JP3757727B2

JP3757727B2 - フロントアクスル構造

Info

Publication number: JP3757727B2
Application number: JP2000000708A
Authority: JP
Inventors: 仁志外崎
Original assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Current assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Priority date: 2000-01-06
Filing date: 2000-01-06
Publication date: 2006-03-22
Anticipated expiration: 2020-01-06
Also published as: JP2001191940A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクスルビームの両側端の軸取付け部と車輪を枢支するナックルとをキングピンを介してピン結合してなるフロントアクスル構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両、特に、中、大型車両はそのフロントアクスル構造として、積荷重量の増減に対し車高変化が少なく、耐久性の優れたリジット式フロントアクスル構造を採用することが多い。このリジット式フロントアクスル構造は、車幅方向に向けて配備されるアクスルビームを備え、このアクスルビームはその左右の２位置を左右の各サスペンション装置を介して車体下部に取り付けられる。
【０００３】
アクスルビームはその両端部にナックルをピン結合し、このナックルにより車輪を枢支すると共に操舵装置とも連結され、これにより、車輪を操舵可能に支持している。ここで、アクスルビームはその端部に略上下方向に向けられたキングピンを嵌着する軸取付け部が形成され、キングピンの上下端側にナックル側の上下軸受部が嵌着される。ナックルの上下軸受部にはキングピン取付け穴が形成され、その上下の端部開口が上下の各キングピンカバーで閉鎖される。上下キングピンカバーの何れか一方にはグリース給油ニップルが取付けられ、これにより、キングピンとその周囲の各軸受部材の隙間にグリースの供給が行われ、同部の相対回転を容易化している。なお、このような構成を採るリジット式フロントアクスル構造の一例が、特開平４−１１９２９３号公報に開示されている。
【０００４】
ところで、特開平４−１１９２９３号公報等に開示されるリジット式フロントアクスル構造において、キングピンとその周囲の軸受部材との隙間へグリースの供給が行われた場合、グリース給油ニップルの配備された上下一方側のキングピン取付け穴とキングピンとの隙間のグリースは、順次アクスルビームの軸取付け部とキングピンの隙間を通過し、反対側のキングピン取付け穴とキングピンとの隙間へ圧送される。しかし、グリース給油ニップルが配備されてない反対側の軸受部は、そのキングピン取付け穴の軸端部開口をキングピンカバーで閉鎖されているため、グリース給油ニップルが配備されてない側の軸受部の隙間に侵入する量は少ない。なお、ナックルの上軸受部にグリース給油ニップルを設けた場合には、グリースが下軸受部側の隙間に自重や、相対回転等の作用を受けて侵入を促進される傾向にある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ナックルの上部にはキャリパやブレーキチャンバーが取り付けられるが、これらが強度確保や制動力アップのため、近年大型化しており、ナックルの上部のスペースは狭まる傾向にある。このため、上キングピンカバーにグリース給油ニップルを突出し装着することは他部品との干渉を招くことより取付け困難となっており、ナックルの下軸受部側にグリース給油ニップルを配備する必要性が高くなっている。
【０００６】
しかし、下軸受部側にグリース給脂ニップルを設けると、これより圧送されたグリースはキングピンと軸取付け部の隙間を上向きで移動するが、グリース給油ニップルが設けられてない上軸受部側の隙間に侵入することは少なく、大部分のグリースは軸取付け部と上軸受部の間の隙間を通過し、外部に漏れ出すこととなる。このため、上軸受のキングピン取付け穴とキングピンとの隙間への給脂がきわめて困難となり、同部位が早期摩耗し、装置の耐久性の低下を招くこととなる。
