JP2014213616A - リーフスプリング取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】リーフスプリングを車体に組付ける際の組付性及び、リーフスプリングの耐久性向上と、コスト低減を図ったリーフスプリング取付構造を提供することを目的とする。
【解決手段】リーフスプリングの端部の円筒部３１に嵌入するブッシュ５と、ブッシュ５に内嵌して、軸線方向の締付を規制するカラー部材９と、下方が開口された空間Ｓを形成する第1壁面６１及び第２壁面６２、第１壁面６１に設けられ、ブッシュ５が空間Ｓへ挿通可能で且つ、中心からの距離が不等部を有した第１貫通孔６１ａ、第２壁面６２に、穿設された第２貫通孔を有したスプリングブラケットと、第１貫通孔６１ａに内嵌する突出部７１を有し、突出部７１の第２貫通孔６２ａの軸線上に、第２貫通孔６２ａと略同等の第３貫通孔を有したリテーナ７と、第１貫通孔６１ａ、カラー部材９及び第２貫通孔６２ａを貫通したボルト８にて締結したことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、車体を懸架するリーフスプリング式サスペンションを車体に取付けるための取付部品点数を削減し、低コスト化と共に、耐久性向上を実現するものに関する。

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スプリング式サスペンション装置が広く用いられている。
しかも、リーフスプリング式サスペンション装置は、構造が簡単で且つ、大きな荷重に対応でき、更に耐久性に優れているため、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取付ける支持構造として、特許文献１が開示されている。
図６に示すように、シャックル０１は、車両中心側と外側で対向する一対のプレート０２、０３と、両プレート０２、０３を連結するスプリングピン０４、及びシャックルピン０５を備えている。
スプリングピン０４の先端ネジ部０４ｃに螺合するナット０８は片側のプレート０３の外側面に回転不能に保持部材によって保持させている。
保持部材は、断面コ字状のホルダ０７とプレート０３とで形成された水平方向に沿う溝状空間に、ナット０８を挿入することにより、プレート０３の外側面にナット０８を回転不能に保持させている。
シャックル０１は車体側に取付けられたシャックルブラケット０１１に、車両前後方向に回動可能に取付けられている。
従って、スプリングピン０４を一方のプレート側から挿入して、その先端ネジ部０４ｃをナットに螺合させるに際しては、ナット０８を押さえる必要が無く、シャックル０１の両側に作業空間を確保する必要がなくなる。

また、図６のリーフスプリング取付構造は、一対のプレート０２、０３間のスプリングピン０４に外嵌して、スプリングピン０４の締代を規制するためのカラー部材０９と、カラー部材０９に外嵌したブッシュ０１４と、ブッシュ０１４に外嵌したリーフスプリング端部の筒状部０１４が夫々重なる状態で組付けられている。

特開２００７−２５３６６３号公報（特許文献１）

しかし、特許文献１において、リーフスプリングには、車両の走行により上下方向への揺動が発生する。
リーフスプリングの上下方向への揺動は、リーフスプリング端部の筒状部０１３がスプリングピン０４を中心にして回動することにより吸収される。
更に、リーフスプリングの上下方向への揺動に伴い、一対のプレート０２、０３も車両前後方向に揺動する。
ナット０８を回転不能に保持する断面コ字状のホルダ０７は、車両の走行による一対のプレート０２、０３の揺動及び、リーフスプリング端部の筒状部０１４の回動によりナット０８を回転不能に保持して、リーフスプリングが一対のプレート０２、０３から外れないようにするための作用も兼ね備えたものである。
従って、先行技術においては、ホルダ０７は必須の部品となり、ホルダ０７のプレート０３への溶接、ホルダ０３の部品コスト等が増加する不具合を有している。
また、リーフスプリングを一対のプレート０２、０３間に組付ける際、リーフスプリング端部の筒状部０１３と共にブッシュ０１４（一般的にゴム部材）及びカラー部材０９を下側から挿入するが、プレート０２、０３間より大きくできない。
また、スプリングピン０４でプレート０２、０３間を締付けた際に、ブッシュ０１４を軸方向に圧縮することにより、径方向に膨出させて、筒状部０１３とカラー部材０９とにブッシュ０１４を押圧させることができないので、筒状部０１３とブッシュ０１４及び、ブッシュ０１４とカラー部材０９との相対変位をブッシュ０１４の変形で吸収させることができない。
そのため、リーフスプリングの揺動の際に、筒状部０１４とブッシュ０１４、ブッシュ０１４とカラー部材０９との間には、滑りが発生し、摩耗が生起され易くなり、耐久性に影響が出る。

