JP2007126031A

JP2007126031A - 車体フレーム構造

Info

Publication number: JP2007126031A
Application number: JP2005321088A
Authority: JP
Inventors: Satoru Sekine; 悟関根
Original assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Current assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Priority date: 2005-11-04
Filing date: 2005-11-04
Publication date: 2007-05-24

Abstract

【課題】溶接欠陥の発生をなくし、溶接部の信頼性を向上できる車体フレーム構造を提供することにある。
【解決手段】車両前後方向に延在したメインフレーム３１と、メインフレーム３１に重合して延在して設けられ、同メインフレーム３１を補強するインナースティフナ３２とを有した車体フレーム構造において、メインフレーム３１及びインナースティフナ３２のそれぞれの間に、メインフレーム延長材３４及びインナースティフナ延長材３８を繋ぎ合わせて車体フレームを延長すると共に、メインフレーム３１とメインフレーム延長材３４の接合位置と、インナースティフナ３２とインナースティフナ延長材３８の接合位置を車両前後方向に異なる位置とし、インナースティフナ３２とインナースティフナ延長材３８との接合部に両者に亘ってパッチ４０ａ、４０ｂを当てて固着したことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、トラック等の車両の前後方向に延在したフレーム構造において、メインフレームにこれを補強するインナースティフナを有した車体フレーム構造に関する。

小型トラック、大型トラック等の車両においては、車両前後方向にサイドフレームが延在して設けられ、サイドフレームの前部側には乗員席を有するキャビンが搭載され、後部側には荷台が設けられている。そして、荷台に積載される重量物をサイドフレームが支えるように構成されているため、サイドフレームは強度耐久性が要求される。
また、トラックにおいては、キャビンと荷台との境界部分に応力が集中し、最も強度耐久性、捻じり剛性が要求される。そこで、サイドフレームをキャビンと荷台の境界部分で、前部メンバと後部メンバとに分割し、前部メンバ後端を先細にし、後部メンバ前端を広げ、前部メンバ後端に後部メンバ前端を重ね合わせて結合した車体フレーム構造が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
また、図３に示すトラックは、車両前後方向にサイドフレーム１１が延在して設けられ、このサイドフレーム１１の前部側には乗員席を有するキャビン１２が搭載され、後部側には荷台１３が設けられている。さらに、サイドフレーム１１の前部側には前輪１４が、後部側には後輪１５がそれぞれ懸架されている。また、図４に示すように、サイドフレーム１１は、車両前後方向に延在したメインフレーム１６と、このメインフレーム１６に重合し、同メインフレーム１６を補強するインナースティフナ１７とからなる構造のものが知られている。
このように構成されたフレーム構造を備えたトラックの完成後、フレームを車両前後方向に延長する改造を行う場合がある。図４（ａ）〜（ｄ）は、インナースティフナ１７を有するメインフレーム１６を延長する手順を示すもので、同図（ａ）に示すように、断面がコ字状のメインフレーム１６はウェブ面１６ａとフランジ面１６ｂを有している。メインフレーム１６の内側にはメインフレーム１６を補強する断面がＬ字状のインナースティフナ１７が重合しており、折曲部１７ｃを挟んでメインフレーム１６のウェブ面１６ａに重合する垂直面１７ａとフランジ面１６ｂに重合する水平面１７ｂを有している。
インナースティフナ１７を有するメインフレーム１６を延長する手順として、同図（ｂ）に示すように、メインフレーム１６を切断する。１８はメインフレーム１６の切断部を示す。インナースティフナ１７は溶接位置をずらすため、メインフレーム１６の切断部１８から離間するように前後方向にずらした位置にインナースティフナ１７の切断部１９を形成する。次に、同図（ｃ）に示すように、メインフレーム１６の切断部１８の相互間にメインフレーム１６と同一断面形状及び同一肉厚のメインフレーム延長材２０を介在し、メインフレーム１６とメインフレーム延長材２０とを突合せ溶接する（２１は突合せ溶接部を示す。）。その後、突合せ溶接部２１の表面を平滑に仕上げる。

