JPH10287114A - ラバーサスペンションのイコライザビーム構造 - Google Patents

ラバーサスペンションのイコライザビーム構造

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JPH10287114A
JPH10287114A JP10153697A JP10153697A JPH10287114A JP H10287114 A JPH10287114 A JP H10287114A JP 10153697 A JP10153697 A JP 10153697A JP 10153697 A JP10153697 A JP 10153697A JP H10287114 A JPH10287114 A JP H10287114A
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equalizer beam
thickness
equalizer
saddle
strength
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JP10153697A
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Norio Sakuyama
紀夫 柵山
Kimihiko Aoyama
公彦 青山
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Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ラバーサスペンションのイコライザビームを
十分な強度を有し、かつ軽量のものとする。 【解決手段】 フレームのサイドレール1にブラケット
2を介して吊着されるラバースプリング3と、同ラバー
スプリング3の下側に取り付けられたスプリング用サド
ル9と、このサドル9の下面と略中央部が固着されると
ともに前後のアクスル14、15を両端部で揺動自在に
支持する断面I型のイコライザビーム4を備えたラバー
サスペンションであって、ウェブ5とその上下のフラン
ジ6、7とからなる前記イコライザビーム4における前
記サドル9の下面近傍の前記ウェブ5の上部5aを前記
ウェブ5の他の部分よりも厚肉にしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ラバーサスペンシ
ョンのイコライザビーム構造に関する。
【0002】
【従来の技術】大型トラックなど後輪2軸のサスペンシ
ョンの構造の一例として、図7に、ラバーサスペンショ
ン又はウォーキングビームサスペンションと呼ばれてい
るものを示す。これは、後輪2軸をイコライザビームで
連結し、このイコライザビームを車両のフレームに懸架
するようにしたものである。
【0003】図7に示すように、このサスペンション
は、イコライザビーム101の前後両端部に後輪の前後
のアクスル102、103がブラケット104、105
を介して揺動自在に支持され、イコライザフレーム10
1の略中央部分がラバースプリング106を介してフレ
ーム107と一体のブラケット108に結合された構造
となっている。イコライザビーム101とブラケット1
08との間にはショックアブソーバ109、110が設
けられる。
【0004】イコライザビーム101は、図7のVIII-V
III 矢視断面図である図8に示すように、2枚の縦材1
01aと何枚かの横材101bとを溶接してなる溶接構
造物として構成されており、かなりの重量物となってい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このようなサスペンシ
ョンにおいて、軽量化、材料使用量の低減の可能性を見
いだすという観点からイコライザビームの強度、負荷の
伝達の様子などが調べられた。イコライザビームへの入
力は、上下方向にかかる荷重が大きいため、この上下荷
重に対する強度をとれるI形断面形状とすることが構造
上望まし、また軽量化の面でも有利であることが考察さ
れる。しかし、前述のように板金溶接構造物では、最も
強度が要求される部分で断面形状が決定され、断面形状
の大幅な変更ができない。つまり、軽負荷を受ける部分
であっても無駄な強度を持つことになり、重量的に不利
となっていた。
【0006】本発明は、このような状況にかんがみなさ
れたもので、ラバーサスペンションのイコライザビーム
にかかる負荷を解析し、必要な部分のみ補強することに
よって、十分な強度を維持したまま、軽量化を図ること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本願
の請求項1に係る発明は、イコライザビームを、縦壁部
とその上下に一体のフランジとからなる断面形状がI形
のものとし、ラバースプリングを介してフレーム側に結
合される当該ラバースプリングの略中央部分下側におけ
る前記縦壁部上部の肉厚を他の部分より厚くしたもので
ある。イコライザビームにおける力の伝達を考慮する
と、イコライザビームの上側部分に大きな力が作用する
ことから、縦壁部の上半部の一部の強度を高めるように
したのである。このように、強度の必要な部分のみ肉厚
を大きすることにより、イコライザビーム全体としての
重量の増大を抑えることができる。
【0008】また、請求項2の発明は、イコライザビー
ムに支持される前後2軸のアクスルの支持部中心を結ぶ
線を境にした当該イコライザビームの上側部分と下側部
分のうち前記上側部分の高さを前記下側部分より高く
し、イコライザビームの上側部分の強度を高めたもので
ある。例えば、上側部分を山形として、高さを大きくす
るのである。
【0009】請求項3の発明は、フレーム側から吊着さ
