JP2009067315A - サスペンション用ｖロッドの取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】締付けボルトを不要とするとともに、車軸から加わる横力に対する耐久性を向上させ、かつ定期交換作業を不要として、維持費を軽減可能とする。
【解決手段】車軸の中央部と左右のフレーム１との間を連絡するＶロッドの該車軸に対する取付構造において、車軸３３の中央位置で車軸３３と一体に結合されたブラケット３４を挟んでその両側にＶロッド３１ａ、３１ｂの一対の車軸側端部３２ａ、３２ｂを重ねて配置し、重ねて配置した該ブラケットとＶロッドの車軸側端部に跨って車軸の軸方向と平行な貫通孔３５ａ〜ｃを穿設するとともに、少なくともＶロッドの車軸側端部に穿設された貫通孔３５ａ、３５ｂに雌ネジ部３６ａ、３６ｂを形成させ、該雌ネジ部に螺合する雄ネジ部３７ａを有する円筒形状のボルト材３７を該貫通孔３５ａ、３５ｂに貫入固定することにより、車軸から伝達される車幅方向の横力を該雌ネジ部で受けるように構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、大型トラック等車両の旋回時に車幅方向の横力を受けるサスペンション用Ｖロッドの取付構造に関する。

サスペンション用Ｖロッドは、大型トラック等の大型車両に設けられて、一端が左右フレームに接続され、他端が車軸に接続されて、Ｖ字状に配置され、車両旋回時に車軸に加わる車幅方向の横力を受けて、車軸を支えるものである。特許文献１（特許第３９１１１１０号公報）には、従来のサスペンション用Ｖロッドの取付構造が開示されている。以下この取付構造を図５〜図７に基づいて説明する。

図６及び図７は大型トラック等のように後輪軸を二軸とした後輪二軸車両におけるリアサスペンション構造の一例を示す。図において、車体の前後方向（図６中における左右方向）に延びる左右一対のフレーム１の下方に、車幅方向（図７中における上下方向）に延びかつその両端で車輪２を軸支するための車軸３が配置されている。車軸３の下面に一体的に組み付けられたサポートビーム４の前後端部とフレーム１の下面との間に、上下方向の振動を吸収する空気ばね５が介装されている。

前側に配置された空気ばね５の更に前方では、フレーム１に下向きに延びるブラケット６が取り付けられており、ブラケット６の下端部とサポートビーム４の中間部分とが、車体のロール剛性を高めるスタビライザとしての機能を兼ね備えたロア側のトルクロッド７により傾動自在に連結されている。

また、トルクロッド７の中途部とその直上のフレーム１との間は、上下方向に延びるショックアブソーバ８により連結されており、このショックアブソーバ８により上下方向の振動の揺り返しを抑制して振動減衰が図られるようにしてある。特に、図７に示されるように、車軸３の中央部上面と、左右フレーム１の内側面との間が、アッパ側のトルクロッド７として機能するＶロッド９により連結されている。具体的には、Ｖロッド９に左右に別れた分岐端部９ａ（前側端部）が左右のフレーム１の内側面から延ばしたブラケット１０に連結され、Ｖロッド９の中央の屈曲端部９ｂ（後側端部）が、車軸３の中央部上側に設けたブラケット１１に連結されている。

図５はＶロッド９の屈曲端部９ｂの車軸３側に対する連結箇所の詳細を示す。図５において、Ｖロッド９の屈曲端部９ｂには、該Ｖロッド９の屈曲端部９ｂをボス部としてラバーブッシュ１２を介し中央の球状部１３を揺動自在に抱持されかつその両端部１４を車幅方向外側に張り出した揺動ピン１５が設けられている。揺動ピン１５の両端部１４が車軸３側のブラケット１１の両端に対し重合されて複数のボルト１６及びナット１７により車体の前後方向に締結されている。

なお、Ｖロッド９の分岐端部９ａのフレーム１側に対する連結箇所は、車軸３側の連結箇所の構造と比較して連結相手となるブラケット１０の形状が異なるだけで、実質的に同様の構造となる。

特許第３９１１１１０号公報

特許文献１の取付構造では、車軸３から受ける横力を４本のボルト１６の締付け力による摩擦力のみで支持している。即ち、揺動ピン１５の両端部１４とブラケット１１との滑りを防止するため、強度の大きな大型のボルト１６を用い、該ボルト１６を大きいトルクで締め付ける必要がある。また、ボルト１６には車軸３から加わる横力により、大きな曲げモーメントが加わり、厳しい負荷環境で使用される。

