JP3388912B2 - 空気ばねならびに空気ばね高さの測定方法および制御方法 - Google Patents
空気ばねならびに空気ばね高さの測定方法および制御方法Info
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- F16F9/02—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum
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- B60G2400/25—Stroke; Height; Displacement
- B60G2400/252—Stroke; Height; Displacement vertical
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- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は空気ばね、とくに、鉄
道車両に用いて好適な空気ばねに関するものである。
道車両に用いて好適な空気ばねに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】鉄道車両に適用される空気ばねの高さ、
ひいては、台車と車体との間隔の制御は、通常は、空気
ばねに供給される空気圧の大きさを調節することによっ
て行われており、この場合において、空気ばねの実際の
高さは、空気ばねの上下の端面を機械的に連結する検出
機構を用いて測定することが一般的であった。
ひいては、台車と車体との間隔の制御は、通常は、空気
ばねに供給される空気圧の大きさを調節することによっ
て行われており、この場合において、空気ばねの実際の
高さは、空気ばねの上下の端面を機械的に連結する検出
機構を用いて測定することが一般的であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、鉄道車両に
適用される最近の空気ばねは、上下方向のみならず、前
後および左右方向にもまた大きく変形することから、前
記検出機構を、これらの前後および左右方向の変形に十
分に追従させてなお、空気ばねの高さを正確に測定すべ
く機能させる場合には、その検出機構の構造が複雑にな
るともに、占有スペースが大きくなり、しかも検出機構
が高価になるという問題があった。
適用される最近の空気ばねは、上下方向のみならず、前
後および左右方向にもまた大きく変形することから、前
記検出機構を、これらの前後および左右方向の変形に十
分に追従させてなお、空気ばねの高さを正確に測定すべ
く機能させる場合には、その検出機構の構造が複雑にな
るともに、占有スペースが大きくなり、しかも検出機構
が高価になるという問題があった。
【０００４】この発明は、従来技術の有するこのような
問題点を解決することを課題として検討した結果なされ
たものであり、この発見の目的は、とくには、非接触式
高さセンサおよび圧力センサ等を用いることで、空気ば
ねの前後および左右方向への変形量の多少にかからわ
ず、それの高さを正確かつ迅速に検知することができ
る、簡単にして小型で、かつ安価な高さ測定手段、ひい
ては、その高さ測定手段を具える空気ばね、その空気ば
ねの高さ測定方法および高さ制御方法を提供するにあ
る。
問題点を解決することを課題として検討した結果なされ
たものであり、この発見の目的は、とくには、非接触式
高さセンサおよび圧力センサ等を用いることで、空気ば
ねの前後および左右方向への変形量の多少にかからわ
ず、それの高さを正確かつ迅速に検知することができ
る、簡単にして小型で、かつ安価な高さ測定手段、ひい
ては、その高さ測定手段を具える空気ばね、その空気ば
ねの高さ測定方法および高さ制御方法を提供するにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明の空気ばねは、
上面板および下面板のそれぞれに、筒状可撓膜体のそれ
ぞれの端部を気密に連結するとともに、それらの面板の
いずれか一方にゴム積層体を連結し、また、それぞれの
面板と筒状可撓膜体とで画成される空気室への加圧空気
の給排口を設けるとともに、その給排口を経て、空気室
に対する加圧空気の給排を行う給排制御手段を設けたも
のにおいて、空気室の内側で、いずれか一方の面板に高
さセンサを、そして他方の面板に、その高さセンサから
の信号を反射する反射板をそれぞれ取り付け、さらに、
空気室の内側もしくは、それの外側の空気配管内に圧力
センサを設けたものである。
上面板および下面板のそれぞれに、筒状可撓膜体のそれ
ぞれの端部を気密に連結するとともに、それらの面板の
