JP5555403B2 - 鋳造アペックス調整可能vタイプトルクロッド - Google Patents

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Description

本発明はトラック、バスおよび同種物のための懸架システム内で使用するためのトルクロッドアセンブリーに関する。より詳細には、本発明は改良された鋳造アペックス調整可能Vタイプトルクロッドアセンブリーに関する。
トラックおよびバスの懸架装置は車両フレームに対して駆動軸を確実に保持するために少なくとも1つのトルクロッドを使用している。駆動軸を車両フレームに対してトルクロッドにより確実に装着することは車両フレームに対して駆動軸の整列を保持し、車両に対する適切な懸架配置を維持し、かつ全ての地域、道路および運転条件のための動揺およびはね返りに対して自由な懸架運動を許容する。これらの車両、特に重負荷トラックのためには動的作動条件の幅が広いために、懸架システムに対する厳しい衝撃が道路から懸架システム上に引き起こされる振動と共にトルクロッドを含む個々の懸架部品上心身に有害な効果を起こしまたオペレーターの身体的疲労条件に負の衝撃を与える。これらの厳しい動的条件は懸架システムのトルクロッドの疲労を加速しこれらのトルクロッドの早まった疲労をもたらす。
大型車両上のトルクロッドの目的は軸を安定させることである。それらは軸がその軸周りに回転することを阻止しそれらは減速および加速中における軸の前後への動きを阻止しかつそれらは軸の横揺れを阻止する。世間には各種の懸架構造があるが、1つまたは2つのアプローチが軸の安定化のために使用されている。第1のアプローチは両端部にピボットジョイントを有するストレートなロッドの使用である。これらのストレートロッドの2つが車両上の前後に装着されており、一端は軸に対して装着され他端はフレームに対して装着される。第3のストレートなロッドが車両内に横向きに装着され、それらは他の2つに対して概ね直交している。第2のアプローチはV構造トルクロッドアセンブリーである。トルクロッドのこのタイプはVのアペックス(頂点)の処およびレッグの端部の処にもピボットジョイントを備えている。アペックスは軸に対して装着されており、かつレッグはフレームに対して装着されている。V構造は前後運動と横運動の双方を制御する。V構造ロッドアセンブリーの主たる利点は軸の安定性である。
従来技術のシングルまたはV構造のトルクロッドは2つまたは3つのピボットジョイントアイレット鍛造部を包含しており、これらの鍛造部は機械的一体化を提供するために管と剛直に連結されている。これらのアイレットおよび管は衝撃および振動エネルギーを懸架システムから車両のフレーム、キャブおよび被懸架マスの他の領域へ伝達するための自然通路を形成している。この通路を遮断するために、ピボットジョイント構造内に隔離機能を組み込む試みがなされてきた。この隔離機能はこのようにしてピボットジョイントをトルクロッドアセンブリーおよび全体としての懸架システムのための重要な多機能部品とする。
これらの従来技術のトルクロッドは管構造に対するMIG溶接管、管構造に対する抵抗およびMIG溶接管、ポリマー構造および他のタイプの構造として設計されてきた。より安価なソリッドバーを組み込む構造はソリッドバーの直径がピボットジョイントに対して連結しかつ許容し得るアイの屈曲性および疲労寿命を維持するにはあまりにも小さいために開発され得なかった。直径がより大きい管構造はピボットジョイントに対する溶接点の処により大きい半径を提供してアセンブリーの屈曲性および疲労強度の顕著な改良をもたらした。
トルクロッドアセンブリーの継続した開発がアペックスジョイントのためのより安価な構造へ向けられており、この構造はコスト低減のためにソリッドバーの使用を許容しかつ均等なまたはより良い性能特性を提供するものである。
本発明はVタイプトルクロッドアセンブリーのための鋳造アペックスジョイントに関する技術を提供し、このアセンブリーはソリッドバートルクロッドと合わされる構造でありかつ高い負荷搬送能力を有する改良された性能を提供する一方、トルクロッドアセンブリーと組み合わされてコストを低減る。本発明のトルクロッドアセンブリーは部分を連結するより安価なソリッドバーを使用するためにより経済的である。
