JPH0672704U - 空気ばね懸架装置を装備する車輌の車高の変更機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車高を必要に応じて任意に変更しうる機構を
提供する。 【構成】 車軸と固結されているトレーリングビームの
一端に軸持されたハンガーと該トレーリングビームの他
端に装架された空気ばねとによって車体を支持する機構
において、車体又はハンガーに取付けられた切換弁のレ
バー端と、前記トレーリングビームとの間に、切換弁の
中立点とトレーリングビームとの間の連結長さを任意に
変更させうる、伸縮自在な連結機構が取付けられたこと
を特徴とする空気ばね懸架装置を装備する車輌の車高の
変更機構。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、空気ばねを懸架装置として使用する車輌において、その車高の変更 機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の空気ばねは、空気ばねのみを主懸架用として使用し、車高を変更するこ とではなく、荷重の変動に対して車高を自動的に復元する機能を有する点に特徴 がある。 すなわち、その一例を図面にしたがって説明するならば図７において、車軸１ に固定したトレーリングビーム２の一端は、車体４に固定されたハンガー３に回 転自在に軸持され、他端は上面を車体４に固定された空気ばね５の下面と締結さ れている。 一方、ハンガー３又は車体に固定されたレベリングバルブ６（以後切換弁と記 す）は、レバー７の先端がトレーリングビーム２と定められた長さの連結棒８を 介して軸持連結されており、又、同車内に設けられた空気圧縮器９と空気ばね５ とは、配管１０によって接続されている。

【０００３】 図７では車体４上での荷重と空気ばね５との圧力とが平衡状態にあり、切換弁 ６のレバー７は水平状態すなわち中立点にあり、空気ばねには空気の出入りがな い状態にある。 車体４上にさらに荷重を受けた場合は、空気ばね５は撓み、車体が下る。切換 弁５も車体と共に下るが、地上の車輪に支持された車軸１は高さの変動がなく、 かつトレーリングビーム２も高さの変動がない。 したがって、連結棒もそのままの長さだから、切換弁６のレバー７だけが、中 立点の水平位置から上方へ振り上げられる。なお、中立点とは、切換弁６が圧縮 空気を供給、排出しない状態を指す。そして空気圧縮器９からの圧縮空気を配管 １０を介して空気ばね５に供給を開始する。

【０００４】 撓んでつぶれている空気ばね５は、圧縮空気の供給を受けて内圧が若干上昇し 、増加した荷重に抗して伸張を開始する。車体４がその力により上昇し、切換弁 ６も共に上昇し、やがてレバー７が水平位置に戻り、切換弁６は中立点に来て、 給気は停止する。 又、車体４上で、逆に荷重が減った場合は、空気ばね５は上方へ伸張し、先に 説明をした作用と反対の作動をして、切換弁６のレバー７は下り、空気ばね５中 の圧縮空気をレバー７が中立点に戻るまで排出をする。 さらに自動的に車高Ｈを一定に保持するということは、制御系において、フィ ードバック制御系を機構的に処理していることに外ならない。

【０００５】 そしてよく知られているフィードバック制御系の基本的構成を図示すれば第８ 図のとおりである。すなわち、目標値ｌ（図７の連結棒８の長さｌ、すなわち、 車高をＨにするように、Ｈに比例した代行値としてのｌを意味する）に対して、 調節部Ｃ₁で調節量を指示し、操作部Ｃ₂で制御して制御対象Ｃ₃に送る。調節部 Ｃ₁は中立点よりレバー７位置が高いか低いかの判断を意味し、操作部Ｃ₂は切換 弁６の圧縮空気の供給排出操作のことであり、制御対象Ｃ₃は圧縮空気の供給排 出を得て空気ばね５が伸張収縮することである。

【０００６】 制御結果としての制御量Ｈ（すなわち、車高Ｈのこと）を検出部Ｃ₄が検出し て、調節部Ｃ₁へ情報を送り、調節部Ｃ₁が目標値ｌと再び比較して、目標値ｌに 近付けるべく、その調節量を操作部Ｃ₂へ指示する。ここで検出部Ｃ₃とは、レバ ー₇が空気ばね５の伸張収縮に連動して、中立点の水平位置から上下に搖動する ことを指す。 換言するならば車体４上に積荷重の変化、すなわち目標値ｌに対していかなる 外乱を受けても、制御量Ｈすなわち車高Ｈは変動せず、常に復元するということ が従来技術の特徴である。

