JP2008105633A - Air suspension device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はエアサスペンション装置に関するものである。 The present invention relates to an air suspension device.
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。 Since the vehicle body is elastically supported from the axle side via the suspension, if a centrifugal force acts on the counter-turning side during turning, the vehicle body side is inertial relative to the axle side that is grounded via the road surface and wheels. In this way, the vehicle is displaced laterally, thereby causing a shift in the center of gravity of the vehicle, and rolling occurs in which the vehicle body tilts counterclockwise.
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。 For this reason, a stabilizer that twists and deforms due to the occurrence of rolling and suppresses rolling by a restoring force is generally provided. Generally, both ends of a stabilizer bar that forms a U-shape in plan view are connected to the axle side. There is widely known a type in which a central part extending in the vehicle width direction is tiltably connected to the vehicle body side so as to be tiltable.
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。 That is, in this type of stabilizer, when the left and right wheels move up and down at the same time, the stabilizer bar only tilts left and right evenly with respect to the axle side, but when the left and right wheels make different vertical movements when turning In this case, a torsional moment acts on the stabilizer bar, and the anti-rolling effect of returning the left and right wheels to the original by the reaction force is obtained.
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。
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。 However, in the conventional rolling suppression means using such a stabilizer, the anti-rolling effect can be improved only by increasing the roll rigidity (increasing the rigidity of the torsional deformation of the stabilizer bar). When the roll rigidity is increased, the vertical spring constant of the stabilizer is superimposed on the vertical spring constant of the suspension, resulting in a substantial increase in the spring constant.
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。 For this reason, there is a problem that even if the spring constant of the suspension is lowered to improve riding comfort, if the roll rigidity is increased to suppress rolling, the riding comfort cannot be effectively improved.
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。 In addition, when the vehicle is a transport vehicle such as a truck, if the roll rigidity required under the constant load condition is given, the roll rigidity is too large under the empty load condition, resulting in poor ride comfort, or grounding on a twisted road surface, etc. There was also a risk of deteriorating the quality (decreased mobility).
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。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to obtain a good anti-rolling effect without requiring a large roll rigidity as in the case of a conventional stabilizer.
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、左右何れかのエアスプリングの伸長ストロークが所定の許容範囲を超えて大きくなった時に、そのエアスプリングに対応する流路開閉手段を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。 In the air suspension apparatus in which the left and right positions of the axle are suspended on the vehicle body side via air springs, surge tanks that compensate the respective capacities of the left and right air springs are individually connected via normally closed channel opening / closing means. When the extension stroke of either the left or right air spring exceeds a predetermined allowable range, the flow path opening / closing means corresponding to the air spring can be opened.
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ローリングが生じ、これによりアクスルに対し車体の反旋回側が沈み込んで旋回側が浮き上がると、旋回側のエアスプリングの伸長ストロークが所定の許容範囲を超えて大きくなり、この旋回側のエアスプリングに対応する流路開閉手段が開通して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。 Thus, when configured in this way, a centrifugal force acts on the anti-turning side during rolling and rolling occurs, and when the anti-turning side of the vehicle body sinks against the axle and the turning side rises, The extension stroke of the spring becomes larger than the predetermined allowable range, the flow path opening / closing means corresponding to the air spring on the turning side is opened, the capacity on the surge tank side is added to the capacity on the air spring side, and the working air As the total amount increases, the spring constant of the air spring on the turning side decreases.
これによって、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。 As a result, the spring center of the left and right air springs (the position where the resultant force of the left and right air springs acts) moves from the original intermediate position in the vehicle width direction to the anti-turning side. The counter moment arm corresponding to the position deviation of the position is generated, whereby the anti-rolling moment acts and the generation of the rolling moment is remarkably suppressed.
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。 That is, rolling of the vehicle body during turning means that the vehicle body side is displaced to the anti-turning side due to the inertia due to the centrifugal force, so that the center of gravity of the vehicle is shifted from the original intermediate position in the vehicle width direction to the anti-turning side. This occurs when a gravitational moment that tilts counterclockwise is generated, but if the spring centers of the left and right air springs can be moved further counterclockwise than the position of the center of gravity of the vehicle, this occurs. The gravity moment that acts will act as an anti-rolling moment that reduces the generation of rolling.
尚、一般的な路面からの入力で生じるエアスプリングの拡縮動作は、基本的に段差や凸部に車輪が乗り上げた時の突き上げをエアスプリングの圧縮で吸収して元の状態に戻るというものであり、通常走行時の乗心地を改善するためのエアスプリングの拡縮動作で伸長ストロークが大きく現れることは少ないため、旋回時でだけ流路開閉手段が開通するように伸長ストロークの許容範囲を設定することは比較的容易である。 Note that the expansion and contraction of the air spring caused by the input from the general road surface is basically that the thrust when the wheel rides on the step or the convex part is absorbed by the compression of the air spring and returns to the original state. Yes, because the expansion stroke rarely appears greatly during the expansion / contraction operation of the air spring to improve riding comfort during normal driving, set the allowable range of the expansion stroke so that the flow path opening / closing means is opened only during turning It is relatively easy.
