JP2017030617A - Leaf spring suspension device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リーフスプリング式懸架装置の改良に関する。 The present invention relates to an improvement of a leaf spring type suspension device.
車両用の懸架装置（サスペンション装置）として、従来から各種構造のものが知られている。この様な各種構造の懸架装置の中でも、所謂リーフスプリング式の車両用懸架装置は、構造が単純且つ堅牢であり、他の構造の懸架装置と比べて安価に造る事ができる為、例えば、トラック、バス等の大型輸送車や、小型商用車（小型トラック、バン等）に組み込まれている。 2. Description of the Related Art Conventionally, various types of suspension systems (suspension devices) for vehicles have been known. Among such various suspension systems, the so-called leaf spring type vehicle suspension system is simple and robust in structure, and can be manufactured at a lower cost than other suspension systems. It is incorporated in large transport vehicles such as buses and light commercial vehicles (light trucks, vans, etc.).
図５は、特許文献１に記載されたリーフスプリング式懸架装置１の従来構造の１例を示している。該リーフスプリング式懸架装置１は、複数枚の板ばねを重ねて構成されたリーフスプリング２と、車軸支持部３とを備えている。
このうちのリーフスプリング２は、前後方向両端部（図５の左右方向であって、車体の前後方向を言う。）に、円環状の１対の支持環部４ａ、４ｂが設けられている。
前記車軸支持部３は、車軸５を支持する為のものであり、前記リーフスプリング２の前後方向中央部に支持固定されたＵ字ボルトにより構成されている。
FIG. 5 shows an example of a conventional structure of the leaf spring
Among these, the
The
又、上述した様なリーフスプリング式懸架装置１が組み付けられる車体フレーム６のうちの前記車軸５よりも前側部分には、前側スプリングブラケット７が固定されている。一方、前記車体フレーム６のうちの前記車軸５よりも後側部分には、後側スプリングブラケット９が固定されている。又、該後側スプリングブラケット８には、シャックル１０が、支持ピン１７により揺動可能な状態で支持されている。
A
上述の様な車体フレーム６に対して、前記リーフスプリング式懸架装置１の前端部（前記両支持環部４ａ、４ｂのうちの前側に設けられた支持環部４ａ）は、前記前側スプリングブラケット７に、揺動ピン８により揺動可能に支持されている。又、前記リーフスプリング式懸架装置１の後端部（前記両支持環部４ａ、４ｂのうちの後側に設けられた支持環部４ｂ）は、前記シャックル１０のうち、前記後側スプリングブラケット９に支持されたのと反対側の端部に、揺動ピン１１により揺動可能に支持されている。又、前記車軸支持部３の内側には、前記車軸５が挿通されている。
With respect to the
この様に前記リーフスプリング２の後端部（前記支持環部４ｂ）を、前記シャックル１０を介して前記車体フレーム６に対する前後方向の変位（揺動変位）を可能に支持する事により、前記リーフスプリング２に荷重が作用した際の、前記リーフスプリング２の撓み（弾性変形）を許容して、走行中に前記車軸５が路面から受ける振動や衝撃が、前記車体フレーム６に直接伝わらない様にしている。
In this way, by supporting the rear end portion (the
ところで、車両には、積載重量が規定されており、この積載重量を超えた状態（過積載の状態）で運転すると、車両の運動性が低下して、事故の原因となる事がある。又、過積載の状態で運転を続けると、路面の損傷が激しくなり、道路メンテナンスのコストが嵩んでしまう可能性もある。この様な過積載の状態は、運転者が実際の積載量を把握できていない事が原因で生じている場合があり、運転者に過積載の状態を通知する手段が要求されている。 By the way, the load weight is prescribed | regulated to the vehicle, and if it drive | operates in the state (excessive load state) exceeding this load weight, the mobility of a vehicle may fall and it may cause an accident. Further, if the operation is continued in an overloaded state, the road surface is seriously damaged, and the cost of road maintenance may increase. Such an overload state may be caused by the fact that the driver cannot grasp the actual load amount, and means for notifying the driver of the overload state is required.
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、過積載の状況を運転者に通知する事が可能な構造を実現すべく発明したものである。 The present invention has been invented to realize a structure capable of notifying a driver of an overloading situation in view of the above-described circumstances.
