JP5376309B2 - 車両の荷台構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両の荷台構造に関する。

特許文献１には、シャーシフレーム上にキャブおよび荷台が前後方向に並べて設置され、荷台底部の前方側がシャーシフレームにヒンジを介してピッチング方向に回転可能に取り付けられてこの回転方向以外の方向への移動が規制され、荷台底部の後方側端部が空気バネを介してシャーシフレームに取り付けられたトラックの荷台防振構造が記載されている。

特開２００８−１３４５号公報

上記特許文献１に記載された構造では、荷台の前方側をシャシフレームに対して支持するヒンジは、荷台の後端側をピッチング方向に回転させるための部材であり、シャシフレームに対する荷台の前後左右方向の移動を規制するためのものではない。このため、例えば車両衝突時に、車両前方への荷重が荷台に入力した場合には、ヒンジが破損してシャシフレームに対して荷台が前方へ移動し、キャブを押し潰してしまう可能性がある。

また、一般に、空気バネの特性として、前後左右方向のばね定数は、上下方向のばね定数程高くないため、上下方向の支持剛性に比べて前後左右方向の支持剛性が不十分である。このため、荷台を空気バネで支持していても、車両衝突時において、荷台の前後左右方向の移動を空気バネによって規制することは難しい。また、車両旋回時の慣性力によってシャシフレームに対して荷台が左右に移動してしまい、車両旋回時の操縦安定性を損なう可能性がある。

そこで、本発明は、荷台の上下動を妨げることなく、車両衝突時の荷台の前後左右方向の移動を抑制できるとともに車両旋回時の操縦安定性を向上させることが可能な車両の荷台構造の提供を目的とする。

上記目的を達成すべく、本発明の第１の態様に係る荷台構造は、左右一対のシャシフレームと、荷台と、荷台振動抑制手段と、摺動部材と、荷台移動規制部材とを備える。

左右一対のシャシフレームは、車両の前後方向に沿って延びる。荷台は、左右のシャシフレームの上方に配置される。荷台振動抑制手段は、左右のシャシフレームと荷台との間に介在し、シャシフレームに対して荷台を移動自在に支持するとともに荷台の上下振動を抑制する。摺動部材は、荷台側に支持され、荷台の下方で上下方向に延びる。荷台移動規制部材は、シャシフレーム側に支持され、摺動部材を挿通する貫通孔と、貫通孔に挿通した摺動部材の外周面と周方向の複数箇所でそれぞれ接触し、摺動部材の前後左右方向の移動を規制して上下方向の移動を許容する複数の転動部材とを有する。摺動部材は、複数の転動部材と接触した状態を維持したまま貫通孔を上下動する。

上記構成では、摺動部材の外周面と荷台移動規制部材の複数の転動部材との接触によって摺動部材の前後左右方向の移動が規制され、係る状態で摺動部材が上下方向に移動する。摺動部材が上下動する際に複数の転動部材が上下方向に回転するので、シャシフレームに対する荷台の上下動が妨げられることがない。従って、車両走行時に荷台に生じる上下振動を荷台振動抑制手段によって抑制することができる。

また、荷台の前後左右方向の移動が規制されるので、例えば車両衝突時に車両前方への荷重が荷台に入力した場合に、シャシフレームに対する荷台の前方への移動を規制することができ、キャブの生存空間を確保することができる。さらに、車両旋回時の慣性力が荷台に生じた場合であっても、摺動部材と荷台移動規制部材とによりシャシフレームに対する荷台の前後左右方向への移動を規制できるので、車両旋回時の操縦安定性を向上させることができる。

また、本発明の第２の態様に係る車両の荷台構造は、第１の態様に係る車両の荷台構造であって、支持部材を備える。

支持部材は、荷台の前端又は後端のうち一方の端部側を左右のシャシフレームに回転自在に支持する。荷台振動抑制手段は、左右のシャシフレームの前端又は後端のうち他方の端部側にそれぞれ配置されて荷台の左右の隅部を下方から支持する左右一対の空気バネと、左右の空気バネの近傍にそれぞれ配置されて荷台の振動を減衰させる左右一対のショックアブソーバとを含む。荷台移動規制部材は、左右のシャシフレームの他方の端部側にそれぞれ配置されている。荷台は、支持部材を中心として他方の端部側が上下方向に回転可能である。摺動部材は、支持部材を中心として荷台移動規制部材の貫通孔を通る円弧に沿って延びる湾曲軸形状を有する。

