JPH0976716A - トラニオン型サスペンション - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明の主たる目的は、空車時等に駆動輪
の軸重配分を増加させることができ、しかも振動を減衰
できるようにすることにある。 【解決手段】 重ね板ばね２０のセンタクランプ部２２
に設けたリンク４５に油圧シリンダ５０が接続されてい
る。油圧シリンダ５０の第１油室５５と第２油室５６を
つなぐ連通路７０，７１に切替弁７２が設けられてい
る。切替弁７２に減衰力発生機構８４が内蔵されてい
る。切替弁７２を介して油圧供給源７３をシリンダ５０
に連通させ、ロッド５２を伸び側に動かすと、トラニオ
ン軸１５を中心に重ね板ばね２０の前側が下方に変位
し、駆動輪用の後前軸３０の軸重配分が増加する。切替
弁７２を切替えて第１油室５５と第２油室５６を連通さ
せると、トラニオン軸１５を中心に重ね板ばね２０が上
下方向に揺動できる状態となり、減衰力発生機構８４に
作動油が流れるため振動が減衰する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、重トラック等の
大型車両に使われるトラニオン型サスペンションに係
り、特に後前軸が駆動輪用で後後軸が遊動輪用である後
輪２軸タイプの車両に適したトラニオン型サスペンショ
ンに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、後輪２軸タイプの大型車両用
の後部懸架装置としてトラニオン型サスペンションが使
われている。例えば図６に示すトラニオン型サスペンシ
ョン１は、シャシ２に固定されたトラニオンベース３に
水平方向のトラニオン軸４を設け、トラニオン軸４を中
心に重ね板ばね５が上下方向に揺動できるように取付け
られている。そして駆動輪６ａ用の後前軸６を重ね板ば
ね５の前端側に支持させるとともに、遊動輪７ａ用の後
後軸７を重ね板ばね５の後端側に支持させるようになっ
ている。駆動輪６ａは、差動機８を介してプロペラシャ
フト９によって駆動される。

【０００３】この場合、空車時の発進性や登坂性能を確
保するために、トラニオン軸４から後後軸７までの距離
Ｌ1 とトラニオン軸４から後前軸６までの距離Ｌ2 との
比率（タンデム比）を、例えば１：０．５６から１：
０．８１の範囲に設定することによって、駆動輪６ａの
軸重Ｗ2 を遊動輪７ａの軸重Ｗ1 よりも大きくすること
が行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような重車両に
おいて、一般公道での走行が許される車両１台当たりの
総重量は法規によって制限されているが、現在は総重量
の上限が緩和される方向にある。しかしながら車両の重
量制限は総重量以外に１軸当たりの重量（軸重）につい
ても上限が決められているため、従来のトラニオン型サ
スペンションのように駆動輪（後前軸）の軸重が遊動輪
（後後軸）の軸重よりもかなり大きくなるような軸重配
分であると、重積載時に駆動輪の軸重が法規上の上限に
達してしまうことから、結果として積載可能な総重量が
少なくなってしまう。このため、総重量の上限が緩和さ
れても軸重の制限により、総重量をあまり増やすことが
できない。

【０００５】なお、実開昭５５−１０９００７号公報
（先行技術１）に記載されているように、駆動輪を板ば
ねによって支持するとともに、遊動輪を空気ばねによっ
て懸架し、必要に応じて空気ばねの圧力を調整すること
により駆動輪の分担荷重を減らすようにしたサスペンシ
ョンや、特公平１−３４１６４号公報（先行技術２）に
記載されているトラニオン型サスペンションのように、
重ね板ばねの後端を空気袋式のジャッキによって持ち上
げることにより、駆動輪の接地荷重を高めるようにした
ものも提案されている。

【０００６】しかしながら先行技術１の場合、駆動輪を
重ね板ばねによって支持し、遊動輪を空気ばねによって
別々に支持するため、前後２種類の各ばねを合わせた荷
重−撓み特性がきわめて複雑なものとなり、設計通りの
ばね定数を得ることが困難である。一方、先行技術２の
場合には、重ね板ばねの後端に重量のある部品を追加す
る必要があるため、ばね下重量が増加する。

