CN109476197A - 弹簧座的支撑结构 - Google Patents

Abstract

具备：平衡轴支架，具有基部及轴部；弹簧座，转动自如地被轴部轴支承；侧板，具有筒部及凸缘部；第一弹性衬套，具有第一筒部及第一凸棱；以及第二弹性衬套，具有第二筒部及第二凸棱，轴部的外周面与基部的车宽方向外侧面通过剖面形状为局部圆弧状的凹曲面连续，筒部的外周面与凸缘部的车宽方向内侧面通过剖面形状为局部圆弧状的凹曲面连续，轴部的车宽方向外侧面中的外径与筒部的车宽方向内侧面中的外径相等。

Description

弹簧座的支撑结构

技术领域

本发明涉及弹簧座的支撑结构。

背景技术

以往，作为大型车辆的后轮的悬架，已知有平衡式的悬架。在平衡式的悬架中，对支撑车轴的板弹簧进行支撑的弹簧座，以转动自如的方式，被从固定于车辆的平衡轴支架向车宽方向外侧突出的平衡轴轴支承。

在专利文献1中公开了在平衡轴与弹簧座之间插入有金属制的衬套的弹簧座的支撑结构。在专利文献1中，为了防止衬套的磨损，并为了进行平衡轴与衬套之间的润滑，在弹簧座上设置有润滑脂集贮区。

在专利文献2中公开了在平衡轴与弹簧座之间插入了具有侧方凸缘的橡胶金属衬套的弹簧座的支撑结构。在专利文献2中，通过橡胶金属衬套的弹性变形，来对弹簧座的抖动运动进行吸收。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本实开昭63-016210号公报

专利文献2：日本特开昭60-099707号公报

发明内容

发明要解决的问题

在专利文献1中记载的弹簧座的支撑结构中，使金属制的衬套介于平衡轴与弹簧座之间，所以衬套需要定期地供应润滑脂以防止衬套的磨损。

在专利文献2中记载的弹簧座的支撑结构中，有时在橡胶金属衬套与平衡轴及压板之间会产生间隙，橡胶金属衬套的弹性特性不稳定，无法适当地支撑弹簧座。

本发明的目的在于，提供能够抑制衬套的磨损，并能够适当地对弹簧座进行支撑的弹簧座的支撑结构。

解决问题的方案

本发明的弹簧座的支撑结构具备：平衡轴支架，具有固定于车辆的基部及从所述基部向车宽方向外侧突出的轴部；弹簧座，转动自如地被所述平衡轴支架的所述轴部轴支承，对支撑车轴的板弹簧进行支撑；侧板，包括具有与所述轴部的车宽方向外侧面抵接的车宽方向内侧面的筒部、及从所述筒部的车宽方向外侧向径向外侧延伸的凸缘部，且相对于所述轴部从车宽方向外侧被固定；第一弹性衬套，具有被所述轴部和所述弹簧座夹持的第一筒部及被所述基部和所述弹簧座夹持的第一凸棱；第二弹性衬套，具有被所述轴部和所述弹簧座夹持的第二筒部及被所述凸缘部和所述弹簧座夹持的第二凸棱，所述平衡轴支架的所述轴部的外周面与所述基部的车宽方向外侧面通过剖面形状为局部圆弧状的凹曲面连续，所述侧板的所述筒部的外周面与所述凸缘部的车宽方向内侧面通过剖面形状为局部圆弧状的凹曲面连续，所述轴部的车宽方向外侧面中的外径、与所述筒部的车宽方向内侧面中的外径相等。

发明效果

根据本发明的弹簧座的支撑结构，能够抑制衬套磨损，并能够适当地对弹簧座进行支撑。

附图说明

图1是表示平衡式悬架的整体结构的立体图。

图2是从车辆正面侧观察弹簧座的支撑结构的详细剖面图。

图3是表示橡胶衬套的整体结构的立体图。

图4是橡胶衬套的通过轴心的平面中的剖面图。

图5是表示侧板的整体结构的立体图。

图6是侧板的通过轴心的平面中的剖面图。

图7是表示橡胶衬套的扭转特性的图。

图8是表示橡胶衬套的撬动特性的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。此外，以下说明的实施方式是一例，本发明不限于该实施方式。

