JP2508689Y2 - トラック等の車台フレ―ム - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、トラック等の車台フレ
ームに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】通常のトラックには、車体前後方向に延
在する左右一対の夫々断面形状が溝型をなすサイドレー
ルと、車巾方向に配設され夫々の両端部を上記サイドレ
ールに固着された複数個のクロスメンバとからなる梯子
型の車台フレームが広く採用されており、同車台フレー
ムに夫々サスペンション装置を介して前車軸及び後車軸
が取付けられ、またキャブ、エンジン、荷台等が装架さ
れている。上記荷台に貨物を積載して悪路を高速度で走
行する場合等において、上記車台フレームには、種々の
荷重、特に大きな上下方向の曲げ荷重及び捩り荷重が作
用するので、車台フレームは、上記荷重に耐え得る十分
な強度及び剛性を具備していなければならない。

【０００３】上記車台フレームのクロスメンバには、実
質的に平行に配設された上下のフランジと、同上下フラ
ンジを連結する縦方向のウエブとを具えた断面形状が溝
型をなす部材が広く採用されている。走行中、車台フレ
ームに作用する上述した種々の荷重によって、クロスメ
ンバには、上記サイドレールにリベット又はボルト等に
より締結される車巾方向の両端付近に最大の応力が発生
する。上記溝型の断面形状を有するクロスメンバの車巾
方向両端付近に発生する応力を低減するために、同クロ
スメンバの両端部分を、溝型の断面形状を有する一体型
のガセット又は上下一組の断面形状が夫々Ｌ字状をなす
分割型のガセット又は連結プレートを介して、サイドレ
ールに締結する手法が提唱されているが、ガセットの介
装によって構造が複雑になり、重量及び製造コストが増
大する不具合がある。

【０００４】上記ガセットを省略することによって構造
を簡素化し、重量及び製造コストの低減を図るために、
上記クロスメンバの車巾方向両端部分の上下フランジの
巾を中央部分のフランジ巾より拡大したものが、既に提
案されており、この既提案の構成では、狭巾の中央フラ
ンジ部分から車巾方向外方に向かって漸次拡巾された外
側フランジ部分の自由端縁が、二次曲線状の平面形状を
具えている。外側フランジ部分の自由端縁の平面形状が
上記のように二次曲線状をなすクロスメンバを具備した
車台フレームについて捩り試験を行ない、クロスメンバ
の最大発生応力を調べたところ、なお可成大きい応力が
サイドレールとの締結部付近に発生していることが確認
された。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】本考案は、構造簡単で
安価かつ軽量であり、しかもサイドレールとの締結部付
近に発生する最大応力が小さく、従って耐久性及び信頼
性が優れた、断面形状が溝型をなすクロスメンバを有す
るトラック等の車台フレームを提供することを目的とす
るものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本考案は、上記目的を達
成するために創案されたもので、車体前後方向に延在し
断面形状が夫々溝型をなす左右のサイドレールと、車巾
方向に配設され断面形状が溝型をなすクロスメンバとを
具え、同クロスメンバがその上下フランジの車巾方向両
端部を上下方向に折曲げて上記サイドレールのウエブに
リベット又はボルトにより締結されたものにおいて、上
記クロスメンバの上下フランジが狭巾の中央フランジ部
分と、同中央フランジ部分の両端から車巾方向外方に向
かって直線的に拡巾した外側フランジ部分とから形成さ
れ、かつ上記中央フランジ部分のフランジ巾をＹ_Ａとし
外側フランジ部分の最大フランジ巾をＹ_ＢとしたときＹ
_Ｂ／Ｙ_Ａが２乃至３になるように形成されたことを特徴
とするトラック等の車台フレームを提供するものであ
る。

