JP2013525715A - 傾斜機能を有するキャブサスペンション用二経路マウント - Google Patents

Abstract

キャブ取り付けアセンブリは、キャブを傾斜させる際にキャブが回転する地点で、車両のシャーシに対し、キャブを取り付ける。キャブ取り付けアセンブリは、キャブとシャーシとの間に作用する力に対応する二つの経路を提供する。静的力は、比較的硬い弾性部材を備えるベアリングアセンブリによってサポートされている。動的力は、比較的柔らかい弾性部材を備える弾性マウントによってサポートされている。弾性マウントは、ベアリングアセンブリおよび緩衝装置に取り付けられている。ベアリングアセンブリは、弾性マウントおよび空気ばねアセンブリに取り付けられている。

Description

本発明は、主として大型トラックおよびその他の車両に使用されるキャブサスペンションシステムに関するものである。さらに詳細には、本開示は、キャブを分離させるための二経路取り付けシステムを備えるマウントであって、キャブを傾ける際の傾斜点に備えられるマウントに関するものである。

本開示に関連する背景技術の情報を以下に記載する。この情報は必ずしも先行技術に関連するものではない。

大型車両の運転手の乗り心地を快適にするため、並びに、より大型の車両の運転手が感じる、運転からくる疲れを軽減させるために、車両のシャーシと車両のキャブ（cab；運転台）との間に防振装置および衝撃吸収装置を用いて、運転者のキャブは支えられている。これにより、車両を運転する間に運転者が受ける衝撃、振動、およびこれに伴う打撃が減少される。加えて、振動および衝撃力がキャブに継続的に加えられると、キャブの構造に損傷を招き、最終的にはメンテナンス費用の増加をもたらす。

大型車両にかかる荷重は、車両のフレームによって支えられる。このフレームは車両のサスペンションばねおよび車両の緩衝装置によって弾性的に担持されており、サスペンションばねおよび緩衝装置は車両のホイールによって支えられている。サスペンションばねは一般的に高い剛性率を有し、車両の運転手の乗り心地を不快にさせる。キャブへ伝わる振動や衝撃を弱めるために、キャブ取り付けシステムを用いるキャブサスペンションシステムが開発されている。キャブ取り付けシステムは、車両のフレームに対するキャブの急激な縦揺れおよび跳ね返り運動を減少させるために、キャブ油圧緩衝装置およびキャブ空気ばねを備えている。

これらのキャブ油圧緩衝装置およびキャブ空気ばねを、キャブの前端部と後端部の両方に取り付けることが可能である。一般的に、車両の前方に位置する一組のキャブ空気ばねおよびキャブ油圧緩衝装置を中心にして、キャブを回転させることによって、キャブを傾斜させる。前方に取り付けられているキャブ油圧緩衝装置およびキャブ空気ばねは、キャブを傾斜させるための回転運動を可能にするために、専用のベアリングを必要とすることが多い。この回転運動の必要性が、設計上、フレームからキャブを適切に分離することを難しくしている。

本開示の大まかな概要を以下に述べるが、本開示の全範囲や全特徴を包括的に開示しているものではない。

本開示によれば、キャブ取り付けアセンブリであって、キャブを傾けるときにキャブが回転する位置に、キャブを取り付けるために設計されたキャブ取り付けアセンブリが提供される。本開示のキャブ取り付けアセンブリによって、キャブ取り付けアセンブリにかかる荷重に対して二つの経路が提供され、これらにより、動荷重が静荷重から分離される。この動荷重と静荷重の分離にあたって、動荷重と静荷重を最適に分離するために、二つの経路を最適に設計することが考慮される。

さらなる適用可能分野は、以下に示す記載から明白となるであろう。ここで述べた、本発明の概要の記載および具体例は、説明のためのみになされたものであって、本開示の範囲を制限することを意図したものではない。

