(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダと、このシリンダから摺動可能に突出するピストンロッドと、このピストンロッドに結合されシリンダを伸側油室及び圧側油室に仕切るピストンと、伸側油室及び圧側油室の間を流れる作動油に抵抗を付与する減衰力発生機構とを備える油圧緩衝器において、前記ピストンが前記シリンダに対して所定のストローク範囲にあるときに前記伸側油室及び前記圧側油室を結ぶバイパス回路と、前記ピストンの変位方向に応じてこのバイパス回路を開閉するチェック弁とを備え、前記ピストンが中立位置にあるとき前記バイパス通路が塞がれる一方、前記ピストンが中立位置から所定のストロークを超えて移動するのに伴って前記バイパス回路が開通するとともに、前記ピストンの移動方向が反転するのに伴って前記チェック弁が閉じて前記バイパス通路が塞がれる構成としたことを特徴とする油圧緩衝器。
【請求項２】
前記バイパス回路として、前記シリンダの内周面に形成されたシリンダ溝と、前記ピストンが前記シリンダに対して所定のストローク範囲にあるときにこのシリンダ溝に連通するバイパスポートとを備え、前記チェック弁がこのバイパスポートを開閉する構成としたことを特徴とする請求項１に記載の油圧緩衝器。
【請求項３】
前記バイパス回路を構成して前記伸側油室及び前記圧側油室を連通するバイパスポートを形成し、このバイパスポートに対の前記チェック弁を介装し、各チェック弁のシート部が互いに背反するように配置したことを特徴とする請求項１または２に記載の油圧緩衝器。
【請求項４】
前記バイパス回路を構成して前記伸側油室及び前記圧側油室を連通するバイパスポートを形成し、このバイパスポートに対の前記チェック弁を介装し、各チェック弁のシート部が互いに対向するように配置したことを特徴とする請求項１または２に記載の油圧緩衝器。
【請求項５】
前記バイパス回路に前記チェック弁と並列に絞りを設けたことを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の油圧緩衝器。
【請求項６】
前記バイパス回路として、前記シリンダの内周面の伸側油室側に形成された第一シリンダ溝と、前記シリンダの内周面の伸側油室側に形成された第二シリンダ溝と、前記ピストンの外周面に形成されたピストン溝と、このピストン溝と伸側油室及び圧側油室を連通するバイパスポートとを備え、ピストンが中立位置から所定距離だけ伸側に移動したときにピストン溝と第一シリンダ溝が連通し、ピストンが中立位置から所定距離だけ圧側に移動したときにピストン溝と第二シリンダ溝が連通し、ピストンの変位方向に応じて前記チェック弁がこのバイパスポートを開閉する構成としたことを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の油圧緩衝器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば鉄道車両等に搭載される油圧緩衝器の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ピストンのストロークに応じて減衰力が変化する変位依存特性を持つ油圧緩衝器があった。
【０００３】
この種の油圧緩衝器として、例えば図９、図１０に示すものは、シリンダ４０を伸側油室１及び圧側油室２に仕切るピストン２０と、伸側油室１及び圧側油室２の間を流れる作動油に抵抗を付与する伸側減衰弁２１及び圧側減衰弁２２と、所定のストローク範囲で開通するバイパス回路１０とを備える。
【０００４】
片ロッド形の油圧緩衝器は、インナーシリンダ４１の一端からピストンロッド３０が突出し、インナーシリンダ４１とアウターシリンダ４２の間に油溜室３及びエア室４が設けられる。圧側行程でインナーシリンダ４１内に対するピストンロッド３０の侵入体積分の作動油が圧側油室２から圧側減衰弁５を通って油溜室３に流入する一方、伸側行程でピストンロッド３０の退出体積分の作動油が油溜室３からチェック弁６を通って圧側油室２に流入する。
