JP2015123953A - 車軸のラジアスロッド取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】後２軸車のトラニオン式サスペンション装置のクロスシャフトの軽量化、組付け工数及び重量の軽減と共に、耐久性向上を図ったトラニオン式サスペンションの提供を目的とする。
【解決手段】トラニオン式サスペンション装置であって、リーフスプリング６の前後両端部を上下方向に揺動自在に支持する左右一対のトラニオンブラケット５０と、クロスメンバ１３ｂに、Ｖ字形状の開口端部が車幅方向に沿って軸着され、Ｖ字形状の頂部がＲＦ車軸及びＲＲ車軸の上側に夫々連結したＶ型ラジアスロッド３７、３８と、ＲＦ車軸３１及びＲＲ車軸３２の下側と左右一対のトラニオンブラケット５０とを車両前後方向に連結すると共に車幅方向に間隔を有してトラニオンブラケット５０の前後に配設された左右一対のラジアスロッド３５、３６と、左右一対のトラニオンブラケット５０の下部を連結するクロス部材と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、後２軸の大型トラック等に用いられているトラニオン式サスペンション装置に関する。

従来から、後２軸の大型トラック等において、不整地走行に適した懸架装置としてトラニオン式サスペンション装置が多用されている。
トラニオン式サスペンション装置は、車両後部の車軸として前後方向一対の後前車軸、後後車軸間において、トラニオンシャフトを有するトラニオンブラケットを大型トラックのシャシフレームに固定し、リーフスプリングの前後方向中央部に固定されたスプリングサドルを介してリーフスプリングをトラニオンシャフトに回動自在に取付け、このリーフスプリングの前後端部により後前車軸、後後車軸を上方から当接して車両を懸架する。
後前車軸及び後後車軸の車両前後方向位置を保持するため、一端側が車体（シャシフレーム）側と連結し、他端側が後前車軸と、後後車軸に夫々軸着されるアッパラジアスロッド及び、ロアラジアスロッドによって構成されている。
トラニオン式サスペンションは、不整地走行に適した懸架装置として用いられるため、重量が重くなる傾向を有している。
トラニオンブラケットの一般的な構造として特許文献１が開示されている。

特許文献１において、図６はトラニオン式サスペンションの車両左側の平面図、図７に図６のＡ−Ａ断面図を示す。
シャシフレーム０１のＬＨサイドフレーム０１２の下側にトラニオンブラケット０５が下方へ延在して装着されている。
トラニオンブラケット０５には、図示省略のシャシフレーム０１の右側に装着されたトラニオンブラケット０５（図示省略）と連結するトラニオンクロスシャフト０４が嵌入する車幅方向に貫通したボス部０５１が穿設されている。
トラニオンクロスシャフト０４は、両端部がボス部０５１を貫通して、車幅方向外方に突出している。
そして、トラニオンクロスシャフト０４は、トラニオンブラケット０５に対し車幅方向へ相対変位が生じないように、ストッパボルト０４２にて固定されている。
トラニオンクロスシャフト０４の両端部には、スプリングサドル０７を介してリーフスプリング０６の前後端部が上下方向に回動可能に軸着されている。

図６に示すように、リーフスプリング０６の前側端部は後前車軸０３１の上面に当接し、リーフスプリング０６の後側端部は後後車軸０３２の上面に当接して、車両を懸架している。
そして、シャシフレーム０１と後前車軸０３１、後後車軸０３２との車両前後方向の相対位置を維持するため、一端がクロスメンバ０１３に他端が後前車軸０３１と後後車軸０３２の上面に連結したラジアスロッド０３７及び０３８が車両前後方向沿って配設されている。
尚、下側にも同様のラジアスロッドが、車両前後方向沿って複数配設されている。
また、後前車軸０３１に後前輪０３３、後後車軸０３２に後後輪０３４が取り付けられている。

