JP2006076410A - 多層ブッシュを備えた車両のサスペンション構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 支持ピンとブッシュとの間の摺動部における摩耗による摩耗粉の形成を少なくして潤滑性を良好に保持するとともに前記摺動部における摩擦係数を小さくしてブッシュの荷重〜撓みの関係におけるヒステリシスを低減し、かつ車輪及びアクスル側とリーフスプリング支持機構を介しての車体フレーム側への振動伝達系の振動減衰能を大きく保持することにより、車両の乗り心地を良好にし騒音を抑制したリーフスプリング支持機構を備えた車両のサスペンション構造を提供する。
【解決手段】 リーフスプリングの端部を構成する目玉部をブッシュを介して車体フレームに支持するように構成されたリーフスプリング支持機構を有する車両のサスペンション構造において、前記ブッシュは、両端部を車体フレーム側に固定されたピンと、該ピンの外周に固定された金属製のインナカラーと、硬質樹脂材からなり該インナカラーの外周に摺動可能に嵌合された中間カラーと、軟質の材料からなり中間カラーの外周と目玉部の内周との間に固定されたアウタカラーとを備えた多層ブッシュにて構成されてなることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、トラック、バス、乗用車等のサスペンション装置に適用され、リーフスプリングの中央部をアクスル側に連結するとともに、該リーフスプリングの目玉部を多層ブッシュを介して車体フレーム側に支持するように構成された車両のサスペンション構造に関する。

トラック、バス等のサスペンション装置には、リーフスプリングの中央部をアクスルに連結するとともに、該リーフスプリングの目玉部をブッシュを介して車体フレームに支持するように構成されたサスペンション構造が多く用いられている。
図５はかかるサスペンション構造におけるリーフスプリングの端部を構成する目玉部６を支持するリーフスプリング支持機構１００の従来の１例を示し、図において、７は車体フレーム（図示省略）に取り付けられたブラケット、４は両端部をナット４ａにより前記ブラケット７に固定された支持ピンである。６はリーフスプリング（図示省略）両端に形成された目玉部、１０１は該目玉部６の内周に固定されたブッシュである。該ブッシュ１０１はラバー材からなり、該リーフスプリングのばね荷重を前記ブッシュ１０１及び支持ピン４を介してブラケット７で受けている。

また、かかるサスペンション構造の１つとして、特許文献１（実公昭６３−３４９６５号公報）の技術が提供されている。
かかる技術においては、リーフスプリングの中央部をＵボルトを介してアクスルに連結するとともに、該リーフスプリングの端部を構成する目玉部にブッシュを嵌合し、該ブッシュにピンを摺動自在に嵌合し、該ピンの両端部を車体フレームのブラケットに支持するように構成された車両のサスペンション構造において、前記ブッシュを、内周に強化プラスチック材からなる内筒と金属材または強化プラスチック材からなる外筒との二重筒体に形成し、金属材からなる前記ピンを強化プラスチック材からなる内筒の内周に嵌合している。
また、かかる技術における他の実施例にあっては、前記ピンの外周に強化プラスチック材の層を形成し、該強化プラスチック材の層を金属材からなるブッシュの内周面に摺接している。

実公昭６３−３４９６５号公報

図５に示される従来のリーフスプリング支持機構１００にあっては、高硬度の鋼製支持ピン４と軟質のラバー材からなるブッシュ１０１とを摺動可能に嵌合してリーフスプリングのばね荷重を受ける構造であるため、ブッシュ１０１と支持ピン４との間の摩擦係数が大きくなって、図４のＳ１線のように、ブッシュ１０１の荷重〜撓みの関係に、幅Ａのように大きなヒステリシスが発生し、車両の乗り心地を阻害する。
またかかる従来技術にあっては、ブッシュ１０１が軟質のラバー材で構成されているため、大荷重の繰り返し作用時等に対してブッシュ１０１がへたりを起こし易く、耐久性が低いという問題点もある。

