JP5373341B2 - クロスメンバ一体型トラニオンブラケットの補強構造 - Google Patents

Description

本発明は、後輪２軸の大型トラック等に用いられているトラニオン式サスペンションに適用することが可能なクロスメンバ一体型トラニオンブラケットの補強構造に関するものである。

図７〜図１１はトラニオン式サスペンションと称されるタンデムアクスル専用のサスペンションを示すもので、前後にタンデム配置された一対の車軸１，２の間でトラニオンシャフト３をトラニオンブラケット４によりフレーム５に固定し、このトラニオンシャフト３にリーフスプリング６の中央部を回動ベース７を介し回動自在に取り付け、このリーフスプリング６の両端部により前記前後の車軸１，２を支えると共に、これら各車軸１，２の前後方向位置を保持するためのアッパロッド８及びロアロッド９を備えた構造となっている。

ここで、トラニオンブラケット４がフレーム５に固定されている位置には、クロスメンバ１０が左右のフレーム５の相互間に渡されて補強されるようにしてあり、このクロスメンバ１０の中央部の前後面と前記各車軸１，２の中央部上側との間がアッパロッド８により夫々連結され、前記トラニオンブラケット４の下端部の前後面と前記各車軸１，２の両端部下側との間がロアロッド９により連結されている。

この結果、斯かるトラニオン式サスペンションでは、前後の車軸１，２の上下動がリーフスプリング６により吸収され、前後方向の力はアッパロッド８及びロアロッド９を介してフレーム５に伝えられ、しかも、リーフスプリング６がトラニオンシャフト３を中心に回動することで良好な段差乗り越しが実現されることになる。

尚、図中における符号の１１はリーフスプリング６の中央部を回動ベース７上に装着するためのＵボルト、１２はクロスメンバ１０の中央部の前後面に設けられたアッパロッド８の取付部、１３は各車軸１，２の中央部上側に設けられたアッパロッド８の取付部、１４はトラニオンブラケット４の下端部の前後面に設けられたロアロッド９の取付部、１５は各車軸１，２の両端部下側に設けられたロアロッド９の取付部を示している。

また、この種のトラニオン式サスペンションに関連する先行技術文献情報としては下記の特許文献１，２等がある。
特開平７−２６６８１８号公報 実開平５−３７５１１号公報

しかしながら、斯かる従来構造においては、特に図１１に示す如く、左右のトラニオンブラケット４が独立してフレーム５に組み付けられるようになっていたため、該フレーム５より外側のオフセットされた位置で入力される上下力に耐え得るよう各トラニオンブラケット４をフレーム５に対し十分に大きな重ね代を持たせて取り付けており、しかも、車幅方向に亘る一本のトラニオンシャフト３を共用して左右のトラニオンブラケット４の間を連結するビームとして機能させるようにしていたため、各トラニオンブラケット４やトラニオンシャフト３が大型部品となって重量増加を招くという問題があった。

本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、フレームより外側のオフセットされた位置で入力される上下力に耐え得る十分な剛性を確保しつつ全体構造のコンパクト化を実現して大幅な軽量化を図り得るようにしたクロスメンバ一体型トラニオンブラケットを提供することを目的としている。

本発明は、左右のフレーム間を連結するクロスメンバ部と、該クロスメンバ部の両端部下面から下方に向かうにつれ車幅方向外側へ開くように前記クロスメンバ部に対し一体成形され且つトラニオンシャフトを軸支するためのボス部を有する一対のトラニオンブラケット部とによりクロスメンバ一体型トラニオンブラケットを構成し、前記トラニオンブラケット部のボス部の周辺部位とその上側のフレームとの間を補強プレートにより連結すると共に、フレームに対する補強プレートの連結箇所の少なくとも一部をクロスメンバ部との共締めで締結したことを特徴とするものである。

而して、このようにすれば、トラニオンブラケット部のボス部の周辺部位とその上側のフレームとの間が補強プレートで連結される結果、これら補強プレートとフレームとクロスメンバ一体型トラニオンブラケットとによる強固なボックス構造がボス部の近傍に形成され、このボックス構造によって、フレームより外側のオフセットされた位置で入力される上下力に対し十分な剛性が確保されることになる。

また、このようにフレームより外側のオフセットされた位置で入力される上下力に耐え得る十分な剛性がボックス構造で確保される結果、従来のようにトラニオンシャフトを左右のトラニオンブラケット部の間を連結するビームとして機能させなくて済み、トラニオンシャフトを左右に分割し且つ必要最小限の長さ（リーフスプリングの取り付けを行うのに必要な長さ）として左右のトラニオンブラケット部毎に装備させることが可能となり、トラニオンシャフトが大型部品になることを回避して大幅な軽量化を図ることが可能となる。

