JPH09267765A - フレーム補強方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 重量増加などなくフレーム変形の防止を図
る。 【解決手段】 横方向に延びたサイドメンバ１１にその
長手方向に間隔を隔てて設けられたブラケット１２，１
３と、ブラケット１２，１３から高さ方向に適宜隔てら
れて両ブラケット１２，１３の間に設けられた案内部材
１４と、ブラケット１２，１３間に適宜な緊張力Ｆを付
与されて案内部材１４を経由して張架されたワイヤ１５
とを備える。この構成によって、ワイヤ１５は、案内部
材１４を支点としてブラケット１２，１３同士を引き付
けることにより、サイドメンバ１１に曲げ力ｆを作用さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両のサイドメン
バ等のフレームを補強する方法及び補強装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】一般に自動車用フレームは、車両の前後
方向に平行に延びた一対のサイドメンバと、これらを連
結する数本のクロスメンバとで、はしご型に組み立てら
れて構成されている。このサイドメンバには垂直方向の
曲げ荷重などの外力に対する強度剛性を必要とするが、
特にカーゴトラックや特装車両等において架装物重量に
よるフレーム変形を防止することは重要である。例えば
バンなどでフレームの後部が下がると、スライド式の扉
が開閉できなくなるおそれがある。またフレーム組立時
において、クロスメンバのリベット付けの際に上部のリ
ベットが多い場合、或いは後輪二軸のトラニオンブラケ
ットを取り付ける場合は、その重量によりサイドメンバ
が撓んでしまう。これらの対策として、図５に示すよう
なチャンネル型のサイドメンバ１においては、断面Ｌ字
状の補強部材２を追加して強度を上げたり（ａ）、キャ
ップ状の補強部材３を追加してボックス化を図る（ｂ）
ことが行われていた。またこれら補強部材２，３の板厚
やフレーム自体の板厚を変更して剛性を調節するように
していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な補強方法では、フレームの重量増加、生産設備のコス
トアップ、製造工数の増加につながるという問題があっ
た。また各車両型式や用途ごとの対策が必要となるた
め、設計工数、車両型式増加につながるという問題があ
った。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決すべく本
発明は、フレームに設けられた二点間に、支点を経由さ
せることにより屈折させて線条部材を掛け渡し、この線
条部材を緊張させてフレームに所定の曲げ力を作用させ
るものである。この方法によって、フレームの曲げ変形
が修正されると共に、曲げ荷重に対する剛性が向上す
る。また本発明は、横方向に延びたフレームにその長手
方向に間隔を隔てて設けられた固定部材と、固定部材か
ら高さ方向に適宜隔てられて両固定部材の間に設けられ
た案内部材と、固定部材間に適宜な緊張力を付与されて
案内部材を経由して張架された線条部材とを備えたもの
である。この構成によって、線条部材は、案内部材を支
点として固定部材同士を引き付けることにより、フレー
ムに曲げ力を作用させる。また固定部材のうち一方は、
フレームの端部側に設けられたものであってよい。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って説明する。

【０００６】まず図１によって、本発明にかかわるフレ
ーム補強装置を自動車用フレームに適用した場合として
説明する。このフレーム補強装置は、車両の長手方向
（前後方向）に延びたフレームであるサイドメンバ１１
に、その長手方向に間隔を隔てて設けられた固定部材た
るブラケット１２，１３と、ブラケット１２，１３から
上方に適宜な距離だけ隔てられた位置で両ブラケット１
２，１３の間に設けられた案内部材１４と、ブラケット
１２，１３間に案内部材１４を経由して張架された線条
部材たるワイヤ１５とにより主として構成されている。

【０００７】サイドメンバ１１は、垂直なウエブ１６の
上下にフランジ１７，１８が形成された断面コ字状を呈
し、後端１１ａに向かうに従って段階的に高さ（ウエブ
長）が縮小するように形成されている。すなわち上フラ
ンジ１７が水平に形成されているのに対して、下フラン
ジ１８は二箇所の傾斜部分１９，２０が途中に形成さ
れ、他の部分は上フランジ１７と平行に形成されてい
る。傾斜部分１９，２０の間の水平部分３５には、例え
ばクロスメンバの取り付けのためのリベット或いは後輪
二軸のトラニオンブラケットなどが取り付けられる。そ
して前方のブラケット１２は、一段目の傾斜部分１９の
位置に、後方のブラケット１３はフレーム後端１１ａに
近い二段目の傾斜部分２０の位置にそれぞれ配置され、
案内部材１４は前方のブラケット１２の近傍に配置され
ている。すなわち前方のブラケット１２から案内部材１
４までの距離は、案内部材１４から後方のブラケット１
３までの距離よりも短くなっている。

