JP2000190867A - トラニオンサスペンション車のサイドレ―ル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明はトラニオンサスペンション車のサイ
ドレールに関し、積載量や実装条件に見合った強度を維
持しつつ補強構造を簡素化してサイドレール本体の重量
増を抑え、コストダウンを図ったサイドレールを提供す
ることを目的とする。 【解決手段】 サイドレールを、フロント側サイドレー
ルとリヤ側サイドレールとの分割構造とし、フロント側
サイドレールの後端部とリヤ側サイドレールの前端部
を、夫々、長手方向へ傾斜させて形成すると共に、フロ
ント側サイドレールとリヤ側サイドレールを、上記トラ
ニオンブラケットの装着部位で重合，連結したことを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トラニオンサスペ
ンションを装着したトラニオンサスペンション車のサイ
ドレールに関する。

【０００２】

【従来の技術】トラックに於て、サイドレールはフレー
ムの骨格となる部材であり、そのため、従来、積載量や
実装条件に応じてサイドレール本体の板厚を変更した
り、ガセットやレインフォース等の補強材をサイドレー
ルに装着してフレームの補強を図っている。

【０００３】ところで、大型トラックのリヤアクスル
は、一軸当たりの軸重の軽減を図るため車軸を二軸とし
たものが多く見受けられるが、後二軸車に装着されるサ
スペンションとして、従来、トラニオンサスペンション
が広く使用されている。そして、斯かるトラニオンサス
ペンションを装着したトラニオンサスペンション車にあ
っては、図７（ａ）に示すようにフロントタイヤ１を挟
んでサイドレール３に装着した２つのスプリングブラケ
ット５，７と、リヤタイヤ（後前輪と後後輪）９，１１
間に装着したトラニオンブラケット１３の３点で荷重を
支持する構造上、荷台１５に荷物を積載すると図７
（ｂ）の実線で示すようにフレームが撓み、サイドレー
ル３の上面発生応力と下面発生応力の分布を見たとき、
最大応力が発生する部位が荷重を一点で支持するトラニ
オンブラケット１３の装着部位であることが知られてい
る。

【０００４】そこで、積載量や実装条件に見合ったフレ
ーム構造とするため、上述したようにトラニオンブラケ
ット１３の装着部位のサイドレール３に、図示しないガ
セットやレインフォース等の補強材を装着したり、サイ
ドレール本体の板厚を変更する等の対策が図られてい
る。尚、図７（ｂ）に示すサイドレール３の応力発生分
布図は、図２の「＃１」に示すように 板厚（ｔ）：７ｍｍ 全長：１１７７４ｍｍ 補強材との合計重量：２８７．４×２ｋｇ のサイドレール３に対し１．６トンの荷重を荷台１５に
等分布でかけた場合の計算結果を示し、最大発生応力は
サイドレール３の上面側（図中、Ａ点）及びサイドレー
ル３の下面側（図中、Ｂ点）に於て、ともに３０．０２
ｋｇ／ｍｍ² であった。

【０００５】尚、図２の「＃１」をはじめ、後述する図
２の「＃２」〜「＃４」に於ける「重量」とは、図７
（ｂ）の如き応力発生分布図を求める際に用いたサイド
レール２本分の合計重量を示している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、フレームの
補強を図るためにサイドレール本体の板厚を変更してし
まうと、強度上問題とならない部位についても板厚が大
きくなって車両重量が増加してしまい、又、サイドレー
ルにガセットやレインフォース等の補強材を装着する構
造にあっては、フレームアッセンブリの構造が複雑とな
って大幅なコストアップを招いているのが実情であっ
た。

【０００７】尚、特開平９−２２１０６３号公報には、
キャブと荷台との境目付近でサイドレールを前部メンバ
と後部メンバとに分割して、前部メンバの後端側外形寸
法を後部メンバの内側寸法と略同一にすると共に、前部
メンバの後端を先細とし且つ後部メンバ前端をラッパ状
に拡げ、前部メンバを当該ラッパ状端部より後部メンバ
内に所要寸法挿入して、前部メンバと後部メンバを上記
境目付近で重合，結合したフレームが開示されている。

