JP3166577B2 - トラニオン型サスペンション - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、重トラック等の
大型車両に使われるトラニオン型サスペンションに係
り、特に後前軸が駆動輪用で後後軸が遊動輪用である後
輪２軸タイプの車両に適したトラニオン型サスペンショ
ンに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、後輪２軸タイプの大型車両用
の後部懸架装置としてトラニオン型サスペンションが使
われている。例えば図４に示すトラニオン型サスペンシ
ョン１は、シャシ２に固定されたトラニオンベース３に
水平方向のトラニオン軸４を設け、トラニオン軸４を中
心に重ね板ばね５が上下方向に回動できるように取付け
られている。そして駆動輪６ａ用の後前軸６を重ね板ば
ね５の前端側に支持させるとともに、遊動輪７ａ用の後
後軸７を重ね板ばね５の後端側に支持させるようになっ
ている。駆動輪６ａは、差動機８を介してプロペラシャ
フト９によって駆動される。

【０００３】この場合、空車時の発進性や登坂性能を確
保するために、トラニオン軸４から後後軸７までの距離
Ｌ1 とトラニオン軸４から後前軸６までの距離Ｌ2 との
比率（タンデム比）を、例えば１：０．５６から１：
０．８１の範囲に設定することによって、駆動輪６ａの
軸重Ｗ2 を遊動輪７ａの軸重Ｗ1 よりも大きくすること
が行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような重車両に
おいて、一般公道での走行が許される車両１台当たりの
総重量は法規によって制限されているが、現在は総重量
の上限が緩和される方向にある。しかしながら車両の重
量制限は総重量以外に１軸当たりの重量（軸重）につい
ても上限が決められているため、従来のトラニオン型サ
スペンションのように駆動輪（後前軸）の軸重が遊動輪
（後後軸）の軸重よりもかなり大きくなるような軸重配
分であると、重積載時に駆動輪の軸重が法規上の上限に
達してしまうことから、結果として積載可能な総重量が
少なくなってしまう。このため、総重量の上限が緩和さ
れても軸重の制限により、総重量をあまり増やすことが
できない。

【０００５】なお、実開昭５５−１０９００７号公報
（先行技術１）に記載されているように、駆動輪を板ば
ねによって支持するとともに、遊動輪を空気ばねによっ
て懸架し、必要に応じて空気ばねの圧力を調整すること
により駆動輪の分担荷重を減らすようにしたサスペンシ
ョンや、特公平１−３４１６４号公報（先行技術２）に
記載されているトラニオン型サスペンションのように、
重ね板ばねの後端を空気袋式のジャッキによって持ち上
げることにより、駆動輪の接地荷重を高めるようにした
ものも提案されている。

【０００６】しかしながら先行技術１の場合、駆動輪を
重ね板ばねによって支持し、遊動輪を空気ばねによって
別々に支持するため、前後２種類の各ばねを合わせた荷
重−撓み特性がきわめて複雑なものとなり、設計通りの
ばね定数を得ることが困難である。一方、先行技術２の
場合には、重ね板ばねの後端に重量のある部品を追加す
る必要があるため、ばね下重量が増加する。

【０００７】また、上記先行技術１，２の空気ばねある
いは空気袋はシャシの上下方向に変位する構造であるた
め、シャシの側面スペースに収めることが困難であり、
配管レイアウトなどに関しても、配管やケーブル等をシ
ャシに沿わせにくいなど、シャシまわりのスペースを有
効に利用しにくいなどの問題がある。

【０００８】従ってこの発明の目的は、空車時等に駆動
輪の軸重配分を増加させることができるとともに、積車
時に駆動輪の軸重配分を減らすことによって積載可能な
総重量を大きくとることができ、しかもシャシまわりの
スペースを有効に利用できるとともに、ばね特性を複雑
化させたりばね下重量を増加させずにすむようなトラニ
オン型サスペンションを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を果たすために
開発された請求項１に対応する本発明のトラニオン型サ
スペンションは、シャシに固定されるトラニオンベース
と、上記トラニオンベースに設けられたトラニオン軸
と、上記トラニオン軸を中心に上下方向に回動自在に設
けられたロワサドルと、上記ロワサドルとアッパサドル
との間にＵボルトによって締結されかつ前端側が後前軸
を支持し後端側が後後軸を支持する重ね板ばねと、上記
ロワサドルに設けられていて該ロワサドルと一体に揺動
可能なリンクと、上記シャシに設けられかつシャシに沿
って初期位置から前進位置にわたり変位可能な作動部を
有していてこの作動部が上記リンクに連結されかつ上記
作動部が上記前進位置に変位した状態において上記重ね
板ばねの前端側を下方に付勢するアクチュエータとを具
備している。

