JP4908285B2 - オイルダンパ - Google Patents

Description

本発明は、鉄道車両における台車と車体との間に横置きに取付け、車体側に入力される振動等を減衰させるオイルダンパ、あるいは、自動車のサスペンションに利用するオイルダンパに関し、特に、オイルダンパを構成するインナーシリンダの軸方向の位置決め構造を改良したオイルダンパに関する。

鉄道車両の車体と台車との間に横置きにして配置したオイルダンパ、自動車の車体と車軸との間にサスペンションとして架設したオイルダンパ、さらには、建造物の柱梁に取り付けた制振用のオイルダンパとしては、いろいろのものが開発されている。

この場合、オイルダンパは、その構成部材であるシリンダの端部をボトムやロッドガイドに溶接する非分解式のものと、シリンダをボトムやロッドガイドに嵌合しながら組み立てる分解式のものがある。

たとえば、シリンダをボトム側ベースバルブボディとロッドガイドに嵌合して組み立てたものとして、特許文献１に示す鉄道車両用の油圧緩衝器が知られている。

この油圧緩衝器は、ボトムの外周に基端を結合したアウターシリンダと、ボトムの中央に起立したベースバルブボディと、ベースバルブボディの外周に基端を嵌合してアウターシリンダの内側に同芯に配設したインナーシリンダと、アウターシリンダとインナーシリンダの先端に嵌合したロッドガイドと、アウターシリンダとインナーシリンダとの間に隔成したリザーバと、インナーシリンダ内にピストンを介して摺動自在に挿入されて上記ロッドガイドを貫通するピストンロッドと、インナーシリンダ内に上記ピストンで区画されたロッド側油室および反ロッド側油室と、ベースバルブボディとボトムとの間に区画されて上記リザーバに連通するボトム側油室と、上記ピストンとベースバルブボディに設けたバルブ機構とを備えてなるとしている。
特開２０００‐１８３０８号公報（図面参照）

上記したオイルダンパたる油圧緩衝器のうち、シリンダをボトムやロッドガイドに溶接した非分解式の場合は、特に問題にならないが、このオイルダンパが分解式で、特許文献１の図面示すようにインナーシリンダがベースバルブボディの小径インロー部の外周に嵌合させている場合は、特に、構造上の欠陥がある訳ではないが、次のような不具合の改善が望まれている。

第１に、インナーシリンダの長さを常に一定の長さに加工することが困難で、長さが短かったり、長かったりすることによりインナーシリンダの正確な位置決めが困難となる不具合が発生する。

第２に、たとえば、オイルダンパを鉄道車両用の横置きダンパとして使用したとき、インナーシリンダの組付け時にこのインナーシリンダが所定の長さより短いと、嵌合したインナーシリンダの端部に隙間が発生し、この隙間からリザーバ内のエアが吸い込まれてエアレーションが発生し、減衰バルブによる所望の減衰力を発生できない恐れがあり、さらに、インナーシリンダが短いと、このインナーシリンダが軸方向に移動してガタが発生し、オイルダンパ自体が損傷し、耐久性を損なうことになる。

第３に、上記と逆に、インナーシリンダが所定の長さより長いと、その分ロッドガイドが押し上げられることになり、当該ロッドガイドをアウターシリンダに対して所定位置に固定できず、またロッドガイドより外側寄りのシールの取付け位置にも影響を与えることになり、そして、無理やりロッドガイド等を軸方向に押し込むとインナーシリンダが撓んだり、変形したりして、ピストンの摺動性を損なう恐れがある。

そこで本発明は、インナーシリンダの長さが若干まちまちであっても、当該インナーシリンダの軸方向の長さを吸収して正確な位置決めを行え、インナーシリンダのガタの発生や変形を防止でき、インナーシリンダの基端における機密性を向上させてリザーバのエアがインナーシリンダ内に侵入するのを防止できるオイルダンパを提供することである。

上記の目的を達成するため、本発明の手段は、ボトムの外周に基端を結合したアウターシリンダと、ボトムの中央に起立したベースバルブボディと、ベースバルブボディの外周に基端を嵌合してアウターシリンダの内側に同芯に配設したインナーシリンダと、アウターシリンダとインナーシリンダの先端に嵌合したロッドガイドと、アウターシリンダとインナーシリンダとの間に隔成したリザーバと、インナーシリンダ内にピストンを介して摺動自在に挿入されて上記ロッドガイドを貫通するピストンロッドと、インナーシリンダ内に上記ピストンで区画されたロッド側油室および反ロッド側油室と、ベースバルブボディとボトムとの間に区画されて上記リザーバに連通するボトム側油室と、上記ピストンとベースバルブボディに設けたバルブ機構とを備えているオイルダンパにおいて、上記ベースバルブボディをボディ本体と、ボディ本体から起立する小径なインロー部と、ボディ本体の上端面に形成した環状溝とで構成し、上記環状溝内にスペーサを嵌合させ、上記インナーシリンダの端面を上記スペーサに圧接させながら当該インナーシリンダの基端を上記インロー部の外周に嵌合させてなるとする。

