JP2000062424A - タンデム車軸懸架装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、バスやトラック等の大型車両に用
いて好適の、タンデム車軸懸架装置に関し、空車時又は
軽負荷時における車両の発進性の改善を図る。 【解決手段】 車体フレーム４と、駆動軸１及び非駆動
軸２からなる一対のタンデム車軸との間に介装されたタ
ンデム車軸懸架装置において、少なくとも駆動軸１及び
非駆動軸２を下方へ付勢する弾性部材７を設け、駆動軸
１に作用する弾性部材７の付勢力の方が、非駆動軸２に
作用する弾性部材７の付勢力よりも大きくなるように予
め設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バスやトラック等
の大型車両に用いて好適の、タンデム車軸懸架装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、バス，トラック等の大型車では、
後輪車軸（リヤアクスル）を２軸としたタンデム車軸が
採用されつつある。このようにリヤアクスルをタンデム
車軸とした車両では、荷重を２つの車軸に分散させるこ
とがき、全体の積載荷重を向上させることができるので
ある。

【０００３】ここで、図４は上述のようなタンデム車軸
を支持するサスペンション（懸架装置）の一例を示す模
式的な側面図であり、図中左側が車両前方である。図４
に示すように、車両の前後方向には、２つの車軸（アク
スルシャフト）１０１，１０２が設けられており、各シ
ャフト１０１，１０２は、それぞれアクスルシャフトハ
ウジング１１１，１１２内に収納されている。このう
ち、前方のアクスルシャフト（後前軸）１０１は、図示
しないエンジンにより駆動される駆動軸（ドライブ軸）
であって、プロペラシャフト１０５及び作動機構（ディ
ファレンシャルギア機構）１０６が接続されている。ま
た、後方のアクスルシャフト（後々軸）１０２は、図示
しないベアリングに支持されて自由に回転しうる非駆動
軸（デッド軸）である。また、各アクスルシャフト１０
１，１０２には、それぞれタイヤ１０３ｆ，１０３ｒが
取り付けられている。なお、以下では、符号１０３ｆ，
１０３ｒのように、同一の部材であって前方（ドライブ
軸１０１側）に配設されたものには数字の後に文字ｆを
付し、後方（デッド軸１０２側）に配設されたものには
数字の後に文字ｒを付し、特に区別する必要がない場合
には、例えば「タイヤ１０３」のように英文字を省略し
て数字のみで示す。

【０００４】また、各アクスルシャフト１０１，１０２
は、懸架装置を介して車体（車体フレーム）１０４に接
続されており、このサスペンションにより路面からの衝
撃の吸収や振動の減衰が行なわれる。ここで、上記懸架
装置は、主に、リーフスプリング１０７，イコライザビ
ーム１０８，ラバースプリング１０９及びショックアブ
ソーバ１１０等から構成されている。このうち、イコラ
イザビーム１０８は、断面形状が略コ字状に形成されて
おり、下方に開口するように配設されている。

【０００５】また、イコライザビーム１０８には、リー
フスプリング１０７が取り付けられている。ここで、こ
のリーフスプリング１０７は、イコライザビーム１０８
内に格納されるような状態で取り付けられており、イコ
ライザビーム１０８の中央部において、Ｕボルト等によ
り固定されている。また、リーフスプリング１０７の両
端部は、図示しないブラケットを介して各アクスルシャ
フトハウジング１１１，１１２に接続されている。な
お、リーフスプリング１０７とアクスルシャフトハウジ
ング１１１，１１２との接続部は、リーフスプリング１
０７が撓んだ時のスプリング長の変化を吸収できるよう
に構成されている。

【０００６】また、イコライザビーム１０８は、ラバー
スプリング１０９ｆ，１０９ｒによりフレーム１０４に
吊設されている。これらのラバースプリング１０９は、
図４に示すように、側面視で略Ｖ字形状となるように取
り付けられており、ラバースプリング１０９の下端がス
プリングサドル１１３を介してイコライザビーム１０８
に接続されている。ここで、このラバースプリング１０
９は、ラバーパッドと鋼板とを交互に積層させて一体に
形成したものであり、剪断方向と圧縮方向とでバネ特性
が異なるように構成されている。そして、ラバースプリ
ング１０９を上述のように構成するとともにＶ字状に配
設することで、バネ特性を圧縮方向，引っ張り方向及び
剪断方向でそれぞれ個別に設定することができる。

