(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外筒と、外筒内に嵌合する蓋体により同芯的に配設される内筒と、内筒と外筒との間に形成されるリザーバ室と、内筒内にピストンを介して摺動自在に嵌挿したピストンロッドと、内筒内にピストンを介して区画されたロッド側油室及び反ロッド側油室と、反ロッド側油室からロッド側油室へのみ流れを許すピストンに設けられたチェック弁と、内筒端に係合する底板に設けられリザーバ室から反ロッド側油室Ｂへのみ流れを許すチェック弁と、蓋体に形成されてロッド側油室からリザーバ室に連通する連通路と、連通路の途中に開閉自在に設けられて減衰力を発生する調圧弁とを配設した複筒式オイルダンパにおいて、前記調圧弁を弁体と、弁体を閉じ方向に附勢するばねとで構成し、上記弁体を柱状の大径部と、この大径部の下端に連設したフランジ状の鍔部と、この鍔部の下端に形成されて上記連通孔の途中に形成したシート部に着脱自在に当接するシート面と、このシート面の中央から上記鍔部の下方に延設した柱状の小径部と、上記鍔部の中央に形成した左右一対のスリットと、上記小径部の中央に直径方向に向けて形成されて上記スリットに連なる切欠とで構成し、ピストン速度の低速時に上記ロッド側油室の内圧で上記弁体を上記ばねに抗して押圧しながら上記スリットを開口して比例特性を呈し、同じく、ピストン速度の高速時に上記切欠を開口してリリーフ特性を呈するようにしたことを特徴とするオイルダンパ。
【請求項２】
前記切欠は、弁体の小径部に長さＬ１、巾Ｗ１を有する割り溝を成形したことを特徴とする請求項１に記載のオイルダンパ。
【請求項３】
前記スリットは、弁体の小径部から鍔部に亘る長さＬ２、巾Ｗ２を有する弧状の溝を成形したことを特徴とする請求項１に記載のオイルダンパ。
【請求項４】
前記切欠を成形する割り溝の巾Ｗ１とスリットを形成する溝の巾Ｗ２とは、Ｗ２＜Ｗ１の関係を有することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のオイルダンパ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、鉄道用オイルダンパに関し、特に、軸ばねダンパにおける減衰力発生用調圧弁の減衰力特性の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鉄道用オイルダンパは、図４に示すように、主に内外筒１、２、前後蓋３、４等からなり、内外筒１、２と前後蓋３、４とに囲まれてリザーバ室Ｒが形成され、また、内筒１内にはピストンロッド６に締結されたピストン７が摺動自在に嵌挿し、油室Ａ、Ｂを区画している。ピストンロッド６は、内筒１から前蓋３に設けたシール部材９、１０、軸受部材１１を介して前蓋３より摺動自在に突出ている。内筒１の一端に設けた底板１２には、リザーバ室Ｒから通路１２ａを介して油室Ｂへ一方向に油の流れのみを許すチェック弁ＣＨ１が配設してあり、また、ピストンロッド６に係合してピストン７に設けた連通路７ａに油室Ｂから油室Ａへ一方向の油の流れのみを許すチェック弁ＣＨ２が配設されている。前蓋３には、減衰力を発生する調圧弁ＰＶとリリーフ弁ＲＶとが配設され、通路３ａ、３ｂ、３ｃを介してリザーバ室Ｒと油室Ａとに連通されている。
【０００３】
減衰力を発生するリリーフ弁ＲＶは、図５に示すように、弁体１４、ばね１６、ばね座１７とからなり、前蓋３に設けた凹部３ｄに嵌挿されている。弁体１４は、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、小径部１４ａ、鍔部１４ｂ、大径部１４ｃとから成形されており、弁体１４の小径部１４ａには長さＫ、巾Ｓの切欠１４ｄが成形されている。切欠１４ｄの他端部１４ｅは、弁体１４のシート面１４ｆに対して一定のオーバーラップ量を保って、前蓋３に設けた孔３ｅに嵌挿されている。弁体１４の鍔部１４ｂには、弁体１４を前蓋３のシート面３ｆに押圧するように大径部１４ｃを案内にしてばね１６が嵌挿してある。ばね１６の他端側は、ばね１６のばね力を調整可能にするように嵌着されるばね座１７と係合しており、ばね力に抗する圧力で弁体１４を作動させて、切欠１４ｄによる開口を形成して、この開口より油をリザーバ室Ｒ側に逃がして、ピストン７の高速領域での減衰力を発生させている。
