(57)【要約】【課題】板ばね破損時においても、自走を可能とした、スライド機構を用いた車両用板ばね式懸架装置を提供すること。【解決手段】スライド機構に係止部材を設ける。板ばねの後部には、係止部材に係合する係合部を形成する。係合部は、板ばねがフレームに対して前後動すると、係止部材に当接し、車軸部材の前後方向の移動を係止するように設ける。更に係合部は、係合部の前後が係止部材に当接しても、車軸部材のフレームに対する角度変化が所定値以内となるように形成する。これにより、板ばねの前半部が破損しても、板ばね後部に設けられたスライド機構による板ばねの支持で、車両の自走が確保される。【選択図】図１
2011136600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ばね機構に板ばねを用い、車軸部材を車両のフレームに組み付ける車両用板ばね式懸架装置において、
前記板ばねは、前端に前記フレームに取り付けられる目玉部を有し、かつ後部に、前記フレームに取り付けられたスライド機構に係合される係合部を具え、
前記スライド機構は、前記板ばねを前後方向に摺動自在に支持するとともに、前記係合部に係合する係止部材を具え、
更に前記係合部は、前記板ばねを前記フレームに対して後方に移動させた際、前記係止部材に係合する前係合部と、前記板ばねを前記フレームに対して前方に移動させた際、前記係止部材に係合する後係合部とを具えて形成されていることを特徴とした車両用板ばね式懸架装置。
【請求項２】
前記前係合部および前記後係合部はそれぞれ、前記板ばねが弾性変形して該板ばねの直線長さが変動した際の該変動を許容し、かつ前記係止部材が前記前係合部と前記後係合部のいずれに当接した状態でも、前記車軸部材の前記フレームに対する角度変化が所定値以下となるように、前記板ばねに形成されていることを特徴とした請求項１に記載の車両用板ばね式懸架装置。
【請求項３】
前記係止部材は、車両の幅方向に延びる柱状のピン部材からなり、
前記前係合部は、前記ピン部材に係合し得る高さ幅で、前記板ばねから立ち上げられており、前記後係合部は、前記ピン部材に係合し得る高さ幅で、前記前係合部の高さ位置から下方に折り曲げて形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用板ばね式懸架装置。
【請求項４】
前記係止部材と前記前係合部が当接する箇所、および前記係止部材と前記後係合部が当接する箇所の少なくとも一方に、緩衝部材を設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用板ばね式懸架装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板ばね後部をスライド機構で支持した車両用板ばね式懸架装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
板ばね式懸架装置は、板ばねを用いた車両用懸架装置であり、比較的構成が簡易で、高荷重に耐えられることなどから貨物用車両の懸架装置として多く用いられている。
【０００３】
一般に板ばね式懸架装置は、板ばねの前後端に、いわゆる目玉部を設け、目玉部に支持ピンを通して車両のフレームに取り付けたり、あるいは板ばねの後端を平板状にしてスライド機構を介してフレームに支持させている。そして板ばね式懸架装置は、板ばねの中央部分に車軸部材を固定させ、車軸部材を車体に移動自在に結合させるとともに板ばねが有するばね性で、車輪を適度な弾性力で上下動自在に支持している。
【０００４】
また板ばね式懸架装置の板ばねは、走行中常に振動を受けて弾性変形を繰り返しているため、疲労破壊等を考慮する必要がある。そこで従来は、少なくとも２枚の板ばねを重ねて目玉部を二重構造に形成し、目玉部を有する一方の板ばねが破損した場合でも、他方の板ばねの目玉部でフレームに結合された状態とし、自走を確保するようにしていた。
【０００５】
一方板ばね式懸架装置は、板ばねを常に複数枚必要とするとは限らない。車種によっては、一枚の板ばねで構成した板ばね式懸架装置で十分な場合も考えられる。更に、板ばねの後方をスライド機構で支持した構成にすると、機構をより簡略化でき、コストを低減できることが考えられる。またスライド機構を備えた板ばね式懸架装置において、従来板ばねの後方に、板ばねの端部の移動を規制するストッパを設けた発明が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平１−６８９０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、板ばねを一枚、あるいは前方の目玉部を単層で形成し、板ばねの後方をスライド機構で支持して板ばね式懸架装置を構成した場合、板ばねの前半部に破損が生じると、後方のスライド機構のみで車軸部材を支持することとなり、車軸部材の位置を前後方向に止めておくことができなくなるおそれがある。すると車軸部材がフレームに対して大きくずれて、車輪の方向が定まらず、最悪車両は自走することも、他の車で牽引することも困難な状況となることが考えられる。
