JPH06115338A - エアサスペンション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大型車用エアサスペンション装置において、
乗り心地を向上させつつ車高を高くするのに必要な時間
を短くし、かつ、エネルギ消費量を少なくする。 【構成】 後輪側は前輪側より重量が重いため車高を高
くするのに必要な空気量が多くなる。また、後輪側は重
量変化頻度が多いため車高調節回数が多くなる。したが
って、後輪側をクローズド型として、車高を高くするの
に必要な時間を短くするとともにエネルギ消費量を少な
くする。また、前輪側は重量が軽く、重量変化頻度も少
ないため、車高を高くするのに必要な空気量が少なく、
車高調節回数も少ない。したがって、安価で軽量のオー
プン型とする。このように、前輪側をオープン型、後輪
側をクローズド型とすることによって、車高を高くする
のに必要な時間を短くし、かつ、エネルギ消費量を少な
くすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バス，トラック等大型
車に搭載される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】エアサスペンション装置は、エアスプリ
ングによって車体を弾力的に支持するとともに、エアス
プリングの空気量を制御することによって車高を調節す
るものであり、乗り心地を良好にしたり、積み荷の安定
性を向上させたりすることもできるため、近年広く利用
されるようになった。

【０００３】エアサスペンション装置には、（１）車輪
保持部材と車体との間に設けられたエアスプリングと、
圧縮機と、アキュムレータとが環状に接続され、アキュ
ムレータとエアスプリングとの間およびエアスプリング
と圧縮機との間の連通・遮断が制御弁により制御される
クローズド型エアサスペンション装置と、（２）前記エ
アスプリングと、圧縮機とを直列に接続する回路の両端
が大気に開放され、圧縮機とエアスプリングとの間およ
びエアスプリングと大気との間の連通・遮断が制御弁に
より制御されるオープン型エアサスペンション装置とが
ある。

【０００４】クローズド型エアサスペンション装置（以
下、クローズド型と略称する）においては、アキュムレ
ータとエアスプリングとを連通させ、エアスプリングと
圧縮機とを遮断すれば、アキュムレータ内の空気がエア
スプリングに流入するため車高が高くなる。また、アキ
ュムレータとエアスプリングとを遮断し、エアスプリン
グと圧縮機とを連通させれば、エアスプリング内の空気
が圧縮機によってアキュムーレータへ圧送されるため車
高は低くなる。これらの間の連通・遮断は制御弁によっ
て制御される。

【０００５】オープン型エアサスペンション装置（以
下、オープン型と略称する）においては、圧縮機とエア
スプリングとを連通させ、エアスプリングと大気とを遮
断すれば、圧縮機によって圧縮された大気中の空気がエ
アスプリングに供給されるため車高が高くなる。また、
圧縮機とエアスプリングとを遮断し、エアスプリングと
大気とを連通させれば、エアスプリング内の空気が大気
中に流出するため車高が低くなる。

【０００６】従来より、バス，トラック等の大型車にお
いて、前輪側には通常のサスペンション装置が、後輪側
にはクローズド型が設けられていた。しかし、前輪側が
通常のサスペンション装置であるため、乗り心地があま
りよくないという問題があった。そこで、前輪側、後輪
側共にエアサスペンション装置を採用した車両が開発さ
れた。その一例が、サービス週報６００号（昭和６３年
５月日産自動車株式会社発行），第Ｃ−１２頁〜第Ｃ−
１９頁に記載された「シビリアン」（商品名）である。
「シビリアン」には、前輪側，後輪側ともにオープン型
が採用されており、乗り心地を向上させることが可能で
ある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の「シビ
リアン」のように、前輪側，後輪側共にオープン型が作
用された車両においては、車高を高くするのに必要な時
間が長くなり、また、エネルギ消費量が多くなるという
傾向がある。そこで、本発明は、乗り心地を向上させつ
つエネルギ消費量を少なくし、かつ、車高を高くするの
に必要な時間を短くすることを目的としてなされたもの
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、エアサ
スペンション装置において、後輪側にクローズド型を、
前輪側にオープン型を採用したことにある。

