JPH05507664A - 走行車用の液圧空気圧式ばね - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 走行車用の液圧空気圧式ばね 〔技術分野〕 本発明は全般的に自動車用の液圧空気圧式ばねに関する。これはばね上質量とば ね下質量との間に設けられた液圧空気圧式操作素子を有している。水平位置調整 弁は、ばね上質量とばね下質量の相対位置に関係して作動され、液圧空気圧式操 作素子を第１の切換位置において圧力配管に接続し、第２の切換位置において排 出配管に接続し、もう１つの切換位置においてこれらの接続を遮断する。

〔背景技術〕

上述した構造の液圧空気圧式ばねは一般に水平位置調整装置の概念で知られてい る。車軸荷重が増大した場合、圧力媒体例えば油がアキュムレータに圧送され、 車体（ばね上質量）が下降する。その場合水平位置調整弁は元来の水平位置が再 び得られるまで、油が圧力配管を介して例えば中央アキュムレータから液圧空気 圧式操作素子に導かれるように変位調整される。車軸荷重が低下した場合、油は アキュムレータから流出する。この場合水平位置調整弁は元来の水平６置が再び 得られるまで、液圧空気圧式操作素子を排出配管に接続する。この原理に基づい て作動する液圧空気圧式ばねは例えば西独特許出願公開第１７８０３９４号明細 書で知られている。

自動車用の液圧空気圧式ばねを種々の荷重状態に合わせるために、液圧空気圧式 操作素子のばね硬さを変更する種々の方式が既に提案されている。西独特許出願 公告第１７５５０７９号明細書において、ばねで付勢されている３位置切換弁が ピストンロッド側環状室を自動的に排出配管あるいはアキュムレータ室に接続す る装置が知られている。これによって無積載走行車におけるばね硬さは積載走行 車の場合よりも小さくされる。

農耕用多目的走行車用の車輪取付はブラケット（西独特許第２８０７２９９号明 細書）の場合、液圧空気圧式操作素子の圧力室は遮断弁を介してアキュムレータ に接続できる。その遮断弁に対して並列に、３ボ一ト３位置切換弁が挿入接続さ れている圧力配管が延びている。遮断弁が閉じている場合、板ばねが車体を支持 する働きをする。走行車の無積載状態において、非常に軟らかい弾性が存在する 。遮断弁を開放することによって、機械式ばねは液圧空気圧式に支援される。こ の場合そのばねの特性曲線は非常に急勾配となり、これによりばねは硬くなる。

３ポ一ト３位置切換弁の変位調整によって、液圧空気圧式操作素子の圧力媒体の 圧力は、マノメータを介して調整されるその都度の荷重に対して必要な値にされ る。

農耕用走行車例えばトラクタの場合、過大な車軸荷重勾配（前車軸と後車軸の車 軸荷重の差）が生ずる。耕作用すきで作業する際、後車軸は強く荷重され、前車 軸は大きく負荷軽減される。前部ローダ−で作業する際はその逆の状態となる。

液圧空気圧式ばねを適合するだめの公知の処置は、そのような種々の採用状態を 考慮することは許されない。

〔発明の開示〕

本発明の目的は、最大車軸荷重と最小車軸荷重とから合成される静的な圧力状態 、最大許容動的圧力、アキュムレータの最大許容圧力状態、並びに最小の車軸荷 重におけるアキュムレータの残留油量の存在が、十分に考慮されるか保障される ように液圧空気圧式ばねを設計することにある。農耕用および建築用走行車にお いて車体の固有振動数をｌＨｚにしようとするものである。

この本発明の目的は、液圧空気圧式操作素子が複動液圧シリンダであり、そのシ リンダ室が第１のアキュムレータに接続され、そのピストンロッド側環状室が第 ２のアキュムレータに接続されていることによって達成される。調整弁は第１の アキュムレータにおける圧力に関係して第２のアキュムレータを圧力配管に接続 するか又は圧力配管から分離する。本発明に基づく方式の主な特徴は、液圧空気 圧式ばねを２つの圧力系に分割することにある。この圧力系の高圧側は、液圧空 気圧式操作素子のシリンダ室並びに第１のアキュムレータから成って（罵る。

