JP2001047837A - 車両用エアサスペンション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両のエアサスペンション装置において、停
車荷役時に貨物の積卸しに基づく車高の変化の設定車高
への調整を迅速に行なうことにより、走行安定性、操縦
安定性を損なうことなく車両の稼働率を向上することが
でき、また通常走行時のエア消費を低減してエアコンプ
レッサの負荷を低減し、燃費を向上する。 【解決手段】 エアスプリングに対しエアを供給するエ
アタンクと、車高の変化を検知してエアスプリングに対
しエアを給排して車高を調整するレベリングバルブとを
備え、同レベリングバルブとエアスプリングとを接続す
るエア通路内に、荷役時にはエア通路面積を拡大し、通
常走行時にはエア通路面積を縮小するエア流量調整手段
を設ける。又、エアタンクとレベリングバルブとを接続
するエア通路にも、上記同様の第２のエア流量調整手段
を設けることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トラック等車両の
アクスルと車体との間に介装されたエアスプリングに圧
縮空気（以下、単にエアという）を給排することによっ
てアクスルに対する車体の高さを所望値に制御するよう
にした車両用エアサスペンション装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一例として、バン型トラックの後軸に適
用されているエアサスペンション装置の概略構成を図７
を参照して説明する。図中符号１０，１２は車幅方向の
両端部に左右の後輪を支持したリヤアクスルのハウジン
グの左右端部近傍を車体、例えばシャシフレームに対し
弾性的に支持する自体周知の構造を有するエアスプリン
グである。左右のエアスプリング１０，１２はサージタ
ンク１４及び第１のエア通路１６を介して総括的に符号
１８で示した車高調整バルブ又はレベリングバルブの第
１ポートａに接続されている。

【０００３】上記レベリングバルブ１８は、通常車体側
の適宜部材例えばシャシフレームに支持され、車高の変
化を検知する作動レバー２０の廻動によって上記第１ポ
ートａとの連通を制御される第２ポートｂ及び第３ポー
トｃを備えている。第２ポートｂは第２のエア通路２２
を介してエア源としてのメーンエアタンク２４に接続さ
れ、第３ポートｃは大気に連通している。上記作動レバ
ー２０は、その自由端部を連結ロッド２６を介してリヤ
アクスル側の適宜部材、例えばリヤアクスルハウジング
に連結されている。また、上記メーンエアタンク２４に
は、電動コンプレッサ２８から吐出されたエアが、エア
ドライア３０を経て供給されている。電動コンプレッサ
２８は、車載電源によって駆動されるモータ３２と、同
モータにより駆動される往復ピストン式のコンプレッサ
３４とから構成されている。

【０００４】車両のリヤアクスル近傍の車高が予め設定
された所望値付近の場合、作動レバー２０が中立位置に
あって第１ポートａが第２及び第３ポートｂ及びｃの何
れにも連通せず、左右のエアスプリング１０，１２には
エアが供給されずまた排出されることもない。荷台に貨
物を積込み或いは走行中、走行条件により車高が下る
と、レベリングバルブ１８の作動レバー２０が一方向に
廻動して第１ポートａと第２ポートｂとが連通しメーン
エアタンク２４内のエアが第２エア通路２２からレベリ
ングバルブ１８のポートｂ，ａを通り第１エア通路１６
に供給され、更にサージタンク１４からエアスプリング
１０，１２に供給される。この結果、エアスプリング１
０，１２が伸長して車高が所望値に保持される。

【０００５】反対に荷台の貨物を卸す等により車高が上
ると、作動レバー２０が上記とは逆方向に廻動して第１
ポートａと第３ポートｃとが連通し、エアスプリング１
０，１２内のエアがサージタンク１４、第１エア通路１
６を経て第３ポートｃから大気に排出され、エアスプリ
ング１０，１２が縮むので車高が下り所望値に維持され
ることとなる。なお、図ではレベリングバルブ１８が１
個設けられ、リヤアクスルの略中央部分と車体の前後方
向中心線付近に配置され、従ってリヤアクスルと車体と
の間の平均高さを検知するようになっているが、左右の
エアスプリング１０，１２に夫々近接してレベリングバ
ルブ１８を配置し、左右のエアスプリング１０，１２に
対する上記エアの給排を個別に制御し、リヤアクスルが
水平に対し傾いた場合にも荷台を略水平に保つように車
高調整を行なうことも、従来から広く実施されている。

