JP2006315434A - サスペンション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】リーフスプリングの耐久性の向上、及び乗心地、操縦性、安定性の向上、並びに軽量化を図るサスペンション装置を提供する。
【解決手段】車両前方に延び且つ車両前方に膨らむ湾曲部２２を形成したリーフスプリング１９によってアクスル１８を車体側に懸架するよう、リーフスプリング１９先端の取付部２１を車体側に取り付けると共に、リーフスプリング１９後端の基端部２０を、下側に位置するアクスル１８と、上側に配するスプリングパッド２５との間に挟み込んで配置するサスペンション装置であって、スプリングパッド２５を車両前方へ延在する。
【選択図】図１

Description

本発明はサスペンション装置に関するものである。

車両のアクスルをフレームに懸架するために用いられるサスペンション装置には、各種の形式を採用したものがあるが、それらのうちで複数枚のリーフスプリングを積層して成るリーフサスペンションは、構造が簡単でコストが安く済む上に強度が大きくて耐久性も高いという特徴を有しており、従来よりトラック等の車両に広く用いられている。

ただし、従来のリーフサスペンションにおいては、その乗心地が現状のエアサスペンションと比較して劣るものであることが否めず、リーフスプリングとエアスプリングとを併用することでコストを安価に抑えながら乗心地を向上し得るようにしたエアリーフサスペンションの研究開発が進められている。

このようなサスペンション装置の一例を示すと、サスペンション装置は、図１２に示す如く、アクスル１を車両前方側（図１２の左側）のリーフスプリング２と車両後方側（図１２の右側）のエアスプリング３とにより左右のサイドレール４に懸架するようにしている。

車両前方側のリーフスプリング２は、先端のアイ（取付部）６を、各サイドレール４外側面のブラケット７の水平ピン８に対し傾動自在に巻き掛けると共に、後端の基端部９を、下側に位置するアクスル１の両端部上面と、上側に位置する剛性のスプリングパッド１０との間に挟み込んでＵボルト１１とナット１２により固定しており、又、リーフスプリング２は、後端の基端部９から車両前方へ延び且つアイ６の取り付け位置から車両前方側へ張り出しつつ下降した後に車両後方側へ向けＪ字形に折り返して上昇する湾曲部１３を成すように形成されている。

他方、リーフスプリング２の基端部９が装着されているアクスル１の両端部下面には、車両後方に向け張り出すブラケット１４が装備されており、ブラケット１４とサイドレール４との間にはエアスプリング３が介装されるようになっている。

又、ブラケット１４とサイドレール４との間にはショックアブソーバ１５が連結されており、ショックアブソーバ１５によりリーフスプリング２及びエアスプリング３の撥ね返しを和らげて振動の減衰を早め得るようにしている。なお、図中における１６はタイヤ、１７はアクスル軸を示している。

このため、サスペンション装置には、撓み易い湾曲部１３によりアクスル１から車両前方へ所要間隔を隔てた箇所に比較的低いばね定数の弾性支持部が形成されると共に、アクスル１から車両後方へ所要間隔を隔てた箇所に湾曲部１３より更にばね定数の低いエアスプリング３による弾性支持部が形成されており、サスペンション装置に路面からの衝撃が入力した際には、リーフスプリング２及びエアスプリング３のばね特性の違いにより、路面からの衝撃入力時にアクスル１の中心を支点とする回転運動が起こり、このアクスル１の回転運動により路面からの衝撃入力が車体側に伝達されないように後方へ逃がされて緩和される結果、既存の高価な４バッグエアサスペンションに劣らない優れた路面振動遮断効果が軽量な装置によって得られることになる。

尚、本出願人は、この種のエアリーフサスペンションに関する先行技術として特許文献１等を既に出願している。
特開２００４−１４２７０９号公報 特開２００４−２７０７１７号公報

