車両懸架装置

【課題】小型、軽量であり、ストロークを充分に確保でき、乗心地の良好な車両懸架装置を提供する。
【解決手段】車両の車台を構成するフレームと走行用車輪を支持するアクスル管との間に介装された車両懸架装置において、フレームに固着され延長面が交差するように形成された１対の斜面部を有する上部ブラケットと、アクスル管に固着され延長面が交差するように形成された１対の斜面部を有する下部ブラケットとの間に、前記上部ブラケットおよび下部ブラケットに設けられた夫々の斜面部と対向する斜面部を有するセンターブラケットを、ゴム材料からなり柱状に形成された４個の緩衝部材を前記夫々対向する斜面部間に介装して固着する。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は例えば自動車等の車両の車台を構成するフレームと走行用車輪を支持する車軸若しくはアクスル管との間に介装され、車両の重量を支持し、かつ車輪からの衝撃を緩和する車両懸架装置に関するものであり、特に中型若しくは大型のトラック用に好適である車両懸架装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来中型若しくは大型のトラック用の車両懸架装置としては、例えば図６に示すような板ばね式のものが多用されている。図６において、１はフレームであり、例えば長尺の溝形鋼によって形成され、車両の前方から後方に亘って複数個設けられ、車台を構成する。２，３は各々ブラケットであり、フレーム１の前方と後方とに設けられ、複数枚を積層して形成された板ばね４の両端を回動可能に支持する。４ａはシャックルであり、板ばね４の撓みに起因する長さ寸法の変化を吸収するためのものである。
【０００３】次に５は補助用の板ばねであり、前記板ばね４の上部に一体に固着され、両端部がフレーム１に設けられた補助ブラケット６，７と選択的に当接可能に形成されている。８はアクスル管であり、前記板ばね４の下面にパッド９およびＵボルト１０を介して一体に固着されている。
【０００４】上記の構成により、空車時および軽積載時においては、板ばね４は上面が凹湾曲し、板ばね５の両端部が補助ブラケット６，７から下方に離れた状態で車両の重量を支持すると共に、走行用車輪（図示せず）からアクスル管８を経て伝達される振動および衝撃を吸収する。そして積載重量が大なる場合には、板ばね５の両端部が補助ブラケット６，７に当接するから、板ばね４，５が協動して車両の重量の支持ならびに走行用車輪からの振動および衝撃の吸収を行うのである。
【０００５】次に図７はラバー式の車両懸架装置の例を示す要部正面図であり、同一部分は前記図６と同一の参照符号で示す。図７において１１は緩衝部材であり、例えばゴムパッドを鋼板上に成形し、複数枚を一体に組み合わせて柱状に形成し、圧縮、引張、せん断荷重を吸収し得るように構成されている。次に１２はセンターブラケットであり、アクスル管８と固着可能に、かつその上部に前記緩衝部材１１をＶ字形に固着可能に形成されている。そして緩衝部材１１はフレーム１に設けられたブラケット１３，１４に固着される。
【０００６】上記の構成により、車両の重量の支持ならびに走行用車輪（図示せず）からの振動および衝撃の吸収を行い得るのである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来の車両懸架装置には、下記のような問題点がある。まず図６に示す板ばね式のものにおいては、帯鋼板を複数枚重ね合わせた構成であるため、板ばね４，５を構成する帯鋼板相互に板間摩擦があり、振動および衝撃の吸収作用が必ずしも円滑に行われないことがあると共に、雨水その他に起因する錆が発生するという問題点がある。またワインドアップおよびジャダーと称される非所望な現象が発生すると共に、装置全体の重量が大であるため、車両全体の軽量化が困難であるという問題点がある。更に板ばね４をブラケット２，３によって両端支持する構成であるため、装置全体の寸法が長大化する欠点もある。
【０００８】一方近年の中型若しくは大型のトラックにおいては、長距離を連続走行するものが急増しているため、積載性能のみならず、乗用車と同様に運転者の乗心地を快適にするための性能向上が要求されている。このような要望に応えるためには、板ばね４，５の長さ寸法を大にする必要があるが、他の構成部材との干渉が発生するため、および装置全体の長大化を招来するため実現が困難な場合が多い。また板ばね式のものにおける荷重−撓み線図は直線性を有するため、前記乗心地の改善および緩衝作用に対しては必ずしも効果的ではないという問題点もある。
【０００９】次に図７に示すラバー式のものにおいては、前記板ばね式のものにおける板間摩擦、ワインドアップおよびジャダーという問題点がなく、軽量化が可能であると共に、荷重−撓み線図が非線形であるため、乗心地の改善および緩衝作用についても良好であるという利点がある。
