JP2013129263A - 導風板の取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】キャブとバンボディとの高さ違いによる導風板のサイズの相違によってボルト穴部の位置の相違が発生しても、フレーム構造の一部共通化を図ることにより対応できる導風板の取付構造を提供する。
【解決手段】ドラッグフォイラ２を支持する前端側支持フレーム部５と、前記フォイラ２を支持する後端側支持フレーム部とを有し、前端側支持フレーム部５は、前記フォイラ２の支持フレーム５１と、前記フォイラ２の全サイズに対応可能な共通金具部とを有し、該共通金具部は、該支持フレーム５１の基端側が連結され且つ縦長穴５２ａが形成された取付金具５２と、該取付金具５２に隣接して配置され且つ車体前後方向に沿って形成された横長穴５３ａを有する支持フレーム位置調整金具５３と、取付金具５２と支持フレーム位置調整金具５３とを前記穴５２ａ，５３ａを使って締結する締結具とを有し、前記金具５３には横長穴５３ａを高さ方向に所定間隔で複数形成した。
【選択図】図４

Description

本発明は、トラックのキャブ上面よりも高さ方向に突出しているバンボディ等へ走行風が正面衝突することを避けるためにキャブ上面に設置される導風板の取付構造に関する。

従来、トラックのキャブ上面には空力特性の改善のためにドラッグフォイラと呼ばれる導風板が設置されることが多く、導風板の取付構造に関する研究開発がなされている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。ドラッグフォイラを用いると、バンボディの正面への走行風の衝突が回避され、走行空気抵抗が小さくなり空力特性の改善及び燃費の向上が図られる。ドラッグフォイラの両側面部は略三角形状であり、走行風はドラッグフォイラの斜面に沿って整流された状態でスムーズに流れ、バンボディ上方に円滑に流れる。走行風は、キャブ前面のフロントガラスの上端からドラッグフォイラの斜面に沿って流れるため、ドラッグフォイラの下端側とキャブ上面との間隙がなるべく小さくなるように設計されている。
ドラッグフォイラは、軽量化及び剛性の観点から例えば繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）等の樹脂が適用され、また、軽量化の観点から底面及び背面が開放しており板状の部材からなる。

キャブ後方には、積荷を収納するバンボディが配置されている。バンボディは規格化された箱体であり主に直方体状である。勿論、道路交通法で規定された高さ制限値を超えない寸法である。バンボディにはなるべく多くの積荷を収納したいため、一般にバンボディの上面はキャブ上面よりも高い位置に来る。そして、図８（ａ）〜図８（ｃ）に示すように、キャブ１００の上面には、バンボディの高さに対応したドラッグフォイラ１０１が配置される。例えば、大きめのドラッグフォイラ１０１をキャブ上面に設置すると、ドラッグフォイラ１０１の上頂部がバンボディ上面より高い位置に来るため、適した高さのドラッグフォイラ１０１を設置する場合よりもドラッグフォイラ１０１の斜面が急になり、空気抵抗が大きくなる。そのため、ドラッグフォイラ１０１の上頂部はバンボディの上面付近に来ることが好ましい。従って、図８（ａ）〜図８（ｃ）に示すように、キャブ１００とバンボディとの高さ違いに応じてサイズの異なるドラッグフォイラ１０１が用いられる。このドラッグフォイラ１０１は予め大きめのサイズに製作され、キャブ１００とバンボディとの高さ違いに対応させて適宜切断加工される（図９参照）。切断ラインは予め数段階に規定されており、その切断ラインに沿って切断することで複数種別のドラッグフォイラ１０１が提供される。

ドラッグフォイラ１０１には図１０に示すように、表面に略三角錐状の窪みであるボルト穴部１０２Ａが多数形成されている。略三角錐状の窪みの底面が鉛直方向に起立して配置され、該底面にボルト挿通用の穴が形成されている。このボルト穴部１０２Ａと、図１１に示すフレーム構造１０３のボルト締結部１０２Ｂとにボルトが挿通され、ナットで締結される。なお、ドラッグフォイラ１０１の表面は空気抵抗を減少させるために主に湾曲した形状にされ、普通自動車のボンネットの形状に似ている。