いずれか一方にゴム積層体を連結し、また、それぞれの
面板と筒状可撓膜体とで画成される空気室への加圧空気
の給排口を設けるとともに、その給排口を経て、空気室
に対する加圧空気の給排を行う給排制御手段を設けたも
のにおいて、空気室の内側で、いずれか一方の面板に高
さセンサを、そして他方の面板に、その高さセンサから
の信号を反射する反射板をそれぞれ取り付け、さらに、
空気室の内側もしくは、それの外側の空気配管内に圧力
センサを設けたものである。
【０００６】また、この発明の高さ測定方法は、上述し
た空気ばねにおいて、高さセンサからの信号に基づいて
空気室高さ、より正確には、それぞれの面板の厚みを含
む空気室高さを求め、また、圧力センサからの信号に基
づいて、直接的もしくは間接的にゴム積層体の高さを演
算し、そして、ゴム積層体のこの高さと前記空気室高さ
とから空気ばねの高さを求めるものである。
た空気ばねにおいて、高さセンサからの信号に基づいて
空気室高さ、より正確には、それぞれの面板の厚みを含
む空気室高さを求め、また、圧力センサからの信号に基
づいて、直接的もしくは間接的にゴム積層体の高さを演
算し、そして、ゴム積層体のこの高さと前記空気室高さ
とから空気ばねの高さを求めるものである。
【０００７】さらに、この発明の高さ制御方法は、前述
した空気ばねにおいて、高さセンサによって空気室高さ
を求めるとともに、圧力センサからの信号に基づいてゴ
ム積層体の現実の高さを演算した後に、それらの両高さ
の和をもって空気ばねの所要の高さと比較し、この比較
結果に応じて、空気ばねが所要の高さとなるまで、空気
室に対する加圧空気の給排を行うものである。
した空気ばねにおいて、高さセンサによって空気室高さ
を求めるとともに、圧力センサからの信号に基づいてゴ
ム積層体の現実の高さを演算した後に、それらの両高さ
の和をもって空気ばねの所要の高さと比較し、この比較
結果に応じて、空気ばねが所要の高さとなるまで、空気
室に対する加圧空気の給排を行うものである。
【０００８】また他の高さ制御方法は、現実の空気室高
さおよびゴム積層体高さを前述したと同様にして求めた
後に、前記ゴム積層体高さを、空気ばねの所要の高さか
ら減算し、そしてこの減算値と前記空気室高さとを比較
して、その空気室高さが減算値と等しくなるまで、空気
室に対する加圧空気の給排を行うものである。
さおよびゴム積層体高さを前述したと同様にして求めた
後に、前記ゴム積層体高さを、空気ばねの所要の高さか
ら減算し、そしてこの減算値と前記空気室高さとを比較
して、その空気室高さが減算値と等しくなるまで、空気
室に対する加圧空気の給排を行うものである。
【０００９】
【作用】この空気ばねでは、上下いずれか一方の面板
に、電磁式、光学式、超音波式などとすることができ
て、信号の発信および受信を行う高さセンサを取り付
け、そこから発生された信号を、他方の面板に取り付け
た反射板で反射させた後に受信することにより、極めて
簡単で、かつ小型であるとともに、安価な装置をもっ
て、上下の面板、ひいては、空気ばねの、前後および左
右方向の変位量の大小にかかわらず、それらの両面板の
相対高さ、いいかえれば、上下両面板と筒状可撓膜体と
で囲繞される空気室の高さを十分正確にかつ迅速に測定
することができる。従って、その測定高さに、上下面板
等の既知の一定高さを、事前にもしくは事後的に加算す
ることによって、空気ばねの、ゴム積層体を除いた部分
の高さを求めることができる。
に、電磁式、光学式、超音波式などとすることができ
て、信号の発信および受信を行う高さセンサを取り付
け、そこから発生された信号を、他方の面板に取り付け
た反射板で反射させた後に受信することにより、極めて
簡単で、かつ小型であるとともに、安価な装置をもっ
て、上下の面板、ひいては、空気ばねの、前後および左
右方向の変位量の大小にかかわらず、それらの両面板の
相対高さ、いいかえれば、上下両面板と筒状可撓膜体と
で囲繞される空気室の高さを十分正確にかつ迅速に測定
することができる。従って、その測定高さに、上下面板
等の既知の一定高さを、事前にもしくは事後的に加算す
ることによって、空気ばねの、ゴム積層体を除いた部分
の高さを求めることができる。
【００１０】ここで、反射板は、上下面板に、前後およ
び左右方向の相対変位が生じた場合であっても、発信信
号の確実なる反射をもたらすに足る表面積を有すること
はもちろんである。
び左右方向の相対変位が生じた場合であっても、発信信
号の確実なる反射をもたらすに足る表面積を有すること
はもちろんである。
【００１１】またここでは、空気室もしくはそこへの配
管に設けた圧力センサによって空気室内圧を測定し、こ
の測定結果から、たとえば、ゴム積層体の高さ変化量を
