(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前後方向に延びるサイドフレームを有するシャシーフレームと、
路面から車軸を介して前記シャシーフレームに入力される力を緩和するリーフスプリングと、
前記リーフスプリングの一端を前記サイドフレームの外側面に取り付ける第１の取付部材と、
前記リーフスプリングの他端を前記サイドフレームの下面に取り付ける第２の取付部材と、
を備え、
前記サイドフレームは、車幅方向にクランク状に曲がった曲げ部が形成されており、該曲げ部を挟んだ両側のフレーム部分のうち狭い側のフレーム部分の第１の位置に前記第１の取付部材が固定され、前記第１の位置より車幅方向が広がっているフレーム部分の第２の位置に前記第２の取付部材が固定されていることを特徴とするサスペンション構造。
【請求項２】
前記リーフスプリングに所定の値以上の力が入力された場合に前記リーフスプリングとともに変形することでサスペンションのばね特性が非線形となるように構成されている補助リーフスプリングと、
前記補助リーフスプリングの一端を前記サイドフレームの側面に取り付ける第３の取付部材と、
前記補助リーフスプリングの他端を前記サイドフレームの側面に取り付ける第４の取付部材と、を更に備え、
前記サイドフレームは、前記補助リーフスプリングが前記リーフスプリングの直上に配置されるように、前記第３の取付部材および前記第４の取付部材が前記第１の位置と前記第２の位置との間に固定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構造。
【請求項３】
前記リーフスプリングは、該リーフスプリングの長手方向と前記サイドフレームの長手方向とが平行になるように前記第１の取付部材および前記第２の取付部材によりサイドフレームに取り付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のサスペンション構造。
【請求項４】
前記曲げ部は、前記第２の位置が前記第１の位置より下方になるように車両の上下方向にクランク状に曲がっていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のサスペンション構造。
【請求項５】
前記曲げ部は、車両の中央に近い側が車両の中央から遠い側より車幅方向に広がっていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のサスペンション構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リーフスプリングを用いるサスペンション構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、比較的車重が重く積載量も多いピックアップトラック等の車両において、キャビンを含むアッパーボディがシャシーフレームに支持される車体構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、このようなピックアップトラックにおいて、サスペンションにリーフスプリングを備えるものが知られている。特許文献２には、リンクとブラケットを介してリーフスプリングをサイドフレームの下方に取り付けたフレーム構造が開示されている。
【特許文献１】特開平７−２６７１３７号公報
【特許文献２】実開昭６１−１３４４１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、車軸の端部を支持するリーフスプリングは、路面から車軸を介して上下方向の入力を受けると、上下方向に撓むことで衝撃や振動を緩和する。そのため、フレームに対して車幅方向にオフセットした位置にリーフスプリングを取り付ける場合、リーフスプリングの端部はフレームの側面から突き出た状態で固定されているブラケットにより支持される。そのため、リーフスプリングに入力された上下方向の力によりブラケットを介してフレームにねじり方向のモーメントが発生してしまう。
【０００４】