この装置は水平位置調整装置によって補完されている。

低圧側は液圧空気圧式操作素子のピストンロッド側環状室と第２のアキュムレー タから成っている。調整弁は、車軸荷重の低減に伴って即ち高圧側における圧力 の低下に伴って低圧側に対抗圧力を形成する。全体として本発明に基づく方式は 、液圧空気圧式ばねの大きな車軸荷重勾配への適合を可能にする。最大車軸荷重 と最小車軸とから合成される静的な圧力状態は、本発明に基づく方式の場合、車 軸荷重の低減に伴って対抗圧力が形成されるので、決して第１のアキュムレータ を完全に空にすることはない。従ってこの大きな車軸荷重勾配の場合でも、走行 車のすべての荷重状態において第１のアキュムレータに残留油量が存在している ので、水平位置調整装置の確実な機能が保障される。第２のアキュムレータにお ける調整可能な対抗圧力によって、第１および第２のアキュムレータのばね作用 が並列接続される。小さな車軸荷重の範囲において高いぼね硬さが得られる。こ れによって車軸荷重に関する車体の固有振動数はほぼ一定（約ＩＨｚ）に保持さ れる。

本発明の有利な実施態様において、調整弁はピストンマノメータとして形成され ている。このピストンマノメータによって、第１のアキュムレータの圧力と第２ のアキュムレータの圧力との予め与えられた圧力関係が車軸荷重に関係して自動 的に調整される。勿論大きな車軸荷重勾配の場合も、普通の容積を有し一般的な 圧力関係で作用するアキュムレータを利用することができる。

調整弁を、圧力配管、排出配管および環状室に通じる接続口を有する方向切換弁 として形成することが有利である。この調整弁は、第１および第２のアキュムレ ータの圧力に関係して切り換えられる。このために対応した制御配管が設けられ ている。

本発明における他の特徴およびそれにより得られる利点は２つの実施例を参照し た以下の説明から理解できる。

〔図面の簡単な説明〕

第１図は自動車特に農耕用走行車用の液圧空気圧式ばねの配管系統図、および第 ２図は第１図における液圧空気圧式ばねを設計するための概略特性線図である。

〔発明を実施するための最良の形態〕

第１図は、液圧空気圧式ばねの構成を配管系統図で概略的に示している。ポンプ １は圧力媒体例えば油を貯蔵タンク２から圧力配管３に搬送する。圧力配管３は 水平位置調整装置４に通じており、ここから液圧空気圧式操作素子７，８のシリ ンダ室５，６に通じている。液圧空気圧式操作素子はばね上質量とばね下質量と の間に設けられている。ここでばね下質量とは、関節的あるいは非関節的に形成 されたトラクタの車軸９が対象となっている。ばね上質量は特に車体１０の重量 から成っている。

車体１０は単にハツチング付き面で示されている。圧力配管３から接続配管１１ が第１のアキュムレータ１２に通じている。配管系統図から、液圧空気圧式操作 素子７゜８はシリンダ室５，６が第１のアキュムレータ１２に接続されている複 動液圧シリンダであることが分かる。

第１のアキュムレータ１２は遮断弁１３を介して圧力配管３から分離できる。

圧力配管３は圧力制限弁を介して排出配管工５に接続されている。

水平位置の調整は次のように行われる。

車軸荷重が増大した場合、油は液圧空気圧式操作素子７．８のシリンダ室５．６ から第１のアキュムレータ１２に圧送される。従って車体１０は下降する。その 場合位置検出器１６が水平位置調整弁を、元来の水平位置が再び得られるまでポ ンプ１が油を圧力配管３を介してシリンダ室５．６に導くように変位調整する。

