JP2004237904A

JP2004237904A - 板ばね式懸架装置

Info

Publication number: JP2004237904A
Application number: JP2003030695A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Kameda; 和之亀田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-02-07
Filing date: 2003-02-07
Publication date: 2004-08-26

Abstract

【課題】車両の板ばね式懸架装置において、板ばねの曲げ剛性を大きくすることなく、ワインドアップに伴う車軸のストローク量を抑制する。
【解決手段】ワインドアップ状態では板ばね２１の前端部が持ち上がり、この変位を連結部材２を介してコの字型のスタビライザ４の脚部４ａに入力する。一方，板ばね２１の後端部は下がり、この変位を連結部材６を介してコの字型スタビライザ４の脚部４ｃに入力する。これにより、捻り基部４ｂにはねじれが生じ，ねじれに対する復元力を上記逆経路で板ばね２１に返すことにより、ワインドアップに伴うリアアクスル２０のストローク量を抑制する。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の板ばね式懸架装置に関し、特に、スタビライザを用いて板ばね式懸架装置のワインドアップを抑制する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
板ばね式懸架装置を具えた車両において、スタビライザのねじりに伴う復元力を利用し車両の走行安定性を改善する技術としては従来、例えば特許文献１に記載のごとき板ばね式懸架装置が知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−０４８７３９号公報
【０００４】
１本の車軸を懸架するため左右一対として設けられる板ばね式懸架装置を具えた車両においては、車両の旋回走行に伴うロール運動時に、車軸両端のうちの一方が前方に変位し、他方が後方に変位するロールステア状態が生じ、上記一対の板ばねの変形が相互に逆位相になることから走行安定性を悪化させる。
そこで特許文献１に記載の板ばね式懸架装置では、上記一対の板ばねの端部をそれぞれ支持するシャックルをスタビライザーバーで連結し、該スタビライザーバーのねじり復元力を利用してロールステア状態を抑制するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来のような板ばね式懸架装置あっては、以下に説明するような問題を生ずる。
つまり、車軸へのトルク反力により板ばねがワインドアップ状態になった場合には左右一対の板ばねの変形が同位相となるため、上記のスタビライザーバーの復元力を利用して上記板ばねの変形を抑制することはできず、走行安定性を改善することができない。
【０００６】
また、板ばねのワインドアップに伴う車軸のストローク量を抑制するために、補助リーフの両端部をストッパでメインリーフに固定するなどの手段により板ばねの曲げ剛性を大きくすると、乗り心地性能が悪化するといった問題が新たに生じるため、ワインドアップに伴う車軸のストローク量を抑制することには限界があった。
本発明は、乗り心地性能を損なうことなく板ばねのワインドアップを抑制して、このワインドアップに伴う車軸のストローク量を抑制することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的のため本発明による板ばね式懸架装置は、請求項１に記載のごとく、車両前後方向に延在するよう配置された板ばねを具え、該板ばねの前後両端をそれぞれ車体に連結し、該板ばねの両端間箇所に車軸を取り付けて懸架した板ばね式懸架装置において、
弾性棒材をコの字型に造形して作ったスタビライザを、両脚部が車軸の軸線方向に延在するよう、また、両脚部間における捻り基部が車両前後方向に延在するよう配して設け、
該スタビライザの捻り基部を車体に取り付け、両脚部のうち、車軸よりも車両前方に位置する前側脚部の先端を板ばねの前端と車軸取り付け部の間において板ばねに連結し、車軸よりも車両後方に位置する後側脚部の先端を板ばねの後端と車軸取り付け部の間において板ばねに連結したことを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の効果】