图1是表示平衡式悬架的整体结构的立体图。图2是从车辆正面侧观察弹簧座的支撑结构的详细剖面图。此外，图1示出了一部分部件的组装前的状态。

首先，使用图1及图2，对平衡式悬架的整体结构进行说明。如图1所示，平衡式悬架1具备：平衡轴支架10，安装于沿车辆行进方向延伸的纵梁2；弹簧座20，被从平衡轴支架10的基部11向车宽方向外侧突出的轴部12轴支承；以及板弹簧30，被弹簧座20支撑。

平衡轴支架10例如是由球状墨铸铁构成的铸造物部件，具备：在上端侧具有固定部111的基部11、和从基部11向车宽方向外侧突出的轴部12。

如图1所示，基部11的上端侧在车辆行进方向上是宽幅的，车辆行进方向上的宽度自上端侧向下端侧变窄。即，对于基部11，从车宽方向外侧观察时呈大致倒三角形状。

在基部11的上端侧，在车辆行进方向上的前侧端部附近及后侧端部附近分别具备固定部111。另外，如图2所示，对于基部11，在从车辆正面侧观察时，车宽方向上的宽度自上端侧向下端侧变窄，且在下端侧向车宽方向外侧弯曲。

并且，如图1及图2所示，在基部11形成有多个用于减重的孔。由此，能够实现平衡轴支架10的轻量化。

轴部12从基部11的大致中央部向车宽方向外侧突出。轴部12通过铸造与基部11一体地形成。此外，轴部12可以如本实施方式那样与基部11一体地形成，也可以将与基部11不同的部件的钢制的轴通过焊接等固定于基部11来形成。

在轴部12的车宽方向外侧面12a的外径侧，如图1及图2所示，在圆周方向上的多个部位等间隔地设置有供螺栓63螺合的内螺纹部121，该螺栓63用于固定后述的侧板60。

在轴部12中的比内螺纹部121更靠内径侧的位置，如图2所示，设置有在车宽方向外侧面12a开口的凹部122，轴部12至少在距车宽方向外侧面12a规定的长度的范围内呈中空圆筒形状。由此，能够实现平衡轴支架10的轻量化。

如图2所示，轴部12的外周面12b、与基部11的车宽方向外侧面11a通过剖面形状为局部圆弧状的凹曲面12c连续。

如图1及图2所示，弹簧座20具备主体部21及载置部22。主体部21具备圆筒内周面21a，该圆筒内周面21a通过后述的第一橡胶衬套40及第二橡胶衬套50被平衡轴支架10的轴部12轴支承。另外，主体部21具备夹持第一橡胶衬套40的车宽方向内侧面21b及夹持第二橡胶衬套50的车宽方向外侧面21c。另外，主体部21具备供U型螺栓31插通的四个插通孔211，该U型螺栓31将板弹簧30相对于弹簧座20进行固定。

如图1及图2所示，载置板弹簧30的载置部22在车宽方向内侧及外侧具有内侧凸缘221及外侧凸缘222，该内侧凸缘221及外侧凸缘222以使对置的面之间的距离与板弹簧30的宽度大致相等的方式设置，防止了载置的板弹簧30沿车宽方向移动以及沿车辆转弯方向旋转的情况。

如图1所示，将长度不同的多张板簧以从上方起的顺序为下侧的板簧的长度比上侧的板簧的长度长的方式顺序重叠，并在板簧的长度方向上的中央部利用螺栓及螺母来一体化，从而形成板弹簧30。

