(57)【要約】【課題】従来のスタビライザの如き大きなロール剛性を必要とせずに良好なアンチローリング効果を得られるようにする。【解決手段】アクスル１の左右位置をエアスプリング２を介し車体３側に懸架したエアサスペンション装置に関し、左右のエアスプリング２に対し夫々の容量を補うサージタンク４を常時閉のＧバルブ６（流路開閉手段）を介し個別に接続し、少なくとも設定値以上の旋回横加速度が感知された時に、旋回側のエアスプリング２に対応するＧバルブ６のＧボール１１（弁体）が慣性により弁座９から離脱して前記Ｇバルブ６が開通し得るように構成する。【選択図】図１
2008290623.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクスルの左右位置をエアスプリングを介し車体側に懸架したエアサスペンション装置において、左右のエアスプリングに対し夫々の容量を補うサージタンクを常時閉の流路開閉手段を介し個別に接続し、少なくとも設定値以上の旋回横加速度が感知された時に、旋回側のエアスプリングに対応する流路開閉手段の弁体が慣性により弁座から離脱して前記流路開閉手段が開通し得るように構成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】
エアスプリングとサージタンクとの間を繋ぐ連絡通路を軸心部分に開通したスリーブ材を左右のエアスプリングに対し車幅方向外側へ向け下り勾配を成すように個別に装備し、前記スリーブ材の連絡通路の低位側に弁座を形成すると共に、該弁座から高位側へ向かう連絡通路の内周面に迂回溝を形成し、前記スリーブ材の連絡通路内に前記弁座への着座時に連絡通路を閉塞し且つ離脱時に前記迂回路を経由させて連絡通路を開通させるようにしたＧボールを弁体として収容せしめ、これらスリーブ材とＧボールとから成るＧバルブを流路開閉手段として採用したことを特徴とする請求項１に記載のエアサスペンション装置。
【請求項３】
アクスルがリヤ側に配置されている場合に、スリーブ材の車幅方向外側端がリヤ側へ後退するように前記スリーブ材を車幅方向に対し所要の傾斜角を持たせて配置したことを特徴とする請求項２に記載のエアサスペンション装置。
【請求項４】
アクスルがフロント側に配置されている場合に、スリーブ材の車幅方向外側端がフロント側へ先行するように前記スリーブ材を車幅方向に対し所要の傾斜角を持たせて配置したことを特徴とする請求項２に記載の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関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の車体はアクスル側からサスペンションを介して弾性支持されているため、旋回時にその反旋回側に向けて遠心力が作用すると、路面と車輪を介して接地しているアクスル側に対し車体側が慣性で横方向に変位し、これにより車両重心にずれが生じて車体が反旋回側へ傾くローリングが発生する。
【０００３】
このため、ローリングの発生に伴い捩じれ変形して復元力によりローリングを抑制するスタビライザを備えることが行われており、一般的には、平面視でコの字形を成すスタビライザバーの両端部をアクスル側に傾動自在に連結し且つその車幅方向に延在する中央部を車体側に傾動自在に連結した形式のものが広く知られている。
【０００４】
即ち、このような形式のスタビライザでは、左右の車輪が同時に上下動した場合にアクスル側に対しスタビライザバーが左右均等に傾動するだけであるが、旋回時に左右の車輪が異なる上下動を成した場合にはスタビライザバーに捩じれモーメントが作用し、その反力で左右の車輪を元に戻すようなアンチローリング効果が得られることになる。
【０００５】
尚、この出願に関連するエアスプリング装置の先行技術文献情報としては、本発明と同じ出願人による下記のものが既に提案されている。
【特許文献１】特開２００３−１９４１２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、斯かるスタビライザを用いた従来のローリング抑制手段にあっては、ロール剛性を高める（スタビライザバーの捩じれ変形の剛性を高める）ことでしかアンチローリング効果を向上できなかったため、ローリングを抑え込むためにロール剛性を高めた場合に、サスペンションによる上下のばね定数にスタビライザの上下変位のばね定数が重畳して実質的なばね定数が上がってしまうという不具合があった。