本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、リーフスプリングを車体に組付ける際の組付性及び、リーフスプリングの耐久性向上と、コスト低減を図ったリーフスプリング取付構造を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するため本発明は、リーフスプリングの端部の円筒部に嵌入された環状のブッシュに嵌入したピンを介して車体に固設されたスプリングブラケットに連結する車両用のリーフスプリング取付構造であって、
前記環状のブッシュに内嵌し且つ、前記ピンを内嵌すると共に前記環状ブッシュの軸線方向の締付代を規制するカラー部材と、
自然状態時に軸線方向の長さが前記カラー部材の軸線方向長さより長い環状のブッシュと、
下方が開口された空間を有し、車幅方向断面を略コ字状に形成する第1壁面及び第２壁面、前記第１壁面及び第２壁面のいずれか一方に設けられ、前記環状のブッシュが前記空間へ挿通可能で且つ、中心から外周縁までの距離が不等部を有した第１貫通孔および、前記第１壁面及び第２壁面のいずれか他方に、前記カラー部材の外形より小さく且つ、前記ピンの外径より大きい第２貫通孔を有したスプリングブラケットと、
外周形状が前記第１貫通孔と略同形状に形成され、前記第１貫通孔に内嵌する突出部を有すると共に、前記突出部の前記第２貫通孔の軸線と同軸線位置に、前記第２貫通孔と略同等の第３貫通孔を有したリテーナと、
前記第１貫通孔、前記カラー部材及び前記第２貫通孔を貫通して、前記リーフスプリングを前記スプリングブラケットに締結部材によって締結するピンと、を備えたことを特徴とするリーフスプリング取付構造を提供することができる。

かかる発明によれば、リーフスプリング端部の円筒部は、車両走行時の車体上下振動に伴い、ピンを中心にして回動する。
ピンと円筒部とが直接接触すると、当接部の摩耗が激しく耐久性が乏しくなる。
そのため、円筒部とピントの間には緩衝用のゴムブッシュが介装されており、車体の上下振動に対し滑らかに追従し、路面からの振動に対する緩衝・防振を行うために介装されている。
しかし、リーフスプリングの円筒部の回動に伴い、円筒部とゴムブッシュ外周面、ゴムブッシュの内周面とカラー部材の外周面、カラー部材内周面とピン外周面、何れも摺動すると摩耗が進行する。
そのため、リテーナの突出部にて、ゴムブッシュをゴムブッシュの軸線方向に押圧することにより、円筒部及びカラー部材間の径方向圧力を増大させて、円筒部とゴムブッシュ、ゴムブッシュとカラー部材外周部夫々の接触部における相対移動をなくし、ゴムブッシュの変形のみで、円筒部の回動を吸収するようにした。
また、ゴムブッシュを軸線方向に押圧しているリテーナには、ゴムの変形に追従したピンを中心にした回転力が作用するが、第１貫通孔に嵌入したリテーナの突起部により、リテーナの回動を規制することができる。
従って、リテーナがピンを中心に回動しないので、リテーナの回動規制用の部材が不要となり、装置のコスト低減が可能となる。
また、カラー部材が回動しないので、ピンには回動力が作用しないので、ピンとリテーナ部材との固着（例えば溶接）も不要となり、コストが大幅に低減できる。

