JP2009107500A - リアサスペンション構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ラジアスロッドの結合部の疲労破壊や該結合部に装着されたラバーブッシュの劣化を防止し、該結合部の長寿命化を可能とし、車体のロール剛性をさらに向上させる。
【解決手段】リアアクスルケース２の左右端部に、車輪５の前後方向に延出させたビーム６ａ、６ｂを取り付け、該ビームに車体を懸架するエアスプリング８、９を設けたリアサスペンション構造において、車幅方向中央で車体前後方向に配置され前端が車体に枢着され後端がリアアクスルケース２に枢着されたアッパーラジアスロッド１０と、該ロッド１０より下方で該ロッド１０に対して左右対称に配置され前端が車体に枢着され後端がリアアクスルケース２に枢着された一対のロアラジアスロッド２０ａ、２０ｂと、車幅方向に配置され一端が車体に枢着され他端がリアアクスルケース２に枢着されたラテラルロッド３０と、リアアクスルケー２の左右端部に接続されたスタビライザ４０とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、バスなど大型車両に適用されているリアサスペンション装置に好適であり、車体とリアアクスルケースとを接続するラジアスロッドの長寿命化と、スタビライザの軽量化を可能としたリアサスペンション構造に関する。

従来、大型観光バスの仕様は様々であるため、車両により重心の位置が異なる。その結果、重心の高い車両では、転角値（横転する限界角度）が規定値に対して余裕のない車体となる。そのような車両は旋回性能や操縦安定性が悪くなり、スピードを落として運転せざるを得ない。そのため、静的又は動的なロール剛性（横転しにくい性質）を増大させ、転角値に余裕をもたせる必要がある。

大型車両の車体後部の構成は、車幅方向左右端部で懸架用エアスプリングを介してリアアクスルケースと車体とが結合されている。一般に、タイヤ間のスパン又は車体懸架用エアスプリング間のスパンを大きくすれば、車体のロール剛性を増大させることができる。しかし、タイヤ間のスパンは制限があるため、車体懸架用エアスプリングのスパンを大きくすることが有効である。

特許文献１（特開平９−２４７１６号公報）には、懸架用スプリングを取り付けるビームを車幅方向左右端側に車輪の前後方向まで延出して、懸架用スプリングのスパンを大きくしたリアサスペンション構造が開示されている。以下、このリアサスペンション構造を図３〜図５に基づいて説明する。図３はリアサスペンション構造の平面図、図４は、図３中のＡ−Ａ断面図、図５は図３中のＢ−Ｂ断面図である。

図３において、このリアサスペンション構造０１は、リアアクスルケース０２の車幅方向左右端部に夫々サイドギアボックス０３が一体的に設けられている。リアアクスルケース０１のデファレンシャル部０４は、車体の左側に低床の通路０３４を確保するために、車体中央より右寄りに配置されている。なお、図の左側が車体の前方向である。左右サイドギアボックス０３の前面には夫々前側ビーム０６が取り付けられ、前側ビーム０６は後輪０５の前方に延びて、その先端に車体懸架用前側エアスプリング０８が取り付けられている。同様に、左右サイドギアボックス０３の後面に夫々後側ビーム０７が取り付けられ、その先端に車体懸架用後側エアスプリング０９が取り付けられている。

ロアラジアスロッド０１０は、２本のロッド０１１がＶ字状に一体化されて左右対称形の構造を有する。２本のロッド０１１が結合された後端目玉部０１２は、図４に示すように、リアアクスルケース０２の中央部前面にボルト止めされたブラケット０１３上の球面継手０１４と樹脂ブッシュ又はラバーブッシュ０１５により、上下左右に揺動可能に枢着されている。

また、ロッド０１１の前端目玉部０１６は、サイドフレーム０３０及びアウトリガ０３１の連結部分にボルト止めされたブラケット０１７に水平な支持ピン０１８を介して接続されている。ブラケット０１７とピン０１８との間には、図５に示すように、ラバーブッシュ０１９が介在されて、上下へ揺動可能に枢着されている。こうして、ロアラジアスロッド０１０が車体に対するリアアクスルケース０２の前後方向及び左右方向の変位を抑制している。

