JP2010052541A - Reinforcing structure of cross member integrated-trunnion bracket - Google Patents
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Description
本発明は、後輪2軸の大型トラック等に用いられているトラニオン式サスペンションに適用することが可能なクロスメンバ一体型トラニオンブラケットの補強構造に関するものである。 The present invention relates to a reinforcement structure of a cross member integrated trunnion bracket that can be applied to a trunnion suspension used in a large truck with two rear wheels.
図7〜図11はトラニオン式サスペンションと称されるタンデムアクスル専用のサスペンションを示すもので、前後にタンデム配置された一対の車軸1,2の間でトラニオンシャフト3をトラニオンブラケット4によりフレーム5に固定し、このトラニオンシャフト3にリーフスプリング6の中央部を回動ベース7を介し回動自在に取り付け、このリーフスプリング6の両端部により前記前後の車軸1,2を支えると共に、これら各車軸1,2の前後方向位置を保持するためのアッパロッド8及びロアロッド9を備えた構造となっている。
7 to 11 show a suspension dedicated to a tandem axle called a trunnion type suspension. The
ここで、トラニオンブラケット4がフレーム5に固定されている位置には、クロスメンバ10が左右のフレーム5の相互間に渡されて補強されるようにしてあり、このクロスメンバ10の中央部の前後面と前記各車軸1,2の中央部上側との間がアッパロッド8により夫々連結され、前記トラニオンブラケット4の下端部の前後面と前記各車軸1,2の両端部下側との間がロアロッド9により連結されている。
Here, at the position where the trunnion bracket 4 is fixed to the
この結果、斯かるトラニオン式サスペンションでは、前後の車軸1,2の上下動がリーフスプリング6により吸収され、前後方向の力はアッパロッド8及びロアロッド9を介してフレーム5に伝えられ、しかも、リーフスプリング6がトラニオンシャフト3を中心に回動することで良好な段差乗り越しが実現されることになる。
As a result, in such a trunnion type suspension, the vertical movement of the front and
尚、図中における符号の11はリーフスプリング6の中央部を回動ベース7上に装着するためのUボルト、12はクロスメンバ10の中央部の前後面に設けられたアッパロッド8の取付部、13は各車軸1,2の中央部上側に設けられたアッパロッド8の取付部、14はトラニオンブラケット4の下端部の前後面に設けられたロアロッド9の取付部、15は各車軸1,2の両端部下側に設けられたロアロッド9の取付部を示している。
In the figure,
また、この種のトラニオン式サスペンションに関連する先行技術文献情報としては下記の特許文献1,2等がある。
しかしながら、斯かる従来構造においては、特に図11に示す如く、左右のトラニオンブラケット4が独立してフレーム5に組み付けられるようになっていたため、該フレーム5より外側のオフセットされた位置で入力される上下力に耐え得るよう各トラニオンブラケット4をフレーム5に対し十分に大きな重ね代を持たせて取り付けており、しかも、車幅方向に亘る一本のトラニオンシャフト3を共用して左右のトラニオンブラケット4の間を連結するビームとして機能させるようにしていたため、各トラニオンブラケット4やトラニオンシャフト3が大型部品となって重量増加を招くという問題があった。
However, in such a conventional structure, as shown in FIG. 11 in particular, the left and right trunnion brackets 4 are independently assembled to the
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、フレームより外側のオフセットされた位置で入力される上下力に耐え得る十分な剛性を確保しつつ全体構造のコンパクト化を実現して大幅な軽量化を図り得るようにしたクロスメンバ一体型トラニオンブラケットを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and realizes a compact structure with a significant weight reduction while ensuring sufficient rigidity to withstand the vertical force input at an offset position outside the frame. It is an object of the present invention to provide a cross member integrated trunnion bracket that can be made into a simple structure.