ここに記載される図面は、選択された実施形態を図解する目的のみのために記載されており、なし得る実施のすべてを図解するものではなく、また、本開示の範囲を制限する意図もない。
本開示に係るキャブ取り付けアセンブリが組み込まれたトラックの側面図である。 図１に示されるキャブ取り付けアセンブリうちの一つを示す断面図である。 図２に示される二経路取り付けシステムを示す拡大側面図である。

図面のうち、いくつかの図面で対応している参照番号は、対応している部材を示す。

より詳細な実施例を、添付図面を参照して以下に記載する。

ここで参照する図面において、同一参照番号は、様々な図中において、同一、または類似する部材を示している。図１には、本開示に係るキャブ取り付けアセンブリが組み込まれた車両が示されている。車両は全体として参照番号１０によって指定されている。車両１０は、キャブ（運転台）１２、フロントサスペンション１４、およびリアサスペンション１６を備えている。

フロントサスペンション１４は、一対の縦方向振動アーム２０を含んでおり、一対の縦方向振動アーム２０は共通水平軸２２を中心に振動する。通常、共通水平軸２２は車両１０の縦方向垂直面に対して垂直に伸びている。縦方向振動アーム２０の自由端は、水平トーションバー２４に接続されている。一対の支持部材２６は回転可能にトーションバー２４に取り付けられている。支持部材２６はキャブ１２の構造体にしっかりと接続されており、トーションバー２４の軸を中心とした、キャブ１２の回転を可能にする。これにより、メンテナンス作業のためにキャブ１２の下にセットされたエンジンへアクセスする必要がある場合、トーションバー２４の軸を中心にキャブ１２を回転させることによって、キャブ１２を持ち上げることができる。一対のキャブ取り付けアセンブリ３０は、振動アーム２０の自由端と車両１０のシャーシとの間に配置されている。リアサスペンション１６は、一対のスプリングダンパーアセンブリ３２を備えており、このスプリングダンパーアセンブリ３２は、車両１０のシャーシに取り付けられており、さらに、一対の振動アーム３４を介して、キャブ１２に取り付けられている。

ここで、図２には、キャブ取り付けアセンブリ３０がさらに細かく示されている。キャブ取り付けアセンブリ３０は、緩衝装置４０、空気ばねアセンブリ４２、および二経路トップマウント４４を備えている。緩衝装置４０は、二重管構造の緩衝装置であり、圧力管５４、ピストンアセンブリ５６、ピストン棒５８、貯留管６０、およびベースバルブアセンブリ６２を備えている。

圧力管５４によって作動室６４が形成される。ピストンアセンブリ５６は、スライド可能に圧力管５４にはめ込まれて作動室６４内に配置されている。ピストン棒５８は、ピストンアセンブリ５６に取り付けられるように構成されており、圧力管５４の一端を通って作動室６４から外に伸び、また、空気ばねアセンブリ４２の外に伸びて、キャブ１２に取り付けられている二経路トップマウント４４に取り付けられている。貯留管６０は、圧力管５４を囲み、貯留室６６を形成している。ベースバルブアセンブリ６２は、圧力管５４に取り付けられ、作動室６４と貯留室６６との間における流体の流れを制御する。ピストン棒５８に対して反対側に位置する貯留管６０の端部は、車両１０のシャーシに取り付けられるように構成されている。

ピストン棒５８は作動室６４の一部分の中のみに延伸しているため、ピストンアセンブリ５６が動かされると、ピストンアセンブリ５６の上下にある作動室６４の部分において、流体の流量に差が生じる。この流体の流量の差は、“ロッド容積”として知られており、流体はベースバルブアセンブリ６２を通って流れる。圧縮運動の間、ピストンアセンブリ５６の中の弁によって調整された流体は、ピストンアセンブリ５６の下方からピストンアセンブリ５６の上方へと流れる。流体の“ロッド容積”は、ベースバルブアセンブリ６２の中の弁によって調整されて、作動室６４から貯留室６６へと流れる。圧縮行程の間、ベースバルブアセンブリ６２の中の弁によって調整された流体の流れによって、緩衝装置５０の減衰特性が規定される。伸長行程の間、ピストンアセンブリ５６の中の弁によって調整された流体は、ピストンアセンブリ５６の上方からピストンアセンブリ５６の下方へと流れる。流体の“ロッド容積”は、ベースバルブアセンブリ６２の中の弁によって調整されて、貯留室６６から作動室６４へと流れる。伸長行程の間、ピストンアセンブリ５６の中の弁によって調整された流体の流れによって、緩衝装置４０の減衰特性が決定される。