特公平７−９０８０１号公報 実公平６−４４７７５号公報

しかし、上述した従来の導風板の取付構造では、キャブ１００とバンボディとの高さ違いによるドラッグフォイラ１０１のサイズ変更に対応させるために、予めドラッグフォイラ１０１に全種別に対応できるように多数のボルト穴部１０２Ａを形成するか、又は複数種別分のフレーム構造１０３の製作が必要となる。
より詳しくは、前者の場合、ドラッグフォイラ１０１とフレーム構造１０３との固定はボルト締結によりなされるので、共通のフレーム構造を用いようとするとドラッグフォイラ１０１への穴明け箇所、すなわちボルト穴部１０２Ａが増加し、樹脂厚肉部にヒケが発生し外観上の美感を損なったり、製作コストが増加したりする。
後者の場合、ドラッグフォイラ１０１の切断箇所の相違によるボルト穴部１０２Ａの位置の相違に対応させてボルト締結部１０２Ｂの位置を変更しなければならないため、種別分のフレーム構造を予め製造業者側で用意しなければならず、生産コストが高くなる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、キャブとバンボディとの高さ違いに対応させて導風板を切断加工する場合において、導風板のサイズの相違によるボルト穴部の位置の相違が発生しても、フレーム構造の一部共通化を図ることにより、ボルト穴部の位置の相違に対応できる導風板の取付構造を提供することを目的とする。

本発明者は、このような課題に対して鋭意研究を重ねた結果、ドラッグフォイラを切断加工することによるドラッグフォイラのボルト穴部のキャブ上面での位置ずれに対応できる共通金具部を採用することにより、フレーム構造の一部共通化を図り、ボルト穴部の位置の相違に対応できることを見出し、本発明を完成するに至った。

本発明の導風板の取付構造は、トラックのキャブの上面に設置され走行時の空気抵抗を減少させるための側面視略三角形状の導風板と、該導風板に複数形成されたボルト穴部に連結され該導風板を前記キャブの上面に固定するためのフレーム構造とを有し、該フレーム構造は、前記導風板の前端側を支持する前端側支持フレーム部と、前記導風板の後端側を支持し上下方向にスライド可能なフレームを有する後端側支持フレーム部とを有する導風板の取付構造であって、前記前端側支持フレーム部は、先端が前記導風板のボルト穴部と締結されるボルト締結部を有する支持フレームと、ドラッグフォイラの全サイズに対応可能な共通金具部とを有し、該共通金具部は、前記支持フレームの基端側が連結され且つ縦長穴が形成された取付金具と、該取付金具に隣接して配置され且つ車体前後方向に沿って形成された横長穴を有する支持フレーム位置調整金具と、前記取付金具と前記支持フレーム位置調整金具とを前記縦長穴と前記横長穴を使って締結する締結具とを有し、前記支持フレーム位置調整金具には、前記横長穴が高さ方向に所定間隔で複数形成されていることを特徴とする。

本発明では、取付金具と支持フレーム位置調整金具とを縦長穴と横長穴を使って締結するので、縦長穴の長手方向すなわち車体上下方向と、横長穴の長手方向すなわち車体前後方向に支持フレームを位置調整可能である。また、支持フレーム位置調整金具には横長穴が高さ方向に所定間隔で複数形成されているので、締結に用いる横長穴を適宜選択することができ、支持フレームを車体上下方向にステップ的に位置調整可能である。従って、キャブとバンボディとの高さ違いに対応させて導風板であるドラッグフォイラを切断加工したときに、ドラッグフォイラのサイズの相違によるボルト穴部の位置の相違が発生しても、支持フレームの前後上下方向の位置調整によってボルト締結部をボルト穴部に合わせることができる。また、ドラッグフォイラのサイズに関係ない共通金具部を設けることでフレーム構造を一部共通化でき、部品の共通化による生産コストの低減が図られる。さらに、切断前のドラッグフォイラに全種別のボルト穴部を形成する必要がなく、１種別のボルト穴部で複数種別のドラッグフォイラに対応でき、ボルト穴部の共通化を図ることができ、生産コストの低減が図られ、外観上の美感の低下を防止することができる。

