JPH0829721B2 - トラック用車台フレーム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、トラック特にリーフスプリングによって支
持される単一の後車軸を有するトラック用の車台フレー
ムに関するものである。

（従来の技術） 従来のトラックの多くは、車体前後方向に延在した左
右一対の夫々断面形状が溝型をなすサイドレールと、車
体前後方向に間隔を存し配設されて車巾方向に延在し夫
々の両端部をボルト又はリベットによって上記サイドレ
ールに固着された複数個のクロスメンバとからなる車台
フレームを具えている。上記クロスメンバには、断面形
状が溝型をなす部材、断面形状がＩ字型をなす部材、及
びサイドレールに固着される両端部分がＶ字状に拡開し
た所謂アリゲート型部材等が適宜採用されており、これ
らクロスメンバの端部は、屡々上記サイドレールの上下
フランジに固着されている。

（発明が解決しようとする課題） トラックの場合、その稼働地域の状況によって、設定
された最大積載量の何倍もの貨物を積み凹凸が多い悪路
を高速度で走行する等、極めて苛酷な条件下で使用され
ることがある。この種の車両では、当然のことながら稼
働中その車台フレームに、極めて大きな上下方向の曲
げ、捩り及び横方向の曲げ荷重、更にこれらの複合荷重
が作用するので、通常の状態で稼働する同種の車両と較
べて、車台フレーム、特に重要なそのサイドレールに亀
裂等が発生する危険性が高い。本発明者等の研究調査に
よると、上記車台フレームの破損は、サイドレールの上
下フランジにクロスメンバの端部を固着すると共に、ク
ロスメンバとして捩り剛性が大きい閉断面の部材を採用
したものに多く発生し、しかもサイドレールとクロスメ
ンバとの結合部分に発生し易いことが認められた。

従来、車台フレーム特にサイドレールの破損に対して
は、当該破損部分或いは破損が懸念される危険部分に、
必要に応じ幾重にも補強板やＬ型補強材を装着する等の
対策が施されているが、構造が複雑になると共に部品点
数が増加して製造コストが高くなり、かつ重量が増加す
る等の不具合があった。

本発明は、上述した従来の車台フレームの欠点を解消
し、構造簡単で部品点数が少なく軽量かつ安価であっ
て、しかも過積載状態での悪路高速走行にも効果的に耐
えることができる新規な車台フレームを提供することを
目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明に係るトラック用車台フレームは、上記目的を
達成するために創案されたもので、車体前後方向に延在
した左右一対の夫々断面形状が溝型をなすサイドレール
と、車体前後方向に間隔を存し配設されて車巾方向に延
在し夫々の両端を上記サイドレールにボルト又はリベッ
トにより固着された複数個のクロスメンバとを具えたも
のにおいて、サイドレール前後端のクロスメンバを除く
中間のクロスメンバのうち、リヤサスペンション装着部
分以外の中間のクロスメンバは、断面形状が捩り剛性の
小さい開断面に形成され、かつ両端部が上記左右のサイ
ドレール内側のウェブ面に固着され、上記リヤサスペン
ション装着部分の前後一組の開断面形状のクロスメンバ
は、夫々のフランジ部が上記左右のサイドレールの内側
に装入される断面形状が溝型をなすガセットのフランジ
部と結合し、上記ガセット部のウェブ面と、上記リヤサ
スペンションのリーフスプリング用ブラケットとで、上
記サイドレールのウェブ部を挟持させたことを特徴とす
る第１の発明と、車体前後方向に延在した左右一対の夫
々断面形状が溝型をなすサイドレールと、車体前後方向
に間隔を存し配設されて車巾方向に延在し夫々の両端を
上記サイドレールにボルト又はリベットにより固着され
た複数個のクロスメンバとを具えたものにおいて、サイ
ドレール前後端のクロスメンバを除く中間のクロスメン
バのうち、リヤサスペンション装着部分以外の中間のク
ロスメンバは、断面形状が捩り剛性の小さい開断面のア
リゲータ型部材によって形成され、かつ両端部が上記左
右のサイドレール内側のウェブ面に固着され、上記リヤ
サスペンション装着部分の前後一組の開断面形状のクロ
スメンバは、夫々のフランジ部が上記左右のサイドレー
ルの内側に装入される断面形状が溝型をなすガセットの
フランジ部と結合し、上記ガセット部のウェブ面と、上
記リヤサスペンションのリーフスプリング用ブラケット
とで、上記サイドレールのウェブ部を挟持させたことを
特徴とする第２発明とを要旨とする （作用） 本発明によれば、サイドレール前後端のクロスメンバ
を除く中間のクロスメンバのうち、車両重量の大半を負
担するリヤサスペンション装着部分に配設される前後一
組のクロスメンバ以外のクロスメンバが、捩り剛性が小
さい開断面の部材、特に好ましくはアリゲータ型部材に
よって形成され、かつこれらクロスメンバの両端部はサ
イドレールのフランジではなくウエブに結合される。こ
れらクロスメンバの捩り剛性を小さくすることによって
サイドレールの滑らかな変形を拘束するクロスメンバと
の間の力の伝達量が減少し、両者の結合部における強度
上の余裕が増すので効果的に破損が回避されることとな
る。