また、本発明において好ましくは、前記第１貫通孔は、長円形状に形成されているとよい。

このような構造にすることにより、第１貫通孔を長円形状にして、リテーナの突出部を嵌合させた形状にしたので、ゴムブッシュからのピンを中心とした回動力が作用しても、第１貫通孔は連続した円弧状を成しているので、孔部周縁に応力集中が発生し難く、耐久性が向上すると共に、板厚を減少させることが可能となり、重量及び材料費の低減効果が得られる。

また、本発明において好ましくは、前記リテーナは、前記突出部に連続して前記第１貫通孔の外周面に沿って、外方へ延在したフランジ部を有した断面がハット型を成しているとよい。

このような構造にすることにより、第１貫通孔の外周縁から外方へ延在したフランジ部を設けることにより、突出部と第１貫通孔との嵌合状態が同一面内に位置決めし易くなり、ゴムブッシュへの押圧力が均一化すると共に、第１貫通孔と突出部との当接面積が確保し易くなり、当接により発生する応力を低減することができる。
従って、フランジ部形成による剛性アップに伴う、リテーナの板厚減少が可能となり、重量及び材料費の抑制が図れる。

また、本発明において好ましくは、前記第１貫通孔に前記突出部を嵌入する際に、前記突出部の取付姿勢を所定位置に合せ易くするための位置確認手段を、前記リテーナ又は、前記第１貫通孔が設けられた壁面の少なくともいずれかに配設するとよい。

このような構造にすることにより、第１貫通孔にリテーナの突起部を嵌入する際に、第１貫通孔及び突起部が組立作業者から見えない状態になるので、第１貫通孔に対して、突出部の姿勢を所定位置に調整し易いように位置確認手段にて確認し、リテーナの誤組付けを防止して、品質向上によるリーフスプリング装置の信頼性を向上させることができる。

本発明によれば、リーフスプリングを車体に組付ける際の組付性及び、リーフスプリングの耐久性向上と、コスト低減を図ったリーフスプリング取付構造を提供することができる。

本発明が実施される車両の前軸用リーフスプリング概略構成図を示す。 本発明の図１Ａ−Ａ断面図を示す。 本発明のリテーナの平面詳細説明図、（Ｂ）は（Ａ）の側面図を示す。 （Ａ）はカラー部材とゴムブッシュとの組付け状態図、（Ｂ）は（Ａ）の側面図を示す。 本発明にリテーナと第１貫通孔との位置合わせ確認手段の説明図を示す。 従来技術の説明図を示す。

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。
また、上下左右は運転席に着座した状態を基準に上下（重力方向）左右（車幅方向）を記載する。

本発明を適用した車両のリーフスプリング装置を図１に基づいて説明する。
図１は、車両前部のシャシフレーム１の下側に装着されたリーフスプリング装置２を示す。
尚、図１は、車両左側のサイドレール１１に装着されたリーフスプリング装置２の側面図を示している。
シャシフレーム１は断面コ字状で、開口部を車幅方向内側にして車両前後方向に延在し、車幅方向に間隔を有した左右一対のサイドレール１１と、左右一対のサイドレール１１間に車幅方向に延在すると共に、車両前後方向に間隔を有して配置された複数のクロスメンバを備えて梯子状に形成されている。
リーフスプリング装置２は、リーフスプリング３と、リーフスプリング３の前端部と連結し、サイドレール１１の下面前端部に固着されたスプリングブラケット６と、リーフスプリング３の後端部と連結するシャックルリンク４と、シャックルリンク４をサイドレール１１に連結するシャックルリンクブラケット４１とを備えている。
２１はゴム部材で成型されたバンプストッパで、リーフスプリング３が上方へ大きく撓んだときに、リーフスプリング３がサイドレール１１に直接当接するのを防止して、ショックを和らげる。
２２は図示されないフロントアクスルを固着するＵボルトである。