また、ロアラジアスロッド０１０より高い位置で、リアアクスルケース０２の車幅方向左右端部に、車体の前後方向に２本のアッパーラジアスロッド０２０が設けられている。その前端目玉部０２１は、アウトリガ０３１にボルト止めされたブラケット０２２に対して、前記前端目玉部０１６の場合と同様に、水平な支持ピン０２３により夫々前側エアスプリング０８の内側でラバーブッシュを介在させて上下に揺動可能に枢着されている。

また、アッパーラジアスロッド０２０の後端目玉部０２４は、前端目玉部０２２と同様に、水平な支持ピン０２５により、夫々ラバーブッシュを介在させて前側ビーム０６に上下に揺動可能に枢着されている。こうして、各アッパーラジアスロッド０２０が前側ビーム０６の概略上方に配置されて、車体に対するリアアクスルケース０２の前後方向変位を抑制している。

また、左右サイドギアボックス０３の前面側及び後面側にはショックアブソーバ０３３が取り付けられ、ショックアブソーバ０３３の上端はタイヤハウスを構成する図示しないフレームに接続されている。ショックアブソーバ０３３は、夫々略鉛直の直立状態に配設されている。

前記リアサスペンション構造は、上下に配置されたロアラジアスロッド０１０とアッパーラジアスロッド０２０とにより、車体に対するリアアクスルケース０２の前後方向変位が抑制される。また、ロアラジアスロッド０１０がＶ字状に形成されて、車体の幅方向に対するリアアクスルケース０２の変位を抑制することができる。

また、前側エアスプリング０８及び後側エアスプリング０９を車輪０５の前後方向に夫々延出させ、左右エアスプリング間のスパンを大きくしたことにより、ロール剛性を増大させ、操縦安定性を向上させている。
さらに、車体の略中央部に配置されたロアラジアスロッド０１０をアッパーラジアスロッド０２０より低い位置に配設して、車体内の中央通路０３４を低位置にかつ比較的幅広く一様の高さに設置できるようにしている。

特開平９−２４７１６号公報

特許文献１に開示されたリアサスペンション構造では、車幅方向外側で車体懸架用エアスプリングを後輪の前後方向に延出させて、該懸架用エアスプリング間のスパンを大きくしたことにより、ロール剛性を向上させることができる。しかし、リアアクスルケースにロール剛性を付加するスタビライザが装着されていないので、車体のロール剛性を十分に高めることはできない。

また、ロアラジアスロッド０１０はＶ字状に形成されているため、ロアラジアスロッド０１０の両端結合部（後端目玉部０１２、前端目玉部０１６）は、車体の前後方向の荷重と車体の幅方向の荷重が同時に負荷される。従って、複雑な荷重環境に晒される。そのため、特に、該結合部に装着されたラバーブッシュが急激に劣化してしまい、ラバーブッシュの交換を頻繁に行なう必要がある。特に、後端目玉部０１２では、異なる方向に配置された２本のロッド０１１を一箇所でリアアクスルケース０２に結合しているため、さらに複雑な荷重が加わる。そのため、ラバーブッシュの劣化が特に激しいという問題がある。

本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、Ｖ字状に形成されたラジアスロッドの結合部に装着された樹脂又はラバー製ブッシュの劣化を防止し、これらの長寿命化を可能として、交換頻度を低減するとともに、車体のロール剛性をさらに向上させることを目的とする。

かかる目的を達成するため、本発明のリアサスペンション構造は、
リアアクスルケースの車幅方向左右端部に、前端及び後端を左右の車輪の前後方向に延出させたビームを取り付けると共に、該ビームの前端及び後端に左右の車輪の前後方向に位置させて車体を懸架するエアスプリングを設けたリアサスペンション構造において、
車幅方向中央で車体の前後方向に配置され前端が車体に枢着されると共に後端が前記リアアクスルケースに枢着されたアッパーラジアスロッドと、
該アッパーラジアスロッドより下方で該アッパーラジアスロッドに対して左右対称に配置され前端が車体に枢着されると共に後端が該リアアクスルケースに枢着された一対のロアラジアスロッドと、
車幅方向に配置され一端が車体に枢着されると共に他端が該リアアクスルケースに枢着されたラテラルロッドと、
該リアアクスルケースの車幅方向左右端部に接続されたスタビライザと、を備えたものである。