【０００５】
図９に示す油圧緩衝器は、ピストン２０が中立位置からストロークＨ１＋Ｈ２の範囲を外れるストロークエンド領域でバイパス回路１０が開通し、伸側減衰弁２１または圧側減衰弁２２が付与する減衰力が減少する。
【０００６】
図１０に示す油圧緩衝器は、ピストン２０が中立位置の付近でバイパス回路１０が開通し、伸側減衰弁２１または圧側減衰弁２２が付与する減衰力が減少する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の油圧緩衝器にあっては、伸側作動時と圧側作動時の両方でバイパス回路１０が開通するため、減衰力の変位依存特性に方向性を持たせられないという問題点があった。
【０００８】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、減衰力の変位依存特性に方向性を持たせられる油圧緩衝器を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、シリンダと、このシリンダから摺動可能に突出するピストンロッドと、このピストンロッドに結合されシリンダを伸側油室及び圧側油室に仕切るピストンと、伸側油室及び圧側油室の間を流れる作動油に抵抗を付与する減衰力発生機構とを備える油圧緩衝器に適用する。
【００１０】
ピストンがシリンダに対して所定のストローク範囲にあるときに伸側油室及び圧側油室を結ぶバイパス回路と、ピストンの変位方向に応じてバイパス回路を開閉するチェック弁とを備え、ピストンが中立位置にあるときバイパス通路が塞がれる一方、ピストンが中立位置から所定のストロークを超えて移動するのに伴ってバイパス回路が開通するとともに、ピストンの移動方向が反転するのに伴ってチェック弁が閉じてバイパス通路が塞がれることを特徴とするものとした。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明において、バイパス回路として、シリンダの内周面に形成されたシリンダ溝と、ピストンがシリンダに対して所定のストローク範囲にあるときにこのシリンダ溝に連通するバイパスポートとを備え、チェック弁がこのバイパスポートを開閉する構成としたことを特徴とするものとした。
【００１２】
第３の発明は、第１または第２の発明において、バイパス回路を構成して伸側油室及び圧側油室を連通するバイパスポートを形成し、このバイパスポートに対のチェック弁を介装し、各チェック弁のシート部が互いに背反するように配置したことを特徴とするものとした。
【００１３】
第４の発明は、第１または第２の発明において、バイパス回路を構成して伸側油室及び圧側油室を連通するバイパスポートを形成し、このバイパスポートに対のチェック弁を介装し、各チェック弁のシート部が互いに対向するように配置したことを特徴とするものとした。
【００１４】
第５の発明は、第１から第４のずれか一つの発明において、バイパス回路にチェック弁と並列に絞りを設けたことを特徴とするものとした。
【００１５】
第６の発明は、第１から第５のずれか一つの発明において、バイパス回路として、シリンダの内周面の伸側油室側に形成された第一シリンダ溝と、シリンダの内周面の伸側油室側に形成された第二シリンダ溝と、ピストンの外周面に形成されたピストン溝と、このピストン溝と伸側油室及び圧側油室を連通するバイパスポートとを備え、ピストンが中立位置から所定距離だけ伸側に移動したときにピストン溝と第一シリンダ溝が連通し、ピストンが中立位置から所定距離だけ圧側に移動したときにピストン溝と第二シリンダ溝が連通し、ピストンの変位方向に応じてチェック弁がこのバイパスポートを開閉する構成としたことを特徴とするものとした。
【００１６】