演算することで、空気室内圧の変化に伴うゴム積層体高
さの伸縮変形量を簡易・迅速にかつ正確に求めることが
できる。ところで、ここにおける、ゴム積層体の、高さ
変化量の演算は、空気室内圧と、ゴム積層体の高さの変
化量等との予め求めた較正曲線に基づいて行うことがで
きる。
管に設けた圧力センサによって空気室内圧を測定し、こ
の測定結果から、たとえば、ゴム積層体の高さ変化量を
演算することで、空気室内圧の変化に伴うゴム積層体高
さの伸縮変形量を簡易・迅速にかつ正確に求めることが
できる。ところで、ここにおける、ゴム積層体の、高さ
変化量の演算は、空気室内圧と、ゴム積層体の高さの変
化量等との予め求めた較正曲線に基づいて行うことがで
きる。
【００１２】これがため、この空気ばねでは、空気室内
圧の変化に伴う、ゴム積層体の高さの変化量を考慮し
て、高さが変化した後のゴム積層体の現実の高さと空気
室高さとを加算することで空気ばね全体の高さを求める
ことができる。
圧の変化に伴う、ゴム積層体の高さの変化量を考慮し
て、高さが変化した後のゴム積層体の現実の高さと空気
室高さとを加算することで空気ばね全体の高さを求める
ことができる。
【００１３】従って、この空気ばねによれば、ゴム積層
体をも含む空気ばね全体の高さの測定を、前述した高さ
センサおよび反射板と、空気室の内側もしくは外側に配
設した圧力センサ等からなる測定手段をもって行い得る
ことになり、高さ測定手段の全体構造を簡単なものとす
るとともに、その全体を小型かつ安価なものとすること
もでき、しかも、故障のおそれを十分に取り除くことが
できる。
体をも含む空気ばね全体の高さの測定を、前述した高さ
センサおよび反射板と、空気室の内側もしくは外側に配
設した圧力センサ等からなる測定手段をもって行い得る
ことになり、高さ測定手段の全体構造を簡単なものとす
るとともに、その全体を小型かつ安価なものとすること
もでき、しかも、故障のおそれを十分に取り除くことが
できる。
【００１４】なおここで、前記空気室と、ゴム積層体と
を直列に連結した場合において、たとえば、上面板と、
ゴム積層体底面とのそれぞれに高さセンサおよび反射板
のそれぞれを取り付けたときには、圧力センサを用いる
ことなしに、空気ばねの全体高さを直接的に測定するこ
とが可能になるも、空気ばねの水平方向の変位に際して
は、上面板とゴム積層体底面との間の相対変位量が相当
大きくなるため、この場合には、反射板の寸法をもまた
相当大きくすることが必要になるとう不都合がある。
を直列に連結した場合において、たとえば、上面板と、
ゴム積層体底面とのそれぞれに高さセンサおよび反射板
のそれぞれを取り付けたときには、圧力センサを用いる
ことなしに、空気ばねの全体高さを直接的に測定するこ
とが可能になるも、空気ばねの水平方向の変位に際して
は、上面板とゴム積層体底面との間の相対変位量が相当
大きくなるため、この場合には、反射板の寸法をもまた
相当大きくすることが必要になるとう不都合がある。
【００１５】そしてさらに、このような空気ばねの、所
要の高さへの高さ制御は、上述のようにして求めた空気
ばねの現実の高さを、それの所要の高さと比較し、そし
て、それら両者の差がなくなるように空気室に対して加
圧空気を給排することによって行うことができ、これに
よれば、ゴム積層体の伸縮変形量および水平方向変形量
のいかんにかかわらず、空気ばねの高さを所要の高さに
正確に維持することができる。
要の高さへの高さ制御は、上述のようにして求めた空気
ばねの現実の高さを、それの所要の高さと比較し、そし
て、それら両者の差がなくなるように空気室に対して加
圧空気を給排することによって行うことができ、これに
よれば、ゴム積層体の伸縮変形量および水平方向変形量
のいかんにかかわらず、空気ばねの高さを所要の高さに
正確に維持することができる。
【００１６】ところで、空気ばねの高さ制御は、現実の
空気室高さ及びゴム積層体高さのそれぞれを求め、空気
ばねの所要の高さから、現実のゴム積層体の高さを減算
し、その減算値と空気室高さとが等しくなるまで、加圧
空気を空気室に対して給排することよってもまた行うこ
とができ、これによってもまた、空気ばねを、所要の高
さに正確にコントロールすることができる。
空気室高さ及びゴム積層体高さのそれぞれを求め、空気
ばねの所要の高さから、現実のゴム積層体の高さを減算
し、その減算値と空気室高さとが等しくなるまで、加圧
空気を空気室に対して給排することよってもまた行うこ
とができ、これによってもまた、空気ばねを、所要の高
さに正確にコントロールすることができる。
【００１７】
【実施例】以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１はこの発明の実施例を示す縦断面図であ
