JP3767410B2 - エアサスペンション車用車高調整装置 - Google Patents

エアサスペンション車用車高調整装置 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアサスペンション車の車高調整装置、特にバス等における乗客の乗降を容易にして安全性を向上するために、バスストップ等において、少くとも乗降口付近の車体の高さを通常走行時より低くする所謂ニーリング作動を行なうことができる車高調整装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、遠距離走行の機会が多い観光バスや一部の路線バスに、乗り心地を改善し、運転者や乗客の疲労を軽減するため、エアサスペンション車が採用されている。また、この種のエアサスペンション車において、乗客の乗降を容易にして安全性を向上するために、バスストップやパーキングエーリヤ等での停車時に、少くとも乗降口を備えた車体部分の車高を通常走行時の車高より十分低くする所謂ニーリング作動を行ない得るようにした車高調整装置を備えたものがある。
【0003】
上記従来の車高調整装置の一例を、本出願人の提案に係る特許第2949906号特許公報に開示された車高調整装置の概念図である図2について説明する。(なお、図中、圧縮空気回路は実線で示し、電気回路は一点鎖線で示されている。)図中10Fは前軸12Fと車体(通常は車台フレーム)との間に介装され自体周知の前軸エアスプリング、10Rは後軸12Rと車体との間に介装された周知の後軸エアスプリング、14F及び14Rは前軸12F及び後軸12Rの上方付近の車体に夫々装着された公知構造のレベリングバルブ、16は圧縮空気源としてのエアタンク、18はコントロールユニット、20はキースイッチ、22は車載電源としてのバッテリである。
【0004】
上記レベリングバルブ14F,14Rには夫々エアスプリング10F,10Rにエアタンク16内の圧縮空気を供給し又はエアスプリング10F,10R内の圧縮空気を排出する弁部材が収蔵され、各弁部材は作動レバー24F,24Rによって開閉される。作動レバー24Fの自由端と前軸12Fとの間に、単動式のエアシリンダ26Fを介装したセンシングロッド28Fの上下両端が枢着され、同様に、作動レバー24Rの自由端と後軸12Rとの間に、単動式のエアシリンダ26Rを介装したセンシングロッド28Rの上下両端が枢着されている。
【0005】
上記エアシリンダ26F及び26Rは3ポートのエアシリンダ用電磁弁30を介して上記エアタンク16との連通を制御される。車両の運転者が、バスストップ等で停車したのち、ニーリングスイッチ32をニーリング作動側に操作すると、コントロールユニット18から上記エアシリンダ用電磁弁30に駆動出力が供給されてポートbとaとが連通すると共にポートcが閉塞されるので、エアタンク16内の圧縮空気がエアシリンダ26F,26Rに供給されて、同エアシリンダ26F及び26Rが短縮する。この結果、センシングロッド28F,28Rの全長が短縮し、作動レバー24F及び24Rが下方に回動して、エアスプリング10F及び10Rを夫々レベリングバルブ14F及び14Rを介して大気に連通させ、エアスプリング10F及び10R内の圧縮空気を外気に排出して車高を低下させる。
【0006】
次に、乗客の乗降が終ったのち、運転者がニーリングスイッチ32を復帰方向又はニーリング解除方向に操作すると、エアシリンダ用電磁弁30が消勢されてポートaとcとが連通すると共にポートbが閉塞されるので、エアシリンダ26F及び26Rの圧力室が大気に連通され、内蔵されたリターンスプリングによりエアシリンダ26F,26Rが伸長する。この結果、センシングロッド28F及び28Rの全長が、通常走行時の長さに伸長し、作動レバー24F及び24Rが上方に回動して、エアスプリング10F及び10Rを夫々レベリングバルブ14F及び14Rを介してエアタンク16に連通させる。同エアタンク16内の圧縮空気がエアスプリング10F及び10Rに供給され、車高が増大する。作動レバー24F及び24Rが図示の中立位置に達したとき、上記圧縮空気の供給が停止され、車高は予め設定された通常走行時の設定車高に復帰する。
