JP2008001345A - Vibration-isolating structure of cargo bed of truck - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、キャブ後方に荷台を備えるトラックの荷台防振構造に関するものである。 The present invention relates to a truck bed vibration-proof structure including a bed behind a cab.
キャブ後方に荷台を備えるトラックは、あらゆる荷物の輸送に使用されており、トラックの荷台から振動が伝播されることによる荷傷みが問題となっている。
これに対し、従来、荷台の防振を図る手段が提案されている。例えば、特許文献1では、空気バネと振動減衰器とを並列に配設した上下方向防振手段と、積層ゴムからなる水平方向防振手段とを直列に組み合わせて荷台を基台(トラックではフレームに相当)に防振支持する輸送用除振装置が提案されている。この装置によれば空気バネ・エアダンパ・積層ゴムなどにより基台に対して荷台を防振支持しその共振周波数を主な入力成分である周波数の1/√2以下とすることで、入力された振動を荷台に伝達しにくくする構造となっている。
A truck having a loading platform behind the cab is used for transporting all loads, and there is a problem of damage caused by the propagation of vibration from the loading platform of the truck.
On the other hand, conventionally, there have been proposed means for preventing vibration of the cargo bed. For example, in
また、特許文献2では、被積載物を載置するベースと、ベースを支持する荷台または床面の一方に内側ケース、他方に外側ケースを取り付け、これらケース間を吊り部材で連結し、吊り部材の有効長を調節する変位拘束部材を設け、さらにこの部材を荷台の水平方向の変位量に基づいて位置変化させるものとした振動絶縁装置が提案されている。この装置では、荷台に生じた水平方向の相対変位量を検出し、その値に基づいて吊り部材の有効長を適正なものにして低周波数の振動を低減することができるとしている。
上記した提案装置によれば、それぞれ荷台に生じる振動を多かれ少なかれ低減する作用が得られる。しかし、これら装置の構造では、多くの空気バネやエアダンパを使用し、更には水平方向の振動をも積層ゴムなどにより防振支持する構造となっているために、構造が複雑で以下の点で実現するのが困難である。
・多くの防振部品が必要でありコストが高くなる
・全ての空気バネで荷台の水平を維持する必要があり制御が煩雑になる
・防振荷台部分を機械的に拘束する構造がない為、衝突時のような大きな入力に対して荷台の動きを拘束しにくい。
According to the proposed apparatus described above, an effect of reducing the vibration generated in the cargo bed more or less can be obtained. However, the structure of these devices uses a large number of air springs and air dampers, and further supports vibration isolation in the horizontal direction by laminated rubber, etc. It is difficult to realize.
・ Many anti-vibration parts are required and the cost is high. ・ It is necessary to maintain the level of the loading platform with all the air springs, and the control becomes complicated. ・ There is no structure that mechanically restrains the anti-vibration loading platform. It is difficult to restrain the movement of the loading platform against a large input such as at the time of a collision.
また、トラックの荷台振動は主に20Hz以下の低い周波数が問題となり、充分な防振効果を得るには荷台の固有振動数を5Hz以下にする必要がある。ところが、ゴムブッシュのような弾性材を使用した場合、ピッチング方向以外の5つの自由度の固有振動数を低くして防振効果を高めることが必要であるが、このような固有振動数を実現するには非常にやわらかいゴムを使用する必要がある。しかし、トラックの荷台にかかる荷重は数トンにも及ぶ為そのようなやわらかいゴムを使用するとゴムの耐久性が確保できないという問題があり、現実的には目的とするような低い固有振動数は実現できないことになり、結果的には十分な防振効果が得られないという問題がある。 Further, the truck bed vibration mainly has a low frequency of 20 Hz or less, and the natural frequency of the truck bed needs to be 5 Hz or less in order to obtain a sufficient vibration isolation effect. However, when an elastic material such as a rubber bush is used, it is necessary to increase the vibration isolation effect by lowering the natural frequency of the five degrees of freedom other than the pitching direction. To do this, it is necessary to use very soft rubber. However, since the load applied to the truck bed reaches several tons, there is a problem that the durability of the rubber cannot be secured if such soft rubber is used, and in reality, a low natural frequency as intended is realized. As a result, there is a problem that a sufficient anti-vibration effect cannot be obtained.
本発明は、上記事情を背景としてなされたものであり、輸送用トラックに適用を限定することにより、トラックの問題点に即した実用的で安価な荷台の防振構造を提案するものである。すなわち、本発明は、荷台に発生する振動を低コストで効果的に低減することができ、また、荷台部分の拘束を高い剛性の支持によって強固にすることができ、これにより荷台の姿勢制御も容易なトラックの荷台防振構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made against the background of the above circumstances, and proposes a practical and inexpensive anti-vibration structure for a cargo bed in accordance with the problems of the truck by limiting its application to a truck for transportation. That is, the present invention can effectively reduce the vibration generated in the loading platform at low cost, and can also restrain the loading platform portion by high rigidity support, thereby controlling the loading platform posture. An object of the present invention is to provide an easy truck bed vibration isolation structure.
