(57)【要約】【課題】  急速排気が迅速に行われるバルブ装置を提供する。【解決手段】  水平レバー１６が振れた場合に、操作用アーム１７ｂが作動基準位置から作動初期位置に至る第１範囲を移動する間だけ、揺動レバー１７に作用させる減衰力を有効にし、操作用アーム１７ｂが第１範囲を越える第２範囲に移行した時点で揺動レバー１７に作用させる減衰力を無効にする。したがって、操作用アーム１７ｂが第１範囲を越えて第２範囲に移行すると当該操作用アーム１７ｂの回動速度が加速されて短時間で排気用チェック弁１２が開かれる。これにより、急速排気を迅速に行うことができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体源又は外部と流体作動機器との間に管路を介して設けられ、前記流体作動機器への流体の給排を制御するバルブ装置であって、該バルブ装置は、前記流体作動機器の作動に応じて作動するレバー部材と、該レバー部材によって前記管路を開閉させる開閉弁と、前記レバー部材の作動に対して減衰力を作用させる減衰機構とを備え、前記減衰機構は、前記レバー部材の作動範囲が、作動基準位置から作動初期位置までの第１範囲と、前記作動初期位置を越える第２範囲とに分割し、前記第１範囲では、前記レバー部材に作用させる減衰力を有効にし、前記第２範囲では、前記レバー部材に作用させる減衰力を無効にするように構成したことを特徴とするバルブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブ装置に関し、特に、流体作動機器に対して流体を給排させるバルブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両等の車両の車高調整装置には、例えば、非特許文献１に記載されたものがある。この車高調整装置では、車体にレベリングバルブ（バルブ装置）がリンク機構を介して装着され、台車には、レベリングバルブに基部が支持された水平レバーがリンク機構を介して設けられる。そして、従来の車高調整装置では、車体と台車との相対移動（車高変化）がレベリングバルブに対する水平レバーの振れ（回動動作）により検出され、該水平レバーの振れに応じてアキュムレータに蓄圧された圧縮空気が空気ばねへ給排される。図９に、この車高調整装置に用いられるレベリングバルブ１の構造を示す。該レベリングバルブ１では、車高が低くなった場合に、水平レバー１６が基部１６ａの回りに図９における紙面視反時計回り方向へ振れて該水平レバー１６に捩りばね１８を介して係合された揺動レバー１７が基部１７ａの回りに図９における紙面視反時計回り方向へ回動されることにより、給気用チェック弁８が開かれて圧縮空気をアキュムレータ（流体源）から空気ばね（流体作動機器）へ給気させるエア送通路が連通される。
【０００３】
そして、上記レベリングバルブ１では、揺動レバー１７の操作用アーム１７ｂと一体で形成された減衰力用アーム１７ｃが減衰力用ピストン２２，２３を連結する連結棒２１に係合されており、減衰力用ピストン２３の減衰力作用により揺動レバー１７が水平レバー１６の振れ動作に対して遅れを有して回動動作される。また、このレベリングバルブ１では、車高が高くなった場合に、水平レバー１６が図９における紙面視時計回り方向へ振れて揺動レバー１７が基部１７ａの回りに図９における紙面視時計回り方向へ回動されることにより、図１０に示されるように、操作用アーム１７ｂで排気用チェック弁１２が開かれて圧縮空気を空気ばねから大気中へ排気させるエア送通路が連通される。この場合においても、減衰力用ピストン２２の減衰力作用により、揺動レバー１７が水平レバー１６の振れ動作に対して遅れを有して回動動作される。これら減衰力用ピストン２２，２３の減衰力作用により、鉄道車両の車体が微振動した際のレベリングバルブ１のハンチングが防止される。
【０００４】