【0007】
上記レベリングバルブ14F及び14Rを介してのエアシリンダ10F及び10Rの圧力室への圧縮空気の給排は、弁通路面積が小さいため、上記ニーリング作動及び復帰に数分程度の時間を必要とし、乗客の乗降時間が長くなる不具合がある。
そこで上記ニーリング作動及び通常走行車高への復帰時間を短縮するために、上記既提案のニーリング装置では、上述した通常走行時の圧縮空気回路とは別に、エアスプリング10F,10Rとレベリングバルブ14F,14Rとの間に第1のバイパス通路34F,34Rを設けて、同第1バイパス通路34F,34R内にニーリング作動用排気電磁弁36F,36Rを設けると共に、エアスプリング10F,10Rとエアタンク16との間に第2のバイパス通路38F,38Rを設けて、同第2バイパス通路38F,38R内にニーリング解除用給気電磁弁40F,40Rが設けられている。
【0008】
上記ニーリング作動用排気電磁弁36F,36R及びニーリング解除用電磁弁40F,40Rは、夫々所望の時間を設定することができるタイマT〜Tを介しコントロールユニット18からの駆動出力により付勢されて開き、タイマT〜Tの設定時間が経過すると自動的に消勢されて閉止する。車両の運転者が、前述したように停車後ニーリングスイッチ32をニーリング作動側に操作すると、ニーリング作動用排気電磁弁36F,36Rが付勢されて開き、相対的に大きい通路面積を有する弁通路からエアスプリング10F,10R内の圧縮空気が大量に流出する。この間ニーリング解除用給気電磁弁40F,40Rは消勢されて閉止されている。
【0009】
ニーリング作動用排気電磁弁36F,36Rからの圧縮空気の排出により車高が急速に低下し、前記エアシリンダ26F,26Rの短縮により長さが短縮したセンシングロッド28F,28Rによって定まるニーリング車高に達する僅か以前に、タイマT及びTによりニーリング作動用排気電磁弁36F,36Rが閉じるので、その後はレベリングバルブ14F,14Rからの小流量の圧縮空気の排出によって、車高が正しくニーリング車高に調整される。
【0010】
次に、乗客の乗降が終ったのち、運転者がニーリングスイッチ32をニーリング解除側に操作すると、ニーリング解除用給気電磁弁40F,40Rが開いてエアタンク16内の圧縮空気が相対的に大きい弁通路をとおりエアスプリング10F,10R内に流入するので、同エアスプリング10F,10Rが伸長し車高が増大する。既に説明したように、ニーリングスイッチ32の解除側への操作により、エアシリンダ26F,26Rの圧力室内の圧縮空気が外気に排出され、センシングロッド28F,28Rが伸長して通常走行時の長さとなる。この間、ニーリング作動用排気電磁弁36F,36Rは閉止されている。
【0011】
上記エアシリンダ26F,26Rの伸長により、車高がセンシングロッド28F,28Rの長さによって設定される通常走行時の車高より僅かに低い車高に達したとき、タイマT及びTによりニーリング解除用給気電磁弁40F,40Rが消勢されて閉止するので、以後はレベリングバルブ14F,14Rから供給される小流量の圧縮空気により、エアスプリング10F,10Rが緩やかに伸長して車高が設定車高に復帰する。
なお、図2はバス等車両の右側のみを示し、ニーリング作動が左右同時に行なわれる場合は左側にも実質的に同様の部材及び空気配管が配設されるが、通常エアタンク16、コントロールユニット18及びエアシリンダ用電磁弁30は左右共通の部材として使用される。また、前軸12F及び後軸12Rの車軸配置、例えば前二軸車、後二軸車等の場合、エアスプリング10F,10Rを夫々左右2個並設することができるし、さらに前軸12Fでは、左右のエアスプリング10Fに各々レベリングバルブ14F及びセンシングロッド28Fを設け、後軸12については、車幅方向の略中央部分に1個のレベリングバルブ14R及びセンシングロッド28Rを設けるのが一般的であるが、左右のエアスプリング14Rに夫々レベリングバルブ14R及びセンシングロッド28Rを設けることも勿論任意である。なお、上記タイマT〜Tの設定時間は、上記ニーリング作動及びニーリング復帰が夫々好ましい時間内に行なわれるように適切に設定される。
