JP2022001470A - トラックの荷台構造 - Google Patents

Abstract

【課題】サイドパネルへ加わる外部入力が過大荷重や衝撃力であるとき、これを柔軟に受け止めてサイドパネルの永久変形を抑制し、荷台耐久性の向上を図ること。【解決手段】上面が開放された箱形状による荷台２であって、床パネル２１と、パネル外面にサイドパネル補強枠７が固定される左右のサイドパネル２２，２２とを有するトラックの荷台構造である。サイドパネル２２は、床パネル２１と交わる領域に、縦方向から横方向へと徐々に角度変化させた湾曲パネル部２２ｄを有する。サイドパネル補強枠７は、上端補強枠７１と、縦方向補強枠７２と、を備える。縦方向補強枠７２は、上端補強枠７１の下面位置から湾曲パネル部２２ｄより前までの領域に固定される第１屈曲枠補強部７２ｂと、湾曲パネル部２２ｄの領域に密着状態で固定される湾曲平板による湾曲プレート補強部７２ｄと、を有する。【選択図】図３

Description

本発明は、スクラップなどの様々な荷物を積載して輸送するトラックの荷台構造に関する。

従来、トラックの荷台構造としては、床パネルと、床パネルの両側端から垂直に立設する左右のサイドパネルを有し、左右のサイドパネルのそれぞれのパネル外面に格子状の補強枠を固定し、サイドパネルのパネル剛性を高めるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平８−１９２６７１号公報

特許文献１の先行技術にあっては、縦方向補強枠として、枠全長にわたって同じコ字断面形状の枠材を、サイドパネルの上端から下端までの全長域に固定し、閉断面形状を全長域にて確保することで断面係数を高くし、サイドパネルの剛性を高めている。このため、サイドパネルに加わる外部入力の最大許容値である上限入力値が高められるが、サイドパネルに加わる外部入力が上限入力値を超える過大荷重や衝撃力であると、パネル変形が弾性変形域の変形量を超えて塑性変形域の変形量に達する。よって、サイドパネルへ過大荷重や衝撃力が加わる経験をすると、過大荷重や衝撃力が除かれても変形が残る永久変形状態になってしまうし、応力集中によってサイドパネルに亀裂や破損が発生しやすくなり、荷台の耐久寿命が短くなってしまう、という課題があった。

本発明は、上記課題に着目してなされたもので、サイドパネルへ加わる外部入力が過大荷重や衝撃力であるとき、これを柔軟に受け止めてサイドパネルの永久変形を抑制し、荷台耐久性の向上を図るトラックの荷台構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、上面が開放された箱形状による荷台であって、床パネルと、床パネルの左右両側位置に配置される左右のサイドパネルとを有し、サイドパネルのそれぞれのパネル外面にサイドパネル補強枠が固定される。このトラックの荷台構造において、サイドパネルは、床パネルと交わる領域に、サイドパネルを延長する縦方向から床パネルへ向かう横方向へと徐々に角度変化させた湾曲パネル部を有する。サイドパネル補強枠は、サイドパネルの上端面位置に固定され、荷台前端から荷台後端まで荷台前後方向に延びる上端補強枠と、上端補強枠の下面位置に枠上端が固定され、枠下端が床パネルとの結合固定位置まで延びる縦方向補強枠と、を備える。縦方向補強枠は、上端補強枠の下面位置から湾曲パネル部より前までの領域に固定される屈曲枠補強部と、パネル湾曲板部の領域に密着状態で固定される湾曲平板による湾曲プレート補強部と、を有する。

上記課題解決手段を採用した結果、サイドパネルへ加わる外部入力が過大荷重や衝撃力であるとき、これを柔軟に受け止めてサイドパネルの永久変形を抑制し、荷台耐久性の向上を図ることができる。

実施例１の荷台構造が適用されたセミトレーラトラックの荷台トレーラを示す側面図(a)及び平面図(b)である。 実施例１の荷台構造を示す図１(a)のＡ−Ａ線断面図である。 実施例１の荷台構造の詳細を示す分解図である。 比較例１の荷台構造を示す断面図である。 比較例１の荷台構造においてサイドパネルに過大荷重や衝撃力が作用したときの荷重−変形特性を示す作用説明図である。 実施例１の荷台構造においてサイドパネルに過大荷重や衝撃力が作用したときの荷重−変形特性を示す作用説明図である。 実施例２の荷台構造を示す断面図である。 実施例２の荷台構造の詳細を示す分解図である。 比較例２の荷台構造を示す断面図である。 実施例１，２に示した縦方向補強枠（下端部幅広）以外の変形例による縦方向補強枠（下端部円）を用いる荷台構造の詳細を示す分解図である。 実施例１，２に示した床パネルとサイドパネルと縦方向補強枠の溶接固定構成（突合せ＋重ね合わせ）以外の変形例による溶接固定構成（重ね合わせ＋突合せ）を示す断面図である。

以下、本発明のトラックの荷台構造を実施するための形態を、図面に示す実施例１及び実施例２に基づいて説明する。

実施例１における荷台構造は、図外のエンジンを搭載したトラクタ（牽引車）と、荷台トレーラ（被牽引車）との連結/切り離しができる連結トラックであるセミトレーラトラック（トラックの一例）の荷台トレーラに適用したものである。以下、実施例１の構成を、「荷台トレーラの構成」、「荷台構造の詳細構成」に分けて説明する。