すなわち、本発明のトラックの荷台防振構造のうち、請求項1記載の発明は、キャブ後方に荷台空間を有し、該荷台空間側の車台ベース部上に荷台床部が設置されるトラックの荷台防振構造であって、前記荷台床部の前部側が前記車台ベース部にピッチング方向のみに回動可能に取り付けられ、該荷台床部の後部側が前記車台ベース部に弾性的に取り付けられていることを特徴とする。
That is, among the truck bed vibration-proof structures of the present invention, the invention according to
請求項2記載のトラックの荷台防振構造の発明は、請求項1記載の発明において、前記荷台床部の後部側は、気体バネを介在させることで前記車台ベース部に弾性的に取り付けられていることを特徴とする。 According to a second aspect of the invention of the truck bed anti-vibration structure according to the second aspect, the rear side of the cargo bed floor portion is elastically attached to the chassis base portion by interposing a gas spring. It is characterized by being.
請求項3記載のトラックの荷台防振構造の発明は、請求項2記載の発明において、前記荷台床部と、前記車台ベース部間に前記気体バネと並列にショックアブソーバが介在されていることを特徴とする。 According to a third aspect of the invention of the truck bed vibration isolating structure according to the second aspect, a shock absorber is interposed between the cargo bed floor portion and the chassis base portion in parallel with the gas spring. Features.
請求項4記載のトラックの荷台防振構造の発明は、請求項2または3に記載の発明において、前記荷台床部と前記車台ベース部との間隔を測定するセンサと、前記気体バネに気体を供給する気体供給源と、前記気体バネの気体移動を制御する気体制御弁と、前記センサからの出力に基づき、静止時における前記荷台と前記荷台床部との距離が所定距離になるように、前記気体制御バルブを制御することにより前記気体ばねの気体圧を制御する気体圧制御手段を備えることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the invention of the truck bed vibration isolating structure according to the second or third aspect of the invention, in the invention according to the second or third aspect, a sensor for measuring a distance between the cargo bed floor portion and the chassis base portion, and gas to the gas spring are provided. Based on the gas supply source to supply, the gas control valve that controls the gas movement of the gas spring, and the output from the sensor, so that the distance between the cargo bed and the cargo bed floor at a stationary time is a predetermined distance, Gas pressure control means for controlling the gas pressure of the gas spring by controlling the gas control valve is provided.
請求項5記載のトラックの荷台防振構造の発明は、請求項1〜4のいずれかに記載の発明において、前記荷台床部と前記車台ベース部との所定間隔以上の近接を妨げる弾性ストッパを備えることを特徴とする。
The invention of the truck bed vibration-proof structure according to
請求項6記載のトラックの荷台防振構造の発明は、請求項1または2に記載の発明において、前記弾性的取付では、前記荷台床部の後部側と前記車台ベース部との間に、変位量が少ないうちはバネ係数が小さく、変位量が多くなるとバネ係数が大きくなる非線形の弾性を示すショックアブソーバが介在されていることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the invention of the truck bed vibration isolating structure according to the first or second aspect, in the invention according to the first or second aspect, in the elastic mounting, a displacement is caused between the rear side of the cargo bed floor portion and the chassis base portion. A shock absorber having a non-linear elasticity in which the spring coefficient is small when the amount is small and the spring coefficient is large when the amount of displacement is large is interposed.
請求項7記載のトラックの荷台防振構造の発明は、請求項1〜6のいずれかに記載の発明において、前記荷台床部の後部側と前記車台ベース部とを一時的に剛性連結する係脱可能な連結機構を有することを特徴とする。
The truck bed vibration-proof structure according to
本発明のトラックの荷台防振構造によれば、荷台床部の前方側がピッチング方向のみに回転可能に取り付けられているので、前記回転移動を除いては機械的に確実に拘束がなされ、一方、荷台床部の後方側は、ピッチング方向に対し弾性的な取り付けによって振動を効果的に吸収することができる。トラックの荷台に発生する振動は図8に示すように荷台後方側上下方向の振幅が大きく、荷台は車両に対してピッチングに近い動きをしている。また積荷の荷傷みにおいても振動の大きい荷台後側に積載した積荷が痛みやすいとされており、トラック輸送においては荷台後側の振動を抑制することが重要となっている。これはトラックの前輪と後輪の荷重分担に起因しており、荷重分担の大きい後輪は硬いサスペンションのバネを使用する必要があり、これにより後輪側の入力を受けやすい荷台後側での振動が問題となるためである。本発明では荷台前側を回転方向には動きやすいヒンジとすることにより、荷台の動きをピッチング方向に許容する構造とした上で、荷台後側に防振構造を備えることでピッチング共振周波数を主な入力周波数(問題となる後輪のバネ下共振周波数は10〜15Hz程度)よりも1/√2以下とすることで、入力された振動を荷台に伝達しにくくする構造となっている。 According to the truck bed vibration-proof structure of the present invention, since the front side of the bed floor portion is attached to be rotatable only in the pitching direction, it is mechanically reliably restrained except for the rotational movement, The rear side of the cargo bed floor can effectively absorb vibration by elastic attachment in the pitching direction. As shown in FIG. 8, the vibration generated in the truck bed has a large amplitude in the vertical direction on the rear side of the bed, and the bed is moving close to pitching with respect to the vehicle. In addition, it is considered that the load loaded on the rear side of the loading platform having a large vibration is easily damaged even when the load is damaged. In truck transportation, it is important to suppress the vibration on the rear side of the loading platform. This is due to the load sharing between the front and rear wheels of the truck, and the rear wheel with a large load sharing needs to use a spring with a hard suspension, which makes it easier to receive input from the rear wheel side. This is because vibration becomes a problem. In the present invention, the front side of the loading platform is made to be a hinge that is movable in the rotational direction so that the movement of the loading platform is allowed in the pitching direction. By making it 1 / √2 or less than the input frequency (the unsprung resonance frequency of the rear wheel in question is about 10 to 15 Hz), it is structured to make it difficult to transmit the input vibration to the carrier.
