方フランジに固
着された捩り剛性が大きいＩ型断面の部材から形成さ
れ、さらに上記インナチャンネルの内側に断面Ｌ型のブ
ラケットが装入され、その縦辺を上記サイドレールのウ
ェブと同インナチャンネルのウェブとに重ねて固着し、
また、その横辺をインナチャンネルの上記下方フランジ
と上記トラニオンベースとに重ねて固着したことを特徴
とするトラックの車台フレーム（第２発明）を提案する
ものである。

（作用） 本発明によれば、サイドレール前後端のクロスメンバ
を除く中間のクロスメンバのうち、車両重量の大半を負
担するリヤサスペンション装着部分以外のクロスメンバ
が、捩り剛性が小さい開断面の部材によって形成され、
かつこれらクロスメンバの両端部はサイドレールのフラ
ンジではなくウエブに結合される。これらクロスメンバ
の捩り剛性を小さくすることによってサイドレールの滑
らかな変形を拘束するクロスメンバとの間の力の伝達量
が減少し、両者の結合部における強度上の余裕が増大し
効果的に破損が回避されることとなる。

一方、車両重量の大半を負担するリヤサスペンション
装着部分のクロスメンバには、大きな荷重に耐えるため
に捩り剛性が大きいＩ型断面の部材が用いられ、同クロ
スメンバはその上下フランジを、サイドレールの内側に
装入された溝型断面を有する大型のインナチャンネルの
上下フランジに固着される。また同インナチャンネルは
そのウエブをサイドレールのウエブに対し固着される。

リヤサスペンションから上記Ｉ型断面のクロスメンバ
に伝達された荷重は、広い面積でサイドレールに当接す
る大型のインナチャンネルを経て無理なくサイドレール
に伝達され、亀裂等欠陥の原因となる応力の集中が回避
される。

また、すべての中間クロスメンバが、上下方向の曲げ
荷重及び捩り荷重によって相対的に大きな応力が発生す
るサイドレールの上下のフランジではなく、発生応力が
小さいウエブに固着されるので、サイドレールの破損が
効果的に防止される。

（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は総括的に後２軸型トラックの車台フ
レームを示し、同フレームは車体前後方向に延在した左
右一対の夫々断面形状が溝型をなすサイドレール12と、
上記サイドレール12の前端部に配設された前端クロスメ
ンバ14及び３個の中間クロスメンバ16,18,20とを具えて
いる。（なお、第１図に一点鎖線で示されているよう
に、サイドレールの後端に後端クロスメンバ22が配置さ
れることもある） 上記中間クロスメンバ18はリヤサスペンション装置の
装着部分に配置され、この部分のサイドレール12内には
車体前後方向に長く延びた断面形状が溝型をなすインナ
チャンネル24が装入され、同インナチャンネル24の上下
フランジ24u,24l及びウエブ24wの外側面は、夫々サイド
レール12の上下フランジ12u,12l及びウエブ12wの内側面
に面接触するように形成され、更に同インナチャンネル
のウエブ24wはサイドレールのウエブ12wに多数のボルト
又はリベットによって固着されている。

第３図及び第４図に詳細に示されているように、クロ
スメンバ18は、上下のフランジ18u及び18lとウエブ18w
とを具えた断面形状がＩ型をなす部材であって、大きい
捩り剛性を有し、その上下フランジ18u及び18lは夫々隣
接するインナチャンネル24の上下フランジ24u及び24lに
ボルト又はリベットにより固着されている。図中に一点
鎖線で示されているように、高い剛性を有するＬ型のブ
ラケット26がインナチャンネル24の内側に装入され、そ
の縦辺26aは上記サイドレールのウエブ12w及びインナチ
ャンネルのウエブ24wに多数のボルト又はリベットによ
り固着され、他方その横辺26bは、上記インナチャンネ
ルの下方フランジ24l及びクロスメンバの下方フランジ1
8l並びにトラニオンベース28の上端フランジ30と共に、
多数のボルト又はリベットにより共締め固着されてい
る。上記トラニオンベース28には、車体外方に向って延
在したトラニオンベース32が突設され、同トラニオンベ
ース32上に図示しない後輪懸架用の重ね板ばね装置が装
架され、重ね板ばね装置の前後両端部分に後前軸のアク
スルハウジング及び後後軸のアクスルハウジングが支持
される。