［荷台トレーラの構成（図１、図２）］
図１及び図２に基づいて荷台トレーラＴの構成を説明する。荷台トレーラＴは、図１に示すように、シャシフレーム１、荷台２、後輪３、リヤバンパー４、トラクタ連結ピン５を備えている。

シャシフレーム１は、荷台トレーラＴの荷台前後方向に延設して一対配置され、フレーム上面に荷台２が、図外の弾性支持機構を介して架装される。

荷台２は、図１に示すように、床パネル２１と、床パネル２１の左右両側位置に配置される左右のサイドパネル２２，２２と、フロントパネル２３と、リアパネル２４を有し、上面が開放された長尺箱形状とされる。なお、荷台２を構成する各パネル２１，２２，２２，２３，２４は、高張力鋼板を素材として形成される。

床パネル２１には、図２に示すように、パネル下面に床パネル２１を補強する床パネル補強枠６が固定される。床パネル補強枠６は、床パネル２１のパネル下面全体に井桁状に設けられる縦根太６１及び横根太６２により構成される。

左右のサイドパネル２２，２２には、図１及び図２に示すように、それぞれのパネル外面にサイドパネル２２，２２を補強するサイドパネル補強枠７が固定される。サイドパネル補強枠７は、サイドパネル２２の上端面位置に固定され、荷台前端から荷台後端まで荷台前後方向に延びる上端補強枠７１と、上端補強枠７１の下面位置に枠上端が固定され、枠下端が床パネル２１との結合固定位置まで延びる縦方向補強枠７２と、を備える。

ここで、図１(a)には４個の縦方向補強枠７２をサイドパネル２２に設置固定したものを例示している。しかし、縦方向補強枠７２の設置数としてはこれに限られるものではなく、例えば、荷台２の前後方向長さやサイドパネル補強要求の要求レベルに応じて設置数を決め、１個又は複数個の縦方向補強枠７２を適切な間隔にてサイドパネル２２に設置固定するものであれば良い。

フロントパネル２３には、図１に示すように、パネル内外面にフロントパネル２３を補強するフロントパネル補強枠８が固定される。フロントパネル補強枠８は、フロントパネル２３の外面上端位置に固定され、荷台幅方向に延びた両枠端が上端補強枠７１，７１に固定される上端補強枠８１と、フロントパネル２３の内面位置に固定され、枠下端が床パネル２１との結合固定位置まで延びる縦方向補強枠８２と、を備える。

リアパネル２４には、図１に示すように、パネル内外面にリアパネル２４を補強するリアパネル補強枠９が固定される。リアパネル補強枠９は、リアパネル２４の外面上端位置に固定され、荷台幅方向に延びた両枠端が上端補強枠７１，７１に固定される上端補強枠９１と、リアパネル２４の内面位置に固定され、枠下端が床パネル２１との結合固定位置まで延びる縦方向補強枠９２と、を備える。なお、４個の上端補強枠７１，７１，８１，９１により、荷台２の上端部を方形状に囲んでいる。

後輪３は、シャシフレーム１との間に介装される図外のリーフスプリング式サスペンション機構などに対して回転可能に支承される。リヤバンパー４は、シャシフレーム１の後端位置に取り付けられる。トラクタ連結ピン５は、図外のトラクタとの連結部材であり、シャシフレーム１の前部下面に下方に向けて突設される。

［荷台構造の詳細構成（図３）］
図３に基づいて荷台構造の詳細構成を説明する。上面が開放された長尺箱形状による荷台２の縦断面図を示したときの荷台構造は、床パネル２１と、サイドパネル２２と、サイドパネル補強枠７を構成する上端補強枠７１及び縦方向補強枠７２とを備える。

床パネル２１は、パネル長をフロントパネル２３の位置からリアパネル２４の位置までの全長にわたって荷台前後方向に延ばした設定とし、パネル幅を左右のサイドパネル２２，２２の位置より内側にオフセットさせた設定としている（図１(b)を参照）。荷台幅より少し狭く設定した床パネル２１の両端面には、サイドパネル２２の湾曲パネル部２２ｄの端面が突合せ溶接により内面を同一面位置として固定される。また、床パネル２１の両側下面部には、縦方向補強枠７２の湾曲プレート補強部７２ｄの端部が重ね合わせ溶接により固定される。

サイドパネル２２は、パネル板をプレス成形することで構成したもので、上端鉛直パネル部２２ａと、第１傾斜パネル部２２ｂと、第２傾斜パネル部２２ｃと、湾曲パネル部２２ｄと、を有する。上端鉛直パネル部２２ａは、サイドパネル２２の上端から鉛直に下方へ延びる部分であり、上端補強枠７１がパネル外面の上端部に固定される。第１傾斜パネル部２２ｂは、上端鉛直パネル部２２ａの下端に接続され、パネル下端位置から荷台外側方向に向かって一定の傾斜角度により緩やかに上り傾斜する部分である。第２傾斜パネル部２２ｃは、第１傾斜パネル部２２ｂの下端に接続され、パネル下端位置から荷台内側方向に向かって一定の傾斜角度により緩やかに下り傾斜する部分である。湾曲パネル部２２ｄは、第２傾斜パネル部２２ｃの下端に接続され、サイドパネル２２を延長する縦方向から床パネル２１へ向かう横方向へと徐々に角度変化させた部分である。

ここで、湾曲パネル部２２ｄとしては、図３に示すように、断面形状を円弧形状に湾曲させたものが好ましい。しかし、円弧形状以外に、断面形状を多角形状として円弧を近似して湾曲させたものであっても含まれる。

