JP2012197066A - トレーラの床構造 - Google Patents

Abstract

【課題】メインビームの一部への応力集中を抑制できるトレーラの床構造を提供する。
【解決手段】トレーラ２の長さ方向に延在する複数のメインビーム１０が設けられたトレーラ１の床構造２であって、少なくともトラクタ３との連結部に床面となる面状構造体を備え、エプロンプレート５１を支持する支持フレーム５０を、メインビーム１０と隙間をあけて配置し、面状構造体に固定しており、支持フレーム５０は、トレーラ２の長さ方向に延在する長尺材からなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、トレーラの床構造に関する。

従来のトレーラの床構造は、車体の長さ方向に延在する一対のメインビームに、複数のクロスメンバ（横根太）を取り付け、クロスメンバ上に木材やアルミニウム製押出形材等の床材を載置・固定することで形成されていた（例えば、特許文献１参照）。このような構成のトレーラにおけるトラクタとの連結部では、クロスメンバによってメインビームを連結することで強度を確保するとともに、キングピンが取り付けられたエプロンプレートを、メインビームとクロスメンバを下側から覆うように取り付けていた。

特開平１０−１３８９５１号公報

従来の床構造では、クロスメンバ上に床材を設けているため、車体の重量がかさみ、積載量が低下してしまう問題があった。そこで、本発明者らは、車体重量を低減するために、床面を面状構造体とする床構造を開発中である。

このような面状構造体を備えたトレーラにおいて、トラクタとの連結部を従来と同じ構造（メインビームにクロスメンバを取り付けた上にエプロンプレートを設けた構造）とすると、床面に捩れの応力がかかった場合などに、メインビームとクロスメンバの接合部分に応力が集中してしまう虞がある。

このような観点から、本発明は、メインビームの一部への応力集中を抑制できるトレーラの床構造を提供することを課題とする。

前記課題を解決するための請求項１に係る発明は、トレーラの長さ方向に延在する複数のメインビームが設けられたトレーラの床構造であって、少なくともトラクタとの連結部に床面となる面状構造体を備え、エプロンプレートを支持する支持フレームを、前記メインビームと隙間をあけて配置し、前記面状構造体に固定したことを特徴とするトレーラの床構造である。

このような構成によれば、支持フレームとメインビームが連結されないので、面状構造体にかかる捩れの応力が支持フレームからメインビームに直接伝達されない。したがって、メインビームの一部への応力集中を抑制できる。また、隣り合うメインビームの間に長さ方向に連続する隙間が形成されるので、トレーラの前後に延びる油圧や電気配管等を容易に配設することができる。

請求項２に係る発明は、前記面状構造体が、前記トレーラの長さ方向に延在する複数の床材と前記メインビームとを、前記トレーラの幅方向に連接させたものであることを特徴とする。

このような構成によれば、長さ方向に所定間隔で多数設けられるクロスメンバを必要としないので、部品点数が削減され、車体の軽量化および加工工数の低減が図れる。

請求項３に係る発明は、前記支持フレームが、前記トレーラの長さ方向に延在する長尺材からなることを特徴とする。

このような構成によれば、面状構造体に作用する捩れの応力を支持フレームがトレーラの幅方向に伝達しない（支持フレームが幅方向に突っ張らない）ので、面状構造体の変形で捩れの応力を分散することができる。

請求項４に係る発明は、前記支持フレームの後端部が、後方に向かうにつれて高さ寸法が漸減するように形成されていることを特徴とする。

このような構成によれば、支持フレームから床面に伝達される応力が分散されて、床面の一部に局所的に負担がかかるのを防止できる。

請求項５に係る発明は、前記メインビームが、ビーム高さの異なる複数の部位が長手方向に連なって形成されており、トラクタとの連結部となるエプロン部と、前記トラクタの後方に位置するホイールベース部と、前記エプロン部と前記ホイールベース部との間に位置するネック部とを備えてなり、前記エプロン部のビーム高さは、前記ホイールベース部のビーム高さより低く、前記ネック部のビーム高さは、前記エプロン部から前記ホイールベース部に向かうにつれて高くなっており、前記支持フレームの後端部は、前記ネック部と前記ホイールベース部との境界部よりも後方に延在していることを特徴とする。

