JP2004338474A - サスペンション構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車高調整の制約を減少させて十分に車高を高くし得るようにしたサスペンション構造を提供する。
【解決手段】エアスプリング４とリーフスプリング５とを併用したサスペンション構造であって、リーフスプリング５の車両前方側端部に形成した目玉５ａは、メタルブッシュ８を介してシャーシフレーム１側に取付けたブラケット６の水平ピン７に枢支されており、リーフスプリング５の車両後方側端部は、シャーシフレーム１に取付けたブラケット９の案内部材９ｂにより上下方向へ案内し得るようになっている。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はサスペンション構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の走行時には、できるだけ車両の上下、前後、左右の極端な揺れや傾きを防止し、運転者が操縦性良く快適に運転できるよう、又、運転者や同乗者の乗心地が良好となるよう、従来から種々のサスペンション構造が用いられている。而して、大型の車両に適用する従来のサスペンション構造の一例としては図５、図６に示すごときものがある。図５、図６は従来のサスペンション構造の概要を示す側面図で、図５はエアスプリングに所定量の圧縮空気が供給された通常の車高の状態を示し、図６はエアスプリングに圧縮空気が多量に供給されて車高が高く調整された状態を示す。
【０００３】
図中、ａは車両のシャーシフレーム、ｂはシャーシフレームａの下部に車両幅方向へ延在するよう配置されたアクスルである。又、アクスルｂの長手方向両側端部には、左右一対の車輪ｃが装着されている。更に、左右のシャーシフレームａには夫々エアスプリングｄが取付けられ、エアスプリングｄはアクスルｂに支持されるようになっている。
【０００４】
エアスプリングｄとアクスルｂとの間には、アクスルｂに支持されるようにした長手方向へ厚さが均一な複数枚のリーフスプリングｅ，ｆが車両前後方向へ延在するよう上下に組付けて配置されている。而して、アクスルｂよりも車両前方側に位置するよう、左右のシャーシフレームａに取付けたブラケットｇには、軸線が車幅方向へ延びる水平ピンｈが取付けられ、水平ピンｈには、メタルブッシュｉを介して、リーフスプリングｅの先端部を円筒状に折曲げ形成したいわゆる目玉ｅ１が枢支されている。又、リーフスプリングｅの目玉ｅ１には、リーフスプリングｆの先端部を円筒状に折曲げ形成した目玉ｆ１が外嵌、枢支されている。
【０００５】
アクスルｂよりも車両後方側に位置するよう、左右のシャーシフレームａに取付けたブラケットｊには、車両前後方向へ揺動し得るようにしたシャックルｋが取付けられ、シャックルｋに取付けた水平ピンｌには、メタルブッシュｍを介してリーフスプリングｅの後端部を円筒状に折曲げ形成した目玉ｅ２が枢支されている。図中、ｎは上端がシャーシフレームａに枢支され且つ下端がブラケットｏを介してアクスルｂに連結されたショックアブソーバである。
【０００６】
上記車両においては、リーフスプリングｅ，ｆによりアクスルｂの位置決めが行われると共に、アクスルｂに作用する上下、前後、左右方向の荷重及び車両カーブ時におけるローリングによる捩れ方向の荷重の一部が支持され、エアスプリングｄによってアクスルｂに作用する上下方向の荷重が支持される。又、走行時にカーブして車両がローリングしようとする場合には、左右のリーフスプリングｅ，ｆは上下逆相で回転する際の抵抗となり、車両のカーブ外方への傾きが防止される。
【０００７】
従来のサスペンション構造の他の例としては、特許文献１に示すごときものがある。該特許文献１に示すサスペンション構造は、図５に示すサスペンション構造と略同一の構成を備えている。
【０００８】
【特許文献１】
特開昭６１−２４７５０５号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
図５に示すサスペンション構造において、車高を図６に示すように高くする場合には、図５のように伸長量Ｓ１の少ない状態のエアスプリングｄに圧縮空気を供給する。そうすると、エアスプリングｄは伸長してその伸長量はＳ１から図６に示すようにＳ２と大きくなり、車輪ｃは地面に接地しているため、シャーシフレームａは上昇して車高が高くなる。
【００１０】
又、特許文献１に示すサスペンション構造においても、車高を高くする場合にはエアスプリングに圧縮空気を供給することにより行う。
【００１１】