【００１０】上記サスペンションにおいて、積載荷重が
大きい時には、上記アクチュエータをフリーな状態にし
ておくことにより、従来の一般的なトラニオン型サスペ
ンションと同様に、タンデム比に応じて後前軸と後後軸
に荷重が配分される。

【００１１】空車時には上記アクチュエータを初期位置
から前進位置に移動させることによってリンクを駆動
し、重ね板ばねの前半部（駆動輪側）を下方に変位させ
るとともに、重ね板ばねの後半部（遊動輪側）を上方に
変位させる。こうすることにより、駆動輪の軸重配分が
増加し、空車時における駆動輪のトラクションが確保さ
れて大きな駆動力を発揮でき、発進時や登坂時等におい
て走行性能が向上する。このように空車時に駆動輪の軸
重を増加させても、空車時の車両全体の重量は軽いた
め、法規上の軸重の制限を越えることはない。

【００１２】上記のように空車時における駆動輪のトラ
クションを確保できるため、駆動輪用の後前軸の軸重と
遊動輪用の後後軸の軸重との荷重配分を１：１に近付け
るようなタンデム比を採用することができ、駆動輪と遊
動輪の各軸重を均等化に近付けることができる。その結
果、各軸重をそれぞれ法規の範囲内で大きくとることが
でき、車両の総重量を法規上の上限に近付けることが可
能となる。積車時には駆動輪の軸重も大きくなるため、
所望のトラクションが確保される。

【００１３】本発明のトラニオン型サスペンションであ
れば、シリンダ機構等のアクチュエータをシャシのサイ
ドメンバ等に沿って前後方向に配置することができ、シ
ャシまわりのスペースを有効に利用できるとともに、ア
クチュエータの荷重の加わる方向がシャシの強度の高い
長手方向となるから、格別な補強対策を講じることなく
アクチュエータを配置することができる。

【００１４】請求項２に記載したようにアクチュエータ
としてシリンダ機構を採用し、そのシリンダ本体やロッ
ドをシャシのサイドメンバに沿って配置すれば、シャシ
側面等の空きスペースを利用してアクチュエータや配管
あるいはケーブル類をコンパクトにまとめて配置するこ
とができる。

【００１５】本発明は、請求項３に記載したように後輪
２軸車の後前軸が駆動輪用で、後後軸が遊動輪用であ
り、上記後前軸からトラニオン軸までの距離と、後後軸
からトラニオン軸までの距離を同等とすることにより、
タンデム比を実質的に１：１としたことを含んでいる。
また請求項２に記載した発明において、上記シリンダ機
構と上記エアタンクとの間に設けられたバルブ機構と、
積載荷重に応じて第１の状態と第２の状態に切替わるス
イッチとを具備し、上記バルブ機構は、積車時に上記ス
イッチが第１の状態にあることによって上記シリンダ機
構を大気に開放させてこのシリンダ機構をフリーな状態
にし、空車時に上記スイッチが第２の状態に切替わって
上記エアタンク内の圧縮空気を上記シリンダ機構に導入
することにより上記リンクを駆動するようにしてもよ
い。このようにスイッチによって作動するバルブ機構を
介して空車時にシリンダ機構を駆動し、積車時にシリン
ダ機構をフリーな状態にすれば、積車時に通常のトラニ
オン型サスペンションと同様にタンデム比に応じた軸重
配分となり、しかも路面の凹凸に応じて重ね板ばねをト
ラニオン軸を中心として上下方向に回動させることがで
きる。そして空車時にはバルブ機構を介して送られるエ
アの圧力によってシリンダ機構を駆動できるため、エア
ブレーキ搭載車のようにブレーキ用エアタンクを備えた
車両において、エアタンク内の圧縮空気をそのままシリ
ンダ機構の駆動源として利用でき、シリンダ機構の付帯
設備の低コスト化が図れる。