【０００７】 さて、ここで目標値ｌが一定の長さに固定されてしまっているから、その結果 値としての制御量Ｈは、必然的に一定の高さに保持される。そしてこの一定の高 さに保持することが、路面上での乗り上げや落し込み、積荷重の変動等に対して も有効に作動する故に、その技術思想としての優位性が主張されてきた。 また、車体全体の車高を調整するものではないが、後部の２軸の動輪間の荷重 調節手段が知られている（実開昭６０−１５７５０７号公報）。これには、駆動 輪の荷重を増加させて駆動力を向上する考案が記載され、「車高調整手段」とい う語も使われている。しかしながら、「…レベリングバルブ２２のレバー２２ａ を押上げると同時に…ベローズ１４’は空気タンク２０から遮断されて大気に開 口されると共に…ベローズ１４は加圧されて車高を高めると共に、ベローズ１４ ’は大気圧にされて後部従動輪１６の荷重が減少し、その分後部駆動輪１６の荷 重が増す…」と記載されているように、後部の２軸の動輪間の荷重調整手段とし ての車高調整が開示されているにとどまっている。つまり、該考案においては、 後部の２軸間において「車高調整」が行われるが、かかる２軸間の「車高調整」 の結果、荷重の２軸への分散比は変わるものの、車体全体の車高は調整前の状態 とは変わらないのであって、車体全体の車高を調整する機能は有しておらず、車 体全体の車高を調節する本願考案とは技術課題が根本的に相違している。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

上記図７のような従来の方法では、ひとたびｌを固定すると、車高を変更する ことはできない。すなわち荷物の積降し時や乗客の昇降時には車高を必要に応じ て変更し、降雪期のタイヤチェーン装着時には路面状況にしたがって車高を高く する等の変更ができないという問題点がある。そこで本考案では、車高Ｈを必要 に応じて任意に変更できるようにするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案は、車軸と固結されているトレーリングビームの一端に軸持されたハン ガーと該トレーリングビームの他端に装架された空気ばねとによって車体を支持 する機構において、車体又はハンガーに取付けられた切換弁のレバー端と、前記 トレーリングビームとの間に、伸縮自在な連結機構を取付け、切換弁の中立点と トレーリングビームとの距離、即ち、連結棒の長さを任意に変更させることを特 徴とする、空気ばね懸架装置を装備する車輌の車高の変更機構である。 すなわち、本考案は前述の車高Ｈの代行値としての目標値ｌを任意に変更する ことによって車高を調節するものである。 目標値ｌの調節にはシリンダーやてこクランクを用いることができる。

【００１０】

【実施例】

実施例を図面に基づいて説明する。 図１は前記目標値ｌの変更をシリンダー１２を用いて行わせるようにしたもの である。この場合に用いるシリンダー１２は、液圧用、空圧用のいずれの加工流 体を用いたものでもよく、又単動、複動のいずれでもよい。 このシリンダー１２のロッドの一端は、切換弁６のレバー７に、他端はトレー リングビーム２に連結されている。さらにこのシリンダー１２は、別に設けられ た制御切換弁１３（ＪＩＳ Ｂ ０１２５にしたがい、記号で示してある）で、 供給源１５からの加圧流体を切換操作して供給し、ピストンの作用によりロッド を出し入れして、長さｌを変更できるようにしてある。この制御切換弁１３は、 手動または電気信号により、シリンダー１２で制御する目標値ｌを変更するため に設けるものである。

【００１１】 その作用を図２に基づいて説明すると、切換弁１３の操作により、配管１４上 に記入した右方向矢印の様に、加圧流体をシリンダー１２の図面下側（フランジ エンド側）に供給し、シリンダー上方（ロッドエンド側）の流体を左方向矢印の 様に排出し、ピストンロッド１６が上方に伸長して、今迄の長さｌがｌ＋△ｌと 変動する。 したがって、切換弁６のレバー７は中立点１７より上方へ振り上げられ、空気 圧縮器からの圧縮空気は、切換弁６の切換によって、配管１０上に記入した矢印 の方向にしたがって、空気ばね５へ供給される。

【００１２】 空気ばね５は伸張を開始し、第３図に示す如く車体４は上昇し、切換弁６のレ バー７が中立点１７の位置に一致し、そこで切換弁６が切換えられて、圧縮空気 の供給を停止する。そして車高は図３に示すようにＨ＋△Ｈとなり、以降はこの 高さを保持する。 又、車高を下げる場合は制御切換弁１３の切換操作により配管１４上に第４図 に示す矢印の如く、シリンダー１２の上側に加圧流体を供給し、シリンダー下側 の流体を排出して、ピストンロッド１６を下方へ引込ませ、ｌ＋△ｌからｌの長 さに変更する。 したがって、切換弁６のレバー７は、中立点１７の位置より下方へ振り下げら れ、切換弁６は空気ばね５中の圧縮空気を配管１０を介して矢印の様に大気中へ 吐出口１８から排出する。

【００１３】 空気ばね５は収縮を開始し、車体４は下降を開始し、図１に示す如くレバー７ が中立点１７の位置に来て、切換弁６は圧縮空気の排出を停止する。そして車高 はＨとなって元の高さに復帰する。 シリンダー12は１本だけでなく、２本、３本…と直列に連結して使用すれば、 ２段、３段…等の有効切換えが可能である。 なお、上記説明では、車高をＨからＨ＋△Ｈへ変更する説明となっているが、 加圧流体を油圧で用いるならば、ピストンロッド１６は任意の高さで保持できる から、無断の細かい高さ設定ができる。