一方、車両重量の大半を負担するリヤサスペンション
装着部分の前後一組のクロスメンバには、大きな荷重に
耐えるため上記他の中間クロスメンバよりは相対的に捩
り剛性が大きい溝型断面の部材が用いられ、同クロスメ
ンバは夫々の上下フランジを、サイドレールの内側に配
設された溝型断面の大型ガセットの対応する上下フラン
ジに固着される。また、上記大型ガセットはそのウエブ
を隣接するサイドレールのウエブに固着され、懸架リー
フスプリング用ブラケットの補強板を兼ねている。溝型
断面のクロスメンバの上下フランジをサイドレールのフ
ランジではなく、大型ガセットの上下フランジに固着す
ると共に、同大型ガセットをサイドレールのウエブに固
着することによって、上下方向の曲げ荷重及び捩り荷重
によって相対的に大きな応力が発生するサイドレールフ
ランジ部の破損が効果的に回避され、リヤサスペンショ
ンから伝達された荷重がサイドレール及びクロスメンバ
に円滑に伝達される。

（実施例） 以下本発明の実施例を添付図面について具体的に説明
する。図中符号10は総括的にトラックの車台フレームを
示し、同フレームは車体前後方向に延在した左右一対の
夫々断面形状が溝型をなすサイドレール12と、上記サイ
ドレール12の前後端に配設された前端クロスメンバ14及
び後端クロスメンバ16と、４個の中間クロスメンバ18,2
0,22及び24とを具えている。

上記中間クロスメンバ18〜24のうち、後方の２個のク
ロスメンバ22及び24は、リヤサスペンション装着位置に
配置されている。第３図の拡大側面図、並びに同図のIV
−IV線及びＶ−Ｖ線に沿う断面図である第４図及び第５
図に示されているように、クロスメンバ22及び24の端部
付近のサイドレール12内に、断面形状が溝型をなす大型
のガセット26及び28が夫々装入され、これらのガセット
は夫々のウエブ26w及び28wをボルト又はリベット30によ
ってサイドレール12のウエブ12wに固着されている。ま
た、上記ガセット26及び28の上下フランジ26f及び28fに
クロスメンバ22及び24の上下フランジ22f及び24fが夫々
ボルト又はリベット32により固着されている。更に、上
記ガセット26及び28が装着されているサイドレールウエ
ブ12wの外側に、第３図に一点鎖線で示されているメー
ンリーフスプリング34の前端目玉部を枢支するメーンス
プリング用前方ブラケット36及び後端目玉部をシヤック
ルリンク38を介して枢支するメーンスプリング用後方ブ
ラケット40と、サブリーフスプリング42の両端を支持す
るサブスプリング用前方ブラケット44及び後方ブラケッ
ト46が夫々装着され、これら前方ブラケット36,44及び
後方ブラケット40,46は上記サイドレールウエブ12w及び
ガセット26,28に各々共締め固着されており、従ってガ
セット26及び28はクロスメンバ22及び24をサイドレール
12に連結する連結部材として機能するだけでなく、上記
各ブラケット36,44,40及び46取付部分におけるサイドレ
ールウエブ12wの補強部材を兼ねるものである。また、
上記メーンリーフスプリング34及びサブリーフスプリン
グ42には、Ｕボルト等自体周知の固着手段によって後車
軸のアクスルハウジング48が取付けられている。