【発明の作用および効果】
第１〜第４の発明によると、バイパス回路が開通するストローク範囲では、作動方向に応じてチェック弁が開閉作動するため、減衰力の変位依存特性に方向性を持たせることが可能となり、要求に応じて多様な減衰特性に設定することができる。
【００１７】
第５の発明によると、チェック弁が閉じてもこれと並列な絞りを介してバイパス回路を作動油が流れるため、要求に応じて多様な減衰特性に設定することができる。
【００１８】
第６の発明によると、ピストンが中立位置から所定距離だけ伸側に移動したときにピストン溝と第一シリンダ溝が連通し、ピストンが中立位置から所定距離だけ圧側に移動したときにピストン溝と第二シリンダ溝が連通してバイパス回路が開通するが、ピストンの変位方向に応じてチェック弁が開閉作動することにより、この伸側作動時と圧側作動時の減衰特性を多様に設定することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１に示すように、鉄道車両等に搭載される油圧緩衝器は、車輪側に連結されるシリンダ４０と、このシリンダ４０から摺動可能に突出して車体側に連結されるピストンロッド３０と、このピストンロッド３０に結合されシリンダ４０内に摺動可能に収められるピストン２０とを備え、車輪に受ける衝撃を緩和し、振動を減衰するようになっている。
【００２１】
シリンダ４０内はピストン２０によって伸側油室１と圧側油室２に仕切られる。ピストン２０には減衰力発生機構として伸側減衰弁２１と圧側減衰弁２２が介装される。伸側減衰弁２１は伸側行程で伸側油室１からを圧側油室２へと流れる作動油に抵抗を付与する。圧側減衰弁２２は圧側行程で圧側油室２から伸側油室１へと流れる作動油に抵抗を付与する。
【００２２】
片ロッド形の油圧緩衝器は、インナーシリンダ４１の一端からピストンロッド３０が突出し、インナーシリンダ４１とアウターシリンダ４２の間に油溜室３及びエア室４が設けられる。圧側行程でインナーシリンダ４１内に対するピストンロッド３０の侵入体積分の作動油が圧側油室２から圧側減衰弁５を通って油溜室３に流入する一方、伸側行程でピストンロッド３０の退出体積分の作動油が油溜室３からチェック弁６を通って圧側油室２に流入する。
【００２３】
減衰力発生機構として設けられる伸側減衰弁２１と圧側減衰弁２２及び圧側減衰弁５は例えばリリーフ弁または調圧弁等で構成される。
【００２４】
所定のストローク範囲で伸側減衰弁２１と圧側減衰弁２２を迂回して作動油を導くバイパス回路１０として、インナーシリンダ４１の内周面に刻まれた第一、第二シリンダ溝１１，１２と、ピストン２０の外周面に刻まれた環状のピストン溝２３と、ピストン２０内に形成されたバイパスポート２４が設けられる。バイパスポート２４はピストン溝２３と伸側油室１及び圧側油室２を結ぶＴ字形に形成される。ピストン２０が中立位置にあるとき、ピストン溝２３は第一、第二シリンダ溝１１，１２に対して距離Ｈ１，Ｈ２を持って離れている。ピストン２０が伸側にストロークＨ１だけ移動するのに伴ってピストン溝２３と第一シリンダ溝１１が連通し、ピストン２０が圧側にストロークＨ２だけ移動するのに伴ってピストン溝２３と第二シリンダ溝１２が連通し、バイパス回路１０が開通する。
【００２５】
そして本発明の要旨とするところであるが、ピストン２０の変位方向に応じてバイパス回路１０を開閉するチェック弁２５，２６を設け、減衰力の変位依存特性に方向性を持たせる構成とする。
【００２６】
各チェック弁２５，２６はバイパスポート２４を開閉する。各チェック弁２５，２６はそれぞれの弁体を着座させるシート部が互いに背反するように配置される。すなわち、チェック弁２５は圧側作動時に開弁し、伸側作動時に閉弁する。一方、チェック弁２６は伸側作動時に開弁し、圧側作動時に閉弁する。
【００２７】
以上のように構成されて、次に作用について説明する。
【００２８】
