JPH1142917A - 車両用懸架装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ばね定数を下げることができ、乗り心地の向
上と操縦安定性の向上が図れる車両用懸架装置を提供す
る。 【解決手段】 車体１０の左右に一対のトレーリングア
ームタイプの板ばね１４が設けられている。各板ばね１
４は、アクスル３０の前方に延びるように配置され、そ
の前端部１４ａが目玉部２０を介して車体１０に枢着さ
れている。板ばね１４の後端部１４ｂはアクスル３０に
固定されている。この板ばね１４は上下方向に撓むこと
ができる。板ばね１４の後端部１４ｂとアクスル３０と
の固定部の真上に空気ばね４０が配置されている。車体
１０の幅方向に延びるラテラルリンク５０は、その一端
５０ａをアクスル３０と板ばね１４との固定部付近のば
ね作用をしない剛体部分に取付けられている。ラテラル
リンク５０の他端５０ｂは、車体側のブラケット５３に
取付けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばトラックや
バス等の大型車両に適する空気ばねを備えた車両用懸架
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５に示す従来の板ばね併用式エアサス
ペンションは、板ばね１と空気ばね２とを組合わせたも
のであり、板ばね１の前端に設けた目玉部１ａを車体３
に枢着するとともに、板ばね１の長手方向中間部分にＵ
ボルトなどによってアクスル４を固定している。空気ば
ね２は、板ばね１の後端部１ｂと車体３との間に設けら
れていて、車体３の上下方向の荷重を支持するようにな
っている。

【０００３】また、車体３の幅方向に加わる荷重（いわ
ゆる横Ｇ）に対してアクスル４が車体３の幅方向に変位
することを抑制するために、アクスル４と車体３との間
にラテラルリンク５を設けている。ラテラルリンク５の
一端と他端はそれぞれ車体３側の支持部とアクスル４側
の支持部に枢着される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の板ばね併用
式エアサスペンションにおいて、トータルとしてのばね
定数は板ばね１と空気ばね２の合成となる。この場合、
空気ばね２がアクスル４の後方の板ばね後端部１ｂに配
置されているため、トータルとしてのばね定数は空気ば
ね２の単体のばね定数よりも高くなる。このため乗り心
地が悪くなる。

【０００５】しかもラテラルリンク５と板ばね１との干
渉を避けるために、ラテラルリンク５をアクスル４の上
面付近に取付けているが、アクスル４の上面側には車体
３のフレーム材が存在するためラテラルリンク５をあま
り長くとることができなかった。このため走行中に車体
がリバウンドしたりバンプ状態となったときに、ラテラ
ルリンク５の車体３側の取付端を中心としてアクスル４
側の取付端の描く円弧状の軌跡の半径が短くなる。この
ためリバウンド時などにおいてアクスル４が車幅方向に
比較的大きな位置ずれを生じる。このことは車両の直進
性を阻害し、操縦安定性を悪化させる原因となる。

【０００６】なお、特開昭５７−９０２０５号公報に記
載されている公知例のように、板ばねの後端部と車体と
の間にラテラルリンク（ラテラルロッド）を配置すれ
は、ラテラルリンクを比較的長くとれる可能性はある。
この公知例は、図６に示すように左右一対の板ばね１の
後端部１ｂに架設した車幅方向に延びる部材６にラテラ
ルリンク５の一端５ａを枢着するとともに、車体側の横
部材７にラテラルリンク５の他端５ｂを枢着している。

【０００７】しかしながら上記公知例の場合、板ばね１
の後端部１ｂがアクスル４の後方に延在し、後端部１ａ
が上下方向に撓む（ばね作用をなす）ため、リバウンド
時やバンプ時のようにアクスル４に上下方向の荷重がか
かってその分力が空気ばね２に負荷されると、空気ばね
２が伸縮するとともに板ばね後端部１ｂも上下方向に撓
む。このため、板ばね後端部１ｂにラテラルリンク５の
一端５ａが取付けられていると、ラテラルリンク５の一
端５ａの位置が上下方向に大きく変位するとともに、ラ
テラルリンク５の一端５ａが上下方向に弧状の軌跡を描
いて回動し、それに伴ってアクスル４が車幅方向に比較
的大きく変位することになって直進性すなわち操縦安定
性が阻害されることになる。

【０００８】従って本発明の目的は、ばね定数を下げる
ことができ、乗り心地が向上するとともに、操縦安定性
を向上できるような車両用懸架装置を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を果たすための
本発明の懸架装置は、車体の左右にアクスルの前方に延
びるように配置されかつ前端部が目玉部を介して車体に
回動自在に枢着されるとともに後端部が上記アクスルに
固定されて上下方向に撓むことができる左右一対のトレ
ーリングアームタイプの板ばねと、上記板ばねの後端部
と上記アクスルとの固定部の真上に配置されて車体の荷
重を支持する空気ばねとを具備する。

