JP2018052277A - Leveling valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レベリングバルブに関するものである。 The present invention relates to a leveling valve.
特許文献1には、鉄道車両の空気ばねに圧縮空気を供給し、あるいは空気ばねから空気を放出することで、空気ばねによる鉄道車両の支持位置を一定に保つレベリングバルブが記載されている。 Patent Document 1 describes a leveling valve that keeps the position of a railway vehicle supported by the air spring by supplying compressed air to the air spring of the railway vehicle or discharging air from the air spring.
特許文献1に記載のレベリングバルブでは、車体の荷重変化により空気ばねによる車体の支持高さが変化すると、この変化がリンクを介してレバーを揺動させ、レバーの先端に連結されたピストンを介してスプールが軸方向に駆動する。このようなスプールの駆動に応じて、空気ばねに接続された空気ばね通路に、空気圧供給源としてのコンプレッサに接続された第1の通路とドレーンに接続された第2の通路のいずれかが選択的に接続される。さらに、このレベリングバルブでは、スプールの先端に形成された大径部とスプール穴の縮径部の間に形成された環状隙間の流通抵抗を利用して流量特性が設定される。 In the leveling valve described in Patent Document 1, when the support height of the vehicle body by the air spring changes due to a change in the vehicle body load, this change causes the lever to swing through the link, and through the piston connected to the tip of the lever. The spool is driven in the axial direction. Depending on the driving of such a spool, either the first passage connected to the compressor as the air pressure supply source or the second passage connected to the drain is selected as the air spring passage connected to the air spring. Connected. Further, in this leveling valve, the flow rate characteristic is set by using the flow resistance of the annular gap formed between the large diameter portion formed at the tip of the spool and the reduced diameter portion of the spool hole.
特許文献1に記載のレベリングバルブでは、スプールがピストンに片持ち支持されている。このため、レバーが揺動してピストンにモーメントが作用するとピストンが傾いてしまう。ピストンが傾くと、ピストンに連結されたスプールがスプール穴の摺接部に設けられたリングシールを支点として傾き、流量特性が変化してしまうおそれがあった。 In the leveling valve described in Patent Document 1, the spool is cantilevered by the piston. For this reason, when the lever swings and a moment acts on the piston, the piston tilts. When the piston is inclined, the spool connected to the piston is inclined with the ring seal provided at the sliding contact portion of the spool hole as a fulcrum, and the flow rate characteristic may change.
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ピストンに連結されたステムの傾きを防止できるレベリングバルブを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a leveling valve capable of preventing the inclination of a stem connected to a piston.
第1の発明は、鉄道車両の台車に対する車体の相対変位に応じて回転するレバーの回転方向に応じて、台車と車体の間に設けられる空気ばねを圧縮空気源又は排気通路とに選択的に連通させて空気ばねの高さを調整するレベリングバルブであって、ハウジングに形成された収容孔内に収容され、レバーの回転に伴って軸方向に移動するピストンと、ピストンの軸方向における一方の端部に連結されたステムと、ステムが中立位置から一方向へ移動することによって空気ばねと圧縮空気源とを連通させ、ステムが中立位置から他方向へ移動することによって空気ばねと排気通路とを連通させる給排弁と、ハウジングに設けられ、ステムの先端側を摺動自在に支持する第1ガイド部と、を備えることを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, an air spring provided between a carriage and a vehicle body is selectively used as a compressed air source or an exhaust passage in accordance with a rotation direction of a lever that rotates in accordance with a relative displacement of the vehicle body with respect to the carriage of the railway vehicle. A leveling valve that adjusts the height of an air spring by communicating with a piston that is housed in a housing hole formed in the housing and moves in the axial direction as the lever rotates, and one of the pistons in the axial direction of the piston. A stem connected to the end portion, and the air spring and the compressed air source communicate with each other by moving the stem from the neutral position in one direction; and the air spring and the exhaust passage by moving the stem from the neutral position in the other direction. And a first guide portion that is provided on the housing and slidably supports the distal end side of the stem.
第1の発明では、レバーの回転よってピストンにモーメントが作用しても、第1ガイド部によって摺動自在に支持されるので、ピストン及びピストンに連結されたステムの傾きを防止できる。 In the first invention, even if a moment acts on the piston due to the rotation of the lever, the first guide portion is slidably supported, so that the tilt of the stem connected to the piston and the piston can be prevented.
第2の発明は、ハウジングに第1ガイド部に間隔をおいて設けられ、ステムの基端側を摺動自在に支持する第2ガイド部をさらに備えることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, the housing further includes a second guide portion that is provided in the housing at a distance from the first guide portion and that slidably supports the proximal end side of the stem.