このような構成によれば、支持フレームから面状構造体に伝達される応力が、比較的強度が強いメインビームのホイールベース部にも分散されるので、面状構造体および支持フレームにかかる負担を低減できる。

本発明に係るトレーラの床構造によれば、メインビームの一部への応力集中を抑制することができる。

（ａ）は本発明の実施形態に係るトレーラの床構造を示した底面図、（ｂ）は支持フレームを示した底面図である。 本発明の実施形態に係るトレーラの床構造を示した断面図および拡大断面図である。 （ａ）本発明の実施形態に係るトレーラの床構造を示した側面図、（ｂ）は連結部のメインビームを示した拡大側面図である。 支持フレームを示した図であって、（ａ）は端部に設けられた支持フレームの側面図、（ｂ）は中央部に設けられた支持フレームの側面図である。 本発明の実施形態に係るトレーラの床構造のトラクタとの連結部の下側を示した斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態を、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。図３に示すように、トレーラ１の床構造２は、トラクタ３に牽引されるトレーラ１の床を構成するものである。

図１の（ａ）に示すように、本実施形態に係る床構造２は、トレーラ１の長さ方向（車長方向）に延在する一対のメインビーム１０，１０と、長さ方向に延在する複数の床材３０，３０…とを備えている。そして、メインビーム１０，１０と床材３０，３０…とを、トレーラ１の幅方向（車幅方向）に連接させて面状構造体が形成されている。なお、本実施形態では、メインビーム１０が車幅方向に間隔をあけて一対設けられているが、メインビームの本数はこれに限定されるものではなく、たとえば、１本であってもよいし、３本以上であってもよい。

メインビーム１０は、アルミニウム合金製長尺材にて構成されている。メインビーム１０は、トレーラ１の車長方向に沿って、その前端から後端まで直線状に延在している。一対のメインビーム１０，１０は、車幅方向に間隔をあけて、互いに平行になるように配置されている。

図２に示すように、メインビーム１０は、上フランジ部１１と下フランジ部１２とウエブ部１３とを備えて構成されている。上フランジ部１１と下フランジ部１２は、メインビーム１０の上下部分を構成する部材である。上フランジ部１１と下フランジ部１２は、同じ幅寸法に形成されている。ウエブ部１３は、アルミニウム合金製の板材または押出形材にて構成されている。ウエブ部１３は、その上端部が上フランジ部１１に溶接固定（図示省略）され、下端部が下フランジ部１２に溶接固定（図示省略）されている。

上フランジ部１１の上面は、床材３０の上面と面一になるように構成されて、床面の一部を構成している。上フランジ部１１は、アルミニウム合金製の押出中空形材にて構成されている。上フランジ部１１は、上板部１１ａと下板部１１ｂと側板部１１ｃ，１１ｃとで区画される中空部１４を有しており、この中空部１４は、補強リブ１６にて分割されている。補強リブ１６は、上フランジ部１１の上板部１１ａと下板部１１ｂを接続するように配置されている。上板部１１ａは、後記する床材３０の上板部３３と同等の厚さ寸法に形成されている。上フランジ部１１の幅方向両端部の上板部１１ａと下板部１１ｂはそれぞれ外方に延出して、その内側に凹部１５が形成されており、後記する床材３０の凸部３７と噛み合うように構成されている（図２の部分拡大図参照）。下フランジ部１２は、アルミニウム合金製の押出形材にて構成されている。

図３に示すように、メインビーム１０は、前後位置によって高さ寸法（ビーム高さ）が変化する。なお、図３は、図１のＸ−Ｘ線方向に床構造２を見た断面側面図を示す。本実施形態のメインビーム１０では、前方から後方にかけて、エプロン部２０、ネック部２１、ホイールベース部２２、サスペンションマウンティング部２３およびリヤオーバーハング部２４を備えている。メインビーム１０の上フランジ部１１は、前端から後端にかけて同一レベルに形成されて、上面が水平な平面形状となっている。一方、下フランジ部１２は、メインビーム１０の高さ（ウエブ部１３の高さ）の変化に応じて、屈曲して形成されている。

