(57)【要約】【課題】車両用エアスプリングの固定構造に関し、簡素な構成で、車両の居住性を向上させつつ作業性を高める。【解決手段】エアスプリング１を、固定部材１ａ，ダイヤフラム１ｂ及び着座部材１ｃから構成する。固定部材１ａは、サイドフレーム３に固定する。また、着座部材１ｃの下面を下方へ向けて突出させて突設部１ｄを形成する。さらに、突設部１ｄの下端から下方へ向けて軸部材１ｅを垂設する。  一方、サポートビーム２には上方に開放された椀状の支持面２ａを設け、着座部材を下方から支持させる。また、支持面２ａの底部に係止穴２ｂを穿設し、係止穴２ｂに軸部材１ｅを挿通させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のサイドフレーム及びサポートビーム間に介装されるエアスプリングの固定構造において、
該エアスプリングが、
該ダイヤフラムの上端部に固定されるとともに該サイドフレームに固定される固定部材と、
該エアスプリングの空気室を形成するダイヤフラムと、
該ダイヤフラムの下端部に固定されるとともに下方へ向けて突設形成された突設部を有する着座部材と、
該突設部の下端から下方へ向けて垂設され該突設部と一体に形成された軸部材と、を有し、
該サポートビームが、
上方に開放された椀状に形成され該着座部材を下方から支持する支持面と、
該支持面の底部に穿設され内部に該軸部材を挿通して該エアスプリングを回動可能に係止する係止穴と、を有する
ことを特徴とする、車両用エアスプリングの固定構造。
【請求項２】
該突設部が、先端側を下方へ向けた円錐台形状に形成されているとともに、
該軸部材が、円筒状に形成されている
ことを特徴とする、請求項１記載の車両用エアスプリングの固定構造。
【請求項３】
該軸部材が、側面から水平方向に突設された係止爪を有する
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の車両用エアスプリングの固定構造。
【請求項４】
該軸部材が、その下端部から鉛直に切り込まれて形成された縦溝を有し、
該係止爪が、該縦溝を挟んで一側面側及び他側面側の双方に設けられている
ことを特徴とする、請求項３記載の車両用エアスプリングの固定構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のサイドフレーム及びサポートビーム間に介装されるエアスプリングの固定構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トラックやトラクター等の大型車両には、エアスプリングを用いたサスペンション装置が装備されている。エアスプリングとは空気の弾性を利用したばねであり、ダイヤフラムの内部に封入された空気圧によって荷重を支えるものである。エアスプリングは、内部容積が小さくなるほどばね定数が大きくなる特性を有しており、積載荷重の変動が大きい車両に用いて好適である。
【０００３】
この種のエアスプリングは一般に、車両の骨組みをなすサイドフレームとアクスルを支持するサポートビームとの両方に対して固定されている。例えば、特許文献１には、ダイヤフラムの上端にかしめ固定されたアッパープレートを車体フレームに締結固定し、ダイヤフラムの下端に密嵌固定されたピストンをサポートビームに締結固定する空気ばねが記載されている。この空気ばねでは、ピストンの下面に雌ねじ部が形成されており、ボルト等の締結具を用いてピストンを固定することが可能となっている。
【０００４】
一方、エアスプリングの上部のみを固定して、その下部を非固定とした取付構造も提案されている。例えば、特許文献２の背景技術には、ダイヤフラム型のエアスプリングの上部をサイドフレームに固定するとともに、エアスプリングの下部を半球状の台座に着座させる取付構造が記載されている。ここでは、ピストンの役割を果たす下方に開な凹部をダイヤフラムの下方に配設するとともに、これに対応する形状の突起を台座に設けることによって、ボルト固定することなく正確に取付位置を設定することが可能となっている。
【特許文献１】特開２００７−０５１７４５号公報（図２）
【特許文献２】特開２００５−２１２７５９号公報（図９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２に記載されたような取付構造では、台座に設けられた突起の高さ分だけダイヤフラム内の空気室の高さが狭められることになる。そのため、例えば同一径の円筒形状のダイヤフラムで比較すると、エアスプリングの内部のエア容量が減少し、乗り心地を向上させにくいという課題がある。
