JP4771060B2 - トラックフレームの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、貨物用自動車のトラックフレームの製造方法に関する。

一般に、貨物用自動車のトラックフレームは、車体前後方向に対向して延びる一対のサイドレール間に複数本のクロスメンバが梯子状に架設されて形成される。このようなトラックフレームでは、サイドレールの後端部に接続されるクロスメンバ（以下、リアクロスメンバと称する。）の中央に牽引フックが装着されるものがある。ところで、貨物用自動車の牽引フックを用いて重量物を牽引する場合、トラックフレームのリアクロスメンバには甚大な衝撃荷重と繰返し荷重とが作用される。このため、牽引フックを長期にわたって使用したり、牽引フックに過大な荷重を作用させた場合、リアクロスメンバが変形することがある。しかしながら、従来のトラックフレームは、リアクロスメンバと各サイドレールとの接合部の強度を確保するために、リアクロスメンバの各端部が各サイドレールに貫通された状態で溶接接合されるため、一般にリアクロスメンバの交換が不可能である。また、リアクロスメンバの変形の度合が大きい場合には、トラックフレームを一式交換する必要があるが、トラックフレームの交換は、多大な費用と時間とを要する。

そこで、特許文献１には、クロスメンバがサイドメンバ（サイドレール）にリベットで接合されるトラックフレームが開示されている。この特許文献１に記載のクロスメンバでは、リベットを取り除いてクロスメンバをサイドメンバから脱離させることにより当該クロスメンバを交換することができるが、クロスメンバの断面が閉塞形状に形成されていない（断面がコ字状に形成されている）ため、当該クロスメンバをリアクロスメンバとして用いた場合、クロスメンバの強度が不足するため、牽引フックの使用時にクロスメンバが変形する虞がある。また、特許文献１に記載のクロスメンバでは、当該クロスメンバとサイドメンバとの接合強度が不足するため、牽引フックに過大な荷重が作用されたり、当該牽引フックの長年の使用によってリベットが破損する虞がある。また、リアクロスメンバとは別に牽引専用の梁を装備するトラックフレームがあるが、車体重量が増大されることから、車両の燃費の悪化や製造コストの増加を招く。
特開平１１−７８９６２号公報（段落番号００２５、図１）

そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、牽引フックの使用に対して充分な強度を確保した上でリアクロスメンバの交換を可能としたトラックフレームの製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、車体前後方向に延びる一対のサイドレール間にクロスメンバが架設されて形成されるトラックフレームの製造方法であって、前記トラックフレームの後端部に配置されるリアクロスメンバの各端部を、前記リアクロスメンバの長手方向に分割された２つのブラケット片からなるブラケットに貫通させるステップと、各ブラケットを前記リアクロスメンバの各端部に溶接接合するステップと、前記リアクロスメンバの各端部を各サイドレールの各切欠きに差し込むステップと、各ブラケットを各サイドレールに溶接接合するステップと、を含むことを特徴とする。

したがって、請求項１に記載の発明では、各サイドレールの各切欠きにリアクロスメンバの各端部が差込まれて各サイドレールの後端部にリアクロスメンバの各端部が接続されて、この状態で、各サイドレールとリアクロスメンバの各端部に溶接接合された各ブラケットとが溶接接合されて各サイドレールにリアクロスメンバが取付固定される。これと逆の手順で、各サイドレールとリアクロスメンバの各端部に溶接接合された各ブラケットとの接合部（溶接部）を削り取って、リアクロスメンバを各サイドレールに対して車体後方向へ引き抜くことにより、リアクロスメンバがトラックフレーム本体から脱離される。

牽引フックの使用に対して充分な強度を確保した上でリアクロスメンバの交換を可能としたトラックフレームの製造方法を提供することができる。

本発明の一実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。図１に示されるように、本トラックフレーム１は、車体前後方向に延びて相互に対向される一対のサイドレール２，３間に複数本（本実施の形態では、１０本。）のクロスメンバ４〜１３が梯子状に架設されて形成される。図４に示されるように、本トラックフレーム１は、上記クロスメンバ４〜１３のうち、当該トラックフレーム１の後端部に配置されるリアクロスメンバ１３の各端部１８（図２参照）に各ブラケット１４が溶接接合されて、該リアクロスメンバ１３の各端部１８が各サイドレール２，３の後端部の各切欠き１５に車体前方向へ差込まれることにより、リアクロスメンバ１３の各端部１８が各サイドレール２，３の後端部に接続される。そして、この状態で、各サイドレール２，３と各ブラケット１４とが溶接接合されることにより、上記リアクロスメンバ１３が各サイドレール２，３に取付固定される構造になっている。

