JP2009287666A - 横置きシリンダ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 シリンダの上，下の取付方向に関係なく、リザーバ室内の油液を常時内筒内の油室に給排できるようにし、取付作業性、信頼性等を向上する。
【解決手段】 油通路１３を構成する径方向通路１３Ｂのリザーバ室Ａ側開口に設けた揺動パイプ１５と、環状通路４Ａに接続して設けた揺動パイプ１６とは、揺動継手１５Ａ，１６Ａを中心にして上，下方向（矢示Ｄ，Ｄ′方向、矢示Ｅ，Ｅ′方向）に揺動可能な吸込み管１５Ｂ，吐出管１６Ｂの先端に重錘１５Ｃ，１６Ｃを設ける構成としている。従って、揺動パイプ１５，１６は、自由端となった吸込み管１５Ｂ，吐出管１６Ｂの先端側を重錘１５Ｃ，１６Ｃの自重によって下側に揺動することにより、吸込み管１５Ｂ，吐出管１６Ｂの先端をリザーバ室Ａ内の下側に溜まった油液中に配置することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば鉄道車両の制振ダンパ、自動車のステアリングダンパ等に好適に用いられる横置きシリンダ装置に関する。

一般に、シリンダ装置としての油圧緩衝器は、外筒と該外筒内に設けられ内部に油液が満たされた内筒とからなるシリンダと、該シリンダの外筒と内筒との間に画成され油液とガスが封入された環状のリザーバ室と、前記シリンダの内筒内に摺動可能に挿嵌され、該内筒内を２つの油室に画成したピストンと、軸方向の一側が該ピストンに取付けられ、他側が前記シリンダから伸長、縮小可能に突出したピストンロッドと、前記リザーバ室と前記内筒内の油室との間で油液を流通する油通路と、前記ピストンが摺動変位したときに減衰力を発生する減衰力発生機構とによって大略構成されている。

ここで、油圧緩衝器は、例えば鉄道車両のヨーダンパや左右動ダンパ等の制振ダンパ、自動車のステアリングダンパとして用いられる場合には、シリンダを横置きに配置することができる横置き型油圧緩衝器が使用される（例えば、特許文献１参照）。

また、横置き型油圧緩衝器は、シリンダを横置きに配置したことにより、リザーバ室内の径方向の下側寄りに油液が溜まり、上側にガスが溜まることになる。このため、横置き型油圧緩衝器は、内筒内の油室にリザーバ室内のガスが流入しないように、油通路が下側に位置するように上，下の取付方向を決めて鉄道車両等に取付ける構成としている。

特開２０００−１８３０８号公報

ところで、上述した従来技術による横置き型油圧緩衝器は、上，下の取付方向が決まっているが、この油圧緩衝器の上，下の取付方向を誤って取付けてしまう場合があり、この場合には、例えば、内筒内のボトム側油室にリザーバ室内のガスが流入し、減衰力発生機構による減衰力が不安定になってしまう等、十分に性能が発揮できないという問題がある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、シリンダを取付けるときの上，下の取付方向をなくし、取付作業性、信頼性等を向上できるようにした横置きシリンダ装置を提供することにある。

本発明による横置きシリンダ装置は、外筒と該外筒内に設けられ内部に油液が満たされた内筒とからなるシリンダと、該シリンダの外筒と内筒との間に画成され油液とガスが封入された環状のリザーバ室と、前記シリンダの内筒内に摺動可能に挿嵌され該内筒内を２つの油室に画成したピストンと、軸方向の一側が該ピストンに取付けられ他側が前記シリンダの外部に突出したピストンロッドと、前記リザーバ室と前記内筒内の油室との間で油液を流通する油通路とを備え、前記シリンダが横置き配置されている。

そして、上述した課題を解決するために、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記油通路には、前記シリンダを取付けるときの取付位置に関係なく、前記リザーバ室の下側と前記内筒内の油室とを連通可能な連通手段を設ける構成としたことにある。

請求項２の発明によると、前記連通手段は、基端側が前記油通路のリザーバ室側開口に揺動可能に取付けられ、自由端となった先端側が自重によって下側に揺動する揺動パイプにより構成したことにある。

請求項３の発明によると、前記油通路は、前記シリンダの内筒の外周側に周方向に沿って列設された多数個の開口を有し、前記連通手段は、前記内筒の外周側で前記油通路の各開口を閉塞する位置に回転可能に設けられた環状回転板と、該環状回転板に設けられ前記油通路の各開口のいずれかに連通可能な油穴と、前記環状回転板に設けられ該油穴が前記リザーバ室の下側に位置するように前記環状回転板を回転させる重錘とにより構成したことにある。

請求項４の発明によると、前記連通手段は、基端側が前記油通路のリザーバ室側開口に取付けられ先端側が自由端となった可撓性パイプと、該可撓性パイプの先端側に取付けられ該可撓性パイプの先端側を下側に撓ませる重錘とにより構成したことにある。

請求項５の発明によると、前記油通路は、前記内筒内の少なくとも一方の油室を閉塞する閉塞部材の径方向に貫通した径方向通路を有し、前記連通手段は、前記シリンダを上，下方向に配置したときに前記径方向通路のうち下側に配置された開口を前記リザーバ室と内筒内の油室とに連通し、上側に配置された開口を前記リザーバ室と内筒内の油室とに対し遮断する切換弁により構成したことにある。

請求項１の発明によれば、連通手段は、シリンダを取付けるときの取付位置に関係なく、リザーバ室の下側と内筒内の油室とを連通することができる。この結果、シリンダの上，下位置を自由に取付けることができるから、取付作業を容易に行なうことができ、また信頼性を向上することができる。

請求項２の発明によれば、連通手段は、揺動パイプの先端側を自重によって下側に揺動することができるから、シリンダを取付けるときの取付位置に関係なく、揺動パイプの先端開口をリザーバ室内の下側の油液中に常時配置することができる。

