專利名稱：鐵道車輛用線性減震器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種夾設(shè)于鐵道車輛的車體與底盤之間、用于抑制車體與底盤的相對(duì)振動(dòng)的線性減震器的阻尼閥的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
為了抑制鐵道車輛的車體與底盤的相對(duì)振動(dòng)，夾設(shè)于車體與底盤之間的液壓式線 性減震器具有用于相對(duì)于伸縮產(chǎn)生阻尼力的阻尼閥。作為這樣的阻尼閥的一個(gè)例子，日本國(guó)特許廳1991年發(fā)行的JPH03-069836A公開 了一種設(shè)于減震器的活塞上的葉片閥。葉片閥呈圓盤狀，配置成覆蓋貫穿活塞而將活塞兩側(cè)的油室連通的孔的出口。當(dāng) 孔的壓力上升時(shí)，圓盤狀的葉片閥的外緣向遠(yuǎn)離孔的出口的方向發(fā)生彈性變形，打開孔的 出口。葉片閥給從孔的出口流出的工作油帶來與出口的開口面積相對(duì)應(yīng)的流通阻力。該流 通阻力產(chǎn)生相對(duì)于減震器的伸縮的阻尼力。圓盤狀的葉片閥隨著變形在中心部產(chǎn)生較大的彎曲應(yīng)力。為了避免因該彎曲應(yīng)力 損傷葉片閥，以往的技術(shù)是與葉片閥的背面相對(duì)地設(shè)置用于限制葉片閥規(guī)定以上的變形的 閥制動(dòng)器。閥制動(dòng)器在提高葉片閥的耐久性方面有益，但是由于限制葉片閥的規(guī)定以上的變 形，又附加限制了孔的開口面積的增加。因此，活塞的所有行程速度都未必能獲得優(yōu)選的阻尼力特性。特別是難以使產(chǎn)生 阻尼力相對(duì)于活塞的行程速度呈線性增加。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供使產(chǎn)生阻尼力相對(duì)于伸縮速度呈線性變化的鐵道車 輛用線性減震器。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的鐵道車輛用線性減震器包括缸；活塞，其可自由位 移地收容于缸內(nèi)；油室，其在缸內(nèi)被活塞劃分而成；外套筒，其覆蓋缸的外側(cè)；工作油油箱， 其構(gòu)成在缸和外套筒所劃分的環(huán)狀間隙中；阻尼閥，其在根據(jù)活塞的速度使工作油從油室 向工作油油箱流出的同時(shí)產(chǎn)生阻尼力；壓力控制閥，其根據(jù)油室內(nèi)壓力上升到規(guī)定以上的 壓力而使工作油從油室向工作油油箱流出。阻尼閥包括閥座，其具有用于引導(dǎo)來自油室的 工作油的孔部；閥芯，其具有伸入到孔部中的圓柱狀的突出部；槽，其沿軸向形成在突出部 的外周，具有圓弧狀的底面；彈簧，其對(duì)閥芯向使突出部向孔部?jī)?nèi)伸入的方向施力。本發(fā)明的詳細(xì)內(nèi)容及其它特征、優(yōu)點(diǎn)在說明書中的下述記載中進(jìn)行說明，如添附 的附圖所示。


圖1是本發(fā)明的具有阻尼閥的鐵道車輛用線性減震器的縱剖視圖。
圖2是沿圖1的II-II線剖切的線性減震器的橫剖視圖。圖3是阻尼閥的放大縱剖視圖。圖4是從前端方向看阻尼閥的主視圖。圖5是表示線性減震器的阻尼力特性的圖。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1，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之間的振動(dòng)而夾設(shè)于車體與底盤之間。線性減震器1包括一端與環(huán)構(gòu)件11相結(jié)合的外套筒2、與外套筒2同軸地收容 于外套筒2內(nèi)側(cè)的缸3、在與環(huán)構(gòu)件11相反的一側(cè)沿軸向伸入到外套筒2及缸3中的活塞 桿4。