なお、荷台床部と車台ベース部との弾性的な取り付けは、ピッチング方向に対し弾性力を示すものであればよく、本発明としては特定のものに限定されないが、空気バネ等の気体バネが好ましい。気体バネは、大きな荷重を支えた上で非常に低いバネ定数を実現可能であり、ゴムブッシュのような弾性材に対し、低コストで優れた防振性を示すことができる。 The elastic mounting between the cargo bed floor and the chassis base is not limited to a specific one as long as it exhibits an elastic force in the pitching direction, but a gas spring such as an air spring is not limited. preferable. The gas spring can realize a very low spring constant while supporting a large load, and can exhibit excellent vibration-proofing properties at low cost against an elastic material such as a rubber bush.
また、上記気体バネと並列にショックアブソーバを介在させることで、気体バネでは殆ど得られない共振減衰機能を得て共振周波数での振動を抑制する作用が得られる。
また、前記荷台床部と前記車台ベース部との間に、気体バネ内の気体圧がリークした際などに荷役作業時の荷台フロアの安定性を確保するために、荷台床部と車台ベース部の所定間隔以上の近接を妨げる弾性ストッパを備えることができる。これにより防振構造の空気圧が失陥した場合にも荷台フロアが過大な動きをするのを防止する作用が得られる。
Further, by interposing a shock absorber in parallel with the gas spring, it is possible to obtain a function of suppressing a vibration at the resonance frequency by obtaining a resonance damping function hardly obtained with the gas spring.
In addition, in order to ensure the stability of the cargo bed floor during cargo handling work when the gas pressure in the gas spring leaks between the cargo bed floor portion and the chassis base portion, the cargo bed floor portion and the chassis base portion It is possible to provide an elastic stopper that prevents proximity beyond a predetermined interval. As a result, even when the air pressure of the vibration isolating structure is lost, it is possible to prevent the cargo bed floor from excessively moving.
また、荷台床部と車台ベース部との弾性的な取り付けにおいては、単独で、または前記気体バネなどと並列して非線形のショックアブソーバを介在させることができる。該非線形のショックアブソーバとしては、変位量が少ないうちはバネ係数が小さく、変位量が多いとバネ係数が大きくなる弾性を示すものが用いられる。例えば気体バネが支持している変位量が少ない弾性域では小さいバネ係数を示し、気体バネが気体圧失陥などによって支持をしない、変位量が多い弾性域では大きいバネ係数を示すものが挙げられる。該非線形の特性では、ある変位量までは、略一定の小さいバネ係数を示し、ある変位量を超えると、略一定の大きなバネ係数を示すものが挙げられる。また、変位量の増加に従ってバネ特性が大きくなるものを用いることもできる。 Further, in the elastic attachment between the cargo bed floor portion and the chassis base portion, a non-linear shock absorber can be interposed alone or in parallel with the gas spring or the like. As the non-linear shock absorber, an elastic member is used that exhibits elasticity in which the spring coefficient is small when the displacement amount is small and the spring coefficient is large when the displacement amount is large. For example, a gas spring that exhibits a small spring coefficient in an elastic region with a small amount of displacement, a gas spring that does not support due to gas pressure failure, etc., and a large spring coefficient in an elastic region with a large amount of displacement. . Examples of the non-linear characteristics include a substantially constant small spring coefficient up to a certain displacement amount, and a substantially constant large spring coefficient beyond a certain displacement amount. In addition, a spring whose characteristic increases as the amount of displacement increases can be used.
非線形のショックアブソーバには、形状や材料特性などによってチューニングした防振ゴムなどを用いることができる。上記非線形のショックアブソーバによれば、変位量が少ない弾性域では、気体バネなどとともに防振機能を発揮し、さらに共振減衰機能を得て共振周波数での振動を抑制する作用が得られる。また、変位量が多い弾性域では、気体バネの気体圧失陥時などに荷台フロアの過大な動きを防止する機能を果たす。該機能により、前記したストッパを省略して部品点数を少なくしてコスト、重量の削減に寄与し、またスペースの有効活用が可能となる。 For the non-linear shock absorber, an anti-vibration rubber tuned according to the shape and material characteristics can be used. According to the non-linear shock absorber, in the elastic region with a small amount of displacement, an anti-vibration function is exhibited together with a gas spring and the like, and an action of obtaining a resonance damping function and suppressing vibration at the resonance frequency can be obtained. Moreover, in the elastic region with a large amount of displacement, it functions to prevent excessive movement of the cargo bed floor when the gas pressure of the gas spring is lost. With this function, it is possible to reduce the number of parts by omitting the stoppers described above, thereby contributing to cost and weight reduction, and to make effective use of space.
なお、本発明の荷台床部としては、荷台の底部側であったり、荷台に設置したフロアパンなどを対象にすることができ、車台ベース部としては、これら荷台床部が設置されるシャーシフレームや荷台底部が対象となる。
また、本発明は、前記したように、輸送用トラックに適用を限定するものであるが、キャブオーバ型やセミキャブオーバ型などのトラックに好適に適用される。
In addition, as a loading platform floor portion of the present invention, it is possible to target a floor pan or the like installed on the loading platform or on the loading platform, and as a chassis base portion, a chassis frame on which these loading platform floor portions are installed. And cargo bed bottom.