【０００８】
また、上記公報に記載の発明は、リバウンド時の主板ばねの負荷を軽減させることを目的としたもので、車軸部材を所定位置に保持する発明に関する記載は見られない。
【０００９】
本発明は、目玉部を単層で形成し、かつ板ばねの後方をスライド機構で支持した板ばね式懸架装置において、板ばねの前半部が破損しても、車軸部材を所定位置に保持し、自力走行等を可能とした車両用の板ばね式懸架装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するため、板ばね式懸架装置を次のように構成した。  
板ばねの前部には目玉部を形成し、目玉部を介して板ばねの前端を車両のフレームに取り付ける。板ばねの後端は、フレームに取り付けたスライド機構で前後方向に移動自在に支持する。板ばねの中央部分には、車軸部材を固定する。
【００１１】
スライド機構は、係止部材を有している。板ばねの後端には、係合部が形成されている。係合部は、板ばねの前方から後方に向かって、まず上方に屈曲させて板ばねを立ち上げる。次に、立ち上がり部から所定距離上方で板ばねを後方に向けて屈曲させる。そして後方に向けて屈曲させた屈曲点から所定長さ後方にて、板ばねを下方に向けて屈曲させて形成してある。
【００１２】
更に係合部は、立ち上がり部と下がり部が、ピン部材に当接して係合するに十分な高さ幅に形成されている。また立ち上がり部と下がり部の離間距離は、板ばねが板ばね式懸架装置としての設定範囲内で弾性変形した場合に、板ばねの前後方向長さの変動を許容するに十分な長さとなっている。加えて、立ち上がり部と下がり部の離間距離は、立ち上がり部もしくは下がり部にピン部材が当接した状態において、車軸部材のフレームに対する角度が、所定の範囲内に限定されるように設定されている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明にかかる板ばね式懸架装置によれば、走行中に生じる車輪の上下動は、板ばねが適宜弾性変形して対応する。そして、万一板ばねの前半部が破損して板ばねの前部がフレームから外れた場合には、係合部がピン部材に係合し、車軸部材の前後方向の変位を所定範囲内に規制する。
【００１４】
具体的には例えば、車輪の摩擦ブレーキ等により車両に制動をかけた場合には、破損した板ばね式懸架装置において、係合部前方に形成された立ち上がり部がピン部材に当接し、ピン部材を介して制動力がフレームに伝達される。
【００１５】
またエンジン駆動により車両が加速などした場合には、係合部後方に設けられた下がり部がピン部材に当接し、車輪からの駆動力がピン部材を介してフレームに伝達される。更に板ばねは、係合部前後の立ち上がり部と下がり部との間でのみ前後方向に位置ずれを生じさせる。
【００１６】
これにより、板ばねの前半部が破損等によりフレームから外れても、車輪の向きはほぼ走行可能な範囲内に保持され、しかも、十分に駆動力や制動力が車両に作用するので、車両は自力走行等が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明にかかる板ばね式懸架装置のスライド機構の一実施形態を示す正面図である。
【図２】同スライド機構の一実施形態を示す斜視図である。
【図３】本発明にかかる板ばね式懸架装置の板ばねの一実施形態を示す正面図である。
【図４】同板ばねの一実施形態を示す斜視図である。
【図５】板ばね式懸架装置の全体を示す斜視図である。
【図６】同スライド機構の一実施形態を示す斜視図である。
【図７】同スライド機構の一実施形態を示す正面図である。
【図８】板ばね式懸架装置の全体を示す斜視図である。
【図９】板ばね式懸架装置の全体を示す正面図である。
【図１０】車軸部材を示す正面図である。
【図１１】板ばね式懸架装置を具えた車両を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明にかかる板ばね式懸架装置の一実施形態について説明する。  
図１１に、本発明にかかる板ばね式懸架装置１０を備えた車両１００を示す。車両１００は、貨物用車両であり、前方にキャビン１２を備え、キャビン１２の後方には、荷箱１４が装架されている。
【００１９】
車両１００の基部には、フレーム１６が前後方向に設けられている。フレーム１６は、断面コの字状のフレーム部材１８からなり、２本のフレーム部材１８を平行に配置し、それぞれの間に連結部材２０を適宜設けて梯子状に形成されている。
【００２０】
