JP7068326B2 - シャーシ上の連結点用強化部品およびその製造 - Google Patents

Description

本発明は、概してシャーシ製造の分野に関する。

過去から現在に至るまで、シャーシは自動車の機能に応じて様々な構造に変更され、分離されてきた。ピックアップトラックおよびＳＵＶにとって、シャーシ機能において最も重要なことは、運転の安全性に関する靭性である。したがって、シャーシはその靭性を改善する目的で２～４部品またはそれ以上の部品に分離されることとなる。通常それは、前部、中間部および後部から成る３つの部品に分けられる。各部品は、２つのスチール製Ｕ状桁であってその表面で合わされ溶接されているものを用いることにより形成されている。シャーシは少し強化されており、前輪のステアリング移動に利用可能な空間を増大させるため、前部でアーチ状になっていなければならない。今日、この処置はピックアップトラックやＳＵＶのような重負荷用車両を生産する基本的な工程に過ぎない。

しかしながら、現在のシャーシは以前よりも強化されているものの、その製造、特にその材料に影響を与える高温溶接プロセスの結果により、依然として弱いところが存在し、その影響の範囲としては材料が少し変形する場合があり、それは、シャーシ材料を破損または曲げさせ、通常の形にリフォームできない疲労レベルを超えて当該材料が変形するまでリフォームしうるものである。シャーシの連結点として重要な領域で破損が生じた場合、連結点におけるこの破損はその客室（ｃａｂｉｎ）に害を及ぼす可能性がある。

本発明の更なる特徴によれば、高温溶接の技術を用いて連結点を強化し車が衝突した場合の安全性を改善することにより、前記問題が解決される。さらに、本発明の目的の中には、より利便性の高い製造がある。

調査の結果、同方法によりシャーシの連結点を強化するような発明で、特許が付与され、または先行技術により予想されるものはない。

本発明の目的は、シャーシを連結するより良い方法として車が衝突した場合の安全性を改善することにある。本発明は、車が衝突した場合における亀裂点と客室との関係についての研究の成果である。その報告のように、客室の破損はシャーシ材料の構造または弱さから来たものではなく、高温溶接の影響で、材料が過負荷となり、車が衝突した場合にそれがシャーシの脆弱点となるまで連結点が弱められたことを理由とする。したがって、このような連結点を強化して車の組み立てに役立て車が衝突した場合の安全性を高めるために、前記強化部品とその製造が発明された。さらに、シャーシは、より良い品質、より低い価格、より簡単でより利便性の高い製造を有するものである。

連結点用強化部品は、前部中空直方体と。中間部中空直方体と、後部中空直方体とからなり、互いに連結する点を有する。当該角柱の断面図を見ると、内側部品と外側部品の両方が見えることとなる。このシャーシ連結点の仕様は、シャーシの２つの部品間を連結する際に補助として強化部品があるようになっている。前部強化部品をシャーシの外部と連結するもののシャーシの内側に隠れるようにすることにより、また後部強化部品をシャーシの内部と連結するものシャーシの外側に展開することによって、前記前部強化部品は第１のシャーシ部品と連結することとなり、前記後部強化部品は第２のシャーシ部品と連結することとなる。

本発明の目的および詳細は、添付の図面に示される実施形態および以下のその説明から、より明確かつ十分に理解されるであろう。

以下の図面は本明細書の一部を構成し、本発明の特定の態様をさらに説明するために含まれる。本発明は、本明細書に示される特定の実施形態の詳細な説明と組み合わせてこれらの図面のうちの１またはそれ以上を参照することによってより良く理解されるであろう。
図１は、車内のシャーシフレームの位置である。 図２は、シャーシフレームの平面図である。 図３は、シャーシの側面図である。 図４は、４分の３に分解されたシャーシの断面図である。 図５は、車が衝突した場合のシャーシである。 図６は、シャーシの強化部品の位置である 図７は、全てのシャーシ部品が連結された後の強化部品の位置である。 図８は、全てのシャーシ部品が連結された後の強化部品の３つの断面図である。 図９は、シャーシフレームの分解図である。 図１０は、強化材とシャーシを連結する方法である。

図面および明細書の記載は、いかなる方法においても、シャーシ上の連結点用強化部品を準備する開示された方法の範囲を限定することは意図されない。むしろ、図面および明細書の記載は、本発明の特定の実施形態を参照することによって当業者にシャーシ上の連結点用強化部品を準備する開示された方法を説明するために提供される。本発明を当業者が広範な実験をせずとも本発明を実施できるような詳細さで記載することとする。

断面カットされたシャーシは、前部（１）と、中間部（２）と、後部（３）との３つの部品からなる。前部と中間部との間（４）、中間部と後部との間（５）の連結点について以下に説明する同一の構造を有するためである。

このようなシャーシはフレームを有し、当該フレームは、断面カットされている中空直方体の外側部と内側部が互いに溶接されてできている。前部フレームは、外側部（６）よりも内側部（７）が大きい。したがって、内側縁部（７）は外側縁部（６）の一部を覆っていた。逆に、中間フレームについては、その外側部（８）が内側部（９）よりも大きい。そして、外側縁部（８）は内側縁部（９）の一部を覆っていた。

