(57)【要約】【課題】異音の発生を防止し、部品点数を減少させ、取付け作業における工数を低減する。【解決手段】アクスルの取付構造は、ゴム板２２と金属板２３が交互に積層された積層体２１と、中央に第１取付孔２４ａが形成され積層体の下面に積層されてアクスル２６に取付けられた下側取付板２４と、  下側取付板２４の第１取付孔２４ａ周囲の頭部２８ａに当接しネジ部２８ｂが積層体２１を貫通しその上部がリーフスプリング１７に形成された第２取付孔１７ｂに挿通されたリバウンドストッパボルト２８と、ネジ部の上部に螺合されたナット２９とを備える。下側取付板に半球状の下部凹部２４ｃが形成され、頭部に下部凹部に密着する下部半球面２８ｃが形成され、ナットに第２取付孔に対向する上部半球面２９ａが形成され、リーフスプリング又はそのリーフスプリングに積層された補助リーフスプリング３１に上部半球面２９ａに密着する上部凹部１７ｃが形成される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム板(22)と金属板(23)が上下方向に交互に積層されて構成された積層体(21)と、中央に第１取付孔(24a)が形成され前記積層体(21)の下面に積層されてアクスル(26)に取付けられた下側取付板(24)と、頭部(28a)とネジ部(28b)を有し前記頭部(28a)が前記第１取付孔(24a)周囲の前記下側取付板(24)に当接し前記ネジ部(28b)が前記積層体(21)を貫通し前記ネジ部(28b)の上部がリーフスプリング(17)に形成された第２取付孔(17b)に挿通されたリバウンドストッパボルト(28)と、前記第２取付孔(17b)を貫通した前記ネジ部(28b)の上部に螺合されたナット(29)とを備えたアクスルの取付構造において、
前記第１取付孔(24a)の周囲の前記下側取付板(24)に前記積層体(21)方向に凹む半球状の下部凹部(24c)が形成され、
前記頭部(28a)に前記下部凹部(24c)に密着する下部半球面(28c)が形成され、
前記ネジ部(28b)の上部に螺合された前記ナット(29)に前記第２取付孔(17b)に対向する上部半球面(29a)が形成され、
前記第２取付孔(17b)の周囲の前記リーフスプリング(17)又は前記リーフスプリング(17)に積層された補助リーフスプリング(31)に前記上部半球面(29a)に密着する半球状の上部凹部(17c)が形成された
ことを特徴とするアクスルの取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トラニオン式サスペンションにおけるアクスルの取付構造に関する。更に詳しくは、ゴム板と金属板が上下方向に交互に積層されて構成された積層体を介してアクスルをリーフスプリングの端部に取付けるアクスルの取付構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、大型トラックのリヤアクスルでは、一軸当たりの軸重の軽減を図るため、車軸を後前軸と後後軸の二軸としたものが知られており、このような後二軸車における後前軸と後後軸を懸架するサスペンションとしてトラニオン式サスペンションが広く知られている。このトラニオン式サスペンションは、トラニオンブラケットによってフレームに固定されたトラニオンシャフトと、そのトラニオンシャフト上に、スプリングシートを介してＵボルトによって取付けられたリーフスプリングとを備えている。そのリーフスプリングは中央部分がトラニオンシャフト上に取付けられ、そのリーフスプリングの前端と後端に後前軸と後後軸のそれぞれのアクスルがコンタクトシートを介して支持される。これによって大型トラックの荷重が支えられ、ルーフスプリングが撓むことにより路面の凹凸に起因する路面とフレームの間隔の変化を吸収するようになっている。また、リーフスプリングは、後前軸と後後軸のそれぞれのアクスルにコンタクトシートを介して接しているだけであるため、複数本のトルクロッドによりそれぞれのアクスルの位置決めを行い、これらのトルクロッドにより駆動力と制動力の反力を受けてフレームに伝えるようになっている。
【０００３】
