JP3509045B2 - キャブエアサスペンション装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、キャブを支持しつ
つ走行中のキャブの振動及び衝撃を緩和するキャブサス
ペンション装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】キャブサスペンション装置において、ス
プリングをコイルスプリングからエアスプリングに変換
することによりばね定数を低くし、乗り心地を向上させ
る方法がある。しかし、キャブサスペンション装置のば
ね定数を低くした場合、制動時のキャブの前方への沈み
込み現象（ノーズダイブ）や旋回時のキャブの横倒れ現
象、又は連続うねり路でのキャブの横揺れ（ローリン
グ）が大きくなり、操縦安定性への影響が問題となる。 【０００３】従って、この様な操縦安定性への影響を排
除するためにダンパ（ショックアブソーバ）によってノ
ーズダイブやローリング等の衝撃的な動きを抑制する手
法がとられる（図６参照、尚、同図は後述する実施例の
欄で説明される全体構成図とダンパが可変であること及
び可変ダンパの制御機構が加わる他は略同じであるため
重複説明は省略する。）。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記ダ
ンパは減衰力が一定のものであり、予め実験やシミュレ
ーションによってノーズダイブやローリング等の大きさ
を予測し、減衰力を決定するものの、乗り心地と操縦安
定性は二律背反の関係にあり、一般路での乗り心地を重
視しダンパの減衰力を低めに設定すれば操縦安定性に影
響が及び、ノーズダイブやローリング等の抑制を重視し
ダンパの減衰力を高めに設定すれば、一般路での乗り心
地が阻害されることとなり、乗り心地と操縦安定性の両
立は困難であった。 【０００５】本発明は上記した従来技術の問題点に鑑み
て提案されたもので、キャブをマウントしている４箇所
のダンパの減衰力をあらゆる走行条件に応じて最適にコ
ントロールし、キャブの姿勢を常に水平に保ち、乗り心
地と操縦安定性を共に最適な状態で両立させることを目
的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明によれば、フロン
トエアスプリング（３）を有するフロントキャブサスペ
ンション（１）とリヤエアスプリング（６）を有するリ
ヤキャブサスペンション（２）で支持されたキャブの振
動および衝撃を緩和するためのキャブサスペンション装
置において、キャブ前方に左右にフロント上下Ｇセンサ
（９）が取付けられ、キャブ後方にリヤ上下Ｇセンサ
（１０）が取付けられ、さらにキャブの左右に作動用の
アクチュエータ（５）を有するフロント減衰力可変ダン
パ（４）と左右に作動用のアクチュエータ（８）を有す
るリヤ減衰力可変ダンパ（７）とが取付けられ、そして
ブレーキセンサ（１１）と前記フロントおよびリヤの上
下Ｇセンサ（９、１０）からの信号を受けて前記アクチ
ュエータ（５、８）に出力するコントロールユニット
（１２）を備え、そのコントロールユニットはシャシー
に対してキャブが動いたときにのみ減衰力が働き、その
力の向きはキャブの動きを抑制する方向であるように減
衰力可変ダンパ（４、７）の各々の伸び側の減衰力と縮
み側の減衰力を制御する機能を有している。 【０００７】 【０００８】 【０００９】 【発明の実施の形態】以下、図１〜図５に基づいて本発
明の実施の形態について説明する。 【００１０】図１、２において、フロントキャブサスペ
ンション１は下端が左右のシャシーフレーム３０、３０
に固定され、上端が左右のシャシーフレーム３０、３０
の側面に設けられたフロントマウントブラケット３３、
３３に枢着されたコの字形のサスペンションリンク３１
の左右両コーナーと接合された左右１対のフロントエア
スプリング３、３と、下端が左右のシャシーフレーム３
０、３０に固定され、上端がキャブ側部材に固定された