【０００４】
また、減衰力を発生する調圧弁ＰＶは、図７に示すように、弁体１５、ばね１８、ばね座１９とからなり、前蓋３に設けた凹部３ｇに嵌挿されており、弁体１５は、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、小径部１５ａ、鍔部１５ｂ、大径部１５ｃ、ガイド部１５ｄとが成形されており、弁体１５の小径部１５ａから鍔部１５ｂに亘って長さＬ、巾Ｗを有する弧状のスリット１５ｅが成形されている。小径部１５ａは、前蓋３に設けた孔３ｈに嵌挿され、弁体１５の鍔部１５ｂには、弁体１５を前蓋３のシート面３ｉを押圧するように大径部１５ｃを案内にしたばね１８が係合してある。ばね１８の他端側は、ばね１８のばね力を調整可能にするように嵌着されるばね座１９と係合しており、ばね力に抗する圧力で弁体１５を作動させて、弧状のスリット１５ｅによる開口で油をリザーバ室Ｒ側に逃がして、ピストン７の低速領域での減衰力を発生させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来例のオイルダンパにおける減衰力特性は、図９に示すように、ピストンの低速領域での比例特性を調圧弁で、高速領域でのリリーフ特性をリリーフ弁で得るようにしているが、性能の異なる調圧弁とリリーフ弁とを配設し、性能の異なる調圧弁とリリーフ弁とをそれぞれ別個にセッティングする為に性能にバラツキが発生して、品質の歩留りが悪く、再三調整し直さねばならず、その為の調整工数を要するとともに、部品点数が多く、加工組み立て工数が嵩み、コストダウンが図れないと言う問題がある。
【０００６】
そこで、この発明は、１つの弁体で比例特性とリリーフ特性を共有するように構成して、性能のバラツキをなくし、品質の向上、高速領域での性能の安定化、信頼性を図るとともに、部品点数、組み立て調整工数を削減して、コストダウンを図る。
【０００７】
上記の目的を達成するため、第１の発明では、外筒と、外筒内に嵌合する蓋体により同芯的に配設される内筒と、内筒と外筒との間に形成されるリザーバ室と、内筒内にピストンを介して摺動自在に嵌挿したピストンロッドと、内筒内にピストンを介して区画されたロッド側油室及び反ロッド側油室と、反ロッド側油室からロッド側油室へのみ流れを許すピストンに設けられたチェック弁と、内筒端に係合する底板に設けられリザーバ室から反ロッド側油室Ｂへのみ流れを許すチェック弁と、蓋体に形成されてロッド側油室からリザーバ室に連通する連通路と、連通路の途中に開閉自在に設けられて減衰力を発生する調圧弁とを配設した複筒式オイルダンパにおいて、前記調圧弁を弁体と、弁体を閉じ方向に附勢するばねとで構成し、上記弁体を柱状の大径部と、この大径部の下端に連設したフランジ状の鍔部と、この鍔部の下端に形成されて上記連通孔の途中に形成したシート部に着脱自在に当接するシート面と、このシート面の中央から上記鍔部の下方に延設した柱状の小径部と、上記鍔部の中央に形成した左右一対のスリットと、上記小径部の中央に直径方向に向けて形成されて上記スリットに連なる切欠とで構成し、ピストン速度の低速時に上記ロッド側油室の内圧で上記弁体を上記ばねに抗して押圧しながら上記スリットを開口して比例特性を呈し、同じく、ピストン速度の高速時に上記切欠を開口してリリーフ特性を呈するようにしたことを特徴とするものである。
【０００８】
第２の発明では、切欠は、弁体の小径部に長さＬ１、巾Ｗ１を有する割り溝を成形する。
【０００９】
第３の発明では、スリットは、弁体の小径部から鍔部に亘る長さＬ２、巾Ｗ２を有する弧状の溝を成形する。
【００１０】
第４の発明では、切欠を成形する割り溝の巾Ｗ１とスリットを形成する溝の巾Ｗ２とは、Ｗ２＜Ｗ１の関係を有する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明するに、前記従来例と同一の構成要素に対しては同一の名称、符号を付して説明する。
