JP2007500640A - 商用車用支持フレーム - Google Patents

Abstract

本発明は、前部（１４）、中央部（１６）、及び後部（１８）を備える商用車用、特に、けん引車ユニット用支持フレームに関する。本発明によると、中央部（１６）は、少なくとも２つの上弦材と少なくとも２つの下弦材とを格子状構造で備え、車両の長手方向に見て、箱型の断面を形成している。前部及び後部は、ラダーフレーム状の構造で、右側及び左側サイドレール部材（２０、２２、２６、２８）によって形成されている。サイドレール部材は、車両の長手方向に見て、Ｕ字状断面を有している。前記支持フレームを、例えば、多数の排気ガス浄化装置及び大型燃料タンクを備えたけん引車ユニット用に使用することができる。

Description

本発明は前部、中央部及び後部を備えた商用車用、特にけん引車ユニット用支持フレームに関する。

独国公開明細書である特許文献１は商用車用支持フレームを開示しており、該フレームは３つの異なる区画、すなわち前車軸領域を取り付けるための前部と、中央部と、後車軸を取り付けるための後部とから構成される。前部、および後部は、クロスメンバに結合されるサイドレール部材からそれぞれ構成され、該サイドレール部材は多数のリブを備えたアルミニウム鋳物として設計される。中央部は箱型の断面を有し、中央部の２つの側壁は支持機能を有しかつアルミニウムの押出し材から構成される。３つの異なる区画が、モジュールとして予備組み立てされ、支持フレームに締結される全ての構成部品が、区画フレームが連結される前に、対応する区画フレームに配備される。前部及び後部のサイドレール部材はＨ型断面を有する。

特許文献２は、商用車のシャシ用支持フレームを開示しており、この支持フレームは、その全長にわたり、箱型の断面を有している。支持フレームは２本の上弦材、２本の下弦材、及び該弦材を互いに結合するスラストプレートから構成される。下弦材は、３つに区分して設計されてもよく、各下弦材が前片、中央片、及び後片を備えている。ドライブトレイン、及び必要であればさらなる構成部品が、箱型の支持フレームの内部空間に組み付けられる。

全長にわたって箱型の断面を有する商用車用の別の支持フレームが、独国公開明細書である特許文献３に開示されている。

独国公開明細書である特許文献４に、商用車用支持フレームが開示されている。この支持フレームは箱型の断面を有し、いずれの場合も、２本の上弦材、２本の下弦材、および上弦材と下弦材とを互いに結合する垂直ウェブから構成される。２本の上弦材と２本の下弦材は、同様にウェブによって結合される。全ての面が枠で取り囲まれている強化フレームが得られるように、ウェブが配備される。

独国特許出願公開第４３ ２２ ７１６ Ａ１号明細書 独国特許発明第１０１ ４８ ３１２ Ｃ１号明細書 独国特許出願公開第１９７ ５０ ９８１ Ａ１号明細書 独国特許出願公開第１０１ ３７ ３７９ Ａ１号明細書

本発明は、従来の支持フレームと比較して、機能的要素、例えば排気ガス浄化装置及び燃料タンクなどを収容するためのより広い空間を提供する、商用車用支持フレームを提供することを意図している。

このため、本発明によれば、前部、中央部、及び後部を備えた、商用車用、特にけん引車ユニット用支持フレームが提供される。該フレームにおいて、中央部は、少なくとも２本の上弦材と２本の下弦材とを備えた格子状構造であり、車両の長手方向に見て箱型の断面を形成している。また、該フレームにおいて、前部及び後部は、右側サイドレールと左側サイドレールとを備えたラダーフレーム状の設計であり、そのサイドレールは、車両の長手方向に見てＵ字状の断面を有している。

従来の支持フレームと比較して、箱型断面である中央部の格子状設計によって、例えば排気ガス浄化装置及び燃料タンクなどを収容するためのより広い空間がもたらされる。結果として、本発明による支持フレームによって、商用車に対する将来の排気ガス規制に、燃料タンクの容量を減少させることなく適合できる。他方、前部及び後部は、Ｕ字状断面を有するサイドレールを用いた実績のある方法で作製され、実績のあるエンジン、後車軸及び前車軸締結具を用いることができる。