【０００９】

【作用】本発明のエアサスペンション装置において、車
高を高くする場合に、後輪側においては、エアスプリン
グにアキュムレータ内に予め蓄えらている高圧空気が供
給される。一旦、アキュムレータに所定量の圧縮空気が
蓄積されれば、車高を高くすることが必要になる都度、
大気圧の空気を圧縮する必要がない。それに対して、前
輪側においては、その都度大気中の空気が圧縮されてエ
アスプリングに供給される。

【００１０】車高を低くする場合には、後輪側において
は、流出したエアスプリング内の空気が圧縮されてアキ
ュムレータに蓄圧される。前輪側においては、大気中に
放出される。したがって、後輪側においては、エネルギ
を放出することになる。

【００１１】バス，トラック等大型車において、後輪側
は、積載重量が大きいため大型のエアスプリングを必要
とし、車高を高くする場合には、エアスプリングに多量
の空気を供給しなければならない。また、乗客の乗り降
り、荷物の上げ下ろし等により重量が変化する回数が多
いため、車高調節回数も多くなる。クローズド型におい
ては、車高を高くする場合に、予め圧縮されてアキュム
レータに蓄積されている高圧空気を使用でき、オープン
型におけるように、その都度、大気圧の空気を圧縮する
必要がないため、同量の空気をそれぞれのエアスプリン
グに供給するのに必要な時間が、クローズド型における
方が短くなる。また、車高を高くするのに必要なエネル
ギは、クローズド型の方が少なくなり、その差は車高調
節回数が増えるにつれて大きくなる。そこで、後輪側を
クローズド型とすれば、車高を高くするのに必要な時間
が短くなり、エネルギ消費量が少なくなる。

【００１２】しかし、設備面では、クローズド型では、
アキュムレータが必要であるため、重量が大きくなり、
大形化し、コストも高くなることを避け得ない。

【００１３】それに対して、前輪側は、重量が小さく、
比較的小形のエアスプリングで済むため、前輪側をオー
プン型としても車高を高くするのに必要な時間がそれほ
ど長くなるわけではなく、車高調節回数も少ないためエ
ネルギの消費量もそれほど多くはならない。そして、重
量が小さく、コストも低くて済む利点がある。したがっ
て、前，後輪側共にオープン型が搭載された車両より、
車高調節時間が短くなり、エネルギ消費量も少なくな
る。また、後輪側のみがエアサスペンション装置である
車両より、乗り心地が向上する。さらに、前，後輪側共
に、クローズド型を搭載したと仮定した場合に比較して
サスペンション装置全体としてコストおよび重量を低減
させることができる。

【００１４】

【発明の効果】以上、本発明のエアサスペンション装置
によれば、乗り心地を向上させつつ車高を高くする時間
を短く、エネルギ消費量を少なくすることができる。ま
た、コストおよび重量において、前輪側，後輪側共にオ
ープン型エアサスペンション装置とする場合より多少高
くまた大きくなるが、効果を考慮すれば十二分に報われ
るコストおよび重量である。

【００１５】

【実施例】本発明の一実施例であるバス，トラック等に
搭載するためのエアサスペンション装置を図１に基づい
て詳細に説明する。１０，１２，１４，１６はベローズ
型空気室であり、各空気室１０〜１６は図示しない車体
と各車軸との間に設けられている。空気室１０および１
２は前輪車軸の左側および右側にそれぞれ設けられてお
り、空気室１４および１６は後輪車軸の左側および右側
に設けられている。これら空気室１０〜１６は伸縮可能
であるため、内部の圧力の調節によってばね定数を変え
得るエアスプリングとして機能し、内部の空気量の調節
によって車高が調節される。空気室１０〜１６に空気が
供給されれば、車高が高くなり、これら空気室１０〜１
６から空気が流出させられれば、車高が低くなるのであ
る。

【００１６】本実施例においては、前輪側の空気室１
０，１２の直径より後輪側の空気室１４，１６の直径の
方が大きい。バスやトラック等の大型車においては、前
輪側より後輪側の方が重量が大きいため、後輪側に配設
される空気室１４，１６は前輪側に配設される空気室１
０，１２より大きな重量を支持しなければならないから
である。したがって、前輪側と後輪側とを車高を同じ高
さだけ高くする場合には、空気室１４，１６の方が空気
室１０，１２より多量の空気を必要とする。

