鐵道車輛用線性減震器的製作方法

2024-02-07 01:24:15

專利名稱：鐵道車輛用線性減震器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種沿大致水平方向配置於鐵道車輛用的車體與底盤間、用於衰減車 體與底盤間的橫跨車輛方向的相對振動的線性減震器。
背景技術：
為了衰減鐵道車輛的車體與底盤間的橫跨車輛方向的相對位移，公知的有在 底盤 與車體之間夾設線性減震器。日本國特許廳2001年發行的JP 2001-241483A公開了一種 能用於上述目的的線性減震器的結構。採用以往技術，線性減震器在缸內收容有活塞，被固定於活塞上的活塞杆沿軸向 從缸伸出。缸的內側被活塞劃分成活塞杆側的第1油室和與活塞杆側相反側的第2油室。當活塞向活塞杆向缸中進入的方向、即減震器的收縮方向進行滑動時，第2油室 收縮，第1油室擴大。第2油室的一部分工作油經由設於活塞上的阻尼閥流入到第1油室 中。第2油室的多餘的一部分工作油通過設於缸底部的阻尼閥流出到工作油油箱中，在該 過程中產生壓側阻尼力。當活塞向活塞杆進入缸中的方向、即減震器的伸長方向進行滑動時，第1油室收 縮，第2油室擴大。第1油室的工作油推開設於活塞上的阻尼閥而流出到第2油室中，在該 過程中產生伸側阻尼力。另外，工作油藉助與阻尼閥並列設於缸底部的單向閥從工作油油 箱毫無阻力地流入到第2油室中。在以往技術中，工作油油箱與缸平行地設於缸的外側。線性減震器沿橫跨車輛方 向大致水平地配置於車體與底盤之間，因此，工作油油箱必然是水平方向的尺寸較大，上下 方向的尺寸變小。在工作油油箱中與工作油一起封入有空氣等氣體，阻尼閥的朝向工作油 油箱排出油的排出口和單向閥的從工作油油箱吸入油的吸入口均在油表面下方開口。但是，對水平方向的尺寸較大的工作油油箱來說，伴隨車輛的側傾方向的擺動、傾 斜的油麵的擺動較大，特別是在工作油油箱的兩端，油麵相對於單向閥的吸入口、阻尼閥的 排出口向上下方向的相對位移較大。其結果，單向閥的吸入口、阻尼閥的排出口露出到油麵上，可能會在從工作油油箱 吸入到單向閥中的工作油中混入工作油油箱內的氣體。另外，對從基閥排出的工作油來說， 也可能由於工作油被排出到油麵上的氣體中而在工作油油箱內引起氣泡，導致氣體混入工 作油中。當混入了作為壓縮性流體的氣體的工作油被供給到第1油室或第2油室中時，這 些油室因活塞的滑動而被壓縮，此時工作油內的氣泡發生收縮。由於在氣泡收縮期間壓力 不上升，因此不能獲得符合說明書的阻尼力。

發明內容
因此，本發明的目的在於防止氣體混入到從工作油油箱供給到線性減震器的油室 中的工作油中。
為了達到上述目的，本發明的沿大致水平方向配置的鐵道車輛用線性減震器包 括缸；活塞，其能自由滑動地收納於缸內；油室，其在缸內被活塞劃分而成；外套筒，其用 於覆蓋缸的外側；工作油油箱，其構成在缸與外套筒所劃分的環狀間隙中，封入有氣體和工 作油；單向閥，其將工作油從工作油油箱吸入到油室中；吸入管，其用於連接單向閥和工作 油油箱，沿工作油油箱的底面配置，在工作油油箱的中央附近設有開口部。本發明的詳細內容及其它特徵、優點在說明書中的下述記載中進行說明，如添附的附圖所示。


圖1是本發明的鐵道車輛用線性減震器的縱剖視圖。
具體實施例方式參照圖1，鐵道車輛用線性減震器1為了衰減鐵道車輛的車體與底盤間的橫跨車 輛方向的相對位移而沿橫跨車輛方向大致水平地夾設於車體與底盤之間。線性減震器1包括一端與環構件11相結合的外套筒2、與外套筒2同軸地收容 於外套筒2內側的缸3、在與環構件11相反的一側沿軸向進入到外套筒2及缸3中的活塞 杆4。在活塞杆4的基端固定有另一個環構件12。線性減震器1藉助環構件11和12與車 體和底盤相連接。在進入到缸3內側的活塞杆4的頂端連接有活塞5。缸3的內側被活塞5劃分成 活塞杆4側的第1油室6和與活塞杆4相反側的第2油室7。油室6和7中填充有工作油。位於與環構件11相反的一側的、外套筒2和缸3的開口部被導塊8密閉。活塞杆 4能在導塊8中自由滑動地貫穿於導塊8中。