(57)【要約】【課題】板バネ同士の接触に伴う異音を抑制しつつ、当該異音の抑制に関するメンテナンスを不要としてコスト低減を図ることができるリーフスプリングを提供すること。【解決手段】車両(1)の車輪(3)を両端において支持する車軸体(4)を、前記車両の車体に対して懸架するリーフスプリング(5)であって、少なくとも一端が筒状に巻かれた円筒状の開口端部(11c)を備え、前記車体に対して取り付けられる第１板バネ(11)と、前記第１板バネの開口端部に対して少なくとも一部が接触し、前記少なくとも一部における車幅方向の幅が、前記第１板バネの前記開口端部における車幅方向の幅よりも小さい狭窄部(12d)を有する第２板バネ(12)と、を含み、前記第２板バネの狭窄部においては、前記第１板バネと接触する接触面の縁部が面取りされている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車輪を両端において支持する車軸体を、前記車両の車体に対して懸架するリーフスプリングであって、
少なくとも一端が筒状に巻かれた円筒状の開口端部を備え、前記車体に対して取り付けられる第１板バネと、
前記第１板バネの開口端部に対して少なくとも一部が接触し、前記少なくとも一部における車幅方向の幅が、前記第１板バネの前記開口端部における車幅方向の幅よりも小さい狭窄部を有する第２板バネと、を含み、
前記第２板バネの狭窄部においては、前記第１板バネと接触する接触面の縁部が面取りされているリーフスプリング。
【請求項２】
前記第２板バネは、前記開口端部が形成されている一端から他端までにおいて、前記第１板バネから部分的に離間している請求項１に記載のリーフスプリング。
【請求項３】
前記開口端部は、ベルリン式の形状を備える請求項１又は２に記載のリーフスプリング。
【請求項４】
前記第１板バネと協同して前記第２板バネを挟む第３板バネを更に含み、
前記第２板バネの狭窄部は、前記第３板バネの端部における車幅方向の幅よりも小さく、前記第３板バネと接触する接触面の縁部が面取りされている請求項１乃至３のいずれか１項に記載のリーフスプリング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車軸体を車体に懸架するリーフスプリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
トラック等の商用車において、アスクルビーム又はアスクルハウジング等のように、その両端にて車輪を支持する車軸体を車体に対して懸架する車両懸架装置が搭載されている。当該車両懸架装置の一例として、板バネを用いたリーフスプリングの構造が従来から用いられている。
【０００３】
このようなリーフスプリングにおいては、その両端部分が巻かれることによって車体側と連結するための円筒状の開口端部（以下、目玉部とも称する）が形成された第１板バネと、当該第１板バネに重ねて配設され、且つ当該目玉部の下部を覆う第２板バネを含む板バネ構造が知られている。このようなバネ構造は、例えば、特許文献１に開示されている。特に、特許文献１に開示されている車両懸架装置のバネ構造においては、周辺ブラケットとの干渉を防ぐために、第２板バネの両端部の幅が、第１板バネの幅よりも小さくなっている。すなわち、第２板バネ部の両端が狭窄されていることになる。
【０００４】
一方、上述したような板バネ構造においては、車体に懸架するために車軸体を使用した際に、第２板バネには延在方向における回転振動が発生することがある。このような場合に、第２板バネの狭窄された両端（以下、狭窄部とも称する）の角が第１板バネに対して接触し、異音が発生するという問題があった。このような問題に対して、第１板バネと第２板バネとの接触箇所に樹脂等のサイレンサを設けることが、例えば特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開昭６４−３９１１３号公報
【特許文献２】実開昭６３−１７３５３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のようなサイレンサを設けると、リーフスプリング自体のコスト増加、及び、当該サイレンサの耐久性の問題が生じるため、当該サイレンサ交換等のメンテナンスコスト増加の問題が生じていた。