上記クロスメンバ18の前方に配置された中間クロスメ
ンバ16は、第５図及び第６図に示されているように、ハ
ット型断面の上方部材16uと、同上方部材の端部にリベ
ット等により固着された同じくハット型断面の下方部材
16lとから構成された所謂アリゲータ型クロスメンバで
ある。上記上方部材16u及び下方部材16lの端部は図示の
ようにＶ字状に拡開し、夫々の先端に設けられた上方フ
ランジ16uf及び下方フランジ16lfは、ボルト又はリベッ
トによってサイドレール12のウエブ12wに固着されてい
る。このクロスメンバ16は、下方が開いた開断面の部材
であって、上述したリヤサスペンション装置部分のＩ型
クロスメンバ18より著しく低い剛性を有する。

次に、上記クロスメンバ18の後方に配置された中間ク
ロスメンバ20は、第７図に示されているように、断面形
状が溝型をなす開断面の低い剛性を有する部材によって
形成され、その上下のフランジ20u及び20lの両端部は溝
型のガセット34の上方フランジ34u及び34lに夫々ボルト
又はリベットにより固着されている。更に、溝型ガセッ
ト34はそのウエブ34wをボルト又はリベットによりサイ
ドレール12のウエブ12wに固着されている。

なお、第１図及び第２図において、符号36及び38はサ
イドレール12の内側に装入された通常のＬ型断面の補強
材であって図示しないフロントサスペンション取付部分
の補強及びサイドレール拡巾部の補強を兼ねるものであ
り、また符号40を付した中心線はフロントアクスルの中
心線である。更に、左右のサイドレール12間には上述し
たクロスメンバ14〜22以外にエンジンマウント用のブラ
ケットやセンタベアリング支持用のブラケット等が架設
されるが、これらは車台フレーム10の曲げ剛性及び捩り
剛性に及ぼす影響が小さいので、図示は省略されてい
る。

上記構成の車台フレーム10を具えたトラックが過負荷
状態で悪路を高速走行すると、同車台フレームに極めて
大きい上下方向の曲げ荷重，捩り荷重及び横方向の曲げ
荷重、更にこれらが複合して作用するが、中間のクロス
メンバ16及び20が開断面の剛性が低い部材によって形成
されているので、サイドレール12の滑らかな変形を拘束
するクロスメンバとの間の力の伝達量が減少すること
と、これらのクロスメンバ16及び20が、曲げ及び捩り荷
重によって本来的に大きな応力が発生するサイドレール
の上下フランジではなく、発生応力が小さいウエブ12w
に固着されていることによって、サイドレール及びクロ
スメンバの結合部における亀裂等欠陥の発生が効果的に
防止される。またリヤサスペンション装着部分のクロス
メンバ18は、トラニオン32及びトラニオンベース28から
入ってくる大きな荷重に耐えることができるように、相
対的に高い剛性を有するＩ型断面の部材から構成されて
いるが、その上下フランジ18u及び18lを大型のインナチ
ャンネル24の対応する上下フランジ24u及び24lに固着さ
れ、同インナチャンネル24がサイドレール12の内側に装
入されて広い接触面積をもってサイドレール12の内側面
に当接することと、インナチャンネル24のウエブ24wを
サイドレール12のウエブ12wに固着されていることとに
よって、上記大きな荷重を円滑に無理なくサイドレール
12に伝達することができ、従って応力集中を効果的に回
避し両者の結合部に亀裂等の欠陥が発生することが防止
される。

更に、上記構成の車台フレーム10では、従来のように
サイドレールに補強板やＬ型補強部材等を幾重にも装着
したものと較べて、サイドレールそれ自体には大型のイ
ンナチャンネル24を装着しただけの簡単な構造であって
部品点数が少ないため、製造コスト及び重量を低減し得
る利点がある。