一方、特許文献１に記載のように、エアスプリングの下端をサポートビームに固定する構造では、エアスプリングの取り付け時や交換時に締結具の締め付け作業が必要となり、作業性を高めることができない。
【０００６】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、簡素な構成で、車両の居住性を向上させつつ作業性を高めることができるようにした、車両用エアスプリングの固定構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の車両用エアスプリングの固定構造（請求項１）は、車両のサイドフレーム及びサポートビーム間に介装されるエアスプリングの固定構造において、該エアスプリングが、該ダイヤフラムの上端部に固定されるとともに該サイドフレームに固定される固定部材と、該エアスプリングの空気室を形成するダイヤフラムと、該ダイヤフラムの下端部に固定されるとともに下方へ向けて突設形成された突設部を有する着座部材と、該突設部の下端から下方へ向けて垂設され該突設部と一体に形成された軸部材と、を有し、該サポートビームが、上方に開放された椀状に形成され該着座部材を下方から支持する支持面と、該支持面の底部に穿設され内部に該軸部材を挿通して該エアスプリングを回動可能に係止する係止穴と、を有することを特徴としている。
【０００８】
つまり、該着座部材の断面形状は、上方に開かつ下方に閉な凸形状となっている。また、本車両用エアスプリングの固定構造は、上部をサイドフレームに固定して、その下部を非固定とした固定構造である。
また、本発明の車両用エアスプリングの固定構造（請求項２）は、請求項１記載の構成に加え、該突設部が、先端側を下方へ向けた円錐台形状に形成されているとともに、該軸部材が、円筒状に形成されていることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明の車両用エアスプリングの固定構造（請求項３）は、請求項１又は２記載の構成に加え、該軸部材が、側面から水平方向に突設された係止爪を有することを特徴としている。
また、本発明の車両用エアスプリングの固定構造（請求項４）は、請求項３記載の構成に加え、該軸部材が、その下端部から鉛直に切り込まれて形成された縦溝を有し、該係止爪が、該縦溝を挟んで一側面側及び他側面側の双方に設けられていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の車両用エアスプリングの固定構造（請求項１）によれば、エアスプリングの空気室の高さを変更することなくその容積を増大させることができ、ばね定数を低下させることができる。これにより、車両の乗り心地を向上させることができ、居住性を高めることができる。また、エアスプリングの下部をサポートビームに固定する必要がなく、エアスプリングの取付，交換の作業性を向上させることができる。また、構成が簡素であり、コストを低減させることができる。
【００１１】
また、本発明の車両用エアスプリングの固定構造（請求項２）によれば、エアスプリングの水平面内での回転を許容することができ、水平方向のねじれを防止することができる。
また、本発明の車両用エアスプリングの固定構造（請求項３）によれば、簡素な構成で係止部材の係止穴からの脱落を防止することができる。
【００１２】
また、本発明の車両用エアスプリングの固定構造（請求項４）によれば、縦溝を設けることにより、係止爪を水平方向へ弾性的に変位させやすくすることができ、エアスプリングの着脱作業をより容易にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面により、本発明の一実施形態について説明する。図１〜図５は、本発明の一実施形態に係る車両用エアスプリングの固定構造を説明するためのものであり、図１は本固定構造に係るサスペンション装置の側面図、図２は本固定構造の構成を分解して示す斜視図、図３は本固定構造を説明するための模式的な縦断面図、図４は本固定構造の要部を示す斜視図、図５は図４に示す要部をさらに拡大して示す斜視図である。なお、図２は車両の左後輪部の周辺のサスペンション装置を分解して示している。
【００１４】
［１．全体構成］
本固定構造は、図１に示すサスペンション装置のエアスプリング１の固定構造として適用されている。エアスプリング１は、車両のサイドフレーム３とサポートビーム２との間に介装されている。
サイドフレーム３はシャシフレームを構成する部材であり、車幅方向に所定の間隔を空けて一対並設され、各々が車両前後方向に水平に延在している。図１は、車両左側のサイドフレームを左側方から見た状態を示している。
