CN101857036B - 铁道车辆用线性减震器 - Google Patents

Abstract

本发明提供铁道车辆用线性减震器(1)，其包括：在缸(3)内被活塞(5)划分在活塞杆(4)周围的油室(6)；在使油室(6)的工作油向工作油油箱(10)流出的同时产生阻尼力的阻尼阀(22)和压力控制阀(40)。压力控制阀(40)包括：具有用于引导来自油室(6)的工作油的孔部(42b)的阀座(42)；被弹簧(43)施力，具有伸入到孔部(42b)中的突出部(41b)的阀芯(41)。利用规定以上的高压使阀芯(41)上升，使工作油流过形成在突出部(41b)上狭缝(41c)，从而防止阻尼阀(22)产生的阻尼力过大。

Description

铁道车辆用线性减震器

技术领域

本发明涉及一种夹设于铁道车辆的车体与底盘之间、用于抑制车体与底盘的相对振动的线性减震器的阻尼阀的结构。

背景技术

为了抑制铁道车辆的车体与底盘的相对振动，夹设于车体与底盘之间的液压式线性减震器具有用于相对于伸缩产生阻尼力的阻尼阀。

作为这样的阻尼阀的一个例子，日本国特许厅1991年发行的JPH03-069836A公开了一种设于减震器的活塞上的叶片阀。

叶片阀呈圆盘状，配置成覆盖贯穿活塞而将活塞两侧的油室连通的孔的出口。当孔的压力上升时，圆盘状的叶片阀的外缘向远离孔的出口的方向发生弹性变形，打开孔的出口。叶片阀给从孔的出口流出的工作油带来与出口的开口面积相对应的流通阻力。该流通阻力产生相对于减震器的伸缩的阻尼力。

圆盘状的叶片阀随着变形在中心部产生较大的弯曲应力。为了避免因该弯曲应力损伤叶片阀，以往的技术是与叶片阀的背面相对地设置用于限制叶片阀的规定以上的变形的阀制动器。

阀制动器在提高叶片阀的耐久性方面有益，但是由于限制叶片阀的规定以上的变形，又附加限制了孔出口的开口面积的增加。

因此，当活塞以规定速度以上的高速进行行程时，由于限制孔出口的开口面积，有阻尼力变得过大的倾向。过大的阻尼力很可能导致构件损伤。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供能解决阻尼阀的上述问题的、具有简单结构的压力控制阀的铁道车辆用线性减震器。

为了达到上述目的，本发明的铁道车辆用线性减震器包括：缸；活塞，其可自由位移地收容于缸内；油室，其在缸内被活塞划分而成；外套筒，其覆盖缸的外侧；工作油油箱，其构成在缸和外套筒所划分的环状间隙中；阻尼阀，其在根据活塞的速度使工作油从油室向工作油油箱流出的同时产生阻尼力；压力控制阀，其根据油室内压力上升到规定以上的压力而使工作油从油室向工作油油箱流出。压力控制阀包括：阀座，其具有用于引导来自油室的工作油的孔部；阀芯，其具有伸入到孔部中的突出部；狭缝，其形成在突出部上；弹簧，其对阀芯向使突出部向孔部内伸入的方向施力。

本发明的详细内容及其它特征、优点在说明书中的下述记载中进行说明，如添附的附图所示。

附图说明

图1是具有本发明的压力控制阀的铁道车辆用线性减震器的纵剖视图。

图2是沿图1的II-II线剖切的线性减震器的横剖视图。

图3A和3B是本发明的压力控制阀的纵剖视图，表示座落状态。

图4A和4B是本发明的压力控制阀的纵剖视图，表示上升中的状态。

图5是表示线性减震器的阻尼力特性的图。

图6是表示本发明的另一实施例的铁道车辆用线性减震器的阻尼力特性的图。

具体实施方式

参照图1，铁道车辆用线性减震器1为了衰减铁道车辆的车体与底盘之间的相对振动而夹设于车体与底盘之间。

线性减震器1包括：一端与环构件11相结合的外套筒2、与外套筒2同轴地收容于外套筒2内侧的缸3、在与环构件11相反的一侧沿轴向伸入到外套筒2及缸3中的活塞杆4。在活塞杆4的基端固定有另一个环构件12。线性减震器1借助环构件11和12与车体和底盘相连接。

在伸入到缸3内侧的活塞杆4的顶端固定有活塞5。缸3的内侧被活塞5划分成活塞杆4侧的第1油室6和与活塞杆4相反侧的第2油室7。油室6和7中填充有工作油。

位于与环构件11相反的一侧的、外套筒2和缸3的开口部被导块8密闭。活塞杆4能在导块8中自由滑动地贯穿于导块8中。外套筒2外侧的活塞杆4被固定于环构件12上的圆筒形的罩9覆盖。

