JP2769764B2 - 車輪昇降機能を備えた脚装置 - Google Patents
車輪昇降機能を備えた脚装置Info
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Description
た脚装置に関し、特に、乗り心地向上のためのバネ部材
として、皿バネを利用した技術に関する。したがって、
この発明は、スペース的にシビアな磁気浮上車両用の脚
装置のほか、他の車両あるいは航空機の脚装置に適用す
ることができる。
方式による車両では、高速で浮上走行を行うのに対し、
低速では、大きな浮上力が得られないため、車輪走行を
行う。この車輪走行に応えるものが脚装置である。この
脚装置は、浮上走行と車輪走行との二つに対応するた
め、基本的に、車輪の昇降を行う昇降用の作動シリン
ダ、さらに、乗り心地向上のためのバネ部材およびショ
ックアブソーバを備える。
ル式のダンパー、そして、バネ部材としては、板バネあ
るいはコイルバネが専ら用いられていた。たとえば、特
開平4−81354号の公報は、板バネを用い、それを
車両側の台車に対してショックアブソーバおよび作動シ
リンダとは別個に取付けるようにしている。一方、別の
特開平4−261305号の公報は、コイルバネを用
い、それをショックアブソーバと同軸に配置している。
後者の技術は、前者のものに比べて、車両側の台車に対
する取付け部が少ないので、取付けが簡単であり、スペ
ース的にもあるいは台車の重量を軽減する上でも有利で
ある。なお、バネ部材が、車輪と車両との間の荷重を弾
性的に支えて振動を吸収し、しかもまた、ショックアブ
ソーバが、振動を減衰させることによって、快い乗り心
地を得ることができる。
ネ定数を得ようとすると、バネの長手方向の長さがどう
しても大きくなり、脚装置に要するスペースが大きくな
る傾向がある。
かも、脚装置に要するスペースをさらに小さくすること
ができる技術を提供することを目的とする。
として皿バネを用いる。この皿バネ自体は、たわみ−荷
重の特性が非線形であり、乗り心地の点で好ましくない
ということから、この種のバネ部材として、従来一般に
は顧みられることがなく、したがって全く使用されてい
なかった。ところが、いろいろと検討したところ、線形
特性という点では、皿バネは確かに他のバネ部材に比べ
て少し劣るが、それに空車時の荷重を考慮した予荷重を
かけると、皿ばねは他のバネ部材に劣らない線形特性を
示すことが分かった。しかも、同じバネ定数の皿バネ
は、コイルバネ等に比べてスペース的にも有利である。
そこで、この発明では、所定の予荷重をかけた皿バネを
用いるようにしている。そして、そうした皿バネ自体
を、ショックアブソーバの外周に複数段に重ねるように
配列する。また、ショックアブソーバおよび複数段の皿
バネを昇降用の作動シリンダと軸心を一に連結するが、
その場合、ショックアブソーバおよび皿バネを車輪から
離れた位置に設けるようにする。それによって、車輪の
ブレーキ装置の熱の影響を回避することができる。
浮上車両の車輪部分を示している。車輪10は、外周の
空気タイヤ12と、内周にあって空気タイヤ12を支持
する金属ホイール14とからなる。そうした車輪10
は、中心部の車軸20の回りに回転自在に支持され、し
かも、車軸20およびトレーリングアーム30を介して
車両の台車側に支持される。すなわち、トレーリングア
ーム30の一端30aは、車軸20の端部に回転可能に
支持され、また、その他端30bは、ラグ33およびピ
ン部材35によって台車37側に回転可能に支持され
る。したがって、車輪10は、トレーリングアーム30
によって車両側に対する位置が規定される一方、ピン部
材35を支点としたトレーリングアーム30の揺動運動
に伴って、上下に昇降する。また、ホイール14の側部
にブレーキ装置40があり、トレーリングアーム30
は、そのブレーキ装置40の作動に伴うブレーキ反力を
支える機能をももつ。なお、図1および図2において、
G、G’は空気タイヤ12が接する路面であり、G−
G’間の距離はタイヤ12の変形分に相当する。
グアーム30を揺動し、車輪10を鎖線で示す上げ状態
(浮上走行)と、実線で示す下げ状態(車輪走行)とに
昇降させる機能をもつ。そして、この脚装置50には、
乗り心地向上のためのバネ部材およびショックアブソー
バもまた必要である。脚装置50は、その一端50aが
トレーリングアーム30に、また、その他端50bが車
両の台車37側にそれぞれ回転可能に取付け支持され
る。各端部50a,50bにおける支持機構は、トレー
リングアーム30の他端30bと同様である。
面図である。なお、この図3は、車輪10を下げた車輪
走行時の状態に対応するものである。脚装置50で最も
大事な部分の一つは、昇降用の作動シリンダ60であ
る。作動シリンダ60は油圧アクチュエータであり、シ
リンダ筒61と、その筒61の内部に挿入されたピスト
ン62とを備える。ピストン62は外周部分にシールリ
ング62aを含み、それによってシリンダ筒61の内部