本発明のリーフスプリング式懸架装置は、リーフスプリングと、車軸支持部と、変換機構と、変位量測定手段とを備えている。
前記リーフスプリングは、撓み変形可能な板ばねにより構成されている。この様なリーフスプリングは、前後方向片端部が、車体に対して揺動可能な状態に支持されると共に、前後方向他端部が、前記車体に対する前後方向の変位可能且つ揺動可能な状態で支持される。
前記車軸支持部は、車軸を支持する為のものであり、前記リーフスプリングの前後方向中間部に設けられている。
前記変換機構は、直動部材と、回転部材とを有し、前記車体と前記車軸との上下方向の距離が変化する事により生じる、前記リーフスプリングの軸方向片端部の前後方向変位に伴う前記直動部材の直線運動を、前記回転部材の回転運動に変換する為のものである。この様な変換機構としては、例えば、ボールねじ機構、送りねじ機構等を採用できる。
前記変位測定手段は、前記変換機構を構成する部材の変位量（例えば、前記回転部材の回転角度、前記直動部材の軸方向の変位量等）を測定する為のものである。尚、前記変位測定手段による測定は、前記変換機構を構成する部材の変位量を直接測定するだけでなく、該部材に固定された他の部材を介して間接的に測定する構成でも良い。
The leaf spring suspension of the present invention includes a leaf spring, an axle support, a conversion mechanism, and a displacement measuring means.
The leaf spring is configured by a plate spring that can be bent and deformed. Such a leaf spring is supported such that one end portion in the front-rear direction is swingable with respect to the vehicle body, and the other end portion in the front-rear direction is displaceable and swingable with respect to the vehicle body in the front-rear direction. Supported.
The axle support portion is for supporting the axle, and is provided at an intermediate portion in the front-rear direction of the leaf spring.
The conversion mechanism includes a linear motion member and a rotation member, and is caused by a longitudinal displacement of one end portion in the axial direction of the leaf spring, which occurs when a vertical distance between the vehicle body and the axle changes. This is for converting the linear motion of the linear motion member into the rotational motion of the rotary member. As such a conversion mechanism, for example, a ball screw mechanism, a feed screw mechanism, or the like can be employed.
The displacement measuring means is for measuring a displacement amount of a member constituting the conversion mechanism (for example, a rotation angle of the rotating member, an axial displacement amount of the linear motion member, etc.). Note that the measurement by the displacement measuring means may be configured not only to directly measure the displacement amount of the member constituting the conversion mechanism, but also to indirectly measure it through another member fixed to the member.
上述の様な本例のリーフスプリング式懸架装置を実施する場合には、追加的に、請求項２に記載した発明の様に、前記回転部材に、該回転部材の回転運動を電力に変換する為の発電機を連結する構成を採用できる。
In the case of implementing the leaf spring type suspension device of the present example as described above, additionally, as in the invention described in
上述の様に構成する本発明のリーフスプリング式懸架装置によれば、過積載の状況を運転者に通知する事が可能な構造を実現できる。
即ち、本発明のリーフスプリング式懸架装置は、リーフスプリングの前後方向他端部の車体に対する前後方向の変位に伴う直動部材の直線運動を、回転部材の回転運動に変換する変換機構と、前記変換機構を構成する部材の変位量を測定する為の変位量測定手段とを備えている。この為、車両の積載量に応じた前記リーフスプリングの撓み量（前記リーフスプリングの前後方向他端部の前後方向変位量）を、前記変換機構を構成する部材の変位量として測定する事ができる。この様な測定結果に基づいて、前記積載量を測定すれば、運転者に対して、前記車両の積載量を通知する為のシステムを容易に構築できる。
According to the leaf spring type suspension system of the present invention configured as described above, it is possible to realize a structure capable of notifying the driver of an overloading situation.
That is, the leaf spring type suspension device of the present invention includes a conversion mechanism that converts linear motion of the linear motion member accompanying the longitudinal displacement of the other end portion of the leaf spring in the longitudinal direction with respect to the vehicle body into rotational motion of the rotating member; Displacement amount measuring means for measuring the displacement amount of a member constituting the conversion mechanism. For this reason, the amount of bending of the leaf spring according to the loading amount of the vehicle (the amount of displacement in the longitudinal direction of the other end portion in the longitudinal direction of the leaf spring) can be measured as the amount of displacement of the members constituting the conversion mechanism. . If the load amount is measured based on such a measurement result, a system for notifying the driver of the load amount of the vehicle can be easily constructed.
［実施の形態の第１例］
本発明の実施の形態の第１例に就いて、図１を参照しつつ説明する。本例のリーフスプリング式懸架装置１ａは、例えば、トラック、バス等の大型輸送車や、小型商用車（例えば、小型トラック、バン）等の車両に組み込んで使用されるものである。図１は、本例のリーフスプリング式懸架装置１ａを前記車両に組み込んだ状態を模式的に示している。
この様な本例のリーフスプリング式懸架装置１ａは、シャックル１０ａと、リーフスプリング２ａと、車軸支持部３ａと、ボールねじ機構１２と、例えば、エンコーダ等の回転角センサを備えた回転角測定手段（図示省略）と、電動発電機１３とを備えている。
[First example of embodiment]
A first example of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The leaf spring type suspension device 1a of this example is used by being incorporated in a vehicle such as a large transport vehicle such as a truck or a bus or a light commercial vehicle (for example, a small truck or a van). FIG. 1 schematically shows a state in which the leaf spring suspension 1a of this example is incorporated in the vehicle.
