JP3228829B2 - 空気圧切換弁 - Google Patents

空気圧切換弁

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JP3228829B2
JP3228829B2 JP24268093A JP24268093A JP3228829B2 JP 3228829 B2 JP3228829 B2 JP 3228829B2 JP 24268093 A JP24268093 A JP 24268093A JP 24268093 A JP24268093 A JP 24268093A JP 3228829 B2 JP3228829 B2 JP 3228829B2
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建生 上原
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三輪精機株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明に係る空気圧切換弁は、例
えば大型バスの車高を調整するエアサスペンション等の
圧縮空気の制御回路に組み込み、上記エアサスペンショ
ンを構成するベローズへの圧縮空気の給排を行なう。
【0002】
【従来の技術】観光バス等に使用される大型バスのエア
サスペンションを構成している複数のベローズによる車
高の調整は、このベローズの内部圧力を調整する空気圧
切換弁を介して行なわれる。この空気圧切換弁として
は、従来から、例えば図2に示す様な構造のものが知ら
れている。
【0003】この図2に示す空気圧切換弁は、シリンダ
ケース1と、このシリンダケース1の一端部(図2の上
端部)に固定される蓋体2とを有する。この蓋体2に
は、エアタンク等の圧縮空気源32に連通する第一のポ
ート3を設けている。上記シリンダケース1の内部に
は、上記第一のポート3寄りの一端側(図2の上端側)
を大径シリンダ部4とし、他端側(図2の下端側)を小
径シリンダ部5としたシリンダ孔6と、このシリンダ孔
6の上記小径シリンダ部5に連通すると共にシリンダケ
ース1の他端側(図2の下端側)に開口した円筒孔7と
を形成している。そして、この円筒孔7に連続する上記
小径シリンダ部5の開口側縁部は弁座8としている。そ
して、この弁座8には、上記円筒孔7内に設けた弁体9
が対向して開閉弁33を構成している。
【0004】上記シリンダ孔6内にはピストン14を嵌
装している。このピストン14の一端側(図2の上端
側)は、上記大径シリンダ部4に、気密且つ軸方向(図
2の上下方向)に亙る摺動可能に嵌挿される大径ピスト
ン部10とし、他端側(図2の下端側)は小径ピストン
部13としている。この小径ピストン部13の端面11
は上記弁体9と当接させ、小径ピストン部13の中間部
12は、上記小径シリンダ部5に、気密且つ軸方向に亙
る摺動可能に嵌挿している。又、このピストン14の大
径ピストン部10と上記第一のポート3との間には第一
の室15を形成している。この第一の室15内には、上
記ピストン14を弁体9に向けて押圧する為の第一の圧
縮ばね16を設けている。又、上記ピストン14の小径
ピストン部13の他端部周囲で、上記小径シリンダ部5
よりも大径シリンダ部4と反対側にずれた部分との間に
は、第二の室17を形成している。
【0005】上記シリンダケース1の円筒孔7の開口端
(図2の下端)寄りには、この円筒孔7に固着された係
止部材18を介して密閉ばね受部材19を固定してい
る。この密閉ばね受部材19は、上記円筒孔7に嵌合す
る大径円筒部20と小径円筒部22とを段部21で連続
させた中空筒状をなしている。そして、この密閉ばね受
部材19と弁体9との間には第三の室23を設けてい
る。又、上記弁体9と段部21との間には、上記弁体9
を弁座8に押圧する為の第二の圧縮ばね24を装着して
いる。更に、上記シリンダケース1の側面部には、上記
第二の室17と連通した第二のポート25と、上記第三
の室23と連通した第三のポート26とを設けている。
【0006】上述の様に構成される従来の空気圧切換弁
は、上記第一のポート3を、圧縮空気源32に通じるパ
イロット弁27に連通させる。又、第二のポート25
を、切換弁である三方弁28を介して、図示しないエア
コンプレッサより送られた圧縮空気を貯溜したエアタン
ク29に連通させる。更に、第三のポート26をベロー
ズ30に連通させる。
【0007】従って、例えば、通常の走行時よりも車高
を下げる場合は、第一のポート3に圧縮空気を送り込
み、弁座8から弁体9を離して、開閉弁33を開放す
る。開閉弁33が開放する事により、ベローズ30内の
圧縮空気は、第三のポート26、第三の室23、第
室17、第二のポート25を通過し、大気に向けて開い
た三方弁28を通じて大気中に排出する。逆に、車高を
上げる場合には、上記開閉弁33を開いた状態で、エア
タンク29内の圧縮空気を、エアタンク29に向けて開
いた三方弁28、第二のポート25、第二の室17、第
三の室23、第三のポート26を通じて、ベローズ30
に送り込む。
【0008】上記弁座8と弁体9との互いの接触部の接
