JP5457891B2 - Trailer floor structure - Google Patents
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Description
本発明は、トラクタに牽引されるトレーラの床構造に関する。 The present invention relates to a trailer floor structure to be pulled by a tractor.
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)を取り付けて、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・固定して形成されていた(例えば、特許文献1参照)。 In the conventional trailer floor structure, a plurality of cross members (horizontal joists) are attached to a pair of main beams extending in the longitudinal direction of the vehicle body, and floor materials such as wood and aluminum extruded profiles are mounted on the cross members. (See, for example, Patent Document 1).
しかしながら、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。また、クロスメンバは多数設けられているので、クロスメンバと床材を固定するのに多くの手間と時間を要し、組立工数が多いという問題もあった。さらに、車体にかかる荷重や曲げやねじれ等の各種応力は、メインビームで支持しているので、メインビームにかかる負担が大きく、メインビームの寸法増大および重量化を招いていた。 However, in the conventional floor structure, since the floor member is provided on the cross member, there is a problem that the weight of the vehicle body is increased and the load amount is reduced. In addition, since a large number of cross members are provided, it takes a lot of labor and time to fix the cross members and the flooring, and there is a problem that the number of assembly steps is large. Furthermore, since various stresses such as loads and bendings and torsion applied to the vehicle body are supported by the main beam, the load on the main beam is large, resulting in an increase in size and weight of the main beam.
そこで、本発明は前記の問題を解決するために案出されたものであって、組立工数の低減および車体の軽量化を図ることができるトレーラの床構造を提供することを課題とする。 Accordingly, the present invention has been devised to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a trailer floor structure capable of reducing the number of assembling steps and reducing the weight of the vehicle body.
前記課題を解決するための請求項1に係る発明は、トラクタに牽引されるトレーラの床構造において、前記トレーラの長さ方向に延在するメインビームと、前記長さ方向に延在する複数の床材とを備えており、前記メインビームは、アルミニウム合金製長尺材からなり、前記床材は、アルミニウム合金製長尺材であって、トラス状に配置された斜材が設けられた中空部を有する中空押出形材からなり、前記メインビームと前記床材とを前記トレーラの幅方向に連接して溶接し面状の構造体を形成したことを特徴とするトレーラの床構造である。 The invention according to claim 1 for solving the above-described problems is that, in a trailer floor structure pulled by a tractor, a main beam extending in a length direction of the trailer and a plurality of the beam extending in the length direction. The main beam is made of an aluminum alloy long material, and the floor material is a long material made of aluminum alloy and is provided with a diagonal material arranged in a truss shape. The trailer floor structure is characterized by comprising a hollow extruded shape member having a section and welding the main beam and the floor material connected in the width direction of the trailer to form a planar structure.
このような構成によれば、メインビームと床材とを連接させることで面状の構造体を形成しているので、従来のようなクロスメンバは必要ない。したがって、部品点数が低減され車体の軽量化を達成できるとともに組立工数も低減される。また、床材とメインビームとで構造体を形成しているので、メインビームにかかる負担を従来よりも低減できる。さらに、メインビームおよび床材をアルミニウム合金製長尺材から構成したことで、より一層の車体の軽量化を達成できるとともに、溶接や摩擦攪拌接合等で各部材を固定すれば組立工数も低減できる。また、床材をトラス状に配置された斜材が配置された中空部を有する中空押出形材から構成したことによって、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。 According to such a configuration, since the planar structure is formed by connecting the main beam and the floor material, a conventional cross member is not necessary. Therefore, the number of parts can be reduced, the weight of the vehicle body can be reduced, and the number of assembly steps can be reduced. Moreover, since the structure is formed by the floor material and the main beam, the burden on the main beam can be reduced as compared with the conventional case. Furthermore, since the main beam and flooring are made of long aluminum alloy materials, it is possible to further reduce the weight of the vehicle body and reduce the number of assembly steps by fixing each member by welding or friction stir welding. . In addition, the floor material is composed of a hollow extruded shape member having a hollow portion in which a diagonal material arranged in a truss shape is arranged, whereby it is possible to obtain strength efficiently with a light weight, and further with an extruded shape material. As a result, accuracy can be improved.
さらに、本発明では、前記メインビームは、前記トレーラの幅方向に間隔をあけて一対設けられ、前記床材は、一対の前記メインビーム間に並設される複数の内側床材と、前記メインビームの幅方向外側に配置される片持ちの外側床材とを備えてなることが好ましい。このような構成によれば、メインビーム間の距離が適度な距離に保たれ、さらなる強度向上を達成できる。 Further, in the present invention, a pair of the main beams are provided at an interval in the width direction of the trailer, and the floor material includes a plurality of inner floor materials arranged in parallel between the pair of main beams, and the main beam. It is preferable to include a cantilevered outer flooring disposed outside the beam in the width direction. According to such a configuration, the distance between the main beams is maintained at an appropriate distance, and further improvement in strength can be achieved.
