【実施例1】
【0011】
まず、構成を説明する。
実施例1におけるセミトレーラトラック(トラックの一例)の荷台架装構造Aの構成を、[荷台構成]、[荷台架装構造の詳細構成]に分けて説明する。
【0012】
[荷台構成]
図1は、実施例1の荷台架装構造Aが適用されたセミトレーラトラックのトレーラを示す。
図2は、トレーラの荷台を示す。
図3は、トレーラの荷台構成を示す。以下、
図1〜
図3に基づき、荷台構成を説明する。
【0013】
実施例1の荷台架装構造Aが適用されたセミトレーラトラックは、図外のトラクタ(牽引車)と、
図1に示すトレーラT(被牽引車)の両方が連結されることを前提とした構造になっており、連結時にはトラクタの連結部分がトレーラTの前輪となる。
【0014】
前記トレーラTは、
図1に示すように、シャシフレーム1と、荷台2と、後輪3と、リヤバンパー4と、トラクタ連結ピン5と、荷台架装構造Aと、を備えている。
【0015】
前記シャシフレーム1は、トレーラTの車両前後方向に延設して一対配置され、その上面に、上部が開放された長尺箱形状による荷台2が架装される。
【0016】
前記荷台2は、高張力鋼板により構成され、
図2に示すように、左右両側板21,22と、前面板23と、後面板24と、これらの上端部を方形状に囲む上端枠25と、底板26と、4隅を覆って設けられる隅枠27と、を有する。すなわち、
図2(a)に示すように、左右両側板21,22を補強するために両隅枠27の間に複数設けられる縦ステーを省くと共に、
図2(b)に示すように、底板26を補強するために底板26の全体に井桁状に設けられる縦根太及び横根太を省いている。
【0017】
前記荷台2の左右両側板21,22は、
図3に示すように、上端枠25の内面から外面に向かって外方に傾斜する傾斜板部21a,22aと、該傾斜板部21a,22aの屈曲下端から垂直下方向に延びる平面板部21b,22bと、該平面板部21b,22bと平面板による底板26とが交わる部分に形成した湾曲板部21c,22cと、を有する構成とされる。
【0018】
前記トラックの荷台架装構造Aは、
図3に示すように、荷台弾性支持構造A1と、変位規制連結構造A2と、を備える。前記荷台弾性支持構造A1は、荷台2とシャシフレーム1の間に設定され、荷台2をシャシフレーム1に対し弾性支持する。前記変位規制連結構造A2は、荷台弾性支持構造A1と並列に設定され、荷台2とシャシフレーム1の弾性支持により生じる相対変位のうち、車両上下方向の相対変位を許容しつつ、車両上下方向以外の相対変位を規制しながら荷台2とシャシフレーム1を互いに連結する。なお、シャシフレーム1は、後輪3に対して図外のサスペンションにより弾性支持されている。
【0019】
[荷台架装構造の詳細構成]
図4及び
図5は、実施例1の荷台架装構造の詳細を示す。以下、
図4及び
図5に基づき、荷台架装構造Aの詳細構成(荷台弾性支持構造A1、変位規制連結構造A2)を説明する。
【0020】
前記荷台弾性支持構造A1は、
図4及び
図5に示すように、荷台2の底板26とシャシフレーム1の対向面間にゴム弾性体6を介装することで構成している。より詳しくは、一対配置されたシャシフレーム1の上面に、フレーム上面幅と同等の幅と、車両前後方向に荷台2の長さと同等の長さと、荷台2の空荷重量を超える重量増加に対して弾性変形余裕のある厚み(例えば、非荷重による初期厚が約25mm)と、を持つ帯状のゴム弾性体6を固定している。
なお、ゴム弾性体6の固定方法は、荷台2の長さと同等の長さを持つ帯状のゴム弾性体6を固定しても良い。また、設定長さに分けた帯状のゴム弾性体6を荷台2の長さ範囲に固定しても良い。さらに、設定長さに分けた帯状のゴム弾性体6を互いに車両前後方向のスペースを介して荷台2の長さ範囲に固定しても良い。
【0021】
前記変位規制連結構造A2は、
図4及び