【０００７】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、板バネ同士の接触に伴う異音を抑制しつつ、当該異音の抑制に関するメンテナンスを不要としてコスト低減を図ることができるリーフスプリングを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本適用例に係るリーフスプリングは、車両の車輪を両端において支持する車軸体を、前記車両の車体に対して懸架するリーフスプリングであって、少なくとも一端が筒状に巻かれた円筒状の開口端部を備え、前記車体に対して取り付けられる第１板バネと、前記第１板バネの開口端部に対して少なくとも一部が接触し、前記少なくとも一部における車幅方向の幅が、前記第１板バネの前記開口端部における車幅方向の幅よりも小さい狭窄部を有する第２板バネと、を含み、前記第２板バネの狭窄部においては、前記第１板バネと接触する接触面の縁部が面取りされている。
【０００９】
本適用例に係るリーフスプリングにおいては、第２板バネの狭窄部の縁部が面取りされることにより、第２板バネに対し延在方向の回転振動が発生しても、第２板バネの狭窄部の縁部が第１板バネに対して接触することがなくなる。このため、第２板バネの狭窄部の縁部が第１板バネに対して接触した場合に生じる異音が、防止されることになる。また、第１板バネに対する第２板バネの狭窄部の縁部の接触が防止されているため、サイレンサの設置及びそのメンテナンスが不要となり、リーフスプリング自体のコスト低減を図ることができる。
【００１０】
（２）本適用例に係るリーフスプリングは、上記（１）において、前記第２板バネは、前記開口端部が形成されている一端から他端までにおいて、前記第１板バネから部分的に離間している。これにより、リーフスプリングの衝撃緩和特性を高めつつも、第２板バネの狭窄部の縁部が第１板バネに対して接触することを防止することができる。
【００１１】
（３）本適用例に係るリーフスプリングは、上記（１）又は（２）において、前記開口端部は、ベルリン式の形状を備えていてもよい。これにより、両板バネの接触による振動を共振しやすいベルリン式の場合であっても、第２板バネの狭窄部の縁部が第１板バネに対して接触せず、異音を防止することができる。
【００１２】
（４）本適用例に係るリーフスプリングは、上記（１）乃至（３）のいずれかにおいて、前記第１板バネと協同して前記第２板バネを挟む第３板バネを更に含み、前記第２板バネの狭窄部は、前記第３板バネの端部における車幅方向の幅よりも小さく、前記第３板バネと接触する接触面の縁部が面取りされていてもよい。すなわち、第２板バネの狭窄部の縁部が第１板バネに対して接触することが防止されていることに加えて、第２板バネの狭窄部の縁部が第３板バネに対して接触することも防止されている。これにより、板バネを多層に重ねる場合であっても、互いに対向する板バネ同士における異音の原因となる接触を防止することができ、リーフスプリング自体のコスト低減を図ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
上記構造を備える本発明によれば、板バネ同士の接触に伴う異音を抑制しつつ、当該異音の抑制に関するメンテナンスを不要としてコスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係るリーフスプリングが搭載された車両の概略部分斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るリーフスプリングの側面図である。
【図３】図２における実線によって囲まれた領域ＩＩＩの拡大図である。
【図４】図３における線ＩＶ−ＩＶに沿ったリーフスプリングの部分拡大断面図である。
【図５】図３と同様に示す、アップターン式のリーフスプリングの拡大側面図である。
【図６】図４と同様に示す、本発明の変形例に係るリーフスプリングの部分拡大断面図である。
