(57)【要約】【課題】簡単な構造で複雑な制御を行うことなく、シャシフレームのピッチングに伴う荷台フレームの振動を確実に低減し得、コストアップをも抑制し得る車両の荷台振動低減構造を提供する。【解決手段】車両１のキャブ２後方のシャシフレーム３上に荷台フレーム５を支持機構６を介して揺動自在に載置し、支持機構６は、シャシフレーム３のピッチングの仮想軸Ｖの車両前後方向位置と合致するよう仮想軸Ｖと平行に延びるピン７ａを有し且つシャシフレーム３と荷台フレーム５とを連結するヒンジ７によって構成し、支持機構６より前方位置におけるシャシフレーム３と荷台フレーム５との間に前側弾性減衰体８を介装すると共に、支持機構６より後方位置における前記シャシフレーム３と荷台フレーム５との間に後側弾性減衰体９を介装する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャブ後方のシャシフレーム上に荷台フレームが載置され、前記シャシフレームの幅方向へ延びる仮想軸を中心とする該シャシフレームのピッチングに伴う前記荷台フレームの振動を低減するための車両の荷台振動低減構造において、
前記仮想軸の少なくとも車両前後方向位置と合致させて前記荷台フレームをシャシフレームに対しピッチング方向へ揺動自在となるよう支持する支持機構と、
該支持機構より前方位置における前記シャシフレームと荷台フレームとの間に介装される前側弾性減衰体と、
前記支持機構より後方位置における前記シャシフレームと荷台フレームとの間に介装される後側弾性減衰体と
を備えたことを特徴とする車両の荷台振動低減構造。
【請求項２】
前記支持機構は、前記仮想軸の車両前後方向位置と合致するよう該仮想軸と平行に延びるピンを有し且つ前記シャシフレームと荷台フレームとを連結するヒンジによって構成される請求項１記載の車両の荷台振動低減構造。
【請求項３】
前記支持機構は、弾性材を二枚の金属板で挟持してなり且つ前記シャシフレーム上面と荷台フレーム下面とを連結するよう前傾配置される前傾弾性支持体と、弾性材を二枚の金属板で挟持してなり且つ前記シャシフレーム上面と荷台フレーム下面とを連結するよう後傾配置される後傾弾性支持体とを備え、
前記前傾弾性支持体の中心軸線と後傾弾性支持体の中心軸線との交点が前記仮想軸と合致するよう構成される請求項１記載の車両の荷台振動低減構造。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の荷台振動低減構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、トラック等の車両において、シャシフレームと車軸との間に設けられるサスペンションは、走行中に車軸が路面から受ける振動や衝撃をシャシフレームに直接伝えないようにして、車体や積荷の損傷を防ぎ且つ乗り心地を良くする装置であり、近年では、エアスプリングを用いたサスペンションが多く見られるが、新興国では、依然としてリーフスプリングを用いたサスペンションが主流となっている。
【０００３】
図１０に示される如く、トラック等の車両１は、キャブ２後方のシャシフレーム３上に荷台４の荷台フレーム５が固定載置されるようになっており、前記車両１の発進時や加速時には、慣性により前記シャシフレーム３と共に荷台４が後傾する。前記リーフスプリングを用いたサスペンションの場合、該リーフスプリングが硬いので、前記車両１の走行時には、車軸が路面から受ける振動や衝撃がシャシフレーム３から荷台フレーム５を介して荷台４に伝わりやすく、前記シャシフレーム３の幅方向へ延びる仮想軸を中心とする該シャシフレーム３のピッチング（縦揺れ）がそのまま前記荷台フレーム５から荷台４を振動させることとなっていた。又、前記車両１の悪路走行時には、前記荷台４の振動がより顕著に現れる。更に又、前記車両１の制動時には、慣性により前記シャシフレーム３と共に荷台４が前傾する。
【０００４】
特に、前記車両１の走行時に発生するピッチングに伴う荷台４の振動は、積荷の荷崩れや傷みの原因となるため、低減する必要がある。
【０００５】
前記荷台４の振動を低減するためには、前記サスペンションのリーフスプリングのバネ定数をエアスプリングのように下げることが望ましいが、悪路走破性等を考慮した場合、前記リーフスプリングのバネ定数を下げることは難しく、前記荷台４の振動低減は困難となっていた。
