JP2012091536A - Vehicle chassis frame - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トラック用シャシフレームの軽量化に関する。 The present invention relates to weight reduction of a chassis frame for trucks.
一般に図7(A)にトラック用シャシフレームの一部を示すように、トラック用シャシフレームは車両の車幅方向に間隔を有して、車両前後方向に延在した左右一対の右サイドレール01及び左サイドレール02が配設されている。左右一対の右サイドレール01及び左サイドレール02の間には車幅方向に延在して両端が左右一対の右サイドレール01及び左サイドレール02に固着されたクロスメンバ03が車両前後方向に間隔を有して複数配設され、梯子状に形成されている。
In general, as shown in FIG. 7A, a part of the truck chassis frame is a pair of left and right
先行技術として、特開2007−99228号公報(特許文献1)が開示されている。
この特許文献1の先行技術の場合、図7(A)、(B)に示すように、クロスメンバ03は左右一対の右サイドレール01及び左サイドレール02間を架橋したクロスビーム04(本願のクロスメンバに相当)と、左右のサイドレール01,02の外側に配設されたクロス部材06と、左右のクロス部材06の上面を連結した板部材05とで構成されている。
JP-A-2007-99228 (Patent Document 1) is disclosed as a prior art.
In the case of the prior art disclosed in Patent Document 1, as shown in FIGS. 7A and 7B, the
図7(B)に示すように、クロスビーム04は左右のサイドレール01,02間を架橋するメインビーム041と、メインビーム041の車幅方向両端部に位置し、左右のサイドレール01,02のウエブ面011、012に締結部材を介して締結される連結用フランジ042とで構成されている。メインビーム041は車幅方向中間部で且つ、上辺及び下辺から車両前後方向へ延在したフランジ043が配設されたコ字状の断面形状を有している。
As shown in FIG. 7 (B), the
従って、左右のサイドレール01及び02が捩れた際に、メインビーム041の縦壁だけの部分とフランジ043が形成された部分との接続部(Z部)が滑らかに接続されていないので、接続部(Z部)における断面剛性の変化が大きく、シャシフレームが捩れた際に、当該部に高応力が発生し易く、亀裂等が発生しやすい不具合を有している。
また、メインビーム041の車幅方向中間部で且つ、上辺及び下辺から車両前後方向へ延在したフランジ043が配設されたコ字状の断面を有しているので、重量が重くなると共に、材料費も高くなり、重量及びコストが増大する不具合を有している。
Therefore, when the left and
Further, since it has a U-shaped cross section in which a
更に、特開平7−290920号公報(特許文献2)には、図8に示すように、サイドレール07の後端部のウエブ面には牽引フック08が装着されている。牽引フック08はサイドレール07の後端部の係合孔071に牽引フック08の係合突起081を係合し、係合孔071より車両前後方向前側に穿設された取付孔072に、牽引フック08の取付用孔082を貫通したボルト09を介して、スプリングワッシャ091及びナット092にて締結されている。
この場合、牽引フック08に作用する牽引力の作用点(牽引用ロープの係合位置)と、牽引フック08が取付けられたサイドレール07のウエブ面とでは車幅方向に位相がずれているため、ウエブ面の取付孔072を中心にして、ウエブ面に直角の方向のモーメントが作用して、ウエブ面の取付孔072の外周部に高い応力が発生し易く、変形、更に進んで亀裂等が発生する可能性が高い不具合を有している。
Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 7-290920 (Patent Document 2), as shown in FIG. 8, a
In this case, the phase of the traction force acting on the traction hook 08 (the engagement position of the traction rope) and the web surface of the
そこで、本発明は前記問題点に鑑み成されたもので、トラック用シャシフレームの後端部に配設されるクロスメンバの縦壁と、該縦壁の上辺又は下辺のいずれか一方側の中間部に車両前後方向へ折曲した補強フランジの車幅方向端縁が、縦壁の上辺又は下辺の端縁と滑らかに接続する接続部を形成することにより、縦壁と補強フランジとの断面剛性が穏やかに変化するようにして、シャシフレームの捩れによる変形をクロスメンバの広い範囲で担うことができるようにすることで、応力集中を防止してクロスメンバの耐久性向上と重量軽減を両立させたトラック用シャシフレームを提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and is an intermediate between the vertical wall of the cross member disposed at the rear end portion of the truck chassis frame and either the upper side or the lower side of the vertical wall. The cross-sectional rigidity of the vertical wall and the reinforcing flange is formed by connecting the edge of the reinforcing flange bent in the vehicle longitudinal direction to the edge of the upper or lower side of the vertical wall. By changing the width of the cross member so that it can be deformed by the torsion of the chassis frame over a wide range of the cross member, stress concentration is prevented and both the durability of the cross member is improved and the weight is reduced. An object of the present invention is to provide a chassis frame for a truck.