本発明は、左右のフレーム間を連結するクロスメンバ部と、該クロスメンバ部の両端部下面に下方に向かうにつれ車幅方向外側へ開くように一体成形され且つトラニオンシャフトを軸支するためのボス部を有する一対のトラニオンブラケット部とによりクロスメンバ一体型トラニオンブラケットを構成し、前記トラニオンブラケット部のボス部の周辺部位とその上側のフレームとの間を補強プレートにより連結したことを特徴とするものである。 The present invention relates to a cross member portion that connects the left and right frames, and a boss that is integrally formed so as to open outward in the vehicle width direction as it goes downward on the lower surfaces of both end portions of the cross member portion and to support the trunnion shaft. A cross member integrated trunnion bracket is constituted by a pair of trunnion bracket portions having a portion, and a peripheral portion of a boss portion of the trunnion bracket portion and a frame on the upper side thereof are connected by a reinforcing plate. It is.
而して、このようにすれば、トラニオンブラケット部のボス部の周辺部位とその上側のフレームとの間が補強プレートで連結される結果、これら補強プレートとフレームとクロスメンバ一体型トラニオンブラケットとによる強固なボックス構造がボス部の近傍に形成され、このボックス構造によって、フレームより外側のオフセットされた位置で入力される上下力に対し十分な剛性が確保されることになる。 Thus, in this way, as a result of the connection between the peripheral portion of the boss portion of the trunnion bracket portion and the upper frame by the reinforcing plate, the reinforcing plate, the frame, and the cross member integrated trunnion bracket are used. A strong box structure is formed in the vicinity of the boss portion, and this box structure ensures sufficient rigidity against the vertical force input at an offset position outside the frame.
また、このようにフレームより外側のオフセットされた位置で入力される上下力に耐え得る十分な剛性がボックス構造で確保される結果、従来のようにトラニオンシャフトを左右のトラニオンブラケット部の間を連結するビームとして機能させなくて済み、トラニオンシャフトを左右に分割し且つ必要最小限の長さ(リーフスプリングの取り付けを行うのに必要な長さ)として左右のトラニオンブラケット部毎に装備させることが可能となり、トラニオンシャフトが大型部品になることを回避して大幅な軽量化を図ることが可能となる。 In addition, the box structure ensures sufficient rigidity to withstand the vertical force input at the offset position outside the frame as described above. As a result, the trunnion shaft is connected between the left and right trunnion brackets as in the past. The trunnion shaft can be divided into left and right parts and installed to the left and right trunnion brackets as the minimum length (necessary length for attaching the leaf spring). Thus, the trunnion shaft can be prevented from becoming a large part and can be significantly reduced in weight.
しかも、クロスメンバ部にトラニオンブラケット部を一体成形したクロスメンバ一体型トラニオンブラケットとしているので、従来のトラニオンブラケットの如きフレームに対する大きな重ね代を設ける必要がなくなり、クロスメンバ一体型トラニオンブラケット全体を強度面での貢献度の低い部分を省いた無駄のない簡素な構造にまとめて大幅な軽量化を図ることも可能となる。 Moreover, since the cross member integrated trunnion bracket is formed by integrally forming the trunnion bracket on the cross member, there is no need to provide a large overlap margin with respect to the frame like the conventional trunnion bracket, and the entire cross member integrated trunnion bracket is strong. It is also possible to achieve a significant weight reduction by combining a simple structure with no waste of the low contribution part.
更に、本発明においては、フレームに対する補強プレートの連結箇所の少なくとも一部をクロスメンバ部との共締めで締結することが好ましく、このようにすれば、補強プレートがフレームとクロスメンバ部の両方に対し直接的に締結される結果、より一層強固なボックス構造が構成されることになる。 Furthermore, in the present invention, it is preferable to fasten at least a part of the connection portion of the reinforcing plate to the frame by fastening together with the cross member portion. In this way, the reinforcing plate is attached to both the frame and the cross member portion. As a result of being directly fastened, an even stronger box structure is formed.
また、本発明では、トラニオンブラケット部のボス部を挟んだ車両前後方向の二箇所と、該二箇所の直上に相当する夫々の位置から前後方向の互いに離反する向きにオフセットしたフレーム上の適宜位置との間を補強プレートにより連結すると良く、このようにすれば、車両の制動時や発進時に慣性力の反力として路面から受ける前後力に対する剛性が高められることになる。 Further, in the present invention, two positions in the vehicle front-rear direction sandwiching the boss portion of the trunnion bracket portion, and appropriate positions on the frame that are offset in the direction away from each other in the front-rear direction from the positions corresponding directly above the two positions In this way, the rigidity against the longitudinal force received from the road surface as a reaction force of the inertial force when the vehicle is braked or started is increased.