外套筒2外側的活塞杆4被固定於環構件12 上的圓筒形的罩9覆蓋。缸3和外套筒2之間的環狀間隙作為封入了工作油和氣體的工作油油箱10使用。在活塞5上設有單向閥30，該單向閥30用於使工作油從第2油室7毫無阻力地向 第1油室6中流入，阻止反向的工作油流動。第2油室7通過設於缸3底部的單向閥31與工作油油箱10相連接。單向閥31根 據第2油室7的低壓而打開，將工作油從工作油油箱10毫無阻力地導入到第2油室7中， 另一方面，在第2油室7為高壓時，阻止工作油從第2油室7向工作油油箱10流出。第1油室6藉助內置於導塊8中的阻尼閥22與工作油油箱10相連接。阻尼閥22 包括座落於閥座上的閥芯和對閥芯朝向閥座施力的彈簧，當第1油室6的壓力上升到規定 以上時，閥芯從閥座上升，工作油在基於彈簧的彈簧常數的阻力、即阻尼力下從第1油室6 向工作油油箱10流出。採用以上結構，在活塞杆4向收縮方向動作、活塞5在缸3內向使第2油室7收縮 的方向滑動時，第2油室7的壓力上升，第2油室7的工作油經由單向閥30流入到第1油 室6中。第1油室6因活塞5的位移而容積擴大，就缸3整體來說，多餘有相當於活塞杆4 的伸入體積的量的工作油。多餘工作油推開阻尼閥22而向工作油油箱10流出，利用阻尼 閥22的流通阻力產生壓側阻尼力。在活塞杆4向伸長方向動作、活塞5在缸3內向使第1油室6收縮的方向滑動時，第1油室6的壓力上升，第1油室6的工作油推開阻尼閥22而流出到工作油油箱10中，利 用阻尼閥22的流通阻力而產生伸側阻尼力。另一方面，第2油室7的容積擴大，隨著容積 的擴大，工作油油箱10的工作油經由單向閥31被供給到第2油室7中。S卩，在該線性減震器1中，活塞杆4向收縮方向和伸長方向的任一方向動作時，工 作油都是從第1油室6通過阻尼閥22向工作油油箱10中流出。該類型的線性減震器被稱 為單向流動式減震器。另外，單向閥31和工作油油箱10通過沿構成工作油油箱10的底面的外套筒2的 壁面配置的吸入管32相連接。吸入管32的一端開口於工作油油箱10的中央附近，另一端 與單向閥31上遊側的空 隙33相連通。當第2油室7的壓力降低時，單向閥31通過吸入管 32和空隙33將工作油油箱10的工作油向第2油室7導入。阻尼閥22和工作油油箱10通過沿構成工作油油箱10的底面的外套筒2的壁面 配置的排出管35相連接。排出管35的一端開口於工作油油箱10的中央附近，另一端與阻 尼閥22下遊側的空隙36相連通。阻尼閥22根據第1油室6的規定以上的高壓而打開，通 過空隙36和排出管35將第1油室6的工作油排出到工作油油箱10中。為了避免吸入管32和排出管35相互幹擾，將吸入管32和排出管35沿圓周方向 錯開地配置。吸入管32和排出管35可分別設置多根。以上結構的線性減震器1在如圖1所示的吸入管32和排出管35位於下側的狀態 下沿橫跨車輛方向夾設於車體與底盤之間。隨著活塞杆4的伸縮，工作油從吸入管32通過 單向閥31被吸入到第2油室7中，第1油室6的工作油通過阻尼閥22從排出管35排出到 工作油油箱10中。隨著行駛中的車輛的側傾方向的擺動、傾斜，線性減震器1也繞圖1的順時針方向 或逆時針方向擺動。相對於線性減震器1的該擺動，工作油油箱10的油麵相對地反向擺動。 艮口，當線性減震器1繞圖1的順時針方向擺動時，工作油油箱10的油麵在工作油油箱10的 右端相對於工作油油箱10的壁面相對上升，在工作油油箱10的左端相對於工作油油箱10 的壁面相對下降。當線性減震器1繞圖1的逆時針方向擺動時，工作油油箱10的油麵在工 作油油箱10的右端相對於工作油油箱10的壁面相對下降，在工作油油箱10的左端相對於 工作油油箱10的壁面相對上升。其結果，在工作油油箱10的左右的端部，吸入管32、排出管35的一部分可能會露 出到油麵上。換言之，當單向閥31的吸入口、阻尼閥22的排出口形成在工作油油箱10的 左右的壁面上時，可能會通過單向閥31將空氣和工作油一起吸入到第2油室7中。另外， 由於工作油經由阻尼閥22排出到工作油油箱10的氣體中，在工作油油箱10的工作油中混 入有氣泡，該氣泡可能會通過單向閥31流入到第2油室7中，再通過單向閥30流入到第1 油室6中。