JP6852641B2 - サイドレールおよびサイドレールの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、車体前後方向に沿って延在すると共に、多角形状の閉断面構造で成るサイドレールおよび該サイドレールの製造方法に係る。

従来、例えば特許文献１や特許文献２に開示されているように、トラックやバス等の車体フレームは、車体前後方向に沿って延在する左右一対のサイドレール（サイドフレームとも呼ばれる）と、これらサイドレール同士の間に架け渡されたクロスメンバとを備えている。

この種の車体フレームでは、例えば凹凸を有する道路の走行時等において車体に発生する上下方向の振動（一般にチョッピーライドと呼ばれる）に対する対策を講じておくことが望まれる。

従来技術におけるチョッピーライド対策としては、車体フレーム（特にサイドレール）の上下方向の曲げ剛性を高めることが挙げられる。例えば、サイドレールの断面形状を大型にしたり、サイドレールを構成する鋼板全体の板厚寸法を大きくしたり、サイドレールの内側面にリインフォースメントを重ね合わせて溶接したりする。また、他のチョッピーライド対策としては、キャビンへの振動伝達を抑制するためにキャブマウント構造を改良することが挙げられる。例えばマウントゴムの構造を振動減衰効果が高くなるように改良したり、マウントブラケットを大型のものにしたりする。

特開２００５−１３２２００号公報 特開２００９−１２６２６号公報

しかしながら、サイドレールの断面形状を大型にするためには該サイドレールの配設スペースを大きく確保しておく必要があるため実用性に欠ける。また、サイドレールを構成する鋼板全体の板厚寸法を大きくしたり、サイドレールの内側面にリインフォースメントを重ね合わせて溶接したりするものでは車体重量の大幅な増大を招いてしまうため好ましくない。また、キャブマウント構造を改良するものでは、車体重量の大幅な増大や車体の製造コストの大幅な高騰を招いてしまうため好ましくない。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車体重量の大幅な増大や車体の製造コストの大幅な高騰を招くことなしにチョッピーライド対策を実現できるサイドレールおよび該サイドレールの製造方法を提供することにある。

前記の目的を達成するための本発明の解決手段は、車体前後方向に沿って延在すると共に、複数の隅角部を有する多角形状の閉断面構造で成るサイドレールを前提とする。そして、このサイドレールは、車体前後方向の一部の領域が、母材と該母材よりも板厚寸法が大きく設定された補強板材とによって前記多角形状の閉断面構造とされた補強領域とされており、前記補強領域が、前記母材において少なくとも前記各隅角部それぞれに対応した位置に設けられた嵌め込み部に前記補強板材が嵌め込まれた状態で前記母材と前記補強板材とが接合された接合部を備えていることを特徴とする。

この特定事項により、サイドレールの補強領域にあっては、その多角形状の閉断面構造において少なくとも各隅角部それぞれが補強板材によって構成されている。そして、この補強板材は、母材よりも板厚寸法が大きく設定されている。このように各隅角部それぞれが補強板材によって構成されていることでサイドレールの上下方向の曲げ剛性を高めることができ、チョッピーライド対策を実現できる。つまり、サイドレールの断面形状を大型にしたり、サイドレールを構成する鋼板全体の板厚寸法を大きくしたり、サイドレールの内側面にリインフォースメントを重ね合わせて溶接したりすることなしにサイドレールの上下方向の曲げ剛性を高めることが可能になる。また、キャブマウント構造を改良する必要もない。このため、車体重量の大幅な増大や車体の製造コストの大幅な高騰を招くことなしにチョッピーライド対策を実現することができる。

また、前記母材と前記補強板材とを接合する手段はレーザ溶接であることが好ましい。

仮に母材と補強板材とをアーク溶接によって接合した場合には、溶接箇所の周辺にスパッタが飛散したり、熱の影響によって酸化スケールが存在したりすることで防錆塗装を行う場合の塗料が塗布され難くなり、高い防錆効果を得ることが困難になる。本解決手段によれば、レーザ溶接を採用していることでスパッタの飛散を抑制でき且つ酸化スケールを抑制できることから塗料が良好に塗布されることになり、防錆塗装による高い防錆効果を得ることが可能である。

また、前記補強領域は、水平方向において互いに対向する一対の鉛直壁部と、鉛直方向において互いに対向する一対の水平壁部と、各壁部同士の境界部分を構成する複数の前記隅角部とを備えており、前記補強領域にあっては、前記補強板材が、前記隅角部から該隅角部に隣接する前記水平壁部の全体に亘って適用されていることが好ましい。

これによれば、母材よりも板厚寸法が大きく設定された補強板材を採用したことによる車体重量の増大を必要最小限に抑えながらも、サイドレールの上下方向の曲げ剛性を効果的に高めることができる。

