JP2010105518A

JP2010105518A - キャブマウント装置

Info

Publication number: JP2010105518A
Application number: JP2008279110A
Authority: JP
Inventors: Makoto Ishii; 誠石井; Hideaki Katsuta; 英章勝田
Original assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Current assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Priority date: 2008-10-30
Filing date: 2008-10-30
Publication date: 2010-05-13

Abstract

【課題】キャブマウント装置に関し、車幅方向への制振特性を容易に調整可能とし、乗り心地の制御性を高める。
【解決手段】左右のシャシフレーム１０ａのそれぞれにロアヒンジブラケット１を固定し、トーションバー２ａを懸架する。また、チルト式キャブ９の下面に固定された一対のアッパヒンジブラケット３のそれぞれにクッションラバーケース４を固定し、トーションバー２ａをクッションラバーケース４に挿通する。また、クッションラバーケース４とトーションバー２ａ及びロアヒンジブラケット１との間にキャブヒンジブッシュ５を介装する。
キャブヒンジブッシュ５を二部材に分離し、トーションバー２ａを被覆する筒状部６とクッションラバーケース４のロアヒンジブラケット１側の側面を被覆する面状部７とを形成する。さらに、面状部７にリブを凸設させ、車幅方向の振動に対する制振性能を高める。
【選択図】図３

Description

本発明は、チルト式キャブのフロント部をフレーム上に支持するキャブマウント装置に関する。

従来、チルト式キャブが採用された大型トラックなどの自動車において、トーションバーに対してキャブの前端部を枢着させる構造を備えたキャブマウント装置が知られている。例えば、特許文献１には、キャブとトーションバーとの間にゴム状弾性体からなるクッションラバーケース（ヒンジクッション）を介装させる構造のフロントキャブマウントが記載されている。

この技術では、左右のサイドレール（シャシフレーム）にロアヒンジブラケットを固設するとともにこれらのロアヒンジブラケット間にトーションバーを設け、キャブ側にはアッパヒンジブラケットを固設するとともに環状のクッションラバーケース（ヒンジクッション）を固定している。このクッションラバーケースの中心にトーションバーを挿通させることにより、車両上下方向及び前後方向への振動をクッションラバーケースの内部で吸収することができるようになっている。

また、クッションラバーケースはキャブ側に固定されており、これを枢支するトーションバー及びロアヒンジブラケットはシャシフレーム側に固定されている。そのため、キャブサスペンションの上下動に伴ってクッションラバーケースとトーションバー及びロアヒンジブラケットとの間には相対的な変位が生じることになる。そこで、これらの部材間の摩耗や衝突音の発生を防止するために、クッションラバーケースの内側及びトーションバーの左右両端の摺動部には、キャブヒンジブッシュ（ブッシュ）が介装されている。

特許文献１に記載のキャブヒンジブッシュは、クッションラバーケース及びトーションバー間に介装される筒部と、クッションラバーケースの側面及びロアヒンジブラケット間に介装されるつば部とを一体的に備えて構成されている。このような構成により、フロントキャブマウントの組立工数や部品管理工数を容易に削減でき、コストダウンを図ることができるようになっている。
特開２００４−３２２９３７号公報

ところで、クッションラバーケースが挿通されたトーションバーは、キャブのチルト動作時における回動の中心軸であるため、繰り返しの回動操作によってキャブヒンジブッシュが摩耗し、これによりキャブヒンジブッシュ及びロアヒンジブラケット間に隙間が生じる場合がある。このような隙間は、キャブの左右振動による打音（いわゆるコトコト音）の原因となるため、キャブヒンジブッシュのつば部の厚みを正確に設定して隙間が生じないようにする必要がある。

しかしながら、クッションラバーケース及びロアヒンジブラケットの製品誤差やキャブ搭載時の組付誤差などにより、キャブヒンジブッシュ及びロアヒンジブラケット間に隙間が生じる場合もあるため、キャブヒンジブッシュの正確な寸法設定が難しく、結果として上記の隙間の発生を防止できない場合がある。
また、特許文献１に記載のキャブヒンジブッシュは、つば部が平面状に形成されているため、上記の寸法設定との兼ね合いからばね定数（すなわち、ばねの硬さ）を調整することが難しい。例えば、上記の隙間の発生を防止すべくつば部を厚めに設定すると、隙間が生じにくくなる代わりに車幅方向の振動の制振効果が弱くなり、制振性を向上させることができないという課題が生じる。