本発明のリアサスペンション構造においては、車体に対するリアアクスルケースの前後方向変位をアッパーラジアスロッド及びロアラジアスロッドで受け、車体に対するリアアクスルケースの車幅方向の変位をラテラルロッドで受けるようにしている。従って、アッパーラジアスロッド及びロアラジアスロッドには車体前後方向の荷重しか加わらず、一方ラテラルロッドには車幅方向の荷重しか加わらない。

従って、アッパーラジアスロッド、ロアラジアスロッド又はラテラルロッドと車体又はリアアクスルケースとの結合部には、一方向の荷重のみが負荷され、他方向の荷重が同時に負荷されることはない。そのため、これら結合部は複雑な荷重環境に晒されることがないので、該結合部に装着されたブッシュ等の早期劣化を防止できて、該結合部の長寿命を可能とする。

また、本発明では、車体懸架用スプリングを左右の車輪の前後方向に延出させたビームに取り付けて、左右スプリング間のスパンを大きくして、車体のロール剛性を高めると共に、リアアクスルケースの車幅方向左右端部にスタビライザを装着して、リアアクスルケースのロール剛性を増強したことにより、車体のロール剛性を飛躍的に向上させることができる。

また、本発明では、車体懸架用エアスプリング間のスパンを大きくして、ロール剛性を向上させたため、スタビライザの構成部材を軽量化することができる。一方、高剛性で高強度のスタビライザを使用すれば、長寿命化を達成できる。
なお、スタビライザをトーション・バー式スタビライザで構成するようにすれば、簡素な構成でロール剛性を向上させることができる。

なお、本発明において、ショックアブソーバを車体と前記ビーム間に架設すると共に、車体懸架用エアスプリングの近傍で該エアスプリングよりさらに車幅方向外側に配置するとよい。ショックアブソーバを車幅方向外側に配置することにより、ショックアブソーバに車体のローリング方向の動きがより増幅されて伝達される。これによって、車体のローリングをショックアブソーバでより有効に減衰させることができる。

本発明のリアサスペンション構造によれば、リアアクスルケースの車幅方向左右端部に、前端及び後端を左右の車輪の前後方向に延出させたビームを取り付けると共に、該ビームの前端及び後端に左右の車輪の前後方向に位置して車体を懸架するエアスプリングを設けたリアサスペンション構造において、車幅方向中央で車体の前後方向に配置され前端が車体に枢着されると共に後端がリアアクスルケースに枢着されたアッパーラジアスロッドと、該アッパーラジアスロッドより下方で該アッパーラジアスロッドに対して左右対称に配置され前端が車体に枢着されると共に後端が該リアアクスルケースに枢着された一対のロアラジアスロッドと、車幅方向に配置され一端が車体に枢着されると共に他端が該リアアクスルケースに枢着されたラテラルロッドと、該リアアクスルケースの車幅方向左右端部に接続されたスタビライザと、を備えたことにより、スパンを大きくしたエアスプリングとスタビライザとの組み合わせで、ロール剛性を飛躍的に向上させることができて、操縦安定性を高めることができる。また、該エアスプリング間のスパンを大きくしたことにより、スタビライザの軽量化を達成することができる。

また、車体に対するリアアクスルケースの前後方向変位をアッパーラジアスロッド及びロアラジアスロッドで受け、車体に対するリアアクスルケースの車幅方向の変位をラテラルロッドで受けるようにしたため、これらの結合部に負荷される荷重を一方向のみの荷重とし、これによって、該結合部が複雑な荷重環境に晒されることがなくなるため、該結合部に装着された樹脂又はラバー製のブッシュの劣化を防ぎ、その長寿命化を可能とする。

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態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い。

本発明の一実施形態を図１及び図２に基づいて説明する。図１は本実施形態に係る観光バス等大型車両のリアサスペンション構造の平面図、図２は同じく側面図である。図１及び図２において、矢印ａ方向が車両の前方であり、矢印ｂ方向が車両の後方である。このリアサスペンション構造１は、リアアクスルケース２が車幅方向に配設され、リアアクスルケース２の中央部にデファレンシャル部４が設けられている。そして、リアアクスルケース２の内部にはタイヤ５に接続される図示しない車軸が配設されている。