フロント減衰力可変ダンパ４、４と本体３２ａがシャシ
ーフレーム３０に固定され、作動リンク３２ｂがキャブ
側部材に連結され、本体３２ａから水平方向に突出した
レバー３２ｃと前記作動リンク３２ｂは連結されてお
り、図示しないキャブとシャシーフレーム３０に相対変
位が生じたとき、前記レバー３２ｃが揺動して前記フロ
ントエアスプリング３、３への圧縮空気の供給を加減す
るフロントレベリングバルブ３２とにより構成される。 【００１１】尚、前記サスペンションリンク３１の左右
両コーナーの上部はキャブの構成部材であるキャブサイ
ドメンバ３４、３４とヒンジ３４ａ、３４ａ、により枢
着されている。 【００１２】又、図１、３において、リヤキャブサスペ
ンション２は側部下端が左右のシャシーフレーム３０、
３０に固定された鳥居形のリヤマウントブラケット３５
の上面に固定され、上端がキャブ側の部材であるサブフ
レーム３６に接続された左右一対のリヤスプリング６、
６と、下端が前記リヤマウントブラケット３５の左右側
部に固定され、上端が前記サブフレーム３６に固定され
たリヤ減衰力可変ダンパ７、７と、本体３７ａが前記サ
ブフレーム３６側に固定され、作動リンク３７ｂが前記
リヤマウントブラケット３５に連結され、本体３７ａか
ら水平方向に突出したレバー３７ｃと前記作動リンク３
７ｂは連結されており、図示しないキャブとシャシーフ
レーム３０に相対変位が生じたとき、前記レバー３７ｃ
が揺動して前記リヤエアスプリング６、６への圧縮空気
の供給を加減するリヤレベリングバルブ３７とにより構
成される。 【００１３】又、図１において、キャブ前方左右には１
対のフロント上下Ｇセンサ９、９が、キャブ後方中央に
はリヤ上下Ｇセンサが取付けられ、それらの上下加速度
信号はブレーキセンサ１１からのブレーキ信号と同じよ
うに入力信号回路２２によりキャブに搭載されたコント
ロールユニット１２に入力される。 【００１４】又、該コントロールユニット１２は前記入
力信号に基づきシャシーとキャブとの相対運動を演算
し、ローリングや制動によるノーズダイブが生じた場合
にはこれ等の運動を抑制させるため、適切な出力信号を
前記フロント減衰力可変ダンパ４、４に設けられたフロ
ントダンパ用アクチュエータ５、５及び減衰力可変ダン
パ７、７に設けられたリヤダンパ用アクチュエータ８、
８に与える。 【００１５】即ち、制動時にはブレーキセンサの信号と
前後のＧセンサの信号から左右のフロント減衰力可変ダ
ンパの縮み側の減衰力と左右のリヤ減衰力可変ダンパの
伸び側の減衰力が最適に決定されノーズダイブは抑制さ
れる。 【００１６】又、不整地や旋回によってキャブが右下が
りに傾こうとする時は左右の上下Ｇセンサからの出力信
号により右側のフロント減衰力可変ダンパとリヤ減衰力
可変ダンパの縮み側の減衰力と左側のフロント減衰力可
変ダンパとリヤ減衰力可変ダンパの伸び側の減衰力が最
適に決定されローリングは抑制される。 【００１７】図４では前記本発明によるキャブサスペン
ションの減衰力可変機構のブロックダイヤグラムを示
す。 【００１８】図５は本発明によるサスペンション装置の
振動系モデルを示す図であり、本図を用いて減衰力可変
の機能と特徴を説明する。 【００１９】先ず、本発明によるサスペンションの大き
な特徴は、絶対空間の一点に固定されたダンパがキャブ
を支持しているという理論から成り立っている。 【００２０】そして、以下に示す式（１）、式（２）で
は、ノーズダイブやローリングによりキャブが動いた時
のみ減衰力が働き、且つ、その力の向きはキャブの動き
を止める方向にだけ発生していることを表している。 【００２１】 Ｖ1 （Ｖ1 −Ｖ0 ）＞０ （１）の時 ＦC ＝ＣX （Ｖ1 −Ｖ0 ）＝ＣＶ1 （２） 又、式（３）、式（４）では、ノーズダイブやローリン
グを生じない場合で路面変位に対して減衰力が働かず、
ダンパを介してキャブに力を伝えないことを表してい