【００１５】
これらの各サイドフレーム３に対して、車両のアクスル９（後車軸）がサポートビーム２を介して支持されている。サポートビーム２は、ハンガー４，ラジアスロッド５及びショックアブソーバー６からなる支持構造によってサイドフレーム３に連結されている。ハンガー４の上端は、ボルト締結によりサイドフレーム３に固定されている。一方、ハンガー４の下端は、ラジアスロッド５の一端を軸支している。ラジアスロッド５の他端はサポートビーム２に対して回動自在に軸着されている。
【００１６】
ラジアスロッド５の他端近傍には、サイドフレーム３に対して上端を軸支されたショックアブソーバー６の下端が連結されている。ショックアブソーバー６は、振動を吸収する防振装置であり、サポートビーム２の変位を抑制するように機能している。
サポートビーム２におけるラジアスロッド５との連結部の後方には、スタビライザーバー７が把持されている。スタビライザーバー７は、図２に示すように、左右のサポートビーム２間を接続するように車幅方向に配設された部材であり、左右のねじれ（ピッチ方向に作用するモーメント）を抑制する機能を有している。図２に部分的に示すように、スタビライザーバー７の左右両端部は車両後方へ向けて屈曲しており、その先端がスタビライザーロッド８を介してサイドフレーム３に接続されている。スタビライザーロッド８の両端部は、サイドフレーム３及びスタビライザーバー７に対してともにピン接合されている。なお、図２中ではショックアブソーバー６を省略している。
【００１７】
図１，２に示すように、エアスプリング１は、サポートビーム２の前端及び後端のそれぞれの位置に配設されている。エアスプリング１の上部はサイドフレーム３に対して締結固定されている。一方、エアスプリング１の下部はサポートビーム２に対して非締結とされている。以下に、このようなエアスプリング１の固定構造を詳述する。
【００１８】
［２．エアスプリングの固定構造］
図２に示すように、エアスプリング１の部材構成は、固定部材１ａ，ダイヤフラム１ｂ及び着座部材１ｃに大別される。ダイヤフラム１ｂは合成樹脂やゴム等の弾性部材からなり、その内部に空気室を形成する部位である。また、固定部材１ａ及び着座部材１ｃはそれぞれ、ダイヤフラム１ｂの上端部及び下端部に固定された略円形平板状の部位である。
【００１９】
固定部材１ａには、エアスプリング１をサイドフレーム３に対して締結固定するためのブラケット１ａ′が固設されている。図２に示すように、ブラケット１ａ′及びサイドフレーム３にはボルト等の締結具の螺合穴が穿設されている。
一方、着座部材１ｃはサポートビーム２に対して締結されず、サポートビーム２上に載置された状態で係止される構造となっている。図３に示すように、着座部材１ｃの中央には、下方へ向けて突設された突設部１ｄが形成されている。着座部材１ｃの断面形状は、上方に開かつ下方に閉な凸形状となっている。また、突設部１ｄをエアスプリング１の下方から眺めると、図４に示すように、先端を下方へ向けた円錐台形状となっている。
【００２０】
突設部１ｄの下端中央には、円筒状の軸部材１ｅ（ファスナー）が下方へ向けて垂設されている。なお、着座部材１ｃ，突設部１ｄ及び軸部材１ｄは一体に形成されている。
軸部材１ｅの先端には、その下端部から鉛直に切り込まれて形成された一対の縦溝１ｇが設けられている。これらの縦溝１ｇは、軸部材１ｅの円筒軸Ｃを挟んだ対向位置に形成されている。また、図５に示すように、これらの縦溝１ｇによって二つに分断される軸部材１ｅのそれぞれの側面には、水平方向に突設された係止爪１ｆが形成されている。これらの係止爪１ｆも、軸部材１ｅの円筒軸Ｃを挟んだ対向位置に形成されている。つまり、下面視において縦溝１ｇ及び係止爪１ｆが軸部材１ｅの円筒軸Ｃに対して略直角をなすように、軸部材１ｅの側面上におけるこれらの配設位置が設定されている。
【００２１】
サポートビーム２の車両前後方向の両端部には、着座部材１ｃが載置される台座として機能する支持面２ａが設けられている。この支持面２ａは、図２に示すように、上方に開放された椀状に形成された部位であり、着座部材１ｃの突設部１ｄの外形に一致する内部形状を有している。また、支持面２ａの底部には、軸部材１ｅと同一径の係止穴２ｂが穿設されている。係止穴２ｂに軸部材１ｅを挿通させることにより、エアスプリング１が円筒軸Ｃを中心として回動可能に係止されるようになっている。
【００２２】
なお、エアスプリング１の内部では、下方に突出した突設部１ｄの内側に沿ってダイヤフラム１ｂが着座部材１ｃに密着している。これにより、空気室の内部には図３に示すように、空間Ａが生じている。