第2の発明では、第1ガイド部と、第1ガイド部と間隔をおいて設けられた第2ガイド部と、によってステムを支持するので、第1ガイド部のみで支持する場合に比べ、より確実にピストン及びピストンに連結されたステム50の傾きを防止できる。
In the second invention, since the stem is supported by the first guide part and the second guide part provided at a distance from the first guide part, compared with the case where the stem is supported only by the first guide part. It is possible to reliably prevent the piston and the
第3の発明は、ステムの外周とハウジングの間には、給排弁の開閉に伴う圧縮空気の流れを絞る環状隙間が形成され、環状隙間は、第1ガイド部と第2ガイド部との間に設けられることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, an annular gap is formed between the outer periphery of the stem and the housing to restrict the flow of compressed air that accompanies opening and closing of the supply / exhaust valve, and the annular gap is defined between the first guide portion and the second guide portion. It is provided between them.
第3の発明では、環状隙間によって空気ばねに給排される圧縮空気の流れを制限することができる。これにより、空気ばねの高さが車体の高さの小刻みな変化に追従することを防止でき、乗り心地が悪化することを防止できる。さらに、環状隙間が、第1ガイド部と第2ガイド部との間に設けられることにより、環状隙間が傾いて流量特性が変化することを確実に防止できる。 In 3rd invention, the flow of the compressed air supplied / exhausted to an air spring can be restrict | limited by the annular clearance. As a result, it is possible to prevent the height of the air spring from following small changes in the height of the vehicle body, and to prevent the ride comfort from deteriorating. Furthermore, by providing the annular gap between the first guide part and the second guide part, it is possible to reliably prevent the annular gap from being inclined and the flow rate characteristic from changing.
第4の発明は、ピストンは、ステムによってハウジング内を移動可能に支持され、ピストンの外周面とハウジングの収容孔の内周面との間には隙間が設けられることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the invention, the piston is supported by the stem so as to be movable in the housing, and a gap is provided between the outer peripheral surface of the piston and the inner peripheral surface of the housing hole of the housing.
第4の発明では、ピストンがハウジングの収容孔に接触しないので、ピストンとハウジングの間の摺動抵抗を減らすことができる。これにより、レベリングバルブの応答性が向上する。また、ピストンがハウジングの収容孔に接触しないので、ピストン及びハウジングが摩耗することがない。これにより、ピストン及びハウジングの耐久性が向上する。 In the fourth invention, since the piston does not contact the housing hole, the sliding resistance between the piston and the housing can be reduced. This improves the responsiveness of the leveling valve. Further, since the piston does not contact the housing receiving hole, the piston and the housing are not worn. Thereby, durability of a piston and a housing improves.
本発明によれば、ピストンに連結されたステムの傾きを防止できるレベリングバルブを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the leveling valve which can prevent the inclination of the stem connected with the piston can be provided.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
