JPH086571Y2 - 車輪軸の車体荷重調節装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、車両の車輪軸にかかる車体荷重を変化させ
て、泥濘地及び雪道等での走破性を改善した車輪軸の車
体荷重調節装置において、前記車体荷重の変化が迅速に
行なわれるようにしたものに関する。

〈従来の技術〉 大型トラック及びバス等の３軸以上を有した車両すな
わち、第３図に示すような大型トラック１には前輪軸
２、後前輪軸３及び後後輪軸４が車幅方向に沿って配置
されており、車載エンジンからの走行駆動力を後前輪軸
３に伝えて走行させている車両がある。

したがってこのような車両は後輪部にかかる車体荷重
を後前輪軸３及び後後輪軸４で分担して車体７を支持し
ている。

ところが、車両の駆動力Ｆはタイヤ５と路面６との摩
擦係数μと後前輪軸３に加わる荷重Ｐとの積になる。

したがって上記摩擦係数μが小さい泥濘地及び雪道等
の低μ路においては上記駆動力Ｆが車両走行抵抗力Ｆ′
より小さくなることがあり、車両が走行不能となる不具
合があった。

そこで、従来、懸架装置としてエアサスペンションを
採用している車両においては、実開昭62−13705号公報
に開示のように、後後輪軸４を懸架しているエアサスペ
ンションのエアを抜いて、後後輪軸４に加わっている車
体荷重を駆動軸である後前輪軸３に移動させて、後前輪
軸３の荷重Ｐを増加させて駆動力Ｆを増大させるように
した手段が採用されている。

〈考案が解決しようとする問題点〉 上記手段においては、後前輪軸３にかかる荷重が大き
くなることにより、後前輪軸３と車体との間隙が小さく
なるので、これを設定値に戻すべく、後前輪軸３を懸架
するエアサスペンションにエアが供給される。

ところで、エアサスペンションを使用した懸架装置に
おいては、車体荷重（積載荷重）にかかわらず車高を一
定に保持させるための、各車軸のエアサスペンションに
対するエアの給排は、車体と車軸間の距離の変化に応じ
て機械的に作動するレベリングバルブによってなされる
のであり、前述の荷重の移動の際における後前輪軸３を
懸架するエアサスペンションへのエアの供給も同様にし
てなされる。

しかしながら、前記レベリングバルブにおいては、ポ
ートの径（オリフィスの径）が小さく、後前輪軸３のエ
アサスペンションに所定量のエアを供給するのには相当
の時間（数十秒〜数分）がかかっていた。そのため、車
両が泥濘地や雪道等の低μ路から脱出するのに時間がか
かってしまっていた。

〈問題点を解決するための手段〉 上記問題点を解決するため、本考案では、流体サスペ
ンションにより車体を懸架している車輪軸が複数配置さ
れ、一部の上記車輪軸の上記流体サスペンションを減圧
させ、他の上記車輪軸の車体支持荷重を増加させるよう
にした車両において、流体圧源と連通した第１ポートと
上記減圧される流体サスペンションと連通した第２ポー
トと上記減圧される流体サスペンション内の流体を放出
する第３ポートとを有する電磁弁と、同電磁弁を作動さ
せるスイッチと、上記流体圧源と上記他の車輪軸の流体
サスペンションとをつなぐ流路に設けられたレベリング
バルブと、同レベリングバルブの上記流体圧源側と上記
流体サスペンション側とをつなぎ上記レベリングバルブ
の流路径より大きい内径のバイパスと、上記レベリング
バルブの流体圧源側において流路とバイパスとの接続部
に設けられ、前記スイッチと連動されるバイパス用切替
弁と、前記流体サスペンションの内圧が設定値以上とな
った場合に前記電磁弁及び前記バイパス用切替弁の作動
を停止させる圧力スイッチと、前記圧力スイッチが作動
したのちに上記スイッチがOFFとなるまで前記電磁弁及
び前記バイパス用切替弁の状態を保持する自己保持リレ
ーとで車輪軸の車体荷重調節装置を構成したのである。