本発明の適用の更なる領域は以下の詳述から明らかにされるであろう。詳細な記述および特定の例は本発明の好ましい実施例を指示してはいるが、描写のみの目的のために意図されかつ本発明の範囲の制限を意図しているものではない。
好ましい以下の記述は性質上単なる例でありかつ発明の用途または使用法の限定を意図しているものではない。
図面において、そこでは同様な関連符号が各種図面を通して同様なまたは対応する部品を指示しており、図1においては符号10により従来技術のトラックまたはバス用後部懸架装置が示されている。後部懸架装置10はフレーム12、駆動軸14、1対のばね16およびV構造トルクロッド18を包含している。フレーム12はボデー(図示されていない)および車の他の構成部品を支持しており、これらの部品は被懸架マスと呼ばれている。駆動軸14はデファレンシャル20を含んでおり、これはエンジン(図示されていない)からのトルクをプロペラ軸(図示されていない)を通して受領する。駆動軸14はまた1対の中空管22を含んでおり、これらは夫々各自のホイールアセンブリー(図示されていない)へ延びている。各管22内に配置されているのは駆動シャフト24であり、そのシャフトはハブ(図示されていない)へ延びており、そのハブへホイールが取り付けられる。上記エンジンはプロペラ軸を通してデファレンシャル20へトルクを伝達する。デファレンシャル20はプロペラ軸からのトルクを駆動シャフト24へ伝えて回しかつこのようにしてホイールを駆動する。ばね16はフレーム12および駆動軸14の間に配置されており、これは当業界では良く知られている通りである。更に、ショックアブソーバー(図示されていない)がフレーム12および駆動軸14の間に配置されてこれら2部品間を緩衝し得る。またトルクロッド18がフレーム12および駆動軸14の間に配置されてフレーム12に対する駆動軸14の動きを制御する。
図2において、V構造トルクロッド18はアペックスピボットジョイントアセンブリー30、1対の端部ピボットジョイントアセンブリー32および1対の管34を包含している。各管34はアペックスピボットジョイントアセンブリー30およびそれぞれの端部ピボットジョイントアセンブリー32の間に延びている。アペックスピボットジョイントアセンブリー30および端部ピボットジョイントアセンブリー32は管34に対して溶接または当業界で良く知られた手段により確実に固定されている。
図3において、トラックまたはバス後部懸架装置は本発明によるトルクロッドアセンブリーと組み合わされているように描写されており、かつそれは概ね関連符号110により指示されている。後部懸架装置110はフレーム12、駆動軸14、1対のばね16およびV構造トルクロッド118を包含している。後部懸架装置110はこのようにして後部懸架装置10と同じであるがそれはトルクロッド18をトルクロッド118と取り換えている。
図4において、V構造トルクロッド118は鋳造アペックスピボットジョイントアセンブリー30、1対の端部ピボットジョイントアセンブリー132および1対のソリッドバー134を包含している。各ソリッドバー134は鋳造アペックスピボットジョイントアセンブリー130および夫々の端部ピボットジョイントアセンブリー132の間に延びている。端部ピボットジョイントアセンブリー132はソリッドバー134に対して溶接または当業界で知られている他の手段により確実に装着されている。鋳造アペックスピボットジョイントアセンブリー130はソリッドバー134に対して以下に詳述されるようにねじを使用して確実に装着されている。
図4内に示されているように、鋳造アペックスピボットジョイントアセンブリー130はV形ハウジング136内に組み立てられており、このハウジングは1対の角付き管状ロッド伸長部138を含んでおり、これらの伸長部は各適用車両に対して特定される角度に傾斜している。
図4および6において、各管状ロッド伸長部138はねじ孔140を画定しており、このねじ孔はソリッドバー134のねじ端部142が螺合するように設計されている。クランプ144が管状ロッド伸長部138と一体化されておりそれはひとたび鋳造アペックスピボットジョイントアセンブリー130および端部ピボットジョイントアセンブリー132の間の適切な長さがセットされるとソリッドバー134の部分をボルト146およびナット148を使用してクランプするように設計されている。クランプ144は管状ロッド伸長部138と一体であるように描写されているが、分離部品としてのクランプ144を備えこれが管状ロッド伸長部138と組み合わされる構成も本発明の範囲内である。
