(57)【要約】【課題】ラバーブッシュのボリュームを増大させることなく、段差部乗り越え時の衝撃吸収性能を高めることができ、車両走行時における乗り心地の改善を図り得るサスペンション装置を提供する。【解決手段】エアスプリング５のピストン５ａの軸線Ｏpがラバーダイヤフラム５ｂの軸線Ｏaより相対的に前方へδだけずれるよう、エアスプリング５自体をピストン５ａに対してラバーダイヤフラム５ｂがオフセットされる偏心構造とすることにより、ロア側トルクロッドとしてのアーム９のラバーブッシュ９ａ，９ｂを前方へ予圧縮するよう構成する。【選択図】図１
2011102047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前後方向へ延びる左右一対のフレームの下方に、車両幅方向へ延び且つその両端でタイヤを軸支するためのアクスルを配置し、該アクスルの端部寄りの下面に一体的に組み付けられたサポートビームの端部と前記フレーム下面との間に、ピストン上部側にラバーダイヤフラムが外嵌固定されて上下方向の振動を吸収するエアスプリングを介装し、前記アクスルを、車両前後方向へ延び且つ前端がラバーブッシュを介してフレームに連結され後端がラバーブッシュを介してサポートビームに連結されるロア側トルクロッドと、車両前後方向へ延び且つ前端がラバーブッシュを介してフレームに連結され後端がラバーブッシュを介してアクスルの上側に連結されるアッパ側トルクロッドとによって支持するようにしたサスペンション装置において、
前記エアスプリングのピストンの軸線がラバーダイヤフラムの軸線より相対的に前方へずれるよう、エアスプリング自体をピストンに対してラバーダイヤフラムがオフセットされる偏心構造とすることにより、前記ロア側トルクロッドのラバーブッシュを前方へ予圧縮するよう構成したことを特徴とするサスペンション装置。
【請求項２】
前記フレームから下方へ延びる左右のブラケットの下端部間に車両幅方向へ延びる軸を中心として回動自在に架設されたスタビライザバーの両端部に前端がラバーブッシュを介して連結され且つ後端が前記サポートビームの中間部に対しラバーブッシュを介して連結されるスタビライザのアームによって、前記ロア側トルクロッドを構成した請求項１記載の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、サスペンション装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図３及び図４は従来のトラックやバス等の大型車両におけるリヤ側のサスペンション装置の一例を示すもので、車両前後方向（図３中における左右方向）へ延びる左右一対のフレーム１の下方に、車両幅方向（図４中における上下方向）へ延び且つその両端でタイヤ２を軸支するためのアクスル３が配置されており、該アクスル３の端部寄りの下面に一体的に組み付けられたサポートビーム４の前後端部と前記フレーム１下面との間に、上下方向の振動を吸収するエアスプリング５が介装されている。尚、エアスプリング５は、底面がサポートビーム４に支持されて固定されるようにした中空のピストン５ａと、該ピストン５ａ上部側に外嵌固定されると共に、上端面によりフレーム１を支持するようにした上下に変位可能な中空のラバーダイヤフラム５ｂとを備えている。
【０００３】
又、前側に配置されたエアスプリング５の更に前方のフレーム１には、下方向きに延びるブラケット６が取り付けられており、該ブラケット６の下端部と前記サポートビーム４の中間部との間が、車両のロール剛性を高めるスタビライザ７により傾動自在に連結されている。
【０００４】
即ち、ここに図示しているスタビライザ７は、一般にロア側トルクロッド一体式スタビライザと称されているもので、左右のブラケット６の下端部間に車両幅方向へ延びる軸を中心として回動自在に架設された中空のパイプ（中空軸）からなるスタビライザバー８と、該スタビライザバー８の両端部に前端がラバーブッシュ９ａを介して連結され且つ後端が前記サポートビーム４の中間部に設けたブラケット１０に対しラバーブッシュ９ｂを介して連結されたアーム９とにより構成されて、左右のタイヤ２の間をコの字型に橋渡しするようになっており、左右のタイヤ２が同時に上下動した場合はブラケット６に対しスタビライザバー８が回動してスタビライザ７が特に働くことはないが、コーナリング等で左右のタイヤ２が異なる上下動をした場合にはスタビライザバー８に捩れモーメントが作用し、その反力で左右のタイヤ２を元に戻すような働きをするようになっている。
【０００５】
ここで、前記スタビライザ７におけるアーム９は、ロア側トルクロッドとしてアクスル３の位置や角度決めを行う機能も兼ね備えており、ロア側トルクロッドを別に設けなくても済むようにしてあるが、これらのアーム９だけでは、アクスル３にかかる軸回りの回転モーメント（制動力や駆動力）及び車両幅方向への変位モーメントを確実に抑え込むことは困難である。