【0012】
上述した従来の車高調整装置では、バスストップでの乗降客が多く、ニーリング作動を長い時間継続する場合、或いはバスターミナルやパーキングエーリヤでニーリング作動したまま休息或いは待機している場合等において、ニーリング車高を保持するためには、キースイッチ20をONにし、かつニーリングスイッチ32をニーリング作動側に操作した状態でエアシリンダ用電磁弁30を付勢し続けてエアシリンダ26F及び26Rに圧縮空気を供給した状態を維持する必要があり、バッテリ22の負担が大きい不具合がある。また、キースイッチ20をOFFにして、ニーリング車高を維持するためには、バッテリ22とエアシリンダ用電磁弁30とを、キースイッチ20を経由しない別回路で接続し、ニーリング作動中エアシリンダ用電磁弁30を付勢し続ける必要があるため、バッテリ22の上がりの原因となる不都合がある。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記既提案のニーリング装置を含む従来のエアサスペンション車における車高調整装置の不具合を解消するために創案されたもので、停車後ニーリング車高とした後、キースイッチをOFFにして、ニーリング作動に関与するすべての電磁弁を消勢した状態でもニーリング車高を長時間保持することができ、従ってバッテリの電力消費が少なく、バッテリ上りやバッテリの早期損耗を効果的に防止することができるこの種装置を提供することを、主たる目的とするものである。
また、本発明の他の目的は、車両を停車してニーリング車高としてキースイッチをOFFにしてエンジンを停止させ、その後再びエンジンを始動させた場合に運転者が誤ってニーリングスイッチをニーリング作動側に操作することにより更なる車高の低下を生起させて却って乗降性を悪化させ、或いはエアサスペンション構成部材の破損を招く等の不具合が発生することを効果的に防止し得るこの種装置を提供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、エアスプリングに圧縮空気源からの圧縮空気を給排することによって車高を調整するレベリングバルブと、車高の変化に応動して上記レベリングバルブを作動させるセンシングロッドと、同センシングロッドに介装され圧縮空気を給排することによりセンシングロッドの長さを変化させることができるエアシリンダとを備えたエアサスペンション車において、上記圧縮空気源と上記エアシリンダの圧力室とを連結する空気配管内の上流部分に、ON状態で管路を連通させOFF状態で管路を遮断する第1の電磁弁と、上記空気配管内の下流部分に、ON状態で上記エアシリンダの圧力室を大気に連通させOFF状態で管路を連通させる第2の電磁弁と、ニーリング作動側に操作されたとき上記第1電磁弁をON状態とすると共に第2電磁弁をOFF状態とし、ニーリング解除側に操作されたとき上記第1電磁弁をOFF状態とすると共に第2電磁弁をON状態に制御するニーリングスイッチと、上記エアシリンダの圧力室内の空気圧力を検知してニーリング状態を検出する空気圧スイッチと、同空気圧スイッチの信号を受容して上記ニーリング状態であることが検出されているとき上記ニーリングスイッチのニーリング作動側への操作にも拘わらず上記エアスプリング内の圧縮空気の排出を禁止するように作動するコントロールユニットとを具備したことを特徴とするエアサスペンション車用車高調整装置を提案するものである。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下本発明の好ましい実施形態を、図1(図2と同様便宜的に車両の右半部のみを示す)を参照して具体的に説明する。図示のように、本発明に係る車高調整装置では、圧縮空気源としてのエアタンク16とエアシリンダ26F及び26Rとを連結する空気配管42内において、その上流部分即ちエアタンク16側に第1の電磁弁44が設けられると共に、同第1電磁弁44の下流部分に第2の電磁弁46が配設され、さらに同第2電磁弁46とエアシリンダ26Fもしくは26Rとの間の空気配管、又はエアシリンダ26F又は26R自体の圧力室外側に空気圧スイッチ48が介装される。