リアアクスルケース２の左右両端側でタイヤ５より中央側に、右側支持ビーム６ａ及び左側支持ビーム６ｂが連結具３によってリアアクスルケース２に結合されている。両支持ビーム６ａ、６ｂは、車体の前後方向に配置され、前端部及び後端部がタイヤ５の前方及び後方で車幅方向外側に延出されている。そして、支持ビーム６ａ、６ｂの前端部及び後端部の上部には、車体フレーム５０を懸架するための前側エアスプリング８及び後側エアスプリング９が取り付けられている。

また、前側エアスプリング８及び後側エアスプリング９の近傍でこれらエアスプリングより車幅方向外側には筒型のショックアブソーバ５３が夫々配設されている。ショックアブソーバ５３は、垂直方向に配置され、上端結合部５４で車体フレーム５０に結合され、下端結合部５５で左右支持ビーム６ａ又は６ｂに結合されている。ショックアブソーバ５３は、リアアクスルケース２及び左右支持ビーム６ａ、６ｂを介して車体フレーム５０に伝わるタイヤ５の振動を減衰する作用をもつ。

車体中央部には、アッパーラジアスロッド１０が車体前後方向に沿って設けられている。アッパーラジアスロッド１０は、その前端結合部１１で車体フレームを構成するアウトリガ５１に結合され、また後端結合部１２でリアアクスルケース２の上部に結合されている。
前端結合部１１及び後端結合部１２は、図５に示す構造と同様の構造となっている。即ち、支持ピン等の軸部と軸受との間に樹脂製又はラバー製のブッシュが介装され、該軸部と該軸受とで互いに揺動可能になっている。

また、アッパーラジアスロッド１０より下方の位置でかつアッパーラジアスロッド１０より車幅方向左右端部側に一対のロアラジアスロッド２０ａ及び２０ｂが設けられている。ロアラジアスロッド２０ａ及び２０ｂは、アッパーラジアスロッド１０に対して対称に配置されている。

ロアラジアスロッド２０ａ及び２０ｂの前端部は、前端結合部２１ａ及び２１ｂでアウトリガ５１に結合されている。そして、ロアラジアスロッド２０ａの後端部は、後端結合部２２ａで右側支持ビーム６ａの側面に結合され、ロアラジアスロッド２０ｂの後端部は、後端結合部２２ｂで支持ビーム６ｂの側面に結合されている。

左右ロアラジアスロッド２０ａ，２０ｂの前端又は後端の結合部は、アッパーラジアスロッド１０と同様に、図５に示すように、支持ピン等の軸部と軸受との間に樹脂製又はラバー製のブッシュが介装された構成を有している。そして、左右ロアラジアスロッド２０ａ及び２０ｂは、これら結合部で上下方向に揺動可能に枢着されている。

リアアクスルケース２の後方には、車幅方向にラテラルロッド３０が架設されている。ラテラルロッド３０は、結合部３１で車体フレーム５０に結合され、結合部３２でリアアクスルケース２に結合されている。これら結合部３１及び３２も、図５に示すように、軸部と軸受との間に樹脂製又はラバー製のブッシュが介装されて、ラテラルロッド３０がリアアクスルケース２又は車体フレーム５０に対して上下方向に揺動自在に枢着されている。

また、リアアクスルケース２の左右両側端の上部には、左右結合部４１及び４２においてリアアクスルケース２の上部に締結されたロッド４３を介して車幅方向に延在し、上面視がコ字状に折曲したトーション・バー式のスタビライザ４０が取り付けられている。スタビライザ４０の主軸部は、マウント３５を介して揺動自在に車体フレーム５０に固定されている。スタビライザ４０を取り付けることによって、リアアクスルケース２のロール剛性を増強することができる。

かかる構成の本実施形態において、車体フレーム５０を懸架する前側エアスプリング８及び後側エアスプリング９は、車幅方向外側に延出された左右支持ビーム６ａ、６ｂの前端部及び後端部に配置され、タイヤ５の前方又は後方に位置しているので、左右支持ビーム６ａ、６ｂ間のスパンＬが拡張されている。そのため、車体のロール剛性を増すことができ、これによって、車体の操縦安定性を向上させることができる。