エプロン部２０は、トラクタ３との連結部である。エプロン部２０には、トレーラ１をトラクタ３に連結するためのキングピン５２を備えたエプロンプレート５１が設けられる。キングピン５２は、トラクタ３の車体後部３ａに設けられたカプラー５に係合する。エプロン部２０は、トラクタ３の車体後部３ａの上方に位置しており、メインビーム１０の中で最もビーム高さが低い部分となっている。エプロン部２０は、ビーム高さが一定であり、下フランジ部１２は水平に延在している。

ネック部２１は、エプロン部２０の後端からホイールベース部２２の前端にかけて、ビーム高さが徐々に増加する部分である。ネック部２１の下フランジ部１２は、後方に向かって下がるように傾斜している。ネック部２１は、ビーム高さの増加割合が二段階に変化して形成されており、前部に配置され増加割合が低い緩傾斜部２１ａと、後部に配置され増加割合が高い急傾斜部２１ｂとを備えている。緩傾斜部２１ａは、トラクタ３の車体後部の上方に位置している。エプロン部２０と緩傾斜部２１ａとの境界部、および緩傾斜部２１ａと急傾斜部２１ｂとの境界部では、それぞれ下フランジ部１２が屈曲している。

ホイールベース部２２は、ネック部２１とサスペンションマウンティング部２３との間に位置する部分である。ホイールベース部２２は、前方から順に、最もビーム高さが高い高ビーム部２２ａと、ビーム高さが徐々に低くなる傾斜部２２ｂと、後方のサスペンションマウンティング部２３およびリヤオーバーハング部２４と同じビーム高さの中ビーム部２２ｃとを備えている。ネック部２１とホイールベース部２２との境界部には、トラクタ３からトレーラ１を切り離したときに、トレーラ１の前部を支える脚部であるランディングギア２８が伸縮可能に設けられている。ランディングギア２８は、トラクタ３からトレーラ１を切り離したときに、地面まで伸長してトレーラ１の前部を支える脚部となる。急傾斜部２１ｂと高ビーム部２２ａとの境界部、高ビーム部２２ａと傾斜部２２ｂとの境界部、および傾斜部２２ｂと中ビーム部２２ｃとの境界部では、それぞれ下フランジ部１２が屈曲している。

サスペンションマウンティング部２３は、トレーラ１の車輪２６を支持するためのマウント部２７が設けられる部分である。サスペンションマウンティング部２３は、中ビーム部２２ｃと同じビーム高さを有しており、下フランジ部１２は水平に延在している。

リヤオーバーハング部２４は、サスペンションマウンティング部２３から後方に張り出した部分である。リヤオーバーハング部２４は、サスペンションマウンティング部２３および中ビーム部２２ｃと同じビーム高さを有しており、下フランジ部１２は水平に延在している。

なお、前記したメインビーム１０の形状および各部の名称は、一例であって、本実施形態のものに限定する趣旨ではない。

ウエブ部１３は、トレーラ１の前後に向かうにつれて、エプロン部２０からリヤオーバーハング部２４までのそれぞれの高さに応じて、複数の高さに形成されている。つまり、ウエブ部１３の高さ寸法が変化することで、メインビーム１０のビーム高さが変化するようになっている。

図１および図５に示すように、床材３０は、一対のメインビーム１０，１０の間と、各メインビーム１０の車幅方向外側に配置されている。床材３０，３０・・・を区別する場合には、メインビーム１０，１０間に並設される三枚の床材３０，３０，３０を「内側床材３０ａ，３０ａ，３０ａ」と称し、メインビーム１０の車幅方向外側にそれぞれ張り出して配置される床材３０，３０を「外側床材３０ｂ」および「サイドプレート付外側床材３０ｃ」と称する。内側床材３０ａは、その幅方向に隣接する他の内側床材３０ａまたはメインビーム１０の上フランジ部１１に溶接固定されている。外側床材３０ｂは、一対のメインビーム１０の外側にそれぞれ一枚ずつ設けられており、上フランジ部１１に溶接固定されている。サイドプレート付外側床材３０ｃは、外側床材３０ｂの外側にそれぞれ設けられている。サイドプレート付外側床材３０ｃの外側端には、断面コ字状のサイドプレート４１が形成されている。

