JP5721488B2 - Air suspension device - Google Patents

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    • B60G2202/10—Type of spring
    • B60G2202/15—Fluid spring
    • B60G2202/152—Pneumatic spring
    • B60G2202/1524—Pneumatic spring with two air springs per wheel, arranged before and after the wheel axis

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  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Description

本発明は駆動車軸を保持するアクスルハウジングを車体フレームにエアスプリングで懸架するようにした自動車の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 for an automobile in which an axle housing for holding a drive axle is suspended from a body frame by an air spring.

自動車のエアサスペンション装置としては、プロペラシャフトの後端に連結された駆動車軸を保持するアクスルハウジングに取り付けた前後方向に沿う左右一対のサスペンションビームと車体フレームのサイドメンバとをそれぞれエアスプリングを介して結合し、車体フレームから後方に延設したアッパリンクの先端を前記アクスルハウジングの上部に枢着するとともに、左右のサスペンションビームに保持させた平面コ字状をなすスタビライザのアーム部の先端をサイドメンバから垂下させたブラケットの下端に枢着することにより、プロペラシャフトとスタビライザの干渉を回避しつつ、スタビライザにロアリンクとしての機能を付与してアクスルハウジングを保持させるようにしたものがある（特許文献１参照）。   As an air suspension device for an automobile, a pair of left and right suspension beams attached to an axle housing that holds a drive axle connected to a rear end of a propeller shaft and a side member of a vehicle body frame are respectively connected via air springs. The tip of the upper link that is coupled and extends rearward from the vehicle body frame is pivotally attached to the upper part of the axle housing, and the tip of the arm portion of the stabilizer that is held in the left and right suspension beams is formed as a side member. By pivotally attaching to the lower end of the bracket suspended from the shaft, there is a structure that prevents the interference between the propeller shaft and the stabilizer, while giving the stabilizer a function as a lower link to hold the axle housing (Patent Document) 1).

このように、スタビライザのアーム部をロアリンクとしても機能させるようにした場合は、部品点数が減少してエアサスペンション装置の構成が簡略化され、車体重量及び製造コストを低減することができる利点がある。   Thus, when the arm portion of the stabilizer is made to function also as a lower link, the number of parts is reduced, the configuration of the air suspension device is simplified, and there is an advantage that the vehicle weight and manufacturing cost can be reduced. is there.

しかしながら、このようにスタビライザをサスペンションビーム側に保持させた場合は、スタビライザによるロール剛性を高くすべくスタビライザを大型化すると、その重量が増加し、これに伴ってバネ下重量が必然的に増加して駆動車軸（駆動輪）の路面追従性が悪化するという不具合があった。 However, when the stabilizer is held on the suspension beam side in this way, if the stabilizer is enlarged to increase the roll rigidity by the stabilizer, the weight increases, and the unsprung weight inevitably increases accordingly. As a result, the road surface followability of the drive axle (drive wheel) deteriorates.

上記のような、ロール剛性の強化に伴うバネ下重量の増加を抑制するために、車体フレームから垂下させたブラケットにスタビライザを保持させてアーム部の先端をサスペンションビームに連結するようにしたものがある（特許文献２参照）。 In order to suppress the increase in unsprung weight accompanying the strengthening of roll rigidity as described above, the bracket is suspended from the body frame and the stabilizer is held so that the tip of the arm portion is connected to the suspension beam. Yes (see Patent Document 2).