【０００６】
前記荷台４の振動低減を図る構造の一般的技術水準を示すものとしては、例えば、特許文献１がある。
【０００７】
前記特許文献１に開示されているものは、荷台の前端下部をシャシフレームに対し、該シャシフレームの幅方向へ延びる軸を中心として回動自在に取り付け、前記荷台の後端部とシャシフレームとの間にエアスプリングを介装するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第５０５７０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前記特許文献１に開示されているもののように、荷台の前端下部をシャシフレームに対し、該シャシフレームの幅方向へ延びる軸を中心として回動自在に取り付けるのでは、前記シャシフレームのピッチングの仮想軸と前記荷台の回動軸とが、シャシフレームの前後方向において大きくずれる形となるため、前記シャシフレームのピッチングに対する荷台の挙動が不安定になると共に把握しにくくなり、エアスプリングへの空気の給排制御が不可欠で且つ非常に複雑になり、コストアップにもつながるという問題を有していた。
【００１０】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなしたもので、簡単な構造で複雑な制御を行うことなく、シャシフレームのピッチングに伴う荷台フレームの振動を確実に低減し得、コストアップをも抑制し得る車両の荷台振動低減構造を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、キャブ後方のシャシフレーム上に荷台フレームが載置され、前記シャシフレームの幅方向へ延びる仮想軸を中心とする該シャシフレームのピッチングに伴う前記荷台フレームの振動を低減するための車両の荷台振動低減構造において、
前記仮想軸の少なくとも車両前後方向位置と合致させて前記荷台フレームをシャシフレームに対しピッチング方向へ揺動自在となるよう支持する支持機構と、
該支持機構より前方位置における前記シャシフレームと荷台フレームとの間に介装される前側弾性減衰体と、
前記支持機構より後方位置における前記シャシフレームと荷台フレームとの間に介装される後側弾性減衰体と
を備えたことを特徴とする車両の荷台振動低減構造にかかるものである。
【００１２】
前記車両の荷台振動低減構造において、前記支持機構は、前記仮想軸の車両前後方向位置と合致するよう該仮想軸と平行に延びるピンを有し且つ前記シャシフレームと荷台フレームとを連結するヒンジによって構成されることが好ましい。
【００１３】
又、前記車両の荷台振動低減構造において、前記支持機構は、弾性材を二枚の金属板で挟持してなり且つ前記シャシフレーム上面と荷台フレーム下面とを連結するよう前傾配置される前傾弾性支持体と、弾性材を二枚の金属板で挟持してなり且つ前記シャシフレーム上面と荷台フレーム下面とを連結するよう後傾配置される後傾弾性支持体とを備え、
前記前傾弾性支持体の中心軸線と後傾弾性支持体の中心軸線との交点が前記仮想軸と合致するよう構成されることが、シャシフレームのピッチングに対する荷台の挙動を該ピッチングと同期させる上でより有効となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の車両の荷台振動低減構造によれば、簡単な構造で複雑な制御を行うことなく、シャシフレームのピッチングに伴う荷台フレームの振動を確実に低減し得、コストアップをも抑制し得るという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の車両の荷台振動低減構造の第一実施例を示す側面図である。
【図２】本発明の車両の荷台振動低減構造の第一実施例におけるシャシフレーム後端部と荷台フレーム後端部の周波数に対する振動レベルを示す線図である。
【図３】本発明の車両の荷台振動低減構造の第二実施例を示す側面図である。
【図４】図３のＩＶ部拡大図である。
【図５】本発明の車両の荷台振動低減構造の参考例を示す側面図である。