このように、従来のキャブマウント装置では、キャブヒンジブッシュにおける車幅方向へのばね定数のチューニングが難しく、乗り心地に対する制御性に乏しいという課題が存在する。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、チルト式キャブを備えた車両において、車幅方向への制振特性を容易に調整することができ、乗り心地の制御性を高めることのできるキャブマウント装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１記載の本発明のキャブマウント装置は、チルト式キャブをシャシフレーム上に搭載するためのキャブマウント装置であって、左右の該シャシフレームにそれぞれ固定された一対のロアヒンジブラケットと、一端を該ロアヒンジブラケットの一方に固定されるとともに他端を該ロアヒンジブラケットの他方に対し回動自在に挿通されたトーションバーと、該チルト式キャブの下面に固定された一対のアッパヒンジブラケットと、該トーションバーに挿通されるとともに該アッパヒンジブラケットのそれぞれに固定された一対のクッションラバーケースと、弾性体からなり、該クッションラバーケースと該トーションバー及び該ロアヒンジブラケットとの間に介装されたキャブヒンジブッシュとを備え、該キャブヒンジブッシュが、該トーションバーの表面に沿って筒状に形成され、該トーションバー及び該クッションラバーケース間に介装された筒状部と、該クッションラバーケースの側面に沿って円盤状に形成され、該クッションラバーケース及び該ロアヒンジブラケット間に介装された面状部とを具備するとともに、該面状部が、車幅方向に凸設されたリブを有することを特徴としている。

また、請求項２記載の本発明のキャブマウント装置は、請求項１記載の構成において、該筒状部及び該面状部が、別体の部材として形成されていることを特徴としている。
また、請求項３記載の本発明のキャブマウント装置は、請求項１又は２記載の構成において、該リブが、該面状部の板面側に下底を配した台形状の断面形状を有することを特徴としている。

また、請求項４記載の本発明のキャブマウント装置は、請求項１〜３の何れか１項に記載の構成に加えて、該リブが、該面状部の板面において該トーションバーを中心として放射状かつ等間隔に四本以上形成されていることを特徴としている。

本発明のキャブマウント装置（請求項１）によれば、面状部の表面にリブを設けることにより、押圧時の体積変化によるばね定数のチューニングが可能となる。これにより、車幅方向への振動に対する制振性を高めることができ、クッションラバーケースとロアヒンジブラケットとの隙間に由来する打音を吸収することができる。
また、本発明のキャブマウント装置（請求項２）によれば、筒状部と面状部とを別体の部材とすることにより、筒状部のばね定数と面状部のばね定数を異なる値に設定することが容易となる。例えば、筒状部と面状部とで異なる素材（組成）を用いることが容易である。これにより、車幅方向への振動に対する制振性能と上下及び車両前後方向への振動に対する制振性能とを分離して設計することが可能となり、効果的に振動及び騒音を抑制することができる。また、従来のキャブマウント装置に対する適用性が高いという利点もある。

また、本発明のキャブマウント装置（請求項３）によれば、リブの断面形状を台形状に形成することで、振動を吸収し得る振幅を大きくすることができる。また、台形状の断面形状にすることで、押圧時の荷重の増加量に対するたわみの増加量が減少することになる（押圧による変位が大きくなるほどばねが硬くなる）ため、荷重の大きさに応じて制振特性を変化させることができる。これにより、車幅方向への振動が比較的小さい場合には、上底側のみの弾性力で高周波数の振動を抑制することができ、一方、車幅方向への振動が比較的大きい場合には、下底側の弾性力も利用して低周波数の振動を抑制することができる。

また、本発明のキャブマウント装置（請求項４）によれば、リブを放射状かつ等間隔に四本以上形成することにより、チルト姿勢のキャブを確実に把持することができ、メンテナンス時における制振性能を向上させることができる。

以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。図１〜図４は本発明の一実施形態に係るキャブマウント装置を示すものであり、図１は本装置を備えたトラック車両のシャシフレームを透視して示す斜視図、図２はシャシフレーム前端の拡大斜視図、図３は本キャブマウント装置の構成を示す縦断面図、図４（ａ），（ｂ）は本キャブマウント装置におけるキャブヒンジブッシュの斜視図である。
なお、図２中では、本キャブマウント装置の構成を明示すべく、アッパヒンジブラケット及びクッションラバーケースを車幅方向内側へ移動させた状態が図示されている。