請求項３の発明によれば、連通手段は、重錘によって環状回転板を回転させることにより、該環状回転板に設けられた油穴を、リザーバ室内の下側で油通路の下側に位置する開口に連通させることができる。これにより、連通手段は、シリンダを取付けるときの取付位置に関係なく、内筒内の油室とリザーバ室の下側とを常時連通することができる。

しかも、油通路は周方向に沿って列設された多数個の開口を有しているから、上，下の取付位置に限らず、シリンダの周方向のいずれの取付位置においても、内筒内の油室とリザーバ室とを連通させることができ、取付位置の自由度、信頼性をより一層向上することができる。

請求項４の発明によれば、連通手段は、可撓性パイプの先端側を重錘によって下側に撓ませることにより、該可撓性パイプの先端開口をリザーバ室内の下側に溜まった油液中に配置することができるから、シリンダを取付けるときの取付位置に関係なく、内筒内の油室とリザーバ室の下側とを常時連通することができる。

また、連通手段は、可撓性パイプの撓みを利用し、その先端開口をリザーバ室内の油液中に配置している。これにより、連通手段は、機械的な動作不良を発生することがないから、耐久性、信頼性を向上することができる。

請求項５の発明によれば、切換弁は、シリンダを上，下方向に配置したときに径方向通路の下側に配置された開口を、リザーバ室と内筒内の油室とに連通することができ、径方向通路の上側に配置された開口を、リザーバ室と内筒内の油室とに対し遮断することができる。これにより、切換弁は、シリンダを取付けるときの上，下の取付位置に関係なく、内筒内の油室とリザーバ室の下側とを常時連通することができる。

以下、本発明の実施の形態に係る横置きシリンダ装置として、鉄道車両の台車と車体との間に設けられたヨーダンパや左右動ダンパ等の制振ダンパに用いられる横置き型油圧緩衝器を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。

まず、図１ないし図４は本発明の第１の実施の形態を示し、本実施の形態では、所謂、ユニフロー型（一方向流れ型）油圧緩衝器を例に挙げて説明している。図１において、１は横置き型油圧緩衝器の本体を構成するシリンダで、該シリンダ１は、鉄道車両の台車または車体（いずれも図示せず）に取付けるときに、横置きに配置される。そして、シリンダ１は、後述する外筒２、内筒７等によって大略構成されている。

２はシリンダ１の外形を形成する外筒で、該外筒２は、軸方向の一端側がボトムキャップ３により閉塞され、他端側が後述のロッドガイド４等により閉塞されている。

４は外筒２の他端側に設けられた段付筒状のロッドガイドで、該ロッドガイド４は、その外周側が外筒２内に嵌合され、キャップ５によって抜止め状態に保持されている。また、キャップ５の内周側には、後述のピストンロッド９の外周面に摺接し、このピストンロッド９との間をシールするシール部材６が設けられている。

７は外筒２内に同軸に配設された内筒で、該内筒７内には油液が満たされている。また、内筒７は、外筒２との間に環状のリザーバ室Ａを画成し、該リザーバ室Ａ内には油液とガスが混在されて（境界面隔壁を持たない）封入されている。そして、内筒７は、図２に示す如く、軸方向の一端側が後述のベース部材１２に外嵌し、他端側がロッドガイド４の内周側に挿嵌されることにより、外筒２内で軸方向および径方向に位置決めされている。

８は内筒７内に摺動可能に挿嵌された円筒状のピストンで、該ピストン８は、内筒７内を一方の油室となるボトム側油室Ｂと他方の油室となるロッド側油室Ｃとに画成している。また、ピストン８の外周側には、ボトム側油室Ｂとロッド側油室Ｃとを連通する連通路８Ａが軸方向に形成されている。

９は軸方向の一側となる基端側が内筒７内でピストン８に取付けられたピストンロッドで、該ピストンロッド９は、軸方向の他側となる先端側がロッドガイド４、シール部材６等を介して外筒２の外部に伸長、縮小可能に突出している。

１０はピストン８の他端面に設けられたチェック弁で、該チェック弁１０は、ボトム側油室Ｂから連通路８Ａを介してロッド側油室Ｃに向け油液が流通するのを許し、逆向きの流れを規制するものである。

１１はロッド側油室Ｃとリザーバ室Ａとの間に位置してロッドガイド４に設けられた減衰力発生機構（図１、図３参照）で、該減衰力発生機構１１は、ロッド側油室Ｃ内の油液がリザーバ室Ａに向けて流通するときに、油液に流通抵抗を与えるものである。ここで、減衰力発生機構１１は、弁体１１Ａと、該弁体１１Ａに設けられた固定オリフィス１１Ｂと、前記弁体１１Ａを閉弁方向に付勢する弁ばね１１Ｃとによって構成されている。また、弁体１１Ａは、弁ばね１１Ｃによって開弁圧が設定され、ロッド側油室Ｃとリザーバ室Ａとの差圧がこの開弁圧に達したときに開弁するようになっている。

そして、ピストンロッド９の伸縮時にロッド側油室Ｃとリザーバ室Ａとの間に差圧が生じ、減衰力発生機構１１の弁体１１Ａが開弁したときには、ロッド側油室Ｃからリザーバ室Ａ内へ向けて油液が流通することにより、弁ばね１１Ｃによる弁体１１Ａの開弁圧に対応した所定の減衰力を発生する。

次に、１２はシリンダ１の外筒２内に位置してボトムキャップ３の中央に取付けられた閉塞部材としてのベース部材で、該ベース部材１２は、図４に示すように、段付円筒状に形成され、他端側を内筒７に嵌合させることにより、該内筒７内のボトム側油室Ｂを閉塞するものである。