【０００６】
このため、前記アクスル３の中央部上面と、左右のフレーム１の内側面との間が、アッパ側トルクロッドとして機能するＶロッド１２により連結されるようになっており、より具体的には、このＶロッド１２の左右に別れた分岐端部１２ａ（前端部）が、左右のフレーム１の内側面から延ばしたブラケット１３に対しラバーブッシュ１２ａ´を介して連結され、又、前記Ｖロッド１２中央の屈曲端部１２ｂ（後端部）が、アクスル３の中央部上側に設けたブラケット１４に対しラバーブッシュ１２ｂ´を介して連結されている。
【０００７】
そして、このようなＶロッド１２を採用すれば、車両前後方向と車両幅方向の両方の向きの入力に対して対応することが可能となるので、平行リンク式のトルクロッドを採用した場合のような車両幅方向の入力対策としてのラテラルロッドを別途並設しなくても済み、しかも、前記Ｖロッド１２は、前記ロア側トルクロッドとしてのアーム９に対し上方にオフセットして配置されているので、アクスル３にかかる軸回りの回転モーメントを確実に抑え込むことが可能となる。
【０００８】
更に、前記サポートビーム４の中途部と、その直上のフレーム１との間は、上下方向へ延びるショックアブソーバ１１により連結されており、このショックアブソーバ１１により上下方向の振動の揺り返しを抑制して振動減衰が図られるようにしてある。
【０００９】
尚、前記ラバーブッシュ９ａ，９ｂ，１２ａ´，１２ｂ´は、同芯状に配設された金属製の内筒と外筒の間にゴムを圧入或いは加硫接着したものである。
【００１０】
又、前述の如きサスペンション装置と関連する一般的技術水準を示すものとしては、例えば、特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００７−３１３９７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、例えば、車両が橋梁式高速道路の継目部分等の如き路面上の段差部Ｂを走行中に乗り越える際に、タイヤ２を後斜め上方に突き上げるような衝撃が入力される場合、該タイヤ２が後斜め上方に向けて平行移動する形で前記段差部Ｂをいなすことが理想的な対応となるものの、図３及び図４に示されるような従来のサスペンション装置においては、前述の如く理想的にタイヤ２が平行移動する形で前記段差部Ｂをいなすことは構造上困難となるため、その代用として、ロア側トルクロッドとしてのアーム９のブラケット６に対する前端連結点ＯL1及びサポートビーム４に対する後端連結点ＯL2におけるラバーブッシュ９ａ，９ｂの後方への弾性変形により、アッパ側トルクロッドとしてのＶロッド１２の屈曲端部１２ｂにおける後端連結点ＯU2を中心としてタイヤ２が回動しつつ、前記ロア側トルクロッドとしてのアーム９がブラケット６に対する前端連結点ＯL1を中心として上方へ回動し且つ前記アッパ側トルクロッドとしてのＶロッド１２がその分岐端部１２ａのブラケット１３に対する前端連結点ＯU1を中心として上方へ回動し、これらの回動動作が複合的に組み合わされることによって、前記タイヤ２が後斜め上方に向けて平行移動するのに近似した形で前記段差部Ｂをいなすようになっている。
【００１３】
そして、前記弾性変形するラバーブッシュ９ａ，９ｂの変位と荷重との関係は、図５に示される如く、変位がある一定値Δｘを越えると、荷重が急激に高まる、即ち、それまで柔らかかったバネとしてのラバーブッシュ９ａ，９ｂが急に硬くなり、乗り心地に悪影響を及ぼすため、前記Δｘを大きくしたラバーブッシュ９ａ，９ｂを採用できれば、車両が前記段差部Ｂを走行中に乗り越える際に生じるタイヤ２を後斜め上方に突き上げるような衝撃を吸収する上で有効となる。
【００１４】
しかしながら、現実問題として、前記Δｘを大きくすることはラバーブッシュ９ａ，９ｂのボリュームが増大することを意味し、スペース面での制約からレイアウト的に配置が困難となる一方、バネとしてのラバーブッシュ９ａ，９ｂが柔らかすぎてアクスル３の支持が不安定となってしまう虞や、同一入力に対する変位が大きくなりラバーブッシュ９ａ，９ｂの寿命が低下する虞があった。
【００１５】