なお、車体右側に配置されるサイドレール２と上記リアクロスメンバ１３の右端部１８との接続部の構造と、車体左側に配置されるサイドレール３と上記リアクロスメンバ１３の左端部１８との接続部の構造とは、トラックフレーム１の中心線に対して左右対称であるため、以下、車体右側に配置されるサイドレール２とリアクロスメンバ１３の右端部１８との接続部の構造のみを説明して、車体左側に配置されるサイドレール３とリアクロスメンバ１３の左端部１８との接続部の構造の説明を省く。
上記サイドレール２は、矩形断面を有するパイプ状に形成されて、図２に示されるように、後端部の内側面１６の端部及び外側面１７の端部には、上記リアクロスメンバ１３の右端部１８の外形に整合された切欠き15a及び切欠き15bが設けられる。これにより、本トラックフレーム１は、上記サイドレール２と上記リアクロスメンバ１３とが接合されていない状態において、上記リアクロスメンバ１３の右端部１８が、上記サイドレール２の切欠き１５に車体前後方向へ抜き差し可能な構造になっている。

上記リアクロスメンバ１３は、液圧バルジ加工によって、閉塞された矩形断面を有するパイプ状に形成されて、図２に示されるように、右端部１８の先端の断面が長丸状に形成されると共に、該断面が長丸状に形成された部分と矩形断面の中間部との間に絞り部１９が形成される。なお、本トラックフレーム１では、上記リアクロスメンバ１３の板厚が4.0〜5.0mm（他のクロスメンバ４〜１２の板厚は2.9〜3.2mm）に設定されており、重量物を牽引するに向けて、リアクロスメンバ１３の機械的強度が確保されている。図３に示されるように、上記ブラケット１４は、上記リアクロスメンバ１３の長手方向に２分割された内側ブラケット14a（ブラケット片）と外側ブラケット14b（ブラケット片）とによって構成される。そして、本トラックフレーム１は、上記内側ブラケット14aの開口部２０が上記リアクロスメンバ１３の右端部１８に挿通されて、該内側ブラケット14aの開口部２０周縁に形成されたフランジ部２１が上記リアクロスメンバの右端部１８の所定位置に溶接されて、当該内側ブラケット14aがリアクロスメンバ１３の右端部１８に接合される構造になっている。

また、本トラックフレーム１は、上記内側ブラケット14aがリアクロスメンバ１３の右端部１８に溶接接合された後、上記外側ブラケット14bの開口部２２が上記リアクロスメンバ１３の右端部１８に挿通されて、該外側ブラケット14bとリアクロスメンバ１３の右端部１８先端とが溶接されることにより、当該外側ブラケット14bがリアクロスメンバ１３の右端部１８に接合される構造になっている。そして、図３に示されるように、本トラックフレーム１では、上記リアクロスメンバ１３がサイドレール２に対して車体前方向へ移動されて、内側ブラケット14aと外側ブラケット14bとの間にサイドレール２の後端部が挿通されることにより、当該サイドレール２の後端部の切欠き１５（15a,15b）にリアクロスメンバ１３の右端部１８が差込まれてサイドレール２の後端部とリアクロスメンバ１３の右端部１８とが接続される構造になっている。そして、本トラックフレーム１では、サイドレール２と内側ブラケット14a及び外側ブラケット14bとが溶接接合されることにより、サイドレール２の後端部とリアクロスメンバ１３の右端部１８とが、ブラケット１４を介して接続される。

なお、図５に示されるのは、上記リアクロスメンバ１３の長手方向中央に装置される牽引フック２３であって、該牽引フック２３は、フック金具23aを備える取付金具23bが、上記リアクロスメンバ１３の閉塞された矩形断面を有する中間部に取付固定される構造になっている。

