(57)【要約】【課題】板ばね破損時においても、制動、および自走を可能とした、シャックルリンク式支持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】板ばねを用いて車軸とフレームとを組み付ける板ばね式懸架装置において、板ばねの後方を支持する、シャックルリンク式支持機構に、腕部の回動範囲を規制する規制部材を設けた。これにより、板ばねの前半部が破損しても、後支持部材に設けられた規制部材により腕部の移動量が制限され、車輪の制動作用をフレームに伝達でき、しかも車軸の角度変化が少なく、車両の自走等が確保される。【選択図】図１
2011136601.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、
前記板ばねの前端は、該板ばねに形成された目玉部を介して前支持機構に支持され、
前記板ばねの後端は、腕部を回動自在に具えた後支持機構に、前記板ばねに形成された目玉部を前記腕部に取り付けて支持させ、
更に該後支持機構は、前記腕部に当接する規制部材を、前記板ばねの前半部が破損していない場合には前記腕部に当接せず、前記板ばねの前半部が破損し、該板ばねが所定量移動した場合には前記腕部に当接する位置に具えたことを特徴とする車両用板ばね式懸架装置。
【請求項２】
前記規制部材は、前記腕部の回動方向前後にそれぞれ設けた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】
前記規制部材は、前記後支持機構に着脱自在に取り付けられたねじ部材から構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】
前記目玉部は、単板のばね部材から構成され、該目玉部を少なくとも前記前支持機構に取り付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、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。更に実公昭６１−４４８８４号公報には、シャックルを用いた板ばね式懸架装置において、板ばねの反転を防止する反転防止部材を含んだシャックルの考案が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実公昭６１−４４８８４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、あるいは前後の目玉部を単層で形成し、板ばねの後部をシャックルリンク式の支持機構で支持した板ばね式懸架装置の場合、板ばねの前半部に破損が生じると、板ばねの後部を支持機構の腕部（シャックル）で支持することとなる。腕部は、回動自在に設けられていることから、板ばねの後端を適切に係止させることができなくなる。
【０００８】
特に、制動を行った際、板ばねが正常に機能している側では、フレームはほとんど前後方向に移動しないが、板ばねが破損した側では腕部の回動によりフレームが車軸部材に対して前方に大きく移動し、フレーム、つまり車両のばね上部分が車軸に対して左右いずれかに大きく旋回してしまう。すると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。
【０００９】
また、上記公報に記載の発明は、リーフスプリングの反転現象の発生を防止することを目的としたもので、板ばねが破損したときなどにおいて車軸部材を所定位置に保持する旨の記載は見られない。
【００１０】
本発明は、目玉部を単層で形成し、かつ板ばねの後部をシャックルリンク式支持機構で支持した板ばね式懸架装置において、板ばねが破損した場合であっても車両の自走等を可能とした車両用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】
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するため、車両用板ばね式懸架装置を次のように構成した。
【００１２】
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。
【００１３】
板ばねは、その前後端に目玉部を具えている。前支持機構は、目玉部にピン部材を貫通して板ばねを支持している。後支持機構は、シャックルリンク式の支持機構であり、回動自在に設けられた腕部に目玉部を取り付け、板ばねの後部を支持している。
【００１４】
また後支持機構、腕部の回動範囲を規制する規制部材を具えている。規制部材は、板ばねが破損していない正常な状態では、腕部に当接しない位置に設けられ、そして板ばねが破損して板ばねの前部がフレームから外れると、板ばねが所定量移動した後腕部等に当接する位置に設けられている。
【００１５】
規制部材は、板ばねが破損した場合、少なくとも板ばねが後方に移動したとき腕部に当接するように設ける。また規制部材は、ねじ等により着脱自在としてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の板ばね式懸架装置によれば、板ばねの後端を支持するシャックルリンク式の支持機構に、腕部の移動量を規制する規制部材が設けられているので、万一板ばねの前半部が破損し、かかる支持機構で板ばねを支持する場合でも、腕部が所定量変位した後直ちに保持でき、板ばねの位置が大きく変動させない。
【００１７】
これにより万一板ばねの前半部に破損が生じても、車軸部材とフレームとを適度に接続できるとともにフレームに対する車軸の角度変動を少なくし、車輪の方向を適切に保持することができる。したがって、板ばね破損時においても、適切に車両を停止させたり、自力走行させることが可能となり、板ばねを単板で構成したり、あるいは前部の目玉部を単層で形成し、かつ板ばねの後方にシャックルリンク式の支持機構を設けて構成した板ばね式懸架装置を車両に用いることが可能となる。
【００１８】
規制部材を取り外し可能とすることにより、必要な場合にのみ規制を行わせることができる。また、支持機構の前後いずれかの方向にのみ規制を設定することとしたり、更に、規制部材の取り付け位置を変更可能とした場合には、その規制部材による腕部の許容範囲を変化させることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【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】
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
板ばね式懸架装置１０は、図４に示すように、板ばね３６と、前支持機構４０と、後支持機構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、単板であり、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。
【００２５】
