(57)【要約】【課題】板ばねを支持している支持機構からの力を受けても、フレームに損傷を生じさせることのない車両用板ばね式懸架装置を提供すること。【解決手段】車両の前後方向に設けられた断面コの字状のフレームと、左右の車輪を連結する車軸部材とを、板ばねを用いて組み付ける板ばね式懸架装置において、板ばねを支持している支持機構の基板を、フレームの縦壁と横壁の連続した湾曲部分に位置するように形成した。これにより、フレームがねじられるような力が支持機構からフレームに作用しても、力を横壁に散させ、応力集中によるフレームの損傷を防止できる。【選択図】図１
2011136599.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前後方向に設けられたフレームと、左右の車輪を連結する車軸部材とを板ばねを用いて組み付ける車両用板ばね式懸架装置において、
前記フレームは、縦壁と、該縦壁の上下端に連続する横壁からなる断面コの字状に形成された部材であり、
前記板ばねは、前記縦壁に取り付けられた支持機構に該板ばねの端部を連結させて支持してあり、
前記支持機構は、前記フレームに該支持機構を取り付けたとき、該支持機構の基板の少なくとも下端縁が、前記フレームの縦壁と下側の横壁との連続した湾曲部分に位置するように形成されていることを特徴とする車両用板ばね式懸架装置。
【請求項２】
前記支持機構は、基板と、該基板に所定の間隔をもって設けられた保持板と、前記前記基板および前記保持板に組み付けられ、前記板ばねの端部を保持するピン部材からなり、
前記フレームに取り付けられる前記基板の固定部の上下端縁が、該フレームの縦壁と横壁との連続した湾曲部分に位置するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用板ばね式懸架装置。
【請求項３】
前記フレームの湾曲した部分に位置する前記基板の端縁は、前記フレームの長手方向に沿って形成されている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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ばね機構に板ばねを用い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を固定させ、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するとともに、車軸を車体に移動自在に結合させている。
【０００４】
貨物車両は、通常車両前後方向に断面コの字状フレーム部材を、コの字の開口部分を向かい合わせにして平行に備えている。かかるフレーム構造での板ばね式懸架装置は、支持機構をフレーム部材の縦壁に取り付け、支持機構で板ばねの目玉部等を支持している。またフレーム部材は、エンジン等の駆動機構を支え、また車両に搭載された積荷の重さに耐えるように設計されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−４１４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながらフレーム部材は、それらの力が、フレーム上に広くかかることを想定して設計されている。これに対して板ばね式懸架装置は、車両の上下方向のみならず、車輪に加えられる全ての方向の力を支えるようになっており、これらの力がすべてフレームに加えられる。しかも、目玉部を支持する支持機構は、フレームの一部に取り付けられており、その取り付け面積は、フレーム全体の面積に対して非常に小さなものとなっている。
【０００７】
特に支持機構に、支持機構の取り付け基板をねじるような方向の力が加えられると、基板の端縁の角がフレーム部材の内部に食い込むように作用し、フレームの縦壁に力が集中して加えられることがある。するとフレームの側壁に、想定以上の大きな力がかり、フレームに亀裂などを生じさせるおそれが考えられる。
【０００８】
本発明は上記課題を解決し、板ばねの支持機構が車両のフレームに損傷などを与えることのない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】
【０００９】
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。  
板ばね式懸架装置が組み付けられる車両は、車両前後方向にフレームを備えている。フレームは、断面コの字状に形成されたフレーム部材を、それぞれコの字状の開口面を向かい合わせに設けて構成されている。
【００１０】
板ばね式懸架装置は、板ばねと、板ばねの前端を支持する前支持機構と、板ばねの後端を支持する後支持機構と、板ばねと車軸部材を締結する締結機構などから構成されている。板ばねは、前後端の少なくとも一方に目玉部を有している。
【００１１】
前後各支持機構の少なくとも一方は、基板と、保持板と、ピン部材などから形成されている。基板は、平板状で、フレーム部材の縦壁に取り付ける。保持板は、前後に側壁を具え、側壁により所定の間隔をあけて基板とほぼ平行に設けられている。ピン部材は、基板と保持板の間に、フレーム部材に対してほぼ垂直に設けてあり、目玉部に貫通する径に形成されている。
【００１２】