當在第1油室6、第2油室7的工作油中混入有氣泡時，相對於活塞5的位移，在 成為高壓側的油室中上述氣泡被壓縮，在氣泡收縮的期間壓力不上升，不會產生規定的阻 尼力。但是，在該線性減震器1中，上述那樣的吸入管32和排出管35都在工作油油箱10 的中央附近開口。由於工作油油箱10內的油麵的擺動中心為工作油油箱10的中央附近， 因此，即使油麵擺動，在工作油油箱10的中央附近的油麵距離外套筒2的壁面的高度不會 發生較大地變動，吸入管32和排出管35的開口部總是位於油麵的下方。因此，從吸入管32吸入的工作油中混入有空氣的可能性較低。並且，從排出管35排出的工作油被排出到油麵的下方。因此，因工作油被排出到氣體中而在工作油油箱10的工作油中混入氣泡的可能性 較低。這樣，由於在第1油室6及第2油室7的工作油中混入有氣泡的可能性較低，因此， 阻尼閥22能相對於活塞杆4的伸縮動作始終產生穩定的阻尼力。以上，通過幾個特定的實施例對本發明進行了說明，但本發明並不限定於上述各 實施例。對本領域技術人員來說，在權利要求的技術範圍內能對這些實施例附加各種各樣 的修改或變更。例如，在以上的實施例中使用工作油作為工作流體，但工作流體也可以使用任意 的非壓縮性流體。在工作油油箱10中也可以封入空氣以外的任意的氣體。本發明的實施例所包括的排他性或特長如權利要求所述。
權利要求
一種鐵道車輛用線性減震器(1)，其大致沿水平方向配置，該線性減震器(1)包括缸(3)；活塞(5)，其能自由滑動地收納於缸(3)內；油室(6，7)，其被活塞(5)在缸(3)內劃分而成；外套筒(2)，其覆蓋缸(3)的外側；工作油油箱(10)，其構成在缸(3)與外套筒(2)所劃分的環狀間隙內，且封入有氣體和工作油；單向閥(31)，其將工作油從工作油油箱(10)吸入到油室(6，7)中；吸入管(32)，其用於連接單向閥(31)和工作油油箱(10)，沿工作油油箱(10)的底面配置，在工作油油箱(10)的中央附近設有開口部。
2.根據權利要求1所述的鐵道車輛用線性減震器(1)，吸入管(32)由多個並列配置的 管構成。
3.根據權利要求1所述的鐵道車輛用線性減震器(1)，該線性減震器(1)還包括用於 將工作油從油室(6，7)排出到工作油油箱(10)中的阻尼閥(22)；用於連接阻尼閥(22)和 工作油油箱(10)，沿工作油油箱(10)的底面配置，在工作油油箱(10)的中央附近設有開口 部排出管(35)。
4.根據權利要求3所述的鐵道車輛用線性減震器(1)，排出管(35)由多個並列設置的 管構成。
5.根據權利要求3或4所述的鐵道車輛用線性減震器(1)，活塞(5)被固定於沿軸向 進入到缸(3)中的活塞杆(4)上，油室(6，7)由在缸(3)內被活塞(5)劃分在活塞杆(4) 側的第1油室(6)和在缸(3)內被劃分在夾著活塞(5)與第1油室(6)相反側的第2油室 (7)構成，單向閥(31)由將工作油從工作油油箱(10)吸入到第2油室(7)中的單向閥構 成，阻尼閥(22)由在將工作油從第1油室(6)排出到工作油油箱(10)中的同時產生規定 的阻尼力的阻尼閥構成。
全文摘要
本發明提供鐵道車輛用線性減震器(1)，其水平配置。在缸(3)和覆蓋缸(3)外側的外套筒(2)所劃分的環狀間隙中配置封入有氣體和工作油的工作油油箱(10)。線性減震器(1)包括將工作油油箱(10)內的工作油吸入到缸(3)的油室(6，7)中的單向閥(31)；在將油室(6，7)的工作油排出到工作油油箱(10)中的同時產生規定阻尼力的阻尼閥(22)。單向閥(31)通過吸入管(32)將工作油油箱(10)的工作油吸入到油室(6，7)中。吸入管(32)在工作油油箱(10)的油麵變動較少的中央部開口，從而防止氣體混入到油室(6，7)內的工作油中。
文檔編號F16F9/19GK101857037SQ20091013391
公開日2010年10月13日 申請日期2009年4月10日 優先權日2009年4月10日
發明者石井大輔, 綱倉俊哉, 鈴木努 申請人:萱場工業株式會社