JPH0445367B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、異なつた弾性の度合を持つた部材を
備えた、原動機車輛サスペンシヨンに関する。

従来技術 原動機車輛用のサスペンシヨンの最も単純なも
のは高い強力及び可撓性を持つた数枚の鋼鉄片を
種々の断面の“束”として構成した板ばねのもの
である。各々の板ばねによつて支えられる負荷力
の値は断面板ばねの数、その単位強度に直線的な
関数関係をなす。同一の材料の場合は板ばねによ
つて支えることができる荷重力は板ばねの数に依
存する。

このことは、荷重が増大すれば板ばねの数は増
大し、束としての可撓性、即ち加えられた荷重に
対するばねの弾性応答は比例的に失われることを
意味する。

従つて、次のことは明白である。大きな荷物を
運搬するための車輛においては、サスペンシヨン
はその寸法に合つた荷重を乗せたときのみ、応答
し（伸びは限られている）、部分負荷では応答性
は悪く、空の状態では応答は全くしない。

幾つかの近接した車軸の場合は、サスペンシヨ
ンは、一つの車軸が近接した車軸に対して持ち上
つても車軸全体にわたつて荷重を分配するように
設計しなければならないことを考慮しなければな
らない。この効果は揺動レバー効果というが、系
に揺動中心を与え、車軸が地面に接触するのを保
持しながら前記中心の廻りで系が回動するのが可
能となり、この際、地面には、支えられるべき全
重力が力のつり合多角形によつて決まる比に応じ
て伝達される。

これはカンチレバーサスペンシヨンの場合もそ
うである。カンチレバーサスペンシヨンとは多数
を束ねた板ばねが負荷による応力を吸収し一方長
手方向及び横方向応力が適当な棒によつて吸収さ
れ、これによつて系全体が車輛間の中心ピンの廻
りを回ることができるものである。

しかしながら、カンチレバー型又はこれに類似
型のサスペンシヨン系は積載能力が大きいときの
ものであり、乗物が空のときは可撓性が極すわず
かで弾性的にはほとんど応答しない。これは不整
地を走行中の乗物の速度を低束に限定し、どんな
ところを走る場合でもどんな速度でも乗心地は良
くない。

また、別の知られたサスペンシヨンで、剛直マ
ームが車軸若しくは車輪に直結され、回転中心で
ピンの回り枢着され、弾性本体上に作用してお
り、ピンの回りでのアームの揺動によつて生ずる
弾性本体の変形がサスペンシヨン効果を引き起す
ようになつているものが知られている。

この型のサスペンシヨンは米国特許第2795434
号及び、同一出願人の名前で1981年12月23日に出
願されたイタリヤ特許出願第68672号Ａ／81に開
示されている。

剛直アームを備えたこのサスペンシヨン系はあ
る面では、特に、改良型である上記イタリヤ出願
のサスペンシヨンではカンチレバー型のサスペン
シヨン装置の改良になつているが、これらは完全
には十分でなく、その可撓性が中心の弾性本体の
みにあることから、サスペンシヨン効果が、本体
がそのトラベルの終端に来るときなくなつてしま
う問題がある。

従つて、複数の車軸用でかつ重荷重用車輛の公
知のサスペンシヨンは要求されている全ての機能
を果すことができず、特に全ての荷重条件及び走
行条件下で弾性本体の本来の働きを保障すること
はできない。

発明の目的 本発明の目的は公知技術の上記欠点を解消し、
サスペンシヨンとしての全ての機能を確保するこ
とができ、生じえる全ての負荷条件下で比例的な
弾性応答を行うことができるサスペンシヨンを提
供することにある。

発明の構成 前記目的は、以下の記述から明らかであろう
が、本発明の原動機車輛用サスペンシヨンによつ
て達成される。即ち本発明は原動機乗物の外側部
に、一対の制御アームによつて作動される第１の
中心弾性手段を設け、その制御アームは関節結合
された頭部を備え、その頭部は原動機乗物のシヤ
ーシ上で中心ピンに回転可能に連結された一対の
部材によつて支持されるものにおいて、第１の弾
性手段の弾性の度合より小さい第２の弾性手段を
有し、第２の弾性手段は前記回転可能に連結され
た部材によつて横方向に支持された一対のばね手
段であり、このばねの端部は原動機車輛のばね上
部材によつて支持されることを特徴とする。

本発明のサスペンシヨンは異つた度合の弾性度
を持つ幾つかの弾性手段の組合せによつて構成さ
れ、公知のサスペンシヨンが圧縮の端部での弾性
変形の限界に達し剛直連結となるのに、本発明で
は側スプリングが所定弾性曲線を呈するよう作動
し、自分の仕事は完了したそのエレメントとは独
立サスペンシヨンとして挙動することで従来と相
違する。