一方、リーフスプリングの端部を支持するブラケットがフレームの下面に固定されている場合、前述のようなモーメントは発生しないが、リーフスプリングの変形が大きくなるとフレームの下面と干渉するため、リーフスプリングの大きさや特性が制限されることになる。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、フレームに影響するモーメントの発生を抑えつつ、取り付けるリーフスプリングの変形量の制約が少ないサスペンション構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のサスペンション構造は、車両前後方向に延びるサイドフレームを有するシャシーフレームと、路面から車軸を介して前記シャシーフレームに入力される力を緩和するリーフスプリングと、前記リーフスプリングの一端を前記サイドフレームの外側面に取り付ける第１の取付部材と、前記リーフスプリングの他端を前記サイドフレームの下面に取り付ける第２の取付部材と、を備える。前記サイドフレームは、車幅方向にクランク状に曲がった曲げ部が形成されており、該曲げ部を挟んだ両側のフレーム部分のうち狭い側のフレーム部分の第１の位置に前記第１の取付部材が固定され、前記第１の位置より車幅方向が広がっているフレーム部分の第２の位置に前記第２の取付部材が固定されている。
【０００７】
この態様によると、リーフスプリングは、その他端がサイドフレームの下面に取り付けられているので、リーフスプリングの他端を取り付ける第２の取付部材に路面からの上下方向の入力が伝達されても、サイドフレームにねじり方向のモーメントが発生することを抑制できる。また、リーフスプリングは、その一端がサイドフレームの外側面に取り付けられているため、リーフスプリングを上方から見た場合にサイドフレームと重ならず、リーフスプリングが上下方向に変形した場合にサイドフレームと干渉することが抑制される。そのため、変形の大きなリーフスプリングの採用が可能となり、適切なばね特性を有するサスペンションの設計が容易となる。
【０００８】
前記リーフスプリングに所定の値以上の力が入力された場合に前記リーフスプリングとともに変形することでサスペンションのばね特性が非線形となるように構成されている補助リーフスプリングと、前記補助リーフスプリングの一端を前記サイドフレームの側面に取り付ける第３の取付部材と、前記補助リーフスプリングの他端を前記サイドフレームの側面に取り付ける第４の取付部材と、を更に備えてもよい。前記サイドフレームは、前記補助リーフスプリングが前記リーフスプリングの直上に配置されるように、前記第３の取付部材および前記第４の取付部材が前記第１の位置と前記第２の位置との間に固定されていてもよい。これにより、リーフスプリングの真上にサイドフレームと干渉しないように補助リーフスプリングが配置されているので、非線形なばね特性を奏するサスペンションをコンパクトな構成で実現することができる。
【０００９】
前記リーフスプリングは、該リーフスプリングの長手方向と前記サイドフレームの長手方向とが平行になるように前記第１の取付部材および前記第２の取付部材によりサイドフレームに取り付けられていてもよい。これにより、車両の上下方向の入力によりリーフスプリングを介して第１の取付部材にかかるモーメントは、サイドフレームの長手方向を中心として回転する方向となる。
【００１０】
前記曲げ部は、前記第２の位置が前記第１の位置より下方になるように車両の上下方向にクランク状に曲がっていてもよい。これにより、リーフスプリングの他端をより下方に位置することができるため、サイドフレームの側方であってリーフスプリングの上方のスペースが広くなり、補助リーフスプリングの選択やレイアウトに関する設計の自由度を増すことができる。
【００１１】
前記曲げ部は、車両の中央に近い側が車両の中央から遠い側より車幅方向に広がっていてもよい。これにより、曲げ部より車両の中央に近い側では左右のサイドフレーム同士の幅が広がっているため、この領域に燃料タンクやエキゾーストマフラー等の複数の部品を配置する際のレイアウトに関する設計の自由度を増すことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、フレームに影響するモーメントの発生を抑えつつ、取り付けるリーフスプリングの変形量の制約が少ないサスペンション構造を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。
【００１４】
図１は、本実施の形態に係るシャシーフレームの概略を示す上面図である。本実施の形態で説明するサスペンション構造は、例えば、ピックアップトラック等の車重が重く積載量が多い車両のシャシーフレームにリーフスプリングを取り付けたものである。なお、図１の左方が車両の前方（Ｆｒ）である。
【００１５】