フレーム１６上には、キャビン１２の近傍にエンジン２２や変速機２４などが搭載されている。キャビン１２の下部には前輪２６が設けられ、前輪２６の後方に後輪３０が設けられている。後輪３０は、駆動軸（図示せず。）を内部に具えた車軸部材３２（図１０参照。）で左右が連結されている。車軸部材３２の中間部分には、差動機構３４が設けられている。差動機構３４は、ドライブシャフト３５（図９参照。）を介して変速機２４の出力端に連結している。
【００２１】
板ばね式懸架装置１０は、フレーム１６の後方の左右両側に一対設けられている。板ばね式懸架装置１０は、基本的に左右対称の構造であるので、左の板ばね式懸架装置１０について図９、図１０等を用いて説明し、右の板ばね式懸架装置の説明を省略する。
【００２２】
板ばね式懸架装置１０は、図９に示すように、板ばね３６と、支持機構４０と、スライド機構４２と、締結機構４４などから構成されている。板ばね３６は、板状のばね部材であり、前端に目玉部５０を有している。目玉部５０は、板ばね３６の前端を巻き込むように曲げ加工を行って形成されている。板ばね３６の後部には、後述する係合部５２が設けられている。
【００２３】
支持機構４０は、ピン部材５４を具え、フレーム１６の縦壁にねじ（図示せず。）などにより固定されている。ピン部材５４には、目玉部５０が回動自在に嵌合されている。
【００２４】
締結機構４４は、２本のＵ字状の締結具４６と、取付板４８などから構成されている。取付板４８は、板ばね３６と車軸部材３２の上下に取り付けてある。締結具４６は、取付板４８を貫いて設けられ、取付板４８で挟んで車軸部材３２と板ばね３６とを締結固定している。
【００２５】
図１０は、車軸部材３２を正面から示す図であり、中央に差動機構３４を備え、互いに平行に配設されたフレーム部材１８のそれぞれに、板ばね式懸架装置１０が図に示すように設けられ、差動機構３４から延びる車軸部材３２をフレーム１６に連結させている。
【００２６】
次に、スライド機構４２、および板ばね３６の係合部５２について図１、図２等を用いて詳しく説明する。
【００２７】
スライド機構４２は、図１に示すように本体部５６と、ピン部材５８などから構成されている。本体部５６は、基板部６２に通されたねじ６３によりフレーム部材１８に固定されている。本体部５６には、図２に示すように中央部分に、車両１００の外方に延出した支持腕６０が設けられている。
【００２８】
支持腕６０は、本体部５６の基板部６２から車両１００の外方に所定距離延びて設けられている。支持腕６０の下面は、板ばね３６との摺動面となっており、通常板ばね３６の上面に載置されている。
【００２９】
支持腕６０の先端と基板部６２の間にはピン部材５８が渡してある。ピン部材５８は、所定の径を有する取り付けねじであり、支持腕６０の下面との間に所定の間隔を有している。ピン部材５８と支持腕６０の下面との間隔は、後述する係合部５２が抜け出ることのない間隔に設定されている。
【００３０】
図３、図４に板ばね３６を示す。板ばね３６は、図の左方、すなわち車両１００に対して前方側に目玉部５０を具えている。板ばね３６は、単板で構成してあり、目玉部５０も板ばね３６のみで形成されている。なお、板ばね３６は、目玉部５０が単層であればよく、上下等に他の板ばねを積層させていてもよい。
【００３１】
板ばね３６の後部には、上述した係合部５２が設けられている。係合部５２は、板ばね３６の前方からまず、上方に屈曲した、立ち上がり部６４が形成されている。立ち上がり部６４は、所定の高さ幅を有し、上部で後方に屈曲し、天井部６６が形成されている。天井部６６は、係合部５２以外の板ばね３６の部分（以下、「板ばね本体部」とする。）とほぼ平行に、所定の長さに形成されている。天井部６６の後端は、下方に屈曲し、下がり部６８が形成されている。下がり部６８の下端は、板ばね本体部の位置とほぼ同じ高さとなるよう形成されている。
【００３２】
更に立ち上がり部６４と下がり部６８は、それぞれピン部材５８に当接して係合するに十分な高さ幅に形成されている。また立ち上がり部６４と下がり部６８の離間距離、つまり天井部６６の長さは、板ばね３６が設定範囲内で弾性変形して、板ばね３６の前後方向長さが変動した場合、ピン部材５８に当接しない値となっている。
【００３３】
加えて、立ち上がり部６４と下がり部６８の離間距離は、万一板ばね３６が破損し、立ち上がり部６４もしくは下がり部６８にピン部材５８が当接した状態においても、車軸部材３２のフレーム１６に対する角度変化が、所定の範囲内に抑制されるように設定されている。
【００３４】
次に、板ばね式懸架装置１０の作用、効果について説明する。
【００３５】
車両１００が走行中に、例えば路面の段差（図示せず。）を越えると、後輪３０が上下方向に移動する。後輪３０が上下動するとそれに伴って車軸部材３２が上下方向に変位し、板ばね３６が弾性変形する。これにより、後輪３０の突き上げによる衝撃力が緩和されてフレーム１６に伝達される。
【００３６】
