説明

トラックフレーム構造

【課題】 牽引フックの使用に向けて充分な強度を確保した上でリアクロスメンバの交換を可能としたトラックフレームを提供する。
【解決手段】 リアクロスメンバ13の端部18をサイドレール2の切欠き15に車体前方向へ差込んで、この状態で、サイドレール2とリアクロスメンバ13の端部18に取付固定されたブラケット14とを溶接接合する。したがって、サイドレール2とリアクロスメンバ13の端部18に取付固定されたブラケット14との接合部を削り取って、リアクロスメンバ13の端部18をサイドレール2の切欠き15から車体後方向へ引き抜くことにより、リアクロスメンバ13が脱離される。また、サイドレール2とリアクロスメンバ13とがブラケット14を介して溶接接合されるため、溶接長さを長く設定することが可能になり、サイドレール2とリアクロスメンバ13との接合強度が確保される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、貨物用自動車のトラックフレームの改良に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、貨物用自動車のトラックフレームは、車体前後方向に対向して延びる一対のサイドレール間に複数本のクロスメンバが梯子状に架設されて形成される。このようなトラックフレームでは、サイドレールの後端部に接続されるクロスメンバ(以下、リアクロスメンバと称する。)の中央に牽引フックが装着されるものがある。ところで、貨物用自動車の牽引フックを用いて重量物を牽引する場合、トラックフレームのリアクロスメンバには甚大な衝撃荷重と繰返し荷重とが作用される。このため、牽引フックを長期にわたって使用したり、牽引フックに過大な荷重を作用させた場合、リアクロスメンバが変形することがある。しかしながら、従来のトラックフレームは、リアクロスメンバと各サイドレールとの接合部の強度を確保するために、リアクロスメンバの各端部が各サイドレールに貫通された状態で溶接接合されるため、一般にリアクロスメンバの交換が不可能である。また、リアクロスメンバの変形の度合が大きい場合には、トラックフレームを一式交換する必要があるが、トラックフレームの交換は、多大な費用と時間とを要する。
【0003】
そこで、特許文献1には、クロスメンバがサイドメンバ(サイドレール)にリベットで接合されるトラックフレームが開示されている。この特許文献1に記載のクロスメンバでは、リベットを取り除いてクロスメンバをサイドメンバから脱離させることにより当該クロスメンバを交換することができるが、クロスメンバの断面が閉塞形状に形成されていない(断面がコ字状に形成されている)ため、当該クロスメンバをリアクロスメンバとして用いた場合、クロスメンバの強度が不足するため、牽引フックの使用時にクロスメンバが変形する虞がある。また、特許文献1に記載のクロスメンバでは、当該クロスメンバとサイドメンバとの接合強度が不足するため、牽引フックに過大な荷重が作用されたり、当該牽引フックの長年の使用によってリベットが破損する虞がある。また、リアクロスメンバとは別に牽引専用の梁を装備するトラックフレームがあるが、車体重量が増大されることから、車両の燃費の悪化や製造コストの増加を招く。
【特許文献1】特開平11−78962号公報(段落番号0025、図1)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、牽引フックの使用に対して充分な強度を確保した上でリアクロスメンバの交換を可能としたトラックフレームを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項1に記載の発明は、車体前後方向に延びる一対のサイドレール間にクロスメンバが架設されて形成されるトラックフレームの構造であって、各サイドレールの後端部に設けられてトラックフレームの後端部に配置されるリアクロスメンバの各端部が車体前方向へ差込まれて接続される各切欠きと、リアクロスメンバの各端部に溶接接合されてリアクロスメンバの各端部が各サイドレールの各切欠きに差込まれた後に各サイドレールに溶接接合される各ブラケットと、を具備することを特徴とする。
【0006】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のトラックフレーム構造において、各ブラケットにリアクロスメンバの各端部が貫通されることを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のトラックフレーム構造において、ブラケットがリアクロスメンバの長手方向に2つのブラケット片に分割されて、該分割された一対のブラケット片間に挿入されたサイドレールの後端部が各ブラケット片に溶接接合されることを特徴とする。
【0007】