油圧緩衝器が中立位置の付近で作動する場合、バイパス回路１０が塞がれており、作動油は伸側減衰弁２１、圧側減衰弁２２、圧側減衰弁５を通り、所定の減衰力が得られる。図２は油圧緩衝器の作動速度と減衰力の関係を示す特性図であり、バイパス回路１０が塞がれた中立位置の付近ではこの特性が得られる。
【００２９】
油圧緩衝器の圧側作動時、ピストン２０が中立位置から圧側にストロークＨ２だけ移動するのに伴ってピストン溝２３と第二シリンダ溝１２が連通する。こうしてバイパス回路１０が開通しても、チェック弁２６が閉じており、圧側油室２の作動油は第二シリンダ溝１２、ピストン溝２３、チェック弁２５を開いて伸側油室１に流入する。この作動油が圧側減衰弁２２を迂回して流れるため、その分だけ圧側減衰弁２２が付与する減衰力が減少する。続いて、ピストン２０の移動方向が伸側へと反転すると、チェック弁２５が閉じてバイパス回路１０が塞がれるため、伸側油室１から圧側油室２に向かう作動油の全量が伸側減衰弁２１を通り、図２に示す減衰力が付与される。
【００３０】
油圧緩衝器の伸側作動時、ピストン２０が中立位置から伸側にストロークＨ１だけ移動するのに伴ってピストン溝２３と第一シリンダ溝１１が連通する。こうしてバイパス回路１０が開通しても、チェック弁２５が閉じており、伸側油室１の作動油は第一シリンダ溝１１、ピストン溝２３、チェック弁２６を開いて圧側油室２に流入する。この作動油が伸側減衰弁２１を迂回して流れるため、その分だけ伸側減衰弁２１が付与する減衰力が減少する。続いて、ピストン２０の移動方向が圧側へと反転すると、チェック弁２６が閉じてバイパス回路１０が塞がれるため、圧側油室２から伸側油室１に向かう作動油の全量が圧側減衰弁２２を通り、図２に示す減衰力が付与される。
【００３１】
図３はピストン２０の変位と減衰力の関係を示す特性図であり、中立位置から離れたストロークエンド領域ではバイパス回路１０が開通しても、チェック弁２５，２６が開閉作動するため、伸側減衰力が中立位置より伸側のストローク領域で減少し、圧側減衰力が中立位置より圧側のストローク領域で減少している。
【００３２】
このように油圧緩衝器は減衰力の変位依存特性に方向性を持たせられるため、要求に応じて多様な減衰特性に設定することが可能となる。
【００３３】
図４に示す他の実施の形態は、本発明を両ロッド形の油圧緩衝器に適用したものである。この油圧緩衝器は、ピストンロッド３０はシリンダ４０の両端から突出し、前記実施の形態における油溜室３、エア室４、圧側減衰弁５，チェック弁６が不要となっている。
【００３４】
前記実施の形態と同様に、バイパスポート２４にチェック弁２５，２６が介装され、チェック弁２５は圧側作動時に開弁し、チェック弁２６は伸側作動時に開弁する。
【００３５】
この場合も、中立位置から離れたストロークエンド領域ではバイパス回路１０が開通し、チェック弁２５，２６が作動方向に応じてバイパス回路１０を開閉するため、ピストン２０の変位と減衰力の関係は、図３に示すように、伸側減衰力が中立位置より伸側のストローク領域で減少し、圧側減衰力が中立位置より圧側のストローク領域で減少している。
【００３６】
図５に示す他の実施の形態は、バイパスポート２４に対のチェック弁２７，２８が介装され、各チェック弁２７，２８はそれぞれのシート部が互いに対向するように配置されたものである。
【００３７】
油圧緩衝器の圧側作動時、ピストン２０が中立位置から圧側にストロークＨ２だけ移動するのに伴ってバイパス回路１０が開通しても、チェック弁２７，２８が閉じており、バイパス回路１０が塞がれるため、圧側油室２から伸側油室１に向かう作動油の全量が圧側減衰弁２２を通る。続いて、ピストン２０の移動方向が伸側へと反転すると、チェック弁２７が開き、伸側油室１の作動油はチェック弁２７、ピストン溝２３、第二シリンダ溝１２を通って圧側油室２に流入する。この作動油が伸側減衰弁２１を迂回して流れるため、その分だけ伸側減衰弁２１が付与する減衰力が減少する。
