特許 7514249 運搬車両の車体フレーム、運搬車両、及び、運搬車両の車体フレーム製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-02

(45)【発行日】2024-07-10

(54)【発明の名称】運搬車両の車体フレーム、運搬車両、及び、運搬車両の車体フレーム製造方法

(51)【国際特許分類】

   B62D 21/18 20060101AFI20240703BHJP

   B62D 21/02 20060101ALI20240703BHJP

   B23K 31/00 20060101ALI20240703BHJP

   B60P 1/04 20060101ALI20240703BHJP

   B62D 53/00 20060101ALI20240703BHJP

【ＦＩ】

B62D21/18 G

B62D21/02 Z

B23K31/00 F

B60P1/04 Z

B62D53/00 C

B62D53/00 Z

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021556140

(86)(22)【出願日】2020-11-12

(86)【国際出願番号】 JP2020042199

(87)【国際公開番号】W WO2021095796

(87)【国際公開日】2021-05-20

【審査請求日】2023-10-19

(31)【優先権主張番号】P 2019204759

(32)【優先日】2019-11-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001236

【氏名又は名称】株式会社小松製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】弁理士法人志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】辻元 健照

(72)【発明者】

【氏名】三輪 博史

【審査官】林 政道

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－００６８５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５８－１９４９０３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００４－３２２９２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００９／１０４７９８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１１／０２４７８４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０００－１２７７２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２９０６７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０４７８６１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｄ ２１／１８

Ｂ２３Ｋ ３１／００

Ｂ６０Ｐ １／２８

Ｂ６０Ｄ １／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

フロントフレームと、リアフレームと、これらフロントフレーム及びリアフレームを連結する自在継手と、を備える運搬車両の車体フレームであって、
前記車体フレームは、前記フロントフレーム及び前記リアフレームを備え、
前記フロントフレーム及び前記リアフレームのうち少なくとも前記フロントフレームは、
幅方向に互いに間隔をあけて前後方向に延びる一対のサイドメンバ、及び、前記一対のサイドメンバにわたって幅方向に延びるクロスメンバを有するフレーム本体と、
前記サイドメンバと前記クロスメンバとを溶接によって互いに固定する少なくとも一箇所のフレーム溶接部と、
を備え、
前記フレーム溶接部の溶接止端部を含む領域に、該フレーム溶接部に沿って延びる打撃痕を有し、
前記フロントフレームは、前記自在継手に連結される前記クロスメンバとしてのヒンジメンバをさらに備え、
該ヒンジメンバは、
複数の板材と、
これら複数の板材を溶接によって互いに固定する少なくとも一箇所のヒンジメンバ溶接部と、を備え、
前記ヒンジメンバ溶接部の溶接止端部を含む領域に、該ヒンジメンバ溶接部に沿って延びる打撃痕を有し、
前記サイドメンバは、
前後方向に延びる一対の側板と、
前記側板の上端部及び下端部を幅方向に接続する接続板と、
前記側板と前記接続板とを隅肉溶接によって互いに固定するサイドメンバ溶接部と、
を備え、
前記サイドメンバ溶接部の溶接止端部を含む領域は、打撃痕を有していない運搬車両の車体フレーム。

【請求項2】

前記サイドメンバは、該サイドメンバの端部に平面部又は開先部を有し、
前記フレーム溶接部は、前記サイドメンバの平面部又は開先部と前記クロスメンバとを隅肉溶接によって固定するビードである
請求項１に記載の運搬車両の車体フレーム。

【請求項3】

前記板材は、該板材の端部に開先部を有し、
前記ヒンジメンバ溶接部は、前記板材の端部の開先部を隅肉溶接によって固定している請求項１又は２に記載の運搬車両の車体フレーム。

【請求項4】

前記フレーム本体に配置されて、構造物を支持可能なブラケットと、
前記フレーム本体と前記ブラケットとを隅肉溶接によって互いに固定する少なくとも一箇所のブラケット溶接部と、
をさらに備え、
前記ブラケット溶接部の溶接止端部を含む領域に、該ブラケット溶接部に沿って延びる打撃痕を有する
請求項１から３のいずれか一項に記載の運搬車両の車体フレーム。

【請求項5】

フロントフレームと、
リアフレームと、
これらフロントフレーム及びリアフレームを連結する自在継手と、
を備え、
前記フロントフレーム及び前記リアフレームのうち少なくとも前記フロントフレームは、請求項１から４のいずれか一項に記載の運搬車両の車体フレームである運搬車両。