１３はベース部材１２に設けられた油通路で、該油通路１３は、ベース部材１２の中央部に軸方向に設けられた軸方向通路１３Ａと、該軸方向通路１３Ａから径方向に延び、ベース部材１２の外周側に開口した２本の径方向通路１３Ｂとによって構成されている。ここで、油通路１３の各径方向通路１３Ｂは、油圧緩衝器を鉄道車両の台車と車体（いずれも図示せず）との間に取付けたときに、ほぼ水平方向に延びるように形成されている。

１４は油通路１３を構成する軸方向通路１３Ａの他側開口に設けられた他のチェック弁で、該チェック弁１４は、リザーバ室Ａからボトム側油室Ｂに向けて油液が流通するのを許し、逆向きの流れを規制するものである。

１５，１５は油通路１３の各径方向通路１３Ｂ，１３Ｂに接続して設けられた連通手段としての２本の揺動パイプで、該各揺動パイプ１５は、リザーバ室Ａ内に位置してベース部材１２に取付けられている。そして、各揺動パイプ１５は、シリンダ１を取付けるときの上下取付方向に関係なく、リザーバ室Ａの下側（図1中右側）とボトム側油室Ｂとを連通可能とし、リザーバ室Ａの下側に溜まった油液を油通路１３を介してボトム側油室Ｂに対し供給するものである。

また、揺動パイプ１５は、径方向通路１３Ｂのリザーバ室Ａ側開口に揺動可能に取付けられ、Ｌ字状に屈曲した揺動継手１５Ａと、基端側が該揺動継手１５Ａに取付けられ、先端側が自由端となって延びた吸込み管１５Ｂと、該吸込み管１５Ｂの先端部外周側に取付けられた重錘１５Ｃとによって構成されている。

そして、揺動パイプ１５は、図１に示すように、揺動継手１５Ａを中心にして上，下方向（矢示Ｄ，Ｄ′方向）に揺動可能となっているから、揺動継手１５Ａを中心にし、自由端となった吸込み管１５Ｂの先端側を重錘１５Ｃの自重によって下側に揺動することができる。これにより、揺動パイプ１５は、シリンダ１の上，下の取付方向に関係なく、吸込み管１５Ｂの先端をリザーバ室Ａ内の下側に溜まった油液中に配置することができ、ボトム側油室Ｂにリザーバ室Ａ内の油液のみを供給することができる。

また、１６，１６はロッドガイド４の環状通路４Ａに接続して設けられた連通手段としての２本の揺動パイプで、該各揺動パイプ１６は、リザーバ室Ａ内に位置してロッドガイド４に取付けられている。そして、各揺動パイプ１６は、シリンダ１を取付けるときの取付位置に関係なく、リザーバ室Ａの下側とロッド側油室Ｃとを連通可能とし、ロッド側油室Ｃ内の油液を環状通路４Ａを介してリザーバ室Ａの油中に対し供給するものである。

さらに、揺動パイプ１６は、径方向孔４Ｂのリザーバ室Ａ側開口に揺動可能に取付けられ、Ｌ字状に屈曲した揺動継手１６Ａと、基端側が該揺動継手１６Ａに取付けられ、先端側が自由端となって延びた吐出管１６Ｂと、該吐出管１６Ｂの先端部外周側に取付けられた重錘１６Ｃとによって構成されている。

なお、１７はボトムキャップ３に一体的に設けられた取付環（取付手段）、１８はピストンロッド９の先端部に一体的に設けられた他の取付環を示している。この取付環１７、１８は、車両や台車等に設けられた水平方向に延びる取付ロッド（図示せず）に嵌合されることにより、図１中の左右方向のいずれかが上方となるように取り付けられる。

また、１９はピストンロッド９の先端部に設けられた有蓋円筒状のロッドカバーを示している。

第１の実施の形態による横置き型油圧緩衝器は上述の如き構成を有するもので、次に、横置き型油圧緩衝器の取付作業について、例えば鉄道車両に取付ける場合を例に挙げて説明する。

まず、横置き型油圧緩衝器を取付ける場合には、該油圧緩衝器を図１に示すように横置き状態とする。そして、取付環１７，１８のうち、一方を鉄道車両の下側に位置して車輪を備えた台車側に取付け、他方を車体側に取付ける。このときに、ボトムキャップ３に設けられた取付環１７を固定するボルト（図示せず）の向きにより、油通路１３の各径方向通路１３Ｂがほぼ水平となり、各揺動パイプ１５，１６は、上，下方向（矢示Ｄ，Ｄ′方向、Ｅ，Ｅ′方向）に揺動可能となる。

このように横置き型油圧緩衝器を鉄道車両に取付けたときには、揺動パイプ１５，１６は、重錘１５Ｃ，１６Ｃによって吸込み管１５Ｂ，吐出管１６Ｂを下向き（矢示Ｄ′，Ｅ′方向）に揺動するから、吸込み管１５Ｂ，吐出管１６Ｂの先端は、上，下の取付方向に関係なく、リザーバ室Ａ内の下側に溜まった油液中に配置することができる。

次に、上述のように鉄道車両に取付けた横置き型油圧緩衝器の動作について説明する。

まず、軌道に沿って走行する台車が振れを生じた場合、該台車と車体との間に設けられた横置き型油圧緩衝器を含む制振装置が作動し、ピストンロッド９を伸長、縮小させる。これにより、減衰力発生機構１１によって減衰力を発生し、車体側の揺れを抑制することができる。

即ち、ピストンロッド９の伸長行程では、ロッド側油室Ｃ内が高圧状態となり、ボトム側油室Ｂはリザーバ室Ａよりも低圧状態となるから、他のチェック弁１４は開弁し、チェック弁１０は閉弁状態を保ちつつ、減衰力発生機構１１が開弁される。そして、ロッド側油室Ｃ内の油液は減衰力発生機構１１および各揺動パイプ１６の吐出管１６Ｂを介してリザーバ室Ａの油液中へと吐出され、このときに所定の減衰力が発生するようになる。

また、ピストンロッド９の伸長行程では、ピストンロッド９が内筒７外へと退出した分の油液が、リザーバ室Ａから各揺動パイプ１５、油通路１３を介してボトム側油室Ｂに供給される。