Further, as described above, the present invention is limited to the transportation truck, but is preferably applied to a cabover type or semi-cabover type truck.
以上説明したように、本発明のトラックの荷台防振構造の発明は、キャブ後方に荷台空間を有し、該荷台空間側の車台ベース部上に荷台床部が設置されるトラックの荷台防振構造であって、前記荷台床部の前部側が前記車台ベース部にピッチング方向のみに回動可能に取り付けられ、該荷台床部の後部側が前記車台ベース部に弾性的に取り付けられているので、荷台床部前側の回転取り付け部と荷台後側に設けられた弾性取り付けにより荷台床部の振動をピッチング方向に許容した上で、そのピッチング共振周波数を防振効果が得られる低い周波数として、トラックに発生する荷台振動で最も問題となりやすいピッチングモードの荷台振動を効率的に防振することが可能となる。また、荷台前方の回転取り付けによって荷台が機械的に拘束され、荷台の姿勢を安定させることができる。 As described above, the invention of the truck bed vibration isolating structure of the present invention has the cargo bed space behind the cab, and the truck bed vibration damping of the truck in which the cargo bed floor portion is installed on the vehicle base portion on the cargo bed space side. Since the front side of the cargo bed floor portion is rotatably attached to the chassis base portion only in the pitching direction and the rear side of the cargo bed floor portion is elastically attached to the chassis base portion. After allowing the vibration of the loading platform floor in the pitching direction by the elastic mounting provided on the front side of the loading platform floor and the elastic mounting provided on the rear side of the loading platform, the pitching resonance frequency is set as a low frequency that can obtain the anti-vibration effect. It becomes possible to effectively prevent the vibration of the platform in the pitching mode, which is most likely to cause a problem with the generated platform vibration. Further, the loading platform is mechanically restrained by the rotational mounting in front of the loading platform, and the posture of the loading platform can be stabilized.
なお、弾性取り付けに気体バネを用いる場合にも使用する空気バネなどの気体バネは2個でも可能であり、従来例と比較して非常に簡単な構造で荷台の防振が可能である上に、ヒンジなどの回転取り付けにより荷台を回転方向以外では拘束しているため姿勢の制御や、大入力に対しても従来例のような問題を生じないという効果がある。 In addition, even when using a gas spring for elastic mounting, it is possible to use two gas springs such as an air spring, and it is possible to prevent vibration of the cargo bed with a very simple structure compared to the conventional example. In addition, since the loading platform is constrained by a rotational attachment such as a hinge other than the rotational direction, there is an effect that the problem as in the conventional example does not occur even for posture control and large input.
(実施形態1)
以下に、本発明の一実施形態を図1〜図4に基づいて説明する。
トラック1は、キャブ3と荷台4とを有しており、これらキャブ3および荷台4は、車両ベース部に相当するシャーシフレーム2上に前後方向に並べて設置されている。
荷台4は、荷台床部に相当する荷台底部4aを有しており、該荷台底部4aの前方側は、前記シャーシフレーム2にヒンジ5を介してピッチング方向に回転可能に取り付けられており、該回転方向以外の方向への移動は規制されている。なお、ヒンジ5は、ヒンジ取り付けブラケット5aによって前記シャーシフレーム2に取り付けられている。
なお、本発明としては荷台床部の回転取り付けがヒンジに限定されるものではなく、機械的な連結によって回転方向にのみ回転可能となっているものであればよい。
(Embodiment 1)
Below, one Embodiment of this invention is described based on FIGS. 1-4.
The
The
In the present invention, the rotational mounting of the cargo bed floor portion is not limited to the hinge, but may be anything that can be rotated only in the rotational direction by mechanical connection.