また、ラバーブッシュ１２は繰り返し荷重を受けて摩耗し、強度が低下するとともに、品質が劣化するため、定期的に交換する必要があるが、その交換作業に多くの手間と時間を要する。

なお、図５に示す特許文献１の取付構造では、一組のボルト１６及びナット１７についてだけ、ボルト１６のヘッド部１６ａとナット１７との互いに対峙する側に端面部分にテーパ部１９及び２０を設け、テーパ部１９及び２０に対応するボルト孔１８の前後端部に、テーパ部１９及び２０に合致するテーパ孔２１，２２を設けることにより、格別大きくない適正なトルクをかけるだけで楔作用により大きな締付強度を付与できるようにしている。
しかしながら、依然として、締付けボルトを用い、該締付けボルトによる大きな締付力を付与する点では変わりがない。

本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、Ｖロッドの車軸側端部の取付構造において、締付けボルトを不要とするとともに、車軸から加わる横力に対する耐久性を向上させ、かつ定期交換作業を不要として、維持費を軽減可能とすることを目的とする。

かかる目的を達成するため、本発明のサスペンション用Ｖロッドの取付構造は、
車軸の中央部と左右のフレームとの間にＶ字状に架設された連結ロッドからなり、車軸に加わる横力を受けるＶロッドの該車軸に対する取付構造において、
車軸の中央位置で車軸と一体の結合部材を挟んでその両側にＶロッドの一対の車軸側端部を重ねて配置し、
重ねて配置した該結合部材とＶロッドの車軸側端部に跨って車軸の軸方向と平行な貫通孔を穿設するとともに、少なくともＶロッドの車軸側端部に穿設された貫通孔に雌ネジ部を形成させ、
該雌ネジ部に螺合する雄ネジ部を有する円筒形状のボルト材を該貫通孔に貫入固定することにより、車軸から伝達される車幅方向の横力を該雌ネジ部で受けるように構成したものである。

本発明の取付構造は、上記構成としたことにより、車軸から該結合部材を介して加わる横力は、前記ボルト材の雄ネジ部を介して、Ｖロッドの車軸側端部に穿設された貫通孔に形成された雌ネジ部で直接受けることになる。従って、従来のように、ボルトの締付力が加わる方向と直角方向に配置される滑り面をなくすことができる。そのため、該滑り面に大きな締め付けトルクを付与する締め付けボルトが不要となる。

また、車軸から加わる横力を互いに螺合する雄雌ネジ部のネジ山面で受けるため、従来のように滑りが生じることなく、耐久性を向上することができる。さらに、従来の取付構造に用いられるラバーブッシュが不要となるので、定期交換作業が不要となり、整備作業時間を短縮できるとともに、維持費を軽減することができる。
なお、本発明において、互いに螺合する雄雌ネジ部のネジピッチを大きくすることで、ネジ山の強度向上と横力付加時の横ズレを防止することができる。また、ネジ山を大きくすることで、ボルト材を貫通孔に挿入しやすくなる。

本発明の取付構造において、好ましくは、ボルト材の周面に凹部を設け、結合部材の該凹部に対面する位置に設けたピン孔にノックピンを圧入し、該ノックピンを該凹部に挿入させることにより、該ボルト材を前記貫通孔に固定させるようにするとよい。かかる構成とすれば、該ボルト材を該貫通孔の所望位置に安定して固定することができる。

また、本発明の取付構造において、Ｖロッドの一対の車軸側端部を連結して一体とするか、あるいは結合部材と重ね配置されたＶロッドの車軸側端部より手前側で該Ｖロッド間に連結バーを架設してＶロッド同士を連結するようにすれば、一対のＶロッド相互の相対位置を安定させ、Ｖロッド先端部の強度を向上できるとともに、Ｖロッドの車軸側端部に穿設された貫通孔にボルト材を挿入しやすくすることができる。

また、本発明において、Ｖロッドの車軸側端部の貫通孔より先端側の部分を半割りに分離し、該分離面にボルトの締付け代を形成するとともに、対向配置された該分離先端部をボルト結合するようにしてもよい。かかる構成とすることにより、Ｖロッドの車軸側端部によるボルト材への締付力を調整することができるとともに、該締付け代からグリース等の潤滑油を雄雌ネジ部に注入できるので、取付構造の保守管理が容易になる。

また、前記構成において、Ｖロッドの車軸側端部の貫通孔に雌ネジ部を形成せずに、該車軸側端部とボルト棒の間に該ボルト棒の雄ネジ部と螺合する雌ネジ部を形成されたナット部材を嵌装させるようにしてもよい。かかる構成とすれば、Ｖロッドの車軸側端部に穿設された貫通孔に雌ネジ部を形成する必要がなくなり、Ｖロッドの加工を容易にすることができる。