上記構成では、荷台の他方の端部側の移動軌跡が支持部材を中心とした円弧となり、摺動部材が、この荷台の他方の端部側の移動軌跡に沿って荷台移動規制部材の貫通孔を上下動する。従って、支持部材を中心として荷台の他方の端部側を上下方向に回転させた場合であっても、シャシフレームに対する荷台の上下動を妨げることがなく、荷台の他方の端部側の上下振動を空気バネとショックアブソーバとによって抑制することができる。

また、荷台移動規制部材を左右のシャシフレームにそれぞれ配置しているので、シャシフレームに対する荷台の水平面内での回転移動を規制することができる。

また、空気バネが配置されるシャシフレームの他方の端部側に荷台移動規制部材を配置しているので、車両旋回時において荷台の他方の端部側を機械的に拘束することができ、車両旋回時の荷台の他方の端部側の移動を確実に規制することができる。

本発明によれば、荷台の上下動を妨げることなく、車両衝突時の荷台の前後左右方向の移動を抑制できるとともに車両旋回時の操縦安定性を向上させることができる。

車両の概略側面図である。 車両の概略上面図である。 荷台の動きを示す概略側面図である。 図１の要部斜視図である。 図４のＶ−Ｖ矢視断面図である。

以下、本発明の一実施形態を、図面に基づいて説明する。図１は車両の概略側面図、図２は車両の概略上面図、図３は荷台の動きを示す概略側面図、図４は図１の要部斜視図、図５は図４のＶ−Ｖ矢視断面図である。以下の説明において、前後方向は車両の進行方向の前後を示し、内外方向は車幅方向の内外を示す。また、左右とは車両前方を向いた状態での左右を意味する。なお、図２では、空気バネ１１とショックアブソーバ１２との図示を省略している。

図１〜図５に示すように、本実施形態に係る車両１は、左右一対のシャシフレーム２とキャブ３と左右一対の前輪４とリアアクスル５と左右一対の後輪６と左右一対のヒンジ支持部材７と左右一対の荷台移動規制部材８と荷台９と左右一対のシャフト（摺動部材）１０と左右一対の空気バネ（荷台振動抑制手段）１１と左右一対のショックアブソーバ（荷台振動抑制手段）１２等で構成されている。

左右のシャシフレーム２は、車幅方向左右両側に配置されて車両前後方向に延びている。キャブ３は、シャシフレーム２の前端上部に載置されている。前輪４は、キャブ３の下方に配置されてシャシフレーム２の前端部に上方から支持されている。

リアアクスル５は、前輪４よりも後方に配置され、シャシフレーム２の後端部下方で車幅方向に延び、リーフスプリング（図示せず）を介してシャシフレーム２に上方から支持されている。後輪６は、リアアクスル５の車幅方向両端に、左右２つずつ車幅方向に並べて設けられている。

ヒンジ支持部材７は、上面視略台形の板状部材であり、キャブ３の後方であってリアアクスル５よりも前方に配置され、車幅方向内端がシャシフレーム２の車幅方向外側面に接合されている。

荷台移動規制部材８は、ベアリング支持部１３と略環状のベアリング部１４とを有し、リアアクスル５よりも後方であってシャシフレーム２の後端部に配置されている。

ベアリング支持部１３は、車幅方向に延びる略板状部材であり、車幅方向内端部がシャシフレーム２の外側面に接合されている。車幅方向外端部は、前後方向の略中央部が車幅方向内側に向かって凹んだ略湾曲形状に形成されている。また、ベアリング支持部１３は、車幅方向内端部の前後方向の長さが車幅方向外端部の前後方向の長さよりも長く設定され、さらに、車幅方向内端部の上下方向の長さが車幅方向外端部の上下方向の長さよりも長く設定されている。

ベアリング部１４は、ボール保持部１５と孔部（貫通孔）１６と複数のボール（転動部材）１７とを有し、外周端縁部がベアリング支持部１３に接合されている。

ボール保持部１５は、ベアリング部１４の外周端縁を区画する断面略矩形状の外壁部１８と、この外壁部１８の上端部から半径方向内側（半径方向中心側）へ延びる断面略矩形状の上壁部１９と、外壁部１８の下端部から半径方向に延びる断面略矩形状の下壁部２０と、上壁部１９の半径方向内側の端部から半径方向内側下方に向かって傾斜して延びる断面略三角形状の上内壁部２１と、下壁部２０の半径方向内側の端部から半径方向内側上方に向かって傾斜して延びる断面略三角形状の下内壁部２２とを有している。上内壁部２１の下端と下内壁部２２の上端とは、上下方向に離間して配置され、上内壁部２１の下端と下内壁部２２の上端との間には隙間が形成されている。また、ボール保持部１５には、外壁部１８の内面１８ａ（半径方向内側の面）と上壁部１９の下面１９ａと下壁部２０の上面２０ａと上内壁部２１の内面（半径方向外側の面）２１ａと下内壁面２２の内面（半径方向外側の面）２２ａとによってボール収容空間２３が区画形成されている。