本発明はかかる目的を達成するもので、車両の幅方向に配置され夫々が車両の前後方向に延在した左右一対のサイドレールと、前記左右一対のサイドレール間で車幅方向に延在して、その両端を前記サイドレールに結合させた複数のクロスメンバとを有する車両のシャシフレーム構造において、前記一対のサイドレールの後端部間で車幅方向に延在する縦壁と、該縦壁の上辺又は下辺のいずれか一方側の中間部に車両前後方向へ折曲した補強フランジとを有し、前記縦壁の上辺又は下辺の端縁と補強フランジの車幅方向端縁との前記折曲した接続部を滑らかに変化させたことを特徴とする。 The present invention achieves such an object, and is arranged in the vehicle width direction between a pair of left and right side rails arranged in the vehicle width direction and extending in the vehicle front-rear direction, and the pair of left and right side rails. A vehicle chassis frame structure having a plurality of cross members having both ends coupled to the side rails, and a vertical wall extending in the vehicle width direction between the rear ends of the pair of side rails, A reinforcing flange bent in the vehicle front-rear direction at an intermediate portion on either one of the upper side or the lower side of the wall, and the edge of the upper side or the lower side of the vertical wall and the edge of the reinforcing flange in the vehicle width direction The bent connection portion is smoothly changed.
かかる発明において、従来のコ字状断面のクロスメンバに対し、車両前後方向へ折曲させた補強フランジが上辺又は下辺のいずれか一方側に配置された構造なので、重量及び材料費の軽減ができる。
また、前記縦壁の端縁と補強フランジの車幅方向端縁との折曲した接続部を滑らかに変化させた構造としたので、当該部の断面剛性変化を穏やかに変化する構造としたので、シャシフレームの変形を当該部全体で担うことができるため、応力集中を防止してクロスメンバの耐久性を向上させる効果を有している。
In this invention, since the reinforcing flange bent in the vehicle longitudinal direction is arranged on either the upper side or the lower side with respect to the conventional cross member having a U-shaped cross section, the weight and material cost can be reduced. .
In addition, since the bent connection portion between the edge of the vertical wall and the edge of the reinforcing flange in the vehicle width direction is smoothly changed, the cross-sectional rigidity change of the portion is changed gently. Since the deformation of the chassis frame can be carried out by the entire part, it has the effect of preventing stress concentration and improving the durability of the cross member.
また、本願発明において好ましくは、前記クロスメンバの前記補強フランジが配設されている部分の前記縦壁の高さhは、縦壁だけの部分の高さHより低くして、前記縦壁から前記補強フランジ先端部までの端縁の前記接続部は縦から水平方向に滑らかに変化するように形成されるとよい。 Preferably, in the present invention, the height h of the vertical wall of the portion of the cross member where the reinforcing flange is disposed is lower than the height H of the portion of the vertical wall alone, The connecting portion at the edge to the reinforcing flange tip may be formed so as to smoothly change from vertical to horizontal.