しかし、この従来のトラニオン式サスペンションにおけるアクスルの取付構造では、複数本のトルクロッドによって支持されたアクスルの軌跡と、回転軸に支持されたリーフスプリング軌跡の差によって摺動が生じることにより異音が発生する不具合があった。また、摺動を伴うことから、リーフスプリングやコンタクトシートが摩耗する不具合もあった。
図４及び図５に示すように、この点を解消するために、ゴム板２と金属板３が上下方向に交互に積層されて構成された積層体４を介してアクスル５をリーフスプリング６に取付けること（例えば、特許文献１及び２参照。）が提案されている。このような積層体４をアクスル５とリーフスプリング６の間に介装させることにより、アクスル５に対してリーフスプリング６の前後方向における移動をこの積層体４が変形することにより吸収させ、アクスル５に対してリーフスプリング６が接触移動することに起因する異音の発生を防止するようになっている。ここで、積層体４を用いたアクスル５の取付構造では、積層体４がゴム板２と金属板３を積層したものであるため、積層体４の上下方向の伸びを防止するリバウンドストッパ部材７，８を設けることが行われる。このリバウンドストッパ部材としては鎖７やボルト８が用いられている。
【０００４】
図４に示すように、リバウンドストッパ部材として鎖７を用いた場合には積層体４の上下面にそれぞれ取付板４ａ，４ｂを取付け、この上下における取付板４ａ，４ｂに鎖７の両端を取付けて、積層体４の上下方向の伸びを防止するようにしている。そして、下側の取付板４ｂをアクスル５に取付け、上側の取付板４ａをリーフスプリング６に取付け、鎖７の可撓性によりアクスル５に対するリーフスプリング６の前後方向における移動を許容するとともに、積層体４の上下方向の伸びを防止するようになっている。
【０００５】
一方、図５に示すように、リバウンドストッパ部材としてボルト８を用いた場合には積層体４の下面に取付板４ｂを取付けてこの取付板４ｂをアクスル５に取付け、この取付板４ｂの中央にそのボルト８の断面直径より比較的大きな内径を有する取付孔４ｃを形成し、その取付孔４ｃに複数枚の皿座金９を介してボルト８を下方から遊挿させる。この取付孔４ｃに遊挿されたボルト８を積層体４に貫通させ、ボルト８のネジ部８ａをリーフスプリング６に形成された第２取付孔６ａに更に挿通させる。第２取付孔６ａを貫通したネジ部８ａにはナット８ｂを螺合する。このボルト８及びナット８ｂにより積層体４の上下方向の伸びは防止され、アクスル５に対してリーフスプリング６が移動すると、複数枚の皿座金９を介して遊挿されたボルト８が取付孔４ｃの内部で移動することによりその移動を許容するようになっている。
【特許文献１】欧州特許第０２６３３８８Ａ２号明細書（ＦＩＧ．１）
【特許文献２】独国特許発明第ＤＥ４２３３１０６Ａ１号明細書（ＦＩＧ．２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、リバウンドストッパ部材として鎖７を用いた場合には、積層体４の下側における取付板４ｂをアクスル５に取付けるとともに、それにおける上側の取付板４ａをリーフスプリング６に別に取付ける構造となっている。その中でリバウンドストッパ部材として用いる鎖７は、高強度かつ耐摩耗性に優れている必要があり、その単価が押し上げられる不具合がある。
これに対して、リバウンドストッパ部材としてボルト８を用いた場合には、より安価に同一機能を構成する。また、そのボルト８のネジ部８ａをリーフスプリング６に形成された取付孔６ａに挿通させてナット８ｃを螺合させて上側の取付板４ｂをリーフスプリング６に別に取付ける作業を無くすことができ、その作業工数を削減することができる。しかし、リバウンドストッパ部材としてボルト８を用いた場合には、アクスル５に対してリーフスプリング６が移動する際に生じるボルト８の移動を取付孔４ｃの内部で行わせるために、複数枚の皿座金９をボルト８の頭部と取付孔４ｃの間に介装させなければならず、部品点数が増加して、単価が押し上げられる不具合があった。