【０００８】前方のブラケット１２は、断面Ｌ字状を呈
し、一方の面部２１がウエブ１６の内側面にリベット２
２で取り付けられ、他方の面部２３は斜め上方に向けら
れて案内部材１４に略正対している。ブラケット１２の
他方の面部２３にはワイヤ１５を挿通させるための穴２
４が形成され、この穴２４に着脱自在に嵌合するアンカ
ー金具２５によってワイヤ１５の一端を固定している。
後方のブラケット１３は、前方のブラケット１２と同じ
高さに位置され、傾斜した下フランジ１８の下面にリベ
ット２２で取り付けられた取付面部２６と、案内部材１
４に略正対する正対面部２７と、これらを接続する接続
面部２８とで成る。正対面部２７には前方のブラケット
１２と同様に、ワイヤ１５を挿通させる穴２４が形成さ
れ、この穴２４にワイヤ１５の他端を固定するためのア
ンカー金具２５が設けられている。

【０００９】案内部材１４は、図２（ａ）にも示すよう
に、一方の面部がウエブ１６にリベット２２で取り付け
られた断面Ｌ字状の取付ブラケット２９と、取付ブラケ
ット２９の他方の面部に取り付けられた半円柱状のブロ
ック３０とで成る。すなわちブロック３０の上側の曲周
面において、ワイヤ１５をその延長方向に移動自在にガ
イドして支持するようになっている。従ってワイヤ１５
は、両端がブラケット１２，１３に固定され、途中で案
内部材１４により上方に凸の屈折した状態で張架される
ことになる。その屈折角度としては、例えば約145 度と
なるように形成する。そしてワイヤ１５には適宜な緊張
力Ｆが付与されており、両ブラケット１２，１３を引き
寄せる方向に引っ張った状態となっている。なお案内部
材としては、図２（ｂ）に示すようなローラ３１を用い
た案内部材３２としてもよい。このローラ３１は、その
回転軸３３がウエブ１６と直角な方向になるように断面
コ字状のブラケット３４に回転自在に支持されている。
すなわちローラ３１の周面にワイヤ１５を巻き掛けるこ
とにより、ワイヤ１５をより滑らかに延長方向にガイド
できるものである。

【００１０】次に本発明のフレーム補強方法を、前記し
たフレーム補強装置の作用として説明する。このフレー
ム補強装置をサイドメンバ１１に装備するに際しては、
まずブラケット１２，１３及び案内部材１４を、ウエブ
１６及び下フランジ１８のそれぞれの位置にリベット２
２にて取り付ける。そしてワイヤ１５をアンカー金具２
５を介して両方のブラケット１２，１３に保持させる。
この状態で、後方のブラケット１３から延出されている
ワイヤ１５の他端を、その延長方向に、すなわち斜め下
方に引っ張ることによりワイヤ１５全体を緊張させる。

【００１１】このワイヤ１５の緊張には、例えば図３に
示すようなセンタホールジャッキ４１が使用できる。こ
のセンタホールジャッキ４１は、円柱状のジャッキ本体
４２と、ジャッキ本体４２から軸方向に出没自在のピス
トン４３とで成り、パワーユニット（図示せず）からの
油圧供給によって所定の押圧力（伸長力）が発揮される
ようになっている。このセンタホールジャッキ４１を、
その基部がジャッキベース４４を介して後方のブラケッ
ト１３に当接するようにセットし、ワイヤ１５の他端を
ジャッキ本体４２及びピストン４３の軸穴４５，４６に
通す。そしてリテーナプレート４７及びアンカー金具２
５を介してワイヤ１５をピストン４３に取り付け、パワ
ーユニットの駆動によりピストン４７を伸ばしてワイヤ
１５を緊張させる。このときの緊張力Ｆは、サイドメン
バ１１の変形量或いはパワーユニットの油圧ゲージによ
り管理する。所定の緊張力Ｆに達したなら、ブラケット
１３のアンカー金具２５をブラケット穴２４に押し込ん
で固定する。このアンカー金具２５としては、例えば図
３に示すような縦半割りの円錐台形状のものを使用す
る。アンカー金具２５の軸穴２５ａには、縮む方向にの
みワイヤ１５との摩擦力を高めるような突起４８が形成
されており、ワイヤ１５を緊張された状態のまま保持で
きるようになっている。またブラケット穴２４及びリテ
ーナプレート４７の挿通穴４９には、アンカー金具２５
の周面に嵌め合わされるテーパーが形成されている。ア
ンカー金具２５によりワイヤ１５を固定したなら、ピス
トン４３を縮退させてジャッキベース４４、リテーナプ
レート４７及びそのアンカー金具２５とともに、センタ
ホールジャッキ４１をブラケット１３から外す。