【請求項6】

幅方向に互いに間隔をあけて前後方向に延びる一対のサイドメンバ、及び、前記一対のサイドメンバにわたって幅方向に延びるクロスメンバを有するフレーム本体を準備する工程と、
前記サイドメンバと前記クロスメンバとを溶接によって互いに固定する少なくとも一箇所のフレーム溶接部を形成する工程と、
前記フレーム溶接部の溶接止端部を含む領域に、該フレーム溶接部に沿って延びる打撃痕が形成されるようにピーニング処理を施す工程と、
を含み、
前記サイドメンバは、
前後方向に延びる一対の側板と、
前記側板の上端部及び下端部を幅方向に接続する接続板と、
前記側板と前記接続板とを隅肉溶接によって互いに固定するサイドメンバ溶接部と、
を備え、
前記サイドメンバ溶接部の溶接止端部を含む領域には、打撃痕を形成するピーニング処理を施さない運搬車両の車体フレーム製造方法。

【請求項7】

前記サイドメンバは、該サイドメンバの端部に平面部又は開先部を有し、
前記フレーム溶接部は、前記サイドメンバの平面部又は開先部と前記クロスメンバとを隅肉溶接によって固定するビードである
請求項６に記載の運搬車両の車体フレーム製造方法。

【請求項8】

他の構造物を支持可能なブラケットを、前記フレーム本体に配置する工程と、
前記フレーム本体と前記ブラケットとを溶接によって互いに固定する少なくとも一箇所のブラケット溶接部を形成する工程と、
前記ブラケット溶接部の溶接止端部を含む領域に、該ブラケット溶接部に沿って延びる打撃痕が形成されるようにピーニング処理を施す工程と、
を含む
請求項６又は７に記載の運搬車両の車体フレーム製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、運搬車両の車体フレーム、運搬車両、及び、運搬車両の車体フレーム製造方法に関する。
本願は、２０１９年１１月１２日に日本に出願された特願２０１９－２０４７５９号について優先権を主張し、その内容をここに援用する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ダンプトラック（運搬車両）の車体フレームの構造が開示されている。車体フレームは、一対のサイドメンバと、これらにわたって配置されたクロスメンバとを溶接部によって固定することで構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－４７８６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上記のような運搬車両では、より高い生産性と低燃費性が求められている。この要求に応じて車体フレームの軽量化を図るには、例えば従来よりも高強度の鋼材を薄肉化して用いる場合がある。しかしながら、高強度の鋼材を溶接して車体フレームを形成した場合、溶接部の引張り残留応力が大きくなるため、薄肉化した鋼材の板厚に適した溶接を行うだけでは疲労強度が低下する可能性がある。そのため、車体フレームを構成する材料に関わらず、一般に車体フレームにおける溶接部の疲労強度を向上することが求められている。

【0005】

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、溶接部の疲労強度を向上させることができる運搬車両の車体フレーム、運搬車両、及び、運搬車両の車体フレーム製造方法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】

【0006】

本発明の一の態様に係る車体フレームは、フロントフレームと、リアフレームと、これらフロントフレーム及びリアフレームを連結する自在継手と、を備える運搬車両の車体フレームであって、前記車体フレームは、前記フロントフレーム及び前記リアフレームを備え、前記フロントフレーム及び前記リアフレームのうち少なくとも前記フロントフレームは、幅方向に互いに間隔をあけて前後方向に延びる一対のサイドメンバ、及び、前記一対のサイドメンバにわたって幅方向に延びるクロスメンバを有するフレーム本体と、前記サイドメンバと前記クロスメンバとを溶接によって互いに固定する少なくとも一箇所のフレーム溶接部と、を備え、前記フレーム溶接部の溶接止端部を含む領域に、該フレーム溶接部に沿って延びる打撃痕を有する。前記フロントフレームは、前記自在継手に連結される前記クロスメンバとしてのヒンジメンバをさらに備え、該ヒンジメンバは、複数の板材と、これら複数の板材を溶接によって互いに固定する少なくとも一箇所のヒンジメンバ溶接部を備え、前記ヒンジメンバ溶接部の溶接止端部を含む領域に、該ヒンジメンバ溶接部に沿って延びる打撃痕を有し、前記サイドメンバは、前後方向に延びる一対の側板と、前記側板の上端部及び下端部を幅方向に接続する接続板と、前記側板と前記接続板とを隅肉溶接によって互いに固定するサイドメンバ溶接部と、を備え、前記サイドメンバ溶接部の溶接止端部を含む領域は、打撃痕を有していない。