【００１７】これら各空気室１０〜１６には絞り通路１
８〜２４を介して補助空気室２６〜３２が接続されてい
る。絞り通路１８〜２４は、空気室１０〜１６の伸縮に
伴って補助空気室２６〜３２との間で流動する空気に抵
抗を与えるものであり、絞り通路１８〜２４および補助
空気室２６〜３２がダンパとして機能する。

【００１８】前輪側左右空気室１０，１２，後輪側左右
空気室１４，１６の空気量は後述するサスペンション制
御装置３４によって制御されるのであるが、前輪側空気
室１０，１２は別々に制御され、後輪側空気室１４，１
６は共通に制御される。また、本実施例のエアサスペン
ション装置においては、前輪側および後輪側がそれぞれ
異なる型のサスペンション装置とされており、前輪側は
オープン型，後輪側はクローズド型とされている。

【００１９】まず、前輪側のオープン型サスペンション
装置について説明する。エアフィルタ４０，逆止弁４
２，コンプレッサ４４，ドライヤ４６が空気通路４８に
よって直列に接続されている。空気通路４８は、空気通
路５０と空気通路５２とに分けられ、空気通路５０には
空気室１０が接続されるとともにその通路５０の途中に
は制御弁５４が設けられている。また同様に、空気通路
５２には空気室１２が接続されるとともにその途中に
は、制御弁５６が設けられている。

【００２０】エアフィルタ４０は大気中から吸入される
空気の塵等を除去するものである。コンプレッサ４４
は、図示しないモータを備えており、そのモータの運
転，停止がサスペンション制御装置３４によって制御さ
れるようになっている。これらコンプレッサ４４および
モータは、前輪側の車高を高くするために空気室１０，
１２に空気を供給する場合に駆動されるのであり、要求
車高調節速度を満たし得る容量のものとされている。ド
ライヤ４６は、逆止弁５８，シリカゲルを収容した水分
除去器６０，流量制御弁６２を備え、コンプレッサ４４
によって圧縮された空気から水分を取り除くものであ
る。ドライヤ４６には排気バルブ６４が設けられてお
り、常には、図示の遮断位置にあり、空気通路４８を大
気から遮断しているが、ソレノイドが励磁され、切り換
えられると、空気通路４８と大気とを連通させる連通位
置となる。制御弁５４，５６は通常は図示の遮断位置に
あり、コンプレッサ４４と空気室１０，１２とを遮断し
ているが、ソレノイドが励磁されることによって切り換
えられて連通位置になると、コンプレッサ４４と空気室
１０，１２とを連通させるのである。６６はリリーフバ
ルブである。

【００２１】次に、後輪側のクローズド型サスペンショ
ン装置について説明する。エアフィルタ７０，逆止弁７
２，コンプレッサ７４，ドライヤ７６，アキュムレータ
７８，空気室１４，１６が空気通路８０によって接続さ
れ、空気室１４，１６とコンプレッサ７４とが空気通路
８２によって接続されている。すなわち、コンプレッサ
７４，ドライヤ７６，アキュムレータ７８，空気室１
４，１６が空気通路８０，８２によって環状に接続され
ているのである。空気通路８０の途中には給気バルブ８
４が設けられ、空気通路８２の途中には排気バルブ８６
が設けられている。

【００２２】給気バルブ８４は、常には、図示の遮断位
置にあり、アキュムレータ７８と空気室１６，１８とを
遮断するが、切り換えられて連通位置になると、アキュ
ムレータ７８と空気室１６，１８とを連通させる。排気
バルブ８６は、常には、図示の遮断位置にあり、空気室
１４，１６とコンプレッサ７４とを遮断するが、切り換
えられて連通位置になると、空気室１４，１６とコンプ
レッサ７４とを連通させる。

【００２３】ドライヤ７６は、ドライヤ４６と同様に、
逆止弁９０，水分除去器９２，流量制御弁９４，排気バ
ルブ９６を備えており、コンプレッサ７４によって圧縮
された空気から水分を除去するものである。９８はリリ
ーフバルブである。コンプレッサ７４およびそれを駆動
するモータは後輪側の車高を低くするために空気室１
４，１６から空気を流出させる場合に駆動されるのであ
り、要求車高調節速度を満たし得る容量のものとされて
いる。

