JPH08118930A - 前二軸車の懸架装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、高い段差乗り越え性ならびに高い制
動能力を有する前二軸車の懸架装置を提供することにあ
る。 【構成】本発明は、前軸懸架用の前側の板ばね２１の後
端部と、後軸懸架用の後側の板ばね２３の後端部との間
に、コネクティングロッド３０を車体前後方向に沿って
配設し、コネクティングロッド３０の前端部と前側の板
ばね２１の後端部との間に、板ばね２１からの上下方向
の動きを押し引き運動に変換してコネクティングロッド
３０へ伝える前側レバー３１を配設し、コネクティング
ロッド３０の後端部と後側の板ばね２３の後端部との間
に、コネクティングロッド３０の押し引き運動を板ばね
２１の動きとは逆向きにして板ばね２３に伝える後側レ
バー３５を配設した構造だけで、段差乗り越え時は前軸
２２の軸重を後軸２４に分担させ、制動時には二軸の軸
重配分を、通常走行時と同じになるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車体の前部に配置され
る前前輪，前後輪を懸架する前二軸車の懸架装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】積載量が大きなトラックには、図４に示
されるように車体１の前部に二軸式の操舵輪２（前前輪
２ａ，前後輪２ｂよりなる）を設けて、積載部となる荷
箱３（あるいは荷台）に加わる大きな荷重を、車体１の
後部にある駆動輪４（後輪）と協同して受ける前二軸車
と呼ばれる車両がある。

【０００３】こうした前二軸車は、加わる荷重が大きい
ために、板ばねを用いて、それぞれ前前輪２ａ，前後輪
２ｂの車軸、すなわち前前軸（アクスル），前後軸（ア
クスル）を独立に懸架する構造が用いられている。

【０００４】従来、これら前二軸における懸架装置に
は、図５に示されるように車体１を構成するシャーシフ
レーム５の下部に、前前軸，前後軸となるアクスル７が
装着された板ばね８を車体前後方向に配置し、この板ば
ね８の前端部に在る目玉部６をブラケット９を介してシ
ャーシフレーム５に下部に回動自在に支持させ、板ばね
８の後端部に在る目玉部６をシャックルリンク１０を介
してシャーシフレーム５の下部に設けてあるブラケット
１１に回動自在に支持させた構造が採用してある。な
お、１２はそれぞれシャーシフレーム５とアクスル７間
に接続してあるショックアブソーバである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前二軸車は
前前輪２ａと駆動輪４との間に前後輪２ｂが在ることか
ら、図６に示されるように前前輪２ａが段差部１３を乗
り越えるような場合、乗り越えるときの前方側に移る荷
箱３（積載部）の荷重の影響を受けて、車体後部が浮く
ような挙動を示す。この挙動は、前前軸の軸重が過大に
なることが要因とされ、段差乗り越え時だけでなく、登
坂路面の走行時にも見られる。

【０００６】そこで、段差乗り越え時、加わる荷重で前
側の板ばね８が上方向に動くと、後側の板ばね８をそれ
とは逆に下方向へ動かして、前前輪２ａに加わる過大な
力を後側の前後輪２ｂへ移すことが考えられる。

【０００７】これによると、車体１の不安定な挙動が収
められて、段差乗り越時の性能は高められる。ところ
が、この荷重を分担させる現象は、段差乗り越え時だけ
でなく、制動時にも生じてしまう。

【０００８】すなわち、走行している前二軸車に制動が
加わると、前前輪２ａを支えている板ばね８の後端部は
制動トルクにより上方へ動き、このときに生じる板ばね
８の上方向に向かう変位により、先に述べた軸重を前後
軸に分担させる機能が働き、本来、安定した制動を得る
ために必要であった前側のアクスル７（前前軸）の軸重
が不用に抜けてしまう挙動を示す。

【０００９】安定した高い制動性能は、前四輪、すなわ
ち各前前輪２ａと前後輪２ｂにおいて制動力が発生する
ことで得られるが、上記のような前部のアクスル７の軸
重が抜けてしまう挙動が生じると、前前輪２ａでは有効
な制動力は期待できず、前後輪２ｂだけに頼ってしまう
制動となる。

【００１０】これは、制動能力が十分に発揮できない、
さらには前後輪２ｂが早期に磨耗するなどの問題をもた
らす。このため、荷重を分担させる構造を、簡単には前
二軸車は採用することができない事情にあった。

