JPS6234581B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、車輛懸架装置及び前記車輛懸架装置
を備えた気動車及びゴムタイヤ付き車輛に関す
る。本発明は特定の気動車及びゴムタイヤ付き車
輛懸架装置を参照して本文で説明し且つ図示され
ているが、しかしながら本発明は図示され且つ説
明された特定の懸架装置に限定されるものでな
く、その他の車輛懸架装置付き装置に利用でき
る。 米国特許第3984125号明細書に開示されたゴム
タイヤ付き車輛懸架装置及び米国特許第3961582
号及び第3961584号各明細書に開示された気動車
懸架装置は、主負荷支持体と摩擦ダンパーのバネ
機素としての全体的に横断面円形の多ロツドバネ
を有する。 本発明の主な目的は、改良されたロツドバネと
摩擦ダンパーを有する車輛懸架装置を提供するこ
とである。 本発明の別の目的は、所定の負荷と振動数の条
件のために横断面円形ロツドバネ又は普通のエラ
ストマー圧縮バネを利用する懸架装置より重量が
軽い車輛懸架装置を提供することである。 本発明の別の目的は、主負荷支持体と摩擦ダン
パーの両者のバネ機素として単一のロツドバネを
有する前記タイプの車輛懸架装置を提供すること
である。 本発明の更に別の目的は、従来使用されている
横断面円形のロツドバネ又は普通のエラストマー
圧縮バネに比較して所定量のエラストマー材料で
低い懸架装置振動数を生じるロツドバネを有する
上記タイプの車輛懸架装置を提供することであ
る。 本発明の別の目的は、所定の負荷範囲にわたつ
て実質的に一定の振動数を生じる上記タイプの車
輛懸架装置を提供することである。 本発明の更に別の目的は、カーブを通る時に自
動操縦できる上記タイプの車輛懸架装置を提供す
ることである。 本発明の別の目的は、二重車軸（二軸）、単一
車軸又は関節連結式単一車軸の構造を有する自動
操縦気動車トラツクを提供することである。 本発明の更に別の目的は、摩耗材の使用寿命に
わたつて実質的に同一割合を維持するように摩耗
に対して自動調節を行なう可変タイプであること
が好ましい摩擦ダンパーを有する上記タイプの車
輛懸架装置を提供することである。 本発明は、負荷支持力の第一成分が負荷軸受圧
縮力としてバネ機素に与えられ、負荷支持力の第
二成分が摩擦ダンパーに与えられ且つ摩擦ダンパ
ーを制御するようにバネ機素及び前記バネ機素と
作動的に関連した摩擦ダンパーを有する車輛懸架
装置に関する。バネ機素が横断面橢円形のロツド
バネによつて構成される本発明の好ましい実施例
によれば、ロツドバネ及び摩擦ダンパーと負荷伝
動関係のオペレータはそれに同時的に力を供給す
ることができる。オペレータは、負荷支持用支持
面によつて支持され、しかも支持面に与えられた
負荷支持力の第一成分が負荷支持圧縮力として固
定位置力ベクトルに沿つてロツドバネに与えら
れ、同時に負荷支持力の第二成分は垂直力として
垂直力ベクトルに沿つて摩擦ダンパーに与えられ
るように、構成され且つ支持面に関して配置され
る。 最も実用的な装置に於いて、上方ロツドバネ負
荷支持面は車輛ボデイーによつて形成された適当
な負荷適用面又は車輛ボデイーに取付けられた適
当な負荷適用部材に支持される。オペレータと支
持面はロツドバネに関して下に配置される負荷支
持垂直整合状態に配置されており、オペレータは
たとえその他の整合状態が利用されたとしてもロ
ツドバネと支持面との間に介在する。支持面は、
車輛ボデイーと走行歯車との間に負荷支持連結装
置を構成する負荷アームによつて、車輛の車軸に
よつて取付けられた部材によつて又はロツドバネ
オペレータ及びダンパーの整合状態に従うその他
の適当な装置によつて形成されている。 好ましいオペレータは、外形がテーパ状に形成
され、且つそれに与えられたダンパー垂直力の成
分と関連した力ベクトルに沿つて分岐する上方と
下方の接触面を形成する。支持面は下方接触面に
平行に傾斜する。上方オペレータ接触面は一方の
ロツドバネ負荷支持面に平行で且つ接触し、下方
接触面は支持面に摺動可能に係合する。その結
果、与えられた負荷支持力に応答して支持面のシ
フト又は側方運動は、下方接触面に関して摺動運
動としてのみ生じ、それ故に上方接触面に伝動さ
れない。更に、オペレータは、オペレータが力供
給中に摩擦ダンパーに関して実質的に固定位置を
維持するように摩擦ダンパーと連結される。従つ
て、上方オペレータ接触面は力供給中にロツドバ
ネと静的接触状態になつたままである。 好ましい摩擦ダンパーはベクトルに関して実質
的に垂直な関係の２つの相対的に可動な平行摩擦
面で作られ、そのベクトルに沿う前記垂直力成分
はオペレータによつて与えられる。一方の摩擦面
は垂直力成分の供給に応じて前記摩擦面が可変摩
擦緩衝力を生じるために他方の摩擦面に押圧され
るようにオペレータと共同して可動な状態に連結
されている。 従つて、本発明は車輛懸架装置の技術では従来
並ぶものがないほど経済的に安価で、信頼性に富
み且つ融通性に富む車輛懸架装置を提供すること
は明らかである。例えば、ゴムタイヤ付き車輛タ
ンデム車軸懸架装置に使用するために、本発明の
車輛懸架装置は２対の独立的に可動な中間部で枢
着された負荷アームを有し、各々の対の負荷アー
ムは本文で説明したタイプの単一ロツドバネ及び
摩擦ダンパーと関連している。この車輛及びその
他のゴムタイヤ付き車輛に使用する場合に、本発
明の懸架装置は、負荷を等しくし且つ約50％だけ
個々の車輪衝撃を減少し、つり合つた負荷可変緩
衝を通じて振動を制御することによつて所望な力
学的特性を与え、負荷可変緩衝を与えることによ
つて衝撃負荷を減少し、ロール抵抗を改善し、ロ
ツドバネの使用に於いて使用寿命を伸ばし、カー
ブを通る時に自動操縦を行ない、従つて平衡速度
以上のコーナリング速度でスカフイングが生じる
ことによるタイマ摩耗を減少し且つローリング抵