一方、ピストンロッド９の縮小行程では、他のチェック弁１４が閉弁状態を保つことにより、ボトム側油室Ｂ内が高圧状態となるため、チェック弁１０が開弁しボトム側油室Ｂ内の油液はロッド側油室Ｃへと流通するようになる。そして、このときにはピストンロッド９が内筒７内へと進入することによる進入体積分の油液が、ロッド側油室Ｃから減衰力発生機構１１および各揺動パイプ１６の吐出管１６Ｂを介してリザーバ室Ａの油液中へと吐出され、前述した伸長行程と同様に所定の減衰力が発生するようになる。

かくして、第１の実施の形態によれば、油通路１３を構成する径方向通路１３Ｂのリザーバ室Ａ側開口に設けた揺動パイプ１５と、環状通路４Ａに接続して設けた揺動パイプ１６とは、揺動継手１５Ａ，１６Ａを中心にして上，下方向（矢示Ｄ，Ｄ′方向、矢示Ｅ，Ｅ′方向）に揺動可能な吸込み管１５Ｂ，吐出管１６Ｂの先端に重錘１５Ｃ，１６Ｃを設ける構成としている。これにより、揺動パイプ１５，１６は、自由端となった吸込み管１５Ｂ，吐出管１６Ｂの先端側を重錘１５Ｃ，１６Ｃの自重によって下側に揺動することにより、吸込み管１５Ｂ，吐出管１６Ｂの先端をリザーバ室Ａ内の下側に溜まった油液中に配置することができる。

この結果、シリンダ１を取付けるときに上，下の取付方向を誤って取付けた場合でも、揺動パイプ１５によってボトム側油室Ｂにリザーバ室Ａ内の油液のみを供給でき、減衰力発生機構１１による減衰力を安定させることができる。また、揺動パイプ１６についても、ロッド側油室Ｃからリザーバ室Ａの油液中に油液を吐出でき、その際、油中に油液が勢いよく噴流するので、液面付近に流入させた場合は、リザーバ室Ａ内の油液とガスが混合され泡が発生するが、輸液中の深い位置に流入させるので、泡の発生を抑止して、油液のエアレーション抑止効果により、減衰力発生機構１１による減衰力を安定させることができる。

これにより、上，下の取付方向を廃止することができるから、取付作業を容易に行なうことができ、また信頼性を向上することができる。

また、揺動パイプ１５，１６には、吸込み管１５Ｂ，吐出管１６Ｂの先端側に重錘１５Ｃ，１６Ｃを設けているから、吸込み管１５Ｂ，吐出管１６Ｂを確実に下側に揺動させることができ、動作性能を向上することができる。

次に、図５ないし図７は本発明の第２の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、油通路は、シリンダの内筒の外周側に周方向に沿って列設された多数個の開口を有し、連通手段は、内筒の外周側で前記油通路の各開口を閉塞する位置に回転可能に設けられた環状回転板と、該環状回転板に設けられ前記油通路の各開口のいずれかに連通可能な油穴と、前記環状回転板に設けられ該油穴がリザーバ室の下側に位置するように前記環状回転板を回転させる重錘とにより構成したことにある。なお、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

図５において、２１は横置き型油圧緩衝器に設けられた第２の実施の形態による閉塞部材としてのベース部材で、該ベース部材２１は、図６に示すように、第１の実施の形態によるベース部材１２とほぼ同様に、段付円筒状に形成され、ボトムキャップ３と内筒７との間に取付けられている。しかし、第２の実施の形態によるベース部材２１は、内筒７よりも大きな直径寸法をもって形成され、外筒２と内筒７との間に位置する他端面側には円環状の弁板収容凹部２１Ａが設けられている。

２２はベース部材２１に設けられた油通路で、該油通路２２は、ベース部材２１の中央部に軸方向に設けられた軸方向通路２２Ａと、該軸方向通路２２Ａとボトムキャップ３との間に画成された拡径通路２２Ｂと、該拡径通路２２Ｂとベース部材２１の弁板収容凹部２１Ａとを連通し、周方向に沿って多数個列設された円形状の開口通路２２Ｃとにより構成されている。ここで、開口通路２２Ｃは、円形状に限らず、例えば、扇形状として通路面積を稼ぐ構成としても構わない。

２３は油通路２２の各開口通路２２Ｃに対面して設けられた連通手段としての回転弁で、該回転弁２３は、リザーバ室Ａの下側とボトム側油室Ｂとを連通可能とし、リザーバ室Ａの油液のみを油通路２２を介してボトム側油室Ｂに対し供給するものである。

また、回転弁２３は、図６、図７に示す如く、ベース部材２１の弁板収容凹部２１Ａ内に回転可能に設けられ、油通路２２の各開口通路２２Ｃを閉塞する環状回転板２３Ａと、該環状回転板２３Ａに設けられ、前記油通路２２の各開口通路２２Ｃのいずれかに連通可能な１個の油穴２３Ｂと、該油穴２３Ｂに連通した状態で環状回転板２３Ａからリザーバ室Ａに延びたパイプ２３Ｃと、該パイプ２３Ｃの先端側外周に取付けられた重錘２３Ｄとによって構成されている。ここで、回転弁２３は、パイプ２３Ｃと重錘２３Ｄとの両方を重錘として用いることにより、環状回転板２３Ａの回転をより一層確実なものにしている。

そして、回転弁２３は、環状回転板２３Ａに形成された油穴２３Ｂを重錘を構成するパイプ２３Ｃ、重錘２３Ｄの自重により、環状回転板２３Ａを回転させて下側に移動させる。これにより、回転弁２３は、油穴２３Ｂ、パイプ２３Ｃをリザーバ室Ａ内の下側に溜まった油液中で油通路２２の下側に位置する開口通路２２Ｃに連通させることができ、ボトム側油室Ｂにリザーバ室Ａ内の油液のみを供給することができる。