在活塞桿4的基端固定有另一個(gè)環(huán)構(gòu)件12。線性減震器1借助環(huán)構(gòu)件11和12與車 體和底盤相連接。在伸入到缸3內(nèi)側(cè)的活塞桿4的頂端固定有活塞5。缸3的內(nèi)側(cè)被活塞5劃分成 活塞桿4側(cè)的第1油室6和與活塞桿4相反側(cè)的第2油室7。油室6和7中填充有工作油。位于與環(huán)構(gòu)件11相反的一側(cè)的、外套筒2和缸3的開口部被導(dǎo)塊8密閉?；钊麠U 4能在導(dǎo)塊8中自由滑動(dòng)地貫穿于導(dǎo)塊8中。外套筒2外側(cè)的活塞桿4被固定于環(huán)構(gòu)件12 上的圓筒形的罩9覆蓋。缸3和外套筒2之間的環(huán)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(shè)有單向閥30，該單向閥30用于使工作油從第2油室7毫無阻力地向 第1油室6中流入，而阻止反向的工作油流動(dòng)。第2油室7通過設(shè)于缸3底部的單向閥31與工作油油箱10相連接。單向閥31 在第2油室7的壓力為比工作油油箱10內(nèi)的壓力低的壓力時(shí)打開，將工作油從工作油油箱 10毫無阻力地導(dǎo)入到第2油室7中，另一方面，在第2油室7為高壓時(shí)，阻止工作油從第2 油室7向工作油油箱10流出。參照?qǐng)D2，第1油室6借助內(nèi)置于導(dǎo)塊8中的阻尼閥22和壓力控制閥40與工作油 油箱10相連接。阻尼閥22隨著第1油室6的壓力上升而打開，在使工作油從第1油室6向工作油 油箱10中流出的同時(shí)產(chǎn)生阻尼力。壓力控制閥40與阻尼閥22并列設(shè)置，在第1油室6成 為規(guī)定以上的高壓時(shí)壓力控制閥40打開，使工作油從第1油室6向工作油油箱10流出。在 此，規(guī)定以上的高壓是線性減震器1的通常的伸縮動(dòng)作所不能達(dá)到的高壓。壓力控制閥40 起到在第1油室6為異常高壓時(shí)為了防止構(gòu)件的損傷而使工作油從第1油室6向工作油油 箱10流出的作用。采用以上結(jié)構(gòu)，在活塞桿4向收縮方向動(dòng)作、活塞5在缸3內(nèi)向使第2油室7收縮 的方向滑動(dòng)時(shí)，第2油室7的壓力上升，第2油室7的工作油經(jīng)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(kuò)大，就缸3整體來說，剩余有相當(dāng)于活塞桿4 的伸入體積的量的工作油。剩余工作油推開阻尼閥22而從第1油室6向工作油油箱10流 出，利用阻尼閥22的流通阻力產(chǎn)生壓側(cè)阻尼力。在活塞桿4向伸長(zhǎng)方向動(dòng)作、活塞5在缸3內(nèi)向使第1油室6收縮的方向滑動(dòng)時(shí)， 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(chǎn)生伸側(cè)阻尼力。另一方面，第2油室7的容積擴(kuò)大，隨著容積 的擴(kuò)大，工作油油箱10的工作油經(jīng)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，活塞桿4向收縮方向和伸長(zhǎng)方向的任一方向動(dòng)作時(shí)，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(dòng)式減震器。接著，參照?qǐng)D3-圖5說明阻尼閥22的結(jié)構(gòu)。阻尼閥22包括閥芯23、供閥芯23座落的閥座24、對(duì)閥芯23朝向閥座24施力的 彈簧25。閥座24由與閥芯23相對(duì)地形成于導(dǎo)塊8上的平面部24a和貫穿平面部24a直至 第1油室6中的孔部24b構(gòu)成。