另外，如图2所示，通过将该螺母嵌合于在载置部22的上表面设置的定位孔223，从而防止了载置的板弹簧30沿车辆行进方向移动的情况。

按以下方式进行板弹簧30相对于弹簧座20的固定。首先，将板弹簧30载置于弹簧座20的载置部22。接着，使U型螺栓31的两端部分别从上侧插通弹簧座20的插通孔211(参照图1)并突出到插通孔211的下侧。最后，相对于突出到插通孔211的下侧的U型螺栓31的两端部，分别从插通孔211的下侧将螺母32螺合，从而将板弹簧30相对于弹簧座20进行固定。

接着，使用图2，对弹簧座20的支撑结构的细节进行说明。如上所述，弹簧座20通过第一橡胶衬套40及第二橡胶衬套50支撑于轴部12。

在此，使用图3及图4，对第一橡胶衬套40及第二橡胶衬套50的细节进行说明。图3是表示第一橡胶衬套40及第二橡胶衬套50的整体结构的立体图。图4是通过第一橡胶衬套40及第二橡胶衬套50的轴心的平面中的剖面图。

此外，在本实施方式中，第一橡胶衬套40、与第二橡胶衬套50是相同的部件。在图3及图4表示第一橡胶衬套40的情况下，上侧为车宽方向外侧，下侧为车宽方向内侧。另外，在图3及图4表示第二橡胶衬套50的情况下，上侧为车宽方向内侧，下侧为车宽方向外侧。

如图2至图4所示，第一橡胶衬套40具有：第一筒部41，具有被压入到轴部12的外周面12b的第一内周面41a；以及第一凸棱42，从第一筒部41的车宽方向内侧端向外径侧延伸，且被基部11的车宽方向外侧面11a和弹簧座20的主体部21的车宽方向内侧面21b夹持。

第一橡胶衬套40的大部分由丁腈橡胶等弹性体构成。如图4所示，在第一筒部41的车宽方向内侧端，在与第一凸棱42之间遍及整周设置有切口部41b。在将后述的侧板60固定于轴部12的状态下，第一筒部41及第一凸棱42的橡胶变形从而将切口部41b挤满。

如图4所示，在第一筒部41的第一内周面41a的附近配置有圆筒状的第一加固金属环43。第一加固金属环43在车宽方向内侧端向外径侧弯曲。第一加固金属环43的大部分不在第一内周面41a露出。因此，对于第一加固金属环43，在将第一橡胶衬套40嵌合于轴部12时，轴部12的外周面12b不与第一加固金属环43进行金属接触。

如图4所示，在第一凸棱42中，从车宽方向内侧按顺序将圆板状的第一至第三加固金属板44、45、46在轴向上空开间隔地配置。第一加固金属板44的内径比第二加固金属板45的内径大，且比第三加固金属板46的内径小。第二加固金属板45的外径比第一加固金属板44的外径大，且比第三加固金属板46的外径小。

第一加固金属板44位于比第一加固金属环43的车宽方向内侧端更靠车宽方向内侧的位置。第二及第三加固金属板45、46位于比第一加固金属环43的车宽方向内侧端更靠车宽方向外侧的位置。

第一加固金属板44的大部分不在第一凸棱42的车宽方向内侧面42a露出。由此，在第一凸棱42被基部11的车宽方向外侧面11a、和弹簧座20的主体部21的车宽方向内侧面21b夹持时，第一加固金属板44不与基部11的车宽方向外侧面11a进行金属接触。

第三加固金属板46的大部分的不在第一凸棱42的车宽方向外侧面42b露出。由此，在第一凸棱42被基部11的车宽方向外侧面11a、和弹簧座20的主体部21的车宽方向内侧面21b夹持时，第三加固金属板46不与弹簧座20的主体部21的车宽方向内侧面21b进行金属接触。