この実施の形態に関わるオイルダンパは、図１に示すように、主に内外筒１、２、前後蓋３、４等からなり、外筒２内に結合した前後蓋体３、４には内筒１が同芯的にシール部材５でシールされて、支承されており、内外筒１、２と前後蓋３、４とで囲まれてリザーバ室Ｒが形成されている。
【００１２】
また、内筒１内にはピストンロッド６に締結されたピストン７がシール部材８でシールされて摺動自在に嵌挿し、油室Ａ、Ｂを区画している。
【００１３】
ピストンロッド６は、内筒１から前蓋３に設けたオイルシール９、シール部材１０、軸受部材１１を介して前蓋３より摺動自在に突出している。
【００１４】
内筒１の一端に設けた底板１２には、リザーバ室Ｒから通路１２ａを介して油室Ｂへ一方向に油の流れのみを許すチェック弁ＣＨ１が配設してある。
【００１５】
また、ピストンロッド６に係合してピストン７に設けた連通路７ａに油室Ｂから油室Ａへ一方向の油の流れのみを許すチェック弁ＣＨ２が配設されている。
【００１６】
前蓋３には、減衰力を発生する調圧弁ＰＶが配設され、通路３ａ、３ｃを介してリザーバ室Ｒと油室Ａとにそれぞれ連通されている。
【００１７】
減衰力を発生する調圧弁ＰＶは、図２に示すように、弁体２０、ばね２１、ばね座２２とからなり、前蓋３に設けた凹部３ｇに嵌挿されている。
【００１８】
弁体２０は、図３(ａ),（ｂ）に示すように、ガイド２０ｄと、ガイド２０ｄに連設した柱状の大径部２０ｃと、この大径部２０ｃの下端に連設したフランジ状の鍔部２０ｂと、この鍔部２０ｂの下端に形成されて連通孔たる通路３ｃの途中に形成したシート部たるシート面３に着脱自在に当接するシート面２０ｇと、このシート面２９ｇの中央から上記鍔部２０ｂの下方に延設した柱状の小径部２０ａと、上記鍔部２０ｂの中央に形成した左右一対のスリット２０ｆと、上記小径部２０ａの中央に直径方向に向けて形成されて上記スリット２０ｆに連なる切欠２０ｅとで構成している。
【００１９】
弁体２０の小径部２０ａに長さＬ１、巾Ｗ１を有する切欠２０ｅと、また、小径部２０ａから鍔部２０ｂにかけて長さＬ２に亘って巾Ｗ２を有するスリット２０ｆが弁体２０のシート面２０ｇに向かって、先広がりに２条の弧状をなし、さらに、鍔部の裏面２０ｈに跨がって設けられている。
【００２０】
弁体２０のガイド２０ｄは、ばね座２２に設けた孔２２ａに摺動可能に嵌挿されている。
【００２１】
弁体２０の鍔部２０ｂには、弁体２０を前蓋３のシート面３ｉに押圧するように大径部２０ｃを案内にしてばね２１が嵌挿してあり、ばね２１の他端側は、前蓋３のねじ部３ｊに螺合してばね２１のばね力を調整可能に嵌着されるばね座２２と係合している。
【００２２】
弁体２０の小径部２０ａの端面２０ｉに作用する油圧力に対応してばね２１が撓み、弁体２０が作動して、先ずピストンロッド６の低速領域では弁体２０に設けたスリット２０ｆが、さらに、ピストンロッド６の高速領域では切欠２０ｅが順次開口して、油室Ａの油を通路３ｃ、３ａを介してリザーバ室Ｒに逃がし、減衰力を発生するようにしてある。
【００２３】
次にその作用について説明する。
今仮に、ピストンロッド６が伸側方向に低速で作動すると、油室Ａ内の油はチェック弁ＣＨ２によりピストン通路７ａが閉塞さる一方、通路３ｃからの油圧で調圧弁ＰＶの弁体２０をばね２１に抗して押圧して、先ずスリット２０ｆによる開口が生じて、減衰力を発生して、通路３ａからリザーバ室Ｒに戻り、他方、油室Ｂにはリザーバ室Ｒより通路１２ａ、チェック弁ＣＨ１を介して油が流入して、低速領域で比例特性を呈する。
【００２４】
そして、更に、ピストンロッド６が高速で作動し、油室Ａ内の圧力が高くなると、ばね力に抗して弁体２０がストロークし、弁体２０がシート面３ｉに対し一定のストローク量がＬ３を越えると、弁体２０の小径部２０ａに成形した切欠２０ｅが開口し、減衰力を発生して、通路３ａからリザーバ室Ｒに戻り、他方、油室Ｂにはリザーバ室Ｒより通路１２ａ、チェック弁ＣＨ１を介して油が流入して、高速領域でリリーフ特性を呈する。
【００２５】