上記中間クロスメンバ22及び24の前方に配置された中
間クロスメンバ18及び20は、実質的に同一の構造のもの
であって第６図及び同図のVII−VII線に沿い矢印方向に
視た第７図に示されているように、夫々ハット型断面の
上方部材18u,20uと、同上方部材の端部にリベット等に
より固着された同じくハット型断面の下方部材18l,20l
とから構成された所謂アリゲータ型クロスメンバであ
る。上記上方部材18u,20u及び下方部材18l,20lの端部
は、夫々図示のようにＶ字状に拡開し、夫々の先端に設
けられた上方フランジ18uf,20uf及び下方フランジ18lf,
20lfは、ボルト又はリベットによってサイドレール12の
ウエブ12wに夫々固着されている。これらの中間クロス
メンバ18,20は、下方に開いた開断面の部材であって上
記リヤサスペンション装着部分のクロスメンバ22及び24
より相対的に小さい捩り剛性を有するように設計されて
いる。

最後に、前後端のクロスメンバ14及び16は、中間クロ
スメンバ18,20,22及び24とは異り、万一サイドレール12
との結合部に亀裂等が発生したとしても、そのために車
台フレーム10が「く」字状に折れ曲る等の重大事故の主
因にはならないので詳細な構造の図示説明は省略されて
いるが、この実施例では、第１図及び第２図に略示され
ているように、前端クロスメンバ14は、断面形状が溝型
をなす部材であってその上下フランジを従前のように適
宜のガセットを用いてサイドレール12の上下フランジに
ボルト又はリベット等により固着されており、また後端
クロスメンバ16も同様に断面形状が溝型をなす部材によ
って構成され、その上下フランジは前記クロスメンバ22
及び24と同様に、断面形状が溝型をなすガセットの対応
する上下フランジにボルト又はリベット等によって固着
されている。更に、第１図及び第２図において符号50及
び52はサイドレール12の内側に装入された通常のＬ型断
面の補強材であって、図示しないフロントサスペンショ
ン取付部分の補強及びサイドレール拡巾部の補強を兼ね
るものであり、また符号54を付した中心線はフロントア
クスルの中心線である。なお又、左右のサイドレール12
間には、上記クロスメンバ14〜24以外にエンジンマウン
ト用のブラケットやセンタベアリング支持用のブラケッ
ト等が架設されるが、これらは車台フレーム10の曲げ剛
性及び捩り剛性に及ぼす影響が小さいので、図示は省略
されている。

