(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体のフレームの直下に互いに前後方向に離間して配置される前側の空気ばねおよび後側の空気ばねと、
前記前側の空気ばねと後側の空気ばねとにわたってかけ渡されかつ前端部が前側の空気ばねの直下に配されるとともに後端部が後側の空気ばねの直下に配されしかも長手方向の中間部が前記フレームよりも車体外側に位置するように曲がった形状をなしていてこの中間部がアクスルに締結される板ばねからなるサポートビームと、
一端側が前記フレームの下面に設けたブラケットに連結されかつ他端側が前記フレームの直下においてアクスル側のトルクロッドブラケットに連結されるトルクロッドとを具備し、前記トルクロッドブラケットを、前記フレームの真下において前記サポートビームの前記前端部と前記後端部との間で前記アクスルの下方に配置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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばトラックやバスなどの大型車両に好適に使用されるエアサスペンション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、空気ばねとサポートビームを用いたエアサスペンションが知られている。例えば実開平３−７８６１４号公報や特開平９−９９７２０号公報等に記載されているエアサスペンション装置は、車体のフレームに配置された前後一対の空気ばねと、これら空気ばね間にかけ渡されかつ前後方向に延びる帯状の板ばねからなるサポートビームと、アクスルに入力された前後方向の荷重を支持するためのトルクロッドなどを備えている。前記サポートビームの長手方向中間部はボルト等によってアクスルに締結されている。空気ばねは、空気ばねブラケットの簡略化や軽量化等を図るために、フレームの真下に配置するのが好ましい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
フレームの真下に空気ばねを配置した従来のエアサスペンション装置は、フレームの真下に帯状のサポートビームが全長にわたって位置することになるため、サポートビームの長手方向中間部がフレームの真下においてアクスルに締結される。このため、トルクロッドのアクスル側の端部（トルクロッドブラケット）をフレームの真下に配置することができない。
【０００４】
このように従来装置では、アクスル側のトルクロッドブラケットはサポートビームとアクスルとの締結部を避けるようにしてフレームの外側の位置にてアクスル側のトルクロッドブラケットに締結されていた。このためトルクロッドの取付部としてのトルクロッドブラケットの位置が、フレームに対して車幅方向にずれてしまう。
【０００５】
このため従来装置では、トルクロッドに前後方向の荷重が入力したときにブラケット（トルクロッドブラケット）にねじりが作用する。このためブラケットをフレームの真下に配置した場合に比較して、ねじりの応力相当分だけブラケットの肉厚を厚くしたり別途に補強部材を用いるなどの強度対策が必要となり、重量増となってしまう。
【０００６】
また、サポートビームがフレームの真下に位置していると、アクスルの端部からサポートビームまでの距離がかなり大きくなり、アクスルの端部に上下方向の荷重が入力されたときにサポートビームとアクスル端部との間に曲げモーメントが作用することになる。このためアクスルの曲げ強度を高くする必要があり、このことも重量の増加をまねく原因となる。
【０００７】
したがってこの発明の目的は、トルクロッドを取付けるブラケットやアクスル等のねじり剛性を高めることなく必要強度を確保できるようなエアサスペンション装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を果たすために開発された請求項１に記載の本発明のエアサスペンション装置は、車体のフレームの直下に互いに前後方向に離間して配置される前側の空気ばねおよび後側の空気ばねと、前記前側の空気ばねと後側の空気ばねとにわたってかけ渡されかつ前端部が前側の空気ばねの直下に配されるとともに後端部が後側の空気ばねの直下に配されしかも長手方向の中間部が前記フレームよりも車体外側に位置するように曲がった形状をなしていてこの中間部がアクスルに締結される板ばねからなるサポートビームと、一端側が前記フレームの下面に設けたブラケットに連結されかつ他端側が前記フレームの直下においてアクスル側のトルクロッドブラケットに連結されるトルクロッドとを具備し、かつ前記トルクロッドブラケットを、前記フレームの真下において前記サポートビームの前記前端部と前記後端部との間で前記アクスルの下方に配置したものである。
【０００９】