図5に示すように、ゴム弾性体6の空荷変形による荷台2とシャシフレーム1の隙間寸法を基準間隔tsとしたとき、基準間隔tsが拡大する方向の相対変位を規制しつつ、基準間隔tsが縮小する方向の相対変位を許容するように、荷台側ブラケット7とフレーム側ブラケット8をボルト9及びロックナット10にて締結することで構成した。
【0022】
前記荷台側ブラケット7は、
図2に示すように、荷台2の底板26に対し2列にわたって複数対(例えば、13対で26個)溶接固定される。この荷台側ブラケット7は、
図4及び
図5に示すように、高張力鋼板による三角形状の2枚の補強板7a,7bに荷台側垂直板7cを一体に溶接して構成される。そして、荷台側垂直板7cには、車両上下方向の相対変位を規制/許容する縦方向長さを有するボルト長穴7dと、ボルト9を差し込む締結作業性を確保する締結作業用切り欠き7eと、が設けられる。
【0023】
前記フレーム側ブラケット8は、I型鋼によるシャシフレーム1の荷台側ブラケット7と対応する位置に溶接固定される。このフレーム側ブラケット8は、
図4に示すように、溶接垂直板部8aと溶接水平板部8bとフレーム側垂直板部8cを有する断面コ形の高張力鋼板により構成される。そして、フレーム側垂直板部8cには、ボルト9が挿通する円形のボルト穴8dが設けられる。
【0024】
前記ボルト9は、ワッシャ11を付けてボルト穴8dとボルト長穴7dに挿通する。前記ロックナット10は、螺合状態で振動入力に対する弛み止め機能を持つもので、ワッシャ12を付けてボルト9の端部に外部から螺合締結する。このロックナット10の締結時には、両ブラケット7,8の摩擦接触移動による上下方向の相対変位を許容しつつ、両ブラケット7,8の上下方向以外の相対変位を面接触により規制する接触面圧を保つようにナット締め付けトルクを適正に管理する。
【0025】
次に、作用を説明する。
実施例1のセミトレーラトラックの荷台架装構造Aにおける作用を、[荷台耐久性の向上作用]、[荷台連結安定性の確保作用]、[荷台重量の軽量化及び積荷容量の拡大作用]に分けて説明する。
【0026】
[荷台耐久性の向上作用]
頻繁に荷物の積み卸しをするトラックの場合、先に荷台が変形や損傷により寿命になると、荷台を含むトレーラやトラック全体の買い換え交換を余儀なくされるため、できる限り荷台の寿命を延ばすことが必要である。以下、これを反映する荷台耐久性の向上作用を説明する。
【0027】
荷台とシャシフレームを一体に締結あるいは溶接した剛結支持/連結構造とするものを比較例1とする。この比較例1の場合、シャシフレームに対する荷台の横振れが確実に抑えられるというように荷台連結安定性は確保されるものの、荷台へ加わる入力の減衰機能が無い。このため、例えば、重い荷物が荷台へ投下されたとき、荷台が受ける衝撃力の特性は、
図6の破線特性を示し、衝撃力のピーク値が荷台の強度限界を超え、荷台が永久変形したり、損傷したりする。
【0028】
これに対し、実施例1では、荷台弾性支持構造A1において、荷台2はシャシフレーム1に対し弾性支持される。加えて、変位規制連結構造A2において、荷台2とシャシフレーム1の弾性支持により生じる相対変位のうち、車両上下方向の相対変位を許容する構成を採用した。
例えば、重い荷物が荷台2へ投下されたとき、衝撃力をゴム弾性体6の変形により受けることで、荷台2が受ける衝撃力の特性は、
図6の実線特性に示すように、衝撃力のピーク値が強度限界より低く抑えられたものになる。つまり、荷台2が受ける衝撃力のピーク値を低く抑える過大入力減衰機能が発揮される。
したがって、重い荷物の荷台2への投下時等において、過大入力による荷台2の変形や損傷が防止され、荷台耐久性が向上し、荷台2の寿命が延長される。
【0029】
さらに、実施例1では、一対配置されたシャシフレーム1,1の上面のうち、荷台2の底板26と対向する面にゴム弾性体6を固定することで構成する。そして、ゴム弾性体6を、フレーム上面幅と同等の幅と、車両前後方向に荷台2の長さと同等の長さと、荷台2の空荷重量を超える重量増加に対して弾性変形余裕のある厚みと、を持つ帯状体とする構成を採用した。
