JP2008221884A - トラックの荷台防振構造 - Google Patents

Abstract

【課題】トラックの荷台で発生する振動を効果的に低減する。
【解決手段】キャブ後方に荷台空間を有し、荷台空間に設けた荷台４に、フロアパン１０を配置し、前記荷台４の前方側に荷台側壁４ｂ、４ｂに添ってブラケット５、５を左右に設け、該両ブラケット５、５にシャフト６を架設し、該シャフト６を介して前記フロアパン１０の前部側をピッチング方向に回動可能に取り付け、フロアパン１０の後部側を荷台床部２に弾性的に取り付ける。フロアパン１０前側の回転取付けと荷台後側に設けられた弾性取付けによりフロアパン１０の振動をピッチング方向に許容し、横ぶれは前記ブラケット５、５で荷台側壁４ｂ、４ｂに分散させて耐性を持たせることで、ピッチングモードの荷台振動を効率的に防振する。
【選択図】図１

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。

キャブ後方に荷台を備えたトラックは、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。しかし、上記構造では、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、構造が複雑で多くの防振部品が必要でありコストが高くなるという点や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などの問題がある。また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という問題がある。

上記課題に対し、本願出願人は、図６に示すように、キャブ３の後方に荷台空間を有し、該荷台空間側のシャーシフレーム２ａ上にフロアパン１３および荷台４が設置されたトラック１について、前記フロアパン１３の前部側を、前記シャーシフレーム２ａに固定した左右のブラケット１１で支持したシャフト１２にピッチング方向のみに回動可能に取り付け、該フロアパン１３の後部側を、前記シャーシフレーム２ａ上に空気バネ７、ショックアブソーバ８などによって弾性的に取り付けた防振構造を提案している。該防振構造によって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が実現されるという利点を有している。
特開平２−２６２４３８号公報

上記した提案構造は、積荷を支える剛性を持つフロアパンが、荷台フロント部をヒンジ構造にて固定され、バネ、ダンパなどの弾性的な取付によりフロアパン後部を中心とした振動を減衰する機構である。
上記構造では、前部のヒンジ部分に当たる回転中心部は、後部空気バネなどの高さに依存した適正な高さが必要である。これよりヒンジ回転中心部は、荷台のフロアからある適切な高さにするためのヒンジ取り付け位置が発生する。この位置を確保するため、コンテナ内部と回転中心位置を設定するためのブラケットを取り付ける必要がある。そしてブラケットは回転中心位置を支える部分であることから、フロアの剛性が高いと考えられるシャシフレーム上部に位置する構造が考えられる。

なお、荷台全体を覆う大きさのフロアパンでは、相当重量の積荷を乗せることを考慮すると剛性を高める必要があり、それにより質量が重くなることは避けられない。質量が重いフロアパンは、防振したい周波数領域において自由振動による横揺れ運動が生じるため、次のような問題が生じる。
・フロントのヒンジ構造部分に応力変化が生じることにより疲労によるヒンジ破壊が起こりやすくなる。
・積荷の上下方向の防振対策を行なっているにも拘わらず、左右方向からの振動が生じることにより荷台の防振構造として成り立ちにくくなる。
因みにこのヒンジの位置を例えば上記したような剛性の高いシャシフレーム位置から、さらに幅広にしたコンテナ幅いっぱいの位置に移動しても、フロアパンの横方向の固有振動数が多少高くなるだけで、積荷振動を防振する根本的な対策には繋がらない。

本発明は、上記事情を背景としてなされたものであり、実用的でかつ安価なフロアパンの横揺れを防ぎながら振動減衰機構の両機能をもつ荷台防振構造を提案することを目的とする。

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、前記荷台空間に設けられた荷台に、積荷部であるフロアパンを設け、該フロアパンの前部側が車両ピッチング方向に回動可能に取り付けられる一方、前記フロアパンの後部側が荷台床部に弾性的に取り付けられた荷台防振構造であって、前記荷台の前方側に荷台側壁に添ってブラケットが左右に設けられ、該両ブラケットにシャフトが架設され、該シャフトを介して前記フロアパン前部側が車両ピッチング方向に回動可能に取り付けられていることを特徴とする。

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、前記ブラケットがさらに、前記荷台床部および荷台前壁に添うように設けられていることを特徴とする。

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１または２記載の発明において、左右に設けられた前記ブラケットが前記荷台床部に添うように一体的に連結されていることを特徴とする。

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１〜３のいずれかに記載の発明において、前記左右のブラケット間に、前記シャフトを支持する１または２以上の支持部を設けたことを特徴とする。

すなわち、本発明によれば、フロアパン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おり、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、フロアパンの後方側は、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。

なお、フロアパンと荷台床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、軽量かつ低コストで優れた防振性を示すことができる。