上記構成の車台フレームを具えたトラックが過負荷状
態で悪路を高速走行すると、同車台フレームに極めて大
きい上下方向の曲げ荷重、捩り荷重及び横方向の曲げ荷
重、更にこれらが複合して作用するが、中間のクロスメ
ンバ18及び20が開断面の剛性が低いアリゲータ型部材に
よって形成されているので、サイドレール12の滑らかな
変形を拘束するクロスメンバ18及び20との間の力の伝達
量が減少することと、これらのクロスメンバが、曲げ及
び捩り荷重によって本来的に大きな応力が発生するサイ
ドレールの上下フランジにではなく、発生応力が小さい
ウエブ12wに固着されていることとによって、サイドレ
ール及びクロスメンバの結合部における亀裂等欠陥の発
生が効果的に防止される。またリヤサスペンション装着
部分の前後一組のクロスメンバ22及び24は、後輪懸架用
のリーフスプリング34及び42からサイドレール12及び大
型のガセット26及び28を経て伝達される大きな荷重に耐
えることができるように上記他の中間クロスメンバ18,2
0より相対的に高い剛性を介する溝型断面の部材から構
成されているが、その上下のフランジ22f,24fを大型ガ
セット26及び28の対応する上下フランジ26f及び28fに固
着され、かつこれらガセット26及び28が夫々のウエブ26
w及び28wを隣接するサイドレールのウエブ12wに固着さ
れていて、上記リーフスプリング34及び42を支持するス
プリング用ブラケット36,44及び40,46の取付部分におけ
るサイドレールの補強部材を兼ねているために、上記大
きな荷重が円滑に無理なくサイドレール12に伝達されて
応力集中が効果的に回避されるので、サイドレール12と
クロスメンバ22及び24との結合部に亀裂等の欠陥が発生
することが防止される。

更に、上記構成の車台フレーム10では、従来のように
サイドレールに補強板やＬ型補強部材等を幾重にも装着
したものと較べて、サイドレール12には、クロスメンバ
に対する連結部材とサイドレールの補強部材とを兼ねる
大型のガセット26及び28を装着しただけの簡単な構造で
あって部品点数が少ないため、製造コスト及び重量を低
減し得る利点がある。さらに、リヤサスペンション装着
部分のクロスメンバ22及び24の前方に配設される中間ク
ロスメンバ18及び20を夫々開断面のアリゲータ型クロス
メンバとすることによって、第６図及び第７図に良く示
されているように、クロスメンバの高さを低くすること
ができるので、車台フレーム10の前端付近に配置される
エンジン（図示せず）からトランスミッションを経て後
車軸にいたるプロペラシャフトの配置がスペース的に容
易になる利点がある。

なお、上記実施例では、リヤサスペンション装置部分
以外の中間クロスメンバが２個配置されているが、車台
フレーム10の寸度、特に車体前後の方向の長さ如何によ
って同種の中間クロスメンバの設置個数は適宜に増減さ
れるものであり、またこれらの中間クロスメンバには、
例示されているアリゲータ型部材以外に適宜の断面形状
を有する捩り剛性が小さい部材を採用し得ることは自明
である。