【０００７】
このため、いくら乗心地を改善するべくサスペンションのばね定数を下げても、ローリングを抑え込むためにロール剛性を高めてしまうと、乗心地を効果的に改善することができなくなるという問題があった。
【０００８】
また、車両がトラックなどの運搬車両である場合に、定積載条件で要求されるロール剛性を与えると、空積載条件ではロール剛性が大き過ぎて乗心地が悪くなったり、ツイスト路面などで接地性の悪化（機動性の低下）を招いたりする虞れもあった。
【０００９】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、従来のスタビライザの如き大きなロール剛性を必要とせずに良好なアンチローリング効果を得られるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、アクスルの左右位置をエアスプリングを介し車体側に懸架したエアサスペンション装置において、左右のエアスプリングに対し夫々の容量を補うサージタンクを常時閉の流路開閉手段を介し個別に接続し、少なくとも設定値以上の旋回横加速度が感知された時に、旋回側のエアスプリングに対応する流路開閉手段の弁体が慣性により弁座から離脱して前記流路開閉手段が開通し得るように構成したことを特徴とするものである。
【００１１】
而して、このように構成した場合、旋回時に反旋回側に向け遠心力が作用して旋回横加速度が設定値に達すると、旋回側のエアスプリングに対応する流路開閉手段が弁体の慣性による弁座からの離脱により開通し、これによりサージタンク側の容量がエアスプリング側の容量に加算され、作動空気の総量が増えることで旋回側のエアスプリングのばね定数が低下する。
【００１２】
また、実際に車体にローリングが生じ始めると、弁体が弁座から離脱する方向へ向けて流路開閉手段が傾斜するため、この傾斜による重力の作用で弁体が弁座から離脱することによっても流路開閉手段が開通し、旋回側のエアスプリングのばね定数が低下することになる。
【００１３】
この結果、左右のエアスプリングのばね中心（左右のエアスプリングの合力が作用する位置）が本来の車幅方向中間位置から反旋回側に移動するので、車幅方向における前記ばね中心と車両重心との位置ずれ分に相当するカウンターモーメントアームが生じ、これによりアンチローリングモーメントが作用してローリングモーメントの発生が著しく抑制されることになる。
【００１４】
即ち、旋回時における車体のローリングとは、遠心力によりアクスル側に対し車体側が慣性で反旋回側へ変位し、これにより車両重心が本来の車幅方向中間位置から反旋回側にずれて車体を反旋回側へ傾けるような重力モーメントが発生することで起こるものであるが、この車両重心のずれ位置よりも更に反旋回側に左右のエアスプリングのばね中心を移動させることができれば、これにより発生する重力モーメントはローリングの生成を低減するアンチローリングモーメントとして作用することになる。
【００１５】
また、本発明をより具体的に実施するに際しては、エアスプリングとサージタンクとの間を繋ぐ連絡通路を軸心部分に開通したスリーブ材を左右のエアスプリングに対し車幅方向外側へ向け下り勾配を成すように個別に装備し、前記スリーブ材の連絡通路の低位側に弁座を形成すると共に、該弁座から高位側へ向かう連絡通路の内周面に迂回溝を形成し、前記スリーブ材の連絡通路内に前記弁座への着座時に連絡通路を閉塞し且つ離脱時に前記迂回路を経由させて連絡通路を開通させるようにしたＧボールを弁体として収容せしめ、これらスリーブ材とＧボールとから成るＧバルブを流路開閉手段として採用すると良い。
【００１６】
このように構成した場合、通常時はスリーブ材の傾斜による重力の作用でＧボールが弁座に着座した状態に保持されるので、エアスプリングとサージタンクとの間を繋ぐ連絡通路が閉状態に保持されるが、旋回時に反旋回側に向け遠心力が作用して旋回横加速度が設定値に達したり、実際に車体にローリングが生じてスリーブ材の傾きが反旋回側へ下り勾配を成すように転じたりすると、Ｇボールが反旋回側へ移動して弁座から脱離することで連絡通路が開通し、旋回側のエアスプリングとサージタンクとの間が連絡通路を介し開通することになる。