しかも、クロスメンバ部にトラニオンブラケット部を一体成形したクロスメンバ一体型トラニオンブラケットとしているので、従来のトラニオンブラケットの如きフレームに対する大きな重ね代を設ける必要がなくなり、クロスメンバ一体型トラニオンブラケット全体を強度面での貢献度の低い部分を省いた無駄のない簡素な構造にまとめて大幅な軽量化を図ることも可能となる。

更に、本発明においては、フレームに対する補強プレートの連結箇所の少なくとも一部をクロスメンバ部との共締めで締結しているので、補強プレートがフレームとクロスメンバ部の両方に対し直接的に締結される結果、より一層強固なボックス構造が構成されることになる。

また、本発明では、トラニオンブラケット部のボス部を挟んだ車両前後方向の二箇所と、該二箇所の直上に相当する夫々の位置から前後方向の互いに離反する向きにオフセットしたフレーム上の適宜位置との間を補強プレートにより連結すると良く、このようにすれば、車両の制動時や発進時に慣性力の反力として路面から受ける前後力に対する剛性が高められることになる。

上記した本発明のクロスメンバ一体型トラニオンブラケットの補強構造によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。

（Ｉ）本発明の請求項１に記載の発明によれば、補強プレートとフレームとクロスメンバ一体型トラニオンブラケットとから成る強固なボックス構造によって、フレームより外側のオフセットされた位置で入力される上下力に耐え得る十分な剛性を確保することができ、この結果、従来のようにトラニオンシャフトを左右のトラニオンブラケット部の間を連結するビームとして機能させなくて済むようにしてトラニオンシャフトの分割及び短縮を図ることができ、しかも、クロスメンバ部にトラニオンブラケット部を一体成形したクロスメンバ一体型トラニオンブラケットとしたことで従来のトラニオンブラケットの如きフレームに対する大きな重ね代を不要としてクロスメンバ一体型トラニオンブラケット全体を強度面での貢献度の低い部分を省いた無駄のない簡素な構造にまとめることができるので、従来よりも全体構造のコンパクト化を実現して大幅な軽量化を図ることができる。

（ＩＩ）本発明の請求項１に記載の発明によれば、フレームに対する補強プレートの連結箇所の少なくとも一部をクロスメンバ部との共締めで締結したことによって、補強プレートをフレームとクロスメンバ部の両方に対し直接的に締結することができ、より一層強固なボックス構造を構成することができる。

（ＩＩＩ）本発明の請求項２に記載の発明によれば、トラニオンブラケット部のボス部を挟んだ車両前後方向の二箇所と、該二箇所の直上に相当する夫々の位置から前後方向の互いに離反する向きにオフセットしたフレーム上の適宜位置との間を補強プレートにより連結したことによって、車両の制動時や発進時に慣性力の反力として路面から受ける前後力に対する剛性を高めることができる。

以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。

図１〜図６は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図７〜図１１と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。

本形態例においては、図１及び図２に示す如く、左右のフレーム５（図３参照）間を連結するクロスメンバ部１６と、該クロスメンバ部１６の両端部下面に下方に向かうにつれ車幅方向外側へ開くように一体成形され且つトラニオンシャフト１７（図６参照）を軸支するためのボス部１８を有する一対のトラニオンブラケット部１９とによりクロスメンバ一体型トラニオンブラケット２０を構成している。

即ち、このクロスメンバ一体型トラニオンブラケット２０は、従来のトラニオン式サスペンションにおけるクロスメンバとトラニオンブラケットとに換えて適用できるように一体成形の鋳造品として製造されたものである。

ここで、従来のクロスメンバに相当するクロスメンバ部１６は、その両端部にフレーム５（図３参照）のウェブに対しボルト締結し得るよう取付部２１を備えており、しかも、その両端部がフレーム５のウェブに向かうに従い上面視で末広がり状を成すように形成されていて、前記各取付部２１がフレーム５の長手方向に十分なスパンをとって配置されるようにしてある。

更に、クロスメンバ部１６の両端部の前後面には、後述するＶロッド２２（図３及び図５参照）の開き側端部を連結するための取付部２３が車幅方向に対し傾斜面を成すように形成されており、また、各トラニオンブラケット部１９の下端には、平行リンク式のロアロッド９（図３及び図４参照）の端部を連結するための取付部２４が形成されている。