したがって、請求項1に記載の発明では、各サイドレールの各切欠きにリアクロスメンバの各端部が差込まれて各サイドレールの後端部にリアクロスメンバの各端部が接続されて、この状態で、各サイドレールとリアクロスメンバの各端部に溶接接合された各ブラケットとが溶接接合されて各サイドレールにリアクロスメンバが取付固定される。これと逆の手順で、各サイドレールとリアクロスメンバの各端部に溶接接合された各ブラケットとの接合部(溶接部)を削り取って、リアクロスメンバを各サイドレールに対して車体後方向へ引き抜くことにより、リアクロスメンバがトラックフレーム本体から脱離される。
請求項2に記載の発明では、各ブラケットとリアクロスメンバの各端部との接続部の強度が確保される。
請求項3に記載の発明では、サイドレールとブラケットとの溶接長さを、サイドレールとブラケットとを直接に溶接接合する場合よりも長く設定することができ、サイドレールとブラケットとの接合強度が確保される。
【発明の効果】
【0008】
牽引フックの使用に対して充分な強度を確保した上でリアクロスメンバの交換を可能としたトラックフレームを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
本発明の一実施の形態を図1〜図5に基づいて説明する。図1に示されるように、本トラックフレーム1は、車体前後方向に延びて相互に対向される一対のサイドレール2,3間に複数本(本実施の形態では、10本。)のクロスメンバ4〜13が梯子状に架設されて形成される。図4に示されるように、本トラックフレーム1は、上記クロスメンバ4〜13のうち、当該トラックフレーム1の後端部に配置されるリアクロスメンバ13の各端部18(図2参照)に各ブラケット14が溶接接合されて、該リアクロスメンバ13の各端部18が各サイドレール2,3の後端部の各切欠き15に車体前方向へ差込まれることにより、リアクロスメンバ13の各端部18が各サイドレール2,3の後端部に接続される。そして、この状態で、各サイドレール2,3と各ブラケット14とが溶接接合されることにより、上記リアクロスメンバ13が各サイドレール2,3に取付固定される構造になっている。
【0010】
なお、車体右側に配置されるサイドレール2と上記リアクロスメンバ13の右端部18との接続部の構造と、車体左側に配置されるサイドレール3と上記リアクロスメンバ13の左端部18との接続部の構造とは、トラックフレーム1の中心線に対して左右対称であるため、以下、車体右側に配置されるサイドレール2とリアクロスメンバ13の右端部18との接続部の構造のみを説明して、車体左側に配置されるサイドレール3とリアクロスメンバ13の左端部18との接続部の構造の説明を省く。
上記サイドレール2は、矩形断面を有するパイプ状に形成されて、図2に示されるように、後端部の内側面16の端部及び外側面17の端部には、上記リアクロスメンバ13の右端部18の外形に整合された切欠き15a及び切欠き15bが設けられる。これにより、本トラックフレーム1は、上記サイドレール2と上記リアクロスメンバ13とが接合されていない状態において、上記リアクロスメンバ13の右端部18が、上記サイドレール2の切欠き15に車体前後方向へ抜き差し可能な構造になっている。
【0011】
上記リアクロスメンバ13は、液圧バルジ加工によって、閉塞された矩形断面を有するパイプ状に形成されて、図2に示されるように、右端部18の先端の断面が長丸状に形成されると共に、該断面が長丸状に形成された部分と矩形断面の中間部との間に絞り部19が形成される。なお、本トラックフレーム1では、上記リアクロスメンバ13の板厚が4.0〜5.0mm(他のクロスメンバ4〜12の板厚は2.9〜3.2mm)に設定されており、重量物を牽引するに向けて、リアクロスメンバ13の機械的強度が確保されている。図3に示されるように、上記ブラケット14は、上記リアクロスメンバ13の長手方向に2分割された内側ブラケット14a(ブラケット片)と外側ブラケット14b(ブラケット片)とによって構成される。そして、本トラックフレーム1は、上記内側ブラケット14aの開口部20が上記リアクロスメンバ13の右端部18に挿通されて、該内側ブラケット14aの開口部20周縁に形成されたフランジ部21が上記リアクロスメンバの右端部18の所定位置に溶接されて、当該内側ブラケット14aがリアクロスメンバ13の右端部18に接合される構造になっている。
【0012】
また、本トラックフレーム1は、上記内側ブラケット14aがリアクロスメンバ13の右端部18に溶接接合された後、上記外側ブラケット14bの開口部22が上記リアクロスメンバ13の右端部18に挿通されて、該外側ブラケット14bとリアクロスメンバ13の右端部18先端とが溶接されることにより、当該外側ブラケット14bがリアクロスメンバ13の右端部18に接合される構造になっている。そして、図3に示されるように、本トラックフレーム1では、上記リアクロスメンバ13がサイドレール2に対して車体前方向へ移動されて、内側ブラケット14aと外側ブラケット14bとの間にサイドレール2の後端部が挿通されることにより、当該サイドレール2の後端部の切欠き15(15a,15b)にリアクロスメンバ13の右端部18が差込まれてサイドレール2の後端部とリアクロスメンバ13の右端部18とが接続される構造になっている。そして、本トラックフレーム1では、サイドレール2と内側ブラケット14a及び外側ブラケット14bとが溶接接合されることにより、サイドレール2の後端部とリアクロスメンバ13の右端部18とが、ブラケット14を介して接続される。