そして、本発明では、前記メインビームは、上フランジ部と下フランジ部とウエブ部とを備えて構成されており、前記ウエブ部は、高さ寸法が高い部分と低い部分とを備えていることが好ましい。このような構成によれば、ウエブ部の高さを変えるだけで、容易にメインビームの高さを調整することが可能となり、上フランジ部と下フランジ部はそれぞれ同一の断面で形成できるので効率的に製造できる。 In the present invention, the main beam includes an upper flange portion, a lower flange portion, and a web portion, and the web portion includes a portion having a high height and a portion having a low height. Is preferred. According to such a configuration, it is possible to easily adjust the height of the main beam simply by changing the height of the web portion, and the upper flange portion and the lower flange portion can be formed with the same cross section, which is efficient. Can be manufactured.
また、本発明では、前記上フランジ部の上面は、床面の一部を構成することが好ましい。このような構成によれば、メインビーム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とともに、床面の高さを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。 Moreover, in this invention, it is preferable that the upper surface of the said upper flange part comprises a part of floor surface. According to such a configuration, since the main beam forms a part of the floor, it is possible to achieve efficient strength improvement and to reduce the height of the floor surface, so that the cargo space can be widened. it can.
さらに、本発明では、前記上フランジ部は、中空部を有することが好ましい。このような構成によれば、メインビームの軽量化を達成できるとともに、上フランジ部の重量化を抑えつつ上フランジ部と床材の厚さを同等にできる。上フランジ部と床材の厚さを同じにすればこれらの接合を行い易くなる。 Furthermore, in the present invention, the upper flange portion preferably has a hollow portion. According to such a configuration, the weight of the main beam can be reduced, and the thickness of the upper flange portion and the flooring can be made equal while suppressing the weight of the upper flange portion. If the upper flange portion and the floor material have the same thickness, they can be easily joined.
そして、本発明では、前記メインビームの一部分には、前記ウエブ部が複数並列して設けられていることが好ましい。例えば、トラクタとの連結部では、トラクタとメインビームとの干渉を避ける必要があるため、トレーラの前後でフラットな床面を形成できない場合がある。そこで、本発明のように、ウエブ部を複数設ければ、メインビームの高さを抑えつつ必要な強度を得ることができ、トラクタとメインビームとの干渉を避けつつ、トレーラの前後でフラットな床面を形成できる。 In the present invention, it is preferable that a plurality of the web portions are provided in parallel on a part of the main beam. For example, since it is necessary to avoid interference between the tractor and the main beam at the connecting portion with the tractor, there are cases where a flat floor surface cannot be formed before and after the trailer. Therefore, if a plurality of web portions are provided as in the present invention, the required strength can be obtained while suppressing the height of the main beam, and the flatness before and after the trailer can be obtained while avoiding interference between the tractor and the main beam. A floor surface can be formed.
また、本発明では、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、トラクタとの連結ピンが設けられる低ビーム高さのエプロン部と、前記トラクタの後方に位置する高ビーム高さの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しビーム高さが前記ホイールベース部に向かうにつれて大きくなるネック部とを備えてなり、前記ウエブ部が複数並列してなる重合部が、前記メインビームの前端から後方に延在して、少なくとも前記エプロン部と前記ネック部との境界部を含むように形成されていることが好ましい。このような構成によれば、ビーム高さが低くなるトラクタとの連結部で、メインビームの高さを抑えつつ必要な強度を得ることができる。 Further, in the present invention, the main beam is formed by connecting a plurality of portions having different beam heights in the longitudinal direction, a low beam height apron portion provided with a connection pin with the tractor, and the tractor A wheel base portion with a high beam height located at the rear, and a neck portion positioned between the apron portion and the wheel base portion, the beam height increasing toward the wheel base portion, It is preferable that the overlapping portion formed of a plurality of web portions arranged in parallel extends rearward from the front end of the main beam and includes at least a boundary portion between the apron portion and the neck portion. According to such a configuration, the required strength can be obtained while suppressing the height of the main beam at the connecting portion with the tractor where the beam height is lowered.