本発明の実施形態に係るレベリングバルブ100について説明する。まず、図1及び図2を参照して、レベリングバルブ100の概要について説明する。
A
レベリングバルブ100は、鉄道車両の車体と台車の間に設けられる空気ばねの高さを調整して、車体を一定の高さに維持する機能を有するものである。
The
図1に示すように、レベリングバルブ100は、車体1と台車2の間に亘って装着される。具体的には、レベリングバルブ100は、車体1に取り付けられ、レバー4と連結棒5を介して台車2に連結される。車体1の荷重変化により空気ばね3が伸縮して車体1の高さが変化すると、この変化が連結棒5及びレバー4を介してレベリングバルブ100に伝えられる。
As shown in FIG. 1, the
車体荷重が増加して空気ばね3が撓んだ場合には、レバー4が中立位置から上方に押し上げられ(図1中矢印A方向への回転)、それに伴ってレベリングバルブ100のピストン20(図2参照)が移動することによって後述する給気弁80Aが開弁し、空気ばね3に連通する空気ばね通路6と圧縮空気源としてのコンプレッサ7に連通する供給通路9とが連通する。これにより、コンプレッサ7からの圧縮空気が空気ばね3へ供給される。空気ばね3が一定の高さに復元すると、レバー4が中立位置に戻ってレベリングバルブ100の給気弁80Aが閉弁し、圧縮空気の供給が遮断される。
When the vehicle body load increases and the air spring 3 bends, the lever 4 is pushed upward from the neutral position (rotation in the direction of arrow A in FIG. 1), and accordingly, the piston 20 (see FIG. 2), an
一方、車体荷重が減少して空気ばね3が伸びた場合には、レバー4が中立位置から下方に引き下げられ(図1中矢印B方向への回転)、それに伴ってレベリングバルブ100の後述する排気弁80Bが開弁し、空気ばね通路6と排気通路8が連通する。排気通路8は大気に連通しているため、空気ばね3の圧縮空気は大気へ排出される。空気ばね3が一定の高さに復元すると、レバー4が中立位置に戻ってレベリングバルブ100の排気弁80Bが閉弁し、圧縮空気の排出が遮断される。
On the other hand, when the vehicle body load decreases and the air spring 3 extends, the lever 4 is pulled downward from the neutral position (rotation in the direction of arrow B in FIG. 1), and the exhaust of the
このように、レベリングバルブ100は、台車2に対する車体1の相対変位に応じて回転するレバー4の回転方向に応じて空気ばね3をコンプレッサ7又は排気通路8に選択的に連通させることによって、車体1と台車2の間に生じた相対変位を自動的に調節して車体1を一定の高さに維持する。
As described above, the
次に、図2及び図3を参照して、レベリングバルブ100の具体的な構成について説明する。図2は、レベリングバルブ100の軸方向の断面図であり、図3は、レベリングバルブ100の径方向の断面図である。
Next, a specific configuration of the
レベリングバルブ100は、車体1に固定され内部を貫通するように形成された収容孔11を有するケース10と、ケース10の一方の側面に取り付けられ収容孔11の一方の開口を閉塞する第1キャップ部材12と、ケース10の他方の側面に取り付けられる第2キャップ部材13と、収容孔11の他方の開口を閉塞する円筒状のバルブケース40と、を備える。
The
第1キャップ部材12は、収容孔11に挿入される円柱状の挿入部12aと、挿入部12aに連続して形成され挿入部12aより大径のフランジ部12bと、を備える。第1キャップ部材12は、図示しないボルトがフランジ部12bに設けられた貫通孔(図示せず)を挿通してケース10に形成されたボルト穴に締結されることで、ケース10に取り付けられる。
The
バルブケース40の外周面の一部にはおねじ部40bが形成される。バルブケース40は、おねじ部40bを境にして、第1円筒部40aと第2円筒部40cとを備える。第1円筒部40a及びおねじ部40bは、収容孔11内に挿入される。おねじ部40bは、収容孔11の開口部近傍に形成されためねじ部11aに螺合される。これにより、バルブケース40は、ケース10に固定される。
A
第2キャップ部材13は、バルブケース40の第2円筒部40cの外周面を覆うとともに、おねじ部40bの第2円筒部40c側の側面を覆うようにしてケース10に固定される。これにより、バルブケース40がケース10から外れることが確実に防止される。第2キャップ部材13には、ケース10に形成された流路10bとバルブケース40の内部と外部とを接続する貫通孔46とを接続する流路13aが形成される。
The
図3に示すように、ケース10には、収容孔11に対して径方向に開口する凹部16が形成される。凹部16は、収容孔11と接続するように形成される。
As shown in FIG. 3, the
レベリングバルブ100は、凹部16を覆ってケース10に取り付けられるカバー部材70をさらに備える。カバー部材70がケース10に取り付けられることにより、後述するロータ30を収容する収容空間17が形成される。
The leveling
カバー部材70には、収容空間17と外部とを連通する連通孔72が形成される。連通孔72には、外部からの異物の侵入を防止するためのフィルタ73が設けられる。
The
レベリングバルブ100では、ケース10、第1キャップ部材12、第2キャップ部材13、カバー部材70及びバルブケース40によってハウジング90が構成される。
In the leveling