本発明の発展形態では、前部及び後部において、Ｕ字状断面であるサイドレールの脚部が、それぞれ、対向するサイドレールの方向に延在している。また、中央部の長手方向縁部に横たわる上弦材及び／又は下弦材は、車両の長手方向に見て、Ｌ字状断面を有している。

中央部の上弦材及び／又は下弦材が、Ｌ字状断面を有しているという事実により、可能な限り多くの空間が、機能的要素を組み付けるため中央部の箱型断面の内側にもたらされる。

本発明の発展形態では、Ｌ字状断面である上弦材及び／又は下弦材の第１の脚部が、前部及び／又は後部のそれぞれ関連するサイドレールの基部と平行に延びる。また、上弦材及び／又は下弦材の第２の脚部が、それぞれ関連するサイドレールの基部から外側に、サイドレールの脚部とは反対の方向に延在している。

このような構成のため、中央部の箱型断面の内側の空間を、より効率的に利用することができる。それにもかかわらず、頑強な支持フレームが保証される。

本発明の発展形態では、片側の、上弦材、下弦材及びそれぞれ関連するサイドレールを結合するために基本的に三角形のスラストプレートが提供される。

例えば、中央開口部を有する三角形のスラストプレートを選択してもよく、その結果、一方では上弦材、下弦材及びサイドレールの頑強な結合が可能となり、他方では、材料及び重量が節約される。

本発明の発展形態では、片側の上弦材及び下弦材、２つの対向する上弦材及び／又は２つの対向する下弦材が、それぞれ、スラストプレートによって互いに結合される。

スラストプレートを選択することによって、可能な限り広い実用的な空間が、箱型断面を有する中央部の内側に提供される。例えば、支持フレームの全体重量を抑えるために、構造が軽量タイプのスラストプレートが選択され得る。

本発明の発展形態では、下弦材は、少なくとも中央部の後端部の領域で、門型部材によって互いに連結され、該門型部材は、車両の長手方向に見てＵ字状で下方に開いている。

このような門型部材によって、一方では２本の下弦材の頑強な結合がもたらされ、他方では、カルダンシャフトのばね偏向及び反発運動のための空間が提供される。

本発明の発展形態では、門型部材は、下弦材と反対側の頂部領域において、前部又は後部のクロスメンバと結合される。

このように、設計の観点で見て簡単であり同時に頑強な、前部又は後部との連結が達成される。

本発明の発展形態では、後車軸用のシャシ締結具、具体的にはスタビライザマウントが、中央部の下弦材の後端部領域に配置される。

中央部の下弦材の後端部領域にシャシ締結具を配置することは、下弦材の後端部が基本的に車軸の高さに位置するという点で有利である。それゆえ、車軸の高さに連接点をもたらすために複雑なストラットを設置しなければならない従来の支持フレームと比較して、製作費及び重量が節約される。特に、スタビライザマウントの場合、本発明によると、Ｕ型取付け具を１つだけ下弦材の後端部に締結すればよく、頑強な部材をサイドレールからおおよそ車軸の高さまで下方に延在させる必要がある従来の設計と比べて、重量を大幅に節約できる。

本発明のさらなる特徴と有利性が、図面と共に、特許請求の範囲と本発明の好ましい実施形態の以下の説明から理解される。

図１に示される、本発明による商用車用の支持フレーム１０は、特にけん引車ユニット用として意図される。前方移動方向１２に見て、支持フレーム１０は、前部１４、中央部１６、及び後部１８を備える。

前部１４は、本質的に従来の方法で組み立てられ、前方移動方向１２に見て、右側サイドレール部材２０、左側サイドレール部材２２、及び２本のサイドレール部材２０、２２を結合するクロスメンバ２４を備える。２本のサイドレール部材２０、２２は、それぞれＵ字断面の形状に設計され、基部と、該基部を始点として同じ方向に延在する２つの脚部を備える。この場合、Ｕ字断面形状のサイドレール部材２０、２２は、基部を始点とするサイドレール部材２０、２２の脚部が、それぞれ対向するサイドレール部材２０、２２の方向に延在するように配置される。