また前記特許文献１（実公昭６３−３４９６５号公報）の技術にあっては、金属材からなるピン（支持ピン）とブッシュの内周に形成された強化プラスチック材の内筒層とを摺動可能に接触させてリーフスプリングのばね荷重を受け、金属材または強化プラスチック材からなるブッシュの外筒の外周面を、金属材からなる目玉部の内周に直接接触させて、該ブッシュと目玉部との間の荷重伝達機構を構成している。
このため特許文献１の技術にあっては、支持ピンと強化プラスチック材の内筒層との間の摺動部における摩耗による摩耗粉の形成が少なく、稼働途中における潤滑材の補給は少なくて済むが、車輪及びアクスル側からリーフスプリングを介してリーフスプリング支持機構に伝達される振動の減衰能が小さくなり、車輪及びアクスル側からの振動が該リーフスプリング支持機構を介して車体フレーム側に伝達されて、車両の乗り心地を阻害すると共に、騒音が増大する。また、前記の振動により、リーフスプリング支持機構の耐久性が低くなる。
等の問題点を有している。

本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、支持ピンとブッシュとの間の摺動部における摩耗による摩耗粉の形成を少なくして潤滑性を良好に保持するとともに、該支持ピン〜ブッシュ間の摺動部における摩擦係数を小さくしてブッシュの荷重〜撓みの関係におけるヒステリシスを低減し、かつ車輪及びアクスル側とリーフスプリング支持機構を介しての車体フレーム側への振動伝達系の振動減衰能を大きく保持することにより、車両の乗り心地を良好にし騒音を抑制したリーフスプリング支持機構を備えた車両のサスペンション構造を提供することを目的とする。

本発明はかかる目的を達成するもので、リーフスプリングの中央部をアクスルに連結するとともに、該リーフスプリングの端部を構成する目玉部をブッシュ及び該ブッシュに挿通され車体フレーム側に固定された支持ピンを介して該車体フレームに支持するように構成されたリーフスプリング支持機構を有する車両のサスペンション構造において、前記ブッシュは前記支持ピンの外周に固定された金属製のインナカラーと、硬質樹脂材からなり該インナカラーの外周に摺動可能に嵌合された中間カラーと、該中間カラーよりも軟質の材料からなり該中間カラーの外周と前記目玉部の内周との間に固定されたアウタカラーとを備えた多層ブッシュにて構成されてなることを特徴とする。
かかる発明において、前記アウタカラーは、ラバー材、軟質ナイロン樹脂材、ポリエチレン樹脂材、ポリプロピレン樹脂材のいずれかにより構成するのが好ましく、
また、前記中間カラーは、潤滑剤を含浸させた硬質樹脂材により構成するのが好ましい。
また、かかる発明において好ましくは、前記インナカラーの両端に、外側面が前記車体フレームのブラケットに対向し内側面が前記中間カラーとの摺接面に構成されたつば部を設ける。

かかる発明によれば、リーフスプリングの端部を構成する目玉部の内周と車体フレーム側に固定された支持ピンの外周との間に介装されたブッシュを、前記支持ピンの外周に固定された金属製のインナカラーと目玉部の内周に固定された軟質材料製のアウタカラーとの間に硬質樹脂材からなる中間カラーを介装し、金属製のインナカラーの外周と硬質樹脂材製の中間カラーの内周とを相対摺動するように構成したので、前記金属製のインナカラーと硬質樹脂材製の中間カラーとを摺接させることにより、該支持ピン及びインナカラー〜中間カラー間の摺動部における摩擦係数が小さくなってブッシュの荷重〜撓みの関係におけるヒステリシスを低減できるとともに、前記中間カラーの外周と目玉部の内周との間には振動減衰能の大きい軟質材料製のアウタカラーを介装したので、リーフスプリング支持機構を介する車体フレーム側への振動伝達系の振動減衰能を大きく保持できる。これにより、車両の乗り心地が良好となるとともに、騒音を抑制できる。

また、金属製のインナカラーの外周と硬質樹脂材製の中間カラーの内周とを相対摺動するように構成したことにより、該摺接部における金属摩耗粉の発生を抑制できて潤滑性が良好となるとともに、かかる金属摩耗粉を外部に押出すための潤滑剤の補充が不要となる。さらに前記中間カラーを潤滑剤を含浸させた硬質樹脂材により構成したことにより、金属製のインナカラーの外周と硬質樹脂材製の中間カラーの内周との摺接部への潤滑剤の供給が実質的に不要となる。以上により、車両の整備性が向上する。

