JP5422247B2 - サスペンション装置 - Google Patents

Description

本発明は、サスペンション装置に関する。

自動車のサスペンション装置でも、特に大型車のものはリーフスプリングを用いている。このリーフスプリングは、前後端部が車両のフレームに回転自在に支持され且つ長手方向中間部にアクスルが固定されている。このようなリーフスプリングを用いているサスペンション装置において、リーフスプリングが折損した場合に備えて、リーフスプリングが折損した場合の安全性を確保するための手段が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１のサスペンション装置では、リーフスプリングの前端部に目玉部分（アイ）が形成されており、アイに挿入されるブッシュにステンレス鋼などの薄板よりなるベルト状部材の一端部を係合し、ベルト状部材の他端部をアクスルの近傍に固定している。そのため、前側の目玉部分からアクスルの近傍までの間でリーフスプリングが折損した際には、当該アクスル締結部位の後方側への移動をベルト状部材により阻止し、車両の直進性を保持している。

特開平６−１７３９８６号公報

しかしながら、特許文献１のようなサスペンション装置では、車両の走行中に中間部より後側のリーフスプリングが折損した場合、折損部分より後側のリーフスプリングが回転自在に支持されている部分を中心に回転して、リーフスプリングの折損部分が地面に接触する。そうすると、折損部分より後側のリーフスプリングを支えにして車両が棒高跳び状態となり、車輪が地面から離間してしまう。

サスペンション装置が車両の前輪側に設けられている場合に、車輪が地面から離間すると、前輪にはステアリング装置およびブレーキ装置が取り付けられているため、操縦できなくなったり、ブレーキが効かなくなったりする懸念がある。一方、サスペンション装置が車両の後輪側に設けられている場合に、車輪が地面から離間すると、ブレーキが効かなくなったり、駆動力を地面に伝えることができなったりする懸念がある。

本発明は上記従来技術の問題点を解決するためになされたもので、中間部より後側のリーフスプリングが折損した場合に、車輪が地面から離間するのを防止することにより、安全性を向上させたサスペンション装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、前後端部が車両のフレームに回転自在に支持され且つ長手方向中間部が車輪に対する取り付け部材に固定されたリーフスプリングと、前記中間部より後側の前記リーフスプリングが折損した場合に、折損した部分より後側の前記リーフスプリングが回転するのを規制する規制手段とを備え、前記規制手段は、前記中間部より後側の前記リーフスプリングが折損した場合に、前記折損した部分より後側の前記リーフスプリングを支持するステーであり、前記ステーは、前記フレームに支持されていることを特徴とするサスペンション装置である。

請求項１に記載の発明によれば、中間部より後側のリーフスプリングが折損した場合に、折損した部分より後側のリーフスプリングが回転するのを規制して、リーフスプリングの折損した部分が地面に接触するのを防止する。これにより、車両が棒高跳び状態とならず、車輪が地面から離間するのを防止することができる。そのため、車両の安全性を向上させることができる。具体的には、中間部より後側のリーフスプリングが折損した場合に、折損した部分より後側のリーフスプリングをステーが支持することにより、折損した部分より後側のリーフスプリングが回転するのを規制して、リーフスプリングの折損した部分が地面に接触するのを防止する。これにより、車両が棒高跳び状態とならず、車輪が地面から離間するのを防止することができる。

本発明によれば、中間部より後側のリーフスプリングが折損した場合に、車輪が地面から離間するのを防止することにより、安全性を向上させたサスペンション装置を提供することができる。

サスペンション装置を装着した車両を示す側面図である。 サスペンション装置を示す概略構成図である。 図２におけるIII−III断面図である。 図２におけるＸの拡大図である。 リーフスプリングが折損した状態を示す図である。 ステーの変形例を示す図である。 ストッパの変形例を示す図である。 参考形態のサスペンション装置を示す概略構成図である。 図８におけるＹの拡大図である。 リーフスプリングが折損した状態を示す図である。

（１）実施形態
以下、図１〜図５を参照して本発明の一実施形態を説明する。図１は実施形態のサスペンション装置１００を装着した車両１を示す側面図であり、図２はサスペンション装置１００を示す概略構成図である。なお、車両１の前方（図１、図２および図５の左側）が前側であり、車両１の後方（図１、図２および図５の右側）が後側である。

車両１には、図１に示すように、車両１の上下、前後、左右の極端な揺れや傾きを防止するサスペンション装置１００が装着されている。サスペンション装置１００は、車両１のフレーム２の下部に、フレーム２に沿って車両１前後方向に架設された１枚のリーフスプリング１１０を備えている。リーフスプリング１１０の前端部には、図２に示すように、前端部が上向きに巻かれて円筒状のアイ１１１が形成されている。また、リーフスプリング１１０の後端部には、前端部と同様に後端部が上向きに巻かれて円筒状のアイ１１２が形成されている。リーフスプリング１１０は、前後端部が回転自在に支持されて架設されている。