図2及び図3に示すように、レベリングバルブ100は、ケース10の収容孔11内に収容されレバー4の回転に伴って軸方向に移動するピストン20と、レバー4の回転をピストン20に伝達するためのロータ30と、ピストン20の軸方向における一方の端部(端面)に連結されたステム50と、ステム50が中立位置から一方向へ移動することによって空気ばね3とコンプレッサ7とを連通させ、ステム50が中立位置から他方向へ移動することによって空気ばね3と排気通路8とを連通させる給排弁80と、をさらに備える。
As shown in FIGS. 2 and 3, the leveling
ピストン20は、ステム50によってケース10の収容孔11内に移動可能に支持される。ピストン20の外周面と収容孔11の内周面との間には隙間が設けられる。これにより、ピストン20の外周面は収容孔11の内周面を摺動しないので、摺動抵抗が生じることがない。なお、ピストン20が、ステム50によって支持される具体的な構成については、後で説明する。ピストン20の外周面の一部には、図3に示すように、断面形状が半月状の溝21が形成される。
The
図3に示すように、ロータ30は、カバー部材70に形成された支持孔71に軸受14、15を介して回転可能に支持される。ロータ30は、軸受14、15に支持される円筒状の本体部31と、本体部31の一方の端部から突出するように形成され、本体部31の外径よりも小さな二面幅を有する四角柱状のボス部32と、本体部31の他方の端部に設けられたフランジ部33と、フランジ部33の外周面から径方向外側に向かって突出するように形成されたアーム部34と、を有する。ボス部32は、レバー4に形成された嵌合穴4aに嵌合される(図1参照)。図2及び図3に示すように、アーム部34には、ピン35が圧入される。ピン35はスリーブ36内に挿入され、スリーブ36とともにピストン20の溝21内に移動可能に挿入される。これにより、レバー4の回転に伴ってボス部32が回転すると、アーム部34に圧入されたピン35が図2に示す矢印の方向に回転する。ピン35はピストン20の溝21内に挿入されているので、ピン35の回転に伴ってピストン20は収容孔11内を軸方向に移動する。
As shown in FIG. 3, the
図2に示すように、ステム50は、ピストン20の移動方向(収容孔11の軸方向)に延びる有底円筒状に形成される。ステム50には、軸方向に軸方向孔51が設けられる。ステム50の基端側(底部側)には、軸方向孔51と収容孔11とを連通する貫通孔52が径方向に複数設けられる。軸方向孔51は、貫通孔52、収容孔11、収容空間17、及び連通孔72を通じて外部に連通する。軸方向孔51、貫通孔52、収容孔11、収容空間17、及び連通孔72にて、排気通路8が構成される。
As shown in FIG. 2, the
ステム50は、基端側から順に、第1ランド部50a、第2ランド部50b及び第3ランド部50cを備える。第1ランド部50aと第2ランド部50bの間には第1環状溝54aが形成され、第2ランド部50bと第3ランド部50cの間には第2環状溝54bが形成される。ステム50の先端側、具体的には第3ランド部50cの端面には、排気弁80Bを構成する弁部53が形成される。弁部53については、後で説明する。
The
次に、図2及び図4を参照して、バルブケース40の内部の構造について説明する。
Next, the internal structure of the
バルブケース40は、バルブケース40を軸方向に貫通する貫通孔40dが形成される。貫通孔40dは、ピストン20側の端面に開口しステム50の先端側が挿入される小径部41と、反ピストン20側の端面に開口し小径部41より大径に形成される大径部42と、小径部41と大径部42との境界を形成する段差部43と、を備える。
The
小径部41のピストン20側の先端部近傍には、小径部41の内周面とステム50の外周面との間をシールするOリング44が設けられる。
An O-
小径部41は、ステム50の第3ランド部50cを摺動自在に支持する第1ガイド部41aと、第1ガイド部41aに間隔をおいて設けられステム50の第1ランド部50aを摺動自在に支持する第2ガイド部41bと、を備える。小径部41における第1ガイド部41aと第2ガイド部41bとの間には、隙間形成部41cが設けられる。隙間形成部41cと第2ランド部50bの外周面との間には、微小な環状の隙間(以下では「環状隙間S」という。)が設けられる。さらに、第1ガイド部41aと隙間形成部41cとの間には、環状の溝41dが設けられ、隙間形成部41cと第2ガイド部41bとの間には、環状の溝41eが設けられる。溝41dとステム50の外周面によって環状の空間47が形成され、溝41eとステム50の外周面によって環状の空間48が形成される。
The small-
大径部42内には、内部空間86aを有する円筒状のカラー部材86と、大径部42の開口部を閉塞するプラグ84と、が設けられる。プラグ84は、カラー部材86を段差部43に押し当てるようにして、大径部42内に係合された止め輪87によって係止される。
A
段差部43には、後述する給気弁80Aの弁座として機能する環状の弁座部43aが軸方向に突出するようにして設けられる。さらに、段差部43には、弁座部43aの径方向内側に、一端が段差部43に開口し、他端が空間47に開口する連通路49が設けられる。連通路49は、空間47と弁座部43aの内周側の空間88とを貫通するように形成され、空間47と空間88とを常時連通する。レベリングバルブ100では、空間88、連通路49、空間47、環状隙間S、空間48、バルブケース40に形成された貫通孔45、ケース10に形成された通路10a、ケース10の内周面と第1キャップ部材12の挿入部12aとの間に形成された環状流路10c、及びケース10に形成され環状流路10cに接続する貫通流路10dによって、空気ばね通路6が構成される。
The stepped
カラー部材86の内部空間86aには、弁座部43aに離着座する弁体82と、弁体82を弁座部43aに向けて付勢するスプリング83と、プラグ84に形成された弁座部84aに離着座し、スプリング83によって弁座部84aに付勢されるチェック弁体85と、が設けられる。
In the