本発明の目的は、異音の発生を防止し、部品の耐久性を向上し、部品点数を減少させるとともに、取付け作業における工数を低減し得るアクスルの取付構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、図１に示すように、ゴム板２２と金属板２３が上下方向に交互に積層されて構成された積層体２１と、中央に第１取付孔２４ａが形成され積層体２１の下面に積層されてアクスル２６に取付けられた下側取付板２４と、頭部２８ａとネジ部２８ｂを有し頭部２８ａが第１取付孔２４ａ周囲の下側取付板２４に当接しネジ部２８ｂが積層体２１を貫通しネジ部２８ｂの上部がリーフスプリング１７に形成された第２取付孔１７ｂに挿通されたリバウンドストッパボルト２８と、第２取付孔１７ｂを貫通したネジ部２８ｂの上部に螺合されたナット２９とを備えたアクスルの取付構造の改良である。
その特徴ある構成は、第１取付孔２４ａの周囲の下側取付板２４に積層体２１方向に凹む半球状の下部凹部２４ｃが形成され、頭部２８ａに下部凹部２４ｃに密着する下部半球面２８ｃが形成され、ネジ部２８ｂの上部に螺合されたナット２９に第２取付孔１７ｂに対向する上部半球面２９ａが形成され、第２取付孔１７ｂの周囲のリーフスプリング１７又はそのリーフスプリング１７に積層された補助リーフスプリング３１に上部半球面２９ａに密着する半球状の上部凹部１７ｃが形成されたところにある。
【０００８】
この請求項１に記載されたアクスルの取付構造では、積層体２１を介してアクスル２６をリーフスプリング１７に取付けるので、図２に示すように、アクスル２６に対してリーフスプリング１７が前後方向に移動すると、その積層体２１は全体的に菱形状に変形し、アクスル２６に対してリーフスプリング１７が前後方向の移動をその変形により吸収する。これにより、アクスル２６に対してリーフスプリング１７が接触移動することに起因する異音の発生を防止することができる。
一方、積層体２１が菱形状に変形すると、積層体２１の略中央に挿通されたリバウンドストッパボルト２８は斜めに傾斜する。しかし、第１取付孔２４ａの周囲の下側取付板２４に半球状の下部凹部２４ｃを形成し、その下部凹部２４ｃに密着するリバウンドストッパボルト２８の頭部２８ａに下部半球面２８ｃを形成するとともに、ネジ部２８ｂの上部に螺合されたナット２９に第２取付孔１７ｂに対向する上部半球面２９ａを形成し、第２取付孔１７ｂの周囲のリーフスプリング１７又はそのリーフスプリング１７に積層された補助リーフスプリング３１に上部半球面２９ａに密着する半球状の上部凹部１７ｃを形成したので、積層体２１の略中央に挿通されたリバウンドストッパボルト２８は滑らかに傾斜し、積層体２１の動きの妨げにならない。また、積層体２１の上下方向の伸びを防止するリバウンドストッパの機能を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のアクスルの取付構造では、積層体を介してアクスルをリーフスプリングに取付けるので、アクスルに対してリーフスプリングが前後方向に移動すると、その積層体は全体的に菱形状に変形し、アクスルに対してリーフスプリングが前後方向の移動をその変形により吸収する。これにより、アクスルに対してリーフスプリングが接触移動することに起因する異音の発生を防止することができる。
一方、その積層体が菱形状に変形すると、積層体の略中央に挿通されたリバウンドストッパボルトは斜めに傾斜する。しかし、第１取付孔の周囲の下側取付板に積層体方向に凹む半球状の下部凹部を形成し、ボルトの頭部に下部凹部に密着する下部半球面を形成し、ナットに第２取付孔に対向する上部半球面を形成し、第２取付孔の周囲のリーフスプリング又はそのリーフスプリングに積層された補助リーフスプリングに上部半球面に密着する半球状の上部凹部を形成したので、積層体の略中央に挿通されたリバウンドストッパボルトは滑らかに傾斜し、積層体の動きの妨げにならない。また、積層体の上下方向の伸びを防止するリバウンドストッパの機能を備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図３に示すように、トラニオン式サスペンション１０は、トラニオンブラケット１１によってフレーム１２に固定されたトラニオンシャフト１３と、そのトラニオンシャフト１３上に、スプリングシート１４を介してＵボルト１６によって取付けられた複数枚のリーフスプリング１７とを備えている。そのリーフスプリング１７は中央部分がトラニオンシャフト１３上に取付けられ、そのリーフスプリング１７の前端と後端に後前軸１８と後後軸１９のそれぞれのアクスル１８ａ，１９ａが支持される。これによって大型トラックの荷重が支えられ、ルーフスプリング１７が撓むことにより路面の凹凸に起因する路面とフレーム１２の間隔の変化を吸収するようになっている。
