(57)【要約】【課題】簡易な構成で、車両の姿勢変化に対して適切な反力を生じさせ、車両の姿勢を安定させることができる車両用空気ばね式懸架装置を提供する。【解決手段】車両１００に設けられた車台の左右外方に前端が回動自在に取り付けられ、車台の外側から車台の内側に至る湾曲した左右一対のトレーリング部材１２と、トレーリング部材１２に固定され、車両の左右輪が両端に組み付けられる車軸部材２４と、車台とトレーリング部材１２との間に設けられる左右一対の空気ばね１４と、車台とトレーリング部材１２との間に設けられる左右一対の衝撃吸収器１６と、左右一対のトレーリング部材１２の後端の間に設けられ、左右一対のトレーリング部材１２の間に相対変位が生じた際、相対変位に対して所望の反力を発生させる姿勢保持部材１８と、を備えて構成した。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前後方向に設けられた車台の左右外方に前端が回動自在に取り付けられ、かつ前記車台の外側から前記車台の下方を通り前記車台の内側に至る湾曲した左右一対のトレーリング部材と、
前記トレーリング部材に固定され、前記車両の左右輪が両端に組み付けられる車軸部材と、
前記車台と前記トレーリング部材との間に設けられる左右一対の空気ばねと、
前記車台と前記トレーリング部材との間に設けられる左右一対の衝撃吸収器と、
左右一対の前記トレーリング部材の後端の間に設けられ、前記トレーリングリーフ間に相対変位が生じた際、前記相対変位に対して所望の反力を発生させる姿勢保持部材と、を備えて構成したことを特徴とする車両用空気ばね式懸架装置。
【請求項２】
前記姿勢保持部材は、断面が円形で、前記トレーリングリーフの後端に形成された姿勢保持部材取付部に、スプライン結合で固着されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用空気ばね式懸架装置。
【請求項３】
前記トレーリング部材は、板ばねからなるトレーリングリーフであることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用空気ばね式懸架装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気ばねを用いた車両用空気ばね式懸架装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
貨物用車両の懸架装置（サスペンション）として、車軸が取り付けられたトレーリングリーフに空気ばねを組み付けた空気ばね式懸架装置が知られている。この空気ばね式懸架装置は、車体のフレームの左右に取り付けられたトレーリングリーフの後部に、クロスビームを設けて左右のトレーリングリーフを連結し、クロスビームの上に空気ばね（エアスプリング）を設けてトレーリングリーフをフレームに連結し、トレーリングリーフに取り付けられた車軸を保持している（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１６６８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１におけるクロスビーム（サポートビーム１）は、単に左右のトレーリングリーフを連結して、空気ばねを載せることを目的とした部材で、金属板を加工した断面ほぼ四角形の角柱状であった。そのため、クロスビームは、クロスビームの中心軸を中心としてねじりが生じたり、クロスビームを湾曲させる応力が加えられたとき、どのような反力を発生させるか予測が困難であった。
【０００５】
したがって、トレーリングリーフの後方にクロスビームを設けて左右のトレーリングリーフを連結させても、車両を安定させる、いわゆるスタビライザとしての作用をクロスビームに望むことができなかった。
【０００６】
本発明は上記課題を解決し、簡易な構成で、車両の姿勢変化に対して適切な反力を生じさせ、車両の姿勢を安定させることができる車両用空気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】
【０００７】
本発明にかかる車両用空気ばね式懸架装置は、前記課題を解決し、目的を達成するため、次のように構成されている。
【０００８】