【０００８】然し、上述したようにトラニオンサスペン
ション車のサイドレールに最大応力が発生する部位はト
ラニオンブラケットの装着部位であって、斯かる従来構
造のフレームを用いたトラニオンサスペンション車にあ
っては、依然としてトラニオンブラケットの装着部位に
補強材を装着して当該部位の応力低下を図っているのが
実情である。

【０００９】而も、斯かる従来例にあっては、前部メン
バと後部メンバとの重合，結合に当たり、サイドレール
の断面係数変化について何ら考慮がなされていないた
め、積載量の大きな大型トラックのフレームの構造部材
として好ましいものとはいえなかった。本発明は斯かる
実情に鑑み案出されたもので、積載量や実装条件に見合
った強度を維持しつつ補強構造を簡素化して、サイドレ
ール本体の重量増を抑え、コストダウンを図ったトラニ
オンサスペンション車のサイドレールを提供することを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、フロントタイヤを挟んで装
着した２つのスプリングブラケットと、リヤタイヤ間に
装着したトラニオンブラケットの３点で荷重を支持する
トラニオンサスペンション車のサイドレールであって、
当該サイドレールを、フロント側サイドレールとリヤ側
サイドレールとの分割構造とし、フロント側サイドレー
ルの後端部とリヤ側サイドレールの前端部を、夫々、長
手方向へ傾斜させて形成すると共に、フロント側サイド
レールとリヤ側サイドレールを、上記トラニオンブラケ
ットの装着部位で重合，連結したことを特徴とする。

【００１１】そして、請求項２に係る発明は、請求項１
記載のトラニオンサスペンション車のサイドレールに於
て、リヤ側サイドレールは、フロント側サイドレールに
比し板厚が厚くされていることを特徴とする。

【００１２】（作用）各請求項に係る発明によれば、フ
ロントタイヤの前後に装着した２つのスプリングブラケ
ットと、リヤタイヤ間に装着したトラニオンブラケット
の３点で荷重を支持する構造上、トラニオンブラケット
の装着部位に最大応力が発生する。

【００１３】然し、各請求項に係るサイドレールは、ト
ラニオンブラケットの装着部位でフロント側サイドレー
ルとリヤ側サイドレールを重合，連結して板厚を確保し
ているため、応力分布に見合ったサイドレールの補強が
図られて発生応力の低下が図られることとなる。又、重
合するフロント側サイドレールの後端部とリヤ側サイド
レールの前端部を夫々傾斜させているため、サイドレー
ル全体の断面係数の変化が緩やかなものとされる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づき詳細に説明する。尚、図７に示す従来例と同一の
ものは同一符号を以って表示する。図１に於て、１７は
請求項１の一実施形態に係るトラニオンサスペンション
車のサイドレールを示し、本実施形態に係るサイドレー
ル１７も、図７（ａ）に示すサイドレール３と同様、フ
ロントタイヤ１の前後に装着した２つのスプリングブラ
ケット５，７と、リヤタイヤ９，１１間に装着したトラ
ニオンブラケット１３の３点で荷重を支持する。

【００１５】そして、本実施形態は、上記サイドレール
１７をフロント側サイドレール１９とリヤ側サイドレー
ル２１の分割構造として、これらをトラニオンブラケッ
ト１３の装着部位で重合，連結したことを特徴とする。
而して、上記フロント側サイドレール１９は、図２の
「＃３」に示すように板厚（ｔ）４．５ｍｍ，全長９２
７９ｍｍの鋼材を断面コ字状に成形して構成されてお
り、図１に示すようにその後端部１９ａは、上部から斜
め前方へ６０°の傾斜角（θ₁ ）で傾斜した形状となっ
ている。