【0007】

本発明の一の態様に係る運搬車両は、フロントフレームと、リアフレームと、これらフロントフレーム及びリアフレームを連結する自在継手と、を備え、前記フロントフレーム及び前記リアフレームのうち少なくとも前記フロントフレームは、上記の運搬車両の車体フレームである。

【0008】

本発明の一の態様に係る運搬車両の車体フレーム製造方法は、幅方向に互いに間隔をあけて前後方向に延びる一対のサイドメンバ、及び、前記一対のサイドメンバにわたって幅方向に延びるクロスメンバを有するフレーム本体を準備する工程と、前記サイドメンバと前記クロスメンバとを溶接によって互いに固定する少なくとも一箇所のフレーム溶接部を形成する工程と、前記フレーム溶接部の溶接止端部を含む領域に、該フレーム溶接部に沿って延びる打撃痕が形成されるようにピーニング処理を施す工程と、を含み、前記サイドメンバは、前後方向に延びる一対の側板と、前記側板の上端部及び下端部を幅方向に接続する接続板と、前記側板と前記接続板とを隅肉溶接によって互いに固定するサイドメンバ溶接部と、
を備え、前記サイドメンバ溶接部の溶接止端部を含む領域には、打撃痕を形成するピーニング処理を施さない。

【発明の効果】

【0009】

上記態様の運搬車両の車体フレーム、運搬車両、及び、運搬車両の車体フレーム製造方法によれば、溶接部の疲労強度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施形態に係る運搬車両としてのアーティキュレートダンプトラックの側面図である。

【図2】本発明の実施形態に係る運搬車両の車体フレームの斜視図である。

【図3】本発明の実施形態に係る運搬車両の車体フレームの分解斜視図である。

【図4】第一溶接部の構造を示す模式的な図である。

【図5】第二溶接部の構造を示す模式的な図である。

【図6】第三溶接部の構造を示す模式的な図である。

【図7】第四溶接部の構造を示す模式的な図である。

【図8】本発明の実施形態に係る運搬車両の製造方法の一部の手順を示すフローチャートである。

【図9】本発明の実施形態に係る運搬車両の製造方法の一部の手順を示すフローチャートである。

【図10】第一変形例の溶接部の構造を示す模式的な図である。

【図11】第二変形例の溶接部の構造を示す模式的な図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

＜ダンプトラック（運搬車両）＞
以下、本発明の実施形態について図１～図８を参照して詳細に説明する。
図１に示すように、運搬車両の一例としてのダンプトラック１００は、車体フレームとしてのフロントフレーム１及びリアフレーム２を備える。フロントフレーム１又はリアフレーム２をフレーム本体１０と称する。また、フロントフレーム１とリアフレーム２とは自在継手３で接続され、相互が揺動自在に連結されており、ダンプトラック１００は、アーティキュレート型のダンプトラックである。

【0012】

リアフレーム２には、後輪４及びベッセル５が設けられている。ベッセル５はリアフレーム２に対して起伏自在に設けられる。ベッセル５は油圧アクチュエータであるホイストシリンダ６が伸縮することによって起伏する。
フロントフレーム１には、前輪７、キャブ８及びエンジンルーム９が設けられている。エンジンルーム９は、キャブ８の前方に配され、外装カバー９ａによって覆われている。

【0013】

＜フロントフレーム＞
フロントフレーム１は、詳しくは図２及び図３に示すように、フレーム本体１０と、各構造物を支持可能なブラケット２０とを有している。

【0014】

＜フレーム本体＞
フレーム本体１０は、一対のサイドメンバ１１と、クロスメンバ１２とを有している。以下の説明において、「固定する」といった文言は、溶接により接合されることや締結部材により固定されることを意味する。

【0015】

＜サイドメンバ＞
サイドメンバ１１は、一対の側板１１ａ、上板１１ｂ（接続板）、下板１１ｃ（接続板）、及び、中板１１ｄを有している。側板１１ａは、ダンプトラックの前後方向に延びるとともに、厚さ方向の両面を車幅方向に向けて配置されている。上板１１ｂは、側板１１ａの上側の端縁（上端部）を覆っている。下板１１ｃは、側板１１ａの下側の端縁（下端部）を覆っている。上板１１ｂ及び下板１１ｃは、前後方向から見て、側板１１ａの延びる方向に対して交差するように結合されている。