即，在组装之后，第一橡胶衬套40不与基部11、轴部12、弹簧座20进行金属接触。

第二橡胶衬套50具有：第二筒部51，具有被压入到轴部12的外周面12b的第二内周面51a；以及第二凸棱52，从第二筒部51的车宽方向外侧端向外径侧延伸，且被弹簧座20的主体部21的车宽方向外侧面21c和后述的侧板60的凸缘部62的车宽方向内侧面62a夹持。如上所述，第二橡胶衬套50是与第一橡胶衬套40相同的部件，因此省略详细的说明。

第二橡胶衬套50也与第一橡胶衬套40同样地，在组装之后，不与轴部12、弹簧座20、侧板60进行金属接触。

返回图2进行说明，侧板60在将弹簧座20通过第一橡胶衬套40及第二橡胶衬套50配置于轴部12的状态下，从车宽方向外侧固定于轴部12。

在此，使用图5及图6，对侧板60的细节进行说明。图5是表示侧板60的整体结构的立体图。图6是通过侧板60的轴心的平面中的剖面图。此外，在图5及图6中，上侧为车宽方向内侧，下侧为车宽方向外侧。

如图5及图6所示，侧板60具有：筒部61，具有与轴部12的车宽方向外侧面12a抵接的车宽方向内侧面61a；以及凸缘部62，从筒部61的车宽方向外侧端向外径侧延伸，且在与弹簧座20的主体部21的车宽方向外侧面21c之间对第二橡胶衬套50的第二凸棱52进行夹持。

在筒部61中，在圆周方向上的多个部位等间隔地设置有供螺栓63插通且沿轴向贯通的插通孔611，该螺栓63将侧板60固定于轴部12。筒部61的车宽方向内侧面61a的外径尺寸与轴部12的车宽方向外侧面12a的外径尺寸相等。

如图6所示，筒部61的外周面61b、与凸缘部62的车宽方向内侧面62a通过剖面形状为局部圆弧状的凹曲面61c连续。

因此，在利用螺栓63将侧板60相对于轴部12紧固时，第二橡胶衬套50中的第二筒部51与第二凸棱52的角部被凹曲面61c引导。

由此，如图2所示，在将侧板60固定于平衡轴支架10的轴部12时，进行侧板60相对于轴部12的耦合对准，在轴部12的外周面12b、与侧板60的筒部61的外周面61b之间不产生台阶。

在本实施方式中的弹簧座的支撑结构中，如上所述，平衡轴支架10的轴部12的外周面12b、与基部11的车宽方向外侧面11a通过剖面形状为局部圆弧状的凹曲面12c连续。另外，侧板60的筒部61的外周面61b、与凸缘部62的车宽方向内侧面62a通过剖面形状为局部圆弧状的凹曲面61c连续。

由此，在利用螺栓63将侧板60相对于轴部12紧固时，第一橡胶衬套40及第二橡胶衬套50中的第一筒部41与第一凸棱42的角部及第二筒部51与第二凸棱52的角部被凹曲面12c及凹曲面61c引导。因此，能够将第一橡胶衬套40及第二橡胶衬套50均等地压缩。

在此，使用图7及图8，对本实施方式的弹簧座支撑结构中的、轴部12与弹簧座20的相对运动时的第一橡胶衬套40及第二橡胶衬套50的特性进行说明。

图7表示使弹簧座20相对于轴部12在绕着轴部12的轴心的方向(以下，称作“扭转方向”。)上相对旋转的情况下的、第一橡胶衬套40及第二橡胶衬套50的扭转方向特性。图8表示使弹簧座20相对于轴部12沿车辆转弯方向(以下，称作“撬动方向”。)相对旋转的情况下的、第一橡胶衬套40及第二橡胶衬套50的撬动方向特性。

图7及图8中，横轴表示弹簧座20相对于轴部12的旋转角度、纵轴表示第一橡胶衬套40及第二橡胶衬套50要使弹簧座20相对于轴部12恢复至原位置的扭矩(恢复力)。

首先，对第一橡胶衬套40及第二橡胶衬套50的扭转方向特性进行说明。如图7所示，在弹簧座20相对于轴部12沿扭转方向旋转的情况下，直至规定的旋转角度为止，通过第一橡胶衬套40及第二橡胶衬套50弹性变形而允许扭转方向上的旋转，在旋转角度与扭矩之间形成大致线性关系(图7中的“区域A”)。