れたショックアブソーバの下端を支持する支持部から前
記イコライザビームの上下のフランジまでの肉厚を他の
縦壁部より厚くし、ショックアブソーバの特性によりイ
コライザビームに作用する力を考慮したものである。従
って、この発明においては、たとえば、伸ばす方向に大
きな力を要し、縮む方向にはさほど力を要さないショッ
クアブソーバの特性により、前記支持部から上側のフラ
ンジまでの部分が下側のフランジまでの部分より厚肉に
するといった構造となる。
【0010】上記すべての発明において、更に、上側の
フランジの幅を下側のフランジの幅より広くするという
形態も取り得る。それにより、イコライザビームの上側
部分の強度を増すことができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態の例について説明する。図1には、大型トラッ
クのラバーサスペンションに適用された実施の形態を示
す。図2〜6にはイコライザビームの詳細な構造を示
し、図2は対称な半分を示す正面図であり、図3はその
平面図、図4〜6は、図2中のIV-IV 、V-V 、VI-VI 矢
視断面図である。
【0012】図1に示すように、トラックのフレームの
サイドレール1には、下方に突出する二つの三角形状の
スプリングブラケット2が溶接等により取り付けられ
る。これらスプリングブラケット2の内向きの各斜面に
はラバースプリング3の一端部が取り付けられる。
【0013】一方、イコライザビーム4は、図2〜6に
示すように、縦壁部であるウェブ5とその上下両側に一
体的に形成されたフランジ6、7とからなっており、そ
の上側フランジ6の中央部は平坦面8をなし、ここに台
形状のサドル9が一体に取り付けられ、このサドル9の
斜面に前記ラバースプリング3の他端側が結合されてい
る。つまり、イコライザビーム4がばね弾性材であるラ
バースプリング3を介してサイドレール1側に結合され
ているのである。
【0014】イコライザビーム4の両端部には、支持穴
10を有するアクスル支持部11が形成されている。一
方、タイヤ12、13が取り付けられる前後のアクスル
14、15にはブラケット16、17がそれぞれ取り付
けられており、これらのブラケット16、17がピン1
8、19を介して前記イコライザビーム4の前後のアク
スル支持部11に揺動自在に支持されている。なお、図
1中の20は、プラペラシャフトからの動力をリアアク
スルシャフトに伝達するためのデファレンシャルであ
る。
【0015】イコライザビーム4の両端のアクスル支持
部11よりも内方の位置にそれぞれショックアブソーバ
支持部21が設けられている。ショックアブソーバ22
は、その上端が前記スプリングブラケット2の根元近傍
に結合され、下端がこのショックアブソーバ支持部21
に結合されている。ショックアブソーバ支持部21に
は、ショックアブソーバ22を結合するためのピン孔2
3があけられている。
【0016】次に、上記イコライザビーム4の構造の詳
細について図2〜6図に基づいて説明する。イコライザ
ビーム4にかかる力の伝達経路を調べ、その結果を有限
要素法により解析することにより、どこの部分に応力が
集中するか、つまり強度が要求されるかがわかる。具体
的には、タイヤからアクスルを介してイコライザビーム
4に垂直方向に作用する力は、図2中矢印で示すよう
に、サドル9側に伝わることから、サドル9と連結され
る部分に応力が集中することがわかる。つまり、力はイ
コライザビーム4の全体に亘って均一に作用するわけで
はない。本発明は、このような結果に基づいて、イコラ
イザビーム4の構造を以下のようなものとしてある。
【0017】図2及び図3に示すように、イコライザビ
ーム4の縦壁部を構成するウェブ5における、上部平坦
面8の下側部分、つまりサドル9が連結される部分の下
側部分(厚肉部)5aの肉厚t1 を他の部分の肉厚t2
よりも厚くするのである。逆に言えば、この部分5aの
肉厚を厚くして強度を高める必要があるが、他の部分
(薄肉部)5bはその必要がなく薄肉のままでよいので
ある。なお、ここでは、厚肉部5aを図1及び図2の状
態で見て、舟形で、底面が凹状の形としてあるが、この
ような形状に限られるものではなく、種々の形状を取り
得る。
【0018】このような、ラバーサスペンションにおい
て、タイヤ12、13よりイコライザビーム4に作用す
る力は、図2中矢印で示すようにサドル9に伝わり、ラ
バースプリング3、スプリングブラケット2を経て、サ
イドレール1で担持される。応力の集中する箇所の肉厚
を大きくしてあるので、強度的には何ら問題はなく、し
かも他の部分の肉厚は薄くしてあるので、全体として軽
量化が達成される。
【0019】請求項2に対応するものであるが、本発明
に係るイコライザビーム構造では、上記のようにウェブ
5の部分的な厚肉化に加えて、その上半部と下半部とで
形状を変えてある。つまり、図2に示すように、前後の
アクスル支持部11の中心を結ぶ線(L−L)を境に、
その上側と下側とで形状を変え、上側部分を大きな山形
とするのである。この実施の形態では、イコライザビー
ム4の中心部では、下側部分の高さh1 に対し、上側部
分の高さをh2 としてある。つまり、応力が集中する中
央部分の体積を大きくすることによっても強度の向上を
図っているのである。
【0020】請求項3に対応するものとして、本発明に
係るイコライザビーム構造では、アクスル支持部11よ
りも内方に位置するショックアブソーバ支持部21の厚
みをショックアブソーバ22の特性に合せて、ウェブ5
の他の部分より厚くしてある。図7に示すようにこの実
施の形態では、ショックアブソーバ支持部21から上側
フランジ6に至る上側部分にリブ21aを形成し、その