上端補強枠７１は、断面コ字形状であって、サイドパネル２２の上端鉛直パネル部２２ａの上端面位置に溶接により固定され、荷台前端から荷台後端まで荷台前後方向に延びる補強枠である。この上端補強枠７１は、サイドパネル２２の上端部位の剛性を高める補強機能を担う。

縦方向補強枠７２は、上端補強枠７１の下面位置に枠上端が固定され、枠下端が床パネル２１との結合固定位置まで延びるもので、第１屈曲枠補強部７２ｂと、傾斜プレート補強部７２ｃと、湾曲プレート補強部７２ｄと、を有する。この縦方向補強枠７２は、サイドパネル２２の剛性を高める補強機能を担うと共に、“キープシェイププレート”と呼ばれるように、サイドパネル２２に加わる外部入力に対してサイドパネル２２の断面形状を維持する形状維持機能を併せて担う。

第１屈曲枠補強部７２ｂは、上端補強枠７１の下面位置から第２傾斜パネル部２２ｃの開始位置までの領域（上端鉛直パネル部２２ａの一部と第１傾斜パネル部２２ｂの全部）に溶接により固定される。第１屈曲枠補強部７２ｂは、図３の矢印Ｂによる枠内に示すように、上端補強枠７１へ固定される位置での断面をコ字断面形状とし、上端補強枠７１から湾曲パネル部２２ｄの開始前位置へ向かうにしたがって屈曲させた枠高さｈ（コ字断面において両側からの突出する枠部の高さ）を徐々に低くする可変断面形状による設定としている。つまり、第１屈曲枠補強部７２ｂは、上端鉛直パネル部２２ａの一部と対向する領域の断面形状を一定のコ字断面形状とし、第１傾斜パネル部２２ｂと対向する領域の断面形状を、コ字断面形状から枠高さをゼロ（平板断面形状）にするまで徐々に低くする可変断面形状としている。

傾斜プレート補強部７２ｃは、主に形状維持機能を担う平板によるプレート補強部であって、第２傾斜パネル部２２ｃの領域に密着状態で全周溶接などにより第２傾斜パネル部２２ｃと一体化した状態で溶接固定される。

湾曲プレート補強部７２ｄは、傾斜プレート補強部７２ｃと同様に形状維持機能を担う湾曲平板によるプレート補強部であって、湾曲パネル部２２ｄの領域に密着状態で全周溶接などにより湾曲パネル部２２ｄと一定化した状態で固定される。この湾曲プレート補強部７２ｄは、図３の矢印Ｃによる枠内に示すように、上端側のプレート幅を傾斜プレート補強部７２ｃと同一の第１幅Ｗ１に設定し、床パネル２１に固定される下端側のプレート幅を第１幅Ｗ１よりも広い第２幅Ｗ２（＞Ｗ１）に設定している。そして、第１幅Ｗ１と第２幅Ｗ２を繋ぐプレート領域のプレート幅を、第１幅Ｗ１から第２幅Ｗ２に向かって円弧曲線にて繋ぐことで徐々にプレート幅が拡大する可変プレート幅Ｗ３に設定している。

なお、左右のサイドパネル２２，２２と縦方向補強枠７２は、高張力鋼板を素材として成形され、図３の矢印Ｄによる枠内に示すように、縦方向補強枠７２の板厚寸法t2を、左右のサイドパネル２２，２２の板厚寸法t1（＜t2）より長く設定している。これにより、縦方向補強枠７２の設置数を最小限に抑えながら、左右のサイドパネル２２，２２に対する所望の補強機能と形状維持機能を併せて達成できるようにしている。

次に、トラックの荷台補強の背景技術について説明する。そして、実施例１における作用を、「荷台耐久性の向上作用」、「他の特徴作用」に分けて説明する。

［トラックの荷台補強の背景技術（図４、図５）］
例えば、実施例１に示したサイドパネルに、サイドパネル補強枠として、断面形状がコ字断面形状であって枠全長にわたって同様の断面形状による枠材を用いたものを比較例１とする。この比較例１の場合、図４に示すように、サイドパネル補強枠のうち縦方向補強枠（荷台上下方向の補強枠）は、サイドパネルの上端から下端までの全長域に固定し、閉断面形状を全長域にて確保することで断面係数を高くし、サイドパネルのパネル剛性を高めている。このため、サイドパネルに加わる外部入力の最大許容値である上限入力値が高められ、サイドパネルに加わる外部入力が上限入力値以下であると、補強されたサイドパネルにより外部入力が受け止められてパネル変形が抑えられる。

しかし、サイドパネルに加わる外部入力が上限入力値を超える過大荷重や衝撃力である経験をすると、パネル変形が弾性変形域の変形量を超えて塑性変形域の変形量に達し、過大荷重や衝撃力が除かれても変形が残る永久変形状態になってしまう。

即ち、比較例１のサイドパネル補強構造の場合、縦方向補強枠によりサイドパネルのパネル剛性を高めているため、図５の荷重−変形特性の弾性変形域での傾き勾配に示すように、床パネルに対してサイドパネル全体を支持する支持弾性係数（＝ばね定数）が高くなる。つまり、サイドパネルに加わる荷重が上降伏点まで上昇するのに対して、図４の矢印Ｅに示す方向への変形量が小さく抑えられ、荷重−変形特性において弾性変形域が狭くなる。よって、サイドパネルに弾性変形域の限界である上降伏点を超える過大荷重Ｆｉが作用すると、図５に示すように、サイドパネルの変形量が塑性変形域の変形量Ｌｉとなる。塑性変形域の変形量Ｌｉになってから過大荷重Ｆｉが取り除かれると、弾性変形域の傾きに沿って変形量Ｌａまで戻ることになり、この変形量Ｌａは形状復帰できない永久変形量になる。