(図示の場合、エアシリンダ26Rに到る空気配管内に上記空気圧スイッチ48を介装した例が示されている。)図2に示した既提案の車高調整装置におけるエアシリンダ用電磁弁30に代え、第1電磁弁44及び第2電磁弁46が配設されている点、及び上記空気圧スイッチ48を設けた点を除き、その他の構成部材は実質的に同一であるので、同一の符号を付し詳細な説明は省略する。
【0016】
上記第1電磁弁44は2ポートの電磁弁であって、運転者がニーリングスイッチ32をニーリング作動側に操作することによりコントロールユニット18から駆動出力が供給されて付勢(ON)され、ポートa及びbが連通するが、上記ニーリングスイッチ32がニーリング解除側に操作され又は中立位置(ニーリング作動側及びニーリング解除側の何れでもない休止位置)にあるときはコントロールユニット18により消勢(OFF)されてポートaとbとの連通が遮断される。
【0017】
一方、第2電磁弁46は、3ポートの電磁弁であって、運転者がニーリングスイッチ32をニーリング解除側に操作したときコントロールユニット18から駆動出力が供給されて付勢(ON)されポートbとポートcとが連通すると共にポートaが閉塞される。この結果、エアシリンダ26F及び26Rの圧力室に供給されていた圧縮空気が、第2電磁弁46のポートb及びcを通って大気に排出される。また、ニーリングスイッチ32がニーリング作動側に操作され又は中立位置にあるときは、コントロールユニット18により第2電磁弁46は消勢(OFF)されてポートaとポートbとが連通すると共に、ポートcは閉塞される。
【0018】
従って、バスストップ等で停止したのち、運転者がニーリングスイッチ32をニーリング作動側に操作すると、コントロールユニット18の駆動出力により第1電磁弁44がONとなり、かつ第2電磁弁46はOFFとなるので、エアタンク16内の圧縮空気が空気配管42内の第1電磁弁44のポートa及びbを通り、第2電磁弁46のポートa及びbを経てエアシリンダ26F及び26Rの圧力室に供給され、各エアシリンダが短縮するので、センシングロッド28F及び28Rが短縮し、レベリングバルブ14F及び14Rを介してエアスプリング10F及び10R内の圧縮空気が大気に排出される。一方、ニーリングスイッチ32のニーリング作動側への操作により、コントローラ18からニーリング作動用排気電磁弁36F及び36RがタイマT及びTにより設定された時間開いてエアスプリング10F及び10R内の圧縮空気が急速に排出され、車高がニーリング車高に達するまでの時間が短縮される。なお、ニーリング車高に達する僅か以前にニーリング作動用排気電磁弁36F及び36Rが閉じ、以後レベリングバルブ14F及び14Rから小流量の圧縮空気が排出されるので、正しくかつ緩やかにニーリング車高に到達することは、既提案のニーリング装置と同様である。
【0019】
上記のように車高がニーリング車高に達したのち、バスストップでの乗降時間が長い場合、或いはバスステーションでの比較的長い時間の待機やパーキングエーリヤでの休息等の場合、運転者がキースイッチ20をOFFにすると、コントロールユニット18も作動を停止し、空気配管42内の第1及び第2電磁弁44及び46が共にOFF状態となる。第2電磁弁46はOFF状態のときポートaとポートbが連通すると共に排気用のポートcが閉塞され、第1電磁弁44のポートbとポートaとの連通が遮断されるので、エアシリンダ26F及び26Rの圧力室に供給されている圧縮空気は外気に流出することがなく、センシングロッド28F及び28Rが短縮した状態に保持されてニーリング車高が維持される。このとき、ニーリング作動用排気電磁弁36F及び36R、ニーリング解除用給気電磁弁40F及び40Rもコントロールユニット18の作動停止により勿論消勢されるので、ニーリング作動及び解除に関与するすべての電磁弁に電力が供給されず、バッテリ22の上りや早期損耗が効果的に防止されることとなる。