（発明の効果） 叙上のように、本発明に係るトラック用車台のフレー
ムは、車体前後方向に延在した左右一対の夫々断面形状
が溝型をなすサイドレールと、車体前後方向に間隔を存
し配設されて車巾方向に延在し夫々の両端を上記サイド
レールにボルト又はリベットにより固着された複数個の
クロスメンバとを具えたものにおいて、サイドレール前
後端のクロスメンバを除く中間のクロスメンバのうち、
リヤサスペンション装着部分以外の中間のクロスメンバ
は、断面形状が捩り剛性の小さい開断面に形成され、か
つ両端部が上記左右のサイドレール内側のウェブ面に固
着され、上記リヤサスペンション装着部分の前後一組の
開断面形状のクロスメンバは、夫々のフランジ部が上記
左右のサイドレールの内側に装入される断面形状が溝型
をなすガセットのフランジ部と結合し、上記ガセット部
のウェブ面と、上記リヤサスペンションのリーフスプリ
ング用ブラケットとで、上記サイドレールのウェブ部を
挟持させたことを特徴とする第一の発明、及び車体前後
方向に延在した左右一対の夫々断面形状が溝型をなすサ
イドレールと、車体前後方向に間隔を存し配設されて車
巾方向に延在し夫々の両端を上記サイドレールにボルト
又はリベットにより固着された複数個のクロスメンバと
を具えたものにおいて、サイドレール前後端のクロスメ
ンバを除く中間のクロスメンバのうち、リヤサスペンシ
ョン装着部分以外の中間のクロスメンバは、断面形状が
捩り剛性の小さい開断面のアリゲータ型部材によって形
成され、かつ両端部が上記左右のサイドレール内側のウ
ェブ面に固着され、上記リヤサスペンション装着部分の
前後一組の開断面形状のクロスメンバは、夫々のフラン
ジ部が上記左右のサイドレールの内側に装入される断面
形状が溝型をなすガセットのフランジ部と結合し、上記
ガセット部のウェブ面と、上記リヤサスペンションのリ
ーフスプリング用ブラケットとで、上記サイドレールの
ウェブ部を挟持させたことを特徴とする第２発明によっ
て、構造簡単で部品点数が少なくかつ軽量で、しかも耐
久性及び信頼性が優れた車台フレームを安価に提供し得
る利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明車台フレームの一実施例を示す概略平面
図、第２図は第１図に示した車台フレームの側面図、第
３図は上記車台フレームにおけるリヤサスペンション装
着部分の拡大側面図、第４図は第３図のIV−IV線に沿う
断面図、第５図は第３図のＶ−Ｖ線に沿う断面図、第６
図は上記車台フレームの中間クロスメンバ18及び20とサ
イドレール12との結合部分の拡大正面図、第７図は第６
図のVII−VII線に沿い矢印方向に視た断面図である。 10……車台フレーム;12……サイドレール;18,20,22及び
24……中間クロスメンバ;26及び28……ガセット。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体前後方向に延在した左右一対の夫々断
   面形状が溝型をなすサイドレールと、車体前後方向に間
   隔を存し配設されて車巾方向に延在し夫々の両端を上記
   サイドレールにボルト又はリベットにより固着された複
   数個のクロスメンバとを具えたものにおいて、サイドレ
   ール前後端のクロスメンバを除く中間のクロスメンバの
   うち、リヤサスペンション装着部分以外の中間のクロス
   メンバは、断面形状が捩り剛性の小さい開断面に形成さ
   れ、かつ両端部が上記左右のサイドレール内側のウェブ
   面に固着され、上記リヤサスペンション装着部分の前後
   一組の開断面形状のクロスメンバは、夫々のフランジ部
   が上記左右のサイドレールの内側に装入される断面形状
   が溝型をなすガセットのフランジ部と結合し、上記ガセ
   ット部のウェブ面と、上記リヤサスペンションのリーフ
   スプリング用ブラケットとで、上記サイドレールのウェ
   ブ部を挟持させたことを特徴とするトラック用車台フレ
   ーム
2. 【請求項２】車体前後方向に延在した左右一対の夫々断
   面形状が溝型をなすサイドレールと、車体前後方向に間
   隔を存し配設されて車巾方向に延在し夫々の両端を上記
   サイドレールにボルト又はリベットにより固着された複
   数個のクロスメンバとを具えたものにおいて、サイドレ
   ール前後端のクロスメンバを除く中間のクロスメンバの
   うち、リヤサスペンション装着部分以外の中間のクロス
   メンバは、断面形状が捩り剛性の小さい開断面のアリゲ
   ータ型部材によって形成され、かつ両端部が上記左右の
   サイドレール内側のウェブ面に固着され、上記リヤサス
   ペンション装着部分の前後一組の開断面形状のクロスメ
   ンバは、夫々のフランジ部が上記左右のサイドレールの
   内側に装入される断面形状が溝型をなすガセットのフラ
   ンジ部と結合し、上記ガセット部のウェブ面と、上記リ
   ヤサスペンションのリーフスプリング用ブラケットと
   で、上記サイドレールのウェブ部を挟持させたことを特
   徴とするトラック用車台フレーム