JP2020104630A

JP2020104630A - エアスプリング係止構造

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Publication number: JP2020104630A
Application number: JP2018243893A
Authority: JP
Inventors: 幸彦西山; Yukihiko Nishiyama; 達也吉崎; Tatsuya Yoshizaki
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2018-12-27
Filing date: 2018-12-27
Publication date: 2020-07-09
Anticipated expiration: 2038-12-27
Also published as: CN113286954A; CN113286954B; JP7153232B2; WO2020138141A1

Abstract

【課題】軸部の突出高さを抑えつつ、エアスプリング係止状態の解除を確実に防止する。【解決手段】エアスプリング１０の着座部１３は、第１当接部１９と第１対向面２０と軸部１４とを有する。スプリング支持部３０は、着座状態で第１当接部１９と当接する第２当接部３１と、第１対向面２０から離間して対向する第２対向面３２と、軸挿通孔３３と、軸挿通孔３３と連通する軸挿通空間３５を区画するように第２対向面３２から突出する軸移動規制部３４とを有する。軸部１４は、着座状態で軸挿通孔３３及び軸挿通空間３５を挿通する。着座状態からの上構造体の上昇により軸挿通孔３３から抜けた軸部１４の先端は、軸挿通空間３５を移動する。軸挿通孔３３から抜けた軸部１４の先端は、着座状態への上構造体の下降により軸挿通空間３５から軸挿通孔３３へ進入する。【選択図】図４

Description

本開示は、上構造体と下構造体との間にエアスプリングが介在する車両のエアスプリング係止構造に関する。

特許文献１には、車両のシャシフレームにフレーム側ブラケットを取付け、キャブにキャブ側ブラケットを取付け、フレーム側ブラケットとキャブ側ブラケットとをリンクアームによって連結し、キャブ側ブラケットとリンクアームとの間にエアスプリングを設けたキャブサスペンション構造が記載されている。

エアスプリングは、空気室を形成して収縮可能なベローズと、ベローズの上端側に設けられてキャブ側ブラケットに固定された固定部と、ベローズの下端側に設けられてリンクアームに係合する着座部と、着座部に設けられてベローズの収縮方向に延びる軸部と、着座部の上面に設けられたストッパとを備える。着座部には、雌ねじ部が形成され、軸部は、雌ねじ部に螺合する。エアスプリングは、ベローズ内に空気を充填しておくことで、リンクアームからキャブ側ブラケットに伝達される衝撃を緩和する空気ばねとして機能する。リンクアームの上面には、エアスプリングの軸部が挿通される貫通孔が形成されている。軸部は、着座部の雌ねじ部に螺合される雄ねじ部と、雄ねじ部よりも外径が大きい軸部本体とを備える。雄ねじ部と軸部本体との境界部分には、段差面が形成され、軸部を締め付けることで段差面が着座部の下端面に押し付けられる。着座部の下端面がリンクアームの上面に押し付けられた状態では、軸部の下端とフレーム側ブラケットとの隙間寸法は、ｔ_１となっている。軸部本体の長さ寸法はＬであり、軸部本体の着座部から突出した部分の長さはＬとなる。ベローズ内の空気圧が低下すると、ベローズが収縮して、ストッパが固定部に当接するまで着座部が上昇する場合がある。この状態は、着座部がリンクアームから最も離間した状態である。このとき、着座部とリンクアームとの距離をｔ_２とすると、軸部本体の長さ寸法Ｌは、このｔ_２よりも大きく設定されている。したがって、この場合であっても、軸部の下端部は、依然としてリンクアームの貫通孔に挿通された状態であり、軸部がリンクアームから外れるのが防止されている。