図５に示すサスペンション構造においては、リーフスプリングｅ，ｆの車両前方側端部は、水平ピンｈに支持され、リーフスプリングｅの車両後方側端部は、シャックルｋ下端の水平ピンｌに支持されている。このため、エアスプリングｄの伸長量を大きくすると、図６に示すように、リーフスプリングｅ，ｆが大きく変形してしまい、又、リーフスプリングｅ，ｆの変形が大きくなると、リーフスプリングｅ，ｆのばね反力が大きくなってリーフスプリングｅ，ｆに強度的な限界がある。従って、従来のサスペンション構造においては、リーフスプリングｅ，ｆにより車高調整は制約を受け、車高を十分に高くすることができない。
【００１２】
特許文献１に示すサスペンション構造においても、図５に示すサスペンション構造と同様、リーフスプリングの車両前方側端部は水平ピンに支持され、リーフスプリングの車両後方側端部はシャックルにより支持されているため、車高調整は制約を受け、図５に示すサスペンション構造と同様の理由により、車高を十分に高くすることはできない。
【００１３】
本発明は斯かる実情に鑑み、車高調整の制約を減少させて十分に車高を高くし得るようにしたサスペンション構造を提供することを目的としてなしたものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１のサスペンション構造は、シャーシフレームを支持するエアスプリングと、左右両端部に車輪が取付けられると共に前記エアスプリングを支持するアクスルに車両の前後方向へ延在するよう固設されたリーフスプリングとを備えたサスペンション構造であって、前記リーフスプリングの長手方向前端部は、該前端部に形成した枢支部を介してシャーシフレーム側に枢支されており、リーフスプリングの長手方向後端部は、シャーシフレームに取付けたブラケットの案内部材により上下方向へ案内され得るよう構成されているものである。
【００１５】
請求項２のサスペンション構造においては、リーフスプリングは左右片側１枚で、且つ車両前後方向の形状が非対称に形成されており、請求項３のサスペンション構造においては、リーフスプリングには、アクスルに対する取付け部よりも車両後方側において、車両後方へ向けて厚さが薄くなるようテーパが付されている。
【００１６】
請求項１〜請求項３のサスペンション構造によれば、リーフスプリングの車両後方側端部は、ブラケットの案内部材に沿い高さ位置を規制されることなく昇降できるため、車高調整を容易に行うことができると共に、車高を十分に高くすることができる。
【００１７】
又、請求項２、請求項３のサスペンション構造によれば、車両の軽量化及びコストダウンを図れると共に、操縦性や乗心地が向上する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
図１〜図４は本発明のサスペンション構造を実施する形態の一例である。
図１は本発明のサスペンション構造の一例を示す側面図で、エアスプリングに所定量の圧縮空気が供給された通常の車高の状態を示す側面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ方向矢視図、図３は本発明のサスペンション構造を実施する形態の一例で、エアスプリングに圧縮空気が多量に供給されて車高が高くなった状態を示す側面図、図４は図３のＩＶ−ＩＶ方向矢視図である。
【００１９】
図中、１は車両の前後方向へ延在するシャーシフレーム、２はシャーシフレーム１の下部に車両幅方向へ延在するよう配置されたアクスルである。又、アクスル２の長手方向両側端部には、左右一対の車輪３が装着されている。更に、左右のシャーシフレーム１にはシャーシフレーム１を支持し得るよう、エアスプリング４が取付けられ、エアスプリング４はアクスル２に支持されるようになっている。
【００２０】
アクスル２の左右上面には、ボルトによりアクスル２に対し固定されて支持されるようにした左右各１枚ずつのリーフスプリング５が、アクスル２に対する固定部を基準として車両前後方向へ延在するよう配置されている。
【００２１】
アクスル２よりも車両前方側に位置するよう、左右のシャーシフレーム１に取付けたブラケット６には、軸線が車幅方向へ延びる水平ピン７が取付けられ、水平ピン７には、メタルブッシュ８を介して、リーフスプリング５の先端部を円筒状に折曲げ形成した目玉５ａが枢支されている。
【００２２】
アクスル２よりも車両後方側には、シャーシフレーム１の側面及び下面に固定されたブラケット９が取付けられている。ブラケット９のシャーシフレーム１下面に当接する水平部材９ａの下面には、リーフスプリング５の車両後方側端部上面が当接し得るようにしたメタル製或はラバー製のパッド１０が取付けられており、水平部材９ａの車幅方向端部には、一体的に形成されて鉛直下方へ延在する案内部材９ｂが設けられている。而して、リーフスプリング５の車両後方側端部は、案内部材９ｂに沿い昇降し得るようになっている。パッド１０の車両側面から見た形状はリーフスプリング５が撓んだ際に車両前後方向へ円滑に摺動し得るよう、下に凸の円弧形状に形成されている。