図２に示すように、床材３０は、中空部３２を有するアルミニウム合金製の中空押出形材からなる。床材３０は、上板部３３と下板部３４と側板部３５とを備えてなり、その内側に中空部３２が形成されている。中空部３２には、トラス状に配置された斜材３１が設けられている。斜材３１は上板部３３と下板部３４とを結んで設けられている。

床材３０およびメインビーム１０の上フランジ部１１の幅方向端部は、互いに噛み合うように、凹凸形状に形成されている（図２の部分拡大図参照）。メインビーム１０の上フランジ部１１の幅方向端部には、前記したように凹部１５が形成されている。凸側の床材３０（上フランジ部１１の側部に位置する床材３０）は、その幅方向両端部に上板部３３と下板部３４が互いに近づく段差部３６，３６がそれぞれ形成されており、その先端部がそれぞれ外方に延出している。段差部３６，３６より先端部分は、凸部３７の上下面を構成している。

隣接する床材３０の幅方向端部（中央の内側床材３０ａの両端部、両端の外側床材３０ｂ，３０ｂの内側端部）には、凸部３７が挿入される凹部３８が形成されている。凹部３８は、床材３０の上板部３３と下板部３４が外方に張り出してその内側に形成されている。凸部３７が凹部３８または凹部１５に挿入されたときに、床表面および裏面には、段差部３６と凹部３８の先端部との間にＶ溝３９が形成される。このＶ溝３９を開先として溶加材を使った溶接を行うことで、床表面が平滑に形成される。このように、隣接する床材３０とメインビーム１０、または床材３０同士を噛み合わせることで、接合時の位置決めを容易に行えるとともに、これらの接合強度を高めることができる。

図１および図５に示すように、面状構造体のうち、床材３０の下面に、支持フレーム５０が取り付けられている。支持フレーム５０は、エプロンプレート５１を支持するものであり、一対のメインビーム１０，１０間の内側床面３０ａの下面に設けられている。支持フレーム５０は、トレーラ１の長さ方向に延在するアルミニウム合金製長尺材にて構成されている。

図４に示すように、支持フレーム５０は、上フランジ部５５と下フランジ部５６とウエブ部５７とを備えて構成されている。ウエブ部５７は、幅方向に間隔をあけて一対形成されており（図１の（ｂ）および図２参照）、上フランジ部１１と下フランジ部１２を繋ぐように形成されている。支持フレーム５０の後端部５７ａは、後方に向かうにつれて高さ寸法が漸減するように形成されている。具体的には、ウエブ部５７の後端が後方に向かうに連れて上方になるように傾斜している。また、支持フレーム５０の前端部５７ｂは、前方に向かうにつれて高さ寸法が漸減するように形成されている。具体的には、ウエブ部５７の前端が前方に向かうに連れて上方になるように傾斜している。ウエブ部５７の前後端の傾斜角度は、後端の傾斜角度の方が前端の傾斜角度より緩やかになっている。支持フレーム５０は、アルミニウム合金製中空押出形材にて構成されており、その前後を斜めに切断して形成される。下フランジ部５６には、エプロンプレート５１を固定するためのボルト挿通孔５８（図５参照）が複数形成されている。なお、支持フレーム５０の断面形状は前記形状に限定されるものではなく、例えば、ウエブ部が単数のものや、角パイプ状のものであってもよい。

上フランジ部５５は、内側床材３０ａの下板部３４の下面に溶接固定される。支持フレーム５０は三列設けられており、各内側床材３０ａに支持フレーム５０が一列ずつ固定されている。各支持フレーム５０は、その長手方向がメインビーム１０，１０と平行になるように、且つメインビーム１０，１０と隙間をあけて配置されている。支持フレーム５０とメインビーム１０との隙間および支持フレーム５０同士の隙間は、トレーラ１の前後に延びる油圧や電気配管等を配設可能な寸法となっている。支持フレーム５０の後端部は、エプロン部２０とネック部２１との境界部よりも後方に延在している。本実施形態では、ウエブ部５７の後端の下端（下フランジ部５６の後端）が、エプロン部２０とネック部２１との境界部に相当するようになっている。

