JP4516837B2 - 車両のサスペンション装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両のサスペンション装置において、荷役作業中の車両安定性を向上させる技術に関する。

トラックなどの商用車では、空車時と積車時との荷重変動が大であるため、車高を一定に保つ機構を備えていなければ、荷役作業における積荷の出し入れに伴って車両が大きく傾斜してしまい、車両安定性が損なわれてしまうおそれがあった。また、物流倉庫などにおいて、プラットホームを用いて台車，フォークリフトなどにより荷役作業を行う場合、車両の傾斜により台車の使用が困難となり、作業性が低下するおそれがあった。このため、特開２００３−２１１９３１号公報（特許文献１）に記載されるように、モータ及びこれに巻き取られるワイヤにより、ばねの反発力に抗して車体を車軸方向に移動させることで、ばねにプリロードを作用させ、車両安定性を向上させる技術が提案されている。
特開２００３−２１１９３１号公報

しかしながら、かかる提案技術では、荷役作業中の車両安定性を向上させることができるものの、ばねの反発力に抗して車体を車軸方向に移動させるモータは高出力であることが要求され、コスト上昇のみならず、モータの大型化による重量増加及び車載レイアウト設計の困難性などを来してしまう。このため、車両単価が比較的安価であると共に、ホイールベース間に余裕スペースの少ない小型又は中型トラックへの従来技術の適用が困難であり、より簡略化した機構で同一の機能が奏されるサスペンション装置の出現が期待されていた。

そこで、本発明は以上のような従来の問題点に鑑み、モータの代わりに車輪の回転駆動力を利用し、ばねの反発力に抗して車体を車軸方向に移動させることで、簡素な機構でありながら、荷役作業中の車両安定性を向上させた車両のサスペンション装置を提供することを目的とする。

このため、本発明では、車体と車軸とを相対変位可能に介装連結するばねと、車軸の両端に締結されたホイールに略同軸に取り付けられると共に、外周の一部に係止部が形成されたプーリと、プーリの略上方に位置する車体に取り付けられるフックと、係止部及びフックに両端が着脱可能に係止されるワイヤと、を含んで車両のサスペンション装置を構成したことを特徴とする。このとき、最小構成で荷役作業中の車両安定性を向上させるべく、車軸を構成する前軸及び後軸のうち少なくとも後軸のホイールにプーリを取り付けるとよい。

また、プーリの取り付けを容易にすべく、車幅最外方に位置するホイールの側面にプーリを取り付けるか、又は、ダブルタイヤの各ホイール間にプーリを狭持させるとよい。そして、既存の車両に対して本発明を適用可能にすべく、ホイールナットによりプーリを共締めするとよい。さらに、タイヤとワイヤとの干渉を防止すべく、車体を構成する荷台の下面、好ましくは、荷台を補強する補強材にフックを取り付けるとよい。その他、ワイヤの着脱を容易にすべく、その両端に円環部を形成するとよい。

本発明に係る車両のサスペンション装置によれば、荷役作業を行うときには、ワイヤの両端をプーリの係止部及び車体のフックに夫々係止し、車両を後退させる。すると、車輪の回転に伴ってワイヤがプーリに巻き取られ、ばねの反発力に抗して車体が車軸方向へと移動し、ばねの撓みが大きくなる。このとき、ばねは、その撓みに応じた荷重が擬似的に作用したプリロード状態となると共に、ワイヤによりその伸びが規制される。このため、ワイヤには、ばねの撓みに応じた張力が作用することとなる。

このようなプリロード状態で荷役作業を行うと、荷役作業に係る荷重の分だけワイヤの張力が減少するだけであるので、プリロードに応じた範囲内において、ばねの撓みは変化しないこととなる。従って、車両が傾斜することがなく、荷役作業中の車両安定性を向上させることができる。また、物流倉庫などにおいて、プラットホームを用いて台車，フォークリフトなどにより荷役作業を行うときであっても、車両が傾斜しないことから台車などの使用が困難となることがなく、作業性を向上させることができる。

以下、添付された図面を参照して本発明を詳述する。
図１は、本発明を後軸に適用したトラックの親子ばね式サスペンション装置を示す。
車体と車軸とを相対変位可能に介装連結すべく、車軸を構成する後軸１０の両端部上面には、Ｕボルト１２及びナット１４からなる締結部材により、車両前後方向に延びる親子ばね１６の中間部が固定される。親子ばね１６は、リーフを複数重ねた主ばね１６Ａと補助ばね１６Ｂとを含んで構成され、主ばね１６Ａと補助ばね１６Ｂとが上下方向に配置された形状をなす。主ばね１６Ａの前端部は、車体のサイドレール１８側面に固定されたスプリングブラケット２０にピン結合される。一方、主ばね１６Ａの後端部は、シャックル２２を介在させて、サイドレール１８側面に固定されたスプリングブラケット２４にピン結合される。また、サイドレール１８側面には、主ばね１６Ａの撓みが所定値以上になると、補助ばね１６Ｂの両端部上面が当接するコンタクトシート２６Ａが一体形成されたヘルパブラケット２６が固定される。