このような車高調整装置では、例えば、鉄道車両がＳ字カーブを通過する場合に、進入側のカーブで伸長させた側（進入側のカーブに対してイン側）の空気ばねを出口側のカーブの入口で迅速に短縮させて車体の姿勢を安定させる必要がある。この場合、水平レバー１６の時計回り方向への振れに対して排気用チェック弁１２が迅速に開かれるようにレベリングバルブ１を動作させて、空気ばね内の圧縮空気を急速に排気させる必要がある。しかしながら、従来のレベリングバルブ１では、前述したように、減衰力用ピストン２２による減衰力作用により揺動レバー１７が水平レバー１６の振れ動作に対して遅れを有して回動動作されるため、急速排気を開始するタイミングが遅れて車両の姿勢が不安定になる傾向がある。
【非特許文献１】発明協会公開技報  公技番号２００２−５０００２４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、急速排気が迅速に行われるバルブ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、流体源又は外部と流体作動機器との間に管路を介して設けられ、流体作動機器への流体の給排を制御するバルブ装置であって、該バルブ装置は、流体作動機器の作動に応じて作動するレバー部材と、該レバー部材によって管路を開閉させる開閉弁と、レバー部材の作動に対して減衰力を作用させる減衰機構とを備え、減衰機構は、レバー部材の作動範囲が、作動基準位置から作動初期位置までの第１範囲と、作動初期位置を越える第２範囲とに分割し、第１範囲では、レバー部材に作用させる減衰力を有効にし、第２範囲では、レバー部材に作用させる減衰力を無効にするように構成したことを特徴とする。
【０００７】
従って、請求項１に記載の発明では、レバー部材が作動基準位置から回動を開始して作動初期位置に至るまでの第１範囲を回動する間、レバー部材に作用させる減衰力が有効になり、レバー部材が第１範囲を越えて第２範囲に到達した時点で当該レバー部材に作用させる減衰力が無効になる。
【発明の効果】
【０００８】
急速排気が迅速に行われるバルブ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の一実施の形態を図１〜図８に基づいて説明する。図１に示されるように、本レベリングバルブ１は、ケーシング５に、給気用ポート２、排気用ポート３、及びアクチュエータ用ポート４が配設される。そして、上記ケーシング５には、内部がオイルで満たされたオイル室６が設けられる。また、上記ケーシング５には、給気用ポート２に連通されるエア送通路７が形成される。そして、該エア送通路７には、上記給気用ポート２の下流に給気用チェック弁８が設けられる。また、該給気用チェック弁８には、軸線方向（図１における紙面視左右方向）へスライド移動可能に支持されて一端が上記オイル室に突出される給気用弁棒９が係合される。そして、本レベリングバルブ１は、給気用弁棒９が図１における状態で紙面視左方向へスライド移動されて給気用チェック弁８が開かれることにより、給気用ポート２とアクチュエータ用ポート４とが連通される。また、上記エア送通路７には、給気用チェック弁８の下流に、チェック弁１０、流量制御弁１１を介して、排気用チェック弁１２が設けられる。
【００１０】
なお、図１に示されるように、本レベリングバルブ１は、エア送通路７が分岐部１４でアクチュエータ用ポート４に連通されるエア送通路７ａと流量制御弁１１及び排気用チェック弁１２を介して排気用ポートに連通されるエア送通路７ｂとに分岐される。また、上記排気用チェック弁１２には、軸線方向（図１における紙面視左右方向）へスライド移動可能に支持されて一端が上記オイル室に突出される排気用弁棒１３が係合される。そして、本レベリングバルブ１は、排気用弁棒１３が図１における紙面視右方向へスライド移動されて排気用チェック弁１２が開かれることにより、アクチュエータ用ポート４と排気用ポート３とが連通される。また、図１に示されるように、本レベリングバルブ１には、略円筒状に形成された基部１６ａがケーシングに回動可能に支持される水平レバー１６が設けられる。さらに、該水平レバー１６の基部１６ａの外円筒面には、オイル室６内に収容される揺動レバー１７（レバー部材）の基部１７ａの内円筒面が嵌合される。