ここで、支持フレーム位置調整金具の横長穴と取付金具の縦長穴とにボルトなどの挿通部材を挿通してナットを螺合させることにより、両金具を相互に締結させることができる。また、取付金具の２箇所に縦長穴を形成して、２本のボルトを挿通すれば回り止め機能を発揮する。複数の縦長穴にボルトを挿通する場合、横長穴と重畳する縦長穴の位置をずらして取付金具を支持フレーム位置調整金具に対して傾斜させることができ、取付金具に固定して連結された支持フレームの水平面に対する角度調整ができ、ひいては支持フレームに固定されるドラッグフォイラの水平面に対する角度調整が可能である。

なお、前端側支持フレーム部と後端側支持フレーム部との間にドラッグフォイラを支持する中間支持フレーム部を設けてもよい。中間支持フレーム部を設けると、前端部と後端部の支持フレーム部間で板状のドラッグフォイラが自重により撓むのを抑止することができる。

本発明の導風板の取付構造では、キャブとバンボディとの高さ違いに対応させて導風板を切断加工する場合において、導風板のサイズの相違によるボルト穴部の位置の相違が発生しても、共通金具の適用によるフレーム構造の一部共通化を図ることにより、ボルト穴部の位置の相違に対応できる。

トラックのキャブの上面に設置されるドラッグフォイラを示す斜視図である。 本発明の導風板の取付構造の一実施形態を示す斜視図である。 図２の導風板の取付構造に用いられる主フレームのスライド可能方向を示す説明図である。 前端側支持フレーム部付近の拡大図である。 前端側支持フレーム部の支持フレーム及び取付金具を示す説明図である。 前端側支持フレーム部の支持フレーム位置調整金具を示す説明図である。 図５の取付金具と図６の支持フレーム位置調整金具とを重ね合わせた形態を示す説明図である。 キャブとバンボディとの高さ違いに応じてドラッグフォイラのサイズが変更されることを示す説明図である。図８（ａ）はキャブとバンボディとの高さ違いが大きい場合に用いるドラッグフォイラを示している。図８（ｂ）はキャブとバンボディとの高さ違いが中程度の場合に用いるドラッグフォイラを示している。図８（ｃ）はキャブとバンボディとの高さ違いが小さい場合に用いるドラッグフォイラを示している。 ドラッグフォイラの切断ラインを示す説明図である。 ドラッグフォイラの詳細を示す斜視図である。 図１０のドラッグフォイラを支持するフレーム構造を示す斜視図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明する。
図１は、トラックのキャブの上面に設置される導風板であるドラッグフォイラを示している。図に示すように、トラックのキャブ１の上面には走行時の空気抵抗を減少させるための側面視略三角形状のドラッグフォイラ２が設置されている。キャブ１の後方には直方体状のバンボディ３が設けられている。ドラッグフォイラ２は、キャブ１とバンボディ３との高さ違いによる空気抵抗を低減させるために設置されており、バンボディ３の正面に走行風が直接衝突しないようにされている。なお、ドラッグフォイラ２の内部には金属製のフレーム構造が設けられており、ドラッグフォイラ２の裏面（内側面）には多数のボルト穴部が形成されている（図１０参照）。

図２は、本発明の導風板の取付構造に用いるフレーム構造を示している。なお、本発明では、導風板とフレーム構造とを合わせて導風板の取付構造と称している。このフレーム構造４は、キャブの上面にフレーム構造４を固定するために、比較的剛性の高いクロスメンバ７Ａ，７Ｂと一対のサイドメンバ８を備えている。クロスメンバ７Ａ，７Ｂの下面側にサイドメンバ８がボルト締結により連結されている。クロスメンバ７Ａ，７Ｂの両端及びサイドメンバ８の一端には脚部１０が設けられている。この脚部１０を適宜キャブ上面に固定することでフレーム構造４は安定して設置される。サイドメンバ８の他端はクロスメンバ７Ｂと連結されており、交差部の位置に端部がくる。クロスメンバ７Ａ，７Ｂ及びサイドメンバ８は軽量化及び剛性の観点から断面コ字状に形成されており、材質にはアルミニウム合金や鋼板などを適用することができる。ドラッグフォイラの前端側を支持する前端側支持フレーム部５と、各フレーム部のフレームにはパイプを適用することが、軽量化及び加工性の点から好ましい。
フレーム５１は略コ字状に形成され、端部は取付金具５２に連結される。ここで、従来の支持フレームは、サイドメンバの外側まで延出してから後方に折れ曲がり、クロスメンバ７Ｂまで延在していたが、本実施形態では、取付金具５２及び支持フレーム位置調整金具５３を介在させ、１本のフレームを３つに分割した形態となっている。支持フレーム５１の位置・角度調整によりボルト締結部５５の位置決め調整を行うためである。そのため、図中、５４はクロスメンバ７Ａとクロスメンバ７Ｂに架け渡された補強フレームとして機能する。そして、従来の支持フレームを機械加工により切断して支持フレーム５１及び一対の補強フレーム５４を形成することができる。