【００１１】
図３では、複数枚のリーフスプリング１７はそれぞれの長さが異なり、それぞれのリーフスプリング１７は上側に行くほど短くなるように上下に積層されてトラニオンシャフト１３上にその積層された中央部分が取付けられている場合を示す。また、後前軸１８と後後軸１９が取付けられるリーフスプリング１７の端部におけるリーフスプリング１７の枚数は中央部分に比較して減少し、この例ではそれぞれのアクスル１８ａ，１９ａが取付けられるリーフスプリング１７の端部は３枚のリーフスプリング１７が積層された端部である場合を示す。そしてリーフスプリング１７の端部に取付けられたそれぞれのアクスル１８ａ，１９ａは複数本のトルクロッド２０により車両前後方向の位置決めが行われる。これらのトルクロッド２０により駆動力と制動力の反力を受けてフレーム１２に伝えるようになっている。そして、アクスル１８ａ，１９ａは積層体２１を介してリーフスプリング１７に取付けられる。後前軸１８と後後軸１９におけるそれぞれのアクスル１８ａ，１９ａは同一構造の積層体２１を介してリーフスプリング１７にそれぞれ取付けられるので、後後軸１９におけるアクスル１９ａを取付ける積層体２１を代表して以下に説明する。
【００１２】
図１に詳しく示すように、積層体２１は、ゴム板２２と金属板２３が上下方向に交互に積層されて構成される。この積層体２１は複数枚の金属板２３毎にゴム板２２が加硫接着されることにより積層体２１が形成され、この積層体２１の略中央部分には、上下方向に後述するボルト１６が挿通する貫通孔２１ａが形成される。積層体２１の下面には下側取付板２４が積層されて取付けられる。この下側取付板２４は、積層体２１を構成する最下段のゴム板２２を加硫接着することにより積層体２１の下面に取付けられ、その中央部分には積層体２１に形成された貫通孔２１ａと同軸の第１取付孔２４ａが形成される。また、この下側取付板２４は、その外形が積層体２１を構成する金属板２３及びゴム板２２の外形より大きく形成され、金属板２３及びゴム板２２の外形を越えた部分には、その下側取付板２４をアクスル２６に取付けるための取付ねじ２７が挿通される挿通孔２４ｂがその積層体２１を包囲するように複数形成される。そして、この挿通孔２４ｂに上方から挿入された取付ねじ２７をアクスル２６に形成された図示しない雌ねじ部に螺合することによりこの下側取付板２４はアクスル２６に取付けられる。
【００１３】
一方、積層体２１を構成する最上段の金属板２３にはリーフスプリング１７に向かって突出する複数の突起２３ａが形成され、その突起２３ａに対応するリーフスプリング１７の端部にはその突起２３ａの外形より僅かに大きな内径を有する係止孔１７ａが形成される。この係止孔１７ａは最上段の金属板２３が接触する最下段のリーフスプリング１７に形成され、この係止孔１７ａに複数の突起２３ａをそれぞれ挿入して最上段の金属板２３をそのリーフスプリング１７に接触させることにより、リーフスプリング１７における積層体２１を位置決め可能に構成される。また、最下段のリーフスプリング１７とその上に積層される中段のリーフスプリング１７の間には補助リーフスプリング３１が設けられ、最下段のリーフスプリング１７に形成された係止孔１７ａに対向する位置に位置決め孔３１ａが形成される。係止孔１７ａには円柱状のボス部材３２が、上端が上方に突出するように挿入される。係止孔１７ａに挿入されて最下段のリーフスプリング１７から上方に突出したボス部材３２の上部に補助リーフスプリング３１の位置決め孔３１ａが嵌入することにより、この補助リーフスプリング３１の位置決めがなされる。
【００１４】
