シャーシとサブフレームの構造の基礎

Oct 16, 2023

エンジニアは、軽自動車のシャーシの構築または改造のガイドとして国家大型自動車規則を使用し、この規則の規則を軽自動車の設計に合わせて調整します。 これは、トラックのシャーシは目的の変更に合わせて定期的に変更されており、その際の重要な側面が、以前の実用的なパフォーマンスと何百万マイルもの実際の使用からよく整理されているためです。

シャーシの部材を移植片の一部として接合する場合、または新しいシャーシを構築する際に、接合部を 45 度で行う必要があります。 これにより、溶接の長さが最大化され、シャーシがねじれ状態で機能するときに溶接の角度が最も低い応力面に配置されます。 比較すると、90 度の溶接部は長さが最も短く、シャーシ内で応力を高める働きをするため、亀裂が発生し、亀裂がシャーシをまっすぐ上に伝わり、最終的に故障に至る可能性があります。

トラック規格では、フィッシュプレートをジョイントの上に取り付けることも求められています。 これは、シャーシの親部品の溶接接合部にかかる応力を最小限に抑え、亀裂の伝播を防ぐための一種の保険です。 フィッシュプレートは、シャーシの内側と外側の両方に、またはチューブが母材の場合は両側に取り付ける必要があります。

フィッシュプレートは両端を45度の角度で、または「槍」のようにカットする必要があります。 これは、亀裂を伝播する可能性のある完全な垂直溶接がシャーシに存在しないようにするためです。

フィッシュプレートの一般的なルールは、母材の 1.5 倍を超える厚さを使用しないことです。 そうしないと、厚い材料が薄い材料に溶接され、応力が増大し、溶接の影響を受けるゾーンの溶接部に隣接する弱い点で亀裂が発生する可能性があります。

トラック規格には、フィッシュプレートの長さに関する非常に固定された規則がありますが、軽自動車の改造の場合は、シャーシの奥行きの 3 倍以上の長さを推奨します。

エリート ストリート ロッドやショー カーの場合、写真 1 ～ 3 に示すように、フィッシュ プレートをシャーシの断面の内側に巧みに取り付けることができます。プレートはジョイント セクションに溶接され、その後プラグ溶接されて安全性が確保されています。エンジニアが望んでいること。 この配置を洗い流すことで、優れた仕上げを実現できます。

優れたシャーシの構築、改造、修理のためのもう 1 つの重要な原則は、断面の突然の変化を最小限に抑えることです。 エンジニアが断面の変化について話すとき、それはシャーシ内で結合、結合、またはオフセットされた 2 つの部材間の断面の違いを指します。 日常使用では、シャーシは通常の動作で曲がったりねじれたりするため、低応力領域から高応力領域に突然変化すると、そこで異常なパフォーマンスが発生し、硬いセクションとだらしないセクションが出会うことになります。 そのようなシャーシは道路上でどのように扱えるのでしょうか? 1 つのメンバーが曲がり、もう 1 つのメンバーが硬い場合は、予測不可能であり、障害が発生しやすくなります。 私たちはそれをストレスを高めるものと呼んでいます。

メインの写真 (上) を見ると、優れたシャーシビルダーが働いている様子がわかります。 シャーシの後部セクションが前部セクションと接する部分のリベートされた接合部を見てください。 クロスメンバーは動作に加わり、その後、前方の長方形のレールに移行します。 これは、多くの溶接を備えたセクションの素晴らしい移行であり、垂直溶接があるにもかかわらず、その領域を追加サポートするためのフィッシュプレートとアウトリガーブラケットが付いています。

この写真を比較してください。シャーシの幅が急速に変化し、垂直フォーマットのジョイントが確認できます。 理想とは程遠いです。 ホイールクリアランスを大きくするために後部でシャーシレールをステップインする改造者にとって、ステップの移行をできるだけ緩やかにすることが重要です。 実行するのは難しくなく、最終結果は見た目もパフォーマンスも向上します。 人々は優れたエンジニアリングに気づきます。

間違った方法！

シャーシを構築する製造業者は、その作業が非常に重要であるため、有能でなければなりません。 接合部は熟考する必要があり、エッジをしっかりと突き合わせることができ、溶接の溶け込みを最大化するために材料のエッジで溶接の準備を実行できるように、切断は正確である必要があります。 私たちは皆、写真 4 に示されているような作業を見たことがあるでしょうが、それは容認されるべきではありません。 この種の製造は、すべてが面一に研磨されて仕上げられているときは問題ないように見えますが、最終的にはひび割れが発生し、性能の低下につながります。

この写真は、垂直溶接の問題に対処する別の方法を示しています。 代わりにガセットをステッチ溶接し、シームシーラーを追加して作業は完了です。 別の方法は、ガセットに 45 度の角度を付け、低応力面に沿ってガセットの脚を完全に溶接することです。

安全第一

エンジニアがすべてを完璧にしたい理由は、認証者としての責任があるからです。 しかし実際には、私たちはお客様がより良い車を作るお手伝いをしたいだけであり、完璧には経験が必要であることを私は知っています。 何かを学べたなら、それは素晴らしいことです。 出かけて使ってみましょう！

注意すべき点は、法的に認定を受けたい大規模な移植、新しいシャーシの建設、または大規模な修理作業を計画している場合は、最初から認定者に関与してもらう必要があるということです。 エンジニアは、完了した作業をレビューできない状態で作業を完了することを望んでいません。 賠償責任のリスクが高すぎて現実的ではありません。