また荷台底部4aの後方側端部は、気体バネに相当する空気バネ6を介してシャーシフレーム2に取り付けられており、該空気バネ6は、左右両側にそれぞれ配置され支持部材6a、6aによってそれぞれ空気バネ6の上部および下部が荷台底部4aとシャーシフレーム2とに固定されている。
The rear end of the
なお、通常、荷台後側の左右に各1個の2個セットで使用される空気バネ6、6は、荷台4に許容される質量を考慮したうえで、その共振周波数が荷台4の防振効果を得られる充分に低い周波数となるように選定されている。但し、狙いとする防振効果が得られる範囲で大きな荷重に対応する為それ以上の個数の空気バネを使用することも当然に可能であり、また、可能性としては1個の空気バネで対応することも可能である。
In general, the air springs 6 and 6 used in a set of two on the right and left sides of the rear side of the loading platform take into account the mass allowed for the
さらに荷台底部4aとシャーシフレーム2との間には、荷台底部4aの後方側端部において、前記空気バネ6、6と並列にエア式のショックアブソーバ7、7が介設されており、該ショックアブソーバ7、7は、支持部材7a、7aによってそれぞれ上部および下部が荷台底部4aとシャーシフレーム2とに固定されている。なお、空気バネ6、ショックアブソーバ7の構成は本発明としては特に限定されるものではなく、上下方向にストローク可能な状態で取付けられているものであればよい。
上記空気バネ6およびショックアブソーバ7には、それぞれ空気圧供給配管8が接続されており、この配管を通じて空気が供給されることで空気バネ6がストロークし、前記荷台4を上方向に持ち上げられ、ショックアブソーバ7によって上下方向に振動に対する衝撃緩和と振動吸収がなされる。
Further,
Air
また、前記荷台底部4aとシャーシフレーム2との間では、シャーシフレーム2側に弾性ストッパ9が設けられている。該弾性ストッパ9は、図4に示すように、空気バネ6に空気が導入されてバネとして機能している通常時には、荷台底部4aに対し間隙が確保されており、荷台4の上下方向の振動が可能になっている。一方、駐車等によって空気バネ6の空気が十分に導入されていない(または排除されている)圧力失陥時の状態では、荷台底部4aが通常走行時の状態よりも下降した状態で弾性ストッパ9に当たって荷台4のそれ以上の下降を規制する。また、荷台4側に大きな振動が加わって空気バネ6では吸収しきれない場合、荷台4の振動を規制する機能も果たす。すなわち、弾性ストッパは空気バネに変わって荷台の荷重を支持する機能と大入力時に空気バネで吸収しきれなかったような変位を吸収する機能を併せ持った部材である。なお、通常時に、荷台底部4aと弾性ストッパのクリアランスは30〜50mm程度になるように設定されている。
An
また、弾性ストッパ9の材質は特定のものに限定されるものではなく、荷台4の荷重を十分に支持でき、かつ、荷台4の下降時に衝撃を緩和して空気バネ6やショックアブソーバ7に不要な荷重が加わらないような弾性力を有するものであればよい。上記構成によりトラックの荷台防振構造が構成されている。
この実施形態では上記弾性ストッパ9を左右1箇所ずつに設置しているが、弾性ストッパ9の分担荷重分散を目的として、3個以上で複数個設置することも可能であり、また、1個の弾性ストッパで上記機能を果たすようにすることも可能である。
Further, the material of the
In this embodiment, the
次に、上記トラックの荷台防振構造の作用について説明する。
空気バネ6に空気圧供給配管8より空気を導入することで、荷台底部4aはリフトアップされ、空気バネ6とショックアブソーバ7とによって支持されてシャーシフレーム2に対し所定の間隙を有するようになる。この際には、荷台底部4aは弾性ストッパ9に対しても間隙を有して振動可能になっている。
Next, the operation of the truck bed anti-vibration structure will be described.
By introducing air into the
上記の状態で、トラック1が走行すると、荷台空間側でピッチング現象が生じる。これにより、積荷を積載する荷台4の前側は、ヒンジ5によってシャーシフレーム2に対して車両ピッチング方向にのみ回転し、荷台の後側は空気バネ6及びショックアブソーバ7によってピッチングに伴う振動が効果的に低減される。しかも、上記のように、荷台4の前方側は、ヒンジ5によってピッチング方向の回転以外では機械的に拘束されており、荷台の姿勢を安定して保持することができる。
すなわち、本発明では、荷台の姿勢の安定支持と振動の低減という通常は相反する作用を同時に得ることができる。
When the
That is, according to the present invention, normally contradictory actions such as stable support of the loading platform posture and vibration reduction can be obtained simultaneously.
(実施形態2)
なお上記実施形態では、ヒンジと弾性体とが組み合わされており、弾性体を含むことにより、積荷(弾性体に加わる荷重)の大小により弾性体のたわみ代が変わり、その結果、荷台の姿勢が変化することになる。
以下の実施形態2は、積荷の大小に伴う荷台の姿勢を制御可能とするものであり、図5、図6に基づいて説明する。なお、上記実施形態1と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略または簡略化する。
(Embodiment 2)
In the above embodiment, the hinge and the elastic body are combined, and by including the elastic body, the deflection of the elastic body changes depending on the size of the load (the load applied to the elastic body). Will change.
前記空気バネ6を設置した近傍に、前記荷台4の高さを検知するハイトセンサ10を配置する。なお、ハイトセンサ10は、荷台底部4aの高さを検知するものでもよく、また、荷台底部4aとシャーシフレーム2との間隙量を検知するものであってもよく、要は、荷台4の高さ方向の位置を知ることができるものであればよい。また、ハイトセンサ10の構成も特に限定されるものではなく、光学式、圧電式、機械式などの種々のセンサを用いることができる。
A
また、空気圧供給配管8は、図示しないコンプレッサに一端が接続され、サージタンク15、レベリング制御弁16を介して他端が前記空気バネ6に接続されている。制御弁16は、サージタンク15と空気バネ6に連通する各ポートと他の一つのポートを有しており、他の一つのポートには排気管17が接続されている。レベリング制御弁16は、弁制御によって、サージタンク15側と空気バネ6側のポートを連通させるとともに、排気管17のポートを閉じる状態と、空気バネ6側と排気管17側のポートを連通させるとともに、サージタンク15側のポートを閉じる状態とを切り替え可能になっている。
The air
また、前記したハイトセンサ10の検知結果を受けるコントローラ11を備えており、該コントローラ11では、前記検知結果に基づいて前記レベリング制御弁16の前記切り替えを制御するように構成されている。コントローラ11は、例えば、CPUとこれを動作させるプログラム、さらに、レベリング制御弁16を駆動する信号を生成する駆動回路などによって構成することができる。
コントローラ11では、通常時の荷台4aの下面と弾性ストッパ9のクリアランスが30〜50mmとなるような閾値が設定され、その閾値に対して「以上・内・以下」の3条件に応じてレベリング制御弁16の開閉を行うように設定されている。
Moreover, the
In the
以下に、荷台のレベリング制御手順を図6に基づいて説明する。
レベリング制御は、例えば、車両の停止時にエンジンの始動などに伴って行うことができ、制御の開始に伴ってハイトセンサ10の検知結果がコントローラ11に出力される(ステップs1)。コントローラ11では、上記のようにあらかじめ上側の閾値(50mm)と下側の閾値(30mm)とが設定されており、測定値が閾値の内側にあるか、上側閾値以上、下側閾値以下の判定がなされる。測定値が上下閾値以内にある場合、レベリング制御は不要であるので、制御ルーチンを終了する(ステップs2)。一方、測定値が閾値以内にない場合、測定値が上側閾値以上であるときは、ステップs4に移行し、測定値が下側閾値以下の場合にはステップs5に移行する(ステップs3)。
Hereinafter, the leveling control procedure of the loading platform will be described with reference to FIG.