り、図中１は上面板を、２は下面板をそれぞれ示す。こ
こでは、これらの上下の面板１，２のそれぞれに、筒状
可撓膜体３の上下の端部を気密に連結して、それらの面
板１，２と筒状可撓膜体３とで囲繞される空気室４を画
成する。
明する。図１はこの発明の実施例を示す縦断面図であ
り、図中１は上面板を、２は下面板をそれぞれ示す。こ
こでは、これらの上下の面板１，２のそれぞれに、筒状
可撓膜体３の上下の端部を気密に連結して、それらの面
板１，２と筒状可撓膜体３とで囲繞される空気室４を画
成する。
【００１８】またここでは、下面板２の下面に、全体と
してほぼ円筒形状をなすゴム積層体５を同心連結し、こ
のゴム積層体５の下端に位置するストッパープレート６
に、図示しない補助タンクに接続される接続口部７を、
ゴム積層体５の下方へ筒状に突出させて設ける。
してほぼ円筒形状をなすゴム積層体５を同心連結し、こ
のゴム積層体５の下端に位置するストッパープレート６
に、図示しない補助タンクに接続される接続口部７を、
ゴム積層体５の下方へ筒状に突出させて設ける。
【００１９】この一方で、上面板１の中央部には加圧空
気の給排口８を設け、この給排口８を給排制御手段９を
介して加圧空気供給手段10に接続する。
気の給排口８を設け、この給排口８を給排制御手段９を
介して加圧空気供給手段10に接続する。
【００２０】なおこの例では、下面板２に可変絞り弁11
を配設し、これにより、空気室４と補助タンクとの圧力
差が所定値を越えたときにだけ、それら両者の連結、ひ
いては、それらの間での加圧空気の流動を可能ならしめ
る。
を配設し、これにより、空気室４と補助タンクとの圧力
差が所定値を越えたときにだけ、それら両者の連結、ひ
いては、それらの間での加圧空気の流動を可能ならしめ
る。
【００２１】この可変絞り弁11は、具体的には図２に示
すように、下面板２に取り付けたカップ状ハウジング11
a の周壁および底壁のそれぞれに通孔11b を設け、そし
て、そのハウジング内に、ばね11c によって相互に離隔
する方向に付勢された弁体11d とばね座部材11e とを、
それらに貫通するボルト11f の拘束下で配置して、ばね
座部材11e を底壁通孔11b の周りに、そして、弁体11d
を、ハウジング11a に取り付けた内向フランジ11g およ
び、ボルト11f の上端部に取付けた弁座11h のそれぞれ
に着座させ、さらに、その弁体11d を、それとハウジン
グ底壁との間に介装した、ばね定数の大きな他のばね11
i によって内向フランジ11g および弁座11h に強く押圧
することによって構成したものである。
すように、下面板２に取り付けたカップ状ハウジング11
a の周壁および底壁のそれぞれに通孔11b を設け、そし
て、そのハウジング内に、ばね11c によって相互に離隔
する方向に付勢された弁体11d とばね座部材11e とを、
それらに貫通するボルト11f の拘束下で配置して、ばね
座部材11e を底壁通孔11b の周りに、そして、弁体11d
を、ハウジング11a に取り付けた内向フランジ11g およ
び、ボルト11f の上端部に取付けた弁座11h のそれぞれ
に着座させ、さらに、その弁体11d を、それとハウジン
グ底壁との間に介装した、ばね定数の大きな他のばね11
i によって内向フランジ11g および弁座11h に強く押圧
することによって構成したものである。
【００２２】このような可変絞り弁11において、空気室
４の内圧P1が補助タンク側の内圧P2より大きくなると、
弁体11d および弁座11h が図２(b) に示すように、それ
ぞれのばね11c, 11iのばね力に抗して一体的に下降変位
し、このことにて、その弁体11d と内向フランジ11g と
の間に圧力差に応じた間隙が生じるので、空気室内の加
圧空気は、その間隙から、ハウジング11a に設けた通孔
11b を経て補助タンク側へ流入する。
４の内圧P1が補助タンク側の内圧P2より大きくなると、
弁体11d および弁座11h が図２(b) に示すように、それ
ぞれのばね11c, 11iのばね力に抗して一体的に下降変位
し、このことにて、その弁体11d と内向フランジ11g と
の間に圧力差に応じた間隙が生じるので、空気室内の加
圧空気は、その間隙から、ハウジング11a に設けた通孔
11b を経て補助タンク側へ流入する。
【００２３】この一方において、補助タンク側の内圧P2
が空気室内圧P1より大きくなると、ばね座部材11e およ
びボルト11f が、図２(c) に示すように、弁座11h とと
もに、一方のばね11c のばね力に抗して上昇変位して、
その弁座11h と弁体11d との間に圧力差に応じた隙間を
もたらし、これにより、補助タンク側の加圧空気が、ハ