板ばねは、目玉部の孔にピン部材を貫通させ、支持機構に取り付ける。そして基板の上下端縁の少なくとも一方は、フレーム部材の縦壁と横壁をつなぐ湾曲した屈曲部分に位置するように形成されている。
【００１３】
また支持機構は、回動自在な腕部（シャックル）を備えていてもよい。この支持機構（シャックルリンク式）の場合、目玉部は腕部の回動端に取り付ける。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の板ばね式懸架装置によれば、前後支持機構の少なくとも一方の支持機構の基板の上下端縁等が、フレーム部材の縦壁と横壁で形成される湾曲部分に位置している。それにより力を横壁に分散でき、フレーム部材は、縦壁に対して垂直な方向から加えられる力に対して強くなっている。したがって板ばねから支持機構に、支持機構の基板をねじるような力が加えられても、フレーム部材の縦壁はその力に十分対応でき、フレーム部材に亀裂等の損傷を生じさせることがない。
【００１５】
また腕部を介して目玉部に連結されている場合は、特にモーメントが大きくなるが、かかる場合であってもかかる力に対応でき、亀裂などをフレームに生じさせることがない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明にかかる板ばね式懸架装置の支持機構の一実施形態を示す正面図である。
【図２】同支持機構を示す側面図である。
【図３】同支持機構を示す分解斜視図である。
【図４】同支持機構を備えた板ばね式懸架装置の示す正面図である。
【図５】車軸部材を示す正面図である。
【図６】板ばね式懸架装置を備えた車両示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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６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。
【００１８】
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、断面コの字状の開口面を向かい合わせにして平行に配置し、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。
【００１９】
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で図５に示すように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４参照。）を介して変速機２４の出力端に連結している。
【００２０】
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４、図５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。
【００２１】
板ばね式懸架装置１０は、図４に示すように、板ばね３６と、支持機構４０と、シャックルリンク式の支持機構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、前後端にそれぞれ目玉部５０、５２を有している。目玉部５０等は、板ばね３６の前後の端部をそれぞれ巻き込むように曲げ加工を行って形成されている。
【００２２】
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。
【００２３】
図５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４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。
【００２４】
支持機構４０は、ピン部材５４を具え、後述するフレーム部材１８の縦壁１９（図４参照。）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。支持機構４２は、支持機構４０の後方にあってねじ７６によりフレーム１６に固定されている。
【００２５】
次に支持機構４２について図１から図３を用いて詳しく説明する。
【００２６】
支持機構４２は、図１に示すように基板５６と、保持板５８と、腕部（シャックル）６０と、ピン部材６２などから構成されている。基板５６は、図３に示すように中央部分が若干盛り上がり、左右（車両１００に対しては、前後方向となる。）には、平板状に形成された固定部６４が形成されている。固定部６４には、ねじ７６を通すねじ孔（図示せず。）が所定数形成されている。
【００２７】
保持板５８は、左右（同、車両１００に対しては、前後方向となる。）に側壁６６を有し、更に側壁６６の各基部には、固定片６８が形成してある。側壁６６は、固定片６８から所定の角度で立ち上げられており、固定片６８を固定部６４に取り付けると、保持板５８は基板５６と車両１００の左右方向に間隔をあけて取り付けられる。固定部６４と同等のねじ孔が設けられている。また保持板５８と基板５６には、それぞれにピン部材６２を通す貫通孔７０、７２が設けられている。
【００２８】