【００１０】また本発明の懸架装置は車体の幅方向に延
びるラテラルリンクをさらに有し、このラテラルリンク
の一端を上記アクスルと上記板ばね後端部との固定部付
近のばね作用をしない剛体部分に取付けるとともに、上
記ラテラルリンクの他端を車体側の部材に取付けるよう
にしている。

【００１１】本発明において、板ばねは車体の両側に一
対設けられており、各板ばねの後端部が互いにアクスル
を介して連結されている。従って各板ばねは、通常の車
両の懸架機構部に設けられているスタビライザと同様の
機能を果たすことができる。すなわち、車両直進時に路
面の凹凸を乗越える際のように双方の板ばねに左右同相
の入力がある時には、各板ばねが同じ方向に変位するか
ら、空気ばねが膨張・収縮することによって上下方向の
振動が吸収される。車両が旋回走行する際のように左右
の板ばねに互いに上下逆相の入力がある時には、左右の
板ばねが互いに逆方向に撓むことによって、車体を水平
に保とうとする反力が生じる。このため車体のローリン
グが抑制される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施形態につい
て、図１および図２を参照して説明する。

【００１３】図１に示すように、車体１０に懸架装置１
１が設けられている。この懸架装置１１は、車体１０の
左右にトレーリングアームタイプの一対の板ばね１４を
備えている。板ばね１４は一般的な鋼製板ばねでよい
が、場合によってはＦＲＰ（繊維強化合成樹脂）製の板
ばねが採用されてもよい。またこの板ばね１４は、図２
に示すような複数枚のばね板からなる重ね板ばねでもよ
いし、あるいは１枚のばね板からなるものでもよい。要
するに板ばね１４は上下方向に撓むことができるもので
あればよい。

【００１４】各板ばね１４の前端部１４ａは、目玉部２
０を介して車体１０側のブラケット２１に軸ピン２２に
よって枢着され、軸ピン２２を中心として上下方向に回
動できるようになっている。軸ピン２２と目玉部２０と
の間には弾性体として機能するゴムブッシュ２３が設け
られている。

【００１５】各板ばね１４の後端部１４ｂにアクスル３
０が固定されている。すなわちこの板ばね１４の後端部
１４ｂとアクスル３０とは、固定部３１において上下方
向に重ねた状態で互いにＵボルト３２とナット３３によ
って実質的に変位不能に拘束（剛体結合）された状態と
している。アクスル３０の両端に車輪３５が設けられて
いる。各板ばね１４はアクスル３０の前方に延びるよう
に配置されている。

【００１６】板ばね１４の後端部１４ｂとアクスル３０
との固定部３１の上方、すなわちアクスル３０の真上
に、左右一対の空気ばね４０が配置されている。図示例
の空気ばね４０は、板ばね１４の後端部１４ｂに設けた
空気ばね座４０ａと、車体１０に設けた空気ばね座４０
ｂとの間に設けられており、空気ばね４０の上方から加
わる車体１０の上下方向の荷重を支持するようになって
いる。この空気ばね４０には図示しないコンプレッサに
よって加圧された圧縮空気が供給されるようになってい
る。ショックアブソーバ４１は、アクスル３０側に設け
た取付部材４２と車体１０側に設けた取付部材４３との
間に設けられている。

【００１７】この懸架装置１１は、車体１０の幅方向
（車幅方向）に延びるラテラルリンク５０を有してい
る。ラテラルリンク５０の一端５０ａは、アクスル３０
と板ばね後端部１４ｂとの固定部３１付近のばね作用を
しない剛体部分５１に設けたブラケット５２に、ゴムブ
ッシュ（図示せず）を介して回動可能に枢着されてい
る。ラテラルリンク５０の他端５０ｂは、車体１０側の
部材であるブラケット５３にゴムブッシュ（図示せず）
を介して回動可能に枢着されている。

【００１８】なお、図３に示すように、ラテラルリンク
５０の一端５０ａを支持するブラケット５２をばね座４
０ａに固定してもよいし、あるいは図４に示すように上
記ブラケット５２をアクスル３０の一端３０ａに固定し
てもよい。ばね座４０ａとブラケット５２はいずれもば
ね作用をしない剛体部分である。

【００１９】上記懸架装置１１を備えた車両が走行する
とき、左右の車輪３５に上下方向の同相入力があった場
合、トレーリングアームタイプの板ばね１４は、目玉部
２０の軸ピン２２を中心に、互いに同じ方向に回動する
ことになる。この場合、左右の空気ばね４０が同時に同
じ方向に伸縮することによって入力振動が緩衝され、車
体１０の振動が低減される。また、空気ばね４０の内部
の減衰力発生部やショックアブソーバ４１の働きによっ
て振動エネルギーが吸収される。

【００２０】左右の車輪３５に互いに逆相の上下方向の
入力があった場合には、左右の板ばね１４は互いに逆方
向（上または下）に撓むとともに、左右の空気ばね４０
も互いに逆方向（上または下）に伸縮することにより入
力振動が吸収され、車体１０側の振動が低減する。