しかも、回転弁２３の油穴２３Ｂが連通可能な油通路２２の開口通路２２Ｃは、周方向に沿って多数個列設しているから、回転弁２３は、各油穴２３Ｂが列設された周方向（回転方向）のいずれの部位が下側となったときにも、ボトム側油室Ｂにリザーバ室Ａ内の油液のみを供給することができる。

また、２４は第２の実施の形態によるロッドガイドで、該ロッドガイド２４には、前述した回転弁２３と同様の回転弁２５が設けられている。そして、ロッドガイド２４は、ベース部材２１とほぼ同様に、段付円筒状に形成され、外筒２と内筒７との間に突出して環状凸部２４Ａが設けられており、この環状凸部２４Ａには、円環状の弁板収容凹部２４Ｂが設けられている。

さらに、環状凸部２４Ａには、ロッド側油室Ｃとリザーバ室Ａとを減衰力発生機構１１を介して連通する油通路としての開口通路２４Ｃが、周方向に沿って多数個列設されている。

２５はロッドガイド２４に設けられた他の回転弁で、該回転弁２５は、前述した回転弁２３とほぼ同様に、環状回転板２５Ａ、油穴２５Ｂと、パイプ２５Ｃおよび重錘２５Ｄにより構成されている。そして、回転弁２５は、パイプ２５Ｃを回転弁２３のパイプ２３Ｃと向き合わせるようにして設けられている。

２６はボトムキャップ３に一体的に設けられた取付ねじ、２７はピストンロッド９の先端部に一体的に設けられた他の取付ねじを示している。これらの取付ねじ２６，２７には、例えばボールジョイント等（図示せず）が取付けられ、該各取付ねじ２６，２７のうち、一方が鉄道車両の台車側に取付けられ、他方が車体側に取付けられる。

ここで、鉄道車両に対する横置き型油圧緩衝器の取付構造を取付ねじ２６，２７とした場合には、周方向（回転方向）に取付位置が定まらなくなる。しかし、第２の実施の形態では、回転弁２３、２５等の働きにより取付自由度の高い取付ねじ２６，２７を用いることができる。

かくして、このように構成された第２の実施の形態においても、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第２の実施の形態によれば、回転弁２３、２５の油穴２３Ｂ、２５Ｂが連通可能な油通路２２の開口通路２２Ｃ、環状凸部２４Ａの２４Ｃを円形状に多数個周方向に沿って列設しているから、回転弁２３、２５は、各油穴２３Ｂ、２５Ｂが列設された周方向（回転方向）のいずれの部位が下側となったときにも、ボトム側油室Ｂおよびロッド側油室Ｃにリザーバ室Ａ内の油液を給排することができる。

この結果、上，下の取付位置に限らず、シリンダ１の周方向のいずれの取付位置においても、ボトム側油室Ｂおよびロッド側油室Ｃにリザーバ室Ａ内の油液のみを給排することができ、取付位置の自由度、信頼性をより一層向上することができる。

次に、図８は本発明の第３の実施の形態を示し、本実施の形態では、所謂、バイフロー型（双方向流れ型）油圧緩衝器を例に挙げて説明している。また、本実施の形態の特徴は、連通手段は、基端側が油通路のリザーバ室側開口に取付けられ先端側が自由端となった可撓性パイプと、該可撓性パイプの先端側に取付けられ該可撓性パイプの先端側を下側に撓ませる重錘とにより構成したことにある。なお、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

図８において、３１は第３の実施の形態に係るピストンで、ピストン３１には、その両面側に、各々伸び側と縮み側のリリーフ弁として作用する減衰弁３１Ａ、３１Ｂが設けられている。そして、３１Ｃは伸び側の連通路で、この伸び側の連通路３１Ｃには、ピストン３１が図中左方に移動した際にロッド側油室Ｃの圧力が所定の圧力以上になったとき油液が流通し、伸び側減衰弁３１Ａが開弁するようになっている。また、３１Ｄは縮み側の連通路で、この縮み側連通路３１Ｄにはピストン３１が図中右方に移動した際にボトム側油室Ｂの圧力が所定の圧力以上になったとき油液が流通し、縮み側減衰弁３１Ｂが開弁するようになっている。

３２は第３の実施の形態によるロッドガイドで、該ロッドガイド３２には、前述した減衰力発生機構１１の他に、逆止弁としての吸込弁３２Ａ（バネ３２Ｃは非常に弱いばね力となっている）が設けられている。そして、減衰力発生機構１１は、ピストン速度の低速時に減衰力を発生し、所定のピストン速度以上となった場合に伸び側と縮み側の減衰弁３１Ａ、３１Ｂの減衰力に重畳されるように役割を果たし、吸込弁３２Ａは、ピストン３１が図中右方に移動した際のロッド側油室Ｃが負圧になるのを防止するため、リザーバ室Ａからロッド側油室Ｃへの油液の連通を許容するものである。

３３は第３の実施の形態によるベース部材で、該ベース部材３３には、上記減衰力発生機構１１および吸込弁３２Ａと対応するように、減衰力発生機構３３Ａおよび吸込弁３３Ｂが設けられている。減衰力発生機構３３Ａは、ピストン速度の低速時に減衰力を発生し、所定のピストン速度以上となった場合に、縮み側の減衰弁３１Ｂの減衰力に重畳されるよに役割を果たし、吸込弁３３Ｂは、ピストン３１が図中左方に移動した際のピストンロッド９の外部への退出分の容積の油液を、リザーバ室Ａからボトム側室Ｂへ流通させて補償するようになっている。

３４はベース部材３３の油通路１３に接続して設けられた第３の実施の形態による連通手段としての２本の可撓性パイプ機構（１本のみ図示）で、該各可撓性パイプ機構３４は、リザーバ室Ａ内に位置してベース部材３３に取付けられている。そして、各可撓性パイプ機構３４は、リザーバ室Ａの下側とボトム側油室Ｂとを連通可能とし、リザーバ室Ａとボトム側油室Ｂとの間で油液を給排するものである。

