(57)【要約】【課題】シャックルとリーフスプリングのジョイント部に無理な力が掛からないようにし、簡単な構造でスタビライザー機能を付加することのできる重ね板ばねの支持装置を提供する。【解決手段】一端部１ａが車体フレーム４に固定されると共に他端部１ｂがシャックル６を介して車体フレーム４に取り付けられた、一対の重ね板ばね１の支持装置において、シャックルを介していない側の前記各々の重ね板ばね１の前記一端部１ａの近傍部が、前記車体フレーム４間に亘って車幅方向に延びるトーションスプリング９で連結されている。この構成により、トーションスプリング９がスタビライザーとして機能するため、簡単な構成でスタビライザー機能を付加することが可能となる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端部が車体フレームに固定されると共に他端部がシャックルを介して車体フレームに取り付けられた、一対の重ね板ばねの支持装置において、
前記シャックルを介していない側の前記各々の重ね板ばねの前記一端部の近傍部に、前記車体フレーム間に亘って車幅方向に延びるトーションスプリングを連結させた
ことを特徴とする重ね板ばねの支持装置。
【請求項２】
請求項１記載の重ね板ばねの支持装置において、
前記重ね板ばねを車軸に固定し、その固定部の前方部と後方部における重ね板ばねの捻れ剛性を異なるものとし、前記一端部と前記固定部間の捻れ剛性を、前記他端部と前記固定部間の捻れ剛性より高くした
ことを特徴とする重ね板ばねの支持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばトラックなどに採用されている重ね板ばねの支持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、トラックなどに採用されるサスペンション（懸架装置）としては、板ばねを複数枚重ねてスプリングとして使用した、いわゆるリーフスプリング式サスペンションが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に記載のリーフスプリングの支持装置は、左右のシャックルに、フレーム間に亘って車幅方向に延びるロッドの各端部をそれぞれ固定させることにより、このロッドをトーションバーとして機能させた構造としている。
【０００４】
具体的には、図７及び図８に示すように、リーフスプリング１０１の一端にある目玉１０２に、シャックル１０３の一端部を回転自在に軸支すると共に、シャックル１０３の他端部のカラー１０４を、フレーム１０５間を横切って延びるロッド１０６に固定している。ロッド１０６は、パイプ状クロスメンバー１０７を貫通して車幅方向に延びており、そのロッド１０６の端部が、ブッシュ１０８を介して回転自在に支持されている。
【０００５】
シャックル１０３は、アクスルが上下に動くと、リーフスプリング１０１のスパンが変化するために、フレーム取付側を中心に回転する。また、車両がロールした状態では、車両に対するアクスルの位置が左右で異なるため、シャックル１０３の角度も左右で相違することになる。特許文献１に記載の支持装置では、左右のシャックル１０３がロッド１０６により連結されており、左右のシャックル１０３の相対的な角度を小さくするように作動すると、シャックル１０３により左右のリーフスプリング１０１のスパンの差も抑えられ、リーフスプリング１０１のバネ定数が変化し、車両のローリングを防止することができる。
【０００６】
このように、特許文献１に記載の支持装置では、ロッド１０６がトーションバーの役目をするので、シャックル１０３とスタビライザが兼用されて、トーションバーの取付空間を節約することができ、さらに、懸架装置の部品点数及び重量を減じることができる。
【０００７】
【特許文献１】
実開平７−１１４０４号公報（第５頁及び第６頁、第１図及び第２図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図９は、ロッド１０６とシャックル１０３のジョイント部（以下、これを第１ジョイント部と言う）Ｊ１、リーフスプリング１０１とシャックル１０３のジョイント部（以下、これを第２ジョイント部と言う）Ｊ２、フレーム１０５とリーフスプリング１０１のジョイント部（以下、これを第３ジョイント部と言う）Ｊ３及び、リーフスプリング１０１の作用を排除し、純粋にスタビライザー機構としての機能のみを抽出するために、リーフスプリング１０１のアクスル取り付け部が回動自在なジョイント部（以下、これを第４ジョイント部と言う）Ｊ４を持つと仮定して各部に作用するトルク及び力を示している。
