(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
端部に設けたゴムブッシュ部をボルトとナットによってフレームの下面のブラケットに締結するようにしたサスペンション用ロッドであって、
前記ゴムブッシュ部は、ロッド本体の端部に設けた外筒と、この外筒の内側に設けられかつ前記ブラケットの取付面と対向する位置に耳部が突設されたボス部と、
前記外筒とボス部との間に圧入されかつ前記外筒とボス部の双方に固定されたゴムとを具備し、
前記耳部には前記ボルトを前記ロッド本体に沿う方向に挿通するボルト通し孔が形成されており、
前記ボルト通し孔は、ボルトの挿入手前側に位置する第１の部位と、ボルトの挿入奥側に位置する第２の部位とを有し、
前記ボルト通し孔の第１の部位の上下方向の寸法に比べて前記第２の部位の上下方向の寸法を大きくし、かつ、前記第１の部位の内径をｄ（ｍｍ）、前記第１の部位の軸線方向の距離をＬ１（ｍｍ）、前記ボルト通し孔の全長をＬ２（ｍｍ）、前記第２の部位の内径をＤ（ｍｍ）、前記ボルトの軸部の外径をｄ−１（ｍｍ）としたとき、Ｄ−ｄ≧４，Ｌ２／ｄ≦１．４７，かつＬ１／Ｌ２を０．１から０．２５の範囲とすることにより前記ボルトが前記ロッド本体の長手方向に沿う中立位置を境に上下方向に６．５°以上１０°以下の範囲で傾くことを可能ならしめ、前記ボルトとナットを締付けることにより前記耳部の取付面と前記ブラケットの前記取付面とを面接触させたことを特徴とするサスペンション用ロッド。
【請求項２】
端部に設けたゴムブッシュ部をボルトとナットによってフレームの下面のブラケットに締結するようにしたサスペンション用ロッドであって、
前記ゴムブッシュ部は、ロッド本体の端部に設けた外筒と、この外筒の内側に設けられかつ前記ブラケットの取付面と対向する位置に耳部が突設されたボス部と、
前記外筒とボス部との間に圧入されかつ前記外筒とボス部の双方に固定されたゴムとを具備し、
前記耳部には前記ボルトを前記ロッド本体に沿う方向に挿通するボルト通し孔が形成されており、
前記ボルト通し孔は、ボルトの挿入手前側に位置する第１の部位と、ボルトの挿入奥側に位置する第２の部位とを有し、
前記ボルト通し孔の第１の部位にはボルトの挿入口に向って内径が広がる球面状またはすり鉢状のボルト受け面を形成しかつ前記第２の部位の内径を前記ボルトの軸部の外径よりも大きくすることにより前記ボルトが前記ロッド本体の長手方向に沿う中立位置を境に上下方向に６．５°以上１０°以下の範囲で傾くことを可能ならしめるとともに、
前記ボルトには、前記ボルト受け面と対応する形状をなして前記ボルト受け面に面接触することの可能な傾斜部を設け、前記ボルトとナットを締付けることにより前記耳部の取付面と前記ブラケットの前記取付面とを面接触させたことを特徴とするサスペンション用ロッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、端部にゴムブッシュ部を有するトルクロッドなどのサスペンション用ロッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば乗用車やトラックなどの車両に好適に使用されるエアサスペンション装置は、例えば実開平３−７８６１４号公報や特開平９−９９７２０号公報等に記載されているように、車体のフレームに配置された空気ばねと、アクスルに入力された前後方向の荷重を支持するためのトルクロッドなどを備えている。
【０００３】
トルクロッドをフレーム側あるいはアクスル側のブラケットに締結する場合、トルクロッドの端部に設けたゴムブッシュ部を介してブラケットに締結することが行なわれている。図１２に示したトルクロッド１００のゴムブッシュ部１０１は、ロッド本体１０２の端部に設けた外筒１０３と、外筒１０３の内側に加硫接着等によって固定されたゴム１０４と、このゴム１０４の内側に加硫接着等によって固定された金属製のボス部１０５とを有している。ボス部１０５の両側面には、取付相手部としてのブラケット１１０と対向する位置に耳部１１１が突設されている。ブラケット１１０と耳部１１１には締結用のボルト１１２を挿通するためのボルト通し孔１１３とボルト受け入れ孔１１４が形成されており、ボルト１１２をナット１１５に螺合させて締付けることによって、耳部１１１をブラケット１１０に締結している。