さらに、本発明では、前記ネック部は、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と、後部に配置され増加割合が高い急傾斜部とを備えてなり、前記複数のウエブ部には、前記メインビームの車幅方向両側部で前端から後方に延在する一対の側方ウエブ部と、前記メインビームの車幅方向中間部で後端から前方に延在する中間ウエブ部とが含まれており、前記側方ウエブ部の後端は、前記緩傾斜部と前記急傾斜部との境界部よりも後方に位置し、前記中間ウエブ部の前端は、前記緩傾斜部と前記急傾斜部との境界部よりもよりも前方に位置していることが好ましい。このような構成によれば、ビーム高さが低い上にキングピンからの距離が比較的長く大きいモーメント力がかかるため応力が集中する緩傾斜部と急傾斜部との境界部においても、メインビームの高さを抑えつつ必要な強度を得ることができる。 Furthermore, in the present invention, the neck portion is formed by changing the increase rate of the beam height in two stages. The neck portion is arranged at the front portion and the gently inclined portion with a low increase rate is arranged at the rear portion and the increase rate is increased. A plurality of web portions, a pair of side web portions extending rearward from the front end at both sides in the vehicle width direction of the main beam, and the vehicle width direction of the main beam. An intermediate web portion extending forward from the rear end at the intermediate portion, and the rear end of the side web portion is located behind the boundary between the gently inclined portion and the steeply inclined portion. It is preferable that the front end of the intermediate web portion is positioned further forward than the boundary portion between the gently inclined portion and the steeply inclined portion. According to such a configuration, the beam height is low and the distance from the kingpin is relatively long and a large moment force is applied. Therefore, even at the boundary between the gently inclined portion and the steeply inclined portion where the stress is concentrated, Necessary strength can be obtained while suppressing the height.
さらに、本発明では、前記中空押出形材の上板部に、内空側に突出する肉厚部が形成されていることが好ましい。このような構成によっても、床面にスポット荷重かかかった場合でも局所的な変形を抑えることができる。 Furthermore, in this invention, it is preferable that the thick part which protrudes in an inner space side is formed in the upper-plate part of the said hollow extruded shape member. Even with such a configuration, local deformation can be suppressed even when a spot load is applied to the floor surface.
そして、本発明では、前記ウエブ部の側面に、前記上フランジ部と前記下フランジ部とを繋ぐ補強リブが設けられていることが好ましい。この補強リブは、ウエブ部の高さが変化する部分に設けるとよい。このような構成によれば、応力が集中する部分の強度を補強リブで効率的に高められるので、ウエブ部、上フランジ部および下フランジ部の厚さを薄くできる。 And in this invention, it is preferable that the reinforcing rib which connects the said upper flange part and the said lower flange part is provided in the side surface of the said web part. This reinforcing rib is preferably provided in a portion where the height of the web portion changes. According to such a configuration, the strength of the portion where the stress is concentrated can be efficiently increased by the reinforcing rib, so that the thickness of the web portion, the upper flange portion, and the lower flange portion can be reduced.
また、本発明では、前記床材の下面に、凹溝または凸条が形成されていることが好ましい。このような構成によれば、床材に各種部材を取り付けやすくなる。 Moreover, in this invention, it is preferable that the ditch | groove or the protruding item | line is formed in the lower surface of the said flooring. According to such a structure, it becomes easy to attach various members to the flooring.
本発明によれば、組立工数の低減および車体の軽量化を図ることができるといった優れた効果を発揮する。 According to the present invention, excellent effects such as reduction in the number of assembling steps and weight reduction of the vehicle body can be achieved.