同様に、後部１８は、本質的に従来の方法で、前方移動方向１２に見て、右側サイドレール部材２６、左側サイドレール部材２８、及び２本のクロスメンバ３０、３２から構成される。前部１４と同様に、これは後部１８に、ラダーフレーム状の構成を与える。同様に、後部１８のサイドレール部材２６、２８もＵ字断面の形状に設計され、前部１４のサイドレール部材２０、２２と同じ方法で、互いに対して向けられる。

前方移動方向１２に見て、中央部１６は、右側上弦材３４、左側上弦材３６、右側下弦材３８、及び左側下弦材４０を備える。上弦材３４、３６及び下弦材３８、４０は、車両の長手方向に見て、それぞれＬ字型断面を有し、前部１４及び後部１８の異なるフレーム幅に適応できるように、車両の長手方向に対してそれぞれ横に曲げられる。

２本の上弦材３４、３６は、それらの中央領域で、構成が軽量型であるスラストプレート４２によって互いに結合される。同じく、右側上弦材３４と右側下弦材３８とが、構成が軽量型である別のスラストプレート４４によって互いに結合され、左側上弦材３６と左側下弦材４０とが、構成が軽量型である別のスラストプレート４６によって互いに結合される。スラストプレート４２、４４、及び４６によって、中央部１６の中央領域に補強がもたらされ、この補強は箱型の中央部１６の３つの側の周囲に及んでいる。しかしながら、中央部１６は、下側に対して開かれたままである。結果として、たとえば、十分な空間が、カルダンシャフトのばね偏向及び反発運動のために利用できる。

中央部１６の前部領域において、右側下弦材３８と左側下弦材４０とが、クロスメンバ４８によって互いに結合されている。クロスメンバ４８の位置で、右側下弦材３８と右側上弦材３４とが、三角スラストプレート５０の後脚部によって、互いに結合される。同じ方法で、中央部１６の反対側において、左側上弦材３６と左側下弦材４０とが、別の三角スラストプレート５２の脚部によって結合される。この場合、三角スラストプレート５０は、別の脚部が、いずれの場合にも、右側上弦材３４及び左側上弦材３６とそれぞれ平行に延びるように中央部１６の前端部に配置され、そしてそれぞれの前端部を越えて延長部を形成する。三角スラストプレート５０、５２の２つの脚部は、この場合、互いに対して直角に配置され、三角スラストプレート５０、５２の結合ストラットが、２つの脚部に対して約４５度の角度で延び、その端部を結合する。この場合、２つの脚部と結合ストラットとを備える三角スラストプレート５０、５２の構造は、スラストプレート５０、５２に三角形の中央開口部を形成することによってなされる。中央部１６は、２本の上弦材３４及び三角スラストプレート５０、５２の上脚部が、それぞれ関連するサイドレール部材２０、２２の基部と重なり、結合されることによって、前部１４と連結される。

中央部１６の後端部において、右側上弦材３４と右側下弦材３８とが、すでに説明されているスラストプレート５０、５２と同一の構造である三角スラストプレート５４によって、互いに結合される。左側上弦材３６及び左側下弦材４０も、同じくすでに説明されているスラストプレート５０、５２と同一の構造である別の三角スラストプレート５６によって、中央部１６の後端部の領域で互いに結合される。

後部三角スラストプレート５４、５６の配置は、この場合、前部スラストプレート５０、５２の配置と同じように選択される。その結果、２つの後部スラストプレート５４、５６において、上弦材３４、３６及び下弦材３８、４０に対してある角度で配置される結合ストラットもまた、それぞれ、前方移動方向１２に対して前方に面している。

さらに、中央部１６の後端部の領域において、２本の下弦材３８、４０がＵ字状門型部材５８によって、互いに結合される。門型部材５８を設置することにより、第一に、下弦材３８、４０の後端部が頑強に結合され、同時に、カルダンシャフトのばね偏向及び反発運動のための十分な空間が提供される。図２から分かるように、門型部材５８の頂部は、組み立てられた状態において、後部１８のクロスメンバ３０に結合される。