このようにスタビライザを車体フレーム側に保持させるようにした場合は、最低地上高の低下を懸念しつつプロペラシャフトの取付空間の下側にスタビライザのトーションバー部を位置させ、あるいは、車体フレームの地上高を大きくしてプロペラシャフトの上方にトーションバー部を位置させてプロペラシャフトとトーションバー部の干渉を回避する必要性があるために、車体設計の自由度が損なわれるという不具合が生じてしまう。
特開２００４−１０６６５４号公報 特開２０００−１１８２２２号公報 In this way, when the stabilizer is held on the vehicle body frame side, the torsion bar portion of the stabilizer is positioned below the propeller shaft mounting space while worrying about a decrease in the minimum ground clearance. Since there is a need to avoid the interference between the propeller shaft and the torsion bar portion by increasing the height and positioning the torsion bar portion above the propeller shaft, there arises a problem that the degree of freedom in designing the vehicle body is impaired.
JP 2004-106654 A JP 2000-118222 A

解決しようとする問題点は、全体として構成を簡略化しつつ車体設計の自由度を損なうことなくロール剛性の強化に伴うバネ下重量の増加を抑制することができない点である。   The problem to be solved is that the increase in unsprung weight accompanying the strengthening of roll rigidity cannot be suppressed without compromising the flexibility of the vehicle body design while simplifying the configuration as a whole.

本発明は、プロペラシャフトの後端に連結された駆動車軸１を保持するアクスルハウジング２に取り付けた前後方向に沿う左右一対のサスペンションビーム３と車体フレーム５のサイドメンバ６とをそれぞれエアスプリング７を介して結合するとともに、車体フレーム５から後方に延設したアッパリンク９の先端を前記アクスルハウジング２の上部に枢着する。また、左右のサスペンションビーム３に保持させた平面コ字状をなす第１スタビライザ１０のアーム部１２の先端をサイドメンバ６から垂下させたブラケット１３の下端に枢着してアクスルハウジング２を保持させるようにしている。そして、アクスルハウジング２より後方において車体フレーム５に保持させた平面コ字状をなす第２スタビライザ１４のアーム部１６の先端を前記サスペンションビーム３に枢着したことにより、第１、第２のスタビライザで共同して所定のロール剛性を確保するようにしている。   In the present invention, a pair of left and right suspension beams 3 and a side member 6 of a vehicle body frame 5 that are attached to an axle housing 2 that holds a drive axle 1 connected to a rear end of a propeller shaft are connected to air springs 7 respectively. And the tip of the upper link 9 extending rearward from the vehicle body frame 5 is pivotally attached to the upper portion of the axle housing 2. Also, the axle housing 2 is held by pivotally attaching the tip of the arm portion 12 of the first stabilizer 10 having a U-shaped flat shape held by the left and right suspension beams 3 to the lower end of the bracket 13 suspended from the side member 6. I am doing so. The tip of the arm portion 16 of the second stabilizer 14 having a planar U shape held by the vehicle body frame 5 behind the axle housing 2 is pivotally attached to the suspension beam 3 so that the first and second stabilizers are mounted. In order to ensure a predetermined roll rigidity.

本発明に係るエアサスペンション装置によれば、プロペラシャフトと干渉する可能性がある第１スタビライザ１０をサスペンションビーム３側に保持させる一方、プロペラシャフトと干渉する可能性がない第２スタビライザ１４を車体フレーム５側に保持させたことにより、バネ下重量の大幅な増加を伴うことなくロール剛性を高くすることができる。また、第１スタビライザ１０と第２スタビライザ１４が共同して車両のロール運動を抑制するようにしているために、ロール剛性を高くすることにともなう応力の集中を回避することが可能であり、しかも、例えば第２スタビライザ１４の着脱あるいは交換を行うことで車両の仕様に応じた最適ロール剛性を得ることが可能となる、という利点がある。   According to the air suspension device of the present invention, the first stabilizer 10 that may interfere with the propeller shaft is held on the suspension beam 3 side, while the second stabilizer 14 that does not interfere with the propeller shaft is disposed on the vehicle body frame. By being held on the 5 side, roll rigidity can be increased without a significant increase in unsprung weight. Further, since the first stabilizer 10 and the second stabilizer 14 jointly suppress the roll motion of the vehicle, it is possible to avoid the concentration of stress associated with increasing the roll rigidity, For example, there is an advantage that it is possible to obtain the optimum roll rigidity according to the specification of the vehicle by attaching / detaching or replacing the second stabilizer 14.