【０００４】
このように構成されたトルクロッド１００は、その一端側が前記ゴムブッシュ部１０１を介して車体側のブラケットに連結され、トルクロッド１００の他端側もゴムブッシュ部を介してアクスル側のブラケットに連結される。そしてこの種のサスペンション装置は、上下方向の中立位置を境に、車体とアクスルとの距離が最小の状態（いわゆるバンプ状態）から、車体とアクスルとの距離が最大の状態（いわゆるリバウンド状態）にわたってストロークする。従って車両走行中の路面の凹凸等に応じて車体とアクスルとの距離が変化することに伴い、トルクロッド１００が上下方向に揺動し、その際に外筒１０３とボス部１０５とが相対的に回動することになる。
【０００５】
ゴム１０４は、外筒１０３とボス部１０５の双方に固定されているため、外筒１０３とボス部１０５が相対的に回動すると、ゴム１０４に矢印Ｒ方向のねじりが作用する。ゴム１０４は、ねじられた時のふれ角が１０°以内であれば１００万回以上の繰返しに耐える耐久性を有するが、ふれ角が許容角度（１０°）を越えるようになると耐久性が大幅に低下することが知られている。このため前記ゴム１０４は、ふれ角が許容角度を越えないように、トルクロッド１００の前記揺動角度と関連付けて外筒１０３に圧入・固定する必要がある。
【０００６】
すなわち前記ゴム１０４は、サスペンション装置が中立位置にあるときにねじりがゼロ（ふれ角ゼロ）の中立状態となるように外筒１０３とボス部１０５とに固定すれば、トルクロッド１００が前記バンプ状態からリバウンド状態にわたる範囲を揺動してもゴム１０のふれ角を前記許容角度に収めることができ、所定のねじり耐久性を発揮できることになる。このような観点からボス部１０５は、サスペンション装置が中立位置のときにゴム１０４のねじりをゼロにするように、外筒１０３との相対位置が設定されていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記トルクロッド１００を有するトラック等のサスペンション装置において、車体のフレームにサスペンション装置を組付ける場合、図１３に示すようにフレーム１２０を上下さかさまに反転させた状態にして、トルクロッド１００の組付け等を行なっている。
【０００８】
その組付時には、空気ばね１２１が非作動状態にあるため、アクスル１２２は最も下がった状態（バンプ状態）となっている。このためトルクロッド１００が回動降下した状態となり、取付相手部としてのアクスル側のブラケット１１０の取付面１１０ａ（図１２に示す）とボス部１０５の耳部１１１の取付面１１１ａとが平行とならず、６〜７°を越える角度αがついてしまう。
【０００９】
なお、空気ばね１２１の代りに重ね板ばねを用いたトラニオン形式のサスペンション装置の場合は、フレームをさかさまにしてサスペンション装置を組付ける際に、重ね板ばねがほぼリバウンド状態まで反ることになってアクスルを押し上げるため、トルクロッド１００は図１３に想像線Ｆで示すように回動上昇する。このため、この場合もやはりアクスル側のブラケット１１０の取付面１１０ａとボス部１０５の耳部１１１の取付面１１１ａとが平行とならずに角度がついてしまう。
【００１０】
このように取付面１１０ａ，１１１ａ間に角度αがついてしまうと、耳部１１１のボルト通し孔１１３とブラケット１１０のボルト受け入れ孔１１４とが一直線に揃わなくなるため、ボルト１１２をボルト受け入れ孔１１４に通すことができない。
【００１１】
