【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サスペンション装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
アクスルをフレームに懸架する為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】
図４は前記リーフサスペンション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はサイドレール１に沿い二枚重ねで配置されているリーフスプリング、３はＩビームから成るアクスルを示し、該アクスル３はリーフスプリング２の長手方向中間部下面にＵボルト４を介し結合されている。
【０００４】
前記リーフスプリング２の前端部は、上向きに巻かれてアイ５として形成されており、該アイ５をサイドレール１側のフロントブラケット６に装備されたスプリングピン７に対し回動自在に巻き掛けるようにしている。
【０００５】
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８として形成され、該アイ８をサイドレール１側のリヤブラケット９に装備されたシャックル１０のスプリングピン１１に対し回動自在に巻き掛けるようにしており、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１０の揺動で吸収されるようにしてある。
【０００６】
尚、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、ブラケット１２も一緒にＵボルト４で固定されており、このブラケット１２の先端部と、その直上のサイドレール１との間がショックアブソーバ１３により連結されている。
【０００７】
ただし、斯かる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既存のエアサスペンションと比較してかなり劣るものであることが否めず、各リーフスプリング２の長手方向中間部上面と各サイドレール１との間にエアスプリングを介装して乗心地の改善を図ることが検討されている。
【０００８】
即ち、リーフスプリング２にエアスプリングを併用すれば、リーフスプリング２がスタビライザやサスペンションリンクの機能を果たすことから、従来の５リンク式エアサスペンションと比較して全体構成を大幅に簡略化することができるので、エアスプリングによる良好な乗心地が得られる上に、コストが安くあがり且つ車両重量の増加が少なくて済むというメリットがある。
【０００９】
尚、本発明者は、この種のリーフスプリング２にエアスプリングを併用したサスペンション装置の先行出願として未だ公開されていない下記の先行出願１を既に出願している。
【００１０】
【先行出願１】
特願２００２−４３６０８号明細書
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した如き従来構造においては、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をシャックル１０の揺動で吸収するようにしていたため、このシャックル１０とその関連部品とで部品点数が増加し、製造コストが高くつくという問題があった。
【００１２】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、従来より部品点数を削減して大幅なコストダウンを図り得るようにしたサスペンション装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、アクスルを長手方向中間部下面に連結して車両前後方向に延び且つその前後端部をサイドレールに枢着したリーフスプリングと、該リーフスプリングの長手方向中間部上面とサイドレールとの間に介装されたエアスプリングとを備えたサスペンション装置において、リーフスプリングの後端部のサイドレールに対する枢着点から車両後方側へ張り出しつつ上昇し且つ該枢着点の上方を越えて車両前方側へＵ字型に折り返す湾曲部を成すようにリーフスプリングの後方部分を形成し、該リーフスプリングの後方部分の板厚を前方部分より薄く形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、リーフスプリングによりアクスルの位置決めが行われつつ、主としてエアスプリングによりアクスルに作用する上下荷重が支持されることになるが、その作動の中でリーフスプリングが弓状に撓むことによる前後方向の伸び縮みが、リーフスプリングの後端部の枢着点を中心とした回動により吸収されることになる。
【００１５】
より具体的には、リーフスプリングが前後方向に伸長した際に、湾曲部が車両後方へ傾倒するように前記リーフスプリングの後端部が回動することで伸びが吸収され、リーフスプリングが前後方向に収縮した際には、湾曲部が上方へ起立するように前記リーフスプリングの後端部が回動することで縮みが吸収される。
【００１６】
この時、湾曲部自体が局所的に大きく撓み変形するような事態は起こらず、リーフスプリングのアクスル支持位置から湾曲部にかけての後方部分で緩やかな変形が生じるだけなので、応力が広範囲に分散吸収されてリーフスプリングに作用する応力の低減化が図られることになる。
【００１７】
また、湾曲部の形成によりリーフスプリングの後方部分の展開長が長くなり、しかも、その後方部分の板厚を前方部分より薄く形成して撓み易くしているので、リーフスプリングのばね定数の低減化も図られることになる。
【００１８】