【００２１】カーブ走行などの旋回走行時に横方向の荷
重（いわゆる横Ｇ）が作用する場合は、左右の板ばね１
４は互いに逆方向（上または下）に撓むため、車体１０
を水平に保とうとする反力が各板ばね１４に生じる。こ
のため車体１０のローリングが抑制される。また、ラテ
ラルリンク５０によって、アクスル３０が車体の幅方向
に変位することが抑制される。

【００２２】上記実施形態の懸架装置１１のばね定数
は、板ばね１４の長さにかかわらず実質的に空気ばね４
０のばね定数ｋ_a と同等になる。ここで、アクスル３０
に負荷される荷重Ｗ＝２６３０ｋｇ、空気ばね４０の有
効面積Ａ＝４２５ｃｍ² 、内容積Ｖ＝６３６０ｃｍ³ 、
圧力Ｐ＝Ｗ／Ａ＝６．２ｋｇｆ／ｃｍ² 、断熱変化γ＝
１．３８とした場合、ばね定数は、ｋ_a ＝｛γ（Ｐ＋
１）Ａ² ｝／Ｖ＝２８．２ｋｇｆ／ｍｍとなる。

【００２３】これに対し図５に示す従来の板ばね併用式
エアサスペンションは、目玉部１ａからアクスル４まで
の距離Ｌ1 を７５０ｍｍ（その間のばね定数ｋ1 を７０
ｋｇｆ／ｍｍ）、アクスル４から空気ばね２までの距離
Ｌ2 を５００ｍｍ（その間のばね定数ｋ2 を１００ｋｇ
ｆ／ｍｍ）とした場合、トータルとしてのばね定数は３
９ｋｇｆ／ｍｍとなり、上記実施形態の懸架装置１１の
ばね定数ｋ_a に比べてかなり高くなる。

【００２４】すなわち、従来例のように空気ばねをアク
スル後方の板ばね後端部に配置するものに比較して、上
記実施形態のようにアクスル３０の真上に空気ばね４０
を配置した方がばね定数が低くなり、その分だけ乗り心
地が向上する。しかも上記実施形態の懸架装置１１は、
ラテラルリンク５０の一端５０ａが実質的にばね作用を
しない剛体部分５１に取付けられている。この剛体部分
５１は、アクスル３０および車輪３５に対して実質的に
上下方向に変位しない。

【００２５】このため、リバウンド時などにおいてアク
スル３０に上下方向の荷重が加わってその分力が空気ば
ね４０に負荷されても、ラテラルリンク５０の一端５０
ａが上下方向に変位する量を減少できる。しかも板ばね
後端部１４ｂ側に設けるラテラルリンク５０は、その長
さを可及的大きくとることができるので、リバウンド時
等にラテラルリンク５０が上下方向に回動してもその回
動軌跡の半径を大きくとることができ、アクスル３０の
車幅方向のずれが減って直進性（操縦安定性）を良好な
ものにすることができる。

【００２６】なお、この発明を実施するに当たって、こ
の発明を構成する板ばねや空気ばねあるいはラテラルリ
ンク等の形態をはじめとして、各構成要素をそれぞれ適
宜に変形して実施できることは言うまでもない。

【００２７】

【発明の効果】請求項１に記載した本発明によれば、板
ばねと空気ばねとを備えた懸架装置のばね定数が下が
り、乗り心地が良くなるとともに、旋回走行時にはスタ
ビライザとして機能できるため車体のロール剛性が高ま
る。また請求項２に記載した発明によれば、リバウンド
時等におけるラテラルリンクの上下方向の相対変位が小
さくなり、車両の直進性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態を示す懸架装置の平面
図。

【図２】 図１に示す懸架装置の側面図。

【図３】 ラテラルリンクの取付部の変形例を示す懸架
装置の一部の側面図。

【図４】 ラテラルリンクの取付部の他の変形例を示す
懸架装置の一部の側面図。

【図５】 従来の板ばね併用式エアサスペンションを示
す側面図。

【図６】 他の従来例を示す板ばね併用式エアサスペン
ションの斜視図。

【符号の説明】

１０…車体 １１…懸架装置 １４…板ばね ３０…アクスル ４０…空気ばね ５０…ラテラルリンク ５１…剛体部分

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体の左右にアクスルの前方に延びるよう
   に配置されかつ前端部が目玉部を介して車体に回動自在
   に枢着されるとともに後端部が上記アクスルに固定され
   て上下方向に撓むことができる左右一対のトレーリング
   アームタイプの板ばねと、 上記板ばねの後端部と上記アクスルとの固定部の真上に
   配置されて車体の荷重を支持する空気ばねと、 を具備したことを特徴とする車両用懸架装置。
2. 【請求項２】車体の幅方向に延びるラテラルリンクをさ
   らに有し、このラテラルリンクの一端を上記アクスルと
   上記板ばね後端部との固定部付近のばね作用をしない剛
   体部分に取付けるとともに、上記ラテラルリンクの他端
   を車体側の部材に取付けたことを特徴とする請求項１記
   載の車両用懸架装置。