JPS62203805A - エアサスペンシヨンシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は自動車用の流体サスペンションシステムに関し
、特に自動車用のエアサスペンションシステムに関する
。

（従来の技術およびその問題点） 従来の自動車用サスペンションシステムは車輌の車輪に
取り付けた板バネを利用している。かかるシステムは、
ブレーキと駆動トルクを適度に制御すると共に車輌のシ
ャーシに対する車輌の車軸の横方向の運動を防止すると
いう意味で一般的に満足できるものである。しかし、こ
れらのシステムには比較的乗り心地が悪く、道路に対す
る損傷の程度が比較的大きいという問題点がある。

エアサスペンションシステムは公知のものであり、これ
は道路の損傷を実質的に減少せしめ、かつソフトな乗り
心地を提供する（乗客の快適さを増大する）という点で
従来の板バネのシステムに比較して優れている。しかし
、不幸にして公知のエアサスペンションシステムは関連
する車軸の横方向の連動を適度に制御することが出来な
い、そのような運動の発生した場合、関連した車輪がポ
テーヤサスペンションシステムのエアベローズのような
関連部品に当る傾向があり、これは明らかに望ましいこ
とではない。又車軸のトラッキングが発生する傾向があ
り、これは車輌の左右のゆれ（すなわち車輌が直線では
なくて斜めに動く）に連がる。これも明らかに望ましい
ことではない。

たとえば、公知のタイプのエアサスペンションシステム
は、ロードアームと車輌のシャーシーとの間に設けたエ
アベローズを有している。ロードアームの一端は懸架さ
れている車輪の前方でシャーシに旋回可能に取り付けら
れ、その他゛端はその車輪を保持している車軸の関連車
軸シートに固定されている。このような形状を有してい
る為、かかる公知のタイプのシステムは従腕型エアサス
ペンションシステムと呼ばれている。このシステムでは
横方向の車軸の運動に問題がある。このシステムは又、
ロードアームが非常に丈夫で堅固である場合を除いて、
ブレーキ及び駆動トルクによって発生する車軸の前方向
及び後方向への傾きを適度に制御することが出来ない、
しかし、もしこのような場合に、システムに遊びがなく
、しかもブレーキ及び駆動トルクが車軸のケーシングに
伝達されると、車軸ケーシングの破壊につながることが
ある。このシステムは又車軸が車輌の中央縦軸を中心と
して過度に傾斜する場合には車軸ケーシングを破壊する
ことがある。かかる現象は、たとえば車輌が急カーブを
切ったときや一方の車輪が隆起部や穴のような障害物に
遭遇した場合に発生する。

他の公知のタイプのエアサスペンションシステムは、車
軸の横方向の運動を制限する為に板バネ又はトーション
バーの安定装置を利用している（例えば西独特許ｆｆ１
２２２４３１５号参照）、このシステムは車軸の後方に
流体サスペンション装置を有しており、この流体サスペ
ンション装置は、車軸の十分前方でシャーシに旋回可脂
に取り付けられたロードアームによって支持されている
。ロードアームの接合点と流体サスペンション装置との
間のアームのモーメントが長いため、この装置は上述の
標準の従腕型システムに較べて非常に少ない範囲に加圧
されている。その結果、このタイプのサスペンションは
過度にソフトすなわち「粘着性」のある乗心地となり、
これには問題がある。このシステムの他の欠点は、車軸
が車輌の中央縦軸を中心にして振動できないことである
。その結果、もし１つの車輪だけが路面の隆起部や凹穴
のような障害物に遭遇した場合（又は急カーブを切って
いる間）、全体のシステムは道路表面に対する角度でシ
ャーシとａ動しなくなる。

明らかにこれは車Ｉｌｉ＋の操舵操作及びハンドル操作
に悪影響を及ぼして望ましくない。

本発明の目的は、車軸の横方向の運動を略防１−し、ブ
レーキと駆動トルクの制御を可能にし、かつ余分な力が
車軸ケーシングに伝達されるのを防１トするのに十分な
遊びを有する自動車用のエアサスペンションシステムを
提供することである。