なお、上記実施例では、リヤサスペンション装着部分
以外の中間クロスメンバが２個配置されているが、車台
フレーム10の寸度、特に車体前後方向の長さ如何によっ
て、上述したような低い捩り剛性を有する中間クロスメ
ンバの設置個数は適宜に増減されるものであり、またこ
れらの中間クロスメンバは、例示されている開断面のア
リゲータ型及び溝型の部材以外の任意の断面形状を有す
る開断面の捩り剛性が低い部材を適宜採用し得ることは
自明である。また図示の実施例では、クロスメンバ18の
ウエブ18wの端部にＬ型に屈曲した縦フランジ18fを設
け、この縦フランジ18fを上記Ｌ型ブラケット26の縦辺2
6aと共にウエブ12w及び24wに共締め固着しているが、縦
フランジ18fは勿論省略することができる。なお又、上
記クロスメンバ18には、２個の溝型部材を背中合わせに
してウエブ部分をボルト又はリベットにより結合してＩ
型断面の部材としたものを有利に採用することができ
る。更に、上記実施例では、サイドレール12が単一の板
材を溝型に成形して形成されているが、必要に応じ２枚
の板部材を溝型に成形して重ね合わせて剛性を強化した
ものを採用することができる。

（発明の効果） 叙上のように、本発明に係るトラックの車台フレーム
は、車体前後方向に延在した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
配設されて車巾方向に延在し夫々の両端を上記サイドレ
ールにボルト又はリベットにより固着された複数個のク
ロスメンバとを具えたものにおいて、サイドレール前後
端のクロスメンバを除く中間のクロスメンバのうち、リ
ヤサスペンションとしてのトラニオンベース装着部分以
外の中間クロスメンバは、断面構造が捩り剛性の小さい
開断面で形成され、かつ両端部が上記左右のサイドレー
ル内側のウェブ面に固着され、上記トラニオンベース装
着部分の上記サイドレールの内側に設けられるインナチ
ャンネルが、横断面形状が溝型をなしそのウェブを隣接
するサイドレールのウェブに固着され、上記トラニオン
ベース装着部分のクロスメンバが、その上下方フランジ
を、上記インナチャンネルの上下方フランジに固着され
た捩り剛性が大きいＩ型断面の部材から形成され、さら
に上記インナチャンネルの内側に断面Ｌ型のブラケット
が装入され、その縦辺を上記サイドレールのウェブと同
インナチャンネルのウェブとに重ねて固着し、また、そ
の横辺をインナチャンネルの上記下方フランジと上記ト
ラニオンベースとに重ねて固着したことを特徴とする第
１発明、及び車体前後方向に延在した左右一対の夫々断
面形状が溝型をなすサイドレールと、車体前後方向に間
隔を存し配設されて車巾方向に延在し夫々の両端を上記
サイドレールにボルト又はリベットにより固着された複
数のクロスメンバとを具えたものにおいて、サイドレー
ル前後端のクロスメンバを除く中間のクロスメンバのう
ち、リヤサスペンションとしてのトラニオンベース装着
部分以外の中間クロスメンバは、その両端部にサイドレ
ールのウェブに固着されるＶ字状に拡開した上方フラン
ジおよび下方フランジが形成され、かつ同両端部間を下
方に開いた捩り剛性が小さい開断面に形成したアリゲー
タ型部材によって形成され、上記トラニオンベース装着
部分の上記サイドレールの内側に設けられるインナチャ
ンネルが、横断面形状が溝型をなしそのウェブを隣接す
るサイドレールのウェブに固着され、上記トラニオンベ
ース装着部分のクロスメンバが、その上下方フランジ
を、上記インナチャンネルの上下方フランジに固着され
た捩り剛性が大きいＩ型断面の部材から形成され、さら
に上記インナチャンネルの内側に断面Ｌ型のブラケット
が装入され、その縦辺を上記サイドレールのウェブと同
インナチャンネルのウェブとに重ねて固着し、また、そ
の横辺をインナチャンネルの上記下方フランジと上記ト
ラニオンベースとに重ねて固着したことを特徴とする第
２発明により、構造簡単で部品点数が少なく、かつ軽量