【０００７】一方、各アクスルシャフトハウジング１１
１，１１２とフレーム１０４との間にはそれぞれショッ
クアブソーバ１１０ｆ，１１０ｒが介装されている。こ
こで、ショックアブソーバ１１０の上端及び下端は、そ
れぞれ回動可能にフレーム１０４及びアクスルシャフト
ハウジング１１１，１１２に取り付けられており、タイ
ヤ１０３が上下動した場合には、これらのショックアブ
ソーバ１１０の作用により振動の減衰が行なわれる。

【０００８】また、リーフスプリング１０７とラバース
プリング１０９とは、直列に配設されており、空車時又
は軽負荷時には、バネとして主にリーフスプリング１０
７が作用する。すなわち、空車時又は軽負荷時には、リ
ーフスプリング１０７の両端部が上下方向にストローク
することにより衝撃を吸収する。また、積車時（中高負
荷時）には、リーフスプリング１０７の両端がイコライ
ザビーム１０８に当接して、リーフスプリング１０７の
これ以上の変形が規制される。このときには、タイヤ１
０３の上下動がイコライザビーム１０８に伝達される
が、バネとして主にラバースプリング１０９が作用して
衝撃が吸収されるのである。そして、これにより、積載
量の影響を極力受けることなく乗り心地や操安性を図る
ことができる。

【０００９】また、上述したように、リアアクスルを２
軸にすることにより、積載荷重を前側アクスルシャフト
１０１と後側アクスルシャフト１０２とに分散させて一
軸当たりの荷重を低減することができ、全体の積載総重
量を高めることができるのである。なお、図４中におい
て、符号１１４ｆ，１１４ｒは、サスペンションのバウ
ンドストロークを規制するためのバンプラバー（バウン
ドストッパ）である。

【００１０】また、タンデム車軸懸架装置としては、上
述のようにリーフスプリング（板バネ）１０７を用いて
構成されたもの以外にも、エアスプリング（空気バネ）
を用いたものがあるが、ここでは説明を省略する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな駆動軸と非駆動軸とをそなえたタンデム車軸懸架装
置では、車軸に作用する荷重が分散されるため、この分
だけ駆動軸に作用する接地荷重が減少してしまい、空車
時（軽負荷時）には、車両の発進性が低下するという課
題があった。

【００１２】すなわち、発進時には、非駆動輪（前輪の
車軸を含む）の全静止摩擦力に打ち勝つだけの力が駆動
輪に必要となるが、タンデム軸をそなえた車両では非駆
動輪の数が増加するので、その分非駆動輪と路面との接
地面積も増加して、非駆動輪の全静止摩擦力が増加する
ことになる。さらに駆動軸に作用する接地荷重の減少に
ともない、駆動輪の摩擦力が、非駆動輪の全静止摩擦力
よりも小さくなって、特に空車時（軽負荷時）の発進時
には駆動輪が空転することが考えられるのである。な
お、積載時（中高負荷時）には、駆動輪に対して十分な
接地荷重が作用して十分なグリップ力が生じるので、上
述のような課題はほとんど生じない。

【００１３】このような課題を解決する技術としては、
例えばバネとしてエアスプリングを用い、積載荷重に応
じてエアスプリングのエア圧をコントロールすることが
考えられる。このような技術では、空車時（軽負荷時）
に、例えばデッド軸（非駆動軸）側を持ち上げるように
エアスプリングのエア圧を制御して、ドライブ軸（駆動
軸）に作用する接地荷重を増加させ、発進性の向上を図
るのである。

【００１４】しかしながら、このような技術では、エア
スプリングを用いた懸架装置に適用されるものであっ
て、上述したようなリーフスプリングやコイルスプリン
グ等のメカニカルなバネを用いた懸架装置には適用する
ことはできない。なお、特開平９−１３６５２１号公報
には、タンデム車軸懸架装置に関する技術が開示されて
いるが、この技術は、懸架装置の軽量化や乗り心地の向
上を図るものであって、上述の技術を解決するようなも
のではなかった。

