JP7158278B2

JP7158278B2 - 車体フレーム構造

Info

Publication number: JP7158278B2
Application number: JP2018246352A
Authority: JP
Inventors: 和駿佐々木; 直之西澤
Original assignee: Press Kogyo Co Ltd
Current assignee: Press Kogyo Co Ltd
Priority date: 2018-12-28
Filing date: 2018-12-28
Publication date: 2022-10-21
Anticipated expiration: 2038-12-28
Also published as: JP2020104749A

Description

本発明は、車幅方向に間隔をあけて配置された一対のサイドメンバと、これらサイドメンバ同士を架け渡すクロスメンバとを備える車体フレーム構造に関する。

一般に、車両のブレーキのように空気圧を利用する装置には、空気を貯蔵したエアタンクが接続される。例えば大型トラックのトラクター車のように、車幅方向に間隔をあけて配置された一対のサイドメンバと、これらサイドメンバ同士を架け渡すクロスメンバとを備える梯子状の車体フレーム構造を備える車両においては、例えば図６に示すように、車体フレーム構造の後端にエアタンク１０１を固定している。図６に示した車両では、車体フレーム構造の後端に位置するクロスメンバ１０２の下面にブラケット１０３が取り付けられていて、このブラケット１０３の下面にエアタンク１０１を当て付け、更に、ブラケット１０３に取り付けられるバンド１０４をエアタンク１０１の周囲に巻き掛けることによって、エアタンク１０１を固定している。

エアタンクを固定する他の構造としては、例えば特許文献１に示されているように、梯子状の車体フレーム構造に対して着脱可能な横フレームと、この横フレームに対して一端が固着されるとともに他端は車体フレーム構造のクロスメンバに対して着脱可能な複数の縦フレームとを備え、縦フレームの上に横向きのエアタンクが固定できるようにしたものも知られている。

一方、車両の排ガス処理装置で使用する尿素水を収容したＳＣＲタンクは、例えば図６に示すように、サイドメンバ１０５の車幅方向外側にブラケット１０６を取り付けておき、このブラケット１０６に取り付けられるバンド１０８をＳＣＲタンク１０７の周囲に巻き掛けることによって固定される。

特開平１１－１０５７０４号公報

このように従来のエアタンクやＳＣＲタンクは、車体フレーム構造とは別の部材となるブラケット等を介して固定されている。すなわち、部品点数が増えるとともに質量の増加が不可避であるうえ、コストアップも招いている。また、車両に必要な装置は多数あることから、車体フレーム構造にはこれらが密に取り付けられている。従って、ＳＣＲタンクを取り付けるために、車体フレーム構造の長さを伸ばしているため、質量増加、商品性低下を招いていた。

このような従来の課題に着目し、本発明では、部品点数や質量の増加を抑えるとともにコストも抑制することができる車体フレーム構造を提供することを目的とする。また、車体フレーム構造に取り付けられる各種装置の配置スペースについても改善を図ることとする。

本発明は、車幅方向に間隔をあけて配置された一対のサイドメンバと、該サイドメンバ同士を架け渡すクロスメンバと、を備える車体フレーム構造であって、前記クロスメンバは、上下方向に延設されたウェブと、該ウェブの上部から車体前方に延出された上部フランジと、該ウェブの下部から車体前方に延出された下部フランジと、によって断面コ字状をなすものであって、且つ、筒状をなすエアタンクに巻き掛けられるバンドが取り付けられるものであり、前記下部フランジに、前記エアタンクの外周面が当接される円弧状の当接座が一体的に設けられ、前記バンドが、前記当接座に当接された前記エアタンクに巻き掛けられて前記クロスメンバに取り付けられることにより、該エアタンクは該当接座の下方に吊り下げ保持される、ことを特徴とする。

そして、前記当接座は、下方に凸状に形成された中央部と、該中央部の左右の外縁からそれぞれ上方に延出された後に車幅方向に延出される一対の端部とを有し、前記バンドが前記エアタンクに巻き掛けられた際、前記中央部の上面に該バンドが配置され、該中央部の下面は該エアタンクの外周面に当接し、一対の前記端部は該エアタンクの外周面から離間していることが好ましい。