また、サイドレールが、車両前輪の配設位置と車両後輪の配設位置との間の所定範囲において車体前後方向に沿って水平方向に延在する水平部と、該水平部の前端部に連続し車体前方側に向かうに従って上方へ湾曲する形状とされた前側湾曲部と、前記水平部の後端部に連続し車体後方側に向かうに従って上方へ湾曲する形状とされた後側湾曲部とを備えている場合、前記補強領域は前記水平部に設けられていることが好ましい。

凹凸を有する道路の走行時等において車体に上下方向の振動が発生する場合、サイドレールの振動の節は前記水平部に現れることになる。本解決手段では、この振動の節となる前記水平部に補強領域が規定されてサイドレールの曲げ剛性が高められていることにより、効果的なチョッピーライド対策を実現することができる。

また、前記サイドレールの製造方法としては、平板状の母材に対し、前記サイドレールにおいて予め規定された補強領域における少なくとも前記各隅角部となる領域それぞれに嵌め込み部を形成する工程と、前記嵌め込み部に、前記母材よりも板厚寸法が大きく設定された平板状の補強板材を嵌め込む工程と、前記嵌め込み部に嵌め込まれた前記補強板材を前記母材に接合する工程と、前記補強板材が接合された前記母材を、前記補強板材と共に曲げ加工することで前記隅角部を有するレール材を作製する工程と、前記レール材の複数を、これらレール材によって前記多角形状の閉断面構造が構成されるように一体的に接合する工程とを備えていることが好ましい。

これにより、車体重量の大幅な増大や車体の製造コストの大幅な高騰を招くことなしにチョッピーライド対策を実現することが可能なサイドレールの製造方法を提供することができる。

また、前記補強板材は前記母材にレーザ溶接によって接合されることが好ましい。

前述したように、レーザ溶接の採用により、スパッタの飛散を抑制でき且つ酸化スケールを抑制できることから塗料が良好に塗布されることになり、防錆塗装による高い防錆効果を得ることが可能である。

本発明では、サイドレールの補強領域に対し、母材において少なくとも各隅角部それぞれに対応した位置に設けられた嵌め込み部に補強板材が嵌め込まれた状態で母材と補強板材とが接合された接合部を備えさせている。これにより、車体重量の大幅な増大や車体の製造コストの大幅な高騰を招くことなしにチョッピーライド対策を実現することができる。

実施形態に係る車体フレームを示す斜視図である。 図１におけるＢ−Ｂ線に対応した位置における車両の断面図である。 図３（ａ）は図１におけるＡ−Ａ線に沿った位置におけるサイドレールの断面図であり、図３（ｂ）は図１におけるＢ−Ｂ線に沿った位置におけるサイドレールの断面図である。 実施形態に係るサイドレールの製造工程を説明するための図である。 従来技術に係る各種サイドレールの断面図である。 実施形態に係るサイドレールおよび従来技術に係る各種サイドレールそれぞれに対する正規化共振周波数と正規化質量との関係を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、ピックアップトラック等に適用されるラダーフレームとして構成された車体フレームのサイドレールに本発明を適用した場合について説明する。

−車体フレームの概略構造−
図１は本実施形態に係る車体フレーム１を示す斜視図である。この図１では車体フレーム１を実線で表し、キャビンＣおよび車輪ＦＷ，ＲＷを仮想線で表している。また、図２は図１におけるＢ−Ｂ線に対応した位置における車両の断面図である。なお、各図における矢印ＦＲは前方向、矢印ＵＰは上方向、矢印ＲＨは右方向、矢印ＬＨは左方向をそれぞれ示している。

図１に示すように、車体フレーム１は、車幅方向の両外側において車体前後方向に沿って延在された左右一対のサイドレール２，２を備えている。このサイドレール２，２は、車体前後方向に沿って連続する中間部２Ａ、前側キック部２Ｂ、前部２Ｃ、後側キック部２Ｄおよび後部２Ｅを備えている。

中間部２Ａは、車両前輪ＦＷの配設位置と車両後輪ＲＷの配設位置との間の所定範囲において車体前後方向に沿って水平方向に延在する。この中間部２Ａが本発明でいう水平部に相当する。前側キック部２Ｂは、前記中間部２Ａの前端部に連続し車体前方側に向かうに従って上方へ湾曲する形状となっている。この前側キック部２Ｂが本発明でいう前側湾曲部に相当する。前部２Ｃは、前側キック部２Ｂの前端部に連続し車体前方側に延びている。この前部２Ｃにおける車幅方向の外側には前記車両前輪ＦＷが配設されている。このため、このサイドレール２，２の前部２Ｃ，２Ｃにおける車幅方向の寸法（左右の各サイドレール２，２間の寸法）は、この車両前輪ＦＷとの干渉を考慮して、前記中間部２Ａ，２Ａにおける車幅方向の寸法よりも短く設定されている。

