CN101857037B - 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)，其水平配置。在缸(3)和覆盖缸(3)外侧的外套筒(2)所划分的环状间隙中配置封入有气体和工作油的工作油油箱(10)。线性减震器(1)包括：将工作油油箱(10)内的工作油吸入到缸(3)的油室(6，7)中的单向阀(31)；在将油室(6，7)的工作油排出到工作油油箱(10)中的同时产生规定阻尼力的阻尼阀(22)。单向阀(31)通过吸入管(32)将工作油油箱(10)的工作油吸入到油室(6，7)中。吸入管(32)在工作油油箱(10)的油面变动较少的中央部开口，从而防止气体混入到油室(6，7)内的工作油中。

Description

铁道车辆用线性减震器

技术领域

本发明涉及一种沿大致水平方向配置于铁道车辆用的车体与底盘间、用于衰减车体与底盘间的横跨车辆方向的相对振动的线性减震器。

背景技术

为了衰减铁道车辆的车体与底盘间的横跨车辆方向的相对位移，公知的有在底盘与车体之间夹设线性减震器。日本国特许厅2001年发行的JP2001-241483A公开了一种能用于上述目的的线性减震器的结构。

采用以往技术，线性减震器在缸内收容有活塞，被固定于活塞上的活塞杆沿轴向从缸伸出。缸的内侧被活塞划分成活塞杆侧的第1油室和与活塞杆侧相反侧的第2油室。

当活塞向活塞杆向缸中进入的方向、即减震器的收缩方向进行滑动时，第2油室收缩，第1油室扩大。第2油室的一部分工作油经由设于活塞上的阻尼阀流入到第1油室中。第2油室的多余的一部分工作油通过设于缸底部的阻尼阀流出到工作油油箱中，在该过程中产生压侧阻尼力。

当活塞向活塞杆进入缸中的方向、即减震器的伸长方向进行滑动时，第1油室收缩，第2油室扩大。第1油室的工作油推开设于活塞上的阻尼阀而流出到第2油室中，在该过程中产生伸侧阻尼力。另外，工作油借助与阻尼阀并列设于缸底部的单向阀从工作油油箱毫无阻力地流入到第2油室中。

在以往技术中，工作油油箱与缸平行地设于缸的外侧。线性减震器沿横跨车辆方向大致水平地配置于车体与底盘之间，因此，工作油油箱必然是水平方向的尺寸较大，上下方向的尺寸变小。在工作油油箱中与工作油一起封入有空气等气体，阻尼阀的朝向工作油油箱排出油的排出口和单向阀的从工作油油箱吸入油的吸入口均在油表面下方开口。

但是，对水平方向的尺寸较大的工作油油箱来说，伴随车辆的侧倾方向的摆动、倾斜的油面的摆动较大，特别是在工作油油箱的两端，油面相对于单向阀的吸入口、阻尼阀的排出口向上下方向的相对位移较大。

其结果，单向阀的吸入口、阻尼阀的排出口露出到油面上，可能会在从工作油油箱吸入到单向阀中的工作油中混入工作油油箱内的气体。另外，对从基阀排出的工作油来说，也可能由于工作油被排出到油面上的气体中而在工作油油箱内引起气泡，导致气体混入工作油中。

当混入了作为压缩性流体的气体的工作油被供给到第1油室或第2油室中时，这些油室因活塞的滑动而被压缩，此时工作油内的气泡发生收缩。由于在气泡收缩期间压力不上升，因此不能获得符合说明书的阻尼力。

发明内容

因此，本发明的目的在于防止气体混入到从工作油油箱供给到线性减震器的油室中的工作油中。

为了达到上述目的，本发明的沿大致水平方向配置的铁道车辆用线性减震器包括：缸；活塞，其能自由滑动地收纳于缸内；油室，其在缸内被活塞划分而成；外套筒，其用于覆盖缸的外侧；工作油油箱，其构成在缸与外套筒所划分的环状间隙中，封入有气体和工作油；单向阀，其将工作油从工作油油箱吸入到油室中；吸入管，其用于连接单向阀和工作油油箱，沿工作油油箱的底面配置，在工作油油箱的中央附近设有开口部。

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是本发明的铁道车辆用线性减震器的纵剖视图。

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间的横跨车辆方向的相对位移而沿横跨车辆方向大致水平地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相反的一侧沿轴向进入到外套筒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。

在进入到缸3内侧的活塞杆4的顶端连接有活塞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，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根据第2油室7的低压而打开，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。

第1油室6借助内置于导块8中的阻尼阀22与工作油油箱10相连接。阻尼阀22包括座落于阀座上的阀芯和对阀芯朝向阀座施力的弹簧，当第1油室6的压力上升到规定以上时，阀芯从阀座上升，工作油在基于弹簧的弹簧常数的阻力、即阻尼力下从第1油室6向工作油油箱10流出。

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向工作油油箱10中流出。该类型的线性减震器被称为单向流动式减震器。

另外，单向阀31和工作油油箱10通过沿构成工作油油箱10的底面的外套筒2的壁面配置的吸入管32相连接。吸入管32的一端开口于工作油油箱10的中央附近，另一端与单向阀31上游侧的空隙33相连通。当第2油室7的压力降低时，单向阀31通过吸入管32和空隙33将工作油油箱10的工作油向第2油室7导入。