【００１６】一方、リヤ側サイドレール２１も、板厚
（ｔ）４．５ｍｍ，全長５４１５ｍｍの鋼材を断面コ字
状に成形して構成されており、図１に示すようにその前
端部２１ａは、下部から斜め後方へ６０°の傾斜角（θ
₂ ）で傾斜した形状とされている。尚、リヤ側サイドレ
ール２１は、トラニオンブラケット１３を装着すること
を考慮して、リヤ側サイドレール２１の底部にトラニオ
ンブラケット１３が装着できる長さに設定される。

【００１７】そして、フロント側サイドレール１９の外
形寸法はリヤ側サイドレール２１の内側寸法と略同一に
形成されており、当該フロント側サイドレール１９の後
端側をリヤ側サイドレール２１の前端側に挿入してこれ
らをリベットで連結することで、フロント側サイドレー
ル１９とリヤ側サイドレール２１がトラニオンブラケッ
ト１３の装着部位で重合，連結された本実施形態に係る
全長１１７７４ｍｍ，重量２３０．６ｋｇのサイドレー
ル１７が形成されている。

【００１８】本実施形態に係るサイドレール１７はこの
ように構成されており、上述したようにフロントタイヤ
１の前後に装着した２つのスプリングブラケット５，７
と、リヤタイヤ９，１１間に装着したトラニオンブラケ
ット１３の３点で荷重を支持する。

【００１９】そして、トラニオンブラケット１３の装着
部位に最大応力が発生するが、当該部位でフロント側サ
イドレール１９とリヤ側サイドレール２１が重合，連結
されて板厚が確保されているため、応力分布に見合った
サイドレール１７の補強が図られて発生応力の低下が図
られることとなる。又、本実施形態は、重合するフロン
ト側サイドレール１９の後端部１９ａとリヤ側サイドレ
ール２１の前端部２１ａを夫々傾斜させているため、サ
イドレール１７全体の断面係数の変化が緩やかなものと
なる。

【００２０】図３（ｂ）は、図７（ｂ）と同一条件下で
のサイドレール１７の応力発生分布を示したもので、上
述したようにトラニオンブラケット１３の装着部位に最
大応力が発生している。そして、本実施形態に於ける最
大発生応力は、サイドレール１７の上面側（図中、Ｃ
点）及びサイドレール１７の下面側（図中、Ｄ点）に於
て、ともに２１．７８ｋｇ／ｍｍ² である。

【００２１】そして、本実施形態に係るサイドレール１
７と対比するため、図２の「＃２」及び図４（ａ）に示
すように板厚（ｔ）４．５ｍｍ，全長８９７９ｍｍの鋼
材を断面コ字状に成形して後端部２３ａを上下方向にス
トレート形状にしたフロント側サイドレール２３と、板
厚（ｔ）４．５ｍｍ，全長５１１５ｍｍの鋼材を同じく
断面コ字状に成形して前端部２５ａを上下方向にストレ
ート形状にしたリヤ側サイドレール２５を、トラニオン
ブラケット１３の装着部位で重合，連結した全長１１７
７４ｍｍ，重量２２５．４ｋｇのサイドレール２７の最
大発生応力をみると、このサイドレール２７では、図４
（ｂ）に示すようにフロント側サイドレール２３の後端
部２３ａの接続部分に最大応力発生点が移動する。そし
て、当該部位に於ける最大発生応力は、サイドレール２
７の上面側（図中、Ｅ点）及びサイドレール２７の下面
側（図中、Ｆ点）に於て、ともに２１．７７ｋｇ／ｍｍ
²となっているが、本実施形態に係るサイドレール１７
と当該サイドレール２７の断面係数の変化を比較した
処、図３（ｂ）及び図４（ｂ）の三点鎖線で示すように
サイドレール１７に比しサイドレール２７は最大応力発
生点での断面係数変化が大きく、フレームの構造部材と
して不適当である。

【００２２】これに対し、本実施形態に係るサイドレー
ル１７によれば、フロント側サイドレール１９の後端部
１９ａとリヤ側サイドレール２１の前端部２１ａを夫々
傾斜させることで、サイドレール２７に比し断面係数変
化が緩やかなものであることが図３（ｂ）から窺える。
このように、本実施形態は、サイドレール１７をフロン
ト側サイドレール１９とリヤ側サイドレール２１の分割
構造として、これらを最大応力が発生するトラニオンブ
ラケット３の装着部位で重合，連結することで発生応力
を低下させることが可能となるので、従来の如き補強部
材を装着する必要がなくなり、構造が簡単でコストダウ
ンが図られることとなった。

