JP2532366B2 - 車両用懸架装置 - Google Patents
車両用懸架装置Info
- Publication number
- JP2532366B2 JP2532366B2 JP60089980A JP8998085A JP2532366B2 JP 2532366 B2 JP2532366 B2 JP 2532366B2 JP 60089980 A JP60089980 A JP 60089980A JP 8998085 A JP8998085 A JP 8998085A JP 2532366 B2 JP2532366 B2 JP 2532366B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spring
- leaf spring
- leaf
- frp
- vehicle body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G11/00—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs
- B60G11/32—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs having springs of different kinds
- B60G11/34—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs having springs of different kinds including leaf springs
- B60G11/46—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs having springs of different kinds including leaf springs and also fluid springs
- B60G11/465—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs having springs of different kinds including leaf springs and also fluid springs with a flexible wall
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動車などの懸架機構部に用いられる車両用
懸架装置に関する。
懸架装置に関する。
従来、大型トラックやバス用として気体ばねと鋼製板
ばねとを組合わせた板ばね併用式エアサスペンションが
知られている。この種の懸架装置のうち、いわゆる全長
リーフすなわち片持ち梁ではない両端支持の板ばねを用
いたものは、板ばねの両端目玉部を車体側に連結すると
ともに板ばねの長手方向中間部に車軸側の部材を取付け
ている。そして気体ばねは車体側の部材と車軸側の部材
との間に設けられる。
ばねとを組合わせた板ばね併用式エアサスペンションが
知られている。この種の懸架装置のうち、いわゆる全長
リーフすなわち片持ち梁ではない両端支持の板ばねを用
いたものは、板ばねの両端目玉部を車体側に連結すると
ともに板ばねの長手方向中間部に車軸側の部材を取付け
ている。そして気体ばねは車体側の部材と車軸側の部材
との間に設けられる。
この種の板ばね併用式エアサスペンションは、鋼製板
ばねと気体ばねとが各々上下荷重を分担するとともに、
鋼製板ばねが前後方向の入力を支える構造部材としても
機能する。すなわち鋼製板ばねと気体ばねとの並列配置
であるから、上下ばね定数ｋは、板ばねのばね定数kSと
気体はばねのばね定数kAとの和（kS＋kA）で表わされ
る。
ばねと気体ばねとが各々上下荷重を分担するとともに、
鋼製板ばねが前後方向の入力を支える構造部材としても
機能する。すなわち鋼製板ばねと気体ばねとの並列配置
であるから、上下ばね定数ｋは、板ばねのばね定数kSと
気体はばねのばね定数kAとの和（kS＋kA）で表わされ
る。
ここで、乗り心地を良くするためには、板ばねが分担
する定数を低く押えることが設計上のポイントとなる。
する定数を低く押えることが設計上のポイントとなる。
鋼製板ばねのばね定数kSを下げる手段として、板ば
ねのロングスパン化と、板ばねの板厚を薄くして重ね
る枚数を多くする、ことが考えられる。
ねのロングスパン化と、板ばねの板厚を薄くして重ね