抗の引きずりを減少させることができ、車輪のバ
ウンドなしに加速及びブレーキ状態の下で安定し
ており、有効バネ下重量を低くすることができ、
更にたいていの実用負荷範囲にわたつて実質的に
一定の振動数を与えることができる。 気動車に使用するために、本発明の懸架装置は
多くのこれらの利点及びその他の利点を有する。
独立的に可動な負荷アーム及びそれぞれに関連し
たロツドバネ及び摩擦ダンパーを利用する懸架装
置は、例えば、４輪トラツク又は関節連結式トラ
ツクが曲がつた軌道に対する迎角を比較的に低く
維持し且つ不均衡速度で走行する時にレールカー
ブに従属できる。そのトラツクは、螺旋状レール
カーブ、その他の気動車を転がすことができるカ
ーブ、又は待避線又は操車場カーブで自動操縦で
きる。気動車に使用するために本発明の懸架装置
は、レールに近接した位置での衝撃負荷を補助的
に緩衝し且つ吸収し、それ故に気動車構造体、支
持された積荷及びブレーキ索具及び連結器のよう
な補助の部品のために非常に好ましいバネ作用と
なり緩衝する。 ゴムタイヤ付き車輛及び気動車に使用する場合
に、本発明による横断面橢円形のロツドバネは横
断面円形のロツドバネ又は普通のエラストマー圧
縮バネを従来使用できるよりも軽い重量で所定の
負荷条件で低い懸架装置振動数に維持できるから
好ましい。更に、そのバネは所定の負荷範囲にわ
たつて実質的に一定の懸架装置振動数を与えるこ
とができる。ゴムタイヤ付き車輛及び気動車に関
して懸架装置を最も実用的に使用する場合に、懸
架装置は更に事実上破損することがなく、底につ
くことがなく、非線形にはねかえり、それ故に軽
い負荷から重い又は同等の衝撃負荷まで広い範囲
の負荷条件に応じて非常に有効で融通性に富んだ
負荷軸受を提供できる。その結果、損傷垂直加速
度は減少又は実質的に最小限になり、悪い道又は
軌道条件の下及び高速度でも負荷を最良に維持で
きる。勿論、その他の横断面形状のロツドバネ又
はその他のタイプのバネでも横断面橢円形のロツ
ドバネの代りに使用できることは明らかである。 本発明による可変摩擦ダンパーは摩擦機素の使
用寿命に於ける摩耗を自動調節でき、従つて緩衝
摩擦面の摩耗に関連する効率低下を起すような液
圧緩衝装置又は普通の摩擦緩衝装置に生じる性能
低下は生じることがない。 本発明のこれら及びその他の目的、構成及び効
果は、同一部品を同一番号で示している図面を参
照した次の詳細な説明及び特許請求の範囲から明
らかである。 まず最初に第１図〜第３図を参照すると、本発
明による車輛懸架装置は、ロツドバネ１０、摩擦
ダンパー（番号１２で全体的に示されている）及
びロツドバネ１０の下に配置され且つピボツト１
５によつて摩擦ダンパー１２に連結されたオペレ
ータ１４を有する。枢動可能な負荷アーム１６
は、オペレータ１４及びロツドバネ１０を支持す
る。オペレータ１４はロツドバネとダンパーにそ
れぞれの力を同時に与え且つロツドバネとダンパ
ーを制御し、その力はアーム１６によつて与えら
れた共通の負荷支持力から与えられる。 第１図及び第２図に示された実施例によれば、
懸架装置は固定単一車軸気動車に使用される。こ
の実施例に於いて、アーム１６はその内端部で低
い摩擦プラスチツク製プツシユピボツト１８によ
つて気動車ボデイー２０に連結される。アーム１
６の外端部は軸受アダプター２３（第２図）及び
下に位置する軸受キーパ２５によつて気動車車軸
２２の一端部を支持する。エラストマー製の懸架
装置パツド２４（第１図）はアダプター２３とア
ーム１６との間に介在され且つクツシヨン負荷が
アダプター２３とアーム１６との間で伝動され
る。同一の無関係に動くことのできる負荷アーム
と関連したロツドバネ、摩擦ダンパー及びオペレ
ータはボデイー２０と車軸２２の他端部（図示省
略）とに作動的に関連し、且つボデイー２０と車
軸２２との間に負荷支持用支持体を設ける。 第１図及び第２図を参照すると、オペレータ１
４は、テーパ状外形を有し且つ相対的にダンパー
１２の方向に向つて散開する上部接触面２６と下
部接触面２８を形成する（第１図及び第２図参
照）。上部接触面２６はそれと負荷伝動関係の下
部ロツドバネ負荷支持体表面に対向して支持され
る、下文で説明されるように、負荷の加わつてい
る間に動かないようにする。下部接触面２８は負
荷アームの外端部によつて形成された下に位置す
る傾斜支持面３０に対して支持され且つその支持
面３０に関して動くことができる。上部接触面２
６は上部負荷適用面３２に平行であり且つ対向し
ており、その面３２は例に於いて車輛ボデイーに
よつて形成され且つ上部ロツドバネ負荷支持体表
面に対して符合的に支持される。下文で説明され
るように、面２６と面３２との間のロツドバネは
負荷の加わつている間に横に圧縮される。 実施例に於いて、摩擦ダンパーは２つの相対的
に動くことのできる平行な摩擦面３４，３８によ
つて構成される。摩擦面３４は、第１図及び第２
図に示すように、ピン即ちピボツト１５によつて
オペレータ１４の比較的に大きい端部に枢着され
た摩擦シユー３６によつて取付けられる普通の摩
擦パツドによつて形成される。摩擦面３８は車輛
ボデイーから下向きに突出する部材によつて形成
される。摩擦面３４，３８はそれらが無負荷状態
で互いに係合されるようにオペレータ１４に関し
て配置される（第２図参照）。摩擦面３４，３８
がボデイー２０に関してアーム１６の運動中にオ
ペレータ１４によつて与えられる普通の力によつ
て一緒に押圧する時に、摩擦面３４，３８は可変
の摩擦緩衝力を生じる。実施例に於いて、摩擦面
３８は、下文で説明するように、負荷アームの下
方運動中に生じる摩擦緩衝力が上方運動中に生じ
る摩擦緩衝力を越えるようにアーム１６の運動軌
跡に関して傾斜する。 第３図に概略的に示すように、オペレータ１４
は負荷アームによつてロツドバネとダンパーに与
えられる力の垂直成分を同時に与えることができ