【００１７】
更に、アクスルがリヤ側に配置されている場合には、スリーブ材の車幅方向外側端がリヤ側へ後退するように前記スリーブ材を車幅方向に対し所要の傾斜角を持たせて配置することが好ましく、このようにすれば、車両の制動時に制動減速度が設定値に達した時にも流路開閉手段が弁体の慣性による弁座からの離脱により開通し、これによりリヤ側のエアスプリングのばね定数が低下するので、制動時に後軸荷重が減ることにより浮き上がろうとするエアスプリングの伸長ストロークが抑制されて車体の前傾が防止されることになる。
【００１８】
また、アクスルがフロント側に配置されている場合には、スリーブ材の車幅方向外側端がフロント側へ先行するように前記スリーブ材を車幅方向に対し所要の傾斜角を持たせて配置することが好ましく、このようにすれば、車両の発進時に発進加速度が設定値に達した時にも流路開閉手段が弁体の慣性による弁座からの離脱により開通し、これによりフロント側のエアスプリングのばね定数が低下するので、発進時に前軸荷重が減ることにより浮き上がろうとするエアスプリングの伸長ストロークが抑制されて車体の後傾が防止されることになる。
【発明の効果】
【００１９】
上記した本発明のエアサスペンション装置によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
【００２０】
（Ｉ）本発明の請求項１、２に記載の発明によれば、従来のスタビライザの如き大きなロール剛性を持たせてローリングを強引に抑え込まなくても、旋回横加速度を利用して旋回の初期段階から重力モーメントによる自然な反作用を誘発させることで良好なアンチローリング効果を得ることができるので、サスペンションの低ばね定数化による乗心地の改善を支障なく実現することができ、特に車両がトラックなどの運搬車両である場合には、定積載条件で要求されるロール剛性を従来ほど高めなくて済むので、空積載条件でも乗心地の悪化やツイスト路面などでの接地性の悪化（機動性の低下）を回避することができる。
【００２１】
（ＩＩ）本発明の請求項１、２に記載の発明によれば、旋回時に反旋回側に向け遠心力が作用して旋回横加速度が設定値に達すると直ちにローリングを抑え込む機能が効き始めるので、車体に大きくローリングが発生する前にローリングを抑え込む機能を効かせて該ローリングを効果的に抑制することができ、車体に大きなローリングが発生した後で大きなアンチローリング力が働くことになる従来のスタビライザの場合と比較して旋回時の操縦安定性を大幅に向上することができる。
【００２２】
（ＩＩＩ）本発明の請求項１、２に記載の発明によれば、旋回時に車体のローリングに先行して生じる旋回横加速度を利用して流路開閉手段を機械的に開通させることができるので、その作動に特別な駆動源や電子制御が不要であり、その実施に要するコストを大幅に削減することができる。
【００２３】
（ＩＶ）本発明の請求項３に記載の発明によれば、制動時に後軸荷重が減ることにより浮き上がろうとするリヤ側のエアスプリングの伸長ストロークを抑制することができるので、制動時における車体の前傾を防止することができ、特に車両がトラックなどの運搬車両である場合に積荷の荷崩れを防止することができる。
【００２４】
（Ｖ）本発明の請求項４に記載の発明によれば、発進時に前軸荷重が減ることにより浮き上がろうとするフロント側のエアスプリングの伸長ストロークを抑制することができるので、発進時における車体の後傾を防止することができ、特に車両がトラックなどの運搬車両である場合に積荷の荷崩れを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００２６】
図１はトラックやバスなどの大型車両におけるリヤ側に本形態例のエアサスペンション装置を適用した場合を例示しており、図中１はリヤ側のアクスル、２は該アクスル１の左右位置を車体３側に懸架するエアスプリングを示し、ここに図示している例では、左右のエアスプリング２の上側が、車幅方向に亘る中空のサージタンク４を介して車体３側に固定されるようになっており、このサージタンク４は左右のエアスプリング２の荷重を支持するクロスメンバの機能を併せ持つものとしてある。
【００２７】