この場合、スペーサが金属、ゴム、合成樹脂又は弾性な材料で成形されているのが好ましく、スペーサは、弾塑性材料で成形されていても良く、また、金属、ゴム、合成樹脂又は弾性な材料で成形されたパイプリングで構成されても良く、さらには、弾塑性部材で成形されたパイプリングで構成されても良い。

各請求項の発明にあっては、インナーシリンダをベースバルボディのインロー部に嵌合した時、インナーシリンダの基端端面とボディ本体上面との間にスペーサが介在されているから両者の間に隙間が発生せず、横置きに配置したとしても、リザーバからのエアがインナーシリンダ内の反ロッド側油室に侵入するのが防止され、したがってエアレーションがおきず、減衰バルブによる所望の減衰力を常に発生できる。

インナーシリンダの長さが加工誤差で所定寸法より若干短くても、この短さはスペーサの厚み分で補うことができ、インナーシリンダのガタの発生を防止でき、上記のように隙間の発生を防止できる。

同じく、インナーシリンダが所定寸法より若干長くても、この長さ分はスペーサが圧縮することで補正でき、その結果ロッドガイド等を押し上げたり、インナーシリンダ自体が撓んだりするのを防止できる。

上記のことから、インナーシリンダのみならず、オイルダンパ全体の加工性、組付性が向上する。

以下に、本発明の実施の一例を図に基づいて説明するが、本発明のオイルダンパの基本構造は、図１に示すように、ボトム１の外周に基端を結合したアウターシリンダ２と、ボトム１の中央に起立したベースバルブボディ３と、ベースバルブボディ３の外周に基端を嵌合してアウターシリンダ２の内側に同芯に配設したインナーシリンダ４と、アウターシリンダ２とインナーシリンダ４の先端に嵌合したロッドガイド５と、アウターシリンダ２とインナーシリンダ４との間に隔成したリザーバＲと、インナーシリンダ４内にピストン６を介して摺動自在に挿入されて上記ロッドガイド５を貫通するピストンロッド２７と、インナーシリンダ４内に上記ピストン６で区画されたロッド側油室７および反ロッド側油室８と、ベースバルブボディ３とボトム１との間に区画されて上記リザーバＲに連通するボトム側油室９と、上記ピストン６とベースバルブボディ３に設けたバルブ機構とを備えている。

さらに、本発明では、上記ベースバルブボディ３をボディ本体３Ａと、ボディ本体３Ａから起立する小径インロー部３Ｂと、ボディ本体の上端面に形成した環状溝３Ｃとで構成し、上記環状溝３Ｃ内に金属製のパイプリング、ゴムリング、その他の材料からなる環状のスペーサ１０を嵌合させ、上記インナーシリンダ４の端面を上記スペーサ１０に圧接させながら当該インナーシリンダ４の基端を上記インロー部３Ｂの外周に嵌合させている。

スペーサ１０は、金属、ゴム、合成樹脂で成形され、または弾性な材料で成形され、あるいは弾塑性材料で環状に成形されるのが好ましい。

ところで、図３に示すように、環状溝３Ｃ内にパイプリングからなるスペーサ１０を嵌合した時このスペーサ１０の一部をボディ本体３Ａの上面より上方に飛び出させておき、インナーシリンダ４の基端端面とボディ本体３Ａの上面との間に１ミリメートルほどの隙間Ｌをあらかじめ空けておくのが好ましい。

すなわち、この隙間Ｌによりインナーシリンダ４の加工誤差に起因する寸法誤差を補正することができ、たとえば、インナーシリンダ４が所定の寸法より短い場合は、隙間Ｌ分に相当するスペーサ１０の肉厚で不足分を補うことができ、寸法が長すぎた場合は、隙間Ｌ分スペーサ１０を圧縮して補正できる。

小径インロー部３Ｂの外周溝には弾性なＯリング等のシール１５を嵌合させ、インナーシリンダ４の基端内周をシールしても良く、この場合は、スペーサ１０と協働してシール効果を更に向上でき、フリクションによるインナーシリンダ４のガタの発生を防止できる。

ベースバルブボディ３の基端には公知のように、油室９をリザーバＲに連通する切欠通路９Ａが形成されている。

同じく、反ロッド側油室８とボトム側油室９を連通するポート１１が形成され、ポート１１の出口端にはバルブ押さえ部材１４とスプリング１３とで支持されたチェックバルブ１２が開閉自在に設けられている。

他方、図１に示すように、アウターシリンダ２の先端が環状の取付部材１６に溶接で結合しており、この取付部材１６を介してアウターシリンダ２をロッドガイド５の外周に嵌合し、当該取付部材１６に形成した一つまたは複数のネジ溝１８にロッドガイド５のボルト孔１９を貫通するボルト１７を螺合させている。

これにより、ボルト１７を締付けたとき、ボルト１７のフランジ１７Ａがロッドガイド５を押し込み、この締付力に起因する軸力をロッドガイド５を介してインナーシリンダ４に伝達し、このインナーシリンダ４の基端端面を上記のスペーサ１０に圧接させている。