車両１のフレーム２には、リーフスプリング１１０の前端部付近にフロントブラケット１２０が取り付けられている。フロントブラケット１２０は、ピン１２１を備えている。ピン１２１には、図示省略したブッシュを介して、リーフスプリング１１０のアイ１１１が傾動自在に巻き掛けられている。これにより、リーフスプリング１１０は、フロントブラケット１２０を介して、フレーム２に回転自在に支持されている。

車両１のフレーム２には、リーフスプリング１１０の後端部付近にリヤブラケット１３０が取り付けられている。リヤブラケット１３０は、ピン１３１を備えている。リヤブラケット１３０は、図示省略したブッシュを介して、ピン１３１によりシャックル１４０を回転自在に支持している。これにより、シャックル１４０は、リヤブラケット１３０を介して、フレーム２に回転自在に支持されている。

シャックル１４０は、ピン１４１を備えている。ピン１４１には、図示省略したブッシュを介して、リーフスプリング１１０のアイ１２１が傾動自在に巻き掛けられている。これにより、リーフスプリング１１０は、リヤブラケット１３０およびシャックル１４０を介して、フレーム２に回転自在に支持されている。シャックル１４０は、揺動することにより、リーフスプリング１１０が弓状に撓むことによる前後方向の伸び縮みを吸収する。

リーフスプリング１１０の長手方向中間部の下面には、車両１の幅方向に延在するアクスル（取り付け部材）３がＵボルト１５０によって固定されている。アクスル３の長手方向両端部には、図１に示すように、左右一対の車輪４が装着されている。このため、車両１が走行した場合や車両１のフレーム２を持ち上げた場合などにリーフスプリング１１０が弓状に撓む。

車両１のフレーム２には、図２に示すように、リーフスプリング１１０の中間部とリーフスプリング１１０の後端部との間に配置されるステー（規制手段）１６０が取り付けられている。ステー１６０の車両１前後方向の取り付け位置は、ステー１６０の取り付け位置より後側でリーフスプリング１１０が折損して、折損部分（折損した部分）より後側のリーフスプリング１１０がステー１６０に引っ掛からずに垂れ下がった場合であっても、折損部分が地面Ｇと接触しない位置である。なお、ステー１６０の車両１前後方向の取り付け位置は、中間部より後側のリーフスプリング１１０が折損した場合に、折損部分より後側のリーフスプリング１１０の荷重がステー１６０にかかることを考慮すると、リーフスプリング１１０の後端部により近い方が好ましい。

ステー１６０は、図３に示すように、平面視でＵ字状に形成されている。また、ステー１６０は、リーフスプリング１１０が最大限撓んだ場合でも、ステー１６０とリーフスプリング１１０とが接触しない距離Ｄとなる大きさに形成されている。ステー１６０は、リーフスプリング１１０の下部に、引っ掛かり部１６１を有している。引っ掛かり部１６１には、中間部より後側のリーフスプリング１１０が折損した場合に、折損部分より後側のリーフスプリング１１０が引っ掛かる。

ステー１６０は、図５に示すように、中間部より後側のリーフスプリング１１０が折損した場合に、折損部分より後側のリーフスプリング１１０が引っ掛かり部１６１に引っ掛かり、折損部分より後側のリーフスプリング１１０をステー１６０が支持して、折損部分より後側のリーフスプリング１１０が反時計回りに回転するのを規制する。これにより、折損部分より後側のリーフスプリング１１０が垂れ下がって、折損部分が地面Ｇに接触するのを防止する。

シャックル１４０には、図４に示すように、ストッパ１７０が設置されている。ストッパ１７０は、図５に示すように、フレーム２に取り付けた緩衝部材１７１に接触して、シャックル１４０が所定の角度以上に前方に揺動するのを規制する。これにより、折損部分より後側のリーフスプリング１１０がステー１６０に支持された状態が解除されるのを防止する。そのため、折損部分より後側のリーフスプリング１１０がシャックル１４０により回転自在に支持されている部分から垂れ下がり、リーフスプリング１１０の折損部分が地面Ｇに接触するのを防止する。

所定の角度としては、シャックル１４０の機能を損なわない角度で、且つ、中間部より後側のリーフスプリング１１０が折損した場合において、折損部分より後側のリーフスプリング１１０がステー１６０に支持された状態が解除されない角度である。所定の角度は、採用される各々のサスペンション装置１００によって異なり、例えばステー１６０の取り付け位置や大きさ、あるいは、シャックル１４０の取り付け位置や大きさなどによって設定される。