【０００９】
ところで、前記した特許文献１に記載の支持装置では、トーションバーとして機能するロッド１０６によりシャックル１０３が回動させられるため、第２ジョイント部Ｊ２と第３ジョイント部Ｊ３の直線距離が変化する。この第２ジョイント部Ｊ２と第３ジョイント部Ｊ３間の直線距離の変化を吸収するため、第４ジョイント部Ｊ４は、略上下方向に運動することになる。これにより、図示しないアクスルが上下方向に移動させられる。
【００１０】
図９の矢印は、各ジョイント部Ｊ１〜Ｊ４に作用する力を表している。このように、第１ジョイント部Ｊ１にトルクＴが作用したとすると、そのトルクＴにより各ジョイント部Ｊ１〜Ｊ４全てに力が作用すると共に、第４ジョイント部Ｊ４を押し下げる力Ｆｖは、各ジョイント部Ｊ１〜Ｊ４に作用する力に比べかなり小さな力となってしまう。つまり、特許文献１記載の支持装置では、トーションバー（ロッド１０６）の捻り力の殆どが各ジョイント部Ｊ１〜Ｊ４同士を押し合う力として相殺され、効率良くアクスルを押し下げる力Ｆｖに変換されない。結果として、トーションバーをかなり太くしなければ充分なスタビライザー機能が得られないと共に、各ジョイント部Ｊ１〜Ｊ４に無駄な力が作用するため、耐久性が低くなる。ジョイント部Ｊ２に作用するシャックル１０３と直角方向の力Ｆは、シャックル１０３に作用するトルクＴを第１ジョイントＪ１と第２ジョイントＪ２間の距離Ｌで割った値として求められる（Ｆ＝Ｔ／Ｌ）。特に、この構造では、距離Ｌが短いため、力Ｆが大きくなってしまう。
【００１１】
そこで、本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、トーションスプリングの捻りトルクを、効率良くアクスルを上下方向に動かす力に変換すると共に、シャックルとリーフスプリングのジョイント部に無理な力が掛からないようにし、簡単な構造でスタビライザー機能を付加することのできる重ね板ばねの支持装置を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、一端部が車体フレームに固定されると共に他端部がシャックルを介して車体フレームに取り付けられた、一対の重ね板ばねの支持装置において、前記シャックルを介していない側の前記各々の重ね板ばねの前記一端部の近傍部に、前記車体フレーム間に亘って車幅方向に延びるトーションスプリングを連結させたことを特徴としている。
【００１３】
前記構成とすることで、コーナリング等で左右の重ね板ばね（リーフスプリング）の位相がずれた場合、その位相差によりトーションスプリングが捻られ、左右の位相差を等しくする方向に反力が発生する。これは、スタビライザーの機能そのものであるので、本構成により、スタビライザーの機能が得られる。このスタビライザーの機能をするトーションスプリングを、シャックルを介していない側の各々の重ね板ばねの一端部の近傍部に、車体フレーム間に亘って連結して取り付けているので、スタビライザーの取り付けスペースを別個に確保することなく、簡単な構成でスタビライザー機能を付加することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
「第１の実施の形態」
第１の実施の形態の重ね板ばねの支持装置は、シャックルを介して車体フレームに固定される側とは反対側の各々の重ね板ばねの一端部に、左右の車体フレーム間に亘って車幅方向に延びるトーションスプリングを連結させた構造である。
【００１６】
図１は、車両リア側に配置される重ね板ばねの支持装置の側面図を示し、図２は、車両リア側に配置される重ね板ばねの支持装置の正面図を示す。これら図１及び図２に示すように、重ね板ばね（リーフスプリング）１は、バネ鋼よりなる長さを異にした数枚のバネ板（リーフ）を重ね合わせることにより形成されており、その中央付近をＵボルト２にて車軸（アクスル）３に取り付けている。なお、一番上に配置されたバネ板の一端部１ａは、車幅方向の幅を狭くするために、水平面に対してほぼ９０度に捻られている。もちろん、このバネ板の一端部１ａを捻らなくても構わない。
【００１７】
また、この重ね板ばね１は、その長手方向の両端部を車体フレーム４にそれぞれ固定させることにより、前記車軸３を当該車体フレーム４に懸架させている。この重ね板ばね１の一端部１ａは、車体フレーム４に固定された揺動接合部材（アイジョイント）５に固定されている。一方、重ね板ばね１の他端部１ｂは、車体フレーム４に回転自在に取り付けられたシャックル６に取り付けられている。