さらに、同図（ｄ）に示すように、インナースティフナ１７の切断部１９の相互間にインナースティフナ１７と同一断面形状及び同一肉厚のインナースティフナ延長材２２を介在し、インナースティフナ１７とインナースティフナ延長材２２とを突合せ溶接する（２３は突合せ溶接部を示す。）。その後、突合せ溶接部２３の表面を平滑に仕上げる。

このようにメインフレーム１６の途中を切断し、切断部１８の相互間にメインフレーム延長材２０を介在することにより、メインフレーム１６を車両前後方向に延長することができ、また、延長箇所もインナースティフナ延長材２２によって補強できる。
特開平９−２２１０６３号公報

しかしながら、特許文献１は、トラックのキャビンと荷台との境界部分における最も強度耐久性、捻じり剛性が要求される部分のサイドフレームを補強する構造であり、サイドフレームを車両前後方向に延長する改造には適用できない。また、図４に示すようなフレーム延長構造は、インナースティフナ１７がメインフレーム１６に接合しているために、さらに、突合せ溶接時に、インナースティフナ１７とメインフレーム１６が部分的に溶着する虞もあり、これを避けるため、高度な溶接技術が要求される。
この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、溶接欠陥の発生をなくし、溶接部の信頼性を向上できる車体フレーム構造を提供することにある。

この発明は、前記目的を達成するために、車両前後方向に延在したメインフレームと、同メインフレームに重合して延在して設けられ、同メインフレームを補強するインナースティフナとを有した車体フレーム構造において、前記メインフレーム及び前記インナースティフナのそれぞれの間に、メインフレーム延長材及びインナースティフナ延長材を繋ぎ合わせて前記車体フレームを延長すると共に、前記メインフレームとメインフレーム延長材の接合位置と、インナースティフナと前記インナースティフナ延長材の接合位置を車両前後方向に異なる位置とし、前記インナースティフナと前記インナースティフナ延長材との接合部に両者に跨ってパッチを当てて固着したことを特徴とする。

この発明によれば、インナースティフナを有するメインフレームを延長する際に、溶接部の信頼性を向上でき、さらに作業性の向上を図ることができるという効果がある。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２は第１の実施形態を示し、図１は延長された車体フレームの斜視図、図２は車体フレームの分解斜視図である。図１及び図２に示すように、トラック等の車両のフレームとして用いられる断面がコ字状のメインフレーム３１はウェブ面３１ａとフランジ面３１ｂを有している。メインフレーム３１の内側にはメインフレーム３１を補強する断面がＬ字状のインナースティフナ３２が重合している。インナースティフナ３２は、折曲部３２ｃを挟んでメインフレーム３１のウェブ面３１ａに重合する垂直面３２ａとフランジ面３１ｂに重合する水平面３２ｂを有している。
メインフレーム３１を延長するためにメインフレーム３１は途中で切断されており、３３はメインフレーム３１の切断部を示す。メインフレーム３１の切断部３３の相互間にはメインフレーム３１と同一断面形状及び同一肉厚のメインフレーム延長材３４が介在され、メインフレーム３１とメインフレーム延長材３４とは突合せ溶接（３６は突合せ溶接部を示す。）され、突合せ溶接部３６の表面は平滑に仕上げられている。

インナースティフナ３２はメインフレーム延長材３４の突合せ溶接部３６から車両の前後方向に離間した位置で切断され、３７はインナースティフナ３２の切断部を示している。インナースティフナ３２の切断部３７の相互間にはインナースティフナ３２と同一断面形状及び同一肉厚のインナースティフナ延長材３８が介在されている。ただし、インナースティフナ３２とインナースティフナ延長材３８とは突合せ溶接を行わず、端面同士を突合わた状態であり、インナースティフナ３２とインナースティフナ延長材３８とは２箇所に突合わ部３９ａ，３９ｂが設けられている。