また、かかる発明において好ましくは、その両端部に前記インナカラーの両端部を覆って該インナカラーと前記中間カラーとの摺動部に潤滑剤を塗布し、該摺動部からの潤滑剤の漏洩を阻止する覆い部を備えてなる。
このように構成すれば、インナカラーと前記中間カラーとの摺動部からの潤滑剤の漏洩を防止できて潤滑剤の補充が不要となるとともに、外部からの砂塵等の摺動部への侵入を防止できて、整備性が向上するとともに耐久性の向上が図れる。

また、かかる発明において好ましくは、前記インナカラー、前記中間カラー、及び前記中間カラーの外周と前記目玉部の内周との間に介装されたアウタカラーのうち、少なくとも前記インナカラーを長さ方向中間部で２分割してなる。
このように構成すれば、インナカラー、前記中間カラー、及び前記中間カラーを２分割したので、これらを目玉部の両側から容易に組み込むことができる。

本発明によれば、金属製のインナカラーの外周と硬質樹脂材製の中間カラーの内周とを相対摺動するように構成したことにより、支持ピン及びインナカラー〜中間カラー間の摺動部における摩擦係数が小さくなってブッシュの荷重〜撓みの関係におけるヒステリシスを低減できるとともに、中間カラーの外周と目玉部の内周との間に軟質材料製のアウタカラーを介装したことにより、車輪及びアクスル側とリーフスプリング支持機構を介する車体フレーム側への振動伝達系の振動減衰能を大きく保持でき、これにより車両の乗り心地を良好にし騒音を抑制できる。
また、金属製のインナカラーの外周と硬質樹脂材製の中間カラーの内周とを相対摺動するように構成したことにより、該摺動部における金属摩耗粉の発生を抑制できて潤滑性が良好となるとともに、かかる金属摩耗粉を外部に押出すための潤滑剤の補充が不要となり整備性が向上する。

以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

図３は本発明が適用されるトラック、バスのサスペンション装置の要部側面図であり、図において、２０は車体フレーム、２６は車輪、２１は該車体フレーム２０の前記車輪２６を挿んで前部側に取り付けられた前部ブラケット、２２は該車体フレーム２０の前記車輪２６を挿んで後部側に取り付けられた後部ブラケットである。
６０はリーフスプリングで、中央部をＵボルト２４を介して前記車輪２６を支持するアクスルハウジング２３に取り付けられ、両端部を後述するリーフスプリング支持機構１００を介して前記前部ブラケット２１及び後部ブラケット２２に支持されている。
かかるサスペンション装置においては、車輪２６及びアクスルハウジング２３側からの車両荷重によるリーフスプリング６０のばね荷重を、前記リーフスプリング支持機構１００を介して前部ブラケット２１及びシャックルリンク２５を備えた後部ブラケット２２で車体フレーム２０側に支承するようになっている。

図１は本発明の第１実施例に係るトラック、バスのサスペンション装置におけるリーフスプリング支持機構の断面図である。
図１において、１００はリーフスプリング支持機構で、次のように構成されている（４ｂは該リーフスプリング支持機構の軸心）。尚、この第１実施例のリーフスプリング支持機構１００は前部ブラケット２１側について示しているが、後部ブラケット２２側もこれと同一構造である。
４は両端部をナット４ａにより前記前部ブラケット２１に固定された支持ピン、６は前記リーフスプリング６０の両端を巻回して形成された目玉部、１０は前記目玉部６の内周と前支持ピン４の外周との間に介装された多層ブッシュである。

前記多層ブッシュ１０は次のように構成されている。
１は前記支持ピン４の外周に固定された円環状のインナカラーで、鋼材、銅合金等の金属からなる。２は該インナカラー１の外周に摺動可能に嵌合された円環状の中間カラーで、硬質の合成樹脂材からなる。３は該中間カラー２の外周と前記目玉部６の内周との間に固定された円環状のアウタカラーで、ラバー材、軟質ナイロン樹脂材、ポリエチレン樹脂材、ポリプロピレン樹脂材等の、前記中間カラー２よりも軟質で振動減衰能の大きい材料からなる。
前記支持ピン４側に固定されたインナカラー１の外周と前記目玉部６側に前記アウタカラー３を介して固定された中間カラー２の内周との間で摺動部９を形成し、前記中間カラー２の内周面にグリース油を塗布して前記インナカラー１の外周面に摺接させて組み込む。