上記した本発明のクロスメンバ一体型トラニオンブラケットの補強構造によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。 According to the reinforcing structure for a cross member integrated trunnion bracket of the present invention described above, various excellent effects as described below can be obtained.
(I)本発明の請求項1に記載の発明によれば、補強プレートとフレームとクロスメンバ一体型トラニオンブラケットとから成る強固なボックス構造によって、フレームより外側のオフセットされた位置で入力される上下力に耐え得る十分な剛性を確保することができ、この結果、従来のようにトラニオンシャフトを左右のトラニオンブラケット部の間を連結するビームとして機能させなくて済むようにしてトラニオンシャフトの分割及び短縮を図ることができ、しかも、クロスメンバ部にトラニオンブラケット部を一体成形したクロスメンバ一体型トラニオンブラケットとしたことで従来のトラニオンブラケットの如きフレームに対する大きな重ね代を不要としてクロスメンバ一体型トラニオンブラケット全体を強度面での貢献度の低い部分を省いた無駄のない簡素な構造にまとめることができるので、従来よりも全体構造のコンパクト化を実現して大幅な軽量化を図ることができる。 (I) According to the invention described in claim 1 of the present invention, the upper and lower sides inputted at the offset position outside the frame by the strong box structure comprising the reinforcing plate, the frame, and the cross member integrated trunnion bracket. Sufficient rigidity to withstand the force can be secured, and as a result, the trunnion shaft can be divided and shortened so that the trunnion shaft does not have to function as a beam connecting between the left and right trunnion bracket portions as in the prior art. In addition, the cross member integrated trunnion bracket is formed by integrally forming the trunnion bracket portion on the cross member portion, thereby eliminating the need for a large overlap with the frame as in the conventional trunnion bracket, thereby strengthening the entire cross member integrated trunnion bracket. Parts with low level of contribution It is possible to put together a lean simple structure was omitted, it is possible to achieve compactness of the overall than the conventional structure made considerably lighter.
(II)本発明の請求項2に記載の発明によれば、フレームに対する補強プレートの連結箇所の少なくとも一部をクロスメンバ部との共締めで締結したことによって、補強プレートをフレームとクロスメンバ部の両方に対し直接的に締結することができ、より一層強固なボックス構造を構成することができる。
(II) According to the invention described in
(III)本発明の請求項3に記載の発明によれば、トラニオンブラケット部のボス部を挟んだ車両前後方向の二箇所と、該二箇所の直上に相当する夫々の位置から前後方向の互いに離反する向きにオフセットしたフレーム上の適宜位置との間を補強プレートにより連結したことによって、車両の制動時や発進時に慣性力の反力として路面から受ける前後力に対する剛性を高めることができる。
(III) According to the invention described in
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1〜図6は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図7〜図11と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。 FIGS. 1-6 shows an example of the form which implements this invention, and the part which attached | subjected the code | symbol same as FIGS. 7-11 represents the same thing.