図5においては、ソリッドバー134およびそのそれぞれの端部ピボットジョイントアセンブリー132の間の連結部の拡大図が描写されている。ソリッドバー134は概ね筒状面152を画定している拡大部150を画定している。好ましくは、拡大部150はソリッドバー134の端部を当業界で良く知られているヘッデイング(頭付け)により製造される。概ね管状のアイレット154が外面156を画定しており、これは筒状面152と合わされる。アイレット154は拡大部150に対してMIG溶接または当業界で知られている他の方法により確実に固定される。ソリッドバー134上に実施されるヘッデイング作業は溶接領域のラジアル(中心部から四方に広がる)方向寸法を増し、このようにして溶接がラジアル寸法の処で実施されて連結部の速やかな疲労破壊の確実な防止を許容している。ひとたびアイレット154がソリッドバー134に確実に固着されると、アイレット154内への端部ピボットジョイントアセンブリー132の組み立ては達成される。
図7においては、本発明の別の実施例によるV形トルクロッド218が描写されている。V形トルクロッド218は鋳造アペックスピボットジョイントアセンブリー130、1対の端部ピボットジョイントアセンブリー132、1対のソリッドバー134および1対の取付けクランプ220を包含している。V形トルクロッド218は基本的にはV形トルクロッド115と同じであるが、例外としてクランプ220は端部ピボットジョイントアセンブリー132の近傍の処でソリッドバー134の端部に対して加えられている。
クランプ220は1対の半径方向に延びている耳部224を有する管状ハウジング222を包含している。管状アイレット154の伸長部226はねじ付き端部228を画定している。ねじ付き端部228は管状アイレット154と一体とされまたはねじ付き端部228が管状アイレット154に溶接されることができ、その方法はソリッドバー134の拡大部150のために上述されたのと同様である。ソリッドバー134の端部はねじ付き端部230を画定している。管状ハウジング222はねじ孔232を画定しており、その中に伸長部226のねじ付き端部228およびソリッドバー134のねじ付き端部230が螺合される。ひとたびねじ付き端部228および孔232間の適切な螺合長さ、ねじ付き端部230および孔232の間の適切な螺合長さおよびV形トルクロッド218の適切な長さがセットされると、1対のボルト234が耳部224を通して挿入されかつ1対のナット236がボルト234上に螺合される。ナット236はクランプ220の装着を確保するために緊締される。もし所望されるのであれば、ロックワッシャー、トルク克服ナット、ロック用化合物または同種のものをボルト234およびナット236の間の連結一体化確保のために使用され得る。
図8においては、本発明の別の実施例によるV形トルクロッド318が描写されている。V形トルクロッド18は鋳造アペックスピボットジョイントアセンブリー130、1対の端部ピボットジョイントアセンブリー132、1対のソリッドバー134および調整機構320を包含している。V形トルクロッド318は基本的にはV形トルクロッド118と同じであるが例外としては端部ピボットジョイントアセンブリー132の近接位置の処のソリッドバー134の端部に調整機構320が加えられていることである。
調整機構320は管状ハウジング322および1対のナット324を包含している。管状アイレット154の伸長部326はねじ付き端部328を画定している。ねじ付き端部328は管状アイレット154と一体であるかまたはねじ付き端部328が管状アイレット154に対して溶接可能であり、その方法はソリッドバー134の拡大部150のために上述されたのと同様である。ソリッドバー134の端部はねじ付き端部330を画定している。管状ハウジング322はねじ孔332を画定しており、その中に伸長部326のねじ付き端部328およびソリッドバー134のねじ付き端部330が螺合されている。1つのナット324が伸長部326のねじ付き端部328上に組み合わされかつ1つのナット324がソリッドバー134のねじ付き端部330上に組み合わされ、それらの組合せはそれらが管状ハウジング322と組み合わされる前に行われる。ひとたびねじ付き端部328および孔332の間の適切な係合長さ、ねじ付き端部330および孔332の間の適切な係合長さおよびV形トルクロッド218の適切な長さがセットされると、両ナット324は管状ハウジング322側へ動かされ管状ハウジング322に対して緊締されてロックナットとして作用し、これらは2つのねじ連結部を保持しこのようにしてV形トルクロッド318の長さを保持する。