を第1の室631と第2の室632とに区画する。シリ
ンダ筒61の側部に、各室631,632への油圧ポー
ト631p,632pがある。ピストン62は、それら
の各油圧ポート631p,632pを通して第1あるい
は第2の各室631,632へ選択的に油圧を供給する
ことによって、シリンダ筒61の軸線方向に上下に移動
する。図3に示す状態は、第1の室631に油圧が供給
され、ピストン62が下方、つまり第2の室632側に
移動した状態であり、ピストン62と一体のロッド64
が伸びきった状態(車輪走行に対応する下げ状態)であ
る。なお、シリンダ筒61の外に出たロッド64の端部
64aが、脚装置50の取付けのための一端50aに相
当する。
pがあるシリンダ筒61の一端部分61aは、他の部分
よりも径が小さく、それによって、ロッド64の案内を
するようになっている。作動シリンダ60は、また、こ
の径の小さな部分61aの近くに、ロック機構65を備
えている。ロック機構65は、ロッド64が伸長した状
態をロックして保持するための機構である。ロック機構
65は、シリンダ筒61の軸線方向に対して直交する方
向に移動可能なロックピストン65aのほか、ロックピ
ストン65aの背面のバネ65bを含む。ロックピスト
ン65aは、第2の室632に対して油圧が供給されな
いとき、バネ65bの力によってシリンダ筒61の中心
に向かうように押される。そのため、ピストン62が下
方に移動したとき、ロックピストン65aは、ピストン
62側のロック溝62bに入り込んで、ロック可能であ
る。一方、ロックピストン65aは、第2の室652に
油圧が供給されれば、その油圧によって径方向外側に押
され、ロックを解除する。なお、ロックピストン65a
の先端が傾斜面65cとなっているが、その傾斜面65
cは、第2の室632に対する油圧を有効に受けるた
め、およびピストン62が下方に動く際、ロック溝62
bを形成するフランジ62fを案内するため、にある。
ンダ60のほか、オイルダンパーからなるショックアブ
ソーバ70、および複数段(あるいは複数枚)を直列上
に重ねるように配列した皿バネ80を含む。ショックア
ブソーバ70は、作動シリンダ60の端部に軸心を一に
して連結され、また、複数の皿バネ80は、ショックア
ブソーバ70の外周に配置される。複数の皿バネ80
は、一枚ごとに表裏を違え、一対の支持体81,82の
間に支持される。各支持体81,82は、外側フランジ
81f,82fを含み、その断面形状は共にT字型であ
り、両方が結合してI字型となっている。上方の支持体
81の上面にラグ81aがあり、そのラグ81aが脚装
置50の取付けのための他端50bに相当する。
の軸線方向に沿う途中に仕切り壁83がある。この仕切
り壁83は、中空な支持体82の上部側を仕切り、ま
た、中空な支持体82の機械的強度を補強している。中
空な支持体82の内部には、仕切り壁83の下方にダン
パーピストン72、ダンパーピストン72の下方にショ
ックピストン74が順次位置し、そしてショックピスト
ン74が臨む下部開口をネジ蓋76がふさいでいる。ダ
ンパーピストン72の軸部72aは、仕切り壁83の中
心孔を貫通して、その先端のオネジ部72bが上部の支
持体81側にネジ結合している。互いにはまり合った一
対の支持体81,82は、ダンパーピストン72のネジ
結合度合を調整することによって、フランジ81f−フ
ランジ82fの間の距離を設定することができ、それに
よって、その間に位置する皿バネ80に所定の予荷重を
与えることができる。すなわち、一対の支持体81,8
2同士のネジ結合が、複数の皿バネ80に予荷重をかけ
る手段となる。ダンパーピストン72の頭部にある角穴
72hは、ネジ止め用のものである。
る絞り通路73があり、作動シリンダ60側から突き上
げるような力あるいはショックを受けると、ショックア
ブソーバ70は、絞り通路73を介してダンパーピスト
ン72の下のオイル室75から上の室へとオイルを流入
してショックを吸収ないしは緩和する。ショックピスト
ン74は、ネジ蓋76との間にバネ77を挾みつつ、そ
の間に空気溜めのための室78を形成している。この室
78は、フランジ82fの部分に設けた排気通路79を
介して外部に通じている。したがって、室78は、ショ
ックピストン74を動かしてダンパーピストン72上下
の室の容積差を吸収するように機能する。
ジ82fの下面に、作動シリンダ60のシリンダ筒61
にはまり合う連結部82cがある。支持体82と作動シ
リンダ60のシリンダ筒61とは、その連結部82cを
シールリング90を介してシリンダ筒61の開口部には
め合い、シリンダ筒61の端部の外向きフランジ61f
と支持体82のフランジ82fとをボルト92によって
締め付ける構成となっている。ここで、皿バネ80に予
荷重をかけ、作動シリンダ60を組付ける手順について
確認する。その手順は、次のとおりである。A一対の支
持体81,82を互いに近づける方向に押さえつけ、皿