車軸荷重が減少した場合、油は第１のアキュムレータ１２からシリンダ室５，６ に圧送される。従って車体１０は持ち上がる。その結果、位置検出器１６は水平 位置調整弁４を図中の上側切換位置に変位調整し、従ってシリンダ室５．６は圧 力配管３を介して排出配管１５に接続される。水平位置調整弁４は油をシリンダ 室５，６ないし第１のアキュムレータ１２から貯蔵タンク２に、元来の水平位置 が再び得られるまで流出する。

圧力配管３から別の接続配管１７が、ここでは３ボ一ト３位置切換弁として形成 されている調整弁１８に通じている。この調整弁１８は図示した中立位置におい て接続配管１９を介して排出配管１５に接続されている。別の接続口２０は配管 ２１に通じている。この配管２１は両液圧空気圧式操作素子７．８のピストンロ ッド側環状室２２．２３を互いに接続している。配管２１には第２のアキュムレ ータ２４が接続されている。

制御配管２５が調整弁１８の片側を圧力配管３に接続しているので、調整弁１８ は第１のアキュムレータにおける圧力に関係して切り換えられる。別の制御配管 ２６が調整弁１８を配管２１に接続しているので、調整弁１８は第２のアキュム レータにおける圧力に関係して切り換えられる。

調整弁１８の主機能は、第２のアキュムレータ２４を第１のアキュムレータ１２ における圧力に関係して圧力配管３に接続すること即ち対抗圧力を形成すること 、あるいはこの対抗圧力を圧力配管から分離すること即ち対抗圧力を消滅するこ とにある。

３ボ一ト３位置切換弁として形成されている調整弁１８はピストンマノメータと して作用する。第１のアキュムレータ１２の圧力と第２のアキュムレータ２４の 圧力の予め与えられた圧力関係は、制御配管２５を介してピストンマノメータに よって自動的に、液圧空気圧式操作素子７．８の荷重に関係して連続的に調整さ れる。実際の必要条件に応じて、連続的な関数（第１のアキュムレータの圧力な いし車軸荷重に関する第２のアキュムレータにおける圧力）の代わりに、例えば 段階状関数に基づ（他の経過が設定できる。

第２図における線図から、第１のアキュムレータおよび第２のアキュムレータに おける圧力の原理的な経過が理解できる。この線図は車軸荷重（ｋｎ−キロニュ ートン）に関する圧力値（バール）を示している。直線Ａは第１のアキュムレー タにおける圧力経過を示している。

最小の車軸荷重において第１のアキュムレータの圧力は最小（約４０バール）で ある。約６０ｋｎの車軸荷重の場合、第１のアキュムレータにおける圧力は最大 値（約１５５バール）となる。

第２のアキュムレータにおける最高圧力は約４０バールである。この場合、車軸 荷重は最小である。第２のアキュムレータの圧力は約６０ｋｎの車軸荷重の際に 約１５バールまで低下する。この点を通る直線には符号Ｂが付されている。線図 中における破線は合成圧力に相応し、即ち第２のアキュムレータにおける圧力分 を考慮した第１のアキュムレータにおける圧力に相応している。

この破線には符号Ｃが付されている。第１および第２のアキュムレータのばね作 用を並列接続することによって、低い車軸荷重の範囲において同じ範囲における 直線Ａの勾配に比べて急勾配で延びる特性曲線が生ずる。ここで液圧空気圧式ば ねはより硬くされる。更に本発明に基づいて形成された液圧空気圧式ばねの大き な利点は、この場合には約１０〜約６０ｋｎの車軸荷重の範囲において系統の固 有振動数が比較的一定していることである。殊に低い車軸荷重の範囲において固 有振動数はＩＨｚ　（ヘルツ）近くまでとなる。第２図に示されている関係に相 応するように液圧空気圧式ばねを設計する場合、約１０ｋｎの車軸荷重における 固有振動数は約０．８Ｈｚであり、約１．７Ｈｚの値まで上昇し、これは約６０ ｋｎの車軸荷重に相応する。

