JP4517328B2

JP4517328B2 - エアスプリングの取付構造

Info

Publication number: JP4517328B2
Application number: JP2001104270A
Authority: JP
Inventors: 章夫中倉; 治之細谷
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2001-04-03
Filing date: 2001-04-03
Publication date: 2010-08-04
Anticipated expiration: 2021-04-03
Also published as: JP2002293119A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シャシフレームとアクスルとの間に配置されるエアスプリングの取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開２０００−２５５２３９号公報には、エアスプリングの下部にアクスルの側方へ張り出る取付座を形成し、スプリングシートにアクスルの側方へ張り出して取付座を受ける設置座を形成し、これら取付座と設置座とをボルト及びナットによって締結するエアスプリング取付構造が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記構成では、スプリングシートに対するエアスプリングの着脱には、ボルトとナットとを相対回転させるためのスパナ等の工具を要し、その作業が煩雑であった。
【０００４】
本発明は上記の実情に鑑みてなされたものであって、着脱作業を簡単に行うことができるエアスプリングの取付構造の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、本発明に係るエアスプリング取付構造は、アクスル側の被取付部にエアスプリング支持ブラケットを載置し、エアスプリング支持ブラケットに略平面状の上面を設け、エアスプリングに略平面状の下面を設け、エアスプリング又はエアスプリング支持ブラケットの一方に下面から略垂直上方へ又は上面から略垂直下方へ延びるネジ孔を形成し、その他方に下面から略垂直下方へ又は上面から略垂直上方へ延びる１本のスタッドボルトを固定し、スタッドボルト又はネジ孔の周囲の複数位置でエアスプリング支持ブラケットを被取付部を介してアクスルに締結固定し、スタッドボルトをネジ孔に螺合させることによって下面と上面とが面接触した状態でエアスプリング支持ブラケットにエアスプリングを締結固定するものであり、上記複数位置は、スタッドボルト又はネジ孔を挟んで対峙する２つの位置を含む。
【０００６】
上記構成では、スタッドボルト又はネジ孔の周囲の複数位置でエアスプリング支持ブラケットを被取付部に締結固定した後、スタッドボルトの先端をネジ孔に挿入し、エアスプリングを手で回すことにより、エアスプリング支持ブラケットにエアスプリングが締結固定される。また、係る状態から、エアスプリングを取付時と反対の方向へ手で回すことにより、エアスプリングが取り外される。
【０００７】
従って、被取付部に対するエアスプリングの着脱を工具を用いることなく手作業のみによって簡単に行うことができ、エアスプリングの着脱作業性が向上する。
【０００８】
また、エアスプリングに加わる荷重やモーメントは、スタッドボルトとエアスプリング支持ブラケットの上面とに分散して作用する。このとき、エアスプリングの下面とエアスプリング支持ブラケットの上面とが面接触しており、エアスプリング支持ブラケットの上面は、荷重やモーメントを面で受けるため、大きな荷重やモーメントを受け持つことができ、その分スタッドボルトに掛かる負担が軽減される。従って、１本のスタッドボルトによっても実用上十分な取付強度が確保され得る。
【０００９】
エアスプリングを、シャシフレームに対して固定される上方支持体と、下面を有する下方支持体と、上方支持体に密着状態で取り付けられる上開口と下方支持体に密着状態で取り付けられる下開口とを有する略筒状の弾性部材と、弾性部材と上方支持体と下方支持体とによって区画される空気室と、によって構成し、上開口の周縁を、空気室内の空気圧によって上方支持体に密着状態で固定するように構成することもできる。
【００１０】
上記構成では、空気室内の空気を抜くことにより、上開口を上方支持体から外すことができ、反対に、上開口を上方支持体の所定位置に配置し、空気室内に空気を供給することにより、上開口の周縁を上方支持体に密着状態で固定することができる。