図9においては、本発明の別の実施例によるV形トルクロッド418が描写されている。V形トルクロッド418は鋳造アペックスピボットジョイントアセンブリー430、1対の端部ピボットジョイントアセンブリー432および1対のソリッドバー434を包含している。各ソリッドバー434は鋳造アペックスピボットジョイントアセンブリー430およびそれぞれの端部ピボットジョイントアセンブリー432の間に延びている。端部ピボットジョイントアセンブリー432はソリッドバー434に対して溶接または当業界で知られている他の手段により確実に固定されている。鋳造アペックスピボットジョイントアセンブリー430はソリッドバー434に対して以下に詳述されるようなねじ連結を使用して確実に固定される。
図9内に示されているように、鋳造アペックスピボットジョイントアセンブリー430はV形ハウジング436内に組み合わされており、このハウジングは1対の角度付き管状ロッド伸長部438を含み、両伸長部は各車両用途に特定の角度で傾斜している。
各管状ロッド伸長部438はねじ孔440を画定しており、このねじ孔はソリッドバー434のねじ付き端部442を螺合受領するように設計されている。1つのロックナット444がソリッドバー434を鋳造アペックスピボットジョイントアセンブリー430と組み合わせる前に各ソリッドバー434の各ねじ付き端部442上へ螺合される。ひとたび鋳造アペックスピボットジョイントアセンブリー430および端部ピボットジョイントアセンブリー432の間の適切な長さがセットされると、ロックナット444は鋳造アペックスピボットジョイントアセンブリー430の管状ロッド伸長部438に対して緊締され更なる長さ変化が阻止される。
ソリッドバー434は端部ピボットジョイントアセンブリー432に対して取り付けられ、その方法はソリッドバー134および端部ピボットジョイントアセンブリー132のために上述したのと同じである。このようにして、ソリッドバー434は拡大部150および概ね筒状面152を画定する。端部ピボットジョイントアセンブリー432は概ね筒状アイレット154を含み、このアイレットは筒状面152と合わされる外面156を画定する。アイレット154は拡大部150に対してMIG溶接または当業界において知られている他の方法により確実に固定される。端部ピボットジョイントアセンブリー432は概ね管状のアイレット154、筒状部452を画定しているインナーメタル450およびインナーメタル450および概ね管状のアイレット154の間に配置されたエラストマー状ブッシュ454を包含している。筒状部452は、概ね管状アイレット154に対するインナーメタル450の回転運動を許容している。インナーメタル450および概ね筒状アイレット154の間の何らかの角運動はエラストマー状ブッシュ454の変形により吸収される。
図10においては、本発明の別の実施例によるV形トルクロッド518が描写されている。V形トルクロッド518は鋳造アペックスピボットジョイントアセンブリー430、1対の端部ピボットジョイントアセンブリー532および1対のソリッドバー434を包含している。各ソリッドバー434は鋳造アペックスピボットジョイントアセンブリー430およびそれぞれの端部ピボットジョイントアセンブリー532の間に延びている。端部ピボットジョイントアセンブリー532はソリッドバー434に対して溶接または当業界で知られている他の手段により確実に固定されている。鋳造アペックスピボットジョイントアセンブリー430はソリッドバー434に対して以下に詳述されるように螺合連結方法を使用して確実に固定されている。
図10内に示されているように、鋳造アペックスピボットジョイントアセンブリー430はV形ハウジング436内に組み立てられており、このハウジングは1対の角付き管状ロッド伸長部438を含んでおり、これらのロッド伸長部は各適用車両に特定の角度に傾斜している。