【０００７】また、走行中に路面の凹凸を通る際に重ね
板ばねがトラニオン軸を中心に上下方向に揺動するが、
その際に重ね板ばねの慣性モーメントなどにより振動が
収束しにくく乗り心地が損なわれることがあった。

【０００８】従ってこの発明の目的は、空車時等に駆動
輪の軸重配分を増加させることができるとともに、積車
時に駆動輪の軸重配分を減らすことによって積載可能な
総重量を大きくとることができ、しかもばね特性を複雑
化させたりばね下重量を増加させずにすみ、かつ、振動
を減衰できて乗り心地が向上するようなトラニオン型サ
スペンションを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を果たすために
開発された請求項１に対応する本発明のトラニオン型サ
スペンションは、シャシに固定されるトラニオンベース
と、上記トラニオンベースに設けられたトラニオン軸
と、上記トラニオン軸を中心に上下方向に揺動自在に設
けられかつ前端側が後前軸を支持し後端側が後後軸を支
持する重ね板ばねと、上記重ね板ばねの長手方向中間部
のクランプ部に設けられていてこのクランプ部と一体に
揺動可能なリンクと、ピストン部によって仕切られた第
１油室と第２油室を有しかつ上記第１油室に作動油が導
入された時に上記ピストン部と一体に第１の位置から第
２の位置の方向に移動するロッドを有していて上記リン
クが連結される油圧シリンダと、上記油圧シリンダの第
１油室と第２油室をつなぐ連通路を有するとともに第１
油室に作動油を供給する手段を有する油圧回路と、上記
連通路の途中に設けられた減衰力発生機構とを具備して
いる。

【００１０】上記サスペンションにおいて、上記油圧シ
リンダの第１油室と第２油室を連通路を介して互いに連
通させれば、走行中の路面の凹凸に応じて重ね板ばねが
トラニオン軸を中心に上下方向に揺動することができ
る。また、重ね板ばねの揺動に伴って作動油が減衰力発
生機構を通り、減衰力が発生するため振動が減衰し、乗
り心地が良くなる。

【００１１】また、油圧ポンプ等によって加圧された作
動油を上記油圧シリンダの第１油室に供給することによ
り、重ね板ばねの前半部すなわち駆動輪側を下方に変位
させるとともに、重ね板ばねの後半部すなわち遊動輪側
を上方に変位させれば、駆動輪の軸重配分が増加する。

【００１２】請求項２に記載したように、空車時に重ね
板ばねの前側を下方に変位させて駆動輪の軸重配分を増
加させれば、空車時における駆動輪のトラクションが確
保されて大きな駆動力を発揮でき、発進時や登坂時等に
おいて走行性能が向上する。このように空車時に駆動輪
の軸重を増加させても、空車時の車両全体の重量は軽い
ため、法規上の軸重の制限を越えることはない。

【００１３】こうして空車時における駆動輪のトラクシ
ョンを確保できるため、駆動輪と遊動輪の荷重配分を
１：１に近付けるようなタンデム比を採用することがで
きる。その結果、各軸重をそれぞれ法規の範囲内で大き
くとることができ、車両の総重量を法規上の上限に近付
けることが可能となる。積車時には駆動輪の軸重も大き
くなるため、所望のトラクションが確保される。

【００１４】請求項３に記載したような切替弁を備えた
油圧回路を採用し、この切替弁にオリフィス等の減衰力
発生機構を内蔵すれば、切替弁がショックアブソーバと
しての機能を兼用でき、構成が簡単になる。しかも１つ
の切替弁によって油圧シリンダの作動状態を切替えるこ
とができる。

【００１５】請求項４に記載したように、作動油が流れ
る方向に応じて減衰力発生機構の流通抵抗に変化をもた
せるようにすれば、走行中に大きな段差を乗り越える際
などに、駆動輪が乗り上げる時の減衰力を駆動輪が落ち
る時の減衰力よりも小さくすることができ、乗り心地が
更に良くなる。