図2に示すように、プラグ84の内部には、流路84bが形成される。流路84bは、バルブケース40の貫通孔46、第2キャップ部材13の流路13a及びケース10の流路10bを通じてコンプレッサ7に連通する。
As shown in FIG. 2, a
チェック弁体85は、プラグ84の弁座部84aに離着座する。コンプレッサ7側(流路84b)の圧力がチェック弁体85の下流側(内部空間86a)の圧力よりも高いときには、チェック弁体85は、スプリング83の付勢力に抗して弁座部84aから離間する。逆に、コンプレッサ7側(流路84b)の圧力がチェック弁体85の下流側(内部空間86a)の圧力よりも低いときには、チェック弁体85は、弁座部84aに着座する。レベリングバルブ100では、内部空間86a、流路84b、貫通孔46、流路13a及び流路10bにて、供給通路9が構成される。
The
バルブケース40は、内部に給排弁80を備える。給排弁80は、供給通路9と空気ばね通路6との連通または遮断を制御する給気弁80Aと、空気ばね通路6と排気通路8との連通または遮断を制御する排気弁80Bと、を備える(図4参照)。以下に、図4を参照して、給気弁80A及び排気弁80Bについて具体的に説明する。
The
弁体82は、弾性を有するシート部82aを有する。シート部82aは段差部43の弁座部43aに離着座する。弁体82のシート部82aが段差部43の弁座部43aに着座することによって、供給通路9と空気ばね通路6との連通、具体的には、内部空間86aと空間88との連通が遮断される。これに対して、弁体82のシート部82aが段差部43の弁座部43aから離間することによって、供給通路9と空気ばね通路6、具体的には、内部空間86aと空間88とが連通する。このように、弁体82のシート部82aと段差部43の弁座部43aとによって、空気ばね3への給気を制御する給気弁80Aが構成される。
The
ステム50の弁部53は、弁体82のシート部82aに離着座する。ステム50の弁部53が弁体82のシート部82aに着座することによって、空気ばね通路6と排気通路8との連通、具体的には、空間88と軸方向孔51との連通が遮断される。これに対して、ステム50の弁部53が弁体82のシート部82aから離間することによって、空気ばね通路6と排気通路8と、具体的には、空間88と軸方向孔51とが連通する。このように、ステム50の弁部53と弁体82のシート部82aとによって、空気ばね3からの排気を制御する排気弁80Bが構成される。
The
以上のように構成されたレベリングバルブ100の動作について説明する。
The operation of the leveling
上述のように、車体荷重が増加して空気ばね3が撓んだ場合には、レバー4が中立位置から上方に押し上げられる(図1中矢印A方向への回転)。それに伴ってレバー4に連結されたロータ30が、図2における右方向に回転することで、ロータ30のアーム部34に設けられたピン35が本体部31を中心にして右方向に回転する。ピン35は、ピストン20の溝21内を図2における下方向に向かって移動しながら、右方向に回転する。これにより、ピストン20は図2における右方向に移動する。これに伴い、ピストン20に連結されたステム50が、弁体82をスプリング83の付勢力に抗して押して弁座部43aから離間させる。これにより、供給通路9と空気ばね通路6とが連通する。具体的には、コンプレッサ7から吐出された圧縮空気は、流路10b、流路13a、貫通孔46、流路84b、内部空間86a、空間88、連通路49、空間47、環状隙間S、空間48、貫通孔45、通路10a、環状流路10c及び貫通流路10dの経路を通って空気ばね3に供給される。
As described above, when the vehicle body load increases and the air spring 3 bends, the lever 4 is pushed upward from the neutral position (rotation in the direction of arrow A in FIG. 1). Accordingly, the
このとき、ステム50の弁部53は、弁体82のシート部82aに押圧されているので、軸方向孔51と空間88とが遮断された状態に維持される。つまり、ピストン20が中立位置から右方向に移動すると、給気弁80Aが開放状態になって供給通路9と空気ばね通路6とが連通し、排気弁80Bが閉鎖状態になって排気通路8と空気ばね通路6とが遮断された状態になる。
At this time, since the
供給通路9と空気ばね通路6とが連通すると、コンプレッサ7からの圧縮空気が供給通路9及び空気ばね通路6を通じて空気ばね3に供給され、空気ばね3の高さが高くなる。したがって、車体1の高さが高くなり、それに伴ってレバー4も中立位置に近づく。レバー4が中立位置に近づくにつれて、ピストン20及びステム50も図1における左方向に移動する。やがて、車体1の高さが規定位置に戻ると、レバー4が中立位置に戻り、弁体82のシート部82aが弁座部43aに着座する。つまり、レベリングバルブ100の給気弁80Aは閉弁する。これにより、供給通路9と空気ばね通路6との連通が遮断され、空気ばね3への圧縮空気の供給が遮断される。
When the
これに対して、車体荷重が減少して空気ばね3が伸びた場合には、レバー4が中立位置から下方に押し下げられる(図1中矢印B方向への回転)。それに伴ってレバー4に連結されたロータ30が、図2における左方向に回転することで、ロータ30のアーム部34に設けられたピン35が本体部31を中心にして左方向に回転する。ピン35は、ピストン20の溝21内を図2における下方向に向かって移動しながら、左方向に回転する。これにより、ピストン20は図2における左方向に移動する。ステム50がピストン20とともに左方向に移動する。これに伴い、ステム50の弁部53は、弁体82のシート部82aから離間する。これにより、空気ばね通路6と排気通路8とが連通する。具体的には、空気ばね3内の圧縮空気は、貫通流路10d、環状流路10c、通路10a、貫通孔45、空間48、環状隙間S、空間47、連通路49、空間88、軸方向孔51、貫通孔52、収容孔11、収容空間17、及び連通孔72の経路を通って大気へ放出される。