【００１６】また、請求項１に記載した発明において、
上記リンクが重ね板ばねのセンタクランプ部のロワサド
ルに設けられているため、アクチュエータの駆動力を直
接ロワサドルに伝えることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下にこの発明の一実施形態につ
いて図１から図３を参照して説明する。図１に示した後
輪２軸車用のトラニオン型サスペンション１０の一例
は、車両の前後方向に延びるシャシ１１のサイドメンバ
１１ａ等に固定されたトラニオンベース１３を有してい
る。図２に示すように，トラニオンベース１３に設けら
れた水平方向の孔１４にトラニオン軸（スプリングシャ
フト）１５が挿通され、このトラニオン軸１５に嵌合さ
れたロワサドル１６がトラニオン軸１５を中心に回転自
在に支持されるようになっている。

【００１８】ロワサドル１６の上面側に重ね板ばね２０
が設置されている。重ね板ばね２０は複数枚のばね板２
１を上下方向に重ねたものであり、図１に示されるよう
に、長手方向中間部に位置するセンタクランプ部２２に
おいて、少なくとも２本のＵボルト２３と、このＵボル
ト２３に螺合されるナット２４により、各ばね板２１が
ロワサドル１６とアッパサドル２５との間に締結されて
いる。従ってこの重ね板ばね２０は、ロワサドル１６お
よびアッパサドル２５と一体に、トラニオン軸１５を中
心に上下方向に回動することができる。

【００１９】駆動輪用の後前軸３０は重ね板ばね２０の
前端側部分に支持され、遊動輪用の後後軸３１は重ね板
ばね２０の後端側部分に支持される。この実施例の場
合、タンデム比（Ｌ1 ：Ｌ2 ）が従来のトラニオン型サ
スペンションよりも１：１に近付くように、トラニオン
軸１５から後後軸３１までの距離Ｌ1 と、トラニオン軸
１５から後前軸３０までの距離Ｌ2 との差を小さくして
いる。

【００２０】トラニオンベース１３の下部に、後前軸３
０の方向に延出するロワラジアスロッド４０と、後後軸
３１の方向に延出するロワラジアスロッド４１が設けら
れている。ロワラジアスロッド４０の前端４０ａは後前
軸３０の下側の部分に連結されている。ロワラジアスロ
ッド４１の後端４１ａは、後後軸３１の下側の部分に連
結されている。また、後前軸３０の上方と後後軸３１の
上方に、それぞれアッパラジアスロッド４２，４３が設
けられている。これらのラジアスロッド４０〜４３は、
後前軸３０と後後軸３１のトルクを受ける部材である。

【００２１】重ね板ばね２０の上記クランプ部２２にリ
ンク４５が設けられている。図示例のリンク４５は、ロ
ワサドル１６に溶接あるいはボルトなどの適宜の固定手
段によって固定されている。このリンク４５はロワサド
ル１６の側面から垂直方向に延出し、リンク４５の上端
部４６がアッパサドル２５の上方に突き出ている。

【００２２】上記リンク４５は、アクチュエータの一例
としてのエアシリンダ機構５０によって、前方に付勢す
ることができるようになっている。図示例のエアシリン
ダ機構５０は、エア配管５１を通じて圧縮空気を供給す
ることのできるシリンダ本体５２と、シリンダ本体５２
に供給された圧縮空気によって駆動される作動部として
のロッド５３を備えている。ロッド５３の先端部は、ピ
ン５４によってリンク４５の上端部４６に連結されてい
る。

【００２３】シリンダ本体５２の基部はピン５５によっ
てシャシ１１のサイドメンバ１１ａに枢着されている。
このため、ロッド５３が図１に示す初期位置から図３に
示す前進位置の方向に伸びると、トラニオン軸１５を中
心として、重ね板ばね２０が前のめりになる方向（図１
において反時計回り方向）に回動するようになる。

【００２４】エア配管５１は、切替え手段として機能す
る３ウェイマグネットバルブ等のバルブ機構６０を介し
てエアタンク６１に接続されている。エアタンク６１は
流体供給源として機能するものであって、例えばエアブ
レーキ用のエア（一例として８〜９ｋｇｆ／ｃｍ² 前後
の圧力）を蓄えるようにしている。