【０００６】上記従来のエアサスペンション装置を備え
た車両において、車両を停止させ貨物の積卸しを行なう
と、荷台荷重の変化により車高が変化し、車高の変化を
レベリングバルブ１８が検知してエアスプリング１０，
１２に対するエアの給排が行なわれるので、車高の所望
値への復旧又は調整には当然或る時間が必要である。車
両の稼働率を向上するために、貨物積卸しの終了後、車
高が所望の高さに調整されない間に走行すると、操縦安
定性及び走行安定性に悪影響を及ぼすので、上記車高調
整に要する時間（以下車高調整時間という）をできるだ
け短縮することが要請されている。

【０００７】上記車高調整時間を短縮するためには、エ
アスプリング１０，１２に対するエア給排通路、即ちレ
ベリングバルブ１８の第１ないし第３ポートａ，ｂ，ｃ
及びこれら各ポートに接続される第１及び第２エア通路
１６，２２の通路断面積を増大すれば良いが、単純にエ
ア通路断面積を増大すると、荷役時以外の通常走行時に
おけるエア消費量が増大し、電動コンプレッサ２８の作
動時間が増加するので、車両の電気負荷が増加して燃費
が悪化する等の不具合がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑み創案されたもので、停車して荷役のために貨物の積
卸しを行なうことによって生じる車高の変化を迅速に所
望の車高に調整して車両の稼働率を向上することがで
き、また通常走行時におけるエア消費量を効果的に低減
して電動コンプレッサの電気負荷を軽減し、車両の燃費
を向上することができる車両用エアサスペンション装置
を提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、エアを貯溜するエアタンクと、車体とア
クスルとの間に配設され上記エアタンクからエアを供給
されて上記車体を弾性的に支持するエアスプリングと、
上記アクスルに対する車体の高さを検知して上記エアス
プリングにエアを供給し又は同エアスプリング内のエア
を排出して車体を所望の高さに保持する車高調整バルブ
と、同車高調整バルブと上記エアスプリングとの間のエ
ア通路内に介装され同エア通路内のエア流量を複数段階
に変化させることができるエア流量調整手段とを備え、
同エア流量調整手段により荷役時と車両走行時とのエア
流量を変化させることによって荷役時及び走行時の車高
調整速度を変化させるように構成したことを特徴とする
車両用エアサスペンション装置を提案するものである。

【００１０】本発明において、上記車高調整バルブと上
記エアタンクとの間に第２のエア流量調整手段が設けら
れることが好ましい。また、本発明においては、上記エ
ア流量調整手段が、相対的に大きい通路断面積を有し中
間に開閉弁を介装した大径エア通路と、その両端を上記
開閉弁の両側における大径エア通路に接続され同大径エ
ア通路の断面積より相対的に小さい通路断面積を有する
小径エア通路とを含むことが好ましい。更に本発明にお
いて、上記エア流量調整手段が、荷役時には開弁して相
対的に大きい通路断面積を提供し、車両の走行時には閉
弁して上記大きい通路断面積より十分小さい通路断面積
を提供する弁装置を包含することが好ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態を図１ない
し図６を参照して説明する。（なお、図７を参照して説
明した従来の車両用エアサスペンション装置と実質的に
同一又は対応する部材又は部分には同一の符号を用い
る。）先ず、図１の概略構成図において、サージタンク
１４とレベリングバルブ１８とを接続する第１のエア通
路１６に、電磁アクチュエータにより開閉される開閉弁
３６と、同開閉弁３６の両側に配設された管継手又はコ
ネクタ３８及び４０に両端を接続されたバイパス通路４
２とを含む第１のエア流量調整手段４４が設けられてい
る。上記コネクタ３８，４０の少くとも何れか一方、例
えばサージタンク１４側のコネクタ４０には、図２及び
図３に示されているように、レベリングバルブ１８の第
１ないし第３ポートａ，ｂ，ｃのエア通路断面積、及び
開閉弁３６を含む第１エア通路１６のエア通路断面積に
較べて著しく小さいエア通路断面積を限定するオリフィ
ス４６が設けられている。