後側キック部２Ｄは、前記中間部２Ａの後端部に連続し車体後方側に向かうに従って上方へ湾曲する形状となっている。この後側キック部２Ｄが本発明でいう後側湾曲部に相当する。後部２Ｅは、後側キック部２Ｄの後端部に連続し車体後方側に延びている。この後部２Ｅにおける車幅方向の外側には前記車両後輪ＲＷが配設されている。このため、このサイドレール２，２の後部２Ｅ，２Ｅにおける車幅方向の寸法（左右の各サイドレール２，２間の寸法）は、この車両後輪ＲＷとの干渉を考慮して、前記中間部２Ａ，２Ａにおける車幅方向の寸法よりも短く設定されている。

なお、サイドレール２の前部２Ｃおよび後部２Ｅそれぞれの配設高さ位置は、図示しないサスペンションユニット等の配置を考慮して設定されている。

左右一対のサイドレール２，２の前部２Ｃ，２Ｃの前側には、車両前突時にエネルギー（衝突荷重）を吸収するためのクラッシュボックス３，３がそれぞれ設けられている。左右一対のクラッシュボックス３，３の前端部には、車幅方向に沿って延在するバンパリインフォースメント（図示省略）が架け渡されている。なお、サイドレール２，２の前端部とバンパリインフォースメントとの間にクラッシュボックス３，３を設けず、サイドレール２，２の前端部にバンパリインフォースメントを直接的に架け渡す構造としてもよい。

各サイドレール２，２同士の間には、車幅方向に沿って延在された複数のクロスメンバ４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７が架け渡されている。これにより、本実施形態の車体フレーム１はラダーフレーム（はしご形フレーム）として構成されている。なお、クロスメンバ４１は、サイドレール２，２の前部２Ｃ，２Ｃ同士の間に架け渡されており、クロスメンバ４２は、前記前側キック部２Ｂ，２Ｂの前端部同士の間に架け渡されている。また、クロスメンバ４３は、前記中間部２Ａ，２Ａ同士の間に架け渡されている。クロスメンバ４４は、前記後側キック部２Ｄ，２Ｄの前端部同士の間に架け渡されている。クロスメンバ４５は、前記後側キック部２Ｄ，２Ｄ同士の間に架け渡されている。クロスメンバ４６は、前記後側キック部２Ｄ，２Ｄの後端部同士の間に架け渡されている。クロスメンバ４７は、前記後部２Ｅ，２Ｅ同士の間に架け渡されている。また、サイドレール２，２における前記クロスメンバ４１よりも車体前方側には、前側連結部４８が架け渡されている。

サイドレール２，２の前部２Ｃ，２Ｃにおけるクロスメンバ４１とクロスメンバ４２との間には、車幅方向の外側に突出する金属製のサスペンションマウントブラケット１１が配設されている。このサスペンションマウントブラケット１１には、図示しないサスペンションマウントが取り付けられるようになっており、このサスペンションマウントおよびサスペンションマウントブラケット１１を介して、サスペンションユニットがサイドレール２に連結できるように構成されている。

また、サイドレール２の前側キック部２Ｂの後端部、サイドレール２の前部２Ｃの前端部、サイドレール２の後側キック部２Ｄの前端部それぞれには、キャブマウントブラケット１２，１３，１４が配設されている。これらキャブマウントブラケット１２，１３，１４は、車幅方向外側へ突出されており、図示しないキャブマウントが取り付けられるようになっている。そして、キャブマウントおよびキャブマウントブラケット１２，１３，１４を介して、キャビンＣをサイドレール２に連結できるように構成されている。

なお、図２に示すように、サイドレール２よりも車幅方向外側（図２における左側）には閉断面構造で成るロッカ５１が配設されており、このロッカ５１の上面にはフロアパネル５２の端部（車幅方向外側の端部）が接続されている。また、サイドレール２よりも車幅方向内側（図２における右側）には燃料タンク５３が配設されている。また、図２における符号５４は図示しないトランスミッションから車両後輪ＲＷに向かって延びるプロペラシャフトであり、符号５５は燃料供給系等の配管である。

−サイドレールの構造−
次に、本実施形態の特徴であるサイドレール２，２の構造について説明する。各サイドレール２，２の構造は同じである（左右対称とされた構造である）ため、ここでは車幅方向の左側に位置するサイドレール２を例に挙げて説明する。

本実施形態に係るサイドレール２は、前記中間部２Ａの一部の領域が補強領域（図１にＤで示した範囲の領域）として規定されている。具体的には、中間部２Ａにおいて、その車体前後方向の中央位置よりも僅かに前側の位置から該中間部２Ａの後端位置までの間の領域が前記補強領域Ｄとして規定され、この補強領域Ｄが、サイドレール２における他の領域よりも強度が高く設定されている。