る。第３図を参照すると、負荷支持力は接触面２
８の面に垂直な傾斜ベクトル４０に沿つて負荷ア
ーム１６によつて面２８，３０を経てオペレータ
１４によつて与えられる。オペレータ１４は、基
本的に負荷支持圧縮力のみとして下部バネ負荷支
持面に現われるベクトル４２に沿つて負荷アーム
力の第一成分を面２６を経てロツドバネに与え
る。オペレータ１４は垂直なベクトル４４に沿つ
て負荷アーム力の第二成分をピボツト１５を経て
ダンパー１２に同様に与える。負荷アームの力は
摩擦面３４と３８を互いに押圧する垂直力として
生じる。 摩擦面３４，３８が所望の大きさの摩擦緩衝力
を得るために互いに動かされなければならない距
離は十分に小さく（好ましくは無視できる）なつ
ており、オペレータ１４が摩擦面と静的接触状態
を変え得る範囲に至るまで力を与える作動中にロ
ツドバネに関して側方に移動することがないよう
に、摩擦面３４，３８は配置されている。摩擦面
３４又は３８を構成する材料が摩耗するに従つ
て、勿論、オペレータは摩擦面に対し比較的に近
接した隙間をもつた位置をとるが、しかしなが
ら、この形式のオペレータの運動は最も実用的な
場合に於いてオペレータがロツドバネと接触状態
の効果を有していないように徐々に生じる。それ
故に、摩擦ダンパーはその使用寿命にわたる摩耗
を自己調節するような特定の大きさに形成されて
いる。 第１図に於ける負荷条件を懸架装置が維持する
ために、面３０は負荷アームの弓形運動中に面３
８に平行に動く又は移動することができる。この
ために、低い摩擦材４６の層は面２８と３０の間
に介在されている。その結果として、負荷アーム
がボデイーに関して枢動する時に、ロツドバネに
関するオペレータ１４の位置は面２６と一致する
平面で変更されず、それ故にその面２６とロツド
バネの対向接触する下方負荷支持面は静的に接触
状態になつている。 実施例に於いて、摩擦面３８は、負荷アームの
下方運動中に得られる摩擦緩衝力が上方運動中に
得られる摩擦緩衝力を越えるように負荷アームの
運動軌跡に関して傾斜している。特に、摩擦面３
８は第１図の矢印によつて示される負荷アームの
弓形運動の軌跡に関して鋭角に傾斜する。その結
果、負荷アーム１６が第２図の位置から第１図の
位置の方向に上方に動く時に、第３図のベクトル
４４に沿つて与えられる力は摩擦面３８がアーム
１６とオペレータ１４の上方運動軌跡から相対的
に離れる方向に傾斜するように漸減状態の垂直力
として生じる。逆に、負荷アームが第１図の位置
から第２図の位置の方向に下向きに動く時に、摩
擦面３８は負荷アーム従つてオペレータの運動軌
跡に近づき、それ故に得られる垂直力は増大す
る。 本発明の懸架装置は第１図と第２図のそれぞれ
の２つの積荷状態の下で示されている。第１図に
於いては懸架装置が最も重い負荷の状態であると
考えられ、第２図に於いて軽い負荷の状態と考え
られる。第１図及び第２図に於いて、ロツドバネ
は自由直立高さの約40〜45％及び15〜20％にそれ
ぞれ撓んでおり、両方の場合に、ロツドバネの無
負荷状態の側壁が全体的に円形外形と一致する。
衝撃荷重の下で、第１図〜第２図のロツドバネは
それが損傷なしに比較的に大きい変形をすること
ができないけれども自由直立高さの55〜60％程度
撓むことができる。 第１図及び第２図を比較して説明すると、ロツ
ドバネのそれぞれの負荷支持面の面積は与えられ
た負荷支持圧縮力が増大するに従つて増大する。
この負荷支持面の面積の増大は、バネ側面と端面
の部分が図示の対向した面２６，３２とそれぞれ
接触状態に圧迫するに従つて得られる。その結
果、ロツドバネの形状係数は漸次増大する負荷と
符合して増大する。用語“形状係数”はバネ負荷
軸受面の面積と与えられた負荷に応答する自由膨
脹する無負荷面の面積との比として決定される。
形状係数が増大するに従つて、増大する圧縮負荷
が所定の撓みを得るために要求される。即ち、バ
ネが比較的に強くなり、又は圧縮に対するバネの
抵抗は形状係数が増大するに従つて比例して増大
する。負荷可変形状係数を有する横断面形状のロ
ツドバネに形成することによつて、第１７図に示
されたタイプの非線形又は可変負荷撓み曲線を有
するロツドバネを得ることが可能である。第１７
図は、22.9cm（９インチ）の長軸、16.6cm（6.55
インチ）の短軸及び16.6cm（6.55インチ）の長さ
を有する実施例のロツドバネの負荷vs撓み曲線
を示す。下文で示すように、橢円形ロツドバネ横
断面が非常に好ましい懸架装置の振動数と減少し
た重量と共にこのタイプの撓み曲線を与えるとい
う点で、本発明は特に重要である。 上文で説明したように、面２６，３２の対向面
は上部と下部のロツドバネ負荷支持面に平行に維
持され且つそれぞれ接触状態になる。第１図及び
第２図の実施例に於いて、面２６，３２が車輛ボ
デイーと負荷アームによつてそれぞれ与えられる
対向した垂直力を受ける時に、ロツドバネはボデ
イーの長手方向軸に実質的に垂直で且つ長軸と一
致する固定位置ベクトルに沿つて回転運動するこ
となしに面２６と３２の間で横方向に圧縮される
ように、面２６，３２は配置される。勿論、与え
られる負荷の方向は軸方向でなく、ロツドバネは
負荷されておらず、端部負荷コラムとして作用す
ることなく、しかも圧縮的に負荷されるロツドバ
ネは剪断バネとして作用せず又は組合せ剪断・圧
縮バネとして作用しないことが理解される。その
結果、これらの接触面は負荷の作用中に相対的な
回転運動、移動又は摺動運動が生じず、従つてロ
ツドバネが本文で図示し且つ説明された方法で圧
迫される時に、ロツドバネをその長手方向軸線に
平行にそのまわりで回転させる捩り力、剪断力又
は偶力は取除かれ又は最小にし、それに伴つてロ
ツドバネを構成するエラストマー材料の表面摩耗
及び破壊的な剪断応力を除去するか又は相当に少
なくすることができる。 本発明のロツドバネは第１２図〜第１６図に更
