JP5783932B2 - レベリングバルブ - Google Patents

Description

本発明は、鉄道車両に用いられる空気ばねの高さを調整するレベリングバルブに関するものである。

従来のレベリングバルブとして、台車に対する車体の相対変位に応じて回動するレバーの回動方向に応じて、空気ばねをコンプレッサ又は排気通路に選択的に接続して車体を一定の高さに維持するものが知られている。

この種のレベリングバルブとして、特許文献１には、給気弁及び排気弁がオイルダンパの作用によってレバーへの変位入力から所定時間後に開弁し、レバーへの変位入力から所定の作動遅れ時間をもって作動するものが開示されている。

特開２００７−７６４８０号公報

特許文献１に記載のレベリングバルブのように、オイルダンパによって給気弁及び排気弁に作動遅れを発生させる場合には、油の粘度の温度依存性によって低温時に作動遅れ時間が長くなってしまう。

常温時の作動遅れ時間を維持するために、寒冷地ではレベリングバルブをヒーター付きの保温箱内に設置している。しかし、この場合にはコストの増加を招く。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、低温時における給気弁及び排気弁の作動遅れ時間の変化を抑えることを目的とする。

本発明は、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、前記台車と前記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に選択的に接続して前記空気ばねの高さを調整するレベリングバルブであって、前記レバーの回転に伴って回転する作動アームと、前記作動アームが中立位置から一方向へ所定角度以上回転することによって開弁して前記空気ばねに前記圧縮空気源を接続する給気弁と、前記作動アームが中立位置から他方向へ所定角度以上回転することによって開弁して前記空気ばねに前記排気通路を接続する排気弁と、前記レバーへの変位入力から前記給気弁又は前記排気弁が開弁するまでに所定の作動遅れ時間を発生させるオイルダンパと、を備え、前記オイルダンパは、前記作動アームの回転に伴って移動するピストンと、前記ピストンの両端部に画成されるダンパ室と、前記ピストンの移動に伴って前記ダンパ室から排出される作動油の流れに抵抗を付与する絞り通路と、前記絞り通路と並列に設けられ、前記ダンパ室内の圧力が所定圧力に達した場合に開弁して前記ダンパ室内の作動油を排出するリリーフ弁と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、オイルダンパはダンパ室内の圧力が所定圧力に達した場合に開弁してダンパ室内の作動油を排出するリリーフ弁を備えるため、低温時においても給気弁及び排気弁の作動遅れ時間の変化を抑えることができる。

本発明の第１実施形態に係るレベリングバルブの取付図である。 本発明の第１実施形態に係るレベリングバルブの断面図である。 作動油の温度と作動遅れ時間との関係を示す温度特性図であり、○と△はリリーフ弁を有さない場合の温度特性であり、実線はリリーフ弁を有する場合の温度特性である。 本発明の第２実施形態に係るレベリングバルブにおけるダンパ室を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。断面図である。 本発明の第３実施形態に係るレベリングバルブにおけるダンパ室を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。 本発明の第４実施形態に係るレベリングバルブにおけるダンパ室を示す断面図である。

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。

＜第１実施形態＞
本発明の第１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。

レベリングバルブ１００は、鉄道車両の車体１と台車２の間に設けられる空気ばね３の高さを調整して、車体１を一定の高さに維持する機能を有するものである。

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。

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の給気弁３１（図２参照）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３１が閉弁し、圧縮空気の供給が遮断される。

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の排気弁３２（図２参照）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３２が閉弁し、圧縮空気の排出が遮断される。

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。

次に、主に図２を参照して、レベリングバルブ１００について詳しく説明する。

レベリングバルブ１００は、中央部に配置される緩衝ばね部２０と、上部に配置される給気弁３１及び排気弁３２と、下部に配置されるオイルダンパ６０とを備える。

緩衝ばね部２０は、レバー４が連結された軸２１に固定されるスイングアーム（図示せず）と、軸２１に対して回転自由な作動アーム２２と、軸２１に同心に初期荷重が与えられた状態で組み込まれスイングアームと作動アーム２２に同時に接触して配置された緩衝ばね２３とを備える。レバー４の回転は、スイングアーム及び緩衝ばね２３を介して作動アーム２２に伝達される。つまり、作動アーム２２はレバー４の回転に伴って回転する。

以下では、給気弁３１及び排気弁３２について説明する。給気弁３１と排気弁３２の構成は同じであるため、以下では主に給気弁３１について説明する。なお、給気弁３１と排気弁３２における同一の構成には同一の符号を付す。

給気弁３１と排気弁３２は、作動アーム２２の先端側を中心として対称に配置される。バルブケース１１には、一端がバルブケース１１の外面に開口すると共に他端が油室１２に開口する一対のバルブ収納孔１１ｂが形成される。給気弁３１及び排気弁３２のそれぞれはバルブ収納孔１１ｂに収納される。

給気弁３１は、バルブ収納孔１１ｂ内に締結される略円筒状のスリーブ３３と、スリーブ３３内に摺動自在に配置され作動アーム２２の回転に伴って移動する弁体３４とを備える。

スリーブ３３の外周面の一部にはおねじ部３３ｆが形成され、このおねじ部３３ｆをバルブ収納孔１１ｂの内周に形成されためねじ部１１ｃに螺合させることによって、スリーブ３３はバルブ収納孔１１ｂ内に締結される。また、スリーブ３３の外周には、径方向に延びる鍔部３３ｇが形成され、この鍔部３３ｇがバルブケース１１の外周面にワッシャ１５を介して当接することによって、スリーブ３３はバルブ収納孔１１ｂ内に位置決めされる。