本発明の取付構造によれば、車軸の中央位置で車軸と一体に結合された結合部材を挟んでその両側にＶロッドの一対の車軸側端部を重ねて配置し、重ねて配置した該結合部材とＶロッドの車軸側端部に跨って車軸の軸方向と平行な貫通孔を穿設するとともに、少なくともＶロッドの車軸側端部に穿設された貫通孔に雌ネジ部を形成させ、該雌ネジ部に螺合する雄ネジ部を有する円筒形状のボルト材を該貫通孔に貫入固定することにより、車軸から伝達される車幅方向の横力を該雌ネジ部で受けるように構成したので、ボルトによる過大な締付力を不要とし、車軸から付加される車幅方向の横力をネジ山面で受けるようにしたので、車両の耐久性及び信頼性を向上できる。また、従来の取付構造に用いられるラバーブッシュが不要となるので、定期交換作業が不要となり、これによって、整備作業時間を短縮し、維持費を軽減することができる。

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。
（実施形態１）

本発明の第１実施形態を図１に基づいて説明する。図１の（ａ）は本実施形態に係るＶロッドの車軸側端部の取付構造３０を示す一部断面平面図、（ｂ）は側面図である。
図１において、Ｖ字状に配置された一対のＶロッド３１ａ及び３１ｂの車軸側端部では、Ｖロッド３１ａ及び３１ｂの先端部３２ａ及び３２ｂが平行に配置される。先端部３２ａ及び３２ｂ間には車軸部３３と一体となったブラケット３４が配置される。

先端部３２ａ、３２ｂ及びブラケット３４には、夫々開口部が一致する貫通孔３５ａ、３５ｂ及び３５ｃが穿設されている。また、先端部３２ａ及び３２ｂの貫通孔３５ａ及び３５ｂには、後述するボルト棒３７の雄ネジ部３７ａに螺合する雌ネジ部３６ａ及び３６ｂが形成されている。このように、重合して配置された先端部３２ａ、３２ｂ及びブラケット３４の貫通孔３５ａ、３５ｂ及び３５ｃに周面に雄ネジ部３７ａが形成された金属製のボルト棒３７を挿入する。

即ち、ボルト棒３７の側面に形成された６角形状の凹部３９に図示しない６角レンチ等の専用工具を挿入し、ボルト棒３７を雄ネジ部３７ａに形成されたネジ山の方向に回転して雌ネジ部３５ａ又は３５ｂに螺合させることにより、ボルト棒３７を貫通孔３５ａ又は３５ｂに挿入していく。そして、図１に図示されているように、ボルト棒３７を先端部３２ａ、３２ｂ及びブラケット３４の貫通孔３５ａ、３５ｂ及び３５ｃに貫入する。

ブラケット３４にはノックピン３８を圧入するためのピン孔３４ａが穿設されている。そして、ボルト棒３７には、ボルト棒３７を図１に示すように貫入した状態でピン孔３４ａに対向する位置に凹部３７ｂが設けられている。そのため、ピン孔３４ａにノックピン３８を圧入し、ノックピン３８の先端部を凹部３７ｂに挿入することにより、ボルト棒３７を貫入位置に強固に固定することができる。

本実施形態において、車軸部３３に加わる車幅方向の横力は、ブラケット３４を介してＶロッド３１ａ又は３１ｂの先端部３２ａ又は３２ｂで受ける。しかし、先端部３２ａ、３２ｂの雌ネジ部３６ａ、３６ｂとボルト棒３７の雄ネジ部３７ａとは互いに螺合しているので、最終的に、該横力は、互いに螺合している雌ネジ部３６ａ、３６ｂと雄ネジ部３７ａのネジ山面で受けることになる。該ネジ山面は、総計すれば、大きな面積となるので、大きな横力に対しても高い耐久性をもつことができる。

このように、本実施形態によれば、車軸部３３から加わる横力を従来のようにボルトの締付力に頼らず、互いに螺合するネジ山面で受けるので、滑りが生ぜず、横力に対する耐久性を向上させることができる。また、従来のように、大型のボルトを用いて、該ボルトに過大なトルクを付与する必要がないので、Ｖロッド３１ａ及び３１ｂの車軸部３３に対する取付構造を簡素化することができる。

さらに、従来のようなラバーブッシュを用いずに、金属製のボルト棒３７を用いるので、部品の定期交換を要しない。そのため、交換に要する作業時間をなくすことができ、維持費を軽減することができる。また、ノックピン３８にてボルト棒３７を先端部３２ａ、３２ｂ及びブラケット３４の貫通孔３５ａ〜ｃに強固に固定することができる。