厚さt3 とし、ショックアブソーバ支持部21から下側
フランジ7に至る上側部分にはリブ21bを形成し、そ
の厚さを厚さt4 とし、リブ21aより薄くしてある。
このようにリブ21a,21bの厚さに差を設けている
のは、ここで採用しているショックアブソーバ22が伸
長する方向に大きな減衰力を発揮する特性となっている
ことによる。つまり、前後のアクスル14、または15
が下がる状態となった場合には、ショックアブソーバ2
2の減衰特性により支持部21には上向きの力が作用す
る。その力をイコライザビームの支持点であるサドル側
に伝えるために、上側部分21aの厚みを大きくして剛
性を上げている。
【0021】また、ショックアブソーバ22の減衰特性
が変われば、リブ21a,21bの厚さ、幅も変わって
くる。例えば、リブ21a,21bの厚さを同程度にす
ることも考えられる。いずれにしろ、ウェブ5の薄肉部
5bより厚くする必要はある。
【0022】本発明の他の実施の形態として、図3、図
4に示すように上側フランジ6の幅を下側のフランジ7
より広くするものが考えられる。上側フランジ6、下側
のフランジ7とも長手方向中央部より両端のアクスル支
持部11にかけて漸次幅が狭るようになっているが、長
手方向中央部では、上側フランジ6の幅b1 は下側のフ
ランジ7の幅b2 より大きくなっている。上側フランジ
6の幅b1 は下側のフランジ7の幅b2 より大きくなっ
ていることにより、イコライザビーム4の上側部分の強
度が補強されるのである。さらには、図2、図5に示す
ように、断面が急に変化する部位の上側フランジ6の内
側に厚肉部25を形成することにより、断面変化部の応
力集中を回避できる。
【0023】本発明にかかるイコライザビームは、従来
のような板金溶接構造物ではなく形状形成の自由度の高
い鋳造品とすることができ、ウェブ5、その他の厚肉部
の成形、つまり必要部の補強が容易となる。
【0024】また、本発明は、上述した実施の形態の形
状、構造に限らず、ウェブ5における厚肉部5a、ショ
ックアブソーバ支持部21におけるリブ21a、21b
及びフランジ6、7等について、補強の必要性に応じて
種々の形状、構造を選定することが可能である。
【0025】
【発明の効果】請求項1の発明にかかるイコライザビー
ム構造によれば、強度が要求されるイコライザビームの
縦壁部の中央部付近上部の厚さを他の部分より厚くした
ので、十分な強度を維持しつつ全体としての重量を軽減
でき、材料の低減も図れる。
【0026】請求項2の発明にかかるイコライザビーム
構造によれば、イコライザビームの上側部分の高さを大
きくしたことにより、この面でも強度の向上が図れるこ
とから、前述の縦壁部の補強と相まってより強度の向上
が図れ、その分縦壁部の補強部の厚さを薄くできること
から、より重量の軽減、材料の低減が図れる。
【0027】請求項3の発明にかかるイコライザビーム
構造によれば、ショックアブソーバ支持部から上下のフ
ランジに至る部分の厚さを、ショックアブソーバの特性
に応じて他の縦壁部より厚くしたので、ショックアブソ
ーバ支持部での応力集中に対しても十分な強度が確保さ
れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】大型トラックのラバーサスペンションに適用さ
れた実施の形態を示す正面図である。
【図2】イコライザビームの一例の対称な半分を示す正
面図である。
【図3】図2の平面図である。
【図4】図2中のIV-IV 矢視断面図である。
【図5】図2中のV-V 矢視断面図である。
【図6】図2中のVI-VI 矢視断面図である。
【図7】従来のラバーサスペンションの一例の側面図で
ある。
【図8】図7中のVIII-VIII 矢視断面図である。
【符号の説明】
1 サイドレール 3 ラバースプリング 4 イコライザビーム 5 ウェブ 5a 厚肉部 5b 薄肉部 6 上側フランジ 7 下側フランジ 11 アクスル支持部 21 ショックアブソーバ支持部 21a リブ 21b リブ 22 ショックアブソーバ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フレームにブラケットを介して吊着され
    るラバースプリングと、同ラバースプリング下側に取り
    付けられたスプリング用サドルと、同サドルの下面と略
    中央部が固着されるとともに隣接した2軸のアクスルを
    揺動自在に支持する断面I型のイコライザビームとを備
    えたラバーサスペンションにおける前記イコライザビー
    ムの構造であって、前記イコライザビームの前記サドル
    下面近傍の縦壁部上部の肉厚を他の縦壁部より厚肉にし
    たことを特徴とするイコライザビーム構造。
  2. 【請求項2】 前記2軸のアクスルの支持部中心を結ぶ
    線を境にした前記イコライザビームの上側部分と下側部
    分のうち前記上側部分の高さを前記下側部分より高くし
    てあることを特徴とする請求項1に記載のイコライザビ
    ーム構造。
  3. 【請求項3】 前記イコライザビームの前記アクスル支
    持部よりも内方の縦壁に、前記シャシフレーム側から吊
    着されたショックアブソーバの下端を支持する支持部が
    構成され、同支持部から前記イコライザビームの上下の
    フランジまでの肉厚を他の縦壁部より増したことを特徴
    とする請求項1又は2に記載のイコライザビーム構造。
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Effective date: 20040203

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