JP4037704B2 - レベリングバルブ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の懸架装置や建築物の免震装置等において、空気バネに対する圧縮空気の給排を制御するレベリングバルブの改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、空気バネによって車体が懸架される鉄道車両及び自動車等の懸架装置は、車高を検知して空気バネに対する圧縮空気の給排を制御して車体を一定の高さに維持するようになっている。
【0003】
この種の懸架装置として、例えば特開2001−315516号公報、特公平7−57606号公報に開示されたものや、図8に示すものがある。
【0004】
これについて説明すると、車体8と台車枠9との間に空気バネ6及びレベリングバルブ1が設けられる。レベリングバルブ1は車体8の荷重の増減による車体8の高さの変化が連結棒3、レバー2を介して伝えられると、空気バネ6に対する圧縮空気の給排を制御するように開閉作動し、車体8と台車枠9との間に生じた高さの変化を自動的に調節し、常に車体8を一定の高さに維持する。
【0005】
レベリングバルブ1はその中立位置で閉弁し、連結棒3に設けられたターンバックル7の螺合量を変えることにより、中立位置になる車体8が所定の高さが調節される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のレベリングバルブ1にあっては、中立位置になるレバー2の角度が固定されていたため、レベリングバルブ1を取付ける際、連結棒3の長さを変えてレベリングバルブ1が中立位置になる車体8の高さを調節する必要があり、この作業に手間がかかるばかりか、左右の調整アンバランスが生じる可能性があった。
【0007】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、中立位置になるレバー角度を調節できるレベリングバルブを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、空気バネに連通する空気バネ通路、空気圧源に連通する給気通路及び大気側に連通する排気通路とを備える本体と、この本体に摺動可能に収められるピストンと、ピストンに連結されるスプールと、本体に収められるバルブと、レバーの回動をピストンの往復動に変換する開閉機構とを備え、レバーの回動位置に応じてスプールとバルブが相対変位して空気バネに対する圧縮空気の給排を制御するレベリングバルブに適用する。
【0009】
そして、バルブが収められるバルブケースを備え、このバルブケースにバルブを着座させるシート部を形成し、バルブがこのシート部に着座するとともにスプールがバルブに着座することにより空気バネ通路に対する給気通路及び排気通路の連通を遮断し、スプールが一方向に移動してバルブをこのシート部から離すことにより給気通路と空気バネ通路を連通し、スプールが他方向に移動してバルブがシート部から離れることにより排気通路と空気バネ通路を連通する構成とし、レベリングバルブが中立位置になるレバーの回動位置を調整するレバー角度調整機構を備え、レバー角度調整機構は本体に対するバルブケースの螺合位置を調整する構成としたことを特徴とするものとした。
【0013】
【発明の作用及び効果】
第1の発明によると、レベリングバルブの組立時にレバー角度調整機構を調整してレベリングバルブが中立位置になる車体の高さを予め調節することにより、レベリングバルブの取付時等に連結棒の長さを調整する作業が不要になる。この結果、レベリングバルブの取付け作業が容易に行えるとともに、左右の調整アンバランスが生じることを防止できる。
【0014】
また、レベリングバルブの部品の加工誤差等がレバー角度調整機構を調整することにより解消されるため、部品の加工精度を落として製品のコストダウンがはかれる。
【0015】
そして、レベリングバルブの組立時に本体に対するバルブケースの螺合位置を調整することにより、レバーの取付角度を調整できる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【0019】
まず、図4〜図5に本発明が適用可能なレベリングバルブの一例を示す。このレベリングバルブ1は図8に示す従来例と同じように、車体と台車枠との間に設けられ、空気バネを空気圧源又は大気に選択的に連通することにより車体を常に一定の高さに維持させるものである。レベリングバルブ1は車体側に取付けられ、台車側の高さ方向の変位が連結棒3、レバー2を介して伝えられ、レバー2の回動に伴って空気バネに対する圧縮空気の給排を制御する。
【0020】