に詳細に示されている。ロツドバネはエラストマ
ー材、好ましくは天然ゴムから成る中実体で作ら
れている。上部と下部負荷支持面（番号４８，５
０でそれぞれ示される）は凸状であり且つボデイ
ーの長手方向軸線のまわりで曲げられていること
が好ましい。同様に、端部５２，５４は凸状であ
り且つ第１４図及び第１５図に示すように曲げら
れたコーナに沿つてボデイーの側面及び上部と下
部の負荷支持面で併合する。単一の上方に位置す
るボス５６は上部負荷支持面から突出し、２つの
下方に位置するボス５８は下方の負荷支持面から
突出する。ボスは、それらボスがロツドバネを圧
縮負荷を受ける間にロツドバネに関して移動した
り又は回転させる傾向を防止又は実質的に最少に
するため及び組立中にロツドバネを容易に位置ぎ
めするために第１図の面２６，３２に形成された
適当な凹部に符号して係合するような適当な外形
を有する。負荷軸受面の曲状形状は隣接した側壁
を圧縮負荷させる間に次第に圧迫させることがで
き、その結果として負荷作動中にエラストマー材
の応力を下げることができ、従つて使用寿命を相
当に長くすることができる。更に、丸味を有する
負荷軸受面は撓みが増大する間にロツドバネを安
定的に維持され、それ故に、比較的に大きい橢円
比（長軸／短軸）を大きくすることができる。 第１３図〜第１６図のロツドバネ用として選定
される楕円比及び長さは、所望な懸架装置振動
数、作動負荷範囲、重量及び使用寿命に従う。一
般に、利用される楕円比が高ければ、所定の負荷
に得られる懸架装置振動数は低くなる。硬度の高
いエラストマー材を使用すれば、懸架装置の振動
数は高くなるが、しかしながら、ヒステリシス効
果は高い硬度のエラストマー材のために発生し、
それ故に懸架装置に組込まれたロツドバネは繰返
し負荷サイクルの後に高い熱が発生することとな
る。その結果、高い硬度のエラストマー材を使用
するとロツドバネの使用寿命は相当に短かくな
る。ロツドバネを長くすることによつて高い負荷
軸受容量が得られるが、バネ振動数は無負荷端部
面を押圧する抵抗を増大させることによつて幾分
か増大する。 最も実用的な実施例に於いて、ロツドバネは楕
円比が約2.5：１以下であることが好ましく、約
1.1：１〜約2.2：１の範囲が最も好ましい。ロツ
ドバネの長さは短軸の長さに少なくとも等しく、
その硬度は約40゜〜70゜国際ゴム硬度（IRHD）
の範囲である。６本のロツドバネは、限定される
ものでないが次の特定の実例に従つて50゜の硬度
の天然ゴムから構成されている。

【表】 上記実施例から理解されるように、楕円比は得
られるロツドバネの重量に重要な要因となり、比
較的高い楕円比のロツドバネは比較的に低い楕円
比のロツドバネよりも重量で軽くなる。逆に、楕
円比が円形断面に相当する１：１に近づくに従つ
て、所定の振動数及び負荷条件を得るためのロツ
ドバネの重量は相当に増大する。 第４図、第５図及び第２３図を参照すると、本
発明の懸架装置は関節連結式気動車トラツクに使
用された状態を示す。第４図、第５図及び第２３
図の懸架装置は第１図及び第２図に示された懸架
装置に全体的に等しく、この懸架装置は２つの同
一の懸架装置ユニツト５９を有し、各々のユニツ
トは独立的な可動な負荷アーム、ロツドバネ及び
関連した摩擦ダンパーで作られているが、各々の
負荷アームがそれぞれのトラツク側面フレームと
車軸との間で作用する点で相違する。第４図、第
５図及び第２３図の懸架装置の同一部品は接尾語
“Ａ”を付した同一番号で示されている。 図示の関節連結式気動車トラツクは、第２３図
に示すように側面外形で中央部が凹状の全体的に
Ｖ型を有する横部材６１によつて符合する端部を
互いに連結した２つの隔置状態の平行な側方フレ
ーム６０を有する。図示のトラツクは適当な車輛
ボデイーに連結した中央シル６３を取付ける車輛
ボデイーボルスター６２を支持する。２つの側方
フレームによつてそれぞれ取付けられた側方支持
体６４はボルスター６２の端部用の垂直な負荷支
持用支持体を有する。ボルスター６２及び回転車
輛ボデイー・トラツク連結装置用の水平負荷支持
用支持体は、ボルスター６２によつて取付けられ
たエラストマーのバネリング６５及び斜め部材６
９によつて取付けられたトラツク中心支柱６７に
よつて提供される。斜め部材６９は横部材６１か
ら支柱６７まで側方とブレーキの負荷を伝える。
関節連結式気動車の作動のために、コネクター７
１は凹状中央部に隣接した横部材６１によつて取
付けられ且つ曲がつた軌道を越える時に互いに関
してトラツクフレームの回転を防ぐために図示の
トラツクと第二車輛ボデイー（図示省略）と関連
した隣接のトラツク（図示省略）との間に伸長す
る。シル端部７３はピボツト５７で引張棒又は連
結器５５を取付ける（第４図及び第５図）。引張
棒５５は図示の車輛ボデイーの隣接端部と第二車
輛ボデイー（図示省略）の隣接端部との間で作用
し、これらの間で衝撃と牽引又は押しと引きの力
を伝動することができる。連結される時に、２つ
のトラツクは自動操縦二重車軸トラツクとして動
く。その自動操縦特性は下文で更に説明する。図
示の気動車に使用するのに適した側受とバネリン
グは米国特許第3961582号明細書に開示されてお
り、その開示点を参照としてここで説明する。 図示の実施例に於いて、バネリング６５を通る
トラツクピボツト軸線は引張棒ピボツト５７に関
して長手方向にオフセツトされており、それ故に
トラツクは気動車がトグル作用によつて曲がつた
軌道を越える時に互いに関して長手方向に移動す
る傾向を有する。その実施例に於いて、コネクタ
ー７１は相対的なトラツク運動を許容でき、所望
ならば、補助的に米国特許第3961582号明細書で
開示されたように長手方向の軸線のまわりでトラ
ツクの相対的回転運動を許容できる。その他の応
用例に於いて、引張棒ピボツト軸線はトラツクピ