本形態例においては、図1及び図2に示す如く、左右のフレーム5(図3参照)間を連結するクロスメンバ部16と、該クロスメンバ部16の両端部下面に下方に向かうにつれ車幅方向外側へ開くように一体成形され且つトラニオンシャフト17(図6参照)を軸支するためのボス部18を有する一対のトラニオンブラケット部19とによりクロスメンバ一体型トラニオンブラケット20を構成している。
In this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the
即ち、このクロスメンバ一体型トラニオンブラケット20は、従来のトラニオン式サスペンションにおけるクロスメンバとトラニオンブラケットとに換えて適用できるように一体成形の鋳造品として製造されたものである。
That is, the cross member integrated
ここで、従来のクロスメンバに相当するクロスメンバ部16は、その両端部にフレーム5(図3参照)のウェブに対しボルト締結し得るよう取付部21を備えており、しかも、その両端部がフレーム5のウェブに向かうに従い上面視で末広がり状を成すように形成されていて、前記各取付部21がフレーム5の長手方向に十分なスパンをとって配置されるようにしてある。
Here, the
更に、クロスメンバ部16の両端部の前後面には、後述するVロッド22(図3及び図5参照)の開き側端部を連結するための取付部23が車幅方向に対し傾斜面を成すように形成されており、また、各トラニオンブラケット部19の下端には、平行リンク式のロアロッド9(図3及び図4参照)の端部を連結するための取付部24が形成されている。
Further, on the front and rear surfaces of both end portions of the
しかも、前記クロスメンバ部16の中央部分には、各トラニオンブラケット部19上側の車幅方向内側部分19aの傾斜姿勢と連続するように山形にリブ25が形成されており、該各リブ25と前記各トラニオンブラケット部19上側の車幅方向内側部分19aと前記クロスメンバ部16の上部構造とが全体としてアーチ構造を成すように形成されている。
In addition, a
尚、図1及び図2中における符号の26は、配管類や配線類を固定するための雌ネジ部であり、前述した如きクロスメンバ一体型トラニオンブラケット20の一体成形時に一緒にボス部分を鋳造しておいてネジ切り加工を施したものである。
図3〜図5は、このようなクロスメンバ一体型トラニオンブラケット20を用いて実際にトラニオン式サスペンションを構成した場合を例示しており、前記クロスメンバ部16の両端部前後面の取付部23と前記各車軸1,2の中央部上側の取付部13との間がVロッド22により夫々連結され、前記トラニオンブラケット部19の下端部前後面の取付部24と前記各車軸1,2の両端部下側の取付部15との間が従来通りの平行リンク式のロアロッド9により夫々連結されている。
3 to 5 exemplify a case where a trunnion type suspension is actually configured using such a cross member integrated
また、前記クロスメンバ部16は、左右のフレーム5のウェブ間に渡されて該ウェブに対し取付部21を介してボルト締結されるようになっており、前記各トラニオンブラケット部19のボス部18には、車幅方向外側へ所要長さ張り出すトラニオンシャフト17が夫々嵌合設置され、該各トラニオンシャフト17の突出端には、リーフスプリング6の中央部が従来通りに回動ベース7を介し回動自在に取り付けられており、このリーフスプリング6の両端部が前後の車軸1,2の両端部上側に固定されるようにしてある。
Further, the
ここで、本形態例においては、トラニオンシャフト17が左右のトラニオンブラケット部19毎に個別に装備されていて、従来の如き車幅方向に亘る一本のトラニオンシャフトを共用する形式になっていないため、各トラニオンシャフト17を左右のトラニオンブラケット部19の間を連結するビームとして機能させることができない構造となっているが、その替わりに前記トラニオンブラケット部19のボス部18の周辺部位とその上側のフレーム5との間を補強プレート27により連結する形式を採用している。
Here, in the present embodiment, the
即ち、ここに図示している例では、トラニオンブラケット部19のボス部18を挟んだ車両前後方向の二箇所と、該二箇所の直上に相当する夫々の位置から前後方向の互いに離反する向きにオフセットしたフレーム5上の適宜位置との間が二枚の補強プレート27(一枚に繋がったものでも可)により連結されており、しかも、前記フレーム5のウェブに対する補強プレート27の連結箇所の少なくとも一部がクロスメンバ部16の取付部21との共締めで締結されるようになっていて、図6に示す如く、各補強プレート27とフレーム5とクロスメンバ一体型トラニオンブラケット20とにより強固なボックス構造が形成されるようにしてある。
In other words, in the example shown here, the vehicle longitudinal direction sandwiches the
而して、このようにすれば、トラニオンブラケット部19のボス部18の周辺部位とその上側のフレーム5との間が各補強プレート27で連結される結果、これら各補強プレート27とフレーム5とクロスメンバ一体型トラニオンブラケット20とによる強固なボックス構造がボス部18の近傍に形成されるので、このボックス構造によって、フレーム5より外側のオフセットされた位置で入力される上下力に対し十分な剛性が確保されることになる。
In this way, as a result of the connection between the peripheral portion of the