【００１２】このワイヤ１５の緊張力Ｆにより、ブラケ
ット１２，１３には互いに接近する方向の力が作用する
他、ワイヤ１５の屈折傾斜に応じた分力が作用する。す
なわちブラケット１２，１３には上方の、支点となる案
内部材１４には下方の力がそれぞれ働き、サイドメンバ
１１を曲げるような力として作用する。特に後方のブラ
ケット１３の位置は、サイドメンバ１１の端部である後
端１１ａに近く、また前方のブラケット１２が変形しに
くいフレーム本体側に位置していることで、相対的に大
きな変形となる力、すなわち案内部材１４を支点として
後端１１ａを上方（＋）に持ち上げるような曲げ力ｆが
作用する。

【００１３】このように、サイドメンバ１１の長手方向
に間隔を隔てたブラケット１２，１３間に、案内部材１
４の支点を経由させることにより屈折させてワイヤ１５
を掛け渡した後、ワイヤ１５を緊張させてサイドメンバ
１１に所定の曲げ力ｆを作用させるようにしたので、簡
単で軽量な構成によって、その曲げ力ｆと反対方向の荷
重（架装物重量）に対する耐力を強化できると共に、組
み立て時のリベット等の部材重量によるフレーム変形を
修正することにより、架装物への影響を抑えることがで
きる。すなわち従来の補強部材追加による補強方法に比
べて、重量増加や生産設備のコストアップ、製造工数の
増加がなく、しかも適確にフレーム変形を防止できる。
そしてフレーム耐変形及び変形修正の程度は、ワイヤ１
５の緊張力Ｆを加減することにより制御できるので、同
じ構成により架装状態ごとの調整が行え、設計工数及び
車両型式増加をまねくことがない。さらにフレーム組立
時、及び実走行後にも変形調整ができるので、極めて汎
用性に富み、実用的である。また支点（案内部材１４）
をブラケット１２，１３よりも下位に設けると、下方へ
の曲げ力をサイドメンバ１１に対して作用させることが
できる。

【００１４】なお図１では一対のサイドメンバ１１のう
ちの一方のみを示したが、両方のサイドメンバ１１に同
様の構成の補強装置を備えることが好ましい。またこの
実施の形態においては補強装置をサイドメンバ後端１１
ａの部分に設けるものとしたが、耐変形が必要な箇所の
どこに設けてもよく、例えば前端側に設けるようにして
もよい。そしてワイヤ１５を緊張させる方法としては、
センタホールジャッキ４１を用いるとは限らず、例えば
ワイヤ１５が掛け回された支点（案内部材１４）を上方
（又は下方）に偏位させることにより行ってもよい。さ
らに本発明は、前記実施の形態のサイドメンバに限るも
のではなく、同様な荷重を受けるフレームに広く適用で
きるものである。

【００１５】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、重量増加
や生産設備のコストアップ、製造工数の増加等をまねく
ことなく、フレームの耐変形強化及びフレーム変形の修
正を適確に行うことができるという優れた効果を発揮す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示した側面図である。

【図２】図１の要部を示した図であり、（ａ）は図１の
Ａ−Ａ線矢視断面図、（ｂ）はその変形の断面図であ
る。

【図３】図１のワイヤ緊張に使用するセンタホールジャ
ッキを示した側断面図である。

【図４】図３のアンカー金具を示した図であり、（ａ）
は断面図、（ｂ）は斜視図である。

【図５】従来のフレーム補強方法を説明するためのフレ
ームの断面図である。

【符号の説明】

１１ サイドメンバ（フレーム） １１ａ 後端（端部） １２，１３ ブラケット（固定部材） １４ 案内部材 １５ ワイヤ Ｆ 緊張力 ｆ 曲げ力

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレームに設けられた二点間に、支点を
   経由させることにより屈折させて線条部材を掛け渡し、
   該線条部材を緊張させて上記フレームに所定の曲げ力を
   作用させることを特徴とするフレーム補強方法。
2. 【請求項２】 横方向に延びたフレームにその長手方向
   に間隔を隔てて設けられた固定部材と、該固定部材から
   高さ方向に適宜隔てられて両固定部材の間に設けられた
   案内部材と、上記固定部材間に適宜な緊張力を付与され
   て上記案内部材を経由して張架された線条部材とを備え
   たことを特徴とするフレーム補強装置。
3. 【請求項３】 上記固定部材のうち一方が、上記フレー
   ムの端部側に設けられた請求項２記載のフレーム補強装
   置。