さらに、インナースティフナ３２とインナースティフナ延長材３８との２箇所の突合わ部３９ａ，３９ｂにはパッチ４０ａ，４０ｂが接合されている。パッチ４０ａ，４０ｂは、インナースティフナ３２及びインナースティフナ延長材３８の垂直面３２ａ，３８ａと水平面３２ｂ，３８ｂに跨って重合する断面がＬ字状で、折曲部４１を挟んで連続する２つの板面４２，４３を有している。さらに、パッチ４０ａ，４０ｂの板面４２，４３には開口としての複数の貫通孔４４が設けられている。従って、インナースティフナ３２及びインナースティフナ延長材３８の垂直面３２ａ，３８ａと水平面３２ｂ，３８ｂはパッチ４０ａ，４０ｂの貫通孔４４から露出している。

また、パッチ４０ａ，４０ｂは、その貫通孔４４からインナースティフナ３２及びインナースティフナ延長材３８の垂直面３２ａ，３８ａと水平面３２ｂ，３８ｂに貫通孔４４の円周の全周に渡り隅肉溶接を施したいわゆる栓溶接されている。また、隅肉溶接の溶接始めと溶接終わりをオーバラップさせることで溶接の不完全箇所をなくすことにより更に溶接の信頼性を向上している。従って、インナースティフナ３２とインナースティフナ延長材３８との突合わ部３９ａ，３９ｂはメインフレーム３１とパッチ４０ａ，４０ｂとで挟持されたサンドイッチ構造であり、しかもパッチ４０ａ，４０ｂの貫通孔４４を利用して栓溶接している。

そのため、インナースティフナ３２とインナースティフナ延長材３８との端面同士を突き合わせ溶接では、当該溶接部がメインフレーム１６と溶着する可能性が大きく、高度の溶接技術を要するが、本願の上述の栓溶接構造ならばメインフレーム１６とインナースティフナ３２及びインナースティフナ延長材３８との溶着は容易に防止できる。パッチ４０ａ，４０ｂをインナースティフナ３２やインナースティフナ延長材３８に溶接するには、パッチ４０ａ，４０ｂの端縁を隅肉溶接が考えらるが、この場合、パッチ４０ａ，４０ｂの角部で熱が逃げ易く、溶着が不完全な状態になり易いが、この発明においては、パッチ４０ａ，４０ｂに貫通孔４４を設けて栓溶接しているために、溶接の際の熱が逃げ場が無くなり、インナースティフナ３２及びインナースティフナ延長材３８とに確実に熱が伝わった状態で溶接でき、溶接の信頼性を向上できる。
なお、この発明は、前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組合わせてもよい。

この発明の第１の実施形態を示し、延長された車体フレームの斜視図。同実施形態の車体フレームの分解斜視図。従来のトラックの側面図。（ａ）〜（ｄ）は従来の車体フレームの延長手順を示す斜視図。

符号の説明

３１…メインフレーム、３２…インナースティフナ、３４…メインフレーム延長材、３８…インナースティフナ延長材、４０ａ，４０ｂ…パッチ

Claims

車両前後方向に延在したメインフレームと、
同メインフレームに重合して延在して設けられ、同メインフレームを補強するインナースティフナとを有した車体フレーム構造において、
前記メインフレーム及び前記インナースティフナのそれぞれの間に、メインフレーム延長材及びインナースティフナ延長材を繋ぎ合わせて前記車体フレームを延長すると共に、
前記メインフレームとメインフレーム延長材の接合位置と、前記インナースティフナと前記インナースティフナ延長材の接合位置を車両前後方向に異なる位置とし、
前記インナースティフナと前記インナースティフナ延長材との接合部に両者に跨ってパッチを当てて固着したことを特徴とする車体フレーム構造。
前記パッチの板面に開口を設け、同パッチを前記インナースティフナと前記インナースティフナ延長材に栓溶接したことを特徴とする請求項１記載の車体フレーム構造。
前記パッチは、前記インナースティフナ及び前記インナースティフナ延長材のウェブ面とフランジ面に重合する断面がＬ字状で、折曲部を挟んで連続する２つの板面を有し、同板面に開口を設けて前記インナースティフナ及び前記インナースティフナ延長材に栓溶接したことを特徴とする請求項１記載の車体フレーム構造。