また、一対の前記サイドメンバの間にＳＣＲタンクが配置され、前記ＳＣＲタンクの一端部は、前記上部フランジと前記下部フランジの間に挿入されて該下部フランジに当接し、前記ＳＣＲタンクの他端部は、前記サイドメンバに取り付けられたブラケットに支持されることが好ましい。

本発明の車体フレーム構造では、エアタンクの外周面が当接する当接座をクロスメンバの下部フランジに一体的に設けているため、ブラケットを使用してエアタンクを固定していた従来のものに比して部品点数を削減することができる。また、部品点数が減ることから、質量の増加が抑えられるとともにコストも抑制することができる。

また当接座に、下方に凸状に形成された中央部と、中央部の左右の外縁からそれぞれ上方に延出された後に車幅方向に延出される一対の端部とを設ける場合は、中央部に配置されたバンドが車幅方向にずれることがない、という利点がある。また、車両が悪路を走行した際にバンドで保持されたエアタンクが揺すられても、当接座の端部でエアタンクの外周面が傷つけられる事態を防止することができる。

そして、一対のサイドメンバの間にＳＣＲタンクが配置されるとともに、ＳＣＲタンクの一端部が、上部フランジと下部フランジの間に挿入されて下部フランジに当接し、ＳＣＲタンクの他端部が、サイドメンバに取り付けられたブラケットに支持される場合は、一対のサイドメンバの間の空間とともに、断面コ字状のクロスメンバの内側空間をＳＣＲタンクの配置スペースとして利用できる。すなわち、従来ＳＣＲタンクが占めていた配置スペースが空くため、このスペースに他の装置を配置することもできるし、このスペースを詰めることによって車体フレーム構造をよりコンパクトにすることも可能になる。

本発明に従う車体フレーム構造の一実施形態を示す斜視図である。図１に示した車体フレーム構造の側面図（クロスメンバ、バンド、エアタンクは断面図）である。図１に示した車体フレーム構造の分解斜視図である。図１に示した状態からＳＣＲタンク等を取り外してエアタンク保持状態を示した斜視図である。図１に示した車体フレーム構造における当接座について示した正面図である。従来の車体フレーム構造におけるエアタンクとＳＣＲタンクの保持状態について説明する図である。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明に従う車体フレーム構造の一実施形態について説明する。なお、本明細書等における「上」「下」「前」「後」「左」「右」とは、車体フレーム構造を適用した車両において、運転席に着座した者を基準とした場合の向きをいう。

まず、本実施形態の車体フレーム構造によって保持されるエアタンク１０とＳＣＲタンク１１について説明する。本実施形態のエアタンク１０は、図示したように円筒状に形作られていて、ブレーキなどの空気圧を利用する装置に供給するための空気を貯蔵することができるように構成されている。またＳＣＲタンク１１は、排ガス処理装置で使用する尿素水が収容されるものであり、本実施形態では概略矩形状に形作られている。

そして本実施形態の車体フレーム構造は、図１に示すように、前後方向に延設されるとともに車幅方向に間隔をあけて配置された一対のサイドメンバ１と、前後方向に間隔をあけて配置され、サイドメンバ１同士を架け渡す複数のクロスメンバ２とによって所謂梯子状になるものである。なお、図示したクロスメンバ２は、複数のうちの最後方に位置するものである。

一対のサイドメンバ１は、それぞれが、上下方向に延設されたウェブ１ａと、ウェブ１ａの上部から車幅方向内側に延出された上部フランジ１ｂと、ウェブ１ａの下部から車幅方向内側に延出された下部フランジ１ｃとを備えて断面コ字状をなすように形成されているものであって、断面の開口同士が向き合うようにして配置される。

またクロスメンバ２は、図２～図４に示すように、上下方向に延設されたウェブ２ａと、ウェブ２ａの上部から車体前方に延出された上部フランジ２ｂと、ウェブ２ａの下部から車体前方に延出された下部フランジ２ｃとを備えて断面コ字状をなすように形成されている。

下部フランジ２ｃの前方には、前方に向かうにつれて下方に湾曲するように延設された円弧状の当接座２ｄが、下部フランジ２ｃに対して一体的に設けられている。また本実施形態の当接座２ｄは、下部フランジ２ｃに対して車幅方向に間隔をあけて２つ設けられている。