または、前記硬質の合成樹脂材からなる中間カラー２を、潤滑剤を含浸させた硬質樹脂材により構成することもできる。
このように構成すれば、金属製のインナカラー１の外周と硬質樹脂材製の中間カラー２の内周との摺動部への潤滑剤の供給が実質的に不要となり、整備性が向上する。
前記インナカラー１の両端には、外側面が前記前部ブラケット２１に対向し内側面が前記中間カラー２とのスラスト側の摺接面１ｂに構成されたつば部１ａが形成されている。
前記つば部１ａにより、リーフスプリング６０の幅方向の位置決めができるとともに、インナカラー１と中間カラー２との間のスラストに伴う面圧を低減できる。

前記インナカラー１、前記中間カラー２、及び該中間カラー２の外周と前記目玉部６の内周との間に介装されたアウタカラー３は、軸方向の中間部の分割面５で２分割される。これにより、前記インナカラー１につば部１ａが形成され、また前記中間カラー２及びアウタカラー３半径方向に突出したつば部１ａが形成されていても、前記インナカラー１、中間カラー２、及びアウタカラー３を前記目玉部６の両側から容易に組み込むことができる。
尚、前記中間カラー２及びアウタカラー３につば部を形成しない場合は、前記のように２分割しなくてもよい。

かかる第１実施例によれば、リーフスプリング６０の端部を構成する目玉部６の内周と車体フレーム２０側の前部ブラケット２１（あるいは後部ブラケット２２）に固定された支持ピン４の外周との間に介装されたブッシュを、前記支持ピン４の外周に固定された金属製のインナカラー１と目玉部６の内周に固定された軟質材料製のアウタカラー３との間に硬質樹脂材からなる中間カラー２を介装し、前記金属製のインナカラー１の外周と硬質樹脂材製の中間カラー２の内周とを相対摺動するような多層ブッシュ１０に構成したので、前記金属製のインナカラー１と硬質樹脂材製の中間カラー２とを摺接させることにより、該支持ピン４〜中間カラー２間の摺動部における摩擦係数が小さくなって、図４のＳ線のように、多層ブッシュ１０の荷重〜撓みの関係におけるヒステリシス幅を、従来のＳ１線におけるＡからＢまで低減できる。
これとともに、前記中間カラー２の外周と目玉部６の内周との間には振動減衰能の大きい軟質材料製のアウタカラー３を介装したので、リーフスプリング支持機構１００を介する車体フレーム側２０への振動伝達系の振動減衰能を大きく保持できる。
以上により、車両の乗り心地が良好となるとともに、騒音を抑制できる。

また、金属製のインナカラー１の外周と硬質樹脂材製の中間カラー２の内周とを相対摺動するように構成したことにより、該摺動部９における金属摩耗粉の発生を抑制できて潤滑性が良好となるとともに、かかる金属摩耗粉を外部に押出すための潤滑剤の補充が不要となる。これにより、車両の整備性が向上する。

図２は本発明の第２実施例に係るリーフスプリング支持機構の断面図で、（Ａ）は多層ブッシュの第１例、（Ｂ）は多層ブッシュの第２例を示す。
図２（Ａ）に示す第１例は、前記中間カラー２に前記インナカラー１のつば部１ａに当接するつば部２ａを形成した場合であり、この場合は前記アウタカラー３の両端部に覆い部３ａを設け、該覆い部３ａによって前記インナカラー１のつば部１ａ及び中間カラー２のつば部２ａを覆って、前記インナカラー１と中間カラー２との摺動部９を塞ぎ、該摺動部９からの潤滑剤の漏洩を阻止するように構成している。
また、図２（Ｂ）に示す第２例は、前記インナカラー１及び中間カラー２の両端部に前記第１例のようなつば部１ａ及び２ａを備えない場合であり、この場合は前記アウタカラー３の両端部に設けた覆い部３ｂによって前記インナカラー１の端部及び中間カラー２の端部を覆って、前記インナカラー１と中間カラー２との摺動部９を塞ぎ、該摺動部９からの潤滑剤の漏洩を阻止するように構成している。