Such a leaf spring type suspension device 1a of this example includes a
このうちのシャックル１０ａは、略長円形状の板状部材であり、長手方向片端（図１の下端）寄り部分に、前記シャックル１０ａの厚さ方向（図１の表裏方向）に貫通した円形状の第一貫通孔１４が形成されている。又、前記シャックル１０ａの長手方向中央部から長手方向片側にずれた位置に、該シャックル１０ａの厚さ方向に貫通した円形状の第二貫通孔１５が形成されている。更に、該シャックル１０ａの長手方向他端（図１の上端）寄り部分に、該シャックル１０ａの厚さ方向に貫通すると共に該シャックル１０ａの長手方向に長い長円形状の第三貫通孔１６が形成されている。
Of these, the
上述した様な構成を有するシャックル１０ａは、車体フレーム６のうち、車軸５（例えば、リアアクスル）よりも後側部分に固定された後側スプリングブラケット９ａに対して、前記第二貫通孔１５に挿通された支持ピン１７により、揺動可能に支持されている。
The
前記リーフスプリング２ａは、複数枚の撓み変形可能な板ばねを上下方向に重ね合わせて構成されている。又、前記リーフスプリング２ａは、前後方向（図１の左右方向で、車体の前後方向を言う。）両端部に、それぞれが円環状の１対の支持環部４ａ、４ｂが設けられている。尚、図示のリーフスプリング２ａの構造は、前記リーフスプリング２ａを構成する複数枚の板ばねを省略して示している。又、該リーフスプリング２ａの構造は、前述した従来構造の１例のリーフスプリング式懸架装置が備えるリーフスプリング２の構造とほぼ同様である。
The
上述した様な構成を有するリーフスプリング２ａは、前端部（前記両支持環部４ａ、４ｂのうちの前側に配置された支持環部４ａ）が、前記車体フレーム６のうち、前記車軸５よりも前側部分に固定された前側スプリングブラケット７ａに、揺動ピン８ａにより揺動可能に支持されている。
一方、前記リーフスプリング２ａの後端部（前記両支持環部４ａ、４ｂのうちの後側に配置された支持環部４ｂ）は、前記シャックル１０ａの第一貫通孔１４に、揺動ピン１１ａにより、揺動可能に支持されている。
In the
On the other hand, the rear end portion of the
前記車軸支持部３ａは、前記車軸５を支持する為のものであり、前記リーフスプリング２ａの前後方向中央部に支持されたＵ字ボルトにより構成されている。この様な車軸支持部３ａの内側には、前記車軸５が支持されている。尚、この状態で、前記リーフスプリング２を構成する複数枚の板ばねのうち、少なくとも最も上側に配置された板ばねと、前記車軸５とは、前後方向の相対変位が可能である。又、前記車軸支持部３ａを、前記リーフスプリング２ａの前後方向中央部から前後方向にずれた位置に設ける構成を採用する事もできる。
The
前記ボールねじ機構１２は、特許請求の範囲に記載した変換機構であって、ボールねじ軸１８と、ボールナット１９と、複数個のボール（図示省略）と、ボール循環装置とを備えている。
前記ボールねじ軸１８は、特許請求の範囲に記載した回転部材に相当するものであり、外周面にボールねじ溝が形成されている。
又、前記ボールナット１９は、内周面にボールねじ溝が形成されている。又、該ボールナット１９の外周面の一部には、外径側に突出したナット側凸部２０が形成されている。この様なナット側凸部２０は、組み付け状態に於いて、前記シャックル１０ａの第三貫通孔１６の内側に挿入されている。これにより、前記リーフスプリング２ａの後端部と、前記ボールナット１９とを、他の部材（前記シャックル１０ａ）を介して連結している。又、前記ボールナット１９は、前記ボールねじ軸１８に、該ボールねじ軸１８の軸方向（図１の左右方向）の変位のみを可能な状態に外嵌されている。
前記各ボールは、前記両ボールねじ溝の間に形成された螺旋状空間内に転動自在に設けられている。
前記ボール循環装置は、前記各ボールを、前記螺旋状空間内で循環させる為のものである。
The
The ball screw
The
Each of the balls is provided to roll in a spiral space formed between the ball screw grooves.
The ball circulation device is for circulating the balls in the spiral space.