各管状ロッド伸長部438はねじ孔440を画定しており、このねじ孔はソリッドバー434のねじ付き端部442を螺合受領するように設計されている。ロックナット444がソリッドバー434の各ねじ付き端部442上にソリッドバー434を鋳造アペックスピボットジョイントアセンブリー430に組み立てる前に螺合される。ひとたび鋳造アペックスピボットジョイントアセンブリー430および端部ピボットジョイントアセンブリー532の間の適切な長さがセットされると、ロックナット444は鋳造アペックスピボットジョイントアセンブリー430の管状ロッド伸長部438に対して緊締されて更なる長さの変化を阻止する。
ソリッドバー434は端部ピボットジョイントアセンブリー532に対して取り付けられ、その取付け方法はソリッドバー134および端部ピボットジョイントアセンブリー132のための前述の方法と同じである。このようにして、ソリッドバー434も拡大部分150および概ね筒状面152を画定している。端部ピボットジョイントアセンブリー532は概ね管状アイレット154を含んでおり、このアイレットは外面156を画定し、この外面は筒状面152と合わされる。アイレット154は拡大部分150に対してMIG溶接または当業界で知られている他の方法により確実に固定される。端部ピボットジョイントアセンブリー532は概ね管状のアイレット154、ボール552を画定している内側メタル550および内側メタル550と概ね管状のアイレット154の間に配置されているエラストマー状ブッシュ554を包含している。ボール552は概ね管状のアイレット154に関して内側メタル550の回転および角度変位運動の双方を許容している。
本発明の記載は性質上単なる例であり、本発明の要点から離れない変形は本発明の範囲内にあることが意図されている。そのような変形は本発明の精神および範囲からの離脱とは考えられるべきではない。
本発明は詳細な明細書および添付図面からより充分に理解されるであろう。
従来技術のV構造のトルクロッドを有するトラックまたはバス用の後部懸架装置の部分斜視図である。 図1内に示されている従来技術V構造トルクロッドを描写してい部分横断平面図である。 本発明によるソリッド(固形状)バー連結ロッドの組み込まれているV構造トルクロッドを備えている、典型的なトラックまたはバス用の後部懸架装置の部分斜視図である 本発明による独特なV構造トルクロッドを描写している部分横断平面図である。 図4内に示されているスペーサーバーおよび端部ピボットジョイントの連結部の拡大側面図である。 図4内に示されているソリッドバーおよびアペックスピボットジョイントの間の連結部の拡大図である。 本発明の別の実施例におけるVタイプトルクロッドアセンブリーを描写している部分横断平面図である。 本発明の別の実施例によるVタイプトルクロッドアセンブリーを描写している部分横断平面図である。 本発明の別の実施例によるVタイプトルクロッドアセンブリーを描写している部分横断平面図である。 本発明の別の実施例によるVタイプトルクロッドアセンブリーを描写している部分横断平面図である。
130 鋳造アペックスピボットジョイントアセンブリー
132 端部ピボットジョイントアセンブリー
134 ソリッドバー
136 V形ハウジング
138 付き管状ロッド伸長部

Claims (12)

  1. トルクロッドであって、
    第1端部ジョイントアセンブリーと、
    上記第1端部ジョイントアセンブリーに対して確実に固定されている第1ソリッドロッドであって、第1ねじ付き端部を画定する第1ソリッドロッドと、
    第2端部ジョイントアセンブリーと、
    上記第2端部ジョイントアセンブリーに対して確実に固定されている第2ソリッドロッドであって、第2ねじ付き端部を画定する第2ソリッドロッドと、
    第1および第2ねじ孔を画定する一体化された単一ピースのV形ハウジングを有するアペックスジョイントアセンブリーであって、上記第1ソリッドロッドの上記第1ねじ付き端部は上記第1ねじ孔に直接係合し、上記第2ソリッドロッドの上記第2ねじ付き端部は上記第2ねじ孔に直接係合している、アペックスジョイントアセンブリーと、
    アペックスジョイントアセンブリーの上記一体化された単一ピースのV形ハウジングと一体である第1クランプであって、第1ソリッドロッドの第1ねじ付き端部に直接係合してアペックスジョイントアセンブリーに対する第1ソリッドロッドの回転を阻止する第1クランプと、を包含しているトルクロッド。
