JP2014019204A - トラニオン式サスペンション構造 - Google Patents

Abstract

【課題】トラニオンブラケットをフレームのウェブに取り付けてそのフランジに締結部材用の孔を穿設する必要をなくし且つ閉断面構造を採用することにより、全体の剛性を大幅に高め信頼性向上を図る。
【解決手段】フレーム５間を連結するクロスメンバ１０の両幅端部下面に、ボス部４ａ間に掛け渡すようトラニオンシャフト３が配設されたトラニオンブラケット４を取り付け、その外側面とフレーム５のウェブ５ａ外側面とを連結するようトラニオンプレート１７を取り付け、クロスメンバ１０の車両幅方向に、クロスメンバ１０とフレーム５とトラニオンプレート１７とトラニオンブラケット４とトラニオンシャフト３とによって構築される第一閉断面構造Ｄ１を形成し、クロスメンバ１０の車両幅方向両端部に、クロスメンバ１０端部とフレーム５とトラニオンプレート１７とトラニオンブラケット４とによって構築される第二閉断面構造Ｄ２を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、トラニオン式サスペンション構造に関するものである。

一般に、後輪二軸の大型トラック等の車両には、トラニオン式サスペンションと称されるタンデムアクスル専用のサスペンションが採用されている。

図６〜図１０は従来のトラニオン式サスペンション構造の一例を示すものであって、車両の前後方向へ所要間隔をあけてタンデム配置された一対の車軸１，２の間でトラニオンシャフト３をトラニオンブラケット４によりフレーム５に固定し、該トラニオンシャフト３にリーフスプリング６の中央部を回動ベース７を介して回動自在に取り付け、該リーフスプリング６の両端部により前記前後の車軸１，２を支えると共に、これら各車軸１，２の前後方向位置を保持するためのアッパロッド８及びロアロッド９を備えた構造となっている。

ここで、前記トラニオンブラケット４がフレーム５に固定されている位置には、クロスメンバ１０が左右のフレーム５の相互間に渡されて補強されるようにしてあり、該クロスメンバ１０の中央部の前後面と前記各車軸１，２の中央部上側との間がアッパロッド８によりそれぞれ連結され、前記トラニオンブラケット４の下端部の前後面と前記各車軸１，２の両端部下側との間がロアロッド９により連結されている。

前記トラニオン式サスペンション構造では、前後の車軸１，２の上下動がリーフスプリング６により吸収され、前後方向の力はアッパロッド８及びロアロッド９を介してフレーム５に伝えられ、更に、車両の後輪が段差を乗り越える際には、リーフスプリング６がトラニオンシャフト３を中心に回動することで良好な段差乗り越しが実現されることになる。

図中、１１はリーフスプリング６の中央部を回動ベース７上に装着するためのＵボルト、１２はクロスメンバ１０の中央部の前後面に設けられたアッパロッド８の取付部、１３は各車軸１，２の中央部上側に設けられたアッパロッド８の取付部、１４はトラニオンブラケット４の下端部の前後面に設けられたロアロッド９の取付部、１５は各車軸１，２の両端部下側に設けられたロアロッド９の取付部を示している。

尚、前述の如きトラニオン式サスペンション構造と関連する一般的技術水準を示すものとしては、例えば、特許文献１がある。

特開２０１０−５２５４０号公報

ところで、図６〜図１０に示されるような従来のトラニオン式サスペンション構造では、前記フレーム５は、ウェブ５ａとフランジ５ｂとを有する溝形鋼からなり且つ該溝形鋼の溝側が互いに対向するよう車両幅方向へ所要間隔をあけて配設されているが、該フレーム５のフランジ５ｂに対しトラニオンブラケット４をボルト・ナット等の締結部材を用いて取り付けているため、該フレーム５のフランジ５ｂに締結部材用の孔を穿設せざるを得なかった。

しかしながら、主にフランジ５ｂ部分によって断面二次モーメントを向上させている溝形鋼からなるフレーム５において、該フレーム５のフランジ５ｂに締結部材用の孔を穿設することはあまり好ましいとは言えず、改善の余地が残されていた。