特開２０１７−３０４１１号公報

特許文献１の構造では、着座部からの軸部の突出高さ（軸本体の長さ）を増大させると、着座部の下端面がリンクアームの上面に押し付けられた状態（着座状態）での軸部の下端とフレーム側ブラケットとの隙間が減少するため、軸部の最大突出高さは、フレーム側ブラケットと干渉する長さ未満に自ずと制限される。このため、車両のレイアウトによっては軸部の突出高さを十分に確保することができず、着座部がリンクアームから最も離間するまで軸部が貫通孔を挿通した状態（エアスプリング係止状態）を継続して維持させることが難しい場合がある。

そこで本開示は、軸部の突出高さの増大を抑えつつ、エアスプリング係止状態の解除を確実に防止することが可能なエアスプリング係止構造の提供を目的とする。

上記目的を達成すべく、本発明の第１の態様は、上構造体に対してエアスプリングが固定され、エアスプリングの下部の着座部が下構造体側のスプリング支持部に載置された着座状態でエアスプリングが上構造体と下構造体との間に介在して上構造体を弾性支持し、エアスプリングが上構造体とともに着座状態から上方へ移動することにより着座部がスプリング支持部から上方へ離間する車両のエアスプリング係止構造であって、着座部及びスプリング支持部の一方は、第１当接部と、着座状態で上下方向と交叉する第１対向面と、第１対向面から突出して上下方向に延びる軸部とを有する。着座部及びスプリング支持部の他方は、着座状態で第１当接部と当接する第２当接部と、着座状態で上下方向と交叉し第１対向面から離間して対向する第２対向面と、第２対向面に設けられた軸挿通孔と、軸挿通孔と連通する軸挿通空間を区画するように第２対向面から突出する軸移動規制部とを有する。なお、軸部が延びる上下方向は、鉛直方向に限定されず、鉛直方向に対して傾斜する方向も含む。

軸部は、着座状態で軸挿通空間及び軸挿通孔を挿通する。軸挿通孔及び軸移動規制部は、上構造体の昇降に伴う軸部の所定方向への移動を許容するとともに、所定方向と交叉する方向への軸部の移動を規制する。着座状態からの上構造体の上昇により軸挿通孔から抜けた軸部の先端は、軸挿通空間を移動する。軸挿通孔から抜けた軸部の先端は、着座状態への上構造体の下降により軸挿通空間から軸挿通孔へ進入する。

上記構成では、エアスプリングの下部の着座部が下構造体側のスプリング支持部に載置された着座状態で軸部が軸挿通空間及び軸挿通孔を挿通する。これにより、上構造体の昇降に伴う軸部の所定方向への移動が許容され、且つ所定方向と交叉する方向への軸部の移動が規制された状態（エアスプリング係止状態）が維持される。

着座状態から上構造体が上昇し、着座部がスプリング支持部から離れて上方へ移動する（第１当接部と第２当接部とが離間する）と、軸部と軸挿通孔との相対移動により軸部の先端と軸挿通空間とが近付き、上構造体がさらに上昇すると、軸部の先端が軸挿通孔から抜けて軸挿通空間を移動する。軸部の先端が軸挿通孔から抜けた後は、軸移動規制部が所定方向と交叉する方向への軸部の移動を規制するため、エアスプリング係止状態が解除されずに継続して維持される。このように、軸挿通孔が軸挿通空間によって第１対向面側に実質的に延長されるので、軸移動規制部（軸挿通空間）を設けない場合に比べて、第１対向面からの軸部の突出高さを短縮することができる。従って、軸部の突出高さの増大を抑えつつ、エアスプリング係止状態の解除を確実に防止することができる。

本発明の第２の態様は、第１の態様のエアスプリング係止構造であって、軸移動規制部は、軸挿通空間を内側に区画する筒形状である。

上記構成では、筒形状の軸移動規制部が軸挿通空間を内側に区画するので、軸部の先端が軸挿通孔から抜けて軸挿通空間を移動する場合において、所定方向と交叉する方向への軸部の移動を軸移動規制部によって確実に規制することができる。