図３（ａ）は図１におけるＡ−Ａ線に沿った位置におけるサイドレール２の断面図であり、図３（ｂ）は図１におけるＢ−Ｂ線に沿った位置におけるサイドレール２の断面図である。つまり、図３（ａ）は前記補強領域Ｄから外れた領域であって前記中間部２Ａの前側部分の領域での断面図である。この中間部２Ａの前側部分にあっては、サイドレール２が２枚の母材２３，２６のみで構成されている。また、図３（ｂ）は前記補強領域Ｄであって前記中間部２Ａの後側部分の領域での断面図である。この中間部２Ａの後側部分にあっては、サイドレール２が、サイドレール本体部分を構成する２枚の母材２３，２６と、４枚の補強板材２４，２５，２７，２８とで構成されている。各母材２３，２６および各補強板材２４，２５，２７，２８はそれぞれ熱間圧延鋼板で形成されている。以下、各部分について具体的に説明する。

（中間部２Ａの前側部分の構造）
図３（ａ）の断面図で示す中間部２Ａの前側部分（補強領域Ｄから外れた領域）は、サイドレール２の基本構造で構成される部分であって、車幅方向の内側部分を構成するインナレール材（インナチャンネル）２１と車幅方向の外側部分を構成するアウタレール材（アウタチャンネル）２２とがアーク溶接によって一体的に接合されることで閉断面構造で構成されている。この部分にあっては、インナレール材２１およびアウタレール材２２はそれぞれ１枚の母材２３，２６のみで形成されている。これら母材２３，２６は、板厚寸法および材料が互いに同一のものである。例えば板厚寸法が３．０ｍｍ程度であり、引張強度が６００ＭＰａ程度のものが採用されている。これら値はこれに限定されるものではないが、サイドレール２として十分な強度（車体強度）が確保できるものが採用されている。

具体的に、インナレール材２１（母材２３）は、鉛直方向に延在する鉛直壁部２１ａと、鉛直方向において互いに対向し且つ水平方向に延在する一対の水平壁部である上側水平壁部２１ｂおよび下側水平壁部２１ｃと、鉛直壁部２１ａと上側水平壁部２１ｂとの境界部分を構成する上側隅角部２１ｄと、鉛直壁部２１ａと下側水平壁部２１ｃとの境界部分を構成する下側隅角部２１ｅとを有する断面形状で形成されている。

また、アウタレール材２２（母材２６）は、鉛直方向に延在する鉛直壁部２２ａと、鉛直方向において互いに対向し且つ水平方向に延在する一対の水平壁部である上側水平壁部２２ｂおよび下側水平壁部２２ｃと、鉛直壁部２２ａと上側水平壁部２２ｂとの境界部分を構成する上側隅角部２２ｄと、鉛直壁部２２ａと下側水平壁部２２ｃとの境界部分を構成する下側隅角部２２ｅとを有する断面形状で形成されている。

そして、アウタレール材２２の上側水平壁部２２ｂの上面にインナレール材２１の上側水平壁部２１ｂの下面が重ね合わされ、この両者がアーク溶接によって接合されている。同様に、アウタレール材２２の下側水平壁部２２ｃの下面にインナレール材２１の下側水平壁部２１ｃの上面が重ね合わされ、この両者がアーク溶接によって接合されている。これにより、サイドレール２は略矩形状の閉断面構造で構成されている。このように母材２３，２６のみで形成されるインナレール材２１とアウタレール材２２とがアーク溶接されて成る閉断面構造（サイドレール２の基本構造）は、前記中間部２Ａの前側部分のみだけでなく、前述した中間部２Ａの後側部分（補強領域Ｄ）を除くサイドレール２の略全体に亘って採用されている。

（中間部２Ａの後側部分の構造）
本実施形態の特徴は、中間部２Ａの後側部分（図３（ｂ）で断面を示した補強領域Ｄ）にある。

中間部２Ａの後側部分（補強領域Ｄ）の構造について図３（ｂ）を用いて説明する。なお、図４は、サイドレール２の製造工程を説明するための図であって、この中間部２Ａの後側部分（補強領域Ｄ）およびその周辺部を示している。

図３（ｂ）に示すように、この中間部２Ａの後側部分は、６枚のパネル材２３，２４，２５，２６，２７，２８が一体的に接合されることによって閉断面構造で構成されている。具体的には、インナレール材２１の母材２３と、該母材２３に形成された切り欠き部（本発明でいう嵌め込み部）２３ａ，２３ｂ（図４（ａ）を参照）にそれぞれ嵌め込まれてレーザ溶接によって母材２３に接合された第１補強板材２４，第２補強板材２５と、アウタレール材２２の母材２６と、該母材２６に形成された切り欠き部（本発明でいう嵌め込み部）２６ａ，２６ｂにそれぞれ嵌め込まれてレーザ溶接によって母材２６に接合された第３補強板材２７，第４補強板材２８とが一体的に接合されることによって中間部２Ａの後側部分（補強領域Ｄ）は構成されている。

各母材２３，２６と各補強板材２４，２５，２７，２８とは材料が互いに同一のものである。例えば引張強度が６００ＭＰａ程度のものが採用されている。これに対し、各補強板材２４，２５，２７，２８は、その板厚寸法が各母材２３，２６の板厚寸法よりも大きいものが採用されている。具体的には、各母材２３，２６の板厚寸法が３．０ｍｍ程度であるのに対し、各補強板材２４，２５，２７，２８の板厚寸法は４．５ｍｍ程度（母材２３，２６の板厚寸法に対して１．５倍程度）となっている。これら値はこれに限定されるものではない。

