JPH11314511A - エアサスペンション装置およびエアサスペンション装置用サポートビーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トルクロッドを支持するブラケットにねじり
が作用することを抑制でき、軽量化が図れるエアサスペ
ンション装置を提供する。 【解決手段】 車体のフレーム１１，１２の直下に前後
一対の空気ばね２５，２６が配置されている。空気ばね
２５，２６にサポートビーム４０がかけ渡されている。
サポートビーム４０の前端部４２と後端部４３はそれぞ
れ空気ばね２５，２６の直下に配されている。サポート
ビーム４０は、その長手方向の中間部４１がフレーム１
１，１２よりも車体外側に位置するように曲がった形状
であり、この中間部４１がフレーム１１，１２の外側に
おいてアクスル１３に締結される。フレーム１１，１２
の直下にトルクロッド５０が設けられている。トルクロ
ッド５０の一端側はブラケット３０を介してフレーム１
１，１２に連結され、他端側はフレーム１１，１２の直
下においてアクスル１３側のブラケット５５に連結され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えばトラック
やバスなどの大型車両に好適に使用されるエアサスペン
ション装置とエアサスペンション装置用サポートビーム
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、空気ばねとサポートビームを
用いたエアサスペンションが知られている。例えば実開
平３−７８６１４号公報や特開平９−９９７２０号公報
等に記載されているエアサスペンション装置は、車体の
フレームに配置された前後一対の空気ばねと、これら空
気ばね間にかけ渡されかつ前後方向に延びる帯状の板ば
ねからなるサポートビームと、アクスルに入力された前
後方向の荷重を支持するためのトルクロッドなどを備え
ている。前記サポートビームの長手方向中間部はボルト
等によってアクスルに締結されている。空気ばねは、空
気ばねブラケットの簡略化や軽量化等を図るために、フ
レームの真下に配置するのが好ましい。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】フレームの真下に空気
ばねを配置した従来のエアサスペンション装置は、フレ
ームの真下に帯状のサポートビームが全長にわたって位
置することになるため、サポートビームの長手方向中間
部がフレームの真下においてアクスルに締結される。こ
のため、トルクロッドのアクスル側の端部（トルクロッ
ドブラケット）をフレームの真下に配置することができ
ない。

【０００４】このように従来装置では、アクスル側のト
ルクロッドブラケットはサポートビームとアクスルとの
締結部を避けるようにしてフレームの外側の位置にてア
クスル側のトルクロッドブラケットに締結されていた。
このためトルクロッドの取付部としてのトルクロッドブ
ラケットの位置が、フレームに対して車幅方向にずれて
しまう。

【０００５】このため従来装置では、トルクロッドに前
後方向の荷重が入力したときにブラケット（トルクロッ
ドブラケット）にねじりが作用する。このためブラケッ
トをフレームの真下に配置した場合に比較して、ねじり
の応力相当分だけブラケットの肉厚を厚くしたり別途に
補強部材を用いるなどの強度対策が必要となり、重量増
となってしまう。

【０００６】また、サポートビームがフレームの真下に
位置していると、アクスルの端部からサポートビームま
での距離がかなり大きくなり、アクスルの端部に上下方
向の荷重が入力されたときにサポートビームとアクスル
端部との間に曲げモーメントが作用することになる。こ
のためアクスルの曲げ強度を高くする必要があり、この
ことも重量の増加をまねく原因となる。

【０００７】したがってこの発明の目的は、トルクロッ
ドを取付けるブラケットやアクスル等のねじり剛性を高
めることなく必要強度を確保できるようなエアサスペン
ション装置とエアサスペンション装置用サポートビーム
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記の目的を果たすため
に開発された請求項１に記載の本発明のエアサスペンシ
ョン装置は、車体のフレームの直下に互いに前後方向に
離間して配置される前側の空気ばねおよび後側の空気ば
ねと、前記前側の空気ばねと後側の空気ばねとにわたっ
てかけ渡されかつ前端部が前側の空気ばねの直下に配さ
れるとともに後端部が後側の空気ばねの直下に配されし
かも長手方向の中間部が前記フレームよりも車体外側に
位置するように曲がった形状をなしていてこの中間部が
アクスルに締結される板ばねからなるサポートビーム
と、一端側が前記フレームに設けたブラケット（トルク
ロッドブラケット）に連結されかつ他端側が前記フレー
ムの直下においてアクスル側のブラケット（トルクロッ
ドブラケット）に連結されるトルクロッドとを具備して
いる。

