JP6393112B2 - 車両のフレーム構造 - Google Patents

Description

本発明は、トラックなどの車両のフレーム構造に関する。

トラックなどの車両のフレームは、車両前後方向に延びる一対の対向するサイドレールを備えている。サイドレールには、車両前後方向前側に位置するスプリングブラケット取付部に、リーフスプリングのスプリングブラケットが取り付けられている。このため、スプリングブラケット取付部が撓むことにより、操縦安定性が低下する。そこで、スプリングブラケット取付部にクロスメンバを取り付けることにより、スプリングブラケット取付部の剛性を高めて、操縦安定性の向上を図ることが考えられる。

しかしながら、スプリングブラケット取付部の近傍には、エンジン及びラジエータ等の搭載空間を確保する必要があるため、スプリングブラケット取付部にクロスメンバを取り付けることができない場合がある。そこで、特許文献１では、スプリングブラケット取付部からずれた位置においてクロスメンバをサイドレールに取り付け、更に、補強片によりクロスメンバとサイドレールとの結合強度を高めることが提案されている。

特開平０６−０２４３５３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、スプリングブラケット取付部の剛性向上までは十分に考慮されていないため、スプリングブラケット取付部の剛性向上について改善の余地がある。

そこで、本発明は、スプリングブラケット取付部にクロスメンバを取り付けられない場合に、スプリングブラケット取付部の剛性向上を図れる車両のフレーム構造を提供することを目的とする。

本発明に係る車両のフレーム構造は、車両前後方向に延びる一対の対向するサイドレールと、リーフスプリングのスプリングブラケットが取り付けられる一対のサイドレールのスプリングブラケット取付部よりも車両前後方向前方に配置されて、車幅方向に延びて両端が一対のサイドレールに連結されるクロスメンバと、スプリングブラケット取付部とクロスメンバとを連結する第一補強部材と、を備える。

本発明に係る車両のフレーム構造では、クロスメンバが、スプリングブラケット取付部よりも車両前後方向前方に配置されているが、スプリングブラケット取付部とクロスメンバとが第一補強部材で連結されている。これにより、第一補強部材を介してスプリングブラケット取付部をクロスメンバで支える事ができるため、スプリングブラケット取付部の剛性向上を図ることができる。

サイドレールは、車両上下方向に延びるサイドレール側板部と、側板部の上端縁から車幅方向内側に延びるサイドレール上板部と、側板部の下端縁から車幅方向内側に延びるサイドレール下板部と、を有し、クロスメンバは、車両上下方向に延びるクロスメンバ側板部と、クロスメンバ側板部の上端縁から車両前後方向後側に延びるクロスメンバ上板部と、クロスメンバ側板部の下端縁から車両前後方向後側に延びるクロスメンバ下板部と、を有し、第一補強部材は、サイドレール側板部に剛結される第一補強部材側板部と、サイドレール下板部及びクロスメンバ下板部に剛結される第一補強部材下板部と、を有していてもよい。このように、第一補強部材は、第一補強部材側板部においてサイドレール側板部に剛結され、第一補強部材下板部においてサイドレール下板部及びクロスメンバ下板部に剛結されることで、サイドレール下板部に対するサイドレール側板部の倒れ込みを抑制して、スプリングブラケット取付部周囲の剛性を高めることができる。

第一補強部材下板部は、車両前後方向後方からクロスメンバに向けて車両内側に広がる第一補強部材拡幅部を有していてもよい。サイドレールとクロスメンバとは直交するため、スプリングブラケット取付部に荷重が入力されることで、クロスメンバに対してサイドレールが倒れ込み易くなる。そこで、第一補強部材下板部に第一補強部材拡幅部を設けることで、クロスメンバに対するサイドレールの倒れ込みを抑制して、スプリングブラケット取付部周囲の剛性を高めることができる。