このような構造において車両が旋回すると、後前車軸０３１及び後後車軸０３２は、シャシフレーム０１に対して車幅方向に相対変位が生じる。
これを防止するため、後前車軸０３１及び後後車軸０３２には、サイドストッパ０７２を配設し、車両旋回時にリーフスプリング０６の前端部及び後端部夫々をサイドストッパ０７２に当接させて、後前車軸０３１及び後後車軸０３２をシャシフレーム０１の旋回方向に追従させている。
リーフスプリング０６がサイドストッパ０７２に当接するその反力は、スプリングサドル０７、トラニオンシャフト０４１、トラニオンブラケット０５、クロスシャフト０４の順に伝達し、クロスシャフト０４には、曲げ及び捻れとして作用する。
従って、トラニオンクロスシャフト０４は高剛性を有した部材形状にして、曲げ及び捻れに対して変形しないように形成されている。
このようにして、後前車軸０３１及び後後車軸０３２は、シャシフレーム０１の旋回に追従することで、車両旋回が確実に行われ、走行安定性が確保できるようになっている。

特開平０８−１５６５６２号公報

特許文献１によると、クロスシャフト０４は、左右のトラニオンブラッケット０５、０５に設けられた車幅方向に貫通したボス部０５１を支点にして、クロスシャフト０４の車幅方向中間部に車両旋回時の後前車軸０３１及び後後車軸０３２の反力が作用するため、該中間部の剛性を特に高くする必要がある。
従って、クロスシャフト０４の車幅方向中間部の剛性が低いと車軸を車両の旋回方向に追従させられないため、走行安定性が低下する。
更に、クロスシャフト０４と、左右のトラニオンブラッケット０５、０５とを一体に組付けた状態でトラックのシャシフレーム０１に組付ける構造である。
そして、クロスシャフト０４とトラニオンブラケット０５とを一体に形成した大きな部品は、シャシフレームに組付けた状態において、シャシフレームの車幅より長い形状を成している。
従って、トラックの組立ラインで、クロスシャフト０４とトラニオンブラケット０５とを一体に形成した重量の重い且つ、大きな部品をシャシフレームに組付ける作業は、大きな作業スペースと、組付けるための複雑な作業手順が必要となる。
重量が重く、組付け工数が多くなり、コストが増大する不具合を有している。

本発明はかかる技術的課題に鑑み、後２軸車のトラニオン式サスペンション装置のクロスシャフトの軽量化、組付け工数及び重量の軽減と共に、耐久性向上を図ったトラニオン式サスペンションの提供を目的とする。

本発明は、かかる課題を解決するため、車両の後部に配設された前後一対の後前車軸及び後後車軸間に亘り延在し、前記後前車軸及び後後車軸に重力方向上方から当接するリーフスプリングによって前記車両を懸架するトラニオン式サスペンション装置であって、
前記後前車軸と前記後後車軸の中間部に位置すると共に前記車両のシャシフレームの下部に装着され、前記リーフスプリングの車両前後方向中間部を中心にして前後両端部を重力方向に揺動自在に支持する左右一対のトラニオンブラケットと、
前記シャシフレームの車幅方向に延在するクロスメンバに、Ｖ字形状の開口端部が車幅方向に沿って軸着され、前記Ｖ字形状の頂部が前記後前車軸及び前記後後車軸の上側に夫々連結した後前車軸Ｖ型ラジアスロッド及び、後後車軸Ｖ型ラジアスロッドと、
前記後前車軸及び前記後後車軸の下側と前記左右一対のトラニオンブラケットとを車両前後方向に連結すると共に車幅方向に間隔を有して前記トラニオンブラケットの前後に配設された左右一対のラジアスロッドと、
前記左右一対のトラニオンブラケットの下部を連結するクロス部材と、を備え、
前記クロス部材は、前記車両からの荷重に対し、前記トラニオンブラケットの下部が車幅方向外側に変形するのを防止する引張り部材であることを特徴とするトラニオン式サスペンション装置を提供できる。

