(57)【要約】【課題】エンジン駆動のコンプレッサを付帯装備していない小型の運搬車両などであっても、安価なコストでエアスプリングを採用させることができるエアサスペンション装置を提供する。【解決手段】クロスメンバ４内のエアスプリング２直上にダイヤフラムポンプ７を装備すると共に、その内部の連絡通路２ａと対向する位置にエゼクタ１４を装備し、走行時のエアスプリング２の拡縮動作で給排される作動エア５によりエゼクタ１４とダイヤフラムポンプ７とを働かせ、最初に充填した作動エア５を外部へ排出させることなくクローズドループで循環させてエアスプリング２の充填圧を自己回生させる。【選択図】図１
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【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するエアサスペンション装置であって、左右のエアスプリングの頂部を車体側に固定する中空のクロスメンバと、該クロスメンバ内のエアスプリング直上に装備され且つ該エアスプリングの拡縮動作で給排される作動エアによりダイヤフラムを往復動させて作動エアの昇圧を図るダイヤフラムポンプと、該ダイヤフラムポンプに干渉しないクロスメンバ内の適宜位置に区画形成され且つダイヤフラムポンプで昇圧された作動エアを第一のチェックバルブを介し導入して蓄圧する高圧室と、該高圧室及びダイヤフラムポンプを除いたクロスメンバ内の余剰空間に形成され且つダイヤフラムポンプに対し昇圧すべき作動エアを第二のチェックバルブを介して供給する低圧室と、該低圧室に対し高圧室の作動エアを所定の圧力差を持つように減圧して開放する差圧バルブと、ダイヤフラムポンプ内のエアスプリング側へ通じる連絡通路に対向させて装備され且つエアスプリングの拡縮動作で給排される作動エアを内部に流通させることで低圧室の作動エアを第三のチェックバルブを介し吸引してエアスプリングの作動エアとするエゼクタと、アクスルに対するクロスメンバの高さ位置が上限に達した時にエアスプリングの作動エアを低圧室に開放するレベリングバルブとを備えたことを特徴とするエアサスペンション装置。
【請求項２】
高圧室の作動エアを適宜にエアスプリングに開放する操作バルブを備え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。
【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】
一般的に、荷物を運搬する大型の運搬車両では、アクスルと車体側との間に介装されるサスペンションとしてエアスプリングを用いたものが多く存在するが、小型の運搬車両では、板バネ式のリーフサスペンションを用いたものが主流であり、エアスプリングを採用したものは少ない。
【０００３】
なぜなら、大型の運搬車両の場合は、空気圧油圧複合式ブレーキや空気圧式ブレーキの作動圧力として空気圧が利用されており、エンジン駆動のコンプレッサにより圧縮空気を作ってエアタンクに蓄えるというシステムが既に存在しているため、エアスプリングを採用し易いという理由がある。
【０００４】
これに対し、小型の運搬車両の場合は、その多くが油圧式ブレーキを採用しているため、エンジンにコンプレッサが付帯装備されておらず、サスペンションとしてエアスプリングを採用しようとすれば、その足まわり近くのフレームにバッテリ駆動の電動式コンプレッサを別途搭載しなければならないため、コスト面からエアスプリングの採用が見送られているケースが多い。
【０００５】
尚、この種のエアスプリングの既存技術に関連する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などがある。
【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、近年においては、特に乗心地が重要視されてこなかった小型の運搬車両に関しても、乗心地の改善による運転者の疲労軽減や、振動に対しデリケートな運搬物への対応などの観点からエアスプリングを採用したいという要望が高まってきており、コストの高騰を招くことなくエアスプリングの採用を実現する手段が模索されている。