〈作用〉 この車輪軸の車体荷重調節装置においては、スイッチ
により電磁弁が作動されて、放出側につなげられて一の
流体サスペンション内の流体圧が減圧されると同時に、
バイパス用切替弁が作動されて、流体圧源側と他の流体
サスペンションとが直接つながれて流体圧が供給される
ので、当該流体サスペンションにはす早く所定量の流体
が供給されることになる。

〈実施例〉 第１図には本考案の一実施例に係る車輪軸の車体荷重
調節装置のエアと電気の回路を示してあり、第２図には
上記回路の一部を車両（トラック）の側面と共に示して
ある。

符号2L及び2Rは第２図に示す前輪軸２に設けられ、車
両中心に対し略対称に配設されて車体７を懸架している
流体サスペンションである。符号8L又は8Rは流体圧源で
あるエアタンク９の下流に配設されたサプライバルブ10
とエアサスペンション2L又は2Rとを連通する通路に介装
されたレベリングバルブである。レベリングバルブ8L及
び8Rは車体７の荷重増大によりエアサスペンション2L及
び2Rが圧縮されて車体７と前輪軸２との間隙が設定値よ
り小さくなると、エアサスペンション2L又は2Rにエアタ
ンク９からのエアを供給して、エアサスペンション2L及
び2Rを膨張させ車体７と前輪軸２との間隙を設定値に保
つようにする。

又、車体７と前輪軸２との間隙が設定値より大きくな
ると、エアサスペンション2L又は2Rのエアをレベリング
バルブ8L又は8Rから大気中に排出して上記間隙を設定値
に保つものである。

符号11は、後輪軸（後前輪軸３と後後輪軸４との総称
である）のレベリングバルブであり、構造及び作用とも
に前輪軸２に配設したレベリングバルブ8L及び8Rと略同
じである。

符号3LF及び3LRは後前輪軸３の左側、3RF及び3RRは後
前輪軸３の右側、4Lは後後輪軸４の左側及び4Rは後後輪
軸４の右側に夫々配設されたエアサスペンションであ
る。

符号12はエアサスペンション3LF,3LR,3RF及び3RRのエ
ア圧が設定値以上になるとスイッチONする常開型圧力ス
イッチである。

符号13は、パイロットランプ15を内蔵した運転席側の
セットスイッチ14をONにすることにより電源16と通電し
て作動する電磁弁である。同電磁弁13はレベリングバル
ブ11及び、サプライバルブ10を介してエアタンク９と連
通した第１ポートであるＡ、エアサスペンション4L,4R
と連通した第２ポートであるＢ、エアサスペンション4
L,4R内のエアを大気に放出する減圧弁17と連通した第３
ポートであるＣを夫々有している。又、同電磁弁13は通
電ON時はＢ−C,通電OFF時はＡ−Ｂが連通する。減圧弁1
7はセットスイッチ14のスイッチONにより後述する自己
保持リレー18を介して減圧弁17作動用電磁コイル17′に
通電されて作動する。同減圧弁17は通電ONでポートＤ−
Ｅが連通し、通電OFFでポートＤ−Ｅが閉塞する。

流体圧源であるエアタンク９と後前輪軸用のエアサス
ペンション3LF,3LR,3RF,3RRとをつなぐエア配管（エア
流路）31に設けられている前記レベリングバルブ11のエ
アタンク９側とエアサスペンション3LF,3LR,3RF,3RR側
とはバイパス32で接続されている。レベリングバルブ11
のエアタンク９側におけるエア配管31とバイパス32との
接続部には切替弁（電磁弁）33が設けられ、エア配管31
とバイパス32とが切替え（Ｌ−Ｍ→Ｌ−Ｎ）可能とされ
ている。この切替弁33は前記減圧弁17側に通電されたと
きに通電されて、作動されるようになっている。このバ
イパス32の径は前記レベリングバルブ11におけるポート
の径（オリフィスの径）より大きく設定されている。
又、併せて、後後輪軸のエアサスペンション4L,4Rから
減圧弁17の出口まで至るエア流路の径も大きく設定され
る。