【００１５】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、空車時又は軽負荷時における車両の発進性の
改善を図るようにした、タンデム車軸懸架装置を提供す
ることを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明の
タンデム車軸懸架装置では、駆動軸及び非駆動軸を下方
へ付勢する弾性部材を設け、予め駆動軸に作用する弾性
部材の付勢力の方が、非駆動軸に作用する弾性部材の付
勢力よりも大きくなるように設定する。これにより、非
駆動軸よりも駆動軸に作用する荷重の方が大きくなり、
駆動軸に十分な接地荷重が作用して、発進性が向上す
る。

【００１７】また、請求項２記載の本発明のタンデム車
軸懸架装置では、弾性部材としてのリーフスプリングの
一端を駆動軸側に連結するとともに他端を非駆動軸側に
連結する。ここで、リーフスプリングの自由状態時に、
リーフスプリングの駆動軸側のキャンバの方が非駆動軸
側のキャンバよりも大きくなるように上記リーフスプリ
ングを形成する。これにより、接地状態においては、非
駆動軸側よりも駆動軸側の方がリーフスプリングの撓み
量が大きくなり、駆動軸に作用するリーフスプリングの
付勢力が非駆動軸よりも大きくなって、非駆動軸よりも
駆動軸の方が接地荷重が大きくなる。これにより、駆動
軸に十分な接地荷重が作用して発進性が向上する。

【００１８】また、請求項３記載の本発明のタンデム車
軸懸架装置では、弾性部材としてのリーフスプリングの
中央部分を車体フレームに接続された剛性部材に取り付
けるとともに、このリーフスプリングの一端を駆動軸側
に連結し、他端を非駆動軸側に連結する。そして、この
とき、リーフスプリングの一端側の方が他端側よりも下
方へ傾くような楔状板部材をリーフスプリングと剛性部
材との間に介装することにより、接地状態においては、
非駆動軸側よりも駆動軸側の方がリーフスプリングの撓
み量が大きくなり、駆動軸に作用する弾性部材の付勢力
が非駆動軸に作用する付勢力よりも大きくなって、駆動
軸の接地荷重が増大する。これにより、駆動軸に十分な
接地荷重が作用して発進性が向上する。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の一実
施形態としてのタンデム車軸懸架装置について説明する
と、図１はその全体構成を示す模式的な側面図、図２は
その要部構成を示す模式的な側面図である。図１におい
て、１はドライブ軸（駆動軸）、２はデッド軸（非駆動
軸）、３ｆ，３ｒはタイヤ、４はフレーム（車体フレー
ム）、５はプロペラシャフト、６ディファレンシャルギ
ア機構、７は弾性部材としてのリーフスプリング、８は
イコライザビーム、９ｆ，９ｒはラバースプリング、１
０ｆ，１０ｒはショックアブソーバ、１１，１２はアク
スルシャフトハウジング、１３はスプリングサドル、１
４ｆ，１４ｒはバンプラバー（バウンドストッパ）であ
り、それぞれ図４を用いて説明した従来技術のものと略
同様のものである。なお、従来技術で説明した場合と同
様に、「タイヤ３ｆ，３ｒ」のように符号にｆやｒを付
したものは部材の前後方向の配設位置を区別するもので
あって、特に区別する必要がない場合には、例えば「タ
イヤ３」のように英文字を省略して数字のみで示す。

【００２０】ところで、本発明のタンデム車軸懸架装置
では、従来技術に対してリーフスプリング７の構成が主
に異なっており、これ以外は従来のものと略同様に構成
されている。すなわち、本装置では、予め上記リーフス
プリング７によりドライブ軸１に作用する付勢力の方
が、デッド軸２に作用する付勢力よりも大きくなるよう
に設定されており、これにより、ドライブ軸１側の接地
荷重がデッド軸２側の接地荷重よりも大きくなるように
構成されているのである。

【００２１】図１はタイヤ３が接地していない無負荷状
態（又は自由状態という）にあるときのサスペンション
（懸架装置）の状態を示しているが、本発明のタンデム
車軸懸架装置では、このような自由状態時には、リーフ
スプリング７の作用によりデッド軸２側が持ち上げられ
て、路面に対して所定角度αだけ傾くように設定されて
いる。