シャシーフレーム１０は、鋼板をプレスや曲げ成形した部品であり、車両前後方向に延びる一対のサイドフレーム１２を有する。サイドフレーム１２は、レール状の断面を有していてもよい。シャシーフレーム１０は、サイドフレーム１２の前方端に左右のサイドフレーム１２間を掛け渡すように設けられているフロントフレーム１４と、サイドフレーム１２の後方端に左右のサイドフレーム１２間を掛け渡すように設けられているリアフレーム１６と、フロントフレーム１４およびリアフレーム１６との間に互いに間隔を隔てて配設されているクロスメンバーフレーム１８とを備える。なお、クロスメンバーフレーム１８の数は、シャシーフレーム１０に要求される強度に応じて適宜選択される。
【００１６】
サイドフレーム１２は、直線状の前部１２ａと後部１２ｂとの間に、サイドフレーム１２同士の前部１２ａ間の幅や後部１２ｂ間の幅より大きな幅となっている中央部１２ｃが形成されている。
【００１７】
また、サイドフレーム１２は、前部１２ａと中央部１２ｃとの間には、車幅方向にクランク状に曲がった曲げ部１２ｄが形成されており、中央部１２ｃと後部１２ｂとの間には、車幅方向にクランク状に曲がった曲げ部１２ｅが形成されている。ここで、クランク状に曲がったとは、車幅方向の外側または内側に曲がった後、再度内側または外側に曲がっている形状としてとらえることができる。本実施の形態に係るシャシーフレーム１０は、前部１２ａ、後部１２ｂおよび中央部１２ｃが互いに平行になるように曲げ部１２ｄおよび曲げ部１２ｅが形成されている。
【００１８】
次に、点線領域Ａの曲げ部１２ｅ近傍の構造を図２および図３を参照して説明する。図２は、図１の点線領域Ａのサスペンション構造の拡大上面図である。図３は、図２に示すサイドフレーム１２を矢印Ｂ方向から見た場合の側面図である。なお、一対のサイドフレーム１２は互いに鏡像の関係にある以外は主な構成や形状は同じであるため、以下の説明では、図１の下方にある車両左側のサイドフレーム１２について説明し、図１の上方にある車両右側のサイドフレーム１２についての説明は省略する。
【００１９】
サスペンション構造１００は、サイドフレーム１２を有するシャシーフレーム１０と、路面から車軸を介してシャシーフレーム１０に入力される力を緩和するリーフスプリング２０と、リーフスプリング２０の一端２０ａをサイドフレーム１２の外側面１２ｆに取り付けるブラケット２２と、リーフスプリング２０の他端２０ｂをサイドフレーム１２の下面１２ｇに取り付けるブラケット２４と、を備える。
【００２０】
サイドフレーム１２は、前述のように車幅方向にクランク状に曲がった曲げ部１２ｅが形成されており、曲げ部１２ｅを挟んだ両側のフレーム部分のうち狭い側の後部１２ｂの第１の位置Ｐ１にブラケット２２が固定され、第１の位置Ｐ１より車幅方向が広がっている曲げ部１２ｅの第２の位置Ｐ２にブラケット２４が固定されている。
【００２１】
リーフスプリング２０は、例えば、弾性を有する板状の鋼材を複数枚重ねて束ねたものであり、一部の板の端部が丸められてブラケット２２およびブラケット２４に設けられた芯に巻き付けられている。また、リーフスプリング２０の中央部には、両端に車輪が設けられている車軸（不図示）が取り付けられている。そして、リーフスプリング２０は、路面からの入力に対して弾性変形することで路面の凹凸等による衝撃を吸収することができる。
【００２２】
上述のように、本実施の形態に係るサスペンション構造１００におけるリーフスプリング２０は、その他端２０ｂがサイドフレーム１２の下面１２ｇに取り付けられているので、リーフスプリング２０の他端２０ｂを取り付けるブラケット２４に路面からの上下方向の入力が伝達されても、サイドフレーム１２にねじり方向のモーメントが発生することを抑制できる。つまり、ブラケット２４は、リーフスプリング２０の他端を外側面１２ｆに取り付ける場合と比較して上下方向のモーメントの影響を受けにくくなる。その結果、ブラケット２４に必要とされる強度が抑えられ、コストの低減および軽量化を図ることできる。
【００２３】
また、リーフスプリング２０は、その一端２０ａがサイドフレーム１２の外側面１２ｆに取り付けられているため、リーフスプリング２０を上方から見た場合（図２参照）にサイドフレーム１２と重ならず、リーフスプリング２０が上下方向に変形した場合にサイドフレーム１２と干渉することが抑制される。そのため、変形の大きなリーフスプリング２０の採用が可能となり、適切なばね特性を有するサスペンションの設計が容易となる。
【００２４】