ボツト軸線と垂直に整合状態に配置され、コネク
ター７１は長手方向に剛性であり、更に所望なら
ば相対的なトラツク回転運動を許容できる。 第４図のトラツクの別の実施例は第２５図〜第
２７図に示されており、これらの図面に於いて同
一部品は同一番号の後に接尾辞“AA”を付して
示されている。第２５図〜第２７図のトラツク
は、側方フレーム６０AAと部材６１AA，６９
AAが別の形状であること以外については第４図
のトラツクと全般的に同一である。更に、第２５
図〜第２７図のトラツクは、コネクター７１AA
が連結されていない時にトラツクの回転運動を防
ぐためにピボツト式ラツチ７３と中央のシル６３
AAに固着された部材７４を有する。第２６図に
示すように、ラツチ７３はそれが部材７４からそ
らされた引込んだ位置に保持されるようにコネク
ター７１AAを形成する伸縮機素の運動軌跡に配
置される。バネ（図示省略）はコネクター７１
AAが外ずれる時に部材７４と係合状態になるよ
うにラツチ７３を押圧する。 第６図、第７図及び第２４図を参照すると、本
発明の懸架装置が二重車軸トラツクに使用された
状態が示されている。第６図、第７図及び第２４
図の懸架装置は第１図及び第２図に示されたもの
と全般的に同様であり、懸架装置は４つの懸架装
置ユニツト６６を有し、各々のユニツトは独立的
に可動な負荷アーム、ロツドバネ及び関連した摩
擦ダンパーで作られているが、各々の負荷アーム
がそれぞれのトラツク側方フレームと車軸との間
で作用するということで相違する。第６図、第７
図及び第２４図の懸架装置の同一部品は同一番号
に接尾辞“Ｂ”を付して示されている。 図示の二重車軸トラツクは、第７図に示すよう
に、側面図で全体的にＴ型でありしかも第２６図
のトラツクの側方フレーム６０AAに全体的に同
様である２つの隔置された平行な側方フレーム７
５を有する。各々の側方フレームの外端部は薄く
なつた厚さであり且つそれぞれの下に配置された
ロツドバネに支持され、中間部分は厚さが厚くな
つている。２つの負荷アーム１６Ｂは、図示（第
７図）のように２つの隣接したピボツト１８Ｂで
この中間部分に枢着されている。実施例に於い
て、第２４図に示すように、外形が全体的にＶ型
の凹状中央部を有する横部材７７は、中間の部分
に隣接した側方フレームにボルト止めされてい
る。部材７７は、側方フレーム７５がそれぞれの
垂直平面で部材７７の長手方向軸線のまわりで相
対的に揺動できるように十分に捩り方向に可撓で
ある。２つの側方フレームによつてそれぞれ取付
けられた側受８１は、ボデイーボルスター８３の
端部のために垂直な負荷支持用支持体を有する。
ボルスター８３及び回転車輛ボデイー・トラツク
連結装置のための水平な負荷支持用支持体は、第
２４図に示すように、部材７７によつて取付けら
れたエラストマーバネリング８５及びボルスター
８３にボルト止めされたトラツク中央支柱８７に
よつて形成される。側方フレームと部材７７との
間及び支柱８７とボルスター８３との間のボルト
連結装置は、高い振動抵抗を有する自動ロツク式
ナツト又は据込みで形成されることが好ましい。
図示のトラツクに使用するのに適した側方支持用
とバネリングは米国特許第3961584号明細書に開
示されており、この開示点はここで参照して組入
れる。 第２８図を参照すると、第７図の二重車軸トラ
ツクの負荷アームは第２８図に示されるように共
通のピボツト１９によつて取付けられ、ここで同
一部品は同一番号に接尾辞“BB”を付して示さ
れている。ピボツト９３は側方フレーム７５BB
に関して固定されており、ピボツト９３はフレー
ムに形成された垂直のスロツトにピボツト９３を
取付けることによつてピボツト９３はフレームに
関して移動可能に形成される。第３０図を参照し
て下文で説明されたスロツト１７４を参照された
い。 第８図及び第９図を参照すると、本発明の懸架
装置は単一の車軸のゴムタイヤ付き車輛に使用す
る状態を示す。第８図及び第９図の懸架装置は上
文で説明し且つ図示した懸架装置と全般的に同様
であり、同一部品は同一番号の後に接尾辞“Ｃ”
を付して示しており、懸架装置が傾斜支持体表面
３０Ｃを形成する別々の部材７１を有する点での
み相違する。 第８図及び第９図の実施例に於いて、車輛は、
普通のトレーラヒツチ連結するのに使用されるア
イ又は連結器７２及び車軸８２と重なつた関係で
平行な隔置された部分７８，８０で終端となる２
つの分岐状フレーム部材７４，７６を有するトレ
ーラコンバータ移動車によつて構成される。ボル
スター８３は第９図に示すように部分７８，８０
によつて取付けられる。車軸８２は部材７１を取
付け且つ平行四辺形リンク装置によつて部材７
４，７６に関して支持される。このリンク装置
は、第８図及び第９図に示すように、部分７８，
８０上のピボツト取付部から車軸８２の中心付近
のピボツト取付部の方向に収束する２つの共角の
上方制御ロツド８４，８６及び同様に取付けられ
るが部分７８，８０に平行に伸長し且つ部分７
８，８０の下に位置する２つの共角の下方制御ロ
ツド８８，９０から形成される。 第１０図及び第１１図を参照すると、タンデム
車軸ゴムタイヤ付き車輛懸架装置が示されてい
る。この懸架装置は、ロツドバネが２つの共通の
枢着された負荷アームの対向した相対的に可動な
部分の間に配置されていること以外については、
第１図〜第９図に示された懸架装置に全般的に同
様である。２組の負荷アーム（一組のみを図示）
はタンデム車軸９４，９６の端部を支持する。単
一のロツドバネは各々の負荷アームのために単一
の負荷軸受バネ機素を構成する。一方の負荷アー
ムの組のみで、しかも関連するロツドバネ・ダン
パー及びその他の懸架装置機素がここで図示され
且つ説明されており、他方の負荷アームの組及び
それぞれの関連した懸架装置機素も同様であるこ
とを理解されたい。 特に、第１０図及び第１１図の懸架装置を参照