さらに、本発明では、フロアパン前方の回転中心部がブラケットによって荷台側壁に添って固定された構造になり、回転中心部にかかる力が荷台壁面に分散し、回転中心部の剛性が高くなるため支点が固定され、横ぶれが防止されてフロアパンの目的とする上下振動運動が得られる。このブラケットは壁面と接着剤などにより全面が接着している、もしくは壁面に十分な剛性がある場合は四方をボルトやリベットなどで止める構造とすることができる。また、荷台によっては壁面の剛性が非常に弱い場合などは、底面で一体型としたブラケットのような構造にすることで、荷台壁面の剛性の弱さに左右されないフロアパンの動きが確保可能となる。

本発明の防振構造では、ブラケットは、荷台側壁に添設されるが、これに加えて荷台前壁に添設されるものであってもよく、これにより回転中心の剛性をさらに高めることができる。なお、シャフトは、上記両ブラケット以外に、ブラケット間に配置した支持部で支持することができ、該支持部によって剛性をさらに高めることができる。なお、本発明としては支持部の数および設置位置は特に限定されるものではなく、所望により１または２以上を設置することができる。

以上説明したように、本発明のトラックの荷台防振構造によれば、キャブ後方に荷台空間を有し、前記荷台空間に設けられた荷台に、積荷部であるフロアパンを設け、該フロアパンの前部側が車両ピッチング方向に回動可能に取り付けられる一方、前記フロアパンの後部側が荷台床部に弾性的に取り付けられた荷台防振構造であって、前記荷台の前方側に荷台側壁に添ってブラケットが左右に設けられ、該両ブラケットにシャフトが架設され、該シャフトを介して前記フロアパン前部側が車両ピッチング方向に回動可能に取り付けられているので、フロアパンの振動をピッチング方向に許容した上で、トラックに発生する荷台振動で問題となるピッチングモードの荷台振動の防振と横ぶれの防止を多数の部品点数を要することなく効率的に行うことができるとともに、荷台の姿勢を安定させることができる。本発明の構造は、車両架装部分が平ボディなどの構造よりも、扉と屋根付のコンテナに適した構造であるといえる。

（実施形態１）
以下に、本発明の一実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。なお、従来と同様の構造については、図６と同様の符号を付して説明する。また、便宜上、シャーシフレームと荷台の間に配置される縦根太については省略して説明する。
トラックに備えられた荷台４はシャーシフレーム２ａ上に設置されており、荷台４は、荷台前壁に相当するコンテナパネル材４ａと荷台側壁に相当するコンテナパネル材４ｂとを有している。前記荷台４内には、フロアパン１０が配置されており、該フロアパン１０は、前記荷台４内に固定されたシャフト６によって前記荷台４に対して回転可能に取り付けられる一方、シャフト６は、前記荷台４内の前方側左右に配したブラケット５、５に固定されている。ブラケット５、５は、下方側が前記荷台床部２に取り付けられているとともに、それぞれ側面がコンテナパネル材４ｂ、４ｂに添って密着している。そしてブラケット５、５は、コンテナパネル材４ａ、４ｂ、４ｂに対し接着剤などによって固定されている。なお、固定方法は、リベット、ボルトなどの適宜の方法を採用することができる。
また、フロアパン１０の後部側端部は、左右側でそれぞれ空気バネ７とショックアブソーバ８を介して前記荷台床部２に弾性的に取り付けられている。

なお、通常、荷台４の左右に各１個の２個セットで使用される空気バネ７、７は、フロアパン１０に許容される質量を考慮したうえで、その共振周波数がフロアパン１０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。

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７に空気を導入することで、フロアパン１０はリフトアップされ、空気バネ７とショックアブソーバ８とによって支持されて前記荷台床部２に対し所定の間隙を有するようになる。上記の状態で、トラックが走行すると、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、シャフト６で支持されたヒンジによって前記荷台床部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７及びショックアブソーバ８によってピッチングに伴う振動が効果的に低減される。

また、上記形態では、ブラケット５、５がコンテナパネル４ｂ、４ｂ、４ａの内壁に密着し、フロアパン１０の回転中心部であるシャフト６がコンテナの壁面に固定された構造を有していることにより、回転中心部すなわちシャフト６にかかる力が壁面に分散し、フロアパン１０の上下運動以外の横方向モード周波数が４０％強高くなり、フロアパン１０の横ぶれに対する耐性が大幅に向上して防振効果が高くなる。
そして、フロアパン１０の前方側は、ピッチング方向の回転以外では機械的に確実に拘束されており、荷台の姿勢を安定して保持することができ、荷台の姿勢の安定支持と振動の低減という作用を同時に得ることができる。
シャフトを支えるブラケットが従来の形や位置では、そのブラケットとコンテナとの接続部分の剛性を上げてもシャフト中心回転位置以外のブラケット自体が動くことにより、フロアパンの後部左右運動が増幅されて大きくなる。しかし、本発明のように、シャフト中心回転位置自体がコンテナに固定されていることにより横方向の動きを最小限に抑えられ、フロアパンの後部左右運動が大幅に減少できる。