本発明は、斯かる実情に鑑み、トラニオンブラケットをフレームのウェブに取り付けて該フレームのフランジに締結部材用の孔を穿設する必要をなくし且つ閉断面構造を採用することにより、全体の剛性を大幅に高めることができ、信頼性向上を図り得るトラニオン式サスペンション構造を提供しようとするものである。

本発明は、溝形鋼からなり且つ該溝形鋼の溝側が互いに対向するよう車両幅方向へ所要間隔をあけて配設されるフレーム間を連結するクロスメンバと、
該クロスメンバの両幅端部下面に締結部材により取り付けられるトラニオンブラケットと、
該トラニオンブラケット外側面と前記フレームのウェブ外側面とを連結するよう締結部材により取り付けられるトラニオンプレートと、
前記トラニオンブラケットのボス部間に掛け渡すよう配設され且つ該ボス部から外方へ張り出す両端部にそれぞれリーフスプリングの中央部が回動ベースを介し回動自在に取り付けられるトラニオンシャフトと
を備え、
前記クロスメンバの車両幅方向に、該クロスメンバとフレームとトラニオンプレートとトラニオンブラケットとトラニオンシャフトとによって構築される第一閉断面構造を形成すると共に、前記クロスメンバの車両幅方向両端部に、該クロスメンバ端部とフレームとトラニオンプレートとトラニオンブラケットとによって構築される第二閉断面構造を形成したことを特徴とするトラニオン式サスペンション構造にかかるものである。

上記手段によれば、以下のような作用が得られる。

前述の如く、トラニオンブラケット外側面とフレームのウェブ外側面とをトラニオンプレートによって連結すると、従来のトラニオン式サスペンション構造とは異なり、ウェブとフランジとを有する溝形鋼からなり且つ該溝形鋼の溝側が互いに対向するよう車両幅方向へ所要間隔をあけて配設されているフレームのフランジに対しトラニオンブラケットをボルト・ナット等の締結部材を用いて取り付けなくて済むため、該フレームのフランジに締結部材用の孔を穿設する必要がなくなる。

しかも、前記クロスメンバの車両幅方向に、該クロスメンバとフレームとトラニオンプレートとトラニオンブラケットとトラニオンシャフトとによって構築される第一閉断面構造を形成すると共に、前記クロスメンバの車両幅方向両端部に、該クロスメンバ端部とフレームとトラニオンプレートとトラニオンブラケットとによって構築される第二閉断面構造を形成しているため、車両幅方向に荷重が作用した場合、該荷重を前記第一閉断面構造と第二閉断面構造で受けることが可能となり、剛性が高められ、信頼性も向上する。

前記トラニオン式サスペンション構造においては、前記トラニオンプレートの前記フレームに対する取付部におけるウェブ内側面に、前記締結部材を貫通させて締め付けるブロックを設けることができ、このようにすると、前記フレームのウェブが充分な肉厚を有していなくても、締結部材による締結力（軸力）が不充分とならず、充分な締結力（軸力）を得ることが可能となる。

更に、前記トラニオンプレートとフレームのウェブとブロックとを締結する複数本の締結部材をボルトとし、該ボルトが貫通するボルト孔を前記ブロック側に形成すると共に、前記トラニオンプレート側に前記ボルトが螺合するネジ孔を形成し、前記複数本の締結部材のうちの一本の締結部材を、ヘッド部における軸部側の端面部分に該軸部側へ向け漸次縮径するネック部を備えたネック部付ボルトとし、該ネック部付ボルトのネック部と嵌合する座面を有するボルト孔を前記ブロック側に形成すると共に、前記トラニオンプレート側に前記ネック部付ボルトが螺合するネジ孔を形成し、
前記トラニオンプレートとトラニオンブラケットとを締結する複数本の締結部材をボルトとし、該ボルトが貫通するボルト孔を前記トラニオンブラケット側に形成すると共に、前記トラニオンプレート側に前記ボルトが螺合するネジ孔を形成し、前記複数本の締結部材のうちの一本の締結部材を、ヘッド部における軸部側の端面部分に該軸部側へ向け漸次縮径するネック部を備えたネック部付ボルトとし、該ネック部付ボルトのネック部と嵌合する座面を有するボルト孔を前記トラニオンブラケット側に形成すると共に、前記トラニオンプレート側に前記ネック部付ボルトが螺合するネジ孔を形成することが、単に一般的なボルトである締結部材だけで締め付けるのに比べ、フレームのウェブ並びにトラニオンブラケットに対するトラニオンプレートの摩擦力を高め、大きな滑り耐力を得る上で好ましい。