［構成］
本キャブマウント装置は、図１に示すトラック車両１１のシャシフレーム１０前端部に適用されている。シャシフレーム１０は、車両側方において前後方向に延在する左右一対のサイドレール１０ａと、それらの間を車幅方向に連結するクロスメンバ１０ｂとを備えて梯子状に構成されている。本キャブマウント装置は、シャシフレーム１０に対してその前端部近傍でチルト式キャブ９（以下、単にキャブと呼ぶ）を支持するものである。

図２に示すように、サイドレール１０ａにはロアヒンジブラケット１がボルト締結されている。ロアヒンジブラケット１は、左右それぞれのサイドレール１０ａの車幅方向外側において上下方向に立設するように一対固設されている。これらのロアヒンジブラケット１の間を繋ぐように二本のトーションバー２が車幅方向に延在している。以下、これらのトーションバー２のうち、上部のものを上方トーションバー２ａと呼び、下部のものを下方トーションバー２ｂと呼ぶ。上方トーションバー２ａ及び下方トーションバー２ｂは、互いに平行かつ水平に配置されている。

図３は、これらのトーションバー２の軸線を通る垂直面を切断面として車両前方から見た縦断面図である。上方トーションバー２ａは、車両の左側方（図３中の右側）のロアヒンジブラケット１に対してセレーション結合により回り止め固定されている。また、車両の右側方は、ロアヒンジブラケット１に対して回動自在に挿通され、その先端にトーションバーアーム８が固定されている。

一方、下方トーションバー２ｂは上方トーションバー２ａとは左右対称の配置構成となっており、車両右側方のロアヒンジブラケット１に対して回り止め固定されるとともに、反対側の車両左側方のロアヒンジブラケット１に対して回動自在に挿通され、その先端にトーションバーアーム８が固定されている。
なお、上方トーションバー２ａと右側方のロアヒンジブラケット１との間、及び、下方トーションバー２ｂと左側方のロアヒンジブラケット１との間には、軸受１２が介装されている。また、各トーションバー２の両端部は中央部よりも僅かに拡径形成されている。

トーションバーアーム８は、図２に示すように、その前端部８ａがトーションバー２に対して連結され、車両後方へと延在している。トーションバーアーム８の後端部８ｂは、キャブ９の下面に設けられたトーションバーサポート１３に当接した状態で固定されている。これにより、トーションバーアーム８の後端部８ｂから入力されたキャブ９の上下振動が各トーションバー２の周面に沿ったねじりモーメントに変換され、トーションバー２のねじれ方向への変形に対する復元力によってスプリング作用が得られるようになっている。

また、図３に示すように、キャブ９の下面前端部には左右一対のアッパヒンジブラケット３が固設されており、さらにそれぞれのアッパヒンジブラケット３の下方には筒状のクッションラバーケース４が固定されている。
クッションラバーケース４は、内筒４ａ，ゴム状の弾性体４ｂ及びカバー４ｃを備えて構成されている。内筒４ａは、上方トーションバー２ａの中央部及び先端（左右両端）よりもやや大径の筒状に形成され、ここに上方トーションバー２ａが挿通されている。これにより、クッションラバーケース４は、左右のロアヒンジブラケット１間における上方トーションバー２ａの両端部において回動自在に枢支されている。なお、クッションラバーケース４の弾性体４ｂは、内筒４ａの周囲を囲むように環状に形成されている。弾性体４はアッパヒンジブラケット３から入力されたキャブ９の振動を抑制するように作用している。

クッションラバーケース４におけるカバー４ｃの端面及び上方トーションバー２ａとの間隙には、弾性体からなるキャブヒンジブッシュ５が挿入されている。図４（ａ）に示すように、キャブヒンジブッシュ５は筒状部６及び面状部７の二部材から構成されている。
筒状部６は、上方トーションバー２ａ及びクッションラバーケース４間に介装される部位であり、上方トーションバー２ａの表面を被覆するように筒状に形成された筒部６ａと、筒部６ａの端部から筒部６ａの半径方向外側へ延設された基部６ｂとから構成されている。筒部６ａの内径は上方トーションバー２ａの外径と同一となるように設計されている。なお筒状部６には、上方トーションバー２ａへの取り付けの作業性を向上させるべく、切り込み６ｃが形成されている。