図１は本発明を適用したエアサスペンション装置の一実施例を示す要部の側面図、図２は図１の平面図であり、図示しないプロペラシャフトの後端に連結される駆動車軸１を保持するアクスルハウジング２の両端部下面には車両の前後方向に沿うサスペンションビーム３、３をボルト４、４で締め付け固定している。また、サイドビーム３、３の前後両端上面と車体フレーム５のサイドメンバ６、６の下面とをそれぞれ前後一対のエアスプリング７、７を介して結合している。   FIG. 1 is a side view of an essential part showing an embodiment of an air suspension device to which the present invention is applied, and FIG. 2 is a plan view of FIG. 1, which holds a drive axle 1 connected to a rear end of a propeller shaft (not shown). Suspension beams 3 and 3 extending in the longitudinal direction of the vehicle are fastened and fixed to the lower surfaces of both end portions of the axle housing 2 with bolts 4 and 4. Further, the upper surfaces of the front and rear ends of the side beams 3 and 3 and the lower surfaces of the side members 6 and 6 of the vehicle body frame 5 are coupled via a pair of front and rear air springs 7 and 7, respectively.

そして、車体フレーム５のクロスメンバ８の両端部に前端部を枢着したアッパリンク９、９後端を前記アクスルハウジング２の上面中央に枢着するとともに、左右のサスペンションビーム３、３の前端部にトーションバー部１１を回転自在に保持させた平面コ字状をなす第１スタビライザ１０のアーム部１２、１２の先端をサイドメンバ６、６から垂下させたブラケット１３、１３の下端に枢着することにより、上記アッパリンク９、９とアーム部１２、１２で平行リンクを構成してアクスルハウジング２を保持させている。なお、アッパリンク９、９の両端枢着部、第１スタビライザ１０におけるサスペンションビーム３、３への枢着部およびアーム部１２先端とブラケット１３の結合部（枢着部）にはそれぞれ図示しないラバーブッシュを介在させている。 The rear ends of the upper links 9 and 9 pivotally attached to the both ends of the cross member 8 of the vehicle body frame 5 are pivotally attached to the center of the upper surface of the axle housing 2 and the front ends of the left and right suspension beams 3 and 3. The front ends of the arm portions 12 and 12 of the first stabilizer 10 having a U-shaped flat shape in which the torsion bar portion 11 is rotatably held at the lower end of the brackets 13 and 13 suspended from the side members 6 and 6 are pivotally attached. As a result, the upper link 9, 9 and the arm portions 12, 12 constitute a parallel link to hold the axle housing 2. Note that rubbers (not shown) are provided at the pivots at both ends of the upper links 9 and 9, the pivots to the suspension beams 3 and 3 in the first stabilizer 10, and the joints (pivots) of the ends of the arms 12 and the brackets 13. A bush is interposed.

また、アクスルハウジング２より後方に平面コ字状をなす第２スタビライザ１４を配設し、このスタビライザ１４のトーションバー部１５と車体フレーム５のサイドメンバ６、６の下面に固定したブラケット１７とをレバー１８を介して枢着している。そして、この第２スタビライザ１４のアーム部１６の前端を前記サスペンションビーム３の後端に枢着することにより、前記第１スタビライザ１０と第２スタビライザ１４で共同してロール剛性を確保するようにしている。なお、この第２スタビライザ１４の取り付けに際しても、図３〜図５に示したように、レバー１８の一端を第２スタビライザ１４のトーションバー部１５にラバーブッシュ１９を介して枢着する一方、車体フレーム５のサイドメンバ６の下面に固定したブラケット１７の下端に固定したピン２０にラバーブッシュ２１を介して前記レバー１８の他端を枢着している。２２はサスペンションビーム３の下面後端に固定したビームブラケット、２３はビームブラケット２２の後端に設けたピン、２４は第２スタビライザ１４のアーム部１６の先端をラバーブッシュ２５を介してピン２３に枢着するレバーである。   Further, a second U-shaped stabilizer 14 is disposed behind the axle housing 2, and a torsion bar portion 15 of the stabilizer 14 and a bracket 17 fixed to the lower surfaces of the side members 6 and 6 of the body frame 5 are provided. It is pivotally attached via a lever 18. The front end of the arm portion 16 of the second stabilizer 14 is pivotally attached to the rear end of the suspension beam 3 so that the first stabilizer 10 and the second stabilizer 14 jointly secure roll rigidity. Yes. When the second stabilizer 14 is attached, as shown in FIGS. 3 to 5, one end of the lever 18 is pivotally attached to the torsion bar portion 15 of the second stabilizer 14 via the rubber bush 19. The other end of the lever 18 is pivotally attached to a pin 20 fixed to the lower end of a bracket 17 fixed to the lower surface of the side member 6 of the frame 5 via a rubber bush 21. 22 is a beam bracket fixed to the rear end of the lower surface of the suspension beam 3, 23 is a pin provided at the rear end of the beam bracket 22, and 24 is a pin 23 via a rubber bush 25 to connect the tip of the arm portion 16 of the second stabilizer 14. A pivoting lever.