このような構成にすることにより、補強フランジを配設した部分の縦壁の高さhを縦壁だけの部分の高さHより低くすることにより双方の断面剛性の差を小さくすると共に、縦壁から補強フランジ先端部までの端縁の接続部は縦から水平方向に滑らかに変化するように形成されたので、接続部の断面剛性変化が穏やかになり、サイドレールの捩れに対する変形の吸収範囲が大きくなり、サイドレールからの捩れに対する変形をクロスメンバ全体で吸収しやすくすることで、局部的な応力集中発生を防止する効果を有している。
また、縦壁の高さhを低くすることにより、重量及び材料費の軽減が可能となる。
By adopting such a configuration, the height h of the vertical wall of the portion where the reinforcing flange is disposed is made lower than the height H of the portion of the vertical wall alone, thereby reducing the difference in the cross-sectional rigidity between the two and the vertical wall. Since the connecting part at the edge from the wall to the tip of the reinforcing flange is formed to smoothly change from the vertical to the horizontal direction, the change in the cross-sectional rigidity of the connecting part becomes gentle, and the deformation absorption range for side rail torsion And the deformation due to the twist from the side rails is easily absorbed by the entire cross member, thereby having the effect of preventing local stress concentration.
Further, by reducing the height h of the vertical wall, the weight and material cost can be reduced.
また、本願発明において好ましくは、前記クロスメンバの車幅方向端部に配設され、前記サイドレールのウエブ面に沿って前後方向後方へ折曲した取付フランジを前記ウエブ面と牽引フックの取付座とで挟着するとよい。 Preferably, in the present invention, a mounting flange disposed at an end portion in the vehicle width direction of the cross member and bent rearward in the front-rear direction along the web surface of the side rail is attached to a seat for mounting the web surface and the tow hook. It is good to pinch with.
このような構成にすることにより、クロスメンバの取付フランジをサイドレールのウエブと牽引フックの取付座とで挟着したので、サイドレールの捩れによる負荷が取付フランジの取付孔と牽引フックの取付孔双方に分散され夫々の取付孔に発生する応力を低減できる効果を有している。
一方、車両等の牽引により牽引フックに作用した作用力に対し、サイドレールのウエブ面に対し、平行方向と垂直方向の力が作用するが、クロスメンバの取付フランジがサイドレールのウエブ面の補強部材として作用する効果も有している。
With such a configuration, the mounting flange of the cross member is sandwiched between the side rail web and the mounting seat of the tow hook, so that the load due to the torsion of the side rail is affected by the mounting hole of the mounting flange and the mounting hole of the tow hook. It has the effect of being able to reduce the stress generated in each mounting hole by being dispersed in both.
On the other hand, the force applied to the tow hook by towing the vehicle, etc., exerts a force in the direction parallel to and perpendicular to the side rail web surface, but the cross member mounting flange reinforces the side rail web surface. It also has the effect of acting as a member.
本発明によれば、車両前後方向へ折曲させた補強フランジが上辺又は下辺のいずれか一方側に配置された構造なので、重量及び材料費の軽減ができる。
また、前記縦壁の端縁と補強フランジの車幅方向端縁との折曲した接続部を滑らかに変化させた構造としたので、当該部の断面剛性変化が穏やかに変化するので、シャシフレームの変形を当該部全体で担うことができるため、応力集中を防止してクロスメンバの耐久性を向上させる効果を有している。
更に、クロスメンバの取付フランジをサイドレールのウエブと牽引フックの取付座とで挟着したので、サイドレールのウエブ面への補強部材としての効果を有する。
According to the present invention, since the reinforcing flange bent in the vehicle front-rear direction is arranged on either the upper side or the lower side, weight and material costs can be reduced.
In addition, since the bent connection portion between the edge of the vertical wall and the edge of the reinforcing flange in the vehicle width direction is smoothly changed, the change in cross-sectional rigidity of the portion changes gently. Since the deformation can be carried out by the entire part, the stress concentration is prevented and the durability of the cross member is improved.