このような当接座２ｄは何れも、図５に示すような形態をなすものであって、下方に凸状に形成された中央部２ｅと、中央部２ｅの左右の外縁からそれぞれ上方に延出された後に車幅方向に延出される一対の端部２ｆとを備えている。なお、中央部２ｅの上面には、図示したようにエアタンク１０を保持するためのエアタンク用バンド３が配置される。また中央部２ｅの上面における幅は、エアタンク用バンド３の幅よりも若干広めになっている。そして中央部２ｅの下面は、エアタンク１０の外周面が当接する部位であって、エアタンク１０の外径と略同一の内径になるように円弧状に形作られている。なお、中央部２ｅの下面にエアタンク１０の外周面が当接した際、一対の端部２ｆはそれぞれ、エアタンク１０の外周面から離間している。

そして中央部２ｅの延長線上後方には、図３に示すように、下部フランジ２ｃを貫く貫通孔２ｇが設けられている。なお貫通孔２ｇは、図４に示すようにエアタンク１０を保持した際にエアタンク用バンド３が挿通される孔である。

更に、本実施形態の車体フレーム構造には、図２、図３に示すようにクロスメンバ２の後方に取り付けられる後側ブラケット４が設けられている。後側ブラケット４は、上下方向に延設された部分と、この部分の上部から後方に向かうにつれて上方に傾くように延出された部分とを組み合わせた形状をなすものである。本実施形態においては一対の後側ブラケット４が、クロスメンバ２に対して車幅方向に間隔をあけて２つ設けられている。なお、詳細な図示は省略するが、後側ブラケット４には、図２に示すようにＳＣＲタンク１１を保持するためのＳＣＲタンク用バンド５を挿通させる一方、ＳＣＲタンク用バンド５の後端に設けた円形状の後端側ストッパー５ａが抜け止めされる孔が設けられている。

また、図３に示すようにクロスメンバ２の前方には、Ｌ字状をなし、各サイドメンバ１の下部フランジ１ｃに取り付けられる一対の前側第一ブラケット６が設けられている。また、一対の前側第一ブラケット６の間には、ＳＣＲタンク１１を下方から支持する前側第二ブラケット７が設けられている。ここで前側第二ブラケット７には、図３に示すように、ＳＣＲタンク用バンド５の前端に設けた円形状の前端側ストッパー５ｂが装着される凹部７ａが設けられている。

このような部材によって構成される本実施形態の車体フレーム構造は、クロスメンバ２の車幅方向両端部がサイドメンバ１の上部フランジ１ｂと下部フランジ１ｃとの間に差し込まれる状態で、これらのサイドメンバ１とクロスメンバ２を結合させている。また、クロスメンバ２の後方に後側ブラケット４を結合させ、クロスメンバ２の前方では、それぞれのサイドメンバ１の下部フランジ１ｃに前側第一ブラケット６を結合させるとともに、前側第一ブラケット６と前側第二ブラケット７とを結合させている。

そしてエアタンク１０を保持するにあたっては、当接座２ｄの中央部２ｅの下面にエアタンク１０の外周面を当接させつつ、エアタンク用バンド３は貫通孔２ｇに挿通して中央部２ｅの上面を沿わせ、更にエアタンク１０に巻き掛けて、これを当接座２ｄの下面に吊り下げ保持することができる。なお図示は省略するが、エアタンク用バンド３には緊締具が設けられているため、エアタンク１０に巻き掛けたエアタンク用バンド３が不用意に緩むことはない。

またＳＣＲタンク１１は、その後端部１１ａを、クロスメンバ２における上部フランジ２ｂと下部フランジ２ｃの間に挿入して下部フランジ２ｃに当接させ、またその前端部１１ｂは、前側第二ブラケット７に当接させることによって下方から支持される。そして、後側ブラケット４に取り付けられたＳＣＲタンク用バンド５を後方から前方に向かってＳＣＲタンク１１に架け渡し、更にＳＣＲタンク用バンド５の前端側ストッパー５ｂを前側第二ブラケット７の凹部７ａに装着して、ＳＣＲタンク１１を保持することができる。

