JP2002321640A - 車両の車台フレーム - Google Patents
車両の車台フレームInfo
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Abstract
車両前後方向に延在する左右一対のサイドレールに、車
幅方向の両端部をリベット等により固着されるアリゲー
タ型クロスメンバの構造に改良を施すことによって、板
厚を低減したサイドレールを用いても、車台フレーム全
体としての強度・剛性を確保することができ、従って、
車台フレームの耐久性及び信頼性を損なうことなく重量
軽減を達成することを可能とする。 【解決手段】 アリゲータ型クロスメンバ14Aを構成
する上方メンバ及び下方メンバによって、車幅方向中間
部分に閉断面構造部を形成する。上方メンバ及び下方メ
ンバの車幅方向両端部に正面視V字状をなす接手部を形
成してサイドレールに締結する。上記接手部を形成する
上方及び下方メンバの形状を平面視二又状に形成する。
Description
車台フレームに関するものである。
構成の一例を、図11ないし図14について説明する。
図11は、車台フレーム10の概略構造を示した斜視図
であり、同車台フレーム10は、車両前後方向に延在し
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、夫々車幅方向に延在して配設され夫々の両端部を上
記サイドレール12にリベット、ボルト等の固着手段に
より締結された複数個のクロスメンバ14とを備えた所
謂梯子型のフレームである。
ロスメンバ14の間に、図12ないし図14に示した2
個のアリゲータ型のクロスメンバ14A(添字Aはアリ
ゲータ型を表わす)と、夫々断面形状がコ字状をなす2
個の溝型のクロスメンバ14C(添字Cは溝型を表わ
す)とが車両前後方向に適宜の間隔を存して配設されて
いる。前端のクロスメンバ14と前方のアリゲータ型ク
ロスメンバ14Aとの間のサイドレール12の外側にフ
ロントサスペンションスプリング16が設けられ、同フ
ロントサスペンションスプリング16は、その前後端を
図示しない適宜の連結手段を介してサイドレール12に
枢支されている。また、2個の溝型クロスメンバ14C
間のサイドレール12外側にリヤサスペンションスプリ
ング17が設けられ、同リヤサスペンションスプリング
17は、その前後端を図示しない適宜の連結手段を介し
てサイドレール12に枢支されている。
来のアリゲータ型クロスメンバ14Aは、夫々厚さ数m
m例えば4mmの鋼板をプレス成形して作られた上方メ
ンバ18と下方メンバ20とから構成されている。上方
メンバ18は、車幅方向両方の端部分18aと中間部分
18bとからなり、中間部分18bは上方に凸のハット
型断面を備え、端部分18aは中間部分18bより車幅
方向外方に拡開した平面形状を有しその外方端は下方に
屈曲されて取付フランジ18afを形成している。一
方、下方メンバ20は、車幅方向両方の端部分20aと
中間部分20bとからなり、中間部分20bは下方に凸
のハット型断面を備え、端部分20aは中間部分20b
より車幅方向外方に拡開した平面形状を有しその外方端
は下方に屈曲されて取付フランジ20afを形成してい
る。
バ20とは、夫々の中間部分18b及び20bのフラン
ジ部18bf及び20bfを重ね合わせ当接したのち複
数のリベット22その他適宜の固着手段により一体的に
結合されて断面形状が多角形(図示の場合は矩形)の閉
断面空間24が形成されている。また、上方及び下方メ
ンバ18及び20の両端部分18a及び20aによっ
て、正面視がV字状をなす外方に拡開した接手部26が
形成され、同接手部26の外方端の取付フランジ18a
f及び20afは、リベット等の固着手段により上記サ
イドレール12のウエブ12wに固着される。なお、図
12ないし図14は、図面の混雑を避けるため、便宜的
に板厚を省略して単一の線で示されている。
4Aを備えた車台フレーム10の重量軽減を図るために
は、車両前後方向の寸度が著しく大きい左右のサイドレ
ール12の板厚を低減すること、例えば板厚を6mmか
ら5.5mmに低減することが効果的であるが、サイド
レール12の板厚を低減するだけで、上記アリゲータ型
クロスメンバ14A及び溝型クロスメンバ14Cを従来
通りの形状寸度とすると、車台フレーム10全体として
の上下方向曲げ強度、横方向曲げ強度及び捩り強度・剛
性が低下し、耐久性及び信頼性が損なわれる不具合があ
る。