本実施形態では、ボルト棒３７は大型のもの、例えばＭ５０（ピッチ４〜５ｍｍ）を用いる。このように、互いに螺合する雄雌ネジ部のネジピッチを大きくすることで、ネジ山の強度向上と横力付加時の横ズレを防止することができる。また、ネジ山を大きくすることで、ボルト材を貫通孔に挿入しやすくなる。
なお、本実施形態では、ブラケット３４の貫通孔３５ｃに雌ネジ部を設けていないが、該貫通孔３５ｃに雌ネジ部を設けて、ボルト棒３７の雄ネジ部３７ａと螺合させるようにしてもよい。

次に前記第１実施形態の変形例を図２に基づいて説明する。図２において、本変形例は、Ｖロッド３１ａ、３１ｂの先端部３２ａ、３２ｂ間に結合部材４１を架設し、先端部３２ａ、３２ｂを連結するようにしたものである。これによって、Ｖロッド３１ａ、３１ｂの車軸側端部３２ａ、３２ｂの相対位置を安定化させ、Ｖロッド３１ａ、３１ｂの車軸側端部３２ａ、３２ｂの強度を増大させることができる。

次に、第１実施形態の第２の変形例を説明する。図２において、Ｖロッド３１ａ、３１ｂの先端部３２ａ、３２ｂに結合部材４１を架設する代わりに、先端部３２ａ、３２ｂの手前のＶロッド３１ａ、３１ｂ間に連結バー４２を架設するようにしてもよい。これによって、第１の変形例を同様の作用効果を得ることができる。
（実施形態２）

次に、本発明の第２実施形態を図３に基づいて説明する。図３において、本実施形態は、Ｖロッド３１ａ、３１ｂの車軸側端部３２ａ、３２ｂの貫通孔３５ａ、３５ｂから先端側の部分を半割りにして分離し、分離面にボルトの締付け代ｃを形成するとともに、対面する２つの分離先端部にボルト座５１ａ、５１ｂを形成したものである。そして、ボルト座５１ａ、５１ｂに夫々２個のボルト孔を設け、該ボルト孔にボルト５２を挿入し、ボルト５２とナット５３とでボルト座５１ａ、５１ｂを締め付け固定するように構成している。
その他の構成は、前記第１実施形態と同一であり、第１実施形態と同一の部材又は機器には同一の符号を付し、それらの説明を省略する。

本実施形態は、かかる構成であるため、第１実施形態で得られる作用効果に加えて、ボルト５２の締付け程度を調整することにより、車軸側端部３２ａ、３２ｂの雌ネジ部３６ａ、３６ｂとボルト棒３７の雄ネジ部３７ａとのネジ山面の接触面積を調整することができる。また、ボルト座５１ａ、５１ｂ間に締付け代ｃをもうけているため、締付け代ｃからグリース等の潤滑油を注入することができて、ボルト棒３７のかじり付きを防止できるなど、取付構造３０の保守点検を容易にすることができる。
（実施形態３）

次に、本発明の第３実施形態を図４に基づいて説明する。図４において、本実施形態は、ボルト棒３７の両端部に、Ｖロッドの車軸側端部３２ａ、３２ｂの幅寸法と同一寸法のリング形状のナット６１ａ、６１ｂを装着するようにしたものである。ナット６１ａ、６１ｂは、夫々貫通孔６２ａ、６２ｂを有し、貫通孔６２ａ、６２ｂに雌ネジ部６３ａ、６３ｂを形成している。そして、予めボルト棒３７の雄ネジ部３７ａと該雌ネジ部６３ａ、６３ｂとを螺合させることによりボルト棒３７にナット６１ａ、６１ｂを装着した状態で車軸側端部３２ａ、３２ｂに装着する。なお、前記第２実施形態と同一の部位又は機器には同一の符号を付しており、それらの説明は省略する。

本実施形態では、車軸側端部３２ａ、３２ｂの貫通孔３５ａ及び３５ｂには雌ネジ部を形成しない円筒面とする。そして、一方の端部にナット６１ａ（又はナット６１ｂ）を螺合させたボルト棒３７を車軸側端部３２ａ及び３２ｂの貫通孔３５ａ及び３５ｂに挿入する。その後、残りのナット６１ｂ（又はナット６１ａ）をボルト棒３７の他端部に螺合させる。その後、ボルト５２で車軸側端部３２ａ、３２ｂを締付けることにより、ボルト棒３７及びナット６１ａ、６１ｂを該貫通孔３５ａ及び３５ｂに固定する。

