JP3943240B2 - Oil damper - Google Patents
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Description
【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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an oil damper for railways, and more particularly to improvement of damping force characteristics of a pressure regulating valve for generating damping force in a shaft spring damper.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as shown in FIG. 4, a railway oil damper mainly comprises inner and
[0003]
As shown in FIG. 5, the relief valve RV that generates a damping force includes a
[0004]
Further, as shown in FIG. 7, the pressure regulating valve PV that generates a damping force includes a
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, as shown in FIG. 9, the damping force characteristic in the oil damper of the conventional example is such that the proportional characteristic in the low speed region of the piston is obtained by the pressure regulating valve, and the relief characteristic in the high speed region is obtained by the relief valve. Because the pressure regulating valve and relief valve with different performance are arranged, and the pressure regulating valve and relief valve with different performance are set separately, the performance varies, the yield of quality is poor, and re-adjustment is repeated In addition to this, there is a problem in that adjustment man-hours are required, the number of parts is large, the number of processing and assembly steps increases, and the cost cannot be reduced.
[0006]
Therefore, the present invention is configured so that the proportional characteristic and the relief characteristic are shared by one valve body, eliminating the variation in performance, improving the quality, stabilizing the performance in the high speed region, and improving the reliability. Reduce costs by reducing the number of parts and assembly adjustments.
[0007]
In order to achieve the above object, in the first invention, an outer cylinder, an inner cylinder arranged concentrically by a lid fitted into the outer cylinder, and an inner cylinder and an outer cylinder are formed. Reservoir chamber, a piston rod slidably fitted in the inner cylinder via a piston, a rod side oil chamber and an anti-rod side oil chamber defined in the inner cylinder via a piston, and an anti-rod A check valve provided on the piston that allows flow only from the side oil chamber to the rod side oil chamber , and a check valve provided on a bottom plate that engages with the inner cylinder end and that allows flow only from the reservoir chamber to the anti-rod side oil chamber B; A multi-cylinder oil damper provided with a communication passage formed in the lid and communicating from the rod-side oil chamber to the reservoir chamber, and a pressure regulating valve provided in the middle of the communication passage so as to be openable and closable to generate a damping force , a valve body the pressure regulating valve, constituted by a spring biased in a direction to close the valve, the valve A column-shaped large-diameter portion, a flange-shaped flange portion connected to the lower end of the large-diameter portion, and a seat portion formed at the lower end of the flange portion and formed in the middle of the communication hole are detachably contacted. A sheet surface, a columnar small-diameter portion extending from the center of the sheet surface to the lower side of the flange, a pair of left and right slits formed in the center of the flange, and a diameter direction toward the center of the small-diameter portion It is formed with a notch that is formed and connected to the slit, and exhibits a proportional characteristic by opening the slit while pressing the valve body against the spring with the internal pressure of the rod side oil chamber when the piston speed is low , Similarly, when the piston speed is high, the notch is opened to exhibit a relief characteristic .
[0008]
In the second invention, the notch forms a split groove having a length L1 and a width W1 in the small diameter portion of the valve body.
[0009]
In 3rd invention, a slit shape | molds the arc-shaped groove | channel which has length L2 and width W2 ranging from the small diameter part of a valve body to a collar part.
[0010]
In the fourth invention, the width W1 of the split groove for forming the notch and the width W2 of the groove for forming the slit have a relationship of W2 <W1.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The same components as those in the conventional example will be described with the same names and symbols.
As shown in FIG. 1, the oil damper according to this embodiment mainly includes inner and
[0012]
A piston 7 fastened to the
[0013]
The
[0014]
The
[0015]
In addition, a check valve CH <b> 2 that allows only one-way oil flow from the oil chamber B to the oil chamber A is disposed in the communication path 7 a provided in the piston 7 by engaging with the
[0016]
The
[0017]
As shown in FIG. 2, the pressure regulating valve PV that generates a damping force includes a
[0018]
As shown in FIGS. 3A and 3B, the
[0019]
A notch 20e having a length L1 and a width W1 in the
[0020]
The
[0021]
A
[0022]
The
[0023]
Next, the operation will be described.
If the
[0024]
Further, when the
[0025]
When the
[0026]
Further, when the
[0027]
As described above, in the double cylinder type oil damper provided with the pressure regulating valve PV that generates the damping force, the
[0028]
Further, the split groove forming the notch 20e can be easily cut with a milling cutter or the like, and the relief characteristics can be easily changed by setting the length L1 and the width W1 of the groove of the small diameter portion according to the specification. be able to.
[0029]
The groove forming the slit 20f can be easily cut with a milling cutter or the like, and the proportional characteristics can be easily changed by setting the length L2 and the width W2 of the groove of the small diameter portion according to the specification. .
[0030]
Since the width W1 of the split groove forming the notch 20e and the width W2 of the groove forming the slit 20f have a relationship of W2 <W1, it is possible to cover the relief characteristics due to W1 in a wide range in a high speed region. it can.
[0031]
【The invention's effect】
According to the first invention, the valve body of the pressure regulating valve is provided with a notch and a slit, and when the piston speed is low, the slit is opened to exhibit a proportional characteristic, and when the piston speed is high, the notch is opened to exhibit a relief characteristic. As a result, it is not necessary to provide two valves, the pressure regulating valve PV and the relief valve RV, which have different performances in order to obtain the proportional characteristic in the low speed region and the relief characteristic in the high speed region of the piston rod as in the prior art. , There is no need to set each separately, there is no variation in performance, the yield of quality is improved, the quality is improved, the performance is stabilized and the reliability in the high speed range is increased, the number of parts, assembly adjustment The man-hours can be reduced and the cost can be reduced.
[0032]
According to the second invention, since the notch is formed with the split groove having the length L1 and the width W1 in the small diameter portion of the valve body, the split groove can be easily cut with a milling cutter or the like. The relief characteristic can be easily changed by setting the length L1 and the width W1 of the small-diameter groove in accordance with the specifications.
[0033]
According to the third aspect of the invention, since the slit forms an arc-shaped groove having a length L2 and a width W2 from the small diameter portion to the flange portion of the valve body, the groove is easily cut with a milling cutter or the like. In addition, the proportional characteristics can be easily changed by setting the length L2 and the width W2 of the groove of the small diameter portion according to the specification.
[0034]
According to the fourth invention, since the width W1 of the split groove for forming the notch and the width W2 of the groove for forming the slit have a relationship of W2 <W1, the relief characteristic due to W1 is wide in a high speed region. There is an effect that can be covered by the range.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front sectional view of an oil damper illustrating an embodiment of the present invention.
2 is an enlarged cross-sectional view of the pressure regulating valve in FIG.
3A is a front view of the valve body of the pressure regulating valve in FIG.
(B) It is an AB arrow main part cross section similarly in Fig.3 (a).
FIG. 4 is a front sectional view of an oil damper showing a conventional example.
5 is an enlarged cross-sectional view of the relief valve in FIG. 4. FIG.
6A is a front view of the valve body of the relief valve in FIG.
(B) It is the AB arrow main part cross section similarly in Fig.6 (a).
7 is an enlarged cross-sectional view of the pressure regulating valve in FIG.
8A is a front view of the valve body of the pressure regulating valve in FIG. 7 as well.
(B) It is an AB arrow main part cross section similarly in Fig.8 (a).
FIG. 9 is a characteristic diagram showing a damping force characteristic of the oil damper.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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