（問題点を解決するための手段） と述の問題点を解決するために本発明は自動車の車輪用
の流体サスペンションシステムを提供するものであり、
該車輪は車軸に回転可能に取り付けられ、該流体サスペ
ンションシステムは、ロードアーム、流体サスペンショ
ン装置、及びトルクアームによって構成され、該流体サ
スペンション装置はロードアームと自動車のシャーシと
の間に取り付けられ、該ロードアームの一端は車軸を支
持し、その他端は第１のピボット軸受によってシャーシ
に取り付けられ、該トルクアームの一端は第２のピボッ
ト軸受によって車軸のシートに取り付けられ、その他端
は第３のピボット軸受によってシャーシに取り付けられ
、該トルクアームと該ロードアームは車軸から同じ方向
に伸びており、該システムに於て、軸受ブロックがトル
クアーム上に滑動回部に取り付けられ、該軸受ブロック
はシャーシに固定された滑動型ケーシング内に収納され
、該軸受ブロックと該滑動型ケーシングは、該軸受ブロ
ックが車軸に対して平行な方向に略匝動の自由を有さな
いように構成されている。

（作　用） 好適な実施例ではシステムは第４のピボット軸受を有し
ている。この第４のピボット軸受は上述のロードアーム
の他端を車軸のシートに取り付けることが望ましい。他
の実施例では、この第４のピボット軸受は第２のピボッ
ト軸受と軸受ブロックとの間でトルクアームの途中の、
トルクアームの曲り角に設けられている。各ピボット軸
受はゴム製のブツシュであることが望ましい。

軸受ブロックはトルクアームに回転可能に取り付けられ
ることが望ましい、これによって軸受プロ・ンクとトル
クアームの間の相対的な回転が可能になり、従って車軸
は車帰の中央縦軸を中心として回転することができるよ
うになる。この結果、急カーブを切っている間や、一つ
の車輪が隆起部や穴のような障害物に遭遇した場合に、
車軸ケーシングが破壊したりシステムが動かなくなる危
険性がなくなる。

トルクアームは円形の断面を有し、軸受ブロックの補足
的な円形の穴に貫通していることが望ましい、他の実施
例ではこのトルクアームは正方形の断面を有し、軸受ブ
ロックの補足的な正方形の穴に通っていることが望まし
い。

軸受ブロックは立方形であり、滑動型ケーシングは中空
部を有する立方体である。他の実施例では、この軸受ブ
ロックは六角形又は八角形の断面を有する。これによっ
て軸受ブロックを滑動型ケーシングから取りはずして部
分的に回転せしめ、その後滑動型ケーシングに再び取り
付けることが可能となる。これによって、平行な両端に
ある一組の元の軸受ブロックが摩耗した場合、平行な両
端にある一組の新しい軸受ブロックを滑動型ケーシング
の内部平行壁と滑動可能に係合せしめることが可能であ
る。六角形の軸受ブロックの場合には、３組の側面を利
用出来ることは明らかであり、従って八角形の軸受ブロ
ックの場合には４組の側面が利用可能となる。いずれの
場合にも軸受ブロックの寿命が長くなる結果を得ること
ができる。滑動型ケーシングの内部巾（すなわち車軸に
平行な寸法）は軸受ブロックの外部ｌ】と略同一である
ことが便利であり、これによって軸受ブロックは車軸に
平行な方向に運動する自由を実質的に有していない、滑
動型ケーシングは、軸受ブロックがその中で他の２つの
直角方向に移動出来るように構成されていることが有利
である。これによってシステムは一定の限定された量の
遊びを有することが可能となり、従って余分な力が車軸
に伝達されることを防止できる。

流体サスペンション装置はエアベローズであることが望
ましい。

実用上は、該車軸に取り付けた各車輪に上に説明した流
体サスペンションシステムが取り付けられている。

（実施例） 本発明に従って構成された自動車用エアサスペンション
システムには４つの実施例があり、以下に添付図面を参
照してこれらの実施例を説明する。

第１図は商用自動車の後輪ｌに取付けたエアサスペンシ
ョンシステムを示す、車輪１は車軸２に回転可使に取付
けられている。車輪ｌはロードアーム３、トルクアーム
４、及びエアベローズ５によって構成されているサスペ
ンションシステムによって支持されている。エアベロー
ズ５はロードアーム３の上部とシャーシ６の下部の間に
設けられている。ロードアーム３の一端はゴム製のピボ
ット軸受７によって自動車のシャーシ６に取付けられ、
その他端はゴム製のピボット軸受９によって車軸２に取
付けた車軸シート８に取付けられている。

