JP2004291665A - トラック用サイドメンバ及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】必要な強度を確保しつつ比較的安価なサイドメンバを得る。
【解決手段】外側壁16aと上側フランジ16bと下側フランジ16cとを有するフレーム16をロール成形により成形し、フレームの前端に向かうに従ってフレームの外側壁16aの高さ寸法を次第に小さくして外側壁16aの上端縁が前傾するようにフレーム16の前端から所定の長さに亘って上側フランジ16b及び一部の外側壁16aを切除する。切除した部分の外側壁16aに相応する形状を有する補助板17aとアッパフランジ17bとロアフランジ17cとを含む補助フレーム17を、補助板17が第2フレーム12bの外側壁16aに固着され、ロアフランジ17cが第2フレーム12bの下側フランジ16cに固着され、フレーム16の残存する上側フランジ16bの前端にアッパフランジ17bの後端が連続するように補助フレーム17をフレーム16の内側に固着する。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラックのシャシフレームを構成するサイドメンバに関する。更に詳しくは、主としてキャブが搭載される部分における外側壁が前端に向かうに従ってその高さが次第に小さくなるように上端縁が前傾して形成されたトラック用サイドメンバに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
トラックのシャシフレームはそのトラックの方向に延びて互いに平行に配設された一対のサイドメンバを備える。この一対のサイドメンバは、外側壁とその外側壁の上端縁及び下端縁にそれぞれ連設された上側フランジ及び下側フランジとを有するように断面チャンネル状に形成される。そしてこのサイドメンバは、主として荷台が搭載される第1フレームとその第1フレームの前部に連設され主としてキャブが搭載される第2フレームとを備える。この第1フレームの外側壁は主として荷台が搭載される関係上第1フレーム全長に亘って同一高さに形成される。一方、主としてキャブが搭載される第2フレームは、その下部に設けられるエンジンを支持してそのエンジン周囲の空間を確保する必要上、前端に向かうに従ってその外側壁の高さ寸法を次第に小さくして第2フレームの外側壁の上端縁が前傾するように形成される。従来、このように全長に亘って同一形状でないサイドメンバの製作は比較的大型の金型を用いたプレス加工により行われていた。
【0003】
しかし、トラックのサイドメンバはその全長が12mにも達し、それをプレス加工する金型は12mを超えるものとなり、その金型費用が非常に高価になり、その金型費用を償却するための費用が上乗せされて、その金型により作られたサイドメンバの単価が著しく押し上げられる不具合があった。
この点を解消するために、複数個に分割したサイドメンバを、トラックの進行方向に添って連設したサイドメンバが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。このようにサイドメンバを複数に分割すれば、それらをプレス加工する金型は小型化され、サイドメンバ全体としての単価を下げることができると考えられる。
【0004】
【特許文献1】
実開平4−26182号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、サイドメンバはトラックの主要は要素である荷台及びキャブが搭載される重要部材であり、サイドメンバを複数に分割して連設すると、その強度にばらつきを生じさせるおそれがあった。また、サイドメンバに必要な強度を得るためには、その分割された複数の小さなサイドメンバを強固に連接させる必要があり、そのための作業が複雑化し、サイドメンバの単価を十分に低減できない問題点もあった。
本発明の目的は、必要な強度を確保しつつ比較的安価なトラック用サイドメンバ及びその製造方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る発明は、図1及び図4に示すように、外側壁16aと外側壁16aの上端縁及び下端縁にそれぞれ連設された上側フランジ16b,17b及び下側フランジ16cとを有するように断面チャンネル状に形成され、主として荷台10aが搭載される第1フレーム12aと第1フレーム12aの前部に連設され主としてキャブ10bが搭載される第2フレーム12bとを備え、第1フレーム12aの外側壁16aが第1フレーム12a全長に亘って同一高さに形成され、第2フレーム12bの前端に向かうに従って第2フレーム12bの外側壁16aの高さ寸法を次第に小さくして第2フレーム12bの外側壁16aの上端縁が前傾するように形成されたトラック用サイドメンバの改良である。