る。 【００２２】 ここで式（１）〜（４）の符号を説明すると Ｖ0 ：シャシーフレームの変位速度、Ｖ1 ：キャブの変
位速度 ＦC ：ダンパの減衰力、ＣX ：任意の時のダンパの減衰
係数、Ｃ：ダンパの粘性減衰、である。 【００２３】 【発明の効果】本発明によれば、キャブをマウントして
いる４箇所のダンパの減衰力をあらゆる走行条件に応じ
て最適にコントロールし、キャブの姿勢を常に水平に保
ち、乗り心地と操縦安定性を共に最適な状態で両立させ
ることが出来る。 【００２４】マウント前後にＧセンサを置くことによ
り、走行時に発生するキャブのピッチングを抑制し、
又、目地段差通過時のスプリングの底付きを緩和した
り、不快なキャブの揺れ返し振動を押さえることにより
快適な乗り心地性能を確保できる。Ｇセンサを左右に置
くことにより、連続うねり路通過時や旋回時、車線変更
時に発生するキャブの横揺れを抑制し、安定した操縦性
を確保し、又、ブレーキスイッチ信号と前後のＧセンサ
により制動時のノーズダイブを押さえキャブの安定姿勢
を保ち、勝れた操縦安定性を実現する。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明を実施するサスペンション装置の一例を
示す全体構成図。 【図２】本発明を実施するサスペンション装置のフロン
トエアスプリングとフロントレベリングバルブの取付け
図 【図３】本発明を実施するサスペンション装置のリヤエ
アスプリングとリヤレベリングバルブの取付け図 【図４】本発明を実施するサスペンション装置のシステ
ムブロック図。 【図５】本発明を実施するサスペンション装置の振動系
モデルを示す図。 【図６】従来技術におけるサスペンション装置の一例を
示す全体構成図。 【符号の説明】 １・・・フロントキャブサスペンション ２・・・リヤキャブサスペンション ３・・・フロントエアスプリング ４・・・フロント減衰力可変ダンパ ５・・・フロントダンパ用アクチュエータ ６・・・リヤエアスプリング ７・・・リヤ減衰力可変ダンパ ８・・・リヤダンパ用アクチュエータ ９・・・フロント上下Ｇセンサ １０・・・リヤ上下Ｇセンサ １１・・・ブレーキセンサ １２・・・コントロールユニット ３１・・・サスペンションリンク ３４・・・キャブサイドメンバ ３５・・・リヤマウントブラケット ３６・・・サブフレーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−215515（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 24/02 B60G 13/00 B62D 27/04

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 フロントエアスプリング（３）を有する
   フロントキャブサスペンション（１）とリヤエアスプリ
   ング（６）を有するリヤキャブサスペンション（２）で
   支持されたキャブの振動および衝撃を緩和するためのキ
   ャブサスペンション装置において、キャブ前方に左右に
   フロント上下Ｇセンサ（９）が取付けられ、キャブ後方
   にリヤ上下Ｇセンサ（１０）が取付けられ、さらにキャ
   ブの左右に作動用のアクチュエータ（５）を有するフロ
   ント減衰力可変ダンパ（４）と左右に作動用のアクチュ
   エータ（８）を有するリヤ減衰力可変ダンパ（７）とが
   取付けられ、そしてブレーキセンサ（１１）と前記フロ
   ントおよびリヤの上下Ｇセンサ（９、１０）からの信号
   を受けて前記アクチュエータ（５、８）に出力するコン
   トロールユニット（１２）を備え、そのコントロールユ
   ニットはシャシーに対してキャブが動いたときにのみ減
   衰力が働き、その力の向きはキャブの動きを抑制する方
   向であるように減衰力可変ダンパ（４、７）の各々の伸
   び側の減衰力と縮み側の減衰力を制御する機能を有する
   ことを特徴とするキャブサスペンション装置。