かかる発明によれば、Ｖ型のラジアスロッドにすることで、クロスメンバとＶ型のラジアスロッドとによって三角形状になり、シャシフレームと後前車軸及び後後車軸との車幅方向の相対位置が維持され、車両が旋回状態になっても、後前車軸及び後後車軸をＶ型ラジアスロッドによって相対位置を維持できるため、クロス部材には捻れ及び曲げ等の外力が作用しないので、クロス部材はトラニオンブラケットの下部が車幅方向外側に変形するのを防止する引張り力を保持する部材であればよい。
従って、クロス部材は、捻れ及び曲げ等の外力に対応した形状が不要になり、簡単形状にすることにより、加工工数、重量低減及び材料費低減等の効果（コスト低減）が得られる。

また、本発明において好ましくは、前記引張り部材は、鋼板を平板状に形成されているとよい。

かかる発明によれば、引張り部材は、平板状で且つ鋼板製なので重量が軽いので、サスペンション装置に組付ける際に作業が容易となり、組付け工数低減が図れる。

かかる発明によれば、後２軸車のトラニオン式サスペンション装置のクロスシャフトの軽量化、組付け工数及び重量の軽減と共に、耐久性向上を図ったトラニオン式サスペンションの提供することができる。

本発明の実施形態における車両後部のトラニオン式サスペンションの概略平面図を示す。 図１のＡ−Ａ矢視図を示す。 図１のＣ−Ｃ断面図で本発明の実施形態を示す。 本発明が採用されるトラニオンベースの外観斜視図を示す。 図４のＡ−Ａ断面相当のトラニオンブラケットの断面図を示す。 従来技術の説明図を示す。 図６のＡ−Ａ断面図を示す。

以下、本発明に係る実施形態について図面を用いて説明する。
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、その相対配置などはとく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く、単なる説明例にすぎない。
尚、方向性を示す場合は、運転席に着座した状態を基準として、前後左右、上下方向を記載する。

図１は本発明が実施される大型トラック１００（以後、車両１００と略称する）等の後２軸車に装着されたトラニオン式サスペンション装置の平面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視図を示している。
後２軸車は、後前車軸３１（以後、ＲＦ車軸３１と略称する）と、後後車軸３２（以後、ＲＲ車軸３２と略称する）と、ＲＦ車軸３１の両端に装着された後前輪３３（以後、ＲＦ輪３３と略称する）と、ＲＲ車軸３２の両端に装着された後後輪３４（以後、ＲＲ輪３４と略称する）とが配設されている。
図１の車輪は、１か所に１本のタイヤが装着されたシングルタイヤ又は、１か所に２本のタイヤが装着されたダブルタイヤなどを採用することができる。

ＲＦ車軸３１及びＲＲ車軸３２は、トラニオン式サスペンション（懸架装置）を介して車体を支持している。
トラニオン式サスペンションは、車両前後方向に延在したシャシフレーム１の後部に装着され、リーフスプリング６を回動自在に保持するスプリングサドル７を有したトラニオンブラケット５０と、スプリングサドル７に車両前後方向中間部をＵボルト７７によって締結されたリーフスプリング６と、一端がトラニオンブラケット５０の下端部に連結され、他端がＦＲ車軸３１の下端に連結したフロントロアラジアスロッド３５と、一方がトラニオンブラケット５０の下端部に連結され、他方がＲＲ車軸３２の下端に連結したリヤロアラジアスロッド３６と、一方端がＲＦ車軸３１の上端部に連結し、他方端がシャシフレーム１のクロスメンバ１３ｂに連結したフロントアッパラジアスロッド３７と、前端がクロスメンバ１３ｂに連結し、後端がＲＲ車軸３２の上端部に連結したリヤアッパラジアスロッド３８とを備えている。