このため従来は、図１４に示すように、何らかの保持手段Ｐによってアクスル１２２をサスペンション中立位置に保持した状態で、ボルト１１２をボルト通し孔１１３とボルト受け入れ孔１１４に挿通するようにしていた。このため従来はサスペンション装置の組付作業を行なうのに余分な設備と手数がかかるという問題があった。
【００１２】
したがってこの発明の目的は、トルクロッド等のロッドを車体あるいはアクスル側のブラケット等の取付相手部に締結する際に、サスペンションを中立位置に保持しなくてもボルトをボルト受け入れ孔に問題なく通すことができ、組付作業を能率良く行なうことができるようなサスペンション用ロッドを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を果たすために開発された請求項１に記載の本発明のサスペンション用ロッドのゴムブッシュ部は、ロッド本体の端部に設けた外筒と、外筒の内側に設けられかつフレームの下面のブラケットの取付面と対向する位置に耳部が突設されたボス部と、外筒とボス部との間に圧入されかつ外筒とボス部の双方に固定されたゴムとを具備し、前記耳部にはボルトをロッド本体に沿う方向に挿通するボルト通し孔が形成されており、ボルト通し孔は、ボルトの挿入手前側に位置する第１の部位と、ボルトの挿入奥側に位置する第２の部位とを有し、ボルト通し孔の第１の部位の上下方向の寸法に比べて第２の部位の上下方向の寸法を大きくし、かつ、前記第１の部位の内径をｄ（ｍｍ）、前記第１の部位の軸線方向の距離をＬ１（ｍｍ）、前記ボルト通し孔の全長をＬ２（ｍｍ）、前記第２の部位の内径をＤ（ｍｍ）、前記ボルトの軸部の外径をｄ−１（ｍｍ）としたとき、Ｄ−ｄ≧４，Ｌ２／ｄ≦１．４７，かつＬ１／Ｌ２を０．１から０．２５の範囲とすることにより前記ボルトが前記ロッド本体の長手方向に沿う中立位置を境に上下方向に６．５°以上１０°以下の範囲で傾くことを可能ならしめ、前記ボルトとナットを締付けることにより前記耳部の取付面と前記ブラケットの前記取付面とを面接触させたことを特徴とする。
【００１４】
このサスペンション用ロッドを車体のフレームに組付ける場合、耳部のボルト通し孔とブラケットのボルト受け入れ孔とが真っ直ぐにならずに角度がついていても、ボルトが上下方向に傾くことができることにより、ブラケットのボルト受け入れ孔に挿入することが可能となる。
【００１５】
そしてボルト通し孔の第１の部位と第２の部位の寸法関係を請求項１に記載したように設定することにより、６．５°以上のボルト傾き角が確保されるため、組付時にサスペンション装置がバンプ状態あるいはリバウンド状態にあっても、ボルトをブラケットのボルト通し孔に挿入できる角度まで傾けることができるようになる。
【００１６】
請求項２に記載したサスペンション用ロッドのゴムブッシュ部も耳部にボルト通し孔が形成されており、このボルト通し孔の第１の部位にはボルトの挿入口に向って内径が広がる球面状またはすり鉢状のボルト受け面を形成しかつ前記第２の部位の内径を前記ボルトの軸部の外径よりも大きくすることによりボルトが前記ロッド本体の長手方向に沿う中立位置を境に上下方向に６．５°以上１０°以下の範囲で傾くことを可能ならしめるとともに、ボルトには、前記ボルト受け面と対応する凸形状をなしてボルト受け面に面接触することの可能な傾斜部を設け、前記ボルトとナットを締付けることにより前記耳部の取付面と前記ブラケットの前記取付面とを面接触させている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の第１の実施形態について図１から図７を参照して説明する。図６と図７に示すように、例えば大型トラック等に使用される車体１０は、前後方向に延びる左右一対のフレーム１１，１２を備えている。フレーム１１，１２の下方に、車体１０の幅方向（以下、車幅方向と言う）に沿うアクスル１３が設けられている。アクスル１３の両端に、車輪１４，１５が設けられている。
【００１８】
