JP2011073625A

JP2011073625A - リーフスプリング支持構造

Info

Publication number: JP2011073625A
Application number: JP2009228403A
Authority: JP
Inventors: Masami Takagi; 正己高木
Original assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Current assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Priority date: 2009-09-30
Filing date: 2009-09-30
Publication date: 2011-04-14

Abstract

【課題】車軸を車体にリーフスプリングを介して懸架する車両において、車乗り心地を改善できるとともに、耐久性に優れ、しかも簡単な構造で製造コストを低減すること。
【解決手段】車体の一部を構成するとともに車体の前後方向Ｈに延設された車体フレーム２０と、車体フレーム２０に締結され、リーフスプリング３０の前端部３１及び後端部３２を車両の上下方向への移動を規制するとともに、前後方向Ｈに摺動させて支持する支持部４５を有するブラケット部材４０とを具備し、ブラケット部材４０は、前後方向Ｈに交差する断面が車体フレーム２０との組み合わせで閉断面に形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、車軸を車体に懸架するリーフスプリングを車体に支持するためのリーフスプリング支持構造に関し、特に部品点数を削減し、低コスト化を実現できるものに関する。

自動車の車軸をリーフスプリングを介して車体フレームに懸架するようにしたリーフサスペンション装置が広く用いられている。リーフサスペンション装置は、構造が簡単で、しかも大きな荷重に耐え、さらに耐久性に優れているために、トラック等の車両に広く用いられている。

リーフスプリングを車体に支持するためのリーフスプリング支持構造として、図５に示すものが知られている（例えば、特許文献１参照）。図５において、１０１は車体フレーム、１０２は開口を下に向けたコ字状の第１ブラケット、１０３は補強用の第２ブラケット、１０４はピンを示している。ピン１０４には、リーフスプリング１０５の端部１０５ａが係合している。端部１０５ａは、丸め加工されており、リーフスプリング１０５が回動自在に支持されている。なお、第１ブラケット１０２と第２ブラケット１０３とは溶接されている。

図６は、別のリーフスプリング支持構造を示す側面図である。図６において、１１０は車体フレーム、１１１はフロントアクスル（車軸）、１１２はショックアブソーバ、１１３はリーフスプリングを示している。車体フレーム１１０には、スプリングブラケット１１４を介してスプリングシャックル１１５が取り付けられ、このスプリングシャックル１１５にリーフスプリング１１３の端部が回動自在に取り付けられている。

スプリングシャックル１１５は、図７，図８に示すように、一対の板材１１６，１１６と、これら板材１１６，１１６を連結するピン１１７，１１７と、これらピン１１７，１１７の外周に配置されたゴムブッシュ１１８と、ピン１１７，１１７を固定するナット１１９及びワッシャ１２０を備えている。

実開昭５８−５４９７９号公報

上述したリーフスプリング支持構造では、次のような問題があった。すなわち、スプリングシャックル構造は、リーフスプリング１１３の端部を支持するシャックル部にゴムブッシュ１１８が用いられているため、抵抗力及び摩擦力が大きくなり、乗り心地が悪くなるという問題があった。また、ゴムブッシュの寿命が問題であった。一方、構造が複雑であり、部品点数が多く、しかも剛性の高いリーフスプリング１１３の端部を丸め加工しなければならないため、製造コストが高くなるという問題があった。

そこで本発明は、乗り心地を改善できるとともに、耐久性に優れ、しかも簡単な構造で製造コストを低減できるリーフスプリング支持構造を提供することを目的としている。

前記課題を解決し目的を達成するために、本発明のリーフスプリング支持構造は次のように構成されている。

（１）車軸を車体に懸架するリーフスプリングを車体に支持するためのリーフスプリング支持構造において、前記車体の一部を構成するとともに車体の前後方向に延設された車体フレームと、この車体フレームに締結され、前記リーフスプリングの前端部及び後端部を前記車両の上下方向への移動を規制するとともに、前記前後方向に摺動させて支持する支持部を有するブラケット部材とを具備し、前記ブラケット部材は、前記前後方向に交差する断面が前記車体フレームとの組み合わせで閉断面に形成されている。