【０００７】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、エンジン駆動のコンプレッサを付帯装備していない小型の運搬車両などであっても、安価なコストでエアスプリングを採用させることができるエアサスペンション装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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するエアサスペンション装置であって、左右のエアスプリングの頂部を車体側に固定する中空のクロスメンバと、該クロスメンバ内のエアスプリング直上に装備され且つ該エアスプリングの拡縮動作で給排される作動エアによりダイヤフラムを往復動させて作動エアの昇圧を図るダイヤフラムポンプと、該ダイヤフラムポンプに干渉しないクロスメンバ内の適宜位置に区画形成され且つダイヤフラムポンプで昇圧された作動エアを第一のチェックバルブを介し導入して蓄圧する高圧室と、該高圧室及びダイヤフラムポンプを除いたクロスメンバ内の余剰空間に形成され且つダイヤフラムポンプに対し昇圧すべき作動エアを第二のチェックバルブを介して供給する低圧室と、該低圧室に対し高圧室の作動エアを所定の圧力差を持つように減圧して開放する差圧バルブと、ダイヤフラムポンプ内のエアスプリング側へ通じる連絡通路に対向させて装備され且つエアスプリングの拡縮動作で給排される作動エアを内部に流通させることで低圧室の作動エアを第三のチェックバルブを介し吸引してエアスプリングの作動エアとするエゼクタと、アクスルに対するクロスメンバの高さ位置が上限に達した時にエアスプリングの作動エアを低圧室に開放するレベリングバルブとを備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
このようにエアサスペンション装置を構成すれば、荷積みなどによる上載荷重の増加でエアスプリングが圧縮して車高が低下しても、走行を開始することにより路面の凹凸に対応してエアスプリングが拡縮し、その拡縮動作で給排される作動エアがエゼクタの内部を流れることで低圧室の作動エアが吸引されてエアスプリングの作動エアとして充填され且つ第三のチェックバルブにより封止されるので、走行を続けるうちに車高が元の高さまで回復することになる。
【００１０】
そして、走行中に車高が回復してアクスルに対するクロスメンバの高さ位置が上限に達すると、レベリングバルブが開いてエアスプリングの作動エアが低圧室に開放されるので、これ以降は走行を続けても車高が上がらず、アクスルに対するクロスメンバの高さ位置が上限位置に保持される。
【００１１】
尚、荷卸しなどで上載荷重が減少してエアスプリングが伸長する場合にも、同様にレベリングバルブが開いて作動エアが低圧室へ開放されるので、荷卸しなどによる上載荷重の減少で車高が上昇してしまう不具合も未然に回避される。
【００１２】
また、走行中に路面の凹凸に対応してエアスプリングが拡縮すると、その拡縮動作で給排される作動エアによりダイヤフラムポンプのダイヤフラムが往復動され、低圧室から第二のチェックバルブを介し導き入れた作動エアが昇圧されて第一のチェックバルブを介し高圧室へ導入される一方、該高圧室の作動エアが差圧バルブを介し低圧室側へ向け減圧されて開放されるようになっているので、前述のエゼクタやレベリングバルブの作用により低圧室とエアスプリングとの間で作動エアの遣り取りが成されても、高圧室と低圧室との間は常に所定の圧力差に保たれることになる。
【００１３】
更に、本発明をより具体的に実施するに際しては、高圧室の作動エアを適宜にエアスプリングに開放する操作バルブを備えることが好ましく、このようにすれば、多量の荷積みなどにより車高が著しく低下してしまったような場合に、操作バルブを開けて高圧室の作動エアをエアスプリングに開放し、これにより走行開始前にエアスプリングに対し作動エアを充填して直ちに車高を回復させることが可能となる。
【００１４】
尚、このように高圧室の作動エアをエアスプリングに開放することで高圧室の充填圧が大きく低下してしまったとしても、前述した通り、走行時の路面振動を動力源とするダイヤフラムポンプの作動により低圧室の作動エアが昇圧されて第一のチェックバルブを介し高圧室へと供給されるので、該高圧室の充填圧は走行を続けるうちに回復していくことになる。
【発明の効果】
【００１５】
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。
【００１６】
（Ｉ）本発明の請求項１に記載の発明によれば、走行時の路面振動を動力源として、最初に充填した作動エアを外部へ排出させることなくクローズドループで循環させてエアスプリングの充填圧を自己回生させることができ、荷積みや荷卸しなどに伴う上載荷重の変動にも良好に追従させて車高の維持を図ることができるので、エンジン駆動のコンプレッサを付帯装備していない小型の運搬車両などであっても、バッテリ駆動の電動式コンプレッサなどを別途搭載しなくて済み、安価なコストでエアスプリングを採用させることができる。