後側のクロスメンバ７Ｂには後端側支持フレーム部６が設けられている。後端側支持フレーム部６はドラックフォイラ２の高さ方向に沿って配置された主フレーム６１を有している。主フレーム６１は略コ字状に折曲形成されている。主フレーム６１の車体幅方向に沿う部分のフレームには間隔を置いてボルト締結部６２が６箇所に設けられている。ボルト締結部６２にはボルト穴が形成されており、このボルト穴はドラッグフォイラ２の組付時には、ドラックフォイラ２側の取付孔（リテーナナット）とボルトによって締結される。主フレーム６１の内側には、強度補強用に逆Ｖ字状の補強フレーム６３が設けられている。

前側のクロスメンバ７Ａには中間支持フレーム部９が設けられている。中間支持フレーム部９は、ドラッグフォイラ２の高さ方向に沿って主フレーム９１が設けられている。主フレーム９１は略コ字状に折曲形成されている。主フレーム９１の車体幅方向に沿う部分のフレームには間隔を置いてボルト締結部９２が４箇所に設けられている。
前端側支持フレーム部５は、先端がドラッグフォイラのボルト穴部に連結される支持フレーム５１と、ドラッグフォイラ２の複数サイズに対応可能な共通金具部とを有している。
該共通金具部は、支持フレーム５１の基端側が連結され且つ縦長穴５２ａが形成された取付金具５２と、この取付金具５２に隣接して配置された支持フレーム位置調整金具５３とを有している。この支持フレーム位置調整金具５３には横長穴５３ａが高さ方向に所定間隔で複数形成されている。この横長穴５３ａは車体前後方向に沿って形成されている。支持フレーム５１の車体幅方向に沿う部分には間隔を置いてボルト締結部５５が３箇所に設けられている。

図３は、図２のドラッグフォイラ２の取付構造に用いられる支持フレーム５１のスライド可能方向を示している。図に示すように、後端側支持フレーム部６の主フレーム６１はボルト締結部６２をドラッグフォイラ２のボルト穴部と位置合わせてして締結することでドラッグフォイラ２と連結される。中間支持フレーム部９も後端側支持フレーム部６と同様に、主フレーム９１のボルト締結部９２とドラッグフォイラ２のボルト締結部とを位置合わせして締結することでドラッグフォイラ２と連結される。このとき、中間支持フレーム部９のボルト締結部９２のボルト穴を長穴とするなど、ドラッグフォイラ２のボルト穴部に確実にボルトを挿入できるようにする必要がある。これは運転席1後方のバンボディ３の高さに沿って、ドラッグフォイラ２の後端部と両側部を切断（削除）するため、ボルト締結部６２，９２に対応するドラッグフォイラ２のボルト穴部同士の距離が変化するものである。
前端側支持フレーム部５の支持フレーム５１は上下前後にスライド可能な他、回転方向にもスライド可能である。前端側支持フレーム部５の構造は、図４の拡大図を用いて説明する。