車両の前後方向に設けられた車台の左右外方に前端が回動自在に取り付けられ、かつ車台の外側から車台の下方を通り車台の内側に至る湾曲した左右一対のトレーリング部材と、トレーリング部材に固定され、車両の左右輪が両端に組み付けられる車軸部材と、車台とトレーリング部材との間に設けられる左右一対の空気ばねと、車台とトレーリング部材との間に設けられる左右一対の衝撃吸収器と、左右一対のトレーリング部材の後端の間に設けられ、トレーリングリーフ間に相対変位が生じた際、相対変位に対して所望の反力を発生させる姿勢保持部材と、を備えて構成した。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、簡易な構成で、車両の姿勢変化に対して適切な反力を生じさせ、車両の姿勢を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明にかかる車両用空気ばね式懸架装置を搭載した車両の一実施形態を示す斜視図。
【図２】同車両用空気ばね式懸架装置を示す側面図。
【図３】同車両用空気ばね式懸架装置を示す後面図。
【図４】同車両用空気ばね式懸架装置を示す平面図。
【図５】同車両用空気ばね式懸架装置の姿勢保持部材を示す平面図。
【図６】同車両用空気ばね式懸架装置を上方から示す斜視図。
【図７】同車両用空気ばね式懸架装置を下方から示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態にかかる車両用空気ばね式懸架装置１０を搭載した車両１００を示す斜視図であり、図２は、車両用空気ばね式懸架装置１０を示す側面図であり、図３は、車両用空気ばね式懸架装置１０を示す後面図であり、図４は、車両用空気ばね式懸架装置１０を示す平面図である。
【００１２】
図５は、姿勢保持部材を示す平面図であり、図６は、車両用空気ばね式懸架装置１０を斜め上方から示す斜視図であり、図７は、車両用空気ばね式懸架装置１０を斜めした方から示す斜視図である。
【００１３】
以下、車両用空気ばね式懸架装置１０及び車両１００について、車両１００の前進方向を前方とし、それを基準に前後左右を定め、重力の方向を下方、その逆を上方として説明する。又、車両１００の中心に向かう方向を車両の内側、その逆を外側として説明する。
【００１４】
車両１００は、図１に示すように前方にキャビン１０２を備え、キャビン１０２の後方に荷台１０４を備えた貨物用車両であり、キャビン１０２の下方に前輪１０６、荷台１０４の下方に後輪１０８が設けられている。車両用空気ばね式懸架装置１０は、後輪１０８に設けられている。
【００１５】
車両１００は、車台としてのフレーム１２０を備え、フレーム１２０の前方にエンジン１１２及び変速機１１４が搭載されている。フレーム１２０は、いわゆるラダー型といわれるフレームで、図３、図４にも示すように車両１００の前後方向に２本平行に設けられたサイドフレーム１２２と、左右のサイドフレーム１２２間に車幅方向（左右方向）に渡された複数のクロスメンバ１２４などから構成されている。サイドフレーム１２２は、概ね断面コの字状で、コの字状の開口面を向かい合わせにしてフレーム１２０を形成している。
【００１６】
車両用空気ばね式懸架装置１０は、図１及び図２に示すようにフレーム１２０と後輪１０８（駆動軸３２）の間に設けられ、後輪１０８の駆動軸３２上にフレーム１２０を支持している。ここで、前輪用の懸架装置や車両用空気ばね式懸架装置１０を介して前輪１０６や後輪１０８上に支持されている、フレーム１２０を含むキャビン１０２や荷台１０４等の車両１００の上部を車体１０５とする。
【００１７】
車両用空気ばね式懸架装置１０は、図３に示すように、フレーム１２０を中心としてほぼ左右対称の構造を有している。以下、基本的に車両用空気ばね式懸架装置１０の左側について説明し、車両用空気ばね式懸架装置１０の右側の構造は、左側の構造と対称であるので説明を省略する。
【００１８】
車両用空気ばね式懸架装置１０は、図６及び図７に示すように左右にそれぞれトレーリング部材としてのトレーリングリーフ１２と、空気ばね（エアスプリング）１４と、衝撃吸収器（ショックアブソーバ）１６とを一対備え、更に左右のトレーリングリーフ１２の間に姿勢保持部材１８が設けられている。
【００１９】
トレーリングリーフ１２は、板ばねであり、前端に目玉部２０を備え、サイドフレーム１２２に固定された取付部１３０に目玉部２０を介して回動自在に取り付けられている。トレーリングリーフ１２は、図４に示すように目玉部２０からフレーム１２０に沿って後方に延び、中間位置に車軸取付部２２が設けられている。車軸取付部２２は、取付板２６と、Ｕ字状の取付金具２８を備え、図２に示すように取付金具２８で車軸部材２４をトレーリングリーフ１２に固定している。
【００２０】
又、トレーリングリーフ１２は、図４に示すように、車軸部材２４の取り付け位置より後方で、車両１００の内側に湾曲しており、フレーム（車台）１２０の外側からサイドフレーム１２２の直下を通過してフレーム１２０の内側に入り、更に後方に延びたトレーリングリーフ１２の後端に姿勢保持部材取付部４８が形成されている。
【００２１】