【００１１】
また、図１に示されるように、上記揺動レバー１７には、各弁棒９，１３を操作可能な操作用アーム１７ｂと減衰力用アーム１７ｃとが、基部１７ａの回りに１８０度の角度位相で配設される。そして、本レベリングバルブ１は、水平レバー１６と揺動レバー１７とが捩りばね１８を介して係合され、これにより水平レバー１６が水平に保たれた状態では、揺動レバー１７の操作用アーム１７ｂが当該水平レバー１６に対して９０度の角度位相の位置（作動基準位置）に位置決めされた状態で保持される。なお、この状態、即ち揺動レバー１７が作動基準位置に位置された状態では、操作用アーム１７ｂは、各弁棒９，１３に対して不感帯領域を設けて給気用弁棒９と排気用弁棒１３との間に位置される。そして、本レベリングバルブ１は、ケーシング５に対して水平レバー１６が基部１６ａの回りに振れて捩りばね１８が捩られると、該捩りばね１８のばね力により揺動レバー１７が基部１７ａ（１６ａ）の回りに回動される。
【００１２】
図１に示されるように、本レベリングバルブ１は、上記ケーシング５内に、同軸上に配置される一対のシリンダ１９，２０が設けられる。また、各シリンダ１９，２０には、連結棒２１で連結された各ピストン２２，２３が収容される。さらに、ケーシング５には、シリンダ１９とオイル室６とを連通可能なオイル通路２４と、シリンダ２０とオイル室６とを連通可能なオイル通路２５とが設けらる。そして、図１に示される各ピストン２２，２３が中立位置に位置された状態では、各オイル通路２４，２５が各ピストン２２，２３により閉塞される。また、ピストン２２の外周面には、オイル通路２６を介してシリンダ１９に連通されてオイル室６に連通可能な溝部２７が設けられる。なお、上記シリンダ１９は、チェック弁２８が設けられたオイル通路２９、並びに流量制御弁３０が設けられたオイル通路３１とによりオイル室６に連通される。また、シリンダ２０は、チェック弁３２が設けられたオイル通路３３、並びに流量制御弁３４が設けられたオイル通路３５によりオイル室６に連通される。
【００１３】
図１に示されるように、本レベリングバルブ１は、連結棒２１に設けられるアーム係合部３６に、上記減衰力用アーム１７ｃの略球状に形成された端部が係合されることで、揺動レバー１７の回動動作に対して減衰力を作用させる減衰機構が構成される。そして、図２に示されるように、本レベリングバルブ１は、水平レバー１６が図１に示される水平な状態から基部１６ａの回りに図１における紙面視時計回り方向へ振れると捩りばね１８が捩られて、該捩りばね１８のばね力により揺動レバー１７が基部１７ａの回りに時計回り方向へ回動される。これにより、該揺動レバー１７の回動動作に従動して、各ピストン２２，２３が各シリンダ１９，２０に対して図２における紙面視左方向へスライド移動される。この時、本レベリングバルブ１は、揺動レバー１７の操作用アーム１７ｂが図２に示される作動基準位置から図３に示される作動初期位置までの範囲θ１（以下、第１範囲と称す）に位置される間、即ち、ピストン２２が図２に示される中立位置から図２における紙面視左方向へＬの距離だけスライド移動されて図３に示されるオイル通路２４とピストン２２の溝部２７とが接する位置に到達されるまでの間、揺動レバー１７に対して減衰力が作用される。
【００１４】