減しながら車台フレーム10全体としての曲げ及び捩り
強度・剛性を確保し、その耐久性及び信頼性を損なうこ
となく重量軽減を図るためには、上記車両前後方向中間
のクロスメンバ14A及び14Cの重量を増大させるこ
となく従来と同等程度に抑制すると共に、車台フレーム
全体としての曲げ及び捩り強度・剛性に寄与し得るよう
に構造上格別の工夫を施す必要がある。
後方向中間のクロスメンバ14A及び14Cのうち、前
者のアリゲータ型クロスメンバ14Aの構造を改良する
ことにより、同クロスメンバ14Aの重量を従来と同等
に抑制すると共に、従来より薄肉のサイドレールを用い
ながら、車台フレーム全体としての強度・剛性を確保す
ることができ、この結果、車台フレームの耐久性及び信
頼性を損なうことなく、その軽量化を達成することを、
主たる目的とするものである。
め、本発明は、車両前後方向に延在し断面形状が溝型を
なす左右一対のサイドレールと、夫々車幅方向に延在し
中間部分を互に固着された上方メンバ及び下方メンバか
ら構成され、同上方メンバ及び下方メンバの車幅方向両
端部分に、上記サイドレールのウエブ部分に締結される
正面視V字状の接手部が形成されたアリゲータ型クロス
メンバとを有するものにおいて、上記クロスメンバの車
幅方向中間部分が上記上方メンバ及び下方メンバにより
限界された閉断面構造を備えると共に、上記上方メンバ
及び下方メンバの上記接手部を構成する端部が、平面視
において中間の空所を挟み配設された前方腕部と後方腕
部とからなる二又状に夫々形成されたことを特徴とする
車両の車台フレームを提案するものである。本発明にお
いては、上記上方メンバの車幅方向中間部分が上方に凸
で全高が大きいハット型断面を有すると共に、上記下方
メンバの車幅方向中間部分が下方に凸で全高が相対的に
小さいハット型断面を有し、上方及び下方メンバの中間
部分におけるフランジ部を当接させ固着することにより
車幅方向に延在する多角形断面の閉断面空間が形成され
ることが好ましい。
添付図面について具体的に説明する。なお、図11ない
し図14を参照して説明した従来の車台フレームと実質
的に同一又は対応する部材及び部分には同一の符号を用
いる。本発明は、その一例を図11に概念的に示した車
台フレーム10に設けられている従来のアリゲータ型ク
ロスメンバに代え、図1ないし図10に示した新規な構
造のアリゲータ型クロスメンバ14Aを用いることを特
徴とする。
14Aは、上方メンバ18と下方メンバ20とからな
り、上方メンバ18の車幅方向中間部分18bは、高さ
h1が大きい上方に凸のハット型断面を有し、下方メン
バ20の車幅方向中間部分20bは、高さh2が相対的
に小さい下方に凸のハット型断面を有する。上方メンバ
18の中間部分18bの車両前後方向両側縁に形成され
たフランジ部18bfと、下方メンバ20の中間部分2
0bの車両前後方向両側縁に形成されたフランジ部20
bfとを重ね合わせて当接させ複数のリベット22等の
固着手段により一体的に結合することによって、車幅方
向中間部分に多角形(図示の場合は矩形)断面の閉断面
空間が形成される。
8aと下方メンバ20の車幅方向両端部20aとによっ
て、図2に良く示されているように、正面視において車
幅方向外方に拡開したV字状の接手部26が形成され
る。さらに、上記接手部26の上方部材を形成する上方
メンバ18の両端部18aは、図1及び図3に示されて
いるように、平面視において略U字状をなす空所28を
挟んでその前後に延びた前方腕部30aと後方腕部30
bとからなる二又状に夫々形成されている。上記前方腕
部30a及び後方腕部30bの車幅方向外方端には、夫
々下方に屈曲した取付フランジ18afが一体的に形成
され、同取付フランジ18afはサイドレール12のウ
エブ12wにリベット等適宜の固着手段により締結され
る。
ンバ18の前方腕部30a及び後方腕部30bの車両前
後方向における最大寸度L1は、図13に示されている
従来の上方及び下方メンバ18及び20の車幅方向両端
部18a及び20aの車両前後方向の最大寸度L0と較
べて十分大きく形成されている。また、図示の実施形態
では、上記取付フランジ18afが上記前方腕部30a
及び後方腕部30bの車幅方向外方端の寸度より前方及
び後方に延長して形成されているが、前方腕部30a及
び後方腕部30bの車幅方向外方端と実質的に同一寸度
としても良い。
る下方メンバ20の両端部20aは、図3及び図4に良
く示されているように、平面視で車幅方向外方に開いた
略U字状をなす空所32を挟んでその前後に配設された