【００２５】バルブ機構６０は、電磁弁等のように電気
信号によって開閉を制御できるものが適しており、図示
例の場合には荷重の大小に応じて作動するスイッチ６２
により、下記のように第１弁６３と第２弁６４の開閉制
御をなすように構成されている。

【００２６】すなわち、積載荷重が予め設定された所定
値を越えている時にはスイッチ６２の電気接点が第１の
状態にあり、第１弁６３が閉じるとともに第２弁６４が
開弁することにより、シリンダ本体５２の内部がポート
６５を通じて大気に開放される。また、空車時あるいは
積載荷重が小さい時には、スイッチ６２の電気接点が第
２の状態に切替わり、第１弁６３が開弁するとともに第
２弁６４が閉弁することにより、エアタンク６１内の圧
縮空気をシリンダ本体５２に送給するようになってい
る。

【００２７】上記スイッチ６２は乗員が手動により切替
えるようにしてもよいし、あるいは荷重センサによって
所定値を越える荷重が検出された時にスイッチ６２が自
動的に上記第１の状態と第２の状態との間で切替わるよ
うな構成としてもよい。

【００２８】次に、上記構成のトラニオン型サスペンシ
ョン１０の作用について説明する。積載荷重が所定の重
量を越えている時（空車時以外の時）、スイッチ６２は
第１の状態にあり、バルブ機構６０の第１弁６３が閉じ
るとともに第２弁６４が開弁するため、シリンダ本体５
２が大気に開放される。従ってロッド５３は実質的に前
後方向に移動自在（フリーな状態）となる。このため、
従来の一般的なトラニオン型サスペンションと同様に、
タンデム比（Ｌ1 ：Ｌ2 ）に応じた荷重が後前軸３０と
後後軸３１に配分される。

【００２９】一方、空車時には、スイッチ６２が第２の
状態に切替わることにより、バルブ機構６０の第１弁６
３が開弁するとともに、第２弁６４が閉弁する。この場
合、エアタンク６１内の圧縮空気がシリンダ本体５２に
供給されるため、図３に示すようにロッド５３が延び側
（前進位置）に移動することにより、リンク４５が前方
に押される。その結果、重ね板ばね２０は、図３に誇張
して描いたように前半部（駆動輪側）が下方に変位する
ことにより前半部の撓みが増加するとともに、重ね板ば
ね２０の後半部（遊動輪側）が上方に変位してその撓み
が減少する。

【００３０】このため、後前軸３０の軸重が後後軸３１
の軸重よりも十分に大きくなり、駆動輪にトラクション
が確保されることにより、空車時の発進や登坂時等にお
いて走行性能が向上する。こうして空車時に後前軸３０
の軸重配分を大きくしても、空車時は車両全体の重量が
軽いため、軸重が法規上の上限を越えることがない。ま
た、シリンダ機構５０に圧縮空気を蓄えているため、重
ね板ばね２０がトラニオン軸１５を中心として揺動する
ことを許容できる。

【００３１】上記のように空車時の走行性を確保できる
ため、後前軸３０と後後軸３１の軸重配分が均等化に近
付くようなタンデム比を設定することができる。すなわ
ち、この実施例のように従来に比べてタンデム比を１：
１に近付ける（場合によってはタンデム比を実質的に
１：１とする）ことにより、積車時における後前軸３０
と後後軸３１の各軸重配分の均等化を図ることができ
る。その結果、各軸重を法規上の制限内に収めることが
できるとともに、積載可能な総重量を増やすことが可能
となる。積車時には駆動輪と遊動輪の軸重がいずれも大
きいため、発進や登坂性能が確保される。

【００３２】上記実施例のトラニオン型サスペンション
１０であれば、シリンダ機構５０のシリンダ本体５２と
ロッド５３をシャシ１１のサイドメンバ１１ａに沿って
前後方向に配置することができ、シャシ１１まわりの空
間を有効に利用することができる。また、シリンダ機構
５０とリンク４５との間に働く圧縮荷重がサイドメンバ
１１ａの強度の高い長手方向に加わるから、特別な補強
対策を講じなくてもシリンダ機構５０を設けることがで
きる。