そして、本レベリングバルブ１は、揺動レバー１７の操作用アーム１７ｂが上記第１範囲を越えて範囲θ２（以下、第２範囲と称す）へ移行されると、図４に示されるように、オイル通路２６、溝部２７、及びオイル通路２４を介してシリンダ１９とオイル室６とが連通されて当該揺動レバー１７に作用される減衰力が無効になる。これにより、本レベリングバルブ１では、揺動レバー１７の操作用アーム１７ｂが第１範囲を越えると当該操作用アーム１７ｂが迅速に回動されて、図５に示されるように、排気用チェック弁１２が開かれる構造になっている。なお、本レベリングバルブ１は、一端が分岐部１４に接続されて他端が、操作用アーム１７ｂが第１範囲を越えて第２範囲に移行して排気用チェック弁１２の開度が設定された開度に到達した時点で排気用チェック弁１２に連通されるバイパス１５が設けられる。
【００１５】
次に、本レベリングバルブ１（バルブ装置）の作用を説明する。なお、ここでは、図６に示されるように、本レベリングバルブ１がアキュムレータ３７（流体源）と空気ばね３８（流体作動機器）とを含んで構成される鉄道車両の車高調整装置に設けられる場合を説明する。まず、鉄道車両が直線軌道を走行中や停止中等の走行状態時では、マイクロコンピュータからなる制御装置により、給排電磁弁３９，４０が閉じられて、且つ給排電磁弁４１，４２が開かれる。この状態では、レベリングバルブ１が有効であって、例えば、停車中の乗客の乗降による車高の変化に応じて揺動レバー１７（レバー部材）が振れてレベリングバルブ１が作動され、空気ばね３８への圧縮空気（流体）の給排が制御されて車高が一定に保持される。一方、鉄道車両が曲線軌道を走行する場合には、カーブ（曲線軌道）のアウト側が沈むように車体が傾斜する。これに対し、上記車高調整装置では、制御装置により給排電磁弁４１，４２が閉じられて、レベリングバルブ１が無効になる。
【００１６】
そして、図７に示されるように、制御装置により給排電磁弁４０が閉じられた状態で給排電磁弁３９が開かれて、カーブのアウト側の車体の車高を調整する空気ばね３８（以下、アウト側の空気ばね３８と称す）に圧縮空気が供給される。これにより、アウト側の空気ばね３８が伸長されて、曲線軌道を走行中の鉄道車両の車高が一定に保持されて車体の姿勢を安定させることができる。そして、カーブの出口で、伸長させた空気ばね３８を戻す場合には、図８に示されるように、上記制御装置により給排電磁弁３９が閉じられた状態で給排電磁弁４０が開かれる。これにより、アウト側の空気ばね３８の圧縮空気が排気されて当該空気ばね３８が短縮され、カーブの出口での車高が一定に保持されて車体の姿勢を安定させることができる。なお、給排電磁弁３９，４０が閉じられた状態（図６に示される状態）でフェイルした場合（給排電磁弁３９，４０が作動しなくなった場合）には、制御装置により給排電磁弁４１，４２が開かれてレベリングバルブ１が有効になる。
【００１７】
そして、カーブの出口でカーブのアウト側の車高が高くなると、図２に示されるように、水平レバー１６が図１に示される水平な状態から基部１６ａの回りに図１における紙面視時計回り方向へ振れる。水平レバー１６が振れると、捩りばね１８を介して揺動レバー１７が基部１７ａの回りに回動を開始し、当該揺動レバー１７の操作用アーム１７ｂが図２に示される作動基準位置から図３に示される作動初期位置に至るまでの第１範囲を移動する間、即ち、ピストン２２が図２に示される中立位置から図２における紙面視左方向へＬの距離だけ移動されるまでの間、揺動レバー１７に減衰力が作用される。そして、図４に示されるように、操作用アーム１７ｂが第１範囲を越えて第２範囲に移行されると、シリンダ１９がオイル通路２６及び溝部２７を介してオイル室６に連通されて揺動レバー１７に作用される減衰力が無効になり、揺動レバー１７の回動動作が加速される。これにより、図５に示されるように、操作用アーム１７ｂにより排気用弁棒１３を介して排気用チェック弁１２が短時間で開かれて、アウト側の空気ばね３８の圧縮空気が排気用ポート３から迅速に排気されて当該空気ばね３８が短縮される。そして、本レベリングバルブ１では、エア送通路７上の分岐点１４と排気用チェック弁１２とをバイパス１５で連通させたことにより、急速な排気が必要な場合に、より短時間で排気用チェック弁１２が開かれてアウト側の空気ばね３８の圧縮空気が排気用ポート３からより迅速に排気される。