【0007】
その特徴ある構成は、第1フレーム12aの外側壁16a、上側フランジ16b及び下側フランジ16cと、第2フレーム12bの上側フランジ17bを除く外側壁16a及び下側フランジ16cとが全て同一の第1部材16で一体的に形成され、第2フレーム12bの内側に第1部材16と異なる第2部材で形成された補助フレーム17が設けられ、補助フレーム17が、上端縁が第2フレーム12bの外側壁16aの上端縁に添うような第2フレーム12bの外側壁16aに相応した形状を有する補助板17aと、補助板17aの上端縁に連設され第1フレーム12aの上側フランジ16bに相応した形状を有するアッパフランジ17bと、補助板17aの下端縁に連設されたロアフランジ17cとを含み、補助板17aが第2フレーム12bの外側壁16aに固着され、ロアフランジ17cが第2フレーム12bの下側フランジ16cに固着されたところにある。
【0008】
請求項4に係る発明は、外側壁16aと外側壁16aの上端縁及び下端縁にそれぞれ連設された上側フランジ16b及び下側フランジ16cとを有するように断面チャンネル状のフレーム16を成形する工程と、フレーム16の前端に向かうに従ってフレーム16の外側壁16aの高さ寸法を次第に小さくして外側壁16aの上端縁が前傾するようにフレーム16の前端から所定の長さに亘って上側フランジ16b及び一部の外側壁16aを切除する工程と、切除した部分の外側壁16aに相応する形状を有する補助板17aと補助板17aの上端縁に連設され切除された上側フランジ16bに相応する形状を有するアッパフランジ17bと補助板17aの下端縁に連設されたロアフランジ17cとを含む補助フレーム17を成形する工程と、フレーム16の残存する上側フランジ16bの前端にアッパフランジ17bの後端が連続するように補助フレーム17をフレーム16の内側に固着する工程とを含むトラック用サイドメンバの製造方法である。
【0009】
この請求項1に係るトラック用サイドメンバ及び請求項4に係るトラック用サイドメンバの製造方法では第1部材からなるフレーム16をロール成形等により製造することができ、全長が12mを超えるような高価な金型が不要になり、サイドメンバ12の単価が押し上げられることを回避することができる。また、外側壁16aと上側フランジ16b及び下側フランジ16cが一体的に形成されるのでサイドメンバ12が本来必要とされる強度を確保することができる。更に、補助フレーム17をフレーム16の内側に固着するので、主としてキャブ10bが搭載される部分における強度も確保することができる。
【0010】
請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明であって、補助フレーム17が、アッパフランジ17bの後端に連設された重合フランジ17dと、補助板17aの後端に連設された重合板17eとを更に有し、重合フランジ17dが第1フレーム12aの上側フランジ16bに固着され、重合板17eが第1フレーム12aの外側壁16aに固着されたことを特徴とする。
請求項5に係る発明は、請求項4に係る発明であって、補助フレーム17が、アッパフランジ17bの後端に連設された重合フランジ17dと、補助板17aの後端に連設された重合板17eとを更に有するように成形され、重合フランジ17dをフレーム16の残存する上側フランジ16bに固着し、重合板17eをフレーム16の外側壁16aに固着することを特徴とする。
この請求項2記載のトラック用サイドメンバ及び請求項5記載のトラック用サイドメンバの製造方法では、補助フレーム17に連接された重合フランジ17d及び重合板17eをフレーム16に固着するので、補助フレーム17とフレーム16の接合強度が高まり、十分な強度を有するサイドメンバ12を得ることができる。
【0011】
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、補助フレーム17がリベット、ボルト又は栓溶接により第1及び第2フレーム12a,12bに固着されたことを特徴とする。