自己保持リレー18は電源接点Ｈと、減圧弁17に接続し
た接点Ｋと、運転席のメータ板19に配設され、車体荷重
の移動終了を表示するパイロットランプ20及び減圧弁17
への通電阻止を保持する励磁コイル21に接続した接点Ｊ
とから構成されており、常時は図示しないスプリング力
で接点Ｈ−Ｋが接続されている。

符号22はスピードセンサ23の信号を受け、車両１が規
定値以上の車速になった時に、スピードコントローラ24
からの電流により本装置の電源回路を遮断するセフティ
リレーであり、常時は閉回路となっている。又符号27は
エアサスペンション4R,4Lのエア圧が急激に下がらない
ようにコントロールする絞り弁である。

なお第２図において、34は後前輪軸３とレベリングバ
ルブ11との間に連結させて設けられたリンケージ、35は
レベリングバルブ11の操作ロッドである。

次に、上記構成の当該車体荷重調節装置による作用に
ついて説明する。

車両が泥濘地や雪道等に入った時などにおいて、運転
者がセットスイッチ14をスイッチONすると、パイロット
ランプ15が点灯すると共に、電磁弁13、減圧弁17に電流
が流れる。電磁弁13に電流が流れることにより、電磁弁
13が作動し、ポートＢ−Ｃが連通される。又、減圧弁17
に電流が流れて減圧弁17が作動し、ポートＤ−Ｅ間が連
通される。

したがって、後後輪軸４のエアサスペンション4L及び
4R内のエアは電磁弁13のポートＢ−Ｃ及び減圧弁17のポ
ートＤ−Ｅを通って大気中に放出される。前述の如く、
排出系のエア配管の径を大きくしてあるので、エアの放
出はす早くなされる。

エアサスペンション4L,4R内のエアが大気中に放出さ
れることにより、エアサスペンション4L及び4R内のエア
圧が下がり、後後輪軸４に作用する車体荷重が低下す
る。

一方、減圧弁17側に電流が流れることにより、切替弁
33に電流が流れて切替弁33が作動され、ポートＬ−Ｎが
連通される。つまり、エア配管31のエアタンク９側とエ
アサスペンション3LF,3LR,3RF,3RRとが直接連通される
のである。したがって、エアは径の大きいバイパス32を
通って各エアサスペンション3LF,3LR,3RF,3RRに流入す
る。

後後輪軸４の車体荷重が設定量後前輪軸３に移動する
と、その移動量はエアスプリング3LF,3LR,3RF及び3RR内
のエア圧の変化（この場合エア圧は高くなる）で検知す
る。すなわち圧力スイッチ12は上記エアサスペンション
3LF,3LR,3RF及び3RR内のエア圧が設定値になるとスイッ
チONとする。

圧力スイッチ12がONとなると電流はセットスイッチ14
→圧力スイッチ12→自己保持リレー18の励磁コイル21に
流れ、自己保持リレー18の接点はＨ−ＫからＨ−Ｊに変
わり、減圧弁17への通電が断たれ、減圧弁17のポートＤ
−Ｅが閉塞されるのでエアサスペンション4R,4L内のエ
アの排出が停止される。

また、切替弁33への通電も断たれ、切替弁33は復帰切
替えされて、ポートＬ−Ｍが連通する通常の状態とな
る。

以上で、後後輪軸４から後前輪軸３への車体荷重の移
動は終了するが、その時間は数秒から十数秒くらいであ
り、従来に比べ、格段に所用時間は短縮される。

なお、自己保持リレー18の電流は、セットスイッチ14
→自己保持リレー18の接点Ｈ→接点Ｊと流れ、メターク
ラスタ19のパイロットランプ20が点灯されて、車体荷重
の移動終了が運転者に了知されると共に、ダイオード25
→励磁コイル21の順でも流れて、減圧弁17への通電阻止
を保持し続ける。

又、自己保持リレー18は車両の移動によりエアサスペ
ンション3LF,3LR,3RF及び3RR内の圧力が変動して圧力ス
イッチ12がON−OFFを繰返しても励磁コイル21の作用で
減圧弁17へ通電しないようにしたものである。