第一補強部材下板部に剛結される第二補強部材を更に備えていてもよい。このように、第一補強部材下板部に第二補強部材を剛結することで、第一補強部材下板部の剛性を高めることができる。これにより、スプリングブラケット取付部周辺の剛性を更に高めることができる。また、第一補強部材と第二補強部材とを別部材とすることで、組み立て性が向上するとともに、必要に応じて第二補強部材を脱着できるため剛性選択の自由度が向上する。

第二補強部材は、車両前後方向においてスプリングブラケット取付部と同じ位置からクロスメンバの近傍まで延びていてもよい。このように、第二補強部材が形成されることで、スプリングブラケット取付部周辺の剛性を更に高めることができる。

第二補強部材は、車両前後方向後方からクロスメンバに向けて車両内側に広がっていてもよい。第二補強部材をこのような形状とすることで、クロスメンバに対するサイドレールの倒れ込みを更に抑制して、スプリングブラケット取付部周囲の剛性を高めることができる。

本発明によれば、スプリングブラケット取付部にクロスメンバを取り付けられない場合に、スプリングブラケット取付部の剛性向上を図れる。

第１の実施形態に係る車両のフレーム構造を後方から見た斜視図である。 第１の実施形態に係る車両のフレーム構造を前方から見た斜視図である。 第１の実施形態に係る車両のフレーム構造の側面図である。 第１の実施形態に係る車両のフレーム構造の平面図である。 第１の実施形態に係る車両のフレーム構造の底面図である。 スプリングブラケットを取り付けた状態の側面図である。 第２の実施形態に係る車両のフレーム構造を後方から見た斜視図である。 第２の実施形態に係る車両のフレーム構造を前方から見た斜視図である。 第２の実施形態に係る車両のフレーム構造の側面図である。 第２の実施形態に係る車両のフレーム構造の平面図である。 第２の実施形態に係る車両のフレーム構造の底面図である。 スプリングブラケットを取り付けた状態の側面図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当する要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、以下の説明において、上下方向は、車両上下方向における上下方向を意味し、前後方向は、車両前後方向における前後方向を意味し、内外方向は、車幅方向における車両の内外方向を意味する。

［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る車両のフレーム構造を後方から見た斜視図である。図２は、第１の実施形態に係る車両のフレーム構造を前方から見た斜視図である。図３は、第１の実施形態に係る車両のフレーム構造の側面図である。図４は、第１の実施形態に係る車両のフレーム構造の平面図である。図５は、第１の実施形態に係る車両のフレーム構造の底面図である。図６は、スプリングブラケットを取り付けた状態の側面図である。

図１〜図６に示すように、本実施形態に係る車両のフレーム構造１は、車両前後方向に延びる一対の対向するサイドレール１０，１０を備えている。

サイドレール１０は、車両後端部から車両前端部まで、車両前後方向に直線状に延びている。サイドレール１０は、車幅方向内側に向けて開口した、溝形鋼のような断面略Ｃ字状（コ字状又はチャネル状ともいう）に形成されている。具体的に説明すると、サイドレール１０は、車両上下方向に延びる矩形板状のサイドレール側板部１１と、サイドレール側板部１１の上端縁から車幅方向内側に延びる矩形板状のサイドレール上板部１２と、サイドレール側板部１１の下端縁から車幅方向内側に延びる矩形板状のサイドレール下板部１３と、を備えている。

サイドレール１０には、車両前後方向前側において、リーフスプリング６０（板ばね）のスプリングブラケット６１が取り付けられる。具体的に説明すると、サイドレール側板部１１の車両前後方向前側部分に、スプリングブラケット取付部１５が形成されている。スプリングブラケット取付部１５に、ボルト７３が挿通される貫通孔１４が形成されている。また、スプリングブラケット６１に、貫通孔１４に対応してボルト７３が挿通される貫通孔（不図示）が形成されている。そして、スプリングブラケット取付部１５の外側にスプリングブラケット６１を重ね合せ、ボルト７３をスプリングブラケット６１の貫通孔及び貫通孔１４に挿通してナット（不図示）に締結することで、スプリングブラケット６１がスプリングブラケット取付部１５（サイドレール１０）に剛結される。このため、スプリングブラケット取付部１５は、サイドレール側板部１１の貫通孔１４周辺の部分となる。