【００２４】サスペンション制御装置３４はコンピュー
タを主体とするもので、それの入力部には、車高センサ
１００〜１０４，コンプレッサ４４，７４のモータに取
り付けられた回転エンコーダ，圧力スイッチ１０６等が
接続され、出力部には、制御弁５４，５６，排気バルブ
６４，８６，９６，給気バルブ８４の各ソレノイド，空
気室１０〜１６の車高調節状況を運転者に知らせる表示
器１１０が接続されるとともに、駆動回路１１２，１１
４を介して上記モータが接続されている。

【００２５】車高センサ１００〜１０４は、図示しない
車体の各車軸に対する高さを検出するものであり、車高
が第一設定値より高い場合にはＨ信号（ＨＩＧＨ信号）
を出力し、第二設定値より低い場合にはＬ信号（ＬＯＷ
信号）を出力する。また、第一，第二設定値の間にある
場合にはＮ信号（ＮＥＵＴＲＡＬ信号）を出力する。圧
力スイッチ１０６は、アキュムレータ７８の圧力が設定
値以下になったか否かを検出するものであり、アキュム
レータ圧が設定値以下になった場合には、コンプレッサ
７４のモータが駆動されるようにされている。その結
果、アキュムレータ圧は常時、ほぼ一定の値に保たれる
ことになる。

【００２６】以上のように、構成されたエアサスペンシ
ョン装置における作動を図２，３に基づいて説明する。
前輪側において、車高調節は空気室１０，１２において
それぞれ独立に行われるが、ここでは、空気室１０の制
御について代表的に説明する。

【００２７】車高センサ１００がＬ信号を出力すれば、
空気室１０に圧縮空気が供給され車高が高められる。コ
ンプレッサ４４のモータが駆動されるとともに排気バル
ブ６４が遮断位置に保たれ、制御弁５４が連通位置に切
り換えられる。その結果、エアフィルタ４２を経て空気
が吸入され、圧縮されて、ドライヤ４６，制御弁５４を
経て空気室１０に供給され、車高が高められる。この制
御は車高センサ１００がＮ信号を出力するまで続けられ
る。

【００２８】車高センサ１００がＨ信号を出力すれば、
空気室１０内の空気が流出させられ、車高が低くされ
る。コンプレッサ４４は停止させられたままで、排気バ
ルブ６４および制御弁５４が連通位置に切り換えられ
る。その結果、空気室１０内の空気は流量制御弁６２，
水分除去容器６０，排気バルブ６４を経て大気中へ放出
され、車高が低められる。ここでは、空気の放出と同時
にエネルギも放出される。

【００２９】車高センサ１００がＮ信号を出力している
間は、排気バルブ６４，制御弁５４は共に遮断位置に保
たれ、空気室１０および補助空気室２６内の空気量が保
たれる。

【００３０】後輪側においては、制御が左右空気室１
４，１６に対して共通に行われる。車高センサ１０４が
Ｌ信号を出力すれば、空気室１４，１６に空気が供給さ
れて車高が高められる。排気バルブ８６，９６が遮断位
置に保たれて、給気バルブ８４が連通位置に切り換えら
れ、予め圧縮されているアキュムレータ７８に蓄えられ
ている空気が給気バルブ８４を経て空気室１４，１６に
供給される。この場合には、空気室１４，１６の圧力よ
りアキュムレータ７８圧の方が高いため、外部からエネ
ルギを与える必要はない。前輪側と同様に、この制御は
車高センサ１０４がＮ信号を出力するまで続けられる。

【００３１】イグニッションスイッチがＯＮにされた時
や圧力スイッチ１０６によってアキュムレータ７８の圧
力が設定値以下になったことが検出された時等には、コ
ンプレッサ７４が運転され大気圧の空気が圧縮されてア
キュムレータ７８に蓄積されるため外部からエネルギを
与えることが必要である。すなわち、アキュムレータ７
８に所定量の空気を蓄圧するのにエネルギは必要である
が、その後は、空気室１４，１６に空気を供給する度毎
には、エネルギは不要であるということである。