下側取付板２４の第１取付孔２４ａにはリバウンドストッパボルト２８が挿通される。このリバウンドストッパボルト２８は頭部２８ａとネジ部２８ｂを有し、そのネジ部２８ｂが第１取付孔２４ａに下方から挿入される。そしてそのボルト１６のネジ部２８ｂが積層体２１に形成された貫通孔２１ａを貫通すると、リバウンドストッパボルト２８の頭部２８ａは第１取付孔２４ａ周囲の下側取付板２４に当接するように構成される。貫通孔２１ａは、ネジ部２８ｂが余裕を持って挿入可能にネジ部２８ｂの外径に対してその内径が比較的大きく形成される。
【００１５】
一方、リバウンドストッパボルト２８のネジ部２８ｂにおける上部はリーフスプリング１７に形成された第２取付孔１７ｂに挿通可能に構成される。この第２取付孔１７ｂは最下段のリーフスプリング１７に形成され、この上に介装された補助リーフスプリング３１には第２取付孔１７ｂと同軸に第３取付孔３１ｂが形成される。下段のリーフスプリング１７に形成された第２取付孔１７ｂは貫通孔２１ａと同一の内径に形成され、それに重ね合わされた補助リーフスプリング３１に形成された第３取付孔３１ｂは、第２取付孔１７ｂより小径であってかつリバウンドストッパボルト２８のネジ部２８ｂが挿通可能に形成される。
【００１６】
リバウンドストッパボルト２８のネジ部２８ｂが積層体２１を貫通してその上部が第２取付孔１７ｂに遊挿され、更に第３取付孔３１ｂに挿通されると、第２及び第３取付孔１７ｂ，３１ｂを貫通したネジ部２８ｂの上部にはナット２９が螺合される。これにより下側取付板２４に取付けられたアクスル２６をリーフスプリング１７の端部に取付けるとともに、リバウンドストッパの機能を複合することができる。なお、補助リーフスプリング３１に上側から重ね合わされた中段のリーフスプリング１７とその上に更に重ね合わされた上段のリーフスプリング１７にはナット２９を螺合させるに十分な作業孔１７ｄがそれぞれ形成される。
【００１７】
本発明の特徴ある構成は、第１取付孔２４ａの周囲の下側取付板２４に積層体２１方向に凹む半球状の下部凹部２４ｃが形成され、リバウンドストッパボルト２８の頭部２８ａにその下部凹部２４ｃに密着する下部半球面２８ｃが形成されたところにある。一方、ネジ部２８ｂの上部に螺合されたナット２９には、最下段のリーフスプリング１７に形成された第２取付孔１７ｂに対向する上部半球面２９ａが形成される。そして、このリーフスプリング１７に積層された補助リーフスプリング３１には、ナット２９の上部半球面２９ａに密着する半球状の上部凹部１７ｃが形成される。ここで、下部凹部２４ｃにおける曲率半径と上部凹部１７ｃの曲率半径は一致させることが好ましく、これらの曲率半径は積層体２１の高さに比例して大きくすることが更に好ましい。そして、積層体２１の高さが１５ｃｍ程度である場合には、その下部凹部２４ｃの曲率半径は１．１〜１．７ｃｍであり、上部凹部の曲率半径は１．１〜１．７ｃｍであることが好ましい。この場合、これらに密着する下部半球面の曲率半径も１．１〜１．７ｃｍであって、上部半球面の曲率半径も１．１〜１．７ｃｍであることが好ましい。
【００１８】
このように構成されたアクスルの取付構造では、ゴム板２２と金属板２３が上下方向に交互に積層されて構成された積層体２１を介してアクスル２６をリーフスプリング１７に取付けるので、図２に示すように、アクスル２６に対してリーフスプリング１７が前後方向に移動すると、積層体２１はアクスル２６とともに下側取付板２４が車両の前後方向に移動し、その積層体２１は全体的に菱形状に変形し、アクスル２６に対してリーフスプリング１７が前後方向の移動をその変形により吸収する。これにより、アクスル２６に対してリーフスプリング１７が接触移動することに起因する異音の発生を防止することができる。
【００１９】