る枚数を多くする、ことが考えられる。
しかしながら、上記ロングスパン化を行なった場
合、車体への板ばねの取付けスペース等の制約があり、
レイアウト的に実車への適用が難かしい。しかもロング
化した分だけ重量増となり、軽量化の要望に反すること
になる。
合、車体への板ばねの取付けスペース等の制約があり、
レイアウト的に実車への適用が難かしい。しかもロング
化した分だけ重量増となり、軽量化の要望に反すること
になる。
一方、の手段のようにリーフを薄形化して枚数を増
加させた場合には、１枚当りの応力は下がる親板（No.1
リーフ）の板厚が減じることにより強度上の問題がでて
くる。すなわち板ばねは車体と車軸に加わる前後入力を
支える構造部材としても機能しなければならず、特に親
板は目玉部を介して車体に取付けられているため前後入
力に対して充分耐えられなければならない。親板を薄く
すると前後入力により、両端の目玉部付近で折損する危
険性が大である。従ってむやみに板厚を薄くすることは
できない。また、気体ばね自体は横方向の荷重やねじり
荷重に対する剛性がきわめて小さいため、気体ばねと板
ばねとを組合わせたものにおいて板ばねを薄くすること
は、懸架装置全体としての横剛性やねじり剛性の不足に
つながり、好ましいことではない。
加させた場合には、１枚当りの応力は下がる親板（No.1
リーフ）の板厚が減じることにより強度上の問題がでて
くる。すなわち板ばねは車体と車軸に加わる前後入力を
支える構造部材としても機能しなければならず、特に親
板は目玉部を介して車体に取付けられているため前後入
力に対して充分耐えられなければならない。親板を薄く
すると前後入力により、両端の目玉部付近で折損する危
険性が大である。従ってむやみに板厚を薄くすることは
できない。また、気体ばね自体は横方向の荷重やねじり
荷重に対する剛性がきわめて小さいため、気体ばねと板
ばねとを組合わせたものにおいて板ばねを薄くすること
は、懸架装置全体としての横剛性やねじり剛性の不足に
つながり、好ましいことではない。
以上の理由により、従来の板ばね併用式エアサスペン
ションでは板ばねの分担するばね定数を引き下げるのに
限界があり、乗り心地を向上させる上で障害となってい
た。
ションでは板ばねの分担するばね定数を引き下げるのに
限界があり、乗り心地を向上させる上で障害となってい
た。
従って本発明の目的は、板ばねと気体ばねとを並列組
合わせにした懸架装置において、板ばねをロングスパン
化したり薄板化せずに懸架装置全体としてのばね定数を
下げることができ、よりソフトな乗り心地が得られると
ともに、横剛性やねじり剛性も確保できるようにするこ
とにある。
合わせにした懸架装置において、板ばねをロングスパン
化したり薄板化せずに懸架装置全体としてのばね定数を
下げることができ、よりソフトな乗り心地が得られると
ともに、横剛性やねじり剛性も確保できるようにするこ
とにある。
本発明は、車体の前後方向に沿って配置されかつ長さ
方向両端部がそれぞれ目玉部材を介して車体側に取付け
られるとともに長さ方向中間部分に車軸側の部材が連結
される両端支持形の板ばねと、車軸のほぼ中心線上に位
置して上記板ばねと車体側の部材との間に設けられる気
体ばねとを具備した車両用懸架装置において、上記板ば
ねは、繊維強化合成樹脂からなる複数枚のFRP板ばねを
厚み方向に重ねたものであって、これらFRP板ばねは互
いに等長・等幅であり、各FRP板ばねの両端部が上記目
玉部材に届く長さを有していることを特徴とする。この
懸架装置は、上下方向の荷重に対して板ばねと気体ばね
との並列組合わせばねであるから、装置全体としての上
下方向ばね定数は、板ばねのばね定数と気体ばねのばね
定数との和になる。
方向両端部がそれぞれ目玉部材を介して車体側に取付け
られるとともに長さ方向中間部分に車軸側の部材が連結
される両端支持形の板ばねと、車軸のほぼ中心線上に位
置して上記板ばねと車体側の部材との間に設けられる気
体ばねとを具備した車両用懸架装置において、上記板ば
ねは、繊維強化合成樹脂からなる複数枚のFRP板ばねを
厚み方向に重ねたものであって、これらFRP板ばねは互
いに等長・等幅であり、各FRP板ばねの両端部が上記目
玉部材に届く長さを有していることを特徴とする。この
懸架装置は、上下方向の荷重に対して板ばねと気体ばね
との並列組合わせばねであるから、装置全体としての上
下方向ばね定数は、板ばねのばね定数と気体ばねのばね
定数との和になる。
FRP板ばねは鋼製ばねに比べて単位量当りに蓄えられ
