(57)【要約】【課題】  車高の降下時間を充分に短くし得るエアサスペンション装置を提供する。【解決手段】  主流路Ｌmには、コンプレッサ２１および排気弁２５が接続される。主流路Ｌmには、車高調整弁３１，３２を介装した前輪側枝流路Ｌ1，Ｌ2を介して前輪側左右エアチャンバ１１ｂ，１２ｂがそれぞれ接続されるとともに、車高調整弁３３，３４を介装した後輪側枝流路Ｌ3，Ｌ4を介して後輪側左右エアチャンバ１３ｂ，１４ｂがそれぞれ接続される。主流路Ｌmには、同主流路Ｌmを前輪側主流路Ｌmfと後輪側主流路Ｌmrに分断可能な分断弁３５が設けられる。前輪側主流路Ｌmfには、開閉弁３６を介装した前輪側タンク流路Ｌtfを介してタンク３８が接続される。後輪側主流路Ｌmrには、開閉弁３７を介装した後輪側タンク流路Ｌtrを介してタンク３８が接続される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンプレッサが接続された主流路に車高調整弁を介装した前輪側枝流路を介して接続された前輪側左右エアチャンバと、前記主流路に車高調整弁を介装した後輪側枝流路を介して接続された後輪側左右エアチャンバと、前記主流路に接続されて前記前輪側左右エアチャンバ内および前記後輪側左右エアチャンバ内の空気を外部に排気する排気弁と、前記主流路に開閉弁を介装したタンク流路を介して接続されたタンクとを備えたエアサスペンション装置において、
前記主流路を前輪側主流路と後輪側主流路に分断可能な分断弁を同主流路に設けるとともに、前記開閉弁を介装した前記タンク流路として前輪側タンク流路および後輪側タンク流路を採用して、前記前輪側タンク流路を前記前輪側主流路に接続し、前記後輪側タンク流路を前記後輪側主流路に接続したことを特徴とするエアサスペンション装置。
【請求項２】
請求項１に記載したエアサスペンション装置において、
前記主流路の前記前輪側タンク流路および前記後輪側タンク流路よりも前記排気弁側には、ドライヤとともに前記コンプレッサから前記前輪側左右エアチャンバおよび前記後輪側左右エアチャンバへの空気流れを自由流れとする一方向絞り弁が介装されていることを特徴とするエアサスペンション装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載したエアサスペンション装置において、
前記タンクは、前記前輪側左右エアチャンバおよび前記後輪側左右エアチャンバの空気を貯蔵可能であるとともに、その貯蔵中のタンクの空気圧を前記前輪側左右エアチャンバおよび前記後輪側左右エアチャンバの空気圧のうちで最も低い空気圧以下とし得る容積に設定されていることを特徴とするエアサスペンション装置。
【請求項４】
請求項１〜３のうちの何れか一つに記載したエアサスペンション装置において、
前記排気弁の開作動に際して、前記分断弁を閉作動させ前記前輪側タンク流路および前記後輪側タンク流路に介装した両開閉弁を開作動させた後に前記排気弁を開作動させるように作動タイミングを設定したことを特徴とするエアサスペンション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアサスペンション装置に係り、特に、エアチャンバ内の空気の給排により車高調整可能な車両のエアサスペンション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のエアサスペンション装置の一つとして、コンプレッサに接続された主流路に車高調整弁を介装した前輪側枝流路を介して接続された前輪側左右エアチャンバと、前記主流路に車高調整弁を介装した後輪側枝流路を介して接続された後輪側左右エアチャンバと、前記主流路に接続されて前記前輪側左右エアチャンバ内および前記後輪側左右エアチャンバ内の空気を外部に排気する排気弁と、前記主流路に開閉弁を介装したタンク流路を介して接続されたタンクとを備えたもの（例えば、特開２００４−８２７９４号公報の開示技術を車輪の４輪に適用したもの）がある。
【０００３】
上記した従来のエアサスペンション装置においては、車高を下げるときに、排気弁が閉じられた状態でタンク流路に介装された開閉弁が開作動され、前輪側枝流路および後輪側枝流路に介装された車高調整弁が開作動された場合には、前輪側左右エアチャンバおよび後輪側左右エアチャンバの空気がタンク内へ流入する。このため、車高の降下時間を短くすることが可能である。