具体的に、このサイドレール２の補強領域Ｄの製造工程にあっては、図４（ａ）に示すように、平板状のインナレール材２１の母材２３の一部（上縁部および下縁部）が切り欠かれて切り欠き部２３ａ，２３ｂが形成され（本発明でいう、平板状の母材に対し、サイドレールにおいて予め規定された補強領域における少なくとも各隅角部となる領域それぞれに嵌め込み部を形成する工程）、この切り欠き部２３ａ，２３ｂそれぞれの形状に略合致した形状の第１補強板材２４，第２補強板材２５を各切り欠き部２３ａ，２３ｂそれぞれに嵌め込む（端縁部同士が突き合わされるように嵌め込む；本発明でいう、嵌め込み部に、母材よりも板厚寸法が大きく設定された平板状の補強板材を嵌め込む工程）。そして、これら切り欠き部２３ａ，２３ｂの内縁部と、第１補強板材２４および第２補強板材２５の外縁部との突き合わせ部分をレーザ溶接によって接合する（本発明でいう、嵌め込み部に嵌め込まれた補強板材を母材に接合する工程）。その後、平板状のインナレール材２１のプレス加工によってその幅方向（図４にあっては上下方向）の両端部が折り曲げられる（折り曲げ部を一点鎖線で示している）ことで前記各水平壁部２１ｂ，２１ｃが形成されてインナレール材２１が作製されることになる（図４（ｂ）を参照；本発明でいう、補強板材が接合された母材を、補強板材と共に曲げ加工することで隅角部を有するレール材を作製する工程）。なお、この中間部２Ａの後側部分（補強領域Ｄ）を構成するインナレール材２１の作製は、前述した中間部２Ａの前端部分の作製と同時に行われる。

なお、前記レーザ溶接としては、例えば炭酸ガスレーザ、ＹＡＧレーザ、ファイバーレーザ等を用いたものが適用可能である。

これにより、インナレール材２１は、前述した鉛直壁部２１ａ、上側水平壁部２１ｂ、下側水平壁部２１ｃ、上側隅角部２１ｄ、下側隅角部２１ｅを有する断面形状で形成される。そして、前記補強領域Ｄにあっては、前記上側隅角部２１ｄから該上側隅角部２１ｄに隣接する上側水平壁部２１ｂに亘って第１補強板材２４が適用され、前記下側隅角部２１ｅから該下側隅角部２１ｅに隣接する下側水平壁部２１ｃに亘って第２補強板材２５が適用されていることになる。

同様に、図４（ａ）に示すように、平板状のアウタレール材２２の母材２６の一部（上縁部および下縁部）が切り欠かれて切り欠き部２６ａ，２６ｂが形成され（本発明でいう、平板状の母材に対し、サイドレールにおいて予め規定された補強領域における少なくとも各隅角部となる領域それぞれに嵌め込み部を形成する工程）、この切り欠き部２６ａ，２６ｂそれぞれの形状に略合致した形状の第３補強板材２７，第４補強板材２８を各切り欠き部２６ａ，２６ｂそれぞれに嵌め込む（本発明でいう、嵌め込み部に、母材よりも板厚寸法が大きく設定された平板状の補強板材を嵌め込む工程）。そして、これら切り欠き部２６ａ，２６ｂの内縁部と、第３補強板材２７および第４補強板材２８の外縁部との突き合わせ部分をレーザ溶接によって接合する（本発明でいう、嵌め込み部に嵌め込まれた補強板材を母材に接合する工程）。その後、平板状のアウタレール材２２のプレス加工によって幅方向（図４にあっては上下方向）の両端部が折り曲げられる（折り曲げ部を一点鎖線で示している）ことで前記各水平壁部２２ｂ，２２ｃが形成されてアウタレール材２２が作製されることになる（本発明でいう、補強板材が接合された母材を、補強板材と共に曲げ加工することで隅角部を有するレール材を作製する工程）。なお、この中間部２Ａの後側部分（補強領域Ｄ）を構成するアウタレール材２２の作製も、前述した中間部２Ａの前端部分の作製と同時に行われる。

これにより、アウタレール材２２も、前述した鉛直壁部２２ａ、上側水平壁部２２ｂ、下側水平壁部２２ｃ、上側隅角部２２ｄ、下側隅角部２２ｅを有する断面形状で形成される。そして、前記補強領域Ｄにあっては、前記上側隅角部２２ｄから該上側隅角部２２ｄに隣接する上側水平壁部２２ｂに亘って第３補強板材２７が適用され、前記下側隅角部２２ｅから該下側隅角部２２ｅに隣接する下側水平壁部２２ｃに亘って第４補強板材２８が適用されていることになる。