【００１２】また、メーンエアタンク２４とレベリング
バルブ１８とを接続する第２のエア通路２２にも、電磁
作動の開閉弁４８と、同開閉弁４８の両側に配設された
管継手又はコネクタ５０及び５２に両端を接続されたバ
イパス通路５４とを含む第２のエア流量調整手段５６と
が設けられている。上記コネクタ５０，５２の何れか一
方、例えばレベリングバルブ１８の第２ポートｂ接続さ
れるコネクタ５２には、上記図２及び図３に示したコネ
クタ４０と実質的に同一構造のオリフィス４６が設けら
れている。第１及び第２のエア流量調整手段４４及び５
６に含まれる開閉弁３６及び４８、コネクタ３８と５
０、及びオリフィス付のコネクタ４０と５２は、部品共
通化によるコスト低減の観点から、夫々同一構造のもの
であることが望ましい。なお、開閉弁３６及び４８は、
車両の乗員により開閉されるスイッチ装置５８を介して
車載バッテリ６０に接続されている。

【００１３】上記オリフィス付コネクタ４０を示した図
２及び図３において、６２はレベリングバルブ１８の第
１ポートａに一点鎖線で示した管部材を介して接続され
るポートｄと、サージタンク１４に一点鎖線で示した管
部材を介して接続されるポートｅと、一点鎖線で示した
バイパス通路４２を構成する管部材に連結されるポート
ｆとを有するコネクタ本体であって、同コネクタ本体６
２内には上記ポートｄ及ｅに連通する相対的に大径の通
路６４から設けられ、上記ポートｆには上記大径の通路
６４に較べ著しく小径のオリフィス４６を形成する小径
孔が穿設されている。既に説明したように、コネクタ５
２も上記コネクタ４０と実質的に同一の構造を有する。

【００１４】図４及び図５は、図１の要部を抽出して、
その作動態様を概念的に説明した図面である。先ず、図
４は車両の走行時を含む通常運転時を示すものである。
このときスイッチ装置５８は開路されていて電磁作動の
開閉弁３６は閉止している。従って、走行中に車高が変
化して、エアスプリング１０，１２にメーンエアタンク
２４内のエアがレベリングバルブ１８及びサージタンク
１４を経て供給され、又はエアスプリング１０，１２内
のエアがサージタンク１４を通りレベリングバルブ１８
の第３ポートｃから外気に排出される場合、第１エア通
路１６のバイパス通路４２を経てエアの給排が行なわれ
る。バイパス通路４２のコネクタ４０には、小径のオリ
フィス４６が設けられているので、同オリフィス４６に
より制限された小流量のエアがエアスプリング１０，１
２に給排され、特にレベリングバルブ１８の第３ポート
ｃから外部に排出されるエア量が少ないので、メーンエ
アタンク２４にエアを供給する電動コンプレッサ２８の
作動時間が低減し、電気負荷が低減するので、車両の燃
費が向上する。

【００１５】次に、図５は車両を停止させ荷役、即ち積
載貨物の積卸しを行なう場合を示す。このときスイッチ
装置５８が閉成されて電磁作動の開閉弁３６が付勢され
開放される。従って、大きな流通面積を有する第１エア
通路１６の開閉弁３６を含む主通路と、オリフィス４６
を含むバイパス通路４２が共に開くこととなる。貨物の
積卸しにより車高が変化すると、メーンエアタンク２４
内のエアがレベリングバルブ１８の第２ポートｂから第
１ポートａを通り上記主通路及びバイパス通路４２から
サージタンク１４を経てエアスプリング１０，１２に供
給され、又はエアスプリング１０，１２からサージタン
ク１４を経て第１エア通路１６の主通路及びバイパス通
路４２を通り、レベリングバルブ１８の第１ポートａか
ら第３ポートｃを経て外気に排出される。エアスプリン
グ１０，１２へのエア給排が、主として開放した開閉弁
３６を含む大きい断面積を有する主通路を経て行なわれ
るので、車高の変化に当り車高調整が迅速に行なわれ、
この結果、荷役の終了後直ちに、走行安全性、操縦安定
性を損なうことなく安全に走行することができ、車両の
稼働率を効果的に向上することができる。