以下、本発明を実施するための実施形態を、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図2に示すように、本実施形態に係るトレーラ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および図3に示すように、トレーラ1(図2参照)の床構造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)に連接させて面状の構造体を形成して床構造2が構成されている。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。
As shown in FIG. 2, the
図3乃至図5に示すように、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。
As shown in FIGS. 3 to 5, the
図1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って、それぞれ車幅方向に広がって構成されている。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に溶接固定され、下端部が下フランジ部12に溶接固定されて、メインビーム10が一体的に形成されている。
As shown in FIG. 1, the
上フランジ部11の下面の幅方向中央部には、下方に延出する突条14が形成されている。突条14の下端には凹溝15(図1の拡大部に表示)が形成されており、この凹溝15にウエブ部13の上端部が挿入されている。そして、突条14の下端とウエブ部13とが溶接されている。上フランジ部11は、床材30と同じ厚さ寸法で形成されており、その上面は、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、中空部を有しており、この中空部は、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間に配置されている。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。下板部11bは、下フランジ部12と同等の厚さ寸法に形成されている。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。
A
下フランジ部12の上面の幅方向中央部には、上方に延出する突条17が形成されている。突条17の上端には凹溝18(図1の拡大部に表示)が形成されており、この凹溝18にウエブ部13の下端部が挿入されている。突条17の上端とウエブ部13とが溶接されている。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。
A
なお、上フランジ部11の突条14と、下フランジ部12の突条17は、図面の煩雑化を防ぐために、図1と図10の断面図のみに図示している。
In addition, the
図2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。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の高さの変化に応じて、屈曲して形成されている。
As shown in FIG. 2, the height dimension (beam height) of the
エプロン部20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(図示せず)を備えたエプロンプレート(図示せず)が設けられる部分である。キングピンは、トラクタ3の車体後部3aに設けられたカプラー5に固定される。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。
The
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。
The
緩傾斜部21aと急傾斜部21bとの境界部には、上フランジ部11と下フランジ部12とを繋ぐ補強リブ(スティフナ)25が設けられている。補強リブ25は、ウエブ部13の両側面に設けられている。補強リブ25は、平板形状を呈しており、ウエブ部13の表面に対して直交するように設けられている。補強リブ25は、ウエブ部13の側面に溶接固定されている。補強リブ25は、下端が緩傾斜部21aと急傾斜部21bとの境界部の下フランジ部12が屈曲した部分に溶接固定され、上端が下端よりも急傾斜部21b側に位置するように傾斜している。補強リブ25の傾斜角度θ(図8参照)は、たとえば、上フランジ部11の下面に対する法線Lに対して、35度とする。なお、傾斜角度θは、35度に限定されるものではない。傾斜角度θについての解析は後述する。また、補強リブ25は、ウエブ部13の両面ではなく、片面のみに設けるようにしてもよい。
Reinforcing ribs (stiffeners) 25 that connect the
緩傾斜部21aと急傾斜部21bとの境界部は、キングピンからの距離が長く大きなモーメント力がかかる上に、ウエブ部13のビーム高さが比較的小さいので構造的に厳しい部分となるが、この部分に補強リブ25を設けたことで、応力が集中する部分の効率的な補強を行うことができる。これによって、ウエブ部13、上フランジ部11および下フランジ部12等の他の部分の厚さを薄くできる。
The boundary between the gently
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。
The
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ド部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。
The
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。
The
なお、前記したメインビーム10の形状および各種名称は、一例であって、本発明を、本実施形態のものに限定する趣旨ではない。
The shape and various names of the
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。
The
図1および図3乃至図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、車幅方向外側に固定されている。床材30は、メインビーム10,10間に並設される三枚の内側床材30a,30a,30aと、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外側床材30b,30bとを備えてなる。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。
As shown in FIGS. 1 and 3 to 5, the
図1および図6に示すように、床材30は、中空部32を有する中空押出形材からなる。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。言い換えれば、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、その内側の中空部32に、上板部33と下板部34とを結ぶ斜材31が設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 6, the
床材30の幅方向両端部は、隣接する床材30またはメインビーム10の上フランジ部11に対して噛み合うように、凹凸形状を呈している。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が形成されており、その先端に側板部35が形成されている。段差部36は、上板部33と下板部34の上下両側に形成されている。つまり、床材30の幅方向両端部には、凸条37が形成されている。