ここで、サイドパネルに過大荷重や衝撃力が入力される場合とは、例えば、上面が開放された箱形状による荷台に対してスクラップなどの荷物を積み込むとき、荷台に投入した荷物の上からショベルなどを押し込み、追加での積み込み可能な空間を確保する作業が見受けられる。この場合、ショベルなどを押し込むときにサイドパネルへ作用する外部入力が、想定外の過大荷重や衝撃力になることがある。これ以外にも荷物が急激に移動する高横加速度での旋回走行時や悪路走行時などにおいても想定外の過大荷重や衝撃力になることがある。

また、サイドパネルへ過大荷重や衝撃力が加わると、図４の矢印Ｆに示すように、床パネルとサイドパネルとを接続する最大応力域に応力が集中する。この応力集中によりサイドパネルの強度限界を超えてしまうと応力集中部分から亀裂や破損が発生する。よって、サイドパネルへ過大荷重や衝撃力が加わると、永久変形により荷台変形量が大きくなるのに加え、亀裂や破損が発生しやすくなり、その結果、荷台の耐久寿命が短くなってしまうという課題があった。

［荷台耐久性の向上作用（図６）］
上記背景技術の課題を検証すると、背景技術はトラックの荷台耐久性の向上対策として、サイドパネルのパネル剛性を高めることのみに着目し、パネル補強によりサイドパネルが受け止めることができる上限入力値を高めることで対応している。

これに対し、本発明者は、背景技術の課題解決手法を検証した結果、サイドパネルに加わる過大荷重や衝撃力に対しては、パネル剛性により受け止めるよりも柔軟な変形により受け止める方がトラックの荷台耐久性の向上対策としてより有効であることを知見した。この知見に基づいて、
(A) サイドパネルの縦方向補強枠に形状維持機能を与える。
(B) サイドパネルの縦方向補強枠の断面形状を異ならせる。
(C) サイドパネルの縦方向補強枠をスプリングのように柔軟に構成する。
(D) サイドパネルへ過大荷重や衝撃力が加わった場合、サイドパネルと共に縦方向補強枠が変形して力を受け止める。
(E) サイドパネルの縦方向補強枠の最大応力域の断面係数を低くし、弾性変形しやすくすることで永久変形を抑制する。
という点に着目した。

上記着目点に基づいて本発明は、上面が開放された箱形状による荷台２を備える荷台構造において、サイドパネル２２は、床パネル２１と交わる領域に、サイドパネル２２を延長する縦方向から床パネル２１へ向かう横方向へと徐々に角度変化させた湾曲パネル部２２ｄを有する。サイドパネル補強枠７は、サイドパネル２２の上端面位置に固定され、荷台前端から荷台後端まで荷台前後方向に延びる上端補強枠７１と、上端補強枠７１の下面位置に枠上端が固定され、枠下端が床パネル２１との結合固定位置まで延びる縦方向補強枠７２と、を備える。縦方向補強枠７２は、上端補強枠７１の下面位置から湾曲パネル部２２ｄより前までの領域に固定される第１屈曲枠補強部７２ｂと、湾曲パネル部２２ｄの領域に密着状態で固定される湾曲平板による湾曲プレート補強部７２ｄと、を有する構成を採用した。

即ち、本発明の場合、図３に示すように、サイドパネル補強枠７のうち縦方向補強枠７２は、サイドパネル２２の上端から下端までの全長域に固定しているが、上部領域（第１屈曲枠補強部７２ｂ）と、下部領域（傾斜プレート補強部７２ｃ、湾曲プレート補強部７２ｄ）とで機能を分けた設定としている。つまり、第１屈曲枠補強部７２ｂによる上部領域は、閉断面形状を維持することで断面係数を高くし、サイドパネル２２のパネル剛性を高めている。一方、傾斜プレート補強部７２ｃと湾曲プレート補強部７２ｄによる下部領域は、それぞれ第２傾斜パネル部２２ｃと湾曲パネル部２２ｄへの密着状態を保ちながら板同士を固定することで断面係数を低く抑え、サイドパネル２２の下部領域を合わせ板による板スプリング構成としている。よって、サイドパネル２２に加わる外部入力が過大荷重や衝撃力であったとき、入力方向にしたがってサイドパネル２２が柔軟に変形することで外部入力が受け止められる。

このように、実施例１のサイドパネル補強構造の場合、サイドパネル２２に大きな力が作用すると、板スプリング構成となっている部分が柔軟に変形することで力を受け止める構造としている。このため、図６の荷重−変形特性の弾性変形域での傾き勾配に示すように、床パネル２１に対してサイドパネル２２の全体を支持する支持弾性係数（ばね定数）が低くなる。つまり、サイドパネル２２に加わる外部入力に対して、図２の矢印Ｇに示す方向への変形量が大きくなり、荷重−変形特性において弾性変形域が比較例１に比べて拡大する。よって、サイドパネル２２に過大荷重Ｆｉが作用すると、図６に示すように、弾性変形域の限界点である上降伏点を超えることなく、サイドパネル２２の変形量が弾性変形域の変形量Ｌｉとなる。そして、弾性変形域の変形量Ｌｉになってから過大荷重Ｆｉが取り除かれると、弾性変形域の傾きに沿って変形量＝０まで戻るというスプリングバック作用によりサイドパネル２２の形状が元の形状に復帰し、サイドパネル２２の形状を維持する形状維持機能が発揮される。