【００１６】請求項５に記載したように油圧シリンダを
サイドメンバに沿って配置すれば、油圧シリンダや配管
等をシャシまわりの空間を有効に利用してコンパクトに
搭載することができる。また請求項６に記載したように
タンデム比を１：１に近付ければ、後輪荷重が駆動輪と
遊動輪とにほぼ均等に分配され、遊動輪の軸重を従来よ
りも大きくとることができるため、積載可能な重量を最
大限にすることが可能である。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下にこの発明の一実施形態につ
いて図１から図４を参照して説明する。図１に示した後
輪２軸車用のトラニオン型サスペンション１０の一例
は、車両の前後方向に延びるシャシ１１のサイドメンバ
１１ａ等に固定されたトラニオンベース１３を有してい
る。図２に示すように，トラニオンベース１３に設けら
れた水平方向の孔１４にトラニオン軸（スプリングシャ
フト）１５が挿通され、このトラニオン軸１５に嵌合さ
れたロワサドル１６がトラニオン軸１５を中心に回転自
在に支持されるようになっている。

【００１８】ロワサドル１６の上面側に重ね板ばね２０
が設置されている。重ね板ばね２０は複数枚のばね板２
１を上下方向に重ねたものであり、図１に示されるよう
に、長手方向中間部に位置するセンタクランプ部２２に
おいて、少なくとも２本のＵボルト２３と、このＵボル
ト２３に螺合されるナット２４により、各ばね板２１が
ロワサドル１６とアッパサドル２５との間に締結されて
いる。従ってこの重ね板ばね２０は、ロワサドル１６お
よびアッパサドル２５と一体に、トラニオン軸１５を中
心に上下方向に揺動することができる。

【００１９】駆動輪用の後前軸３０は重ね板ばね２０の
前端側部分に支持され、遊動輪用の後後軸３１は重ね板
ばね２０の後端側部分に支持される。この実施例の場
合、タンデム比（Ｌ1 ：Ｌ2 ）が実質的に１：１となる
ように、トラニオン軸１５から後後軸３１までの距離Ｌ
1 と、トラニオン軸１５から後前軸３０までの距離Ｌ2
が設定されている。

【００２０】トラニオンベース１３の下部に、後前軸３
０の方向に延出するロワラジアスロッド４０と、後後軸
３１の方向に延出するロワラジアスロッド４１が設けら
れている。ロワラジアスロッド４０の前端４０ａは後前
軸３０の下側の部分に連結されている。ロワラジアスロ
ッド４１の後端４１ａは、後後軸３１の下側の部分に連
結されている。また、後前軸３０の上方と後後軸３１の
上方に、それぞれアッパラジアスロッド４２，４３が設
けられている。これらのラジアスロッド４０〜４３は、
後前軸３０と後後軸３１のトルクを受ける部材である。

【００２１】重ね板ばね２０のクランプ部２２にリンク
４５が設けられている。図示例のリンク４５は、アッパ
サドル２５に溶接あるいはボルトなどの適宜の固定手段
によって固定されている。このリンク４５はアッパサド
ル２５の側面から垂直方向に延出し、リンク４５の上端
部がアッパサドル２５の上方に突き出ている。

【００２２】上記リンク４５は、油圧シリンダ５０によ
って、前後方向に移動させることができるようになって
いる。図示例の油圧シリンダ５０はシリンダ本体５１と
ロッド５２を有し、シリンダ本体５１の内部がロッド５
２のピストン部５３によって第１油室５５と第２油室５
６とに仕切られている。ロッド５２の先端部は、ピン５
８によってリンク４５の上端部に連結されている。

【００２３】シリンダ本体５１の基部はピン６０によっ
てシャシ１１のサイドメンバ１１ａに枢着されている。
このため、ロッド５２が図１に示す第１の位置から図３
に示す第２の位置の方向に伸びると、トラニオン軸１５
を中心として重ね板ばね２０が図３において反時計回り
方向に例えば角度θだけ回動する。

【００２４】上記油圧シリンダ５０は、油圧回路６５に
よって上記方向に駆動される。図示例の油圧回路６５
は、油圧シリンダ５０の第１油室５５に接続される連通
路７０と、第２油室５６に接続される連通路７１と、油
路の切替え手段として機能する切替弁７２と、油圧ポン
プ等の油圧発生手段を含む油圧供給源７３と、油圧供給
源７３の吐出側に接続される送油路７４と、戻り油路７
５と、過剰な油圧が発生した時に圧力を逃がすためのリ
リーフ弁７６などを備えて構成されている。