【図６】本発明の車両の荷台振動低減構造の参考例における制御システム図である。
【図７】本発明の車両の荷台振動低減構造の参考例における制御シーケンスフロー図である。
【図８】本発明の車両の荷台振動低減構造の参考例におけるシャシフレームと荷台フレームの振動を模式的に示す概要図である。
【図９】本発明の車両の荷台振動低減構造の参考例におけるシャシフレーム後端部と荷台フレーム後端部の周波数に対する振動レベルを示す線図である。
【図１０】従来例におけるシャシフレームと荷台フレームの振動を模式的に示す概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は本発明の車両の荷台振動低減構造の第一実施例であって、車両１のキャブ２後方のシャシフレーム３上に荷台フレーム５を支持機構６を介して揺動自在に載置し、該支持機構６は、シャシフレーム３のピッチングの仮想軸Ｖの車両前後方向位置と合致するよう該仮想軸Ｖと平行に延びるピン７ａを有し且つ前記シャシフレーム３と荷台フレーム５とを連結するヒンジ７によって構成し、前記支持機構６より前方位置における前記シャシフレーム３と荷台フレーム５との間に前側弾性減衰体８を介装すると共に、前記支持機構６より後方位置における前記シャシフレーム３と荷台フレーム５との間に後側弾性減衰体９を介装したものである。
【００１８】
前記支持機構６のヒンジ７としては、例えば、トレーラ連結用のカプラを利用することができる。
【００１９】
前記前側弾性減衰体８と後側弾性減衰体９はそれぞれ、コイルスプリング８ａ，９ａ及び減衰ダンパ８ｂ，９ｂを組み合わせたものをシャシフレーム３の前後方向並びに幅方向における所要箇所に配設するようにしてあるが、ゴム等の弾性体やエアスプリングを用いることもできる。
【００２０】
次に、上記第一実施例の作用を説明する。
【００２１】
本第一実施例においては、車両１の走行時にシャシフレーム３のピッチングが生じた場合、支持機構６を構成するヒンジ７のピン７ａを中心として荷台４の荷台フレーム５が揺動する。
【００２２】
このとき、前記シャシフレーム３のピッチングの仮想軸Ｖと前記支持機構６を構成するヒンジ７のピン７ａとが、シャシフレーム３の前後方向において合致しているため、特許文献１に開示されているもののように、荷台の前端下部をシャシフレームに対し、該シャシフレームの幅方向へ延びる軸を中心として回動自在に取り付けるのとは異なり、前記シャシフレーム３のピッチングに対する荷台４の挙動が、該ピッチングと略同期する形で安定すると共に把握しやすくなり、前側弾性減衰体８や後側弾性減衰体９の制御は特に行わなくても、シャシフレーム３のピッチングに伴う振動が荷台フレーム５を介して荷台４に伝わりにくく且つ該荷台４に振動が伝わったとしても該振動は前側弾性減衰体８及び後側弾性減衰体９によって減衰される。
【００２３】
因みに、前記シャシフレーム３における振動の場合、図２に示す如く、その周波数がおよそ２Ｈｚ程度となる低周波振動において、該シャシフレーム３後端部での振動レベルがピッチングに伴う共振により跳ね上がる傾向を示すが、本第一実施例に示す構造を採用することにより、前記荷台フレーム５の周波数がおよそ１〜１０Ｈｚ程度となる低周波振動において、該荷台フレーム５後端部での振動レベルを低減することが可能となる。
【００２４】
こうして、簡単な構造で複雑な制御を行うことなく、シャシフレーム３のピッチングに伴う荷台フレーム５の振動を確実に低減し得、コストアップをも抑制し得る。
【００２５】
図３及び図４は本発明の車両の荷台振動低減構造の第二実施例であって、図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図１に示すものと同様であるが、本第二実施例の特徴とするところは、図３及び図４に示す如く、前記支持機構６を、ゴム等の弾性材１０ａを二枚の金属板１０ｂで挟持してなり且つ前記シャシフレーム３上面と荷台フレーム５下面とを連結するよう前傾配置される前傾弾性支持体１０と、弾性材１１ａを二枚の金属板１１ｂで挟持してなり且つ前記シャシフレーム３上面と荷台フレーム５下面とを連結するよう後傾配置される後傾弾性支持体１１とを備え、前記前傾弾性支持体１０の中心軸線Ｌ１と後傾弾性支持体１１の中心軸線Ｌ２との交点が前記仮想軸Ｖと合致するよう構成した点にある。