Both end portions in the width direction of the
図1の拡大部に示すように、段差部36より外側部分である凸条37が、隣接する床材30(三枚のうち、中央の内側床材30a)またはメインビーム10の上フランジ部11の幅方向両端に形成された凹溝38内に挿入されて噛み合うこととなる。段差部36および凹溝38の表面(幅方向外側先端部分)は、上下方向に凸条37から離れるほど、互いに離間するように傾斜している。凸条37が凹溝38に挿入された状態で、床表面にV溝39が形成されることとなる。このV溝39に溶接金属40を流し込んで溶接することで、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。
As shown in the enlarged portion of FIG. 1, the
図6に示すように、斜材31と上板部33の接続部の入隅部(斜材31と上板部33とが交差する部分の内側角部R1、および斜材31,31同士が交差する部分の内側角部R2)は、R加工が施されており曲面形状を呈している。また、斜材31と下板部34の接続部の入隅部(斜材31と下板部34とが交差する部分の内側角部R3、および斜材31,31同士が交差する部分の内側角部R4)も、R加工が施されており曲面形状を呈している。このように接続部を曲面形状とすることで、接続部にかかる応力を分散して、床材30の強度向上を図るようになっている。斜材31の配置ピッチPは、荷重条件に応じて適宜設定される。
As shown in FIG. 6, the corners of the connecting portion between the
上板部33は、その板厚tが5〜6mmの範囲で設定されるのが好ましい。これは、板厚tが、3mmより薄いと使用時において荷物が落下した際の衝撃などの外力による凹み等の変形や損傷が起こりやすく、一方、9mmより厚いと床材30自体の重量が過大となってしまうためである。
The
床材30の形状は、前記の形態に限定されるものではない。たとえば、図7に示すように、上板部33に、内空側に突出する肉厚部41を形成してもよい。このような構成にすると、使用時において荷物が落下した際の衝撃などの外力による凹み等の変形や損傷を抑制することができる。
The shape of the
メインビーム10のウエブ部13の側面に設けられた補強リブ25の傾斜角度θの最適値の検討について説明する。本検討では、傾斜角度θを0度、27度、35度、45度に設定して、それぞれの場合において、最も応力が集中する部分である、緩傾斜部21aと急傾斜部21bとの境界部の下フランジ部12の底面にかかる相当応力を、有限要素法による応力解析で算出した。
The examination of the optimum value of the inclination angle θ of the reinforcing
前記した解析によれば、図9に示すように、傾斜角度θは大きいほど、下フランジ部12にかかる相当応力が小さくなることが分かる。しかし、傾斜角度θが大きくなればなるほど、補強リブ25が長くなるのでメインビーム10の重量が増加してしまうだけでなく、補強リブ25の取付作業が困難になることから、傾斜角度θは35度以下と設定するのが好ましい。
According to the above analysis, as shown in FIG. 9, it can be seen that the greater the inclination angle θ, the smaller the equivalent stress applied to the
図1に示すように、床材30の下面には、車長方向全長に延在する凹溝45が形成されている。凹溝45は、中空押出形材の成型時に同時に形成される。凹溝45は、開口部分にリップ部46が形成されており、内部にボルトの頭部等を挿入して係止できるようになっている。このように凹溝45を形成することによって、床材30の下面に各種部品を容易に取り付けることができる。
As shown in FIG. 1, a
たとえば、図10および図11に示すように、メインビーム10のウエブ部13と床材30の下面との間に、ブレース材47を架け渡すようにすれば、メインビーム10と床材30との取付強度を高めることができる。ブレース材47は、板材を折曲して形成されている。ブレース材47は、車長方向に一定の間隔を隔てて複数設けられている。ブレース材47は、凹溝45に挿入したボルト48を貫通させて、ナット49で締め付けることで容易に固定することができる。ブレース材47は、ウエブ部13にボルト48、ナット49を介して容易に固定できる。なお、床材30の下面に形成するのは、凹溝45に限定されるものではなく、凸条であってもよい。この場合も凸条は車長方向全長に延在し、中空押出形材の成型時に同時に形成される。凸条を設けることによっても、床材30の下面に各種部品を容易に取り付けることができる。
For example, as shown in FIGS. 10 and 11, if a
以上のようなトレーラ1の床構造2によれば、メインビーム10と床材30とを連接させることで、床面全体にかかる面状の構造体を形成しているので、従来のようなクロスメンバは必要ない。したがって、部品点数が低減され車体の軽量化を達成できるとともに組立工数も低減される。
According to the
また、床材30とメインビーム10とで面状の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、従来ではメインビームに大きな応力がかかっていたが、この応力に床面全体で対抗できるので、構造的に有利になる。
In addition, since the
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。
And in this embodiment, since the
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。
Further, since the
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。
Further, the
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。
Further, since the upper surface of the
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の重量化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。
Further, by forming the
また、床材30の上板部33の板厚を下板部34の板厚よりも厚くしたことで、ヒール強度が高くなり、床面にスポット荷重かかかった場合でも局所的な変形を抑えることができる。上板部33に、内空側に突出する肉厚部41を形成することで、さらにヒール強度を高めることができる。
Further, since the plate thickness of the
なお、上フランジ部の形状は、本実施形態のものに限定されるものではなく、中実にして床材30よりも薄く形成してもよい。この場合、床材を車幅方向に通しで連接してその下面に上フランジ部を固定してもよいし、上フランジ部の上面と床材の上面とを同じ高さに揃えて溶接してもよいし、上フランジ部の下面と床材の下面とを同じ高さに揃えて溶接してもよい。上フランジ部の下面と床材の下面とを同じ高さに揃えた場合は、上フランジ部の上方に、上面が床材の上面と同じ高さに揃う高さ調整板を設ければよい。