前記ネック部付ボルトは、前記ネック部がテーパ形状を成すように形成されたテーパボルトとしたり、或いは、前記ネック部が球面形状を成すように形成された球面ボルトとしたりすることができる。

本発明のトラニオン式サスペンション構造によれば、トラニオンブラケットをフレームのウェブに取り付けて該フレームのフランジに締結部材用の孔を穿設する必要をなくし且つ閉断面構造を採用することにより、全体の剛性を大幅に高めることができ、信頼性向上を図り得るという優れた効果を奏し得る。

（ａ）は本発明のトラニオン式サスペンション構造の実施例を示す正面図、（ｂ）は本発明のトラニオン式サスペンション構造の実施例における第一閉断面構造及び第二閉断面構造を示す図である。 本発明のトラニオン式サスペンション構造の実施例を示す側面図である。 本発明のトラニオン式サスペンション構造の実施例を示す平面図である。 本発明のトラニオン式サスペンション構造の実施例におけるブロックを示す図であって、図１のＩＶ−ＩＶ矢視相当図である。 本発明のトラニオン式サスペンション構造の実施例におけるトラニオンプレート及びブロックを示す断面図であって、図２のＶ−Ｖ矢視相当図である。 従来のトラニオン式サスペンション構造の一例を示す側面図である。 図６の斜視図である。 図７の要部の分解図である。 従来のクロスメンバの詳細を示す斜視図である。 従来のトラニオンブラケットの詳細を示す斜視図である。

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５は本発明のトラニオン式サスペンション構造の実施例であって、図中、図６〜図１０と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図６〜図１０に示す従来のものと同様であるが、本実施例の特徴とするところは、図１〜図５に示す如く、ウェブ５ａとフランジ５ｂとを有する溝形鋼からなり且つ該溝形鋼の溝側が互いに対向するよう車両幅方向へ所要間隔をあけて配設されるフレーム５間をクロスメンバ１０によって連結し、該クロスメンバ１０の両幅端部下面に、ボス部４ａ間に掛け渡すようユニット化される形でトラニオンシャフト３が配設されたトラニオンブラケット４をボルト・ナット等の締結部材１６により取り付け、該トラニオンブラケット４外側面と前記フレーム５のウェブ５ａ外側面とを連結するようトラニオンプレート１７を締結部材１８，１９，２０，２１により取り付け、前記ボス部４ａから外方へ張り出すトラニオンシャフト３の両端部にそれぞれリーフスプリング６の中央部を回動ベース７を介して回動自在に取り付けるようにし、これにより、前記クロスメンバ１０の車両幅方向に、該クロスメンバ１０とフレーム５とトラニオンプレート１７とトラニオンブラケット４とトラニオンシャフト３とによって構築される第一閉断面構造Ｄ１（図１（ｂ）参照）を形成すると共に、前記クロスメンバ１０の車両幅方向両端部に、該クロスメンバ１０端部とフレーム５とトラニオンプレート１７とトラニオンブラケット４とによって構築される第二閉断面構造Ｄ２（図１（ｂ）参照）を形成した点にある。

本実施例の場合、前記トラニオンプレート１７のフレーム５に対する取付部におけるウェブ５ａ内側面には、図１（ａ）、図４及び図５に示す如く、前記締結部材１８，１９を貫通させて締め付けるブロック２２を設けてある。

又、前記トラニオンプレート１７とフレーム５のウェブ５ａとブロック２２とを締結する複数本の締結部材１８は一般的なボルトとし、図５に示す如く、該ボルトが貫通するボルト孔２３を前記ブロック２２側に形成すると共に、前記トラニオンプレート１７側に前記ボルトが螺合するネジ孔２４を形成し、前記複数本の締結部材１８のうちの一本の締結部材１９を、ヘッド部１９ａにおける軸部１９ｂ側の端面部分に該軸部１９ｂ側へ向け漸次縮径するネック部１９ｃを備えたネック部付ボルトとし、該ネック部付ボルトのネック部１９ｃと嵌合する座面２５ａを有するボルト孔２５を前記ブロック２２側に形成すると共に、前記トラニオンプレート１７側に前記ネック部付ボルトが螺合するネジ孔２６を形成してある。