【００１６】なお、図１に示されているように、メーン
エアタンク２４とレベリングバルブ１８の第２ポートｂ
とを連結する第２エア通路２２に、第１エア流量調整手
段４４と実質的に同様の構成を有する第２エア流量調整
手段５６を設け、電磁作動の開閉弁３６及び４８をスイ
ッチ装置５８により作動させる構造とすることによっ
て、未舗装路等の走行時における車高の変化に際して第
１エア流量調整手段４４のコネクタ４０とレベリングバ
ルブ１８の第１ポートａとを連結する第１エア通路１６
内の大きい断面積の主通路に、第２エア通路２２のバイ
パス通路５４からオリフィス４６を経て流量を制限され
て供給される。車高変化が多く同供給されたエア圧がサ
ージタンク１４と同圧力になる前に、車高が設定以上高
くなる場合が多く、供給されたエアはレベリングバルブ
１８の第３ポートｃから外気に排出されるため、上記第
１エア通路１６内に供給されるエア流量を制限すること
により、上記第１エア通路１６内のエア圧がサージタン
ク１４と同圧力になる時間を遅くして、外気に排出され
るエア量を減少させ、第１エア流量調整手段４４のみを
設けた場合よりも、さらに走行中のエア消費量を低減
し、電動コンプレッサ２８の作動時間を減少し、一層燃
費を改善し得る利点がある。

【００１７】次に、図６は上記第１及び第２エア流量調
整手段４４及び５６の変形例を示すものである。図中符
号６６は総括的に電磁開閉弁を示し、６８はその内部に
弁座７０を設けた弁ケーシング、７２は弁座７０上方の
弁室を囲む弁ケーシング６８の壁に設けられ上記サージ
タンク１４を経てエアスプリング１０，１２に接続され
又はレベリングバルブ１８のポートｂに接続されるポー
ト、７４は弁座７０下方の弁室を囲む弁ケーシング６８
の壁に設けられ上記レベリングバルブ１８のポートａ又
はメーンエアタンク２４に接続されるポート、７６は上
記弁座７０と協働する弁部材であって、同弁部材には弁
座７０の上下の弁室を常時連通させる著しく小さい断面
積を有するオリフィス４６が穿設されている。上記弁部
材７６のステム７８と弁ケーシング６８のキャップ８０
との間には、弁部材７６を弁座７０に着座する方向に付
勢する弁ばね８２が縮設され、また弁ばね８２の外側に
電磁コイル８４が配設されている。

【００１８】上記電磁開閉弁６６において、電磁コイル
８４の消勢時には、弁ばね８２によって弁部材７６が弁
座７０に着座し、オリフィス４６によって限定される小
断面積のエア通路がポート７２と７４との間に形成され
る。また、電磁コイル８４が付勢されると、弁ばね８２
が圧縮されて弁部材７６が上昇して弁座７０との間に広
い断面積のエア通路が形成される。従って、弁部材７６
の開閉により前記図１ないし図５に記載した第１及び第
２エア流量調整手段４４及び５６と実質的に同様の機能
及び効果を奏し得ることは明らかである。なお、この電
磁開閉弁６６によれば、バイパス通路４２，５４を省略
することができ、３ポートのコネクタ３８，４０，５０
及び５２を簡素化することができるので、構造簡単かつ
安価で重量を軽減することができ、バイパス通路４２，
５４を形成する管部材の配置スペースを要しない等の追
加の利点がある。

【００１９】本発明は、その特許請求の範囲内で上記実
施例に種々の変更、修正を加え実施することができる。
一例として、オリフィス４６を備えた部材をコネクタ４
０，５２とは別個に作り、通常の３ポートのコネクタの
第３のポートに圧入したり、バイパス通路４２，５４を
形成する管部材の端部に圧入し、或いは同管部材とコネ
クタとの間に介装するように変更することができる。ま
たサージタンク１４は省略することができ、さらに図示
の実施形態ではレベリングバルブ１８が１個しか示され
ていないが、左右のエアスプリング１０，１２に夫々協
働する２個のレベリングバルブ１８を設けることができ
る。

【００２０】

【発明の効果】叙上のように、本発明に係る車両用エア
スプリング装置は、エアを貯溜するエアタンクと、車体
とアクスルとの間に配設され上記エアタンクからエアを
供給されて上記車体を弾性的に支持するエアスプリング
と、上記アクスルに対する車体の高さを検知して上記エ
アスプリングにエアを供給し又は同エアスプリング内の
エアを排出して車体を所望の高さに保持する車高調整バ
ルブと、同車高調整バルブと上記エアスプリングとの間
のエア通路内に介装され同エア通路内のエア流量を複数
段階に変化させることができるエア流量調整手段とを備
え、同エア流量調整手段により荷役停車時と車両走行時
とのエア流量を変化させることによって荷役停車及び走
行時の車高調整速度を変化させるように構成したことを
特徴とし、荷役時貨物を積卸しすることによって生じる
車高の変化を迅速に修正して設定値に車高調整を行なう
ことができるので、車両の走行安定性、操縦安定性を損
なうことなく、車両の稼働率を向上することができると
共に、走行時におけるエアの消費を低減してエア源とし
てのコンプレッサの負荷を軽減し、車両の燃費を改善し
得る利点がある。