次に、本トラックフレーム１の製造方法を説明する。本トラックフレーム１を組立てるに際して、リアクロスメンバ１３の各端部１８に各ブラケット１４が取付固定される。この場合、まず、各内側ブラケット14aの各開口部２０にリアクロスメンバ１３の各端部１８が挿通されて、この状態で、各内側ブラケット14aの各フランジ部２１がリアクロスメンバ１３の各端部１８に溶接接合される。次に、各外側ブラケット14bの各開口部２２にリアクロスメンバ１３の各端部１８が挿通されて、この状態で、各外側ブラケット14bがリアクロスメンバ１３の各端部１８の先端に溶接接合される。なお、図５に示されるように、リアクロスメンバ１３には牽引フック２３が取付固定される。そして、本トラックフレーム１を組立てる場合、まず、治具に固定されたサイドレール３に、リアクロスメンバ１３を除く各クロスメンバ４〜１２が組付けられる。

この時、車体前側から起算して７番目のクロスメンバ１０の左端部と８番目のクロスメンバ１１の左端部とが、サイドレール３に配設された各貫通穴に挿入される。次に、サイドレール３に組付けられた各クロスメンバ４〜１２にサイドレール２が組付けられる。この時、上記７番目のクロスメンバ１０の右端部と上記８番目のクロスメンバ１１の右端部とが、サイドレール２に配設された各貫通穴に挿入される。そして、図３に示されるように、リアクロスメンバ１３が車体前方向へ移動されて、リアクロスメンバ１３の各端部１８の各ブラケット１４の内側ブラケット14aと外側ブラケット14bとの間に各サイドレール２，３の後端部を挿入させつつ、各サイドレール２，３の後端部の各切欠き１５にリアクロスメンバ１３の各端部１８が差込まれる。これにより、図４に示されるように、各サイドレール２，３の後端部とリアクロスメンバ１３の各端部１８とが接続される。この状態で、サイドレール２と各クロスメンバ４〜１２の右端部とが溶接接合されると共に、サイドレール３と各クロスメンバ４〜１２の左端部とが溶接接合される。

さらに、サイドレール２とリアクロスメンバ１３の右端部１８に接合されたブラケット１４（内側ブラケット14a及び外側ブラケット14b）とが溶接接合されると共に、サイドレール３とリアクロスメンバ１３の左端部１８に接合されたブラケット１４（内側ブラケット14a及び外側ブラケット14b）とが溶接接合されて、図１に示されるトラックフレーム１が形成される。他方、完成品のトラックフレーム１のリアクロスメンバ１３を交換する場合、まず、サイドレール２とリアクロスメンバ１３の右端部１８に接合されたブラケット１４（内側ブラケット14a及び外側ブラケット14b）との接合部（溶接部）を削り取ると共に、サイドレール３とリアクロスメンバ１３の左端部１８に接合されたブラケット１４（内側ブラケット14a及び外側ブラケット14b）との接合部を削り取る。そして、リアクロスメンバ１３をトラックフレーム１に対して車体後方向へ移動させて、リアクロスメンバ１３の各端部１８が各サイドレール２，３の後端部の各切欠き１５から引き抜かれることにより、リアクロスメンバ１３がトラックフレーム１から脱離される。

そして、上述したトラックフレーム１の組立て時の要領で、新規のリアクロスメンバ１３が各サイドレールの後端部に溶接接合されることにより、新規のリアクロスメンバ１３がトラックフレーム１に組付けられて、リアクロスメンバ１３の交換が完了する。

この実施の形態では以下の効果を奏する。
本トラックフレーム１の製造方法では、リアクロスメンバ１３の各端部１８を各サイドレール２，３の後端部の各切欠き１５に車体前方向へ差込むことでリアクロスメンバ１３の各端部１８が各サイドレール２，３の後端部に接続されて、この状態で、各サイドレール２，３とリアクロスメンバ１３の各端部１８に取付固定された各ブラケット１４とを溶接接合することにより、リアクロスメンバ１３が各サイドレール２，３に取付固定される。