Further, since the mounting flange of the cross member is sandwiched between the side rail web and the traction hook mounting seat, it has an effect as a reinforcing member for the side rail web surface.
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。
但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings.
However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to specific examples unless otherwise specifically described. Only.
図1は本発明の実施形態にかかるトラック用のシャシフレーム1後部の概略平面図を示し、シャシフレーム1は車幅方向に間隔を有し、車両前後方向に延在した右サイドレール2及び、左サイドレール3の間に車幅方向へ延在して、両端部を左右のサイドレール2,3に固定された中間クロスメンバ4及びリヤクロスメンバ5が前後方向に間隔を有して梯子状に形成されている。
FIG. 1 is a schematic plan view of a rear portion of a chassis frame 1 for a truck according to an embodiment of the present invention. The chassis frame 1 has a
図2は本願発明の実施形態に係るリヤクロスメンバ5の斜視図を示し、図3は補強フランジの展開形状図を示し、図4は図3のX−X断面矢視図を示す。
リヤクロスメンバ5の縦壁51の車幅方向両端部には、左右のサイドレール2,3のウエブ面21に取付けられる取付フランジ52が配設されている。取付フランジ52は左右のサイドレール2,3のウエブ面21(図5参照)に沿って車両後方へ折曲している。縦壁51の上縁には図3に2点鎖線にて補強フランジ54の展開図が示されているように、補強フランジ54の先端部541が車両後方へ向け略水平状態に折曲されている。折曲部の縦壁513の高さhは縦壁だけの部分の縦壁512の高さHより低くなっている。(図3及び図4参照)補強フランジ54の車幅方向端縁542と縦壁51の端縁である上縁511との接続部Eは、縦壁51の上縁511が上向き(縦方向)から補強フランジ54の先端部541の水平方向まで滑らかに変化して接続すると共に、補強フランジ54の車幅方向端縁542に沿うように湾曲した形状に形成されている。(図4参照)
尚、本実施形態では補強フランジ54を縦壁51の上縁511側に設けたが、補強フランジ54を縦壁51の下縁側に設けても同様の効果を得ることは容易である。
2 is a perspective view of the
At both ends of the
In this embodiment, the reinforcing
これは、補強フランジ54を配設した部分の縦壁513の高さhを縦壁51だけの部分の縦壁512の高さHより小さくすることにより双方の断面剛性の差を少なくすると共に、縦壁51から補強フランジ54の先端部541までの接続部Eの端縁は縦から水平方向に滑らかに変化するように形成したので、接続部Eの断面剛性変化が穏やかになり、左右のサイドレール2,3の捩れに対する変形の吸収範囲が大きくなり、局部的な応力集中発生を防止する効果を有している。
This is because the height h of the
更に、従来のコ字状断面のクロスメンバに対し、車両前後方向へ折曲させた補強フランジ54が上辺又は下辺のいずれか一方側に配置された構造なので、重量及び材料費の軽減ができる
Furthermore, since the reinforcing
また、リヤクロスメンバ5の両端部に配設された取付フランジ52は図4及び図6に示すように外径形状が略L字形を成し、サイドレール2,3のウエブ面21に取付ける取付孔521が底辺側に2個、上側に1個が穿設されている。
左側の取付フランジ52は左サイドレール3の内側ウエブ面21へ締結部材であるボルト7、ワッシャ8及びナット9によって締結される。
また、右側の取付フランジ52は底辺側に穿設された2個の取付孔521を介して、右サイドレール2の内側ウエブ面21へ牽引フック6の取付座61に挟持された状態で、ボルト7、ワッシャ8及びナット9によって締結されている。上側に穿設された1個の取付孔521はサイドレール2内側のウエブ面21へ同じくボルト7、ワッシャ8及びナット9によって締結されている。
The mounting
The
Further, the
これは、牽引フック6に牽引力が牽引ロープ62によって作用した際に、牽引ロープ62の作用点と、牽引フック6の牽引力作用部とサイドレール2への取付部とは車幅方向に位相差があるので、サイドレール2のウエブ面21に対し直角方向への押圧力が作用するが、ウエブ面21と牽引フック6との間には取付フランジ52が介装されており、ウエブ面21への補強板としての作用効果を有している。
また、牽引フック6の車両前後方向の作用力は、牽引フック6とウエブ面21とで挟持させた部分に配設された2個所の取付孔521に加え、取付フランジ52のL型に配置された3箇所の上側に穿設された1個所の取付孔521に締結されたボルト等の締結部材を介してサイドレール2のウエブ面21に分散され、各取付孔521部に発生する応力を低減できる効果を有している。