【００２２】ここで、リーフスプリング７の構成につい
て具体的に説明すると、図２に示すように、このリーフ
スプリング７は、少なくとも自由状態時において、両端
のキャンバ（図２の寸法Ｘｆ，Ｘｒ参照）が前後で不均
等になるように形成されている。なお、キャンバとは、
リーフスプリング端部の反り量を示すものであり、コイ
ルスプリングの自由長に相当するものである。

【００２３】そして、図２に示すように、このリーフス
プリング７は、ドライブ軸１側に連結される前端側（一
端側）のキャンバＸｆの方が、デッド軸２側に連結され
る後端側（他端側）のキャンバＸｒよりも大きくなるよ
うに構成されているのである。ところで、一般にバネの
付勢力はストロークに比例して大きくなる特性がある。
したがって、リーフスプリング７の両端のキャンバＸ
ｆ，Ｘｒを、上述のように設定することにより、タイヤ
３ｆ，３ｒが接地した状態ではデッド軸２よりもドライ
ブ軸１側のストロークが大きくなって、ドライブ軸１に
作用する付勢力の方が大きくなり、結果的に、ドライブ
軸１側に十分な接地荷重を与えることができるのであ
る。

【００２４】なお、上述以外の構成については、すでに
説明した従来技術と略同様であり、詳細な説明は省略す
る。本発明の一実施形態としてのタンデム車軸懸架装置
は、上述のように構成されているので、例えば空車時
（軽負荷時）には、リーフスプリング７とラバースプリ
ング９とが協働して振動が吸収され、ショックアブソー
バ１０により振動の減衰が行なわれる。また、積載時
（中高負荷時）には、リーフスプリング７が撓んでイコ
ライザビーム８に接触し、コライザビーム８によりリー
フスプリング７のさらなる変形が規制される。そして、
この場合には、ラバースプリング９により走行中の振動
が吸収されるとともに、ショックアブソーバ１０により
振動の減衰が行なわれる。

【００２５】また、リーフスプリング７のドライブ軸１
側のキャンバをデッド軸２側よりも大きく設定すること
により、常にドライブ軸１側に作用する付勢力が大きく
なり、この分だけデッド軸２側よりもドライブ軸１側の
接地荷重が増加する。そして、上述のようにドライブ軸
１側の接地荷重が増加することにより、発進時等におけ
る駆動輪３ｆの空転を抑制することができ、車両の発進
性（特に、軽負荷時の発進性）を改善することができる
のである。

【００２６】また、本装置では、上述のように極めて簡
素な構成で車両の発進性の向上を図ることができ、コス
トや重量の増加がほとんどないという利点も有してい
る。なお、本実施形態では、弾性部材としてリーフスプ
リング７を用いた場合を説明したが、弾性部材はリーフ
スプリング７に限定されるものではなく、ドライブ軸１
側に作用する付勢力をデッド軸２側に作用する付勢力よ
りも大きく設定することができれば、リーフスプリング
７以外にもコイルスプリング等種々の弾性部材を適用す
ることができる。

【００２７】次に、本発明の変形例について説明する
と、図３はその要部構成を示す模式的な側面図であっ
て、図２に対応する図である。さて、図３に示すよう
に、この変形例においても弾性部材としてリーフスプリ
ング７′が適用されているが、このリーフスプリング
７′は、上述の実施形態のものとは異なり、前後のキャ
ンバ自体は等しく設定されている。

【００２８】また、この変形例では、イコライザビーム
８とリーフスプリング７′との間に楔状板部材１５が介
装されており、この楔状板部材１５により、上記リーフ
スプリング７′が車体フレームに４及びイコライザビー
ム８に対して傾斜して取り付けられるようになってい
る。そして、楔状板部材１５をイコライザビーム８とリ
ーフスプリング７′との間に介装してリーフスプリング
７′を傾けて取り付けることにより、少なくともタイヤ
３が接地していない状態（自由状態）において、リーフ
スプリング７′の前端側（ドライブ軸１側）と後端側
（デッド軸２側）側とで寸法Ｈだけオフセットが生じる
ようになっているのである。なお、このオフセットＨ
は、上述の実施形態における前後のキャンバ差（Ｘｆ−
Ｘｒ）と同等のものである。