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するものであって、グリース給油ニップルをナックルの下軸受部に取付けた場合でも、ナックルの上軸受部のキングピン取付け穴とキングピンとの摺接部に十分な給脂を行え、装置の耐久性を向上できるフロントアクスル構造を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、請求項１の発明は、アクスルビームの端部の軸取付け部と同軸取付け部を上下より挟むナックルの上下軸受部とをキングピンでピン結合したフロントアクスル構造において、上記下軸受部の下キングピン取付け穴の下開口を閉鎖し、同下キングピン取付け穴へグリースを供給するニップルを取り付けた下キングピンカバーと、上記上軸受部の上キングピン取付け穴の上開口を閉鎖し、同上キングピン取付け穴に連通する排出油路形成部材を取付けた上キングピンカバーとを具備し、上記キングピンはその外周面に凹溝を螺旋状に連続形成し、同凹溝を上記軸取付け部の中央穴及び上下キングピン取付け穴の各内壁面が覆うことで、上下方向全域にわたり螺旋路を形成している。
この場合、下キングピンカバーに取り付けたニップルより下軸受部へグリースを給脂すると、下キングピン取付け穴と対向位置にある凹溝にグリースが流動し、そのグリースはその凹溝内の螺旋路を上方に進み、軸取付け部の中央穴、上キングピン取付け穴との対向位置の螺旋路に流動し、更に、排出油路形成部材により大気側と連通状態にある上軸受部のキングピン取付け穴とキングピンとの隙間へ流動し、その部位をグリースで充填させた上で排出油路形成部材内に流動する。このように、排出油路形成部材により大気側と連通状態にある上軸受部のキングピン取付け穴とキングピンとの隙間へグリースが比較的容易に侵入でき、同部に十分な給脂を行え、アクスルビームに対するナックルのスムーズな揺動を確保でき、装置の耐久性を向上できる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１記載のフロントアクスル構造において、上記排出油路形成部材がチューブから成るとしている。
この場合、チューブを用いるので、他部品との干渉を防止しやすく、しかも、チューブ内のグリースがシールとして機能し、外部よりの泥水等の侵入を防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の適用されたフロントアクスル構造を、図１乃至図３を用いて説明する。図１で正面視で示されたフロントアクスル構造は図示しない車両としてのトラックに適用されており、車幅方向Ｙに長いアクスルビーム１と、同アクスルビーム１の左右端（図１には右側端のみ示した）に形成される各軸取付け部２にキングピン３（図2参照）を介し枢着される左右の各ナックル４とを備える。アクスルビーム１は車幅方向Ｙに向けて配備され、その左右端近傍の２位置が車体下部の対向部位と図示しない左右のサスペンション装置を介して連結される。なお、図１のフロントアクスル構造における左右端側の構造は左右対称に形成される部分が多いことより、ここでは右側を主に説明する。
【００１１】
図１、図２に示すように、アクスルビーム１の右端の軸取付け部２にはキングピン３の中央部が後述のように嵌着され、そのキングピン３の上下部位にナックル４側の上下軸受部５、６がキングピン中心線Ｌ回りに相対回転可能に嵌着される。
図２に示すように、ナックル４はその主部４０１の車幅方向内側（図１、図２で左側）の上下２位置に上下軸受部５、６を突き出し形成し、車幅方向外側（図２で右側）の中央部よりスピンドル７を突き出し形成する。しかも、図１に示すように、主部４０１の車幅方向内側の下部前端側にはナックルアーム８の基端が、同下部後端側にはタイロッドアーム９の基端がそれぞれ一体結合される。ナックルアーム８の揺動端は図示しない操舵装置側に連結され、タイロッドアーム９はタイロッド１１を介し、図示しない左側車輪のナックルアームに連結される。
【００１２】
ナックル４の主部４０１の上方にはディスクブレーキ用のキャリパ１２がナックル４に取り付けられたバックプレート１０に複数のボルト１３で締め付け結合される。一方、スピンドル７にはホイールハブ１４及び同ハブと一体結合されるブレーキディスク１５が枢着される。ホイールハブ１４には図示しない前車輪が取り付けられる。ブレーキディスク１５の環状主部はキャリパ１２側の一対のブレーキパッド１６間に介装される。キャリパ１２はその車内側端部にブレーキ装置側のエアチャンバ１８を一体的に取り付けている。なお、エアチャンバ１８はブレーキ系の高圧エアをパイプ１７を介して受けた際に図示しないリンク系を駆動し、制動操作力を一対のブレーキパッド１６に伝え、同一対のブレーキパッド１６がブレーキディスク１５を挟圧することで、図示しない前車輪を制動操作できる。