すると、懸架装置は外側又は先導負荷アーム９８
及び内側又は後続負荷アーム１００を有する。こ
れらアームは共通の中心プツシング１０２によつ
て中間部を共通に枢着される。プツシング１０２
は車輛フレーム１０６から下向きに突出して固定
されたサドル１０４によつて取付けられる。サド
ル１０４の上部は、懸架装置で慣用技術である
が、車軸９４，９６と関連したトルクロツド１０
８によつて直立状車軸ボウルブラケツト１１０に
それぞれ連結される。負荷アームの外端部は、図
示のように車軸ブラケツト１１６，１１８によつ
て車軸に連結されるそれぞれのゴム製プツシング
１１２，１１４で終端となる。 第１０図及び第１１図の懸架装置は上文で説明
され図示されたロツドバネに全般的に同様である
横断面楕円形のロツドバネ１２０を有する。図示
のように、ロツドバネの上方負荷軸受面はアーム
１００の上に重なつて伸長する部分１２２によつ
て形成される面と接して支持される。下方のロツ
ドバネ負荷軸受面は可動なダンパーブラケツト１
２４によつて形成される対向した面１２３に支持
される。ダンパーブラケツトの下面は、傾斜し且
つアーム９８によつて形成された傾斜面に符合し
て摺動可能に係合し且つ第１図及び第２図に関し
て上文で説明し図示したオペレータ１４と全般的
に同様様の方法でロツドバネの圧縮負荷中にアー
ムに関して可動である。ダンパーブラケツトの相
対的に厚い端部は適当な摩擦シユー材で作られた
ダンパーパツド１２６を支持する。このパツド
は、第９図に示すようにアーム部分１２２の末端
部によつて取付けられる管状開放端部を有したダ
ンパー機素１２８の一面に支持される。ダンパー
機素の一側面は、アーム９８，１００がそれぞれ
相対的に枢動するように摺動関係にパツド１２６
に対向して係合する実質的に平らな面１３０（第
１２図参照）を形成する。ダンパー機素の他側面
は、全体的に横断面Ｖ型（第１０図参照）であり
且つ第１２図に示すようにアーム１００によつて
取付けられた２つの付加的なダンパーパツド１３
６，１３８にそれぞれ対向する２つの互いに傾斜
した面１３２，１３４を有する。ダンパーブラケ
ツト１２４は、第１図及び第２図のオペレータ１
４のように、アーム９８と１００によつて生じる
負荷を受ける時に面１３０，１３２及び１３４と
それぞれ摩擦係合状態にパツド１２６，１３６及
び１３８を押圧する。 第１１図の懸架装置の別の実施例は第２９図に
示されており、同一部品は同一番号の後に接尾辞
“Ｄ”を付して示されている。第１１図の懸架装
置は２つの負荷アーム１４０，１４２を有し、そ
れらの外端部は車軸ブラケツト１１６Ｄと１１８
Ｄによつてそれぞれ車軸９４Ｄと９６Ｄに連結さ
れている。アーム１４０，１４２の内端部はつり
合いビーム１４８のそれぞれの端部にピボツト１
４４，１４６で枢着されている。このビーム１４
８はサドル１０４Ｄによつて符号１５０の位置で
アームピボツトの中間で枢着される。ロツドバネ
１５０，１５２は第１図の懸架装置のようにアー
ム１４０，１４２によつてそれぞれ支持されるオ
ペレータ１５４，１５６によつて支持される。同
様に、オペレータ１５４，１５６は摩擦面１６
２，１６４に対して摩擦シユー１５８，１６０を
押圧する。２つの負荷アーム及びつり合いビーム
で作られた全般的に同様の懸架装置は第６図及び
第７図のトラツクに利用される。 第１１図の懸架装置の第２の別の実施例は第３
０図に示されており、第１１図又は第２９図の部
品に符合する部品は同一番号の後に接尾辞
“DD”を付して示している。単一の負荷アーム１
７０は一端部で車軸ブラケツト１１６DD，１１
８DDによつて車軸９４DDと９６DDに連結され
且つロツドバネ１５０DDと１５２DDを支持す
る。サドル１０４DDによつて形成された垂直な
スロツト１７４に嵌るピン１７２はアーム１７０
をその長さの中間で支持する。その結果、アーム
はフレームレール１７６に負荷を分配するために
サドル１０４DDに関してスロツト１７４に沿つ
て垂直に摺動できる。 第１８図及び第１９図を参照すると、第４図〜
第７図、第１０図〜第１２図及び第２３図〜第３
０図に示された懸架装置は、説明するように、遠
心力の作用に応答して負荷アームの独立した運動
によつて曲がる時に自動操縦を行なうことができ
る。第４図〜第７図及び第２３図〜第２９図に示
された懸架装置はカーブを曲がる時に全般的に自
動操縦を達成できるけれども、第１８図及び第１
９図は第１０図〜第１２図のタンデム車軸懸架装
置の自動操縦を示す。第１図、第２図、第８図及
び第９図の単一車軸懸架装置は車輛の両端に取付
けられる時に自動操縦を達成できる。 更に第１８図及び第１９図を参照すると、第１
０図〜第１２図の懸架装置を備えたゴムタイヤ付
き車輛が第１９図の矢印によつて示された方向に
走行する時にコーナを進行するに従つて、重心に
関する遠心力は第１８図に示されるように外向き
に高架車輛ボデイーを傾斜させる傾向がある。そ
の結果、外側車輪と関連した懸架装置機素に与え
られた負荷支持力は増大する傾向にあり、同時に
内側車輪と関連した懸架装置機素に与えられた負
荷軸受力は減少する傾向にある。それ故に、第１
９図に示すように、外側負荷アームは車軸の外端
部から離れる傾向があり、同時に内側負荷アーム
は車軸の内端部を互いに引き付ける傾向にある。
その結果、車軸は、車両が真直な走行を行なう時
に上記の遠心力の負荷状態が取除かれるまでカー
ブに関してそれぞれ半径方向位置をとる。 第２０図を参照すると、本発明の懸架装置は与
えられた負荷の所定範囲にわたつて実質的に一定
の振動数を示している。第２０図は第１０図〜第
１２図に示されたタンデム車軸懸架装置に関して
典型的な負荷条件の下で得られるバネ振動数を示
すけれども、残りの懸架装置は全般的に同様の振
動数曲線を与えることができる。更に、第２０図
は２つの先行技術のタンデム車軸懸架装置のため