【０００９】上記のように構成された本発明のエアサス
ペンション装置は、フレームの直下にトルクロッドが位
置し、トルクロッドブラケットもフレームの直下に位置
するとともに、空気ばねブラケットもフレームの直下に
位置するから、前後方向の入力に対してこれらブラケッ
トにねじりが作用することが回避される。

【００１０】請求項２に記載した本発明のサポートビー
ムは、サポートビームの長手方向中間部が車体のフレー
ムよりも外側（すなわち車輪側）に位置するように曲が
った形状をなしていて、この中間部をアクスルに締結す
るようにしているから、サポートビームとアクスルとの
締結部がフレーム下の車輪寄りの領域に配置されること
になる。言い換えると、フレームの真下にトルクロッド
とアクスルとの連結部を配置することが可能になるとと
もに、空気ばねもフレームの真下に配置することができ
るようになる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下にこの発明の一実施形態につ
いて、図面を参照して説明する。図１の底面図に示すよ
うに、例えば大型トラック等に使用される車体１０は、
その前後方向に延びる左右一対のフレーム１１，１２を
備えている。図２に示すように各フレーム１１，１２の
下方に、車体１０の幅方向（以下、車幅方向と言う）に
沿うアクスル１３が設けられている。アクスル１３の両
端に、車輪１４，１５が設けられている。

【００１２】アクスル１３は、一方の車輪１４側に位置
するエアサスペンション装置２０と他方の車輪１５側に
位置するエアサスペンション装置２１とによって、フレ
ーム１１，１２に支持されている。アクスル１３の中央
に、差動機の歯車箱２２がある。左右のエアサスペンシ
ョン装置２０，２１は、互いに左右対象形状である点を
除いて実質的に同一の構成であるため、以下に一方のエ
アサスペンション装置２０を代表して説明する。

【００１３】このエアサスペンション装置２０は、図２
等に示すようにフレーム１１の真下に、前後方向に互い
に離間した位置に設けた前後一対の空気ばね２５，２６
を備えている。これら空気ばね２５，２６は、空気ばね
ブラケット２７，２８を介してフレーム１１に取付けら
れている。前側の空気ばね２５はアクスル１３の前側に
位置し、後側の空気ばね２６はアクスル１３の後側に位
置している。

【００１４】フレーム１１の下面には、前側の空気ばね
２５の前方に位置するトルクロッドブラケット３０が設
けられている。トルクロッドブラケット３０はフレーム
１１の真下から下方に延びている。

【００１５】前側の空気ばね２５と後側の空気ばね２６
とにわたって、板ばねからなるサポートビーム４０がか
け渡されている。このサポートビーム４０は、図１に示
すようにフレーム１１の前後方向に延びる長手方向の中
間部４１と、車体中央側に向って曲がった形状の前端部
４２および後端部４３を有している。

【００１６】サポートビーム４０の前端部４２は、前側
の空気ばね２５の下面に締結されている。サポートビー
ム４０の後端部４３は、後側の空気ばね２６の下面に締
結されている。すなわちサポートビーム４０の両端部４
２，４３はフレーム１１の真下に位置している。

【００１７】サポートビーム４０の中間部４１は、フレ
ーム１１に対して車体１０の外側、すなわち車輪１４側
に偏倚（オフセット）した位置にあり、その締結部４１
ａにおいて、Ｕボルト等の固定用部材４５によってアク
スル１３に締結されている。従ってこのサポートビーム
４０とアクスル１３との締結部４１ａは、後述するトル
クロッドブラケット５５に対して車体外側に位置してい
る。

【００１８】フレーム１１の真下に、ロアトルクロッド
として機能するトルクロッド５０が設けられている。こ
のトルクロッド５０は、フレーム１１に沿って前後方向
に延びている。トルクロッド５０の一端部５０ａは、フ
レーム１１の真下に設けたトルクロッドブラケット３０
とゴムブッシュ（図示せず）を介してフレーム１１に連
結される。トルクロッド５０の他端部５０ｂすなわちア
クスル側の端部は、フレーム１１の真下に位置するトル
クロッドブラケット５５とゴムブッシュ（図示せず）を
介してアクスル１３に連結される。