前記ネック部付ボルト（締結部材１９）は、前記ネック部１９ｃがテーパ形状を成すように形成されたテーパボルトとしてある。但し、前記ネック部付ボルトは、前記ネック部１９ｃが球面形状を成すように形成された球面ボルトとしても良い。

因みに、前記トラニオンプレート１７が取り付けられるトラニオンブラケット４の部分は、図５に示す如く、フレーム５のウェブ５ａに比べ充分な肉厚を有しているため、ブロック２２のような部材は必要ないが、前記トラニオンプレート１７とトラニオンブラケット４とを締結する複数本の締結部材２０は一般的なボルトとし、該ボルトが貫通するボルト孔２７を前記トラニオンブラケット４側に形成すると共に、前記トラニオンプレート１７側に前記ボルトが螺合するネジ孔２８を形成し、前記複数本の締結部材２０のうちの一本の締結部材２１を、ヘッド部２１ａにおける軸部２１ｂ側の端面部分に該軸部２１ｂ側へ向け漸次縮径するネック部２１ｃを備えたネック部付ボルトとし、該ネック部付ボルトのネック部２１ｃと嵌合する座面２９ａを有するボルト孔２９を前記トラニオンブラケット４側に形成すると共に、前記トラニオンプレート１７側に前記ネック部付ボルト（締結部材２１）が螺合するネジ孔３０を形成してある。

前記ネック部付ボルト（締結部材２１）は、前記締結部材１９と同様、前記ネック部２１ｃがテーパ形状を成すように形成されたテーパボルトとしてあるが、前記ネック部２１ｃが球面形状を成すように形成された球面ボルトとしても良い。

次に、上記実施例の作用を説明する。

前述の如く、トラニオンブラケット４外側面とフレーム５のウェブ５ａ外側面とをトラニオンプレート１７によって連結すると、図６〜図１０に示されるような従来のトラニオン式サスペンション構造とは異なり、ウェブ５ａとフランジ５ｂとを有する溝形鋼からなり且つ該溝形鋼の溝側が互いに対向するよう車両幅方向へ所要間隔をあけて配設されているフレーム５のフランジ５ｂに対しトラニオンブラケット４をボルト・ナット等の締結部材を用いて取り付けなくて済むため、該フレーム５のフランジ５ｂに締結部材用の孔を穿設する必要がなくなる。

しかも、前記クロスメンバ１０の車両幅方向に、該クロスメンバ１０とフレーム５とトラニオンプレート１７とトラニオンブラケット４とトラニオンシャフト３とによって構築される第一閉断面構造Ｄ１を形成すると共に、前記クロスメンバ１０の車両幅方向両端部に、該クロスメンバ１０端部とフレーム５とトラニオンプレート１７とトラニオンブラケット４とによって構築される第二閉断面構造Ｄ２を形成しているため、車両幅方向に荷重が作用した場合、該荷重を前記第一閉断面構造Ｄ１と第二閉断面構造Ｄ２で受けることが可能となり、剛性が高められ、信頼性も向上する。

又、前記フレーム５のウェブ５ａは、それ単独では充分な肉厚を有していないため、仮にウェブ５ａとトラニオンプレート１７とを単に重ね合わせるだけで締結部材１８，１９で締め付けようとすると、締結力（軸力）が不充分となるが、前記トラニオンプレート１７のフレーム５に対する取付部におけるウェブ５ａ内側面には、図１（ａ）、図４及び図５に示す如く、前記締結部材１８，１９を貫通させて締め付けるブロック２２を設けてあるため、充分な締結力（軸力）を得ることが可能となる。