トルクアーム４の一端はゴム製のピボット軸受１０によ
ってシャーシ６に取付けられ、その他端はゴム製のピボ
ット軸受ｉｔによって車軸シート８に取付けられている
。トルクアーム４は円形の断面を有し、立方形の滑動形
軸受ブロック１２を保持している。軸受ブロック１２は
ナイロン酸であって、トルクアーム４上を自由に滑動し
、かつ回転する。軸受ブロック１２はシャーシ６に固定
された滑動型ケーシング１３に収納されている。

滑動型ケーシングは、軸受ブロック１２が所定の距離だ
け該ケーシング内で垂直方向に自由に移動できるように
構成されている。ブロック１２はケーシング１３内で若
干の距離前後方向に移動可能であるが、横方向に移動す
ることはできない。

同様のエアサスペンションシステムは車軸２に関連し他
の車輪（図示せず）にも取付けられている。２又はそれ
以上の後部車軸がある場合、各車軸には一組のこの形式
のニアサスベンジ璽ンシステムが取付けられている。

作用上、エアサスペンションシステムのエアベローズに
よって車輌が懸架されている。該エアサスペンションシ
ステムは運転中に発生しやすい種々の車軸の運動を制御
するのに有効である。所定の車軸２の横方向の運動は該
車軸の２つのトルクアーム４によって制御される。従っ
て、車軸２がいずれかの側にそれる傾向のある場合（こ
の場合、トルクアーム４は同じ方向にシャーシ６から離
れるように動く傾向がある）、この運動は滑動型軸受ブ
ロック１２がその滑動型ケーシング１３と係合すること
によって抑制される。余分な力はすべてトルクアーム４
の両端部にあるゴム製の軸受１０と１１によって吸収さ
れる。更にトルクアーム４はその滑動型軸受ブロックｌ
ｚ内で回転し、かつ該軸受ブロックに対して縦方向に移
動でき、しかも該軸受ブロックは滑動型ケーシング１３
内で上下、及び前後方向に移動することができるので、
トルクアームは尚通常の上下運動を行なうことができる
。このような場合、ブロック１２は円弧１４を通って移
動する（第２図参照）。

ブレーキと駆動トルクも又トルクアーム４によって制御
される。従って、車軸２が前後方向にかしごうとする時
、ゴム製の軸受７，９，１０、及び１１は軸受の運動を
抑制する。軸受７，９゜１０及び１１（これらは４点連
結系を構成している）は一定の限られた着の遊びを許し
ており、従って余分な力が車軸のケーシングに伝わらな
い。

第１図に示すように、傾斜面１５が各滑動型ケーシング
１３の基部に設けられている。この面によってシャーシ
６と車軸２どの間で確実に停止を制限するような相対運
動が生ぜしめられる。

従って車輌が持ち上った場合、ジヤツキアップされた場
合、又は道路の穴にはまった場合に余分な車軸の効果が
防ＩＦされる。

第５図はエアサスペンションシステムの変形例を示して
いる。従って同図において第１図における゛と同一の参
照番号は同一の部品に対して用いられており、変更のあ
った部品のみ詳細に説明する。この変形例はすでに標準
の突腕型サスペンションシステムを取付けた車輌に本発
明が使用できるようにしたものである。この場合には突
腕型サスペンションシステムのロードアーム３′は車軸
２′の車軸シート８′に強固に取付けられている。従っ
て本発明の４点旋回設計の利点を生かすために別のゴム
製ピボット軸承９′をトルクアーム４′の途中に設けな
ければならない。

第６図は本発明のエアサスペンションシステムの第３の
実施例を示しており、ここで自動車のシャーシ２１は車
軸２２を支持している。各端部において車軸２２は自動
車の各車輪（図示せず）を回転可使に支持している。各
エアサスペンション装置２３は各車輪に取付けられてお
り、このエアサスペンション装置は第１図から第４図で
説明した型のものである。トーションバー２４はシャー
シ２ＬＩＩＮ＠し、更にエアサスペンション装置２３の
トルクアーム４に取付けられている。

これらのアタッチメントは強固な取付具、又はスプライ
ン又はキーの付いた取付具であってもよい。トーション
バー２４はブツシュ２５によってシャーシ２１上に支持
されている。