（２）（１）に記載のリーフスプリング支持構造において、前記ブラケット部材は自動車用圧延鋼板である。

（３）（１）に記載のリーフスプリング支持構造において、前記車体フレームは、垂直メンバと水平メンバを有する部材から形成され、前記ブラケット部材は、前記垂直メンバと前記水平メンバにそれぞれ固定されている部位を有する。

（４）（１）に記載のリーフスプリング支持構造において、前記リーフスプリングと接する部位に炭素鋼鋳鋼のスプリングシートが設けられている。

（５）（４）に記載のリーフスプリング支持構造において、前記スプリングシートは、予め金型内にインサートし、前記ブラケット部材と溶融接合させるよう鋳造されている。

（１）に記載されたリーフスプリング支持構造によれば、構造が単純であるため、耐久性に優れ、しかも簡単な構造で製造コストを低減できる。また、リーフスプリングが摺動することで支持されているので、乗り心地も改善できる。

（２）に記載されたリーフスプリング支持構造によれば、耐久性が向上する。

（３）に記載されたリーフスプリング支持構造によれば、上下方向の移動を規制するため、乗り心地をさらに改善できる。

（４）に記載されたリーフスプリング支持構造によれば、耐摩耗性の高い材料を用いることで、耐久性を向上させることができる。

（５）に記載されたリーフスプリング支持構造によれば、溶接工程が不要となり、製造コストを低減できる。

本発明の第１の実施の形態に係るリーフスプリング支持構造を示す縦断面図。同リーフスプリング支持構造を一部切欠して示す側面図。本発明の第２の実施の形態に係るリーフスプリング支持構造を示す縦断面図。本発明の第３の実施の形態に係るリーフスプリング支持構造を示す縦断面図。従来のリーフスプリング支持構造の一例を示す縦断面図。従来のリーフスプリング支持構造の別の例を示す側面図。同リーフスプリング支持構造の要部を示す縦断面図。同リーフスプリング支持構造の要部を示す分解斜視図。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係るリーフスプリング支持構造１０を示す縦断面図、図２はリーフスプリング支持構造１０を一部切欠して示す側面図である。なお、図中矢印Ｈは前後方向、Ｖは上下方向を示している。

リーフスプリング支持構造１０は、車軸を車体に懸架するリーフスプリングを車体に支持する構造である。リーフスプリング支持構造１０は、車体の一部を構成するとともに車体の前後方向Ｈに延設された車体フレーム２０と、車体フレーム２０に締結され、リーフスプリング３０の前端部３１及び後端部３２を車両の上下方向Ｖへの移動を規制するとともに、前後方向Ｈに摺動させて支持する支持部４５を有するブラケット部材４０とを備えている。

車体フレーム２０は、垂直メンバ２１と水平メンバ２２を有する部材が一体に形成されている。

ブラケット部材４０は、自動車用圧延鋼板（例えば、ＳＡＰＨ４４０、ＳＡＰＨ等）から形成された２枚の板材４１，４２から構成されている。板材４１は、上部に開口した箱型に折曲され、その一端４１ａは、車体フレーム２０の垂直メンバ２１にリベットＲにより固定され、他端４１ｂは、車体フレーム２０の水平メンバ２２にボルトＢにより締結されている。なお、開口部分は車体フレーム２０の水平メンバ２２により閉塞されている。このため、前後方向Ｈに交差する断面（図２中Ｘ−Ｘ線で示す）が、ブラケット部材４０の板材４１と車体フレーム２０の水平メンバ２２との組み合わせで閉断面に形成されている。

板材４２は、閉断面内を水平方向に仕切って配置され、板材４１に溶接されて固定されている。また、板材４２の下側の矩形状の空間Ｓは、リーフスプリング３０の端部を摺動可能に支持する支持部４５が形成されている。