そして、アウタレール材２２の上側水平壁部２２ｂ（第３補強板材２７で成る上側水平壁部２２ｂ）の上面にインナレール材２１の上側水平壁部２１ｂ（第１補強板材２４で成る上側水平壁部２１ｂ）の下面が重ね合わされ、この両者がアーク溶接によって接合されている。同様に、アウタレール材２２の下側水平壁部２２ｃ（第４補強板材２８で成る下側水平壁部２２ｃ）の下面にインナレール材２１の下側水平壁部２１ｃ（第２補強板材２５で成る下側水平壁部２１ｃ）の上面が重ね合わされ、この両者がアーク溶接によって接合されている。これにより、サイドレール２は略矩形状の閉断面構造で構成されている。

このようにしてサイドレール２が略矩形状の閉断面構造で構成された状態にあっては、前記鉛直壁部２１ａと鉛直壁部２２ａとが本発明でいう「水平方向において互いに対向する一対の鉛直壁部」となる。また、上側水平壁部２１ｂ，２２ｂと下側水平壁部２１ｃ，２２ｃとが本発明でいう「鉛直方向において互いに対向する一対の水平壁部」となる。また、各隅角部２１ｄ，２１ｅ，２２ｄ，２２ｅそれぞれが本発明でいう「各壁部同士の境界部分を構成する複数の隅角部」となる。

前述したように、本実施形態では、前記各補強板材２４，２５，２７，２８の板厚寸法は母材２３，２６の板厚寸法よりも大きく設定されている。このため、各補強板材２４，２５，２７，２８における鉛直壁部２４ａ，２５ａ，２７ａ，２８ａ（各レール材２１，２２の鉛直壁部２１ａ，２２ａの一部を構成する部分）および水平壁部２４ｂ，２５ｂ，２７ｂ，２８ｂ（各レール材２１，２２の水平壁部２１ｂ，２２ｂ，２１ｃ，２２ｃを構成する部分）それぞれの外縁部と母材２３，２６における切り欠き部２３ａ，２３ｂ，２６ａ，２６ｂの内縁部との突き合わせ部分では、母材２３，２６の外面と各補強板材２４，２５，２７，２８の外面とが面一となるように両者が突き合わされている。つまり、母材２３，２６の内側面に対して各補強板材２４，２５，２７，２８の内側面が内側に突出するように（両者の板厚寸法の差分だけ突出するように）両者が突き合わされている。

以上のようにして、複数の隅角部２１ｄ，２１ｅ，２２ｄ，２２ｅを有する多角形状の閉断面構造で成るサイドレール２の補強領域Ｄは、母材２３，２６において少なくとも各隅角部２１ｄ，２１ｅ，２２ｄ，２２ｅそれぞれに対応した位置に設けられた切り欠き部２３ａ，２３ｂ，２６ａ，２６ｂに補強板材２４，２５，２７，２８が嵌め込まれた状態で母材２３，２６と補強板材２４，２５，２７，２８とがレーザ溶接により接合された接合部を備えていることになる。

−実施形態の効果−
以上の如く、本実施形態では、サイドレール２の補強領域Ｄにあっては、その多角形状の閉断面構造において少なくとも各隅角部２１ｄ，２１ｅ，２２ｄ，２２ｅそれぞれが補強板材２４，２５，２７，２８によって構成されている。そして、この補強板材２４，２５，２７，２８は、母材２３，２６よりも板厚寸法が大きく設定されている。このように各隅角部２１ｄ，２１ｅ，２２ｄ，２２ｅそれぞれが補強板材２４，２５，２７，２８によって構成されていることでサイドレール２の上下方向の曲げ剛性を高めることができ、チョッピーライド対策を実現できる。

図５（ａ）〜図５（ｄ）は従来技術に係る各種サイドレールａの断面図である。

図５（ａ）は補強が施されていないサイドレールａである。このものではサイドレールａの上下方向の曲げ剛性が低く、キャビンへの振動伝達を抑制することが困難であった。

図５（ｂ）は断面形状が大型にされたサイドレールａである。このものではサイドレールａの配設スペースを大きく確保しておく必要があるため実用性に欠けていた。

図５（ｃ）はサイドレールａを構成する鋼板全体の板厚寸法を大きくしたものである。このものでは車体重量の大幅な増大を招いてしまうため好ましくない。

図５（ｄ）はサイドレールａの内側面にリインフォースメントｂ，ｂ，…を重ね合わせて溶接したものである。このものでも車体重量の大幅な増大を招いてしまうため好ましくない。