若弹簧座20要相对于轴部12沿扭转方向旋转规定角度以上，则第一橡胶衬套40及第二橡胶衬套50的弹性变形不能将相对旋转完全吸收。因此，在轴部12与第一橡胶衬套40及第二橡胶衬套50之间、或在第一橡胶衬套40及第二橡胶衬套50与弹簧座20之间产生滑动，从而允许弹簧座20与轴部12的规定角度以上的相对旋转。在产生滑动的期间，扭矩几乎不发生变化(图7中的“区域B”)。

在本实施方式中，构成为，将侧板60相对于平衡轴支架10的轴部12在轴部12的外径侧的多个部位进行固定。另外，使基部11的车宽方向外侧面11a、与轴部12的外周面12b通过剖面形状为局部圆弧状的凹曲面12c连续，并且使侧板60的凸缘部62的车宽方向内侧面62a、与筒部61的外周面61b通过剖面形状为局部圆弧状的凹曲面61c连续。

因此，在第一橡胶衬套40及第二橡胶衬套50被均等地压缩，并且弹簧座20相对于轴部12沿扭转方向旋转至规定角度为止的范围内，能够在旋转角度与扭矩之间形成大致线性关系。

另外，若弹簧座20要相对于轴部12沿扭转方向旋转规定角度以上，则在第一橡胶衬套40及第二橡胶衬套50的内周面或外周面上产生滑动而允许旋转，因此能够防止第一橡胶衬套40及第二橡胶衬套50的破损。

接着，对第一橡胶衬套40及第二橡胶衬套50的撬动方向特性进行说明。如图8所示，在弹簧座20相对于轴部12沿撬动方向旋转的情况下，通过第一橡胶衬套40及第二橡胶衬套50弹性变形而允许撬动方向的旋转，在旋转角度与扭矩之间形成大致线性关系。

这样，即使设为板弹簧30不能相对于弹簧座20沿撬动方向旋转，也能够在轴部12与弹簧座20之间，对沿撬动方向的旋转进行应对。

因此，能够无需在金属间接触的板弹簧30与弹簧座20之间产生滑动或利用车辆的其他部分来应对，而对板弹簧30相对于平衡轴支架10的撬动方向上的活动进行应对。

在本实施方式中，构成为，将侧板60相对于平衡轴支架10的轴部12在轴部12的外径侧的多个部位进行固定。另外，使基部11的车宽方向外侧面11a、与轴部12的外周面12b通过剖面形状为局部圆弧状的凹曲面12c连续，并且使侧板60的凸缘部62的车宽方向内侧面62a、与筒部61的外周面61b通过剖面形状为局部圆弧状的凹曲面61c连续。

因此，在第一橡胶衬套40及第二橡胶衬套50被均等地压缩，并且弹簧座20相对于轴部12沿撬动方向旋转时，能够在旋转角度与扭矩之间形成大致线性关系。

如以上说明的那样，根据本发明的弹簧座20的支撑结构，具备：第一橡胶衬套40，具有在轴部12与弹簧座20之间被轴部12和弹簧座20夹持的第一筒部41及被基部11和弹簧座20夹持的第一凸棱42；以及第二橡胶衬套50，具有被轴部12和弹簧座20夹持的第二筒部51及被侧板60的凸缘部62和弹簧座20夹持的第二凸棱52，因此不需要在轴部12与弹簧座20之间定期地进行润滑。

另外，使基部11的车宽方向外侧面11a、与轴部12的外周面12b通过剖面形状为局部圆弧状的凹曲面12c连续，并且使侧板60的凸缘部62的车宽方向内侧面62a、与筒部61的外周面61b通过剖面形状为局部圆弧状的凹曲面61c连续。由此，在将侧板60相对于轴部12固定时，能够将第一橡胶衬套40及第二橡胶衬套50均等地压缩，在扭转方向及撬动方向上，能够得到良好的旋转角度-扭矩特性。