支持部４５には、耐摩耗性に優れた炭素鋼鋳鋼（例えば、ＳＣ４５０等）のスプリングシート７０が配置され、板材４１，４２に溶接されている。

なお、この支持部４５には、リーフスプリング３０の前端部３１又は後端部３２が挿入される。このとき、前端部３１又は後端部３２は、上方へ僅かに湾曲させるために曲げ加工が行われている。曲げ加工が行われていると、大きくリーフスプリング３０が移動した場合であっても、前端部３１又は後端部３２が支持部４５から抜け出すことを防止できる。

このように構成されたリーフスプリング支持構造１０を用いた車両では、構造が単純なブラケット部材４０を用いてリーフスプリング３０の前端部３１又は後端部３２を支持するとともに、リーフスプリング３０の前端部３１又は後端部３２に特殊な加工を施す必要が無いので、製造コストを低減できる。また、ブラケット部材４０の材料として自動車用圧延鋼板を用いているので、耐久性に優れている。

一方、ブラケット部材４０と車体フレーム２０の水平メンバ２２により閉断面が形成されており、剛性が高くなり、乗り心地が改善される。さらに、支持部４５にリーフスプリング３０が摺動することで支持されているので、上下方向の振動が滑らかに前後方向の変位に転換され、乗り心地が改善される。

また、スプリングシート７０は、炭素鋼鋳鋼であり耐磨耗性が優れているため、交換頻度を軽減できる。

上述したように、リーフスプリング支持構造１０によれば、乗り心地を改善できるとともに、耐久性に優れ、しかも簡単な構造で製造コストを低減できる。

なお、図２中破線Ｑで示すようにリーフスプリング３０の端部を湾曲させる加工を行わなくてもよい。リーフスプリング３０の長さが十分にあれば、リーフスプリング３０の前端部３１又は後端部３２が支持部４５から抜け落ちる可能性が無いからである。なお、丸め加工の工程を省略できることになり、さらに製造コストを低減できる。

図３は、本発明の第２の実施の形態に係るリーフスプリング支持構造１０Ａを示す縦断面図である。なお、図３において、図１，２と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。

本実施の形態では、上述したブラケット部材４０の代わりに、ブラケット部材５０を用いている。ブラケット部材５０は、自動車用圧延鋼板から形成された３枚の板材５１，５２,５３,５４から構成されている。板材５１は、上下方向に配置され、その一端５１ａは、車体フレーム２０の垂直メンバ２１にリベットＲにより固定され、他端５１ｂは、下方に向けられている。板材５２は、上下方向に配置され、その一端５２ａは水平方向に折曲され、車体フレーム２０の水平メンバ２２にボルトＢにより締結され、他端５２ｂは、下方に向けられている。板材５３は、板材５１の他端５１ｂと板材５２の他端５２ｂとの間に亘って水平方向に配置され、それぞれ溶接により接合されている。なお、開口部分は車体フレーム２０の水平メンバ２２により閉塞されている。このため、前後方向Ｈに交差する断面が、ブラケット部材５０の板材５１〜５３と車体フレーム２０の水平メンバ２２との組み合わせで閉断面に形成されている。

板材５４は、閉断面内を水平方向に仕切って配置され、板材５１，５２に溶接されて固定されている。また、板材５３と板材５４との間の矩形状の空間Ｓは、リーフスプリング３０の端部を摺動可能に支持する支持部５５が形成されている。

支持部５５には、耐摩耗性に優れた炭素鋼鋳鋼のスプリングシート７０が配置され、板材５１〜５４に溶接されている。

なお、この支持部５５には、リーフスプリング３０の前端部３１又は後端部３２が挿入される。

このように構成されたリーフスプリング支持構造１０Ａを用いた車両では、上述したリーフスプリング支持構造１０と同様の効果を得ることができる。なお、ブラケット部材５０はブラケット部材４０に比べ、部材点数は増えるが、折曲工程が少なくなるというメリットがある。