なお、支持フレーム５０の後端部５７ａは、前記構成の位置に限定されるものではなく、ネック部２１とホイールベース部２２との境界部よりも後方に延在しているのがさらに好ましい（図３の二点鎖線にて示す後端部５７ａ’の位置を参照）。支持フレーム５０は、トレーラ１の後端まで延在させてもよい。支持フレーム５０の長さは、必要強度、車体重量やコストとのバランスを考慮して適宜設定される。

三列の支持フレーム５０のうち中央に位置する支持フレーム５０には、図４の（ｂ）に示すように、キングピン５２の頭部が入り込む切欠き部５９が形成されている。切欠き部５９は、キングピン５２の頭部より一回り大きい収容スペースを得られるように、下フランジ部５６とウエブ部５７の一部を切除して構成されている。下フランジ部５６は、キングピン５２の頭部よりも一回り広い幅で切除されている。ウエブ部５７は、キングピン５２の頭部の外形に沿うように側面視台形状に切り欠かれている。切り欠きの上辺と斜辺との境界部は曲線状に形成されている。

以上のような構成の床構造２によれば、床面の強度は面状構造体とすることで確保し、エプロンプレート５１の支持応力は支持フレーム５０を介して強固な面状構造体に伝達させている。そして、支持フレーム５０をメインビーム１０と隙間をあけて配置し、面状構造体のうち、床材３０の下面に固定したことによって、支持フレーム５０がメインビーム１０に連結されない。従来構造では、メインビームとクロスメンバとの連結部に応力集中していたのに対し、）これによって、床構造２では、面状構造体に捩れの応力が発生しても、支持フレーム５０はメインビーム１０を拘束しない。つまり、支持フレーム５０にかかった力がメインビーム１０に直接伝わることはない。したがって、メインビーム１０の一部への応力集中を抑制できる。

また、メインビーム１０と支持フレーム５０との間や、隣り合う支持フレーム５０，５０間に、長さ方向に連続する隙間が形成されるので、トレーラ１の前後に延びる油圧や電気配管等を容易に配設することができる（従来構造では、クロスメンバで遮られるので開口補強をしなければならなかった）。

さらに、支持フレーム５０が、トレーラ１の長さ方向に延在する長尺材からなるので、特にエプロン部２０のキングピン５２の周辺の面状構造体に多く作用する捩れの応力を支持フレーム５０がトレーラの幅方向に伝達しない（支持フレーム５０が幅方向に突っ張らない）。これによって、面状構造体の変形（撓み）で捩れの応力を分散することができる。

また、支持フレーム５０の後端部５７ａを、後方に向かうにつれて高さ寸法が漸減するように形成したので、支持フレーム５０から面状構造体に伝達される応力が支持フレーム５０の長さ方向に分散されて、面状構造体の一部に局所的に負担がかかるのを防止できる。

さらに、本実施形態では、ウエブ部５７の後端５７ａの下端（下フランジ部５６の後端）が、エプロン部２０とネック部２１との境界部に相当するようになっているので、支持フレーム５０にかかる力をネック部２１周辺の面状構造体にまで伝達でき、ビーム高さの低いエプロン部２０に応力が集中するのを防止できる。

なお、支持フレーム５０の後端部５７ａ’をネック部２１とホイールベース部２２との境界部よりも後方に延在させると、支持フレーム５０にかかる力をビーム高さの高いホイールベース部２２の周辺の面状構造体にまで伝達できる。これによって、支持フレーム５０に作用する応力をより広い範囲の床面に分散できるとともに、床面から比較的強度の高いメインビーム１０のホイールベース部２２に伝達させることができる。

また、床材３０とメインビーム１０とで面状構造体を形成しているので、メインビーム１０にかかる負担を従来よりも低減でき、メインビーム１０の小型化を図れる。さらに、床面全体を面状の構造体としたことによって、曲げや捩れに対する強度が大きくなる。特に、道路が狭い日本で頻度が多い急旋回時においては、メインビーム１０やエプロン部２０に大きな応力が作用していたが、この応力に床面全体で対抗できるとともに、メインビーム１０の一部への応力集中を抑制できるので、構造的に有利になる。