面状部７は、クッションラバーケース４及びロアヒンジブラケット１間に介装される部位であり、クッションラバーケース４の側面に沿って円盤状に形成されている。面状部７の中央には、筒状部６の筒部６ａと嵌合する穴部７ｂが穿設されている。例えば、面状部７の裏面７ｃ側から筒状部６を挿入すると、図４（ｂ）に示すように、一体のキャブヒンジブッシュ５となる。また、面状部７の表面には、穴部７ｂを中心として放射状に等間隔に配置された凸条のリブ７ａが設けられている。図２に示すように、リブ７ａの凸設方向は車幅方向となっている。

図４（ａ）に示すように、リブ７ａは上下左右へと放射状に四本設けられている。また、リブ７ａの断面形状は、面状部７の板面側に下底を配した台形状となっている。図３に示すように、リブ７ａの上底側の端面側がクッションラバーケース４のカバー４ｃに接触し、面状部７の裏面７ｃ側がロアヒンジブラケット１に接触するようになっている。なお、面状部７の裏面７ｃにはロアヒンジブラケット１に対する防滑加工として、図示しない凹凸が形成されている。

［作用・効果］
本発明の一実施形態にかかるキャブマウント装置は上述のように構成されているので、以下のような作用・効果がある。
キャブ９に固定されたアッパヒンジブラケット３とサイドレール１０ａに固定されたロアヒンジブラケット１との間に相対的な変位が生じると、その変位がクッションラバーケース４及びキャブヒンジブッシュ５で吸収される。車両上下方向及び前後方向への振動は主にクッションラバーケース４から筒状部６を介して上方トーションバー２ａへと伝達され、車幅方向への振動は、クッションラバーケース４から面状部７を介してロアヒンジブラケット１へと伝達される。

このとき、筒状部６に入力される荷重と面状部７に入力される荷重とは、全く異なる大きさとなるが、本キャブマウント装置では筒状部６と面状部７とが別部材として形成されているため、異なる弾性特性を設定しておくことができる。例えば、筒状部６のばね定数が面状部７のばね定数よりも大きくなるように、筒状部６と面状部７とで異なる素材（組成）を用いることが可能となる。つまり、車幅方向への振動に対する制振性能と上下及び車両前後方向への振動に対する制振性能とを分離して設計することが可能となり、効果的に振動及び騒音を抑制することができる。

車両前後方向及び上下方向の振動は、クッションラバーケース４内の弾性体４ｂの変形により吸収され、減衰される。また、これらの振動エネルギーは、クッションラバーケース４の内筒４ａを介して筒状部６へも入力されて減衰されることになる。
一方、車幅方向への振動は、クッションラバーケース４の外筒４ｃから面状部７のリブ７ａへ入力される。このときリブ７ａは、上底側を下底側へ押し付けられる変形を受けつつ、振動エネルギーを吸収し制振する。つまり、リブ７ａの断面形状が台形状であって振動を吸収し得る振幅が大きいため、車幅方向への振動に対する制振性を高めることができ、クッションラバーケース４とロアヒンジブラケット１との隙間に由来する打音を吸収することができる。また、押圧時の体積変化によるばね定数のチューニングが可能であり、例えば、上底や下底の長さを調整することでばねの硬さを容易に変更することができる。

なお、振動を吸収し得る振幅が大きいことから、クッションラバーケース４とロアヒンジブラケット１との間に隙間が生じないように面状部７の厚み寸法を設定することも容易である。
また、本実施形態では面状部７におけるリブ７ａの断面形状が台形状となっているため、リブ７ａに作用する荷重の増加に対してリブ７ａのたわみの増加率は減少することになり、荷重の大きさに応じて制振特性を変化させることができる。例えば、車幅方向への振動が比較的小さい場合には、主に上底側のみの弾性力で高周波数の振動を抑制することができ、一方、車幅方向への振動が比較的大きい場合には、下底側の弾性力も作用して低周波数の振動を抑制することができる。したがって、例えばリブ７ａを角形の断面形状にした場合と比較して、良好な制振性能が得られる。