Note that the shape of the upper flange portion is not limited to that of the present embodiment, and may be solid and thinner than the
次に、他の実施形態に係るトレーラ1の床構造2のメインビーム50を説明する。図12および図13に示すように、本実施形態のメインビーム50も、前記実施形態と同様に、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。前記実施形態では、ウエブ部13が一枚の板材にて構成されて、メインビーム10の前端から後端まで延在しているのに対して、本実施形態では、ウエブ部13が複数設けられ、メインビーム50の一部で互いに並列して、重合部55を形成している。重合部55は、メインビーム50の前端から後方に延在して、少なくともエプロン部20とネック部21との境界部を含むように形成されている。なお、本実施形態では、上フランジ部11と下フランジ部12には突条は形成されず、その表面にウエブ部13が直接溶接されている。
Next, the
具体的には、ウエブ部13は、メインビーム50の車幅方向両側部に位置する一対の側方ウエブ部51,51と、メインビーム50の車幅方向中間部に位置する中間ウエブ部52とを備えてなる。側方ウエブ部51は、メインビーム50の前端から後方に延在している。側方ウエブ部51の後端51aは、ネック部21の緩傾斜部21aと急傾斜部21bとの境界部よりも後方に位置している。中間ウエブ部52は、メインビーム50の後端から前方に延在している。中間ウエブ部52の前端52aは、緩傾斜部21aと急傾斜部21bとの境界部より前方に位置している。これによって、中間ウエブ部52の前端52aから側方ウエブ部51の後端51aにわたって、幅方向にウエブ部13が3枚並列されて、重合部55(三枚重合部55a)が形成されることとなる。また、中間ウエブ部52の前端52aよりも前方においても、側方ウエブ部51が2枚並列されているので、重合部55(二枚重合部55b)が形成されている。
Specifically, the
エプロン部20では、図13の(a)に示すように、ウエブ部13はビーム高さが低いが、ウエブ部13は一対の側方ウエブ部51,51で構成されて、重合部55(二枚重合部55b)が形成されているので、補強されている。
In the
また、ネック部21の緩傾斜部21aと急傾斜部21bとの境界部周辺では、図13の(b)に示すように、ウエブ部13は一対の側方ウエブ部51,51と中間ウエブ部52とで構成されて、重合部55(三枚重合部55a)が形成されている。特に、この部分は、キングピンからの距離が比較的長く大きいモーメント力がかかるため応力が集中するが、ウエブ部13が3枚並列されているので、十分な補強効果を得られる。なお、ホイールベース部22では、図13の(c)に示すように、ウエブ部13のビーム高さが高いので、十分な強度を有している。
Further, in the vicinity of the boundary portion between the gently
図12の(b)に示すように、重合部55におけるウエブ部13の長手方向端面、つまり、中間ウエブ部52の前端面および側方ウエブ部51の後端面は、凹状に窪んで形成されている。これら各端面は、側面視で曲面形状を呈しており、ウエブ部13の断面積の急激な変化を抑制している。特に、ウエブ部13の枚数が変化する部分(中間ウエブ部52の前端52aおよび側方ウエブ部51の後端51a)でウエブ部13の断面積の急激な変化を抑制する効果は大きく、疲労破壊強度の向上を達成できる。
As shown in FIG. 12 (b), the longitudinal direction end surface of the
次に、図14を参照しながら、本発明のさらに他の実施形態に係るトレーラ1の床構造2のメインビーム60について説明する。本実施形態のメインビーム60も、前記した実施形態と同様に、上フランジ部(図示せず)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。前記実施形態のメインビーム10は、三枚のウエブ部13(二枚の側方ウエブ部51,51と一枚の中間ウエブ部52)を備えていたのに対して、本実施形態のメインビーム60は、二枚のウエブ部13(一枚の側方ウエブ部51と一枚の中間ウエブ部52)を備えている。
Next, a
中間ウエブ部52は、メインビーム60の前端から後端まで延在している。側方ウエブ部51は、メインビーム60の前端から後方に延在している。側方ウエブ部51の後端51aは、ネック部21の緩傾斜部21aと急傾斜部21bとの境界部よりも後方に位置している。側方ウエブ部51は、並設されるメインビーム60側の一方のみに配置されている。
The
これによって、メインビーム60の前端(側方ウエブ部51の前端)から側方ウエブ部51の後端51aにわたって、幅方向にウエブ部13が2枚並列されて、2枚のウエブ部13からなる重合部55が形成されることとなる。
Thus, two
側方ウエブ部51の後端面は、凹状に窪んで形成されている。この端面は、側面視で曲面形状を呈しており、長手方向に沿ってウエブ部13の断面積が徐々に変化するようになっている。なお、その他の構成については、前記実施形態と同様であるので、同じ符号を付して説明を省略する。
The rear end surface of the
このような構成によっても、前記実施形態と同様に、ウエブ部13のビーム高さが低い部分であっても重合部55を形成することでメインビーム60の強度を効率的に高めることができる。なお、本実施形態では、ネック部21の緩傾斜部21aと急傾斜部21bとの境界部におけるウエブ部13は2枚である。これは前記実施形態と比較して少なく補強効果が小さいが、エプロン部20のビーム高さが大きく確保できる場合や、トレーラの全長が短い場合などの、前記境界部にかかる応力が前記実施形態より小さい場合に実施可能である。
Even with such a configuration, the strength of the
本実施形態では、側方ウエブ部51が幅方向の一方のみに設けられ、並設されるメインビーム60側に配置されているので、中間ウエブ部52の外側にスペースを確保することができ、各種部材のメインビーム60への設置を容易に行うことができる。
In the present embodiment, the
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明を前記実施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、メインビーム50,60の形状は、前記実施形態の形状に限定されるものではなく、種々の形状であってもよい。
As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated, it is not the meaning which limits this invention to the said embodiment, A design change is possible suitably in the range which does not deviate from the meaning of this invention. For example, the shape of the
たとえば、図15の(a)に示すメインビーム61は、図12のメインビーム50の中間ウエブ部52の前端が、ネック部21に位置しているのに対して、中間ウエブ部52がメインビーム61の後端から前端の全長に渡って延在している。その他の構成は、図12のメインビーム50と同等である。このような構成によれば、エプロン部20からネック部21の緩傾斜部21aと急傾斜部21bとの境界部の後方まで、3枚のウエブ部13からなる重合部55が形成されるので、図12のメインビーム50よりもエプロン部20のビーム高さを小さくできる。これによって、荷台の床面を低くすることができる。