しかしながら、このようなリーフスプリング２を備えたサスペンション装置は、スプリングパッド１０の車両前方近傍におけるリーフスプリング２の所定位置に応力が集中するため、リーフスプリング２の耐久性を向上することができないという問題があった。なお、リーフスプリング２の耐久性を向上させるためにリーフスプリング２の板厚を増したり、枚数を増やしたりする場合には、重量が増えるという問題がある。又、同時に乗心地、操縦性、安定性を向上することが求められていた。

本発明は、上述の実情に鑑み、リーフスプリングの耐久性の向上、及び乗心地、操縦性、安定性の向上、並びに軽量化を図るサスペンション装置を提供することを目的としてなしたものである。

本発明は、車両前方に延び且つ車両前方に膨らむ湾曲部を形成したリーフスプリングによってアクスルを車体側に懸架するよう、前記リーフスプリング先端の取付部を車体側に取り付けると共に、前記リーフスプリング後端の基端部を、下側に位置する前記アクスルと、上側に配するスプリングパッドとの間に挟み込んで配置するサスペンション装置であって、前記スプリングパッドを車両前方へ延在したことを特徴とするサスペンション装置、にかかるものである。

本発明は、アクスル軸の中心を通る垂直線からリーフスプリングの取付部までの水平直線距離に対し、アクスル軸の中心を通る垂直線からスプリングパッドの車両前方端までの水平直線距離の比率を０．１から０．４までの値にすることが好ましい。

本発明は、スプリングパッドの延在部とアクスルとを固定する固定手段を備えることが好ましい。

本発明は、固定手段を、Ｕボルト及び／又はボルトにすることが好ましい。

本発明によれば、スプリングパッドを車両前方へ延在するので、スプリングパッドの車両前方近傍におけるリーフスプリングへの応力を緩和し、リーフスプリングの劣化を抑制して耐久性を向上することができる。又、スプリングパッドを車両前方へ延在してモーメントアームを短縮し得るので、乗心地、操縦性、安定性を向上することができる。

アクスル軸の中心を通る垂直線からリーフスプリングの取付部までの水平直線距離に対し、アクスル軸の中心を通る垂直線からスプリングパッドの車両前方端までの水平直線距離の比率を０．１から０．４までの値にすると、モーメントアームを短縮するので、リーフスプリングの耐久性を向上させ、且つ乗心地、操縦性、安定性の向上を軽量で達成することができる。

スプリングパッドの延在部とアクスルとを固定する固定手段を備えると、スプリングパッドの延在部をリーフスプリングに密接させるので、スプリングパッドの車両前方近傍におけるリーフスプリングへの応力を適切に緩和し、リーフスプリングの劣化を抑制して耐久性を一層向上することができる。

固定手段を、Ｕボルト及び／又はボルトにすると、スプリングパッドの延在部をリーフスプリングに好適且つ容易に密接させるので、スプリングパッドの車両前方近傍におけるリーフスプリングへの応力を適切に緩和し、リーフスプリングの劣化を抑制して耐久性を一層向上することができる。

以上、本発明のサスペンション装置によれば、リーフスプリングの耐久性の向上、及び乗心地、操縦性、安定性の向上、並びに軽量化を図ることができるという優れた効果を奏し得る。

以下、本発明を実施する形態の第一例を図面を参照して説明する。

図１〜図３は本発明を実施する形態の第一例であって、図中、図１２と同一の符号を付した部分は同一のものを表わしている。

本発明の形態の第一例のサスペンション装置は、図１〜図３に示す如く、アクスル１８を車両前方側（図１、図２の左側）のリーフスプリング１９と車両後方側（図１、図２の右側）のエアスプリング３とにより左右のサイドレール４に懸架するようにしている。