車両１００のシャシフレーム１は、車両前後方向に延在し、且つ車幅方向に間隔を有した左右一対のサイドフレームＲＨ１１、サイドフレームＬＨ１２と、該サイドフレームＲＨ１１、ＬＨ１２間に車幅方向に延在し、両端部をサイドフレームＲＨ１１及びサイドフレームＬＨ１２に夫々固着し、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１３（１３ａ、１３ｂ・・・）とで梯子状に形成されている。
尚、図１ではクロスメンバは２個表示したが、それ以外は省略してある。

図２に示すように、リーフスプリング６は、複数枚のリーフスプリングを上下方向に重合されており、下側が長く、上側に重ねるに従って漸次短くなっている。
そして、リーフスプリング６は、車両前後方向中間部の上端にスプリングパッド７６を介してスプリングサドル７にＵボルト７７にて締結する。
従って、スプリングサドル７に取付けられたリーフスプリング６はトラニオンシャフト部５２を中心にして回動自在に装着される。
リーフスプリング６の前端部及び後端部は、ＲＦ車軸３１及びＲＲ軸３２夫々の上面に当接し、ＲＦ車軸３１及びＲＲ車軸３２の上下変動に対し撓むと共に、ＲＦ車軸３１及びＲＲ車軸３２の上面を車両前後方向に摺動する。

フロント及びリヤ、アッパ及びロアの夫々のラジアスロッド３５、３６、３７、３８は、ＲＦ車軸３１及びＲＲ軸３２をシャシフレーム１に対して相対位置を維持するために設けられている。
更に、これらのラジアスロッドは、ＲＦ輪３３及びＲＲ輪３４からの駆動力をシャシフレーム１に伝える作用も有している。
そして、フロントアッパラジアスロッド３７及びリヤアッパラジアスロッド３８は、Ｖ字状に形成されている。
図１に示すように、フロントアッパラジアスロッド３７及びリヤアッパラジアスロッド３８のＶ字状の開口端側は、クロスメンバ１３ｂを車両前後から挟持する状態で、クロスメンバ１３ｂに軸着されている。
そして、Ｖ字状の頂部は、夫々ＲＦ車軸３１、ＲＲ車軸３２の車幅方向中央の上部に軸着されている。
Ｖ字状のラジアスロッド３７（または３８）とクロスメンバ１３ｂとで三角形状を成すことで、シャシフレーム１に対して、車幅方向の相対位置関係を維持する構造になっている。

フロントロアラジアスロッド３５は、シャシフレーム１に対し車幅方向の直角度を維持するために、ＲＦ車軸３１とトラニオンブラケット５０間に車幅方向へ間隔を有して２本配設されている。
更に、リヤロアラジアスロッド３６は、シャシフレーム１に対し車幅方向の直角度を維持するために、ＲＲ車軸３２とトラニオンブラケット５０間に車幅方向へ間隔を有して２本配設されている。

図４にトラニオンベース５の外観斜視図、図５に図４のＡ−Ａ断面相当のトラニオンブラケットの断面図を示す。
図５は、トラニオンベース５のトラニオンシャフト部５２とスプリングサドル７のボス部７１との間に弾性部材であるラバーブッシュ８を介装したトラニオンブラケット５０の断面図である。
サイドフレームＲＨ１１及びサイドフレームＬＨ１２に装着されるトラニオンブラケット５０（トラニオンベース５）は、夫々左右同一形状を成している。
従って、本実施例の説明では片側のトラニオンブラケット５０について説明する。

トラニオンブラケット５０は、トラニオン本体部５１及び、該トラニオン本体部５１と一体的に形成されたトラニオンシャフト部５２を有するトラニオンベース５と、トラニオンシャフト部５２に外嵌するボス部７１を有するスプリングサドル７と、トラニオンシャフト部５２とボス部７１との間に介装された弾性部材であるラバーブッシュ８とで構成されている。