かかる本発明の構成によれば、ワインドアップ時などに生じる板ばねの前端部と後端部の上下逆向き変位がスタビライザの両脚部を介して捻り基部の両端に相互逆向きの捻りとして伝達され、該スタビライザの捻り基部によるねじり復元力を利用して上記板ばね前端部と板ばね後端部の上下逆向き変位を抑制することができ、板ばねのワインドアップに伴う車軸のストローク量を抑制することができる。
また、板ばね本体の曲げ剛性を大きくすることなく上記の作用効果が得られるため、板ばね本体のばね特性による柔らかいサスペンション特性を犠牲にすることがなく、総合的に乗り心地性能を向上することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１〜図３は本発明の一実施の形態である板ばね式懸架装置を車両のリアアクスルに適用したもので、図１は車両左斜め後方からみた斜視図であり、図２は平面図であり、図３は側面図である。
【００１０】
平行リーフスプリング型の板ばね懸架装置の一部をなす板ばね２１はメインリーフ２１ａおよび補助リーフ２１ｂを積層して構成される。
該板ばね２１は車両前後方向に延在させて配置し、その前端を、車体前後方向に延在する車体フレーム１１に設けたブラケット１６に枢支し、板ばね２１の後端は、シャックル２４を介して上記車体フレーム１１に設けたブラケット１７に枢支する。
そして板ばね２１の前後端間における箇所には、図１および図２のごとくリーフスプリング受け金２５を介してボルト２６によりリアアクスル（車軸）２０を取り付けたり、或いは図３のごとく、板ばね２１に横方向に跨るＵボルト２９によりリアアクスル２０を取り付け、以上によりアクスル２０を車体に懸架する。
【００１１】
板ばね２１の車体側取り付け前端部とリアアクスル取り付け中間部との間における箇所にはブラケット２２を設け、板ばね２１の車体側取り付け後端部とリアアクスル取り付け中間部との間における箇所にはブラケット２３を立設する。
【００１２】
本実施の形態においては、弾性棒材をコの字型に造形して作ったスタビライザ４を設け、このスタビライザ４は、コの字の両脚部４ａ，４ｃがリアアクスル２０の軸線方向に延在するよう、また、両脚部４ａ，４ｃ間を結ぶ捻り基部４ｂが車両前後方向に延在するよう配置する。
そして好ましくは、両脚部４ａ，４ｃを同長かつ相互に平行とし、車両上方から見て、前方の脚部４ａがブラケット２２に整列し、後方の脚部４ｃがブラケット２３に整列するようスタビライザ４を配置する。
【００１３】
スタビライザ４の捻り基部４ｂは、前後２箇所において車体クロスメンバ１２，１３に留め具１４，１５で回転自在に取り付け、両脚部４ａ，４ｃのうち、前側脚部４ａの先端は連結部材２を介して板ばね２１上のブラケット２２に連結し、後側脚部４ｃの先端は連結部材６を介して板ばね２１上のブラケット２３に連結する。
ところで、連結部材２および６の両端にはそれぞれボールジョイント（自在継手）１，３および５，７を設け、これらを介して連結部材２および６を対応する上記のブラケットおよび両脚部に連節する。
【００１４】
上記した本実施の形態になる板ばね式懸架装置の作用を、図３〜図５により以下に説明するに、図３は、板ばね式懸架装置がストロークを行っていない時の状態を示し、図４は、プロペラシャフト２８からディファレンシャルギヤ装置２７を経て車輪３１を駆動するときの反力αで板ばね式懸架装置がワインドアップした時の状態を示し、図５は、板ばね式懸架装置がバウンドした時の状態を示したものである。
【００１５】
非ストローク状態では図３に示すように、板ばね２１の両端部に車両上下方向の相対変位が生じないため、連結部材２，６を介して板ばね２１の両端部と連結されたコの字型スタビライザ４の両脚部４ａ，４ｃも車両上下方向に相対変位しないことから、スタビライザ４の捻れ基部４ｂにねじれは発生しない。
【００１６】
図４に示すワインドアップ時は、板ばね２１の前端部が持ち上がる一方、後端部が下がるため、これらの間に車両上下方向の相対変位が生じ、連結部材２，６を介してコの字型スタビライザ４の両脚部４ａ，４ｃも車両上下方向に同様の相対変位を生ずる。
かかる両脚部４ａ，４ｃの車両上下方向相対変位は、スタビライザ４の捻れ基部４ｂにねじれを生じさせる。このため、スタビライザ４の捻れ基部４ｂはねじれに対し元に戻ろうとする復元力を発生し、該復元力が両脚部４ａ，４ｃおよび連結部材２，６を介して板ばね２１の前後端部間における上記の上下方向相対変位を抑制し、ワインドアップに伴う車軸２０ストローク量を抑制する。
【００１７】