空気ばねアセンブリ４２は、上部マウント７０、下部マウント７２、およびばねスリーブ７４を備えている。上部マウント７０は、二経路トップマウント４４と結合している。上部マウント７０は、緩衝装置４０のピストン棒５８を封止するようにピストン棒５８と結合している。ダイナミックエアシール７６によって、空気ばねアセンブリ４２と緩衝装置４０のピストン棒５８との境界面が封止されている。下部マウント７２は、緩衝装置４０を封止するように緩衝装置４０と結合しており、空気ばねアセンブリ４２のピストンとして動作する。ばねスリーブ７４は、上部マウント７０と下部マウント７２とを封止するように上部マウント７０と下部マウント７２とに接合され、封止室７８を形成する。注入口８０は下部マウント７２を通って延伸しており、加圧流体、好ましくは空気を封止室７８に入れるために使用される。

ここで、図３には二経路トップマウント４４が示されている。二経路トップマウント４４は、ブラケット８２、ベアリングアセンブリ８４、および弾性マウント８６を備えている。ブラケット８２は空気ばねアセンブリ４２の上部マウント７０に固定され、上部マウント７０と連結している。ブラケット８２は、直立部８８、環状部９０、および環状部９２を備えている。直立部８８は、ベアリングアセンブリ８４と連結している。環状部９０は、通常、直立部８８に対して垂直に伸びており、空気ばねアセンブリ４２の上部マウント７０と連結している。環状部９２は、通常、環状部９０に対して垂直に伸びており、空気ばねアセンブリ４２の上部マウント７０の周囲に沿って延伸している。

ベアリングアセンブリ８４は、外側金属９４、内側金属９６、および外側金属９４と内側金属９６との間に配置される弾性部材９８を備える。外側金属９４は、ブラケット８２の直立部８８に形成された一対の穴１００に圧入されることにより、ブラケット８２の直立部８８に取り付けられている。外側金属９４は、直立部８８に形成された穴１００に圧入されているように図示されているが、本分野において知られる他の手段によって、外側金属９４を直立部８８に取り付けることが可能である。外側金属９４の端部は、部材番号１０２によって図示されるように、弾性部材９８を包み込むように丸められている。内側金属９６は、貫通孔１０４並びにアーチ形の中心部１０６を形成している管状の部材として図示されている。内側金属９６は、貫通孔１０４およびアーチ形の中心部１０６を備えているように図示されているが、本分野において知られる他の内部金属構造も、ベアリングアセンブリ８４において使用することができる。貫通孔１０４には、二経路トップマウント４４とキャブ１２とを固定させる留め具が取り付けられる。内側金属９６と弾性部材９８との間の境界面によってベアリングが形成され、これによって内側金属９６を中心として弾性部材９８を回転させることが可能になり、キャブ１２を傾斜させることができる。弾性部材９８を、内側金属９６を中心として回転させるために、弾性部材９８は、自己潤滑性エラストマーから製造することができる。弾性部材９８に代わる他の部材として、プラスチック製ベアリングブッシュやＤＵブッシュが挙げられるが、これらに限定されるものではない。二経路トップマウント４４にかかる静荷重と動荷重への耐性を持つことを可能にするため、並びに、静荷重と動荷重とを分離させることを可能にするために、弾性部材９８は比較的硬い弾性材料から製造されることが好ましい。