ウジング通孔11b からその隙間を経て空気室４へ流入す
る。
が空気室内圧P1より大きくなると、ばね座部材11e およ
びボルト11f が、図２(c) に示すように、弁座11h とと
もに、一方のばね11c のばね力に抗して上昇変位して、
その弁座11h と弁体11d との間に圧力差に応じた隙間を
もたらし、これにより、補助タンク側の加圧空気が、ハ
ウジング通孔11b からその隙間を経て空気室４へ流入す
る。
【００２４】そしてまたこの例では、空気室４の内側
で、上面板１に、たとえば、光学式の高さセンサ12を取
り付けるとともに、下面板２の、その高さセンサ12と対
向する位置に反射板13を取り付ける。ここでの反射板13
は、図３に平面図で例示するように、上下の面板１，２
の相互に、前後および左右方向の水平相対変位が生じて
も、高さセンサ12から発せられた光を、その高さセンサ
12に向けて確実に反射するに十分な表面積を有する。
で、上面板１に、たとえば、光学式の高さセンサ12を取
り付けるとともに、下面板２の、その高さセンサ12と対
向する位置に反射板13を取り付ける。ここでの反射板13
は、図３に平面図で例示するように、上下の面板１，２
の相互に、前後および左右方向の水平相対変位が生じて
も、高さセンサ12から発せられた光を、その高さセンサ
12に向けて確実に反射するに十分な表面積を有する。
【００２５】なお、上下の面板１，２の前後方向の変位
は、多くは、それらの両面板１，２の中心軸線の周りで
の回動変位をも含むことになるので、反射板13を所定の
幅を有する円弧形状とすることによって、反射板のトー
タル表面積を有効に低減させてなお、各方向の相対変位
に十分に対応させることができる。
は、多くは、それらの両面板１，２の中心軸線の周りで
の回動変位をも含むことになるので、反射板13を所定の
幅を有する円弧形状とすることによって、反射板のトー
タル表面積を有効に低減させてなお、各方向の相対変位
に十分に対応させることができる。
【００２６】このような構成の下で、高さセンサ12は、
そこから発せられた光が、反射板13を経て再びそこへ戻
るまでの時間を計測することによって空気室４の高さ、
直接的には、高さセンサ12と反射板13との間の距離を検
知することができる。従って、ゴム積層体５より上方に
位置する空気ばね部分の高さは、前記検知結果に、上下
の面板部分の所定の厚さを加算することによって求める
ことができる。
そこから発せられた光が、反射板13を経て再びそこへ戻
るまでの時間を計測することによって空気室４の高さ、
直接的には、高さセンサ12と反射板13との間の距離を検
知することができる。従って、ゴム積層体５より上方に
位置する空気ばね部分の高さは、前記検知結果に、上下
の面板部分の所定の厚さを加算することによって求める
ことができる。
【００２７】なおここで、高さセンサ12を下面板２に、
そして反射板13を上面板１にそれぞれ取り付けることも
でき、このことによっても前述したと同様の作用をもた
らすことができる。
そして反射板13を上面板１にそれぞれ取り付けることも
でき、このことによっても前述したと同様の作用をもた
らすことができる。
【００２８】さらに図示例では、これも空気室４の内側
で、上面板１に、空気室内圧を測定する圧力センサ14を
取り付ける。なお、この圧力センサ14は、給排口８と給
排制御手段９との間の配管の途中に配設することも可能
である。
で、上面板１に、空気室内圧を測定する圧力センサ14を
取り付ける。なお、この圧力センサ14は、給排口８と給
排制御手段９との間の配管の途中に配設することも可能
である。
【００２９】このように構成してなる空気ばねにおいて
は、それの高さ、いいかえれば上面板１の上面から、ゴ
ム積層体５の下面までの距離の測定は、たとえば、高さ
センサ12を作用させることによって、空気室高さ、ひい
ては、空気ばねの、ゴム積層体５より上方に位置する部
分全体の高さを検知し、また、圧力センサ14からの圧力
信号に基づいて、ゴム積層体５の高さの、基準値に対す
る変化量、ひいては、ゴム積層体５の現実の高さを演算
し、その後、それらの両高さを加算することによって行
うことができる。
は、それの高さ、いいかえれば上面板１の上面から、ゴ
ム積層体５の下面までの距離の測定は、たとえば、高さ
センサ12を作用させることによって、空気室高さ、ひい
ては、空気ばねの、ゴム積層体５より上方に位置する部
分全体の高さを検知し、また、圧力センサ14からの圧力
信号に基づいて、ゴム積層体５の高さの、基準値に対す
る変化量、ひいては、ゴム積層体５の現実の高さを演算
し、その後、それらの両高さを加算することによって行
うことができる。
【００３０】なおここで、空気室内圧と、ゴム積層体５