姿勢保持部材取付部４８は、トレーリングリーフ１２の後端を筒状に曲げ、内径が姿勢保持部材１８の外形に対応するように成形されている。更に、姿勢保持部材取付部４８の内面には、スプラインが形成されている。姿勢保持部材取付部４８に形成されたスプラインは、姿勢保持部材１８に形成されたスプライン５８（図５参照。）に対応して形成されている。
【００２２】
車軸部材２４は、図４、図６に示すように差動歯車部３０と、駆動軸３２と、外装体３４とを備え、ドライブシャフト３８（図４参照。）を介して図１に示す変速機１１４と連結している。差動歯車部３０は、内部に差動機構を備え、左右の駆動軸３２が噛み合い、ドライブシャフト３８の回転力で左右の駆動軸３２が回転駆動する。駆動軸３２は、外装体３４の内部に回動自在に収納してあり、外装体３４から露出した左右両側方の軸端に後輪１０８が組み付けられる。
【００２３】
車軸部材２４は、外装体３４の左右両側で、車軸取付部２２によりトレーリングリーフ１２に固定されている。又、差動歯車部３０には、Ｕ字状の取付具３１が設けてあり、取付具３１に、フレーム１２０から延びる支持腕が連結し、差動歯車部３０がフレーム１２０に対して前後左右に大きく振れることなく、上下方向には適宜移動するように保持されている。
【００２４】
空気ばね１４は、変形可能な密閉容器を備え、密閉容器の内部に空気を充填し、充填された空気の圧力により所望のばね力を生じさせる。空気ばね１４は、車両１００の上下方向に作動方向を有し、下部がトレーリングリーフ１２に取り付けてあり、上部が取付具１５によりフレーム１２０のサイドフレーム１２２に取り付けられている。空気ばね１４には、空気圧縮機や圧力調整機等が接続されており、空気ばね１４の内部圧力を任意の値に設定することが可能となっている。
【００２５】
衝撃吸収器１６は、衝撃吸収器本体４０と、衝撃吸収器本体４０の内部に摺動自在に組み付けられた作動竿とを備え、衝撃吸収器本体４０の内部に収納された作動油が、作動竿に設けられた通過孔を通過する際に生じる流通抵抗を用い、衝撃吸収器１６に加えられた衝撃を吸収する。尚、衝撃吸収器１６は、前記構成に限るものではない。
【００２６】
衝撃吸収器１６は、上端が上部衝撃吸収器取付部４２を介してフレーム１２０に取り付けてあり、下端が衝撃吸収器取付片３６を介してトレーリングリーフ１２に連結されている。
【００２７】
衝撃吸収器取付片３６は、図７にも示すように取付片本体部４４と、取付片本体部４４に一体に設けられた下部衝撃吸収器取付部４６とを備え、車軸取付部２２の取付板２６と連続して形成してある。左右の衝撃吸収器取付片３６は、それぞれフレーム１２０の内側に延び、下部衝撃吸収器取付部４６に衝撃吸収器１６の下部が取り付けられている。
【００２８】
図５に姿勢保持部材１８を示す。姿勢保持部材１８は、ばね性を有する素材から形成された横断面が円形の筒状部材で、ほぼ直線状に形成されている。姿勢保持部材１８は、左右両側に大径部５６を備え、大径部５６の外周面にスプライン５８が形成してある。姿勢保持部材１８は、大径部５６をトレーリングリーフ１２の後端に設けられた姿勢保持部材取付部４８の内部に嵌めると、姿勢保持部材取付部４８にスプライン結合で強固に取り付けられる。
【００２９】
姿勢保持部材１８は、トレーリングリーフ１２の姿勢保持部材取付部４８に、姿勢保持部材１８の中心軸を中心とした回転方向（矢印Ａで示す。）の取付位置、及び姿勢保持部材取付部４８と姿勢保持部材１８の取付角度が基本的に変化しないように強固に組み付けられている。又、姿勢保持部材１８は、矢印Ａで示す回転方向、及び姿勢保持部材１８を湾曲させる方向（矢印Ｂで示す。）に所定の弾性力を有し、姿勢保持部材取付部４８に取り付けたとき、左右のトレーリングリーフ１２間の相対変位、つまり車体１０５の車軸部材２４に対する姿勢変位を抑制する、いわゆるスタビライザとして機能する。姿勢保持部材１８が有する弾性力は、車両１００に応じて所定の値に設定されている。
【００３０】
次に、車両用空気ばね式懸架装置１０の作用、及び効果について説明する。車両用空気ばね式懸架装置１０は、車両１００が例えば凹凸のある路面を走行した場合、左右のトレーリングリーフ１２が取付部１３０を中心として回動し、又、空気ばね１４が伸縮し、後輪１０８が路面の凹凸に追従して上下動する。
【００３１】
更に例えば、車両１００が走行中に右に旋回したとする。すると、車軸部材２４は、旋回外側に当たる左側が旋回内側に当たる右側より、車両１００の前後方向に対して、相対的に後方に移動する。
【００３２】
車軸部材２４が、車両１００に対して相対的に前後方向に変位すると、左右のトレーリングリーフ１２間の前後位置に変位が生じる。すると、姿勢保持部材取付部４８と姿勢保持部材１８とのなす角度に変化が生じる。すなわち、旋回外側に当たる左側での両者間の角度は小さく、旋回内側での両者間の角度は大きくなる。