また、車両のフレーム構造１は、一対のサイドレール１０に連結されるクロスメンバ２０と、スプリングブラケット取付部１５とクロスメンバ２０とに連結される一対の第一補強部材３０，３０と、クロスメンバ２０を補強する一対の第一クロスメンバ補強部４０，４０及び一対の第二クロスメンバ補強部５０，５０と、を備えている。

クロスメンバ２０は、車幅方向に直線状に延びて、その両端が一対のサイドレール１０，１０に連結されている。クロスメンバ２０は、スプリングブラケット取付部１５よりも車両前後方向前方に配置されている。クロスメンバ２０は、車両後方に向けて開口した断面略Ｃ字状に形成されている。具体的に説明すると、クロスメンバ２０は、車両上下方向に延びるクロスメンバ側板部２１と、クロスメンバ側板部２１の上端縁から車両前後方向後側に延びるクロスメンバ上板部２２と、クロスメンバ側板部２１の下端縁から車両前後方向後側に延びるクロスメンバ下板部２３と、を備えている。

ここで、一対のサイドレール１０，１０とクロスメンバ２０とが連結されるクロスメンバ連結部分Ｃの構造を具体的に説明する。クロスメンバ上板部２２の両端部のそれぞれは、サイドレール上板部１２の外側（上側）に重ね合わされた状態で、サイドレール上板部１２とボルト締めにより剛結されている。また、クロスメンバ下板部２３の両端部のそれぞれは、サイドレール下板部１３の内側（上側）に重ね合わされた状態で、サイドレール下板部１３とボルト締めにより剛結されている。なお、サイドレール上板部１２は、クロスメンバ連結部分Ｃよりも前側の部分が切り欠かれており、サイドレール側板部１１及びサイドレール下板部１３は、サイドレール上板部１２よりも前方まで延びている。そして、サイドレール上板部１２の先端が、クロスメンバ側板部２１の内側に突き当てられており、サイドレール側板部１１及びサイドレール下板部１３が、クロスメンバ２０よりも前方にまで延びている。

また、サイドレール上板部１２及びサイドレール下板部１３は、クロスメンバ連結部分Ｃに向けて徐々に車両内側に拡幅されている。同様に、クロスメンバ上板部２２及びクロスメンバ下板部２３は、クロスメンバ連結部分Ｃに向けて徐々に車両後側に拡幅されている。これにより、クロスメンバ連結部分Ｃの剛性が高められている。なお、クロスメンバ下板部２３の車両後側に拡幅されている部位を、クロスメンバ拡幅部２４という。

第一補強部材３０は、スプリングブラケット取付部１５の剛性向上を図るガセットである。第一補強部材３０は、断面Ｌ字状に形成されて、車両前後方向に延びている。具体的に説明すると、第一補強部材３０は、車両上下方向に延びる第一補強部材側板部３１と、第一補強部材側板部３１の下端縁から車幅方向内側に延びる第一補強部材下板部３２と、を備えている。

第一補強部材側板部３１は、スプリングブラケット取付部１５に取り付けられる部位である。第一補強部材側板部３１は、サイドレール側板部１１に沿って車両前後方向に延びる平板状に形成されている。第一補強部材側板部３１は、スプリングブラケット取付部１５を車両内側から覆うようにサイドレール側板部１１の内側に重ね合わされている。第一補強部材側板部３１には、貫通孔１４に対応する位置に、ボルト７３が挿通される貫通孔３３が形成されている。そして、スプリングブラケット６１の貫通孔、貫通孔１４及び貫通孔３３に挿通されたボルト７３がナット（不図示）に締結されることで、第一補強部材側板部３１が、サイドレール側板部１１及びスプリングブラケット６１に剛結されている。なお、第一補強部材側板部３１は、サイドレール側板部１１のスプリングブラケット取付部１５以外の部分に対しても、ボルト締めにより剛結されている。