前方腕部34a及び後方腕部34bとからなる二又状に
夫々形成されている。上記前方腕部34a及び後方腕部
34bの車幅方向外方端には、夫々下方に屈曲した取付
フランジ20afが一体的に形成され、同取付フランジ
20afはサイドレール12のウエブ12wにリベット
等適宜の固着手段により締結される。図4の側面図に示
されているように、図示の実施形態では、前方及び後方
腕34a及び34bの車両前後方向の最大の寸度L
2は、上記上方メンバ18の両端部18aにおける同様
の最大寸度L1と略同等である。なお、図3は、図面の
過度の混雑を回避するため板厚を無視して示され、また
図4は便宜的に上方メンバ18と下方メンバ20とを上
下に分離して示しており、実際には、図中一点鎖線で示
されているように、上方メンバ18のフランジ部18b
fと下方メンバ20のフランジ部20bfとは重ね合わ
せて当接される。
14Aの車幅方向両端部をサイドレール12のウエブ1
2wに締結する正面視V字状をなす接手部26を形成す
る上方メンバ18及び下方メンバ20の両端部18a及
び20aの平面形状を、中間の空所28及び32を挟ん
でその前後に配設された前方腕部30a、後方腕部30
b及び前方腕部34a、後方腕部34bからなる二又状
に形成することにより、従来のアリゲータ型クロスメン
バと同一の重量であっても、重量軽減の目的で板厚を薄
くしたサイドレール12(例えば、従来の板厚6mmを
5.5mmに減少)と組み合わせた場合、車台フレーム
10全体としての曲げ及び捩り強度・剛性を実質的に同
等以上に維持することができ、車両前後方向の寸度が著
しく大きいサイドレール12の板厚を低減することによ
って、車台フレーム10の耐久性及び信頼性を損なうこ
となく、重量軽減を効果的に達成することができる。
フレーム10において、サイドレール12の板厚さ5.
5mmとし、図12ないし図14に示した通常構造のア
リゲータ型クロスメンバ14Aを備えたものと、図1な
いし図7に示した構造を有しかつ上記従来のアリゲータ
型クロスメンバと実質的に同一重量を有するアリゲータ
型クロスメンバ14Aを備えた本発明に係る車台フレー
ム10について、捩り負荷時におけるクロスメンバ14
Aの変位比及び応力比、上下方向の曲げ負荷時における
クロスメンバ14Aの変位比及び応力比、及び横方向の
曲げ負荷時におけるクロスメンバ14Aの変位比及び応
力比を示したグラフである。各図において、白抜きの棒
グラフで表わした変位比及び応力比は、本発明に係る車
台フレームのアリゲータ型クロスメンバの各負荷時の変
位量及び応力を、上記従来の車台フレームにおけるアリ
ゲータ型クロスメンバの変位量及び応力で除した値を示
す。
負荷時におけるアリゲータ型クロスメンバ14Aの変位
比及び応力比が何れも従来のアリゲータ型クロスメンバ
を表わす基準値1.0より小さく、また上下曲げ負荷時
の変位比は1.0で従来のアリゲータ型クロスメンバと
変らないが、応力比は小さく、更に横曲げ負荷時の変位
比及び応力比は何れも基準値1.0より小さい。従っ
て、本発明に係る車台フレーム10によれば、従来の同
種車台フレームと較べ、同等以上の耐久性及び信頼性を
確保しながら、サイドレール12の板厚を薄くし、重量
を軽減し得る利点がある。
フレームは、車両前後方向に延在し断面形状が溝型をな
す左右一対のサイドレールと、夫々車幅方向に延在し中
間部分を互に固着された上方メンバ及び下方メンバから
構成され、同上方メンバ及び下方メンバの車幅方向両端
部分に、上記サイドレールのウエブ部分に締結される正
面視V字状の接手部が形成されたアリゲータ型クロスメ
ンバとを有するものにおいて、上記クロスメンバの車幅
方向中間部分が上記上方メンバ及び下方メンバにより限
界された閉断面構造を備えると共に、上記上方メンバ及
び下方メンバの上記接手部を構成する端部が、平面視に
おいて中間の空所を挟み配設された前方腕部と後方腕部
とからなる二又状に夫々形成されたことを特徴とし、上
記アリゲータ型クロスメンバの構造、特にサイドレール
に固着される車幅方向両端部分を二又に形成する構造に
よって、車台フレームの耐久性及び信頼性を損なうこと
なくサイドレールの板厚を低減することができ、結局車
台フレームの重量を効果的に低減し得る利点がある。
車幅方向中間部分が上方に凸で全高が大きいハット型断
面を有すると共に、上記下方メンバの車幅方向中間部分
が下方に凸で全高が相対的に小さいハット型断面を有
し、上方及び下方メンバの中間部分におけるフランジ部