【００３３】
姿勢保持部材１８と姿勢保持部材取付部４８は、両者間のなす角度が容易に変化しないように強固に嵌合されており、姿勢保持部材取付部４８と姿勢保持部材１８とのなす角度に変化が生じると、姿勢保持部材１８が有する弾性力により、角度変化に対して姿勢保持部材１８が反力を生じさせる。これにより、姿勢保持部材１８は、左右のトレーリングリーフ１２の間で発生しようとする前後方向の相対的な位置変化を抑制する。
【００３４】
又、車両１００の旋回動作に伴って作用する遠心力により、車体１０５が、車軸部材２４に対して旋回外側である左側に傾斜すると、図３に示す旋回外側に相当する左の空気ばね１４ａが圧縮され、左側のトレーリングリーフ１２ａとフレーム１２０との距離が縮まる。一方、旋回内側に相当する右の空気ばね１４ｂは伸張され、右側のトレーリングリーフ１２ｂとフレーム１２０との距離が広がる。
【００３５】
これにより、姿勢保持部材１８には、姿勢保持部材１８の中心軸を中心としたねじれ方向の力と、姿勢保持部材１８を曲げようとする力が作用する。姿勢保持部材１８は、姿勢保持部材取付部４８にスプライン結合されているので、回転方向（矢印Ａの方向）に対する反力が生じるともに、姿勢保持部材１８を湾曲させる方向Ｂに対する反力も発生する。これにより、車軸部材２４に対して車体１０５の傾斜を抑制するように姿勢保持部材１８が作用する。又、この作用は、後輪１０８の左右一方が突起物に乗り上げたり、溝に落ちたりして、左右のトレーリングリーフ１２の間で上下方向に差が生じた場合にも、同様に作用し、かかる車両１００の揺れを抑制する。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態の車両用空気ばね式懸架装置１０によれば、例えば車両１００が旋回したことにより、左右のトレーリングリーフ１２の間に相対的な変位が発生すると、このような変位に対して姿勢保持部材１８が反力を生じさせ、車体１０５に生じる姿勢変化が抑制される。
【００３７】
姿勢保持部材１８は、円筒体状の棒状部材であるので、製造が容易で、コストを低減できる。円筒体状であるので、姿勢保持部材１８のねじりや曲げに対して発生させる反力を容易に求めることができ、姿勢保持部材１８による車両１００の姿勢変化の抑制効果を、所望の値に設定することができる。
【００３８】
姿勢保持部材１８を、トレーリングリーフ１２の後端に設けた姿勢保持部材取付部４８に連結させたので、車両用空気ばね式懸架装置１０の構成が簡易となり、組み付け工程を簡略化できる。姿勢保持部材取付部４８を、トレーリングリーフ１２の後端を加工して形成したので、部品点数を削減し、製造コストを低減できる。
【００３９】
尚、前記例では、姿勢保持部材１８を断面円形の筒体状としたが、本発明では、これに限らず、他の断面形状でもよい。また姿勢保持部材１８は、直線状でなく、適宜屈曲、あるいは湾曲していてもよい。
【００４０】
また衝撃吸収器取付片３６は、車軸取付部２２の取付板２６と連続して形成したが、これに限らず、衝撃吸収器取付片３６を車軸取付部２２の取付板２６と個別に形成し、トレーリングリーフ１２に取り付けてもよい。
【００４１】
車両用空気ばね式懸架装置１０は、ばね性を有するトレーリングリーフ１２でなく、ばねとしての機能を有していないアーム等の部材（トレーリング部材）で構成してもよい。又、車両用空気ばね式懸架装置１０は、後輪１０８でなく、前輪１０６に取り付けてもよい。車軸部材２４は、トレーリングリーフ１２の上面ではなく、トレーリングリーフ１２の下面に取り付けられていてもよい。更に、車両用空気ばね式懸架装置１０を取り付ける車両は、貨物用車両でなく、他の車両であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、車両用の空気ばね式懸架装置に用いられる。
【符号の説明】
【００４３】
１０…車両用空気ばね式懸架装置、１２…トレーリングリーフ、１６…衝撃吸収器、１８…姿勢保持部材、２２…車軸取付部、２４…車軸部材、２６…取付板、２８…取付金具、３０…差動歯車部、３１…取付具、３２…駆動軸、３４…外装体、３６…衝撃吸収器取付片、４０…衝撃吸収器本体、４４…取付片本体部、４６…下部衝撃吸収器取付部、４８…姿勢保持部材取付部、１００…車両、１０２…キャビン、１０４…荷台、１０８…後輪、１２０…フレーム、１２２…サイドフレーム、１２４…クロスメンバ、１３０…取付部。
【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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