しかも、実際のローリングの傾斜角が軽微であっても、ローリング中心から離れた旋回側のエアスプリングでは比較的大きな変位量となって伸長ストロークが現れるため、旋回時にローリングが生じてアクスルに対し車体の旋回側が浮き上がり始めると直ちに旋回側のエアスプリングの伸長ストロークが所定の許容範囲を超えてアンチローリング効果が得られ、車体に大きくローリングが発生する前に該ローリングを抑え込む機能が効果的に働くことになる。 Moreover, even if the actual rolling inclination angle is slight, the turning-side air spring away from the rolling center has a relatively large displacement and an extension stroke appears. As soon as the turning side of the vehicle begins to lift, the extension stroke of the air spring on the turning side exceeds the predetermined allowable range and an anti-rolling effect is obtained, and the function of suppressing the rolling before large rolling occurs in the vehicle body works effectively become.
また、本発明をより具体的に実施するに際しては、サージタンクをエアスプリングの頂部に搭載し、該エアスプリングとサージタンクとの間を連通する連絡通路をエアスプリング側から塞ぐ弁体を備えると共に、該弁体をサージタンクの天井面から引張ばねを介し閉塞状態が保持されるように牽引し、前記弁体とエアスプリングの底面との間を該エアスプリングの伸長ストロークの許容範囲に相当する長さの余剰分を有するストリングにより接続し、これら弁体と引張ばねとストリングとにより流路開閉手段を構成すると良い。 Further, when carrying out the present invention more specifically, a surge tank is mounted on the top of the air spring, and a valve body that closes the communication passage communicating between the air spring and the surge tank from the air spring side is provided. The valve body is pulled from the ceiling surface of the surge tank via a tension spring so that the closed state is maintained, and the space between the valve body and the bottom surface of the air spring corresponds to an allowable range of the extension stroke of the air spring. It is good to connect by the string which has the excess of length, and to comprise a flow-path opening-and-closing means with these valve bodies, a tension spring, and a string.
このようにすれば、車体が浮き上がる旋回側でエアスプリングの伸長ストロークが所定の許容範囲を超えて大きくなった時に、ストリングが伸びきって長さが足りなくなることで弁体が連絡通路から抜脱して閉塞状態が解除され、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。 In this way, when the extension stroke of the air spring becomes larger than the predetermined allowable range on the turning side where the vehicle body is lifted, the valve body is pulled out from the communication passage because the string is extended and the length becomes insufficient. Thus, the closed state is released, and the air spring on the swivel side and the surge tank are opened via the communication passage.
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。 According to the air suspension device of the present invention described above, various excellent effects as described below can be obtained.
(I)本発明の請求項1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、車体のローリング発生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。
(I) According to the invention described in
(II)本発明の請求項1に記載の発明によれば、旋回時にローリングが生じてアクスルに対し車体の旋回側が浮き上がり始め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。
(II) According to the invention described in
(III)本発明の請求項2に記載の発明によれば、旋回時に車体の旋回側が浮き上がること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。
(III) According to the invention described in
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1及び図2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、該各エアスプリング2の頂部に夫々の容量を補うサージタンク4が搭載され、該サージタンク4とエアスプリング2との間が連絡通路5により連通されるようになっている。
1 and 2 exemplify a case where the air suspension device of this embodiment is applied to the rear side of a large vehicle such as a truck or a bus. In the figure, 1 is a rear axle, and 2 is a left and right side of the
ここで、前記連絡通路5は、エアスプリング2側から弁体6により塞がれ、該弁体6は、サージタンク4の天井面から引張ばね7を介し閉塞状態が保持されるように牽引されるようになっており、しかも、前記弁体6とエアスプリング2の底面との間は、該エアスプリング2の伸長ストロークの許容範囲に相当する長さの余剰分を有するストリング8により接続されている。
Here, the
即ち、これら弁体6と引張ばね7とストリング8とによって、エアスプリング2の伸長ストロークが所定の許容範囲を超えて大きくなった時に連絡通路5を開通する流路開閉手段9が構成されるようになっている。
That is, the
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、例えば、車両が図2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傾斜角θのローリングが生じ、これによりアクスル1に対し車体3の反旋回側が沈み込んで旋回側が浮き上がり、旋回側のエアスプリング2の伸長ストロークが所定の許容範囲を超えて大きくなる。
Thus, if the air suspension device is configured in this way, for example, when the vehicle turns in the left direction indicated by the arrow A in FIG. 2, the centrifugal force acts in the right direction indicated by the arrow B. As a result, rolling of the inclination angle θ occurs, so that the anti-turning side of the