ピストンロッド６が圧側方向に低速で作動すると、油室Ｂ内の油はチェック弁ＣＨ１により通路１２ａを閉塞される一方、ピストン通路７ａからチェック弁ＣＨ２を開いて油室Ａに流入し、内筒１内に侵入するピストンロッド６の侵入体積分相当の油が通路３ｃから調圧弁ＰＶの弁体２０に設けたスリット２０ｆを介して減衰力を発生し、通路３ａからリザーバ室Ｒに戻り、低速領域では比例特性を呈する。
【００２６】
更に、ピストンロッド６が高速で作動し、油室Ａ内の圧力が高くなると、ばね力に抗して弁体２０がストロークし、弁体２０がシート面３ｉに対し一定のストローク量がＬ３を越えると、弁体２０の小径部２０ａに成形した切欠２０ｅが開口し、減衰力を発生して、通路３ａからリザーバ室Ｒに戻り、他方、油室Ｂにはリザーバ室Ｒより通路１２ａ、チェック弁ＣＨ１を介して油が流入して、高速領域ではリリーフ特性を呈する。
【００２７】
このように、減衰力を発生する調圧弁ＰＶを配設した複筒式オイルダンパにあって、調圧弁ＰＶの弁体２０に切欠２０ｅ、スリット２０ｆを設け、ピストンロッド６の低速時に弁体２０のスリット２０ｆを開口して比例特性を呈し、ピストンロッド６の高速時に弁体２０の切欠２０ｅを開口してリリーフ特性を呈するようにしたから、ピストンロッド６の低速領域での比例特性と高速領域でのリリーフ特性を得るために性能の異なる調圧弁ＰＶ、リリーフ弁ＲＶの２つの弁を配設する必要がなくなり、それぞれを別個にセッティングする必要もなくなり、性能上にバラツキがなくなり、品質の歩留りが良くなり、品質が向上し、高速領域での性能の安定化、信頼性が増すとともに、部品点数、組み立て調整工数を削減でき、コストダウンを図ることができる。
【００２８】
また、切欠２０ｅを形成する割り溝は、フライス等で容易に切削することができるとともに、仕様に合わせて小径部の溝の長さＬ１、巾Ｗ１を設定することによりリリーフ特性を容易に変更することができる。
【００２９】
スリット２０ｆを形成する溝は、フライス等で容易に切削することができるとともに、仕様に合わせて小径部の溝の長さＬ２、巾Ｗ２を設定することにより比例特性を容易に変更することができる。
【００３０】
切欠２０ｅを成形する割り溝の巾Ｗ１とスリット２０ｆを形成する溝の巾Ｗ２とを、Ｗ２＜Ｗ１の関係を有するようにしたので、Ｗ１によるリリーフ特性を高速領域で広い範囲でカバーすることができる。
【００３１】
【発明の効果】
第１の発明によれば、調圧弁の弁体に切欠とスリットを設け、ピストン速度の低速時にスリットを開口して比例特性を呈し、更にピストン速度の高速時に切欠を開口してリリーフ特性を呈するようにしたので、従来のようにピストンロッドの低速領域での比例特性と高速領域でのリリーフ特性を得るために性能の異なる調圧弁ＰＶ、リリーフ弁ＲＶの２つの弁を配設する必要がなくなり、それぞれを別個にセッティングする必要もなくなり、性能上にバラツキがなくなり、品質の歩留りが良くなり、品質が向上し、高速領域での性能の安定化、信頼性が増すとともに、部品点数、組立調整工数を削減でき、コストダウンを図ることができる効果がある。
【００３２】
第２の発明によれば、切欠は、弁体の小径部に長さＬ１、巾Ｗ１を有する割り溝を成形するようにしたから、割り溝は、フライス等で容易に切削することができるとともに、仕様に合わせて小径部の溝の長さＬ１、巾Ｗ１を設定することによりリリーフ特性を容易に変更することができる効果がある。
【００３３】
第３の発明によれば、スリットは、弁体の小径部から鍔部に亘る長さＬ２、巾Ｗ２を有する弧状の溝を成形するようにしたから、溝は、フライス等で容易に切削することができるとともに、仕様に合わせて小径部の溝の長さＬ２、巾Ｗ２を設定することにより比例特性を容易に変更することができる効果がある。
【００３４】
第４の発明によれば、切欠を成形する割り溝の巾Ｗ１とスリットを形成する溝の巾Ｗ２とは、Ｗ２＜Ｗ１の関係を有するようにしたから、Ｗ１によるリリーフ特性を高速領域で広い範囲でカバーすることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示すオイルダンパの正面断面図である。
【図２】同じく図１における調圧弁の拡大断面図である。
【図３】（ａ）同じく図２における調圧弁の弁体の正面図である。
（ｂ）同じく図３（ａ）におけるＡ−Ｂ矢視要部断面である。