【０００７】

【作用】本考案により、断面形状が溝型をなすクロスメ
ンバの上下フランジの形状を上記のような特殊な形状、
即ち狭巾の中央フランジ部分と、同中央フランジ部分か
ら車巾方向外方に向かって直線的に拡巾した外側フラン
ジ部分とからなる形状とすること、及び上記中央フラン
ジ部分のフランジ巾Ｙ_Ａと外側フランジ部分の最大フラ
ンジ巾をＹ_Ｂとの比を上記範囲に設定することによっ
て、クロスメンバとサイドレールとの締結部付近に発生
する最大応力を効果的に低減することができる。

【０００８】

【実施例】以下本考案の実施例を添付図面について具体
的に説明する。図１は本考案に係る車台フレームの平面
図、図２は上記車台フレームにおけるクロスメンバの斜
視図、図３は直線的に拡巾した外側フランジ部分を具え
たクロスメンバを有する車台フレームにおいて同クロス
メンバに発生する最大応力を前記既提案のクロスメンバ
に発生する最大応力と対比して示し、かつ上記車台フレ
ームにおけるクロスメンバのフランジ形状と重量との関
係を示した線図である。

【０００９】図中符号１０は総括的にトラック等の車台
フレームを示し、同車台フレームは車体前後方向に延在
する左右一対の断面形状が夫々溝型をなすサイドレール
１２と、車巾方向に配設され断面形状が溝型をなすクロ
スメンバ１４とを具えている。クロスメンバ１４は、上
下のフランジ１６ｕ及び１６ｌと、同上下フランジの車
体前後方向の一側縁を相互に結合するウエブ１６ｗとか
ら構成されている。上記フランジ１６ｕ及び１６ｌは、
車体前後方向の巾即ちフランジ巾がＹ_Ａの中央フランジ
部分１８ａと、同中央フランジ部分１８ａの両端部分か
ら車巾方向外方に直線的に拡巾された外側フランジ部分
１８ｂとから形成され、同外側フランジ部分１８ｂの最
大フランジ巾Ｙ_Ｂは上記中央フランジ部分のフランジ巾
Ｙ_Ａとは、Ｙ_Ｂ／Ｙ_Ａが２倍ないし３倍になるように設
定されている。また、上記クロスメンバ１４の上下フラ
ンジ１６ｕ及び１６ｌの車巾方向の両端部分には、上下
方向に折曲げて形成された上下の取付フランジ２０ｕ及
び２０ｌが設けられ、これら取付フランジ２０ｕ及び２
０ｌが上記サイドレール１２のウエブ１２ｗに、夫々多
数のリベット２２又はボルトによって締結固着されてい
る。

【００１０】上記構成を有する車台フレーム１０につい
て捩り試験を行ないクロスメンバ１４に発生する最大応
力を調べた結果が、図３に示されている。同図において
横軸に上記フランジ巾の比Ｙ_Ｂ／Ｙ_Ａ即ち拡巾比が示さ
れ、縦軸に応力比σ／σ_１及び重量比Ｗ／Ｗ_１が示され
ている。上記σは車台フレームの捩り変形時にクロスメ
ンバ１４に生起する最大応力、σ_１はＹ_Ｂ／Ｙ_Ａ＝１の
とき、即ちクロスメンバ１４の上下フランジ１６ｕ及び
１６ｌのフランジ巾が、車巾方向に関し一様な場合（以
下ストレートクロスメンバという）の最大応力、Ｗはク
ロスメンバ１４の重量、Ｗ_１はＹ_Ｂ／Ｙ_Ａ＝１即ち一様
フランジ巾のクロスメンバ１４の重量を示している。ま
た、図中記号○（白丸）を結んだ曲線Ｓ_１は、直線的に
拡巾した両側フランジ部分を有するクロスメンバ１４の
σ／σ_１を示し、記号●（黒丸）を結んだ曲線Ｓ_２は、
両側フランジ部分が、第１図中に一点鎖線で示されてい
るように二次曲線的に拡巾した前記従前のクロスメンバ
のσ／σ_１を示し、更に記号△（白三角）を結んだ線Ｓ
_３は上記Ｗ／Ｗ_１を示している。