第一補強部材下板部３２は、クロスメンバ２０に取り付けられる部位である。第一補強部材下板部３２は、サイドレール下板部１３に沿って車両前後方向に延びる平板状に形成されている。第一補強部材下板部３２は、サイドレール下板部１３と重ね合わされている。そして、第一補強部材下板部３２は、サイドレール下板部１３に対してボルト締めにより剛結されている。また、第一補強部材下板部３２には、車両前後方向後方からクロスメンバ２０（クロスメンバ連結部分Ｃ）に向けて車両内側に広がるとともに、車両前後方向前方からクロスメンバ２０（クロスメンバ連結部分Ｃ）に向けて車両内側に広がる第一補強部材拡幅部３４が形成されている。第一補強部材拡幅部３４は、クロスメンバ拡幅部２４と重ね合わされている。そして、第一補強部材拡幅部３４は、クロスメンバ拡幅部２４に対してボルト締めにより剛結されている。

なお、第一補強部材拡幅部３４とクロスメンバ拡幅部２４とをボルト締めする位置は特に限定されないが、少なくとも一箇所は車両内側の端部であることが好ましい。また、第一補強部材下板部３２は、クロスメンバ下板部２３の上側又は下側の何れに配置されていてもよいが、クロスメンバ下板部２３の下側に配置して、サイドレール下板部１３の内側（上側）とクロスメンバ下板部２３の外側（下側）との間に挟み込ませることで、第一補強部材下板部３２をクロスメンバ２０よりも前方まで延ばすことができる。

第一クロスメンバ補強部４０は、クロスメンバ２０の内側に配置されている。そして、第一クロスメンバ補強部４０は、クロスメンバ上板部２２に対してボルト締めにより剛結されているとともに、サイドレール上板部１２に対してボルト締めにより剛結されている。このため、第一クロスメンバ補強部４０は、クロスメンバ２０と閉断面を形成して、クロスメンバ連結部分Ｃの剛性を高める機能を有する。

第二クロスメンバ補強部５０は、クロスメンバ２０の前側に配置されている。そして、第二クロスメンバ補強部５０は、クロスメンバ側板部２１に対してボルト締めにより剛結されているとともに、サイドレール側板部１１及び第一補強部材側板部３１に対してボルト締めにより剛結されている。このため、第二クロスメンバ補強部５０は、クロスメンバ連結部分Ｃの剛性を高める機能を有する。

以上説明したように、本実施形態に係る車両のフレーム構造１では、クロスメンバ２０が、スプリングブラケット取付部１５よりも車両前後方向前方に配置されているが、スプリングブラケット取付部１５とクロスメンバ２０とが第一補強部材３０で連結されている。これにより、第一補強部材３０を介してスプリングブラケット取付部１５をクロスメンバで支える事ができるため、スプリングブラケット取付部１５の剛性向上を図ることができる。

また、第一補強部材３０は、第一補強部材側板部３１においてサイドレール側板部１１に剛結され、第一補強部材下板部３２においてサイドレール下板部１３及びクロスメンバ下板部２３に剛結されることで、サイドレール下板部１３に対するサイドレール側板部１１の倒れ込みを抑制して、スプリングブラケット取付部１５周囲の剛性を高めることができる。

また、サイドレール１０とクロスメンバ２０とは直交するため、スプリングブラケット取付部１５に荷重が入力されることで、クロスメンバ２０に対してサイドレール１０が倒れ込み易くなる。そこで、第一補強部材下板部３２に第一補強部材拡幅部３４を設けることで、クロスメンバ２０に対するサイドレール１０の倒れ込みを抑制して、スプリングブラケット取付部１５周囲の剛性を高めることができる。