本実施形態では、前述したように、サイドレール２の補強領域Ｄにあっては、その多角形状の閉断面構造において少なくとも各隅角部２１ｄ，２１ｅ，２２ｄ，２２ｅそれぞれが補強板材２４，２５，２７，２８によって構成されている。そして、この補強板材２４，２５，２７，２８は、母材２３，２６よりも板厚寸法が大きく設定されている。このため、サイドレールの断面形状を大型にしたり（図５（ｂ）に示したものを参照）、サイドレールを構成する鋼板全体の板厚寸法を大きくしたり（図５（ｃ）に示したものを参照）、サイドレールの内側面にリインフォースメントを重ね合わせて溶接したり（図５（ｄ）に示したものを参照）することなしにサイドレール２の上下方向の曲げ剛性を高めることが可能になる。また、キャブマウント構造を改良する必要もない。このため、車体重量の大幅な増大や車体の製造コストの大幅な高騰を招くことなしにチョッピーライド対策を実現することができる。

図６は、本実施形態（本発明）に係るサイドレール２および従来技術に係る各種サイドレールそれぞれに対する正規化共振周波数と正規化質量との関係を示す図である。

図５（ａ）で示したサイドレールａ、つまり、補強が施されていないサイドレールａにあっては、正規化共振周波数が得られておらず（図６中の◆印を参照）、車体に上下方向の大きな振動が発生する虞がある。図５（ｃ）で示したサイドレールａ、つまり、鋼板全体の板厚寸法を大きくしたサイドレールａにあっては、正規化共振周波数を得るための正規化質量が大きくなってしまい（図６中の▲印を参照）、車体重量の大幅な増大を招いてしまう。また、図５（ｄ）で示したサイドレールａ、つまり、内側面にリインフォースメントｂ，ｂ，…を重ね合わせて溶接したサイドレールａにあっても、正規化共振周波数を得るための正規化質量が大きくなってしまい（図６中の■印を参照）、車体重量の大幅な増大を招いてしまう。

これに対し、本実施形態に係るサイドレール２にあっては、正規化共振周波数を得るための正規化質量を小さくでき（前記従来技術に係る各種サイドレールに比べて小さくでき；図６中の●印を参照）、前記従来技術のものに比べて車体の軽量化を図ることが可能となっている。

また、本実施形態では、母材２３，２６と補強板材２４，２５，２７，２８とを接合する手段としてレーザ溶接を採用している。仮に母材と補強板材とをアーク溶接によって接合した場合には、溶接箇所の周辺にスパッタが飛散したり、熱の影響によって酸化スケールが存在したりすることで防錆塗装を行う場合の塗料が塗布され難くなり、高い防錆効果を得ることが困難になる。また、図５（ｄ）に示した従来技術の構造にあっては、パネル材同士の間に隙間が生じていることで、その隙間に塗料が入り難く、この場合も、高い防錆効果を得ることが困難であった。本実施形態の構造によれば、レーザ溶接を採用していることでスパッタの飛散を抑制でき且つ酸化スケールを抑制できる。また、パネル材同士の間に隙間が生じることもない。このため、塗料が良好に塗布されることになり、防錆塗装による高い防錆効果を得ることが可能である。

また、本実施形態では、補強領域Ｄにあっては、各補強板材２４，２５，２７，２８が、隅角部２１ｄ，２１ｅ，２２ｄ，２２ｅから該隅角部２１ｄ，２１ｅ，２２ｄ，２２ｅに隣接する水平壁部２１ｂ，２１ｃ，２２ｂ，２２ｃの全体に亘って適用されている。このため、母材２３，２６よりも板厚寸法が大きく設定された補強板材２４，２５，２７，２８を採用したことによる車体重量の増大を必要最小限に抑えながらも、サイドレール２の上下方向の曲げ剛性を効果的に高めることができる。

また、本実施形態では、前記補強領域Ｄは前記中間部２Ａに設けられている。これは、サイドレール２に生じる振動を考慮したものである。つまり、凹凸を有する道路の走行時等において車体に上下方向の振動が発生する場合、サイドレール２の振動の節は中間部２Ａに現れることになる。本実施形態では、この振動の節となる中間部２Ａに補強領域Ｄが規定されてサイドレール２の曲げ剛性が高められていることにより、効果的なチョッピーライド対策を実現することができる。

−他の実施形態−
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲および該範囲と均等の範囲で包含される全ての変形や応用が可能である。

例えば、前記実施形態では、サイドレール２の補強領域Ｄを６枚のパネル材２３〜２８によって構成するようにしていた。本発明は、補強領域Ｄを構成するパネル材の枚数は特に限定されるものではなく、少なくとも全ての隅角部２１ｄ，２１ｅ，２２ｄ，２２ｅそれぞれに対応して補強板材２４，２５，２７，２８が適用されておればよい。また、前記実施形態では、サイドレール２が略矩形状の閉断面構造で構成されていたため、４箇所に隅角部２１ｄ，２１ｅ，２２ｄ，２２ｅを有する構造となっていた。本発明にあっては、サイドレールが他の多角形状（例えば５角形状等）の閉断面構造で構成されている場合には、隅角部の個数が異なることになるので、それに応じて補強板材の適用枚数も異なることになる。