図４に示すように、支持フレーム位置調整金具５３には、スリットである横長穴５３ａが車体前後方向に沿って３箇所、形成されており、この横長穴５３ａに取付金具５２の縦長穴５２ａが重ね合わせた状態で位置合わせされる。縦長穴５２ａは２箇所に形成され、横長穴５３ａに位置合わせされている。取付金具５２には、支持フレーム５１が取り付けられており、取付金具５２を横長穴５３ａに沿ってスライドさせることで支持フレーム５１及びボルト締結部５５がスライドと傾斜調整が行われ、ボルト締結部５５で締結されたドラッグフォイラ２の車体前後方向の位置決め調整がなされる。
傾斜調整とは、ドラッグフォイラ先端部の中側に固着されているナット２１の軸線ＣＬに、ボルト締結部５５に設けられたボルト挿通孔の軸線をあわせるようにする。
また、縦長穴５２ａを合わせる横長穴５３ａを変更し取付金具５２の取付高さを変更することで車体上下方向のドラッグフォイラ２の位置決め調整がステップ的になされる。さらに、取付金具５２には縦長穴５２ａが形成されているので、横長穴５３ａに対して縦長穴５２ａの位置をずらすことで車体上下方向への取付金具５２のスライドだけでなく取付金具５２の傾きをも変更することができ、ドラッグフォイラ２の水平面に対する連続的高さ調整及び角度調整が可能である。

図５は、前端側支持フレーム部５の支持フレーム５１及び取付金具５２を示している。支持フレーム５１は略正方形板状の取付金具５２に連結されている。連結方法は特に限定されることはなく、例えば、支持フレーム５１と取付金具５２は溶接等によって連結することができる。取付金具５２には、縦長穴５２ａが２箇所に形成されているので、締結具であるボルトを縦長穴５２ａと横長穴５３ａとに挿通してナットを用いて締結させると、締結が緩んだ場合でもボルトが２本あることにより回り止めが抑止される。そして、上記取付金具５２、支持フレーム位置調整金具５３、これらの締結具、補強フレーム５４、クロスメンバ７Ａ，７Ｂ、サイドメンバ８等を要素として構成されている。従って、共通金具部とするこの部分の部品を複数種別ストックする必要がなく、在庫管理が容易であり、コストの低減に繋がる。そして、主フレーム６１，９１及び補強フレーム６３を種別毎に変更することで、複数種別のドラッグフォイラ２に対応することができる。

図６は、前端側支持フレーム部５の支持フレーム位置調整金具５３を示している。この支持フレーム位置調整金具５３には、水平方向に沿ってスリット状の横長穴５３ａが３本形成されている。勿論、４本以上形成して、高さ調整の自由度を高めてもよい。支持フレーム位置調整金具５３の上端中央には溝５３ｂが形成され、この溝５３ｂにフレーム５４が連結される。すなわち、従来は支持フレーム５１とフレーム５４が１本のフレームであったが、本実施形態では途中で分断されており、既販のフレーム構造を改造して本発明を適用することができる。

図７は、図５の取付金具５２と図６の支持フレーム位置調整金具５３とを重ね合わせた形態を示している。図に示すように、取付金具５２は車体前後方向にスライド可能になっている(図7実線矢印方向)。また、取付金具５２との締結のための横長穴５３ａを適宜選択することができ、取付金具５２は支持フレーム位置調整金具５３に対してステップ的にスライド可能である。(図7点線矢印方向)
勿論、縦長穴５２ａの長さの範囲で連続的な上下方向へのスライドも可能である。このように、取付金具５２の位置決めには上下前後方向の自由度が確保されている。

さらに、縦長穴５２ａの横長穴５３ａに対する重なり位置を調整することで取付金具５２の角度調整が可能である。この取付金具５２の位置・角度調整により支持フレーム５１の先端のボルト締結部５５の位置も容易に調整され、ドラッグフォイラの位置決めの基準となる先端部のボルト穴部と支持フレーム５１のボルト締結部５５との位置調整が容易になされる。

上述した一実施形態の導風板の取付構造では、取付金具５２と支持フレーム位置調整金具５３とを縦長穴５２ａ及び横長穴５３ａにボルトを挿通して締結するので、支持フレーム５１を車体上下方向及び車体前後方向に位置調整可能である。また、支持フレーム位置調整金具５３には横長穴５３ａが高さ方向に所定間隔で複数形成されているので、締結に用いる横長穴５３ａを適宜選択することができ、支持フレーム５１を車体上下方向にステップ的に位置調整可能である。従って、キャブ１とバンボディ３との高さ違いに対応させてドラッグフォイラ２を切断加工したときに、ドラッグフォイラ２のサイズの相違によるボルト穴部の位置の相違が発生しても、支持フレーム５１の前後上下方向の位置調整によってボルト締結部５５をドラッグフォイラ２のボルト穴部に合わせることができる。また、取付金具５２の貫通穴を縦長穴５２ａであるので、取付金具５２を支持フレーム位置調整金具５３に対して車体上下方向にスライドさせたり傾斜させたりすることができ、ドラッグフォイラ２の位置・角度調整が可能である。