板ばね３６が弾性変形すると、支持機構４０では、目玉部５０がピン部材５４を中心として回動する。またスライド機構４２では、支持腕６０の下面にて係合部５２が摺動し、弾性変形による板ばね３６の直線長さの変化を吸収する。その際係合部５２は、ピン部材５８に接触することなく板ばね３６の後端は前後に移動する。また目玉部５０とピン部材５４、支持腕６０と板ばね３６など、各部が擦れ合うことにより摩擦が発生し、摩擦力により各部の変動は適宜収束される。
【００３７】
図５に、板ばね３６が、前半部で破損した状態を示す。板ばね３６に折れが発生すると、板ばね３６は支持機構４０との結合がなくなり、フレーム部材１８が車軸部材３２上に落下する。落下の衝撃を緩和させるため、フレーム部材１８と車軸部材３２との間に、弾性体（図示せず。）などを設けることが好ましい。
【００３８】
一方板ばね３６の後方は、スライド機構４２に係合している。すなわち、係合部５２がピン部材５８に係合する状態となっており、板ばね３６は、立ち上がり部６４と下がり部６８により前後方向の移動が制限される。
【００３９】
したがって、例えば運転者がブレーキ操作を行い、後輪３０などの摩擦ブレーキが作用すると、車軸部材３２に対してフレーム１６（車両１００のばね上部分。）は前方に移動しようとするが、板ばね３６が破損した板ばね式懸架装置１０において、立ち上がり部６４が図１、図２に示すようにピン部材５４に当接し、後輪３０の制動力がフレーム１６に伝達される。かかる状態を図５に示す。
【００４０】
一方エンジン２２により、後輪３０を駆動させると、フレーム１６に対して車軸部材３２が前方に進もうとする。すると、板ばね３６が破損した板ばね式懸架装置１０において、図６、図７に示すように下がり部６８がピン部材５８に当接し、後輪３０の駆動力がフレーム１６に伝達される。かかる状態を図８に示す。
【００４１】
更に、制動力や駆動力を後輪３０に作用させても、板ばね３６、すなわち板ばね３６が破損した側の車軸部材３２は、立ち上がり部６４と下がり部６８の離間距離しか移動せず、後輪３０の車両１００の進行方向に対する角度変化は、許容される範囲内に抑制される。
【００４２】
したがって、万一板ばね３６の前半部が破損し、板ばね３６の前部がフレーム部材１８から外れた場合であっても、車両１００は自力による走行や、後輪３０を用いた他車による牽引が可能となる。
【００４３】
以上述べたように、板ばね式懸架装置１０によれば、万一、板ばね３６の前半部で破損が生じ、フレーム１６から板ばね３６の前部が外れても、自力による走行が可能となる。これにより、単板の板ばね３６で、板ばね３６の後部をスライド機構４２で支持させた板ばね式懸架装置１０を構成でき、簡易な構成の板ばね式懸架装置１０を実現することができる。また、複数の板ばね３６を積層した複数の板ばね式懸架装置であっても、目玉部５０をいずれか一枚の板ばね３６に形成すればよく、加工作業を簡略化し、コストを低減できる。
【００４４】
また、立ち上がり部６４と下がり部６８、あるいはピン部材５８などにゴムなどからなる緩衝部材を取り付けてもよい。すると、車両１００の加減速により、ピン部材５８が立ち上がり部６４や下がり部６８に当接しても、その際生じる衝撃を緩和できる。
【００４５】
尚、上記例では、係合部５２を、板ばね３６を屈曲させて形成したが、これに限らず、ピン部材５８に係合する部材を板ばね３６に取り付けるようにしてもよい。
【００４６】
また後輪３０の板ばね式懸架装置１０について説明したが、本発明は後輪３０の板ばね式懸架装置に限るものではない。本発明を前輪２６、あるいは後輪２軸のいずれかの後輪の板ばね式懸架装置に用いてもよい。また本発明は、貨物車両用に限るものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、板ばねをスライド機構で支持した車両用板ばね式懸架装置に用いられる。
【符号の説明】
【００４８】
１０…板ばね式懸架装置
１６…フレーム
１８…フレーム部材
３０…後輪
３２…車軸部材
３４…差動機構
３６…板ばね
４０…支持機構
４２…スライド機構
４４…締結機構
４６…締結具
４８…取付板
５０…目玉部
５２…係合部
５４…ピン部材
５８…ピン部材
６０…支持腕
６２…基板部
６６…天井部
１００…車両
【図１】
2011136600.tif 000003
【図２】
2011136600.tif 000004
【図３】
2011136600.tif 000005
【図４】
2011136600.tif 000006
【図５】
2011136600.tif 000007
【図６】
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【図７】
2011136600.tif 000009
【図８】
2011136600.tif 000010
【図９】
2011136600.tif 000011
【図１０】
2011136600.tif 000012
【図１１】
2011136600.tif 000013