実施例 第１図において、番号５は産業用車輛のシヤー
シの側部を構成する長手方向側ビームの一部を示
し、６及び８はその車輛の連結された車軸を示
し、７はシヤーシの中心ピンを示す。その中心ピ
ンはブラケツト９によつて支障され、サスペンシ
ヨンの回動取付を実現している。同一の部材より
成る同一の構造が、後で述べるように、シヤーシ
の反対側にも同じように設けられている。

車輪及び部材の他の詳細構造は、本発明の構成
部分でなく、また当業者には良く知られたところ
であるので、図示はしない。２つの大略上フオー
ク型の部材１０，１２がシヤーシの中心ピン７上
に回転可能に取付けられる。フオーク状部材１０
の脚部１３，１５及びフオーク部材１２の脚部１
４，１６は相互に向き合うように平行に延びて、
後述のことから明らかになろうが、フオーク１０
及び１２の限界ストツパとなる。

各回転可能部材１０，１２は制御アーム１７，
１９を担持し、このアームは脚部１３，１５及び
１４，１６の夫々間で部材から上方に延びる。制
御アーム１７及び１９は詳細には図示しない関節
結合の頭部を公知のように有し、中心に第１の中
心弾性手段１８を有している。弾性手段１８は空
気圧式又は油圧・空気圧式シリンダ又はばね若し
くは他の弾性装置によつて構成することができ
る。

弾性手段１８は弾性が多段階に変るもの、例え
ば空気のような気体状弾性体とばねのような固体
弾性体との双方を有するシリンダとする。中心弾
性手段１８は第５図に示すようにばね２５を含む
シリンダであり、同シリンダは必要があれば孔３
０を介して気体状の弾性手段で充たされている。
シリンダ中にピストン２８を密封取付けすること
で得られる弾性応答は負荷の特性及び条件に応じ
てばね又は圧縮された気体の弾性曲線に従う。

弾性が多段階で変る弾性手段の他の例は同一の
出願人により1979年10月17日に出願されたイタリ
ヤ国特許出願第60018−Ａ／79号の主題である油
圧・空気圧シリンダによつて構成することができ
る。

弾性手段１８の中心の振動は第６図に示すよう
なシヨツクアブソーバ３３によつて抑制すること
ができる。振動部材１０，１２は脚部１５，１６
を超えて延びる延長部を形成し、シヨツクアブソ
ーバ３３を支持するようになつている。

第１−４図において、本発明によりピン７上で
の振動のため設けられる部材１０，１２は、その
側方に、板ばねを構成する一つ又はそれ以上の鋼
シートとしての一対のばね２０，２２を担持して
いる。従つて、ばね２０，２２は、“1/4楕円ば
ね”と称することができる。その1/4楕円ばね２
０，２２は設計によつて決まる第１弾性手段１８
より低い弾性度を持つている。言い換えれば、ば
ねは第１の弾性手段より可撓性が小さくなつてい
る。図に示した実施例では、1/4楕円・ばね２０，
２２は、２つの鉄製板２０ａ，２０ｂ及び２２
ａ，２２ｂによつて夫々構成され、ねじ２１，２
３及びナツトによつて部材１０，１２に固定され
る（第３図）。

1/4楕円ばね２０，２２の自由端は車軸６及び
８上に支承され、これにブラケツト２４，２６に
よつて固定される。

第４図に、断面を持つて、ピン７の回りで回転
可能にする部材１０，１２の構造を示す。見られ
る如く、部材１０は、部材２７，２７′を介して
直接ピン７によつて支えられて公知のようにこれ
らの相対運動を許容する。一方部材１２は部材１
０に同様の部材２９，２９′を介して回転可能に
連結され、これらの相対運動を許容する。

サスペンシヨンの作動は次の通りである。

(a) 最少負荷条件（第２図）の下では、加えられ
る荷重に対する弾性応答は主として第１の弾性
手段１８によつて与えられる。もし、弾性手段
１８が数段階の可撓性を持つため弾性応答はそ
の第１可撓性曲線を受け持つことになる。

また、1/4楕円ばね２０，２２によつて可撓
性の相当曲線の初期値のところで与えられ、ま
た全システムの弾性ヒステリシスのサイクルの
関数によつても与えられる。

(b) 中間荷重条件下では（依然として第２図）、
弾性応答は双方の系によつて受けもたれる。た
だし中心弾性本体が優勢である。中心弾性体が
数段階の可撓性を持つておりその弾性応答は可
撓性の第２曲線を受け持つ。一方1/4楕円ばね
２０，２２は小さな周波数値で振動する。

最大荷重条件では、第１の弾性手段１８はそ
の機械的圧縮の極限まで排出作動し、伸びは小
さく高圧範囲となる。第１弾性手段１８の排出
の状況は第１，３図に示されここに、部材の脚
部１３，１５及び１４，１６は相互に接触す
る。