【図７】図４と同様に示す、本発明の更なる変形例に係るリーフスプリングの部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図１乃至図４を参照しつつ、本発明の一実施形態に係るリーフスプリングについて説明する。ここで、図１は、本実施形態に係るリーフスプリングが搭載された車両の概略部分斜視図である。また、図２は、本実施形態に係るリーフスプリングの側面図である。更に、図３は、図２における実線によって囲まれた領域ＩＩＩの拡大図である。そして、図４は、図３における線ＩＶ−ＩＶに沿ったリーフスプリングの部分拡大断面図である。
【００１６】
図１に示すように、車両１においては、車体の一部である２本のフレーム２、複数の車輪３、車輪３を両端において支持する複数の車軸体４、及びフレーム２に対して車軸体４を懸架する複数のリーフスプリング５を有している。また、リーフスプリング５のそれぞれにおいては、一端（後述する開口端部）がブラケット６を介してフレーム２に接続され、他端がエアスプリング系統７及び当該エアスプリング系統７の取付け部材８を介してフレーム２に接続されている。また、フレーム２と車軸体４との間であって、エアスプリング系統７の近傍には、ショックアブソーバ９が設けられている。なお、説明及び図面の便宜上のため、図１においては車輪３及び車軸体４は一つずつしか記載されていない。
【００１７】
このような車輪３の周囲の接続構成により、車輪３がフレーム２に対して上下方向に相対的な移動が可能となり、車両１が凹凸路を走行する場合において凹凸路からの衝撃及び振動がフレーム２に伝達されることが防止される。これにより、車両１の乗り心地や操縦安定性等が向上することになる。
【００１８】
次に、図２に示すように、リーフスプリング５は、一般的に親バネとも称する第１板バネ１１、及び一般的に子バネとも称する第２板バネ１２を有している。また、リーフスプリング５は、第１板バネ１１及び第２板バネ１２を固定するための固定部材１３を有している。ここで、固定部材１３は、第１板バネ１１の第１表面１１ａ上に配置された平板１４と、第１板バネ１１、第２板バネ１２、及び平板１４を貫通するボルト１５と、第２板バネ１２の第１表面１２ａ上に配置されたナット１６と、から構成されている。このような構成から、リーフスプリング５は、第１板バネ１１の第２表面１１ｂの一部と第２板バネ１２の第２表面１２ｂの一部とが接触するように重ねられた構造を有している。そして、リーフスプリング５がフレーム２に取り付けられる場合には、第１板バネ１１が上方（すなわち、フレーム２側）に位置し、第２板バネ１２が下方（すなわち、地面側）に位置する。
【００１９】
図２に示すように、第１板バネ１１は、中央部が上方（すなわち、車高方向の高い側）に向って突出した形状の板状部材である。また、図２及び図３に示すように、第１板バネ１１は、筒状に巻かれて円筒状に形成された開口端部１１ｃをその一端（車両の前後方向の前側）に備えている。一方、第１板バネ１１の他端（車両の前後方向の後側）は巻かれておらず、当該他端の形状は平板状となっている。すなわち、本実施形態に係るリーフスプリング５は、一端のみに目玉部（開口端部１１ｃ）が形成されている。そして、第１板バネ１１の開口端部１１ｃの開口内には、衝撃吸収用の筒状のゴム１７と、ブラケット６に対して第１板バネ１１を取り付け可能とするための筒状の金属体１８とが嵌装されている。このようにゴム１７を設けることによって種々の衝撃を吸収することができる。
【００２０】
また、開口端部１１ｃが位置する第１板バネ１１の端部においては、第１板バネ１１が第１板バネ１１と第２板バネ１２との積層方向に一段下がるように湾曲してから巻かれている。すなわち、本実施形態においては、開口端部１１ｃはベルリン式の形状を備えていることになる。
【００２１】
図２に示すように、第２板バネ１２は、第１板バネ１１よりも短く、第１板バネ１１の第２表面１１ｂの一部を覆うように設けられている。より具体的に、第２板バネ１２は、第１板バネ１１の開口端部１１ｃの外側を囲むように、略円筒状に形成された湾曲端部１２ｃをその一端（車両の前後方向の前側）に備えている。一方、第２板バネ１２の他端（車両の前後方向の後側）は巻かれておらず、当該他端の形状は平板状であり、当該他端が第１板バネ１１の中央部近傍に接触している。更に、第２板バネ１２においては、中央部から当該他端にかけて上方に向って突出しており、第２板バネ１２の突出した部分の形状が第１板バネ１１の中央部の突出した部分の形状に対応している。