トーションバー２４は自動車の横揺れに対する安定性を
改善し、このことは側部の高い商用車やパスの場合特に
重要である。トーションバー２４はエアサスペンション
装置２３の車輌への取付上必要となるものである。上述
のように、従来の車輌用サスペンションシステムの場合
には、車軸自身が横揺れに対する安定性に貢献している
。しかし、エアサスペンション装置２３のロードアーム
３は車軸２２に対して旋回するので横揺れの安定性に対
して大きくは貢献しない。従って、この型のエアサスペ
ンションシステムを使用する場合に、更に横揺れに対す
る安定性が要求されるならば、別の手段を付加しなけれ
ばならず、これにはトーションバー２４が便利である。

第７図は、本発明に依るエアサスペンションシステムの
第４の実施例を示す、このシステムも第１図から第４図
に示したシステムの変更例である。従って同図において
第１図と同一の参照番号は同一の部品に対して用いられ
ており、変更のあった部品のみ詳細に説明する。この実
施例と第１図から第４図に示された実施例との主な相違
点はロードアーム３″がピボットジヨイント７″によっ
てシャーシ６″に固定されたブラケットＢに旋回自在に
取り付けられていることである。これによって４つの旋
回点７　．９　”　、　１１　″及び１０″が平行四辺
形のリンク機構に近似したリンク機構を形成する。この
機構の主要な利点は、車輌のプロペラシャフトのフラン
ジが全ての車輌の負荷に対して略屯直に保持され、従っ
て比較的静粛に駆動力が伝達されることである。これと
の関連で留意するべきことは、公知のサスペンションシ
ステムでは、プロペラシャフトのフランジは故意に後方
に曲げられており、その結果車輌に積荷のある場合、サ
スペンションの圧ｌｉ！（及びその結果生ずる駆動車軸
の運動）によってプロペラシャフトのフランジが最適垂
直位置に位置することである。

本実施例と第１図から第４図に示された実施例との他の
相違点は、滑動型ケーシング１３がその上下で傾斜停止
面に取り付けられていることである。

上述のエアサスペンションシステムに対して別に変更を
加えることのできることは明らかである。たとえば、軸
受ブロックはトルクアーム用の正方形の位置決め穴を有
してもよい。（従ってこれは、正方形の断面であるか正
方形の断面の部分を有している。）このためトルクアー
ムと軸受ブロックとの間の相対的な回転が防止され、こ
れはある種の適用例では利点がある。又ロードアームを
車軸シートに結合しているピボット軸受を越えて］！す
ることが可能であり、その結果このロードアームの延長
部はエアベローズに対する代替支持腕を構成することが
できる。また、全てのトルクアームのブツシュは種々の
位置、すなわち車軸に対して平行又は直角に取り付ける
ことができることに留意するべきである。これは使用さ
れているブツシュがねじれ、円錐、軸方向及び負荷に対
して放射方向の運動を吸収することができるからである
。

（発明の効果） 本発明のエアサスペンションシステムは自動車の車軸の
横方向の運動を実質的に防止するものである。又、この
システムは車軸のケーシングに対して余分の、そして損
傷の原因となるような力を伝達することなくブレーキと
駆動トルクの制御を行うことができる。更にこのシステ
ムによって車軸は車両の中央縦軸に対して傾斜すること
が可能である為、このシステムでは、車輌が急カーブを
切ったときや、一方の車輪が道路の隆起部や穴のような
障害物に遭遇している間にシステムが故障すること（又
は車軸ケーシングの破壊）を避けることができる。又木
システムは適用上の順応性が高く、車軸の前方又は後方
のロードアームとトルクアームに取り付けることが出来
るという点で融通性を有している。本システムの大きな
特徴は、自動車のシャーシの下部に取り付けた多くの部
品（ブレーキチャンバ、ショックアブソーバ、排気シス
テム等）に支障なくどのような車輌にも実用的に使用で
きることである０本システムは第１に商用自動車の後部
車軸に使用することを意図している。しかしながらこの
ような車輌の前部（ステアリング）車軸に使用すること
も可能である。このシステムは又ライトバンや乗用車の
ような軽自動車にも使用することが可ＩＥである。