【００１１】本発明は上記事情に着目してなされたもの
で、その目的とするところは、高い制動性を得つつ、段
差乗り越え性能（含む登坂路面）を向上させることがで
きる前二軸車の懸架装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、上記目的を達成するために、前端部をフレームに支
持して、前前軸を懸架する第１の板ばねを車体後方向に
延びる方向に配設し、この板ばねの後側に、前端部をフ
レームに支持して、前後軸を懸架する第２の板ばねを車
体後方向に延びる方向に配設し、これら第１の板ばねの
後端部と前記第２の板ばねの後端部との間にコネクティ
ングロッドを車体前後方向に沿って配設し、このコネク
ティングロッドの前端部と第１の板ばねの後端部との間
に、第１の板ばねから伝わる上下方向の動きを押し引き
運動に変換してコネクティングロッドへ伝える第１のレ
バー部材を配設し、コネクティングロッドの後端部と第
２の板ばねの後端部との間に、コネクティングロッドの
押し引き運動を第１の板ばねの動きとは逆向きにして第
２の板ばねに伝える第２のレバー部材を配設したことに
ある。

【００１３】

【作用】請求項１に記載の発明によると、前二軸車が走
行中において、前前輪が段差乗り越えると、前前輪は上
方向に向かって移動する。このままでは、荷重は前前軸
に集中するが、第１，第２の板ばね間に形成されるリン
ク機構によって、この荷重は後側に分散される。すなわ
ち、前前軸は第１の板ばねに支えられているから、前前
軸が上方向に移動すると第１の板ばねは、上方向に移動
する。

【００１４】この動きは、第１のレバー部材の回動運
動，コネクティングロッドの押し引き運動，第２のレバ
ー部材の回動運動を経て、第２の板ばねに伝達される。
前後軸を支える第２の板ばねには、第１の板ばねの動き
の向きと逆向きとなる動きとして出力され、同第２の板
ばねを、入力された荷重の方向と反対の向きとなる下方
へ移動させる。

【００１５】すると、前前軸に大きく偏っていた軸重の
一部は、前後軸に分担される。これにより、段差乗り越
え時の車体の不安定な挙動は改善される。また走行速度
を下げるべく、前二軸車を制動操作すると、前前輪を支
えている第１の板ばねの後端部は、制動トルクを受け
て、上方へ動こうとする。

【００１６】このときの第１の板ばねに生じる上方向に
向かう変位が、第１のレバー部材を経てコネクティング
ロッドへ伝わる。一方、前後輪を支えている第２の板ば
ねの後端部も、制動トルクを受けて、上方へ動こうとす
る。

【００１７】このとき第２の板ばねに生じる上方向に向
かう変位により、第２のレバー部材は、段差乗り越え時
のときは反対の方向に回動しようとする。つまり、第２
のレバー部材は、コネクティングロッドの押し引き運動
に対して逆らう方向に向かって回動しようとする。

【００１８】この第２のレバー部材からコネクティング
ロッドへ伝わる力が、先の第１の板ばねの動きによって
コネクティングロッドを運動させようとする力を打ち消
すことになる。

【００１９】このことは、制動時には前前軸の軸重を前
後軸に分担させる機能は生じない。これにより、制動時
の前二軸（前前軸，前後軸）の軸重配分は、通常、走行
時のときと同じ様になる。

【００２０】それ故、高い制動性を得つつ、前二軸車の
段差乗り越え性能（含む登坂路面）が向上する。しか
も、制動時のときだけ、前後軸の軸重を等しくするよう
特別な構造を必要としないので、構造的にも簡単です
む。

【００２１】

【実施例】以下、本発明を図１ないし図３に示す一実施
例にもとづいて説明する。図１は、図４で説明した前二
軸車、例えばキャブオーバ形トラックのフロントの懸架
装置を示していて、図中２０はトラックのシャーシフレ
ーム（車体を構成するもの）、２１はフレーム前側に配
置された車体前後方向に延びる板ばね（第１の板ばねに
相当）、２２はこの板ばね２１の長さ方向中央で支持さ
れたアクスル（前前軸に相当）、２３は板ばね２１の後
側に配置された車体前後方向に延びる後側の板ばね（第
２の板ばねに相当）、２４はこの板ばね２３の長さ方向
中央で支持されたアクスル（前後軸に相当）である。な
お、２２ａはアクスル２２の両端部に支持された前前
輪、２４ａはアクスル２４に両端部に支持された前後輪
を示す。