の高さ変化量との関係は、たとえば、鉄道車両の満車時
における一般的な空気室内圧とされる５kgf/cm2 のとき
のゴム積層体５の高さを基準高さとした場合は、図４に
グラフで例示するようになるので、グラフに示される高
さ変化量をゴム積層体５の基準高さに加算することによ
ってゴム積層体５の現実の高さを簡単に演算することが
できる。ところで、ゴム積層体５の基準高さと、それの
高さ変化量とを予め加算した場合には、圧力センサ14に
よって測定された空気室内圧に基づいて、ゴム積層体５
の現実の高さを直ちに求めることができる。
の高さ変化量との関係は、たとえば、鉄道車両の満車時
における一般的な空気室内圧とされる５kgf/cm2 のとき
のゴム積層体５の高さを基準高さとした場合は、図４に
グラフで例示するようになるので、グラフに示される高
さ変化量をゴム積層体５の基準高さに加算することによ
ってゴム積層体５の現実の高さを簡単に演算することが
できる。ところで、ゴム積層体５の基準高さと、それの
高さ変化量とを予め加算した場合には、圧力センサ14に
よって測定された空気室内圧に基づいて、ゴム積層体５
の現実の高さを直ちに求めることができる。
【００３１】かくしてここでは、高さセンサ、反射板、
圧力センサ等からなる、小型にして簡単で、しかも安価
な高さ測定手段を用いることで、空気ばねの前後および
左右方向の水平変形量のいかんにかかわらず、空気ばね
の現実の高さを、空気ばね全体としての嵩、重量などを
実質的に増加させることなしに正確にかつ迅速に測定す
ることができる。
圧力センサ等からなる、小型にして簡単で、しかも安価
な高さ測定手段を用いることで、空気ばねの前後および
左右方向の水平変形量のいかんにかかわらず、空気ばね
の現実の高さを、空気ばね全体としての嵩、重量などを
実質的に増加させることなしに正確にかつ迅速に測定す
ることができる。
【００３２】ところで、上述したようにして現実の空気
ばねの高さを求め、その結果を直接的に用いて空ばね高
さを所要の値に制御する場合は、図５に例示するように
して行うことができる。すなわちここでは、高さセンサ
12からの信号に基づいて、空気室高さ、より正確には、
空気ばねの、ゴム積層体５を除いた部分の高さＸを求め
るとともに、圧力センサ14からの信号に基づいて、ゴム
積層体５の高さ変化量を考慮した現実のゴム積層体高さ
Ｙを演算して、それらの両高さを加算することによっ
て、前述した現実の空気ばね高さＸ＋Ｙを求め、そし
て、その空気ばね高さＸ＋Ｙを、比較器において空気ば
ねの所要の高さZ0と比較し、高さＸ＋Ｙが高さZ0より大
きい場合には、給排制御手段９に、空気ばねからの排気
信号を、逆に、高さＸ＋Ｙが高さZ0より小さい場合に
は、空気ばねへ給気信号をそれぞれ出力し、このこと
を、空気ばねが所要高さZ0に安定するまで複数回繰返し
行う。
ばねの高さを求め、その結果を直接的に用いて空ばね高
さを所要の値に制御する場合は、図５に例示するように
して行うことができる。すなわちここでは、高さセンサ
12からの信号に基づいて、空気室高さ、より正確には、
空気ばねの、ゴム積層体５を除いた部分の高さＸを求め
るとともに、圧力センサ14からの信号に基づいて、ゴム
積層体５の高さ変化量を考慮した現実のゴム積層体高さ
Ｙを演算して、それらの両高さを加算することによっ
て、前述した現実の空気ばね高さＸ＋Ｙを求め、そし
て、その空気ばね高さＸ＋Ｙを、比較器において空気ば
ねの所要の高さZ0と比較し、高さＸ＋Ｙが高さZ0より大
きい場合には、給排制御手段９に、空気ばねからの排気
信号を、逆に、高さＸ＋Ｙが高さZ0より小さい場合に
は、空気ばねへ給気信号をそれぞれ出力し、このこと
を、空気ばねが所要高さZ0に安定するまで複数回繰返し
行う。
【００３３】このような高さ制御方法によれば、空気ば
ねを、十分高い精度をもって所要の高さZ0に安定させる
ことができる。
ねを、十分高い精度をもって所要の高さZ0に安定させる
ことができる。
【００３４】図６は、空気ばねの高さを所要の高さZ0に
制御する他の例を示す図であり、これは、圧力センサ14
からの信号に基づいて演算した現実のゴム積層体高さＹ
を、所要の高さZ0から予め減算した後に、その減算値Z0
−Ｙと、高さセンサ12からの信号に基づいて求めた高さ
Ｘとを比較器にて比較し、高さＸが減算値Z0−Ｙより大
きい場合には空気ばねからの排気を、逆の場合には空気
ばねへの給気をそれぞれ行って、空気ばねを所要の高さ
Z0に安定させるものである。この制御方法によってもま
た、前述した場合と同様の効果をもたらすことができ
る。
制御する他の例を示す図であり、これは、圧力センサ14
からの信号に基づいて演算した現実のゴム積層体高さＹ
を、所要の高さZ0から予め減算した後に、その減算値Z0