図5の(a)に示すように、このレベリングバルブ1は、空気バネに連通する空気バネ通路11と、空気圧源に連通する給気通路12と、大気側に連通させる排気通路13と、その本体10に摺動可能に収められるピストン20と、ピストン20に連結されるスプール30と、本体10に収められるバルブケース40と、バルブケース40に収められるバルブ51と、レバー2の回動をピストン20の往復動に変換する開閉機構55とを備え、レバー2の回動位置に応じてスプール30とバルブ51が相対変位して空気バネに対する圧縮空気の給排を制御するようになっている。
【0021】
バルブケース40にはバルブ51とバルブ52が収められ、両者の間にスプリング53が介装される。このスプリング53の付勢力によりバルブ51,52がシート部41,42にそれぞれ押し付けられる。各バルブ51,52が各シート部41,42から離れると、空気バネ通路11に対して給気通路12が開通し、圧縮空気が各バルブ51,52とバルブケース40の隙間を通って空気バネに供給される。
【0022】
車高が所定の中立位置にある場合、図5の(b)に示すように、レベリングバルブ1が中立状態(0点)にあり、バルブ51がバルブケース40のシート部41に着座して給気通路12を閉塞するとともに、スプール30がバルブ51に着座して排気通路13を閉塞し、空気バネに対する圧縮空気の給排が停止される。
【0023】
車高が中立位置より高くなった場合、図5の(c)に示すように、レベリングバルブ1が大気開放状態にあり、バルブ51がバルブケース40のシート部41に着座して給気通路12を閉塞するとともに、スプール30がバルブ51から離れて排気通路13を空気バネ通路11に連通し、空気バネからの圧縮空気が空気バネ通路11と排気通路13を通って排出され、車高が落とされる。
【0024】
車高が中立位置より低くなった場合、図5の(d)に示すように、レベリングバルブ1が給気状態にあり、スプール30がバルブ51に着座して排気通路13を閉塞するとともに、バルブ51がバルブケース40のシート部41から離れ、空気圧源からの圧縮空気が給気通路12と空気バネ通路11を通って空気バネに供給され、車高が上げられる。
【0025】
図6は上記比較例においてレバー2の変位とレベリングバルブ1の関係を示している。レバー2の変位が零となる中立位置のときレベリングバルブ1が中立位置に来て、レベリングバルブ1を流れる流量Qが零となる。
【0026】
本発明は、レベリングバルブ1が中立位置になるレバー2の回動位置を調整するレバー角度調整機構を設け、レバー角度調整機構を調整してレベリングバルブ1が中立位置になる車体8の高さを予め調節し、レベリングバルブ1の取付時等に連結棒3の長さを調整する作業を不要にすることを要旨とする。
【0027】
以下、その具体的な例につき図1以下に示したレベリングバルブ1の実施の形態を説明する。
【0028】
図1に示すように、レベリングバルブ1は、本体10にバルブケース40を螺合して結合するレバー角度調整機構60を備え、本体10に対するバルブケース40の螺合位置を調整する構成とする。
【0029】
レバー角度調整機構60は、本体10に形成される雌ネジ部61と、バルブケース40の外周に形成されこの雌ネジ部61に螺合する雄ネジ部62と、この雄ネジ部62に螺合してバルブケース40を締め付け固定するナット63とを備える。雌ネジ部62はピストン20が摺動するシリンダ部15と同軸上に形成される。ナット63を緩めてバルブケース40の螺合量を変えると、スプール30に対してその軸方向にバルブ51が進退し、レベリングバルブ1が中立位置になるレバー2の回動位置が変えられる。
【0030】
図2に示すように、レバー2の回動をピストン20の往復動に変換する開閉機構55として、本体10にシリンダ部15と直交する軸回りに回動可能に支持されるロータ56と、ロータ56にその回動中心軸上に結合されるレバー2と、ロータ56にその回動中心軸にオフセットして結合されるピン57と、ピストン20に形成されピン57に係合する溝21とを備える。
【0031】
車体の高さ変化が連結棒、レバー2を介してロータ56に伝えられ、ロータ56が回動するのに伴ってピン57が揺動し、ピン57がピストン20を摺動させて、レベリングバルブ1の開閉作動が行われる。
【0032】
レベリングバルブ1は、ロータ56にレバー2を任意の取付角度で締結するレバー角度調整機構70を備え、ロータ56に対するレバー2の取付角度を調整する構成とする。
【0033】
レバー角度調整機構70は、ロータ56に形成される雌ネジ部71と、レバー2の穴23を貫通してこの雌ネジ部71に螺合する雄ネジ部72を有するヘッド73とを備える。レバー2はロータ56とヘッド73の間で締め付け固定される。ヘッド73を緩めてロータ56に対するレバー2の取付角度を変えると、レベリングバルブ1が中立位置になるレバー2の回動位置が変えられる。