【００２２】板ばね２１，２３のうち、前側の板ばね２
１の前端部に形成してある目玉部２１ａは、シャーシフ
レーム２０の構成するサイドメンバ２０ａの前部下端に
装着してあるブラケット２５に、ピン２５ａを介して、
回動自在に支持されている。また後側の板ばね２３の前
端部に形成してある目玉部２３ａも、板ばね２１の後方
のサイドメンバ２０ａの下端部分に装着してあるブラケ
ット２６に、ピン２７を介して、回動自在に支持されて
いる。

【００２３】またこれら板ばね２１の後端部と板ばね２
３の後端部との間は、イコライザリンク機構２８で連結
され、それぞれ操舵輪となる前前輪２２ａ，前後輪２４
ａを懸架している。なお、各板ばね２１，２３に付いて
いるショックアブソーバの図示は省略してある。

【００２４】このイコライザリンク機構２８の構造につ
いて説明すれば、図中３０は車体前後方向に延びている
コネクティングロッドである。このコネクティングロッ
ド３０は、例えば板ばね２１，２３の上方側に位置し
て、板ばね２１の後端部と板ばね２３の後端部との間に
渡り配設されている。

【００２５】また３１は、このコネクティングロッド３
０の前端部と板ばね２１の後端部との間に配設された前
側レバー（第１のレバー部材に相当）である。この前側
レバー３１の本体３１ａは、例えばＬ字形をなしたプレ
ートから構成してある。この本体３１ａの上側に向く端
部、中間の角部分、後方に向く端部には、それぞれ支持
部３２ａ〜３２ｃが形成されている。

【００２６】前側レバー３１は、このうち中間に在る支
持部３２ｂが、サイドメンバ２０ａの下端に装着してあ
るブラケット３３に回動自在に保持されることによっ
て、車体前後方向に回動自在に支持してある。

【００２７】また板ばね２３側に向く支持部３２ｃは、
中継リンク３４を介して、板ばね２１の後端部に回動自
在に連結してある。残る上側の支持部３２ａは、コネク
ティングロッド３０の前端部に回動自在に連結してあ
り、図２に示されるように板ばね２１がピン２５ａを支
点として上方向に移動するにしたがい前側レバー３１が
反時計回りに回動変位すると、コネクティングロッド３
０を前方へ引き込ませるようにしてある。むろん、板ば
ね２１が復帰すると、前側レバー３１は時計回りに回動
変位して、コネクティングロッド３０は戻る。

【００２８】３５は、コネクティングロッド３０の後端
部と板ばね２３の後端部との間に配設された後側レバー
（第２のレバー部材に相当）である。この後側レバー３
５の本体３５ａは、例えば前側レバー３１とは対称形を
なした逆Ｌ字形のプレートから構成してある。この本体
３５ａの前方に向く端部、中間の角部分、上側に向く端
部には、それぞれ支持部３６ａ〜３６ｃが形成されてい
る。

【００２９】後側レバー３５は、このうち中間に在る支
持部３６ｂが、前側レバー３１と同様、サイドメンバ２
０ａの下端に装着してあるブラケット３７に回動自在に
保持されることによって、車体前後方向に回動自在に支
持してある。

【００３０】また板ばね２１側に向く支持部３６ａは、
中継リンク３８を介して、板ばね２３の後端部に回動自
在に連結してある。残る上側の支持部３６ｃは、コネク
ティングロッド３０の後端部に回動自在に連結してあ
り、コネクティングロッド３０が板ばね２１の移動に伴
い前方へ引き込む方向に運動すると、図２に示されるよ
うに後側レバー３５が反時計回りに回動変位して、板ば
ね２３を下方向へ移動させるようにしてある。むろん、
板ばね２３が復帰すると、後側レバー３５は戻る。

【００３１】こうした前側レバー３１，コネクティング
ロッド３０，後側レバー３５をリンク素子として構築さ
れるリンク機構によって、板ばね２１，２３のうちの一
方の板ばねから伝わる上下方向の動きを逆向きに変換し
て他方の板ばねへ伝えるイコライザリンク機構２８を構
成している。つまり、前側のアクスル２２に加わる軸重
を後側のアクスル２４に分担できるようにしてある。

【００３２】またイコライザリンク機構２８は、この板
ばねの動きを逆向きに変換する構造をそのまま活用し
て、前二軸トラックの制動時、前側の板ばね２１から後
側の板ばね２３へ伝わる荷重を打ち消すようにしてあ
る。

【００３３】これは、前側レバー３１、後側レバー３５
が、コネクティングロッド３０につながる支持部３２
ａ，３６ｃでは同方向に回動し、これと反対の中継リン
ク３４，３８につながる支点部３２ｃ，３６ａでは相反
する方向に回動することを利用して、それぞれ板ばね２
１，２３から荷重が加わったとき、互いに打ち消し合う
回転モーメントを発生させるようにしてあるからであ
る。