本発明の第３の態様は、第１又は第２の態様のエアスプリング係止構造であって、軸部は、第１対向面から一体的に突出するボス部と、ボス部よりも細くボス部に着脱可能に固定されて上下方向に延びるガイドピンとを有する。軸挿通空間は、ボス部が進入可能な大きさであり、軸挿通孔は、ガイドピンが進入可能で、且つボス部が進入不可能な大きさである。軸挿通孔の内周面の軸挿通空間側の端縁には、着座状態への上構造体の下降に伴って軸挿通空間を移動するガイドピンの先端を軸挿通孔へ案内するテーパ状のガイド面が形成されている。

上記構成では、軸挿通孔から抜けたガイドピンの先端を、ガイド面によって軸挿通孔へ確実に進入させることができる。また、ガイドピンをボス部に着脱可能に固定するので、ガイドピンが損傷した際にはガイドピンのみを交換すればよい。

本開示によれば、軸部の突出高さの増大を抑えつつ、エアスプリング係止状態の解除を確実に防止することができる。

本発明の一実施形態に係るキャブサスペンション構造の正面図である。図１のエアスプリングとリンクアームとの接合部分を拡大した斜視図である。図１のキャブサスペンション構造の断面図である。図３の着座部がスプリング支持部から離れて上方へ移動した状態を示す断面図である。図３の軸部と軸移動規制部及び軸挿通孔とを一部断面で示す斜視図である。（ａ）は軸部及び軸移動規制部の変形例を示す断面図、（ｂ）は軸移動規制部の他の変形例を示す斜視図である。

以下、本発明の一実施形態に係るキャブサスペンション構造１について図面を参照して説明する。なお、以下の説明における前後方向は、車両の前後方向を意味する。

図１及び図２に示すように、キャブサスペンション構造１は、チルト可能な車両（トラック）の図示略のシャシフレーム（下構造体）に取付けられたフレーム側ブラケット２と、図示略のキャブ（上構造体）に取り付けられたキャブ側ブラケット３と、フレーム側ブラケット２とキャブ側ブラケット３の双方に回転可能に連結されたリンクアーム４と、キャブ側ブラケット３とリンクアーム４との間に設けられたエアスプリング１０及びショックアブソーバ５とを備える。リンクアーム４には、エアスプリング１０が載置される板状のスプリング支持部３０が設けられている。キャブは、図示略のチルト軸を中心として前斜め上方へ傾動（チルト）可能にシャシフレームに支持されている。

ショックアブソーバ５は、キャブ側ブラケット３とリンクアーム４との相対移動に抵抗することで、リンクアーム４とキャブ側ブラケット３との間で伝達される振動を減衰させる。

図３及び図４に示すように、エアスプリング１０は、空気室を形成して収縮可能なベローズ１１と、ベローズ１１の上端側に設けられてキャブ側ブラケット３に固定される固定部１２と、ベローズ１１の下端側に設けられてリンクアーム４のスプリング支持部３０に載置される着座部１３と、着座部１３に設けられてベローズ１１の収縮方向に延びる軸部１４と、着座部１３の上面に設けられたストッパ１５とを備える。エアスプリング１０は、ベローズ１１内に空気が充填されることによって、リンクアーム４からキャブ側ブラケット３に伝達される衝撃を緩和する空気ばねとして機能する。ストッパ１５は、ベローズ１１内の空気圧が低下した場合に固定部１２に当接して、着座部１３と固定部１２との接近（干渉）を阻止する。

このように、エアスプリング１０は、キャブに対して固定され、エアスプリング１０の下部の着座部１３がシャシフレーム側のスプリング支持部３０に載置された着座状態で、キャブとシャシフレームとの間に介在してキャブを弾性支持する。また、キャブのチルト時には、エアスプリング１０は着座状態からキャブと共に上方へ移動し、着座部１３はスプリング支持部３０から上方へ離間する。