【０００４】
しかし、上気した従来のエアサスペンション装置においては、前輪側左右エアチャンバおよび後輪側左右エアチャンバの空気が共有のタンク流路を介してタンクへ流入するようになっている。このため、前輪側左右エアチャンバからタンクへ流入する空気と後輪側左右エアチャンバからタンクへ流入する空気とがタンク接続管内で互いに干渉し合い（特に、前輪側左右エアチャンバの空気圧と後輪側左右エアチャンバの空気圧とで圧力差があると、干渉の度合が顕著である）、タンクへの空気流れがそれぞれ阻害されることになって、車高の降下時間を短くすることが困難であるという問題がある。
【発明の開示】
【０００５】
したがって、本発明では、上記した問題に対処するために、車高の降下時間を充分に短くすることが可能なエアサスペンション装置を提供することをその目的としている。
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明においては、コンプレッサが接続された主流路に車高調整弁を介装した前輪側枝流路を介して接続された前輪側左右エアチャンバと、前記主流路に車高調整弁を介装した後輪側枝流路を介して接続された後輪側左右エアチャンバと、前記主流路に接続されて前記前輪側左右エアチャンバ内および前記後輪側左右エアチャンバ内の空気を外部に排気する排気弁と、前記主流路に開閉弁を介装したタンク流路を介して接続されたタンクとを備えたエアサスペンション装置において、前記主流路を前輪側主流路と後輪側主流路に分断可能な分断弁を同主流路に設けるとともに、前記開閉弁を介装した前記タンク流路として前輪側タンク流路および後輪側タンク流路を採用して、前記前輪側タンク流路を前記前輪側主流路に接続し、前記後輪側タンク流路を前記後輪側主流路に接続したことに特徴がある。
【０００７】
このエアサスペンション装置においては、車高を下げるときに、排気弁が閉じられた状態で、分断弁が閉作動し、両開閉バルブが開作動するように設定すれば、前輪側左右エアチャンバから前輪側枝流路、前輪側主流路および前輪側タンク流路を通してタンクへ空気が流入するのと同時に、後輪側左右エアチャンバから後輪側枝流路、後輪側主流路および後輪側タンク流路を通してタンクへ空気が流入するようになる。このため、タンクへの流入時における空気の干渉が回避されて車高の降下時間を充分に短くすることが可能である。
【０００８】
また、本発明の実施に際して、前記主流路の前記前輪側タンク流路および前記後輪側タンク流路よりも前記排気弁側には、ドライヤとともに前記コンプレッサから前記前輪側左右エアチャンバおよび前記後輪側左右エアチャンバへの空気流れを自由流れとする一方向絞り弁が介装されていることも可能である。この場合には、前輪側左右エアチャンバおよび後輪側左右エアチャンバから排気弁側への空気流れが制御流れとなってドライヤ内の吸湿材が捕捉した水分を充分に除去することが可能であるため、ドライヤが一方向絞り弁によって保護されるとともに、前輪側左右エアチャンバおよび後輪側左右エアチャンバからタンクへの空気流量が増大して前輪側左右エアチャンバおよび後輪側左右エアチャンバからドライヤへの空気流量が減少するため、ドライヤがタンクによっても保護される。
【０００９】
また、本発明の実施に際して、前記タンクは、前記前輪側左右エアチャンバ内および前記後輪側左右エアチャンバ内の空気を貯蔵可能であるとともに、その貯蔵中のタンクの空気圧を前記前輪側左右エアチャンバおよび前記後輪側左右エアチャンバの空気圧のうちで最も低い空気圧以下とし得る容積（充分に大きい容積）に設定されていることも可能である。この場合には、車高を下げるときに、前輪側左右エアチャンバおよび後輪側左右エアチャンバの空気圧とタンクの空気圧との圧力差が大きくなり、前輪側左右エアチャンバおよび後輪側左右エアチャンバからタンクへの空気流量が大きくなるため、車高の降下時間をより一層短くすることが可能である。
【００１０】