そして、ドラッグフォイラ２のサイズに関係ない共通金具部を設けることでフレーム構造４を一部共通化でき、部品の共通化による生産コスト低減が図れる。さらに、切断前のドラッグフォイラ２に全種別のボルト穴部を形成する必要がなく、１種別のボルト穴部で全種別のドラッグフォイラ２に対応でき、ボルト穴部の共通化を図ることができ、生産コストの低減が図られ、外観上の美感の低下を防止することができる。

以上、本発明を説明してきたが、本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、その本質を逸脱しない範囲で、種々の変形が可能であることは言うまでもない。

例えば、上述した一実施形態では、取付金具５２に縦長穴５２ａを形成した例について説明したが、縦長穴５２ａを形成するのではなく、螺旋切りがされた突起を形成してもよい。この突起を横長穴５３ａに挿通し、ナットを用いて取付金具５２と支持フレーム位置調整金具５３とを締結して接合しても同様の作用効果を奏する。

本発明は、車両の走行風が正面衝突する段差のある部分に有効に適用することができる。特に、トラックのキャブ上面に設置されるドラッグフォイラの取付構造に好適に用いることができる。

１ キャブ
２ ドラッグフォイラ
３ バンボディ
４ フレーム構造
５ 前端側支持フレーム部
５１ 支持フレーム
５２ 取付金具
５２ａ 縦長穴
５３ 支持フレーム位置調整金具
５３ａ 横長穴
５３ｂ 溝
５４ 補強フレーム
５５ ボルト締結部
６ 後端側支持フレーム部
６１ 主フレーム
６２ ボルト締結部
６３ 補強フレーム
７Ａ，７Ｂ クロスメンバ
８ サイドメンバ
９ 中間支持フレーム部
９１ 主フレーム
９２ ボルト締結部
１０ 脚部
１００ キャブ
１０１ ドラッグフォイラ
１０２Ａ ボルト穴部
１０２Ｂ ボルト締結部
１０３ フレーム構造
Ｌ 軸線

Claims (4)

1. トラックのキャブの上面に設置され走行時の空気抵抗を減少させるための側面視略三角形状の導風板と、該導風板に複数形成されたボルト穴部に連結され該導風板を前記キャブの上面に固定するためのフレーム構造とを有し、
   該フレーム構造は、前記導風板の前端側を支持する前端側支持フレーム部と、前記導風板の後端側を支持する後端側支持フレーム部とを有する導風板の取付構造であって、
   前記前端側支持フレーム部は、先端が前記導風板のボルト穴部と締結されるボルト締結部を有する支持フレームと、ドラッグフォイラの全サイズに対応可能な共通金具部とを有し、
   該共通金具部は、前記支持フレームの基端側が連結され且つ縦長穴が形成された取付金具と、該取付金具に隣接して配置され且つ車体前後方向に沿って形成された横長穴を有する支持フレーム位置調整金具と、前記取付金具と前記支持フレーム位置調整金具とを前記縦長穴と前記横長穴を使って締結する締結具とを有し、
   前記支持フレーム位置調整金具には、前記横長穴が高さ方向に所定間隔で複数形成されていることを特徴とする導風板の取付構造。
2. 前記締結具は、前記横長穴と前記縦長穴とに挿入される挿通部材を有していることを特徴とする請求項１に記載の導風板の取付構造。
3. 前記縦長穴は複数形成され、前記挿通部材を挿通することにより前記取付金具の回り止めが防止されることを特徴とする請求項２に記載の導風板の取付構造。
4. 前記前端側支持フレーム部と前記後端側支持フレーム部との間には、前記風洞板を支持する中間支持フレーム部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の導風板の取付構造。

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