このように、高い変位吸収容量を持つゴム弾性体6により、相対変位の大きさや力の方向にかかわらず相対変位に追従する弾性変形が確保される。例えば、荷物積み卸し作業時に外部から荷台2へステップ的に過大な衝撃入力があっても、この衝撃入力は、ゴム弾性体6の弾性変形により減衰される。また、走行中にタイヤから相対変位方向が変動する振動入力があっても、この振動入力は、ゴム弾性体6の弾性変形により減衰される。
したがって、荷台2への入力作用時、入力の大きさや入力の態様にかかわらず、減衰機能を維持しながら荷台2が弾性支持され、荷台耐久性の向上が確保される。
【0030】
[荷台連結安定性の確保作用]
走行中、シャシフレームに対して荷台が振れると不安定な走行挙動となる。つまり、不安定な走行挙動になるのを回避するには、シャシフレームに対する荷台の横振れを抑える必要がある。以下、これを反映する荷台連結安定性の確保作用を説明する。
【0031】
荷台とシャシフレームを、ゴム弾性体等を介して弾性支持/連結構造とするものを比較例2とする。この比較例2の場合、ゴム弾性体等が持つ減衰機能により荷台耐久性は確保されるものの、シャシフレームに対して荷台の横振れが大きくなり、荷台連結安定性を確保できない。例えば、積荷状態で旋回走行する場合、
図7の矢印Rに示すように、サスペンションの変位によるロール挙動に、シャシフレームに対する荷台の横振れ(
図7の矢印G)が加わり、横方向の荷重移動が大きくなって不安定な旋回走行となる。
【0032】
これに対し、実施例1では、変位規制連結構造A2において、荷台2とシャシフレーム1の弾性支持により生じる相対変位のうち、車両上下方向以外の相対変位を規制しながら荷台2とシャシフレーム1を互いに連結する構成を採用した。
この構成により、旋回走行時等において、
図7の矢印Hに示すように、シャシフレーム1に対する荷台2の横振れを、両ブラケット7,8の面接触により抑える荷台振れ抑制機能が発揮され、シャシフレーム1に対して荷台2がロール方向に横振れ(
図7の矢印G)するのが抑えられる。
したがって、旋回走行時等において、シャシフレーム1に対しロール方向の横振れを抑えた安定した姿勢で荷台2を連結するという荷台連結安定性が確保される。
【0033】
さらに、実施例1では、ゴム弾性体6の空荷変形による荷台2とシャシフレーム1の隙間寸法を基準間隔tsとしたとき、ボルト長穴7dにより、基準間隔tsが縮小する方向の相対変位を許容しつつ、基準間隔tsが拡大する方向の相対変位を規制する構成を採用した。
例えば、悪路走行時等で、後輪3が路面突起を乗り上げたとき、後輪3からの入力で荷台2が突き上げられ、荷台2とシャシフレーム1の隙間が、基準間隔tsより拡大しようとする。しかし、ボルト長穴7dにより、基準間隔tsが拡大する方向(=バウンド方向)の相対変位は規制されることで、荷台2は、基準間隔tsを保つ位置で保持される。さらに、荷台2のうち、車両前方側の変位規制連結構造A2と、車両後方側の変位規制連結構造A2と、バウンド方向の相対変位を規制することで、ピッチ方向の荷台2の振れも抑制されることになる。
したがって、悪路走行時等において、シャシフレーム1に対し、バウンド方向の振れやピッチ方向の振れを抑制した安定した姿勢で荷台2を連結するという荷台連結安定性が確保される。
【0034】
[荷台重量の軽量化及び積荷容量の拡大作用]
トラックの荷台に対しては、燃費向上を図るために荷台重量の軽量化要求があるし、さらに、荷物の積み卸し作業性向上を図るために積荷容量の拡大要求がある。以下、これを反映する荷台重量の軽量化及び積荷容量の拡大作用を説明する。
【0035】