【００１３】
図２に示すように、アクスルビーム１の軸取付け部２はキングピン中央取付け穴（以後単に中央穴と記す）２０をほぼ上下方向に貫通形成され、その中央穴２０とキングピン３とは、摺動可能な範囲で嵌合される嵌め合い状態に形成される。ここで、アクスルビーム１の軸取付け部２に対してキングピン３が固定され、即ち、アクスルビーム１の軸取付け部２に回り止めピン３０が螺着される。この回り止めピン３０のピン部はキングピン３と軸取付け部２の中央穴２０の内壁とにわたって形成された貫通穴に嵌挿され、軸取付け部２に対するキングピン３の位置決めを行っている。
【００１４】
同様に、ナックル４の上下軸受部５、６には上下のキングピン取付け穴２１、２２が形成され、上下キングピン取付け穴２１、２２とキングピン３とは、相対回転可能な範囲で嵌合される嵌め合い状態に形成される。なお，上下キングピン取付け穴２１、２２は図示しない軸受メタル製のブッシュでそれぞれ形成されることとなる。キングピン３はその外周面に断面Ｕ字状の凹溝２３を螺旋状に連続形成し、この凹溝２３を中央穴２０及び上下キングピン取付け穴２１、２２の各内壁面が覆うことで、上下方向全域にわたり螺旋路Ｒを形成している。
【００１５】
ナックル４の下軸受部６はその下部に下キングピンカバー２４を複数のボルトｂで締め付け結合し、キングピン取付け穴２２の下端の開口（図２には閉鎖状態が示される）を閉鎖し、同部の下方側の防水、防塵処理を行っている。下キングピンカバー２４の中央でキングピン取付け穴２２との対向部にはグリース供給ニップル２５が螺着される。グリース供給ニップル２５は周知の図示しないグリース供給機により加圧されたグリースをキングピン取付け穴２２に逆流することなく圧送できるものが用いられる。
【００１６】
ナックル４の上軸受部５はその上部に上キングピンカバー２６（図３（ａ）参照）を複数のボルトｂで締め付け結合し、キングピン取付け穴２１の上端の開口（図２には閉鎖状態が示される）を閉鎖し、同部の防水、防塵処理を行っている。上キングピンカバー２６のキングピン取付け穴２１との対向部には、油路付き金具２７のねじ部２７１（図３（ｂ）参照）が螺着され、同油路付き金具２７のエア抜き路２７２に連通する突き出し部２７３にビニールチューブ２８が接続され、これらが排出油路形成部材を成している。ビニールチューブ２８は後述する水平延出部２８１と下方延出部２８２とその下端の下向き開口２８３を備える。油路付き金具２７は上方への突き出し量ｈがボルトｂとほぼ同等に設定され、ビニールチューブ２８も油路付き金具２７より上方に突き出すことなく配備される。このため、上軸受部５側とキャリパ１２及びエアチャンバ１８側との間の空間ｅが比較的狭いにもかかわらず、油路付き金具２７やビニールチューブ２８からなる排出油路形成部材が他部品と干渉することなく装着できる。
【００１７】
次に、図１のフロントアクスル構造の各摺動部位へのグリース供給を説明する。図示しないグリース供給機の給油ジョイントが各グリース供給ニップル２５に接続され、給脂作業が成される。ここで加圧されたグリースはグリース供給ニップル２５を介し下キングピン取付け穴２２（図２参照）に圧送される。この際、下キングピン取付け穴２２と対向位置にある凹溝２３にグリースが流動し、そのグリースはその凹溝２３内の螺旋路Ｒを上方に進み、軸取付け部の中央穴２０側に達し、次いで上昇して上キングピン取付け穴２１との対向位置の螺旋路Ｒに流動する。
【００１８】
ここで、上キングピン取付け穴２１とキングピン３との隙間は油路付き金具２７のエア抜き路２７２を介し大気側と連通しており、グリースは上キングピン取付け穴２１との対向位置の螺旋路Ｒを上昇して上キングピン取付け穴２１とキングピン３との隙間に容易に供給される。しかも、一部が油路付き金具２７のエア抜き路２７２に侵入し、ビニールチューブ２８側に供給される。ビニールチューブ２８に供給されたグリースのうち、下方延出部２８２のグリースは下向き開口２８３側より排除されるが、水平延出部２８１側のグリースはその粘性によりエア抜き路２７２に充填状態に保持され、この部位のグリースが外部の泥水の逆流を阻止するシール材として機能できる。
【００１９】