そして、このようにリーフスプリングの前後方向の伸び縮みを支障なく吸収することが実現される結果、リーフスプリングの後端部をシャックルを介してサイドレールに取り付けなくて済むので、シャックルとその関連部品を不要として部品点数を削減することが可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００２０】
図１〜図３は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図４と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００２１】
図１に示す如く、本形態例においては、アクスル３を左右各一枚のリーフスプリング１４とエアスプリング１５とによりサイドレール１に懸架するようにしており、この各リーフスプリング１４の長手方向中間部下面にアクスル３が結合され、各リーフスプリング１４の長手方向中間部上面とサイドレール１との間にエアスプリング１５が介装されている。
【００２２】
ここで、前記リーフスプリング１４の前端部は、上向きに巻かれてアイ１６として形成されており、該アイ１６をサイドレール１側のフロントブラケット１７に装備されたスプリングピン１８に対し回動自在に巻き掛けるようにしているが、前記リーフスプリング１４の後端部は、前端部側とは逆に下向きに巻かれたアイ１９として形成され、該アイ１９をサイドレール１側のリヤブラケット２０に装備されたスプリングピン２１に対し回動自在に巻き掛けるようにしてある。
【００２３】
更に、前記リーフスプリング１４の後方部分は、前記スプリングピン２１（リーフスプリング１４の後端部のサイドレール１に対する枢着点）から車両後方側へ張り出しつつ上昇し且つ前記スプリングピン２１の上方を越えて車両前方側へＵ字型に折り返す湾曲部１４ａを成すように形成されており、しかも、このリーフスプリング１４の後方部分の板厚が前方部分より薄く形成されて撓み易くしてある。
【００２４】
尚、図１中における２２はエアスプリング１５とリーフスプリング１４とをアクスル３に対し締結するためのボルトを示し、前述した図４の場合と同様に、このボルト２２によりアクスル３に対しブラケット１２も一緒に固定されており、このブラケット１２の先端部と、その直上のサイドレール１との間がショックアブソーバ１３により連結されている。
【００２５】
而して、このようにすれば、リーフスプリング１４によりアクスル３の位置決めが行われつつ、主としてエアスプリング１５によりアクスル３に作用する上下荷重が支持されることになるが、その作動の中でリーフスプリング１４が弓状に撓むことによる前後方向の伸び縮みが、リーフスプリング１４の後端部の枢着点を中心とした回動により吸収されることになる。
【００２６】
より具体的には、図２に示す如く、リーフスプリング１４が前後方向に伸長した際に、湾曲部１４ａが車両後方へ傾倒するように前記リーフスプリング１４の後端部が回動することで伸びが吸収され、また、図３に示す如く、リーフスプリング１４が前後方向に収縮した際には、湾曲部１４ａが上方へ起立するように前記リーフスプリング１４の後端部が回動することで縮みが吸収される。
【００２７】
この時、湾曲部１４ａ自体が局所的に大きく撓み変形するような事態は起こらず、リーフスプリング１４のアクスル３支持位置から湾曲部１４ａにかけての後方部分で緩やかな変形が生じるだけなので、応力が広範囲に分散吸収されてリーフスプリング１４に作用する応力の低減化が図られることになる。
【００２８】
また、湾曲部１４ａの形成によりリーフスプリング１４の後方部分の展開長が長くなり、しかも、その後方部分の板厚を前方部分より薄く形成して撓み易くしているので、リーフスプリング１４のばね定数の低減化も図られることになる。
【００２９】
そして、このようにリーフスプリング１４の前後方向の伸び縮みを支障なく吸収することが実現される結果、リーフスプリング１４の後端部をシャックルを介してサイドレール１に取り付けなくて済むので、シャックルとその関連部品を不要として部品点数を削減することができ、これにより従来より大幅なコストダウンを図ることができる。
【００３０】
更に、リーフスプリング１４の後方部分を緩やかに変形させることで該リーフスプリング１４に作用する応力の低減化を図ることができるので、リーフスプリング１４の耐久性を著しく向上することができ、しかも、リーフスプリング１４のばね定数の低減化を図ることもできるので、乗心地の大幅な改善を図ることができる。
【００３１】
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、リーフスプリングの後方部分の板厚を前方部分より薄く形成するにあたっては、図示例の如き一枚のリーフスプリングに板厚変化をつけることだけで対応しても良いし、或いは、板厚変化の比較的少ない（板厚変化がないものも含む）一枚のリーフスプリングの前方部分だけに適宜枚数のサブリーフスプリングを重ね合わせて対応するようにしても良いこと、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。
【００３２】
【発明の効果】
上記した本発明のサスペンション装置によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
【００３３】
（Ｉ）リーフスプリングの後端部をシャックルを介してサイドレールに取り付けなくて済むので、シャックルとその関連部品を不要として部品点数を削減することができ、これによりサスペンション装置の大幅なコストダウンを図ることができる。
【００３４】