又、前記ボールねじ軸１８の軸方向両端部は、前記車体フレーム６の一部に１対の転がり軸受２１、２１により、該車体フレーム６に対する回転を可能な状態に支持されている。
Further, both end portions in the axial direction of the
以上の様な構成を有する本例の場合、前記シャックル１０ａが前記支持ピン１７を中心に揺動すると、該揺動運動が、前記ナット側凸部２０を介して前記ボールナット１９の、前記ボールねじ軸１８の軸方向の直線運動に変換される。すると更に、該直線運動に伴って、該ボールねじ軸１８が回転駆動される。尚、前記シャックル１０ａの揺動変位量と、該ボールねじ軸１８の回転角（回転量）との関係は、該ボールねじ軸１８のボールねじ溝（前記ボールナット１９のボールねじ溝）の構成（リード）を適宜設定する事により設定する事ができる。即ち、前記ボールねじ軸１８のボールねじ溝（前記ボールナット１９のボールねじ溝）の構成を適宜設定する事により、前記シャックル１０ａの揺動角よりも、前記ボールねじ軸１８の回転角を大きくする事もできる（前記シャックル１０ａの揺動角を増幅する事ができる）。又、図１に示す組付け状態（初期状態）での、前記第二貫通孔１５の中心と前記ナット側凸部２０の中心との距離を、前記第一貫通孔１４の中心と前記第二貫通孔１５の中心との距離よりも大きくした構成を採用すれば、前記ボールナット１９（ナット側凸部２０）の変位量を、前記第一貫通孔１４部分の揺動変位量（前後方向変位量）を増幅したものとする事ができる。
In the case of this example having the above-described configuration, when the
前記回転角測定手段は、特許請求の範囲に記載した変位量測定手段であって、前記シャックル１０ａの揺動に伴い、前記ボールねじ軸１８が回転した際の、該ボールねじ軸１８の回転角度を測定する為に設けられている。この様な回転角測定手段としては、例えば、光学式、磁気式のエンコーダ及びセンサを備えた構造のものを採用できる。又、前記回転角測定手段を、前記電動発電機１３の組み込まれた回転検出センサを利用する事もできる。この構成を採用した場合には、前記ボールねじ軸１８の回転角度を、該ボールねじ軸１８に結合された前記電動発電機１３の回転軸２２の回転角度として間接的に測定する事もできる。
The rotation angle measurement means is a displacement amount measurement means described in the claims, and the rotation angle of the
前記電動発電機１３は、電動機（電動モータ）としての機能と、発電機としての機能とを有するものであり、前記電動発電機１３の回転軸２２が、前記ボールねじ軸１８の軸方向片端部（図１に左端部）に継手等を介して結合された状態で設けられている。尚、前記電動発電機１３の配置は、図示の場合に限定されない。又、前記電動発電機１３とボールねじ軸１８との間に、他の部材（歯車、チェーン、ベルト）等を設ける事により、前記電動発電機１３の回転軸２２の中心軸と、前記ボールねじ軸１８の中心軸とをオフセットさせる事もできる。
The
この様な電動発電機１３は、前記発電機としての機能により、前記回転軸２２に入力された機械エネルギ（回転運動）を電気エネルギに変換（発電）し、インバータ（図示省略）を介して二次電池（図示省略）に蓄電させる事ができる。本例の場合、前記ボールねじ軸１８の回転運動を入力として、該回転運動を電気エネルギに変換する様に構成している。
一方、前記電動発電機１３は、電動機（電動モータ）としての機能により、前記二次電池から供給された電気エネルギを機械エネルギ（回転運動）に変換し、前記回転軸２２を回転駆動する事もできる。本例の場合、前記電動機としての機能により、前記回転軸２２が回転駆動されると、前記ボールねじ軸１８が回転駆動され、前記ボールナット１９が、前記ボールねじ軸１８の軸方向に変位する様に構成されている。
Such a
On the other hand, the
以上の様な構成を有する本例のリーフスプリング式懸架装置１ａによれば、過積載の状況（積載量）を運転者に通知する事が可能な構造を実現できる。
以下、本例のリーフスプリング式懸架装置１ａにより、車両の積載量を測定する方法に就いて説明する。
図１（ａ）は、前記リーフスプリング２ａに対して、車体の重量のみが作用している状態を示している。この状態のリーフスプリング２ａは、所定の曲率で下方に向かって凸円弧状に湾曲している。又、前記シャックル１０ａは、長手方向が上下方向（車体の上下方向を言う。）に位置した状態で配置されている。又、前記ボールねじ機構１２を構成するボールナット１９は、前記ボールねじ軸１８の軸方向中央部よりも、該ボールねじ軸１８の軸方向に関する他端側（図１の右側）に位置している。又、前記ボールナット１９のナット側凸部２０は、前記シャックル１０ａの第三貫通孔１６のうち、該シャックル１０ａの長手方向片端（図１の下端）寄り部分に位置している。
According to the leaf spring type suspension device 1a of this example having the above-described configuration, it is possible to realize a structure capable of notifying the driver of an overloading state (loading amount).