弾性マウント８６は、ピストン棒マウント１１０、外側金属１１２、内側金属１１４、および外側金属１１２と内側金属１１４との間に配置される弾性部材１１６を備えている。ピストン棒マウント１１０は、ピストン棒界面（インターフェース）１１８および環状リング１２０を備えている。ピストン棒界面１１８は、ねじ切り加工によってピストン棒５８上に設けられているか、または、ピストン棒５８に取り付けられている。環状リング１２０は、ピストン棒界面１１８に取り付けられている。外側金属１１２は、環状リング１２０に対して圧入されることによって環状リング１２０に取り付けられるか、または、環状リング１２０内に固定されている。内側金属１１４は管状部材であり、ベアリングアセンブリ８４の外側金属９４に圧入されるか、または固定されている。弾性部材１１６は、外側金属１１２と内側金属１１４との間に配置される。弾性部材１１６にかかる負荷は動荷重のみであるため、より硬い弾性材料からなるベアリングアセンブリ８４の弾性部材９８とは対照的に、騒音、振動、ハーシュネス（ＮＶＨ）特性を改善するために、比較的柔らかい弾性部材から弾性部材１１６が製造される。

動作中は、静荷重は、ベアリングアセンブリ８４を通してブラケット８２へと移り、その後、空気ばねアセンブリ４２へと移る。ベアリングアセンブリ８４の弾性部材９８を構成する比較的硬い弾性材料によって、静荷重はベアリングアセンブリ８４とブラケット８２との間を移動する。動的力（減衰力）は、ピストン棒５８によってダイナミックエアシール７６と弾性マウント８６とを通して、ベアリングアセンブリ８４へと移される。弾性部材１１６を構成する比較的柔らかい弾性材料によって、動荷重に対するＮＶＨ特性が改善され、また、高周波振動に対するバリアを作り出す。

ダイナミックエアシール７６は、空気ばねアセンブリ４２の上部マウント７０に対して緩衝装置４０のピストン棒５８を動かすことを可能とする。ダイナミックエアシール７６は、剛性外側部材１３０、剛性内側部材１３２、および剛性外側部材１３０と剛性内側部材１３２との間に配置されている弾性部材１３４を備えている。ダイナミックエアシール７６は、弾性マウント８６を適切に分離するために空気ばねアセンブリ４２の上部マウント７０からピストン棒５８を分離して動かすことを可能にするのみならず、封止室７８を封止する。

上述した実施形態の説明は、説明および記述をするために記載されたものである。本発明を包括的に記載する意図、または本発明を制限する意図はない。特定の実施形態に係る個々の要素または特徴は、通常、その特定の実施形態に限ったものではなく、適用できるならば、たとえ詳細に図示または記載されていなくとも、選択される実施形態にて用いることができる。また、上記個々の要素または特徴は、様々な方法で変更することが可能である。このような変更は、本発明から逸脱したものとみなされるべきではなく、そのような変更の全ては本発明の範囲に含まれるべきものである。

Claims (17)