閥芯23由凸緣部23a和從凸緣部23a突出的圓柱狀的突出部23b構(gòu)成。在突出 部23b和凸緣部23a上以180度間隔形成有兩個(gè)沿軸向延伸的槽23c。槽23c的底面23d 具有槽23c的深度越往前端去越深那樣的圓弧狀的縱截面形狀。底面23d通過凸緣部23a 和突出部23d的交點(diǎn)23e。槽23c的寬度恒定。圖3表示閥芯23座落于閥座24上的狀態(tài)。圖3上方的空間與工作油油箱10相 連通，孔部24b與第1油室6相連通。閥芯23通過使突出部23b與閥座24的孔部24b相 嵌合、凸緣部23a與閥座24的平面部24a相抵接而座落于閥座24上。在該狀態(tài)下，槽23c 的底面23d與形成于平面部24a上的孔部24b的開口部在交點(diǎn)23e處相接觸，阻尼閥22關(guān) 閉。當(dāng)活塞5在缸3內(nèi)向任一方向滑動(dòng)時(shí)，第1油室6的壓力上升，作用于閥芯23上 的上升壓力壓縮彈簧25而使閥芯23從閥座24上升。當(dāng)閥芯23開始從閥座24上升時(shí)，交點(diǎn)23e從形成于平面部24a上的孔部24b的 開口部向上方位移，在槽23c內(nèi)、在底面23d與孔部24b的開口部之間產(chǎn)生間隙。第1油室 6的工作油通過該間隙流出到工作油油箱10中，利用間隙的阻力產(chǎn)生阻尼力。隨著活塞5的行程速度Vp上升，閥芯23從閥座24上升較大，隨之槽23c的底面 23d與孔部24b的開口部之間的間隙也變大。在阻尼閥22中，由于突出部23b與孔部24b 相嵌合，因此工作油的流通僅通過槽23c進(jìn)行。因此，伴隨閥座24上升的槽23c的截面變 化決定阻尼閥22的產(chǎn)生阻尼力。參照?qǐng)D5，通過將底面23d形成為圓弧狀，從而使阻尼閥22的產(chǎn)生阻尼力F相對(duì)于 活塞5的行程速度Vp的上升呈線性增加。另外，若圓弧為2次曲線，則阻尼閥22的產(chǎn)生阻 尼力F為完全的直線，通過使底面23d為近似于2次曲線的圓弧狀，能夠獲得實(shí)用上充分接 近直線的速度依存型的阻尼力特性。當(dāng)活塞5的行程速度Vp達(dá)到規(guī)定速度Vo時(shí)，壓力控制閥40打開，第1油室6的 工作油經(jīng)由阻尼閥22和壓力控制閥40流出到工作油油箱10中。其結(jié)果表示活塞5的行 程速度Vp在規(guī)定速度Vo以上的區(qū)域的產(chǎn)生阻尼力F相對(duì)于活塞5的行程速度Vp的上升 平緩的變化。規(guī)定速度Vo是相當(dāng)于前述的第1油室6的規(guī)定以上的高壓的活塞5的行程 速度，是線性減震器1的通常的伸縮動(dòng)作所不能達(dá)到的活塞5的行程速度。如上所述，具有阻尼閥22的線性減震器1進(jìn)行伸長(zhǎng)和收縮任一動(dòng)作都使產(chǎn)生阻尼 力相對(duì)于動(dòng)作速度的增加呈線性增加，因此，作為鐵道車輛用線性減震器發(fā)揮理想的阻尼力特性。以上，通過特定的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不限定于上述各實(shí)施 例。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，在權(quán)利要求的技術(shù)范圍內(nèi)能對(duì)這些實(shí)施例附加各種各樣的修 改或變更。例如，本發(fā)明不依賴于壓力控制閥40的形式，壓力控制閥40能應(yīng)用各種各樣的形式。在以上的實(shí)施例中，在閥芯23上以180度間隔形成有兩個(gè)槽23c，但本發(fā)明并不限 制槽23c的數(shù)量。本發(fā)明可通過在閥芯上設(shè)置具有圓弧狀底面的至少一個(gè)槽實(shí)施。
本發(fā)明的實(shí)施例所包括的排他性或特長(zhǎng)如權(quán)利要求所述。