さらに、本実施形態では、リブ７ａを放射状かつ等間隔に四本形成しているため、クッションラバーケース４の保持性を高めることができ、ひいてはキャブ９を確実に把持することができ、メンテナンス時における制振性能を向上させることができる。
このように、本発明のキャブマウント装置によれば、簡素な構成で車幅方向への制振特性を容易に調整することができ、乗り心地の制御性を高めることができる。また、車両前後方向及び上下方向の振動やこれに伴う異音の発生も防止することができる。

［その他］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上述の実施形態では筒状部６と面状部７とが別部材として構成されているが、予め一体に連結させてキャブヒンジブッシュ５を形成してもよい。なお、キャブヒンジブッシュ５の素材は、合成ゴムや合成樹脂等とすることが考えられる。

また、面状部７のリブ７ａの断面形状は台形状に限定されず、例えば三角形状にすることも考えられる。あるいは、凸条の代わりに三角錐や円錐，円錐台形状等の凸形状としてもよい。このような構成においても、吸収し得る振幅を大きくすることができ、かつばね定数のチューニングが容易であるものと考えられる。
また、面状部７のリブ７ａの本数や配向は図４（ａ），（ｂ）に示す態様に限定されず、例えば四本以上のリブ７ａを同心円状に配した構成としてもよいし、それらのリブ７ａを平行に配置した構成としてもよい。なお、キャブ９のチルト姿勢での把持性を考慮すると、穴部７ｂの中心に対して点対称に配置することが好ましいものと思われる。

なお、上述の実施形態では、本発明をトラック車両１１に適用したものを例示したが、本発明の適用対象はこれに限定されず、チルト式キャブをシャシフレーム上に搭載する車両全般への適用が可能である。

本発明の一実施形態に係るキャブマウント装置を備えた車両のシャシフレームを透視して示す斜視図である。本キャブマウント装置を備えた車両のシャシフレーム前端の拡大斜視図である。本キャブマウント装置の構成を示す縦断面図である。本キャブマウント装置におけるキャブヒンジブッシュの斜視図であり、（ａ）は筒状部及び面状部を分解した状態を示し、（ｂ）は筒状部及び面状部を一体に組み合わせた状態を示す。

符号の説明

１ロアヒンジブラケット
２トーションバー
２ａ上方トーションバー
２ｂ下方トーションバー
３アッパヒンジブラケット
４クッションラバーケース
４ａ内筒
４ｂ弾性体
４ｃカバー
５キャブヒンジブッシュ
６筒状部
６ａ筒部
６ｂ基部
６ｃ切り込み
７面状部
７ａリブ
７ｂ穴部
８トーションバーアーム
８ａ前端部
８ｂ後端部
９キャブ
１０シャシフレーム
１０ａサイドレール
１０ｂクロスメンバ
１１トラック車両
１２軸受

Claims

チルト式キャブをシャシフレーム上に搭載するためのキャブマウント装置であって、
左右の該シャシフレームにそれぞれ固定された一対のロアヒンジブラケットと、
一端を該ロアヒンジブラケットの一方に固定されるとともに他端を該ロアヒンジブラケットの他方に対し回動自在に挿通されたトーションバーと、
該チルト式キャブの下面に固定された一対のアッパヒンジブラケットと、
該トーションバーに挿通されるとともに該アッパヒンジブラケットのそれぞれに固定された一対のクッションラバーケースと、
弾性体からなり、該クッションラバーケースと該トーションバー及び該ロアヒンジブラケットとの間に介装されたキャブヒンジブッシュとを備え、
該キャブヒンジブッシュが、
該トーションバーの表面に沿って筒状に形成され、該トーションバー及び該クッションラバーケース間に介装された筒状部と、
該クッションラバーケースの側面に沿って円盤状に形成され、該クッションラバーケース及び該ロアヒンジブラケット間に介装された面状部とを具備するとともに、
該面状部が、車幅方向に凸設されたリブを有する
ことを特徴とする、キャブマウント装置。
該筒状部及び該面状部が、別体の部材として形成されている
ことを特徴とする、請求項１記載のキャブマウント装置。
該リブが、該面状部の板面側に下底を配した台形状の断面形状を有する
ことを特徴とする、請求項１又は２記載のキャブマウント装置。
該リブが、該面状部の板面において該トーションバーを中心として放射状かつ等間隔に四本以上形成されている
ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載のキャブマウント装置。