着座部１３は、円筒状の周壁１６と円板状の中間壁１７とを一体的に有するＨ状断面であり、中間壁１７の全周縁が周壁１６の中間部の内周面から連続する。着座部１３の下部には、下方へ開口する凹状空間１８が周壁１６の内周面と中間壁１７の下面とによって区画形成されている。周壁１６の円環状の下端面は、着座状態でスプリング支持部３０に当接して載置される第１当接部１９を構成し、中間壁１７の下面は、着座状態で上下方向と交叉する第１対向面２０を構成する。軸部１４は、第１対向面２０から下方の凹状空間１８へ突出して直線状に延びる。

軸部１４は、第１対向面２０の中心部から下方へ一体的に突出する円柱状のボス部２１と、ボス部２１の下面に着脱可能に固定されて下方へ延びるガイドピン２２とを有する。ガイドピン２２は、ボス部２１よりも細い（外径が小さい）円柱状であり、ボス部２１と同軸状に取付けられる。

本実施形態では、ガイドピン２２の上端部に形成された雄ネジ部２３を、ボス部２１に形成された雌ネジ孔２４に螺合して締付けることによって、ガイドピン２２がボス部２１に取付けられる。ガイドピン２２の下端部は、締付用の工具と係合可能な形状（例えば、六角ボルトのボルト頭部の形状）を有する。

スプリング支持部３０の上面は、着座状態でエアスプリング１０の第１当接部１９と当接する第２当接部３１と、着座状態で上下方向と交叉しエアスプリング１０の第１対向面２０から下方に離間して対向する第２対向面３２とを構成し、第２対向面３２には、軸挿通孔３３が設けられている。軸挿通孔３３は、スプリング支持部３０を上下方向に貫通する。

図３〜図５に示すように、第２対向面３２には円筒状の軸移動規制部３４が固定される。軸移動規制部３４は、軸挿通孔３３と同軸状に配置され、第２対向面３２から上方へ突出して延び、着座状態で着座部１３の凹状空間１８に収容される。軸移動規制部３４の内周面は、軸挿通孔３３と連通する軸挿通空間３５（図４及び図５参照）を区画する。着座状態において、軸部１４は軸挿通孔３３及び軸挿通空間３５を挿通し、軸部１４の下端はスプリング支持部３０の下方へ突出する。なお、軸移動規制部３４をスプリング支持部３０と一体的に設けてもよい。

軸移動規制部３４の内径は、ボス部２１の外径よりも僅かに大きく、軸挿通孔３３の内径は、ガイドピン２２の外径よりも僅かに大きく且つボス部２１の外径よりも小さい。すなわち、軸挿通空間３５は、ボス部２１が進入可能な大きさであり、軸挿通孔３３は、ガイドピン２２が進入可能で、且つボス部２１が進入不可能な大きさである。軸挿通孔３３の内周面の上端縁（軸挿通空間３５側の端縁）には、軸挿通空間３５に向かって拡径するテーパ状のガイド面３６が形成されている。

第１対向面２０からのボス部２１の突出高さは、第１当接部１９と第２当接部３１とが当接する着座状態でボス部２１が第２対向面３２と干渉しないように、第１対向面２０からの周壁１６の突出高さ（第１対向面２０から第１当接部１９までの高さ）以下に設定される。第１対向面２０からの軸部１４の突出高さ（第１対向面２０からガイドピン２２の下端までの高さ）は、着座状態でスプリング支持部３０の下方へ突出する軸部１４（ガイドピン２２）の下端が周囲の部品（例えばフレーム側ブラケット２）と干渉しない高さに設定される。また、第２対向面３２からの軸移動規制部３４の突出高さは、着座状態で軸移動規制部３４の上端が第１対向面２０と干渉しないように、第１対向面２０からの周壁１６の突出高さ以下に設定される。