このグリースの供給作業によりキングピン３回りの螺旋路Ｒ及びこの螺旋路より流出したグリースが上下キングピン取付け穴２１、２２及び中央穴２０とキングピン３との隙間に拡散して侵入することとなる。このため、アクスルビーム１の軸取付け部２に対して、ナックル４の上下軸受部５，６がキングピン３を介しスムーズに回動でき、このような各摺接部の摺動抵抗を低減し、耐久性を確保できる。特に、走行時に車輪を枢支するナックル４の操舵時の旋回作動により、キングピン３自体が対向面に対して相対回転することが可能であり、キングピン３側の螺旋路Ｒがグリースをキングピン中心線Ｌの方向に送るよう機能を発揮でき、経時的にもグリースを上軸受部５側に供給することができ、この点でもナックル４と軸取付け部２との間に設けられた各摺接部の摺動抵抗を低減し、耐久性を確保できる。
【００２０】
図２のフロントアクスル構造では、中実のキングピン３を採用しているが、これに代えて、図４に示すようなキングピン３ａを代用してもよい。このキングピン３ａはその外周面の長手方向の全域に沿って凹溝２３からなる螺旋路Ｒを形成し、更に、キングピン３ａの中心部に長手方向に貫通する貫通穴３１を形成し、この貫通穴３１と螺旋路Ｒを連通させる枝路３２を配設する。各枝路３２は中央穴２０や上下キングピン取付け穴２１，２２と対向する部位に配設される。貫通穴３１の上端部には絞部３１１が設けられ、この絞部３１１がグリース圧送時に、グリースの上方移動に対して流動抵抗を与え、枝路３２へのグリースの流動を促進でき、枝路３２を介しキングピン外周面側にグリースを圧送できるよう構成されている。
【００２１】
このような図４のキングピン３ａを図２の各フロントアクスル構造のキングピン３に代えて用いた場合、図２のフロントアクスル構造と同様の作用効果が得られ、特に、キングピン外周面側へのグリースの圧送が確実化される。
なお、上述した実施形態ではトラックのフロントアクスル構造として説明したが、マイクロバス等のその他の車両にも本発明を採用でき、同様の作用効果が得られる。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、加圧されたグリースは、下キングピン取付け穴と対向位置にある凹溝にグリースが流動し、そのグリースはその凹溝内の螺旋路を上方に進み、軸取付け部の中央穴、上キングピン取付け穴との対向位置の螺旋路に流動し、更に、排出油路形成部材により大気側と連通状態にある上軸受部のキングピン取付け穴とキングピンとの隙間へグリースが比較的容易に流動でき、同部に十分な給脂を行え、アクスルビームに対するナックルのスムーズな揺動を確保でき、装置の耐久性を向上できる。
【００２３】
請求項２の発明によれば、排出油路形成部材としてチューブを用いるので、他部品との干渉を防止しやすく、しかも、チューブ内のグリースがシールとして機能し、外部よりの泥水等の侵入を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態であるフロントアクスル構造の要部側面図である。
【図２】図１のフロントアクスル構造のアクスルビームとナックルの連結部の切欠断面図である。
【図３】図１のフロントアクスル構造のナックル側に取り付けられる上キングピンカバーと油路付き金具を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は要部側断面図である。
【図４】図１のフロントアクスル構造で用いるキングピンの変形例の部分切欠断面図である。
【符号の説明】
１アクスルビーム
２軸取付け部
３，３ａキングピン
４ナックル
５上軸受部
６下軸受部
２１上キングピン取付け穴
２２下キングピン取付け穴
２４、２６上下のキングピンカバー
２５ニップル
２７油路付き金具（排出油路形成部材）
２８ビニールチューブ（排出油路形成部材）

Claims

アクスルビームの端部の軸取付け部と同軸取付け部を上下より挟むナックルの上下軸受部とをキングピンでピン結合したフロントアクスル構造において、
上記下軸受部の下キングピン取付け穴の下開口を閉鎖し、同下キングピン取付け穴へグリースを供給するニップルを取り付けた下キングピンカバーと、
上記上軸受部の上キングピン取付け穴の上開口を閉鎖し、同上キングピン取付け穴に連通する排出油路形成部材を取付けた上キングピンカバーと、を具備し、
上記キングピンはその外周面に凹溝を螺旋状に連続形成し、同凹溝を上記軸取付け部の中央穴及び上下キングピン取付け穴の各内壁面が覆うことで、上下方向全域にわたり螺旋路を形成したことを特徴とするフロントアクスル構造。
請求項１記載のフロントアクスル構造において、上記排出油路形成部材がチューブから成ることを特徴とするフロントアクスル構造。