【００３３】この実施例の場合、重ね板ばね２０のクラ
ンプ部２２にリンク４５を設け、シャシ１１側にシリン
ダ機構５０を設けたので、重ね板ばね２０のばね下に余
計な部品を追加する必要がなく、従ってばね下重量を増
加させることがない。また、エア配管５１をシャシ１１
に沿って取りまわすことができ、配管レイアウトが容易
である。

【００３４】また、このトラニオン型サスペンション１
０は、後前軸３０と後後軸３１を重ね板ばね２０のみに
よって支持するため、前記先行技術１のように荷重と撓
みとの関係が複雑化せず、設計通りのばね特性を発揮で
きる。

【００３５】

【００３６】

【発明の効果】この発明によれば、空車時等のように車
両重量が軽い時に駆動輪の軸重配分を増加させることが
できるため、駆動輪のトラクションが確保されることに
より、発進時や登坂時などにおける走行性を向上させる
ことができる。また、積車時にアクチュエータをフリー
状態に切替えることによって駆動輪の軸重配分を減らす
ことができ、遊動輪の軸重を増やすことができるため、
軸重の制限内で積載可能な総重量を大きくとることがで
きる。

【００３７】また、リンクをロワサドルに設けているた
め、アクチュエータの駆動力を直接ロワサドルに伝える
ことができる。しかもアクチュエータをシャシのサイド
メンバ等に沿って前後方向に配置することができるた
め、アクチュエータや配管等をシャシまわりのスペース
を利用してコンパクトに配置できる。この発明では後前
軸と後後軸を支持する懸架ばねが実質的に重ね板ばねの
みであるため、懸架ばねの撓みと荷重との関係が複雑化
することがなく、設計通りのばね特性を発揮できる。ま
た、重ね板ばねのばね下に余分な部品を追加する必要が
ないため、ばね下重量の増加が皆無である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態を示すサスペンションの
側面図。

【図２】 図１に示されたサスペンションの一部の分解
斜視図。

【図３】 図１に示されたサスペンションの作動態様を
示す側面図。

【図４】 従来のトラニオン型サスペンションの側面
図。

【符号の説明】

１０…トラニオン型サスペンション １１…シャシ １１ａ…サイドメンバ １３…トラニオンベース １５…トラニオン軸 １６…ロワサドル ２０…重ね板ばね ２２…クランプ部 ２３…Ｕボルト ２５…アッパサドル ３０…後前軸 ３１…後後軸 ４５…リンク ５０…シリンダ機構（アクチュエータ） ５３…ロッド（作動部） ６０…バルブ機構（切替え手段） ６２…スイッチ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シャシに固定されるトラニオンベースと、 上記トラニオンベースに設けられたトラニオン軸と、 上記トラニオン軸を中心に上下方向に回動自在に設けら
   れたロワサドルと、 上記ロワサドルとアッパサドルとの間にＵボルトによっ
   て締結されかつ前端側が後前軸を支持し後端側が後後軸
   を支持する重ね板ばねと、上記ロワサドルに設けられていて該ロワサドルと 一体に
   揺動可能なリンクと、 上記シャシに設けられかつシャシに沿って初期位置から
   前進位置にわたり変位可能な作動部を有していてこの作
   動部が上記リンクに連結されかつ上記作動部が上記前進
   位置に変位した状態において上記重ね板ばねの前端側を
   下方に付勢するアクチュエータと、 を具備したことを特徴とするトラニオン型サスペンショ
   ン。
2. 【請求項２】上記アクチュエータがエアタンク内の圧縮
   空気によって駆動されるロッドを有するシリンダ機構で
   あり、このシリンダ機構に圧縮空気が供給された時に上
   記ロッドがシャシのサイドメンバに沿って前進位置に変
   位して上記リンクを駆動するようにしたことを特徴とす
   る請求項１記載のトラニオン型サスペンション。
3. 【請求項３】後輪２軸車の後前軸が駆動輪用で、後後軸
   が遊動輪用であり、上記後前軸からトラニオン軸までの
   距離と、後後軸からトラニオン軸までの距離を同等とす
   ることにより、タンデム比を実質的に１：１としたこと
   を特徴とする請求項１記載のトラニオン型サスペンショ
   ン。