請求項6に係る発明は、請求項4又は5に係る発明であって、補助フレーム17をリベット、ボルト又は栓溶接によりフレーム16に固着することを特徴とする。
この請求項3記載のトラック用サイドメンバ及び請求項6記載のトラック用サイドメンバの製造方法では補助フレーム17をフレーム16に確実に固着することができる。特に栓溶接により固着すると、補助フレーム17とフレーム16の固着部分に突起が生じることを防止でき、突起が生じてエンジン周囲に設けられる補機の障害になることを防止することができる。
【0012】
【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詳しく説明する。
図4に示すように、トラック10のシャシフレーム11はそのトラックの進行方向に延びて設けられた一対のサイドメンバ12を備え、一対のサイドメンバ12はその進行方向に延びて互いに平行に配設される(図では片側のみ示す)。このサイドメンバ12は、主として荷台10aが搭載される第1フレーム12aと、この第1フレーム12aの前部に連設され主としてキャブ10bが搭載される第2フレーム12bとを備える。キャブ10bは第2フレーム12bに対してチルト可能に構成され、キャブ10b内部には乗員が着座するシート10d及び操舵するためのステアリング10c等が設けられる。キャブ10b下方の第2フレーム12bにはエンジン13が搭載され、そのエンジン13の後端にはクラッチ14aを介して変速機14が接続される。
【0013】
一対のサイドメンバ12は対称構造であるので、以下一方のサイドメンバ12について説明すると、図1に示すように、サイドメンバ12はチャンネル状に形成され、外側壁16aと、外側壁16aの上端に連設された上側フランジ16bと、上記外側壁16aの下端に連設された下側フランジ16cとを有する。第1フレーム12aの外側壁16aは第1フレーム12a全長に亘って同一高さに形成される。一方、第2フレーム12bの外側壁16aは前端に向かうに従ってその高さ寸法を次第に小さくして、第2フレーム12bの外側壁16aの上端縁が前傾するように形成される。そして、第1フレーム12aの外側壁16a、上側フランジ16b及び下側フランジ16cと、第2フレーム12bの上側フランジ16bを除く外側壁16a及び下側フランジ16cとが全て同一の第1部材16で一体的に形成される。
【0014】
一方、第2フレーム12bの内側には第1部材16と異なる第2部材で形成された補助フレーム17が設けられる、補助フレーム17は、上端縁が第2フレーム12bの外側壁16aの上端縁に添うような第2フレーム12bの外側壁16aに相応した形状に形成された補助板17aと、その補助板17aの上端縁に連設され第2フレーム12bの上側フランジに相応した形状を有するアッパフランジ17bと、補助板17aの下端縁に連設されたロアフランジ17cとを有する。また、補助フレーム17は、アッパフランジ17bの後端に連設された重合フランジ17dと、補助板17aの後端に連設された重合板17eとを更に備える。そして、補助板17aが第2フレーム12bの外側壁16aに固着され、ロアフランジ17cが第2フレーム12bの下側フランジ16cに固着される。また、重合フランジ17dは第1フレーム12aの上側フランジ16bに固着され、重合板17eは第1フレーム12aの外側壁16aに固着される。補助フレーム17は、栓溶接により第1及び第2フレーム12a、12bに固着される。
【0015】
次にこのように構成されるトラック用サイドメンバの製造方法について説明する。
図8に、このサイドメンバ12の製造に用いられるロール成形装置19を示す。このロール成形装置19は、図示しない支持フレームの長手方向に所定の間隔をあけて第1〜第5ロール成形部20〜60が配設される。また支持フレームの右側には帯板材19aを第1ロール成形部20に送込む搬入コンベヤ71が設置され、支持フレームの左側には第5ロール成形部60から排出された帯板材19aを搬出する搬出コンベヤ72が設置される。更に搬入コンベヤ71と第1ロール成形部20との間には、帯板材19aを第1ロール成形部20に搬送する一対の搬送ローラ73,73が設けられ、第5ロール成形部60と搬出コンベヤ72との間には帯板材19aの反りを矯正する反り防止ローラ74が設けられる。
【0016】