【００１１】
従って、上方支持体に対する弾性部材の着脱をも含めたエアスプリングの着脱を工具を用いることなく手作業のみによって行うことができ、エアスプリングの着脱作業性が一段と向上する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を、図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１は本実施形態に係るエアスプリングが搭載された車両の前方下部構造を示す斜視図、図２はエアスプリングの側断面図、図３はエアスプリングの取付構造の分解斜視図、図４はエアスプリング支持ブラケットの平面図である。なお、以下の説明において、前後方向は車体の前後方向であり、左右方向は車体前方に向いた状態での左右方向である。
【００１４】
図１に示すように、大型自動車の車体前方下部には、車幅方向左右両側で車体前後方向に沿って延びるシャシフレームとしての一対のサイドメンバ１，２と、サイドメンバ１，２の下方で車幅方向に沿って延びるフロントアクスル３とが設けられている。各サイドメンバ１，２は、車幅方向内側へ開口するように配置された横向きの略Ｕ状断面を有し、側壁４とその上下端から延びる上壁５及び下壁６とを備える。フロントアクスル３は、略Ｉ状断面を有する。サイドメンバ１，２よりも車幅方向外側へ張り出たフロントアクスル３の両端部７には、それぞれナックル（図示外）を介して前輪（図示外）が連結されている。
【００１５】
左側のサイドメンバ１の鉛直下方のフロントアクスル３の上壁８上には、サイドメンバ１と略平行に配置されフロントアクスル３から車体前後方向へ延びるスプリングシート９が取り付けられている。スプリングシート９は、フロントアクスル３と重なり合うオーバーラップ部１１でボルト１２及びナット１３によってフロントアクスル３に締結固定されている。スプリングシート９の前端上部にはトルクロッド１４の後端が、前端下部にはスタビライザー１５のアーム６４の後端がそれぞれ連結されている。また、スプリングシート９の後端にはラテラルロッド１６の一端（左端）が連結されている。
【００１６】
右側のサイドメンバ２の鉛直下方のフロントアクスル３の上壁８上にも、左側と同様にスプリングシート１０が取り付けられている。右側のスプリングシート１０は、ラテラルロッド１６に連結される後端を有さないことを除いて、左側のスプリングシート９と概ね同様に構成されている。
【００１７】
左右両側において、スプリングシート９，１０のオーバーラップ部１１とサイドメンバ１，２との間には、それぞれエアスプリング１７，１８が設けられている。
【００１８】
左右のエアスプリング１７，１８は、それぞれ、上方支持体としてのトッププレート１９と、下方支持体としてのピストン２０と、弾性部材としてのエアベローズ２１と、を備えている。
【００１９】
図３に示すように、ピストン２０は、エアスプリング支持ブラケット２３を介して、フロントアクスル３側の被取付部としてのスプリングシート９のオーバーラップ部１１に固定されている。エアスプリング支持ブラケット２３は、スプリングシート９をフロントアクスル３に固定するためのボルト１２及びナット１３によって、スプリングシート９に締結固定されている。なお、右側のエアスプリング１８も左側と概略同様の構成を有するため、その説明を省略する。
【００２０】
図２及び図４に示すように、エアスプリング支持ブラケット２３は、平面状の上面２４ａを有する中央部２４と、中央部２４の周縁から一体的に突出しスプリングシート９（図１に示す）に締結固定されるフランジ部２５と、中央部２４の下面中央から延びる円筒部５３と、を備えている。円筒部５３及び中央部２４には、円筒部５３の内周面から中央部２４の上面２４ａへ連続して貫通するネジ孔２７が形成されている。フランジ部２５には、ボルト１２（図３に示す）が挿通されるボルト挿通孔５２が形成されている。エアスプリング支持ブラケット２３の上面２４ａを含む中央部２４の上部５１は、後述するピストン２０の取付面３９との擦れ合いに耐えうる必要があるため、例えば鉄のように所定の強度を有する材料で形成されることが好ましい。また、エアスプリング支持ブラケット２３のうち上部５１を除く他の部分を例えばアルミニウムのような軽金属によって形成することにより、エアスプリング支持ブラケット２３の全体の軽量化を図ることができる。
【００２１】