【００２５】上記切替弁７２は、例えばロータリ式の弁
体８０を有している。弁体８０は、図１に示す送油位置
と、図３に示す遮断位置と、図４に示す連通位置とに切
替えることができるようになっている。この弁体８０の
一例は、第１油路８１と、第２油路８２と、第３油路８
３を備えており、第２油路８２にオリフィス等の減衰力
発生機構８４が設けられている。

【００２６】弁体８０が図１に示す送油位置にある時、
第１油路８１が連通路７０と送油路７４の双方に連通す
ることにより、油圧供給源７３から吐出される作動油を
油圧シリンダ５０の第１油室５５に供給可能になるとと
もに、第３油路８３が連通路７１と戻り油路７５に連通
することにより、第２油室５６内の作動油を戻り油路７
５に戻すことができる。

【００２７】また弁体８０が図３に示す遮断位置にある
時、弁体８０によって連通路７０，７１が遮断されるこ
とにより、油圧シリンダ５０の第１油室５５と第２油室
５６の内部の作動油を閉じ込めることができるようにな
っている。

【００２８】そして弁体８０が図４に示す連通位置にあ
る時には、弁体８０の第２油路８２が連通路７０，７１
と連通することにより、油圧シリンダ５０の第１油室５
５と第２油室５６との間で作動油が減衰力発生機構８４
を通りながら双方向に流動できるようになっている。

【００２９】弁体８０は、運転室等に設けられた手動レ
バーによって前記３種類の位置を手動で切替えることが
できるようにしてもよいが、図示例の場合にはソレノイ
ド等のように電気信号によって駆動されるアクチュエー
タ９０によって上記位置を切替えることができるように
している。このアクチュエータ９０は、スイッチ９１を
操作することによって入力される電気信号により、コン
トローラ９２を介して弁体８０の前記位置を切替えるこ
とができるように構成されている。

【００３０】次に、上記構成のトラニオン型サスペンシ
ョン１０の作用について説明する。空車時に駆動輪の軸
重を増加させたい場合、スイッチ９１によって弁体８０
を図１に示す送油位置に設定することにより、油圧供給
源７３から吐出される作動油を、送油路７４と第１油路
８１を経て連通路７０に圧送する。こうすることによ
り、加圧された作動油が油圧シリンダ５０の第１油室５
５に供給されるため、ロッド５２がシリンダ本体５１か
ら押し出される方向（伸び側）に移動する。その後、切
替弁７２を図３に示す遮断位置に切替える。

【００３１】以上の操作によって、リンク４５が前方に
例えば角度θだけ押されたところで止まるため、重ね板
ばね２０は図３に示すように前半部（駆動輪側）が下方
に変位することによって前半部の撓みが増加するととも
に、重ね板ばね２０の後半部（遊動輪側）が上方に変位
してその撓みが減少する。

【００３２】このため後前軸３０の軸重が後後軸３１の
軸重よりも十分に大きくなり、駆動輪のトラクションが
確保されることにより、空車時の発進や登坂時等におい
て走行性能が向上する。こうして空車時に後前軸３０の
軸重配分を大きくしても、空車時は車両全体の重量が軽
いため、軸重が法規上の上限を越えることがない。

【００３３】一方、空車時以外（積載荷重が大きい時）
には、スイッチ９１を操作することにより、切替弁７２
を図４に示す連通位置に切替える。この場合、連通路７
０，７１が開通し、油圧シリンダ５０の第１油室５５と
第２油室５６が連通路７０，７１と切替弁７２の第２油
路８２を介して互いに連通状態となるため、油圧シリン
ダ５０のロッド５２が前後方向に移動できるようにな
る。