【００１４】 図５は他の実施例で既知の機械であるてこクランク機構を用いた例である。 図５では切換弁６のレバー７の先端に、てこ２０が軸持連結され、かつ、この てこ２０の他端は、トレーリングビーム２に回転自在に軸持されているクランク ２１と、同じく軸持連結されている。又、このクランク２１は、車体４に回転自 在に軸持されたハンドル２６付の円板２４と、可撓軸23を介して結合されており 、ハンドル２６を人手により回転させると、その回転させた角度だけ、同じくク ランク２１も回転するようになっている。 円板２４には１８０°相対した位置に止め２７を設けてあり、ストッパー２５ により、勝手に遊転することを防止するようにしてある。なお、ハンドル２６お よび円板２４は車側より操作できるようにしてある。

【００１５】

【作用】

次にその作用を説明する。 図５ではクランク２１は最下点２９に位置し、したがってレバー７の位置は、 てこ２０の長さ、すなわち目標値ｌで保持されていることを示す。これはシリン ダーを用いた場合の図１での状態と同じである。 次にストッパー２５を解除し、ハンドルを取って円板２４を車側から１８０° 回転させ、クランク２１を矢印２８の方向に回転させて、図６に示すように最上 点３０に位置させ、後、ストッパー２５を作動させる。

【００１６】 このときレバー７だけが切換弁６の中立点１７である水平位置から上方へ振り 上げられ、目標値ｌはてこ２０の長さｌとクランク２１の１８０°回転した場合 の長さ（すなわち、クランク２１の回転直径）△ｌとの和、すなわち、目標値ｌ ＋△ｌへと変化する。この状態はシリンダーを用いた場合の図２での状態と同等 である。 その後の作用はすでに図２〜４にしたがって、車高をＨからＨ＋△Ｈへ、又Ｈ ＋△ＨからＨへ変化させるのと、同じであるから説明を省略する。 なお、この場合においても、円板２４に何個かの止め２７を設けておれば、何 段階かの細かな車高調整も可能となる。

【００１７】

【考案の効果】

本考案によれば、目標値ｌは固定されずｌ＋△ｌとｌとの間を変化させ得るの で、車高を必要に応じＨ＋△ＨとＨとの間で変更することが可能となる。 したがって、荷物の積み下し時には車高を変更できるので、それだけ作業が容 易となり、省エネルギー的であり、かつ安全作業の一助にもなる。 又、走行時、タイヤチェーン等を装着したために、タイヤチェーンが泥除けを 叩く等の支障を防止する上で、車高を変更する必要があり、そのことも満足させ ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を説明する正面図。

【図２】本考案の実施例の作用の説明図。

【図３】本考案の実施例の作用の説明図。

【図４】本考案の実施例の作用の説明図。

【図５】本考案の他の実施例を説明する正面図。

【図６】本考案の他の実施例の作用の説明図。

【図７】従来の空気ばねを使用した懸架装置の説明図。

【図８】懸架装置のフィードバック制御系の基本構成の
説明図。

【符号の説明】

１ 車軸 ２ トレーリングビーム ３ ハンガー ４ 車体 ５ 空気ばね ６ レベリングバルブ（切換弁） ７ レバー ８ 連結棒 ９ 空気圧縮器 １０ 配管 １２ シリンダー １３ 制御切換弁 １４ 配管 １５ 供給源 １６ ピストンロッド １７ 中立点 １８ 吐出口 ２０ てこ ２１ クランク ２３ 可撓軸 ２４ 円板 ２５ ストッパー ２６ ハンドル ２７ 止め ２８ 矢印 ２９ 最下点 ３０ 最上点 ｌ 目標値 △ｌ 目標値変更量 Ｃ₁ 調節部 Ｃ₂ 操作部 Ｃ₃ 制御対象 Ｃ₄ 検出部 Ｈ 車高 △Ｈ 車高変化量

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 車軸と固結されているトレーリングビー
   ムの一端に軸持されたハンガーと該トレーリングビーム
   の他端に装架された空気ばねとによって車体を支持する
   機構において、車体又はハンガーに取付けられた切換弁
   のレバー端と、前記トレーリングビームとの間に、切換
   弁の中立点とトレーリングビームとの間の連結長さを任
   意に変更させうる、伸縮自在な連結機構が取付けられた
   ことを特徴とする空気ばね懸架装置を装備する車輌の車
   高の変更機構。
2. 【請求項２】 連結機構がピストンおよびロッドを有す
   るシリンダーである請求項１記載の車高の変更機構。
3. 【請求項３】 連結機構がてこクランクの位置を最下点
   から最上点の間で回転変動させうるてこクランク機構で
   ある請求項１記載の車高の変更機構。