トラニオンベース５は、サイドフレームＬＨ１２（ＲＨ１１）のウエブ１２ａ（１１ａ）に取付けられる第１ステー部５３及び、車両前後方向に間隔を有して配設された第２ステー部５４と、クロスメンバ１３ｂの下側補強板１３ｆに取付けられる第３ステー部５５と、第１、第２及び第３ステー部５３、５４、５５から下方に延在したトラニオン本体部５１から車幅方向外方へ中空形状で突出したトラニオンシャフト部５２と、該トラニオンシャフト部５２の下方に、フロントロアラジアスロッド３５とリヤロアラジアスロッド３６が連結される第４ステー部５７と、左右のトラニオンブラケット５０を連結するクロス部材１５が取付けられる第５ステー部５８を備え、これらが一体的に形成されている。

そして、トラニオンシャフト部５２は、第１ステー部５３と第２ステー部５４との車両前後方向の中間位置に設けられており、上下方向の入力に対して同等に対応する強度を有している。
サイドフレーム１２ａとクロスメンバ１３ｂの間には、上側に上側補強板１３ｅ、下側に下側補強板１３ｆが夫々配設されている。

第４ステー部５７には、フロントロアラジアスロッド３５とリヤロアラジアスロッド３６が第４ステー部５７のラジアスロッド取付孔５７ａ、５７ａを介して車両前後方向に挟持する状態で取付けられる。

第５ステー部５８には、左右のトラニオンブラケット５０を連結するクロス部材１５の端部がクロス部材取付孔５８ａ、５８ａを介して取付けられる。
図３に示すように、トラニオンシャフト部５２には、車両１００の荷重によるＲＦ車軸３１及びＲＲ車軸３２からの反力で、トラニオンブラケット５に矢印方向にモーメントＭが作用する。
従って、トラニオンブラケット５の下側は、左右のサイドフレームＲＨ、ＬＨを中心にして外方へ開く作用が発生する。
クロス部材１５は、車両１００の荷重がトラニオンブラケット５に作用した際に、トラニオンブラケット５の下側が、車幅方向外側に開かないようにする作用があればよい。

即ち、車両の直進及び旋回時、シャシフレーム１に対してＲＦ車軸３１及びＲＲ車軸３２は、車幅方向をＶ字状に形成されているフロントアッパラジアスロッド３７及びリヤアッパラジアスロッド３８によって相対関係寸法を維持され、車両前後方向をフロントロアラジアスロッド３５とリヤロアラジアスロッド３６とによって相対関係寸法を維持されている。
そのため、クロス部材１５には、車両１００の旋回にともなう捻れ、曲げ等が発生しない構造となっている。
クロス部材１５は、トラニオンブラケット５の下側が車幅方向外側に開くのを防止する作用があればよいことになる。
従って、本実施形態では、クロス部材１５を平板状に形成された部材が採用された。
尚、本実施形態の場合、トラニオンベース５は球状黒煙鋳鉄にて形成されている。
そのため、トラニオンベース５は、強靭性、耐衝撃性及び加工性に優れているので、材料の使用両の減少による重量及び製造コストに対して有利な効果を有している。

スプリングサドル７は、トラニオンシャフト部５２に外嵌するボス部７１と、該ボス部７１の上部にリーフスプリング６が載置されるサドル部７２と、該サドル部７２の車幅方向の両側部に、リーフスプリング６の車幅方向位置を規定するガイド突起部７３、７３が設けられている。
サドル部７２には、後述するリーフスプリング６をサドル部７２に締結するＵボルト７７が貫通する図示省略の取付孔が、ボス部７１の前後に夫々２個ずつ穿設されている。

トラニオンシャフト部５２とボス部７１の間には、弾性部材である略円筒状のラバーブッシュ８が介装されている。
ラバーブッシュ８は、トラニオンシャフト部５２とボス部７１の間に圧入した状態で取付けられるので、ＲＦ輪３３及びＲＲ輪３４の上下移動によって、リーフスプリング６がトラニオンシャフト部５２を中心に周方向に回動しても、該回動した量はラバーブッシュ８の歪変形で吸収できる。
従って、ラバーブッシュ８とトラニオンシャフト部５２、及びラバーブッシュ８とボス部７１との間に摺動が発生しない。
そのため、ラバーブッシュ８の摩耗が抑制され、トラニオンブラケット５０の耐久性が向上する効果が得られる。