【００３４】むろん、前・後側レバー３１，３５のレバ
ー比は、コネクティングロッド３０において、後側レバ
ー３５を反時計回りに回動させようとする板ばね２１か
らの力αと、同じく反時計回りに回動させようとする回
転モーメントの力βとが互いに打ち消し合うような比に
設定してあり、制動時には軸重を分担させる機能は働か
ないようにしてある。

【００３５】つぎに、このように構成された前二軸車の
懸架装置の作用について説明する。前二軸トラックが直
進走行しているとする。このとき、進行方向の路面部分
３９に車輪が乗り越すような段差部４０があるとする
（図２に図示）。

【００３６】図２に示されるように段差部４０に差し掛
かり、前前輪２２ａが段差部４０に乗って上方向へ移動
すると、前側のアクスル２２を支えている前側の板ばね
２１が、前端部のピン２５ａを支点として上方向へ移動
する。

【００３７】このとき、前側のアクスル２２に加わる軸
重Ｒ₁ はかなりの荷重となるが、板ばね２１，２３間に
はイコライザリンク機構２８があるので、この荷重は後
側に分散されていく。

【００３８】すなわち、板ばね２１の動きは、中継リン
ク３４を介して、前側レバー３１に伝わる。これによ
り、前側レバー３１は反時計回りに回動し、コネクティ
ングロッド３０を前方へ引き込む。

【００３９】すると、コネクティングロッド３０の引き
込み運動によって後側レバー３５は、前側レバー３１と
同期して反時計回りに回動する。これにより、後側レバ
ー３５から中継リンク３８へは、入力された板ばね２１
の動きの向きと逆向き動きが出力され、後側の板ばね２
３をピン２７を支点として、入力された荷重の方向とは
反対となる下方向へ移動させる。

【００４０】すると、アクスル２２（前前軸）に大きく
偏っていた軸重Ｒ₁ の一部は、後側のアクスル２４（前
後軸）に分担され、アクスル２２，アクスル２４に加わ
る軸重Ｒ₁ ，Ｒ₂ は同等になる。

【００４１】これにより、前二軸車の全車軸に加わる軸
重は均等化され、段差乗り越え時、あるいは登坂路面走
行時など生じていた車体の不安定な挙動は改善される。
また、前二軸トラックの走行速度を下げるべく、前二軸
トラックに制動操作を与えたとする。

【００４２】すると、図３に示されるように前前輪２２
ａを支えている前側の板ばね２１の後端部は、制動トル
クＦを受けて、上方へ動く。このときの板ばね２１に生
じる上方向に向かう変位が、段差乗り越えのときと同
様、中継リンク３４、前側レバー３１を経てコネクティ
ングロッド３０へ伝わり、コネクティングロッド３０を
前方へ引き込もうとする。

【００４３】一方、前後輪２４ａを支えている後側の板
ばね２３の後端部も、制動トルクＦを受けて、上方へ動
く。すると、後側レバー３５は、このとき板ばね２３の
上方向に向かう変位を受けて、時計回りの力が与えられ
る。このことは、後側レバー３５は、コネクティングロ
ッド３０の引き込み運動に逆らう方向に回動しようとす
る。

【００４４】この時計回りの力の付与で発生する後側レ
バー３５の回転モーメントの力βは、コネクティングロ
ッド３０に伝わり、前方へ動こうとするコネクティング
ロッド３０を後方へ引く。

【００４５】ここで、回転モーメントの力βは、レバー
比などの設定によって、前側の板ばね２１でコネクティ
ングロッド３０を運動させる力αと同じになるように設
定（１：１）してあるから、コネクティングロッド３０
を前へ引く力αは打ち消される。

【００４６】このことは、制動時には、先の段差乗り越
え時で述べた、軸重を分担する機能は生じない。これに
よって、制動時の前二軸（前前軸，前後軸）の軸重配分
は、通常走行時のときの軸重配分と同じになる。

【００４７】具体的には、図１に示されているように各
板ばね２１，２３の支持高さをＨ、各アクスル２２，２
４から各板ばね２１，２３の前後端の回動点までの距離
をＬとして、同一な各板ばね２１，２３の前端部回りの
制動時のモーメントを考えると、前側のアクスル２２に
おけるモーメントは、Ｒ₁ ・Ｌ＋Ｆ・Ｈ＝２・Ｒ・Ｌな
る与式で表され、後側のアクスル２４におけるモーメン
トは、後側のアクスル２４が前側のアクスル２２と各部
が同じなので、Ｒ₂ ・Ｌ＋Ｆ・Ｈ＝２・Ｒ・Ｌなる与式
で表される。