軸挿通孔３３及び軸移動規制部３４（軸挿通空間３５）は、キャブの昇降に伴う軸部１４の所定方向への往復移動を許容するとともに、所定方向と交叉する方向への軸部１４の移動を規制する。また、例えばキャブチルト時のようにキャブが上昇し、エアスプリング１０が着座状態からキャブと共に上方へ移動し、着座部１３がスプリング支持部３０から上方へ離間して、軸部１４の下端（ガイドピン２２の下端）が軸挿通孔３３から抜けると、軸部１４の下端は軸挿通空間３５を上方へ移動する。反対に、チルト状態からキャブが下降すると、軸挿通孔３３から抜けた軸部１４の下端は、着座状態へのエアスプリング１０の下降により軸挿通空間３５から軸挿通孔３３へ進入する。ガイド面３６は、着座状態への下降に伴って軸挿通空間３５を下降するガイドピン２２の下端を軸挿通孔３３へ案内する。

本実施形態によれば、着座状態では、軸部１４が軸挿通空間３５及び軸挿通孔３３を挿通するので、キャブの昇降に伴う軸部１４の所定方向への移動が許容され、且つ所定方向と交叉する方向への軸部１４の移動が規制された状態（エアスプリング係止状態）が維持される。

着座状態からキャブが上昇し、着座部１３がスプリング支持部３０から離れて上方へ移動する（第１当接部１９が第２当接部３１から離間する）と、軸部１４の上昇により軸部１４の下端と軸挿通空間３５とが近付き、キャブがさらに上昇すると、軸部１４の下端が軸挿通孔３３から抜けて軸挿通空間３５を移動する。軸部１４の下端が軸挿通孔３３から抜けた後は、所定方向と交叉する方向への軸部１４の移動を軸移動規制部３４が規制するため、エアスプリング係止状態が解除されずに継続して維持される。このように、軸挿通孔３３が軸挿通空間３５によって上方（第１対向面２０側）に実質的に延長されるので、軸移動規制部３４（軸挿通空間３５）を設けない場合に比べて、第１対向面２０からの軸部１４の突出高さを短縮することができる。従って、軸部１４の突出高さの増大を抑えつつ、エアスプリング係止状態の解除を確実に防止することができる。

円筒状の軸移動規制部３４が軸挿通空間３５を内側に区画するので、軸部１４の下端が軸挿通孔３３から抜けて軸挿通空間３５を移動する場合において、所定方向と交叉する方向への軸部１４の移動を軸移動規制部３４によって確実に規制することができる。

軸部１４をボス部２１とガイドピン２２とによって構成し、ガイドピン２２をボス部２１に着脱可能に固定するので、ガイドピン２２が損傷した際にはガイドピン２２のみを交換すればよい。

また、軸挿通孔３３の内周面の上端縁にテーパ状のガイド面３６を設けたので、軸挿通孔３３から抜けたガイドピン２２の下端をガイド面３６によって軸挿通孔３３へ確実に進入させることができる。

以上、本発明について、上記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内容に限定されるものではなく、当然に本発明を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例および運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論である。

例えば、上記実施形態では、着座部１３に第１当接部１９と第１対向面２０と軸部１４とを設け、スプリング支持部３０に第２当接部３１と第２対向面３２と軸挿通孔３３と軸移動規制部３４（軸挿通空間３５）とを設けたが、反対に、着座部に第２当接部と第２対向面と軸挿通孔と軸移動規制部（軸挿通空間）とを設け、スプリング支持部に第１当接部と第１対向面と軸部とを設けてもよい。

また、軸部１４、軸挿通孔３３、軸移動規制部３４及び軸挿通空間３５の形態は本実施形態に限定されず、任意に設定可能である。例えば、図６（ａ）に示すように、ボス部２１と略同じ太さの（外径が略等しい）ガイドピン２５をボス部２１に取付け、軸挿通孔３３の内径と軸挿通空間３５の内径とを略等しく設定してもよい。この場合、テーパ面を設けることなく、軸挿通空間３５内から下降するガイドピン２５の下端を軸挿通孔３３へ確実に進入させることができる。また、図６（ｂ）に示すように、軸挿通孔３３（ガイド面３６）の上端周縁から直線状に延びる複数（例えば３本）の棒体又は管体によって軸移動規制部３７を構成してもよい。この場合、３本の軸移動規制部３７によって囲まれる領域が軸挿通空間３８となる。