したがって、本トラックフレーム１の製造方法では、組立て時とは逆の要領で、各サイドレール２，３とリアクロスメンバ１３の各端部１８に取付固定された各ブラケット１４との接合部（溶接部）を削り取って、リアクロスメンバ１３の各端部１８を各サイドレール２，３の後端部の各切欠き１５から車体後方向へ引き抜くことにより、当該トラックフレーム１からリアクロスメンバ１３が脱離される。そして、新規のリアクロスメンバ１３の各端部１８を各サイドレール２，３の後端部の各切欠き１５に車体前方向へ差込んで各サイドレール２，３の後端部とリアクロスメンバ１３の各端部とを接続して、この状態で、各サイドレール２，３と新規のリアクロスメンバ１３の各端部１８に取付固定された各ブラケット１４とを溶接接合することにより、新規のリアクロスメンバ１３が各サイドレール２，３に取付固定される。

これにより、貨物用自動車に装置されたトラックフレーム１のリアクロスメンバ１３が変形されて当該リアクロスメンバ１３の交換が必要な場合、従来のトラックフレーム１では、リアクロスメンバ１３のみの交換が不可能であったためトラックフレーム１全体の交換が必要となり、その交換（トラックフレーム１の交換）に多大なコストと時間とを要していたが、本トラックフレーム１では、貨物用自動車に装置された状態でトラックフレーム１のリアクロスメンバ１３のみの交換で対応することが可能になり、修繕のコストが大幅に削減される。また、本トラックフレーム１では、リアクロスメンバ１３を車体後方向へ移動させることでリアクロスメンバ１３がトラックフレーム１本体から脱離されるため、作業性が高くリアクロスメンバ１３の交換が容易であり、修繕に要する時間を大幅に削減することができる。さらに、本トラックフレーム１では、組立て時において、リアクロスメンバ１３が車体前方向へ移動されて各サイドレール２，３の後端部の各切欠き１５に差込まれるため、各サイドレール２，３の貫通穴に挿通させるクロスメンバ（本実施の形態では、クロスメンバ10,11。）の本数を削減されて、作業性及び生産性が向上する。

また、本トラックフレーム１の製造方法では、各サイドレール２，３とリアクロスメンバ１３の各端部１８とがブラケット１４を介して溶接接合されるため、各サイドレール２，３とリアクロスメンバ１３の各端部１８とが直接に溶接される場合と比較して溶接長さを長く設定することが可能になり、リアクロスメンバ１３に装置される牽引フック２３によって重量物を牽引するに向けて、各サイドレール２，３とリアクロスメンバ１３との接合強度が確保される。さらに、本トラックフレーム１では、リアクロスメンバ１３が閉塞された矩形断面を有する中空体であるため、リアクロスメンバ１３に装置される牽引フック２３によって重量物を牽引するに向けて強度が確保される。

なお、実施の形態は上記に限定されるものではなく、例えば次のように構成してもよい。
本実施の形態では、ブラケット１４が内側ブラケット14aと外側ブラケット14bとに分割して形成されるが、これを分割することなく一体で形成してもよい。
本実施の形態では、リアクロスメンバ１３がパイプ材を液圧バルジ加工して形成されるが、例えば、これをプレス加工によって形成してもよい。

本トラックフレームの斜視図である。 本トラックフレームの分解図である。 本トラックフレームの製造方法の説明図であって、リアクロスメンバの右端部にブラケットが取付固定された状態を示す図である。 本トラックフレームの製造方法の説明図である。 本トラックフレームのリアクロスメンバに牽引フックが取付固定された状態を示す図である。

１ トラックフレーム、２，３ サイドレール、１３ リアクロスメンバ、１４ ブラケット、１５ 切欠き、１８ 端部（リアクロスメンバの各端部）

Claims (1)

1. 車体前後方向に延びる一対のサイドレール間にクロスメンバが架設されて形成されるトラックフレームの製造方法であって、
   前記トラックフレームの後端部に配置されるリアクロスメンバの各端部を、前記リアクロスメンバの長手方向に分割された２つのブラケット片からなるブラケットに貫通させるステップと、
   各ブラケットを前記リアクロスメンバの各端部に溶接接合するステップと、
   前記リアクロスメンバの各端部を各サイドレールの各切欠きに差し込むステップと、
   各ブラケットを各サイドレールに溶接接合するステップと、
   を含むことを特徴とするトラックフレームの製造方法。

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