On the other hand, when the vehicle body load decreases and the air spring 3 extends, the lever 4 is pushed downward from the neutral position (rotation in the direction of arrow B in FIG. 1). Accordingly, the
このとき、弁体82のシート部82aはスプリング83の付勢力によって弁座部43aに押圧されているので、カラー部材86の内部空間86aと空間88とは遮断された状態になる。つまり、ピストン20が中立位置から左方向に移動すると、排気弁80Bが開放状態になって空気ばね通路6と排気通路8とが連通し、給気弁80Aが閉鎖状態になって供給通路9と空気ばね通路6とが遮断された状態になる。
At this time, since the
空気ばね通路6と排気通路8とが連通すると、空気ばね3からの圧縮空気が空気ばね通路6及び排気通路8を通じて大気に放出され、空気ばね3の高さが低くなる。したがって、車体1の高さが低くなり、それに伴ってレバー4も中立位置に近づく。レバー4が中立位置に近づくにつれて、ピストン20及びステム50も図1における右方向に移動する。やがて、車体1の高さが規定位置に戻ると、レバー4が中立位置に戻り、ステム50の弁部53が弁体82のシート部82aに着座する。つまり、レベリングバルブ100の排気弁80Bは閉弁する。これにより、空気ばね通路6と排気通路8との連通が遮断され、空気ばね3から圧縮空気の排気が遮断される。
When the
このようにして、レベリングバルブ100は、台車2に対する車体1の相対変位に応じて回転するレバー4の回転方向に応じて、空気ばね3をコンプレッサ7又は大気に選択的に連通させて空気ばね3の高さを調整する。
In this way, the leveling
次に、環状隙間Sの機能について説明する。 Next, the function of the annular gap S will be described.
例えば、鉄道車両が走行しているときには、振動などによって車体1の高さが小刻みに変化する。それに応じて空気ばね3の高さが小刻みに変化すると、乗り心地が悪化してしまう。このため、レベリングバルブ100では、環状隙間Sを設けている。これにより、車体1の高さの変化量が小さい場合、すなわち、ステム50の変化量小さいときには、給気弁80Aまたは排気弁80Bが開放されても、環状隙間Sが存在するため、空気ばね通路6に供給される流量または空気ばね通路6から排出される流量は制限される。これにより、空気ばね3の高さが車体1の高さの小刻みな変化に追従することが防止される。これにより、乗り心地が悪化することを防止できる。環状隙間Sを設けても、ステム50が、軸方向において第2ランド部50bと隙間形成部41cとがずれる位置まで移動すると環状隙間Sはなくなり、大きな流量の圧縮空気を流すことができる。
For example, when a railway vehicle is traveling, the height of the vehicle body 1 changes in small increments due to vibrations or the like. Accordingly, when the height of the air spring 3 changes in small increments, the riding comfort is deteriorated. For this reason, in the leveling
次に、第1ガイド部41a及び第2ガイド部41bの機能について説明する。
Next, functions of the
レベリングバルブ100では、レバー4に連結されたロータ30のアーム部34(ピン35)の回転運動をピストン20の直線運動に変換する。図2に示すように、アーム部34に圧入されたピン35は、ピストン20及びステム50の中心軸線からずれている。また、ピン35がレバー4の中立時にピストン20及びステム50の中心軸線上に位置したとしても、ピン35は、ロータ30の本体部31を中心にして回転運動をするため、ピン35からピストン20に作用する力はピストン20及びステム50の中心軸線上からずれてしまう。このため、レバー4の回転に伴って、ピン35からピストン20及びステム50に対してモーメントが作用する。モーメントが作用すると、ステム50はバルブケース40に設けられたOリング44を支点として傾くおそれがある。ステム50が傾いてしまうと、環状隙間Sの断面積が変化して流量特性が変化したり、弁部53のシール性を損なうおそれがある。
In the leveling
そこで、レベリングバルブ100には、ステム50の第3ランド部50cを摺動自在に支持する第1ガイド部41aと、ステム50の第1ランド部50aを摺動自在に支持する第2ガイド部41bと、が設けられる。ステム50は、第1ガイド部41a及び第2ガイド部41bによって摺動自在に支持されるので、レバー4の回転に伴ってピストン20に対してモーメントが作用しても、ピストン20及びピストン20に連結されたステム50の傾きを防止することができる。
Therefore, the leveling
また、レベリングバルブ100では、環状隙間Sが、第1ガイド部41aと第2ガイド部41bとの間に設けられるので、環状隙間Sが傾いて流量特性が変化することを確実に防止できる。さらに、第1ガイド部41aを環状隙間Sよりもステム50の先端側に設けることにより、環状隙間Sが貫通孔40dの内周面に当接して摩耗することを防止できる。なお、第1ガイド部41aのみでピストン20及びステム50の傾きを防止できれば、第2ガイド部41bは、設けなくてもよい。
Further, in the leveling
以上の実施形態によれば、以下の効果を奏する。 According to the above embodiment, there exist the following effects.