【００３２】一方、車高センサ１０４がＨ信号を出力す
れば、空気室１４，１６から空気が流出させられ車高が
低められる。給気バルブ８４が遮断位置に保たれた状態
で排気バルブ８６，９６が共に連通位置に切り換えら
れ、コンプレッサ７４のモータが駆動される。空気室１
４，１６内の空気はコンプレッサ７４により、ドライヤ
７６を経てアキュムレータ７８へ圧送される。空気室１
４，１６の圧力よりアキュムレータ７８の圧力の方が高
いため、外部からエネルギを与えることが必要である
が、空気室１４，１６とアキュムレータ７８との圧力差
は空気室１４，１６と大気との圧力差に比較して小さく
て済むのが普通であるため、オープン型のように大気を
空気室１４，１６へ供給する場合に比較してコンプレッ
サ７４およびモータは小形のもので済む。

【００３３】また、車高センサ１０４がＮ信号を出力し
ている間は、排気バルブ８６，９６，給気バルブ８４が
共に遮断位置に保たれ、空気室１４，１６および補助空
気室３０，３２の空気量が保たれる。

【００３４】次に、本実施例のエアサスペンション装置
をＦＲ型のバス，トラック等大型車に搭載する場合を考
える。上記車両において、前輪側にはエンジンが搭載さ
れているため前輪側の方が車両自体の重量は大きいが、
通常の積載重量は後輪側の方が大きいため、全体として
は後輪側の方が重くなる。そのため、後輪側の方が、車
高を高くする場合に空気室に供給すべき空気量が多くな
る。また、後輪側においては、荷物の積み下ろし、乗客
の乗降等が行われるため、重量変化回数が多くなり、車
高を調節しなければならない回数も多くなる。本実施例
のエアサスペンション装置においては、後輪側がクロー
ズド型とされているため、車高を高くする時間をより短
くすることができ、エネルギ消費量をより少なくするこ
とができる。

【００３５】一方、前輪側は後輪側より重量も軽く、重
量変化回数も少ないため、車高を高くする場合に必要な
空気量が少なく、車高調節回数も少なくなる。そのた
め、前輪側はオープン型で十分である。しかも、オープ
ン型の方が安価で、軽いという利点がある。また、小型
であるため、前輪側の狭いスペースにも設置することが
できる。さらに、エアサスペンション装置全体としての
コストおよおび重量は前輪側，後輪側共にオープン型エ
アサスペンション装置とした場合より高くなるが、効果
を考慮すれば十二分に報われる値となる。

【００３６】なお、本実施例においては、後輪側の左右
空気室に対して制御が共通に行われていたが、独立に行
われるようにしてもよい。また、車高センサがＨ信号，
Ｌ信号，Ｎ信号の３種類ではなく、さらに多くの信号を
出力するものとされてもよい。

【００３７】さらに、本実施例のエアサスペンション装
置においては、車高調節のみが行われるようになってい
るが、ステアリングセンサ，スロットル開度センサ，ブ
レーキスイッチ，車速センサ等の出力信号に基づいて発
進時，停止時の車両姿勢を調節したり、旋回時における
車両安定性を向上させたりすることも可能である。

【００３８】その他、いちいち例示することはしない
が、特許請求の範囲を逸脱することなく当業者の知識に
基づいて種々の変形，改良を施した態様で本発明を実施
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるエアサスペンション装
置を示す回路図である。

【図２】上記制御装置のＲＯＭに格納された前輪側車高
調節制御を示す図である。

【図３】上記制御装置のＲＯＭに格納された後輪側車高
調節制御を示す図である。

【符号の説明】

１０，１２，１４，１６ 空気室 ４４ ７４ コンプレッサ ５４，５６ 制御弁 ６４，８６，９６ 排気バルブ ７８ アキュムレータ ８４ 給気バルブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 後輪保持部材と車体との間に設けられた
   エアスプリングと、圧縮機と、アキュムレータとが環状
   に接続され、アキュムレータとエアスプリングとの間お
   よびエアスプリングと圧縮機との間の連通・遮断が制御
   弁により制御されるクローズド型エアサスペンション装
   置と、 前輪保持部材と車体との間に設けられたエアスプリング
   と、圧縮機とを直列に接続する回路の両端が大気に開放
   され、圧縮機とエアスプリングとの間およびエアスプリ
   ングと大気との間の連通・遮断が制御弁により制御され
   るオープン型エアサスペンション装置とを備えたことを
   特徴とするエアサスペンション装置。