アクスル１３は、一方の車輪１４側に位置するエアサスペンション装置２０と他方の車輪１５側に位置するエアサスペンション装置２１とによって、フレーム１１，１２に支持されている。アクスル１３の中央に、差動機の歯車箱２２がある。左右のエアサスペンション装置２０，２１は、互いに左右対象形状である点を除いて実質的に同一の構成であるため、以下に一方のエアサスペンション装置２０を代表して説明する。
【００１９】
このエアサスペンション装置２０は、図６等に示すようにフレーム１１の真下に前後一対の空気ばね２５，２６を備えている。前側の空気ばね２５の前方のフレーム１１の下面には、下記トルクロッド４０の取付相手部として機能するブラケット２８が設けられている。アクスル１３の下面側にも、トルクロッド４０の取付相手部として機能するブラケット２９が設けられている。これらのブラケット２８，２９は下方に延びている。
【００２０】
前側の空気ばね２５と後側の空気ばね２６とにわたって、板ばねからなるサポートビーム３０がかけ渡されている。サポートビーム３０の前端部３２は、前側の空気ばね２５の下面に締結されている。サポートビーム３０の後端部３３は、後側の空気ばね２６の下面に締結されている。サポートビーム３０の長手方向中間部は、Ｕボルト等の固定用部材３５によってアクスル１３に締結されている。フレーム１１とアクスル１３との間に、ショックアブソーバ３６が設けられている。左右のエアサスペンション装置２０，２１は、車体のロール剛性を高めるためのスタビライザ３７によって互いに連結されている。
【００２１】
このエアサスペンション装置２０，２１を備えた車体１０に入力する上下方向の荷重は空気ばね２５，２６を介してサポートビーム３０によって支持される。車両走行中に路面の凹凸等によって車体１０が上下方向に動くと、主に空気ばね２５，２６が上下方向の振動を吸収することにより、フレーム１１，１２側に振動が伝達することが抑制される。また、ショックアブソーバ３６の減衰作用によって上下方向の振動の揺り返しが抑制される。
【００２２】
フレーム１１の真下に、ロア側トルクロッドとして機能するトルクロッド４０が設けられている。このトルクロッド４０は、フレーム１１に沿って前後方向に延びている。トルクロッド４０の後端側は、ゴムブッシュ部４１を介してアクスル１３側のブラケット２９に連結されている。トルクロッド４０の前端側はゴムブッシュ部４２を介してフレーム１１側のブラケット２８に連結される。これら前後のゴムブッシュ部４１，４２の構成と作用は、互いに実質的に共通であるから、以下に一方のゴムブッシュ部４１を代表して説明する。
【００２３】
このゴムブッシュ部４１は図１から図４に示すように構成されている。すなわちゴムブッシュ部４１は、トルクロッド４０のロッド本体４５の端部に設けた外筒４６と、外筒４６の内側に加硫接着等によって固定されたゴム４７と、ゴム４７の内側に加硫接着等によって固定された金属製のボス部４８とを有している。図４に示すようにボス部４８の左右両側面にはブラケット２９の取付面２９ａと対向する位置に耳部４９が突設されている。耳部４９には締結用のボルト５０を挿通するためのボルト通し孔５１が形成されている。ボルト通し孔５１はロッド本体４５に沿う方向に延びている。ブラケット２９には、ボルト５０を受け入れるためのボルト受け入れ孔５２が形成されている。
【００２４】
図３に示すように、耳部４９のボルト通し孔５１は、ボルト５０の挿入手前側に位置する第１の部位５１ａと、ボルト５０の挿入奥側に位置する第２の部位５１ｂとを有し、第１の部位５１ａの上下方向の寸法ｄに比べて第２の部位５１ｂの上下方向の寸法Ｄを大きくしている。このようにボルト通し孔５１の第２の部位５１ｂの孔径Ｄをボルト５０の軸部５０ａの外径よりも十分大きくすることにより、ボルト５０は中立位置Ｎを境に上下方向に角度±θに相当する角度まで傾くことができるようになる。この角度θは、締結前のブラケット２９の取付面２９ａと耳部４９の取付面４９ａとのなす角度α（図１に示す）よりも大きい値としている。
【００２５】