【００１０】しかしながら、図７に示す緩衝部材１１はゴムパッドと鋼板とを交互に積層一体化した構成のものであるため、アクスル管８の上下方向のストロークを大にすることが困難であるという問題点がある。一方上記ストロークを大にするためには、ゴムパッドと鋼板の積層枚数を大にする必要があるが、このためには緩衝部材の座屈を防止するために、横断面寸法を増大する必要がある。しかしこのような手段によると装置全体の大型化を招来することとなるため、一定の限界があり、上記ストロークも必ずしも要求を満足するには至っていない。
【００１１】本発明は上記従来技術に存在する問題点を解決し、小型かつ軽量であると共に、ストロークを充分に確保でき、かつ乗心地の良好である車両懸架装置を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するために、本発明においては、車両の車台を構成するフレームと走行用車輪を支持するアクスル管との間に介装された車両懸架装置において、フレームに固着され延長面が交差するように形成された１対の斜面部を有する上部ブラケットと、アクスル管に固着され延長面が交差するように形成された１対の斜面部を有する下部ブラケットとの間に、前記上部ブラケットおよび下部ブラケットに設けられた夫々の斜面部と対向する斜面部を有するセンターブラケットを、ゴム材料からなり柱状に形成された４個の緩衝部材を前記夫々対向する斜面部間に介装して固着する、という技術的手段を採用した。
【００１３】本発明において、センターブラケットの横断面形状を擬似Ｘ字形に形成すると共に、緩衝部材を菱形状に配設することができる。また本発明において、センターブラケットの横断面形状を六角形状に形成すると共に、緩衝部材をＸ字状に配設することができる。
【００１４】本発明において、緩衝部材を構成するゴム材料としては、天然ゴム、加硫ゴム、合成ゴム等があるが、天然ゴムを使用することが好ましい。
【００１５】
【実施例】図１および図２は各々本発明の実施例を示す要部正面図および要部斜視図であり、同一部分は前記図６R>６および図７と同一の参照符号で示す。図１および図２において、２１は上部ブラケットであり、例えば鋼板の溶接構造とし、下方において延長面が交差するように形成された１対の斜面部２２を有するように形成し、フレーム１にボルトその他の固着部材を介して固着される。
【００１６】次に２３は下部ブラケットであり、前記上部ブラケット２１と同様に例えば鋼板の溶接構造とし、上方において延長面が交差するように形成された１対の斜面部２４を有するように形成し、アクスル管８にパッド９およびＵボルト１０を介して固着される。
【００１７】２５はセンターブラケットであり、鋼板の溶接構造により、横断面形状を擬似Ｘ字形に形成し、前記上部ブラケット２１および下部ブラケット２３の斜面部２２，２４と対向する斜面部２６を設ける。そして斜面部２２，２４間には、ゴムパッドと鋼板とを交互に積層一体化してなる４個の緩衝部材１１を菱形状に介装固着する。２７は補強用のリブである。
【００１８】次に２８はバンプストッパであり、センターブラケット２５の平面部の上下面に取付部材２９を介して固着される。３０は凹部であり、上部ブラケット２１に設けられ、リバウンドストッパ３１を収容する。３２はリバウンドストッパロッドであり、上端部にガイド３３が固着されると共に、リバウンドストッパ３１、凹部３０、バンプストッパ２８およびセンターブラケット２５を貫通して設けられ、下端部を前記下部ブラケット２３と例えばピン結合により回動可能に接続される。
【００１９】３４はフオアトルクロッドであり、フレーム１に固着されたブラケット３５とセンターブラケット２５の前端部との間に設けられる。３６はラテラルトルクロッドであり、Ｖ字形に形成され、開放端をフレーム１に固着されたブラケット３７に、閉塞端をハウジング３８に設けられた支持部材３９に各々接続される。次に４０はスタビライザであり、略Ｕ字形に形成され、開放端をアクスル管８に、閉塞端を取付部材４１を介して横フレーム４２に各々接続される。４３は走行用の車輪である。
【００２０】図３は図１および図２に示す緩衝部材１１を示す説明図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は夫々左側面，正面および右側面を示す。緩衝部材１１はゴムパッド１１ａと鋼板１１ｂとを交互に積層一体化して構成すると共に，ゴムパッド１１ａおよび鋼板１１ｂは横断面形状を長方形に形成し，自由状態において図３（ｂ）に示すように緩衝部材の正面形状を略平行四辺形に形成する。なお左側面の鋼板１１ｃにはスタッドボルト１１ｅを，右側面の鋼板１１ｄにはボルト穴１１ｆを設ける。図３（ｂ）における鎖線は、緩衝部材１１に荷重が作用して変形した状態を示す。
【００２１】上記の構成により、車両の重量ならびに車輪４３およびアクスル管８からの振動、衝撃等が加わると、下部ブラケット２３およびセンターブラケット２５が上下動して緩衝部材１１に荷重が作用するが、ゴム材料からなる緩衝部材１１が変形することにより、前記重量および荷重を支持するのである。この場合、４個の緩衝部材１１がセンターブラケット２５を介して上部ブラケット２１と下部ブラケット２３との間に菱形状に配設されているため、４個の緩衝部材１１には偏荷重が作用することなく、均衡化され得るのである。なお水平面内の揺動はラテラルトルクロッド３６により防止されると共に、左右車輪間の揺動はスタビライザ４０により安定化され得る。