【００２１】また、本発明において、上記車高調整バル
ブと上記エアタンクとの間のエア通路内に、エア流量を
複数段階に変化させることができる第２のエア流量調整
手段が設けられることにより、上記本発明の諸利点に加
え、通常走行時のエア消費量を一層低減してエア源とし
てのコンプレッサの負荷をさらに低減し得る利点があ
る。なお、本発明において、上記エア流量調整手段が、
相対的に大きい通路断面積を有し中間に開閉弁を介装し
た大径エア通路と、その両端を上記開閉弁の両側におけ
る大径エア通路に接続され同大径エア通路の断面積より
相対的に小さい通路断面積を有する小径エア通路とを含
む構成とすることにより、構造簡単かつ安価で作動確実
なエア流量調整手段を提供することができ、なおまた、
本発明において、上記エア流量調整手段が、荷役時には
開弁して相対的に大きい通路断面積を提供し、車両の走
行時には閉弁して上記大きい通路断面積より十分小さい
通路断面積を提供する弁装置を包含する構成とすること
により、エア流量調整手段の構造を一層簡素化し、かつ
軽量でしかも省スペースを図り得る利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好ましい実施形態を示す概略構成図で
ある。

【図２】図１におけるオリフィス付コネクタ４０の断面
図である。

【図３】図２に示したコネクタ４０の側面図である。

【図４】図１におけるエア流量調整手段４４の走行時に
おける作動態様を示した概略説明図である。

【図５】上記エア流量調整手段４４の荷役時における作
動態様を示した概略説明図である。

【図６】図１におけるエア流量調整手段４４，５４の変
形例を示した断面図である。

【図７】従来の車両用エアサスペンション装置を示す概
略構成図である。

【符号の説明】

１０及び１２…エアスプリング、１６…第１のエア通
路、１８…レベリングバルブ（車高調整バルブ）、２２
…第２のエア通路、２４…メーンエアタンク、２８…電
動コンプレッサ、３６…開閉弁、３８及び４０…コネク
タ、４２…バイパス通路、４４…第１のエア流量調整手
段、４６…オリフィス、４８…開閉弁、５０及び５２…
コネクタ、５４…バイパス通路、５６…第２のエア流量
調整手段、５８…スイッチ装置、６０…車載バッテリ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エアを貯溜するエアタンクと、車体とア
   クスルとの間に配設され上記エアタンクからエアを供給
   されて上記車体を弾性的に支持するエアスプリングと、
   上記アクスルに対する車体の高さを検知して上記エアス
   プリングにエアを供給し又は同エアスプリング内のエア
   を排出して車体を所望の高さに保持する車高調整バルブ
   と、同車高調整バルブと上記エアスプリングとの間のエ
   ア通路内に介装され同エア通路内のエア流量を複数段階
   に変化させることができるエア流量調整手段とを備え、
   同エア流量調整手段により荷役時と車両走行時とのエア
   流量を変化させることによって荷役時及び走行時の車高
   調整速度を変化させるように構成したことを特徴とする
   車両用エアサスペンション装置。
2. 【請求項２】 上記車高調整バルブと上記エアタンクと
   の間のエア通路内に、エア流量を複数段階に変化させる
   ことができる第２のエア流量調整手段が設けられたこと
   を特徴とする請求項１記載の車両用エアサスペンション
   装置。
3. 【請求項３】 上記エア流量調整手段が、相対的に大き
   い通路断面積を有し中間に開閉弁を介装した大径エア通
   路と、その両端を上記開閉弁の両側における大径エア通
   路に接続され同大径エア通路の断面積より相対的に小さ
   い通路断面積を有する小径エア通路とを含むことを特徴
   とする請求項１又は請求項２記載の車両用エアサスペン
   ション装置。
4. 【請求項４】 上記エア流量調整手段が、荷役時には開
   弁して相対的に大きい通路断面積を提供し、車両の走行
   時には閉弁して上記大きい通路断面積より十分小さい通
   路断面積を提供する弁装置を包含することを特徴とする
   請求項１又は請求項２記載の車両用エアサスペンション
   装置。