図6に示すように、先頭のロール成形部20は、互いに平行に設けられた第1及び第2軸20a,20bを中心として互いに逆方向にそれぞれ回転する第1及び第2成形ローラ21,22を備える。第1成形ローラ21は、第1定径部21aと、第1定径部21aの両端に続きロール端部に向かうに従って次第に大径に形成された一対の第1コーン部21bと、第1コーン部21bに続く定径の一対の縁部21cとを有する。第1コーン部21bと縁部21cとにより鍔部21dが構成される。また第2成形ローラ22は、第1定径部21aに相応するロール幅を有する第2定径部22aと、第2定径部22aの両端に続きロール端部に向かうに従って次第に小径に形成された一対の第2コーン部22bとを有する。上記第2コーン部22bは第1コーン部21bに相応する形状に形成される。第1定径部21aと第2定径部22aとの間には、ロール成形される帯板材19aの厚さと略同一の隙間が形成され、第1コーン部21bと第2コーン部22bとの間にも、帯板材19aの厚さと略同一の隙間が形成される。
【0017】
図7及び図8に示すように、上記第1及び第2成形ローラ21,22により第1ロール成形部20が構成される。また第1及び第2コーン部31b,32bの第1及び第2軸30a,30bに対する傾斜角を75度に形成した第1及び第2成形ローラ31,32により第2ロール成形部30が構成され、第1及び第2コーン部41b,42bの第1及び第2軸40a,40bに対する傾斜角を85度に形成した第1及び第2成形ローラ41,42により第3ロール成形部40が構成される。また第3ロール成形部40の第1及び第2コーン部41b,42bの傾斜角は第2ロール成形部30の第1及び第2コーン部31b,32bの傾斜角に対して30度大きく形成される。
【0018】
更に第1コーン部を有しない第1成形ローラ51と第2コーン部52bの第2軸50bに対する傾斜角を93度に形成した第2成形ローラ52とにより第4ロール成形部50が構成され、第1コーン部を有さず縁部61cの端面の角度が第1軸60aに対して90度である第1成形ローラ61と第2コーン部を有さず第2定径部62aの端面の角度が第2軸60bに対して90度である第2成形ローラ62とにより第5ロール成形部60が構成される。
【0019】
このように構成されたロール成形装置19を用いて帯板材19aをロール成形する。即ち、一対の搬送ローラ73,73と、第1〜第5ロール成形部20〜60の各成形ローラ21〜61,22〜62を回転させた状態で、搬入コンベヤ71にて搬送されてきた帯板材19aを搬送ローラ73,73にて更に第1ロール成形部20に送込む。すると帯板材19aの両側部は第1〜第5ロール成形部20〜60により段階的に同方向に折り曲げられ、反り防止ローラ74を通過して搬出コンベヤ72二より搬出された状態でその両側は同方向に約直角に折り曲げられる。これにより図2に示す外側壁16aとその外側壁16aの上端縁及び下端縁にそれぞれ連設された上側フランジ16b及び下側フランジ16cとを有するように断面チャンネル状のフレーム16がロール成形される。
このように成形された断面チャンネル状のフレーム16の前端に向かうに従ってそのフレーム16の外側壁16aの高さ寸法を次第に小さくしてその外側壁16aの上端縁が前傾するようにそのフレーム16の前端から所定の長さに亘って上側フランジ16b及び一部の外側壁16aを切除する。この切除はガスカット等の手段により行うことができる。
【0020】
次に、切除した部分の外側壁16aに相応する形状を有する補助板17aと補助板17aの上端縁に連設され切除された上側フランジ16bに相応する形状を有するアッパフランジ17bと補助板17aの下端縁に連設されたロアフランジ17cとを含む補助フレーム17を成形する。補助フレーム17の成形は、金型を用いてプレス加工することにより又はヤゲン刃を用いて手作りしても良い。ここで、手作りする場合を図5に示す。即ち、図5(a)のような形状に鋼板81を切断する。即ち、鋼板81の上縁を前端(図5(a)の左方向)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81の後端下部(図5(a)の右下)に切欠き81aを形成する。次に図5(b)に示すようにヤゲン曲げ型28を用いて上記鋼板81の上部を曲げ加工してアッパフランジ17bを形成した後、図5(c)に示すようにヤゲン曲げ型28を用いて鋼板81の下部を曲げ加工してロアフランジ17cを形成する。これにより補助板17aの上縁及び下縁にアッパフランジ17b及びロアフランジ17cがそれぞれ設けられる。そしてこのようにして得られた補助フレーム17は、図2に示すように、アッパフランジ17bの後端に連設された重合フランジ17dと、補助板17aの後端に連設された重合板17eとが更に形成される。ここで、図5(b)及び(c)の符号82aはヤゲン曲げ型82のヤゲン刃である。