まず、荷台耐久性を考慮して荷台の設計強度が決められると、決められた設計強度を達成するように、荷台の基本形状となる板枠構造に対し、縦ステーや縦根太や横根太等の補強部品を設定した荷台構造が自ずと決まってくる。すなわち、荷台の設計強度が高いと、荷台重量を軽量化しようとしても補強部品の重量付加により限界があるし、積荷容量を拡大しようとしても補強部品による空間専有により限界がある。
【0036】
これに対し、実施例1の場合、従来は設計強度とされた
図6の実線で示す強度限界を、1点鎖線に示すように低下させたとしても、荷台2の変形を抑えることができる。言い換えると、荷台耐久性を考慮しても荷台の設計強度を低下させることができることにより、結果的に、従来、補強部品として用いられていた縦ステーや縦根太や横根太等を最小限まで省くことができることになる。
【0037】
これにしたがって、実施例1の荷台2は、
図2に示すように、左右両側板21,22を補強するために複数設けられる縦ステーを省くと共に、底板26を補強するために井桁状に設けられる縦根太及び横根太を省く構成を採用した。
この補強部品(縦ステー、縦根太、横根太)を省く構成とすることにより、補強部品による重量増が削減されることになり、荷台重量の大幅な軽量化が図られる。
【0038】
加えて、補強部品(縦ステー、縦根太、横根太)を省く構成とすることにより、これらの補強部品による積荷容量の制限が解除され、積荷容量の大幅な拡大が図られる。特に、実施例1の場合は、
図3のセンターラインCLに平行な外側ラインOLに示すように、平面板部21b,22bの外周板面を、上端枠25の外周枠面と一致させていて、これにより、縦ステーや根太を設定したそれまでの荷台(
図3の破線)に比べ、積荷容量を約10%近く拡大したものとしている。
【0039】
次に、効果を説明する。
実施例1のセミトレーラトラックの荷台架装構造Aにあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【0040】
(1) トラックの車両前後方向に延設して一対配置されたシャシフレーム1の上面に荷台2を架装するトラック(セミトレーラトラック)の荷台架装構造Aにおいて、
前記荷台2と前記シャシフレーム1の間に設定され、前記荷台2を前記シャシフレーム1に対し弾性支持する荷台弾性支持構造A1と、
前記荷台弾性支持構造A1と並列に設定され、前記荷台2と前記シャシフレーム1の弾性支持により生じる相対変位のうち、車両上下方向の相対変位を許容しつつ、車両上下方向以外の相対変位を規制しながら前記荷台2と前記シャシフレーム1を互いに連結する変位規制連結構造A2と、
を備える。
このように、荷台弾性支持構造A1に対し並列に配置した変位規制連結構造A2によって過大入力減衰機能と荷台振れ抑制機能を調整する構成としたため、荷台の耐久寿命を延ばす荷台耐久性の向上と、荷台の振れを抑制する荷台連結安定性の確保と、の両立を図ることができる。
【0041】
(2) 前記荷台弾性支持構造A1は、一対配置された前記シャシフレーム1,1の上面のうち、前記荷台2の底板26と対向する面にゴム弾性体6を固定することで構成し、
前記ゴム弾性体6を、フレーム上面幅と同等の幅と、車両前後方向に前記荷台2の長さと同等の長さと、前記荷台2の空荷重量を超える重量増加に対して弾性変形余裕のある厚みと、を持つ帯状体とした。
このように、相対変位力の大きさと方向に追従して弾性変形するゴム弾性体6により弾性支持する構成としたため、(1)の効果に加え、荷台2への入力作用時、入力の大きさや入力の態様にかかわらず、減衰機能を維持しながら荷台2が弾性支持され、荷台耐久性の向上を確保することができる。
【0042】
(3) 前記変位規制連結構造A2は、前記荷台2の底板26に固定された荷台側ブラケット7と、前記荷台側ブラケット7の固定位置に対応する前記シャシフレーム1の位置に固定されたフレーム側ブラケット8と、前記荷台側ブラケット7と前記フレーム側ブラケット8の少なくとも一方に設けられ、車両上下方向の相対変位を許容する縦方向長さを有するボルト長穴7dと、前記荷台側ブラケット7と前記フレーム側ブラケット8を車両上下方向の相対変位を許容しつつ締結するボルト9及びロックナット10と、を有して構成した。