で、しかも耐久性及び信頼性が優れた車台フレームを安
価に提供し得る利点がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明車台フレームの一実施例を示す概略平面
図、第２図は第１図に示した車台フレームの側面図、第
３図は上記車台フレームのリヤサスペンション装着部の
クロスメンバ18とサイドレール12との結合部分の拡大正
面図、第４図は第３図の側面図、第５図は上記車台フレ
ームの中間クロスメンバ16とサイドレール12との結合部
分の拡大正面図、第６図は第５図のVI-VI線に沿い矢印
方向に視た断面図、第７図は上記車台フレームにおける
中間クロスメンバ20とサイドレール12との結合部分の拡
大正面図である。 10……車台フレーム;12……サイドレール;16,18及び20
……中間クロスメンバ;24……インナチャンネル。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体前後方向に延在した左右一対の夫々断
   面形状が溝型をなすサイドレールと、車体前後方向に間
   隔を存し配設されて車巾方向に延在し夫々の両端を上記
   サイドレールにボルト又はリベットにより固着された複
   数個のクロスメンバとを具えたものにおいて、サイドレ
   ール前後端のクロスメンバを除く中間のクロスメンバの
   うち、リヤサスペンションとしてのトラニオンベース装
   着部分以外の中間クロスメンバは、断面構造が捩り剛性
   の小さい開断面で形成され、かつ両端部が上記左右のサ
   イドレール内側のウェブ面に固着され、 上記トラニオンベース装着部分の上記サイドレールの内
   側に設けられるインナチャンネルが、横断面形状が溝型
   をなしそのウェブを隣接するサイドレールのウェブに固
   着され、 上記トラニオンベース装着部分のクロスメンバが、その
   上下方フランジを、上記インナチャンネルの上下方フラ
   ンジに固着された捩り剛性が大きいＩ型断面の部材から
   形成され、 さらに上記インナチャンネルの内側に断面Ｌ型のブラケ
   ットが装入され、その縦辺を上記サイドレールのウェブ
   と同インナチャンネルのウェブとに重ねて固着し、ま
   た、その横辺をインナチャンネルの上記下方フランジと
   上記トラニオンベースとに重ねて固着したことを特徴と
   するトラックの車台フレーム。
2. 【請求項２】車体前後方向に延在した左右一対の夫々断
   面形状が溝型をなすサイドレールと、車体前後方向に間
   隔を存し配設されて車巾方向に延在し夫々の両端を上記
   サイドレールにボルト又はリベットにより固着された複
   数個のクロスメンバとを具えたものにおいて、サイドレ
   ール前後端のクロスメンバを除く中間のクロスメンバの
   うち、リヤサスペンションとしてのトラニオンベース装
   着部分以外の中間クロスメンバは、その両端部にサイド
   レールのウェブに固着されるＶ字状に拡開した上方フラ
   ンジおよび下方フランジが形成され、かつ同両端部間を
   下方に開いた捩り剛性が小さい開断面に形成したアリゲ
   ータ型部材によって形成され、 上記トラニオンベース装着部分の上記サイドレールの内
   側に設けられるインナチャンネルが、横断面形状が溝型
   をなしそのウェブを隣接するサイドレールのウェブに固
   着され、 上記トラニオンベース装着部分のクロスメンバが、その
   上下方フランジを、上記インナチャンネルの上下方フラ
   ンジに固着された捩り剛性が大きいＩ型断面の部材から
   形成され、 さらに上記インナチャンネルの内側に断面Ｌ型のブラケ
   ットが装入され、その縦辺を上記サイドレールのウェブ
   と同インナチャンネルのウェブとに重ねて固着し、ま
   た、その横辺をインナチャンネルの上記下方フランジと
   上記トラニオンベースとに重ねて固着したことを特徴と
   するトラックの車台フレーム。