上記のように構成された本発明のエアサスペンション装置は、フレームの直下にトルクロッドが位置し、トルクロッドブラケットもフレームの直下に位置するとともに、空気ばねブラケットもフレームの直下に位置するから、前後方向の入力に対してこれらブラケットにねじりが作用することが回避される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１の底面図に示すように、例えば大型トラック等に使用される車体１０は、その前後方向に延びる左右一対のフレーム１１，１２を備えている。図２に示すように各フレーム１１，１２の下方に、車体１０の幅方向（以下、車幅方向と言う）に沿うアクスル１３が設けられている。アクスル１３の両端に、車輪１４，１５が設けられている。
【００１２】
アクスル１３は、一方の車輪１４側に位置するエアサスペンション装置２０と他方の車輪１５側に位置するエアサスペンション装置２１とによって、フレーム１１，１２に支持されている。アクスル１３の中央に、差動機の歯車箱２２がある。左右のエアサスペンション装置２０，２１は、互いに左右対象形状である点を除いて実質的に同一の構成であるため、以下に一方のエアサスペンション装置２０を代表して説明する。
【００１３】
このエアサスペンション装置２０は、図２等に示すようにフレーム１１の真下に、前後方向に互いに離間した位置に設けた前後一対の空気ばね２５，２６を備えている。これら空気ばね２５，２６は、空気ばねブラケット２７，２８を介してフレーム１１に取付けられている。前側の空気ばね２５はアクスル１３の前側に位置し、後側の空気ばね２６はアクスル１３の後側に位置している。
【００１４】
フレーム１１の下面には、前側の空気ばね２５の前方に位置するトルクロッドブラケット３０が設けられている。トルクロッドブラケット３０はフレーム１１の真下から下方に延びている。
【００１５】
前側の空気ばね２５と後側の空気ばね２６とにわたって、板ばねからなるサポートビーム４０がかけ渡されている。このサポートビーム４０は、図１に示すようにフレーム１１の前後方向に延びる長手方向の中間部４１と、車体中央側に向って曲がった形状の前端部４２および後端部４３を有している。
【００１６】
サポートビーム４０の前端部４２は、前側の空気ばね２５の下面に締結されている。サポートビーム４０の後端部４３は、後側の空気ばね２６の下面に締結されている。すなわちサポートビーム４０の両端部４２，４３はフレーム１１の真下に位置している。
【００１７】
サポートビーム４０の中間部４１は、フレーム１１に対して車体１０の外側、すなわち車輪１４側に偏倚（オフセット）した位置にあり、その締結部４１ａにおいて、Ｕボルト等の固定用部材４５によってアクスル１３に締結されている。従ってこのサポートビーム４０とアクスル１３との締結部４１ａは、後述するトルクロッドブラケット５５に対して車体外側に位置している。
【００１８】
フレーム１１の真下に、ロアトルクロッドとして機能するトルクロッド５０が設けられている。このトルクロッド５０は、フレーム１１に沿って前後方向に延びている。トルクロッド５０の一端部５０ａは、フレーム１１の真下に設けたトルクロッドブラケット３０とゴムブッシュ（図示せず）を介してフレーム１１に連結される。トルクロッド５０の他端部５０ｂすなわちアクスル側の端部は、フレーム１１の真下に位置するトルクロッドブラケット５５とゴムブッシュ（図示せず）を介してアクスル１３に連結される。
【００１９】
図２に示すように、フレーム１１とアクスル１３との間にショックアブソーバ６０が設けられている。図示例の場合、ショックアブソーバ６０の上端がブラケット６１を介してフレーム１１に連結され、ショックアブソーバ６０の下端がブラケット６２を介してアクスル１３側に連結され、車両走行中に生じるフレーム１１とアクスル１３との上下方向の相対変位を抑制できるようになっている。
【００２０】
アクスル１３の上方にアッパトルクロッドとして機能するＶロッド７０が設けられている。図示例のＶロッド７０は、左右方向に分かれた前端部７１，７２がそれぞれＶロッドブラケット７３，７４とゴムブッシュを介してフレーム１１，１２に連結される。Ｖロッド７０の後端部７５は、センターブラケット７６とゴムブッシュを介してアクスル１３に締結される。このＶロッド７０と前記トルクロッド５０により、前後方向の入力荷重がフレーム１１，１２に支持される。
【００２１】
左右のエアサスペンション装置２０，２１はスタビライザ８０を介して互いに連結され、コーナリング走行時等において車体のロール剛性を高めることができるようになっている。図示例の場合、スタビライザ８０の両端アーム部８０ａ，８０ｂがアクスル１３側の部材（例えばサポートビーム４０の近傍部）に連結され、車幅方向に沿うスタビライザ本体部８０ｃが左右一対のスタビライザリンク８１を介してフレーム１１，１２のスタビライザ取付部８２に支持される。
【００２２】
次に、上記構成のエアサスペンション装置２０，２１の作用等について説明する。