更に、車両が泥濘地等を脱出した後、定常走行に移行
する時、運転者が車輪軸の車体荷重の移動を元に戻さな
い、すなわち車体荷重を後前輪軸３から後後輪軸４に本
装置作動により移動させた分を戻さないと後前輪軸３の
強度安全率が低下する。スピードコントロール24はスピ
ードセンサ23からの信号によりセフティリレー22の励磁
コイル26に通電して、常時閉接点となっている回路を励
磁コイル26の励磁力により遮断して、電磁弁13への通電
を断ち、電磁弁13のポートＡ−Ｂを連通させて車輪軸重
を元に戻すようにしたものである。

又、スピードコントロール24の作動モードは、例えば
車速が増速時は０→15km/h間をON、すなわちセフティリ
レーを閉回路に、車速が15km/h以上から減速してきた時
は4km/hにならないとONにならないようにしてある。た
だし、増速時の自動解除速度を30km/hくらいに上げてお
くと、低速運転時の走破性が向上する。

又、本実施例では流体をエアとしたが、エアと液体と
を併用して、液体の移動によりエアサスペンション内の
エア圧を変えるようにしても本実施例と略同等の効果を
得ることができる。

〈考案の効果〉 本実施例によれば、流体サスペンションにより車体を
懸架している複数の車輪軸を有する車両の一部の車輪軸
に装着されている流体サスペンションの流体圧を減圧す
ることにより、他の車輪軸にかかる車体荷重を増大させ
て車両の駆動力を増加させることが、バイパスを介して
す早く行なえるようになり、泥濘地や雪道等からの脱出
がきわめて短時間で行なえるようになる。

しかも、流体サスペンションの流体圧を検出すること
により、荷重の移動量が適正に行われ、且つ自己保持リ
レーにより、たとえ車両の移動により流体圧が変動して
圧力スイッチがON−OFFを繰り返されても、連動して各
電磁弁が切り替わることが防止され、泥濘地や雪道等か
らの脱出がきわめて安全に行えるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る車輪軸の車体荷重調節
装置のエアと電気の回路図、第２図は上記回路の一部を
含む車両の側面図、第３図は車体荷重の説明図である。 図面中、 2L,2R,3LF,3LR,3RF,3RR,4L,4Rはエアサスペンション、
３は後前輪軸、４は後後輪軸、９はエアタンク、11はレ
ベリングバルブ、12は圧力スイッチ、13は電磁弁、17は
減圧弁、18は自己保持リレー、22はセフティリレー、32
はバイパス、33は切替弁である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】流体サスペンションにより車体を懸架して
   いる車輪軸が複数配置され、一部の上記車輪軸の上記流
   体サスペンションを減圧させ、他の上記車輪軸の支持荷
   重を増加させるようにした車両において、 流体圧源と連通した第１ポート、上記減圧される流体サ
   スペンションと連通した第２ポート、上記減圧される流
   体サスペンション内の流体を放出する第３ポートを有す
   る電磁弁と、 同電磁弁を作動させるスイッチと、 上記流体圧源と上記他の車輪軸の流体サスペンションと
   をつなぐ流路に設けられたレベリングバルブと、 同レベリングバルブの流体圧源側と上記流体サスペンシ
   ョン側とをつなぎ上記レベリングバルブの流路径よりも
   大きい内径のバイパスと、 上記レベリングバルブの流体圧源側において流路とバイ
   パスとの接続部に設けられ、前記スイッチと連動される
   バイパス用切替弁と、 前記流体サスペンションの内圧が設定値以上となった場
   合に前記電磁弁及び前記バイパス用切替弁の作動を停止
   させる圧力スイッチと、 前記圧力スイッチが作動したのちに上記スイッチがOFF
   となるまで前記電磁弁及び前記バイパス用切替弁の状態
   を保持する自己保持リレーと、 から構成されたことを特徴とする車輪軸の車体荷重調節
   装置。