このとき、このスペーサ１０によって、インナーシリンダ４の加工誤差によって長さ寸法がまちまちであっても、その長さ誤差を吸収して補正し、インナーシリンダ４の基端の隙間を無くし、インナーシリンダ４のガタの発生を防止し、あるいはインナーシリンダ４の撓み等の発生を防止する。

スペーサ１０は、金属，ゴム、または合成樹脂材料で成形された弾性特性を持つ材料で構成された場合は、このスペーサ１０が圧縮されたとき、当該スペーサ１０が持つ弾性特性により発生する反力によりインナーシリンダ４のガタの発生を防止できる。

同様に、スペーサ１０が金属，ゴム、合成樹脂で形成された弾塑性特性を持つ材料で構成されている場合は、当該スペーサ１０が圧縮され、塑性域に達する程度の大きな変形となった場合には、スペーサ１０が持つ塑性特性によりロッドガイド５を締結するボルト１７が発生する軸力が過大にならず、大きなボルトを使用したり、ボルトの本数の増大を防いだりすることができる。

また、塑性域に達していても弾性特性も有しているためにインナーシリンダ４のガタの発生を防止できる。

ピストン６には公知のように、ロッド側油室７と反ロッド側油室８とを連通するポート２０が形成され、このポート２０の出口端にチェックバルブ２１が開閉自在に設けられている。

ロッドガイド５にはロッド側油室７とリザーバＲとを連通する通路が形成され、この通路の途中に減衰バルブが開閉自在に設けられている。

本発明のオイルダンパは、伸長したときロッド側油室７の作動油がロッドガイド５内の減衰バルブを介してリザーバＲに流出し、反ロッド側油室８にはピストンロッド退出分の作動油がチェックバルブ１２を介して吸い込まれる。

圧縮作動時には、反ロッド側油室８の作動油がピストン６に設けたチェックバルブ２１を介してロッド側油室７に流出し、ピストンロッド侵入体積分の作動油がロッドガイド５内の減衰バルブを介してリザーバＲに戻される。

本発明の一実施形態に係るオイルダンパの縦断正面図である。 インナーシリンダとベースバルブボディの分解縦断正面図である。 インナーシリンダとベースバルブボディとの嵌合状態を示す拡大縦断正面図である。

符号の説明

１ ボトム
２ アウターシリンダ
３ ベースバルブボディ
３Ａ ボディ本体
３Ｂ 小径インロー部
３Ｃ 環状溝
４ インナーシリンダ
５ ロッドガイド
６ ピストン
７ ロッド側油室
８ 反ロッド側油室
９ ボトム側油室
１０ スペーサ
２７ ピストンロッド
Ｒ リザーバ
Ｌ 隙間

Claims (7)

1. ボトムの外周に基端を結合したアウターシリンダと、ボトムの中央に起立したベースバルブボディと、ベースバルブボディの外周に基端を嵌合してアウターシリンダの内側に同芯に配設したインナーシリンダと、アウターシリンダとインナーシリンダの先端に嵌合したロッドガイドと、アウターシリンダとインナーシリンダとの間に隔成したリザーバと、インナーシリンダ内にピストンを介して摺動自在に挿入されて上記ロッドガイドを貫通するピストンロッドと、インナーシリンダ内に上記ピストンで区画されたロッド側油室および反ロッド側油室と、ベースバルブボディとボトムとの間に区画されて上記リザーバに連通するボトム側油室と、上記ピストンとベースバルブボディに設けたバルブ機構とを備えているオイルダンパにおいて、上記ベースバルブボディをボディ本体と、ボディ本体から起立する小径なインロー部と、ボディ本体の上端面に形成した環状溝とで構成し、上記環状溝内にスペーサを嵌合させ、上記インナーシリンダの端面を上記スペーサに圧接させながら当該インナーシリンダの基端を上記インロー部の外周に嵌合させたことを特徴とするオイルダンパ。
2. アウターシリンダの先端を環状の取付部材を介してロッドガイドの外周に嵌合し、当該取付部材に形成した一つ又は複数のネジ溝に上記ロッドガイドを貫通するボルトを螺合させ、当該ボルトの締付力に起因する軸力をロッドガイドを介してインナーシリンダに伝達し、このインナーシリンダの基端端面をスペーサに圧接させている請求項１のオイルダンパ。
3. スペーサの一部を環状溝の開口部にはみ出させておき、インナーシリンダに軸力を付与した時その基端端面がはみ出した部分を押し潰して圧接されている請求項１又は２のオイルダンパ。
4. スペーサが金属、ゴム、合成樹脂又は弾性な材料で成形されている請求項１，２又は３のオイルダンパ。
5. スペーサが弾塑性材料で成形されている請求項１，２又は３のオイルダンパ。
6. スペーサが金属、ゴム、合成樹脂又は弾性な材料で成形されたパイプリングで構成されている請求項４のオイルダンパ。
7. スペーサが弾塑性部材で成形されたパイプリングで構成されている請求項５のオイルダンパ。

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