さらに、下弦材３８、４０の後端部の領域において、それぞれ、スタビライザマウント６０が下弦材３８、４０の外側に設置される。各スタビライザマウント６０は、Ｕ型に設計され、後車軸用の各スタビライザリンクを、該Ｕ型部に収容することを意図している。

図１及び２から分かるように、支持フレームの個別の構成部品は、互いにリベット締めされるか、あるいはねじ締めされる。このため、多数の貫通孔が個別の構成部品に穿設される。

図２は、組み立てられた図１の支持フレーム１０の斜視図を示している。図２から、右側上弦材３４と前部１４の右側サイドレール部材２０とが、互いに重なり、この重なる領域で互いに対して締結されるということが理解できる。右側上弦材３４、右側サイドレール部材２０、及び右側下弦材３８の前端部への三角スラストプレート５０の結合と共に、中央部１６の前部１４への極めて頑強な結合が得られる。反対側の結合である、左側上弦材３６の、前部１４の左側サイドレール部材２２への結合は、類似の方法で実行される。

中央部１６と後部１８との間の結合領域において、右側上弦材３４と後部１８の右側サイドレール部材２６とが互いに重なり、この重なりの領域で互いに対して、たとえば、リベット締め又はねじ締めなどで締結される。三角スラストプレート５４の上脚部は、基本的に、右側上弦材３４と右側サイドレール部材２６との間の重なりの領域を完全に覆い、その重なりの領域において、上弦材３４及び後部１８の右側サイドレール部材２６に、たとえばリベット締め又はねじ締めなどで結合される。三角スラストプレート５４の右側下弦材３８の後端部への結合と共に、中央部１６の後部１８への極めて頑強な連結が、結果として得られる。反対側において、左側上弦材３６、後部１８の左側サイドレール部材２８、及び左側下弦材４０の後端部が、三角スラストプレート５６によって、同様に互いに結合される。

図３の概略的な斜視図は、本発明による支持フレーム１０を再び分解説明図で示すが、いくつかの機能的要素が、前部１４及び後部１８にすでに組み付けられている。図３の説明図から理解できるように、前部１４、中央部１６、及び後部１８はモジュールとして予備組み立てされていて、予備組み立てされた状態で一体化され、支持フレーム１０を形成し得る。結果として、製作時間を大幅に短縮することが可能であり、また個別の機能的要素を取り付ける間の近づきやすさが改善される。

特に、図３の説明図によると、変速機６４を備えた駆動ユニット６２が前部１４に組み付けられている。さらに、例えば、前車軸が前部１４に取り付けられ、その時はじめて、取り付けられた前車軸を備えた前部１４が、中央部１６及び後部１８と一体化され得る。

図３の説明図において、後車軸６６がすでに後部１８に取り付けられている。２つのスタビライザリンク６８を容易に確認することができ、それらは一方では後車軸６６に結合され、他方ではスタビライザマウント６０に挿入される。スタビライザリンク６８は基本的に後車軸６６の中心の高さに延び、したがって、スタビライザマウント６０も、おおよそ後車軸６６の中心の高さに配置される。図１から３で分かるように、スタビライザマウント６０は、小型のＵ型取付け点として設計される。そのようなスタビライザマウントの従来の設計と比較して、これは、材料及び重量をかなり節約できる。なぜなら、従来の支持フレームでは、取付け点は同様に、おおよそ後車軸６６の中心の高さに配置されなければならず、結果、スタビライザマウントは、右側又は左側サイドレールから後車軸の中心の高さを越えて延在する部材を必要とするからである。

全体的に見ると、本発明は、従来の支持フレームと比較して、排気ガス浄化装置及び燃料タンクを収容するために中央部１６の領域により広い空間を提供する商用車用の支持フレームを提供する。それにもかかわらず、実績のあるユニット締結具が、前部１４及び後部１８の領域で使用され得る。なぜなら、前部１４及び後部１８の領域において、本発明による支持フレーム１０は、右側サイドレール部材２０、２６、左側サイドレール部材２２、２８及び該サイドレール部材を結合するクロスメンバ２４、３０、３２を備えた、本質的に構成がラダーフレーム状の形式に適合されているからである。