の振動数曲線を示す。明らかのように、本発明の
懸架装置で得られる振動数曲線は示される負荷限
界点の間の実質的に一定のバネ振動数を提供す
る。 第２１図及び第２２図は、第１０図〜第１２図
のタンデム車軸懸架装置の作動態様を示してお
り、同様に本文で説明され図示された残りの懸架
装置の作動特性を示している。更に、第２１図及
び第２２図は板バネを有する先行技術の移動ビー
ム懸架装置の符合する作動特性を示している。 第２１図を参照すると、本発明の懸架装置は、
50m.p.h.で高さ5.08cm（２インチ）、長さ15cm
（６インチ）のハンプを有する衝撃に応答して先
行技術の懸架装置より比較的に少ないタイヤ弾性
力（２対３）及び低い追従加速度を示す。第２２
図を参照すると、本発明の懸架装置は同様の衝撃
条件に応答して先行技術の懸架装置より少ない撓
み及び迅速な緩衝を示す。 本発明の数種の好ましい実施例を図示し且つ説
明したけれども、種々の設計変更が当業者によつ
て行なわれることは明らかである。実施例のため
に、第１１図の懸架装置は２つのクロスアームを
設けることによつて２つのロツドバネ及び２つの
摩擦ダンパーを使用するのに採用され、各々のア
ームはロツドバネ及びオペレータをアーム枢支点
の一側面に支持するためにアーム９８の下部に外
形の等しい下部並びにダンパーを取付け且つロツ
ドバネをアーム枢支点の他側面に支持するために
部分１２２に外形の等しい上部を有している。従
つて、本発明は本文で説明し図示した特定の実施
例に限定されるものでなく、本発明の真の技術的
範囲及び精神は特許請求の範囲を参照して決めら
れるべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による懸架装置が負荷状態にな
つている固定された単一車軸気動車について側面
図、第２図は軽い負荷状態になつている第１図の
懸架装置を示す第１図と全般的に等しい側面図、
第３図は第１図の懸架装置に生じる力伝動状態を
示す力の線図、第４図は第１図の懸架装置を有す
る関節連結式気動車トラツクの上面図、第５図は
第４図の線５−５に於ける断面図、第６図は第１
図の懸架装置を備えた二軸気動車トラツクの上面
図、第７図は第６図の７−７に於ける断面図、第
８図は第１図の懸架装置を有するゴムタイヤ付き
車輛の単一車軸コンバータ車体の上面図、第９図
は第８図の車体の側面図、第１０図は第１図の懸
架装置を有するタンデム車軸ゴムタイヤ付き車輛
の上面図、第１１図は第１０図の線９−９に於け
る断面図、第１２図は第１１図の線１２−１２に
於ける断面図、第１３図は本発明による楕円形横
断面ロツドバネの斜視図、第１４図は第１３図の
ロツドバネの上面図、第１５図は第１３図のロツ
ドバネの側面図、第１６図は第１３図のロツドバ
ネの端面図、第１７図は第１３図のロツドバネの
負荷対撓みのグラフ、第１８図は第１０図〜第１
２図の懸架装置を有してカーブを曲がる時の遠心
力負荷条件を示す概略図、第１９図は第１８図の
負荷条件によつて生じる第１０図〜第１２図の懸
架装置の自動操縦を示す概略図、第２０図は２つ
の先行技術のタンデム車軸懸架装置と第１０図〜
第１２図の懸架装置との静的振動数対負荷のグラ
フ、第２１図は先行技術の懸架装置と第１０図〜
第１２図の懸架装置との加速度対時間のグラフ、
第２２図は先行技術の懸架装置と第１０図〜第１
２図の懸架装置との移動量対時間のグラフ、第２
３図は第４図の線２３−２３に於ける関節連結式
気動車の端面図、第２４図は第７図の線２４−２
４に於ける二軸気動車トラツクの断面図、第２５
図は互いに連結された２つのトラツクを示す第４
図のトラツクの別の実施例を示す上面図、第２６
図は第２５図の線２６−２６に於ける断面図、第
２７図は第２６図の線２７−２７に於ける断面
図、第２８図は第７図のトラツクの別の実施例で
あり全般的に第７図のトラツクと同様な側面図、
第２９図は第１１図のゴムタイヤ付き車輛の別の
実施例であり全般的に第１１図の車輛と同様な側
面図、並びに第３０図は第１１図のゴムタイヤ付
き車輛の別の実施例であり全般的に第１１図の車
輛と同様な側面図である。 １０……ロツドバネ、１６……負荷アーム、２
０……ボデイー、２２……車軸、３４，３８……
摩擦面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車軸をボデイに対して支持するための可動負
   荷アーム装置と、 バネ機素と、 ボデイに連結された緩衝摩擦面を形成する装置
   と、 緩衝要素と、 車軸とボデイとの間で前記負荷アーム装置に可
   動に配置され、ボデイと前記負荷アーム装置の相
   対運動に応答して前記バネ機素を圧縮しそれと同
   時に前記緩衝要素を押圧してこれを前記緩衝摩擦
   面に摩擦係合させるように前記バネ機素をボデイ
   に対して負荷支持関係で支持しかつ前記緩衝要素
   を前記緩衝摩擦面に対して摩擦力発生関係で支持
   するための力分解くさび装置とを有することを特
   徴とする車輌懸架装置。 ２ 前記負荷アーム装置が一方向に移動する間に
   発生する緩衝摩擦力が、前記負荷アーム装置の前
   記一方向と逆方向への移動中に発生する緩衝摩擦
   力を越えるように、前記摩擦面が前記負荷アーム
   装置の移動路に対して傾斜していることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の車輌懸架装置。 ３ 前記バネ機素は、楕円形断面のエラストマー
   製のロツドバネから成り、このロツドバネは楕円
   の両軸に垂直な長手方向軸線を有し、且つ前記長
   手方向軸線だけに対して横方向の圧縮負荷のみを
   受取るように取付けられていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の車輌懸架装置。 ４ 前記緩衝要素を支持し且つこれに力を伝達す