る弾性エネルギーがきわめて大きく、かつ最大応力で設
計した場合にばね定数を鋼製ばねに比較して大幅に引き
下げることができる。
る弾性エネルギーがきわめて大きく、かつ最大応力で設
計した場合にばね定数を鋼製ばねに比較して大幅に引き
下げることができる。
このため、板ばねと気体ばねとを並列組合わせにした
懸架装置において、板ばねをロングスパン化したり薄板
化せずとも装置全体としてのばね定数を大幅に下げるこ
とができる。しかも本発明では、複数枚の等長・等幅の
FRP板ばねを厚み方向に重ねており、各FRP板ばねの両端
部が目玉部材に届く長さを有しているため、ばね定数が
低くても横方向の荷重やねじり荷重に対して必要な剛性
が確保される。
懸架装置において、板ばねをロングスパン化したり薄板
化せずとも装置全体としてのばね定数を大幅に下げるこ
とができる。しかも本発明では、複数枚の等長・等幅の
FRP板ばねを厚み方向に重ねており、各FRP板ばねの両端
部が目玉部材に届く長さを有しているため、ばね定数が
低くても横方向の荷重やねじり荷重に対して必要な剛性
が確保される。
図に示された一実施例において、車体側の部材すなわ
ちフレーム１には前後にブラケット2,3が取着されてい
る。板ばね装置４は、複数枚のFRP製板ばね５を厚み方
向に重ね、その両端部に目玉部材7,8が取着されてい
る。但し板ばね５の数は３枚以上でもよい。一方の目玉
部材７は軸10を介してブラケット２に枢着され、また他
方の目玉部材８はシャックル11を介してブラケット３に
前後方向に揺動可能に枢着されている。
ちフレーム１には前後にブラケット2,3が取着されてい
る。板ばね装置４は、複数枚のFRP製板ばね５を厚み方
向に重ね、その両端部に目玉部材7,8が取着されてい
る。但し板ばね５の数は３枚以上でもよい。一方の目玉
部材７は軸10を介してブラケット２に枢着され、また他
方の目玉部材８はシャックル11を介してブラケット３に
前後方向に揺動可能に枢着されている。
上記FRP板ばね５は、例えばガラス繊維あるいは炭素
繊維などを合成樹脂のマトリックスで固めたもので、周
知のFRP板ばねと同様の構成であってよい。
繊維などを合成樹脂のマトリックスで固めたもので、周
知のFRP板ばねと同様の構成であってよい。
またFRP板ばね５の長さ方向中間部にはＵボルト13を
用いて車軸側の部材15が締結されている。また、車軸側
の部材15と一体化されているブラケット17とフレーム１
との間にショックアブソーバ18が設けられ、上下方向の
振動を減衰させるようになっている。更に、車軸側の部
材15と一体に締結されているブラケット20にスタビライ
ザ22のアーム部22aの端部22bが連結されている。このア
ーム部22aは車体の幅方向に沿うスタビライザ本体部22c
に連なっており、本体部22cは取付部材24を介してフレ
ーム１側に連結される。スタビライザ22は車両のロール
剛性を高め、旋回時などに車体を安定させるのに役立
つ。
用いて車軸側の部材15が締結されている。また、車軸側
の部材15と一体化されているブラケット17とフレーム１
との間にショックアブソーバ18が設けられ、上下方向の
振動を減衰させるようになっている。更に、車軸側の部
材15と一体に締結されているブラケット20にスタビライ
ザ22のアーム部22aの端部22bが連結されている。このア
ーム部22aは車体の幅方向に沿うスタビライザ本体部22c
に連なっており、本体部22cは取付部材24を介してフレ
ーム１側に連結される。スタビライザ22は車両のロール
剛性を高め、旋回時などに車体を安定させるのに役立
つ。
そして車軸の中心線Ｏ上に位置して、フレーム１とFR
P板ばね５との間に気体ばね26が設けられている。この
気体ばね26の内部には、周知の気体ばねと同様に圧縮空
気が封入されている。なお、空気以外の気体を用いるこ
とも可能であるが、空気が一般的である。これら気体ば
ね26とFRP板ばね装置４の組合わせは、それぞれ車軸の
左右両端部に配置されていて、車体に加わる荷重を各板
ばね装置４と気体ばね26とで支持する。
P板ばね５との間に気体ばね26が設けられている。この
気体ばね26の内部には、周知の気体ばねと同様に圧縮空
気が封入されている。なお、空気以外の気体を用いるこ
とも可能であるが、空気が一般的である。これら気体ば
ね26とFRP板ばね装置４の組合わせは、それぞれ車軸の
左右両端部に配置されていて、車体に加わる荷重を各板
ばね装置４と気体ばね26とで支持する。