【図面の簡単な説明】

ｍ１図は本発明に係るエアサスペンションシステムの概
略側面図である。第２図は第１図に示すシステムの部分
斜視図である。第３図は第１図及び第２図に示すシステ
ムの後部側面図である。第４図は第１図から第３図に示
すシステムの平面図である。第５図は本発明に係るニア
サスベンジ目ンシステムの第２の実施例の概略側面図で
ある。 第６図は自動車のシャーシ、車軸、及び本発明に係るエ
アサスペンションシステムの第３の実施例の概略斜視図
である。第７図は本発明に係るエアサスペンションシス
テムの第４の実施例である。 符号の説明 １・・・車輪　　　　　　　２・・・車軸・３・・・ロ
ードアーム　　　４・・・トルクアーム５・・・エアベ
ローズ　　　６・・・シャーシ７．９，１０．１１・・
・ピボットベアリング１２・・・滑動型軸受ブロー２り １３・・・滑動型ケーシング

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. （１）車輪が車軸に回転可能に取り付けられている自動
   車の車輪用流体サスペンションシステムに於て、前記流
   体サスペンションシステムはロードアーム、流体サスペ
   ンション装置、及びトルクアームによって構成され、前
   記流体サスペンション装置はロードアームと自動車のシ
   ャーシとの間に取り付けられ、前記ロードアームの一端
   は車軸を支持し、前記ロードアームの他端は第１のピボ
   ットアームによってシャーシに取り付けられ、前記トル
   クアームの一端は第２のピボット軸受に取り付けられ、
   前記トルクアームの他端は第３のピボット軸受によって
   シャーシに取り付けられ、前記トルクアームと前記ロー
   ドアームは車軸から同じ方向に伸びており、前記システ
   ムに於て軸受ブロックがトルクアーム上に取り付けられ
   、前記軸受ブロックはシャーシに固定された滑動型ケー
   シング内に収納され、前記軸受ブロックと前記滑動型ケ
   ーシングは、前記軸受ブロックが車軸に対して実質上運
   動しないように構成されていることを特徴とする流体サ
   スペンションシステム。
2. （２）前記システムが第４のピボット軸受を有すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の流体サスペン
   ションシステム。
3. （３）前記第４のピボット軸受が前記ロードアームの他
   端を前記車軸シートに取り付けることを特徴とする特許
   請求の範囲第２項記載の流体サスペンションシステム。
4. （４）前記第４のピボットアームは、前記第２のピボッ
   ト軸受と、前記軸受ブロックとの間でトルクアームの間
   でトルクアームの途中の、トルクアームの曲り角に設け
   られていることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
   の流体サスペンションシステム。
5. （５）前記各ピボット軸受がゴム製のブッシュであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第４項のいず
   れか１項に記載の流体サスペンションシステム。
6. （６）前記軸受ブロックがトルクアームに回転可能に取
   り付けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項乃至第５項のいずれか１項に記載の流体サスペンショ
   ンシステム。
7. （７）前記トルクアームが円形の断面を有し、前記軸受
   ブロックの補足的な円形の穴に貫通していることを特徴
   とする特許請求の範囲第６項に記載の流体サスペンショ
   ンシステム。
8. （８）前記軸受ブロックが立方形であり、前記滑動型ケ
   ーシングが中空部を有する立方体であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項乃至第７項のいずれか１項に記
   載の流体サスペンションシステム。
9. （９）前記軸受ブロックが六角形又は八角形の断面を有
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第７項
   のいずれか１項に記載の流体サスペンションシステム。
10. （１０）前記滑動型ケーシングの内部巾は前記軸受ブロ
    ックの外部巾と略同一であり、これによって軸受ブロッ
    クが車軸に平行な方向へ実質的に運動しないようにした
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第９項のい
    ずれか１項に記載の流体サスペンションシステム。
11. （１１）前記滑動型ケーシングは、軸受ブロックがその
    中で他の２つの直角方向に移動出来るように構成されて
    いることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第１０
    項のいずれか１項に記載の流体サスペンションシステム
    。
12. （１２）前記流体サスペンション装置がエアベローズで
    あることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第１０
    項のいずれか１項に記載の流体サスペンションシステム
    。
13. （１３）前記ロードアームの他端がシャーシに固定され
    たブラケットに旋回可能に取り付けられていることを特
    徴とする特許請求の範囲第１項乃至第１２項のいずれか
    １項に記載の流体サスペンションシステム。