Hereinafter, a method for measuring the loading amount of the vehicle by the leaf spring type suspension device 1a of this example will be described.
FIG. 1A shows a state in which only the weight of the vehicle body acts on the
この様に図１（ａ）に示す状態から、前記車体に人や荷物（以下、「積載物」と言う。）が積載されると、前記リーフスプリング式懸架装置１ａが、図１（ｂ）に示す状態となる。図１（ｂ）に示す状態では、前記車体フレーム６が、図１（ａ）に示す状態よりも下方（路面２３に近い方向）に変位しているが、前記車軸５の、該路面２３からの位置（高さ）は、変わらない為、前記車体フレーム６と、該車軸５との上下方向距離が縮まり、前記リーフスプリング２ａが、前後方向両端部同士の前後方向に関する距離が大きくなる状態（前記リーフスプリング２ａの曲率が小さくなる状態）に撓む（弾性変形する）。この際、該リーフスプリング２ａの前端部の前後方向に関する位置は変わらず、前記前端部が前記前側スプリングブラケット７ａに対して、前記揺動ピン８を中心として、図１（ｂ）に矢印α１で示す方向に揺動する。
In this manner, when a person or a load (hereinafter referred to as “load”) is loaded on the vehicle body from the state shown in FIG. 1A, the leaf spring type suspension device 1a becomes as shown in FIG. It will be in the state shown in In the state shown in FIG. 1 (b), the
一方、前記リーフスプリング２ａの後端部の前後方向に関する位置は、図１（ａ）に示す状態よりも後方に変位する。具体的には、前記リーフスプリング２ａの後端部は、前記シャックル１０ａが、前記後側スプリングブラケット９ａに対し、前記支持ピン１７を中心として図１（ｂ）に矢印α２で示す方向に揺動する事に伴い、前記シャックル１０ａに対して前記揺動ピン１１ａを中心に図１（ｂ）に矢印α３で示す方向に揺動しつつ、後方に変位する。
On the other hand, the position of the rear end portion of the
又、上述の様な前記シャックル１０ａの揺動に伴い、前記ボールナット１９のナット側凸部２０は、該シャックル１０ａの第三貫通孔１６の中を、図１（ａ）に示す位置から、該シャックル１０ａの長手方向他端（図１の上端）に向けて変位する。この際、前記ボールナット１９は、前記ボールねじ軸１８に対して軸方向の変位のみを許容された状態で組み付けられている（上下方向の変位を阻止された状態で組み付けられている）為、前記ボールナット１９が、前記ボールねじ軸１８の軸方向片方（図１の左方向）に変位する。すると、該ボールナット１９の該ボールねじ軸１８の軸方向の変位（直線運動）に伴って、該ボールねじ軸１８が回転駆動される。
又、本例の場合、前記ボールねじ軸１８の回転角度を、前記回転角測定手段により測定する。そして、該測定の結果に基づいて、図示しない演算器により、前記車体に積まれた積載物の積載量を計算して、前記計算の結果を、運転者に通知する。尚、前記ボールねじ軸１８の回転角度から前記積載量を算出する処理は、例えば、前記回転角度と前記積載量との関係を表す変換マップを利用して行う事ができる。
As the
In this example, the rotation angle of the
又、本例の場合、運転者の指示や路面状況に合わせて車両の車高を調整する機能を有している。この様な車高を調整する機能は、前記電動発電機１３が有する電動機（電動モータ）としての機能を利用している。具体的には、本例の場合、図示しない制御器の指示により前記電動機（電動モータ）としての機能を作動させると、前記回転軸２２及び前記ボールねじ軸１８が回転駆動される。次いで、該ボールねじ軸１８の回転に伴い、前記ボールナット１９が、該ボールねじ軸１８の軸方向に変位して、前記シャックル１０ａが揺動変位する。そして、該シャックル１０ａの揺動に伴い、前記リーフスプリング２ａの後端部の、前後方向位置が変化する。この結果、該リーフスプリング２ａの撓み量（弾性変形量）が変化して、前記車高を調整する事ができる。尚、前記制御器に指示する方法として、運転者自身が指示する方法、又は、路面状況を自動で判断して支持する方法を採用できる。
尚、上述した様な車両の車高を調整する機能を作動する際の前記電動発電機１３のモータトルク、モータ電流等を測定して、該測定結果に基づいて、前記車体に積まれた積載物の積載量を計算する構成を採用する事もできる。