上記構成の板ばね併用式エアサスペンションは、FRP
板ばね装置４のばね定数kFと気体ばね26のばね定数kAと
の和が上下ばね定数となる。
板ばね装置４のばね定数kFと気体ばね26のばね定数kAと
の和が上下ばね定数となる。
板ばねにおいて単位重量当りに蓄えられる弾性エネル
ギーには、最大応力をσmax（kg/m2）、比重をｒ、縦弾
性係数をＥ（kg/mm2）としたとき、σmax 2/6rEなる周知
の計算式で表わされる。ガラス繊維強化合成樹脂（GFR
P）製の板ばねでは、一例としてＥ＝4400,σmax＝60,r
＝1.92であり、弾性エネルギーσmax 2/6rEは0.071であ
る。これに対し従来の一般の鋼製板ばねでは、Ｅ＝21,0
00,σmax＝100,r＝7.85,σmax 2/6rE＝0.01である。つま
りGFRP製板ばねの単位重量当りに蓄えられる弾性エネル
ギーは鋼製板ばねの７倍以上にも及ぶ。換言すると、GF
RPを板ばねに使用すれば一定量の弾性エネルギーを鋼製
板ばねの1/7の重量で蓄えられることを意味する。
ギーには、最大応力をσmax（kg/m2）、比重をｒ、縦弾
性係数をＥ（kg/mm2）としたとき、σmax 2/6rEなる周知
の計算式で表わされる。ガラス繊維強化合成樹脂（GFR
P）製の板ばねでは、一例としてＥ＝4400,σmax＝60,r
＝1.92であり、弾性エネルギーσmax 2/6rEは0.071であ
る。これに対し従来の一般の鋼製板ばねでは、Ｅ＝21,0
00,σmax＝100,r＝7.85,σmax 2/6rE＝0.01である。つま
りGFRP製板ばねの単位重量当りに蓄えられる弾性エネル
ギーは鋼製板ばねの７倍以上にも及ぶ。換言すると、GF
RPを板ばねに使用すれば一定量の弾性エネルギーを鋼製
板ばねの1/7の重量で蓄えられることを意味する。
また、次表に示されるように、最大設計許容応力をば
ね鋼が100kg/mm2、GFRPが60kg/mm2と仮定した場合、最
大応力で設計されるとしてGFRP板ばねは鋼製板ばねに比
較して約50％のばね定数で設計できることになる。更に
また、炭素繊維を用いたCFRP材（Ｅ＝7500kg/mm2,最大
設計応力σmax＝100kg/mm2）を用いた板ばねでは、鋼製
板ばねに比べて約55％ばね定数を低く押えることができ
る。
ね鋼が100kg/mm2、GFRPが60kg/mm2と仮定した場合、最
大応力で設計されるとしてGFRP板ばねは鋼製板ばねに比
較して約50％のばね定数で設計できることになる。更に
また、炭素繊維を用いたCFRP材（Ｅ＝7500kg/mm2,最大
設計応力σmax＝100kg/mm2）を用いた板ばねでは、鋼製
板ばねに比べて約55％ばね定数を低く押えることができ
る。
上記表から判るように、全長リーフを用いた板ばね併
用式エアサスペンションにおいて気体ばねにFRP板ばね
を組合わせるようにすれば、板ばねのスパンを広げたり
板厚を薄くすることなく板ばねが分担するばね定数を下
げることが可能となり、乗り心地を良くする上で頗る効
果的である。また、スパンを広げずに済むので従来のも
のと同一レイアウトで使用できるとともに、板ばねの厚
さを充分に確保できるから前後入力に対して目玉部付近
で折損することもない。また、同一スパンと同一板幅の
場合に、鋼製板ばねに比べてばね定数Ｋが例えば50％低
下することにより固有振動数ｆを約30％低くすることが
できる。固有振動数は で表わされる。同式においてＷは板ばねに加わる重量で
ある。
用式エアサスペンションにおいて気体ばねにFRP板ばね
を組合わせるようにすれば、板ばねのスパンを広げたり
板厚を薄くすることなく板ばねが分担するばね定数を下
げることが可能となり、乗り心地を良くする上で頗る効
果的である。また、スパンを広げずに済むので従来のも
のと同一レイアウトで使用できるとともに、板ばねの厚
さを充分に確保できるから前後入力に対して目玉部付近
で折損することもない。また、同一スパンと同一板幅の
場合に、鋼製板ばねに比べてばね定数Ｋが例えば50％低
下することにより固有振動数ｆを約30％低くすることが
できる。固有振動数は で表わされる。同式においてＷは板ばねに加わる重量で
ある。
本発明によれば、板ばねと気体ばねとの並列組合わせ
による懸架装置において、板ばねをロングスパン化した
り薄板化せずに懸架装置全体としての上下方向ばね定数
を大幅に下げることができ、よりソフトで振動の少ない
良好な乗り心地が得られるとともに、気体ばねの弱点で