缸3和外套筒2之间的环状间隙作为封入了工作油和气体的工作油油箱10使用。

在活塞5上设有单向阀30，该单向阀30用于使工作油从第2油室7毫无阻力地向第1油室6中流入，而阻止反向的工作油流动。

第2油室7通过设于缸3底部的单向阀31与工作油油箱10相连接。单向阀31在第2油室7的压力为比工作油油箱10内的压力低的压力时打开，将工作油从工作油油箱10毫无阻力地导入到第2油室7中，另一方面，在第2油室7为高压时，阻止工作油从第2油室7向工作油油箱10流出。

参照图2，第1油室6借助内置于导块8中的阻尼阀22和压力控制阀40与工作油油箱10相连接。阻尼阀22随着第1油室6的压力上升而打开，在使工作油从第1油室6向工作油油箱10中流出的同时产生阻尼力。压力控制阀40与阻尼阀22并列设置，在第1油室6成为规定以上的高压时压力控制阀40打开，使工作油从第1油室6向工作油油箱10流出。在此，规定以上的高压是线性减震器1的通常的伸缩动作所不能达到的高压。压力控制阀40起到在第1油室6为异常高压时为了防止构件的损伤而使工作油从第1油室6向工作油油箱10流出的作用。

采用以上结构，在活塞杆4向收缩方向动作、活塞5在缸3内向使第2油室7收缩的方向滑动时，第2油室7的压力上升，第2油室7的工作油经由单向阀30流入到第1油室6中。第1油室6因活塞5的位移而容积扩大，就缸3整体来说，多余有相当于活塞杆4的伸入体积的量的工作油。多余工作油推开阻尼阀22而从第1油室6向工作油油箱10流出，利用阻尼阀22的流通阻力产生压侧阻尼力。

在活塞杆4向伸长方向动作、活塞5在缸3内向使第1油室6收缩的方向滑动时，第1油室6的压力上升，第1油室6的工作油推开阻尼阀22而流出到工作油油箱10中，利用阻尼阀22的流通阻力而产生伸侧阻尼力。另一方面，第2油室7的容积扩大，随着容积的扩大，工作油油箱10的工作油经由单向阀31被供给到第2油室7中。

即，在该线性减震器1中，活塞杆4向收缩方向和伸长方向的任一方向动作时，工作油都是从第1油室6通过阻尼阀22或压力控制阀40向工作油油箱10中流出。因此，利用一组阻尼阀22和压力控制阀40能对线性减震器1的伸长和收缩两方向的动作产生阻尼及压力控制功能。该类型的线性减震器被称为单向流动式减震器。

接着，参照图3A和3B、图4A和4B及图5说明压力控制阀40的结构。

压力控制阀40包括阀芯41、供阀芯41座落的阀座42、对阀芯41朝向阀座42施力的弹簧43。

阀座42由与阀芯41相对地形成于导块8上的平面部42a和贯穿平面部42a直至第1油室6中的孔部42b。

阀芯41由凸缘部41a和从凸缘部41a突出的圆柱状的突出部41b构成。在突出部41b上形成有狭缝41c。狭缝41c形成为从突出部41b的顶端朝向凸缘部41a切入、具有通过突出部41b的中心的一样的横截面形状的深槽。这样地形成在突出部41b上的狭缝41c在突出部41b的顶端和两侧面具有开口部。

图3A和3B表示阀芯41座落于阀座42上的状态。图上方的空间与工作油油箱10相连通，孔部42b与第1油室6相连通。阀芯41通过使突出部41b进入到阀座42的孔部42b中、使凸缘部41a与阀座42的平面部42a相抵接而座落于阀座42上。在阀芯41座落于阀座42上的状态下，狭缝41c埋没在孔部42b中，压力控制阀40闭锁。狭缝41c的深度被预先设定为，在阀芯41稍稍从阀座42上升的阶段狭缝41c开始露出到孔部42b的外侧。

当线性减震器1向伸长或收缩方向动作而作用有过大的载重时，第1油室6的压力超过规定压力而上升。其结果，当阻尼阀22的阻尼力变大过大时，可能损伤包括阻尼阀22的构件。