このように、変位規制連結構造A2を2つのブラケット7,8とボルト・ナット9,10による構成としたため、(1)又は(2)の効果に加え、部品点数が少なく簡単な構成としながら、車両上下方向の相対変位を許容しつつ、荷台2の振れを抑制するという荷台連結安定性を確保することができる。
【0043】
(4) 前記ボルト長穴7dを、前記ゴム弾性体6の空荷変形による前記荷台2と前記シャシフレーム1の隙間寸法を基準間隔tsとしたとき、基準間隔tsが縮小する方向の相対変位を許容しつつ、基準間隔tsが拡大する方向の相対変位を規制する穴に設定した。
このように、車両上下方向の相対変位のうち、基準間隔tsが拡大するバウンド方向の相対変位を規制する構成としたため、(3)の効果に加え、悪路走行時等において、シャシフレーム1に対し、バウンド方向の振れやピッチ方向の振れを抑制した安定した姿勢で荷台2を連結するという荷台連結安定性を確保することができる。
【0044】
(5) 前記荷台2を、高張力鋼板を素材とし、左右両側板21,22と、前面板23と、後面板24と、これらの上端部を方形状に囲む上端枠25と、底板26と、を有し、前記左右両側板21,22を補強する縦ステーを省くと共に、前記底板26を補強する縦根太及び横根太を省くことで、上部が開放された箱形状による構成とした。
このように、縦ステー、縦根太及び横根太を省き、補強部品を最小限に抑えた構成としたため、(1)〜(4)の効果に加え、補強部品による重量増が削減され、荷台重量の大幅な軽量化を図ることができる。
【0045】
(6) 前記荷台2の左右両側板21,22を、前記上端枠25の内面から外面に向かって外方に傾斜する傾斜板部21a,22aと、該傾斜板部21a,22aの屈曲下端から垂直下方向に延びる平面板部21b,22bと、該平面板部21b,22bと平面板による前記底板26とが交わる部分に形成した湾曲板部21c,22cと、を有する構成とした。
このように、荷台2の板枠を補強部品の設定位置まで外側に拡げた構成としたため、(5)の効果に加え、補強部品による積荷容量の制限が解除され、積荷容量の大幅な拡大を図ることができる。
【0046】
以上、本発明のトラックの荷台架装構造を実施例1に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例1に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【0047】
実施例1では、荷台弾性支持構造A1として、ゴム弾性体6を用いる例を示した。しかし、荷台弾性支持構造A1としては、ゴム弾性体以外に、ゴム弾性体にスプリングを内蔵した複合弾性体とする例やゴム弾性体とスプリングを併用する例等であっても良い。
【0048】
実施例1では、変位規制連結構造A2として、荷台側ブラケット7とフレーム側ブラケット8とボルト9とロックナット10により構成する例を示した。しかし、変位規制連結構造A2としては、荷台側ブラケットとフレーム側ブラケットを、ボルト・ナット以外の連結部材により連結する例であっても良い。要するに、荷台とシャシフレーム1の弾性支持により生じる相対変位のうち、車両上下方向の相対変位を許容しつつ、車両上下方向以外の相対変位を規制しながら荷台とシャシフレームを互いに連結する構造であれば良い。
【0049】
実施例1では、本発明の荷台架装構造をセミトレーラトラックのトレーラの荷台に適用する例を示した。しかし、本発明の荷台架装構造は、車両前後方向に延設して一対配置されたシャシフレームの上面に荷台を架装するトラックであれば、一般的な貨物トラックやフルトレーラトラック等の様々な種類やタイプのトラックに対して適用することができる。