1. 緩衝装置と、
   上記緩衝装置に取り付けられた空気ばねアセンブリと、
   上記緩衝装置と上記空気ばねアセンブリの両方に取り付けられる、二経路トップマウントとを備える車両用キャブ取り付けアセンブリであって、上記二経路トップマウントは、
   上記空気ばねアセンブリに取り付けられたベアリングアセンブリと、
   上記ベアリングアセンブリと上記緩衝装置との間に配置されている弾性マウントとを備えることを特徴とする車両用キャブ取り付けアセンブリ。
2. 上記二経路トップマウントは、さらに、上記ベアリングアセンブリと上記空気ばねアセンブリとの間に配置されているブラケットを備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用キャブ取り付けアセンブリ。
3. 上記ブラケットは、上記ベアリングアセンブリおよび上記空気ばねアセンブリと、直接、接合されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用キャブ取り付けアセンブリ。
4. 上記ベアリングアセンブリは、
   上記車両のキャブに取り付けられるように構成された第一の内側金属と、
   上記空気ばねアセンブリに取り付けられた第一の外側金属と、
   上記第一の外側金属と上記第一の内側金属との間に配置される第一の弾性部材とを備え、
   上記第一の弾性部材は第一の硬度を有することを特徴とする請求項１に記載の車両用キャブ取り付けアセンブリ。
5. 上記二経路トップマウントは、さらに、上記第一の外側金属と上記空気ばねアセンブリとの間に配置されるブラケットを備えていることを特徴とする請求項４に記載の車両用キャブ取り付けアセンブリ。
6. 上記ブラケットは、上記第一の外側金属および上記空気ばねアセンブリと、直接、接合されていることを特徴とする請求項５に記載の車両用キャブ取り付けアセンブリ。
7. 上記弾性マウントは、
   上記緩衝装置に取り付けられた第二の外側金属と、
   上記ベアリングアセンブリの上記第一の外側金属に取り付けられた第二の内側金属と、
   上記第二の外側金属と上記第二の内側金属との間に配置される第二の弾性部材とを備え、
   上記第二の弾性部材が第二の硬度を有することを特徴とする請求項４に記載の車両用キャブ取り付けアセンブリ。
8. 上記第二の硬度は上記第一の硬度よりも低いことを特徴とする請求項７に記載の車両用キャブ取り付けアセンブリ。
9. 上記空気ばねアセンブリが上記緩衝装置の外側の管に取り付けられており、上記第二の外側金属が上記緩衝装置のピストン棒に取り付けられていることを特徴とする請求項７に記載の車両用キャブ取り付けアセンブリ。
10. 上記第二の内側金属は、直接、上記ベアリングアセンブリの上記第一の外側金属に取り付けられていることを特徴とする請求項７に記載の車両用キャブ取り付けアセンブリ。
11. 上記弾性マウントは、
    上記緩衝装置に取り付けられた外側金属と、
    上記ベアリングアセンブリに取り付けられた内側金属と、
    上記外側金属と上記内側金属との間に配置される弾性部材とを備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用キャブ取り付けアセンブリ。
12. 上記内側金属は、上記ベアリングアセンブリに、直接、取り付けられていることを特徴とする請求項１１に記載の車両用キャブ取り付けアセンブリ。
13. 上記空気ばねは、空気ばねトップマウントを備え、上記緩衝装置はピストン棒を備え、上記車両用キャブ取り付けアセンブリは、さらに、上記ピストン棒と上記空気ばねトップマウントとの間に配置されるダイナミックエアシールを備えていることを特徴とする請求項１に記載の車両用キャブ取り付けアセンブリ。
14. 上記ダイナミックエアシールは、
    上記空気ばねトップマウントと係合する剛性外側部材と、
    上記ピストン棒と係合する剛性内側部材と、
    上記剛性外側部材と上記剛性内側部材との間に配置される弾性部材とを含むことを特徴とする、請求項１３に記載の車両用キャブ取り付けアセンブリ。
15. 上記二経路トップマウントは、さらに、上記ベアリングアセンブリと上記空気ばねトップマウントとの間に配置されるブラケットを備えることを特徴とする請求項１３に記載の車両用キャブ取り付けアセンブリ。
16. 上記ブラケットは、上記ベアリングアセンブリおよび上記空気ばねトップマウントと、直接、接合されていることを特徴とする請求項１５に記載の車両用キャブ取り付けアセンブリ。
17. 上記弾性マウントは、
    上記緩衝装置の上記ピストン棒に取り付けられる外側金属と、
    上記ベアリングアセンブリに取り付けられる内側金属と、
    上記外側金属と上記内側金属との間に配置される弾性部材とを備えていることを特徴とする請求項１３に記載の車両用キャブ取り付けアセンブリ。

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