【００３４】このため、重ね板ばね装置２０は元の中立
状態に戻り、従来の一般的なトラニオン型サスペンショ
ンと同様に、タンデム比に応じた荷重が後前軸３０と後
後軸３１に配分される。この状態では重ね板ばね２０は
トラニオン軸１５を中心に上下方向に揺動することがで
き、重ね板ばね２０の揺動に伴って油圧シリンダ５０の
ロッド５２が前後方向に移動する。このため、第１油室
５５と第２油室５６との間で作動油が減衰力発生機構８
４を通って流れ、減衰力が生じるため、重ね板ばね２０
の揺動運動が減衰される。このため走行中に路面の凹凸
を通る時などに振動が収束しやすくなり、乗り心地が向
上する。

【００３５】なお、駆動輪が段差等を乗り上げる際に
は、図４に矢印Ａで示すように重ね板ばね２０の前側が
上昇するため、連通路７０，７１を流れる作動油は図中
に実線の矢印ａで示す方向に流れる。逆に、駆動輪が落
ちる時には、重ね板ばね２０の前側が矢印Ｂで示すよう
に下がるため、連通路７０，７１を流れる作動油は図中
に破線の矢印ｂで示す方向に流れる。従って、駆動輪が
乗り上げる際の作動油の流通方向（矢印ａ）には減衰力
発生機構８４の流通抵抗を小さくし、駆動輪が落ちる際
の作動油の流通方向（矢印ｂ）には流通抵抗が大きくな
るように、減衰力発生機構８４を構成するオリフィスや
ディスクバルブ等の絞り要素を組合わせるとよい。

【００３６】上記実施例のトラニオン型サスペンション
１０は、前述したように空車時の走行性を確保できるた
め、後前軸３０と後後軸３１の軸重配分が均等化に近付
くようなタンデム比を設定することができる。すなわ
ち、従来に比べてタンデム比を１：１に近付ける（場合
によってはタンデム比を実質的に１：１とする）ことに
より、積車時における後前軸３０と後後軸３１の各軸重
配分の均等化を図ることができる。その結果、軸重を法
規上の制限内に収めることができるとともに、積載可能
な総重量を増やすことが可能となる。積車時には駆動輪
と遊動輪の軸重がいずれも大きいため、発進や登坂性能
が確保される。

【００３７】また、シリンダ本体５１とロッド５２をシ
ャシ１１のサイドメンバ１１ａに沿って前後方向に配置
することができるため、シャシ１１まわりの空間を有効
に利用することができる。そして油圧シリンダ５０とリ
ンク４５との間に働く圧縮荷重がサイドメンバ１１ａの
強度の高い長手方向に加わるから、特別な補強対策を講
じなくても油圧シリンダ５０を設けることができる。

【００３８】そしてこの実施例の場合、重ね板ばね２０
のクランプ部２２にリンク４５を設け、シャシ１１側に
油圧シリンダ５０を設けたので、重ね板ばね２０のばね
下に余計な部品を追加する必要がなく、従ってばね下重
量を増加させることがない。また、このトラニオン型サ
スペンション１０は、後前軸３０と後後軸３１を重ね板
ばね２０のみによって支持するため、前記先行技術１の
ように荷重と撓みとの関係が複雑化せず、設計通りのば
ね特性を発揮できる。

【００３９】なお上記実施形態ではリンク４５をアッパ
サドル２５に固定したが、この発明を実施するに当たっ
て、図５に示すように、ロワサドル１６にリンク４５を
設けるようにしてもよい。また、アッパサドル２５にリ
ンクとして機能するピンを設け、このピンに油圧シリン
ダ５０のロッド５２を接続するようにしてもよい。

【００４０】

【発明の効果】この発明によれば、空車時等のように車
両重量が軽い時に駆動輪の軸重配分を増加させることが
できるため、駆動輪のトラクションが確保されることに
より、発進時や登坂時などにおける走行性を向上させる
ことができる。また、積車時に駆動輪の軸重配分を減ら
すことができるとともに遊動輪の軸重を増やすことがで
きるため、軸重の制限内で積載可能な総重量を大きくと
ることができる。

【００４１】そして油圧シリンダの油室に接続される連
通路に減衰力発生機構を設けているため、重ね板ばねが
トラニオン軸を中心に上下方向に揺動する際に振動を減
衰させることができ、乗り心地が向上する。この場合、
減衰力発生機構を油圧回路の切替弁に内蔵すれば、別途
にショックアブソーバを設ける必要がなく、懸架機構の
簡略化が図れる。