また、本発明の実施に際して、前記排気弁の開作動に際して、前記分断弁を閉作動させ前記前輪側タンク流路および前記後輪側タンク流路に介装した両開閉弁を開作動させた後に前記排気弁を開作動させるように作動タイミングを設定することも可能である。この場合には、両開閉弁の開作動により前輪側左右エアチャンバおよび後輪側左右エアチャンバの空気がタンクに流入することで、排気弁が開作動される前の段階で系の空気圧が低くなっている。したがって、排気弁を途中で開作動させる場合に比して、ドライヤを流れる空気の圧力を低くすることができるため、車高の降下時間を短くしながらドライヤを保護することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明によるエアサスペンション装置を示していて、このエアサスペンション装置は、車体５０と前後左右輪Ｗfl，Ｗfr，Ｗrl，Ｗrr間にそれぞれ介装された前後左右エアサスペンション１１〜１４を備えている。前後左右エアサスペンション１１〜１４は、アブソーバ１１ａ〜１４ａと、空気室Ｒ１〜Ｒ４を形成する前後左右エアチャンバ１１ｂ〜１４ｂをそれぞれ有していて、空気室Ｒ１〜Ｒ４に封入された空気がエアばねとして機能する。前後左右エアチャンバ１１ｂ〜１４ｂには、主流路Ｌmを通して空気がそれぞれ給排される。
【００１２】
主流路Ｌmの一端には、コンプレッサ２１が接続されている。コンプレッサ２１は、電動モータ２１ａにより駆動されてエアフィルタ２２を介して大気を吸入し、圧縮空気を主流路Ｌmに排出する。主流路Ｌmのコンプレッサ２１よりも下流側には、ドライヤ２３とともに一方向絞り弁２４が介装されており、またコンプレッサ２１とドライヤ２３間にて排気弁２５が介装されている。
【００１３】
ドライヤ２３は、シリカゲル等の吸湿材により圧縮空気中の水分を除去する。一方向絞り弁２４は、ドライヤ２３を保護するためのものであり、コンプレッサ２１から前後左右エアチャンバ１１ｂ〜１４ｂへの空気流れを自由流れとするチェック弁２４ａと、反対方向の空気流れを制御流れとする固定オリフィス２４ｂを備えている。この固定オリフィス２４ｂは、前後左右エアチャンバ１１ｂ〜１４ｂ側から外部に排気される圧縮空気によりドライヤ２３内の吸湿材が捕捉した水分が充分に除去されるように、ドライヤ２３内への圧縮空気の流入量を抑制してドライヤ２３内の通過時間を長くする。
【００１４】
排気弁２５は、２ポート２位置の電磁開閉弁で構成されていて、図１に示す閉位置にあるとき（非作動状態における位置）、主流路Ｌmと大気の連通を遮断するとともに、開位置にあるとき（作動状態における排気位置）、主流路Ｌmを大気に連通させて圧縮空気を外部に排気する。
【００１５】
また、主流路Ｌmは、前側左右輪Ｗfl，Ｗfrにおいて、車高調整弁（レベリングバルブ）３１，３２を介装した前輪側枝流路Ｌ1，Ｌ2を介して前輪側左右エアチャンバ１１ｂ，１２ｂとそれぞれ接続されるとともに、後側左右輪Ｗrl，Ｗrrにおいて、車高調整弁（レベリングバルブ）３３，３４を介装した後輪側枝流路Ｌ3，Ｌ4を介して後輪側左右エアチャンバ１３ｂ，１４ｂとそれぞれ接続されている。
【００１６】
車高調整弁３１〜３４は、いずれも２ポート２位置の電磁開閉弁で構成されていて、図１に示す閉位置にあるとき（非作動状態における位置）、前後左右エアチャンバ１１ｂ〜１４ｂの各空気室Ｒ１〜Ｒ４と主流路Ｌmの連通をそれぞれ遮断するとともに、開位置にあるとき（作動状態における位置）、前後左右エアチャンバ１１ｂ〜１４ｂの各空気室Ｒ１〜Ｒ４を主流路Ｌmにそれぞれ連通させる。
【００１７】
また、主流路Ｌmには、この主流路Ｌmを、前輪側主流路Ｌmfと後輪側主流路Ｌmrに分断可能な分断弁３５が介装されている。分断弁３５は、２ポート２位置の電磁開閉弁で構成されていて、図１に示す開位置にあるとき（非作動状態における位置）、主流路Ｌmの前輪側主流路Ｌmfと後輪側主流路Ｌmrを連通させるとともに、閉位置にあるとき（作動状態における分断位置）、主流路Ｌmを前輪側主流路Ｌmfと後輪側主流路Ｌmrに分断する。
【００１８】
前輪側主流路Ｌmfには、開閉弁３６を介装した前輪側タンク流路Ｌtfを介してタンク３８が接続されるとともに、後輪側主流路Ｌmrには、開閉弁３７を介装した後輪側タンク流路Ｌtrを介してタンク３８が接続されている。開閉弁３６，３７は、いずれも２ポート２位置の電磁開閉弁で構成されていて、図１に示す閉位置にあるとき（非作動状態における位置）、前輪側主流路Ｌmfおよび後輪側主流路Ｌmrとタンク３８との連通をそれぞれ遮断するとともに、開位置にあるとき（作動状態における位置）、前輪側主流路Ｌmfおよび後輪側主流路Ｌmrをタンク３８にそれぞれ連通させる。