また、第一補強部材３０を断面Ｌ字状とすることで、第一補強部材３０を容易に製造することができる。

［第２の実施形態］
第２の実施形態は、基本的に第１の実施形態と同様であり、第二補強部材を備える点のみ第１の実施形態と相違する。このため、以下の説明では、第１の実施形態と相違する事項のみを説明し、第１の実施形態と同様の説明を省略する。

図７は、第２の実施形態に係る車両のフレーム構造を後方から見た斜視図である。図８は、第２の実施形態に係る車両のフレーム構造を前方から見た斜視図である。図９は、第２の実施形態に係る車両のフレーム構造の側面図である。図１０は、第２の実施形態に係る車両のフレーム構造の平面図である。図１１は、第２の実施形態に係る車両のフレーム構造の底面図である。図１２は、スプリングブラケットを取り付けた状態の側面図である。

図７〜図１２に示すように、本実施形態に係る車両のフレーム構造２は、第１の実施形態に係る車両のフレーム構造１と同様に、サイドレール１０，１０、クロスメンバ２０、第一補強部材３０，３０、第一クロスメンバ補強部４０，４０及び第二クロスメンバ補強部５０，５０を備え、更に、第二補強部材８０を備える。

第二補強部材８０は、第一補強部材下板部３２に剛結されるガセットである。第二補強部材８０は、第一補強部材下板部３２に沿って車両前後方向に延びる平板状に形成されている。第二補強部材８０は、車両前後方向においてスプリングブラケット取付部１５と同じ位置からクロスメンバ２０の近傍まで延びている。第二補強部材８０は、第一補強部材下板部３２と重ね合わされている。そして、第二補強部材８０は、第一補強部材下板部３２に対してボルト締めにより剛結されている。

具体的に説明すると、第二補強部材８０の後端部８１は、車両前後方向においてスプリングブラケット取付部１５よりも後方に位置している。第二補強部材８０の前端部８２は、車両前後方向において、クロスメンバ拡幅部２４の近傍に位置している。ここで、クロスメンバ拡幅部２４の近傍とは、クロスメンバ拡幅部２４に当接しない位置をいう。このため、第二補強部材８０とクロスメンバ拡幅部２４との間には、僅かな隙間が設けられている。第二補強部材８０とクロスメンバ拡幅部２４との間に隙間を設けることで、第二補強部材８０及びクロスメンバ拡幅部２４を容易に組み付けることができる。第二補強部材８０は、第一補強部材拡幅部３４と同様に、車両前後方向後方からクロスメンバ２０に向けて（後端部８１から前端部８２に向けて）車両内側に広がっている。このため、第二補強部材８０は、スプリングブラケット取付部１５とクロスメンバ２０との間において、第一補強部材下板部３２全体の剛性を高める機能を有する。

そして、第二補強部材８０は、車両前後方向におけるスプリングブラケット取付部１５と同じ位置において、サイドレール下板部１３及び第一補強部材下板部３２に対してボルト締めにより剛結されている。また、第二補強部材８０は、クロスメンバ拡幅部２４の近傍において、第一補強部材下板部３２に対してボルト締めにより剛結されている。なお、第二補強部材８０は、第一補強部材下板部３２の上記箇所以外の部分に対しても、ボルト締めにより剛結されていてもよい。

以上説明したように、本実施形態に係る車両のフレーム構造２では、第一補強部材下板部３２に第二補強部材８０を剛結することで、第一補強部材下板部３２の剛性を高めることができる。これにより、スプリングブラケット取付部１５周辺の剛性を更に高めることができる。また、第一補強部材３０と第二補強部材８０とを別部材とすることで、組み立て性が向上するとともに、必要に応じて第二補強部材８０を脱着できるため剛性選択の自由度が向上する。

また、第二補強部材８０がスプリングブラケット取付部１５の近傍からクロスメンバ２０の近傍まで延びていることで、スプリングブラケット取付部１５周辺の剛性を更に高めることができる。