更に、前記フレーム５のウェブ５ａとトラニオンプレート１７とをつなぐ複数本の締結部材１８のうちの一本の締結部材１９を、ヘッド部１９ａにおける軸部１９ｂ側の端面部分に該軸部１９ｂ側へ向け漸次縮径するネック部１９ｃを備えたネック部付ボルトとし、該ネック部付ボルトのネック部１９ｃと嵌合する座面２５ａを有するボルト孔２５を前記ブロック２２側に形成すると共に、前記トラニオンプレート１７側に前記ネック部付ボルトが螺合するネジ孔２６を形成してあるため、フレーム５のウェブ５ａ外側面にトラニオンブラケット４側から延びるトラニオンプレート１７をボルトである締結部材１８及びネック部付ボルトである締結部材１９により取り付けた際に、該締結部材１９の軸部１９ｂの先端側を前記ネジ孔２６にねじ込んで行くと、ネック部１９ｃがブロック２２側のボルト孔２５の座面２５ａに対し楔効果で隙間なく強固に押し付けられることになり、トラニオンプレート１７とフレーム５のウェブ５ａとが、ネック部付ボルトである締結部材１９を介して一体的に連結され、単に一般的なボルトである締結部材１８だけで締め付けるのに比べ、トラニオンシャフト３（図１（ａ）参照）からトラニオンブラケット４を介して伝わる車両前後方向の入力に対してもフレーム５のウェブ５ａ外側面及び内側面の両方で摩擦力が効果的に作用し、大きな滑り耐力を得ることが可能となる。

又、同様に、前記トラニオンブラケット４とトラニオンプレート１７とをつなぐ複数本の締結部材２０のうちの一本の締結部材２１を、ヘッド部２１ａにおける軸部２１ｂ側の端面部分に該軸部２１ｂ側へ向け漸次縮径するネック部２１ｃを備えたネック部付ボルトとし、該ネック部付ボルトのネック部２１ｃと嵌合する座面２９ａを有するボルト孔２９を前記トラニオンブラケット４側に形成すると共に、前記トラニオンプレート１７側に前記ネック部付ボルト（締結部材２１）が螺合するネジ孔３０を形成してあるため、トラニオンブラケット４の外側面にトラニオンプレート１７をボルトである締結部材２０及びネック部付ボルトである締結部材２１により取り付けた際に、該締結部材２１の軸部２１ｂの先端側を前記ネジ孔３０にねじ込んで行くと、ネック部２１ｃがトラニオンブラケット４側のボルト孔２９の座面２９ａに対し楔効果で隙間なく強固に押し付けられることになり、トラニオンプレート１７とトラニオンブラケット４とが、ネック部付ボルトである締結部材２１を介して一体的に連結され、単に一般的なボルトである締結部材２０だけで締め付けるのに比べ、トラニオンブラケット４に対するトラニオンプレート１７の摩擦力を高め、大きな滑り耐力を得ることが可能となる。

この結果、前記トラニオンプレート１７における締結面積を縮小して締結箇所を減らしても、フレーム５のウェブ５ａ並びにトラニオンブラケット４に対するトラニオンプレート１７の締結部位の高い強度信頼性を確保することが可能となり、該トラニオンプレート１７の小型化を実現し、軽量化につなげることも可能となる。

尚、前記トラニオンプレート１７のフレーム５のウェブ５ａに対する取り付け側においてネック部付ボルトである締結部材１９を二本以上採用しようとすると、寸法公差を厳しくしない限り両方の締結部材１９を効果的に作用させることができず、コスト面でのデメリットが生じることになる一方、同様に、前記トラニオンプレート１７のトラニオンブラケット４に対する取り付け側においてネック部付ボルトである締結部材２１を二本以上採用したりようとすると、寸法公差を厳しくしない限り両方の締結部材２１を効果的に作用させることができず、コスト面でのデメリットが生じることになるが、本実施例のように、ネック部付ボルトである締結部材１９並びに締結部材２１をそれぞれ一本ずつ採用すれば、部材間の接合に関し充分な効果が得られる上、寸法公差を過剰に厳しくしなくても済み、コスト的なメリットも得られる。

こうして、トラニオンブラケット４をフレーム５のウェブ５ａに取り付けて該フレーム５のフランジ５ｂに締結部材用の孔を穿設する必要をなくし且つ閉断面構造を採用することにより、全体の剛性を大幅に高めることができ、信頼性向上を図り得る。