更に付言すれば、フレーム5より外側のオフセットされた位置で入力される上下力は、車輪から前後の車軸1,2、リーフスプリング6、トラニオンシャフト17を順に経由してトラニオンブラケット部19のボス部18に伝わることになるため、該ボス部18の近傍に形成されるボックス構造の強度的な貢献度は極めて大である。
In addition, the vertical force input at an offset position outside the
また、このようにフレーム5より外側のオフセットされた位置で入力される上下力に耐え得る十分な剛性がボックス構造で確保される結果、従来のようにトラニオンシャフトを左右のトラニオンブラケット部19の間を連結するビームとして機能させなくて済み、トラニオンシャフト17を左右に分割し且つ必要最小限の長さ(リーフスプリング6の取り付けを行うのに必要な長さ)として左右のトラニオンブラケット部19毎に装備させることが可能となり、トラニオンシャフト17が大型部品になることを回避して大幅な軽量化を図ることが可能となる。
In addition, as a result of the box structure having sufficient rigidity to withstand the vertical force input at the offset position outside the
しかも、クロスメンバ部16にトラニオンブラケット部19を一体成形したクロスメンバ一体型トラニオンブラケット20としているので、従来のトラニオンブラケットの如きフレーム5に対する大きな重ね代を設ける必要がなくなり、クロスメンバ一体型トラニオンブラケット20全体を強度面での貢献度の低い部分を省いた無駄のない簡素な構造にまとめて大幅な軽量化を図ることも可能となる。
Moreover, since the cross member integrated
更に、特に本形態例においては、フレーム5に対する各補強プレート27の連結箇所の少なくとも一部をクロスメンバ部16との共締めで締結しているので、各補強プレート27がフレーム5とクロスメンバ部16の両方に対し直接的に締結される結果、より一層強固なボックス構造が構成されることになり、しかも、トラニオンブラケット部19のボス部18を挟んだ車両前後方向の二箇所と、該二箇所の直上に相当する夫々の位置から前後方向の互いに離反する向きにオフセットしたフレーム5上の適宜位置との間を二枚の補強プレート27により連結しているので、車両の制動時や発進時に慣性力の反力として路面から受ける前後力に対する剛性も高められることになる。
Further, particularly in this embodiment, since at least a part of the connecting portion of each reinforcing
従って、上記形態例によれば、各補強プレート27とフレーム5とクロスメンバ一体型トラニオンブラケット20とから成る強固なボックス構造によって、フレーム5より外側のオフセットされた位置で入力される上下力に耐え得る十分な剛性を確保することができ、この結果、従来のようにトラニオンシャフト17を左右のトラニオンブラケット部19の間を連結するビームとして機能させなくて済むようにしてトラニオンシャフト17の分割及び短縮を図ることができ、しかも、クロスメンバ部16にトラニオンブラケット部19を一体成形したクロスメンバ一体型トラニオンブラケット20としたことで従来のトラニオンブラケットの如きフレーム5に対する大きな重ね代を不要としてクロスメンバ一体型トラニオンブラケット20全体を強度面での貢献度の低い部分を省いた無駄のない簡素な構造にまとめることができるので、従来よりも全体構造のコンパクト化を実現して大幅な軽量化を図ることができる。
Therefore, according to the above-described embodiment, the strong box structure including the reinforcing
また、フレーム5に対する各補強プレート27の連結箇所の少なくとも一部をクロスメンバ部16との共締めで締結したことによって、各補強プレート27をフレーム5とクロスメンバ部16の両方に対し直接的に締結することができ、より一層強固なボックス構造を構成することができる。
Further, by fastening at least a part of the connecting portion of each reinforcing
しかも、トラニオンブラケット部19のボス部18を挟んだ車両前後方向の二箇所と、該二箇所の直上に相当する夫々の位置から前後方向の互いに離反する向きにオフセットしたフレーム5上の適宜位置との間を各補強プレート27により連結したことによって、車両の制動時や発進時に慣性力の反力として路面から受ける前後力に対する剛性を高めることができる。
Moreover, two locations in the vehicle front-rear direction across the
尚、本発明のクロスメンバ一体型トラニオンブラケットの補強構造は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 Note that the reinforcing structure of the cross member integrated trunnion bracket of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
5 フレーム
17 トラニオンシャフト
18 ボス部
19 トラニオンブラケット部
20 クロスメンバ一体型トラニオンブラケット
21 取付部
22 ロッド
23 取付部
24 取付部
25 リブ
26 雌ネジ部
27 補強プレート
5
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