權(quán)利要求
一種鐵道車輛用線性減震器(1)，其包括缸(3)；活塞(5)，其可自由位移地收容于缸(3)內(nèi)；油室(6)，其在缸(3)內(nèi)被活塞(5)劃分而成；外套筒(2)，其覆蓋缸(3)的外側(cè)；工作油油箱(10)，其構(gòu)成在缸(3)和外套筒(2)所劃分的環(huán)狀間隙中；阻尼閥(22)，其在根據(jù)活塞(5)的速度使工作油從油室(6)向工作油油箱(10)流出的同時(shí)產(chǎn)生阻尼力；壓力控制閥(40)，其相應(yīng)與油室(6)內(nèi)壓力上升到規(guī)定以上的壓力而使工作油從油室(6)向工作油油箱(10)流出，阻尼閥(22)包括閥座(24)，其具有用于引導(dǎo)來自油室(6)的工作油的孔部(24b)；閥芯(23)，其具有伸入到孔部(24b)中的圓柱狀的突出部(23b)；槽(23c)，其沿軸向形成在突出部(23b)的外周，具有圓弧狀的底面(23d)；彈簧(25)，其對(duì)閥芯(23)向使突出部(23b)向孔部(24b)內(nèi)伸入的方向施力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵道車輛用線性減震器(1)，閥芯(23)在突出部(23b)的 基端具有大徑的凸緣部(23a)，閥座(24)具有與凸緣部(23a)相對(duì)的平面部(24a)，底面 (23d)形成為通過突出部(23b)的外周與凸緣部(23a)的平面部(24a)的接觸面的交點(diǎn) (23e)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵道車輛用線性減震器(1)，槽(23c)以180度間隔形成在 兩處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵道車輛用線性減震器(1)，槽(23c)的寬度恒定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的鐵道車輛用線性減震器(1)，該鐵道車輛用線 性減震器(1)還包括活塞桿(4)，其與活塞(5)相結(jié)合沿軸向從缸(3)伸出；導(dǎo)塊(8)，其密閉缸(3)與外套筒(2)的開口部，且使活塞桿(4)能自由滑動(dòng)地支承活 塞桿⑷，油室(6)在缸(3)內(nèi)被活塞(5)劃分在活塞桿(4)的周圍，阻尼閥(22)與壓力控制閥 (40)配置在導(dǎo)塊(8)的內(nèi)側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鐵道車輛用線性減震器(1)，無論活塞(5)的位移方向如何， 都構(gòu)成為油室(6)的工作油通過阻尼閥(22)向工作油油箱(10)流出。
全文摘要
本發(fā)明提供鐵道車輛用線性減震器(1)，其包括在缸(3)內(nèi)被活塞(5)劃分在活塞桿(4)周圍的油室(6)；在使油室(6)的工作油向工作油油箱(10)流出的同時(shí)產(chǎn)生阻尼力的阻尼閥(22)。阻尼閥(22)包括具有用于引導(dǎo)來自油室(6)的工作油的孔部(24b)的閥座(24)；被彈簧(25)施力，具有伸入到孔部(24b)中的圓柱狀的突出部(23b)的閥芯(23)。在突出部(23b)的外周沿軸向形成槽(23c)，該槽(23c)具有圓弧狀的底面(23d)，從而線性減震器(1)的阻尼力隨著伸縮速度的上升呈線性增大。
文檔編號(hào)B61G11/12GK101857035SQ20091013391
公開日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2009年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月10日
發(fā)明者石井大輔, 綱倉俊哉, 鈴木努 申請(qǐng)人:萱場(chǎng)工業(yè)株式會(huì)社