【0016】

側板１１ａは、主部１１ｍと、上部分岐部１１ｕと、下部分岐部１１ｌと、を有している。上部分岐部１１ｕ及び下部分岐部１１ｌは、主部１１ｍの後方に一体に設けられており、互いに上下方向に分岐している。上部分岐部１１ｕは、下部分岐部１１ｌに対して、上方に間隔をあけて配置されている。中板１１ｄは、これら上部分岐部１１ｕと下部分岐部１１ｌにおける互いに対向する端縁に取り付けられている。

【0017】

＜クロスメンバ＞
本実施形態ではクロスメンバ１２として、バンパ１２Ａ、ドディオンクロス１２Ｂ、及び、ヒンジメンバ１２Ｃを有している。ドディオンクロス１２Ｂは、ドディオン式アクスル（不図示）と固定接続されているトレーリングアーム（不図示）を、揺動自在に支持するクロスメンバ１２である。

【0018】

バンパ１２Ａは、サイドメンバ１１の前方の端部に取り付けられている。バンパ１２Ａは、上方に向かって開口する箱状をなしている。
ドディオンクロス１２Ｂは、一対のサイドメンバ１１同士の間に車幅方向にわたって掛け渡されている。ドディオンクロス１２Ｂは、サイドメンバ１１における下方を向く面、つまり下板１１ｃに取り付けられている。

【0019】

ヒンジメンバ１２Ｃは、サイドメンバ１１の後方の端部に取り付けられている。ヒンジメンバ１２Ｃは、自在継手３と連結される連結部３Ｃを有する。ヒンジメンバ１２Ｃは、組み合わされた複数の板状のパーツが互いに固定されることで構成されている。

【0020】

＜ブラケット＞
本実施形態では、ブラケット２０として、シートブラケット２１、エンジンブラケット２２、前部キャブブラケット２３、後部キャブブラケット２４、サスペンションブラケット２５、ステアリングブラケット２６、及びトランスミッションマウントブラケット２７が設けられている。これらブラケット２０はいずれもフレーム本体１０に固定されている。

【0021】

シートブラケット２１は、サイドメンバ１１における車幅方向の外側を向く各面にそれぞれ１つずつ設けられている。
エンジンブラケット２２は、サイドメンバ１１における車幅方向の内側を向く各面にそれぞれ１つずつ設けられている。エンジンブラケット２２はエンジン（不図示）を支持する。

【0022】

前部キャブブラケット２３はサイドメンバ１１における上方を向く面にそれぞれ１つずつ設けられている。前部キャブブラケット２３は、サイドメンバ１１から上方に向かって延びている。
後部キャブブラケット２４はヒンジメンバ１２Ｃの上面に固定されている。これら前部キャブブラケット２３及び後部キャブブラケット２４の上端によってキャブ８が支持される。

【0023】

サスペンションブラケット２５はサイドメンバ１１における前部キャブブラケット２３の後方に間隔をあけて設けられている。サスペンションブラケット２５は、サスペンションシリンダ（不図示）を支持する。なお、一対のサスペンションブラケット２５の上端同士を車幅方向にわたるように、バーチカルメンバ３０が固定されている。バーチカルメンバ３０は、左右両端においてサスペンションブラケット２５の上面にボルトによって締結され固定される。

【0024】

ステアリングブラケット２６はサイドメンバ１１における車幅方向の外側を向く各面にそれぞれ１つずつ設けられている。ステアリングブラケット２６は、サスペンションブラケットの下方に位置している。トランスミッションマウントブラケット２７はサイドメンバ１１における車幅方向の内側を向く面にそれぞれ１つずつ設けられている。