ピストン２０は、ピストン本体２８と底板２９とから構成されている。ピストン本体２８は、円板状の上壁部３０と、上壁部３０の周縁から下方へ突出する筒状の周壁部３１と、上壁部３０の下面の中央から下方へ延びる略円柱状の軸部３２と、上壁部３０の上面の周縁よりも僅かに内側から上方へ突出する円環壁部３３と、を有している。底板２９は、中央部３４が下方へ僅かに突出した略円板形状を有する。底板２９の中央部３４には貫通孔３５が形成されている。底板２９の外周縁はピストン本体２８の周壁部３１の下端内面に嵌合し、ピストン本体２８の軸部３２の下端は底板２９の貫通孔３５に嵌合し、これらの嵌合部分が密封状態で溶着されている。これにより、ピストン本体２８と底板２９との間に補助空気室３６が区画形成される。ピストン本体２８の上壁部３０には、補助空気室３６と後述する空気室３７とを連通させる通気孔３８が形成されている。
【００２２】
ピストン本体２８の軸部３２の下端が底板２９の貫通孔３５と嵌合し溶着された状態で、軸部３２の下面と底板２９の中央部３４の下面とは、エアスプリング１７の下面として略平面状の取付面３９を構成する。ピストン本体２８の軸部３２には、取付面３９から上方へ延びるネジ孔４０が形成されている。ネジ孔４０にはエアスプリング支持ブラケット２３のネジ孔２７と螺合自在なスタッドボルト２６が螺合され、ネジ孔４０とスタッドボルト２６とは接着剤の注入や溶着等により固定されている。スタッドボルト２６の下端をエアスプリング支持ブラケット２３のネジ孔２７に挿入し、ピストン２０を手で回すことにより、スタッドボルト２６がネジ孔２７に螺合し、上面２４ａと取付面３９とが面接触した状態でピストン２０がエアスプリング支持ブラケット２３に締結固定される。なお、エアスプリング１７のネジ孔４０にスタッドボルト２６を固定せず、エアスプリング支持ブラケット２３のネジ孔２７にスタッドボルト２６を固定しても良い。
【００２３】
トッププレート１９は、略円板状のプレート本体４１と、プレート本体４１の下面から下方へ突出する円環壁部４２と、プレート本体４１の上面から上方へ延びてサイドメンバ１の側壁４（図１に示す）に締結固定されるブラケット部４３と、を備えている。
【００２４】
エアベローズ２１は、略円形状の上開口４５及び下開口４６を有する略筒状の可撓性膜によって形成されている。上開口４５及び下開口４６の周縁部４７，４８は、それぞれ肉厚の円環リブ形状を有している。エアベローズ２１の上開口４５及び下開口４６は、トッププレート１９及びピストン２０の円環壁部４２，３３に外側からそれぞれ密着状態で嵌合されている。係る状態で、トッププレート１９の円環壁部４２よりも内側の部分とピストン２０の円環壁部３３よりも内側の部分とエアベローズ２１の内面とが空気室３７を区画する。このエアベローズ２１は、上開口４５及び下開口４６の周縁部４７，４８が空気室３７内の空気圧のみによってトッププレート１９及びピストン２０の円環壁部４２，３３にそれぞれ密着状態で固定されるいわゆるセルフシールタイプであり、空気室３７内の空気を抜くことにより、エアベローズ２１がトッププレート１９及びピストン２０に対して手作業によって着脱可能となる。
【００２５】
なお、ピストン２０又はトッププレート１９の少なくとも一方には、空気室３７に対する空気の供給及び排出を行うための給排気口（図示外）が設けられている。
【００２６】
本実施形態によれば、スタッドボルト２６の下端をネジ孔２７に挿入し、ピストン２０を手で回すことにより、エアスプリング支持ブラケット２３にエアスプリング１７が締結固定される。また、係る状態から、ピストン２０を取付時と反対の方向へ手で回すことにより、エアスプリング支持ブラケット２３からエアスプリング１７が取り外される。
【００２７】
また、エアベローズ２１は、上開口４５及び下開口４６の周縁部４７，４８が空気室３７内の空気圧のみによってトッププレート１９及びピストン２０の円環壁部４２，３３にそれぞれ密着状態で固定されるいわゆるセルフシールタイプであるので、空気室３７内の空気を抜くことにより、上開口４５をトッププレート１９の円環壁部４２から外すことが可能となる。すなわち、トッププレート１９をサイドメンバ１に固定したまま、特に工具を要することなく、空気室３７内の空気を抜くだけで、手作業によってエアベローズ２１をトッププレート１９から離脱させることができる。
【００２８】
このように、エアスプリング支持ブラケット２３に対するエアスプリング１７の着脱、及びトッププレート１９に対するエアベローズ２１の着脱を、工具を用いることなく手作業のみによって簡単に行うことができ、エアスプリング１７の着脱作業性が向上する。
【００２９】