また、第二補強部材８０を平板状とすることで、第一補強部材下板部３２に重ね合せることができるため、第一補強部材下板部３２の剛性を更に高めることができる。また、第二補強部材８０が単純な形状となるため、第二補強部材８０を容易に製造することができる。

また、第二補強部材８０を、第一補強部材下板部３２と同様に、車両前後方向後方からクロスメンバ２０に向けて車両内側に広がる形状とすることで、クロスメンバ２０に対するサイドレール１０の倒れ込みを更に抑制して、スプリングブラケット取付部１５周囲の剛性を高めることができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、第二補強部材は、クロスメンバまで延びてクロスメンバと接触していてもよく、クロスメンバとボルト締めにより剛結されていてもよい。

１…フレーム構造、２…フレーム構造、１０…サイドレール、１１…サイドレール側板部、１２…サイドレール上板部、１３…サイドレール下板部、１４…貫通孔、１５…スプリングブラケット取付部、２０…クロスメンバ、２１…クロスメンバ側板部、２２…クロスメンバ上板部、２３…クロスメンバ下板部、２４…クロスメンバ拡幅部、３０…第一補強部材、３１…第一補強部材側板部、３２…第一補強部材下板部、３３…貫通孔、３４…第一補強部材拡幅部、４０…第一クロスメンバ補強部、５０…第二クロスメンバ補強部、６０…リーフスプリング、６１…スプリングブラケット、７３…ボルト、８０…第二補強部材、８１…後端部、８２…前端部、Ｃ…クロスメンバ連結部分。

Claims (7)

1. 車両前後方向に延びる一対の対向するサイドレールと、
   リーフスプリングのスプリングブラケットが取り付けられる前記一対のサイドレールのスプリングブラケット取付部よりも車両前後方向前方に配置されて、車幅方向に延びて両端が前記一対のサイドレールに連結されるクロスメンバと、
   前記スプリングブラケット取付部と前記クロスメンバとを連結する第一補強部材と、
   第二補強部材と、を備え、
   前記サイドレールは、
   車両上下方向に延びるサイドレール側板部と、
   前記側板部の上端縁から車幅方向内側に延びるサイドレール上板部と、
   前記側板部の下端縁から車幅方向内側に延びるサイドレール下板部と、を有し、
   前記クロスメンバは、
   車両上下方向に延びるクロスメンバ側板部と、
   前記クロスメンバ側板部の上端縁から車両前後方向後側に延びるクロスメンバ上板部と、
   前記クロスメンバ側板部の下端縁から車両前後方向後側に延びるクロスメンバ下板部と、を有し、
   前記第一補強部材は、
   前記サイドレール側板部に剛結される第一補強部材側板部と、
   前記サイドレール下板部及び前記クロスメンバ下板部に剛結される第一補強部材下板部と、を有し、
   前記第二補強部材は、前記第一補強部材下板部に剛結される、
   車両のフレーム構造。
2. 前記第一補強部材下板部は、車両前後方向後方から前記クロスメンバに向けて車両内側に広がる第一補強部材拡幅部を有する、
   請求項１に記載のフレーム構造。
3. 前記第二補強部材は、車両前後方向において前記スプリングブラケット取付部と同じ位置から前記クロスメンバの近傍まで延びる、
   請求項１又は２に記載の車両のフレーム構造。
4. 前記第二補強部材は、車両前後方向後方から前記クロスメンバに向けて車両内側に広がっている、
   請求項１〜３の何れか一項に記載の車両のフレーム構造。
5. 前記第二補強部材は、平板状に形成されて、前記第一補強部材下板部に重ね合わされている、
   請求項１〜４の何れか一項に記載の車両のフレーム構造。
6. 前記第二補強部と前記クロスメンバとの間に、隙間が設けられている、
   請求項１〜５の何れか一項に記載の車両のフレーム構造。
7. 前記第二補強部材は、前記サイドレール下板部にも剛結されている、
   請求項１〜６の何れか一項に記載の車両のフレーム構造。

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