【００１１】上記曲線Ｓ_１から明らかなように、拡巾比
Ｙ_Ｂ／Ｙ_Ａが２以上でかつ直線的に拡巾したクロスメン
バでは応力比σ／σ_１が略０．２５以下になり、その最
大応力はストレートクロスメンバの最大応力の約１／４
以下に低減される。一方拡巾比Ｙ_Ｂ／Ｙ_Ａの増大と共
に、当然のことながら曲線Ｓ_３で示すように重量が増大
する。両側フランジ部分１８ｂのフランジ巾拡巾により
重量増加を実用上容認できる範囲に止め、かつ十分な発
生応力の低減効果を達成し得る領域として、巾拡比Ｙ_Ｂ
／Ｙ_Ａ＝２乃至３の範囲が最も適当であることが明らか
である。また、図中の曲線Ｓ_２で示されているように、
両側フランジ部分が二次曲線的に拡巾した従来のクロス
メンバでは、拡巾比Ｙ_Ｂ／Ｙ_Ａが２乃至３の範囲で、ス
トレートクロスメンバと較べ最大応力が略０．５即ち半
分程度に低減するに過ぎず、本考案に較べ強度的に大巾
に劣ることが明らかである。

【００１２】なお、クロスメンバ１４の車巾方向両端部
分に取付フランジ２０ｕ及び２０ｌを設けて、サイドレ
ール１２のウエブ１２ｗにリベット等により締結するこ
とによって、サイドレール１２の上下フランジとクロス
メンバの上下フランジとをリベット等により締結した場
合と較べ、同サイドレールに発生する最大応力を低減す
ることができ、上記クロスメンバ１４の最大応力の低減
と相俟って、車台フレーム全体としての耐久性及び信頼
性を改善することができる。

【００１３】

【考案の効果】叙上のように、本考案に係るトラック等
の車台フレームは、車体前後方向に延在し断面形状が夫
々溝型をなす左右のサイドレールと、車巾方向に配設さ
れ断面形状が溝型をなすクロスメンバとを具え、同クロ
スメンバがその上下フランジの車巾方向両端部を上下方
向に折曲げて上記サイドレールのウエブにリベット又は
ボルトにより締結されたものにおいて、上記クロスメン
バの上下フランジが狭巾の中央フランジ部分と、同中央
フランジ部分の両端から車巾方向外方に向かって直線的
に拡巾した外側フランジ部分とから形成され、かつ上記
中央フランジ部分のフランジ巾をＹ_Ａとし外側フランジ
部分の最大フランジ巾をＹ_ＢとしたときＹ_Ｂ／ＹＧ_Ａが
２乃至３になるように形成されたことを特徴とし、軽量
かつ安価で強度が大きく、従って耐久性及び信頼性が優
れた車台フレームを提供することができるので、実用上
有益である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例を示す要部平面図である。

【図２】図１のクロスメンバ１４を抽出して示した斜視
図である。

【図３】本考案の効果を示した線図である。

【符号の説明】

１０…車台フレーム； １２…サイドレール； １４…
クロスメンバ

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体前後方向に延在し断面形状が夫々溝
   型をなす左右のサイドレールと、車巾方向に配設され断
   面形状が溝型をなすクロスメンバとを具え、同クロスメ
   ンバがその上下フランジの車巾方向両端部を上下方向に
   折曲げて上記サイドレールのウエブにリベット又はボル
   トにより締結されたものにおいて、上記クロスメンバの
   上下フランジが狭巾の中央フランジ部分と、同中央フラ
   ンジ部分の両端から車巾方向外方に向かって直線的に拡
   巾した外側フランジ部分とから形成され、かつ上記中央
   フランジ部分のフランジ巾をＹ_Ａとし外側フランジ部分
   の最大フランジ巾をＹ_ＢとしたときＹ_Ｂ／Ｙ_Ａが２乃至
   ３になるように形成されたことを特徴とするトラック等
   の車台フレーム