図２は、本発明が実施された図１のＡ−Ａ断面図を示す。
リーフスプリング装置２の前端部は、サイドレール１１の下面１１ａと、サイドレール１１のウェブ１１ｂに亘って固着されたスプリングブラケット６と、リーフスプリング３の前端部の円筒部３１に内嵌したゴム材料で成型された環状のブッシュ５と、該ブッシュ５に内嵌した環状のカラー部材９と、該カラー部材９及びブッシュ５を軸方向に押圧するリテーナ７と、カラー部材９に内嵌してリーフスプリング３をスプリングブラケット６に取付けるピンであるフランジボルト８とを備えている。

スプリングブラケット６は、ウェブ１１ｂに固着されたウェブ取付フランジ部６３と、サイドレール１１の下面１１ａに固着された下面取付フランジ部６４と、下方が開口された空間Ｓを有し、車幅方向を断面が略コ字状を成す第１壁面６１と、該第１壁面６１と対向した第２壁面６２とを有している。
第１壁面６１には、図５に示す、中心Ｐから外周縁までの距離が不等部を有した第１貫通孔６１ａが形成されている。
本実施形態において、第１貫通孔６１ａは、短径Ｄ１に対し長径Ｄ２（Ｄ１＋Ｄ３）の長円形状になっている。
また、第１貫通孔６１ａは、環状のブッシュ５が挿通可能な大きさ（図５参照）に形成されている。

また、図５に示すように、第１貫通孔６１ａの長径Ｄ２方向頂部の外周縁には、平面視が略三角形状の位置確認手段である取付け位置合せ用の第１突起６５が中心Ｐを通過する対角線上の位置に一対設けられている。
これは、後述するリテーナ７を第１壁面６１に組付ける際に、長径Ｄ２の方向性を組立作業者が容易に確認できるようにして、作業の確実性を確保し、リーフスプリング装置２の信頼性を向上させるものである。
尚、本実施形態では、第１貫通孔６１ａに対し、第１突起６５を２か所に配設したが、１個所でもよい。
また、本実施形態では、第１突起６５を長径Ｄ２の方向に配設したが、短径Ｄ１の方向に配設してもよい。

また、第２壁面６２には、リテーナ７が第１貫通孔６１ａに嵌合した時に、後述するリテーナ７に穿設されたフランジボルト８が挿通される第３貫通孔７ａと対向した位置に第２貫通孔６２ａが穿設されている。
第２貫通孔６２ａの孔径Ｄ５は、フランジボルト８の挿通は許容するが、カラー部材９の外径Ｄ６より小さい貫通孔となっている。
即ち、第３貫通孔７ａの孔径Ｄ５＜カラー部材９の外径Ｄ６となっている。

図３（Ａ）にリテーナ７の平面図、（Ｂ）に側面図を示した。
リテーナ７は、中央部を突出させて、突出部７１の外周は、第１貫通孔６１ａと略同一形状に形成されて、第１貫通孔６１ａに内嵌される形状となっている。
即ち、中心Ｐから外周縁までの距離が不等部を有した第１貫通孔６１ａに嵌合する形状に形成されている。
そして、突出部７１は、短径Ｄ１に対し長径Ｄ２（Ｄ１＋Ｄ３）の長円形状になっており、中央部にフランジボルト８が挿通する第３貫通孔７ａが穿設されている。
突出部７１に連続して、第１貫通孔６１ａの外周縁外方へ、第１壁面６１に沿ってフランジ部７２が形成されている。
尚、第１貫通孔６１ａと突出部７１の外周形状とを同じとしたが、当然、第１貫通孔６１ａの内周面と突出部７１の外周形状との間には、突出部７１を第１貫通孔６１ａに嵌入するための嵌合隙間が存在するように形成されている。
また、リテーナ７が第１貫通孔６１ａに嵌合した時に、第２貫通孔６２ａと第３貫通孔７ａの軸線は同一軸線になるように形成されている。