（ＩＩ）リーフスプリングの後方部分を緩やかに変形させることで応力が広範囲に分散吸収される結果、該リーフスプリングに作用する応力の低減化を図ることが可能となり、これによって、リーフスプリングの耐久性を著しく向上することができる。
【００３５】
（ＩＩＩ）湾曲部の形成によりリーフスプリングの後方部分の展開長が長くなり、しかも、その後方部分の板厚を前方部分より薄く形成して撓み易くしているので、リーフスプリングのばね定数の低減化を図ることができ、これによって、車両の乗心地を大幅に改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す側面図である。
【図２】図１のリーフスプリングの伸び状態を示す斜視図である。
【図３】図１のリーフスプリングの縮み状態を示す斜視図である。
【図４】従来例を示す側面図である。
【符号の説明】
１ サイドレール
３ アクスル
１４ リーフスプリング
１４ａ 湾曲部
１５ エアスプリング
２１ スプリングピン（リーフスプリングの後端部の枢着点）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a suspension device.
[0002]
[Prior art]
There are various types of suspensions used to suspend the axle on the frame. Among them, the leaf suspension made up of multiple leaf springs has a simple structure and low cost. In addition to this, it has the characteristics of high strength and high durability, and has been widely used for vehicles such as trucks.
[0003]
FIG. 4 shows an example of the leaf suspension. In the figure, reference numeral 1 denotes a pair of left and right side rails extending in the front-rear direction of the vehicle and forming a part of a chassis frame; A spring 3 indicates an axle made of an I-beam. The axle 3 is connected to a lower surface of a leaf spring 2 at a longitudinally intermediate portion via a U-bolt 4.
[0004]
The front end of the leaf spring 2 is wound upward to form an eye 5, and the eye 5 is rotatably wound around a spring pin 7 mounted on a front bracket 6 on the side rail 1 side. I have to.
[0005]
On the other hand, the rear end of the leaf spring 2 is wound upward like the front end side to form an eye 8, and the eye 8 is connected to a spring pin of a shackle 10 mounted on a rear bracket 9 on the side rail 1 side. The shackle 10 swings the shackle 10 so that the expansion and contraction in the front-rear direction due to the leaf spring 2 bending in a bow shape is absorbed by the shackle 10.
[0006]
The bracket 12 is fixed together with the U-bolt 4 at the position where the axle 3 is carried by the leaf spring 2 via the U-bolt 4. The tip of the bracket 12 and the side rail immediately above the bracket 12 are fixed. 1 are connected by a shock absorber 13.
[0007]
However, in such a conventional leaf suspension, it cannot be denied that the riding comfort is considerably inferior to the existing air suspension at present, and the upper surface of the leaf spring 2 in the longitudinal middle portion and each side rail 1 It has been studied to improve the ride comfort by interposing an air spring between them.