【００２３】
［３．作用，効果］
エアスプリング１の固定作業時には、図２に示すように、サポートビーム２の係止穴２ｂにエアスプリング１の軸部材１ｅを挿通させ、支持面２ａに着座部材１ｃを載置する。このとき支持面２ａは、突設部１ｄと隙間なく嵌合した状態で着座部材１ｃを下方から支持する。固定部材１ａのブラケット１ａ′及びサイドフレーム３のそれぞれに設けられた螺合穴に締結具を取り付けて締結すると、エアスプリング１がサイドフレーム３に固定される。
【００２４】
上記の軸部材１ｅの挿通時には、軸部材１ｅに形成された係止爪１ｆが係止穴２ｂに押圧されるため、軸部材１ｅがわずかに弾性的に変形しつつ係止爪１ｆが係止穴２ｂを通過する。これにより、着座部材１ｃを支持面２ａ上に確実に係止することができ、エアスプリング１の脱落を防止することができる。
またこのとき、円錐台形状の着座部材１ｃのうちの底面及び側面の全体が、支持面２ａに面接触した状態となる。これにより、着座部材１ｃの水平方向への移動が規制されることになり、正確な位置決めが可能となる。また、支持面２ａが椀状に形成されているため、支持状態を安定化させることができる。
【００２５】
また、係止爪１ｆは着座部材１ｃの上下方向への移動のみを拘束するように機能し、軸部材１ｅの円筒軸Ｃまわりの回転移動を拘束しない。したがって、水平面内でのエアスプリング１の揺動（回転）を許容することができ、水平方向のねじれを防止することができる。
なお、エアスプリング１の交換時には、固定部材１ａの締結を取り除いたうえで軸部材１ｅを押し縮めて上方へ引き抜くことで、簡単に取り外すことができる。軸部材１ｅには縦溝１ｇが切り込まれているため、係止爪１ｆを水平方向に弾性的に変形させやすく、係合の解除が容易である。このように、本固定構造によれば、エアスプリング１の取付，交換の作業性を向上させることができる。
【００２６】
また、エアスプリング１を着座させるための突設部１ｄが下方へ突出した形状となっているため、下方に開な凹部がダイヤフラムの下方に配設された従来のエアスプリングと比較して、図３中における空間Ａの分だけダイヤフラム１ｂ内のエア容量を増大させることができる。これにより、エアスプリング１のばね定数が低下することになるため、車両の乗り心地を向上させることができ、居住性を高めることができる。
【００２７】
［４．その他］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態等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。
上述の実施形態では、突設部１ｄの形状が先端を下方へ向けた円錐台形状となっているが、具体的な突設部１ｄの形状はこれに限定されず、例えば下方へ向けて膨出する半球形状や円筒形状等にしてもよい。なお、水平面内でのエアスプリング１の揺動（回転）を許容する場合には水平断面形状が円となるような立体形状が好ましいが、揺動（回転）を規制したい場合には角柱，角錐形状等にしてもよい。
【００２８】
また、上述の実施形態では、軸部材１ｅに係止爪１ｆ及び縦溝１ｇが設けられているが、これらの構成は省略してもよい。
なお、本エアスプリングの固定構造は、上述のサスペンション形式のエアスプリング１だけでなく、サイドフレーム及びサポートビーム間に介装されるエアスプリング一般に対して適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る車両用エアスプリングの固定構造に係るサスペンション装置の側面図である。
【図２】本固定構造の構成を分解して示す斜視図である。
【図３】本固定構造を説明するための模式的な縦断面図である。
【図４】本固定構造の要部を示す斜視図である。
【図５】図４に示す要部をさらに拡大して示す斜視図である
【符号の説明】
【００３０】
１  エアスプリング
１ａ  固定部材
１ｂ  ダイヤフラム
１ｃ  着座部材
１ｄ  突設部
１ｅ  軸部材
１ｆ  係止爪
１ｇ  縦溝
２  サポートビーム
２ａ  支持面
２ｂ  係止穴
３  シャシフレーム
４  ハンガー
５  ラジアスロッド
６  ショックアブソーバー
７  スタビライザーバー
８  スタビライザーロッド
９  アクスル（後車軸）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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