また、本実施形態では、リアアクスルケース２の左右両端にトーション・バー式のスタビライザ４０を取り付けているため、リアアクスルケース２のロール剛性をさらに増すことができる。一方、本実施形態では、左右支持ビーム６ａ、６ｂに設けられている前後エアスプリング８，９の左右間のスパンＬを大きくしたことによって、車体のロール剛性を向上させているので、逆にスタビライザ４０の剛性を軽減することができる。そのため、スタビライザ４０の軽量化が可能になる。例えば、スタビライザ４０の径を細くすることができる。
本実施形態では、トーション・バー式のスタビライザ４０を取り付けているので、スタビライザの構成をさらに簡素化できる。

また、本実施形態によれば、車体の前後方向にアッパーラジアスロッド１０と左右ロアラジアスロッド２０ａ及び２０ｂとを設け、車体に対する車体前後方向のリアアクスルケース２の変位をこれらのラジアスロッドで受けると共に、車体の左右方向にラテラルロッド３０を設け、リアアクスルケース２の車幅方向の変位をラテラルロッド３０で受けるようにしている。

従って、前記上下ラジアスロッドのアウトリガ５１又はリアアクスルケース２、左右支持ビーム６ａ、６ｂとの結合部には、車体前後方向の荷重しか負荷されず、一方、ラテラルロッド３０と車体５０又はリアアクスルケース２との結合部には、車幅方向の荷重しか負荷されない。

これによって、これら結合部には車体前後方向又は車幅方向の一方向の荷重しか負荷されないので、複雑な荷重環境に晒されることはない。従って、これら結合部に装着された樹脂又はラバー製のブッシュの劣化を防止できて、該結合部の長寿命化を可能とする。

さらに、ショックアブソーバ５３をエアスプリング８、９よりさらに車幅方向外側に配設したため、車体のローリング方向の動きを一層安定化することができる。また、ロアラジアスロッド２０ａ及び２０ｂの後端部は、後端結合部２２ａ、２２ｂで支持ビーム６ａ、６ｂの内側側面に結合されているため、取り付けのためのブラケットを別途設けることがなく、かつ支持ビーム６ａ、６ｂの内側スペースを利用して強固に取り付け可能となる。

本発明によれば、大型車両のリアサスペンション構造において、ラジアスロッドの結合部に装着された樹脂製又はラバー製のブッシュの劣化を防止し、これらの長寿命化を可能とするとともに、車体のロール剛性をさらに向上させることができる。

本発明のリアサスペンション構造の一実施形態に係る平面図である。 前記実施形態の側面図である。 従来のリアサスペンション構造の平面図である。 図３中のＡ−Ａ断面図である。 図３中のＢ−Ｂ断面図である。

符号の説明

１ リアサスペンション構造
２ リアアクスルケース
６ａ 前側支持ビーム
６ｂ 後側支持ビーム
８ 前側エアスプリング
９ 後側エアスプリング
１０ アッパーラジアスロッド
２０ａ 右側ロアラジアスロッド
２０ｂ 左側ロアラジアスロッド
３０ ラテラルロッド
４０ トーション・バー式スタビライザ
５３ ショックアブソーバ

Claims (3)

1. リアアクスルケースの車幅方向左右端部に、前端及び後端を左右の車輪の前後方向に延出させたビームを取り付けると共に、該ビームの前端及び後端に左右の車輪の前後方向に位置して車体を懸架するエアスプリングを設けたリアサスペンション構造において、
   車幅方向中央で車体の前後方向に配置され前端が車体に枢着されると共に後端が前記リアアクスルケースに枢着されたアッパーラジアスロッドと、
   該アッパーラジアスロッドより下方で該アッパーラジアスロッドに対して左右対称に配置され前端が車体に枢着されると共に後端が該リアアクスルケースに枢着された一対のロアラジアスロッドと、
   車幅方向に配置され一端が車体に枢着されると共に他端が該リアアクスルケースに枢着されたラテラルロッドと、
   該リアアクスルケースの車幅方向左右端部に接続されたスタビライザと、を備えたことを特徴とするリアサスペンション構造。
2. 前記スタビライザがトーション・バー式スタビライザであることを特徴とする請求項１に記載のリアサスペンション構造。
3. ショックアブソーバを車体と前記ビーム間に架設すると共に、各エアスプリング近傍で該エアスプリングより車幅方向外側に配置したことを特徴とする請求項１に記載のリアサスペンション構造。