【００４８】つまり、前側のアクスル２２に加わる軸重
Ｒ₁ は、Ｒ₁ ＝（２・Ｒ・Ｌ−Ｆ・Ｈ）／Ｌとなり、後
側のアクスル２４に加わる軸重Ｒ₂ は、Ｒ₂ ＝（２・Ｒ
・Ｌ−Ｆ・Ｈ）／Ｌとなる。

【００４９】このことは、前側のアクスル２２と後側の
アクスル２４が同じ構造であれば、１：１のレバー比に
定めたイコライザリンク機構２８の採用によって、前側
のアクスル２２に加わる軸重Ｒ₁ と後側のアクスル２４
に加わる軸重Ｒ₂ は、通常走行時と同じく等しくなるこ
とがわかる。

【００５０】それ故、高い制動性を得つつ、段差乗り越
え性能（含む登坂路面）を向上させる前二軸の懸架装置
を実現することができる。この結果、軸重の変化からト
ラックが安定して駆動されなかったり、各輪が偏磨耗を
生じたりすることはない上、制動時も前前輪２２ａ、前
後輪２４ａを有効に用いた安定した制動性能が得られ
る。

【００５１】しかも、イコライザリンク機構２８の構成
をそのまま活用して、制動時における前側のアクスル２
２における荷重の抜けを解消しているので、別途、制動
時のときだけ、前側の軸重を後側へ移すといった特別な
構造は不要であり、その分、構造的にも簡単で、またコ
スト的にも有利である。なお、本発明をトラックに適用
したが、これに限らず、他の前二軸車の車両に適用して
もよい。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載の発
明によれば、段差乗り越え時、登坂路面走行時などで生
じていた軸重の大きな偏り、制動時における前前軸の軸
重の抜けといった前二軸車特有の問題を解消することが
できる。

【００５３】したがって、前二軸車に高い段差乗り越え
性ならびに高い制動能力をもたらすことができる。この
結果、軸重の変化から車両が安定して駆動されなかった
り、各輪が偏磨耗を生じたりすることはない上、制動時
も前前輪、前後輪を有効に用いた安定した制動性能が得
られる。

【００５４】しかも、第１，第２のレバー部材、コネク
ティングロッドで構成されるリンク機構をそのまま活用
して、制動時における前前軸の荷重の抜けを解消してい
るので、別途、制動時のときだけ、前側の軸重を後側へ
移すといった特別な構造を必要とせず、その分、構造的
にも簡単で、コスト的にも有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の前二軸車の懸架装置を示す
側面図。

【図２】段差乗り越え時の懸架装置の挙動を説明するた
めの図。

【図３】制動時の懸架装置の挙動を説明するための図。

【図４】従来の前二軸トラックの側面図。

【図５】同トラックの前二軸に採用されている懸架装置
を説明するための側面図。

【図６】同懸架装置の段差乗り越え時の挙動を説明する
ための図。

【符号の説明】

２０…シャーシフレーム（車体） ２１…板ばね
（第１の板ばね） ２２…アクスル（第１の車軸） ２２ａ…前前輪 ２３…板ばね（第２の板ばね） ２４…アクス
ル（第２の車軸） ２４ａ…前後輪 ２８…イコラ
イザリンク機構 ３０…コネクティングロッド ３１…前側レバー
（第１のレバー部材） ３５…後側レバー（第２のレバー部材）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前端部がフレームに支持されて車体後方
   向に延びる方向に配設された、前前軸を懸架するための
   第１の板ばねと、 この板ばねの後側に配置され、前端部が前記フレームに
   支持されて車体後方向に延びる方向に配設された、前後
   軸を懸架するための第２の板ばねと、 前記第１の板ばねの後端部と前記第２の板ばねの後端部
   との間に車体前後方向に沿って配設されたコネクティン
   グロッドと、 このコネクティングロッドの前端部と前記第１の板ばね
   の後端部との間に配設され、前記第１の板ばねから伝わ
   る上下方向の動きを押し引き運動に変換して前記コネク
   ティングロッドへ伝える第１のレバー部材と、 前記コネクティングロッドの後端部と前記第２の板ばね
   の後端部との間に配設され、前記コネクティングロッド
   の押し引き運動を前記第１の板ばねの動きとは逆向きに
   して前記第２の板ばねに伝える第２のレバー部材と、 を具備したことを特徴とする前二軸車の懸架装置。