并且，构成为，将侧板60相对于平衡轴支架10的轴部12在轴部12的外径侧的多个部位进行固定。由此，在将侧板60相对于轴部12固定时，能够将第一橡胶衬套40及第二橡胶衬套50均等地压缩，能够在扭转方向及撬动方向上得到良好的旋转角度-扭矩特性。另外，可以将轴部12设为中空圆筒形状，从而能够实现轻量化。

并且，在弹簧座20相对于轴部12沿扭转方向旋转规定角度以上时，在第一橡胶衬套40及第二橡胶衬套50的内周侧或外周侧产生滑动而允许旋转，因此即使在弹簧座20相对于轴部12沿扭转方向大幅地旋转的情况下，也能够防止第一橡胶衬套40及第二橡胶衬套50的破损。

本申请基于在2016年7月26日申请的日本专利申请(日本专利申请特愿2016-146413号)，其内容在此作为参照而被引入。

工业实用性

本发明的弹簧座的支撑结构适合使用于大型车辆的后轮的平衡式悬架中。

附图标记说明

1 悬架

2 纵梁

10 平衡轴支架

11 基部

111 固定部

11a 车宽方向外侧面

12 轴部

121 内螺纹部

122 凹部

12a 车宽方向外侧面

12b 外周面

12c 凹曲面

20 弹簧座

21 主体部

211 插通孔

21a 圆筒内周面

21b 车宽方向内侧面

21c 车宽方向外侧面

22 载置部

221 内侧凸缘

222 外侧凸缘

223 定位孔

30 板弹簧

31 U型螺栓

32 螺母

40 第一橡胶衬套

41 第一筒部

41a 第一内周面

41b 切口部

42 第一凸棱

42a 车宽方向内侧面

42b 车宽方向外侧面

43 第一加固金属环

44 第一加固金属板

45 第二加固金属板

46 第三加固金属板

50 第二橡胶衬套

51 第二筒部

51a 第二内周面

52 第二凸棱

60 侧板

61 筒部

611 插通孔

61a 车宽方向内侧面

61b 外周面

61c 凹曲面

62 凸缘部

62a 车宽方向内侧面

63 螺栓

Claims (3)

1.一种弹簧座的支撑结构，具备：

平衡轴支架，具有固定于车辆的基部及从所述基部向车宽方向外侧突出的轴部；

弹簧座，转动自如地被所述平衡轴支架的所述轴部轴支承，对支撑车轴的板弹簧进行支撑；

侧板，包括具有与所述轴部的车宽方向外侧面抵接的车宽方向内侧面的筒部、及从所述筒部的车宽方向外侧向径向外侧延伸的凸缘部，且相对于所述轴部从车宽方向外侧被固定；

第一弹性衬套，具有被所述轴部和所述弹簧座夹持的第一筒部及被所述基部和所述弹簧座夹持的第一凸棱；

第二弹性衬套，具有被所述轴部和所述弹簧座夹持的第二筒部及被所述凸缘部和所述弹簧座夹持的第二凸棱，

所述平衡轴支架的所述轴部的外周面与所述基部的车宽方向外侧面通过剖面形状为局部圆弧状的凹曲面连续，

所述侧板的所述筒部的外周面与所述凸缘部的车宽方向内侧面通过剖面形状为局部圆弧状的凹曲面连续，

所述轴部的车宽方向外侧面中的外径、与所述筒部的车宽方向内侧面中的外径相等。

2.如权利要求1所述的弹簧座的支撑结构，其中，

所述侧板在所述轴部的车宽方向外侧面的周向多个部位，相对于所述轴部被固定。

3.如权利要求1所述的弹簧座的支撑结构，其中，

所述轴部至少从所述轴部的车宽方向外侧面至轴向规定距离处为止是中空形状。