【００２３】
リーフスプリング５はアクスル２に対する取付け部において厚さが厚く、車両前方側端部位置までアクスル２に対する固設部における厚さと略同一厚さである。
【００２４】
又、車両後方側においては、リーフスプリング５には車両後方側所定位置から車両後方へ向かって厚さが徐々に薄くなるようテーパが付されている。
【００２５】
リーフスプリング５の厚さをアクスル２に対する取付け部を基準として、車両前方側へ向かって略同一とし、車両後方へ向かって薄くなるようテーパを付するのは以下に述べる理由による。
【００２６】
すなわち、車両前方側において車両前方へ向かいリーフスプリング５の厚さを車両後方側のように薄くすると、ワインドアップ剛性が低くなり例えば走行している車両に急制動をかけたときに、車両搭乗者に前方への衝撃が作用したり、捩り剛性が低下して車両がカーブする際に上下逆相で回転する際の抵抗が低下して、車両のカーブ外方への傾きが大きくなる。そこで斯かる状況が生じないように、リーフスプリング５のアクスル２に対する取付け位置よりも車両前方側においては、リーフスプリング５の厚さを厚くしているのである。
【００２７】
又、リーフスプリング５のアクスル２に対する取付け位置では、リーフスプリング５の厚さをある程度厚くしておかないと強度的に弱くなる。
【００２８】
一方、車両後方側において、リーフスプリング５の厚さを車両前方側と同じく厚くしておくと、車両の重量が増加するうえ、リーフスプリング５の上下方向の剛性が高くなってばね定数が大きくなり、その結果、リーフスプリング５の上下、前後方向への変化が小さくなって、乗心地が低下してしまう。従って、リーフスプリング５のアクスル２に対する取付け位置よりも車両後方側においては、リーフスプリング５にはテーパを付して車両後方側に向かい徐々に厚さを薄くしているのである。
【００２９】
なお、図中、１１は上端を左右のシャーシフレーム１側に枢支され下端をブラケット１２を介してアクスル２に連結されたショックアブソーバである。
【００３０】
次に、上記した実施の形態の作動を説明する。
車両の走行時におけるサスペンション構造の作動は、従来の場合と略同様なので説明は省略する。
而して、本図示例で車高調整を行う場合には、エアスプリング４に対する圧縮空気の供給、排出により行う。
【００３１】
例えば、図１に示す通常の車高の状態から車高を低くする場合には、エアスプリング４内の空気を排出する。そうすると、エアスプリング４内の空気圧が低下してエアスプリング４は伸長量Ｓ１から縮小するため、車高は低下する。
【００３２】
エアスプリング４が縮小する際には、リーフスプリング５の車両前方側端部は、水平ピン７に枢支され、リーフスプリング５の車両後方側端部はブラケット９に取付けたパッド１０に当接しているため、リーフスプリング５の車両前後方向端部は上方向への動きを規制されている。従って、エアスプリング４が縮小するに従い、地面から車輪３及びアクスル２を介してリーフスプリング５に作用する上向きの押圧力（反力）は、エアスプリング４内の空気圧による下向きの押圧力よりも大きくなり、その結果、リーフスプリング５は上方へ向けて撓むことになる。
【００３３】
エアスプリング４が最小の伸長量に縮小して車高が最も下降した場合には、エアスプリング４内の図示してないバンプラバーがエンドストッパとして機能する。
【００３４】
車高を高くする場合には、エアスプリング４に圧縮空気を供給する。車高を高くする際に、例えば、車高が所定の高さよりも低い状態だと、エアスプリング４内の空気圧による下方への押圧力が低いため、リーフスプリング５は地面からの上向きの押圧力により、上方へ向け押圧されている。従って、リーフスプリング５は、上方へ向けて撓んでおり、リーフスプリング５の車両後方側端部はパッド１０に当接している。
【００３５】
斯かる状態からエアスプリング４に圧縮空気を供給すると、エアスプリング４は徐々に伸長することにより、車高は徐々に高くなる。そうすると、リーフスプリング５は上方へ向けた撓みが徐々に減少する。而して、エアスプリング４内の空気圧による下方へ向けた押圧力と地面からの上方へ向けた押圧力が均衡すると、リーフスプリング５に作用する負荷は零となり、更にエアスプリング４が伸長して車高が高くなると、リーフスプリング５は下方へ押圧され、その結果、リーフスプリング５の車両後方側端部はパッド１０から離反してブラケット９の案内部材９ｂに沿い下降する。
【００３６】
案内部材９ｂは縦長となっているため、アクスル２が車幅方向へ傾いてリーフスプリング５が車幅方向にずれようとした場合に、ストッパとして機能する。従って、リーフスプリング５の車両後方側端部がブラケット９から外れることはない。
【００３７】