を当接させ固着することにより車幅方向に延在する多角
形断面の閉断面空間が形成される構成とすることによっ
て、アリゲータ型クロスメンバの車幅方向中間部分の強
度・剛性を確保することができる利点がある。
ある。
の正面図である。
の平面図である。
の上方メンバ18と下方メンバ20とを分離して示した
拡大側面図である。
ある。
図である。
断面図である。
型クロスメンバの捩り負荷時の変位量及び発生応力を従
来の車台フレームにおけるアリゲータ型クロスメンバの
捩り負荷時の変位量及び発生応力に対する比率で示した
グラフである。
タ型クロスメンバの変位量及び発生応力を従来の車台フ
レームにおけるアリゲータ型クロスメンバの変位量及び
発生応力に対する比率で示したグラフである。
応力比を示したグラフである。
図である。
る従来のアリゲータ型クロスメンバ14Aの概略正面図
である。
4Aの概略平面図である。
4Aの概略側面図である。
スメンバ、14A…アリゲータ型クロスメンバ、14C
…溝型クロスメンバ、18…上方メンバ、18a…上方
メンバの車幅方向両端部分、18b…上方メンバの中間
部分、20…下方メンバ、20a…下方メンバの車幅方
向両端部分、20b…下方メンバの中間部分、24…閉
断面空間、26…接手部、28及び32…空所、30a
及び34a…前方腕部、30b及び34b…後方腕部。
Claims (2)
- 【請求項1】 車両前後方向に延在し断面形状が溝型を
なす左右一対のサイドレールと、夫々車幅方向に延在し
中間部分を互に固着された上方メンバ及び下方メンバか
ら構成され、同上方メンバ及び下方メンバの車幅方向両
端部分に、上記サイドレールのウエブ部分に締結される
正面視V字状の接手部が形成されたアリゲータ型クロス
メンバとを有するものにおいて、上記クロスメンバの車
幅方向中間部分が上記上方メンバ及び下方メンバにより
限界された閉断面構造を備えると共に、上記上方メンバ
及び下方メンバの上記接手部を構成する端部が、平面視
において中間の空所を挟み配設された前方腕部と後方腕
部とからなる二又状に夫々形成されたことを特徴とする
車両の車台フレーム。 - 【請求項2】 上記上方メンバの車幅方向中間部分が上
方に凸で全高が大きいハット型断面を有すると共に、上
記下方メンバの車幅方向中間部分が下方に凸で全高が相
対的に小さいハット型断面を有し、上方及び下方メンバ
の中間部分におけるフランジ部を当接させ固着すること
により車幅方向に延在する多角形断面の閉断面空間が形
成されることを特徴とする請求項1記載の車両の車台フ
レーム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001168844A JP3832275B2 (ja) | 2001-04-26 | 2001-04-26 | 車両の車台フレーム |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002321640A true JP2002321640A (ja) | 2002-11-05 |
JP3832275B2 JP3832275B2 (ja) | 2006-10-11 |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009056904A (ja) * | 2007-08-30 | 2009-03-19 | Press Kogyo Co Ltd | アリゲータ型クロスメンバ |
JP2010149725A (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Hino Motors Ltd | クロスメンバ締結構造 |
CN102616279A (zh) * | 2011-01-27 | 2012-08-01 | 中集车辆(集团)有限公司 | 半挂车车架以及具有该车架的半挂车 |
CN103085877A (zh) * | 2011-11-04 | 2013-05-08 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 一种车架结构及该车架结构的安装方法 |
-
2001
- 2001-04-26 JP JP2001168844A patent/JP3832275B2/ja not_active Expired - Fee Related
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