【００２３】又、本実施形態によれば、サイドレール本
体の板厚を変更してフレームの補強を図っていた従来例
に比しサイドレール１７の軽量化が可能となり、ひいて
は車両重量の軽量化が図れる利点を有する。更に又、本
実施形態によれば、フロント側サイドレール１７とリヤ
側サイドレール１９の重合代やフロント側サイドレール
１７とリヤ側サイドレール１９の一方を寸法の異なるも
のと変更することで、ホイルベース違いに対処できる利
点を有すると共に、サイドレール１７をフロント側サイ
ドレール１９とリヤ側サイドレール２１の分割構造とし
た結果、サイドレールの製造時に於けるプレストン数の
低減が可能となって、製造コストの削減が可能となっ
た。

【００２４】図５は請求項１及び請求項２の一実施形態
に係るサイドレールを示し、本実施形態も、サイドレー
ル２９をフロント側サイドレール３１とリヤ側サイドレ
ール２１との分割構造として、これらをトラニオンブラ
ケット１３の装着部位で重合，連結したことを特徴とす
る。而して、上記フロント側サイドレール３１は、図２
の「＃４」に示すように板厚（ｔ）４ｍｍ，全長９２７
９ｍｍの鋼材を断面コ字状に成形して構成されており、
その後端部３１ａは、上記フロント側サイドレール１９
と同様、上部から斜め前方へ６０°の傾斜角（θ₁ ）で
傾斜した形状となっている。

【００２５】そして、フロント側サイドレール３１の外
形寸法はリヤ側サイドレール２１の内側寸法と略同一に
形成されており、当該フロント側サイドレール３１の後
端部３１ａをリヤ側サイドレール２１の前端部２１ａに
挿入してこれらをリベットで連結することにより、フロ
ント側サイドレール３１とリヤ側サイドレール２１がト
ラニオンブラケット１３の装着部位で重合，連結された
全長１１７７４ｍｍ，重量２１４．１ｋｇのサイドレー
ル２９が形成されている。

【００２６】本実施形態はこのように構成されており、
本実施形態に於ても、フロントタイヤ１の前後に装着し
た２つのスプリングブラケット５，７と、リヤタイヤ
９，１１間に装着したトラニオンブラケット１３の３点
で荷重を支持する構造上、トラニオンブラケット１３の
装着部位に最大応力が発生し、図２の「＃４」に示すよ
うに最大発生応力は２１．２０ｋｇ／ｍｍ² となる。

【００２７】然し、本実施形態も、トラニオンブラケッ
ト１３の装着部位でフロント側サイドレール３１とリヤ
側サイドレール２１を重合，連結してサイドレール２９
の板厚を確保しているから、応力分布に見合ったサイド
レール３１の補強を図りつつ、発生応力の低下が図られ
ることとなる。而も、本実施形態にあっても、重合する
フロント側サイドレール３１の後端部３１ａとリヤ側サ
イドレール２１の前端部２１ａを夫々傾斜させているた
め、サイドレール２９全体の断面係数変化が緩やかなも
のとなる。

【００２８】従って、本実施形態によっても、上記実施
形態と同様、所期の目的を達成することが可能である。
又、最大発生応力は、重合部分の板厚の総和で決定され
るため、本実施形態の如く発生応力の弱いサイドレール
２９のフロント側の板厚を薄くすることで、上記サイド
レール１９と同程度の発生応力として、サイドレール２
９全体の軽量化が可能となる利点を有する。