压力控制阀40在上述情况下打开，使工作油从第1油室6向工作油油箱10流出。具体而言，作用于阀芯41上的压力压缩弹簧43，使阀芯41从阀座42上升。

图4A和4B表示阀芯41从阀座42上升后狭缝41c的一部分露出到孔部42b的外侧的状态。工作油从第1油室6向工作油油箱10的流出通过该狭缝41c的露出在孔部42b的外侧的露出部进行。该露出部的截面积在以下说明中称为狭缝41c的开口面积。狭缝41c的开口面积预先设定得充分大于阻尼阀22的工作油的流通面积。

参照图5，在线性减震器1进行通常的伸缩动作时，活塞5的行程速度Vp不会超过规定速度Vo，工作油从第1油室6向工作油油箱10的流出通过阻尼阀22进行。阻尼阀22在活塞5的任一行程方向都产生与活塞5的行程速度Vp相对应的阻尼力F。

当活塞5的行程速度Vp达到规定速度Vo时，压力控制阀40的阀芯41从阀座42上升，狭缝41c开始露出到孔部42b的外侧。在活塞5的行程速度Vp超过规定速度Vo的状态下，工作油从第1油室6向工作油油箱10的流出通过阻尼阀22和压力控制阀40进行。

如上所述，压力控制阀40的开口面积被预先设定得充分大于阻尼阀22的工作油的流通面积，因此，压力控制阀40打开后，线性减震器1的产生阻尼力F相对于活塞5的行程速度Vp的进一步增加平缓地增大。

这样，通过与阻尼阀22并列地设置压力控制阀40，即使活塞5以高速进行行程，也能避免第1油室6的过大的压力上升，能防止过大的压力上升引起损伤构件。另外，狭缝式的压力控制阀40结构简单，能容易地与阻尼阀22并列地内置于导块8中。

以上，通过特定的实施例对本发明进行了说明，但本发明并不限定于上述各实施例。对本领域技术人员来说，在权利要求的技术范围内能对这些实施例附加各种各样的修改或变更。

例如，本发明不依赖于阻尼阀22的形式，阻尼阀22能应用各种各样的形式。

另外，也可以不使用阻尼阀22，而使用节流孔。

参照图6，代替阻尼阀22而设置节流孔时的阻尼力特性，在行程速度Vp到达规定速度Vo之前，与行程速度Vp的大致平方成正比地产生阻尼力F。

本发明的实施例所包括的排他性或特长如权利要求所述。

Claims (5)

1.一种铁道车辆用线性减震器(1)，其包括：

缸(3)；

活塞(5)，其可自由位移地收容于缸(3)内；

油室(6)，其在缸(3)内被活塞(5)划分而成；

外套筒(2)，其覆盖缸(3)的外侧；

工作油油箱(10)，其构成在缸(3)和外套筒(2)所划分的环状间隙中；

阻尼阀(22)及节流孔的任一方或两者，它们在根据活塞(5)的速度使工作油从油室(6)向工作油油箱(10)流出的同时产生阻尼力；

压力控制阀(40)，其根据油室(6)内压力上升到规定以上的压力而使工作油从油室(6)向工作油油箱(10)流出，

压力控制阀(40)包括：

阀座(42)，其具有用于引导来自油室(6)的工作油的孔部(42b)；

阀芯(41)，其具有伸入到孔部(42b)中的突出部(41b)；

狭缝(41c)，其形成在突出部(41b)上；

弹簧(43)，其对阀芯(41)向使突出部(41b)向孔部(42b)内伸入的方向施力。

2.根据权利要求1所述的铁道车辆用线性减震器(1)，阀芯(41)在突出部(41b)的基端具有大径的凸缘部(41a)，阀座(42)具有与凸缘部(41a)相对的平面部(42a)，狭缝(41c)在凸缘部(41a)与平面部(42a)相抵接的状态下被闭塞。

3.根据权利要求1所述的铁道车辆用线性减震器(1)，狭缝(41c)由在突出部(41b)的顶端和两侧面开口的槽构成。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的铁道车辆用线性减震器(1)，该铁道车辆用线性减震器(1)还包括：

活塞杆(4)，其与活塞(5)相结合沿轴向从缸(3)伸出；

导块(8)，其密闭缸(3)与外套筒(2)的开口部，且使活塞杆(4)自由滑动地支承活塞杆(4)，

油室(6)在缸(3)内被活塞(5)划分在活塞杆(4)的周围，阻尼阀(22)与压力控制阀(40)内置于导块(8)内。

5.根据权利要求4所述的铁道车辆用线性减震器(1)，无论活塞(5)的位移方向如何，都构成为油室(6)的工作油的至少一部分通过阻尼阀(22)向工作油油箱(10)流出。

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