また、サイドパネル２２へ過大荷重や衝撃力が加わると、図２の矢印Ｈに示すように、床パネル２１とサイドパネル２２とを接続する最大応力域に応力が集中する。しかし、応力集中があっても最大応力域が板スプリング構成の領域に一致することで柔軟に変形し、応力集中部分からの亀裂や破損の発生が抑制される。この結果、サイドパネル２２へ加わる外部入力が過大荷重や衝撃力であるとき、これを柔軟に受け止めてサイドパネル２２の永久変形を抑制し、荷台耐久性の向上が図られる。

［他の特徴作用］
実施例１では、湾曲プレート補強部７２ｄは、床パネル２１に固定される下端側のプレート幅を、上端側の第１幅Ｗ１よりも広い第２幅Ｗ２に設定している。そして、第１幅Ｗ１と第２幅Ｗ２を繋ぐプレート領域のプレート幅を、第１幅Ｗ１から第２幅Ｗ２に向かって徐々にプレート幅が拡大する可変プレート幅Ｗ３に設定している。

例えば、サイドパネル２２が外部入力による変形で応力集中が作用するとき、湾曲プレート補強部７２ｄに沿う応力分布は、湾曲プレート補強部７２ｄの上端側の応力レベルが低く、床パネル２１に向かうにしたがって応力レベルが高くなる。よって、湾曲プレート補強部７２ｄのプレート幅を全長にわたって同じ幅にすると、最大応力が作用する位置が床パネル２１に近い位置になり、最大応力の作用位置から先に亀裂や破損が発生するおそれがある。これに対し、床パネル２１に固定される下端側のプレート幅を第１幅Ｗ１よりも広い第２幅Ｗ２に設定し、その間を可変プレート幅Ｗ３で繋ぐことで、湾曲プレート補強部７２ｄに沿う応力分布の均一化が図られる。よって、サイドパネル２２が外部入力による変形で応力集中が作用するとき、最大応力レベルの低減によりサイドパネル２２の湾曲パネル部２２ｄに亀裂や破損が発生するのが抑制される。

実施例１では、第１屈曲枠補強部７２ｂは、上端補強枠７１へ固定される位置での断面をコ字断面形状とし、上端補強枠７１から湾曲パネル部２２ｄの開始前位置へ向かうにしたがって屈曲させた枠高さｈを徐々に低くする可変断面形状による設定としている。

例えば、第１屈曲枠補強部７２ｂを全長にわたって同じコ字断面形状とし、傾斜プレート補強部７２ｃを平板断面形状にすると、サイドパネル２２が外部入力により変形したとき、断面係数が急変する第１屈曲枠補強部７２ｂと傾斜プレート補強部７２ｃとの境目に応力が集中し、この境目部分から亀裂や破損が発生するおそれがある。これに対し、第１屈曲枠補強部７２ｂの断面係数を徐々に低下させて平板断面形状に繋ぐことで、断面係数の変化が緩和される。よって、サイドパネル２２が外部入力により変形したとき、縦方向補強枠７２のコ字断面形状から平板断面形状への移行する領域での応力集中が緩和され、サイドパネル２２の断面形状移行領域にて亀裂や破損が発生するのが抑制される。

実施例１では、サイドパネル２２は、上端鉛直パネル部２２ａと、第１傾斜パネル部２２ｂと、第２傾斜パネル部２２ｃと、湾曲パネル部２２ｄと、を有する。そして、縦方向補強枠７２は、第１屈曲枠補強部７２ｂと、第２傾斜パネル部２２ｃの領域に密着状態で固定される平板による傾斜プレート補強部７２ｃと、湾曲パネル部２２ｄの領域に密着状態で固定される湾曲平板による湾曲プレート補強部７２ｄと、を有する構成としている。

即ち、サイドパネル２２は、第１傾斜パネル部２２ｂと第２傾斜パネル部２２ｃによって荷台外側に山形状で膨出する構成としている。このため、パネル内側からの入力に対して外向きに作用する力の方向が分散し、垂直面のサイドパネルに比べ、サイドパネル２２自体の荷台耐久性が高くなる。加えて、第２傾斜パネル部２２ｃに固定される平板の傾斜プレート補強部７２ｃと、湾曲パネル部２２ｄに固定される湾曲平板の湾曲プレート補強部７２ｄによる板スプリング構成としている。このため、湾曲プレート補強部７２ｄのみによる板スプリング構成に比べ、板スプリングのばね定数が低くて柔軟に変形しやすくなる。よって、サイドパネル２２へ加わる外部入力が過大荷重や衝撃力であるとき、入力分散作用と柔軟な変形作用との相乗作用によってサイドパネル２２の永久変形を有効に抑制し、より一層の荷台耐久性向上が図られる。