【００２２】次に車両への積載重量が所定の値を超えた場合、すなわちセンターブラケット２５および／または下部ブラケット２３の上方への移動距離が所定の値を超えた場合には、センターブラケット２５に設けられたバンプストッパ２８が上部ブラケット２１および／または下部ブラケット２３と当接して、バンプストッパ２８が変形するため、緩衝部材１１とバンブストッパ２８とが協動して荷重および衝撃等に対抗し得る。
【００２３】図４は車両懸架装置における荷重とストロークとの関係を示す線図である。図４においてａ，ｂは各々図１および図６に示すものに対応し、ストローク「０」は、空車時の荷重（例えば８７０kgf ）が作用したときのアクスル管８（図１および図６参照）の上下方向の基準位置を示す。
【００２４】図４において、従来の板ばね式のものに対応するｂにおいては、荷重とストロークとの関係が直線で示され、ストローク５０ｍｍ以上の領域では、図６において板ばね５が補助ブラケット６，７に当接した状態を示している。これに対して、本発明のものに対応するａにおいては、荷重とストロークとの関係が曲線で示され、同一のストロークに対してより大なる荷重を支持し得ることが認められる。なおストローク５０ｍｍを超える領域においては、図１に示すバンプストッパ３０が作動した状態を示している。因みに板ばね式のｂのものは、ストローク１００ｍｍにおいて荷重が６，４００kgf であるのに対し、本発明のａのものは、ストローク９０ｍｍにおいて荷重が７，０００kgf の値を示している。
【００２５】図５は本発明の他の実施例を示す要部正面図であり、同一部分は前記図１および図２と同一の参照符号で示す。図５において、上部ブラケット２１には、上方において延長面が交差するように形成された１対の斜面部２２を、また下部ブラケット２３には、下方において延長面が交差するように形成された１対の斜面部２４を夫々設ける。４４は補強用のリブである。
【００２６】次にセンターブラケット２５は、例えばダクタイル鋳鉄若しくはアルミニウム合金鋳物等により、横断面形状を六角形状に形成し、前記上部ブラケット２１および下部ブラケット２３の斜面部２２，２４と対向する斜面部２６を設ける。そして斜面部２２，２４間には、ゴムパッドと鋼板とを交互に積層一体化してなる４個の緩衝部材１１を擬似Ｘ字状に介装固着する。
【００２７】上記の構成により、前記図１および図２に示すものと同様の作用が期待でき、４個の緩衝部材１１には偏荷重が作用することなく、均衡化され得るのである。
【００２８】
【発明の効果】本発明は以上記述のような構成および作用であるから、下記のような効果を奏し得る。
（１）上下部ブラケット間にセンターブラケットを介して４個の緩衝部材を対称的に配設して荷重を支持する構成であるため、従来の板ばね式におけるような板間摩擦その他の欠点がなく、荷重の支持、振動および衝撃の吸収が円滑に行われ得る。
（２）従来の板ばね式のものより、全長を大幅に減少することができ小型、軽量化が可能である。
（３）荷重−ストロークの関係が非線形であるため、同一ストロークに対する支持可能荷重を大にすることができる。
（４）ゴム材料からなる緩衝部材を使用しているため、運転者の乗心地が大幅に改善され得る。
（５）センターブラケットの上下に緩衝部材を設けてあるため、従来のラバー式のものと比較してストロークを２倍以上に増大させ得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す要部正面図である。
【図２】本発明の実施例を示す要部斜視図である。
【図３】図１および図２に示す緩衝部材１１を示す説明図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は夫々左側面，正面および右側面を示す。
【図４】車両懸架装置における荷重とストロークとの関係を示す線図である。
【図５】本発明の他の実施例に示す要部正面図である。
【図６】従来の板ばね式の車両懸架装置の例を示す要部正面図である。
【図７】従来のラバー式の車両懸架装置の例を示す要部正面図である。
【符号の説明】
１フレーム
１１緩衝部材
２１上部ブラケット
２３下部ブラケット
２５センターブラケット

【特許請求の範囲】
【請求項１】車両の車台を構成するフレームと走行用車輪を支持するアクスル管との間に介装された車両懸架装置において、フレームに固着され延長面が交差するように形成された１対の斜面部を有する上部ブラケットと、アクスル管に固着され延長面が交差するように形成された１対の斜面部を有する下部ブラケットとの間に、前記上部ブラケットおよび下部ブラケットに設けられた夫々の斜面部と対向する斜面部を有するセンターブラケットを、ゴム材料からなり柱状に形成された４個の緩衝部材を前記夫々対向する斜面部間に介装して固着したことを特徴とする車両懸架装置。
【請求項２】センターブラケットの横断面形状を擬似Ｘ字形に形成すると共に、緩衝部材を菱形状に配設したことを特徴とする請求項１記載の車両懸架装置。
【請求項３】センターブラケットの横断面形状を六角形状に形成すると共に、緩衝部材をＸ字状に配設したことを特徴とする請求項１記載の車両懸架装置。

【図１】