エアスプリング４が最大の伸長量Ｓ２に伸長して車高が最も高くなった場合には、ショックアブソーバ１１内の図示してないオイルロックストッパ又はメタコンストッパがエンドストッパとして機能する。又、リーフスプリング５はエアスプリング４の空気圧に押圧されて下方へ撓んだ状態となる。
【００３８】
上記図示例によれば、リーフスプリング５の車両後方側端部は、ブラケット９の案内部材９ｂに沿い高さ位置を規制されることなく昇降できるため、車高調整を容易に行うことができると共に、車高を十分に高くすることができる。又、リーフスプリング５は、アクスル２に対する取付け部よりも車両前方側において厚さが厚く、アクスル２に対する取付け部よりも車両前方側において、車両後方側に向けて厚さが徐々に薄くなるようテーパが付されているため、車両の軽量化及びコストダウンを図ることができ、しかも操縦性や乗心地が向上する。
【００３９】
なお、本発明のサスペンション構造においては、リーフスプリング５を車両前後方向において非対称とすると共に、その厚さをアクスル２に対する取付け部よりも車両前方側において厚くし、アクスル２に対する取付け部よりも車両後方側において、車両後方へ向けて徐々に薄くするようにする場合について説明したが、斯かる形状に限定されるものではない。すなわち、リーフスプリング５の厚さをリーフスプリング５のアクスル２に対する取付け部よりも車両前方側において、中途部から車両前方側に向けて薄くなるように形成しても良い。
【００４０】
又、リーフスプリング５は左右方向において片側１枚の場合について説明したが複数枚のリーフスプリングを備えたサスペンション構造に対しても適用することができる。
【００４１】
更に、リーフスプリング５の車両後方側端部を案内するブラケット９の案内部材９ｂは、図２、図４に示すように、リーフスプリングの幅方向一側部を案内する場合について説明したが、図２の仮想線イに示すごとき案内部材を設けてリーフスプリング５の車両後方側端部において幅方向両側を案内するようにしても良い。
【００４２】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の請求項１〜請求項３記載のサスペンション構造によれば、リーフスプリングの車両後方側端部は、ブラケットの案内部材に沿い高さ位置を規制されることなく昇降できるため、車高調整を容易に行うことができると共に、車高を十分に高くすることができ、又、請求項２、請求項３のサスペンション構造によれば、車両の軽量化及びコストダウンを図ることができ、しかも操縦性や乗心地が向上する、という優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のサスペンション構造の実施の形態の一例を示す側面図で、エアスプリングに所定量の圧縮空気が供給された通常の車高の状態を示す側面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ方向矢視図である。
【図３】本発明のサスペンション構造を実施する形態の一例で、エアスプリングに多量の圧縮空気が供給されて車高が高くなった状態を示す側面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ方向矢視図である。
【図５】従来のサスペンション構造の一例で、エアスプリングに所定量の圧縮空気が供給された通常の車高の状態を示す側面図である。
【図６】従来のサスペンション構造の一例で、エアスプリングに多量の圧縮空気が供給されて車高が高くなった状態を示す側面図である。
【符号の説明】
１ シャーシフレーム
２ アクスル
３ 車輪
４ エアスプリング
５ リーフスプリング
５ａ 目玉（枢支部）
９ ブラケット
９ｂ 案内部材

Claims (3)

1. シャーシフレームを支持するエアスプリングと、左右両端部に車輪が取付けられると共に前記エアスプリングを支持するアクスルに車両の前後方向へ延在するよう固設されたリーフスプリングとを備えたサスペンション構造であって、前記リーフスプリングの長手方向前端部は、該前端部に形成した枢支部を介してシャーシフレーム側に枢支されており、リーフスプリングの長手方向後端部は、シャーシフレームに取付けたブラケットの案内部材により上下方向へ案内され得るよう構成されていることを特徴とするサスペンション構造。
2. リーフスプリングは左右片側１枚で、且つ車両前後方向の形状が非対称に形成されている請求項１記載のサスペンション構造。
3. リーフスプリングには、アクスルに対する取付け部よりも車両後方側において、車両後方へ向けて厚さが薄くなるようテーパが付されている請求項１又は２記載のサスペンション構造。

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