【図４】従来例を示すオイルダンパの正面断面図である。
【図５】同じく図４におけるリリーフ弁の拡大断面図である。
【図６】（ａ）同じく図５におけるリリーフ弁の弁体の正面図である。
（ｂ）同じく図６（ａ）におけるＡ−Ｂ矢視要部断面である。
【図７】同じく図４における調圧弁の拡大断面図である。
【図８】（ａ）同じく図７における調圧弁の弁体の正面図である。
（ｂ）同じく図８（ａ）におけるＡ−Ｂ矢視要部断面である。
【図９】同じくオイルダンパの減衰力特性を示す特性図である。
【符号の説明】
１                内筒
２                外筒
３                前蓋
３ａ、３ｂ、３ｃ  通路
３ｄ              凹部
３ｅ              孔
３ｆ              シート面
３ｇ              凹部
３ｈ              孔
３ｉ              シート面
３ｊ              ねじ部
４                後蓋
５                シール部材
６                ピストンロッド
７                ピストン
７ａ              ピストン通路
８                シール部材
９                オイルシール
１０                シール部材
１１                軸受部材
１２                底板
１２ａ              通路
１４                弁体
１４ａ              小径部
１４ｂ              鍔部
１４ｃ              大径部
１４ｄ              切欠
１４ｅ              先端面
１４ｆ              シート面
１５                弁体
１５ａ              小径部
１５ｂ              鍔部
１５ｃ              大径部
１５ｄ              ガイド
１５ｅ              スリット
１５ｆ              シート面
１６                ばね
１７                ばね座
１８                ばね
１９                ばね座
２０                弁体
２０ａ              小径部
２０ｂ              鍔部
２０ｃ              大径部
２０ｄ              ガイド
２０ｅ              切欠
２０ｆ              スリット
２０ｇ              シート面
２０ｈ              裏面
２０ｉ              小径受圧面
２１                ばね
２２                ばね座
２２ａ              孔
Ａ                油室
Ｂ                油室
ＣＨ１、ＣＨ２      チェック弁
ＰＶ                調圧弁
ＲＶ                リリーフ弁
Ｒ                リザーバ室
Ｌ                  スリットの長さ
Ｌ１                切欠の長さ
Ｌ２                スリットの長さ
Ｌ３                ストローク量
Ｋ                  切欠の長さ
Ｓ                  切欠の巾
Ｗ                  スリットの巾
Ｗ１                切欠の巾
Ｗ２                スリット巾
【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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