【００２２】
そして、第２板バネ１２の第２表面１２ｂは、第１板バネ１１の第２表面１１ｂに対して完全に接触していない。より具体的には、第１板バネ１１の開口端部１１ｃに対して、第２板バネ１２の湾曲端部１２ｃは、開口端部１１ｃの最も下方に位置する部分のみに対して接触している。また、第１板バネ１１の開口端部１１ｃと第２板バネ１２の湾曲端部１２ｃとの接触部分から両板バネの中央部に向って、第２板バネ１２は第１板バネ１１から離間し、隙間２１が形成されている。更に、第１板バネ１１の突出した中央部と第２板バネ１２の突出した部分との接触面から両板バネの他端に向って、第２板バネ１２は第１板バネ１１から離間し、隙間２２が形成されている。これらのことを換言すると、第２板バネ１２は、開口端部１１ｃが形成されている一端から他端までにおいて、第１板バネ１１から部分的に離間している。なお、このような隙間２１、２２が形成されることで、リーフスプリング５自体の衝撃緩和特性を高めることができる。
【００２３】
ここで、図３及び図４から分かるように、第１板バネ１１の開口端部１１ｃの一部に対して第２板バネ１２の湾曲端部１２ｃの一部が接触している第２板バネ１２の接触部分及びその近傍領域においては、第２板バネ１２の車幅方向の幅が第１板バネ１１の車幅方向の幅よりも小さくなっている。すなわち、第２板バネ１２は、図３においてハッチングが施された領域である当該接触部分及びその近傍領域に狭窄部１２ｄを有している。そして、図４に示すように、第２板バネ１２の狭窄部１２ｄにおいては、第２板バネ１２の第１板バネ１１と接触する接触面の縁部に対して面取りが施されている。より具体的には、第２板バネ１２の当該縁部は、Ｒ面加工が施されており、湾曲している。
【００２４】
このような狭窄部１２ｄの縁部が面取りされることにより、第２板バネ１２に対して延在方向の回転振動が発生しても、第２板バネ１２の狭窄部１２ｄの縁部が第１板バネ１１に対して接触することがなくなり、異音の発生が防止されることになる。ここで、一般的なベルリン式のリーフスプリングにおいては、第２板バネの狭窄部の縁部が第１板バネに対して接触してしまうと、接触に伴う振動が、本実施形態における隙間２１に対応する第１板バネと第２板バネとの隙間の周辺で共振してしまい大きな異音が発生することになるため、このような大きな異音を防止するための比較的に大きなサイレンサが必要になる。しかしながら、本実施形態においては、第１板バネ１１に対する狭窄部１２ｄの縁部の接触が防止されているため、サイレンサの設置及びそのメンテナンスが不要となり、リーフスプリング５自体のコスト低減を図ることができる。
【００２５】
上述した実施形態においては、第２板バネ１２の湾曲端部１２ｃの一部のみに面取りされた狭窄部１２ｄが形成されていたが、湾曲端部１２ｃ自体が狭窄部１２ｄとしても機能するように、湾曲端部１２ｃの側部全体を狭窄しつつ面取りしてもよい。
【００２６】
また、本実施形態に係るリーフスプリングは、例えば、図５に示すように、アップターン式のリーフスプリングに適用してもよい。ここで、図５は、図３と同様に示す、アップターン式のリーフスプリングの拡大側面図である。なお、図５においては、図３と同一の部材について同一の符号を付し、その説明を以下においては省略する。
【００２７】
図５に示すように、アップターン式のリーフスプリング５’においては、第１板バネ１１’の一端が巻かれて開口端部１１ｃ’が形成されているものの、第１板バネ１１’が第１板バネ１１’と第２板バネ１２’との積層方向（車高方向）に上昇するように湾曲している。すなわち、アップターン式のリーフスプリング５’においては、開口端部１１ｃ’はアップターン式の形状を備えていることになる。
【００２８】