For example, in the
また、図15の(b)に示すメインビーム63は、中間ウエブ部52がメインビーム63の後端から前端の全長に渡って延在しており、幅方向両側の側方ウエブ部51,51がネック部21の緩傾斜部21aと急傾斜部21bとの境界部を挟んで前後に延在して設けられている。このような構成によれば、応力が集中する緩傾斜部21aと急傾斜部21bとの境界部では、3枚のウエブ部13からなる重合部55が形成されて、強度が効率的に高められる。一方、エプロン部20では、ウエブ部13が中間ウエブ部52だけで形成されているので、エプロン部20のビーム高さを比較的高く確保できる場合に適用可能である。なお、図15の(b)中、64は、蓋部材を示す。
Further, in the
図15の(c)に示すメインビーム65は、図15の(b)のメインビーム63の側方ウエブ部51の前後端が、前方および後方にそれぞれ延在するとともに、中間ウエブ部52側に屈曲して傾斜部66を形成した形状となっている。前方の傾斜部66の先端(前端)は、中間ウエブ部52の側面に当接して溶接されている。後方の傾斜部66の先端(後端)は、中間ウエブ部52の側面に当接して溶接されている。このような構成によれば、応力が集中する緩傾斜部21aと急傾斜部21bとの境界部では、3枚のウエブ部13からなる重合部55が形成されるとともに、ウエブ部13が箱状に形成されているので、強度がより一層効率的に高められる。一方、メインビーム65においても、エプロン部20では、ウエブ部13が中間ウエブ部52だけで形成されているので、エプロン部20のビーム高さを比較的高く確保できる場合に適用可能である。
The
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、メインビーム10および床材30は、その上面が前端から後端まで同一レベルに形成されて平面形状を呈しているが、これに限定されるものではなく、例えば、ネック部が斜めに形成され、ホイールベース間部より後部が、エプロン部よりも低く形成されているものであってもよい。この場合、床材30は、押出形材を成形した後に、屈曲加工を行う。
As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated, this invention is not the meaning limited to the said embodiment, A design change is possible suitably in the range which does not deviate from the meaning of this invention. For example, in the above-described embodiment, the
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
21a 緩傾斜部
21b 急傾斜部
22 ホイールベース部
25 補強リブ
30 床材
30a 内側板材
30b 外側板材
31 斜材
32 中空部
33 上板部
34 下板部
50 メインビーム
51 側方ウエブ部
51a (側方ウエブ部の)後端
52 中間ウエブ部
52a (中間ウエブ部の)前端
55 重合部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (11)
前記トレーラの長さ方向に延在するメインビームと、前記長さ方向に延在する複数の床材とを備えており、
前記メインビームは、アルミニウム合金製長尺材からなり、
前記床材は、アルミニウム合金製長尺材であって、トラス状に配置された斜材が設けられた中空部を有する中空押出形材からなり、
前記メインビームと前記床材とを前記トレーラの幅方向に連接して溶接し面状の構造体を形成した
ことを特徴とするトレーラの床構造。 In the trailer floor structure towed by the tractor,
A main beam extending in the length direction of the trailer, and a plurality of floor materials extending in the length direction,
The main beam is made of an aluminum alloy long material,
The flooring material is an aluminum alloy long material, comprising a hollow extruded shape member having a hollow portion provided with a diagonal material arranged in a truss shape,
A trailer floor structure, wherein the main beam and the flooring material are connected in the width direction of the trailer and welded to form a planar structure.
前記床材は、一対の前記メインビーム間に並設される複数の内側床材と、前記メインビームの幅方向外側に配置される片持ちの外側床材とを備えてなる
ことを特徴とする請求項1に記載のトレーラの床構造。 A pair of the main beams are provided at an interval in the width direction of the trailer,
The floor material includes a plurality of inner floor materials arranged in parallel between the pair of main beams, and a cantilevered outer floor material arranged on the outer side in the width direction of the main beams. The floor structure of the trailer according to claim 1.
前記ウエブ部は、高さ寸法が高い部分と低い部分とを備えている
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。 The main beam includes an upper flange portion, a lower flange portion, and a web portion,
The trailer floor structure according to claim 1, wherein the web portion includes a portion having a high height and a portion having a low height.
ことを特徴とする請求項3に記載のトレーラの床構造。 4. The trailer floor structure according to claim 3, wherein an upper surface of the upper flange portion constitutes a part of a floor surface. 5.
ことを特徴とする請求項4に記載のトレーラの床構造。 The trailer floor structure according to claim 4, wherein the upper flange portion has a hollow portion.