また、突出部７１の突出量Ｌは、第１壁面６１に対し、略同等に形成されている。
更に、本実施形態では、長径Ｄ２方向頂部のフランジ部７２の外周縁には、平面視が略三角形状の位置確認手段である取付け位置合わせ用の第２突起７３が中心Ｐを通過する対角線状の位置に設けられている。
これは、リテーナ７を第１壁面６１に組付ける際に、第１壁面６１に配設された第１突起６５と、リテーナ７の第２突起７３とを位置合わせすることにより、リテーナ７の長径Ｄ２の方向性を組立作業者が容易に確認できるようにして、組立作業の確実性を確保し、リーフスプリング装置２の信頼性を向上させるものである。
尚、本実施形態では、第２突起７３を２か所に配設したが、１個所でもよい。
また、第２突起７３を長径Ｄ２の方向に配設したが、短径Ｄ１の方向に配設してもよい。

図４は、カラー部材９に環状のブッシュ５を外嵌させた状態を示している。
ブッシュ５は、カラー部材９に外嵌する環状の筒状部５１と、筒状部５１に連続して径方向外方に延在して、リーフスプリング３の円筒部３１の車幅方向端縁と第１壁面６１及び第２壁面６２との間に位置して、これらが直接接触しないようにする環状のガイド部５２を備えている。
ブッシュ５は、ブッシュ５は軸線方向に２分割された分割ブッシュ５１、５１で構成されている。
ブッシュ５は、ブッシュ５の軸線方向に２分割して、ブッシュ５１、５１に分割することにより、円筒部３１とカラー部材９との間に挿入し易くなっている。
分割ブッシュ５１は、同一品であり、カラー部材９に対して１８０度方向を変えて組付けるようになっている。また、図４に２点鎖線にて示すように、ブッシュ５は、自然状態において軸線方向にカラー部材９より両サイドにおいてＬ２（圧縮代）有している。

これらの各部品の組立て順序を説明する。なお、以下の組立て順序は一例にすぎず、これに限定されない。
分割ブッシュ５１の一方のみをリーフスプリング３の円筒部３１に内嵌させる。この状態で、スプリングブラケット６の第１壁面６１と第２壁面６２間に挿入する。次に、分割ブッシュ５１の他方を、第１貫通孔６１ａからリーフスプリング３の円筒部３１に内嵌させる。次にカラー部材９を分割ブッシュ５１の内面に内嵌させる。
リテーナ７の第３貫通孔７ａにフランジボルト８を挿通した状態で、フランジボルト８をカラー部材９と第２壁面６２の第２貫通孔６２ａに挿通させて、フランジボルト８のネジ部（図示省略）に平ワッシャ６２、スプリングワッシャ６８の順に組付けて、ナット６７にて仮締めする（図２参照）。

次に、図５に示すように、第１壁面６１の第１貫通孔６１ａの外周縁外側に配設された取付位置合わせ用の第１突起６５と、リテーナ７の取付け位置合わせ用の突起７３とを合わせて、ナット６７を増締めする。
増締めによって、夫々の分割ブッシュ５１、５１は軸線方向に圧縮されると共に、径方向に膨出して、円筒部３１と分割ブッシュ５１との接触面、分割ブッシュ５１とカラー部材９の接触面は夫々高圧状態で接触する。

このような構造にすることにより、リーフスプリング端部の円筒部３１は、車両走行時の車体上下振動に伴い、ピンを中心にして回動する。
しかし、分割ブッシュ５１、５１が、径方向に膨出して、円筒部３１と分割ブッシュ５１との接触面、分割ブッシュ５１とカラー部材９の接触面は夫々高圧状態で接触するので、車体の上下振動に対し円筒部３１と分割ブッシュ５１、５１、分割ブッシュ５１、５１とカラー部材９の外周部との夫々の接触部における相対移動（接触部の摺動）が無くなり、分割ブッシュ５１、５１の変形のみで、円筒部３１の回動を吸収するようにした。
また、路面からの振動に対する緩衝・防振を分割ブッシュ５１、５１の変形で行うため、耐摩耗性が向上し、リーフスプリング取付部の耐久性向上が図れる。