しかも、前記クロスメンバ部１６の中央部分には、各トラニオンブラケット部１９上側の車幅方向内側部分１９ａの傾斜姿勢と連続するように山形にリブ２５が形成されており、該各リブ２５と前記各トラニオンブラケット部１９上側の車幅方向内側部分１９ａと前記クロスメンバ部１６の上部構造とが全体としてアーチ構造を成すように形成されている。

尚、図１及び図２中における符号の２６は、配管類や配線類を固定するための雌ネジ部であり、前述した如きクロスメンバ一体型トラニオンブラケット２０の一体成形時に一緒にボス部分を鋳造しておいてネジ切り加工を施したものである。

図３〜図５は、このようなクロスメンバ一体型トラニオンブラケット２０を用いて実際にトラニオン式サスペンションを構成した場合を例示しており、前記クロスメンバ部１６の両端部前後面の取付部２３と前記各車軸１，２の中央部上側の取付部１３との間がＶロッド２２により夫々連結され、前記トラニオンブラケット部１９の下端部前後面の取付部２４と前記各車軸１，２の両端部下側の取付部１５との間が従来通りの平行リンク式のロアロッド９により夫々連結されている。

また、前記クロスメンバ部１６は、左右のフレーム５のウェブ間に渡されて該ウェブに対し取付部２１を介してボルト締結されるようになっており、前記各トラニオンブラケット部１９のボス部１８には、車幅方向外側へ所要長さ張り出すトラニオンシャフト１７が夫々嵌合設置され、該各トラニオンシャフト１７の突出端には、リーフスプリング６の中央部が従来通りに回動ベース７を介し回動自在に取り付けられており、このリーフスプリング６の両端部が前後の車軸１，２の両端部上側に固定されるようにしてある。

ここで、本形態例においては、トラニオンシャフト１７が左右のトラニオンブラケット部１９毎に個別に装備されていて、従来の如き車幅方向に亘る一本のトラニオンシャフトを共用する形式になっていないため、各トラニオンシャフト１７を左右のトラニオンブラケット部１９の間を連結するビームとして機能させることができない構造となっているが、その替わりに前記トラニオンブラケット部１９のボス部１８の周辺部位とその上側のフレーム５との間を補強プレート２７により連結する形式を採用している。

即ち、ここに図示している例では、トラニオンブラケット部１９のボス部１８を挟んだ車両前後方向の二箇所と、該二箇所の直上に相当する夫々の位置から前後方向の互いに離反する向きにオフセットしたフレーム５上の適宜位置との間が二枚の補強プレート２７（一枚に繋がったものでも可）により連結されており、しかも、前記フレーム５のウェブに対する補強プレート２７の連結箇所の少なくとも一部がクロスメンバ部１６の取付部２１との共締めで締結されるようになっていて、図６に示す如く、各補強プレート２７とフレーム５とクロスメンバ一体型トラニオンブラケット２０とにより強固なボックス構造が形成されるようにしてある。

而して、このようにすれば、トラニオンブラケット部１９のボス部１８の周辺部位とその上側のフレーム５との間が各補強プレート２７で連結される結果、これら各補強プレート２７とフレーム５とクロスメンバ一体型トラニオンブラケット２０とによる強固なボックス構造がボス部１８の近傍に形成されるので、このボックス構造によって、フレーム５より外側のオフセットされた位置で入力される上下力に対し十分な剛性が確保されることになる。

更に付言すれば、フレーム５より外側のオフセットされた位置で入力される上下力は、車輪から前後の車軸１，２、リーフスプリング６、トラニオンシャフト１７を順に経由してトラニオンブラケット部１９のボス部１８に伝わることになるため、該ボス部１８の近傍に形成されるボックス構造の強度的な貢献度は極めて大である。

また、このようにフレーム５より外側のオフセットされた位置で入力される上下力に耐え得る十分な剛性がボックス構造で確保される結果、従来のようにトラニオンシャフトを左右のトラニオンブラケット部１９の間を連結するビームとして機能させなくて済み、トラニオンシャフト１７を左右に分割し且つ必要最小限の長さ（リーフスプリング６の取り付けを行うのに必要な長さ）として左右のトラニオンブラケット部１９毎に装備させることが可能となり、トラニオンシャフト１７が大型部品になることを回避して大幅な軽量化を図ることが可能となる。

しかも、クロスメンバ部１６にトラニオンブラケット部１９を一体成形したクロスメンバ一体型トラニオンブラケット２０としているので、従来のトラニオンブラケットの如きフレーム５に対する大きな重ね代を設ける必要がなくなり、クロスメンバ一体型トラニオンブラケット２０全体を強度面での貢献度の低い部分を省いた無駄のない簡素な構造にまとめて大幅な軽量化を図ることも可能となる。