すなわち、駆動車軸１の前方に第１スタビライザ１０を配設する一方、駆動車軸１の後方に第２スタビライザ１４を配し、第１スタビライザ１０をサスペンションビーム３に保持させてそのトーションバー部１１とプロペラシャフトとの干渉しつつ、プロペラシャフトと干渉する可能性がない駆動車軸１の後方においては第２スタビライザ１４を車体フレーム５側に保持させるようにしている。従って、バネ下重量に大きな影響を及ぼす第１スタビライザ１０をさほど大きくすることなく、バネ下重量に大きな影響を及ぼさない第２スタビライザ１４を大型強化することで全体としてのロール剛性を十分に高くすることが可能になる。また、ロール抑制作用により生じる応力を第１スタビライザ１０と第２スタビライザ１４に分散させることができるために、ロール剛性を高くすることにともなう応力の集中を回避することが可能であり、しかも、例えば第２スタビライザ１４の着脱あるいは交換を行うことで車両の仕様に応じた最適ロール剛性を容易に得ることが可能となるという利点がある。   That is, the first stabilizer 10 is disposed in front of the drive axle 1, while the second stabilizer 14 is disposed behind the drive axle 1, and the first stabilizer 10 is held by the suspension beam 3 and the torsion bar portion 11 The second stabilizer 14 is held on the vehicle body frame 5 side behind the drive axle 1 that does not interfere with the propeller shaft while interfering with the propeller shaft. Therefore, the roll stabilizer as a whole is sufficiently increased by enlarging the second stabilizer 14 that does not significantly affect the unsprung weight without significantly increasing the first stabilizer 10 that greatly affects the unsprung weight. It becomes possible. Further, since the stress generated by the roll restraining action can be distributed to the first stabilizer 10 and the second stabilizer 14, it is possible to avoid stress concentration accompanying the increase in roll rigidity, and for example, There is an advantage that it is possible to easily obtain the optimum roll rigidity according to the specification of the vehicle by attaching / detaching or replacing the second stabilizer 14.

さらに、第２スタビライザ１４の取り付けにより、このスタビライザ１４をエアスプリング７に対するプロテクタとして有効利用して路面からの飛び石などがエアスプリング７に衝突することを回避することができる。さらにまた、エアスプリング７の前方と後方の二点において第１スタビライザ１０と第２スタビライザ１４でロールを抑制するようにしているために、バネ下重量の増加を抑制すると同時に、駆動車軸１を保持するサスペンションビーム３の姿勢を安定させて車両の走行安定性をより高くすることもできる。なお、上記実施例においてはサスペンションビーム３と車体フレーム５のサイドメンバ６とをそれぞれ前後一対のエアスプリング７を介して結合した４バッグエアサスペンション装置を例示しているが、左右それぞれ一個ずつのエアバッグを用いた２バッグエアサスペンション装置に本発明を適用した場合にも上記実施例同様の作用効果を奏し得ることは詳述するまでもない。   Furthermore, by attaching the second stabilizer 14, it is possible to effectively use the stabilizer 14 as a protector for the air spring 7, and to avoid a stepping stone from the road surface colliding with the air spring 7. Furthermore, since the roll is restrained by the first stabilizer 10 and the second stabilizer 14 at two points on the front and rear sides of the air spring 7, the increase of the unsprung weight is suppressed and the drive axle 1 is held at the same time. It is also possible to stabilize the posture of the suspension beam 3 to improve the running stability of the vehicle. In the above embodiment, a four-bag air suspension device is illustrated in which the suspension beam 3 and the side member 6 of the vehicle body frame 5 are coupled via a pair of front and rear air springs 7, respectively. Needless to say, the present invention can be applied to the two-bag air suspension device using a bag, and the same effects as those of the above-described embodiments can be obtained.