【0021】
その後、図2の実線で示すように、フレーム16の残存する上側フランジ16bの前端にアッパフランジ17bの後端が連続するように補助フレーム17をフレーム16の内側に固着する。具体的に説明すると、重合フランジ17dをフレーム16の残存する上側フランジ16bに固着し、重合板17eをフレーム16の外側壁16aに固着する。この固着は栓溶接等により行われる。栓溶接の場合を説明すると、図3に示すように、フレーム16に複数の孔16gを形成し、フレーム16とこのフレーム16に重ね合わされた補助フレーム17とをこの孔16gを介してこの孔16gの中をいっぱいに溶接する。これにより補助フレーム17がフレーム16に固着されたサイドメンバ12が得られる。
【0022】
このように構成されたトラック用サイドメンバは、その製造工程において、従来必要であった全長が12mを超える高価な金型が不要になり、サイドメンバ12の単価が押し上げられることを回避することができ、比較的安価なサイドメンバ12を得ることが可能になる。また、外側壁16aと上側フランジ16b及び下側フランジ16cが一体的に形成されるのでサイドメンバ12が本来必要とされる強度を確保することもできる。更に、補助フレーム17をフレーム16の内側に固着するので、主としてキャブ10bが搭載される部分における強度も十分に確保することができる。
【0023】
特に、補助フレーム17に連接された重合フランジ17d及び重合板17eをフレーム16に固着するので、補助フレーム17とフレーム16の接合強度が高まり、十分な強度を有するサイドメンバ12を得ることができる。また、補助フレーム17を栓溶接によりフレーム16に固着すれば、補助フレーム17とフレーム16の固着部分に突起が生じることを防止でき、突起が生じてエンジン周囲に設けられる補機の障害になることを防止することができる。
【0024】
【発明の効果】
以上述べたように、外側壁と上側フランジと下側フランジとを一体的に形成し、主としてキャブが搭載される部分を切り欠いて補助フレームを設けるので、サイドメンバの製造工程において、従来必要であった全長が12mを超える高価な金型が不要になり、サイドメンバの単価が押し上げられることを回避することができ、比較的安価なサイドメンバを得ることが可能になる。
また、外側壁と上側フランジ及び下側フランジが一体的に形成されるのでサイドメンバが本来必要とされる強度を確保することもでき、補助フレームをフレームの内側に固着するので、主としてキャブが搭載される部分における強度も十分に確保することができる。
更に、補助フレームに連接された重合フランジ及び重合板をフレームに固着すれば、補助フレームとフレームの接合強度が高まり、更に強度が高いサイドメンバを得ることができる。また、補助フレームを栓溶接によりフレームに固着すれば、補助フレームとフレームの固着部分に突起が生じることを防止でき、突起が生じてエンジン周囲に設けられる補機の障害になることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のサイドメンバを示す斜視図。
【図2】そのサイドメンバを組み立てる状態を示す斜視図。
【図3】その補助フレームとフレームの固着状態を示す図1のA部拡大斜視図。
【図4】そのサイドメンバを有するトラックの側面図。
【図5】その補助フレームの製作手順を示す工程図。
【図6】そのフレームを製作するロール成形装置の第1ロール成形部の要部斜視図。
【図7】(a)図8のB−B線断面図。
(b)図8のC−C線断面図。
(c)図8のD−D線断面図。
(d)図8のE−E線断面図。
(e)図8のF−F線断面図。
【図8】そのフレームを製作する成形装置の側面図。
【符号の説明】
10 トラック
10a 荷台
10b キャブ
12 サイドメンバ
12a 第1フレーム
12b 第2フレーム
16 フレーム(第1部材)
16a 外側壁
16b 上側フランジ
16c 下側フランジ
17 補助フレーム(第2部材)
17a 補助板
17b アッパフランジ
17c ロアフランジ
17d 重合フランジ
17e 重合板

Claims (6)