レベリングバルブ100は、ステム50の第3ランド部50cを摺動自在に支持する第1ガイド部41aと、ステム50の第1ランド部50aを摺動自在に支持する第2ガイド部41bと、を備える。これにより、レバー4の回転よってピストン20にモーメントが作用しても、第1ガイド部41a及び第2ガイド部41bによって摺動自在に支持されるので、ピストン20及びピストン20に連結されたステム50の傾きが防止される。したがって、環状隙間Sの断面積が変化して流量特性が変化することを防止できる。また、ステム50が傾くことで弁部53のシール性が損なわれることを防止できる。
The leveling
また、第1ガイド部41aと、第1ガイド部41aと間隔をおいて設けられた第2ガイド部41bと、によってステム50を支持することにより、第1ガイド部41aのみで支持する場合に比べ、確実にピストン20及びピストン20に連結されたステム50の傾きを確実に防止できる。
Further, the
さらに、レベリングバルブ100では、環状隙間Sが、第1ガイド部41aと第2ガイド部41bとの間に設けられるので、環状隙間Sが傾いて流量特性が変化することを確実に防止できる。
Further, in the leveling
また、従来の第1ガイド部41a及び第2ガイド部41bを備えていないレベリングバルブでは、ピストン20を収容孔11に摺動させることで、ステム50の傾きを抑制していた。これに対して、本実施形態のレベリングバルブ100では、ピストン20は、第1ガイド部41a及び第2ガイド部41bによって支持され、ピストン20の外周面と収容孔11の内周面との間には隙間が設けられる。言い換えると、ピストン20を収容孔11に摺動させなくても、第1ガイド部41a及び第2ガイド部41bによってステム50の傾きを抑制できる。このように、レベリングバルブ100では、ピストン20が収容孔11に接触しないので、ピストン20による摺動抵抗を減らすことができ、応答性が向上する。さらに、ピストン20が収容孔11に接触しないので、ピストン20及び収容孔11が摩耗することがない。これにより、ピストン20及びケース10の耐久性が向上する。
Further, in a leveling valve that does not include the conventional
以上のように構成された本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。 The configuration, operation, and effect of the embodiment of the present invention configured as described above will be described together.
レベリングバルブ100は、ハウジング90に形成された収容孔11内に収容され、レバー4の回転に伴って軸方向に移動するピストン20と、ピストン20の軸方向における一方の端部に連結されたステム50と、ステム50が中立位置から一方向へ移動することによって空気ばね3と圧縮空気源(コンプレッサ7)とを連通させ、ステム50が中立位置から他方向へ移動することによって空気ばね3と排気通路8とを連通させる給排弁80と、ハウジング90に設けられ、ステム50の先端側を摺動自在に支持する第1ガイド部41aと、を備える。
The leveling
この構成では、レバー4の回転よってピストン20にモーメントが作用しても、第1ガイド部41aによって摺動自在に支持されるので、ピストン20及びピストン20に連結されたステム50の傾きを防止できる。
In this configuration, even if a moment is applied to the
また、レベリングバルブ100は、ハウジング90に第1ガイド部41aに間隔をおいて設けられ、ステム50の基端側を摺動自在に支持する第2ガイド部41bをさらに備える。
The leveling
この構成では、第1ガイド部41aと、第1ガイド部41aと間隔をおいて設けられた第2ガイド部41bと、によってステム50を支持するので、第1ガイド部41aのみで支持する場合に比べ、確実にピストン20及びピストン20に連結されたステム50の傾きを防止できる。
In this configuration, since the
また、レベリングバルブ100は、ステム50の外周とハウジング90の間には、給排弁80の開閉に伴う圧縮空気の流れを絞る環状隙間Sが形成され、環状隙間Sは、第1ガイド部41aと第2ガイド部41bとの間に設けられる。
Further, in the leveling
この構成では、環状隙間Sによって空気ばね3に給排される圧縮空気の流れを制限することができる。これにより、空気ばね3の高さが車体1の高さの小刻みな変化に追従することを防止でき、乗り心地が悪化することを防止できる。さらに、環状隙間Sが、第1ガイド部41aと第2ガイド部41bとの間に設けられることにより、環状隙間Sが傾いて流量特性が変化することを確実に防止できる。
In this configuration, the flow of compressed air supplied to and discharged from the air spring 3 by the annular gap S can be limited. Thereby, it can prevent that the height of the air spring 3 follows the small change of the height of the vehicle body 1, and it can prevent that riding comfort deteriorates. Furthermore, by providing the annular gap S between the
また、レベリングバルブ100は、ピストン20は、ステム50によってハウジング90内を移動可能に支持され、ピストン20の外周面とハウジング90の収容孔11の内周面との間には隙間が設けられる。
In the leveling
この構成では、ピストン20がハウジング90の収容孔11に接触しないので、ピストン20とハウジング90の間の摺動抵抗を減らすことができる。これにより、レベリングバルブ100の応答性が向上する。また、ピストン20がハウジング90の収容孔11に接触しないので、ピストン20及びハウジング90が摩耗することがない。これにより、ピストン20及びハウジング90の耐久性が向上する。
In this configuration, since the
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 The embodiment of the present invention has been described above. However, the above embodiment only shows a part of application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configuration of the above embodiment. Absent.