また、可撓性パイプ機構３４は、リザーバ室Ａ側開口に固定して取付けられ、Ｌ字状に屈曲した固定継手３４Ａと、基端側が該固定継手３４Ａに取付けられ、先端側が自由端となって延びた可撓性パイプ３４Ｂと、該可撓性パイプ３４Ｂの先端部外周側に取付けられた重錘３４Ｃとによって構成されている。ここで、可撓性パイプ３４Ｂは、ゴム材料、樹脂材料等の可撓性材料からなり、重錘３４Ｃの自重によって容易に撓むように形成されている。

そして、可撓性パイプ機構３４は、可撓性パイプ３４Ｂの先端側が重錘３４Ｃによって下側に撓むことにより、シリンダ１の上，下の取付方向に関わらず、可撓性パイプ３４Ｂの先端をリザーバ室Ａ内の下側に溜まった油液中に配置することができ、ボトム側油室Ｂとリザーバ室Ａとの間で油液のみを給排することができる。

図８において、３５はロッドガイド３２の油通路３２Ｂに軸方向から差し込むようにして設けられた連通手段としての２本の可撓性パイプ機構（１本のみ図示）で、該各可撓性パイプ機構３５は、リザーバ室Ａ内に位置してロッドガイド３２に取付けられている。そして、各可撓性パイプ機構３５は、リザーバ室Ａの下側とロッド側油室Ｃとを連通可能とし、リザーバ室Ａとロッド側油室Ｃとの間で油液を給排するものである。

また、可撓性パイプ機構３５は、ロッドガイド３２のリザーバ室Ａ側開口に基端側が固定して取付けられており、一方、先端側が自由端となって延びた可撓性パイプ３５Ｂと、該可撓性パイプ３５Ｂの先端部外周側に取付けられた重錘３５Ｃとによって構成されている。ここで、可撓性パイプ３５Ｂは、ゴム材料、樹脂材料等の可撓性材料からなり、重錘３５Ｃの自重によって容易に撓むように形成されている。

そして、可撓性パイプ機構３５は、可撓性パイプ３５Ｂの先端側が重錘３５Ｃによって下側に撓むことにより、シリンダ１の上，下の取付方向に関わらず、可撓性パイプ３５Ｂの先端をリザーバ室Ａ内の下側に溜まった油液中に配置することができ、ロッド側油室Ｃとリザーバ室Ａとの間で油液のみを給排することができる。

ここで、内筒７の図中左方には、内筒７内においてピストン３１が摺動した際、または、組付時に内筒７内に混入したエアを内筒７外に排出するための微小なオリフィス孔７Ａ，７Ａが上下（図８中左右）に対向して設けられている。また、内筒７のボトム側のベース部材３３よりも図中左方においても、エアを内筒７外に排出するための図９に示すオリフィス機構が設けられている。

図８および図９において、３６は内筒７のボトム寄りに上下に対向して設けられた孔７Ｂ，７Ｂ（第１の孔）を周方向と取り囲むように設けられた環状部材で、この環状部材３６の構造は、図９に詳細に示している。環状部材３６は、段付本体３６Ａと、段付本体３６Ａの外周に嵌合するリング部材３６Ｂとから構成されている。段付本体３６Ａの孔７Ｂ，７Ｂに対向する部分には、環状通路３６Ｃ（第１環状通路）が形成されている。

段付本体３６Ａ（第１の環状壁）には、その水平方向（図中左方）に１箇所にオリフィス孔３６Ａ１が設けられ、このオリフィス孔３６Ａ１は、段付本体３６Ａとリング部材３６Ｂ（第２の環状壁）との間に形成された環状通路３６Ｄ（第２環状通路）に連通している。さらに、リング部材３６Ｂの水平方向でオリフィス孔３６Ａ１と１８０度反対側（図中右方）には、孔３６Ｂ１（第２の孔）が形成され、この孔３６Ｂ１は、リザーバ室Ａの油中に連通するようになっている。

ここで、孔７Ｂ、オリフィス孔３６Ａ１、孔３６Ｂ１の面積関係は、孔３６Ｂ１の面積が最大に、オリフィス孔３６Ａ１が最小となっており、このオリフィス孔３６Ａ１でピストン速度の低速時の減衰力を発生することになる。

なお、第３の実施の形態の減衰力発生機構１１には、固定オリフィス１１Ｂを設ける必要はない。

かくして、このように構成された第３の実施の形態においても、前述した各実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第３の実施の形態によれば、可撓性パイプ機構３４は、可撓性パイプ３４Ｂの撓みを利用し、その先端をリザーバ室Ａ内の油液中に配置しているから、機械的な動作不良を発生することなく、信頼性を向上することができる。

また、ピストン３１の摺動や、組付時に内筒７内に残留したエアを、オリフィス孔７Ａ及び図９のオリフィス機構により、内筒７外に排出することがでるので、安定した減衰力を発生させることができる。

ここで、オリフィス孔７Ａは、上下に設けられており、この外周の油通路３２Ｂは常に油液で満たされているので、上下が逆転して取り付けられても、オリフィス孔７Ａからリザーバ室内のガスを吸込むことがなく、さらに、油液の排出は、可撓性パイプ機構３５から行うので、リザーバ室の下側に排出され、排出の勢いでガスが油液に混入することも抑制することができる。

また、図９のオリフィス機構は、孔７Ｂが内筒７の上下に設けられているので、上下が逆に取り付けられても内筒７内に溜まったガスを排出することができる。そして、孔７Ｂから排出されたガスは、その後、油液の流れの勢いによりオリフィス孔３６Ａ１、孔３６Ｂ１を介してリザーバ室に排出される。ここで、オリフィス孔３６Ａ１で最も絞られて、勢いよく油液は噴出するが、孔３６Ｂ１の面積が大きいので、孔３６Ｂ１から排出される油液の流速は遅くなるので、孔３６Ｂ１が液面近くに設けられても、リザーバ室内の油液の泡立ちを抑制することが出来る。