また、エアスプリング１７に加わる荷重やモーメントは、スタッドボルト２６とエアスプリング支持ブラケット２３の上面２４ａとに分散して作用する。このとき、ピストン２０の取付面３９とエアスプリング支持ブラケット２３の上面２４ａとが面接触しており、エアスプリング支持ブラケット２３の上面２４ａは、荷重やモーメントを面で受けるため、大きな荷重やモーメントを受け持つことができ、その分スタッドボルト２６に掛かる負担が軽減される。従って、１本のスタッドボルト２６によっても実用上十分な取付強度が確保される。
【００３０】
なお、上記実施形態ではエアスプリング１７の取付面３９とエアスプリング支持ブラケット２３の上面２４ａとを直接面接触させたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、取付面３９と上面２４ａとの間にシート状部材や板状部材を介在させても良い。この場合、シート状部材や板状部材をエアスプリングの一部とみなせば、これら部材の下面がエアスプリングの下面として機能する。反対に、シート状部材や板状部材をエアスプリング支持ブラケットの一部とみなせば、これら部材の上面がエアスプリング支持ブラケットの上面として機能する。
【００３２】
また、上記実施形態ではセルフシールタイプのエアスプリング１７について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、エアベローズの上下両端部をトッププレート及びピストンに締結固定する構造であっても、ピストンとエアスプリング支持ブラケットとを面接触させると共に１本のスタッドボルトで締結固定することにより、実用上十分な取付強度を確保しつつ、エアスプリングの着脱作業性を向上させることができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、実用上十分な取付強度を確保しつつ、被取付部に対するエアスプリングの着脱を工具を用いることなく手作業のみによって簡単に行うことができ、エアスプリングの着脱作業性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るエアスプリングが搭載された車両の前方下部構造を示す斜視図である。
【図２】エアスプリングの側断面図である。
【図３】エアスプリングの取付構造の分解斜視図である。
【図４】エアスプリング支持ブラケットの平面図である。
【符号の説明】
１サイドメンバ（シャシフレーム）
２サイドメンバ（シャシフレーム）
３フロントアクスル（アクスル）
９スプリングシート
１１オーバーラップ部（被取付部）
１８エアスプリング
１９トッププレート（上方支持体）
２０ピストン（下方支持体）
２１エアベローズ（弾性部材）
２３エアスプリング支持ブラケット
２４ａ上面
２６スタッドボルト
２７ネジ孔
３７空気室
３９取付面（下面）
４５上開口
４６下開口

Claims

車幅方向両側で車体前後方向に沿って配置されたシャシフレームと、該シャシフレームの下方で車幅方向に沿って配置されたアクスルと、の間に配置されるエアスプリングの取付構造であって、
前記アクスル側の被取付部に載置されるエアスプリング支持ブラケットと、
前記エアスプリング支持ブラケットに設けられた略平面状の上面と、
前記エアスプリングに設けられた略平面状の下面と、
前記エアスプリング又は前記エアスプリング支持ブラケットの一方に形成され、前記下面から略垂直上方へ又は前記上面から略垂直下方へ延びるネジ孔と、
前記エアスプリング又は前記エアスプリング支持ブラケットの他方に固定され、前記下面から略垂直下方へ又は前記上面から略垂直上方へ延び、前記ネジ孔と螺合することによって前記下面と前記上面とが面接触した状態で前記エアスプリング支持ブラケットに前記エアスプリングを締結固定する１本のスタッドボルトと、
前記スタッドボルト又は前記ネジ孔の周囲の複数位置で前記エアスプリング支持ブラケットを前記被取付部を介して前記アクスルに締結固定する複数の締結部材と、を備え、
前記複数位置は、前記スタッドボルト又は前記ネジ孔を挟んで対峙する２つの位置を含む
ことを特徴とするエアスプリングの取付構造。
請求項１に記載のエアスプリングの取付構造であって、
前記エアスプリングは、前記シャシフレームに対して固定される上方支持体と、前記下面を有する下方支持体と、前記上方支持体に密着状態で取り付けられる上開口と前記下方支持体に密着状態で取り付けられる下開口とを有する略筒状の弾性部材と、前記弾性部材と前記上方支持体と前記下方支持体とによって区画される空気室と、を備え、
前記上開口の周縁は、前記空気室内の空気圧によって前記上方支持体に密着状態で固定されることを特徴とするエアスプリングの取付構造。