また、前記実施形態では、各母材２３，２６と各補強板材２４，２５，２７，２８とは材料が互いに同一のものとしていた。本発明はこれに限らず、各母材２３，２６の材料に対して引張強度が高い材料を各補強板材２４，２５，２７，２８に適用するようにしてもよい。

また、前記実施形態では、母材２３，２６に形成された切り欠き部２３ａ，２３ｂ，２６ａ，２６ｂに補強板材２４，２５，２７，２８を嵌め込んでレーザ溶接によって接合するようにしていた。本発明はこれに限らず、母材２３，２６に開口部を形成しておき、該開口部の形状に合致する形状とされた補強板材をこの開口部に嵌め込んでレーザ溶接によって接合するようにしてもよい。

また、前記実施形態は、サイドレール２の内側面にリインフォースメントを接合しないものとしていた。本発明はこれに限らず、このリインフォースメントを接合する構造を併用するようにしてもよい。この場合、本発明の構造によれば、リインフォースメントとして質量の小さいものを採用しながらもチョッピーライド対策を実現することができるため、この場合も、車体重量の大幅な増大を招くことはない。

また、前記実施形態では、接合手段としてはレーザ溶接を採用していたが、本発明はこれに限らず、アーク溶接等の種々の接合手段を適用することが可能である。

本発明は、ラダーフレームにおいて車体前後方向に沿って延在する左右一対のサイドレールに適用可能である。

１ 車体フレーム
２ サイドレール
２Ａ 中間部（水平部）
２Ｂ 前側キック部（前側湾曲部）
２Ｄ 後側キック部（後側湾曲部）
２１ インナレール材
２２ アウタレール材
２１ａ，２２ａ 鉛直壁部
２１ｂ，２２ｂ 上側水平壁部
２１ｃ，２２ｃ 下側水平壁部
２１ｄ，２２ｄ 上側隅角部
２１ｅ，２２ｅ 下側隅角部
２３，２６ 母材
２３ａ，２３ｂ，２６ａ，２６ｂ 切り欠き部（嵌め込み部）
２４ 第１補強板材
２５ 第２補強板材
２７ 第３補強板材
２８ 第４補強板材
Ｄ 補強領域
ＦＷ 車両前輪
ＲＷ 車両後輪

Claims (6)

1. 車体前後方向に沿って延在すると共に、複数の隅角部を有する多角形状の閉断面構造で成るサイドレールにおいて、
   車体前後方向の一部の領域が、母材と該母材よりも板厚寸法が大きく設定された補強板材とによって前記多角形状の閉断面構造とされた補強領域とされており、
   前記補強領域は、前記母材において少なくとも前記各隅角部それぞれに対応した位置に設けられた嵌め込み部に前記補強板材が嵌め込まれた状態で前記母材と前記補強板材とが接合された接合部を備えていることを特徴とするサイドレール。
2. 請求項１記載のサイドレールにおいて、
   前記母材と前記補強板材とを接合する手段はレーザ溶接であることを特徴とするサイドレール。
3. 請求項１または２記載のサイドレールにおいて、
   前記補強領域は、水平方向において互いに対向する一対の鉛直壁部と、鉛直方向において互いに対向する一対の水平壁部と、各壁部同士の境界部分を構成する複数の前記隅角部とを備えており、
   前記補強領域にあっては、前記補強板材が、前記隅角部から該隅角部に隣接する前記水平壁部の全体に亘って適用されていることを特徴とするサイドレール。
4. 請求項１、２または３記載のサイドレールにおいて、
   車両前輪の配設位置と車両後輪の配設位置との間の所定範囲において車体前後方向に沿って水平方向に延在する水平部と、該水平部の前端部に連続し車体前方側に向かうに従って上方へ湾曲する形状とされた前側湾曲部と、前記水平部の後端部に連続し車体後方側に向かうに従って上方へ湾曲する形状とされた後側湾曲部とを備えており、
   前記補強領域は前記水平部に設けられていることを特徴とするサイドレール。
5. 車体前後方向に沿って延在すると共に、複数の隅角部を有する多角形状の閉断面構造で成るサイドレールの製造方法であって、
   平板状の母材に対し、前記サイドレールにおいて予め規定された補強領域における少なくとも前記各隅角部となる領域それぞれに嵌め込み部を形成する工程と、
   前記嵌め込み部に、前記母材よりも板厚寸法が大きく設定された平板状の補強板材を嵌め込む工程と、
   前記嵌め込み部に嵌め込まれた前記補強板材を前記母材に接合する工程と、
   前記補強板材が接合された前記母材を、前記補強板材と共に曲げ加工することで前記隅角部を有するレール材を作製する工程と、
   前記レール材の複数を、これらレール材によって前記多角形状の閉断面構造が構成されるように一体的に接合する工程とを備えていることを特徴とするサイドレールの製造方法。
6. 請求項５記載のサイドレールの製造方法において、
   前記補強板材は前記母材にレーザ溶接によって接合されることを特徴とするサイドレールの製造方法。

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