さらに、この図９オリフィス機構の構成により、ダンパ取付けの上下方向をなくしながら、減衰力を発生するオリフィスを１つにすることが出来るので、オリフィス面積を小さくすることが可能となり（孔加工できる最小限の面積には限界があるためオリフィスは１個に出来る構造が望ましい。）、ピストン速度の低速時に高い減衰力を発生するダンパを提供することが出来る。

なお、この図９のオリフィス機構をロッド側油室Ｃ側にも設けることが可能である。この場合、必ずしも可撓性パイプ機構３４、３５は必要でない。また、この図９のオリフィス機構は、単独でユニフローやバイフローの各種ダンパにも利用可能である。

次に、図１０および図１１は本発明の第４の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、油通路は、内筒内の一方の油室を閉塞する閉塞部材の径方向に貫通した径方向通路を有し、連通手段は、シリンダを上，下方向に配置したときに前記径方向通路のうち下側に配置された開口をリザーバ室と内筒内の油室とに連通し、上側に配置された開口をリザーバ室と内筒内の油室とに対し遮断する切換弁により構成したことにある。なお、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

図１０において、４１は横置き型油圧緩衝器に設けられた第４の実施の形態による閉塞部材としてのベース部材で、該ベース部材４１は、図１１に示すように、段付円筒状に形成され、ボトムキャップ３と内筒７との間に取付けられている。

４２はベース部材４１に設けられた油通路で、該油通路４２は、ベース部材４１の中央部に軸方向に設けられた軸方向通路４２Ａと、該軸方向通路４２Ａに連通して径方向に貫通し、ベース部材４１の外周側で後述する切換弁４３の弁体収容穴４３Ａに連通した径方向通路４２Ｂとによって構成されている。ここで、油通路４２の径方向通路４２Ｂは、油圧緩衝器を鉄道車両の台車と車体との間に取付けたときに、ほぼ垂直方向に延びるように形成されている。

４３，４３は油通路４２を構成する径方向通路４２Ｂの各開口側にそれぞれ設けられた連通手段としての２個の切換弁で、該各切換弁４３は、リザーバ室Ａの下側とボトム側油室Ｂとを連通可能とし、リザーバ室Ａの油液のみを油通路４２を介してボトム側油室Ｂに対し供給するものである。そして、各切換弁４３は、径方向通路４２Ｂの下側に配置された開口をリザーバ室Ａとボトム側油室Ｂとに連通し、径方向通路４２Ｂの上側に配置された開口をリザーバ室Ａとボトム側油室Ｂに対し遮断するものである。

また、各切換弁４３は、ベース部材４１の外周側に設けられた弁体収容穴４３Ａと、該弁体収容穴４３Ａの底部を縮径して形成された弁座４３Ｂと、前記弁体収容穴４３Ａの開口側に設けられた円環状のストッパリング４３Ｃと、前記弁体収容穴４３Ａ内に設けられ、弁座４３Ｂに離着座するボール弁体４３Ｄとにより大略構成されている。

そして、２個の切換弁４３のうち、シリンダ１を鉄道車両に取付けたときに、下側に位置する切換弁４３は、自重によってボール弁体４３Ｄが下側に移動することにより弁座４３Ｂから離座して開弁し、リザーバ室Ａの下側に溜まった油液が油通路４２を介してボトム側油室Ｂに向かって流れるのを許す。

一方、上側に位置する切換弁４３は、自重によってボール弁体４３Ｄが下側に移動することにより弁座４３Ｂに着座して閉弁し、リザーバ室Ａの上側に溜まったガスが油通路４２を介してボトム側油室Ｂに向かって流れるのを規制することができる。

なお、ボール弁体４３Ｄは、自重で移動するものであるため、走行中の振動等で開弁してしまう場合は、このボール弁体４３Ｄを弱い力で弁座４３Ｂに押圧するバネを設けてもよい。

さらに、ロッドガイド４には、上述した図８における第３の実施の形態と同様に、可撓性パイプ機構４５が設けられ、その基端側はロッドガイド４に軸方向に差し込むように取付けられ、他端側には重錘４６が設けられ、他端側、すなわち、可撓性パイプ機構４５の先端は、常時、リザーバ室Ａの油液中にあるように構成されている。

また、内筒７の左方側には、上述した図８における第３の実施の形態と同様に、内筒７外へエアを排出するための微小なオリフィス孔７Ａ，７Ａが図中上下方向で対向するように設けられている。

かくして、このように構成された第４の実施の形態においても、前述した各実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第４の実施の形態によれば、切換弁４３を構成するボール弁体４３Ｄの上，下方向の移動だけでリザーバ室Ａ内の油液のみをボトム側油室Ｂに供給することができるから、動作性能、信頼性等を向上することができる。

なお、第１の実施の形態では、連通手段としての揺動パイプ１５には、吸込み管１５Ｂの先端側に重錘１５Ｃを設ける構成としている。しかし、本発明はこれに限るものではなく、吸込み管１５Ｂの先端側を厚肉に形成して重錘１５Ｃを廃止する構成としてもよい。この構成は、第２の実施の形態によるパイプ２３Ｃ、重錘２３Ｄにも同様に適用することができる。

しかも、第２の実施の形態では、パイプ２３Ｃを廃止し、油穴２３Ｂの近傍に位置して環状回転板２３Ａに重錘２３Ｄを直接取付ける構成としてもよい。また、環状回転板２３Ａの油穴２３Ｂ近傍部分を厚肉にして重錘を一体形成する構成としてもよい。

また、第１の実施の形態では、揺動パイプ１５を２本設けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、揺動パイプ１５を１本とする構成としてもよい。この構成は、第３の実施の形態による可撓性パイプ機構３４にも同様に適用することができる。