次に、効果を説明する。実施例１のセミトレーラトラックの荷台構造にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1) 上面が開放された箱形状による荷台２であって、床パネル２１と、床パネル２１の左右両側位置に配置される左右のサイドパネル２２，２２とを有し、サイドパネル２２，２２のそれぞれのパネル外面にサイドパネル補強枠７が固定されるトラックの荷台構造において、
サイドパネル２２は、床パネル２１と交わる領域に、サイドパネル２２を延長する縦方向から床パネル２１へ向かう横方向へと徐々に角度変化させた湾曲パネル部２２ｄを有し、
サイドパネル補強枠７は、サイドパネル２２の上端面位置に固定され、荷台前端から荷台後端まで荷台前後方向に延びる上端補強枠７１と、上端補強枠７１の下面位置に枠上端が固定され、枠下端が床パネル２１との結合固定位置まで延びる縦方向補強枠７２と、を備え、
縦方向補強枠７２は、上端補強枠７１の下面位置から湾曲パネル部２２ｄより前までの領域に固定される第１屈曲枠補強部７２ｂと、湾曲パネル部２２ｄの領域に密着状態で固定される湾曲平板による湾曲プレート補強部７２ｄと、を有する。
このため、サイドパネル２２へ加わる外部入力が過大荷重や衝撃力であるとき、これを柔軟に受け止めてサイドパネル２２の永久変形を抑制し、荷台耐久性の向上を図ることができる。

(2) 湾曲プレート補強部７２ｄは、下端が床パネル２１に固定され、上端側のプレート幅を湾曲プレート補強部７２ｄの接続部位（傾斜プレート補強部７２ｃ）と同一の第１幅Ｗ１に設定し、下端側のプレート幅を第１幅Ｗ１よりも広い第２幅Ｗ２に設定し、
第１幅Ｗ１と第２幅Ｗ２を繋ぐプレート領域のプレート幅を、第１幅Ｗ１から第２幅Ｗ２に向かって徐々にプレート幅が拡大する可変プレート幅Ｗ３に設定する。
このため、サイドパネル２２が外部入力による変形で応力集中が作用するとき、最大応力レベルの低減によりサイドパネル２２の湾曲パネル部２２ｄに亀裂や破損が発生するのを抑制することができる。

(3) 屈曲枠補強部（第１屈曲枠補強部７２ｂ）は、上端補強枠７１へ固定される位置での断面をコ字断面形状とし、上端補強枠７１から湾曲パネル部２２ｄの開始前位置へ向かうにしたがって屈曲させた枠高さｈを徐々に低くする可変断面形状による設定とする。
このため、サイドパネル２２が外部入力により変形したとき、縦方向補強枠７２のコ字断面形状から平板断面形状への移行する領域での応力集中が緩和され、サイドパネル２２の断面形状移行領域にて亀裂や破損が発生するのを抑制することができる。

(4) サイドパネル２２は、上端補強枠７１が固定される上端鉛直パネル部２２ａと、荷台外側方向に向かって傾斜する第１傾斜パネル部２２ｂと、荷台内側方向に向かって傾斜する第２傾斜パネル部２２ｃと、第２傾斜パネル部２２ｃの下端に接続される湾曲パネル部２２ｄと、を有し、
縦方向補強枠７２は、上端補強枠７１の下面位置から第２傾斜パネル部２２ｃの開始位置までの領域に固定される第１屈曲枠補強部７２ｂと、第２傾斜パネル部２２ｃの領域に密着状態で固定される平板による傾斜プレート補強部７２ｃと、湾曲パネル部２２ｄの領域に密着状態で固定される湾曲平板による湾曲プレート補強部７２ｄと、を有する。
このため、サイドパネル２２へ加わる外部入力が過大荷重や衝撃力であるとき、入力分散作用と柔軟な変形作用との相乗作用によってサイドパネル２２の永久変形を有効に抑制し、より一層の荷台耐久性向上を図ることができる。

実施例２は、サイドパネル２２’を、直線パネル部２２ｅと湾曲パネル部２２ｄを有するパネル構成とした例である。

図７及び図８に基づいて荷台構造の詳細構成を説明する。上面が開放された長尺箱形状による荷台２の縦断面図を示したときの荷台構造は、床パネル２１と、サイドパネル２２’と、サイドパネル補強枠７を構成する上端補強枠７１及び縦方向補強枠７２’とを備える。

サイドパネル２２’は、パネル板をプレス成形することで構成したもので、直線パネル部２２ｅと、湾曲パネル部２２ｄと、を有する。直線パネル部２２ｅは、鉛直方向に延びる平板であり、上端部の外側に上端補強枠７１が固定される。湾曲パネル部２２ｄは、直線パネル部２２ｅの下端に接続され、直線パネル部２２ｅを延長する鉛直方向から床パネル２１へ向かう水平方向へと徐々に角度変化させた部分である。

縦方向補強枠７２’は、上端補強枠７１の下面位置に枠上端が固定され、枠下端が床パネル２１との結合固定位置まで延びるもので、第２屈曲枠補強部７２ｅと、湾曲プレート補強部７２ｄと、を有する。

第２屈曲枠補強部７２ｅは、上端補強枠７１の下面位置から湾曲パネル部２２ｄの開始位置までの領域（直線パネル部２２ｅ）に溶接により固定される。第２屈曲枠補強部７２ｅは、上端補強枠７１へ固定される位置での断面をコ字断面形状とし、上端補強枠７１から湾曲パネル部２２ｄの開始位置までの区間の中間位置までの領域はコ字断面形状を維持する。そして、中間位置から湾曲パネル部２２ｄの開始位置までの領域は、屈曲させた枠高さｈを徐々に低くする可変断面形状による設定としている。

湾曲プレート補強部７２ｄは、サイドパネル２２’の形状維持機能を担う湾曲平板によるプレート補強部であって、湾曲パネル部２２ｄの領域に密着状態で全周溶接などにより湾曲パネル部２２ｄと一定化した状態で固定される。なお、他の構成は実施例１と同様であるため、図面に同一符号を付して説明を省略する。