この際、ストリング8が伸びきって長さが足りなくなることで弁体6が連絡通路5から抜脱して閉塞状態が解除され、旋回側のエアスプリング2とサージタンク4との間が連絡通路5を介し開通するので、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、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。
At this time, when the
その結果、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。
As a result, the spring center S of the left and right air springs 2 (the position where the resultant force Fs of the left and
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。
That is, rolling of the
尚、一般的な路面からの入力で生じるエアスプリング2の拡縮動作は、基本的に段差や凸部に車輪が乗り上げた時の突き上げをエアスプリング2の圧縮で吸収して元の状態に戻るというものであり、通常走行時の乗心地を改善するためのエアスプリング2の拡縮動作で伸長ストロークが大きく現れることは少ないため、旋回時でだけ流路開閉手段9が開通するように伸長ストロークの許容範囲をストリング8の長さで設定することは比較的容易である。
In addition, the expansion / contraction operation of the
しかも、実際のローリングの傾斜角θが軽微であっても、ローリング中心から離れた旋回側のエアスプリング2では比較的大きな変位量となって伸長ストロークが現れるため、旋回時にローリングが生じてアクスル1に対し車体3の旋回側が浮き上がり始めると直ちに旋回側のエアスプリング2の伸長ストロークが所定の許容範囲を超えてストリング8が伸びきり、その長さが足りなくなることで弁体6が連絡通路5から抜脱して閉塞状態が解除され、旋回側のエアスプリング2のばね定数が低下してアンチローリング効果が得られ、車体3に大きくローリングが発生する前に該ローリングを抑え込む機能が効果的に働くことになる。
Moreover, even if the actual rolling inclination angle θ is slight, the turning
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、車体3のローリング発生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。
Therefore, according to the above embodiment, a natural reaction due to the gravitational moment can be induced from the initial stage of occurrence of rolling of the
更に、旋回時にローリングが生じてアクスル1に対し車体3の旋回側が浮き上がり始め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。
Furthermore, when rolling occurs during turning and the turning side of the
また、特に図示の如き弁体6と引張ばね7とストリング8とにより流路開閉手段9を構成した場合には、旋回時に車体3の旋回側が浮き上がることを利用して流路開閉手段9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。
In particular, when the flow path opening / closing means 9 is constituted by the
ここで、更に付言しておくと、本形態例の如きエアサスペンション装置をリヤ側に適用した大型車両にあっては、制動時にアクスル1側に対し車体3側が慣性で車両前方へ変位し、車体3のフロント側が沈み込んでリヤ側が浮き上がるピッチングが生じた際にも、リヤ側のエアスプリング2の伸長ストロークが所定の許容範囲を超えて大きくなることで流路開閉手段9が開通するので、リヤ側のエアスプリング2のばね定数が低下して前後輪の関係でのばね中心(前後のエアスプリングの合力が作用する位置)が本来の位置よりもフロント側へ移動することになり、前述したローリング抑制の場合と同じ原理を左右輪の関係から前後輪の関係に置き換えることで制動時のピッチングを抑制できるという付帯効果も得られる。
Here, it is further noted that in a large vehicle in which the air suspension device as in the present embodiment is applied to the rear side, the
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、サージタンクは必ずしもエアスプリングの頂部に搭載しなくても良く、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、また、流路開閉手段は図示の如き機械的な作動方式とする以外に、電磁弁などを採用して電子制御で作動させるようにした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。 The air suspension device of the present invention is not limited to the above-described embodiment. The surge tank does not necessarily have to be mounted on the top of the air spring. In addition to the mechanical operation system as shown in the figure, the flow path opening / closing means may be operated by electronic control using an electromagnetic valve or the like. Of course, various changes can be made without departing from the scope of the present invention.
1 アクスル
2 エアスプリング
3 車体
4 サージタンク
5 連絡通路
6 弁体
7 引張ばね
8 ストリング
9 流路開閉手段
DESCRIPTION OF
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006292310A JP2008105633A (en) | 2006-10-27 | 2006-10-27 | Air suspension device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006292310A JP2008105633A (en) | 2006-10-27 | 2006-10-27 | Air suspension device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2008105633A true JP2008105633A (en) | 2008-05-08 |
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ID=39439339
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006292310A Withdrawn JP2008105633A (en) | 2006-10-27 | 2006-10-27 | Air suspension device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2008105633A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009274499A (en) * | 2008-05-13 | 2009-11-26 | Hino Motors Ltd | Air suspension device |
CN102444685A (en) * | 2010-09-29 | 2012-05-09 | 株式会社万都 | Body amplitude sensitive air spring |
CN103727166A (en) * | 2013-12-30 | 2014-04-16 | 卓朝旦 | Automobile damper with adjustable hole diameter |
-
2006
- 2006-10-27 JP JP2006292310A patent/JP2008105633A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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