【００２６】
本第二実施例の場合、前記シャシフレーム３上には、前方へ向け下り勾配を有する前側傾斜面１２ａと後方へ向け下り勾配を有する後側傾斜面１２ｂとが形成された台形形状の台座１２を設置すると共に、前記荷台フレーム５の下面には、前記前側傾斜面１２ａと平行な前側傾斜下面１３ａが形成された前側スペーサ１３と、前記後側傾斜面１２ｂと平行な後側傾斜下面１４ａが形成された後側スペーサ１４とを取り付けてある。
【００２７】
次に、上記第二実施例の作用を説明する。
【００２８】
本第二実施例においては、前記シャシフレーム３のピッチングが生じた場合、支持機構６を構成する前傾弾性支持体１０の弾性材１０ａがその中心軸線Ｌ１と直交する面に作用する剪断力を受けて弾性変形すると共に、支持機構６を構成する後傾弾性支持体１１の弾性材１１ａがその中心軸線Ｌ２と直交する面に作用する剪断力を受けて弾性変形する。
【００２９】
前記弾性変形した前傾弾性支持体１０の弾性材１０ａと後傾弾性支持体１１の弾性材１１ａには、元の形状に復帰しようとする力が作用し、これにより荷台４の荷台フレーム５が揺動する。
【００３０】
このとき、前記前傾弾性支持体１０の中心軸線Ｌ１と後傾弾性支持体１１の中心軸線Ｌ２との交点が前記仮想軸Ｖと合致するよう構成してあるため、特許文献１に開示されているもののように、荷台の前端下部をシャシフレームに対し、該シャシフレームの幅方向へ延びる軸を中心として回動自在に取り付けるのとは異なり、前記シャシフレーム３のピッチングに対する荷台４の挙動が、該ピッチングと同期する形で安定すると共に把握しやすくなり、前側弾性減衰体８や後側弾性減衰体９の制御は特に行わなくても、シャシフレーム３のピッチングに伴う振動が荷台フレーム５を介して荷台４に伝わりにくく且つ該荷台４に振動が伝わったとしても該振動は、前記前傾弾性支持体１０と後傾弾性支持体１１、並びに前側弾性減衰体８と後側弾性減衰体９によって減衰される。
【００３１】
因みに、前記シャシフレーム３における振動の場合、図２に示す如く、その周波数がおよそ２Ｈｚ程度となる低周波振動において、該シャシフレーム３後端部での振動レベルがピッチングに伴う共振により跳ね上がる傾向を示すが、本第二実施例に示す構造を採用しても、前記第一実施例と同様に、前記荷台フレーム５の周波数がおよそ１〜１０Ｈｚ程度となる低周波振動において、該荷台フレーム５後端部での振動レベルを低減することが可能となる。
【００３２】
こうして、本第二実施例においても、第一実施例と同様、簡単な構造で複雑な制御を行うことなく、シャシフレーム３のピッチングに伴う荷台フレーム５の振動を確実に低減し得、コストアップをも抑制し得る。
【００３３】
図５〜図８は本発明の車両の荷台振動低減構造の参考例であって、図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図１に示すものと同様であるが、本参考例の特徴とするところは、図５〜図８に示す如く、シャシフレーム３の姿勢を検出するジャイロ等のシャシフレーム姿勢計測器１５と、シャシフレーム３のピッチングを検出する加速度計等のシャシフレーム振動計測器１６と、荷台フレーム５の姿勢を検出するジャイロ等の荷台フレーム姿勢計測器１７と、シャシフレーム３のピッチングに伴う荷台フレーム５の振動を検出する加速度計等の荷台フレーム振動計測器１８と、前記シャシフレーム３と荷台フレーム５前端部との間における車両１の幅方向左右位置に介装される前側変動荷重制振アクチュエータ１９と、前記シャシフレーム３と荷台フレーム５後端部との間における車両１の幅方向左右位置に介装される後側変動荷重制振アクチュエータ２０とを追加装備した点にある。
【００３４】
本参考例の場合、図６に示す如く、車両速度、車両加減速度、車両横加速度、運転操作量（アクセルペダル、ブレーキペダル踏込量）、エンジン出力量（回転数、トルク）、積載量、シャシフレーム姿勢、シャシフレーム振動、荷台フレーム姿勢、荷台フレーム振動をＥＣＵ２１（Electronic Control Unit）に入力し、該ＥＣＵ２１において前記左右の前側変動荷重制振アクチュエータ１９及び左右の後側変動荷重制振アクチュエータ２０に対する変動荷重制振力を演算し出力するようにしてある。