本発明による支持フレームの分解斜視図を示す。 組み立てられた状態にある図１の支持フレームを示す。 機能的要素が設置された、本発明による支持フレームを分解図で示す。

Claims (10)

1. 前部、中央部、及び後部を備える商用車用、特に、けん引車ユニット用支持フレームであって、
   前記中央部（１６）が、少なくとも２本の上弦材（３４、３６）と、少なくとも２本の下弦材（３８、４０）とを備える格子状構造であり、前記車両の長手方向に見て箱型の断面を形成し、前記前部（１４）及び前記後部（１８）が、右側及び左側サイドレール部材（２０、２２、２６、２８）を備えるラダーフレーム状の設計で、前記サイドレール部材（２０、２２、２６、２８）が、前記車両の長手方向に見て、Ｕ字状断面を有していることを特徴とする支持フレーム。
2. 前記前部及び前記後部（１４、１８）のＵ字状断面を有する前記サイドレール部材（２０、２２、２６、２８）の脚部が、それぞれ、対向するサイドレール部材（２０、２２、２６、２８）の方向に延在し、前記中央部（１６）の長手方向縁部に横たわる前記上弦材（３４、３６）が、前記車両の長手方向に見て、Ｌ字状断面を有していることを特徴とする請求項１に記載の支持フレーム。
3. Ｌ字状断面の前記上弦材（３４、３６）の第１の脚部が、前記前部（１４）及び／又は前記後部（１８）のそれぞれ関連する前記サイドレール部材（２０、２２、２６、２８）の基部と平行に延び、前記上弦材（３４、３６）の第２の脚部が、それぞれ関連する前記サイドレール部材（２０、２２、２６、２８）の前記基部から外側に、前記サイドレール部材（２０、２２、２６、２８）の前記脚部と反対の方向に延在することを特徴とする請求項２に記載の支持フレーム。
4. 前記中央部（１６）の前記長手方向縁部に横たわる前記下弦材（３８、４０）が、前記車両の長手方向に見て、Ｌ字状断面を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の支持フレーム。
5. Ｌ字状断面の前記下弦材（３８、４０）の第１の脚部が、前記前部（１４）及び／又は前記後部（１８）のそれぞれ関連する前記サイドレール部材（２０、２２、２６、２８）の基部と平行に延び、前記下弦材（３８、４０）の第２の脚部が、それぞれ関連する前記サイドレール部材（２０、２２、２６、２８）の前記基部から外側に、前記サイドレール部材（２０、２２、２６、２８）の前記脚部と反対の方向に延在することを特徴とする請求項４に記載の支持フレーム。
6. 片側の、前記上弦材（３４、３６）、前記下弦材（３８、４０）及びそれぞれ関連する前記サイドレール部材（２０、２２、２６、２８）を結合するために、基本的に三角形のスラストプレート（５０、５２、５４、５６）が提供されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の支持フレーム。
7. 片側の前記上弦材（３４、３６）及び下弦材（３８、４０）、２つの対向する前記上弦材（３４、３６）及び／又は２つの対向する前記下弦材（３８、４０）が、それぞれ、少なくとも１つのスラストプレート（４２、４４、４６、５０、５２、５４、５６）によって互いに結合されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の支持フレーム。
8. 前記下弦材（３８、４０）は、少なくとも前記中央部（１６）の後端部の領域で、門型部材（５８）によって互いに連結され、該門型部材は、前記車両の長手方向に見てＵ字状で下方に開いていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の支持フレーム。
9. 前記門型部材（５８）は、前記下弦材（３８、４０）と反対側の頂部領域において、前記前部（１４）又は前記後部（１８）のクロスメンバ（３０）と結合されることを特徴とする請求項８に記載の支持フレーム。
10. 後車軸（６６）用のシャシ締結具、具体的にはスタビライザマウント（６０）が、前記中央部（１６）の前記下弦材（３８、４０）の後端部領域に配置されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の支持フレーム。

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