一方、第４の実施の形態では、連通手段として切換弁４３は、弁座４３Ｂに離着座するボール弁体４３Ｄを用いる構成とした場合を例示した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばスプール弁、ポペット弁、バタフライ弁等の他の弁体を用いる構成としてもよい。

さらに、各実施の形態では、横置き型油圧緩衝器を鉄道車両の台車と車体との間に設けられた制振装置に用いた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば自動車のステアリングダンパ等にも広く用いることができる。

本発明の第１の実施の形態に係る横置き型油圧緩衝器を示す縦断面図である。 図１中の矢示II−II方向からみた横置き型油圧緩衝器を示す縦断面図である。 図１中の減衰力発生機構等を拡大して示す要部拡大縦断面図である。 図２中のベース部材、揺動パイプ等を拡大して示す要部拡大縦断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る横置き型油圧緩衝器を示す縦断面図である。 図５中のベース部材、油通路、回転弁等を拡大して示す要部拡大縦断面図である。 図６中の回転弁を単体で示す外観斜視図である。 本発明の第３の実施の形態に係る横置き型油圧緩衝器を示す縦断面図である。 図８中の矢示IX−IX方向からみた環状部材の横断面図である。 本発明の第４の実施の形態に係る横置き型油圧緩衝器を示す縦断面図である。 図１０中のベース部材、油通路、切換弁等を拡大して示す要部拡大縦断面図である。

符号の説明

１ シリンダ
２ 外筒
７ 内筒
８ ピストン
１０ チェック弁
１１ 減衰力発生機構
１２，２１，３３ ベース部材（閉塞部材）
１３，２２，４２ 油通路
１４ 他のチェック弁
１５，１６ 揺動パイプ（連通手段）
１５Ａ，１６Ａ 揺動継手
１５Ｂ 吸込み管
１５Ｃ，１６Ｃ，２３Ｄ，３４Ｃ，３５Ｃ，４６ 重錘
１６Ｂ 吐出管
２２Ｃ 開口通路
２３，２５ 回転弁（連通手段）
２３Ａ 環状回転板
２３Ｂ 油穴
２３Ｃ，２５Ｃ パイプ
３４，３５，４５ 可撓性パイプ機構（連通手段）
３４Ａ 固定継手
３４Ｂ，３５Ｂ 可撓性パイプ
４３ 切換弁
４３Ａ 弁体収容穴
４３Ｂ 弁座
４３Ｃ ストッパリング
４３Ｄ ボール弁体
Ａ リザーバ室
Ｂ ボトム側油室
Ｃ ロッド側油室

Claims (6)

1. 外筒と該外筒内に設けられ内部に油液が満たされた内筒とからなるシリンダと、該シリンダの外筒と内筒との間に画成され油液とガスが封入された環状のリザーバ室と、前記シリンダの内筒内に摺動可能に挿嵌され該内筒内を２つの油室に画成したピストンと、軸方向の一側が該ピストンに取付けられ他側が前記シリンダの外部に突出したピストンロッドと、前記リザーバ室と前記内筒内の油室との間で油液を流通する油通路とを備え、前記シリンダが横置き配置される横置きシリンダ装置において、
   前記油通路には、前記シリンダを取付けるときの取付向きに関係なく、前記リザーバ室の油液内と前記内筒内の油室とを連通可能な連通手段を設ける構成としたことを特徴とする横置きシリンダ装置。
2. 前記連通手段は、前記シリンダを取付けるときの取付向きに関係なく、前記リザーバ室の下側と前記内筒内の油室とを連通可能となるように構成したことを特徴とする請求項１に記載の横置きシリンダ装置。
3. 前記シリンダ装置は、前記外筒の一端の取付手段によって、取付方向が回転方向１８０度毎に取付け可能とされ、
   前記連通手段は、前記内筒の上下方向２箇所に設けられた第１の孔と、該第１の孔の外周に第１環状通路を形成する第１の環状壁と、該第１の環状壁の水平方向左右の一方に設けられ前記第１の孔の合計面積より小さい面積のオリフィス孔と、該オリフィス孔の外周に第２環状通路を形成する第２の環状壁と、該第２の環状壁の水平方向左右の他方に設けられ前記第１の孔の合計面積より大きい面積の第２の孔とからなることを特徴とする請求項１に記載の横置きシリンダ装置。
4. 前記シリンダ装置は、前記外筒の一端の取付手段によって、取付方向が回転方向１８０度毎に取付け可能とされ、
   前記連通手段は、基端側が前記油通路のリザーバ室側開口に揺動可能に取付けられ、自由端となった先端側が自重によって下側に揺動する揺動パイプにより構成してなる請求項２に記載の横置きシリンダ装置。
5. 前記油通路は、前記シリンダの内筒の外周側に周方向に沿って列設された多数個の開口を有し、
   前記連通手段は、前記内筒の外周側で前記油通路の各開口を閉塞する位置に回転可能に設けられた環状回転板と、該環状回転板に設けられ前記油通路の各開口のいずれかに連通可能な油穴と、前記環状回転板に設けられ該油穴が前記リザーバ室の下側に位置するように前記環状回転板を回転させる重錘とにより構成してなる請求項１に記載の横置きシリンダ装置。
6. 前記シリンダ装置は、前記外筒の一端の取付手段によって、取付方向が回転方向１８０度毎に取付け可能とされ、
   前記油通路は、前記内筒内の少なくとも一方の油室を閉塞する閉塞部材の径方向に貫通した径方向通路を有し、
   前記連通手段は、前記シリンダを上，下方向に配置したときに前記径方向通路のうち下側に配置された開口を前記リザーバ室と内筒内の油室とに連通し、上側に配置された開口を前記リザーバ室と内筒内の油室とに対し遮断する切換弁により構成してなる請求項１に記載の横置きシリンダ装置。

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