【００３５】
より具体的には、前記車両速度、車両加減速度、車両横加速度、運転操作量（アクセルペダル、ブレーキペダル踏込量）、エンジン出力量（回転数、トルク）、積載量に基づき、図７に示す如く、車両姿勢・振動目標としてシャシフレーム３及び荷台フレーム５の姿勢・振動状態の目標値を定め、該シャシフレーム３及び荷台フレーム５の姿勢・振動状態の目標値から、車両姿勢・振動検出として前記シャシフレーム姿勢計測器１５、シャシフレーム振動計測器１６、荷台フレーム姿勢計測器１７、荷台フレーム振動計測器１８によって実際に検出されるシャシフレーム３の姿勢、シャシフレーム３のピッチング、荷台フレーム５の姿勢、シャシフレーム３のピッチングに伴う荷台フレーム５の振動を差し引くことにより、変動荷重制振力を求め、該変動荷重制振力に基づき前記左右の前側変動荷重制振アクチュエータ１９及び左右の後側変動荷重制振アクチュエータ２０を制御し、車両挙動としてシャシフレーム３及び荷台フレーム５の姿勢・振動状態を目標値に保持するようにしてある。
【００３６】
これにより、本参考例においては、図８に示す如く、前記車両１の発進時や加速時には、慣性により前記シャシフレーム３が後傾するが、荷台フレーム５は、前記左右の前側変動荷重制振アクチュエータ１９及び左右の後側変動荷重制振アクチュエータ２０の制御により水平状態に保持される。又、前記車両１の走行時にシャシフレーム３のピッチングが生じたとしても、荷台フレーム５は、やはり前記左右の前側変動荷重制振アクチュエータ１９及び左右の後側変動荷重制振アクチュエータ２０の制御により水平状態に保持されるため、前記シャシフレーム３のピッチングがそのまま前記荷台フレーム５から荷台４を振動させることが防止される。同様に、前記車両１の悪路走行時にも、前記荷台４の振動が最小限に抑えられる。更に又、前記車両１の制動時には、慣性により前記シャシフレーム３が前傾するが、荷台フレーム５は、前記左右の前側変動荷重制振アクチュエータ１９及び左右の後側変動荷重制振アクチュエータ２０の制御により水平状態に保持される。
【００３７】
因みに、前記シャシフレーム３における振動の場合、図９に示す如く、その周波数がおよそ２Ｈｚ程度となる低周波振動において、該シャシフレーム３後端部での振動レベルがピッチングに伴う共振により跳ね上がる傾向を示すが、本参考例に示すように支持機構６による荷台フレーム５の支持構造に加え、前記左右の前側変動荷重制振アクチュエータ１９及び左右の後側変動荷重制振アクチュエータ２０の制御を行うようにすれば、前記荷台フレーム５の周波数がおよそ１〜１０Ｈｚ程度となる低周波振動において、前記第一実施例及び第二実施例と比べ更に、該荷台フレーム５後端部での振動レベルを低減することが可能となる。
【００３８】
尚、本発明の車両の荷台振動低減構造は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００３９】
１    車両
２    キャブ
３    シャシフレーム
４    荷台
５    荷台フレーム
６    支持機構
７    ヒンジ
７ａ  ピン
８    前側弾性減衰体
９    後側弾性減衰体
１０    前傾弾性支持体
１０ａ  弾性材
１０ｂ  金属板
１１    後傾弾性支持体
１１ａ  弾性材
１１ｂ  金属板
Ｌ１    中心軸線
Ｌ２    中心軸線
Ｖ    仮想軸 
【図１】
2014218116.tif 000003
【図２】
2014218116.tif 000004
【図３】
2014218116.tif 000005
【図４】
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【図５】
2014218116.tif 000007
【図６】
2014218116.tif 000008
【図７】
2014218116.tif 000009
【図８】
2014218116.tif 000010
【図９】
2014218116.tif 000011
【図１０】
2014218116.tif 000012