一方、下側取付板２４の第１取付孔２４ａにリバウンドストッパボルト２８を挿通させ、そのボルト１６のネジ部２８ｂを積層体２１の貫通孔２１ａを貫通させて、リバウンドストッパボルト２８の頭部２８ａを第１取付孔２４ａ周囲の下側取付板２４に当接させる。そして、そのボルト１６のネジ部２８ｂにおける上部をリーフスプリング１７に形成された第２取付孔１７ｂに遊挿した後更に第３取付孔３１ｂに挿通させてナット２９を螺合するので、このリバウンドストッパボルト２８によりリバウンドストッパ機能を複合することができる。特に、下段のリーフスプリング１７に重ね合わされた補助リーフスプリング３１に形成された第３取付孔３１ｂは、そのリーフスプリング１７に形成された第２取付孔１７ｂより小径であってかつリバウンドストッパボルト２８のネジ部２８ｂが挿通可能に形成しているので、この補助リーフスプリング３１にナット２９の上部半球面２９ａに密着する半球状の上部凹部１７ｃを形成することにより、ナット２９との比較的大きな接触面積が確保され、そのリバウンドストッパ機能を有効に担保することができる。また、ボルト２８のネジ部２８ｂをリーフスプリング１７に形成された第２及び第３取付孔１７ｂ，３１ｂに挿通させてナット２９を螺合させるだけであるので、積層体２１の上部をリーフスプリング１７に別に取付ける作業を無くすことができる。
【００２０】
また、アクスル２６に対してリーフスプリング１７が前後方向に移動して積層体２１が菱形状に変形すると、図２に示すように、その積層体２１の略中央に挿通されたリバウンドストッパボルト２８は斜めに傾斜することになる。しかし、第１取付孔２４ａの周囲の下側取付板２４に半球状の下部凹部２４ｃを形成し、その下部凹部２４ｃに密着するリバウンドストッパボルト２８の頭部２８ａに下部半球面２８ｃを形成した。また、ネジ部２８ｂの上部に螺合されたナット２９に第２取付孔１７ｂに対向する上部半球面２９ａを形成し、リーフスプリング１７に積層された補助リーフスプリング３１に上部半球面２９ａに密着する半球状の上部凹部１７ｃを形成した。このため、積層体２１の略中央に挿通されたリバウンドストッパボルト２８は滑らかに傾斜し、そのボルト２８が傾斜することで稼働の妨げにならない。また、アクスル２６に対してリーフスプリング１７が移動する際に生じるボルト２８の移動を許容するために従来必要とされた複数枚の皿座金を不要にすることもできる。このため、従来よりも部品点数を減少させるとともに、取付け作業における工数も低減させることができる。
【００２１】
特に、積層体２１の高さが１５ｃｍ程度であって、その下部凹部２４ｃの曲率半径が１．１〜１．７ｃｍであり、上部凹部の曲率半径が１．１〜１．７ｃｍであれば、稼働の妨げになることなく、積層体２１の変形時にリバウンドストッパボルト２８を速やかに傾斜させることができる。
なお、上述した実施の形態では、リーフスプリング１７に積層された補助リーフスプリング３１に上部半球面２９ａに密着する半球状の上部凹部１７ｃを形成する例を説明したが、リーフスプリング１７に補助リーフスプリング３１を積層することなく、第２取付孔１７ｂの周囲のリーフスプリング１７に、ナット２９の上部半球面２９ａに密着する半球状の上部凹部１７ｃを直接形成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明実施形態のアクスルの取付構造を示す図３のＡ部拡大断面図である。
【図２】その積層体が菱形に変形した状態を示す図１に対応する断面図である。
【図３】そのアクスルの取付構造を示す側面図である。
【図４】リバウンドストッパ部材として鎖が用いられた従来例を示す図１に対応する断面図である。
【図５】リバウンドストッパ部材としてボルトが用いられた従来例を示す図１に対応する断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１７  リーフスプリング
１７ｂ  第２取付孔
１７ｃ  上部凹部
２１  積層体
２２  ゴム板
２３  金属板
２４  下側取付板
２４ｃ  下部凹部
２４ａ  第１取付孔
２６  アクスル
２８  リバウンドストッパボルト
２８ａ  頭部
２８ｂ  ネジ部
２８ｃ  下部半球面
２９  ナット
２９ａ  上部半球面
３１  補助リーフスプリング
【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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