【００４２】この発明では、後前軸と後後軸を実質的に
重ね板ばねのみによって懸架するため、ばねの撓みと荷
重との関係が複雑化することがなく、設計通りのばね特
性を発揮できる。また、重ね板ばねのばね下に余分な部
品を追加する必要がないためばね下重量の増加が皆無で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態を示すサスペンションの
側面図。

【図２】 図１に示されたサスペンションの一部の分解
斜視図。

【図３】 図１に示されたサスペンションの作動態様を
示す側面図。

【図４】 図１に示されたサスペンションの他の作動態
様を示す側面図。

【図５】 本発明の他の実施形態を示すサスペンション
の一部の斜視図。

【図６】 従来のトラニオン型サスペンションの側面
図。

【符号の説明】

１０…トラニオン型サスペンション １１…シャシ １３…トラニオンベース １５…トラニオン軸 ２０…重ね板ばね ２２…クランプ部 ３０…後前軸 ３１…後後軸 ４５…リンク ５０…油圧シリンダ ５２…ロッド ５３…ピストン部 ５５…第１油室 ５６…第２油室 ６５…油圧回路 ７０，７１…連通路 ７２…切替弁 ８４…減衰力発生機構

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シャシに固定されるトラニオンベースと、 上記トラニオンベースに設けられたトラニオン軸と、 上記トラニオン軸を中心に上下方向に揺動自在に設けら
   れかつ前端側が後前軸を支持し後端側が後後軸を支持す
   る重ね板ばねと、 上記重ね板ばねの長手方向中間部のクランプ部に設けら
   れていてこのクランプ部と一体に揺動可能なリンクと、 ピストン部によって仕切られた第１油室と第２油室を有
   しかつ上記第１油室に作動油が導入された時に上記ピス
   トン部と一体に第１の位置から第２の位置の方向に移動
   するロッドを有していて上記リンクが連結される油圧シ
   リンダと、 上記油圧シリンダの第１油室と第２油室をつなぐ連通路
   を有するとともに上記第１油室に作動油を供給する手段
   を有する油圧回路と、 上記連通路の途中に設けられた減衰力発生機構と、 を具備したことを特徴とするトラニオン型サスペンショ
   ン。
2. 【請求項２】上記油圧回路は、空車時に上記油圧シリン
   ダの第１油室に作動油を供給することによって重ね板ば
   ねの前側を下方に変位させ、積車時には上記連通路を介
   して上記油圧シリンダの第１油室と第２油室を互いに連
   通させることにより上記ピストン部を移動可能としたこ
   とを特徴とする請求項１記載のトラニオン型サスペンシ
   ョン。
3. 【請求項３】上記油圧回路に切替弁が設けられており、
   この切替弁は、油圧供給源の送油路を上記油圧シリンダ
   の第１油室に連通させる送油位置と、上記連通路を遮断
   する遮断位置と、上記連通路を開通させる連通位置とに
   切替えることができるものであり、この切替弁の内部の
   油路に上記減衰力発生機構のオリフィスを設けたことを
   特徴とする請求項１記載のトラニオン型サスペンショ
   ン。
4. 【請求項４】上記減衰力発生機構は、作動油が上記第１
   油室から第２油室の方向に流れる際の流通抵抗を、作動
   油が第２油室から第１油室の方向に流れる際の流通抵抗
   よりも小さくしたことを特徴とする請求項１記載のトラ
   ニオン型サスペンション。
5. 【請求項５】上記リンクが重ね板ばねのセンタクランプ
   部のアッパサドルまたはロワサドルに固定され、かつ上
   記油圧シリンダをシャシのサイドメンバに沿って前後方
   向に配置したことを特徴とする請求項１記載のトラニオ
   ン型サスペンション。
6. 【請求項６】駆動輪用の後前軸からトラニオン軸までの
   距離と、遊動輪用の後後軸からトラニオン軸までの距離
   を同等とすることにより、タンデム比を実質的に１：１
   としたことを特徴とする請求項１記載のトラニオン型サ
   スペンション。