孔部１６は、ボール保持部１５の半径方向の略中心部に形成された貫通孔である。孔部１６は、上下方向の略中心部から上端及び下端に向かって徐々に拡径している。また、孔部の上端及び下端の径は、略同じ大きさに設定されている。

ボール１７は、球状部材であり、ボール保持部１５のボール収容空間２３内に配置されている。ボール１７の直径は、上壁部１９の下面１９ａと下壁部２０の上面２０ａとの距離と略同一に設定されている。ボール１７は、ボール収容空間２３に収容された状態で、外壁部１８の内面１８ａと上壁部１９の下面１９ａと下壁部２０の上面２０ａと上内壁部２１の内面２１ａと下内壁部２２の内面２２ａとに接触し、係る状態で外力によってボール収容空間２３内で回転可能である。また、ボール１７が、ボール収容空間２３に収容された状態で、ボール１７のうち孔部１６側の内端１７ａは、上内壁部２１の下端と下内壁部の上端との間の隙間から孔部１６に突出している。

荷台９は、略箱形状であり、キャブ３の後方であってシャシフレーム２の上方に配置されている。荷台９は、前端部がシャシフレーム２よりも僅かに上方に離間した位置で、車幅方向両側の前下端部がヒンジ（支持部材）２４を介してヒンジ支持部材７に固定されている。荷台９の後端側は、後述する空気バネ１１によって支持されて、ヒンジ２４を中心として所定の範囲内を上下方向（ピッチング方向）に回転移動する。

シャフト１０は、所定の曲率半径で湾曲して上下方向に延びる円形断面の軸形状の部材である。シャフト１０は、荷台移動規制部材８の孔部１６に挿通され、上端が荷台９の後部下端面に接合されている。シャフト１０の曲率半径は、ヒンジ２４から荷台移動規制部材８の孔部１６までの距離と略同一に設定され、シャフト１０が、ヒンジ２４を中心として荷台移動規制部材８の孔部１６を通る円弧に沿って延びている。シャフト１０は、荷台移動規制部材８の孔部１６に挿通された状態で、シャフト１０の外周面は、ボール収容空間２３に収容された複数のボール１７のそれぞれの内端１７ａ（上内壁部２１の下端と下内壁部の上端との間の隙間から孔部１６に突出するボール１７の一部）と周方向の複数箇所でそれぞれ接触し、荷台９の後端部の上下方向の移動に伴って孔部１６を上下動する。

空気バネ１１は、上下方向に延びる略円筒形状の部材であり、ゴム等によって形成されて内部に圧縮空気を保持可能である。空気バネ１１は、荷台移動規制部材８の近傍であって荷台９の左右の後端隅部と左右のシャシフレーム２との間に配置され、上端部及び下端部が、荷台９とシャシフレーム２とにそれぞれ固定されている。空気バネ１１は、荷台９の左右の後端隅部を下方から支持するとともに、空気の弾性を利用することにより、シャシフレーム２に対する荷台９の上下振動を抑制する。

ショックアブソーバ１２は、上端部（例えばピストンロッド、図示せず）と下端部（例えば外筒、図示せず）とを有する。ショックアブソーバ１２は、空気バネ１１の近傍に配置され、上端部及び下端部が、荷台９とシャシフレーム２とにそれぞれ固定されている。ショックアブソーバ１２は、外部からの力の入力に応じて上端部と下端部とが相対移動し、この上端部と下端部との相対移動の際に、この相対移動を阻止する方向に抵抗力を発生させ、この抵抗力によりシャシフレーム２に対する荷台９の振動を減衰する。

本実施形態によれば、荷台９の後端部側の移動軌跡がヒンジ２４を中心とした円弧となり、シャフト１０が、この荷台９の後端部側の移動軌跡に沿って荷台移動規制部材８の孔部１６を上下動する。シャフト１０が上下動する際、複数のボール１７が上下方向に回転するので、シャシフレーム２に対する荷台９の上下動が妨げられることがない。従って、車両走行時に荷台９の後端部側に生じる上下振動を空気バネ１１とショックアブソーバ１２とによって抑制することができる。