【００２９】尚、図１及び図５に示す実施形態では、断
面係数の変化を緩やかにするため、フロント側サイドレ
ール１９，３１の後端部１９ａ，３１ａの傾斜角
（θ₁ ）とリヤ側サイドレール２１の前端部２１ａの傾
斜角（θ₂ ）を、夫々、６０°に設定したが、最大発生
応力やサイドレールの重量，車両の使用形態等に応じて
好ましい角度に設定すればよく、一応の目安として傾斜
角は６０°以上であることが好ましいが、斯様に傾斜角
を変化させることで断面係数の変化を調節することが可
能となる。

【００３０】又、同じく最大発生応力やサイドレールの
重量，車両の使用形態等に応じてフロント側サイドレー
ルとリヤ側サイドレールの重合代を調節することができ
るが、図６に示すように一応の目安として、例えば図１
のサイドレール１７にあってはフロント側サイドレール
１９とリヤ側サイドレール２１２の重合代Ｌ₁ は後前軸
Ｐ₁ ，後後軸Ｐ₂ 間の距離Ｌ₂ の２倍以上とすることが
好ましい。

【００３１】

【発明の効果】以上述べたように、各請求項に係る発明
によれば、サイドレールをフロント側サイドレールとリ
ヤ側サイドレールの分割構造として、これらを最大応力
が発生するトラニオンブラケットの装着部位で重合，連
結することで、サイドレールにかかる最大発生応力を低
下させることが可能となるので、従来の如き補強部材を
装着する必要がなくなり、構造が簡単でコストダウンが
図られることとなった。

【００３２】又、本発明によれば、サイドレール本体の
板厚を変更してフレームの補強を図っていた従来例に比
しサイドレールの軽量化が可能となり、ひいては車両重
量の軽量化が図れる利点を有する。更に又、本実施形態
によれば、サイドレールをフロント側サイドレールとリ
ヤ側サイドレールの分割構造とした結果、フロント側サ
イドレールとリヤ側サイドレールの重合代やフロント側
サイドレールとリヤ側サイドレールの一方を寸法の異な
るものと変更することでホイルベース違いに対処できる
と共に、サイドレールの製造時に於けるプレストン数の
低減が可能となって製造コストの削減が可能となった。

【００３３】そして、最大発生応力は、重合部分の板厚
の総和で決定されるため、請求項２の如く発生応力の弱
いサイドレールのフロント側の板厚を薄くすることで、
請求項１のサイドレールと同程度の発生応力として、サ
イドレール全体の更なる軽量化が可能となる利点を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の一実施形態に係るサイドレールの側
面図である。

【図２】サイドレールの形状及び重量と、各形状に応じ
た発生応力を示す一覧図である。

【図３】図１に示すサイドレールの側面図とその応力発
生分布図である。

【図４】図１に示すサイドレールと対比するサイドレー
ルの側面図とその応力発生分布図である。

【図５】請求項１及び請求項２の一実施形態に係るサイ
ドレールの側面図である。

【図６】フロント側サイドレールとリヤ側サイドレール
の好ましい重合代を説明する請求項１の一実施形態に係
るサイドレールの側面図である。

【図７】従来のサイドレールの側面図とその応力発生分
布図である。

【符号の説明】

１３ トラニオンブラケット １７，２９ サイドレール １９，３１ フロント側サイドレール ２１ リヤ側サイドレール

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フロントタイヤを挟んで装着した２つの
   スプリングブラケットと、リヤタイヤ間に装着したトラ
   ニオンブラケットの３点で荷重を支持するトラニオンサ
   スペンション車のサイドレールであって、 当該サイドレールを、フロント側サイドレールとリヤ側
   サイドレールとの分割構造とし、フロント側サイドレー
   ルの後端部とリヤ側サイドレールの前端部を、夫々、長
   手方向へ傾斜させて形成すると共に、フロント側サイド
   レールとリヤ側サイドレールを、上記トラニオンブラケ
   ットの装着部位で重合，連結したことを特徴とするトラ
   ニオンサスペンション車のサイドレール。
2. 【請求項２】 リヤ側サイドレールは、フロント側サイ
   ドレールに比し板厚が厚くされていることを特徴とする
   請求項１記載のトラニオンサスペンション車のサイドレ
   ール。