尚、本発明のトラニオン式サスペンション構造は、上述の実施例にのみ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内において種々変更を加え得ることは勿論である。

３ トラニオンシャフト
４ トラニオンブラケット
４ａ ボス部
５ フレーム
５ａ ウェブ
５ｂ フランジ
６ リーフスプリング
７ 回動ベース
１０ クロスメンバ
１６ 締結部材
１７ トラニオンプレート
１８ 締結部材
１９ 締結部材（ネック部付ボルト）
１９ａ ヘッド部
１９ｂ 軸部
１９ｃ ネック部
２０ 締結部材
２１ 締結部材（ネック部付ボルト）
２１ａ ヘッド部
２１ｂ 軸部
２１ｃ ネック部
２２ ブロック
２３ ボルト孔
２４ ネジ孔
２５ ボルト孔
２５ａ 座面
２６ ネジ孔
２７ ボルト孔
２８ ネジ孔
２９ ボルト孔
２９ａ 座面
３０ ネジ孔
Ｄ１ 第一閉断面構造
Ｄ２ 第二閉断面構造

Claims (5)

1. 溝形鋼からなり且つ該溝形鋼の溝側が互いに対向するよう車両幅方向へ所要間隔をあけて配設されるフレーム間を連結するクロスメンバと、
   該クロスメンバの両幅端部下面に締結部材により取り付けられるトラニオンブラケットと、
   該トラニオンブラケット外側面と前記フレームのウェブ外側面とを連結するよう締結部材により取り付けられるトラニオンプレートと、
   前記トラニオンブラケットのボス部間に掛け渡すよう配設され且つ該ボス部から外方へ張り出す両端部にそれぞれリーフスプリングの中央部が回動ベースを介し回動自在に取り付けられるトラニオンシャフトと
   を備え、
   前記クロスメンバの車両幅方向に、該クロスメンバとフレームとトラニオンプレートとトラニオンブラケットとトラニオンシャフトとによって構築される第一閉断面構造を形成すると共に、前記クロスメンバの車両幅方向両端部に、該クロスメンバ端部とフレームとトラニオンプレートとトラニオンブラケットとによって構築される第二閉断面構造を形成したことを特徴とするトラニオン式サスペンション構造。
2. 前記トラニオンプレートの前記フレームに対する取付部におけるウェブ内側面に、前記締結部材を貫通させて締め付けるブロックを設けた請求項１記載のトラニオン式サスペンション構造。
3. 前記トラニオンプレートとフレームのウェブとブロックとを締結する複数本の締結部材をボルトとし、該ボルトが貫通するボルト孔を前記ブロック側に形成すると共に、前記トラニオンプレート側に前記ボルトが螺合するネジ孔を形成し、前記複数本の締結部材のうちの一本の締結部材を、ヘッド部における軸部側の端面部分に該軸部側へ向け漸次縮径するネック部を備えたネック部付ボルトとし、該ネック部付ボルトのネック部と嵌合する座面を有するボルト孔を前記ブロック側に形成すると共に、前記トラニオンプレート側に前記ネック部付ボルトが螺合するネジ孔を形成し、
   前記トラニオンプレートとトラニオンブラケットとを締結する複数本の締結部材をボルトとし、該ボルトが貫通するボルト孔を前記トラニオンブラケット側に形成すると共に、前記トラニオンプレート側に前記ボルトが螺合するネジ孔を形成し、前記複数本の締結部材のうちの一本の締結部材を、ヘッド部における軸部側の端面部分に該軸部側へ向け漸次縮径するネック部を備えたネック部付ボルトとし、該ネック部付ボルトのネック部と嵌合する座面を有するボルト孔を前記トラニオンブラケット側に形成すると共に、前記トラニオンプレート側に前記ネック部付ボルトが螺合するネジ孔を形成した請求項２記載のトラニオン式サスペンション構造。
4. 前記ネック部付ボルトを、前記ネック部がテーパ形状を成すように形成されたテーパボルトとした請求項３記載のトラニオン式サスペンション構造。
5. 前記ネック部付ボルトを、前記ネック部が球面形状を成すように形成された球面ボルトとした請求項３記載のトラニオン式サスペンション構造。

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