【0034】
以上のように構成されて、レバー角度調整機構60またはレバー角度調整機構70を調整することにより、レバー2の中立位置をレベリングバルブ1が中立位置に対して所定量だけオフセットすることが可能となる。図7は、本発明のレベリングバルブ1において、レバー2の変位とレベリングバルブ1の関係を示している。レバー2が水平になるその中立位置から所定量だけ変位すると、レベリングバルブ1が中立位置に来て、レベリングバルブ1を流れる流量Qが零となる。
【0035】
レベリングバルブ1の組立時にレバー角度調整機構60またはレバー角度調整機構70を調整してレベリングバルブ1が中立位置になる車体8の高さを予め調節することにより、レベリングバルブ1の取付時等に連結棒3の長さを調整する作業が不要になる。この結果、レベリングバルブ1の取付け作業が容易に行えるとともに、人為的な作業に起因した左右の調整アンバランスが生じることを防止できる。
【0036】
また、レベリングバルブ1の部品の加工誤差等がレバー角度調整機構60またはレバー角度調整機構70を調整することにより解消されるため、部品の加工精度を落として製品のコストダウンがはかれる。
【0037】
レバー角度調整機構70はレベリングバルブ1の外側に設けられているため、この調整作業がレベリングバルブ1の組み立て作業の最終工程で行うことが可能となり、レバー2の取付角度を精度良く調整できる。
【0038】
参考例として、図3に示すレベリングバルブ1は、ピストン20にスプール30を任意の螺合位置で締結するレバー角度調整機構80を備え、ピストン20に対するスプール30の螺合量を調整する構成とする。
【0039】
レバー角度調整機構80は、スプール30のステムに形成される雄ネジ部81と、ピストン20に形成されてこの雌ネジ部81に螺合させる雌ネジ部82と、雄ネジ部81に螺合してピストン20にスプール30を締め付け固定するナット83とを備える。
【0040】
この場合、ナット83を緩めてピストン20に対するスプール30の螺合位置を変えると、スプール30がその軸方向に変位し、レベリングバルブ1が中立位置になる車体の高さを予め調節することができる。
【0041】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、車両の懸架装置に限らず建築物の免震装置等に用いても良く、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示すレベリングバルブのレベリングバルブの縦断面図。
【図2】同じくレベリングバルブの横断面図。
【図3】参考例を示すレベリングバルブの縦断面図。
【図4】比較例を示す側面図。
【図5】同じく(a)は比較例を示す縦断面図、(b)〜(d)は作動状態を示す詳細図。
【図6】同じく中立時の流量特性図
【図7】同じく中立時の流量特性図
【図8】従来例を示す側面図。
【符号の説明】
1 レベリングバルブ
2 レバー
3 連結棒
10 本体
20 ピストン
30 スプール
40 バルブケース
51 バルブ
55 開閉機構
56 ロータ
60,70,80 レバー角度調整機構
Claims (1)
- 空気バネに連通する空気バネ通路、空気圧源に連通する給気通路及び大気側に連通する排気通路とを備える本体と、この本体に摺動可能に収められるピストンと、ピストンに連結されるスプールと、本体に収められるバルブと、レバーの回動をピストンの動きに変換する開閉機構とを備え、レバーの回動位置に応じてスプールとバルブが相対変位して空気バネに対する圧縮空気の給排を制御するレベリングバルブにおいて、前記バルブが収められるバルブケースを備え、このバルブケースに前記バルブを着座させるシート部を形成し、前記バルブがこのシート部に着座するとともに前記スプールが前記バルブに着座することにより前記空気バネ通路に対する前記給気通路及び前記排気通路の連通を遮断し、前記スプールが一方向に移動して前記バルブをこのシート部から離すことにより前記給気通路と前記空気バネ通路を連通し、前記スプールが他方向に移動して前記バルブが前記シート部から離れることにより前記排気通路と前記空気バネ通路を連通する構成とし、前記レベリングバルブが中立位置になる前記レバーの回動位置を調整するレバー角度調整機構を備え、前記レバー角度調整機構は前記本体に対する前記バルブケースの螺合位置を調整する構成としたことを特徴とするレベリングバルブ。
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