【0025】

＜第一溶接部（フレーム溶接部）＞
ここで、図４に示すように、サイドメンバ１１とクロスメンバ１２とは、少なくとも一箇所の第一溶接部（フレーム溶接部）Ｂ１によって互いに固定されている。第一溶接部Ｂ１は、サイドメンバ１１とクロスメンバ１２との接合部に沿って形成された隅肉溶接によるビード、サイドメンバ１１の端部に開先部を設けた隅肉溶接、及び、突合せ溶接によるビードのいずれかである。開先を設ける場合、例えばサイドメンバ１１の端部をレ型開先と呼ばれる開先を設けるようにしてもよい。図４は、サイドメンバ１１の端部が平面である平面部を有し、開先を設けない場合を例示した図である。なお、隅肉溶接は、図４では、サイドメンバ１１の片面だけに隅肉を形成した片面隅肉溶接を示しているが、サイドメンバ１１の両面に隅肉を形成できる場合には、両面隅肉溶接として第一溶接部Ｂ１を形成してもよい。さらに、図４では、サイドメンバ１１の端部がクロスメンバ１１の表面に溶接される場合を例示するが、サイドメンバ１１の表面の一部とクロスメンバ１１の表面の一部とが重なりあい、それぞれの端部の部分で溶接を行うことで第一溶接部Ｂ１を形成するものであってもよい。より詳細には、この第一溶接部Ｂ１は、溶接によって生じた溶融池が冷却硬化して生じた部分を指し、溶接作業時にサイドメンバ１１の一部、又はクロスメンバ１２の一部が溶融硬化した場合には当該一部も含む。

【0026】

第一溶接部Ｂ１における幅方向両側（溶接線に垂直な方向両側）の端縁はそれぞれ溶接止端部Ｓｔとされている。これら溶接止端部Ｓｔを含む領域Ｚ（図４に破線で示した領域）に、第一溶接部Ｂ１に沿って延びる打撃痕Ｐが形成されている。打撃痕Ｐは、ピーニング装置９０による打撃によって形成される（ピーニング処理）。ピーニング装置９０は、超音波肉振動、供給されるエア等によって打撃を加える。これにより、溶接止端部Ｓｔに、塑性加工が施されることで圧縮残留応力が付与される。

【0027】

＜第二溶接部（ブラケット溶接部）＞
図５に示すように、ブラケット２０とフレーム本体１０とは、少なくとも一箇所の第二溶接部（ブラケット溶接部）Ｂ２によって互いに固定されている。第二溶接部Ｂ２は、ブラケット２０とフレーム本体１０との接合部に沿って形成された隅肉溶接によるビード、ブラケット２０の端部に開先を設けた隅肉溶接、及び、突合せ溶接によるビードのいずれかである。図５は、ブラケット２０の端部に開先を設けない場合を例示した図である。なお、隅肉溶接は、図５では、ブラケット２０の片面だけに隅肉を形成した片面隅肉溶接を示しているが、ブラケット２０の両面に隅肉を形成できる場合、両面隅肉溶接としても第二溶接部Ｂ２を形成してもよい。さらに、図５では、ブラケット２０の端部がフレーム本体１０の表面に溶接される場合を例示するが、ブラケット２０の表面の一部とフレーム本体１０の表面の一部とが重なりあい、それぞれの端部の部分で溶接を行うことで第二溶接部Ｂ２を形成するものでもよい。より詳細には、この第二溶接部Ｂ２は、溶接によって生じた溶融池が冷却硬化して生じた部分を指し、溶接作業時にブラケット２０の一部、又はフレーム本体１０の一部が溶融硬化した場合には当該一部も含む。

【0028】

第二溶接部Ｂ２における幅方向両側（溶接線に垂直な方向両側）の端縁はそれぞれ溶接止端部Ｓｔとされている。これら溶接止端部Ｓｔを含む領域Ｚ（図５に破線で示した領域）に、第二溶接部Ｂ２に沿って延びる打撃痕Ｐが形成されている。打撃痕Ｐは、ピーニング装置９０による打撃によって形成される（ピーニング処理）。ピーニング装置９０は、超音波肉振動、供給されるエア等によって打撃を加える。これにより、溶接止端部Ｓｔに、塑性加工が施されることで圧縮残留応力が付与される。

【0029】

＜第三溶接部（サイドメンバ溶接部）＞
図６に示すように、サイドメンバ１１の一対の側板１１ａと、上板１１ｂ及び下板１１ｃとは、少なくとも一箇所の第三溶接部（サイドメンバ溶接部）Ｂ３によって互いに固定されている。第三溶接部Ｂ３も、上記の第一溶接部Ｂ１及び第二溶接部Ｂ２と同様に、隅肉溶接によるビード、もしくは側板１１ａの端部に開先を設けた隅肉溶接によって形成されたビードである。図６は、側板１１ａの端部に開先を設けない場合を例示した図である。