本発明は、斯かる実情に鑑み、ラバーブッシュのボリュームを増大させることなく、段差部乗り越え時の衝撃吸収性能を高めることができ、車両走行時における乗り心地の改善を図り得るサスペンション装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、車両前後方向へ延びる左右一対のフレームの下方に、車両幅方向へ延び且つその両端でタイヤを軸支するためのアクスルを配置し、該アクスルの端部寄りの下面に一体的に組み付けられたサポートビームの端部と前記フレーム下面との間に、ピストン上部側にラバーダイヤフラムが外嵌固定されて上下方向の振動を吸収するエアスプリングを介装し、前記アクスルを、車両前後方向へ延び且つ前端がラバーブッシュを介してフレームに連結され後端がラバーブッシュを介してサポートビームに連結されるロア側トルクロッドと、車両前後方向へ延び且つ前端がラバーブッシュを介してフレームに連結され後端がラバーブッシュを介してアクスルの上側に連結されるアッパ側トルクロッドとによって支持するようにしたサスペンション装置において、
前記エアスプリングのピストンの軸線がラバーダイヤフラムの軸線より相対的に前方へずれるよう、エアスプリング自体をピストンに対してラバーダイヤフラムがオフセットされる偏心構造とすることにより、前記ロア側トルクロッドのラバーブッシュを前方へ予圧縮するよう構成したことを特徴とするサスペンション装置にかかるものである。
【００１７】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００１８】
前述の如く、エアスプリングのピストンの軸線がラバーダイヤフラムの軸線より相対的に前方へずれるよう、エアスプリング自体をピストンに対してラバーダイヤフラムがオフセットされる偏心構造とすることにより、前記ロア側トルクロッドのラバーブッシュを前方へ予圧縮するよう構成すると、車両が橋梁式高速道路の継目部分等の如き路面上の段差部Ｂを走行中に乗り越える際に、タイヤを後斜め上方に突き上げるような衝撃が入力される場合、タイヤが前記段差部をいなすために必要となるラバーブッシュの変位が予圧縮されている分だけ増加することから、ラバーブッシュのボリュームを増大させなくても、段差部乗り越え時の衝撃を吸収する上で余裕が生まれ、衝撃吸収性能が高まり、車両走行時における乗り心地を改善することが可能となる。
【００１９】
しかも、前記ラバーブッシュのボリュームを増大させなくて済むため、スペース面での制約を受けずレイアウト的に配置が困難となる心配がないと共に、バネとしてのラバーブッシュが柔らかすぎてアクスルの支持が不安定となってしまう心配や、同一入力に対する変位が大きくなりラバーブッシュの寿命が低下する心配も全くない。
【００２０】
前記サスペンション装置においては、前記フレームから下方へ延びる左右のブラケットの下端部間に車両幅方向へ延びる軸を中心として回動自在に架設されたスタビライザバーの両端部に前端がラバーブッシュを介して連結され且つ後端が前記サポートビームの中間部に対しラバーブッシュを介して連結されるスタビライザのアームによって、前記ロア側トルクロッドを構成することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のサスペンション装置によれば、ラバーブッシュのボリュームを増大させることなく、段差部乗り越え時の衝撃吸収性能を高めることができ、車両走行時における乗り心地の改善を図り得るという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明のサスペンション装置の実施例を示す側面図である。
【図２】本発明のサスペンション装置の実施例におけるラバーブッシュの変位と荷重との関係を示す線図である。
【図３】従来のサスペンション装置の一例を示す側面図である。
【図４】従来のサスペンション装置の一例を示す平面図であって、図３のＩＶ−ＩＶ矢視相当図である。
【図５】従来のサスペンション装置の一例におけるラバーブッシュの変位と荷重との関係を示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００２４】
図１及び図２は本発明のサスペンション装置の実施例であって、図中、図３〜図５と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図３〜図５に示す従来のものと同様であるが、本実施例の特徴とするところは、図１及び図２に示す如く、エアスプリング５のピストン５ａの軸線Ｏpがラバーダイヤフラム５ｂの軸線Ｏaより相対的に前方へδだけずれるよう、エアスプリング５自体をピストン５ａに対してラバーダイヤフラム５ｂがオフセットされる偏心構造とすることにより、ロア側トルクロッドのラバーブッシュ９ａ，９ｂを前方へ予圧縮するよう構成した点にある。
【００２５】
ここで、前記エアスプリング５自体をピストン５ａに対してラバーダイヤフラム５ｂがオフセットされる偏心構造とすることは、例えば、床の上に置いたバランスボールにその鉛直となる軸線から所要量だけずれる位置に腰掛けた場合を想定すると理解しやすくなるが、この場合、バランスボールはその鉛直となる軸線を基準として腰掛けた側と反対側へずれようとし、これと同じ原理で前記エアスプリング５のピストン５ａが前方へずれようとすることを利用するものである。