In the case of this example, it has a function of adjusting the vehicle height in accordance with the driver's instruction and the road surface condition. The function of adjusting the vehicle height uses a function as an electric motor (electric motor) of the
Note that the motor torque, motor current, etc. of the
又、本例の場合、前記車体の上下動に伴い、前記電動発電機１３が有する発電機としての機能により発電する事も可能である。具体的には、走行中に前記車体フレーム６が上下動すると、前記リーフスプリング２ａの撓み量（弾性変形量）が変化して、前記シャックル１０ａが揺動変位する。又、この様なシャックル１０ａの変位に伴い、前記ボールナット１９が、前記ボールねじ軸１８の軸方向に変位すると、該ボールねじ軸１８が回転駆動される。すると、該ボールねじ軸１８の回転に伴い、前記電動発電機１３の回転軸２２が回転駆動される。この様にして該回転軸２２に入力された回転運動を電気エネルギに変換（発電）し、前記電気エネルギを、前記インバータを介して前記二次電池に蓄電する。
In the case of this example, it is also possible to generate electric power by a function as a generator that the
［実施の形態の第２例］
本発明の実施の形態の第２例に就いて、図２を参照しつつ説明する。本例のリーフスプリング式懸架装置１ｂは、シャックル１０ｂ及びボールねじ機構１２ａの構造が、前述した実施の形態の第１例の場合と相違している。以下、前記シャックル１０ｂ及び前記ボールねじ機構１２ａの構造に就いて説明する。
[Second Example of Embodiment]
A second example of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The leaf spring
本例のリーフスプリング式懸架装置１ａを構成するシャックル１０ｂは、略長円形の板状部材であるスプリング側半部２４と、該スプリング側半部２４よりも長い略長円形状である車体側半部２５との長手方向端部同士を、屈曲部２６により連続した略ブーメラン形状（略く字形状）の板状部材である。
この様なシャックル１０ｂは、前記スプリング側半部２４の長手方向片端（前記屈曲部２６から遠い側の端部）寄り部分に、前記シャックル１０ｂの厚さ方向（図２の表裏方向）に貫通した円形状の第一貫通孔１４ａが形成されている。又、前記屈曲部２６には、前記シャックル１０ｂの厚さ方向に貫通した円形状の第二貫通孔１５ａが形成されている。更に、前記車体側半部２５の長手方向他端（前記屈曲部２６から遠い側の端部）寄り部分には、前記シャックル１０ｂの厚さ方向に貫通した長円形状の第三貫通孔１６ａが形成されている。
The
Such a
上述した様な構成を有するシャックル１０ｂは、後側スプリングブラケット９ａに対して、前記第二貫通孔１５ａに挿通された支持ピン１７により、該支持ピン１７を中心とした揺動を可能に支持されている。
又、前記シャックル１０ｂを構成するスプリング側半部２４の長手方向片端と、リーフスプリング２ａの後端部（支持環部４ｂ）とは、前記シャックル１０ｂの第一貫通孔１４ａに挿通された揺動ピン１１ａにより、揺動可能な状態に連結されている。
The
Further, one end in the longitudinal direction of the spring-
前記ボールねじ機構１２ａは、ボールねじ軸１８ａと、ボールナット１９ａと、複数個のボール（図示省略）と、ボール循環装置とを備えている。
前記ボールねじ軸１８ａは、外周面にボールねじ溝が形成されている。又、該ボールねじ軸１８ａの軸方向片端部（図２の下端部）の外周面の一部には、外径側に突出したねじ軸側凸部２７が形成されている。この様なねじ軸側凸部２７は、例えば、前記ボールねじ軸１８ａの軸方向片端部から、該ボールねじ軸１８ａの中心軸の方向に対し直角方向に折り曲げた状態で形成されたものとする事ができる。
又、前記ボールナット１９ａは、特許請求の範囲に記載した回転部材に相当するものであり、内周面にボールねじ溝が形成されている。この様なボールナット１９ａは、前記ボールねじ軸１８ａに、該ボールねじ軸１８ａに対する相対回転のみを可能な状態に外嵌されている。この為に本例の場合、前記ボールナット１９ａは、車体フレーム６に対して、軸受（図示省略）により、相対回転を可能な状態に支持されている。
前記各ボールは、前記両ボールねじ溝の間に形成された螺旋状空間内に転動自在に設けられている。
前記ボール循環装置は、前記各ボールを、前記螺旋状空間内で循環させる為のものである。
The
The
The
Each of the balls is provided to roll in a spiral space formed between the ball screw grooves.
The ball circulation device is for circulating the balls in the spiral space.