そして、本実施形態では、メインビーム１０および床材３０を、アルミニウム合金製長尺材から構成しているので、より一層の車体の軽量化を達成できる。さらに、溶接作業を車長方向に沿って直線状に行えるので、組立工数を低減することもできる。

また、床材３０を、トラス状に配置された斜材３１が配置された中空部３２を有する中空押出形材から構成しているので、軽量で且つ効率的に強度を得ることができ、さらには押出形材としたことによって精度向上を達成できる。

さらに、メインビーム１０を、上フランジ部１１と下フランジ部１２とウエブ部１３とを備えて構成し、ウエブ部１３を部分ごとで複数の高さに形成したことによって、上フランジ部１１と下フランジ部１２はそれぞれ同一の断面で形成できる。したがって、上フランジ部１１と下フランジ部１２を、容易に且つ効率的に製造できる。また、ウエブ部１３の高さを変えるだけで、容易にメインビーム１０の高さを調整することが可能となる。

また、上フランジ部１１の上面は、床面の一部を構成するようにしたことで、メインビーム１０が床の一部を構成するので、効率的な強度向上を達成できる。さらに、メインビーム１０の上に床材３０を設ける場合と比較して、床面の高さを床材３０の厚さ分、低くすることができるので、積荷スペースを広くすることができる。

さらに、上フランジ部１１を中空状に形成したことで、メインビーム１０の軽量化を達成できるとともに、上フランジ部１１の重量を抑えつつ上フランジ部１１と床材３０の厚さを同等にできる。上フランジ部１１と床材３０の厚さを同じにしたことで、こられの溶接作業が行い易くなる。

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は前記実施の形態に限定する趣旨ではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。例えば、前記実施形態では、支持フレーム５０は、三列設けられているが、これに限定されるものではなく、一列、二列または四列以上であってもよい。なお、儲けられる支持フレームが偶数列であって、幅方向中央に位置しない場合は、切欠き部を形成しなくてもよい。

また、支持フレーム５０は、長尺であるが、ブロック状であってもよい。一のブロックが複数の床材に跨らないのが好ましい。

さらに、本実施形態では、面状構造体がトレーラ１の全面にわたって形成されているが、エプロン部のみが面状構造体であるトレーラに前記支持フレームを設けるようにしても、本実施形態と同様の作用効果を得られる。

１ トレーラ
２ 床構造
１０ メインビーム
１１ 上フランジ部
１２ 下フランジ部
１３ ウエブ部
２０ エプロン部
２１ ネック部
２２ ホイールベース部
３０ 床材
５０ 支持フレーム
５１ エプロンプレート

Claims (5)

1. トレーラの長さ方向に延在する複数のメインビームが設けられたトレーラの床構造であって、
   少なくともトラクタとの連結部に床面となる面状構造体を備え、
   エプロンプレートを支持する支持フレームを、前記メインビームと隙間をあけて配置し、前記面状構造体に固定した
   ことを特徴とするトレーラの床構造。
2. 前記面状構造体は、前記トレーラの長さ方向に延在する複数の床材と前記メインビームとを、前記トレーラの幅方向に連接させたものである
   ことを特徴とする請求項１に記載のトレーラの床構造。
3. 前記支持フレームは、前記トレーラの長さ方向に延在する長尺材からなる
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のトレーラの床構造。
4. 前記支持フレームの後端部は、後方に向かうにつれて高さ寸法が漸減するように形成されている
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のトレーラの床構造。
5. 前記メインビームは、ビーム高さの異なる複数の部位が長手方向に連なって形成されており、トラクタとの連結部となるエプロン部と、前記トラクタの後方に位置するホイールベース部と、前記エプロン部と前記ホイールベース部との間に位置するネック部とを備えてなり、
   前記エプロン部のビーム高さは、前記ホイールベース部のビーム高さより低く、前記ネック部のビーム高さは、前記エプロン部から前記ホイールベース部に向かうにつれて高くなっており、
   前記支持フレームの後端部は、前記ネック部と前記ホイールベース部との境界部よりも後方に延在している
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のトレーラの床構造。

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