【００２９】そして、このように構成することにより、
タイヤ３が接地していない状態ではリーフスプリング
７′の前端側の方が後端側よりも下方に位置することに
なるので、タイヤ３が接地した状態では、ドライブ軸１
側に作用する付勢力の方がデッド軸２側よりも大きくな
り、軸重がドライブ軸１側に移動する。したがって、両
端のキャンバが等しい一般的なリーフスプリング７′を
用いながら、ドライブ軸１の接地荷重を高めることがで
き、上述の実施形態と同様に、車両の発進性（特に空車
時の発進性）を向上させることができるのである。

【００３０】また、この変形例では、リーフスプリング
７′のキャンバを前後端で別々に設定する必要がなく、
一般的なリーフスプリングを用いることができるので、
コストの上昇をさらに抑制できるという利点がある。な
お、本発明の実施形態は、上述のものに限定されるもの
ではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形
が可能であり、懸架装置の細部の構成や部品の配置は必
要に応じて適宜変更することができる。

【００３１】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明のタンデム車軸懸架装置によれば、駆動軸に作用す
る弾性部材の付勢力の方が、非駆動軸に作用する弾性部
材の付勢力よりも大きくなるように予め設定されている
ので、駆動軸に作用する接地荷重を増大させることがで
き、特に空車時の発進性を高めることができるという利
点がある。

【００３２】また、請求項２記載の本発明のタンデム車
軸懸架装置によれば、弾性部材をリーフスプリングによ
り形成し、リーフスプリングの自由状態時において、リ
ーフスプリングのキャンバが、非駆動軸側よりも駆動軸
側の方が大きくなるように形成されているので、上述の
請求項１の効果と同様の効果があるほか、コストや重量
の増加をほとんど招くことがないという利点も有してい
る。

【００３３】また、請求項３記載の本発明のタンデム車
軸懸架装置によれば、リーフスプリングと剛性部材との
間に、駆動軸に連結されるリーフスプリングの一端側を
他端側よりも下方へ傾けるような楔状板部材が介装され
ているので、やはり上述の請求項１の効果と同様の効果
があるほか、上記請求項２に記載のものに対して、コス
トの増加をさらに抑制することができるという利点を有
している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としてのタンデム車軸懸架
装置における全体構成を示す模式的な側面図である。

【図２】本発明の一実施形態としてのタンデム車軸懸架
装置における要部構成を示す模式的な断面図である。

【図３】本発明の一実施形態としてのタンデム車軸懸架
装置における変形例を示す図であって、その要部構成を
示す模式的な断面図である。

【図４】従来のタンデム車軸懸架装置の一例を示す模式
的な構成図である。

【符号の説明】

１ ドライブ軸（駆動軸） ２ デッド軸（非駆動軸） ４ フレーム（車体フレーム） ７，７′ 弾性部材としてのリーフスプリング ８ イコライザビーム（剛性部材） １５ 楔状板部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体フレームと、駆動軸及び非駆動軸か
   らなる一対のタンデム車軸との間に介装されたタンデム
   車軸懸架装置において、 少なくとも該駆動軸及び該非駆動軸を下方へ付勢する弾
   性部材をそなえ、 該駆動軸に作用する該弾性部材の付勢力の方が、該非駆
   動軸に作用する該弾性部材の付勢力よりも大きくなるよ
   うに予め設定されていることを特徴とする、タンデム車
   軸懸架装置。
2. 【請求項２】 該弾性部材が、一端が該駆動軸側に連結
   されるとともに他端が該非駆動軸側に連結されるリーフ
   スプリングにより構成され、 該リーフスプリングの自由状態時において、該リーフス
   プリングのキャンバが、該非駆動軸側よりも該駆動軸側
   の方が大きくなるように形成されていることを特徴とす
   る、請求項１記載のタンデム車軸懸架装置。
3. 【請求項３】 該弾性部材が、一端が該駆動軸側に連結
   されるとともに他端が該非駆動軸側に連結されるリーフ
   スプリングにより形成され、 該リーフスプリングの中央部分が、該車体フレームに接
   続された剛性部材に取り付けられるとともに、 該リーフスプリングと該剛性部材との間に、該リーフス
   プリングの該一端側を他端側よりも下方へ傾ける楔状板
   部材が介装されていることを特徴とする、請求項１記載
   のタンデム車軸懸架装置。