【0020】
次に、発車のために運転者がキースイッチ20をONにすると、コントロールユニット18が作動状態となる。そこで、ニーリングスイッチ32をニーリング解除側に操作すると、第2電磁弁46が付勢されてポートbがポートcに連通すると共にポートaが閉塞される。このためエアシリンダ26F及び26Rの圧力室内に供給されていた圧縮空気が第2電磁弁46のポートbからポートcを経て排気され、センシングロッド28F及び28Rが通常走行時の長さに伸長し、エアタンク16内の圧縮空気がレベリングバルブ14F及び14Rを経てエアスプリング10F及び10Rに供給され、車高が上昇する。これと同時に、コントローラ18からタイマT及びTにより設定された時間、ニーリング解除用給気電磁弁40F及び40Rが付勢されて開き、エアタンク16の圧縮空気がバイパス通路38F及び38Rを通り、エアスプリング10F及び10Rに大きな流量で供給され、車高が急速に通常走行時の車高に復帰することは、上記既提案の車高調整装置と実質的に同様である。なお、このとき第1電磁弁44は、上記第2電磁弁46のポートaが閉塞されているので、付勢、消勢何れでも問題はないが、電力消費低減の観点から、勿論消勢されることが好ましい。
【0021】
更に、上記のように通常のニーリングスイッチ32のニーリング作動側への操作によりエアシリンダ26F及び26Rの圧力室に圧縮空気が供給されると、空気圧スイッチ48が作動してその信号がコントロールユニット18に供給され、同コントロールユニット18は車高がニーリング状態となっていることを認識することとなる。この状態で運転者がキースイッチ20を開路してエンジンを停止させたのち、再びキースイッチ20を閉成してエンジンを始動させると、この間、ニーリングスイッチ32は自動的に中立位置に戻っている。この状態で運転者が誤ってニーリングスイッチ32を作動側に操作しても、上記空気圧スイッチ48の信号を受けたコントロールユニット18は、上記ニーリング作動用排気電磁弁36F,36Rの付勢回路を遮断する(一例として、付勢回路内に、ニーリング状態を報知する上記信号に応じて開路するが、ニーリング解除状態の通常時は自動的に閉路する常閉のスイッチ機構を設ける)ので、ニーリング状態から更にエアスプリング10F,10Rが排気されて、一層車高が低下し、却って乗降性を損なったり、エアサスペンション装置内の構成部材を破損させるような不具合がない。
【0022】
本発明は、図1に示した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内で種々の変更、修正を加え実施することができる。例えば、ニーリング作動用排気電磁弁36F,36R、ニーリング解除用給気電磁弁40F,40R、これらに関連した第1及び第2バイパス通路34F,38F,34R及び38R、タイマT〜T等、ニーリング作動及びその解除(通常走行車高への復帰)の時間短縮を目的とした諸部材を省略することができる。この場合、車高調整時間を短縮する効果は失なわれるが、本発明の主目的であるバッテリ22の上り防止及び早期損耗防止の効果は、聊かも損なわれない。さらに、上記コントロールユニット18内に、上記ニーリング作動及び解除に関与する第1及び第2電磁弁44及び46、ニーリングスイッチ32、ニーリング作動用排気電磁弁36F,36R、ニーリング解除用給気電磁弁40F,40R等の故障を検出する手段を追加して設け、同故障検出手段が何れかの部材の故障を検出したときに、第2電磁弁46をタイマ等により適宜時間ONにしてエアシリンダ26F,26Rを大気に連通させることにより、ニーリング作動中の如何なる車高調整段階でも、レベリングバルブ14F,14Rの通常の作動によって、車高を通常走行時の車高に戻し、走行に故障を来さないようにする安全手段を設けることができる。
【0023】
【発明の効果】