【0013】
なお、図5に示されるのは、上記リアクロスメンバ13の長手方向中央に装置される牽引フック23であって、該牽引フック23は、フック金具23aを備える取付金具23bが、上記リアクロスメンバ13の閉塞された矩形断面を有する中間部に取付固定される構造になっている。
【0014】
次に、本トラックフレーム構造の作用を説明する。本トラックフレーム1を組立てるに際して、リアクロスメンバ13の各端部18に各ブラケット14が取付固定される。この場合、まず、各内側ブラケット14aの各開口部20にリアクロスメンバ13の各端部18が挿通されて、この状態で、各内側ブラケット14aの各フランジ部21がリアクロスメンバ13の各端部18に溶接接合される。次に、各外側ブラケット14bの各開口部22にリアクロスメンバ13の各端部18が挿通されて、この状態で、各外側ブラケット14bがリアクロスメンバ13の各端部18の先端に溶接接合される。なお、図5に示されるように、リアクロスメンバ13には牽引フック23が取付固定される。そして、本トラックフレーム1を組立てる場合、まず、治具に固定されたサイドレール3に、リアクロスメンバ13を除く各クロスメンバ4〜12が組付けられる。
【0015】
この時、車体前側から起算して7番目のクロスメンバ10の左端部と8番目のクロスメンバ11の左端部とが、サイドレール3に配設された各貫通穴に挿入される。次に、サイドレール3に組付けられた各クロスメンバ4〜12にサイドレール2が組付けられる。この時、上記7番目のクロスメンバ10の右端部と上記8番目のクロスメンバ11の右端部とが、サイドレール2に配設された各貫通穴に挿入される。そして、図3に示されるように、リアクロスメンバ13が車体前方向へ移動されて、リアクロスメンバ13の各端部18の各ブラケット14の内側ブラケット14aと外側ブラケット14bとの間に各サイドレール2,3の後端部を挿入させつつ、各サイドレール2,3の後端部の各切欠き15にリアクロスメンバ13の各端部18が差込まれる。これにより、図4に示されるように、各サイドレール2,3の後端部とリアクロスメンバ13の各端部18とが接続される。この状態で、サイドレール2と各クロスメンバ4〜12の右端部とが溶接接合されると共に、サイドレール3と各クロスメンバ4〜12の左端部とが溶接接合される。
【0016】
さらに、サイドレール2とリアクロスメンバ13の右端部18に接合されたブラケット14(内側ブラケット14a及び外側ブラケット14b)とが溶接接合されると共に、サイドレール3とリアクロスメンバ13の左端部18に接合されたブラケット14(内側ブラケット14a及び外側ブラケット14b)とが溶接接合されて、図1に示されるトラックフレーム1が形成される。他方、完成品のトラックフレーム1のリアクロスメンバ13を交換する場合、まず、サイドレール2とリアクロスメンバ13の右端部18に接合されたブラケット14(内側ブラケット14a及び外側ブラケット14b)との接合部(溶接部)を削り取ると共に、サイドレール3とリアクロスメンバ13の左端部18に接合されたブラケット14(内側ブラケット14a及び外側ブラケット14b)との接合部を削り取る。そして、リアクロスメンバ13をトラックフレーム1に対して車体後方向へ移動させて、リアクロスメンバ13の各端部18が各サイドレール2,3の後端部の各切欠き15から引き抜かれることにより、リアクロスメンバ13がトラックフレーム1から脱離される。
【0017】
そして、上述したトラックフレーム1の組立て時の要領で、新規のリアクロスメンバ13が各サイドレールの後端部に溶接接合されることにより、新規のリアクロスメンバ13がトラックフレーム1に組付けられて、リアクロスメンバ13の交換が完了する。
【0018】
この実施の形態では以下の効果を奏する。
本トラックフレーム1では、リアクロスメンバ13の各端部18を各サイドレール2,3の後端部の各切欠き15に車体前方向へ差込むことでリアクロスメンバ13の各端部18が各サイドレール2,3の後端部に接続されて、この状態で、各サイドレール2,3とリアクロスメンバ13の各端部18に取付固定された各ブラケット14とを溶接接合することにより、リアクロスメンバ13が各サイドレール2,3に取付固定される。
【0019】
したがって、本トラックフレーム1では、組立て時とは逆の要領で、各サイドレール2,3とリアクロスメンバ13の各端部18に取付固定された各ブラケット14との接合部(溶接部)を削り取って、リアクロスメンバ13の各端部18を各サイドレール2,3の後端部の各切欠き15から車体後方向へ引き抜くことにより、当該トラックフレーム1からリアクロスメンバ13が脱離される。そして、新規のリアクロスメンバ13の各端部18を各サイドレール2,3の後端部の各切欠き15に車体前方向へ差込んで各サイドレール2,3の後端部とリアクロスメンバ13の各端部とを接続して、この状態で、各サイドレール2,3と新規のリアクロスメンバ13の各端部18に取付固定された各ブラケット14とを溶接接合することにより、新規のリアクロスメンバ13が各サイドレール2,3に取付固定される。