【0030】

より詳細には、この第三溶接部Ｂ３は、溶接によって生じた溶融池が冷却硬化して生じた部分を指し、溶接作業時に溶接対象の部材の一部が溶融硬化した場合には当該一部も含む。この第三溶接部Ｂ３には、上述のような打撃痕Ｐは形成されていない。つまり、第三溶接部Ｂ３に対しては、ピーニング装置９０による打撃は行われておらず、当該第三溶接部Ｂ３は平滑な表面を有している。

【0031】

＜第四溶接部（ヒンジメンバ溶接部）＞
図７に示すように、ヒンジメンバ１２Ｃを構成するパーツＱとしての各板材は、少なくとも一つの第四溶接部（ヒンジメンバ溶接部）Ｂ４によって互いに固定されている。第四溶接部Ｂ４は、各パーツＱの接合部に沿って形成された隅肉溶接によるビード、いずれかのパーツＱの端部に開先を設けた隅肉溶接、及び、突合せ溶接によるビードのいずれかであるなお、隅肉溶接は、図７では、一方のパーツＱの片面だけに隅肉を形成した片面隅肉溶接を示しているが、一方のパーツＱの両面に隅肉を形成できる場合、両面隅肉溶接として第四溶接部Ｂ４を形成してもよい。図７は、一方のパーツＱの端部に開先を設けない場合を例示した図である。さらに、図７では、一方のパーツＱの端部が他方のパーツＱの表面に溶接される場合を例示するが、一方のパーツＱの表面の一部と他方のパーツＱの表面の一部とが重なりあい、それぞれの端部の部分で溶接を行うことで第四溶接部Ｂ４を形成するものでもよい。より詳細には、この第四溶接部Ｂ４は、溶接によって生じた溶融池が冷却硬化して生じた部分を指し、溶接作業時に当該各パーツＱの一部が溶融硬化した場合には当該一部も含む。

【0032】

第四溶接部Ｂ４における幅方向両側（溶接線に垂直な方向両側）の端縁はそれぞれ溶接止端部Ｓｔとされている。これら溶接止端部Ｓｔを含む領域Ｚ（図７に破線で示した領域）に、第四溶接部Ｂ４に沿って延びる打撃痕Ｐが形成されている。打撃痕Ｐは、ピーニング装置９０による打撃によって形成される（ピーニング処理）。ピーニング装置９０は、超音波肉振動、供給されるエア等によって打撃を加える。これにより、溶接止端部Ｓｔに、塑性加工が施されることで圧縮残留応力が付与される。

【0033】

＜その他の溶接部＞
各ブラケット２０が複数のパーツから構成されており、これらパーツ同士が、第一溶接部Ｂ１、第二溶接部Ｂ２、第四溶接部Ｂ４と同様の打撃痕Ｐを有する溶接部によって固定されていてもよい。
サイドメンバ１１の側板１１ａと中板１１ｄとが、第一溶接部Ｂ１、第二溶接部Ｂ２、第四溶接部Ｂ４と同様の打撃痕Ｐを有する溶接部によって固定されていてもよい。

【0034】

＜車体フレーム製造方法＞
図８に示すように、車体フレーム製造方法は、サイドメンバ１１、及びクロスメンバ１２を準備する工程Ｓ１１と、第一溶接部Ｂ１を形成する工程Ｓ１２と、第一溶接部Ｂ１にピーニング処理を施す工程Ｓ１３と、を含む。工程Ｓ１２では、互いに組み合わされたサイドメンバ１１、及びクロスメンバ１２の接合部に、各部材の突合せによる隅肉溶接、又は各部材のいずれかの端部に開先を設けた隅肉溶接を施すことで、上述の第一溶接部Ｂ１を形成する。次いで、この第一溶接部Ｂ１の溶接止端部Ｓｔにピーニング処理を施すことによって、上述の打撃痕Ｐを形成する（工程Ｓ１３）。

【0035】

また、図９に示すように、ブラケット２０とフレーム本体１０との結合に際しても上記と同様に、ブラケット２０、及びフレーム本体１０を準備する工程Ｓ２１と、第二溶接部Ｂ２を形成する工程Ｓ２２と、第二溶接部Ｂ２にピーニング処理を施す工程Ｓ２３と、を含む。工程Ｓ２２では、互いに組み合わされたブラケット２０、及びフレーム本体１０の接合部に、各部材の突合せによる隅肉溶接、もしくは各部材のいずれかの端部に開先を設けた隅肉溶接を施すことで、上述の第二溶接部Ｂ２を形成する。次いで、この第二溶接部Ｂ２の溶接止端部Ｓｔにピーニング処理を施すことによって、上述の打撃痕Ｐを形成する（工程Ｓ２３）。