具体的には、第１の部位５１ａの内径をｄ（ｍｍ）、第１の部位５１ａの軸線方向の距離をＬ１（ｍｍ）、第２の部位５１ｂの内径をＤ（ｍｍ）、ボルト通し孔５１の全長をＬ２（ｍｍ）、ボルトの軸部５０ａの外径をｄ−１（ｍｍ）とした場合に、前述の傾き角θ（６．５°以上）を得るために、Ｄ−ｄ≧４，Ｌ２／ｄ≦１．４７，かつ、Ｌ１／Ｌ２を０．１から０．２５までの範囲としている。Ｌ１／Ｌ２が０．１未満になると、第１の部位５１ａの肉厚が薄くなりすぎることにより、充分な締結面圧が得られない。Ｌ１／Ｌ２が０．２５を越えると、サスペンション組付時に必要なボルト５０の上下方向の傾き角θ（６．５°以上）を確保することができない。なお、第２の部位５１ｂは上下方向に縦長の長孔であってもよい。
【００２６】
この実施形態のサスペンション装置２０，２１をフレーム１１に組付ける場合は、図１３に示した従来例のフレーム１２０と同様に、フレーム１１を上下さかさまに反転させる。そしてボルト５０を耳部４９のボルト通し孔５１とブラケット２９のボルト受け入れ孔５２に挿入したのち、ボルト５０にナット５５を螺合させて締付けることによって、耳部４９とブラケット２９を互いに締結する。
【００２７】
この組付作業において、ボルト５０を受け入れ孔５２に挿通する際に、図１に示すように両者の取付面２９ａ，４９ａが平行とならず角度αがついていても、このボルト５０は前述したように中立位置Ｎ（図３に示す）を境に、上下方向に６．５°以上の角度θ（θ＞α）で傾くことができるから、ボルト５０を受け入れ孔５２に通すことができる。ボルト通し孔５１の第１の部位５１ａの内径ｄはボルト５０の軸部５０ａよりも僅かに（例えば１ｍｍ前後）大きい程度であり、しかも前述のＬ１／Ｌ２の値を０．１以上としているから、ボルト５０とナット５５の締結面圧が充分確保される。こうしてナット５５が締付けられると、図５に示すように、耳部４９の取付面４９ａがブラケット２９の取付面２９ａと面接触する位置までボス部４８が矢印ｒ方向に回動するため、ゴム４７は前記角度αに相当する角度だけねじられた状態で締結が完了する。このゴム４７のねじれはサスペンション装置が中立位置になったときに解消される。
【００２８】
なお、アクスル１３の上方にアッパ側のトルクロッドとして機能するＶロッド７０が装着される。図示例のＶロッド７０は、左右方向に分かれた前端部がそれぞれゴムブッシュ部７１，７２を介してフレーム１１，１２のＶロッドブラケット７３，７４に連結される。Ｖロッド７０の後端部は、ゴムブッシュ部７８を介してアクスル１３側のセンターブラケット７９に締結される。
【００２９】
このＶロッド７０と前記トルクロッド４０により、前後方向の入力荷重がフレーム１１，１２に支持される。Ｖロッド７０のゴムブッシュ部７１，７２，７８の構成と作用は前記ゴムブッシュ部４１と実質的に共通であるから説明は省略する。
【００３０】
図８に示す第２の実施形態のように、角形の中空の耳部４９に形成されたボルト通し孔５１に前記実施形態と同様の第１の部位５１ａと第２の部位５１ｂを設け、第２の部位５１ｂの上下方向の寸法Ｄを第１の部位５１ａの上下方向の寸法ｄよりも大きくすることにより、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３１】
図９と図１０に示す第３の実施形態のゴムブッシュ部４１のボルト通し孔５１は、ボルト５０の挿入手前側に位置する第１の部位５１ｃと、ボルト５０の挿入奥側に位置する第２の部位５１ｄとを有し、第１の部位５１ｃの上下方向の寸法は第２の部位５１ｄの上下方向の寸法よりも大きく、しかも第１の部位５１ｃにはボルト５０の挿入口５１ｅに向って内径が広がる球面状のボルト受け面９０を形成することにより、ボルト５０が中立位置Ｎを境に前記角度θまで傾くことができるようにしている。またボルト５０には、ボルト受け面９０と対応する凸形状をなしてボルト受け面９０に面接触することの可能な球面状の傾斜部９１を設けている。