車体１０に入力する上下方向の荷重は、空気ばね２５，２６を介してサポートビーム４０の両端部４２，４３に作用し、このサポートビーム４０によって支持される。車両走行中に路面の凹凸等によって車体１０が上下方向に動くと、主に空気ばね２５，２６が上下方向の振動を吸収するとともに、板ばねからなるサポートビーム４０も上下方向にある程度撓むことにより、フレーム１１，１２側に振動が伝達することが抑制される。また、ショックアブソーバ６０の減衰作用によって上下方向の振動の揺り返しが抑制される。
【００２３】
この実施形態は、トルクロッド５０がフレーム１１，１２の真下に配置され、トルクロッドブラケット３０，５５もフレーム１１，１２の真下に配置されるため、トルクロッド５０に前後方向の荷重が入力したときにトルクロッドブラケット３０，５５には基本的に前後方向の荷重のみが作用し、ねじり荷重は入力されない。また、空気ばねブラケット２７，２８もフレーム１１，１２の真下に位置するため、上下方向の荷重に対し空気ばねブラケット２７，２８には主に圧縮荷重が加わることになり、ねじりモーメントは入力されない。
【００２４】
すなわちこのサポートビーム４０は、前端部４２が前側の空気ばね２５の直下に配されるとともに後端部４３が後側の空気ばね２６の直下に配され、サポートビーム４０の中間部４１をフレーム１１，１２よりも車体外側にオフセットさせた形状としてこの中間部４１をアクスル１３に締結するため、空気ばねブラケット２７，２８とトルクロッドブラケット３０，５５の入力条件がゆるやかになり軽量化が図れる。
【００２５】
一例として、従来のエアサスペンション装置（空気ばねがフレームの真下にあり、トルクロッドがフレームの外側にあるもの）では、トルクロッドブラケットの重量が３５ｋｇ、空気ばねブラケットの重量が３ｋｇで合計３８ｋｇであったのに対し、本実施形態のエアサスペンション装置２０では、トルクロッドブラケットの重量が１５ｋｇ、空気ばねブラケットの重量が３ｋｇ、サポートビーム重量が３ｋｇで合計２１ｋｇとなり、従来装置に比較して１７ｋｇの重量減となった。
【００２６】
しかもこの実施形態のサポートビーム４０を用いた場合、フレーム幅Ｂ（図１に示す）が異なる車種に対しても、サポートビーム４０の曲げ幅Ｃを変更することにより、サポートビーム４０のみの変更で、空気ばねブラケット２７，２８およびトルクロッドブラケット３０，５５は共通のものを使用できることにより、コスト低減が可能となる。
【００２７】
また、この実施形態において、アクスル１３に働く上下方向のモーメントは、図３に示すように、車体の上下方向の入力Ｆのある車輪側の端部からサポートビーム４０までの距離Ｌ１と入力Ｆとの積Ｌ１×Ｆである。これに対し従来のエアサスペンション装置は、２点鎖線で示すようにサポートビーム４０′がフレームの真下に位置するため車輪側の端部からの距離Ｌ２は前記Ｌ１よりもかなり大きくなり、従ってモーメントＬ２×Ｆは、前記モーメントＬ１×Ｆに比べて大きくなり、アクスル１３に大きな曲げが働くことになる。言い換えると、本発明の実施形態では、従来装置に比較してアクスル１３に作用する曲げモーメントが小さいため、アクスル１３の強度を特に高める必要がなく、アクスル１３の重量増加を回避できる。
【００２８】
なお、サポートビーム４０の具体的形状はフレーム１１，１２の態様に応じて適宜に選定すればよく、例えばサポートビーム４０の前端部と後端部の一方のみが曲がった形状であってもよい。またこの明細書で言う「フレームの直下」とはフレームを下方に投影した領域を意味し、フレームの真下を含む概念であるが、両者のセンターが必ずしも一致していることを要求するものではない。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１に記載した本発明のエアサスペンション装置によれば、トルクロッドに前後方向の荷重が入力されたときにトルクロッドを支持するブラケット等にねじりが生じることを回避できる。従ってブラケットのねじり剛性を特に高くしなくても必要強度が確保されるため、ブラケットの簡略化と軽量化が図れるとともに、空気ばねもフレームの直下に配されるため、空気ばねブラケットの簡略化と軽量化も図れる。またアクスルとサポートビームとの締結部が車輪寄りのフレーム外側領域に位置するため、アクスルに作用する曲げモーメントが小さくなり、アクスルの強度を特に高める必要がないという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態を示すエアサスペンション装置を備えた車両の一部の底面図。
【図２】  図１に示された車両の一部の側面図。
【図３】  図１に示された車両の一部を模式的に示す正面図。
【符号の説明】
１１，１２…フレーム
１３…アクスル
２０，２１…エアサスペンション装置
２５，２６…空気ばね
４０…サポートビーム
５０…トルクロッド
【図１】
0003961114.tif 000002
【図２】
0003961114.tif 000003
【図３】
0003961114.tif 000004