  1. 外側壁(16a)と前記外側壁(16a)の上端縁及び下端縁にそれぞれ連設された上側フランジ(16b)及び下側フランジ(16c)とを有するように断面チャンネル状に形成され、主として荷台(10a)が搭載される第1フレーム(12a)と前記第1フレーム(12a)の前部に連設され主としてキャブ(10b)が搭載される第2フレーム(12b)とを備え、前記第1フレーム(12a)の外側壁(16a)が前記第1フレーム(12a)全長に亘って同一高さに形成され、前記第2フレーム(12b)の前端に向かうに従って前記第2フレーム(12b)の外側壁(16a)の高さ寸法を次第に小さくして前記第2フレーム(12b)の外側壁(16a)の上端縁が前傾するように形成されたトラック用サイドメンバにおいて、
    前記第1フレーム(12a)の外側壁(16a)、上側フランジ(16b)及び下側フランジ(16c)と、前記第2フレーム(12b)の上側フランジ(17b)を除く外側壁(16a)及び下側フランジ(16c)とが全て同一の第1部材(16)で一体的に形成され、
    前記第2フレーム(12b)の内側に前記第1部材(16)と異なる第2部材で形成された補助フレーム(17)が設けられ、
    前記補助フレーム(17)が、上端縁が前記第2フレーム(12b)の外側壁(16a)の上端縁に添うような前記第2フレーム(12b)の外側壁(16a)に相応した形状を有する補助板(17a)と、前記補助板(17a)の上端縁に連設され前記第1フレーム(12a)の上側フランジ(16b)に相応した形状を有するアッパフランジ(17b)と、前記補助板(17a)の下端縁に連設されたロアフランジ(17c)とを含み、
    前記補助板(17a)が前記第2フレーム(12b)の外側壁(16a)に固着され、前記ロアフランジ(17c)が前記第2フレーム(12b)の下側フランジ(16c)に固着されたことを特徴とするトラック用サイドメンバ。
  2. 補助フレーム(17)が、アッパフランジ(17b)の後端に連設された重合フランジ(17d)と、補助板(17a)の後端に連設された重合板(17e)とを更に有し、前記重合フランジ(17d)が前記第1フレーム(12a)の上側フランジ(16b)に固着され、前記重合板(17e)が前記第1フレーム(12a)の外側壁(16a)に固着された請求項1記載のトラック用サイドメンバ。
  3. 補助フレーム(17)がリベット、ボルト又は栓溶接により第1及び第2フレーム(12a,12b)に固着された請求項2記載のトラック用サイドメンバ。
  4. 外側壁(16a)と前記外側壁(16a)の上端縁及び下端縁にそれぞれ連設された上側フランジ(16b)及び下側フランジ(16c)とを有するように断面チャンネル状のフレーム(16)を成形する工程と、
    前記フレーム(16)の前端に向かうに従って前記フレーム(16)の外側壁(16a)の高さ寸法を次第に小さくして前記外側壁(16a)の上端縁が前傾するように前記フレーム(16)の前端から所定の長さに亘って上側フランジ(16b)及び一部の外側壁(16a)を切除する工程と、
    前記切除した部分の外側壁(16a)に相応する形状を有する補助板(17a)と前記補助板(17a)の上端縁に連設され前記切除された上側フランジ(16b)に相応する形状を有するアッパフランジ(17b)と前記補助板(17a)の下端縁に連設されたロアフランジ(17c)とを含む補助フレーム(17)を成形する工程と、
    前記フレーム(16)の残存する上側フランジ(16b)の前端に前記アッパフランジ(17b)の後端が連続するように前記補助フレーム(17)を前記フレーム(16)の内側に固着する工程と
    を含むトラック用サイドメンバの製造方法。
  5. 補助フレーム(17)が、アッパフランジ(17b)の後端に連設された重合フランジ(17d)と、補助板(17a)の後端に連設された重合板(17e)とを更に有するように成形され、
    前記重合フランジ(17d)を前記フレーム(16)の残存する上側フランジ(16b)に固着し、前記重合板(17e)を前記フレーム(16)の外側壁(16a)に固着する請求項4記載のトラック用サイドメンバの製造方法。
  6. 補助フレーム(17)をリベット、ボルト又は栓溶接によりフレーム(16)に固着する請求項4又は5記載のトラック用サイドメンバの製造方法。
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