要　約　書 走行車用の液圧空気圧式ばね 本発明は、自動車特に過大な車軸荷重勾配（前車軸と後車軸の車軸荷重の差）が 生ずるような自動車に対する液圧空気圧式ばねに関する。液圧空気圧式ばねを大 きな車軸荷重勾配に合わせるために、液圧空気圧式操作素子（７，８）は複動液 圧シリンダとして形成されており、そのシリンダ室（５，６）は第１のアキュム レータ（１２）に接続され、ピストンロッド側環状室（２２゜２３）は第２のア キュムレータ（２４）に接続されている。調整弁（１８）を介して第２のアキュ ムレータ（２４）の圧力は第１のアキュムレータ（１２）の圧力に関係して調整 される。本発明に基づく方式は特に農耕用走行車の用途に適している。

（第１図）。

補正嘗の翻訳文提出書（特許法第１８４条の８）平成　４年　１１月　１９−１

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．ばね上質量（１０）とばね下質量（９）との間に設けられた液圧空気圧式操 作素子（７，８）と、ばね上質量（１０）とばね下質量（９）の相対位置に関係 して操作素子（７，８）を第１の切換位置において圧力配管（３）に接続し、第 ２の切換位置において排出配管（１５）に接続し、もう１つの切換位置において これらの接続を遮断する少なくとも１つの水平位置調整弁（４）とを有している 自動車用の液圧空気圧式ばねにおいて、液圧空気圧式操作素子（７，８）が複動 液圧シリンダであり、そのシリンダ室（５，６）が第１のアキュムレータ（１２ ）に接続され、そのピストンロッド側環状室（２２，２３）が第２のアキュムレ ータ（２４）に接続され、調整弁（１８）が第１のアキュムレータ（１２）にお ける圧力に関係して第２のアキュムレータ（２４）を圧力配管（３）に接続する か又は圧力配管（３）から分離することを特徴とする自動車用の液圧空気圧式ば ね。
2. ２．調整弁（１８）が、第１のアキュムレータ（１２）の圧力と第２のアキュム レータ（２４）の圧力の予め与えられた圧力関係（Ｃ）を液圧空気圧式操作素子 （７，８）の荷重に関係して連続的に調整するピストンマノメータとして形成さ れていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の液圧空気圧式ばね。
3. ３．調整弁（１８）が、第２のアキュムレータ（２４）が所定の圧力に達した際 にこれを排出配管（２５）に接続することを特徴とする請求の範囲第１項又は第 ２項記載の液圧空気圧式ばね。
4. ４．調整弁（１８）が、第１および第２のアキュムレータ（１２，２４）の圧力 の予め与えられた圧力関係の限界内において、第２のアキュムレータが圧力配管 および排出配管から分離されている中立位置にとどまっていることを特徴とする 請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１項に記載の液圧空気圧式ばね。
5. ５．調整弁（１８）が、圧力配管（３）、排出配管（１５）および環状室（２２ ，２３）に通じる接続口（３，１９，２０）と第１および第２のアキュムレータ （１２，２４）の圧力下にある制御配管（２５，２６）とを有する方向切換弁で あることを特徴とする請求の範囲第３項又は第４項に記載の液圧空気圧式ばね。
6. ６．第１のアキュムレータ（１２）が、その運転圧力が別の圧力回路内にある第 ２のアキュムレータ（２４）の運転圧力に比べて高い圧力回路内に位置している ことを特徴とする請求の範囲第１項記載の液圧空気圧式ばね。
7. ７．第１のアキュムレータに遮断弁（１３）が前置接続されていることを特徴と する請求の範囲第１項記載の液圧空気圧式ばね。