【0036】

なお、第四溶接部Ｂ４と当該第四溶接部Ｂ４に形成された打撃痕Ｐも上記と同様の方法によって形成される。また、第三溶接部Ｂ３に対しては、上記のピーニング処理を施す工程を実行しない。

【0037】

＜作用効果＞
以上のような構成のダンプトラックでは、より高い生産性と低燃費性を実現することが求められている。
生産性や低燃費性を実現するためには、車体フレームの軽量化を図ることが一手段として考えられる。
軽量化を図るためには、車体フレームの材料をより高強度な鋼材を用いて強度を向上させつつ、材料の薄肉化を図ればよい。
しかしながら、溶接部については、強度は変わらない。また、高強度の鋼材を用いた場合には、残留引張応力が大きくなり、薄肉化した鋼材の板厚に適した溶接を行うだけでは疲労寿命が低下する。そのため、溶接部の強度を向上させ、溶接部の疲労寿命を向上させる必要がある。

【0038】

これに対して本実施形態では、車体フレームとしてのフロントフレーム１の主要部であるフレーム本体１０に第一溶接部Ｂ１が形成されている。即ち、サイドメンバ１１とクロスメンバ１２とが少なくとも一箇所の第一溶接部Ｂ１を介して固定されている。
第一溶接部Ｂ１では、各部材の突合せによる隅肉溶接、又は各部材のいずれかの端部に開先を設けた隅肉溶接の溶接止端部Ｓｔにピーニング処理が施されることで打撃痕Ｐが形成されている。そのため、特にき裂等が生じやすい溶接止端部Ｓｔの金属組織の結晶粒が微細化されていることに加え、打撃を介しての高い圧縮残留応力が付与されている。これにより、強度向上及び疲労寿命の向上を図ることができる。特に、フロントフレームの主要部であるフレーム本体１０の強度が向上することで、車両全体として高強度な構成とすることができる。

【0039】

また、ブラケット２０は他の構造物を支持するため、大きな荷重がかかりやすい。他の構造物としては、例えばエンジン、トランスミッション、キャブ、アクスルなどがある。ブラケット２０は、第二溶接部Ｂ２によって固定対象物（サイドメンバ１１）に固定されているので、第一溶接部Ｂ１と同様に、強度及び疲労寿命を向上させることができる。

【0040】

ここで、サイドメンバ１１の側板１１ａと上板１１ｂ、下板１１ｃとの溶接部は車両前後方向にわたっているため、溶接個所や溶接領域が多くなる。このような部分については、あえて打撃痕Ｐを付与するピーニング処理が行われていない第三溶接部Ｂ３で固定することで、製造工程の工数低減を図り、生産性向上を図ることができる。

【0041】

また、アーティキュレート型のダンプトラック１００では、フロントフレーム１とリアフレーム２とが自在継手３によって接続された構成を採っている。ダンプトラック１００が走行する際には、自在継手３が接続される部分である、フロントフレーム１側の連結部３Ｃを有するヒンジメンバ１２Ｃには大きな荷重がかかる。本実施形態では、ヒンジメンバ１２Ｃを構成するパーツ同士が、少なくとも一つの箇所において第四溶接部Ｂ４で固定されていることで、第一溶接部Ｂ１及び第二溶接部Ｂ２と同様に、強度及び疲労寿命を向上させることができる。

【0042】

さらに、本実施形態によれば、サイドメンバ１１、及びクロスメンバ１２の接合部に少なくとも一箇所の第一溶接部Ｂ１を形成した後、当該第一溶接部Ｂ１の溶接止端部Ｓｔに打撃痕Ｐを形成することのみによって、第一溶接部Ｂ１の強度及び疲労寿命の向上を容易に実現することができる。

【0043】

そして、本実施形態によれば、ブラケット２０、及びフレーム本体１０の接合部に少なくとも一箇所の第二溶接部Ｂ２を形成した後、当該第二溶接部Ｂ２の溶接止端部Ｓｔに打撃痕Ｐを形成することのみによって、第二溶接部Ｂ２の強度及び疲労寿命の向上を容易に実現することができる。