スプリングサドル７がトラニオンシャフト部５２に装着されたあとに、スプリングサドル７のサドル部７２にリーフスプリング６の前後方向中間部（車体取付状態）を載置して、スプリングパッド７６を介して、Ｕボルト７７でスプリングサドル７にリーフスプリング６を締結する。

このようにすることで、フロントアッパラジアスロッド３７とリヤアッパラジアスロッド３８をＶ型のラジアスロッドにすることで、クロスメンバ１３ｂとＶ型のラジアスロッドとによって三角形状が形成され、シャシフレーム１とＲＦ車軸３１及びＲＲ車軸３２との車幅方向の相対位置が維持され、車両が旋回状態になっても、ＲＦ車軸３１及びＲＲ車軸３２をＶ型ラジアスロッドによって相対位置を維持できるため、クロス部材には捻れ及び曲げ等の外力が作用しない。
従って、クロス部材１５は、トラニオンブラケット５０の下部が車幅方向外側に変形するのを防止する引張り力を保持する部材であればよい。
そのため、クロス部材１５は、捻れ及び曲げ等の外力に対応する剛性を有した形状が不要になり、簡単形状にすることにより、加工工数、重量低減及び材料費低減等の効果（コスト低減）が得られる。

後２軸の大型トラック等に用いられているトラニオン式サスペンション装置に適用できる。

１ シャシフレーム
５ トラニオンベース
６ リーフスプリング
７ スプリングサドル
８ ラバーブッシュ
１１ サイドフレームＲＨ
１２ サイドフレームＬＨ
１５ クロス部材
３１ ＲＦ車軸（後前車軸）
３２ ＲＲ車軸（後後車軸）
３５ フロントロアラジアスロッド（ラジアスロッド）
３６ リヤロアラジアスロッド（ラジアスロッド）
３７ フロントアッパラジアスロッド（後前車軸Ｖ型ラジアスロッド）
３８ リヤアッパラジアスロッド（後後車軸Ｖ型ラジアスロッド）
５０ トラニオンブラケット
５１ トラニオン本体部
５２ トラニオンシャフト部

Claims (2)

1. 車両の後部に配設された前後一対の後前車軸及び後後車軸間に亘り延在し、前記後前車軸及び後後車軸に重力方向上方から当接するリーフスプリングによって前記車両を懸架するトラニオン式サスペンション装置であって、
   前記後前車軸と前記後後車軸の中間部に位置すると共に前記車両のシャシフレームの下部に装着され、前記リーフスプリングの車両前後方向中間部を中心にして前後両端部を重力方向に揺動自在に支持する左右一対のトラニオンブラケットと、
   前記シャシフレームの車幅方向に延在するクロスメンバに、Ｖ字形状の開口端部が車幅方向に沿って軸着され、前記Ｖ字形状の頂部が前記後前車軸及び前記後後車軸の上側に夫々連結した後前車軸Ｖ型ラジアスロッド及び、後後車軸Ｖ型ラジアスロッドと、
   前記後前車軸及び前記後後車軸の下側と前記左右一対のトラニオンブラケットとを車両前後方向に連結すると共に車幅方向に間隔を有して前記トラニオンブラケットの前後に配設された左右一対のラジアスロッドと、
   前記左右一対のトラニオンブラケットの下部を連結するクロス部材と、を備え、
   前記クロス部材は、前記車両からの荷重に対し、前記トラニオンブラケットの下部が車幅方向外側に変形するのを防止する引張り部材であることを特徴とするトラニオン式サスペンション装置。
2. 前記引張り部材は、鋼板を平板状に形成されていることを特徴とする請求項１記載のトラニオン式サスペンション装置。

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