【００３８】
油圧緩衝器の伸側作動時、ピストン２０が中立位置から伸側にストロークＨ１だけ移動するのに伴ってバイパス回路１０が開通しても、チェック弁２７，２８が閉じており、バイパス回路１０が塞がれるため、伸側油室１から圧側油室２に向かう作動油の全量が伸側減衰弁２１を通る。続いて、ピストン２０の移動方向が圧側へと反転すると、チェック弁２８が開き、圧側油室２の作動油はチェック弁２８、ピストン溝２３、第一シリンダ溝１１を通って伸側油室１に流入する。この作動油が圧側減衰弁２２を迂回して流れるため、その分だけ圧側減衰弁２２が付与する減衰力が減少する。
【００３９】
図６はピストン２０の変位と減衰力の関係を示す特性図であり、図３に示す特性と逆転したものとなっている。すなわち、伸側減衰力が中立位置より圧側のストローク領域で減少し、圧側減衰力が中立位置より伸側のストローク領域で減少している。
【００４０】
図７に示す他の実施の形態は、バイパス回路１０にチェック弁２５，２６と並列に絞り２９，３０が設けられるものである。絞り２９は伸側油室１とピストン溝２３の間に介装され、絞り３０は圧側油室２とピストン溝２３の間に介装される。
【００４１】
この場合も、中立位置から離れたストロークエンド領域ではバイパス回路１０が開通し、各チェック弁２５，２６が作動方向に応じてバイパス回路１０を開閉するとともに、チェック弁２５，２６が閉じてもこれと並列な絞り２９，３０を介してバイパス回路１０を作動油が流れ、各絞り２９，３０がバイパス回路１０を流れる作動油に抵抗を付与する。このため、ピストン２０の変位と減衰力の関係は図８に示すように、伸側減衰力が中立位置より伸側のストローク領域で減少するとともに、中立位置より圧側のストローク領域でも絞り３０を介して小幅に減少し、圧側減衰力が中立位置より圧側のストローク領域で減少するとともに、中立位置より伸側のストローク領域で絞り２９を介して小幅に減少している。
【００４２】
なお、バイパス回路は上記の各実施の形態に限定されずに、他の構造としても良く、例えばバイパス回路が中立位置付近で開通する構成としても良い。
【００４３】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、自動車や二輪車等に搭載される油圧緩衝器に適用しても良く、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す油圧緩衝器の断面図。
【図２】同じくピストンの速度と減衰力の関係を示す特性図。
【図３】同じくピストンの変位と減衰力の関係を示す特性図。
【図４】他の実施の形態を示す油圧緩衝器の断面図。
【図５】他の実施の形態を示す油圧緩衝器の断面図。
【図６】同じくピストンの変位と減衰力の関係を示す特性図。
【図７】他の実施の形態を示す油圧緩衝器の断面図。
【図８】同じくピストンの変位と減衰力の関係を示す特性図。
【図９】従来例を示す油圧緩衝器の断面図。
【図１０】従来例を示す油圧緩衝器の断面図。
【符号の説明】
１  伸側油室
２  圧側油室
１０  バイパス回路
１１，１２  シリンダ溝
２１  伸側減衰弁
２２  圧側減衰弁
２３  ピストン溝
２４  バイパスポート
２５，２６  チェック弁
【図１】
0004132944.tif 000002
【図２】
0004132944.tif 000003
【図３】
0004132944.tif 000004
【図４】
0004132944.tif 000005
【図５】
0004132944.tif 000006
【図６】
0004132944.tif 000007
【図７】
0004132944.tif 000008
【図８】
0004132944.tif 000009
【図９】
0004132944.tif 000010
【図１０】
0004132944.tif 000011