ピン部材６２は、所定の径を有する取り付けねじであり、貫通孔７０、７２に取り付けて、保持板５８と基板５６とに取り付けられる。腕部６０は、ピン部材６２により、基板５６等に対して回動自在に設けられている。腕部６０の回動端にはピン部材７４を介して板ばね３６の目玉部５２が取り付けられる（図４参照）。更に、基板５６の固定部６４は、図１および図２に示すように、フレーム部材１８のほぼ上下端まで延びている。
【００２９】
次に、基板５６の固定部６４について詳しく説明する。フレーム部材１８は、図２に示すように縦壁１９と横壁２１から断面ほぼコの字状に形成されている。具体的には、フレーム部材１８は、所定の幅の板材を屈曲させ、所定の半径の円弧で連続した縦壁１９と横壁２１とを有している。かかるフレーム部材１８の曲率半径は、車両のフレーム１６としてフレーム部材１８を使用する場合に通常用いられる範囲内の値となっている。
【００３０】
基板５６の固定部６４は、その上下端が、図２に示すように支持機構４２をフレーム部材１８に取り付けた際、フレーム部材１８の円弧部分にかかるように形成されている。図３に、ボルト７６を用いて支持機構４２をフレーム部材１８に取り付けた状態を示す。一方保持板５８の固定片６８は、その上下端が固定部６４の上下端と同じ位置にあってもよい。但し、固定片６８の端縁は固定部６４の端縁より内側に設定し、固定部６４と固定片６８との間に段差が設けられることが、応力を緩和させる点からは好ましい。
【００３１】
次に、板ばね式懸架装置１０の作用、効果について説明する。
【００３２】
車両１００が走行中に、例えば路面の段差（図示せず。）を超えると、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。
【００３３】
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。また支持機構４２では、ピン部材７４に対して目玉部５２が回動するとともに、腕部６０がピン部材６２に対して適宜回動して、弾性変形による板ばね３６の前後方向長さの変化を吸収する。また目玉部５０とピン部材５４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。
【００３４】
また車両１００が旋回するなどすると、後輪３０に横方向の力が加わる。この力は、車軸部材３２から板ばね３６を通して、支持機構４２に伝えられる。すると左右一方の支持機構４２には、車両１００の外方向へ向かう力が作用し、他方の支持機構４２には、車両１００の中心に向かう力が作用する。
【００３５】
更に車軸部材３２は、支持機構４２より下方に設けられていることから、支持機構４２には、基板５６の上下端をそれぞれ左右逆方向に向かわせる力、つまりフレーム部材１８を車両１００の後方から見たとき、フレーム部材１８の上下を左右にねじるような力が加えられる。
【００３６】
しかしながら、基板５６の固定部６４の上下端は、フレーム部材１８の湾曲部分に位置しているので、上記ねじるような力が横壁２１に分散され、かかる湾曲部分で保持される。これにより、支持機構４２からフレーム部材１８にねじるような力が加えられても、平板状の縦壁１９にのみ力かかることがなく、フレーム部材１８に亀裂など損傷を生じさせることがない。また、保持板５８の固定片６８は、固定部６４の端縁より内側に設定されているので、保持板５８からの応力を固定部６４で緩和させることができる。
【００３７】
以上述べたように、板ばね式懸架装置１０によれば、支持機構４２の基板５６の固定部６４がフレーム部材１８の上下端近傍まで延びているので、車両１００の左右方向にかかる力をフレーム部材１８の横壁２１に分散させることができ、縦壁１９のみで対応していた状態と比較して、耐強度を向上でき、フレーム部材１８の損傷の発生を著しく低減できる。
【００３８】
また、基板５６は、例えば打ち抜き形状を変更するだけであるので、コストを大きく増加させることなく実施できる。また、保持板５８は、特に形状等に変更を加えることなく従来の保持板５８を使用することができる。また板ばね式懸架装置１０の取付け工程も変更する必要がなく、低コストで実現できる。
【００３９】
尚、上記例では、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、支持機構４２（シャックルリンク式）でなく、目玉部５０を直接支持する支持機構４０などに用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、板ばねを用いた車両用板ばね式懸架装置に用いられる。
【符号の説明】
【００４１】
１０…板ばね式懸架装置
１６…フレーム
１８…フレーム部材
１９…縦壁
２１…横壁
３０…後輪
３２…車軸部材
４０…支持機構
４２…支持機構（シャックルリンク式）
４４…締結機構
４６…締結具
４８…取付板
５０…目玉部
５２…目玉部
５４…ピン部材
５６…基板
５８…保持板
６０…腕部
６２…ピン部材
６４…固定部
６６…側壁
６８…固定片
７０．７２…貫通孔
７４…ピン部材
７６…ボルト
１００…車両
【図１】
2011136599.tif 000003
【図２】
2011136599.tif 000004
【図３】
2011136599.tif 000005
【図４】
2011136599.tif 000006
【図５】
2011136599.tif 000007
【図６】
2011136599.tif 000008