[0008]
That is, if an air spring is used in combination with the leaf spring 2, the leaf spring 2 functions as a stabilizer or a suspension link, so that the overall configuration can be greatly simplified as compared with a conventional 5-link air suspension. Therefore, there is an advantage that a good ride comfort can be obtained by the air spring, the cost is low, and the increase in the vehicle weight is small.
[0009]
The present inventor has already filed the following prior application 1 which has not been published as a prior application of a suspension device using an air spring in combination with a leaf spring 2 of this type.
[0010]
[Prior application 1]
Japanese Patent Application No. 2002-43608 specification
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional structure as described above, the longitudinal expansion and contraction caused by the leaf spring 2 bending in a bow shape is absorbed by the swing of the shackle 10, so that the shackle 10 and its related parts There was a problem that the number of points increased and the manufacturing cost was high.
[0012]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and has as its object to provide a suspension device capable of reducing the number of parts compared to the related art and achieving a significant cost reduction.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a leaf spring having an axle connected to a lower surface of a longitudinal middle portion and extending in the front-rear direction of the vehicle and having its front and rear ends pivotally attached to a side rail. A suspension device having an air spring interposed therebetween, rising from a pivot point of the rear end of the leaf spring with respect to the side rail toward the rear side of the vehicle, rising above the pivot point, and moving forward of the vehicle. The rear portion of the leaf spring is formed so as to form a curved portion that is folded back into a U-shape to the side, and the rear portion of the leaf spring is formed to be thinner than the front portion.
[0014]
Thus, while the axle is positioned by the leaf spring, the vertical load mainly acting on the axle is supported by the air spring. The expansion and contraction in the front-rear direction due to the flexure is absorbed by the rotation of the leaf spring about the pivot point at the rear end of the leaf spring.
[0015]
More specifically, when the leaf spring extends in the front-back direction, the rear end of the leaf spring rotates so that the curved portion tilts rearward of the vehicle, thereby absorbing the expansion, and the leaf spring moves in the front-rear direction. When the leaf spring contracts, the rear end of the leaf spring rotates so that the curved portion rises upward, so that the contraction is absorbed.
[0016]
At this time, the situation that the bending portion itself is largely bent and deformed does not occur, but only a gentle deformation occurs at the rear portion from the axle support position of the leaf spring to the bending portion, so the stress is dispersed and absorbed over a wide range. Thus, the stress acting on the leaf spring can be reduced.
[0017]
In addition, the length of the rear portion of the leaf spring is extended by the formation of the curved portion, and the thickness of the rear portion is made thinner than that of the front portion so as to bend easily, so that the spring constant of the leaf spring is reduced. Will also be planned.
[0018]
As a result, it is possible to absorb the expansion and contraction of the leaf spring in the front-rear direction without hindrance. As a result, the rear end of the leaf spring does not need to be attached to the side rail via the shackle. Is unnecessary, and the number of parts can be reduced.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0020]
1 to 3 show an example of an embodiment of the present invention, and the portions denoted by the same reference numerals as those in FIG. 4 represent the same components.
[0021]
As shown in FIG. 1, in this embodiment, the axle 3 is suspended on the side rail 1 by one leaf spring 14 and an air spring 15 on each of the left and right sides. The axle 3 is coupled to the lower surface, and an air spring 15 is interposed between the upper surface of the intermediate portion in the longitudinal direction of each leaf spring 14 and the side rail 1.
[0022]
Here, the front end of the leaf spring 14 is wound upward to form an eye 16, and the eye 16 is rotatable with respect to a spring pin 18 mounted on a front bracket 17 on the side rail 1 side. The rear end of the leaf spring 14 is formed as an eye 19 wound downward, opposite to the front end, and the eye 19 is mounted on the rear bracket 20 on the side rail 1 side. The spring pin 21 is rotatably wound around the spring pin 21.
[0023]
Further, the rear portion of the leaf spring 14 rises while protruding rearward from the spring pin 21 (the pivot point of the rear end of the leaf spring 14 with respect to the side rail 1), and passes over the spring pin 21. The leaf spring 14 is formed so as to form a curved portion 14a that is folded back in a U-shape toward the front of the vehicle.