弾性応答の主部分−これは負荷が変つても応
答値を作動の全範囲にわたつて維持するもので
あるが−は1/4楕円ばね２０，２２によつて与
えられる。その結果、1/4楕円ばね２０，２２
に応答が、中心本体１８がトラベルの端の近く
になつて剛直連結部材となつたとき、伝達され
る。

以上検討したこれらの３つの条件はシステムの
作動を説明するために引用されたものであり、実
際上は弾性部材を介して連続的に働く。事実、車
輌が空か、半分荷か満載かで、これらの３つの条
件は違うのであるが、外力（例えばある速度で深
い孔を通つたとき生ずるようなもの）の効果が空
で走つているときも生じ、この瞬間的な状況は荷
重下での効果と類似である。これは、システムを
してある程度迅速な弾性応答を持つように要求す
るものであり、この要求は、組立ての安定性を阻
害することなしに、幾段階の弾性応答が存在する
ことにおいてのみ得られ、異つた可撓性をもつ複
数のばねを同時に設け、機械的な圧縮の終端で系
を拘束状態に至らしめることが、システムに加わ
る最小及び最大荷重の作動範囲にわたつて、生じ
ない。

まとめると、本発明のサスペンシヨンの主たる
利点は、どの負荷でも設計によつて決まる所定の
残留可撓性を常に与えることができることにあ
る。事実、部材１０及び１２は系の弾性部材を組
立てる機能のみをもつものであるから、全システ
ムは異つた応答の“ばね”をもつて構成される。

本発明の実施例を以上説明したが本発明はこれ
に限定されることなく当業者であれば種々の変形
が本発明の範囲内においてなし得る。

本発明ではタイプの異つた弾性手段である第１
の弾性手段１８と第２の弾性手段（板ばね２０，
２２）とを設け、かつ第１の弾性手段１８は気体
弾性と、ばね２５の弾性とによる多段階の弾性を
持たせることで、負荷の変化に対するサスペンシ
ヨンの伸長特性の各負荷において最適とするよう
に調整することができ、要求されるサスペンシヨ
ン特性を容易に得ることができる効果が奏され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は産業用車輛の連結された軸に応用され
た本発明のサスペンシヨンの概略斜視図、第２図
は車輛の軽負荷時のサスペンシヨンを一部断面を
もつて示す側面図、第３図は第２図と同様である
が、車輛の全負荷時におけるサスペンシヨンを示
す側面図、第４図は第３図のサスペンシヨンの平
面図、第５図は第１図のサスペンシヨンの一部の
実施例の部分断面図、第６図はシヨツクアブソー
バを備えたサスペンシヨンの実施例を示す図。 ６，８……車軸、７……中心ピン、９……ブラ
ケツト、１０，１２……フオーク状部材、１３，
１５，１４，１６……脚部、１７，１９……制御
アーム、１８……弾性手段、２０，２２……1/4
楕円ばね、２５……ばね、３３……シヨツクアブ
ソーバ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 中心ピン７の周囲を回転可能な単一の機械装
   置として組合せて使用される弾性度合いが相違し
   た複数の弾性部材を有した原動機車輌サスペンシ
   ヨンであつて、該サスペンシヨンは、原動機付車
   輌の各側に設けられる、圧縮性気体を含んだシリ
   ンダとばね２５とより形成される第１の中心弾性
   手段１８を有し、該第１の中心弾性手段１８は一
   対の制御アーム１７，１９により駆動されるもの
   で、該制御アーム１７，１９の関節式頭部は一対
   の部材１０，１２によつて支持され、該部材１
   ０，１２は原動機車輌のシヤーシ上の中心ピン７
   に回転可能に連結されており、サスペンシヨン
   は、更に、第１の弾性手段１８より弾性の度合い
   が小さい第２の弾性手段を有し、該第２の弾性手
   段は、前記回転可能連結部材１０，１２に横方向
   に延設された一対の板ばね２０，２２によつて形
   成され、該板ばねの端部は原動機車輌の車軸６，
   ８に連結されることを特徴とする原動機付車輌サ
   スペンシヨン。 ２ 第２の弾性手段を構成するばねは1/4楕円ば
   ねである特許請求の範囲第１項のサスペンシヨ
   ン。 ３ シヤーシ上で中心ピンに回転可能に連結され
   た前記部材は相互に面するかつ第１の弾性手段が
   その変位の端に来たとき相互に接触する脚部を持
   つ特許請求の範囲第１項のサスペンシヨン。 ４ シヤーシ上で前記中心ピンに回転可能に連結
   された前記部材は対をなして相互に面する平行脚
   を有し、第１の弾性手段がその変位の終点に来た
   とき平行脚は相互に接触し、前記脚部はこれらの
   間にシヨツクアブソーバを支持する延長部を有し
   ている特許請求の範囲第１項のサスペンシヨン。