【００１９】
タンク３８は、前後左右エアチャンバ１１ｂ〜１４ｂの空気を貯蔵可能であるとともに、貯蔵中のタンク３８の空気圧を前後左右エアチャンバ１１ｂ〜１４ｂの各空気圧のうちで最も低い空気圧以下とし得る充分に大きい容積を有している。
【００２０】
上記コンプレッサ２１の電動モータ２１ａ、排気弁２５、車高調整弁３１〜３４、分断弁３５および開閉弁３６，３７の各作動は、電気制御装置ＥＣＵによって制御されるように設定されていて、車高を下げるときは、排気弁２５の開作動に際して、分断弁３５を閉作動させ開閉弁３６，３７を開作動させた後に排気弁２５を開作動させるように各弁２５，３５，３６，３７の作動タイミングが設定されている。電気制御装置ＥＣＵは、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，タイマなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品とするもので、この電気制御装置ＥＣＵには車高センサ４１〜４４、車高入力スイッチ４５および駆動回路４６などが接続されている。
【００２１】
車高センサ４１〜４４は、前後左右輪Ｗfl，Ｗfr，Ｗrl，Ｗrrに対応してそれぞれ設置されており、各車輪位置における車体５０と各アブソーバ１１ａ〜１４ａの下端に連結される図示しないばね下部材間の距離を検出する。車高入力スイッチ４５は、予め設定されている車高モード（例えば、ハイ、ローなど）を選択するためのスイッチであり、選択された車高モードに応じて前後左右エアチャンバ１１ｂ〜１４ｂ内に圧縮空気が給排されて車高が調整される。駆動回路４６は、電気制御装置ＥＣＵからの作動信号に応じてコンプレッサ２１の電動モータ２１ａに電流を供給する。
【００２２】
上記した実施形態のエアサスペンション装置においては、車高入力スイッチ４５の操作に応じて車高を上げるとき、車高調整弁３１〜３４が開作動されるとともに、コンプレッサ２１の電動モータ２１ａが駆動回路４６を介して作動制御されて、前後左右エアチャンバ１１ｂ〜１４ｂに圧縮空気が供給される。そして、車高センサ４１〜４４からの検出信号に基づいて、目標とする車高に達したと判断された場合には、車高調整弁３１〜３４が閉作動されるとともに、コンプレッサ２１の電動モータ２１ａの作動が停止されて車高が保たれる。
【００２３】
車高入力スイッチ４５の操作に応じて車高を下げるときは、上記したように作動タイミングが設定されているため、排気弁２５が閉じられた状態で、分断弁３５が閉作動し、開閉弁３６，３７が開作動する。したがって、前輪側左右エアチャンバ１１ｂ，１２ｂから前輪側枝流路Ｌ1，Ｌ2、前輪側主流路Ｌmfおよび前輪側タンク流路Ｌtfを通してタンク３８へ空気が流入するのと同時に、後輪側左右エアチャンバ１３ｂ，１４ｂから後輪側枝流路Ｌ3，Ｌ4、後輪側主流路Ｌmrおよび後輪側タンク流路Ｌtrを通してタンク３８へ空気が流入するようになる。このため、タンク３８への流入時における空気の干渉が回避されて車高の降下時間を充分に短くすることが可能である。
【００２４】
特に、上記した実施形態のエアサスペンション装置においては、主流路Ｌmの前輪側タンク流路Ｌtfおよび後輪側タンク流路Ｌtrよりも排気弁２５側には、ドライヤ２３とともに一方向絞り弁２４が介装されている。したがって、前輪側左右エアチャンバ１１ｂ，１２ｂおよび後輪側左右エアチャンバ１３ｂ，１４ｂから排気弁２５側への空気流れが固定オリフィス２４ｂを通した制御流れとなってドライヤ２３内の吸湿材が捕捉した水分を充分に除去することが可能であるため、ドライヤ２３が一方向絞り弁２４によって保護されるとともに、前輪側左右エアチャンバ１１ｂ，１２ｂおよび後輪側左右エアチャンバ１３ｂ，１４ｂからタンク３８への空気流量が増大して前輪側左右エアチャンバ１１ｂ，１２ｂおよび後輪側左右エアチャンバ１３ｂ，１４ｂからドライヤ２３への空気流量が減少するため、ドライヤ２３がタンク３８によっても保護される。
【００２５】