車両前方側のリーフスプリング１９は、後端の基端部２０から車両前方へ延び且つアイ２１の取り付け位置から車両前方側へ張り出しつつ下降した後に車両後方側へ向けＪ字形に折り返して上昇する湾曲部２２を成すように形成されており、又、リーフスプリング１９は、先端のアイ（取付部）２１を、各サイドレール４外側面のブラケット２３の水平ピン２４に対し傾動自在に巻き掛けると共に、後端の基端部２０を、下側に位置するアクスル１８の両端部上面と、上側に位置する剛性のスプリングパッド２５との間に挟み込んでＵボルト２６とナット２７により固定している。

ここで、スプリングパッド２５は車両前方へ延在して延在部２８を形成すると共に、アクスル１８は延在部２８に対応する上側受部２９を形成している。なお、荷重が作用した際にはアクスル１８でバランスを取り得るよう、図１〜図３に示す如く、ブラケット１４にも延在部３０を形成すると共にアクスル１８に下側受部３１を形成することが好ましい。

又、リーフスプリング１９の先端に位置するアイ（取付部）２１の位置は、ブラケット２３ごと車両後方へずらして配置されており、アクスル軸１７の中心を通る垂直線からリーフスプリング１９のアイ（取付部）２１までの水平直線距離Ｌ１に対し、アクスル軸１７の中心を通る垂直線からスプリングパッド２５の車両前方端までの水平直線距離Ｌ２の比率を０．１から０．４までの値、好ましくは０．１５から０．３までの値にしている。なお、図中、二点鎖線は従来のリーフスプリング２の位置、及び従来のブラケット７の位置を示している。又、スプリングパッド２５には、Ｕボルト２６を安定的に配置する溝２５ａを備えると共に、スプリングパッド２５の位置決め用の孔２５ｂを備えている。

以下、本発明を実施する形態の第一例の作用を説明する。

サスペンション装置に路面からの衝撃が入力した際には、リーフスプリング１９及びエアスプリング３のばね特性の違いにより、路面からの衝撃入力時にアクスル１８の中心を支点とする回転運動が起こり、このアクスル１８の回転運動により路面からの衝撃入力が車体側に伝達されないように後方へ逃がされて緩和される。

同時にスプリングパッド２５の延在部２８を構成すると共に、リーフスプリング１９の取付部を車両後方へずらすことにより、モーメントアームを短縮してリーフスプリング１９への入力モーメントを制御する。

このように、本発明を実施する形態の第一例によれば、スプリングパッド２５を車両前方へ延在して延在部２８を構成するので、スプリングパッド２５の車両前方近傍におけるリーフスプリング１９への応力を緩和し、リーフスプリング１９の劣化を抑制して耐久性を向上することができる。又、スプリングパッド２５を車両前方へ延在してモーメントアームを短縮し得るので、乗心地、操縦性、安定性を向上することができる。

アクスル軸１７の中心を通る垂直線からリーフスプリング１９の取付部２１までの水平直線距離Ｌ１に対し、アクスル軸１７の中心を通る垂直線からスプリングパッド２５の車両前方端までの水平直線距離Ｌ２の比率（Ｌ２／Ｌ１）（リーフスプリング１９のスパンに対するスプリングパッド２５の長さの比率（Ｌ２／Ｌ１））を０．１から０．４までの値にすると、モーメントアームを短縮するので、リーフスプリング１９の耐久性を向上させ、且つ乗心地、操縦性、安定性の向上を軽量で達成することができる。

ここで、速度と旋回半径で入力荷重が決まる旋回中等の如く、リーフスプリング１９に作用する荷重が一定の場合には、モーメントアームが短い場合が有利であり、上記の比率（Ｌ２／Ｌ１）の下限を０．１以上にすることが好ましい。又、うねり路走行のように決まった変位が与えられる際の如く、入力変数が一定の場合には、スプリングパッド２５の長さがリーフスプリング１９のスパン（正確にはばねの展開長）に比べて長いと、ばね定数が増えるため、上記の比率（Ｌ２／Ｌ１）の上限を０．４以下にすることが好ましい。