−Ｙと、高さセンサ12からの信号に基づいて求めた高さ
Ｘとを比較器にて比較し、高さＸが減算値Z0−Ｙより大
きい場合には空気ばねからの排気を、逆の場合には空気
ばねへの給気をそれぞれ行って、空気ばねを所要の高さ
Z0に安定させるものである。この制御方法によってもま
た、前述した場合と同様の効果をもたらすことができ
る。
【００３５】以上この発明を図示例に基づいて説明した
が、ゴム積層体を上面板側に直接的もしくは間接的に取
り付けることもでき、また、高さセンサを、電磁式、超
音波式等のものとすることもできる。
が、ゴム積層体を上面板側に直接的もしくは間接的に取
り付けることもでき、また、高さセンサを、電磁式、超
音波式等のものとすることもできる。
【００３６】
【発明の効果】かくして、この発明の空気ばねによれ
ば、高さ測定手段の構造を簡単ならしめるとともに、そ
れを小型、軽量かつ安価なものとすることができ、ま
た、すぐれた耐久性の下で、空気ばねの水平方向変形量
のいかんにかかわらず、それの現実の高さを、迅速かつ
正確に検知することができる。
ば、高さ測定手段の構造を簡単ならしめるとともに、そ
れを小型、軽量かつ安価なものとすることができ、ま
た、すぐれた耐久性の下で、空気ばねの水平方向変形量
のいかんにかかわらず、それの現実の高さを、迅速かつ
正確に検知することができる。
【００３７】そしてこの発明の高さ制御方法によれば、
いずれにあっても、空気ばね高さを、十分高い精度をも
ってコントロールすることができる。
いずれにあっても、空気ばね高さを、十分高い精度をも
ってコントロールすることができる。
【図１】この発明に係る装置を例示する縦断面図であ
る。
る。
【図２】可変絞り弁の作動を示す縦断面図である。
【図３】反射板の取り付け状態を示す平面図である。
【図４】空気室内圧とゴム積層体の高さ変化量を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図５】空気ばねの高さ制御の態様を示すブロック線図
である。
である。
【図６】空気ばねの高さ制御の他の態様を示すブロック
線図である。
線図である。
１ 上面板
２ 下面板
３ 筒状可撓膜体
４ 空気室
５ ゴム積層体
６ ストッパープレート
７ 接続口部
８ 給排口
９ 給排制御手段
10 加圧空気供給手段
11 可変絞り弁
12 高さセンサ
13 反射板
14 圧力センサ
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F16F 9/00 - 9/58
B61F 5/10
Claims (4)
- 【請求項１】 上下に対をなすそれぞれの面板と、これ
らの両面板にそれぞれの端部を気密に連結した筒状可撓
膜体と、いずれか一方の面板に連結したゴム積層体と、
上下の面板と筒状可撓膜体とで画成される空気室への加
圧空気の給排口と、この給排口を経て、前記空気室に対
する加圧空気の給排を行う給排制御手段とを具える空気
ばねであって、 前記空気室の内側で、いずれか一方の面板に高さセンサ
を取り付けるとともに、他方の面板に、その高さセンサ
からの信号を反射する反射板を取り付け、前記空気室の
内側もしくは外側に圧力センサを設けてなる空気ばね。 - 【請求項２】 上下に対をなすそれぞれの面板と、これ
らの両面板にそれぞれの端部を気密に連結した筒状可撓
膜体と、いずれか一方の面板に連結したゴム積層体と、
上下の面板と筒状可撓膜体とで画成される空気室への加
圧空気の給排口と、この給排口を経て、前記空気室に対
する加圧空気の給排を行う給排制御手段とを具える空気
ばねにおいて、 空気室内に設けた高さセンサからの信号に基づいて空気
室高さを求めるとともに、空気室の内側もしくは外側に
設けた圧力センサからの信号に基づいてゴム積層体の高
さを求め、ゴム積層体のこの高さと前記空気室高さとか
ら空気ばねの高さを求めることを特徴とする空気ばね高
さの測定方法。 - 【請求項３】 上下に対をなすそれぞれの面板と、これ
らの両面板にそれぞれの端部を気密に連結した筒状可撓
膜体と、いずれか一方の面板に連結したゴム積層体と、
上下の面板と筒状可撓膜体とで画成される空気室への加
圧空気の給排口と、この給排口を経て、前記空気室に対
する加圧空気の給排を行う給排制御手段とを具える空気
ばねにおいて、 空気室内に設けた高さセンサからの信号に基づいて空気
室高さを求めるとともに、空気室の内側もしくは外側に
設けた圧力センサからの信号に基づいてゴム積層体の高
さを求め、この高さと前記空気室高との和を、空気ばね
の所要の高さと比較し、この比較結果に応じて、空気ば
ねが所要の高さとなるまで、空気室に対する加圧空気の