バネ80を圧縮状態(つまり、予荷重を与えた状態)と
する。Bその状態でダンパーピストン72を支持体81
に組付ける。Cオイル室75にオイルを封入する。Dシ
ョックピストン74、バネ77を挿入し、ネジ蓋76を
ネジ止めして固定する。
を与える手段をショックアブソーバ70の中に内蔵する
ようにしているので、スペース的に有利である。しか
も、外周に配列した皿バネ80は、ショックアブソーバ
70を取り囲み、それを保護するようにも機能する。
ソーバ70および皿バネ80を車輪10の中心から遠い
位置に配置しているため、車輪10のブレーキ装置によ
る熱の影響を避けることができる。
は、皿バネ80の外周部分に配置するようにすることも
できる。さらに、この発明は、車両のほか、航空機にも
適用することができ、車両という概念は、狭義の車両お
よび航空機の機体を含む広い意味をもつ。
車両との間の荷重を弾性的に支えて振動を吸収し、しか
もまた、ショックアブソーバ70によりその振動を減衰
することによって、快い乗り心地を得ることができる。
さらに、それら皿バネ80およびショックアブソーバ7
0を車輪昇降用の作動シリンダ60と一体的に設けるよ
うにしているため、スペース的に非常に有利な脚装置5
0を得ることができる。しかも、皿バネ80は、所定の
予荷重をかけた状態で用いるため、線形特性の点でも好
ましく、快い乗り心地を有効に得ることができる。さら
に、この発明では、複数段あるいは複数枚の皿バネ80
を設ける構成としているので、仮に金属疲労等により、
ある皿バネ80が破損したとしても、その皿バネ分の弾
性度およびストロークが失われるだけであり、コイルバ
ネ等の他のバネ部材に比較してフェイルセーフ性を高め
ることができる。
面図である。
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 一端が車輪側に、他端が車両側にそれぞ
れ連結され、前記車輪を昇降させる昇降用の作動シリン
ダと、この作動シリンダに軸心を一にして一体的に配設
されるショックアブソーバ、並びに、直列上に配列され
る複数の皿バネと、これらの皿バネに予荷重をかける手
段とを備え、前記皿バネにより前記車輪と車両との間の
荷重を弾性的に支えて振動を吸収するとともに、前記シ
ョックアブソーバにより前記振動を減衰させる構成とし
た、車輪昇降機能を備えた脚装置。 - 【請求項2】 前記予荷重をかける手段が、前記ショッ
クアブソーバに内蔵された、請求項1の車輪昇降機能を
備えた脚装置。 - 【請求項3】 前記車両は、前記車輪を上方に引き上げ
た浮上走行と、前記車輪を下方に降ろした地上走行との
2つの走行形態をとる車両である、請求項1あるいは2
の車輪昇降機能を備えた脚装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5024767A JP2769764B2 (ja) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | 車輪昇降機能を備えた脚装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5024767A JP2769764B2 (ja) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | 車輪昇降機能を備えた脚装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06211130A JPH06211130A (ja) | 1994-08-02 |
| JP2769764B2 true JP2769764B2 (ja) | 1998-06-25 |
Family
ID=12147316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5024767A Expired - Fee Related JP2769764B2 (ja) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | 車輪昇降機能を備えた脚装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2769764B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2675369B2 (ja) * | 1988-11-24 | 1997-11-12 | 財団法人鉄道総合技術研究所 | 磁気浮上式鉄道車両の車輪予回転装置 |
-
1993
- 1993-01-20 JP JP5024767A patent/JP2769764B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06211130A (ja) | 1994-08-02 |
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