本発明を適用したエアサスペンション装置の一実施例を示す要部の側面図である。It is a side view of the principal part which shows one Example of the air suspension apparatus to which this invention is applied. 図１の平面図である。It is a top view of FIG. 第２スタビライザの斜視図である。It is a perspective view of a 2nd stabilizer. 車体フレームへの第２スタビライザの取付状態を示す正面図である。It is a front view which shows the attachment state of the 2nd stabilizer to a vehicle body frame. サポートビームへの第２スタビライザの取付状態を示す平面図である。It is a top view which shows the attachment state of the 2nd stabilizer to a support beam.

１ 駆動車軸
２ アクスルハウジング
３ サスペンションビーム
５ 車体フレーム
６ サイドメンバ
７ エアスプリング
８ クロスメンバ
９ アッパリンク
１０ 第１スタビライザ
１１ トーションバー部
１２ アーム部
１３ ブラケット
１４ 第２スタビライザ
１５ トーションバー部
１６ アーム部
１７ ブラケット
１８ レバー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Drive axle 2 Axle housing 3 Suspension beam 5 Body frame 6 Side member 7 Air spring 8 Cross member 9 Upper link 10 1st stabilizer 11 Torsion bar part 12 Arm part 13 Bracket 14 2nd stabilizer 15 Torsion bar part 16 Arm part 17 Bracket 18 lever

Claims (1)

プロペラシャフトの後端に連結された駆動車軸（１）を保持するアクスルハウジング（２）に取り付けた前後方向に沿う左右一対のサスペンションビーム（３）と車体フレーム（５）のサイドメンバ（６）とをそれぞれエアスプリング（７）を介して結合し、車体フレーム（５）から後方に延設したアッパリンク（９）の先端を前記アクスルハウジング（２）の上部に枢着するとともに、左右のサスペンションビーム（３）に保持させた平面コ字状をなす第１スタビライザ（１０）のアーム部（１２）の先端をサイドメンバ（６）から垂下させたブラケット（１３）の下端に枢着してアクスルハウジング（２）を保持させる一方、該アクスルハウジング（２）より後方において車体フレーム（５）に保持させた平面コ字状をなす第２スタビライザ（１４）のアーム部（１６）の先端を前記サスペンションビーム（３）に枢着したことを特徴とするエアサスペンション装置。 A pair of left and right suspension beams (3) attached to an axle housing (2) for holding a drive axle (1) connected to the rear end of the propeller shaft, and a side member (6) of the vehicle body frame (5); Are coupled to each other via an air spring (7), the tip of an upper link (9) extending rearward from the vehicle body frame (5) is pivotally attached to the upper portion of the axle housing (2), and left and right suspension beams The axle housing is pivotally attached to the lower end of the bracket (13) suspended from the side member (6), with the tip of the arm portion (12) of the first stabilizer (10) having a U-shaped flat shape held in (3). While holding (2), the second stabilizer having a U-shape in a planar shape held on the vehicle body frame (5) behind the axle housing (2). The (14) air suspension device comprising an arm portion to the tip (16) that has been pivoted the suspension beam (3) of the.
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