前部シャーシ（１）の後端部は、外側側部（６）より長い内側側部（７）を有するが、全長は特定的なものではない。逆に、中間シャーシ（２）の前端部は、連結点（４）で前部と連結するために、内側側部（９）より長い外側側部（８）を有する この技術は現代の車の製造の一般的な特徴である。

上記のように、前部シャーシ（１）の後端部は中間シャーシ（２）と連結することとなる。この工程では、強化部品は、前部シャーシ（１）、中間シャーシ（２）からの延出面との溶接により、シャーシフレームの内側に取り付けられることとなるが、これは、その他の全ての連結点を共に連結する前に行われることとなる。

次の工程では、補強部品の取り付け方法について説明する。

まず、シャーシの前部部品（１）または後部部品（３）を保持機に置き、次いで、中間フレーム（８）の外側側部を横方向に置いて溶接する。連結後、強化部品を置き、次いで中間フレーム（９）を置いて、その内側が互いに向き合うようにし、それらの側壁が互いに重なり合って溶接されて中間フレーム（９）の内側および前記強化部品が合わされ同一片となるようにする。

第二に、前記強化部品は、溶接により前部シャーシ（１）と中間シャーシ（２）とを共に連結するのに役立つ拡張部となるため、一方で前部シャーシ（４）の連結点が強化部品（１２）の前端部と連結する。他方で中間シャーシ（２）が、強化部品（１３）の後端部と連結し、また目視可能な中間フレームの内側部外面と連結される。

次の工程では、強化部品を取り付けた後のシャーシの組み立てについて説明する。

前部シャーシは内側部（７）と外側部（６）とからなり、それは強化部品と共に溶接により連結される。また、後部シャーシは内側部（１１）と外側部（１０）とからなり、それは、強化部品と共に溶接により連結される。シャーシの両方の部品は保持機で共に保持されることとなる。次いで、前部シャーシの後端部と中間シャーシの前端部との間に中間シャーシが入れられることとなる。最終的に、すべての部品が共に溶接される。

添付した強化部品は、高温溶接中空直方体を共に使用し溶接後の物体の品質制御が困難となるような曲げまたは変形などの偏心を引き起こす既知の製造とは異なるものである。さらに、多数の断片を共に連結する必要がある場合に作業を分散させることがシャーシにとって過負荷となることはまれである。強化部品が設置されている場所では、シャーシへの応力負荷が以前よりも低くなっており、したがって、車が衝突した場合の安全性と同等の連結点の強化がなされている。

強化部品の利点
全ての連結点を強化部品と共に溶接することにより、フレームをねじれに強くすることができるため、破損やねじれが起こりにくくなる。さらに、前部シャーシは安全性を改善する衝撃吸収体である。

一方、より高性能な結果、車室は潰れにくくなる。乗客の安全を最優先事項と考え、前記強化部品が取り付けられている車は、それが取り付けられていない車よりもはるかに安全である。

他方、生産面および経済面において、シャーシに取り付けられた前記強化部品の使用により、車の組み立てがより容易となり、また、溶接後に追加の工程がないため生産資源を節約することができる。

本発明は、添付の図面の実施例により徹底して説明されているが、本発明の範囲および目的を逸脱しない限り、任意の適合または再構成を行うことができ、また関連技術の中間専門家によって行われている。本発明の範囲は、特許請求の範囲におけるその記載として、特許請求の範囲における特定事項ではないが、特許請求の範囲に記載されているものと同様の様式で利益および効果を有する本発明の本質を含むものである。

発明を実施するための最良の形態
発明の詳細な説明の開示において述べた通りである。

Claims (5)

1. 車両のシャーシフレームであって、
   一定の肉厚を有し外側部と内側部とを有する断面矩形状のフレームであり、長手方向中途部で分割され、２以上のフレーム部材が長手方向に連結されてなるフレームと、
   長手方向に連結される２つのフレーム部材に亘って延設され、フレーム部材間の連結点を補強する１以上の強化部品と、
   を有し、
   上記強化部品は一端側が一方のフレーム部材の内側部、他端側が他方のフレーム部材の外側部に接合されてなるものである
   ことを特徴とするシャーシフレーム。
2. 請求項１記載のシャーシフレームにおいて、
   前記一方のフレーム部材と他方のフレーム部材は上記連結点で互いに所定量重なり合う部分を有し、
   上記重なり合う部分において、上記強化部材は、上記一方のフレーム部材の内側面と他方のフレーム部材の外側面の間の空間に配置されるように構成されている
   ことを特徴とするシャ―シフレーム。
3. 請求項２記載のシャーシフレームにおいて、
   上記重なり合う部分において、上記強化部材が配置される上記一方のフレーム部材の内側面と他方のフレーム部材の外側面の間の空間は、
   前記他方のフレーム部材の一部をこのフレーム部材の内側方向に凹ませることで形成されている
   ことを特徴とするシャ―シフレーム。
4. 請求項１記載のシャーシフレームにおいて、
   前記シャ―シフレームは、前部、中間部、後部３つのフレーム部材からなり、
   前部及び後部のフレーム部材が前記他方のフレーム部材であり、
   中間部のフレーム部材が前記一方のフレーム部材である
   ことを特徴とするシャ―シフレーム。
5. 請求項１記載のシャーシフレームにおいて、
   前記強化部品は、前記一方のフレーム部材および前記他方のフレーム部材に溶接により固定されているものである
   ことを特徴とするシャ―シフレーム。

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