次に、トラックの荷台補強の背景技術について説明する。そして、実施例２における荷台耐久性の向上作用を説明する。

［トラックの荷台補強の背景技術（図９）］
例えば、床パネルに対して直交して立ち上がるサイドパネルに、サイドパネル補強枠として、断面形状がコ字断面形状であって枠全長にわたって同様の断面形状による枠材を用いたものを比較例２とする。この比較例２の場合、図９に示すように、サイドパネル補強枠のうち縦方向補強枠は、サイドパネルの上端から下端までの全長域に固定し、閉断面形状を全長域にて確保することで断面係数を高くし、サイドパネルのパネル剛性を高めている。

このため、比較例２のサイドパネル補強構造の場合、比較例１と同様に、サイドパネルに加わる外部入力が上限入力値を超える過大荷重や衝撃力であると、パネル変形が弾性変形域の変形量を超えて塑性変形域の変形量に達し、過大荷重や衝撃力が除かれても変形が残る永久変形状態になってしまう。

また、サイドパネルへ過大荷重や衝撃力が加わると、図９の矢印Ｉに示すように、床パネルとサイドパネルとを直交して接続するコーナー部分に応力が集中する。応力集中によりサイドパネルの強度限界を超えてしまうと、応力集中部分から亀裂や破損が発生する。よって、サイドパネルへ過大荷重や衝撃力が加わると、永久変形により荷台変形量が大きくなるのに加え、比較例１に比べてより亀裂や破損が発生しやすくなり、荷台の耐久寿命が短くなってしまう、という課題があった。

［荷台耐久性の向上作用］
上記課題に対して実施例２では、サイドパネル２２’は、直線パネル部２２ｅと、湾曲パネル部２２ｄと、を有する。そして、縦方向補強枠７２’は、第２屈曲枠補強部７２ｅと、湾曲パネル部２２ｄの領域に密着状態で固定される湾曲平板による湾曲プレート補強部７２ｄと、を有する構成としている。

即ち、サイドパネル２２’は、パネル内側からの入力を受け止める直線パネル部２２ｅと、床パネルとサイドパネルとを直交するコーナー部分への応力集中を緩和する湾曲パネル部２２ｄと、を有する。加えて、湾曲パネル部２２ｄに固定される湾曲平板の湾曲プレート補強部７２ｄによる板スプリング構成としている。このため、実施例１と同様に、サイドパネル２２の形状維持機能が発揮されるのに加え、応力集中部分からの亀裂や破損の発生が抑制される。よって、簡潔なパネル基本形状による荷台２としながら、サイドパネル２２’へ加わる外部入力が過大荷重や衝撃力であるとき、これを柔軟に受け止めてサイドパネル２２’の永久変形を抑制し、荷台耐久性の向上が図られる。

次に、効果を説明する。実施例２のセミトレーラトラックの荷台構造にあっては、実施例１の(1)〜(3)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。

(5) サイドパネル２２’は、鉛直方向に延びる平板であり、上端部の外側に上端補強枠７１が固定される直線パネル部２２ｅと、直線パネル部２２ｅの下端に接続される湾曲パネル部２２ｄと、を有し、
縦方向補強枠７２’は、上端補強枠７１の下面位置から湾曲パネル部２２ｄの開始位置までの領域に固定される第２屈曲枠補強部７２ｅと、湾曲パネル部２２ｄの領域に密着状態で固定される湾曲平板による湾曲プレート補強部７２ｄと、を有する。
このため、簡潔なパネル基本形状による荷台２としながら、サイドパネル２２’へ加わる外部入力が過大荷重や衝撃力であるとき、これを柔軟に受け止めてサイドパネル２２’の永久変形を抑制し、荷台耐久性の向上を図ることができる。

以上、本発明のトラックの荷台構造を実施例１，２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、サイドパネル２２として、上端鉛直パネル部２２ａと、第１傾斜パネル部２２ｂと、第２傾斜パネル部２２ｃと、湾曲パネル部２２ｄと、を有する例を示した。実施例２では、サイドパネル２２’として、直線パネル部２２ｅと、湾曲パネル部２２ｄと、を有する例を示した。しかし、サイドパネルとしては、少なくとも湾曲パネル部を有するものであれば、それ以外の構成は実施例１，２に限られない。

実施例１では、縦方向補強枠７２として、第１屈曲枠補強部７２ｂと、傾斜プレート補強部７２ｃと、湾曲プレート補強部７２ｄと、を有する例を示した。実施例２では、縦方向補強枠７２’として、第２屈曲枠補強部７２ｅと、湾曲プレート補強部７２ｄと、を有する例を示した。しかし、縦方向補強枠としては、少なくとも屈曲枠補強部と、湾曲プレート補強部を有するものであれば、それ以外の構成は実施例１，２に限られない。

実施例１，２では、縦方向補強枠７２，７２’の湾曲プレート補強部７２ｄとして、床パネル２１に近い側の幅を広くする下端部幅広による構成の例を示した。しかし、縦方向補強枠の湾曲プレート補強部としては、下端部幅広による構成に限られるものではなく、図１０に示すように、縦方向補強枠７２の湾曲プレート補強部７２ｄの幅を変更することなく、下端形状を円形状端面Ｒとしたものであっても良い。この場合、湾曲プレート補強部７２ｄの下端が円形状端面Ｒになることで割れや亀裂の発生を抑制することができる。ここで、図１０の左端の湾曲プレート補強部７２ｄの図は湾曲成形する前の形状を示す。なお、実施例１，２で示した下端部幅広による構成と組み合わせ、湾曲プレート補強部７２ｄの下端部に有する方形状端面（図３を参照）を円形状端面Ｒとし、下端部幅広の構成によるメリットと下端部円の構成によるメリットを併せて有する例としても勿論良い。