叙上のように、本発明に係るエアサスペンション車用車高調整装置によれば、エアスプリングに圧縮空気源からの圧縮空気を給排することによって車高を調整するレベリングバルブと、車高の変化に応動して上記レベリングバルブを作動させるセンシングロッドと、同センシングロッドに介装され圧縮空気を給排することによりセンシングロッドの長さを変化させることができるエアシリンダとを備えたエアサスペンション車において、上記圧縮空気源と上記エアシリンダの圧力室とを連結する空気配管内の上流部分に、ON状態で管路を連通させOFF状態で管路を遮断する第1の電磁弁と、上記空気配管内の下流部分に、ON状態で上記エアシリンダの圧力室を大気に連通させOFF状態で管路を連通させる第2の電磁弁と、ニーリング作動側に操作されたとき上記第1電磁弁をON状態とすると共に第2電磁弁をOFF状態とし、ニーリング解除側に操作されたとき上記第1電磁弁をOFF状態とすると共に第2電磁弁をON状態に制御するニーリングスイッチと、上記エアシリンダの圧力室内の空気圧力を検知するニーリング状態検出用の空気圧スイッチと、同空気圧スイッチの信号を受容して上記ニーリング状態であることが検出されているとき上記ニーリングスイッチのニーリング作動側への操作にも拘わらず上記エアスプリング内の圧縮空気の排出を禁止するように作動するコントロールユニットとを具備したことを特徴とし、ニーリング作動後にキースイッチがOFFされ、ニーリング作動及び解除に関与するすべての電磁弁が消勢された場合でも、なおニーリング車高を維持することができるので、バッテリの上がりを防止し、また過剰放電による早期損耗を防ぎ耐久性を向上し得る利点がある。また、ニーリング状態のときに運転者が誤ってニーリングスイッチをニーリング作動側に操作しても、車高が一層低くなることがないので、乗降性を却って損なったり、エアサスペンション装置の構成部材を破損する等の不具合を生じない利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好ましい実施形態を示す概略構成図である。
【図2】既提案のエアサスペンション車用車高調整装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
10F,10R…エアスプリング、12F…前軸、12R…後軸、14F,14R…レベリングバルブ、16…エアタンク(圧縮空気源)、18…コントロールユニット、20…キースイッチ、22…バッテリ、24F,24R…作動レバー、26F,26R…エアシリンダ、28F,28R…センシングロッド、32…ニーリングスイッチ、36F,36R…ニーリング作動用排気電磁弁、40F,40R…ニーリング解除用電磁弁、42…空気配管、44…第1電磁弁、46…第2電磁弁、48…空気圧スイッチ。

Claims (1)

  1. エアスプリングに圧縮空気源からの圧縮空気を給排することによって車高を調整するレベリングバルブと、車高の変化に応動して上記レベリングバルブを作動させるセンシングロッドと、同センシングロッドに介装され圧縮空気を給排することによりセンシングロッドの長さを変化させることができるエアシリンダとを備えたエアサスペンション車において、上記圧縮空気源と上記エアシリンダの圧力室とを連結する空気配管内の上流部分に、ON状態で管路を連通させOFF状態で管路を遮断する第1の電磁弁と、上記空気配管内の下流部分に、ON状態で上記エアシリンダの圧力室を大気に連通させOFF状態で管路を連通させる第2の電磁弁と、ニーリング作動側に操作されたとき上記第1電磁弁をON状態とすると共に第2電磁弁をOFF状態とし、ニーリング解除側に操作されたとき上記第1電磁弁をOFF状態とすると共に第2電磁弁をON状態に制御するニーリングスイッチと、上記エアシリンダの圧力室内の空気圧力を検知してニーリング状態を検出する空気圧スイッチと、同空気圧スイッチの信号を受容して上記ニーリング状態であることが検出されているとき上記ニーリングスイッチのニーリング作動側への操作にも拘わらず上記エアスプリング内の圧縮空気の排出を禁止するように作動するコントロールユニットとを具備したことを特徴とするエアサスペンション車用車高調整装置。
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