【００１７】
（ＩＩ）本発明の請求項１に記載の発明によれば、クロスメンバに左右のエアスプリングを組み付けた単一のユニットとして構成することができ且つそのユニット単体で機能的に完結させることができるので、既存車両に対する改造も極めて簡単に行うことができる。
【００１８】
（ＩＩＩ）本発明の請求項２に記載の発明によれば、多量の荷積みなどにより車高が著しく低下してしまった場合でも、操作バルブを開けて高圧室の作動エアをエアスプリングに開放することによって、走行開始前にエアスプリングに対し作動エアを充填して直ちに車高を回復させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００２０】
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側に懸架した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の頂部が、車幅方向に亘る中空のクロスメンバ４を介して車体３側に固定されるようになっている。
【００２１】
ここで、クロスメンバ４内におけるエアスプリング２直上に相当する位置には、該エアスプリング２の拡縮動作で連絡通路２ａを介し給排される作動エア５によりダイヤフラム６を往復動させて作動エア５の昇圧を図るダイヤフラムポンプ７が装備されており、これら左右のダイヤフラムポンプ７に挟まれたクロスメンバ４内の中央部には、前記ダイヤフラムポンプ７で昇圧された作動エア５をチェックバルブ８（第一のチェックバルブ）を介し導入して蓄圧する高圧室９が区画形成されている。
【００２２】
そして、高圧室９及びダイヤフラムポンプ７を除いたクロスメンバ４内の余剰空間には、ダイヤフラムポンプ７に対し昇圧すべき作動エア５をチェックバルブ１０（第二のチェックバルブ）を介して供給する低圧室１１が形成されており、これら左右の低圧室１１に面する高圧室９の両側面には、前記低圧室１１に対し高圧室９の作動エア５を所定の圧力差を持つように減圧して開放する差圧バルブ１２が装備されている。
【００２３】
また、前記ダイヤフラムポンプ７内における連絡通路２ａと対向する位置には、該連絡通路２ａからエアスプリング２の拡縮動作で給排される作動エア５を内部に流通させることで低圧室１１の作動エア５をチェックバルブ１３（第三のチェックバルブ）を介し吸引してエアスプリング２の作動エア５とするエゼクタ１４が装備されている。
【００２４】
更に、前記ダイヤフラムポンプ７には、アクスル１に対するクロスメンバ４の高さ位置が上限に達した時にエアスプリング２の作動エア５を低圧室１１に開放するレベリングバルブ１５が装備されており、このレベリングバルブ１５は、アクスル１側に連結したロッド１５ａの長さを超えてレベリングバルブ１５とアクスル１との間が離れた時に機械的に閉止ポジションから開通ポジションに切り換わるようになっている。
【００２５】
また、特に本形態例においては、運転席からの遠隔手動操作により高圧室９の作動エア５をエアスプリング２に開放する操作バルブ１６が備えられており、この操作バルブ１６が開くことで導かれる高圧室９からの作動エア５の圧力をパイロット圧としてパイロット切換バルブ１７が切り換わり、前記エゼクタ１４の内部と低圧室１１との間を開通するポジションから、前記エゼクタ１４の内部と高圧室９との間を開通するポジションへ変更されるようになっている。
【００２６】
尚、図中１８は高圧室９に作動エア５を補充するためのエアインフレータ、１９は作動エア５中に含まれる湿分を除去するためのドライヤを示し、これらエアインフレータ１８、ドライヤ１９を介して行われる作動エア５の補充に際しては、例えば、ガソリンスタンドでタイヤ空気圧充填コンプレッサなどを用いて行うようにすれば良い。
【００２７】
このようにエアサスペンション装置を構成すれば、荷積みなどによる上載荷重の増加でエアスプリング２が圧縮して車高が低下しても、走行を開始することにより路面の凹凸に対応してエアスプリング２が拡縮し、その拡縮動作で給排される作動エア５がエゼクタ１４の内部を流れることで低圧室１１の作動エア５が吸引されてエアスプリング２の作動エア５として充填され且つチェックバルブ１３により封止されるので、走行を続けるうちに車高が元の高さまで回復することになる。