このように、本実施形態の車体フレーム構造によれば、エアタンク１０を吊り下げ保持する当接座２ｄをクロスメンバ２の下部フランジ２ｃに一体的に設けているため、ブラケットを使用してエアタンクを固定していた従来の車体フレーム構造に比して部品点数を削減することができる。また、部品点数が減ることから、質量の増加が抑えられるとともにコストも抑制することができる。また、エアタンク１０に巻き掛けられたエアタンク用バンド３は中央部２ｅの上面に配置されていて、中央部２ｅの両側にはこれよりも上方に位置する端部２ｆが設けられているため、車両走行中にエアタンク用バンド３が車幅方向にずれることがない。また、エアタンク１０が当接座２ｄによって吊り下げ保持される際、端部２ｆはエアタンク１０の外周面から離間しているため、例えば車両が悪路を走行した際にエアタンク用バンド３で保持されたエアタンク１０が揺すられても、端部２ｆでエアタンク１０の外周面が傷つけられる事態を防止することができる。

また本実施形態の車体フレーム構造では、一対のサイドメンバ１の間の空間と断面コ字状になるクロスメンバ２の内側空間を、ＳＣＲタンク１１の配置スペースとして利用している。すなわち、従来ＳＣＲタンクが占めていた配置スペース（例えば図６に示す、サイドメンバの車幅方向外側のスペース）が空くため、このスペースに他の装置を配置することもできるし、このスペースを詰めることによって車体フレーム構造をよりコンパクトにすることも可能になる。

以上、本発明に従う車体フレーム構造の一実施形態について説明したが、本実施形態は一例に過ぎず、本発明には特許請求の範囲に従う範疇で種々の変更を加えたものも含まれる。例えば当接座２ｄは、図示したように２つに限られず、３つ以上であってもよい。なお当接座２ｄは、例えば下部フランジ２ｃの車幅方向中央部において幅が広いものを設けるなど、エアタンク１０を安定的に保持できるものであれば１つでもよい。

１：サイドメンバ
２：クロスメンバ
２ａ：ウェブ
２ｂ：上部フランジ
２ｃ：下部フランジ
２ｄ：当接座
２ｅ：中央部
２ｆ：端部
２ｇ：貫通孔
３：エアタンク用バンド（バンド）
４：後側ブラケット
５：ＳＣＲタンク用バンド
６：前側第一ブラケット（ブラケット）
７：前側第二ブラケット（ブラケット）
１０：エアタンク
１１：ＳＣＲタンク
１１ａ：ＳＣＲタンクの後端部（一端部）
１１ｂ：ＳＣＲタンクの前端部（他端部）

Claims

車幅方向に間隔をあけて配置された一対のサイドメンバと、該サイドメンバ同士を架け渡すクロスメンバと、を備える車体フレーム構造であって、
前記クロスメンバは、上下方向に延設されたウェブと、該ウェブの上部から車体前方に延出された上部フランジと、該ウェブの下部から車体前方に延出された下部フランジと、によって断面コ字状をなすものであって、且つ、筒状をなすエアタンクに巻き掛けられるバンドが取り付けられるものであり、
前記下部フランジに、前記エアタンクの外周面が当接される円弧状の当接座が一体的に設けられ、
前記バンドが、前記当接座に当接された前記エアタンクに巻き掛けられて前記クロスメンバに取り付けられることにより、該エアタンクは該当接座の下方に吊り下げ保持される、ことを特徴とする車体フレーム構造。
前記当接座は、下方に凸状に形成された中央部と、該中央部の左右の外縁からそれぞれ上方に延出された後に車幅方向に延出される一対の端部とを有し、
前記バンドが前記エアタンクに巻き掛けられた際、前記中央部の上面に該バンドが配置され、該中央部の下面は該エアタンクの外周面に当接し、一対の前記端部は該エアタンクの外周面から離間している、ことを特徴とする請求項１に記載の車体フレーム構造。
一対の前記サイドメンバの間にＳＣＲタンクが配置され、
前記ＳＣＲタンクの一端部は、前記上部フランジと前記下部フランジの間に挿入されて該下部フランジに当接し、
前記ＳＣＲタンクの他端部は、前記サイドメンバに取り付けられたブラケットに支持される、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車体フレーム構造。