The leveling control can be performed, for example, when the engine is stopped when the vehicle is stopped, and the detection result of the
ステップs4に移行する場合は、荷台底部4aが所定の高さよりも高い位置にあるため、ステップ4では荷台4を下降させて所定の範囲内の高さにレベリング調整することが必要になる。このため、コントローラ11では、レベリング制御弁16を制御して、サージタンク15側のポートを閉じ、空気バネ6側のポートと、排気管17側のポートとを連通させる。これにより、空気バネ6の空気は、レベリング制御弁16、排気管17を通して空気バネ16外に排出される。排出される空気の量(空気バネの空気圧制御)は、レベリング制御弁16の制御時間などにより定めることができ、これにより荷台4を上記閾値内にレベリング調整することができる。この際の目標値は、閾値の中央などの適宜の値を設定しておくことができる。ステップs4の実行後は、ステップs1に戻り、再度荷台4の高さ検知を行って、荷台4の高さが所定の範囲内にあることを確認した後、制御を終了する。なお、この際に、荷台4の高さが所定範囲内にない場合には、上記手順を繰り返す。
When shifting to step s4, since the
一方、ステップs5に移行する場合、荷台4は閾値内を外れて下方位置にあるので、ステップs5では、荷台4を上昇させて所定範囲内に位置させる制御がなされる。すなわち、コントローラ11では、レベリング制御弁16を制御して、排気管17側のポートを閉じ、サージタンク15側のポートと、空気バネ6側のポートとを連通させる。サージタンク15には、図示しないコンプレッサによって所定圧の圧縮空気が貯蔵されており、前記レベリング制御弁16の制御により、サージタンク15から空気バネ6へと圧縮空気が供給される。空気バネ6に供給される空気の量は、レベリング制御弁16の制御時間などにより定めることができ、これにより荷台4を上昇させて上記閾値内にレベリング調整することができる。この際の目標値も閾値の中央などの適宜の値を設定しておくことができる。ステップs5の実行後は、ステップs1に戻り、再度、荷台4の高さ検知を行って、荷台4の高さが所定の範囲内にあることを確認した後、制御を終了する。なお、この際にも、荷台4の高さが所定範囲内にない場合には、上記手順を繰り返す。
On the other hand, when the process proceeds to step s5, since the
上記制御によって積荷の重さに拘わらず、前後方向での荷台の水平を維持することができる。なお、上記制御は、左右の空気バネにおいて独立して行うことが望ましい。これは車両の左右方向で積荷の荷重分担に差があると左右方向への荷台の傾きが発生するためであり、左右それぞれのレベリング調整を行うことで左右方向での荷台の水平も維持することができる。 By the above control, the level of the loading platform in the front-rear direction can be maintained regardless of the weight of the load. It is desirable that the above control is performed independently for the left and right air springs. This is because if there is a difference in the load sharing of the load in the left and right direction of the vehicle, the loading platform will tilt in the left and right direction, and the level of the loading platform in the left and right direction will be maintained by adjusting the left and right respectively Can do.