以下、本発明を実施する形態の第二例を図面を参照して説明する。

図４〜図６は本発明を実施する形態の第二例であって、図中、図１〜図３と同一の符号を付した部分は同一のものを表わしている。

本発明の形態の第二例のサスペンション装置は、図４〜図６に示す如く、アクスル１８を車両前方側（図４、図５の左側）のリーフスプリング１９と車両後方側（図４、図５の右側）のエアスプリング３とにより左右のサイドレール４に懸架するようにし、第一例と略同様に、車両前方側のリーフスプリング１９を構成している。

又、スプリングパッド２５の延在部２８は、他のスプリングパッド２５の部分と略同様に、リーフスプリング１９の後端の基端部２０を挟み込み、更に、固定手段のＵボルト３２とナット３３により固定している。

更に、アクスル軸１７の中心を通る垂直線からリーフスプリング１９の取付部までの水平直線距離Ｌ１に対し、アクスル軸１７の中心を通る垂直線からスプリングパッド２５の車両前方端までの水平直線距離Ｌ２の比率（Ｌ２／Ｌ１）を０．１から０．４までの値、好ましくは０．１５から０．３までの値にしている。又、スプリングパッド２５の延在部２８には、固定手段のＵボルト３２を安定的に配置する溝２８ａを備えている。

以下、本発明を実施する形態の第二例の作用を説明する。

サスペンション装置に路面からの衝撃が入力した際には、第一例と略同様に、リーフスプリング１９及びエアスプリング３のばね特性の違いにより、路面からの衝撃入力時にアクスル１８の中心を支点とする回転運動が起こり、このアクスル１８の回転運動により路面からの衝撃入力が車体側に伝達されないように後方へ逃がされて緩和される。

このように、本発明を実施する形態の第二例によれば、第一例と略同様に作用効果を得ることができる。

スプリングパッド２５の延在部２８とアクスル１８とを固定する固定手段を備えると、スプリングパッド２５の延在部２８をリーフスプリング１９に密接させるので、スプリングパッド２５の車両前方近傍におけるリーフスプリング１９への応力を適切に緩和し、リーフスプリング１９の劣化を抑制して耐久性を一層向上することができる。

固定手段を、Ｕボルト３２及びナット３３にすると、スプリングパッド２５の延在部２８をリーフスプリング１９に好適且つ容易に密接させるので、スプリングパッド２５の車両前方近傍におけるリーフスプリング１９への応力を適切に緩和し、リーフスプリング１９の劣化を抑制して耐久性を一層向上することができる。

以下、本発明を実施する形態の第三例を図面を参照して説明する。

図７〜図９は本発明を実施する形態の第三例であって、図中、図１〜図３と同一の符号を付した部分は同一のものを表わしている。

本発明の形態の第三例のサスペンション装置は、図７〜図９に示す如く、アクスル１８を車両前方側（図７、図８の左側）のリーフスプリング１９と車両後方側（図７、図８の右側）のエアスプリング３とにより左右のサイドレール４に懸架するようにし、第一例と略同様に、車両前方側のリーフスプリング１９を構成している。

又、スプリングパッド２５の延在部２８は、他のスプリングパッド２５の部分と略同様に、リーフスプリング１９の後端の基端部２０を挟み込み、更に、ボルト用の受け座２８ｂを介して固定手段のボルト３４とナット３５により固定している。ここで、スプリングパッド２５と固定手段は、図７、図８に示す如く、二本のボルト３４を用いると共に、ボルト３４のボルトヘッド３６がスプリングパッド２５の延在部２８に埋没するよう形成しても良いし、図１０、図１１に示す如く、一本のボルト３４がスプリングパッド２５及びリーフスプリング１９を貫通してナット３５に締結するように、スプリングパッド２５及びリーフスプリング１９にボルト孔（図示せず）を形成すると共に、ボルト３４のボルトヘッド３６がスプリングパッド２５の延在部２８の上面に位置するようにしても良い。