また、サスペンション構造１００は、リーフスプリング２０に所定の値以上の力が入力された場合にリーフスプリング２０とともに変形することでサスペンションのばね特性が非線形となるように構成されている補助リーフスプリング２６と、補助リーフスプリング２６の一端２６ａをサイドフレーム１２の外側面１２ｆに取り付けるブラケット２８と、補助リーフスプリング２６の他端２６ｂをサイドフレーム１２の外側面１２ｆに取り付けるブラケット３０とを更に備えている。サイドフレーム１２は、補助リーフスプリング２６がリーフスプリング２０の直上に配置されるように、ブラケット２８およびブラケット３０が第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間に固定されている。
【００２５】
補助リーフスプリング２６は、リーフスプリング２０と基本的な構造は同じであり、リーフスプリング２０とともにいわゆる親子ばねを構成している。そして、リーフスプリング２０および補助リーフスプリング２６のばね特性を適宜設定することで、リーフスプリング２０のみでは達成できないような非線形のばね特性を実現することができる。
【００２６】
したがって、本実施の形態に係るサスペンション構造１００は、リーフスプリング２０の真上にサイドフレーム１２と干渉しないように補助リーフスプリング２６が配置されているので、非線形なばね特性を奏するサスペンションをコンパクトな構成で実現することができる。
【００２７】
また、リーフスプリング２０は、リーフスプリング２０の長手方向（車両前後方向）とサイドフレーム１２の長手方向（車両前後方向）とが平行になるようにブラケット２２およびブラケット２４によりサイドフレーム１２に取り付けられている。したがって、サスペンション構造１００においては、車両の上下方向の入力によりリーフスプリング２０を介してブラケット２２にかかるモーメントは、サイドフレーム１２の長手方向を中心として回転する方向となる。
【００２８】
また、サスペンション構造１００の曲げ部１２ｅは、図３に示すように、第２の位置Ｐ２が第１の位置Ｐ１より下方になるように車両の上下方向にクランク状に曲がっている。ここで、クランク状に曲がったとは、車両上下方向の上方または下方に曲がった後、再度下方または上方に曲がっている形状としてとらえることができる。したがって、サスペンション構造１００は、リーフスプリング２０の他端２０ｂをより下方に位置することができるため、サイドフレーム１２の側方であってリーフスプリング２０の上方のスペースが広くなり、補助リーフスプリング２６の選択やレイアウトに関する設計の自由度を増すことができる。
【００２９】
また、サスペンション構造１００の曲げ部１２ｅは、車両の中央に近い中央部１２ｃ側が車両の中央から遠い後部１２ｂ側より車幅方向に広がっている。したがって、サスペンション構造１００のシャシーフレーム１０は、曲げ部１２ｅより車両の中央に近い中央部１２ｃ側では左右のサイドフレーム１２同士の幅が広がっているため、この領域に燃料タンクやエキゾーストマフラー等の複数の部品を配置する際のレイアウトに関する設計の自由度を増すことができる。
【００３０】
以上、本発明を上述の実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。以下、そのような変形例を述べる。
【００３１】
上述の実施の形態では、サスペンション構造１００を車両のリアサスペンションに適用した場合について説明したが、フロントサスペンションに適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本実施の形態に係るシャシーフレームの概略を示す上面図である。
【図２】図１の点線領域Ａのサスペンション構造の拡大上面図である。
【図３】図２に示すサイドフレームを矢印Ｂ方向から見た場合の側面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０  シャシーフレーム、  １２  サイドフレーム、  １２ａ  前部、  １２ｂ  後部、  １２ｃ  中央部、  １２ｅ  曲げ部、  １２ｆ  外側面、  １２ｇ  下面、  ２０  リーフスプリング、  ２２  ブラケット、  ２４  ブラケット、  ２６  補助リーフスプリング、  ２８  ブラケット、  ３０  ブラケット、  １００  サスペンション構造。
【図１】
0004289424.tif 000002
【図２】
0004289424.tif 000003
【図３】
0004289424.tif 000004