【００１９】図２に示すように、フレーム１１とアクス
ル１３との間にショックアブソーバ６０が設けられてい
る。図示例の場合、ショックアブソーバ６０の上端がブ
ラケット６１を介してフレーム１１に連結され、ショッ
クアブソーバ６０の下端がブラケット６２を介してアク
スル１３側に連結され、車両走行中に生じるフレーム１
１とアクスル１３との上下方向の相対変位を抑制できる
ようになっている。

【００２０】アクスル１３の上方にアッパトルクロッド
として機能するＶロッド７０が設けられている。図示例
のＶロッド７０は、左右方向に分かれた前端部７１，７
２がそれぞれＶロッドブラケット７３，７４とゴムブッ
シュを介してフレーム１１，１２に連結される。Ｖロッ
ド７０の後端部７５は、センターブラケット７６とゴム
ブッシュを介してアクスル１３に締結される。このＶロ
ッド７０と前記トルクロッド５０により、前後方向の入
力荷重がフレーム１１，１２に支持される。

【００２１】左右のエアサスペンション装置２０，２１
はスタビライザ８０を介して互いに連結され、コーナリ
ング走行時等において車体のロール剛性を高めることが
できるようになっている。図示例の場合、スタビライザ
８０の両端アーム部８０ａ，８０ｂがアクスル１３側の
部材（例えばサポートビーム４０の近傍部）に連結さ
れ、車幅方向に沿うスタビライザ本体部８０ｃが左右一
対のスタビライザリンク８１を介してフレーム１１，１
２のスタビライザ取付部８２に支持される。

【００２２】次に、上記構成のエアサスペンション装置
２０，２１の作用等について説明する。車体１０に入力
する上下方向の荷重は、空気ばね２５，２６を介してサ
ポートビーム４０の両端部４２，４３に作用し、このサ
ポートビーム４０によって支持される。車両走行中に路
面の凹凸等によって車体１０が上下方向に動くと、主に
空気ばね２５，２６が上下方向の振動を吸収するととも
に、板ばねからなるサポートビーム４０も上下方向にあ
る程度撓むことにより、フレーム１１，１２側に振動が
伝達することが抑制される。また、ショックアブソーバ
６０の減衰作用によって上下方向の振動の揺り返しが抑
制される。

【００２３】この実施形態は、トルクロッド５０がフレ
ーム１１，１２の真下に配置され、トルクロッドブラケ
ット３０，５５もフレーム１１，１２の真下に配置され
るため、トルクロッド５０に前後方向の荷重が入力した
ときにトルクロッドブラケット３０，５５には基本的に
前後方向の荷重のみが作用し、ねじり荷重は入力されな
い。また、空気ばねブラケット２７，２８もフレーム１
１，１２の真下に位置するため、上下方向の荷重に対し
空気ばねブラケット２７，２８には主に圧縮荷重が加わ
ることになり、ねじりモーメントは入力されない。

【００２４】すなわちこのサポートビーム４０は、前端
部４２が前側の空気ばね２５の直下に配されるとともに
後端部４３が後側の空気ばね２６の直下に配され、サポ
ートビーム４０の中間部４１をフレーム１１，１２より
も車体外側にオフセットさせた形状としてこの中間部４
１をアクスル１３に締結するため、空気ばねブラケット
２７，２８とトルクロッドブラケット３０，５５の入力
条件がゆるやかになり軽量化が図れる。

【００２５】一例として、従来のエアサスペンション装
置（空気ばねがフレームの真下にあり、トルクロッドが
フレームの外側にあるもの）では、トルクロッドブラケ
ットの重量が３５ｋｇ、空気ばねブラケットの重量が３
ｋｇで合計３８ｋｇであったのに対し、本実施形態のエ
アサスペンション装置２０では、トルクロッドブラケッ
トの重量が１５ｋｇ、空気ばねブラケットの重量が３ｋ
ｇ、サポートビーム重量が３ｋｇで合計２１ｋｇとな
り、従来装置に比較して１７ｋｇの重量減となった。