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。
【００２６】
図５は、車軸部材３２を正面から示す図である。車軸部材３２は、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。
【００２７】
前支持機構４０は、ピン部材５４を具え、フレーム部材１８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。後支持機構４２は、前支持機構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。
【００２８】
次に後支持機構４２について図１から図３を用いて詳しく説明する。
【００２９】
後支持機構４２は、シャックルリンク式の支持機構であり、図１に示すように基板５６と、保持板５８と、腕部６０と、ピン部材６２と、規制部材としてのねじ部材７０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、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。
【００３０】
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の中央部分は基板５６と車両１００の左右方向に間隔をあけて取り付けられる。固定片６８には、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、それぞれピン部材６２を通す貫通孔（図示せず。）が設けられている。
【００３１】
図２に、後支持機構４２をフレーム部材１８に取り付けた状態を示す。ピン部材６２は、所定の径を有する円筒体であり、保持板５８と基板５６との間に取り付けられている。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が設けてあり、ピン部材７４を介して板ばね３６の目玉部５２が後支持機構４２に取り付けられる。また腕部６０の近傍にはねじ部材７０が取り付けられている。
【００３２】
次に、ねじ部材７０について説明する。ねじ部材７０は、固定用のねじであり、保持板５８と基板５６との間に、着脱可能に取り付けられている。ねじ部材７０は、保持板５８および基板５６のねじ孔７１を貫通し、基板５６の裏面側で雌ねじに螺合し、後支持機構４２に固定されている。ねじ孔７１は、ピン部材６２の前後に対称に設けられている。
【００３３】
ねじ部材７０は、板ばね式懸架装置１０が正常に作動して腕部６０が回動している場合、腕部６０と当接しない位置に取り付けられている。一方、例えば板ばね３６の前半部が破損し、板ばね３６を後支持機構４２のみで支持する場合、板ばね３６が所定量後方に移動すると腕部６０が直ちに当接する位置に取り付けられている。板ばね３６がねじ部材７０に当接する所定量後方とは、かかる位置まで板ばね３６が後退し、車軸部材３２のフレーム１６に対する角度が変化したとき、その角度変化が、車両１００を走行させるに支障のない範囲となるような値となっている。
【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、前支持機構４０では、目玉部５０がピン部材５４を中心として回動する。また後支持機構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。かかる板ばね式懸架装置１０の正常な作動状態では、腕部６０がねじ部材７０に当接することはない。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。
【００３７】
そして万一板ばね３６の前半部に破損が発生して、板ばね３６と前支持機構４０との結合がなくなると、フレーム部材１８が車軸部材３２上に落下する。尚、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】
次に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。破損が生じていない板ばね式懸架装置１０では、車軸部材３２は正常に保持され、後輪３０の制動力は、フレーム１６、つまり車両１００に作用する。
【００３９】
一方破損した板ばね式懸架装置１０では、板ばね３６がフレーム部材１８に対して相対的に後方に移動するので、腕部６０がねじ部材７０に当接し、腕部６０の後方への過度な回動が制限される。したがって、腕部６０からねじ部材７０に後輪３０の制動力が伝達され、後輪３０の制動力がフレーム１６に作用する。
【００４０】
更に、腕部６０は、ねじ部材７０に、板ばね３６が所定量後方に移動した段階で当接するので、車軸部材３２は、フレーム１６との角度変化が所定量に抑制される。したがって、後輪３０のフレーム１６に対する角度変化が小さく、車両１００の自力走行や、他車による牽引作業が可能となる。
【００４１】
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の前半部が破損しても、車両１００を制動させたり、自力による走行などが可能となる。これにより、板ばねを単板で構成し、あるいは前部の目玉部を単層で形成し、かつ板ばねの後方にシャックルリンク式の支持機構を設けて構成した、構成が簡易で、コストの低い車両用板ばね式懸架装置を支障なく車両に用いることが可能となる。
【００４２】
尚、ねじ部材７０を、腕部６０の前方に形成されたねじ孔７１に設けてもよい。すると、板ばね３６は、前後双方でその移動量が制限されるので、車両１００は制動、および加速の双方の制御が可能となる。また、腕部６０の移動量の規制が不要の場合は、ねじ部材７０を後支持機構４２から取り外してもよい。
【００４３】
更に上記例では、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、規制部材は、ねじ部材に限るものではなく、他の部材、あるいは支持機構と一体に形成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
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】
【００４５】
符号表
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
３６…板ばね
４０…前支持機構
４２…後支持機構
５０…目玉部
５２…目玉部
５４…ピン部材
６０…腕部
６２…ピン部材
７０…ねじ部材
７１…ねじ孔
７４…ピン部材
１００…車両
【図１】
2011136601.tif 000003
【図２】
2011136601.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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