【００２８】
そして、走行中に車高が回復してアクスル１に対するクロスメンバ４の高さ位置が上限に達すると、レベリングバルブ１５が開いてエアスプリング２の作動エア５が低圧室１１に開放されるので、これ以降は走行を続けても車高が上がらず、アクスル１に対するクロスメンバ４の高さ位置が上限位置に保持される。
【００２９】
尚、荷卸しなどで上載荷重が減少してエアスプリング２が伸長する場合にも、同様にレベリングバルブ１５が開いて作動エア５が低圧室１１へ開放されるので、荷卸しなどによる上載荷重の減少で車高が上昇してしまう不具合も未然に回避されることになる。
【００３０】
ただし、多量の荷積みなどにより車高が著しく低下してしまった場合には、運転席からの遠隔手動操作により操作バルブ１６を開けて高圧室９の作動エア５をエアスプリング２に開放しても良く、このようにすれば、走行開始前にエアスプリング２に対し高圧室９から作動エア５を充填して直ちに車高を回復させることが可能である。
【００３１】
また、走行中に路面の凹凸に対応してエアスプリング２が拡縮すると、その拡縮動作で給排される作動エア５によりダイヤフラムポンプ７のダイヤフラム６が往復動され、低圧室１１からチェックバルブ１０を介し導き入れた作動エア５が昇圧されてチェックバルブ８を介し高圧室９へ導入される一方、該高圧室９の作動エア５が差圧バルブ１２を介し低圧室１１側へ向け減圧されて開放されるようになっているので、前述のエゼクタ１４やレベリングバルブ１５の作用により低圧室１１とエアスプリング２との間で作動エア５の遣り取りが成されても、高圧室９と低圧室１１との間は常に所定の圧力差に保たれることになる。
【００３２】
尚、運転席からの遠隔手動操作により操作バルブ１６を開けて高圧室９の作動エア５をエアスプリング２に開放した場合に、高圧室９の充填圧が大きく低下してしまったとしても、前述した通り、走行時の路面振動を動力源とするダイヤフラムポンプ７の作動により低圧室１１の作動エア５が昇圧されてチェックバルブ１０を介し高圧室９へと供給されるので、該高圧室９の充填圧は走行を続けるうちに回復していくことになる。
【００３３】
従って、上記形態例によれば、走行時の路面振動を動力源として、最初に充填した作動エア５を外部へ排出させることなくクローズドループで循環させてエアスプリング２の充填圧を自己回生させることができ、荷積みや荷卸しなどに伴う上載荷重の変動にも良好に追従させて車高の維持を図ることができるので、エンジン駆動のコンプレッサを付帯装備していない小型の運搬車両などであっても、バッテリ駆動の電動式コンプレッサなどを別途搭載しなくて済み、安価なコストでエアスプリング２を採用させることができる。
【００３４】
また、クロスメンバ４に左右のエアスプリング２を組み付けた単一のユニットとして構成することができ且つそのユニット単体で機能的に完結させることができるので、既存車両に対する改造も極めて簡単に行うことができる。
【００３５】
更に、多量の荷積みなどにより車高が著しく低下してしまった場合でも、操作バルブ１６を開けて高圧室９の作動エア５をエアスプリング２に開放することによって、走行開始前にエアスプリング２に対し作動エア５を充填して直ちに車高を回復させることができる。
【００３６】
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、高圧室の作動エアを適宜にエアスプリングに開放する操作バルブは、必ずしも運転席から遠隔手動操作できるものでなくても良く、アクスルに対するクロスメンバの高さ位置が下限に達したことを検出するセンサ類と組み合わせて自動的に電子制御されるものであっても良いこと、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】
【００３７】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  アクスル
２  エアスプリング
２ａ  連絡通路
３  車体
４  クロスメンバ
５  作動エア
６  ダイヤフラム
７  ダイヤフラムポンプ
８  チェックバルブ（第一のチェックバルブ）
９  高圧室
１０  チェックバルブ（第二のチェックバルブ）
１１  低圧室
１２  差圧バルブ
１３  チェックバルブ（第三のチェックバルブ）
１４  エゼクタ
１５  レベリングバルブ
１６  操作バルブ
【図１】
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