(実施形態3)
上記実施形態では、荷台底部をシャーシフレームに対し防振構造とするものについて説明した。但し本発明は、上記構成に限定されるものではなく、積荷を積載する荷台内に独立したフロアパンがあるトラックにおいても該フロアパンの防振を図る構成とすることができる。該実施形態を図7に基づいて説明する。なお、上記実施形態1と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略または簡略化する。
(Embodiment 3)
In the above-described embodiment, the description has been given of the structure in which the bottom of the loading platform has a vibration isolation structure with respect to the chassis frame. However, the present invention is not limited to the above-described configuration, and can be configured to prevent vibration of the floor pan even in a truck having an independent floor pan in the loading platform on which the load is loaded. The embodiment will be described with reference to FIG. In addition, about the structure similar to the said
この実施形態3では、荷台4内で、シャーシフレーム2上に荷台床部としてフロアパン20が設置されている。該フロアパン20の前方端部側がシャーシフレーム2に対しヒンジ5によってピッチング方向にのみ回転可能に取り付けられており、該フロアパン20の後方端部側は、前記実施形態と同様に、シャーシフレーム2との間に空気バネ6、ショックアブソーバ7が介設されている。この実施形態における、フロアパンの防振や姿勢維持に関する機能は前述の実施形態と同様であり、フロアパンの上に積まれた積荷はヒンジ5と空気バネ6からなる防振構造により荷台4の振動が伝達されにくい構造となっており、またヒンジ5によって機械的に拘束されて姿勢が安定する。なお、上記実施形態では、フロアパン20をシャーシフレーム2上に設置するものとしたが、例えば、車台ベース部としての荷台底部上にフロアパン20が取り付けられているものであってもよい。
In the third embodiment, a
(実施形態4)
次に、上記実施形態におけるショックアブソーバ7に変えて非線形の弾性を示すショックアブソーバ30を用いた形態について説明する。該実施形態を図9〜図11に基づいて説明する。なお、上記実施形態1〜3と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略または簡略化する。
この実施形態では、図9に示すように、前記ショックアブソーバ7に変えて空気バネ6に並列して荷台床部としてのフロアパン20と車台ベース部としてのシャーシフレーム2との間にショックアブソーバ30が介在されている。該ショックアブソーバ30は、図10に詳細を示すように防振ゴムからなり、取付板32aを介して上部側がフロアパン20に取り付けられ、取付板32bを介して下部側がシャーシフレーム2に取り付けられている。該ショックアブソーバ30は、高さ方向中央部のやや上方に、内部空隙31が形成されており、該内部空隙31の周囲では、横断面積が小さくなった小断面部30aが構成されている。この小断面部30aの下部側は、内部空隙がなく大断面部30bを構成している。
上記構成によりショックアブソーバ30は、小断面部30aが変形する少ない変位量域では該小断面部30aの断面積に応じた小さなバネ係数を示し、小断面部30aが変位しきった後の大きな変位量域では、大断面部30bの断面積に応じた大きなバネ係数を示す。
なお、この形態では、前記各実施形態に備える弾性ストッパ9は省略されている。
(Embodiment 4)
Next, an embodiment using a
In this embodiment, as shown in FIG. 9, in place of the
With the above configuration, the
In this embodiment, the
この形態における作用について説明する。
この形態においても空気バネ6に空気を導入することで、フロアパン20はリフトアップされ、空気バネ6とショックアブソーバ30とによって支持されてシャーシフレーム2に対し所定の間隙を有するようになる。トラック1の走行により、荷台空間側でピッチング現象が生じると、荷台4の前側は、ヒンジ5によってシャーシフレーム2に対して車両ピッチング方向にのみ回転し、荷台の後側は空気バネ6及びショックアブソーバ30によってピッチングに伴う振動が効果的に低減される。この際に、フロアパン20は、空気バネ6によりリフトアップされており、ショックアブソーバ30は、前記内部空隙31が閉じられることなく、主として小断面部30aにおいて弾性変形をし、少ない変位量域で小さいバネ係数を示し、非常にやわらかいバネ特性が実現される。この結果、該ショックアブソーバ30によって共振減衰機能が働き、共振周波数での振動を抑制することができる(共振周波数では振幅が大きくなりバネ特性が硬くなるとともに減衰も大きくなる)。この際に、ショックアブソーバ30のバネ特性は充分に低い為に、防振構造の共振周波数を大幅に高くして防振効果が低下するようなことはない。
The effect | action in this form is demonstrated.
Also in this embodiment, by introducing air into the
また、空気バネ6の空気圧が失陥するなどして空気バネの弾性力が作用しない場合、ショックアブソーバ30に大きな荷重が作用して変位量が多くなると、内部空隙31が失われ、その上下が密着して大断面部30bでフロアパン20が支持されることになる。その結果、防振ゴムは、ゴム本来の大きなバネ係数を示し、フロアパン20を硬い弾性状態で支持する。この状態でもフロアパンは、ショックアブソーバとの結合が確保されているため、空気圧失陥時にフロアパンが過大な動きを発生することを防止する機能も有する。
In addition, when the
なお、前記形態のように、弾性ストッパを設ける構成では、空気バネのストロークを確保する為、荷台床部と弾性ストッパの間にクリアランス(30mm程度)が存在し、荷役作業を行う場合などには空気バネの空気圧を抜くことにより荷台床部が本来の水平状態を維持できないという問題がある。また、荷台床部はストッパに対して上に乗るだけの状態で固定はされない為、空気圧が何らかの理由で失陥した状態では荷台床部の拘束が出来ず、その状態で運行した場合には荷台床部が大きく振動し、積荷を損傷してしまう可能性がある。これに対し、本形態では、上記のようにショックアブソーバ30がダンパとストッパを兼用した機能を果たすため、弾性ストッパを省略して上記問題点を解消することができる。また、ショックアブソーバ30がストッパとして機能する際にもフロアパンとシャーシフレーム2とはショックアブソーバ30で結合された状態が維持されるため、フロアパンの振動が抑制される。
図11は、ショックアブソーバ30の荷重〜変位特性の一例を示した図である。空気バネで荷重を支持している場合には、ショックアブソーバ30に作用する荷重がゼロに近いため低いバネ特性となり、ショックアブソーバ30で荷重を支持する空気圧失陥時には高いバネ特性となるようにチューニングされている。
In addition, in the configuration in which the elastic stopper is provided as in the above embodiment, in order to ensure the stroke of the air spring, there is a clearance (about 30 mm) between the cargo bed floor portion and the elastic stopper, and when the cargo handling work is performed, etc. There is a problem that the cargo bed floor cannot maintain the original horizontal state by removing the air pressure of the air spring. In addition, since the loading platform floor is not fixed in a state where it just sits on the stopper, the loading platform floor cannot be restrained if the air pressure is lost for some reason. The floor may vibrate greatly and damage the cargo. On the other hand, in the present embodiment, the
FIG. 11 is a diagram showing an example of the load-displacement characteristics of the
(実施形態5)
上記実施形態では、荷台床部と車台ベース部との間に非線形のショックアブソーバを介在させる場合について説明をしている。本発明では、さらにこれに加えて、荷台床部の後部側と前記車台ベース部とを一時的に剛性連結する係脱可能な連結機構を設けることができる。
この実施形態を図12〜図14に基づいて説明する。
この形態に用いられるショックアブソーバ35は、上記実施形態のショックアブソーバ30と同様に、非線形の弾性を有しており、少ない変位量では小さなバネ係数を示し、大きな変位量では大きなバネ係数を示す。このショックアブソーバ35の荷重〜変位特性の関係を表したグラフを図15に示す。該ショックアブソーバ35は、形状や材料特性などによって非線形特性がチューニングされる。
(Embodiment 5)
In the said embodiment, the case where a nonlinear shock absorber is interposed between a loading platform floor part and a chassis base part is demonstrated. In the present invention, in addition to this, it is possible to provide a detachable coupling mechanism that temporarily rigidly couples the rear side of the cargo bed floor and the chassis base.