【００２６】
尚、本実施例の場合、前記ロア側トルクロッドは、フレーム１から下方へ延びる左右のブラケット６の下端部間に車両幅方向へ延びる軸を中心として回動自在に架設されたスタビライザバー８の両端部に前端がラバーブッシュ９ａを介して連結され且つ後端がサポートビーム４の中間部に対しラバーブッシュ９ｂを介して連結されるスタビライザ７のアーム９によって構成してある。
【００２７】
次に、上記実施例の作用を説明する。
【００２８】
前述の如く、エアスプリング５のピストン５ａの軸線Ｏpがラバーダイヤフラム５ｂの軸線Ｏaより相対的に前方へずれるよう、エアスプリング５自体をピストン５ａに対してラバーダイヤフラム５ｂがオフセットされる偏心構造とすることにより、前記ロア側トルクロッドのラバーブッシュ９ａ，９ｂを前方へ予圧縮するよう構成すると、車両が橋梁式高速道路の継目部分等の如き路面上の段差部Ｂを走行中に乗り越える際に、タイヤ２を後斜め上方に突き上げるような衝撃が入力される場合、タイヤ２が前記段差部Ｂをいなすために必要となるラバーブッシュ９ａ，９ｂの変位が予圧縮されている分だけ増加し、図２に示す如く、Δｘ＋αとなる。
【００２９】
このように、前記弾性変形するラバーブッシュ９ａ，９ｂの変位と荷重との関係を示す線図が、従来の図５から図２のように変化すると、それまで柔らかかったバネとしてのラバーブッシュ９ａ，９ｂが急に硬くなるポイントそのものは実質的に変わらないが、該ポイントに至るまでの変位が、従来のΔｘからΔｘ＋αに増えることから、ラバーブッシュ９ａ，９ｂのボリュームを増大させなくても、段差部Ｂ乗り越え時の衝撃を吸収する上で余裕が生まれ、衝撃吸収性能が高まり、車両走行時における乗り心地を改善することが可能となる。
【００３０】
尚、前記エアスプリング５の構造によるが、本実施例に示すような、いわゆる４バッグエアサスペンションでは、ピストン５ａに対するラバーダイヤフラム５ｂのオフセット量δを１０［ｍｍ］とした場合、予圧縮荷重が２００［ｋｇｆ］（＝２００×９．８［Ｎ］）となり、５［％］の衝撃入力緩和効果が期待できる。そして、前記オフセット量δは、大きければ大きいほど衝撃入力緩和効果を高めて乗り心地を良くすることが可能となる。ここで、エアスプリング５に関しては、予めオフセットされる偏心構造を考慮した設計をすれば、耐久性に関して問題はなく、ピストン５ａがラバーダイヤフラム５ｂと干渉しない範囲で物理的に偏心構造を成立させることは可能であるが、前記ラバーブッシュ９ａ，９ｂには常時予圧縮に伴う荷重が作用する形となるため、金属製の内筒と外筒に時間経過と共に歪が増すクリープ現象が発生する懸念に加え、前記内筒と外筒の間のゴムの歪量増加に伴う劣化の懸念もあることから、該ラバーブッシュ９ａ，９ｂの耐久性を考慮すると、前記オフセット量δの上限は、およそ２５〜３０［ｍｍ］程度となる。
【００３１】
一方、本実施例の場合、前記ラバーブッシュ９ａ，９ｂのボリュームを増大させなくて済むため、スペース面での制約を受けずレイアウト的に配置が困難となる心配がないと共に、バネとしてのラバーブッシュ９ａ，９ｂが柔らかすぎてアクスル３の支持が不安定となってしまう心配や、同一入力に対する変位が大きくなりラバーブッシュ９ａ，９ｂの寿命が低下する心配も全くない。
【００３２】
こうして、ラバーブッシュ９ａ，９ｂのボリュームを増大させることなく、段差部Ｂ乗り越え時の衝撃吸収性能を高めることができ、車両走行時における乗り心地の改善を図り得る。
【００３３】
尚、本発明のサスペンション装置は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００３４】
１      フレーム
２      タイヤ
３      アクスル
４      サポートビーム
５      エアスプリング
５ａ    ピストン
５ｂ    ラバーダイヤフラム
６      ブラケット
７      スタビライザ
８      スタビライザバー
９      アーム（ロア側トルクロッド）
９ａ    ラバーブッシュ
９ｂ    ラバーブッシュ
１２      Ｖロッド（アッパ側トルクロッド）
１２ａ´  ラバーブッシュ
１２ｂ´  ラバーブッシュ
ＯL1    前端連結点
ＯL2    後端連結点
ＯU1    前端連結点
ＯU2    後端連結点
Ｏp     ピストンの軸線
Ｏa     ラバーダイヤフラムの軸線
δ      オフセット量
Ｂ      段差部 
【図１】
2011102047.tif 000003
【図２】
2011102047.tif 000004
【図３】
2011102047.tif 000005
【図４】
2011102047.tif 000006
【図５】
2011102047.tif 000007