しかして、バウンド時には（リバウンド時も同じ）図５に示すように、板ばね２１の前端部および後端部が共に持ち上がる（リバウンド時は共に低下する）ため、連結部材２，６を介してコの字型スタビライザ４の両脚部４ａ，４ｃの遊端もそれぞれ共に上方移動（リバウンド時は共に下方移動）する。
このため、バウンド時やリバウンド時はスタビライザ４が捻れ基部４ｂを中心として上下方向に揺動するだけで、スタビライザ４の捻れ基部４ｂにねじれが発生することはなく、板ばね２１のサスペンション性能に悪影響を与えることはない。
【００１８】
ところで本実施の形態においては、コの字型スタビライザ４を、両脚部４ａ，４ｃが車軸２０の軸線方向に延在するよう、また、両脚部４ａ，４ｃ間における捻り基部４ｂが車両前後方向に延在するよう配して設け、
スタビライザ４の捻り基部４ｃを車体クロスメンバ１２，１３に取り付け、車軸２０よりも車両前方に位置する前側脚部４ａの先端を板ばね２１の前端および車軸取り付け部間におけるブラケット２２を介して板ばね２１に連結し、車軸２０よりも車両後方に位置する後側脚部４ｃの先端を板ばね２１の後端および車軸取り付け部間におけるブラケット２３を介して板ばね２１に連結したため、
ワインドアップ時などに生じる板ばね２１の前端部と後端部の上下逆向き変位がスタビライザ４の両脚部４ａ，４ｃを介して捻り基部４ｂの両端に相互逆向きの捻りとして伝達され、捻り基部４ｂによるねじり復元力を利用して板ばね前端部と板ばね後端部の上下逆向き変位を抑制することができ、板ばね２１のワインドアップに伴う車軸２０のストローク量を抑制することができる。
【００１９】
また、板ばね２１の曲げ剛性を大きくすることなく上記の作用効果が得られるため、板ばね２１のばね特性による柔らかいサスペンション特性を犠牲にすることがなく、総合的に乗り心地性能を向上することができる。
【００２０】
本実施の形態においては更に、コの字型スタビライザ４の両脚部４ａ，４ｃが同長かつ相互に平行であることから、
図４にαで示す方向のワインドアップ時におけるワインドアップ抑制性能と全く同じワインドアップ抑制性能を、逆方向のワインドアップ時においても達成することができ、ワインドアップ方向によって性能が異なるという弊害を回避することができる。
【００２１】
また、スタビライザ両脚部４ａ，４ｃの先端と、板ばね２１上におけるブラケット２２，２３との間における連結を、これら脚部先端およびブラケットに自在継手で連接した連結部材２，６を介して行うことから、
当該連結を直接的に行う場合に較べて、スタビライザ４の配置に関する自由度が高まり、本実施の形態になる板ばね式懸架装置は汎用性に優れたものとなる。
また、ワインドアップ状態で板ばねが変形する場合に、板ばね２１とスタビライザ４との連結部にこじりが発生するのを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態になる板ばね式懸架装置を、車両の左斜め後方から見て示す斜視図である。
【図２】図１の板ばね式懸架装置を車両の上方から見て示す平面図である。
【図３】図１の板ばね式懸架装置を車両の右側から見て示す側面図である。
【図４】図１の板ばね式懸架装置を、ワインドアップ状態で示す図３と同様な側面図である。
【図５】図１の板ばね式懸架装置を、車輪がバウンドした時の状態で示す図３と同様な側面図である。
【符号の説明】
１，３，５，７ボールジョイント
２，６連結部材
４スタビライザ
４ａ，ｃ脚部
４ｂ捻り基部
１１車体フレーム
１２，１３車体クロスメンバ
２０リアアクスル
２１板ばね
２４シャックル
２７リアデフ
２８プロペラシャフト
２９Ｕボルト
３１車輪

Claims

車両前後方向に延在するよう配置された板ばねを具え、該板ばねの前後両端をそれぞれ車体に連結し、該板ばねの両端間箇所に車軸を取り付けて懸架した板ばね式懸架装置において、
弾性棒材をコの字型に造形して作ったスタビライザを、両脚部が前記車軸の軸線方向に延在するよう、また、両脚部間における捻り基部が車両前後方向に延在するよう配して設け、
該スタビライザの捻り基部を車体に取り付け、両脚部のうち、車軸よりも車両前方に位置する前側脚部の先端を板ばねの前端と車軸取り付け部の間において板ばねに連結し、車軸よりも車両後方に位置する後側脚部の先端を板ばねの後端と車軸取り付け部の間において板ばねに連結したことを特徴とする板ばね式懸架装置。
請求項１に記載の板ばね式懸架装置において、前記両脚部は同長かつ相互に平行であることを特徴とする板ばね式懸架装置。
請求項１または２に記載の板ばね式懸架装置において、前記両脚部の先端と、板ばねとの間における前記連結を、これら脚部先端および板ばねに連接した連結部材を介して行ったことを特徴とする板ばね式懸架装置。