また、分割ブッシュ５１、５１を軸線方向に押圧しているリテーナには、ゴムの変形に追従したフランジボルト８を中心にした回転力が作用するが、第１貫通孔６１ａに嵌入したリテーナ７の突起部７１により、リテーナ７の回動を規制することができる。
従って、リテーナ７がフランジボルト８を中心に回動しないので、リテーナ７の回動規制用の部材が不要となり、装置のコスト低減が可能となる。
また、リテーナ７が回動しないのでカラー部材９も回動しない。
従って、フランジボルト８には回動力が作用しないので、フランジボルト８を固着（例えば溶接）も不要となり、コストが大幅に低減できる。

車軸を車体に懸架するリーフスプリング式サスペンションを取付けるための取付構造の部品点数を削減し、低コスト化を実現するリーフスプリング取付構造に利用できる。

１ シャシフレーム
２ リーフスプリング装置
３ リーフスプリング
４ シャックルリンク
５ ブッシュ
６ スプリングブラケット
７ リテーナ
７ａ 第３突起
８ フランジボルト（ピン）
９ カラー部材
１１ サイドレール
３１ 円筒部
５１ 分割ブッシュ
６１ 第１壁面
６１ａ 第１貫通孔
６２ 第２壁面
６５ 第１突起
６２ａ 第２貫通孔
７１ 突出部
７２ フランジ部
７３ 第２突起
Ｄ１ 短径
Ｄ２ 長径

Claims (4)

1. リーフスプリングの端部の円筒部に嵌入された環状のブッシュに嵌入したピンを介して車体に固設されたスプリングブラケットに連結する車両用のリーフスプリング取付構造であって、
   前記環状のブッシュに内嵌し且つ、前記ピンを内嵌すると共に前記環状ブッシュの軸線方向の締付代を規制するカラー部材と、
   自然状態時に軸線方向の長さが前記カラー部材の軸線方向長さより長い環状のブッシュと、
   下方が開口された空間を有し、車幅方向断面を略コ字状に形成する第１壁面及び第２壁面、前記第１壁面及び第２壁面のいずれか一方に設けられ、前記環状のブッシュが前記空間へ挿通可能で且つ、中心から外周縁までの距離が不等部を有した第１貫通孔および、前記第１壁面及び第２壁面のいずれか他方に、前記カラー部材の外形より小さく且つ、前記ピンの外径より大きい第２貫通孔を有したスプリングブラケットと、
   外周形状が前記第１貫通孔と略同形状に形成され、前記第１貫通孔に内嵌する突出部を有すると共に、前記突出部の前記第２貫通孔の軸線と同軸線位置に、前記第２貫通孔と略同等の第３貫通孔を有したリテーナと、
   前記第１貫通孔、前記カラー部材及び前記第２貫通孔を貫通して、前記リーフスプリングを前記スプリングブラケットに締結部材によって締結するピンと、を備えたことを特徴とするリーフスプリング取付構造。
2. 前記第１貫通孔は、長円形状に形成されていることを特徴とする請求項１記載のリーフスプリング取付構造。
3. 前記リテーナは、前記突出部に連続して前記第１貫通孔の外周面に沿って、外方へ延在したフランジ部を有した断面がハット型を成していることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のリーフスプリング取付構造。
4. 前記第１貫通孔に前記突出部を嵌入する際に、前記突出部の取付姿勢を所定位置に合せ易くするための位置確認手段を、前記リテーナ又は、前記第１貫通孔が設けられた壁面の少なくともいずれかに配設したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のリーフスプリング取付構造。

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