【００１８】
この実施の形態では以下の効果を奏する。
本レベリングバルブ１（バルブ装置）では、鉄道車両の車高が高くなり水平レバー１６が振れた場合に、操作用アーム１７ｂが作動基準位置から作動初期位置に至る第１範囲を移動する間だけ、揺動レバー１７（レバー部材）に作用させる減衰力を有効にし、操作用アーム１７ｂが第１範囲を越える第２範囲に移行した時点で揺動レバー１７に作用させる減衰力を無効にする。
したがって、鉄道車両の微振動によるレベリングバルブ１のハンチングを防止しつつ、車高が高くなった場合には、空気ばね３８（流体作動機器）の圧縮空気（流体）が迅速に排気される。これにより、本レベリングバルブ１では、従来のレベリングバルブ１を備える車高調整装置の問題点であった、揺動レバー１７に常時作用する減衰力に起因してレベリングバルブ１の排気が遅れて空気ばね３８を短縮することができずに、鉄道車両の車体の姿勢が不安定になるという事態を回避することができる。
また、本レベリングバルブ１では、操作用アーム１７ｂが第１範囲を越えて第２範囲に移行して排気用チェック弁１２の開度が設定された開度に到達した時点で、アクチュエータ用ポート４と排気用チェック弁１２とがバイパス１５により直接連通されるので、必要に応じてより迅速な排気が可能になる。これにより、鉄道車両がＳ字カーブを走行するに際して空気ばね３８を迅速に伸縮させることができ、車体の姿勢を常に安定させることが可能になる。
【００１９】
なお、実施の形態は上記に限定されるものではなく、例えば次のように構成してもよい。
レベリングバルブ１を鉄道車両の車高調整装置に設けたが、例えば、自動車の車高調整装置に設けてもよい。
流体作動機器は、空気ばねでなくてもよく、例えば、オイルばねであってもよい。この場合、オイルばねに給排される流体がオイルになる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本レベリングバルブの説明図であって、水平レバーが水平に保持された状態を示す図である。
【図２】図１に示される状態から水平レバーが時計回り方向へ振れた状態（車高が高くなった状態）を示す図である。
【図３】図２に示される状態から揺動レバーが回動して操作用アームが作動基準位置から作動初期位置に至る第１範囲を回動した状態を示す図である。
【図４】図３に示される状態から揺動レバーが回動を継続してシリンダとオイル室とが連通された状態を示す図である。
【図５】操作用アームにより排気用弁棒がスライド移動されて、排気用チェック弁が開かれると共に当該排気用チェック弁と分岐部（アクチュエータ用ポート）とがバイパスにより連通された状態を示す図である。
【図６】本レベリングバルブを含んで構成される車高調整装置の説明図であって、鉄道車両が直線軌道を走行中、或いは停車中の走行状態時の各給排電磁弁の状態を示す図である。
【図７】本レベリングバルブを含んで構成される車高調整装置の説明図であって、車高が低くなった時の各給排電磁弁の状態を示す図である。
【図８】本レベリングバルブを含んで構成される車高調整装置の説明図であって、車高が高くなった時の各給排電磁弁の状態を示す図である。
【図９】従来のレベリングバルブの説明図であって、水平レバーが水平に保持された状態を示す図である。
【図１０】従来のレベリングバルブの説明図であって、操作用アームにより排気用弁棒がスライド移動されて、排気用チェック弁が開かれた状態を示す図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  レベリングバルブ（バルブ装置）、１７  揺動レバー（レバー部材）、３７  アキュムレータ（流体源）、３８  空気ばね（流体作動機器）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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