【００２６】しかもこの実施形態のサポートビーム４０
を用いた場合、フレーム幅Ｂ（図１に示す）が異なる車
種に対しても、サポートビーム４０の曲げ幅Ｃを変更す
ることにより、サポートビーム４０のみの変更で、空気
ばねブラケット２７，２８およびトルクロッドブラケッ
ト３０，５５は共通のものを使用できることにより、コ
スト低減が可能となる。

【００２７】また、この実施形態において、アクスル１
３に働く上下方向のモーメントは、図３に示すように、
車体の上下方向の入力Ｆのある車輪側の端部からサポー
トビーム４０までの距離Ｌ１と入力Ｆとの積Ｌ１×Ｆで
ある。これに対し従来のエアサスペンション装置は、２
点鎖線で示すようにサポートビーム４０′がフレームの
真下に位置するため車輪側の端部からの距離Ｌ２は前記
Ｌ１よりもかなり大きくなり、従ってモーメントＬ２×
Ｆは、前記モーメントＬ１×Ｆに比べて大きくなり、ア
クスル１３に大きな曲げが働くことになる。言い換える
と、本発明の実施形態では、従来装置に比較してアクス
ル１３に作用する曲げモーメントが小さいため、アクス
ル１３の強度を特に高める必要がなく、アクスル１３の
重量増加を回避できる。

【００２８】なお、サポートビーム４０の具体的形状は
フレーム１１，１２の態様に応じて適宜に選定すればよ
く、例えばサポートビーム４０の前端部と後端部の一方
のみが曲がった形状であってもよい。またこの明細書で
言う「フレームの直下」とはフレームを下方に投影した
領域を意味し、フレームの真下を含む概念であるが、両
者のセンターが必ずしも一致していることを要求するも
のではない。

【００２９】

【発明の効果】請求項１に記載した本発明のエアサスペ
ンション装置によれば、トルクロッドに前後方向の荷重
が入力されたときにトルクロッドを支持するブラケット
等にねじりが生じることを回避できる。従ってブラケッ
トのねじり剛性を特に高くしなくても必要強度が確保さ
れるため、ブラケットの簡略化と軽量化が図れるととも
に、空気ばねもフレームの直下に配されるため、空気ば
ねブラケットの簡略化と軽量化も図れる。またアクスル
とサポートビームとの締結部が車輪寄りのフレーム外側
領域に位置するため、アクスルに作用する曲げモーメン
トが小さくなり、アクスルの強度を特に高める必要がな
いという利点もある。

【００３０】請求項２に記載したサポートビームによれ
ば、サポートビームとアクスルとの締結部をフレーム下
の車輪寄りの領域に配置することが可能となるため、ト
ルクロッドとアクスルとの連結部をフレームの真下に配
置することが可能になり、しかも空気ばねをフレームの
真下に配置することも可能ならしめる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態を示すエアサスペンショ
ン装置を備えた車両の一部の底面図。

【図２】 図１に示された車両の一部の側面図。

【図３】 図１に示された車両の一部を模式的に示す正
面図。

【符号の説明】

１１，１２…フレーム １３…アクスル ２０，２１…エアサスペンション装置 ２５，２６…空気ばね ４０…サポートビーム ５０…トルクロッド

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体のフレームの直下に互いに前後方向に
   離間して配置される前側の空気ばねおよび後側の空気ば
   ねと、 前記前側の空気ばねと後側の空気ばねとにわたってかけ
   渡されかつ前端部が前側の空気ばねの直下に配されると
   ともに後端部が後側の空気ばねの直下に配されしかも長
   手方向の中間部が前記フレームよりも車体外側に位置す
   るように曲がった形状をなしていてこの中間部がアクス
   ルに締結される板ばねからなるサポートビームと、 一端側が前記フレームに設けたブラケットに連結されか
   つ他端側が前記フレームの直下においてアクスル側のブ
   ラケットに連結されるトルクロッドと、 を具備したことを特徴とするエアサスペンション装置。
2. 【請求項２】前後一対の空気ばね間にかけ渡されかつ前
   端部が前側の空気ばねの下に配されるとともに後端部が
   後側の空気ばねの下に配され、しかも長手方向の中間部
   が車体のフレームよりも外側に位置するように曲がった
   形状をなしていて、この中間部をアクスルに締結するよ
   うにしたことを特徴とするエアサスペンション装置用サ
   ポートビーム。