上記実施形態では、中間部より後側のリーフスプリング１１０が折損した場合に、折損部分より後側のリーフスプリング１１０が回転するのを規制して、折損部分より後側のリーフスプリング１１０が垂れ下がり、リーフスプリング１１０の折損部分が地面Ｇに接触するのを防止する。これにより、車両１が棒高跳び状態とならず、車輪４が地面Ｇから離間するのを防止することができる。そのため、車両１の安全性を向上させることができる。

（ステーの変形例１）
図６（Ａ）は、ステー１６０の変形例を示す図である。図６（Ａ）には、ステー２６０が示されている。ステー２６０は、平面視で略Ｌ字状に形成されている。ステー２６０は、引っ掛かり部２６１を有している。引っ掛かり部２６１の端部には、リーフスプリング１１０が引っ掛かり部２６１に引っ掛かった状態が解除されないように突起部２６２が形成されている。ステー２６０によれば、軽量化を図ることができる。

（ステーの変形例２）
図６（Ｂ）は、ステー１６０の変形例を示す図である。図６（Ｂ）には、ステー３６０が示されている。ステー３６０は、平面視でＬ字状に形成されている。ステー３６０は、引っ掛かり部３６１を有している。引っ掛かり部３６１の端部には、図６（Ａ）とは異なり、突起部が形成されていない。ステー３６０によれば、軽量化を図ることができる。

（ステーの変形例３）
図６（Ｃ）は、ステー１６０の変形例を示す図である。図６（Ｃ）には、ステー４６０が示されている。ステー４６０は、平面視でＬ字状部材が向き合って形成されている。ステー４６０は、中央部分に空隙が形成された引っ掛かり部４６１を有している。ステー４６０によれば、軽量化を図ることができる。

（ステーの変形例４）
図６（Ｄ）は、ステー１６０の変形例を示す図である。図６（Ｄ）には、ステー５６０が示されている。ステー５６０は、平面視でＵ字状に形成されている。ステー５６０は、ボルト５６１ａとナット５６１ｂにより形成された引っ掛かり部５６１を有している。ステー５６０によれば、リーフスプリング１１０の着脱やステー５６０の着脱などを比較的容易に行うことができる。

（ストッパの変形例１）
図７（Ａ）は、ストッパ１７０の変形例を示す図である。図７（Ａ）には、ストッパ２７０が示されている。ストッパ２７０は、リヤブラケット１３０に取り付けられている。ストッパ２７０は、シャックル１４０に接触することにより、シャックル１４０が所定の角度以上に前方に揺動するのを規制する。

（ストッパの変形例２）
図７（Ｂ）は、ストッパ１７０の変形例を示す図である。図７（Ｂ）には、ストッパ３７０が示されている。ストッパ３７０は、リヤブラケット１３０に取り付けられている。ストッパ３７０は、リーフスプリング１１０のアイ１１２に接触することにより、シャックル１４０が所定の角度以上に前方に揺動するのを規制する。なお、ストッパ３７０をリヤブラケット１３０に取り付ける場合に限らず、車両１のフレーム２にストッパ３７０を取り付けてもよい。

（その他の変形例）
その他の変形例として、ステー１６０を紐やチェーンなどで形成した実施形態としてもよい。また、ステー１６０を車両１のフレーム２に取り付ける場合に限らず、リヤブラケット１３０に取り付けた実施形態としてもよい。また、中間部より前側のリーフスプリング１１０を２枚とし、中間部より後側のリーフスプリング１１０を１枚とした実施形態としてもよい。

（２）参考形態
次に、参考形態について図８〜図１０を参照して説明する。参考形態は、上記実施形態のステー１６０およびストッパ１７０を変更したものである。したがって、主に変更した部分の構成について説明し、上記実施形態と同様な構成の説明は省略する。

サスペンション装置１００は、図８に示すように、リーフスプリング１１０の後端側に配置されている規制機構（規制手段）１８０およびストッパ４７０などを備えている。規制機構１８０は、図９に示すように、係合部材１８１と、係止部材１８２とを備えている。

係合部材１８１は、リーフスプリング１１０の後端部のアイ１１２に固定されている。係合部材１８１は、中間部より後側のリーフスプリング１１０が折損した場合に、アイ１１１が回転することにより移動して係止部材１８２と係合する。係止部材１８２は、シャックル１４０のピン１４１に固定されている。係止部材１８２は、中間部より後側のリーフスプリング１１０が折損した場合に、係合部材１８１を係止する。

係合部材１８１と係止部材１８２との取り付け位置は、リーフスプリング１１０が最大限撓んだ場合でも、係合部材１８１と係止部材１８２とが接触しない位置で、且つ、中間部より後側のリーフスプリング１１０が折損した場合に、折損部分が地面Ｇに接触する前に係合部材１８１と係止部材１８２とが接触する位置である。