触圧(以下、面圧と呼ぶ。)は、ベローズ30の内部圧
力が最低設定値の場合であっても両者間に十分なシール
ができる様に、上記第二の圧縮ばね24によって十分に
確保されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記ベロー
ズ30は、単に車高の調整に使用するだけでなく、エア
サスペンションの機能をも果している。この為、車両の
走行中の振動、道路の高低、車体の傾き等により押圧さ
れ、ベローズ30の内部圧力が変動する。このベローズ
30の内部圧力の変動は、第三のポート26を通じて第
三の室23に伝達され、弁座8に対する面圧の変化を与
えると共に、前述した圧縮空気給排時の弁体9の浮上力
(開弁力)にも変化を与える。
【0010】一般に上記弁座8に対する面圧は前述の様
に設定されている為、上記ベローズ30の内部圧力が増
大する方向へ変動した際は、上記面圧が過大になり、弁
座8と弁体9とから成る開閉弁33の寿命が低下する。
又、前述したベローズ30に対する圧縮空気の給排時に
於いて、開閉弁33を開放する為のピストン14の作動
にも大きな力を要し、著しい場合には大径ピストン部1
0の断面積を大きくしなければならないと言う問題があ
った。
【0011】本発明の空気圧切換弁は、ベローズ30の
内部圧力が変動しても、開閉弁33を構成する弁座8と
弁体9との面圧を常に一定に維持でき、しかも、開閉弁
33の開弁力も一定値に設定できる様にするものであ
る。
【0012】
【課題を解決する為の手段】本発明の空気圧切換弁は、
シリンダケースと、このシリンダケースの一端に設けら
れた第一のポートと、上記シリンダケース内に設けら
れ、この第一のポート寄りの一端側を大径シリンダ部と
し、他端側を小径シリンダ部としたシリンダ孔と、この
シリンダ孔の小径シリンダ部と連接してシリンダケース
の他端に開口した円筒孔と、この円筒孔と上記小径シリ
ンダ部との連続部に、この小径シリンダ部の開口を囲ん
で設けられた弁座と、上記円筒孔内に、この弁座に対向
して設けられた弁体と、一端側に、上記大径シリンダ部
内に気密且つ軸方向に亙る摺動可能に嵌挿される大径ピ
ストン部を、他端側に、その端面を上記弁体に当接さ
せ、その中間部を上記小径シリンダ部内に気密且つ軸方
向に亙る摺動可能に嵌挿される小径ピストン部を、それ
ぞれ設けたピストンと、上記大径ピストン部と上記第一
のポートとの間に設けた第一の室と、この第一の室内に
設けられ、上記ピストンを弁体に向けて押圧する第一の
圧縮ばねと、上記小径ピストン部の他端部周囲で、この
小径シリンダ部よりも大径シリンダ部と反対側にずれた
部分に設けられた第二の室と、上記円筒孔の開口側に、
気密且つ軸方向に亙る摺動可能に保持された密閉ばね受
部材と、この密閉ばね受部材と上記弁体との間に設けら
れた第三の室と、この第三の室内に設けられ、上記弁体
を弁座に向け押圧する第二の圧縮ばねと、上記シリンダ
ケースの側面部に設けられ、上記第二の室と連通した第
二のポートと、上記シリンダケースの側面部に設けら
れ、上記第三の室と連通した第三のポートと、上記円筒
孔の開口寄り部分に固定した係止部材と、この係止部材
と上記密閉ばね受部材との間に設けた第三の圧縮ばねと
を備え、この第三の圧縮ばねの弾力を上記第二の圧縮ば
ねの弾力よりも大きくしている。
【0013】
【作用】上述の様に構成される本発明の空気圧切換弁に
於いては、第三のポートに通じるベローズ等が圧縮さ
れ、その内部圧力の上昇に伴い第三の室内の圧力が高ま
ると、第三の圧縮ばねによって支持された密閉ばね受部
材が第三の圧縮ばねの弾力に抗して変位する。これに伴
って、第二の圧縮ばねが伸び、この第二の圧縮ばねが弁
体を押圧する力が弱まる。この結果、第三の室内の圧力
上昇によって弁体を弁座に押圧する力が上昇しても、こ
の上昇分は上記第二の圧縮ばねの押圧力低下によって相
殺される。従って、弁座の面圧上昇が防止され、この面
圧がほぼ一定に保持される。
【0014】
【実施例】図1は本発明の実施例を示している。尚、本
実施例に於いて、上述した従来構成と共通する部分に就
いては同一符号を付すと共に、構成上重複する部分に就
いての説明は省略する。
【0015】本発明の空気圧切換弁に於いては、円筒孔
7内に保持された中空筒状の密閉ばね受部材19を、上
記円筒孔7に対し固定せず、この円筒孔7に対し軸方向
に亙る摺動可能に支持している。そして、上記密閉ばね
受部材19の段部21と、円筒孔7の開口部内周面に固
定した係止部材18との間に、第三の圧縮ばね31を設
けている。そして、この第三の圧縮ばね31を介して上
記密閉ばね受部材19を、上記円筒孔7内に、弾性的に
支持している。この第三の圧縮ばね31の弾力は、弁体
9を弁座8に向け押圧する為の第二の圧縮ばね24の弾
力よりも十分に大きくしている。
【0016】従って、通常時、ベローズ30に通じる第
三の室23内の圧力がpである場合に、上記密閉ばね受
部材19は、その大径円筒部20の端面と係止部材18
との間にストローク(移動量)xを介在させた状態で保
持されている。
【0017】弁体9の有効断面積をa、第二の圧縮ばね
24のばね常数をk、密閉ばね受部材19の有効断面積
をA、第三の圧縮ばね31のばね常数をKとした場合、