かかる親子ばね式サスペンション装置によれば、主ばね１６Ａの撓みが所定値未満である軽荷重状態では、補助ばね１６Ｂの両端部上面がヘルパブラケット２６のコンタクトシート２６Ａと当接せず、主ばね１６Ａのみにより緩衝作用が奏される。このため、親子ばね１６全体のばね定数は、主ばね１６Ａのばね定数と同じになり、乗心地の向上が図られることとなる。一方、主ばね１６Ａの撓みが所定値以上となる重荷重状態では、補助ばね１６Ｂの両端部上面がヘルパブラケット２６のコンタクトシート２６Ａと当接し、主ばね１６Ａと補助ばね１６Ｂとの協働により緩衝作用が奏される。このため、親子ばね１６全体のばね定数は、主ばね１６Ａのばね定数と補助ばね１６Ｂのばね定数とを加算した値となり、重荷重が支持され得るようになる。そして、このような親子ばね１６の特性は、補助ばね１６Ｂの両端部上面がコンタクトシート２６Ａと当接する点（交会点）で、大きく変化するようになる。

本発明の特徴として、図２に示すように、後軸１０の両端に締結されるホイール２８には、外周の一部に係止部３０Ａが一体形成されたプーリ３０が取り付けられる。プーリ３０は、その取り付けを容易にすべく、同図（Ａ）に示すように、車幅最外方に位置するホイール２８の側面に取り付けるか、又は、図３に示すように、ダブルタイヤの各ホイール２８Ａ及び２８Ｂ間に狭持させる。このとき、既存の車両に対して本発明を適用可能にすべく、ホイールナット３２によりプーリ３０を共締めする。

また、プーリ３０の略上方に位置する車体、即ち、車体を構成する荷台３４の下面には、上方のみが開口する略コ字形状のフック３６が取り付けられる。このとき、フック３６の取付剛性を向上させるべく、荷台３４を補強する補強材としての横根太に取り付けることが望ましい。
かかる構成において、荷役作業を行うときには、図４（Ａ）に示すように、両端に円環部が夫々形成されたワイヤ３８を用い、その一端に形成された円環部をプーリ３０の係止部３０Ａに係止させると共に、その他端に形成された円環部を車体のフック３６に係止させる。この状態で車両を後退させると、同図（Ｂ）に示すように、車輪の回転に伴ってワイヤ３８がプーリ３０に巻き取られ、親子ばね１６の反発力に抗して車体が後軸１０方向へと移動、即ち、後軸１０と車体との間隔がｈ₁からｈ₂へと変化し、親子ばね１６の撓みが徐々に大きくなる。このとき、プーリ３０の略上方にフック３６が位置するため、ワイヤ３８がタイヤと干渉することを防止できる。

そして、親子ばね１６の撓みが交会点以上になると、親子ばね１６は、その撓みに応じた荷重が擬似的に作用した状態（プリロード状態）となると共に、ワイヤ３８によりその伸びが規制される。このため、ワイヤ３８には、親子ばね１６の撓みに応じた張力Ｗが作用することとなる。
このようなプリロード状態で荷役作業を行うと、親子ばね１６がプリロード状態となっているので、荷役作業に係る荷重の分だけワイヤ３８の張力Ｗが減少するだけである。このため、プリロードに応じた範囲内において、親子ばね１６の撓みは変化しないこととなる。従って、車両が傾斜することがなく、荷役作業中の車両安定性を向上させることができる。また、物流倉庫などにおいて、プラットホームを用いて台車，フォークリフトなどにより荷役作業を行うときであっても、車両が傾斜しないことから台車などの使用が困難となることがなく、作業性を向上させることができる。

さらに、プーリ３０及びフック３６は、既存の車両にも容易に取付可能であるため、車両を大幅に改造することなく、本発明による効果を享受することができる。
なお、本発明は、親子ばね式サスペンション装置に限らず、一般的なリーフスプリングにより構成されるサスペンション装置にも適用可能であることはいうまでもない。また、車軸を構成する前軸及び後軸のうち少なくとも後軸のホイールにプーリを取り付けるとよい。このようにすれば、荷役作業に係る荷重の大半が作用する後軸におけるばねの撓みが抑制されるので、最小構成で荷役作業中の車両安定性を向上させることができる。

本発明を適用したトラックの親子ばね式サスペンション装置の構成図 プーリ及びフックの取付構造を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図 ダブルタイヤにおけるプーリの取付構造を示す正面図 サスペンション装置の作用を示し、（Ａ）は初期状態の説明図、（Ｂ）はプリロード状態の説明図

符号の説明

１０ 後軸
１６ 親子ばね
２８ ホイール
３０ プーリ
３０Ａ 係止部
３２ ホイールナット
３４ 荷台
３６ フック
３８ ワイヤ

Claims (8)

1. 車体と車軸とを相対変位可能に介装連結するばねと、
   前記車軸の両端に締結されたホイールに略同軸に取り付けられると共に、外周の一部に係止部が形成されたプーリと、
   前記プーリの略上方に位置する車体に取り付けられるフックと、
   前記係止部及びフックに両端が着脱可能に係止されるワイヤと、
   を含んで構成されたことを特徴とする車両のサスペンション装置。
2. 前記プーリは、車軸を構成する前軸及び後軸のうち少なくとも後軸のホイールに取り付けられたことを特徴とする請求項１記載の車両のサスペンション装置。
3. 前記プーリは、車幅最外方に位置するホイールの側面に取り付けられたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両のサスペンション装置。
4. 前記プーリは、ダブルタイヤの各ホイール間に狭持されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両のサスペンション装置。
5. 前記プーリは、ホイールナットにより共締めされたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の車両のサスペンション装置。
6. 前記フックは、前記車体を構成する荷台の下面に取り付けられたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の車両のサスペンション装置。
7. 前記フックは、前記荷台を補強する補強材に取り付けられたことを特徴とする請求項６記載の車両のサスペンション装置。
8. 前記ワイヤの両端には、円環部が夫々形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の車両のサスペンション装置。

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