ここで、左右のエアスプリング２の頂部中央には、サージタンク４を縦方向に貫通して作動空気の供給流路５が接続され、該供給流路５を通して適宜に作動空気が各エアスプリング２に供給されるようにしてあるが、サージタンク４内における各供給流路５の途中には、該各供給流路５の夫々の位置で車幅方向外側へ臨むＧバルブ６（流路開閉手段）が個別に装備されており、設定値以上の旋回横加速度が感知された時に、旋回側のエアスプリング２に対応するＧバルブ６が開通して旋回側のエアスプリング２とサージタンク４との間が連通状態となるようにしてある。
【００２８】
即ち、本形態例においては、エアスプリング２とサージタンク４との間を繋ぐ連絡通路７を軸心部分に開通したスリーブ材８が左右のエアスプリング２に対し車幅方向外側へ向け下り勾配を成すように個別に装備され、前記スリーブ材８の連絡通路７の低位側に弁座９が形成されていると共に、該弁座９から高位側へ向かう連絡通路７の内周面には迂回溝１０（図２参照）が形成されており、前記スリーブ材８の連絡通路７内に前記弁座９への着座時に連絡通路７を閉塞し且つ離脱時に前記迂回溝１０を経由させて連絡通路７を開通させるようにしたＧボール１１が弁体として収容され、これらスリーブ材８とＧボール１１によりＧバルブ６が構成されるようになっている。
【００２９】
而して、このようにエアサスペンション装置を構成すれば、通常時はスリーブ材８の傾斜による重力の作用でＧボール１１が弁座９に着座した状態に保持されるので、エアスプリング２とサージタンク４との間を繋ぐ連絡通路７が閉状態に保持されるが、例えば、車両が図１中に矢印Ａで示す左方向に旋回する際に、矢印Ｂで示す右方向に向けて遠心力が作用して旋回横加速度が設定値に達すると、旋回側のエアスプリング２に対応する図１中の左側のＧバルブ６におけるＧボール１１が、慣性により反旋回側へ移動して弁座９からの離脱し、これにより前記連絡通路７が開通してサージタンク４側の容量がエアスプリング２側の容量に加算される結果、作動空気の総量が増えることで旋回側のエアスプリング２のばね定数が低下することになる。
【００３０】
また、図３に模式的に示す如く、実際に車体３にローリングが生じ始めると、旋回側のＧバルブ６におけるスリーブ材８の傾きが反旋回側へ下り勾配を成すように転じるため、この傾斜による重力の作用でＧボール１１が弁座９から離脱することによっても前記連絡通路７が開通し、旋回側のエアスプリング２のばね定数が低下することになる。
【００３１】
尚、図１における図示では、説明の便宜上からＧバルブ６を簡略化して示しているが、Ｇボール１１が弁座９から離脱して反旋回側へ移動しても連絡通路７が閉塞されないような構造的工夫が施されていることは勿論である。
【００３２】
この結果、図３に示す如く、左右のエアスプリング２のばね中心Ｓ（左右のエアスプリング２の合力Ｆsが作用する位置）が本来の車幅方向中間位置Ｃから反旋回側に移動するので、車幅方向における前記ばね中心Ｓと車両重心Ｇとの位置ずれ分に相当するカウンターモーメントアームｅが生じ、これによりアンチローリングモーメントが作用してローリングモーメントの発生が著しく抑制されることになる。
【００３３】
即ち、旋回時における車体３のローリングとは、遠心力によりアクスル１側に対し車体３側が慣性で反旋回側へ変位し、これにより車両重心Ｇが本来の車幅方向中間位置Ｃから反旋回側にずれて車体３を反旋回側へ傾けるような重力モーメントが発生することで起こるものであるが、この車両重心Ｇのずれ位置よりも更に反旋回側に左右のエアスプリング２のばね中心Ｓを移動させることができれば、これにより発生する重力モーメントｅ×Ｗ（Ｗ：車両重心Ｇに作用する車体側の重量）はローリングの生成を低減するアンチローリングモーメントとして作用することになる。
【００３４】
従って、上記形態例によれば、従来のスタビライザの如き大きなロール剛性を持たせてローリングを強引に抑え込まなくても、旋回横加速度を利用して旋回の初期段階から重力モーメントによる自然な反作用を誘発させることで良好なアンチローリング効果を得ることができるので、サスペンションの低ばね定数化による乗心地の改善を支障なく実現することができ、特に車両がトラックなどの運搬車両である場合には、定積載条件で要求されるロール剛性を従来ほど高めなくて済むので、空積載条件でも乗心地の悪化やツイスト路面などでの接地性の悪化（機動性の低下）を回避することができる。