ベローズ30の内部圧力の増加に伴って第三の室23内
の圧力が△pだけ上昇すると、圧縮空気が弁体9を押圧
する力は、△p・a分だけ増加すると同時に、△p・A
の力によって密閉ばね受部材19が△xだけ下方に変位
する。尚、この様に密閉ばね受部材19が変位する量△
xは、△p・A/Kで表わされる。この結果、k・△x
の力分だけ、弁座8に加わる力が低減される事になる。
従って、上記△p・aとk・△x(=△p/K)とが釣
り合う様に各値a、A、k、Kを設定すれば、第3の室
23内の圧力変化に拘らず、弁座8と弁体9との面圧は
変化しない。又、この面圧が変化しない事によって、開
閉弁33の開弁力も一定値に設定できる。
【0018】
【発明の効果】本発明の空気圧切換弁は、上述の様に構
成され作用するので、ベローズの内部圧力等の変動に伴
う弁座の面圧の変化が殆どなく、常に適正な面圧を維持
できる。従って、過剰面圧による弁寿命の低下、面圧不
足によるシール性能の低下もなくなる。又、弁体を開放
する際の圧力の増大、ひいてはピストンの大型化等の問
題が解消される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の空気圧切換弁を示す断面図。
【図2】従来の空気圧切換弁を示す断面図。
【符号の説明】
1 シリンダケース 2 蓋体 3 第一のポート 4 大径シリンダ部 5 小径シリンダ部 6 シリンダ孔 7 円筒孔 8 弁座 9 弁体 10 大径ピストン部 11 端面 12 中間部 13 小径ピストン部 14 ピストン 15 第一の室 16 第一の圧縮ばね 17 第二の室 18 係止部材 19 密閉ばね受部材 20 大径円筒部 21 段部 22 小径円筒部 23 第三の室 24 第二の圧縮ばね 25 第二のポート 26 第三のポート 27 パイロット弁 28 三方弁 29 エアタンク 30 ベローズ 31 第三の圧縮ばね 32 圧縮空気源 33 開閉弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16K 11/00 B60G 17/052 B60G 17/056 F16K 39/00 F16K 47/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリンダケースと、このシリンダケース
    の一端に設けられた第一のポートと、上記シリンダケー
    ス内に設けられ、この第一のポート寄りの一端側を大径
    シリンダ部とし、他端側を小径シリンダ部としたシリン
    ダ孔と、このシリンダ孔の小径シリンダ部と連接してシ
    リンダケースの他端に開口した円筒孔と、この円筒孔と
    上記小径シリンダ部との連続部に、この小径シリンダ部
    の開口を囲んで設けられた弁座と、上記円筒孔内に、こ
    の弁座に対向して設けられた弁体と、一端側に、上記大
    径シリンダ部内に気密且つ軸方向に亙る摺動可能に嵌挿
    される大径ピストン部を、他端側に、その端面を上記弁
    体に当接させ、その中間部を上記小径シリンダ部内に気
    密且つ軸方向に亙る摺動可能に嵌挿される小径ピストン
    部を、それぞれ設けたピストンと、上記大径ピストン部
    と上記第一のポートとの間に設けた第一の室と、この第
    一の室内に設けられ、上記ピストンを弁体に向けて押圧
    する第一の圧縮ばねと、上記小径ピストン部の他端部周
    囲で、この小径シリンダ部よりも大径シリンダ部と反対
    側にずれた部分に設けられた第二の室と、上記円筒孔の
    開口側に、気密且つ軸方向に亙る摺動可能に保持された
    密閉ばね受部材と、この密閉ばね受部材と上記弁体との
    間に設けられた第三の室と、この第三の室内に設けら
    れ、上記弁体を弁座に向け押圧する第二の圧縮ばねと、
    上記シリンダケースの側面部に設けられ、上記第二の室
    と連通した第二のポートと、上記シリンダケースの側面
    部に設けられ、上記第三の室と連通した第三のポート
    と、上記円筒孔の開口寄り部分に固定した係止部材と、
    この係止部材と上記密閉ばね受部材との間に設けた第三
    の圧縮ばねとを備え、この第三の圧縮ばねの弾力を上記
    第二の圧縮ばねの弾力よりも大きくした空気圧切換弁。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7910085B2 (en) 2007-12-28 2011-03-22 Tdk Corporation Process for production of iron oxyhydroxide particles

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7910085B2 (en) 2007-12-28 2011-03-22 Tdk Corporation Process for production of iron oxyhydroxide particles

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