(57)【要約】【課題】各サイドレールとクロスメンバとの接合部における疲労強度を車両重量の増加を招くことなく向上する。【解決手段】アクスル３をエアスプリング１１を介して車体側に懸架するようにしたサスペンション装置に関し、左右のサイドレール１よりも車幅方向内側にエアスプリング１１を配置し、該エアスプリング１１の頂部を両サイドレール１間に架設したクロスメンバ１３により固定すると共に、該クロスメンバ１３をリーフスプリング２と同様の板ばね材料（或いはその近似材料：靭性を有する合金鋼）により構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクスルをエアスプリングを介して車体側に懸架するようにしたサスペンション装置において、左右のサイドレールよりも車幅方向内側にエアスプリングを配置し、該エアスプリングの頂部を両サイドレール間に架設したクロスメンバにより固定すると共に、該クロスメンバを靭性を有する合金鋼により構成したことを特徴とするサスペンション装置。
【請求項２】
クロスメンバを成す合金鋼が熱処理を施されて靭性を付与されていることを特徴とする請求項１に記載のサスペンション装置。
【請求項３】
クロスメンバを成す合金鋼がショットピーニングを施されていることを特徴とする請求項１に記載のサスペンション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サスペンション装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両のアクスルをサイドレールに懸架するために用いられるサスペンションには、各種の形式を採用したものがあるが、それらのうちで複数枚のリーフスプリングを積層して成るリーフサスペンションは、構造が簡単でコストが安く済む上に強度が大きくて耐久性も高いという特徴を有しており、従来よりトラック等の車両に広く用いられている。
【０００３】
ただし、従来のリーフサスペンションにおいては、その乗心地が現状のエアサスペンションと比較して劣るものであることが否めず、リーフスプリングとエアスプリングとを併用することでコストを安価に抑えながら乗心地を向上し得るようにしたサスペンション装置の研究開発が進められている。
【０００４】
図３〜図５は従来におけるリーフスプリングとエアスプリングとを併用したサスペンション装置の一例を示すもので、図中１は車両前後方向に延びてシャシフレームの一部を成す左右一対のサイドレール、２は該サイドレール１に沿わせて車両前後方向に架設されたリーフスプリング、３は車幅方向に延在するアクスルを示し、該アクスル３はリーフスプリング２の長手方向中間部上面に対しＵボルト４を介して結合されている。
【０００５】
ここに図示している例では、前記リーフスプリング２の前半部分が二枚重ねの構造となっていて、その前端部が上向きに巻かれてアイ２ａとして形成され、該アイ２ａをサイドレール１側のフロントブラケット５に装備された水平ピン６に対し傾動自在に巻き掛けられてある（尚、図４中におけるリーフスプリング２の破断位置は説明の便宜上からＩＶ−ＩＶ矢視より前方にずらした位置となっている）。
【０００６】
他方、前記リーフスプリング２の後端部は、前端部側と同様に上向きに巻かれてアイ２ｂとして形成され、該アイ２ｂをサイドレール１側のリヤブラケット７に装備されたシャックル８の水平ピン９に対し傾動自在に巻き掛けられており、リーフスプリング２が弓状に撓むことによる前後方向の伸び縮みが前記シャックル８の揺動で吸収されるようになっている。
【０００７】
また、リーフスプリング２によりＵボルト４を介してアクスル３が担持されている箇所には、車幅方向内側に向けて延在するサポートビーム１０も一緒にＵボルト４で結合されており、このサポートビーム１０における各サイドレール１よりも車幅方向内側に張り出した部分にエアスプリング１１が着座されており、該各エアスプリング１１の頂部が両サイドレール１間に架設したクロスメンバ１２により固定されている。
【０００８】
即ち、このように各エアスプリング１１を左右のサイドレール１の直下から車幅方向内側へシフトした位置にオフセットしたレイアウトを採用すると、前記各エアスプリング１１をリーフスプリング２と干渉させずに十分な高さ（容量）を持たせて配置することが可能となる（図３参照）。
【０００９】
尚、この種のエアスプリング１１の車幅方向内側へのオフセット配置は、本出願人が知る限り国内での適用例が極めて少ないため、適当な先行技術文献を見つけられなかったが、本出願人は、リーフスプリングとエアスプリングとを併用したサスペンション装置に関連する先行技術として未公開の特願２００２−２６３９９８号明細書や特願２００３−１６４７４０号明細書等を既に出願している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、先に図３〜図５で説明した従来のサスペンション装置においては、左右のサイドレール１よりも車幅方向内側に配置したエアスプリング１１の頂部を固定するにあたり、コの字型断面を有する剛性の高いクロスメンバ１２を採用して車両上下方向の大荷重を支えられるようにしていたため、このような剛性の高いクロスメンバ１２は重量が大きなものとなって車両重量の増加を招いてしまう結果となり、しかも、コーナリング等で車体にローリングが発生したような場合に各サイドレール１に捻れが生じると、特に各サイドレール１とクロスメンバ１２との接合部に高応力が生じて疲労強度が低下するという問題があった。
【００１１】
尚、各サイドレール１とクロスメンバ１２との接合部の疲労強度を補強により高めることは、結果的に車両重量の更なる増加を招いてしまうことになるので、これ以上の重量増加を招くことのない対策が望まれている。
【００１２】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、各サイドレールとクロスメンバとの接合部における疲労強度を車両重量の増加を招くことなく向上することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、アクスルをエアスプリングを介して車体側に懸架するようにしたサスペンション装置において、左右のサイドレールよりも車幅方向内側にエアスプリングを配置し、該エアスプリングの頂部を両サイドレール間に架設したクロスメンバにより固定すると共に、該クロスメンバを靭性を有する合金鋼により構成したことを特徴とするものである。