実施例１，２では、サイドパネル２２の端面と床パネル２１の端面とを突合せ溶接し、縦方向補強枠７２，７２’の湾曲プレート補強部７２ｄの端部を床パネル２１と重ね合わせ溶接する構成例を示した。しかし、溶接固定構成としては、図１１(a),(b)に示すように、サイドパネル２２を床パネル２１の上面に重ね合わせ溶接する。そして、湾曲プレート補強部７２ｄの端面を縦根太６１に突合せ溶接する例としても良い（図１１(a)）。又は、湾曲プレート補強部７２ｄの端面を床パネル２１の端面に突合せ溶接する例としても良い（図１１(b)）。

実施例１，２では、本発明の荷台構造をセミトレーラトラックの荷台トレーラに適用する例を示した。しかし、本発明の荷台構造は、上面が開放された箱形状による荷台を備えるトラックであれば、一般的な貨物トラックやフルトレーラトラックやダンプトラックなどの様々な種類やタイプのトラックに対して適用することができる。

１ シャシフレーム
２ 荷台
２１ 床パネル
２２，２２’ サイドパネル
２２ａ 上端鉛直パネル部
２２ｂ 第１傾斜パネル部
２２ｃ 第２傾斜パネル部
２２ｄ 湾曲パネル部
２２ｅ 直線パネル部
７ サイドパネル補強枠
７１ 上端補強枠
７２，７２’ 縦方向補強枠
７２ｂ 第１屈曲枠補強部（屈曲枠補強部）
７２ｃ 傾斜プレート補強部
７２ｄ 湾曲プレート補強部
７２ｅ 第２屈曲枠補強部（屈曲枠補強部）

Claims (5)

1. 上面が開放された箱形状による荷台であって、床パネルと、前記床パネルの左右両側位置に配置される左右のサイドパネルとを有し、前記サイドパネルのそれぞれのパネル外面にサイドパネル補強枠が固定されるトラックの荷台構造において、
   前記サイドパネルは、前記床パネルと交わる領域に、前記サイドパネルを延長する縦方向から前記床パネルへ向かう横方向へと徐々に角度変化させた湾曲パネル部を有し、
   前記サイドパネル補強枠は、前記サイドパネルの上端面位置に固定され、荷台前端から荷台後端まで荷台前後方向に延びる上端補強枠と、前記上端補強枠の下面位置に枠上端が固定され、枠下端が前記床パネルとの結合固定位置まで延びる縦方向補強枠と、を備え、
   前記縦方向補強枠は、前記上端補強枠の下面位置から前記湾曲パネル部より前までの領域に固定される屈曲枠補強部と、前記パネル湾曲板部の領域に密着状態で固定される湾曲平板による湾曲プレート補強部と、を有する
   ことを特徴とするトラックの荷台構造。
2. 請求項１に記載されたトラックの荷台構造において、
   前記湾曲プレート補強部は、下端が前記床パネルに固定され、上端側のプレート幅を前記湾曲プレート補強部が接続される部位と同一の第１幅に設定し、下端側のプレート幅を前記第１幅よりも広い第２幅に設定し、
   前記第１幅と前記第２幅を繋ぐプレート領域のプレート幅を、前記第１幅から前記第２幅に向かって徐々にプレート幅が拡大する可変プレート幅に設定する
   ことを特徴とするトラックの荷台構造。
3. 請求項１又は２に記載されたトラックの荷台構造において、
   前記屈曲枠補強部は、前記上端補強枠へ固定される位置での断面をコ字断面形状とし、前記上端補強枠から前記湾曲パネル部の開始前位置へ向かうにしたがって屈曲させた枠高さを徐々に低くする可変断面形状による設定とする
   ことを特徴とするトラックの荷台構造。
4. 請求項１から３までの何れか一項に記載されたトラックの荷台構造において、
   前記サイドパネルは、前記上端補強枠が固定される上端鉛直パネル部と、荷台外側方向に向かって傾斜する第１傾斜パネル部と、荷台内側方向に向かって傾斜する第２傾斜パネル部と、前記第２傾斜パネル部の下端に接続される前記湾曲パネル部と、を有し、
   前記縦方向補強枠は、前記上端補強枠の下面位置から前記第２傾斜パネル部の開始位置までの領域に固定される第１屈曲枠補強部と、前記第２傾斜パネル部の領域に密着状態で固定される平板による傾斜プレート補強部と、前記湾曲パネル部の領域に密着状態で固定される湾曲平板による湾曲プレート補強部と、を有する
   ことを特徴とするトラックの荷台構造。
5. 請求項１から３までの何れか一項に記載されたトラックの荷台構造において、
   前記サイドパネルは、鉛直方向に延びる平板であり、上端部の外側に前記上端補強枠が固定される直線パネル部と、前記直線パネル部の下端に接続される前記湾曲パネル部と、を有し、
   前記縦方向補強枠は、前記上端補強枠の下面位置から前記湾曲パネル部の開始位置までの領域に固定される第２屈曲枠補強部と、前記湾曲パネル部の領域に密着状態で固定される湾曲平板による湾曲プレート補強部と、を有する
   ことを特徴とするトラックの荷台構造。

Images