本発明は、上構造体と下構造体との間に介在するエアスプリングを備えた車両に適用することができる。

１：キャブサスペンション構造
２：フレーム側ブラケット
３：キャブ側ブラケット
４：リンクアーム
５：ショックアブソーバ
１０：エアスプリング
１１：ベローズ
１２：固定部
１３：着座部
１４：軸部
１５：ストッパ
１６：周壁
１７：中間壁
１８：凹状空間
１９：第１当接部
２０：第１対向面
２１：ボス部
２２，２５：ガイドピン
２３：雄ネジ部
２４：雌ネジ孔
３０：スプリング支持部
３１：第２当接部
３２：第２対向面
３３：軸挿通孔
３４，３７：軸移動規制部
３５，３８：軸挿通空間
３６：ガイド面

Claims

上構造体に対してエアスプリングが固定され、前記エアスプリングの下部の着座部が下構造体側のスプリング支持部に載置された着座状態で前記エアスプリングが前記上構造体と前記下構造体との間に介在して前記上構造体を弾性支持し、前記エアスプリングが前記上構造体とともに前記着座状態から上方へ移動することにより前記着座部が前記スプリング支持部から上方へ離間する車両のエアスプリング係止構造であって、
前記着座部及び前記スプリング支持部の一方は、第１当接部と、前記着座状態で上下方向と交叉する第１対向面と、前記第１対向面から突出して上下方向に延びる軸部とを有し、
前記着座部及び前記スプリング支持部の他方は、前記着座状態で前記第１当接部と当接する第２当接部と、前記着座状態で上下方向と交叉し前記第１対向面から離間して対向する第２対向面と、前記第２対向面に設けられた軸挿通孔と、前記軸挿通孔と連通する軸挿通空間を区画するように前記第２対向面から突出する軸移動規制部とを有し、
前記軸部は、前記着座状態で前記軸挿通空間及び前記軸挿通孔を挿通し、
前記軸挿通孔及び前記軸移動規制部は、前記上構造体の昇降に伴う前記軸部の所定方向への移動を許容するとともに、前記所定方向と交叉する方向への前記軸部の移動を規制し、
前記着座状態からの前記上構造体の上昇により前記軸挿通孔から抜けた前記軸部の先端は、前記軸挿通空間を移動し、
前記軸挿通孔から抜けた前記軸部の先端は、前記着座状態への前記上構造体の下降により前記軸挿通空間から前記軸挿通孔へ進入する
ことを特徴とする車両のエアスプリング係止構造。
請求項１に記載のエアスプリング係止構造であって、
前記軸移動規制部は、前記軸挿通空間を内側に区画する筒形状である
ことを特徴とする車両のエアスプリング係止構造。
請求項１又は請求項２に記載のエアスプリング係止構造であって、
前記軸部は、前記第１対向面から一体的に突出するボス部と、前記ボス部よりも細く前記ボス部に着脱可能に固定されて上下方向に延びるガイドピンとを有し、
前記軸挿通空間は、前記ボス部が進入可能な大きさであり、
前記軸挿通孔は、前記ガイドピンが進入可能で、且つ前記ボス部が進入不可能な大きさであり、
前記軸挿通孔の内周面の前記軸挿通空間側の端縁には、前記着座状態への前記上構造体の下降に伴って前記軸挿通空間を移動する前記ガイドピンの先端を前記軸挿通孔へ案内するテーパ状のガイド面が形成されている
ことを特徴とする車両のエアスプリング係止構造。