This is because when the traction force is applied to the traction hook 6 by the
The acting force in the vehicle longitudinal direction of the traction hook 6 is arranged in the L-shape of the
本実施形態によると、左右のサイドレール2、3の後端部に配設するリヤクロスメンバ5を車幅方向に延在する縦壁51と、該縦壁51の上辺又は下辺のいずれかの辺より車両前後方向へ折曲した補強フランジ54とを有し、補強フランジ54を形成した箇所の縦壁513の高さhを縦壁のみの部分の縦壁512の高さHより低くして、補強フランジ54を形成した箇所と縦壁のみの部分の縦壁512との断面剛性差を少なくすると共に、前記縦壁51の端縁と補強フランジ54の先端部541との折曲した接続部Eを滑らかに変化させた構造としたので、左右のサイドレール2,3の捩れに対する変形をリヤクロスメンバ5全体で吸収するようにして応力集中部をなくすと共に、従来技術に対し重量及び材料費の軽減を図る効果を有している。
更に、牽引フック取付部において、取付フランジ52を右サイドレール2のウエブ21と牽引フック6の取付座61との間に介装したので、牽引フック6の作用力に対し、取付フランジ52がサイドレール2の補強板としての効果を有している。
According to the present embodiment, the
Further, since the mounting
車両の捩れ変形に対し柔軟に変形して、高応力の発生を防止すると共に、重量及びコスト削減を図る梯子型シャシフレームに適用できる。 The present invention can be applied to a ladder-type chassis frame that can be flexibly deformed against torsional deformation of a vehicle to prevent generation of high stress and reduce weight and cost.
1 シャシフレーム
2 右サイドレール
3 左サイドレール
5 リヤクロスメンバ
6 牽引フック
21 ウエブ面
51 縦壁
52 取付フランジ
54 補強フランジ
61 取付座
511 上縁
521 取付孔
541 先端部
542 車幅方向端縁
E 接続部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
前記一対のサイドレールの後端部間に配設されるクロスメンバは、車幅方向に延在する縦壁と、該縦壁の上辺又は下辺のいずれか一方側の中間部に車両前後方向へ折曲した補強フランジとを有し、前記縦壁の上辺又は下辺の端縁と補強フランジの車幅方向端縁との前記折曲した接続部を滑らかに変化させたことを特徴とする車両のシャシフレーム構造。 A pair of left and right side rails arranged in the vehicle width direction, each extending in the vehicle front-rear direction, and extending between the pair of left and right side rails in the vehicle width direction, both ends thereof being coupled to the side rail. In the vehicle chassis frame structure having a plurality of cross members,
The cross member disposed between the rear end portions of the pair of side rails has a vertical wall extending in the vehicle width direction, and a vehicle front-rear direction at an intermediate portion of either the upper side or the lower side of the vertical wall. A vehicle having a bent reinforcing flange, and smoothly changing the bent connecting portion between the edge of the upper or lower side of the vertical wall and the edge of the reinforcing flange in the vehicle width direction. Chassis frame structure.
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CN110267868A (en) * | 2017-02-24 | 2019-09-20 | 五十铃自动车株式会社 | Vehicle body structure |
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