規制機構１８０は、図１０に示すように、中間部より後側のリーフスプリング１１０が折損した場合に、係止部材１８２が係合部材１８１を係止して、折損部分より後側のリーフスプリング１１０が回転するのを規制する。これにより、折損部分より後側のリーフスプリング１１０が垂れ下がって、折損部分が地面Ｇに接触するのを防止する。

シャックル１４０には、図９に示すように、ストッパ４７０が設置されている。ストッパ４７０は、図１０に示すように、フレーム２に取り付けた緩衝部材４７１に接触して、シャックル１４０が所定の角度以上に後方に揺動するのを規制する。これにより、折損部分より後側のリーフスプリング１１０が規制機構１８０により回転するのを規制されている状態で、リーフスプリング１１０の重さによってシャックル１４０が所定の角度以上に後方に揺動せず、折損部分が地面Ｇに接触するのを防止する。

所定の角度としては、シャックル１４０の機能を損なわない角度で、且つ、中間部より後側のリーフスプリング１１０が折損した場合において、折損部分より後側のリーフスプリング１１０が規制機構１８０により回転するのを規制されている状態で、折損部分が地面Ｇに接触しない角度である。所定の角度は、採用される各々のサスペンション装置１００によって異なり、例えばリーフスプリング１１０の形状や重さ、あるいは、シャックル１４０の取り付け位置や大きさなどによって設定される。

参考形態では、中間部より後側のリーフスプリング１１０が折損した場合に、折損部分より後側のリーフスプリング１１０が回転するのを規制して、折損部分より後側のリーフスプリング１１０が垂れ下がり、リーフスプリング１１０の折損部分が地面Ｇに接触するのを防止する。これにより、車両１が棒高跳び状態とならず、車輪４が地面Ｇから離間するのを防止することができる。そのため、車両１の安全性を向上させることができる。

（３）その他の実施形態
次に、その他の実施形態について説明する。その他の実施形態としては、ステー１６０と、規制機構１８０とを備えた実施形態としてもよい。また、その他の実施形態としては、ステー１６０と、規制機構１８０と、ストッパ１７０、４７０とを備えた実施形態としてもよい。これらの実施形態の場合にも、リーフスプリング１１０の折損部分が地面Ｇに接触せず、車輪４が地面Ｇから離間するのを防止し、車両１の安全性を向上させることができる。

本発明は、車両用のサスペンション装置に利用することができる。

１…車両、２…フレーム、３…アクスル、４…車輪、１００…サスペンション装置、１１０…リーフスプリング、１１１…アイ、１１２…アイ、１２０…フロントブラケット、１２１…ピン、１３０…リヤブラケット、１３１…ピン、１４０…シャックル、１４１…ピン、１５０…Ｕボルト、１６０…ステー、１６１…引っ掛かり部、１７０…ストッパ、１７１…緩衝部材、１８０…規制機構、１８１…係合部材、１８２…係止部材。

Claims (5)

1. 前後端部が車両のフレームに回転自在に支持され且つ長手方向中間部が車輪に対する取り付け部材に固定されたリーフスプリングと、
   前記中間部より後側の前記リーフスプリングが折損した場合に、折損した部分より後側の前記リーフスプリングが回転するのを規制する規制手段と
   を備え、
   前記規制手段は、前記中間部より後側の前記リーフスプリングが折損した場合に、前記折損した部分より後側の前記リーフスプリングを支持するステーであり、
   前記ステーは、前記フレームに支持されていることを特徴とするサスペンション装置。
2. 前記ステーは、車両の前方から見て略Ｌ字状に形成され、前記フレームに支持されて下方へ向けて伸びる鉛直部分と、この鉛直部分の下端部から水平方向へ伸び、前記前記リーフスプリングが折損した場合に、折損した部分より後側の前記リーフスプリングが回転するのを規制する引っ掛かり部とを備え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。
3. 前記引っ掛かり部の先端部には、前記リーフスプリングが引っ掛かり部に引っ掛かった状態が解除されないようにする突起部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のサスペンション装置。
4. 前記ステーは、車両の前方から見てＬ字状部材が向き合って形成され、前記フレームに支持されて下方へ向けて伸びる鉛直部分と、この鉛直部分の下端部から互いに接近する水平方向へ伸び、前記前記リーフスプリングが折損した場合に、折損した部分より後側の前記リーフスプリングが回転するのを規制する引っ掛かり部とを備え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。
5. 前記ステーは、車両の前方から見てＵ字状に形成され、前記フレームに支持されて下方へ向けて伸びる一対の鉛直部分と、この鉛直部分の下端部に貫通して設けられたボルトおよびボルトに取り付けられたナットからなり、前記前記リーフスプリングが折損した場合に、折損した部分より後側の前記リーフスプリングが回転するのを規制する引っ掛かり部とを備え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。

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