This embodiment will be described with reference to FIGS.
The
上記ショックアブソーバ35は、上部側がブラケット41を介してフロアパン20に取り付けられ、下部側がブラケット42を介してシャーシフレーム2に取り付けられる。ブラケット42には、前記ショックアブソーバ35およびブラケット41の両側に位置する立ち上がり部を有しており、該立ち上がり部は、ショックアブソーバ35の弾性変形域が確保されるように、その高さが、ブラケット42の上面から所定の間隙を有するように設定されている。また、立ち上がり部には、それぞれ連結用貫通孔42a、42aが形成されており、一方、ブラケット41には、前記連結用貫通孔42a、42aに位置合わせして連通するように連結用貫通孔41aが形成されており、これら連結用貫通孔42a、41a、42aに挿通して、ブラケット41、42を介してフロアパン20とシャーシフレーム2とを剛性連結する連結ピン43が用意されている。この剛性連結機構は、荷台床部にかかる荷重を考慮して、充分な強度が得られるような形状及び材料特性が選定される。
The
この実施形態では、防振に際しては上記連結ピン43を抜いておくことにより、上記実施形態と同様に、空気バネ6とショックアブソーバ35による防振機能が得られ、空気バネ6の空気圧が失陥したような場合には、ショックアブソーバ35の非線形のバネ特性によってフロアパン20が支持される。
また、荷役作業などの際にフロアパン20をより確実に固定を行う場合には、空気バネ6にてフロアパン20を適正な位置にリフトアップしてブラケット41、42の連結用貫通孔41a、42aが同じ高さになった状態で連結ピン43を挿入する。この後に作業を行う際は空気バネ6内の空気圧を大気圧に開放しても良いし、そのままで作業を行っても良い。
In this embodiment, by removing the connecting
Further, when the
この状態から防振機構を機能されるには、再び空気バネ6にてフロアパンをリフトアップし、連結ピン43にかかる荷重がゼロになるように高さを調整し、連結ピン43を引き抜くことでフロアパン20は空気バネ6により支持された状態となり、防振機構が有効となる。
この状態では空気バネ6のバネ特性とショックアブソーバ35のバネ特性が並列に作用する為、空気バネ6のみの場合よりもバネ特性は硬い方向に変化するが、ショックアブソーバ35に使用する防振ゴムのバネ特性は非線形の弾性により充分に低い特性のものが選ばれることから、防振構造の共振周波数を大幅に高くして防振効果が低下するようなことはない。
In order to make the vibration isolation mechanism function from this state, the floor pan is lifted up again by the
In this state, since the spring characteristic of the
また防振構造の共振周波数においてはショックアブソーバ35のゴムによる減衰が作用し、ダンパーとしての機能を有することになる。また空気バネに高圧空気が供給されない状態では、ショックアブソーバ35の非線形の大きなバネ特性で上下方向の力を支えることになるため、この状態でもフロアパンはショックアブソーバ35との結合が確保されており、空気圧失陥時にフロアパンが過大な動きを発生することを防止する機能も有する。
Further, at the resonance frequency of the vibration isolating structure, the
なお、上記実施形態4、5では、荷台床部としてフロアパンを有するものについて説明をしたが、これら実施形態をフロアパンを有しないトラックに適用することも当然に可能である。
以上、各実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態の説明内容に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない範囲で当然に適宜の変更が可能である。
In the fourth and fifth embodiments, the description has been given of the one having the floor pan as the loading platform floor portion, but it is naturally possible to apply these embodiments to a truck having no floor pan.
As described above, the present invention has been described based on each embodiment, but the present invention is not limited to the description of the above embodiment, and can be appropriately changed without departing from the scope of the present invention. .
1 トラック
2 シャーシフレーム
3 キャブ
4 荷台
4a 荷台底部
5 ヒンジ
6 空気バネ
7 ショックアブソーバ
8 空気圧供給配管
9 弾性ストッパ
10 ハイトセンサ
11 コントローラ
15 サージタンク
16 レベリング制御弁
17 排気管
20 フロアパン
30 ショックアブソーバ
35 ショックアブソーバ
40 剛性連結機構
41 ブラケット
42 ブラケット
43 連結ピン
DESCRIPTION OF
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