（実施形態２）
上記実施形態１では、シャフト６は、ブラケット５、５のみによって支持されている。
しかし、車両のサイズなどによりフロアパン質量が異なることから、図３に示すように、ブラケット間に、回転中心部を支える支持部としての補助ブラケット９、９を設置することができる。該構成により、フロアパン１０の横ぶれ防止効果が一層向上する。なお支持部の数は限定されないが、左右対称位置に配置するのが望ましい。また、上記補助ブラケット９、９の配置に合わせて、その配置位置の下方側に、シャーシフレーム２ａ、２ａを配置し、必要に応じて前記補助ブラケット９、９と前記シャーシフレーム２ａ、２ａを結合することによって、より強度を増す構造とすることができる。
なお、その他、構造は、上記実施形態１と同様であるので、その説明は省略する。

（実施形態３）
また、上記各実施形態では、図４に示すように、ブラケットの固定強度をさらに増すため、左右のブラケット５０、５０間に前記荷台床部２上に添った連結板５１を設けて左右のブラケット５０、５０を一体的に連結することもできる。該連結によってブラケットの固定強度が一層増し、フロアパンの横ぶれに対する耐性が一層向上し、防振性能が上がる。

（実施形態４）
また、上記実施形態では、フロアパン１０の回転中心は、コンテナパネル材の内面に添ったブラケットで支持しているが、ブラケットは、コンテナパネル材、すなわち荷台側壁の外面に添って設けられているものでもよく、さらに内外面両方に添って設けられているものであってもよい。

図５に示す実施形態では、ブラケットは、左右両側においてそれぞれ、コンテナパネル材４ｂの内面に添った内側ブラケット５２ａと、コンテナパネル材４ｂの外面に添った外側ブラケット５２ｂとによって構成されており、シャフト６は、内側ブラケット５２およびコンテナパネル材４ｂとを貫通して、端部が外側ブラケット５２ｂに支持されている。この形態では、シャフト６は、左右片側においては、内側ブラケット５２ａと外側ブラケット５２ｂとで支持固定されており、シャフト６に加わる力は、コンテナパネル材４ｂの内外面壁を通して荷台側壁に分散することになり、フロアパン１０の横ぶれに対する耐性が一層向上する。

以上、本発明について上記各実施形態に基づいて説明を行ったが、本発明は、上記実施形態の説明に限定をされるものではなく、本発明の範囲内において適宜の変更が可能である。

本発明の一実施形態における防振構造を含む荷台付近を示す断面平面図および断面側面図である。 同じく、防振構造を示す拡大した断面側面図、拡大正面図である。 同じく、他の実施形態の防振構造を示す正面断面図である。 同じく、さらに他の実施形態の防振構造を示す正面断面図および拡大斜視図である。 同じく、さらに他の実施形態の防振構造を示す正面断面図である。 従来の防振構造を備えるトラックの概略側面図および平面図である。

符号の説明

１ トラック
２ 荷台床部
２ａ シャーシフレーム
３ キャビン
４ 荷台
４ａ コンテナパネル材
４ｂ コンテナパネル材
５ ブラケット
５０ ブラケット
５１ 連結板
５２ａ 内側ブラケット
５２ｂ 外側ブラケット
６ シャフト
７ 空気バネ
８ ショックアブソーバ
９ 補助ブラケット
１０ フロアパン

Claims (4)

1. キャブ後方に荷台空間を有し、前記荷台空間に設けられた荷台に、積荷部であるフロアパンを設け、該フロアパンの前部側が車両ピッチング方向に回動可能に取り付けられる一方、前記フロアパンの後部側が荷台床部に弾性的に取り付けられた荷台防振構造であって、前記荷台の前方側に荷台側壁に添ってブラケットが左右に設けられ、該両ブラケットにシャフトが架設され、該シャフトを介して前記フロアパン前部側が車両ピッチング方向に回動可能に取り付けられていることを特徴とするトラックの荷台防振構造。
2. 前記ブラケットは、さらに前記荷台床部および荷台前壁に添うように前記ブラケットが設けられていることを特徴とする請求項１記載のトラックの荷台防振構造。
3. 左右に設けられた前記ブラケットが前記荷台床部に添うように一体的に連結されていることを特徴とする請求項１または２記載のトラックの荷台防振構造。
4. 前記左右のブラケット間に、前記シャフトを支持する１または２以上の支持部を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のトラックの荷台防振構造。

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