   るための支持手段と、力を前記支持手段と前記ロ
   ツドバネとに伝達するため、前記支持手段と作動
   的に関連したテーパしたオペレータ手段とを有
   し、前記可動負荷アーム装置に対して摺動自在に
   取付けられた一方の接触面と、前記ロツドバネ及
   び前記支持手段の間で負荷支持接触している前記
   ロツドバネの一方の負荷支持面の下にある他方の
   接触面との２つの接触面を有することを特徴とす
   る特許請求の範囲第３項記載の車輌懸架装置。 ５ 前記支持アーム装置の移動中、前記一方の接
   触面と前記支持手段との間で低摩擦の相対運動を
   可能にするため、前記一方の接触面と前記支持手
   段との間に挿まされた手段を更に有することを特
   徴とする特許請求の範囲第４項記載の車輌懸架装
   置。 ６ 前記負荷アーム装置は単一の負荷アームを有
   し、この負荷アームは一端が枢着され且つその他
   端が車軸に連結されており、前記負荷アームは前
   記力分解くさび装置をその他端に隣接して支持し
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の車輌懸架装置。 ７ 前記一端がボデイに対して移動できるように
   するための手段を、アームの枢軸に隣接して有す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の
   車輌懸架装置。 ８ 前記緩衝摩擦面が、前記負荷アーム装置の湾
   曲移動路に対して鋭角に傾いていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の車輌懸架装置。 ９ 前記負荷アーム装置は、一端で枢動し且つ他
   端が車軸に連結された平行四辺形リンクを有し、
   このリンクは前記バネ機素をその他端に隣接して
   支持することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の車輌懸架装置。 １０ 前記負荷アーム装置が車軸支持部材と、前
   記ボデイと前記車軸支持部材との間に枢動自在に
   連結された平行四辺形リンクとを有することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の車輌懸架装
   置。 １１ 前記負荷アーム装置は、その端部が２つの
   タンデム車軸の対応する端部に夫々枢動自在に連
   結されている負荷アーム組立体と、前記組立体を
   その両端の中間で支持するためボデイに枢動自在
   に取付けられた支持手段とを有し、前記組立体は
   ２つのかかるバネ機素を前記支持手段のいずれか
   の側の間隔を隔てた位置で支持することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の車輌懸架装置。 １２ 前記負荷アーム組立体が２つのアームを有
   し、且つ前記支持手段がつり合いビームを有し、
   このつり合いビームはその両端で前記アームの両
   方の端部に枢着され且つその両端の中間でボデイ
   に枢着されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１１項記載の車輌懸架装置。 １３ 前記負荷アーム組立体が単一のビーム部材
   を有し、前記支持部材が、ボデイによつて枢動自
   在に取付けられ且つ前記ビーム部材がボデイに対
   して垂直に移動できるように長さの中間で前記ビ
   ーム部材に連結されている手段を有することを特
   徴とする特許請求の範囲第１２項記載の車輌懸架
   装置。 １４ 前記力分解くさび装置が、前記負荷アーム
   装置から伝達された負荷支持圧縮力を前記バネ機
   素に第一成分として圧縮力として加え、前記緩衝
   要素に第二成分として前記緩衝摩擦面に垂直な力
   として加えるように、前記負荷アーム装置に摺動
   自在に連結しているテーパしたオペレータを有す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第
   ８項のうちのいずれか１項に記載の車輌懸架装
   置。 １５ 前記バネ装置が、圧縮負荷を受取るように
   位置決めされたエラストマー製のバネ機素を有す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１４項記載
   の車輌懸架装置。 １６ 前記負荷アーム装置は、その両端の中間で
   前記ボデイに枢動自在に連結されたつり合いビー
   ムと２つの負荷アームとを有し、これらの負荷ア
   ームは、それらの夫々の第１端部に隣接して、前
   記つり合いビームの両端に隣接して、前記つり合
   いビームの両端に枢動自在に連結され、且つそれ
   らの第２端部に隣接して２つのタンデム車軸の対
   応する第１端部に夫々連結されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の車輌懸架装
   置。 １７ 前記負荷アーム装置は、前記ボデイに両端
   の中間で摺動自在に連結された負荷アームを有
   し、この負荷アームは２つのタンデム車軸の対応
   する第１端部に、これらのタンデム車軸の端部に
   隣接して枢動自在に連結されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の車輌懸架装置。 １８ ２つのタンデム車軸の前記第１端部間の距
   離が、前記ボデイによつて前記負荷アームに伝達
   される垂直方向の負荷が大きくなるにつれて大き
   くなるように、前記負荷アームを前記ボデイに相
   互連結する手段を有することを特徴とする特許請
   求の範囲第１７項記載の車輌懸架装置。