上述した様な構成を有するボールねじ機構１２ａは、前記ボールナット１９ａを、前記車体フレーム６に対して、相対回転を可能な状態に支持する事により、前記車体フレーム６に対して支持されている。又、この状態で、前記ボールねじ軸１８ａのねじ軸側凸部２７が、前記シャックル１０ｂの第三貫通孔１６ａの内側に挿入されている。この様な状態で、該シャックル１０ｂが前記支持ピン１７を中心に揺動すると、該揺動が、前記ねじ軸側凸部２７を介して前記ボールねじ軸１８ａを、該ボールねじ軸１８ａの軸方向（図２の上下方向）に直線運動させる。そして、該直線運動に伴って、前記ボールナット１９ａが、回転駆動される。
The
又、本例の場合、前記ボールナット１９ａの回転角度を、回転角測定手段（図示省略）により測定する。そして、該測定の結果に基づいて、図示しない演算器により、前記車体に積まれた積載物の積載量を計算して、前記計算の結果を、運転者に通知する。尚、前記ボールナット１９ａの回転角度から前記積載量を算出する処理は、例えば、前記回転角度と前記積載量との関係を表す変換マップを利用して行う事ができる。その他の構造、及び作用・効果は前述した実施の形態の第１例の場合と同様である。
In this example, the rotation angle of the
［実施の形態の第３例］
本発明の実施の形態の第３例に就いて、図３を参照しつつ説明する。本例のリーフスプリング式懸架装置１ｃは、前述した実施の形態の第１例の構造が備えるシャックル１０ａを省略した如き構造を有している。この為に、ボールねじ機構１２ｂを構成するボールナット１９ｂの構造を、前述した実施の形態の第１例の場合と異ならせている。以下、前記ボールねじ機構１２ｂの構造に就いて説明する。
[Third example of embodiment]
A third example of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The leaf spring
本例のリーフスプリング式懸架装置１ｃを構成するボールねじ機構１２ｂは、ボールねじ軸１８ｂと、ボールナット１９ｂと、複数個のボール（図示省略）と、ボール循環装置とを備えている。
前記ボールねじ軸１８ｂは、特許請求の範囲に記載した回転部材に相当するものであり、外周面にボールねじ溝が形成されている。
又、前記ボールナット１９ｂは、内周面にボールねじ溝が形成されている。又、前記ボールナット１９ｂの外周面の一部には、軸方向に長い状態で外径側に突出した半円板状のナット側取付部２９が形成されている。又、前記ナット側取付部２９の中央部には、該ナット側取付部２９を厚さ方向（図３の表裏方向）に貫通したナット側貫通孔２８が形成されている。そして、該ナット側貫通孔２８内に、リーフスプリング２ａの後端部に設けられた揺動ピン１１ａが挿入されている。これにより、前記ボールナット１９ｂは、回転が阻止された状態で、前記ボールねじ軸１８に対し、前記ボールねじ軸１８ｂの軸方向（図３の左右方向）の変位のみを可能な状態に外嵌されている。
前記各ボールは、前記両ボールねじ溝の間に形成された螺旋状空間内に転動自在に設けられている。
前記ボール循環装置は、前記各ボールを、前記螺旋状空間内で循環させる為のものである。
The
The
The
Each of the balls is provided to roll in a spiral space formed between the ball screw grooves.
The ball circulation device is for circulating the balls in the spiral space.
以上の様な構成を有するボールねじ機構１２ｂは、前記ボールねじ軸１８ｂの軸方向両端部を、車体フレーム６の一部に１対の転がり軸受２１、２１により、前記車体フレーム６に対する回転を可能な状態に支持されている。又、この状態で、前記ボールナット１９ｂのナット側取付部２９と、リーフスプリング２ａの後端部（支持環部４ｂ）とは、前記ナット側取付部２９のナット側貫通孔２８に挿通された揺動ピン１１ａにより、揺動可能な状態に連結されている。即ち、本例の場合、前記リーフスプリング２ａの後端部と、前記ボールナット１９ｂとが、直接（他の部材を介さないで）連結されている。尚、図示は省略するが、前記リーフスプリング２ａの後端部（支持環部４ｂ）と前記揺動ピン１１ａの外周面との間、及び、前記ナット側貫通孔２８の内周面と、前記揺動ピン１１ａの外周面との間にラジアル軸受（ラジアル転がり軸受、ラジアル滑り軸受）を設ける事もできる。
In the
この様な状態で、前記リーフスプリング２ａが弾性変形すると、前記リーフスプリング２ａの後端部が前記ボールナット１９ｂのナット側取付部２９に対して揺動しつつ前後方向に変位する。すると、前記リーフスプリング２ａの後端部の前後方向の変位に伴い、前記ボールナット１９ｂが、前記ボールねじ軸１８ｂの軸方向に直線運動する。そして、該直線運動に伴って、前記ボールねじ軸１８ｂが、回転駆動する。
以上の様な構成を有する本例の場合、前記リーフスプリング２ａが撓んだ際、該撓みを前記ボールナット１９ｂの前後方向の変位のみで吸収する事ができる。この為、前記リーフスプリング２ａの撓みに伴う、該リーフスプリング２ａの後端部の傾斜角度の変化を小さく抑える事ができる。又、該リーフスプリング２ａの後端部を、前記車体フレーム６に近い位置で支持する事ができる為、前記リーフスプリング２ａの後端部の傾斜角度の調整を容易に行う事ができる。
In this state, when the
In the case of this example having the above-described configuration, when the
本例を実施する場合には、図４に示す様に、前記車体フレーム６に支持固定されたガイド部材３０に形成された前後方向に長い長孔３１に、前記揺動ピン１１ａのうち、前記ナット側貫通孔２８から幅方向（車体の幅方向であって、図４の表裏方向）に突出した部分を挿入した構造を採用する事もできる。尚、１対のガイド部材３０を、前記ボールナット１９ｂを幅方向両側から挟む状態で設けて、これら両ガイド部材３０の長孔３１に、前記揺動ピン１１ａの両端部を挿入する構成を採用する事もできる。