ボルト棒３７の車軸側端部３２ａ、３２ｂへの別な装着手順として、予めナット６１ａ及び６１ｂを車軸側端部３２ａ及び３２ｂに嵌合してボルト５２及びナット５３でボルト座５１ａ及び５１ｂを締め付け、その後、６角レンチ等の専用工具を用いてボルト棒３７をナット６１ａ及び６１ｂに螺合させるようにしてもよい。

本実施形態によれば、前記第２実施形態と同様の作用効果を得られるほか、車軸側端部３２ａ、３２ｂの貫通孔３５ａ及び３５ｂに雌ネジ部を形成する必要がないので、車軸側端部３２ａ、３２ｂの加工が容易になるとともに、ボルト棒３７の車軸側端部３２ａ、３２ｂ及びブラケット３４の貫通孔３５ａ〜ｃへの装着が容易になるという利点がある。

本発明によれば、車両のＶロッドの車軸側端部の取付構造において、締付けボルトを不要とするとともに、車軸から加わる横力に対する耐久性を向上させ、かつ定期交換作業を不要として、維持費を軽減することができる。

本発明の第１実施形態に係り、（ａ）は一部断面平面図、（ｂ）は側面図である。 前記第１実施形態の変形例に係り、（ａ）は一部断面平面図、（ｂ）は側面図である。 本発明の第２実施形態に係り、（ａ）は一部断面平面図、（ｂ）は側面図である。 本発明の第３実施形態に係り、（ａ）は一部断面平面図、（ｂ）は側面図である。 従来のサスペンション用Ｖロッドの取付構造を示す一部断面平面図である。 従来のリヤサスペンション構造の一例を示す側面図である。 図６のＡ−Ａ線に沿う平面図である。

符号の説明

１ 左右フレーム
３０ 取付構造
３１ａ、３１ｂ Ｖロッド
３２ａ、３２ｂ 車軸側端部
３３ 車軸部
３４ ブラケット（結合部材）
３４ａ ピン孔
３５ａ〜ｃ 貫通孔
３６ａ、３６ｂ 雌ネジ部
３７ ボルト棒
３７ｂ 凹部
３８ ノックピン
４１ 結合部材
４２ 連結バー
５１ａ、５１ｂ ボルト座
５２ ボルト
６１ａ、６１ｂ ナット
ｃ 締付け代

Claims (6)

1. 車軸の中央部と左右のフレームとの間にＶ字状に架設された連結ロッドからなり、車軸に加わる横力を受けるＶロッドの該車軸に対する取付構造において、
   車軸の中央位置で車軸と一体の結合部材を挟んでその両側にＶロッドの一対の車軸側端部を重ねて配置し、
   重ねて配置した該結合部材とＶロッドの車軸側端部に跨って車軸の軸方向と平行な貫通孔を穿設するとともに、少なくともＶロッドの車軸側端部に穿設された貫通孔に雌ネジ部を形成させ、
   該雌ネジ部に螺合する雄ネジ部を有する円筒形状のボルト材を該貫通孔に貫入固定することにより、車軸から伝達される車幅方向の横力を該雌ネジ部で受けるように構成したことを特徴とするサスペンション用Ｖロッドの取付構造。
2. 前記ボルト材の周面に凹部を設け、前記結合部材の該凹部に対面する位置に設けたピン孔にノックピンを圧入し、該ノックピンを該凹部に挿入させることにより、該ボルト材を前記貫通孔に固定させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のサスペンション用Ｖロッドの取付構造。
3. 前記Ｖロッドの一対の車軸側端部を連結して一体としたことを特徴とする請求項１又は２に記載のサスペンション用Ｖロッドの取付構造。
4. 前記結合部材と重ね配置された前記Ｖロッドの車軸側端部より手前側で該Ｖロッド間に連結バーを架設してＶロッド同士を連結してなることを特徴とする請求項１又は２に記載のサスペンション用Ｖロッドの取付構造。
5. 前記Ｖロッドの車軸側端部の貫通孔より先端側の部分を半割りに分離し、該分離面にボルトの締付け代を形成するとともに、対向配置された該分離先端部をボルト結合してなることを特徴とする請求項１又は２に記載のサスペンション用Ｖロッドの取付構造。
6. Ｖロッドの前記車軸側端部の貫通孔に雌ネジ部を形成せずに、該車軸側端部とボルト棒の間に該ボルト棒の雄ネジ部と螺合する雌ネジ部を形成されたナット部材を嵌装させたことを特徴とする請求項５に記載のサスペンション用Ｖロッドの取付構造。

Images