第2キャップ部材13とバルブケース40は、一体に形成されていてもよく、ケース10とバルブケース40は、一体に形成されていてもよい。
The
ピストン20は、収容孔11に摺動する構成であってもよい。この場合には、ピストン20自体によってピストン20の傾きを防止できる。
The
レベリングバルブ100では、連通路49は、貫通孔によって形成した構成を例に示したが、連通路49は、第1ガイド部41aの内周面に軸方向に延びる溝、あるいは第3ランド部の外周面に軸方向に延びる溝によって形成してもよい。
In the leveling
100・・・レベリングバルブ、1・・・車体、2・・・台車、3・・・空気ばね、4・・・レバー、6・・・空気ばね通路、7・・・コンプレッサ(圧縮空気源)、8・・・排気通路、9・・・供給通路、10・・・ケース(ハウジング)、11・・・収容孔、12・・・第1キャップ部材(ハウジング)、13・・・第2キャップ部材(ハウジング)、20・・・ピストン、40・・・バルブケース(ハウジング)、41a・・・第1ガイド部、41b・・・第2ガイド部、43a・・・弁座、50・・・ステム、53・・・弁部、60・・・ガイドロッド、80・・・給排弁、80A・・・給気弁、80B・・・排気弁、82・・・弁体、82a・・・シート部、90・・・ハウジング、S・・・環状隙間
DESCRIPTION OF
Claims (4)
ハウジングに形成された収容孔内に収容され、前記レバーの回転に伴って軸方向に移動するピストンと、
前記ピストンの軸方向における一方の端部に連結されたステムと、
前記ステムが中立位置から一方向へ移動することによって前記空気ばねと前記圧縮空気源とを連通させ、前記ステムが中立位置から他方向へ移動することによって前記空気ばねと前記排気通路とを連通させる給排弁と、
前記ハウジングに設けられ、前記ステムの先端側を摺動自在に支持する第1ガイド部と、
を備えることを特徴とするレベリングバルブ。 An air spring provided between the carriage and the vehicle body is selectively communicated with a compressed air source or an exhaust passage according to a rotation direction of a lever that rotates in accordance with a relative displacement of the vehicle body with respect to the carriage of the railway vehicle. A leveling valve for adjusting the height of the air spring,
A piston housed in a housing hole formed in the housing and moving in the axial direction as the lever rotates;
A stem connected to one end of the piston in the axial direction;
The air spring communicates with the compressed air source when the stem moves in one direction from the neutral position, and the air spring communicates with the exhaust passage when the stem moves in the other direction from the neutral position. A supply and discharge valve;
A first guide portion provided in the housing and slidably supporting a distal end side of the stem;
A leveling valve characterized by comprising:
前記環状隙間は、前記第1ガイド部と前記第2ガイド部との間に設けられることを特徴とする請求項2に記載のレベリングバルブ。 An annular gap is formed between the outer periphery of the stem and the housing to restrict the flow of compressed air that accompanies opening and closing of the supply / discharge valve,
The leveling valve according to claim 2, wherein the annular gap is provided between the first guide portion and the second guide portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016190010A JP2018052277A (en) | 2016-09-28 | 2016-09-28 | Leveling valve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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JP2016190010A Pending JP2018052277A (en) | 2016-09-28 | 2016-09-28 | Leveling valve |
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-
2016
- 2016-09-28 JP JP2016190010A patent/JP2018052277A/en active Pending
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