阻尼阀22和工作油油箱10通过沿构成工作油油箱10的底面的外套筒2的壁面配置的排出管35相连接。排出管35的一端开口于工作油油箱10的中央附近，另一端与阻尼阀22下游侧的空隙36相连通。阻尼阀22根据第1油室6的规定以上的高压而打开，通过空隙36和排出管35将第1油室6的工作油排出到工作油油箱10中。

为了避免吸入管32和排出管35相互干扰，将吸入管32和排出管35沿圆周方向错开地配置。吸入管32和排出管35可分别设置多根。

以上结构的线性减震器1在如图1所示的吸入管32和排出管35位于下侧的状态下沿横跨车辆方向夹设于车体与底盘之间。随着活塞杆4的伸缩，工作油从吸入管32通过单向阀31被吸入到第2油室7中，第1油室6的工作油通过阻尼阀22从排出管35排出到工作油油箱10中。

随着行驶中的车辆的侧倾方向的摆动、倾斜，线性减震器1也绕图1的顺时针方向或逆时针方向摆动。相对于线性减震器1的该摆动，工作油油箱10的油面相对地反向摆动。即，当线性减震器1绕图1的顺时针方向摆动时，工作油油箱10的油面在工作油油箱10的右端相对于工作油油箱10的壁面相对上升，在工作油油箱10的左端相对于工作油油箱10的壁面相对下降。当线性减震器1绕图1的逆时针方向摆动时，工作油油箱10的油面在工作油油箱10的右端相对于工作油油箱10的壁面相对下降，在工作油油箱10的左端相对于工作油油箱10的壁面相对上升。

其结果，在工作油油箱10的左右的端部，吸入管32、排出管35的一部分可能会露出到油面上。换言之，当单向阀31的吸入口、阻尼阀22的排出口形成在工作油油箱10的左右的壁面上时，可能会通过单向阀31将空气和工作油一起吸入到第2油室7中。另外，由于工作油经由阻尼阀22排出到工作油油箱10的气体中，在工作油油箱10的工作油中混入有气泡，该气泡可能会通过单向阀31流入到第2油室7中，再通过单向阀30流入到第1油室6中。当在第1油室6、第2油室7的工作油中混入有气泡时，相对于活塞5的位移，在成为高压侧的油室中上述气泡被压缩，在气泡收缩的期间压力不上升，不会产生规定的阻尼力。

但是，在该线性减震器1中，上述那样的吸入管32和排出管35都在工作油油箱10的中央附近开口。由于工作油油箱10内的油面的摆动中心为工作油油箱10的中央附近，因此，即使油面摆动，在工作油油箱10的中央附近的油面距离外套筒2的壁面的高度不会发生较大地变动，吸入管32和排出管35的开口部总是位于油面的下方。因此，从吸入管32吸入的工作油中混入有空气的可能性较低。并且，从排出管35排出的工作油被排出到油面的下方。因此，因工作油被排出到气体中而在工作油油箱10的工作油中混入气泡的可能性较低。

这样，由于在第1油室6及第2油室7的工作油中混入有气泡的可能性较低，因此，阻尼阀22能相对于活塞杆4的伸缩动作始终产生稳定的阻尼力。

以上，通过几个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，在以上的实施例中使用工作油作为工作流体，但工作流体也可以使用任意的非压缩性流体。在工作油油箱10中也可以封入空气以外的任意的气体。

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)，其大致沿水平方向配置，该线性减震器(1)包括：

缸(3)；

活塞(5)，其能自由滑动地收纳于缸(3)内；

油室(6，7)，其被活塞(5)在缸(3)内划分而成；

外套筒(2)，其覆盖缸(3)的外侧；

工作油油箱(10)，其构成在缸(3)与外套筒(2)所划分的环状间隙内，且封入有气体和工作油；

单向阀(31)，其将工作油从工作油油箱(10)吸入到油室(6，7)中；

吸入管(32)，其用于连接单向阀(31)和工作油油箱(10)，沿工作油油箱(10)的底面配置，该吸入管(32)在工作油油箱(10)的中央附近设有开口部。

2.根据权利要求1所述的铁道车辆用线性减震器(1)，吸入管(32)由多个并列配置的管构成。

3.根据权利要求1所述的铁道车辆用线性减震器(1)，该线性减震器(1)还包括：用于将工作油从油室(6，7)排出到工作油油箱(10)中的阻尼阀(22)；排出管(35)，其用于连接阻尼阀(22)和工作油油箱(10)，沿工作油油箱(10)的底面配置，该排出管(35)在工作油油箱(10)的中央附近设有开口部。

4.根据权利要求3所述的铁道车辆用线性减震器(1)，排出管(35)由多个并列设置的管构成。

5.根据权利要求3或4所述的铁道车辆用线性减震器(1)，活塞(5)被固定于沿轴向进入到缸(3)中的活塞杆(4)上，油室(6，7)由在缸(3)内被活塞(5)划分在活塞杆(4)侧的第1油室(6)和在缸(3)内被划分在夹着活塞(5)与第1油室(6)相反侧的第2油室(7)构成，单向阀(31)由将工作油从工作油油箱(10)吸入到第2油室(7)中的单向阀构成，阻尼阀(22)由在将工作油从第1油室(6)排出到工作油油箱(10)中的同时产生规定的阻尼力的阻尼阀构成。

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