給排を行うことを特徴とする空気ばね高さの制御方法。 - 【請求項４】 上下に対をなすそれぞれの面板と、これ
らの両面板にそれぞれの端部を気密に連結した筒状可撓
膜体と、いずれか一方の面板に連結したゴム積層体と、
上下の面板と筒状可撓膜体とで画成される空気室への加
圧空気の給排口と、この給排口を経て、前記空気室に対
する加圧空気の給排を行う給排制御手段とを具える空気
ばねにおいて、 空気室内に設けた高さセンサからの信号に基づいて空気
室高さを求めるとともに、空気室の内側もしくは外側に
設けた圧力センサからの信号に基づいてゴム積層体の高
さを求め、ゴム積層体のこの高さの、空気ばねの所要の
高さからの減算値を、前記空気室高さと比較し、この比
較結果に応じて、空気室高さが前記減算値となるまで、
空気室に対する加圧空気の給排を行うことを特徴とする
空気ばね高さの制御方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25535694A JP3388912B2 (ja) | 1994-10-20 | 1994-10-20 | 空気ばねならびに空気ばね高さの測定方法および制御方法 |
| KR1019950028833A KR100344856B1 (ko) | 1994-10-20 | 1995-09-04 | 공기스프링및공기스프링높이의측정방법및제어방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25535694A JP3388912B2 (ja) | 1994-10-20 | 1994-10-20 | 空気ばねならびに空気ばね高さの測定方法および制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08121521A JPH08121521A (ja) | 1996-05-14 |
| JP3388912B2 true JP3388912B2 (ja) | 2003-03-24 |
Family
ID=17277650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25535694A Expired - Fee Related JP3388912B2 (ja) | 1994-10-20 | 1994-10-20 | 空気ばねならびに空気ばね高さの測定方法および制御方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3388912B2 (ja) |
| KR (1) | KR100344856B1 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR100418615B1 (ko) * | 2001-03-22 | 2004-02-11 | 기아자동차주식회사 | 자동차의 에어 스프링 보조장치 |
| KR100418616B1 (ko) * | 2001-03-22 | 2004-02-11 | 기아자동차주식회사 | 자동차의 에어 스프링 전자 제어장치 |
| GB2406548A (en) * | 2003-10-03 | 2005-04-06 | Trelleborg Ab | Air suspension system |
| JP5876815B2 (ja) * | 2012-11-15 | 2016-03-02 | ボルボトラックコーポレーション | ストロークセンサ及びストロークセンサを備える流体ばね |
| JP6486721B2 (ja) * | 2015-03-03 | 2019-03-20 | 株式会社総合車両製作所 | 鉄道車両用台車の空気ばね高さ調整装置 |
| CN110608259A (zh) * | 2019-10-11 | 2019-12-24 | 湖南铁路科技职业技术学院 | 一种可便捷检测辅助弹簧形变的空气弹簧系统及检测方法 |
-
1994
- 1994-10-20 JP JP25535694A patent/JP3388912B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-09-04 KR KR1019950028833A patent/KR100344856B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR960014710A (ko) | 1996-05-22 |
| JPH08121521A (ja) | 1996-05-14 |
| KR100344856B1 (ko) | 2002-11-23 |
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