【００１８】
また、車体フレーム４には、サスペンションが可動範囲（ストローク）の限界近く撓んだときに、タイヤ７からの衝撃がボディーに直接伝わらないように衝撃を吸収するバンプストッパー８が取り付けられている。
【００１９】
そして、この実施の形態では、シャックル６を介していない側の前記各々の重ね板ばね１の前記一端部１ａに、左右の車体フレーム４間に亘って車幅方向に延びるトーションスプリング９を連結させている。このトーションスプリング９は、剛性を有した金属棒からなり、その両端部９ａ，９ｂをそれぞれの重ね板ばね１の一端部１ａに固定させている。このトーションスプリング９と重ね板ばね１は、例えば溶接などの締結手段によって固定される。もちろん、これらの間の固定方法は、溶接の他にボルトとナットなどによる締結手段で固定するようにしてもよい。
【００２０】
また、この装置では、トーションスプリング９を連結させた側の重ね板ばね１には、従来よりも大きな捻り力が発生するため、このトーションスプリング９を連結させた側の重ね板ばね１の曲げ剛性を上げている。剛性を上げる方法としては、各板ばねの積層位置をずらし、その厚みが他の部分よりも厚くなるようにする方法をとる。この他、剛性を上げるには、板ばねの厚みを変える方法を採用してもよい。
【００２１】
この実施の形態では、トーションスプリング９を連結させた一端部１ａと重ね板ばね１を車軸３に固定させた固定部間の捻れ剛性を、シャックル６に取り付けられる他端部１ｂと前記固定部間の捻れ剛性より高くしている。このようにすると、片方の重ね板ばね１の剛性が上がり、もう片方には、従来より大きな曲げ変位が発生し、高い応力が発生する。そのため、トーションスプリング９を取り付けていない側の重ね板ばね１を従来よりも長くすることで、大きな変位が発生した場合に、当該重ね板ばね１に発生する応力を小さなものとして対処している。
【００２２】
なお、トーションスプリング９の捻り剛性が重ね板ばね１の曲げ剛性より充分小さい場合には、従来通り前後等長（一端部１ａと固定部間及び他端部１ｂと固定部間の長さが同じ）の重ね板ばね１としても問題はない。
【００２３】
このように構成された重ね板ばねの支持装置では、シャックル６を介していない側の各々の重ね板ばね１の一端部１ａにトーションスプリング９を連結させたことにより、車両がコーナリング等で左右の重ね板ばね１の位相がずれた場合、その位相差によりトーションスプリング９が捻られ、左右の位相差を等しくする方向に反力が発生する。
【００２４】
つまり、このトーションスプリング９は、車両のローリングを抑えるために使用されるスタビライザーとして機能する。このように、重ね板ばね１の一端部１ａに連結させたトーションスプリング９をスタビライザーとして機能させることで、スタビライザーを別個にサスペンションに取り付ける必要もなく、その取り付けるためのスペースも不要となる。そのため、本実施の形態によれば、簡単な構造でスタビライザー機能を付加することができる。
【００２５】
また、従来構造（図７、図８及び図９）では、前記したように、シャックルを捻っているために力の逃げ場が無く、重ね板ばね１の第２ジョイント部Ｊ２に回転軸と直角な方向の力Ｆが掛かって、当該第２ジョイント部Ｊ２の耐久性が低くなる。これに対して、本実施の形態の構造では、図３の如く第３ジョイント部Ｊ３がトーションスプリング９に接続されているため、この第３ジョイント部Ｊ３に捻りトルクＴが作用する。この捻りトルクＴにより、第４ジョイント部Ｊ４（リーフスプリング１とアクスル３の取り付け部）には、第３ジョイント部Ｊ３を中心とした回動方向の接線方向に力Ｆが作用する。
【００２６】
第４ジョイント部Ｊ４に作用する力Ｆは、第３ジョイント部Ｊ３に作用するトルクＴを第３ジョイント部Ｊ３と第４ジョイント部Ｊ４間の距離で割った値（Ｆ＝Ｔ／Ｌ）として求められる。Ｆｖは、前記力Ｆの垂直方向の分力を表し、第４ジョイント部Ｊ４に取り付けられた図示しないアクスルを上下方向に動かす力となる。このため、トーションスプリング９の捻りトルクを、効率良くアクスルを上下方向に動かす力に変換させることが可能となる。なお、このとき第１ジョイント部Ｊ１及び第２ジョイント部Ｊ２には力が作用しない。
【００２７】