また、シャフト１０の外周面と荷台移動規制部材８の複数のボール１７との接触によって、荷台９の前後左右方向の移動が規制されるので、例えば車両衝突時に車両前方への荷重が荷台９に入力した場合に、シャシフレーム２に対する荷台９の前方への移動を規制することができ、キャブ３の生存空間を確保することができる。さらに、車両旋回時の慣性力が荷台９に生じた場合であっても、シャフト１０と荷台移動規制部材８とによりシャシフレーム２に対する荷台９の前後左右方向への移動を規制できるので、車両旋回時の操縦安定性を向上させることができる。

また、荷台移動規制部材８を左右のシャシフレーム２にそれぞれ配置しているので、シャシフレーム２に対する荷台９の水平面内での回転移動を規制することができる。

また、空気バネ１１が配置されるシャシフレーム２の後端部側に荷台移動規制部材８を配置しているので、車両旋回時において荷台９の後端部側を機械的に拘束することができ、車両旋回時の荷台９の後端部側の移動を確実に規制することができる。

また、空気バネ１１とショックアブソーバ１２とをシャシフレーム２の後端部側に配置して、荷台９の後端部側を支持しているので、荷台９の前端部側に比べて振動の大きい荷台９の後端部側の振動を効果的に抑制することができる。

なお、本実施形態では、荷台９の前端部側をヒンジ２４によって支持した場合を説明したが、例えば、荷台９の前端部側を空気バネ１１によって支持してもよい。すなわち、荷台９全体が空気バネ１１によって支持されていてもよい。係る場合には、シャシフレーム２に対する荷台９の動きが回転成分を有する動きに限定されないので、シャフト１０に曲率を持たせる必要はない。

また、荷台９の後端部側をヒンジ２４で支持し、荷台９の前端部側を空気バネ１１とショックアブソーバ１２とによって支持してもよい。

また、荷台移動規制部材８を左右のシャシフレーム２にそれぞれ配置した場合を説明したが、荷台移動規制部材８をシャシフレーム２に１つだけ配置してもよい。

さらに、荷台移動規制部材８とシャフト１０とを、空気バネ１１の近傍に配置した場合を説明したが、前後左右方向において荷台移動規制部材８とシャフト１０とを空気バネ１１から離間させてもよい。

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。

本発明は、シャシフレームに対して移動自在に支持された荷台を備えた車両に適用可能である。

１ 車両
２ シャシフレーム
８ 荷台移動規制部材
９ 荷台
１０ シャフト（摺動部材）
１１ 空気バネ（荷台振動抑制手段）
１２ ショックアブソーバ（荷台振動抑制手段）
１６ 孔部（貫通孔）
１７ ボール（転動部材）
２４ ヒンジ（支持部材）

Claims (2)

1. 車両の前後方向に沿って延びる左右一対のシャシフレームと、
   前記左右のシャシフレームの上方に配置される荷台と、
   前記左右のシャシフレームと前記荷台との間に介在し、前記シャシフレームに対して前記荷台を移動自在に支持するとともに該荷台の上下振動を抑制する荷台振動抑制手段と、
   前記荷台側に支持され、該荷台の下方で上下方向に延びる摺動部材と、
   前記シャシフレーム側に支持され、前記摺動部材を挿通する貫通孔と、該貫通孔に挿通した前記摺動部材の外周面と周方向の複数箇所でそれぞれ接触し、該摺動部材の前後左右方向の移動を規制して上下方向の移動を許容する複数の転動部材とを有する荷台移動規制部材と、を備え、
   前記摺動部材は、前記複数の転動部材と接触した状態を維持したまま前記貫通孔を上下動する
   ことを特徴とする車両の荷台構造。
2. 請求項１に記載の車両の荷台構造であって、
   前記荷台の前端又は後端のうち一方の端部側を前記左右のシャシフレームに回転自在に支持する支持部材を備え、
   前記荷台振動抑制手段は、前記左右のシャシフレームの前端又は後端のうち他方の端部側にそれぞれ配置されて前記荷台の左右の隅部を下方から支持する左右一対の空気バネと、該左右の空気バネの近傍にそれぞれ配置されて前記荷台の振動を減衰させる左右一対のショックアブソーバとを含み、
   前記荷台移動規制部材は、前記左右のシャシフレームの前記他方の端部側にそれぞれ配置され、
   前記荷台は、前記支持部材を中心として前記他方の端部側が上下方向に回転可能であり、
   前記摺動部材は、前記支持部材を中心として前記荷台移動規制部材の貫通孔を通る円弧に沿って延びる湾曲軸形状を有する
   ことを特徴とする車両の荷台構造。

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