ことを特徴とする請求項4または請求項5に記載のトレーラの床構造。 6. The trailer floor structure according to claim 4, wherein a plurality of the web portions are provided in parallel in a part of the main beam.
前記ウエブ部が複数並列してなる重合部が、前記メインビームの前端から後方に延在して、少なくとも前記エプロン部と前記ネック部との境界部を含むように形成されている
ことを特徴とする請求項4乃至請求項6のいずれか1項に記載のトレーラの床構造。 The main beam is formed by connecting a plurality of portions having different beam heights in the longitudinal direction, a low beam height apron portion provided with a connecting pin with the tractor, and a high beam positioned behind the tractor. A wheel base portion having a height, and a neck portion positioned between the apron portion and the wheel base portion and having a beam height that increases toward the wheel base portion;
A plurality of overlapping portions in which a plurality of the web portions are arranged in parallel are formed so as to extend rearward from the front end of the main beam and include at least a boundary portion between the apron portion and the neck portion. The trailer floor structure according to any one of claims 4 to 6.
前記トレーラの長さ方向に延在するメインビームと、前記長さ方向に延在する複数の床材とを備えて、
前記メインビームと前記床材とを前記トレーラの幅方向に連接させて面状の構造体を形成しており、
前記メインビームは、上フランジ部と下フランジ部とウエブ部とを備えて構成されており、
前記ウエブ部は、高さ寸法が高い部分と低い部分とを備え、
前記メインビームの一部分には、前記ウエブ部が複数並列して設けられ、
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、トラクタとの連結ピンが設けられる低ビーム高さのエプロン部と、前記トラクタの後方に位置する高ビーム高さの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しビーム高さが前記ホイールベース部に向かうにつれて大きくなるネック部とを備えてなり、
前記ウエブ部が複数並列してなる重合部が、前記メインビームの前端から後方に延在して、少なくとも前記エプロン部と前記ネック部との境界部を含むように形成されており、
前記ネック部は、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と、後部に配置され増加割合が高い急傾斜部とを備えてなり、
前記複数のウエブ部には、前記メインビームの車幅方向両側部で前端から後方に延在する一対の側方ウエブ部と、前記メインビームの車幅方向中間部で後端から前方に延在する中間ウエブ部とが含まれており、
前記側方ウエブ部の後端は、前記緩傾斜部と前記急傾斜部との境界部よりも後方に位置し、
前記中間ウエブ部の前端は、前記緩傾斜部と前記急傾斜部との境界部よりもよりも前方に位置している
ことを特徴とするトレーラの床構造。 In the trailer floor structure towed by the tractor,
A main beam extending in the length direction of the trailer, and a plurality of flooring materials extending in the length direction,
The main beam and the flooring are connected in the width direction of the trailer to form a planar structure,
The main beam includes an upper flange portion, a lower flange portion, and a web portion,
The web portion includes a portion having a high height and a portion having a low height,
A part of the main beam is provided with a plurality of the web portions in parallel,
The main beam is formed by connecting a plurality of portions having different beam heights in the longitudinal direction, a low beam height apron portion provided with a connecting pin with the tractor, and a high beam positioned behind the tractor. A wheel base portion having a height, and a neck portion positioned between the apron portion and the wheel base portion and having a beam height that increases toward the wheel base portion;
The overlapping portion formed by a plurality of the web portions in parallel extends rearward from the front end of the main beam, and is formed so as to include at least a boundary portion between the apron portion and the neck portion,
The neck portion is formed by changing the increasing rate of the beam height in two stages, and includes a gently inclined portion arranged at the front portion and a low increasing rate and a steeply inclined portion arranged at the rear portion and having a high increasing rate. Prepared
The plurality of web portions include a pair of side web portions extending rearward from the front end at both sides of the main beam in the vehicle width direction, and extending forward from the rear end at the vehicle width direction intermediate portion of the main beam. And an intermediate web part
The rear end of the side web portion is located behind the boundary between the gently inclined portion and the steeply inclined portion,
A trailer floor structure, wherein a front end of the intermediate web portion is located further forward than a boundary portion between the gentle slope portion and the steep slope portion.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載のトレーラの床構造。 The trailer floor structure according to any one of claims 1 to 8, wherein a thick portion protruding toward an inner space is formed on an upper plate portion of the hollow extruded shape member.
ことを特徴とする請求項3乃至請求項9のいずれか1項に記載のトレーラの床構造。 The trailer floor structure according to any one of claims 3 to 9, wherein a reinforcing rib that connects the upper flange portion and the lower flange portion is provided on a side surface of the web portion. .
ことを特徴とする請求項1乃至請求項10のいずれか1項に記載のトレーラの床構造。 The floor structure of the trailer according to any one of claims 1 to 10, wherein a groove or a ridge is formed on a lower surface of the floor material.
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