  2. 更に、上記アペックスジョイントアセンブリーの上記一体化された単一ピースのV形ハウジングと一体である第2クランプであって、上記第2ソリッドロッドの上記第2ねじ付き端部に直接係合してアペックスジョイントアセンブリーに対する第2ソリッドロッドの回転を阻止する第2クランプを包含している、請求項1に記載のトルクロッド。
  3. 更に、上記第1端部ジョイントアセンブリーと上記第1ソリッドロッドとの間に配置された長さ調整機構を包含している、請求項1に記載のトルクロッド。
  4. 上記長さ調整機構が上記第1端部ジョイントアセンブリーと上記第1ソリッドロッドとに対して確実に固定されたクランプを包含しており、該クランプが上記第1端部ジョイントアセンブリーと上記第1ソリッドロッドとの間の相対的な動きを阻止する、請求項3に記載のトルクロッド。
  5. 上記調整機構がねじ付き管状ハウジングおよび1対のナットを包含しており、該1対のナットの1つが上記第1端部ジョイントアセンブリーに螺合し、上記1対のナットの他方が上記第1ソリッドロッドに螺合し、上記ねじ付き管状ハウジングが上記第1端部ジョイントアセンブリーと上記第1ソリッドロッドとを螺合状態で受け入れ、上記1対のナットは上記ねじ付き管状ハウジングに係合して上記第1端部ジョイントアセンブリーと上記第1ソリッドロッドとの間の相対的動きを阻止する、請求項に記載のトルクロッド。
  6. 更に、上記第1端部ジョイントアセンブリーと上記第1ソリッドロッドとの間に配置されている第1長さ調整機構と、
    上記第2端部ジョイントアセンブリーと上記第2ソリッドロッドとの間に配置されている第2長さ調整機構と、を包含している、請求項1に記載のトルクロッド。
  7. 上記第1長さ調整機構が上記第1端部ジョイントアセンブリーと上記第1ソリッドロッドとに対して確実に固定されている第1クランプを包含しており、該第1クランプが上記第1端部ジョイントアセンブリーと上記第1ソリッドロッドとの間の相対的な動きを阻止し、
    上記第2長さ調整機構が上記第2端部ジョイントアセンブリーと上記第2ソリッドロッドとに対して確実に固定されている第2クランプを包含しており、該第2クランプが上記第2端部ジョイントアセンブリーと上記第2ソリッドロッドとの間の相対的な動きを阻止する、請求項6に記載のトルクロッド。
  8. 上記第1調整機構が第1ねじ付き管状ハウジングとナットの第1対とを包含しており、
    上記ナットの第1対の1つが上記第1端部ジョイントアセンブリーに螺合しており、上記ナットの第1対の他方が上記第1ソリッドロッドに螺合しており、
    上記第1ねじ付き管状ハウジングが上記第1端部ジョイントアセンブリーと上記第1ソリッドロッドとを螺合状態で受け入れており、上記ナットの第1対が上記第1ねじ付き管状ハウジングに係合して上記第1端部ジョイントアセンブリーと上記第1ソリッドロッドとの間の相対的動きを阻止しており、
    上記第2調整機構が第2ねじ付き管状ハウジングとナットの第2対とを包含しており、
    上記ナットの第2対の1つが上記第2端部ジョイントアセンブリーに螺合しており、上記ナットの第2対の他方が上記第2ソリッドロッドに螺合しており、
    上記第2ねじ付き管状ハウジングが上記第2端部ジョイントアセンブリーと上記第2ソリッドロッドとを螺合状態で受け入れており、上記ナットの第2対が上記第2ねじ付き管状ハウジングに係合して上記第2端部ジョイントアセンブリーと上記第2ソリッドロッドとの間の相対的動きを阻止している、請求項6に記載のトルクロッド。
  9. 上記第1端部ジョイントアセンブリーがボールを画定している内側メタルを包含している、請求項1に記載のトルクロッド。
  10. 上記第1端部ジョイントアセンブリーが第1ボールを画定している第1内側メタルを包含し、上記第2端部ジョイントアセンブリーが第2ボールを画定している第2内側メタルを包含している、請求項1に記載のトルクロッド。
  11. 上記第1端部ジョイントアセンブリーが筒状面を画定している内側メタルを包含している、請求項1に記載のトルクロッド。
  12. 上記第1端部ジョイントアセンブリーは、第1筒状面を画定している第1内側メタルを包含しており、上記第2端部ジョイントアセンブリーは、第2筒状面を画定している第2内側メタルを包含している、請求項1に記載のトルクロッド。
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