【0020】
これにより、貨物用自動車に装置されたトラックフレーム1のリアクロスメンバ13が変形されて当該リアクロスメンバ13の交換が必要な場合、従来のトラックフレーム1では、リアクロスメンバ13のみの交換が不可能であったためトラックフレーム1全体の交換が必要となり、その交換(トラックフレーム1の交換)に多大なコストと時間とを要していたが、本トラックフレーム1では、貨物用自動車に装置された状態でトラックフレーム1のリアクロスメンバ13のみの交換で対応することが可能になり、修繕のコストが大幅に削減される。また、本トラックフレーム1では、リアクロスメンバ13を車体後方向へ移動させることでリアクロスメンバ13がトラックフレーム1本体から脱離されるため、作業性が高くリアクロスメンバ13の交換が容易であり、修繕に要する時間を大幅に削減することができる。さらに、本トラックフレーム1では、組立て時において、リアクロスメンバ13が車体前方向へ移動されて各サイドレール2,3の後端部の各切欠き15に差込まれるため、各サイドレール2,3の貫通穴に挿通させるクロスメンバ(本実施の形態では、クロスメンバ10,11。)の本数を削減されて、作業性及び生産性が向上する。
【0021】
また、本トラックフレーム1では、各サイドレール2,3とリアクロスメンバ13の各端部18とがブラケット14を介して溶接接合されるため、各サイドレール2,3とリアクロスメンバ13の各端部18とが直接に溶接される場合と比較して溶接長さを長く設定することが可能になり、リアクロスメンバ13に装置される牽引フック23によって重量物を牽引するに向けて、各サイドレール2,3とリアクロスメンバ13との接合強度が確保される。さらに、本トラックフレーム1では、リアクロスメンバ13が閉塞された矩形断面を有する中空体であるため、リアクロスメンバ13に装置される牽引フック23によって重量物を牽引するに向けて強度が確保される。
【0022】
なお、実施の形態は上記に限定されるものではなく、例えば次のように構成してもよい。
本実施の形態では、ブラケット14が内側ブラケット14aと外側ブラケット14bとに分割して形成されるが、これを分割することなく一体で形成してもよい。
本実施の形態では、リアクロスメンバ13がパイプ材を液圧バルジ加工して形成されるが、例えば、これをプレス加工によって形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本トラックフレームの斜視図である。
【図2】本トラックフレーム構造の分解図である。
【図3】本トラックフレーム構造の説明図であって、リアクロスメンバの右端部にブラケットが取付固定された状態を示す図である。
【図4】本トラックフレーム構造の説明図である。
【図5】本トラックフレームのリアクロスメンバに牽引フックが取付固定された状態を示す図である。
【符号の説明】
【0024】
1 トラックフレーム、2,3 サイドレール、13 リアクロスメンバ、14 ブラケット、15 切欠き、18 端部(リアクロスメンバの各端部)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車体前後方向に延びる一対のサイドレール間にクロスメンバが架設されて形成されるトラックフレームの構造であって、
各サイドレールの後端部に設けられて前記トラックフレームの後端部に配置されるリアクロスメンバの各端部が車体前方向へ差込まれて接続される各切欠きと、前記リアクロスメンバの各端部に溶接接合されて前記リアクロスメンバの各端部が各サイドレールの各切欠きに差込まれた後に各サイドレールに溶接接合される各ブラケットと、を具備することを特徴とするトラックフレーム構造。
【請求項2】
各ブラケットに前記リアクロスメンバの各端部が貫通されることを特徴とする請求項1に記載のトラックフレーム構造。
【請求項3】
前記ブラケットが前記リアクロスメンバの長手方向に2つのブラケット片に分割されて、該分割された一対のブラケット片間に挿入された前記サイドレールの後端部が各ブラケット片に溶接接合されることを特徴とする請求項1又は2に記載のトラックフレーム構造。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate


【公開番号】特開2007−55350(P2007−55350A)
【公開日】平成19年3月8日(2007.3.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−240992(P2005−240992)
【出願日】平成17年8月23日(2005.8.23)
【出願人】(000003207)トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Fターム(参考)】