【００３２】
この第３の実施形態は、図１０に示すようにボルト５０の軸部５０ａを耳部４９のボルト通し孔５１とブラケット２９のボルト受け入れ孔５２に通し、ナット５５をボルト５０に螺合させて締付けることにより、球面状のボルト受け面９０と傾斜部９１とがなじみながら面接触するとともに、耳部４９がブラケット２９に締結される。この場合には、ボルト受け面９０と傾斜部９１とが互いに広い面積で面接触するため、ボルト５０とナット５５の締結による面圧が充分確保される。
【００３３】
図１１に示す第４の実施形態は、耳部４９にすり鉢状のボルト受け面９０を形成するとともに、ボルト５０に円錐台形状の傾斜部９１を形成し、締結時にボルト受け面９０と傾斜部９１とを面接触させるようにしている。それ以外の構成と作用は前記第３の実施形態と共通であるから説明は省略する。
【００３４】
【発明の効果】
請求項１に記載した本発明のサスペンション用ロッドによれば、トルクロッド等のロッドを車体あるいはアクスル側のブラケット等の取付相手部に締結する際に、サスペンション装置を中立位置に保持しなくても、ボルトをボルト受け入れ孔に問題なく挿通することができるため、組付作業を能率良く行なうことができる。
【００３５】
請求項１に記載したゴムブッシュ部であれば、ロッドの組付時にサスペンション装置がバンプ状態あるいはリバウンド状態にあっても、ボルトを挿入するのに必要な６．５°以上の傾き角を確保することができる。
【００３６】
請求項２に記載したサスペンション用ロッドも、サスペンション装置を中立位置に保持しなくてもボルトをボルト受け入れ孔に問題なく挿通することができるとともに、ボルト通し孔の第１の部位に設けた球面状あるいはすり鉢状のボルト受け面とボルトの傾斜部とが広い面積で面接触するため、さらに充分な締結面圧が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施形態を示すサスペンション用ロッドのゴムブッシュ部をブラケットから切離した状態の側面図。
【図２】  図１に示されたロッドのゴムブッシュ部の斜視図。
【図３】  図１に示されたゴムブッシュ部の一部を断面で示す側面図。
【図４】  図３中のIV−IV線に沿うゴムブッシュ部の断面図。
【図５】  図１に示されたゴムブッシュ部をブラケットに締結した状態を一部断面で示す側面図。
【図６】  図１に示されたサスペンション用ロッドを備えた車両の一部の側面図。
【図７】  図６に示された車両の一部の底面図。
【図８】  本発明の第２の実施形態を示すロッドのゴムブッシュ部の一部を断面で示す側面図。
【図９】  本発明の第３の実施形態を示すロッドのゴムブッシュ部の一部を断面で示す側面図。
【図１０】  図９に示されたゴムブッシュ部をブラケットに締結した状態を一部断面で示す側面図。
【図１１】  本発明の第４の実施形態を示すロッドのゴムブッシュ部の一部を断面で示す側面図。
【図１２】  従来のサスペンション用ロッドのゴムブッシュ部をブラケットから切離した状態の側面図。
【図１３】  従来のサスペンション用ロッドをフレームに組付けるときの様子を示す側面図。
【図１４】  図１３に示されたサスペンション装置を中立位置まで上昇させた状態の側面図。
【符号の説明】
１１，１２…フレーム
１３…アクスル
２０，２１…エアサスペンション装置
２８，２９…ブラケット（取付相手部）
４０…トルクロッド
４１，４２…ゴムブッシュ部
４５…ロッド本体
４６…外筒
４７…ゴム
４８…ボス部
４９…耳部
５０…ボルト
５１…ボルト通し孔
５１ａ…第１の部位
５１ｂ…第２の部位
５１ｃ…第１の部位
５１ｄ…第２の部位
５２…ボルト受け入れ孔
９０…ボルト受け面
９１…傾斜部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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