ある横剛性やねじり剛性の不足を複数枚のFRP板ばねに
よって補うことができる。
による懸架装置において、板ばねをロングスパン化した
り薄板化せずに懸架装置全体としての上下方向ばね定数
を大幅に下げることができ、よりソフトで振動の少ない
良好な乗り心地が得られるとともに、気体ばねの弱点で
ある横剛性やねじり剛性の不足を複数枚のFRP板ばねに
よって補うことができる。
図面は本発明の一実施例を示す車両用懸架装置の側面図
である。 １……フレーム（車体側の部材）、４……FRP板ばね装
置、５……FRP板ばね、7,8……目玉部材、15……車軸側
の部材、26……気体ばね。
である。 １……フレーム（車体側の部材）、４……FRP板ばね装
置、５……FRP板ばね、7,8……目玉部材、15……車軸側
の部材、26……気体ばね。
Claims (1)
- 【請求項１】車体の前後方向に沿って配置されかつ長さ
方向両端部がそれぞれ目玉部材を介して車体側に取付け
られるとともに長さ方向中間部分に車軸側の部材が連結
される両端支持形の板ばねと、車軸のほぼ中心線上に位
置して上記板ばねと車体側の部材との間に設けられる気
体ばねとを具備した車両用懸架装置において、 上記板ばねは、繊維強化合成樹脂からなる複数枚のFRP
板ばねを厚み方向に重ねたものであって、これらFRP板
ばねは互いに等長・等幅であり、各FRP板ばねの両端部
が上記目玉部材に届く長さを有していることを特徴とす
る車両用懸架装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60089980A JP2532366B2 (ja) | 1985-04-26 | 1985-04-26 | 車両用懸架装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60089980A JP2532366B2 (ja) | 1985-04-26 | 1985-04-26 | 車両用懸架装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61247505A JPS61247505A (ja) | 1986-11-04 |
| JP2532366B2 true JP2532366B2 (ja) | 1996-09-11 |
Family
ID=13985812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60089980A Expired - Lifetime JP2532366B2 (ja) | 1985-04-26 | 1985-04-26 | 車両用懸架装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2532366B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06143955A (ja) * | 1992-10-30 | 1994-05-24 | Hino Motors Ltd | 自動車に使用されるリア・サスペンション |
| KR19980049429A (ko) * | 1996-12-19 | 1998-09-15 | 박병재 | 쇽크업소버 마운팅 브라켓 구조 |
| KR100412844B1 (ko) * | 2001-08-13 | 2003-12-31 | 현대자동차주식회사 | 상용차의 현가장치 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5420535Y2 (ja) * | 1975-04-18 | 1979-07-24 | ||
| JPS5790205A (en) * | 1980-11-28 | 1982-06-04 | Hino Motors Ltd | Suspension for vehicle |
| JPS5813241A (ja) * | 1981-01-19 | 1983-01-25 | Hino Motors Ltd | 車輛用板ばね |
-
1985
- 1985-04-26 JP JP60089980A patent/JP2532366B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61247505A (ja) | 1986-11-04 |
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