図４は、本発明の第３の実施の形態に係るリーフスプリング支持構造１０Ｂを示す縦断面図である。なお、図４において、図１〜３と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。

本実施の形態では、上述したブラケット部材４０の代わりに、ブラケット部材６０を用いている。ブラケット部材６０は、球状黒鉛鋳鉄（例えば、ＦＣＤ５００等）から形成され、大きく分けて、４つの部位６１，６２,６３,６４から構成されている。部位６１は、上下方向に配置され、その一端６１ａは、車体フレーム２０の垂直メンバ２１にリベットＲにより固定され、他端６１ｂは、下方に向けられている。板材６２は、上下方向に配置され、その一端６２ａは水平方向に折曲され、車体フレーム２０の水平メンバ２２にボルトＢにより締結され、他端６２ｂは、下方に向けられている。部位６３は、部位６１の他端６１ｂと部位６２の他端６２ｂとの間に亘って水平方向に配置されている。なお、開口部分は車体フレーム２０の水平メンバ２２により閉塞されている。このため、前後方向Ｈに交差する断面が、ブラケット部材６０の部位６１〜６３と車体フレーム２０の水平メンバ２２との組み合わせで閉断面に形成されている。

部位６４は、閉断面内を水平方向に仕切って配置されている。また、部位６３と部位６４との間の矩形状の空間Ｓは、リーフスプリング３０の端部を摺動可能に支持する支持部６５が形成されている。

支持部６５には、耐摩耗性に優れた炭素鋼鋳鉄製のスプリングシート７０が配置されている。スプリングシート７０は、予め金型内にインサートし、ブラケット部材６０を鋳造される際に一体に形成される。

このように構成されたリーフスプリング支持構造１０Ｂを用いた車両では、上述したリーフスプリング支持構造１０と同様の効果を得ることができる。なお、ブラケット部材６０は溶接工程が不要となり、製造コストを低減できるというメリットがある。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。

本発明によれば、車軸を車体にリーフスプリングを介して懸架する車両において、車乗り心地を改善できるとともに、耐久性に優れ、しかも簡単な構造で製造コストを低減できるリーフスプリング支持構造を提供できる。

１０，１０Ａ，１０Ｂ…リーフスプリング支持構造、２０…車体フレーム、２１…垂直メンバ、２２…水平メンバ、３０…リーフスプリング、４０，５０，６０…ブラケット部材、４５…支持部、７０…スプリングシート、Ｈ…前後方向、Ｖ…上下方向、Ｒ…リベット、Ｂ…ボルト。

Claims

車軸を車体に懸架するリーフスプリングを車体に支持するためのリーフスプリング支持構造において、
前記車体の一部を構成するとともに車体の前後方向に延設された車体フレームと、
この車体フレームに締結され、前記リーフスプリングの前端部及び後端部を前記車両の上下方向への移動を規制するとともに、前記前後方向に摺動させて支持する支持部を有するブラケット部材とを具備し、
前記ブラケット部材は、前記前後方向に交差する断面が前記車体フレームとの組み合わせで閉断面に形成されていることを特徴とするリーフスプリング支持構造。
前記ブラケット部材は自動車用圧延鋼板であることを特徴とする請求項１に記載のリーフスプリング支持構造。
前記車体フレームは、垂直メンバと水平メンバを有する部材から形成され、前記ブラケット部材は、前記垂直メンバと前記水平メンバにそれぞれ固定されている部位を有することを特徴とする請求項１に記載のリーフスプリング支持構造。
前記リーフスプリングと接する部位に炭素鋼鋳鋼のスプリングシートが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のリーフスプリング支持構造。
前記スプリングシートは、予め金型内にインサートし、前記ブラケット部材と溶融接合させるよう鋳造することを特徴とする請求項４に記載のリーフスプリング支持構造。