この様な構成によれば、前記ガイド部材３０により、前記ボールナット１９ｂの前後方向の変位をガイドしつつ、該ボールナット１９ｂに加わるラジアル荷重を支承する事により、前記ボールねじ機構１２ｂの耐久性の向上を図れる。
その他の構造、及び作用・効果は前述した実施の形態の第１例の場合と同様である。
In the case of carrying out this example, as shown in FIG. 4, the
According to such a configuration, the
Other structures, operations and effects are the same as those in the first example of the embodiment described above.
本発明を実施する場合には、変位測定手段により測定する、変換機構を構成する部材の変位量として、回転部材の回転角度だけでなく、直動部材の軸方向の変位量を採用する事もできる。 When carrying out the present invention, not only the rotation angle of the rotating member but also the axial displacement amount of the linear member may be adopted as the displacement amount of the member constituting the conversion mechanism, which is measured by the displacement measuring means. it can.
１、１ａ、１ｂ、１ｃ リーフスプリング式懸架装置
２、２ａ リーフスプリング
３、３ａ 車軸支持部
４ａ、４ｂ 支持環部
５ 車軸
６ 車体フレーム
７、７ａ 前側スプリングブラケット
８、８ａ 揺動ピン
９、９ａ 後側スプリングブラケット
１０、１０ａ、１０ｂ シャックル
１１、１１ａ 揺動ピン
１２、１２ａ、１２ｂ ボールねじ機構
１３ 電動発電機
１４、１４ａ 第一貫通孔
１５、１５ａ 第二貫通孔
１６、１６ａ 第三貫通孔
１７ 支持ピン
１８、１８ａ、１８ｂ ボールねじ軸
１９、１９ａ、１９ｂ ボールナット
２０ ナット側凸部
２１ 転がり軸受
２２ 回転軸
２３ 路面
２４ スプリング側半部
２５ 車体側半部
２６ 屈曲部
２７ ねじ軸側凸部
２８ ナット側貫通孔
２９ ナット側取付部
３０ ガイド部材
３１ 長孔
1, 1a, 1b, 1c Leaf spring
Claims (2)
前記リーフスプリングは、撓み変形可能な板ばねにより構成され、前後方向片端部が、車体に対して揺動可能な状態に支持されると共に、前後方向他端部が、前記車体に対する前後方向の変位可能且つ揺動可能な状態で支持されるものであり、
前記車軸支持部は、車軸を支持する為のものであり、前記リーフスプリングの前後方向中間部に設けられており、
前記変換機構は、直動部材と、回転部材とを有し、前記車体と前記車軸との上下方向の距離が変化する事により生じる、前記リーフスプリングの軸方向片端部の前後方向変位に伴う前記直動部材の直線運動を、前記回転部材の回転運動に変換するものであり、
前記変位量測定手段は、前記変換機構を構成する部材の変位量を測定する為のものである、
リーフスプリング式懸架装置。 A leaf spring, an axle support, a conversion mechanism, and a displacement measuring means;
The leaf spring is constituted by a plate spring that can be flexibly deformed, and one end portion in the front-rear direction is supported in a swingable manner with respect to the vehicle body, and the other end portion in the front-rear direction is displaced in the front-rear direction with respect to the vehicle body. Is supported in a swingable state,
The axle support portion is for supporting the axle, and is provided at a middle portion in the front-rear direction of the leaf spring,
The conversion mechanism includes a linear motion member and a rotation member, and is caused by a longitudinal displacement of one end portion in the axial direction of the leaf spring, which occurs when a vertical distance between the vehicle body and the axle changes. The linear motion of the linear motion member is converted into the rotational motion of the rotary member,
The displacement amount measuring means is for measuring a displacement amount of a member constituting the conversion mechanism.
Leaf spring type suspension system.
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