更に、アクスル軸１７の中心を通る垂直線からリーフスプリング１９の取付部までの水平直線距離Ｌ１に対し、アクスル軸１７の中心を通る垂直線からスプリングパッド２５の車両前方端までの水平直線距離Ｌ２の比率（Ｌ２／Ｌ１）を０．１から０．４までの値、好ましくは０．１５から０．３までの値にしている。

以下、本発明を実施する形態の第三例の作用を説明する。

サスペンション装置に路面からの衝撃が入力した際には、第一例と略同様に、リーフスプリング１９及びエアスプリング３のばね特性の違いにより、路面からの衝撃入力時にアクスル１８の中心を支点とする回転運動が起こり、このアクスル１８の回転運動により路面からの衝撃入力が車体側に伝達されないように後方へ逃がされて緩和される。

このように、本発明を実施する形態の第三例によれば、第一例と略同様に作用効果を得ることができる。

スプリングパッド２５の延在部２８とアクスル１８とを固定する固定手段を備えると、スプリングパッド２５の延在部２８をリーフスプリング１９に密接させるので、スプリングパッド２５の車両前方近傍におけるリーフスプリング１９への応力を適切に緩和し、リーフスプリング１９の劣化を抑制して耐久性を一層向上することができる。

固定手段を、ボルト３４及びナット３５にすると、スプリングパッド２５の延在部２８をリーフスプリング１９に好適且つ容易に密接させるので、スプリングパッド２５の車両前方近傍におけるリーフスプリング１９への応力を適切に緩和し、リーフスプリング１９の劣化を抑制して耐久性を一層向上することができる。

なお、本発明のサスペンション装置において、固定手段はアクスルとスプリングパッドによりリーフスプリングを挟み込んで固定するならば他の手段でも良いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明を実施する形態の第一例を示す側面図である。 第一例のリーフスプリングの延在部を示す拡大側面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ方向矢視図である。 本発明を実施する形態の第二例を示す側面図である。 第二例のリーフスプリングの延在部の固定手段を示す拡大側面図である。 図５のＶＩ−ＶＩ方向矢視図である。 本発明を実施する形態の第三例を示す側面図である。 第三例のリーフスプリングの延在部の固定手段を示す拡大側面図である。 図８のＩＸ−ＩＸ方向矢視図である。 第三例のリーフスプリングの延在部の他の固定手段を示す拡大側面図である。 図１０のＸＩ−ＸＩ方向矢視図である。 従来のサスペンション装置の一例を示す側面図である。

符号の説明

１７ アクスル軸
１８ アクスル
１９ リーフスプリング
２０ 基端部
２１ アイ（取付部）
２５ スプリングパッド
２８ 延在部
３２ Ｕボルト（固定手段）
３３ ナット（固定手段）
３４ ボルト（固定手段）
３５ ナット（固定手段）
Ｌ１ 水平直線距離
Ｌ２ 水平直線距離

Claims (4)

1. 車両前方に延び且つ車両前方に膨らむ湾曲部を形成したリーフスプリングによってアクスルを車体側に懸架するよう、前記リーフスプリング先端の取付部を車体側に取り付けると共に、前記リーフスプリング後端の基端部を、下側に位置する前記アクスルと、上側に配するスプリングパッドとの間に挟み込んで配置するサスペンション装置であって、前記スプリングパッドを車両前方へ延在したことを特徴とするサスペンション装置。
2. アクスル軸の中心を通る垂直線からリーフスプリングの取付部までの水平直線距離に対し、アクスル軸の中心を通る垂直線からスプリングパッドの車両前方端までの水平直線距離の比率を０．１から０．４までの値にした請求項１に記載のサスペンション装置。
3. スプリングパッドの延在部とアクスルとを固定する固定手段を備えた請求項１又は２に記載のサスペンション装置。
4. 固定手段を、Ｕボルト及び／又はボルトにした請求項３記載のサスペンション装置。

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