また、上記した実施形態のエアサスペンション装置においては、タンク３８が前輪側左右エアチャンバ１１ｂ，１２ｂ内および後輪側左右エアチャンバ１３ｂ，１４ｂの空気を貯蔵可能であり、その貯蔵中のタンク３８の空気圧を前輪側左右エアチャンバ１１ｂ，１２ｂおよび後輪側左右エアチャンバ１３ｂ，１４ｂの空気圧のうちで最も低い空気圧以下とし得る容積に設定されている。したがって、車高を下げるときに、前輪側左右エアチャンバ１１ｂ，１２ｂおよび後輪側左右エアチャンバ１３ｂ，１４ｂの空気圧とタンク３８の空気圧との圧力差が大きくなり、前輪側左右エアチャンバ１１ｂ，１２ｂおよび後輪側左右エアチャンバ１３ｂ，１４ｂからタンク３８への空気流量が大きくなる。このため、図２の破線で特性を示した従来技術にて車高を降下させる場合に比して、図２の実線で特性を示すように、車高の降下時間をより一層短くすることが可能である。
【００２６】
図２の実線において、折れ点までの特性は、タンク３８への空気排出の前期の特性であり、このときには、前輪側左右エアチャンバ１１ｂ，１２ｂおよび後輪側左右エアチャンバ１３ｂ，１４ｂから共に空気がタンク３８に排出される。また、折れ点は、前輪側左右エアチャンバ１１ｂ，１２ｂまたは後輪側左右エアチャンバ１３ｂ，１４ｂからタンク３８への空気排出が終了するときを示している（一般に、車両では、前輪側の荷重が後輪側の荷重に比して大きく設定されていて、前輪側左右エアチャンバ１１ｂ，１２ｂ内の空気圧が後輪側左右エアチャンバ１３ｂ，１４ｂ内の空気圧に比して高くなっているため、折れ点は前輪側左右エアチャンバ１１ｂ，１２ｂからタンク３８への空気排出が終了するときである）。また、折れ点以降の特性は、タンク３８への空気排出の後期の特性であり、このときには、排出が終了していないエアチャンバ（通常は、後輪側左右エアチャンバ１３ｂ，１４ｂ）から空気がタンク３８に排出される。
【００２７】
なお、図２の破線で特性を示した従来技術においては、タンクへ流れる空気の干渉を避けて早く排出するために、空気排出の前期に、後輪側左右エアチャンバに比して空気圧が高く設定されている前輪側左右エアチャンバ内の空気のみを排出し（グラフの折れ点前）、そのエアチャンバ内からの空気の排出が終了した後の後期に、残りのチャンバ内の空気のみを排出するようにしていた（同グラフの折れ点後）。
【００２８】
また、上記した実施形態のエアサスペンション装置においては、排気弁２５の開作動に際して、分断弁３５を閉作動させ開閉弁３６，３７を開作動させた後に排気弁２５を開作動させるように各弁２５，３５，３６，３７の作動タイミングが設定されている。このため、開閉弁３６，３７の開作動により前輪側左右エアチャンバ１１ｂ，１２ｂおよび後輪側左右エアチャンバ１３ｂ，１４ｂの空気がタンク３８に流入することで、排気弁２５が開作動される前の段階で系の空気圧が低くなっている。したがって、排気弁２５を途中で開作動させる場合に比して、ドライヤ２３を流れる空気の圧力を低くすることができるため、車高の降下時間を短くしながらドライヤ２３を保護することができる。
【００２９】
上記した実施形態のエアサスペンション装置においては、タンク３８の容積を従来技術のタンクの容積よりも大きくしたが、タンク３８の容積を従来技術のタンクの容積と同じ大きさにして実施することも可能である。この場合においても、図２にて一点鎖線で示すように、従来技術にて車高を降下させる場合に比して、車高の降下時間を短くすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係るエアサスペンション装置の全体を示した概略図である。
【図２】図１に示したエアサスペンション装置において、車高の降下時間とタンクへの空気排出量およびタンク空気圧との関係を示したグラフである。
【符号の説明】
【００３１】
Ｗfl，Ｗfr，Ｗrl，Ｗrr…前後左右輪、１１〜１４…前後左右エアサスペンション、１１ｂ〜１４ｂ…前後左右エアチャンバ、Ｌm…主流路、２１…コンプレッサ、２１ａ…電動モータ、２３…ドライヤ、２４…一方向絞り弁、２５…排気弁、３１〜３４…車高調整弁、Ｌ1，Ｌ2…前輪側枝流路、Ｌ3，Ｌ4…後輪側枝流路、３５…分断弁、Ｌmf…前輪側主流路、Ｌmr…後輪側主流路、Ｌtf…前輪側タンク流路、Ｌtr…後輪側タンク流路、３６，３７…開閉弁、３８…タンク、ＥＣＵ…電気制御装置、４１〜４４…車高センサ、４６…駆動回路、５０…車体
【図１】
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【図２】
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