したがって、従来構造では、トーションスプリングの捻りトルクＴを効率良く地面に垂直な力Ｆｖに変換することができず、ほとんどの力がジョイント部を押し合う力Ｆとして消えてしまっているに対し、本実施の形態の構造では、トーションスプリング９の捻れトルクＴを効率良く地面に垂直な力Ｆｖに変換できるため、第２ジョイント部Ｊ２に無理な力が掛からないと同時に、トーションスプリング９を細くすることができる。
【００２８】
「第２の実施の形態」
第２の実施の形態の重ね板ばねの支持装置は、シャックル６を介して車体フレーム４に固定される側とは反対側の各々の重ね板ばね１の一端部１ａの近傍部に、左右の車体フレーム４間に亘って延びるトーションスプリング９を連結させた構造である。
【００２９】
図４は、車両リア側に配置される重ね板ばねの支持装置の側面図を示し、図５は、車両リア側に配置される重ね板ばねの支持装置の正面図を示し、図６は、トーションスプリングの斜視図を示す。この第２の実施の形態では、シャックル６を介して車体フレーム４に固定される側とは反対側の各々の重ね板ばね１の一端部１ａの近傍部に、トーションスプリング９を車幅方向に亘って連結させている。この例では、重ね板ばね１の一端部１ａは、第１の実施の形態で使用した重ね板ばね１のように９０度には捻ってはおらず、地面と水平とされている。
【００３０】
トーションスプリング９は、図６に示すように、剛性を有する平板状のいわゆる板状トーションスプリングとされている。このトーションスプリング９の両端部９ａ，９ｂは、重ね板ばね１の一端部１ａの近傍部を板厚方向で挟み込むようにその先端が折り返されている。この折返し部に、重ね板ばね１の一端部１ａの近傍部を挟み込み、Ｕボルト１０で固定することによって、前記トーションスプリング９を各々の重ね板ばね１に連結固定させている。
【００３１】
この第２の実施の形態では、重ね板ばね１の一端部１ａではないが、その近傍部にトーションスプリング９を連結させた構造であるので、やはり第１の実施の形態と同様に、簡単な構造でトーションスプリング９をスタビライザーとして機能させることができる。また、この第２の実施の形態の構造でも、トーションスプリング９の捻れトルクＴを効率良く地面に垂直な力Ｆｖに変換することができ、第２ジョイント部Ｊ２に無理な力が掛かることはない。
【００３２】
なお、以上、本発明を適用した具体的な実施の形態について説明したが、本発明は、上述の実施の形態に制限されることはない。
【００３３】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００３４】
本発明によれば、シャックルを介していない側の各々の重ね板ばねの一端部の近傍部に、車体フレーム間に亘って車幅方向に延びるトーションスプリングを連結させているので、このトーションスプリングがスタビライザーとして機能するため、簡単な構成でスタビライザー機能を付加することができる。
【００３５】
また、本発明によれば、トーションスプリングをシャックルに連結させずに、シャックルを介していない側の重ね板ばねの一端部の近傍部にトーションスプリングを連結させているので、このトーションスプリングの捻りトルクを効率良く地面と垂直な方向に変換させることができると共に、ジョイント部に無理な力が作用するのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態の重ね板ばねの支持装置の側面図である。
【図２】第１の実施の形態の重ね板ばねの支持装置の正面図である。
【図３】第１の実施の形態の重ね板ばねの支持装置において、各ジョイント部に作用するトルク及び力などを示す図である。
【図４】第２の実施の形態の重ね板ばねの支持装置の側面図である。
【図５】第２の実施の形態の重ね板ばねの支持装置の正面図である。
【図６】第２の実施の形態の重ね板ばねの支持装置において、各々の重ね板ばねと連結されるトーションスプリングの正面図である。
【図７】従来のリーフスプリングの支持装置を示す斜視図である。
【図８】従来のリーフスプリングの支持装置の要部拡大図である。
【図９】従来のリーフスプリングの支持装置において、各ジョイント部に作用するトルク及び力などを示す図である。
【符号の説明】
１…重ね板ばね
３…車軸（アクスル）
４…車体フレーム
６…シャックル
７…タイヤ
９…トーションスプリング
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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