かかる第２実施例によれば、インナカラー１と中間カラー２との摺動部９からの潤滑剤の漏洩を防止できて潤滑剤の補充が不要となるとともに、外部からの砂塵等の摺動部９への侵入を防止できて、整備性が向上するとともに耐久性の向上が図れる。
その他の構成は前記第１実施例と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。

本発明によれば、リーフスプリング支持機構のブッシュを多層ブッシュに構成することにより、支持ピンとブッシュとの間の摺動部における摩耗による摩耗粉の形成を少なくできて潤滑性を良好に保持できるとともに、該支持ピン〜ブッシュ間の摺動部における摩擦係数を小さくできてブッシュの荷重〜撓みの関係におけるヒステリシスの低減が可能となり、かつ車輪及びアクスル側とリーフスプリング支持機構を介しての車体フレーム側への振動伝達系の振動減衰能を大きく保持することができる。これにより、車両の乗り心地を良好にし騒音を抑制したリーフスプリング支持機構を備えた車両のサスペンション構造を提供できる。

本発明の第１実施例に係るトラック、バスのサスペンション装置におけるリーフスプリング支持機構の断面図である。 本発明の第２実施例リーフスプリング支持機構の断面図で、（Ａ）は多層ブッシュの第１例、（Ｂ）は多層ブッシュの第２例を示す。 本発明が適用されるトラック、バスのサスペンション装置の要部側面図である。 トラック、バスのサスペンション装置におけるリーフスプリング支持機構のヒステリシス線図である。 従来技術を示す図１対応図である。

符号の説明

１ インナカラー
１ａ つば部
２ 中間カラー
２ａ つば部
３ アウタカラー
３ａ、３ｂ 覆い部
４ 支持ピン
５ 分割面
６ 目玉部
９ 摺動部
１０ 多層ブッシュ
２０ 車体フレーム
２１ 前部ブラケット
２２ 後部ブラケット
６０ リーフスプリング
１００ リーフスプリング支持機構

Claims (6)

1. リーフスプリングの中央部をアクスルに連結するとともに、該リーフスプリングの端部を構成する目玉部をブッシュ及び該ブッシュに挿通され車体フレーム側に固定された支持ピンを介して該車体フレームに支持するように構成されたリーフスプリング支持機構を有する車両のサスペンション構造において、前記ブッシュは前記支持ピンの外周に固定された金属製のインナカラーと、硬質樹脂材からなり該インナカラーの外周に摺動可能に嵌合された中間カラーと、該中間カラーよりも軟質の材料からなり該中間カラーの外周と前記目玉部の内周との間に固定されたアウタカラーとを備えた多層ブッシュにて構成されてなることを特徴とする多層ブッシュを備えた車両のサスペンション構造。
2. 前記中間カラーは潤滑剤を含浸させた硬質樹脂材からなることを特徴とする請求項１記載の多層ブッシュを備えた車両のサスペンション構造。
3. 前記アウタカラーはラバー材、軟質ナイロン樹脂材、ポリエチレン樹脂材、ポリプロピレン樹脂材のいずれかにより構成されたことを特徴とする請求項１記載の多層ブッシュを備えた車両のサスペンション構造。
4. 前記アウタカラーは、その両端部に前記インナカラーの両端部を覆って該インナカラーと前記中間カラーとの摺動部に潤滑剤を塗布し、該摺動部からの潤滑剤の漏洩を阻止する覆い部を備えてなることを特徴とする請求項１記載の多層ブッシュを備えた車両のサスペンション構造。
5. 前記インナカラーの両端に、外側面が前記車体フレームのブラケットに対向し内側面が前記中間カラーとの摺接面に構成されたつば部が設けられてなることを特徴とする請求項１記載の多層ブッシュを備えた車両のサスペンション構造。
6. 前記インナカラー、前記中間カラー、及び前記中間カラーの外周と前記目玉部の内周との間に介装されたアウタカラーのうち、少なくとも前記インナカラーを長さ方向中間部で２分割してなることを特徴とする請求項５記載の多層ブッシュを備えた車両のサスペンション構造。

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