【００１４】
而して、このようにすれば、左右のサイドレールよりも車幅方向内側にエアスプリングを配置したことにより、各エアスプリングに十分な高さ（容量）を持たせて低ばね定数化（乗心地の改善）を図ることが可能となり、しかも、このようなエアスプリングの車幅方向内側へのオフセット配置を採用しても、エアスプリングの頂部を固定するためのクロスメンバを靭性を有する合金鋼で構成しているので、各サイドレールに捻れが生じた場合にクロスメンバ側が柔軟に変形して該クロスメンバの接合部に高応力が生じ難くなる。
【００１５】
また、クロスメンバを靭性を有する合金鋼で構成すれば、一般的な車両フレームに使用される材料と比較して数倍の降伏・疲労強度が得られるので、従来の如きコの字型断面で総面積の大きなクロスメンバとしなくても、総面積が小さくて済む平板状のクロスメンバで十分に車両上下方向の大荷重を支えることが可能となり、該クロスメンバの大幅な重量軽減を図ることが可能となる。
【００１６】
更に、本発明をより具体的に実施するに際しては、例えば、クロスメンバを成す合金鋼に熱処理を施して靭性を付与したり、ショットピーニングを施したりすると良い。
【発明の効果】
【００１７】
上記した本発明のサスペンション装置によれば、各サイドレールに捻れが生じたとしても、クロスメンバ側を柔軟に変形させることで接合部に高応力が生じないようにすることができ、しかも、総面積が小さくて済む平板状のクロスメンバで十分に車両上下方向の大荷重を支えることができてクロスメンバの大幅な重量軽減を図ることができるので、各サイドレールとクロスメンバとの接合部における疲労強度を車両重量の増加を招くことなく向上できるという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１９】
図１及び図２は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図３〜図５と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００２０】
図１及び図２に示す如く、本形態例においては、前述した図３〜図５と略同様に左右のサイドレール１よりも車幅方向内側にエアスプリング１１を配置し、該エアスプリング１１の頂部を両サイドレール１間に架設したクロスメンバ１３により固定したサスペンション装置となっているが、このクロスメンバ１３については、リーフスプリング２と同様の板ばね材料（或いはその近似材料：靭性を有する合金鋼）により構成したものとしてある。
【００２１】
この種の板ばね材料は、焼き入れや焼き戻し等の熱処理を施されて靭性を付与されたものとなっているが、これにショットピーニングを施して疲労強度を更に上げておくと良い。
【００２２】
即ち、クロスメンバ１３を成す板ばね材の表面にショット（小さな鋼球）を高速で打ちつけて残留応力を付与しておくと、クロスメンバ１３の疲労強度が向上されることになる。
【００２３】
そして、ここに図示している例では、平板状に形成された一対のクロスメンバ１３を並列に両サイドレール１間に架設するようにしてあり、該各クロスメンバ１３の下面にエアスプリング１１の頂部がボルト締結等で固定されるようにしてある。
【００２４】
而して、このようにすれば、左右のサイドレール１よりも車幅方向内側にエアスプリング１１を配置したことにより、各エアスプリング１１に十分な高さ（容量）を持たせて低ばね定数化（乗心地の改善）を図ることが可能となり、しかも、このようなエアスプリング１１の車幅方向内側へのオフセット配置を採用しても、エアスプリング１１の頂部を固定するためのクロスメンバ１３を板ばね材料で構成しているので、各サイドレール１に捻れが生じた場合にクロスメンバ１３側が柔軟に変形して該クロスメンバ１３の接合部に高応力が生じ難くなる。
【００２５】
また、クロスメンバ１３を板ばね材料で構成すれば、一般的な車両フレームに使用される材料と比較して数倍の降伏・疲労強度が得られるので、従来の如きコの字型断面で総面積の大きなクロスメンバ１２（図３〜図５参照）としなくても、総面積が小さくて済む平板状のクロスメンバ１３で十分に車両上下方向の大荷重を支えることが可能となり、該クロスメンバ１３の大幅な重量軽減を図ることが可能となる。
【００２６】
従って、上記形態例によれば、各サイドレール１に捻れが生じたとしても、クロスメンバ１３側を柔軟に変形させることで接合部に高応力が生じないようにすることができ、しかも、総面積が小さくて済む平板状のクロスメンバ１３で十分に車両上下方向の大荷重を支えることができてクロスメンバ１３の大幅な重量軽減を図ることができるので、各サイドレール１とクロスメンバ１３との接合部における疲労強度を車両重量の増加を招くことなく向上できる。
【００２７】
尚、本発明のサスペンション装置は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、クロスメンバは必ずしも板ばね材料で構成しなくても良く、板ばね材料の近似材料等の靭性を有する合金鋼であれば良いこと、また、リーフスプリング等の適宜に併用される付帯装備に関しては図示の構造に限定されないこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ方向の矢視図である。
【図３】従来例を示す側面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ方向の矢視図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ方向の矢視図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  サイドレール
３  アクスル
１１  エアスプリング
１３  クロスメンバ
【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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