[0024]
Incidentally, reference numeral 22 in FIG. 1 denotes a bolt for fastening the air spring 15 and the leaf spring 14 to the axle 3, and the bracket 22 is attached to the axle 3 by the bolt 22 as in the case of FIG. The front end of the bracket 12 and the side rail 1 immediately above the bracket 12 are connected by a shock absorber 13.
[0025]
Thus, while the axle 3 is positioned by the leaf spring 14, the vertical load acting on the axle 3 is mainly supported by the air spring 15. The expansion and contraction in the front-rear direction due to the bowing of the spring 14 is absorbed by the rotation of the leaf spring 14 about the pivot point at the rear end of the leaf spring 14.
[0026]
More specifically, as shown in FIG. 2, when the leaf spring 14 extends in the front-rear direction, the rear end of the leaf spring 14 rotates so that the curved portion 14a tilts rearward of the vehicle. Also, as shown in FIG. 3, when the leaf spring 14 contracts in the front-rear direction, the rear end of the leaf spring 14 rotates so that the curved portion 14a rises upward, so that the leaf spring 14 contracts. Is absorbed.
[0027]
At this time, a situation where the bending portion 14a itself is largely bent and deformed does not occur, and only a gentle deformation occurs in a rear portion from the support position of the axle 3 of the leaf spring 14 to the bending portion 14a. Thus, the stress acting on the leaf spring 14 due to the dispersion and absorption is reduced.
[0028]
Also, the formation of the curved portion 14a increases the development length of the rear portion of the leaf spring 14, and furthermore, the thickness of the rear portion is made thinner than that of the front portion so as to make it easier to bend. Is also reduced.
[0029]
As a result, the expansion and contraction of the leaf spring 14 in the front-rear direction can be absorbed without any trouble. As a result, the rear end of the leaf spring 14 does not need to be attached to the side rail 1 via the shackle. Since the related parts are not required, the number of parts can be reduced, and the cost can be significantly reduced as compared with the related art.
[0030]
Further, since the stress acting on the leaf spring 14 can be reduced by gently deforming the rear portion of the leaf spring 14, the durability of the leaf spring 14 can be remarkably improved. Since the spring constant of the spring 14 can be reduced, the riding comfort can be significantly improved.
[0031]
Note that the suspension device of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and when forming the sheet thickness of the rear portion of the leaf spring to be thinner than that of the front portion, it is preferable to use a single leaf spring as shown in the illustrated example. It can be dealt with simply by changing the plate thickness, or a suitable number of sub-leaf springs can be applied only to the front part of one leaf spring with a relatively small change in the plate thickness (including those with no change in the plate thickness). It is needless to say that various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.
[0032]
【The invention's effect】
According to the suspension device of the present invention described above, various excellent effects as described below can be obtained.
[0033]
(I) Since the rear end of the leaf spring does not need to be attached to the side rail via the shackle, the number of parts can be reduced by eliminating the need for the shackle and related parts, thereby greatly reducing the cost of the suspension device. Can be planned.
[0034]
(II) As the rear portion of the leaf spring is gently deformed, the stress is dispersed and absorbed over a wide range, so that it is possible to reduce the stress acting on the leaf spring, thereby improving the durability of the leaf spring. Can be significantly improved.
[0035]
(III) Due to the formation of the curved portion, the deployed length of the rear portion of the leaf spring is increased, and the thickness of the rear portion is made thinner than that of the front portion so as to be easily bent, so that the spring constant of the leaf spring is reduced. Therefore, the riding comfort of the vehicle can be greatly improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing an example of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing an extended state of a leaf spring of FIG. 1;
FIG. 3 is a perspective view showing a contracted state of the leaf spring of FIG. 1;
FIG. 4 is a side view showing a conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Side rail 3 Axle 14 Leaf spring 14a Curved portion 15 Air spring 21 Spring pin (Pivot point of rear end of leaf spring)