ここで、一般的なアップターン式のリーフスプリングにおいては、一般的なベルリン式のリーフスプリングと比較して、第１板バネと第２板バネとが離間して形成される隙間が小さいため、当該隙間における共振が生じにくく、異音の発生が抑制されている。しかしながら、このようなアップターン式においても若干の異音は生じることになるが、このようなリーフスプリング５’においても、第２板バネ１２’の湾曲端部１２ｃ’に面取りされた狭窄部１２ｄ’を設けることにより、第２板バネ１２の狭窄部１２ｄ’の縁部が第１板バネ１１’に対して接触することがなくなり、当該異音の発生を防止することができる。
【００２９】
また、上述した実施形態においては、第２板バネ１２の狭窄部１２ｄの縁部に対して、面取り加工としてＲ面加工が施されていたが、第２板バネ１２の狭窄部１２ｄの縁部が第１板バネ１１に対して接触しないようにできれば、他の面取り加工であってもよい。例えば、図６に示すように、第２板バネ１２’の狭窄部１２ｄ’に、Ｃ面加工を施してもよい。ここで、図６は、図４と同様に示す、本発明の変形例に係るリーフスプリングの拡大断面図である。
【００３０】
このような面取り加工であっても、第２板バネ１２の狭窄部１２ｄ’の縁部が第１板バネ１１’に対して接触することがなくなり、両板バネの接触及び振動に伴う異音を防止することができる。
【００３１】
更に、２枚の板バネからリーフスプリング５が形成されていたが、３枚以上の板バネを重ねて所望のリーフスプリングを形成してもよい。このような場合であっても、１つの板バネの縁部と他の板バネとが接触して異音を生じさせる部分には、面取りされた狭窄部を設けることになる。例えば、図７に示すような更なる変形例の形態としてもよい。ここで、図７は、図４と同様に示す、本発明の更なる変形例に係るリーフスプリングの部分拡大断面図である。
【００３２】
図７に示すように、更なる変形例に係るリーフスプリング５’’は、第１板バネ１１及び第２板バネ１２’’に加えた第３板バネ３１を有している。ここで、第３板バネ３１は、第１板バネ１１と協同して第２板バネ１２’’を挟んでいる。すなわち、変形例に係るリーフスプリング５’’は、第１板バネ１１、第２板バネ１２’’、及び第３板バネ３１が順次重ねられた構造を有している。
【００３３】
また、第２板バネ１２’’の狭窄部１２ｄ’’は、第３板バネ３１の端部における車幅方向の幅よりも小さく形成されている。更に、第２板バネ１２’’の狭窄部１２ｄ’’には、第１板バネ１１との接触面側のみならず、第３板バネ３１との接触面側にも面取り加工が施されている。
【００３４】
このような更なる変形例に係るリーフスプリング５’’においては、第２板バネ１２’’の狭窄部１２ｄ’’の縁部が第１板バネ１１に対して接触することが防止されていることに加えて、第２板バネ１２’’の狭窄部１２ｄ’’の縁部が第３板バネ３１に対して接触することも防止されている。従って、板バネを多層に重ねる場合であっても、互いに対向する板バネ同士における異音の原因となる接触を防止することができ、リーフスプリング自体のコスト低減を図ることができる。
【００３５】
そして、上述した実施形態においては、第１板バネ１１の一方の端部のみに開口端部１１ｃが形成されていたが、両端を巻くことによって開口端部１１ｃを第１板バネ１１の両端に形成してもよい。このような場合には、第２板バネ１２についても、両端に湾曲端部１２ｃ及び面取りされた狭窄部１２ｄが形成されることになる。
【符号の説明】
【００３６】
１    車両
２    フレーム
３    車輪
４    車軸体
５、５’、５’’    リーフスプリング
６    ブラケット
７    エアスプリング系統
８    取付け部材８
９    ショックアブソーバ
１１、１１’    第１板バネ
１１ａ    第１表面
１１ｂ    第２表面
１１ｃ、１１ｃ’    開口端部
１２、１２’、１２’’    第２板バネ
１２ａ    第１表面
１２ｂ    第２表面
１２ｃ、１２ｃ’    湾曲端部
１２ｄ、１２ｄ’、１２ｄ’’    狭窄部
１３    固定部材
１４    平板
１５    ボルト
１６    ナット
１７    ゴム
１８    金属体
２１、２２    隙間
３１    第３板バネ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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