【００３５】
更に、旋回時に反旋回側に向け遠心力が作用して旋回横加速度が設定値に達すると直ちにローリングを抑え込む機能が効き始めるので、車体３に大きくローリングが発生する前にローリングを抑え込む機能を効かせて該ローリングを効果的に抑制することができ、車体３に大きなローリングが発生した後で大きなアンチローリング力が働くことになる従来のスタビライザの場合と比較して旋回時の操縦安定性を大幅に向上することができる。
【００３６】
また、特に本形態例の如きスリーブ材８とＧボール１１とから成るＧバルブ６を流路開閉手段として採用した場合には、旋回時に車体３のローリングに先行して生じる旋回加速度を利用してＧバルブ６を機械的に開通させることができるので、その作動に特別な駆動源や電子制御が不要であり、その実施に要するコストを大幅に削減することができる。
【００３７】
更に、本形態例の如きエアサスペンション装置をリヤ側のアクスル１に適用した大型車両にあっては、図４に平面図で示す如く、Ｇバルブ６のスリーブ材８の車幅方向外側端がリヤ側へ後退するように、前記スリーブ材８を車幅方向に対し例えば約４５゜程度の傾斜角θを持たせて配置することが好ましく、このようにすれば、車両の制動時に制動減速度が設定値に達した時にもＧバルブ６がＧボール１１の慣性による弁座９からの離脱により開通し、これによりリヤ側のエアスプリング２のばね定数が低下するので、制動時に後軸荷重が減ることにより浮き上がろうとするエアスプリング２の伸長ストロークが抑制されて車体３の前傾が防止されることになり、特に車両がトラックなどの運搬車両である場合に積荷の荷崩れを防止することができる。
【００３８】
他方、フロント側のアクスル１に適用した大型車両にあっては、図５に平面図で示す如く、Ｇバルブ６のスリーブ材８の車幅方向外側端がフロント側へ先行するように、前記スリーブ材８を車幅方向に対し、例えば、約４５゜程度の傾斜角を持たせて配置することが好ましく、このようにすれば、車両の発進時に発進加速度が設定値に達した時にもＧバルブ６がＧボール１１の慣性による弁座９からの離脱により開通し、これによりフロント側のエアスプリング２のばね定数が低下するので、発進時に前軸荷重が減ることにより浮き上がろうとするエアスプリング２の伸長ストロークが抑制されて車体３の後傾が防止されることになり、特に車両がトラックなどの運搬車両である場合に積荷の荷崩れを防止することができる。
【００３９】
尚、本発明のエアサスペンション装置は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、制動時における車体の前傾や、発進時における車体の後傾を防止するための専用のＧバルブを別途追加して併用するようにしても良いこと、また、サージタンクは必ずしもエアスプリングの頂部で車幅方向に亘るように搭載しなくても良く、各エアスプリングと別体で任意の場所に独立して配置しても良いこと、更に、流路開閉手段は必ずしも図示例のＧバルブに限定されないこと、その他、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。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す概略図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視の断面図である。
【図３】ローリングの抑制原理を説明する模式図である。
【図４】本発明の別の形態例を示す平面図である。
【図５】本発明の更に別の形態例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  アクスル
２  エアスプリング
３  車体
４  サージタンク
５  供給流路
６  Ｇバルブ（流路開閉手段）
７  連絡通路
８  スリーブ材
９  弁座
１０  迂回溝
１１  Ｇボール（弁体）
【図１】
2008290623.tif 000003
【図２】
2008290623.tif 000004
【図３】
2008290623.tif 000005
【図４】
2008290623.tif 000006
【図５】
2008290623.tif 000007