更に、特に本形態例においては、フレーム５に対する各補強プレート２７の連結箇所の少なくとも一部をクロスメンバ部１６との共締めで締結しているので、各補強プレート２７がフレーム５とクロスメンバ部１６の両方に対し直接的に締結される結果、より一層強固なボックス構造が構成されることになり、しかも、トラニオンブラケット部１９のボス部１８を挟んだ車両前後方向の二箇所と、該二箇所の直上に相当する夫々の位置から前後方向の互いに離反する向きにオフセットしたフレーム５上の適宜位置との間を二枚の補強プレート２７により連結しているので、車両の制動時や発進時に慣性力の反力として路面から受ける前後力に対する剛性も高められることになる。

従って、上記形態例によれば、各補強プレート２７とフレーム５とクロスメンバ一体型トラニオンブラケット２０とから成る強固なボックス構造によって、フレーム５より外側のオフセットされた位置で入力される上下力に耐え得る十分な剛性を確保することができ、この結果、従来のようにトラニオンシャフト１７を左右のトラニオンブラケット部１９の間を連結するビームとして機能させなくて済むようにしてトラニオンシャフト１７の分割及び短縮を図ることができ、しかも、クロスメンバ部１６にトラニオンブラケット部１９を一体成形したクロスメンバ一体型トラニオンブラケット２０としたことで従来のトラニオンブラケットの如きフレーム５に対する大きな重ね代を不要としてクロスメンバ一体型トラニオンブラケット２０全体を強度面での貢献度の低い部分を省いた無駄のない簡素な構造にまとめることができるので、従来よりも全体構造のコンパクト化を実現して大幅な軽量化を図ることができる。

また、フレーム５に対する各補強プレート２７の連結箇所の少なくとも一部をクロスメンバ部１６との共締めで締結したことによって、各補強プレート２７をフレーム５とクロスメンバ部１６の両方に対し直接的に締結することができ、より一層強固なボックス構造を構成することができる。

しかも、トラニオンブラケット部１９のボス部１８を挟んだ車両前後方向の二箇所と、該二箇所の直上に相当する夫々の位置から前後方向の互いに離反する向きにオフセットしたフレーム５上の適宜位置との間を各補強プレート２７により連結したことによって、車両の制動時や発進時に慣性力の反力として路面から受ける前後力に対する剛性を高めることができる。

尚、本発明のクロスメンバ一体型トラニオンブラケットの補強構造は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明を実施する形態の一例を示す斜視図である。 図１の正面図である。 本形態例のトラニオン式サスペンションへの適用例を示す斜視図である。 図３のトラニオン式サスペンションの側面図である。 図４のＶ−Ｖ方向の矢視図である。 補強プレートの取り付け状態を説明する拡大図である。 一般的なトラニオン式サスペンションの構造を示す側面図である。 図７の斜視図である。 図８の要部の分解図である。 従来のクロスメンバの詳細を示す斜視図である。 従来のトラニオンブラケットの詳細を示す斜視図である。

符号の説明

５ フレーム
１７ トラニオンシャフト
１８ ボス部
１９ トラニオンブラケット部
２０ クロスメンバ一体型トラニオンブラケット
２１ 取付部
２２ ロッド
２３ 取付部
２４ 取付部
２５ リブ
２６ 雌ネジ部
２７ 補強プレート

Claims (2)

1. 左右のフレーム間を連結するクロスメンバ部と、該クロスメンバ部の両端部下面から下方に向かうにつれ車幅方向外側へ開くように前記クロスメンバ部に対し一体成形され且つトラニオンシャフトを軸支するためのボス部を有する一対のトラニオンブラケット部とによりクロスメンバ一体型トラニオンブラケットを構成し、前記トラニオンブラケット部のボス部の周辺部位とその上側のフレームとの間を補強プレートにより連結すると共に、フレームに対する補強プレートの連結箇所の少なくとも一部をクロスメンバ部との共締めで締結したことを特徴とするクロスメンバ一体型トラニオンブラケットの補強構造。
2. トラニオンブラケット部のボス部を挟んだ車両前後方向の二箇所と、該二箇所の直上に相当する夫々の位置から前後方向の互いに離反する向きにオフセットしたフレーム上の適宜位置との間を補強プレートにより連結したことを特徴とする請求項１に記載のクロスメンバ一体型トラニオンブラケットの補強構造。

Images