【0044】

＜その他の実施形態＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

【0045】

例えば、第一溶接部Ｂ１、第二溶接部Ｂ２、第三溶接部Ｂ３及び第四溶接部Ｂ４は、図１０に示す第一変形例の溶接部Ｂであってもよい。即ち、図１０に示す構造では、一方の部材Ｍ１にＶ字型の開先を設け、当該開先を他方の部材Ｍ２の面に溶接部Ｂを介した突合せ溶接とされている場合、母材となる部材Ｍ１，Ｍ２と溶接部Ｂとの溶け込みと融合を促すことができ、溶接強度をより向上させることができる。
また、第一溶接部Ｂ１、第二溶接部Ｂ２、第三溶接部Ｂ３及び第四溶接部Ｂ４は、図１１に示す第二変形例の溶接部Ｂであってもよい。即ち、図１１に示す構造では、一方の部材Ｍ１と他方の部材Ｍ２とが平行に延びて重なっている。そして、一方の部材Ｍ１の端部と他方の部材Ｍ２の上面との間、及び、他方の部材Ｍ２の端部と一方の部材Ｍ１の下面との間にそれぞれ隅肉溶接としての溶接部Ｂが形成されている。この場合、開先を形成することなく二つの部材の強固に溶接することができる。

【0046】

また、例えば、リアフレーム２についても、上記と同様の構成を採用してもよい。より具体的には、リアフレーム２のサイドメンバ、及びクロスメンバの少なくとも一箇所を第一溶接部Ｂ１によって固定する構成が考えられる。また、リアフレーム２のサイドメンバ、クロスメンバから構成されるフレーム本体に第二溶接部Ｂ２を介して、他の構造物（例えばベッセル、ホイストシリンダ等）を支持するブラケットを固定する構成を採用してもよい。

【0047】

さらに、リアフレーム２でも、サイドメンバの側板、上板、下板は、打撃痕を有さない第三溶接部Ｂ３によって互いに固定してもよい。
リアフレーム２でも、自在継手３と連結されるクロスメンバについては、クロスメンバを構成する複数のパーツ同士の少なくとも一箇所が第四溶接部Ｂ４によって固定する構成を採ることが望ましい。

【0048】

さらに、上述のようなアーキュティレート型のダンプトラックのみならず、単一の車体フレームを有するリジット型のダンプトラックに本発明を適用してもよい。
＜付記＞

【0049】

一つの観点に係る運搬車両の車体フレームは、幅方向に互いに間隔をあけて前後方向に延びる一対のサイドメンバ、及び、前記一対のサイドメンバにわたって幅方向に延びるクロスメンバを有するフレーム本体と、前記サイドメンバと前記クロスメンバとを溶接によって互いに固定する少なくとも一箇所の第一溶接部と、を備え、前記第一溶接部の溶接止端部を含む領域に、該第一溶接部に沿って延びる打撃痕を有する。

【産業上の利用可能性】

【0050】

上記開示の運搬車両の車体フレーム、運搬車両、及び、運搬車両の車体フレーム製造方法によれば、溶接部の疲労強度を向上させることができる。

【符号の説明】

【0051】

１…フロントフレーム、２…リアフレーム、３…自在継手、３Ｃ…連結部、４…後輪、５…ベッセル、６…ホイストシリンダ、７…前輪、８…キャブ、９…エンジンルーム、９ａ…外装カバー、１０…フレーム本体、１１…サイドメンバ、１１ａ…側板、１１ｂ…上板、１１ｃ…下板、１１ｄ…中板、１１ｍ…主部、１１ｕ…上部分岐部、１１ｌ…下部分岐部、１２…クロスメンバ、１２Ａ…バンパ、１２Ｂ…ドディオンクロス、１２Ｃ…ヒンジメンバ、２０…ブラケット、２１…シートブラケット、２２…エンジンブラケット、２３…前部キャブブラケット、２４…後部キャブブラケット、２５…サスペンションブラケット、２６…ステアリングブラケット、２７…トランスミッションマウントブラケット、３０…バーチカルメンバ、９０…ピーニング装置、１００…ダンプトラック、Ｂ１…第一溶接部（フレーム溶接部）、Ｂ２…第二溶接部（ブラケット溶接部）、Ｂ３…第三溶接部（サイドメンバ溶接部）、Ｂ４…第四溶接部（ヒンジメンバ溶接部）、Ｐ…打撃痕、Ｑ…パーツ、Ｓｔ…溶接止端部、Ｚ…領域、Ｂ…溶接部、Ｍ１…一方の部材、Ｍ２…他方の部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】