トラックの板バネとは？サスペンションとの違いを解説
目次
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トラックの板バネとは
板バネとは？
トラックの板バネとは金属製の板を利用したサスペンションです。
細長い長方形の金属製の板を複数枚重ねてサスペンションとしています。
「加えられた力で曲がるが、元の形に自身の力で戻る」というバネ特性の能力を活かしたものが板バネです。
サスペンションとは？
サスペンションとは、スプリングや板バネがトラックや車両を安定させるための装置です。
トラックや車両においては、道路面のデコボコを走行時に車体に伝えない緩衝装置であり、車軸・車輪の位置を決め、車輪を道路面に押し付けることにより、ドライバーや同乗者の乗り心地や操縦性を高める機能を持つ装置でもあります。
サスペンションの役割
トラックの走行時における道路面のデコボコの衝撃を吸収する緩衝装置でもあり、重いトラックが右左折時に傾く車体の平衡を保つ役割を果たす安定装置でもあります。
ドライバーの乗り心地や運転操作を安定させる役割を果たします。
トラックと乗用車のサスペンションの違い
現在、トラックのサスペンションはエアーサスペンションが主流に変わっています。
エアーサスペンションはリーフスプリングやコイルスプリングとは違い、空気圧でトラックや車両を支えます。
従来のサスペンションと比べると、エアーサスペンションはより一層衝撃吸収力に優れています。
そしてトラックにとっての大きなメリットは空気圧を変えることによって、積荷荷重に応じた車高に調整が出来ることです。
この車高の調整はトラックにとって荷の積み込み、荷下ろしの際に非常に便利な機能となります。
乗用車のサスペンションにはコイルスプリングが多く採用されています。
構造のシンプルさと、トラックのように積載の有り無しで車重の変化が無くほぼ固定されているからです。
サスペンションの種類
リーフスプリング、コイルサスペンション、エアーサスペンションの３種類があります。
そして、構造別では車軸懸架(リジットアクスル)式と独立懸架(インディペンデント)式に分けられます。
車軸懸架式は、両輪を1本の車軸で連結した形式です。
左右の車輪が1本の車軸で連結しているので、片方のタイヤが突起などで持ち上がると車体が傾きやすくなってしまいます。
シンプルで頑強な構造なので、トラックやバスなどの大型車で採用されています。
独立懸架式は、両輪が独立している形式です。
片輪が凸部に乗り上げても、車輪は独立して動くので車体の傾きは抑えられます。
車体姿勢が安定しやすく、多くの乗用車で採用されています。
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トラックのリーフスプリングとは
トラックのリーフスプリングとは？
トラックの主たる目的は荷の運送です。
その荷に走行時の衝撃を与えること無く、ドライバーにもストレスが無い長距離移動を提供するのがリーフスプリングの役割です。
トラックのリーフスプリングとは、車体を支えるサスペンションのパーツです。
車台を支えるだけではなく、車台と車軸・ホイールとの間に入って上下だけではなく、走行中の車台にかかる力を多方向に分散する重要な役割を果たしています。
リーフスプリングの構造
リーフスプリングはその名称の通り、リーフ（leaf・葉っぱ）が重ね合うように、鋼(はがね)で作られた板状のバネを重ね合わせる構造になっています。
重ねられた板バネがたわむことで路面から伝わる衝撃を緩和する構造になっています。
その鋼(はがね)でできた板状のバネの厚みや枚数を最適化することで、運転での安定性と乗心地の良さを確保しています。
リーフスプリングはトラックの車体下部に設置されている部品で、なかなか目にすることはないかも知れませんが、長方形の板状のバネが重なっている形状を目にする機会があれば、サスペンションとして車体と車軸・ホイールの間に入っているリーフスプリングの働きを容易に想像できると思います。
リーフスプリングの種類
- マルチリーフスプリング
もっとも一般的でオーソドックスなリーフスプリングです。
板状のばねの長さを変えながら階段状に重ね合わせたものです。
トラックの車体重量や用途に合わせて、板ばねの板厚・長さ・枚数を調節します。
- ロングテーパリーフスプリング
マルチリーフスプリングとは板バネの形状と枚数が違います。
板バネ中間部分に厚みをもたせ端を薄くすることで、エネルギー吸収効率が上がり板バネ構成枚数を減らし軽量化も実現しています。
また、板バネ間の隙間が確保でき、耐腐食性能に優れています。
- フロントスプリング
前輪用のリーフスプリングです。
前軸には上下方向だけでなく減速時、停車時、ステアリング時等、多方向からの力が働いています。
それらと連動して、ばねの特性を利用して車軸を支持をしています。
- リアスプリング(親子ばね)
後輪１軸に使われるタイプです。
トラックでは空車(無積載)時と積車(定積載)時における後軸が支持する荷重の変化がどうしても大きくなってしまいます。
そのことは、車両姿勢、荷台振動、操縦安定性に影響を及ぼしてしまいます。
それらの性能変化を軽減するためのリーフスプリングです。
- リアスプリング(逆ばね)
後輪２軸に使われるタイプです。
逆ばねとも呼ばれています。
車軸ごとにリーフスプリングが配置されることが通常のスタイルですが、後輪2軸の中央に設置されるリーフスプリングです。
リーフスプリングのメリット・デメリット
メリット
リーフスプリングのメリットはいくつかありますが、一番のメリットは丈夫で低コストであることです。
シンプルな構造は初期費用もメンテナンス費用も、他のサスペンションより安く抑えることが可能です。
そしてこの硬く丈夫な板バネは強い強度をもち、重量物を積載する貨物車両であるトラックには向いています。
シンプルな構造であることからくるもう一つのメリットは修理費用が安いことです。
万が一の破損の場合も破損した部分だけでも交換は可能です。
デメリット
リーフスプリングは鋼です。
腐食しやすいことがデメリットとして挙げられます。
必ず走行中に路面の水を拾い上げてしまい、外部にさらされたリーフスプリングが腐食する原因になります。
そのために腐食は避けることができません。
もう一つの大きなデメリットは乗り心地の悪さです。
重い積載物にはクッション性は高いものの、ドライバーにとっての乗り心地は良くありません。
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まとめ
明治時代に使われていた人力車にバネ板がサスペンションとして使われていたそうです。
人間はまず、シンプルなものを発想して生み出します。
そして、シンプルはいつまでも残り未来に続きます。
トラックや車両で一番重要と言っても過言ではない足回り、そのホイール、タイヤと車軸を受けるリーフスプリングは誰の目からも理解できるシンプルな構造です。
このシンプル構造が安全を生み出し、ドライバーやその家族、会社や取引先の安心へとつながっているのです。
今一度このリーフスプリングが持つ能力、大切さを考えてみてください。
トラックファイブは『豆知識』でこれからも皆さまのお役に立てる情報をお届けします。
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