スリーブ３３におけるバルブケース１１からの突出部の外周には、ねじ部３３ｈが形成される。給気弁３１のねじ部３３ｈにはコンプレッサ７に連通する連通路９（図１参照）が締結され、排気弁３２のねじ部３３ｈには空気ばね通路６（図１参照）が締結される。

スリーブ３３の軸心には、油室１２側から順に、第１穴３３ａ、第１穴３３ａと比較して大径の第２穴３３ｂ、第２穴３３ｂと比較して大径の第３穴３３ｃと、第３穴３３ｃと比較して大径の第４穴３３ｄとが直列に連通して形成される。

第２穴３３ｂと第３穴３３ｃの境界段部には弁体３４が着座又は離間する弁座３６が形成される。

弁体３４は、スリーブ３３の第１穴３３ａに沿って摺動する摺動部３４ａと、摺動部３４ａと比較して大径に形成され弁座３６を開閉する弁体部３４ｂとからなる。摺動部３４ａと弁体部３４ｂとの境界段部には、弁座３６に着座して圧縮空気の流れを遮断する一方、弁座３６から離間して圧縮空気の流れを許容するシート部３４ｃが弁体３４の径方向に平らに形成される。

スリーブ３３の第４穴３３ｄには、軸心に貫通路４２ａを有するばね受け部材４２が圧入され、ばね受け部材４２は第３穴３３ｃと第４穴３３ｄの境界の段部に係合して設けられる。ばね受け部材４２と弁体３４の弁体部３４ｂとの間には、弁体３４を閉弁方向に付勢する付勢部材としてのコイルスプリング３９が圧縮状態で設けられる。

弁体３４の摺動部３４ａは、一部が油室１２中に突出し、シート部３４ｃが弁座３６に着座した状態では、先端部が作動アーム２２と所定の隙間を有して対峙する。作動アーム２２が中立位置から所定角度以上回転した場合には、作動アーム２２が摺動部３４ａの先端部に当接する。そして、弁体３４は、作動アーム２２の回転に伴ってコイルスプリング３９の付勢力に抗して移動してシート部３４ｃが弁座３６から離間することによって開弁する。

このように、レベリングバルブ１００は、空気ばね３に対する圧縮空気の給排が禁止される不感帯を設けるために、作動アーム２２が中立位置から回転しても給気弁３１及び排気弁３２が直ぐには開弁されないように、作動アーム２２と給気弁３１，排気弁３２との間に所定の隙間を有している。これにより、作動アーム２２の所定角度未満の回転に対して、空気ばね３に対する圧縮空気の給排を禁止することができるため、給気弁３１及び排気弁３２のハンチングを防止することができる。給気弁３１及び排気弁３２の不感帯は、ワッシャ１５の厚さ又は個数を調整することによって設定される。

スリーブ３３内には、連通路９を通じてコンプレッサ７に常時連通している第１気室４５と、弁体３４によって第１気室４５と仕切られた第２気室４６とが設けられる。なお、排気弁３２の第１気室４５は、空気ばね通路６を通じて空気ばね３と常時連通している。

スリーブ３３には、第１気室４５に連通する高圧ポート５１と、第２気室４６に連通する低圧ポート５２とが、スリーブ３３の内外周面を貫通して形成される。高圧ポート５１は、バルブケース１１に形成された第１環状通路５６に常時連通している。低圧ポート５２は、バルブケース１１に形成された第２環状通路５７に常時連通している。

給気弁３１の第２環状通路５７と排気弁３２の第１環状通路５６とは、バルブケース１１に形成された連絡通路（図示せず）を通じて連通している。つまり、給気弁３１の低圧ポート５２と排気弁３２の高圧ポート５１とは、連絡通路を通じて連通している。その連絡通路の途中には、給気弁３１の低圧ポート５２から排気弁３２の高圧ポート５１への圧縮空気の流れのみを許容する逆止弁（図示せず）が設けられる。また、排気弁３２の低圧ポート５２は、第２環状通路５７を通じて排気通路８に連通している。

車体荷重が増加して空気ばね３が撓んだ場合には、台車２に対する車体１の相対変位に応じて作動アーム２２は中立位置から図２中矢印Ａ方向に回転する。作動アーム２２が所定角度以上回転した場合には、給気弁３１の弁体３４は、作動アーム２２の回転に伴ってコイルスプリング３９の付勢力に抗して移動して開弁する。給気弁３１の弁体３４が開弁すると、給気弁３１の第１気室４５と第２気室４６が連通する。これにより、コンプレッサ７の圧縮空気は、給気弁３１の第１気室４５、第２気室４６、低圧ポート５２から連絡通路の逆止弁を押し開いて、排気弁３２の高圧ポート５１、第１気室４５を通じて空気ばね３へ供給される。

給気弁３１を通じてコンプレッサ７の圧縮空気が空気ばね３へ供給されて空気ばね３が一定の高さに復元すると、レバー４が中立位置に戻り作動アーム２２も中立位置に戻る。これにより、コイルスプリング３９の付勢力によって給気弁３１の弁体３４が弁座３６に着座して給気弁３１が閉弁し、圧縮空気の供給が遮断される。

一方、車体荷重が減少して空気ばね３が伸びた場合には、台車２に対する車体１の相対変位に応じて作動アーム２２は中立位置から図２中矢印Ｂ方向に回転する。作動アーム２２が所定角度以上回転した場合には、排気弁３２の弁体３４は、作動アーム２２の回転に伴ってコイルスプリング３９の付勢力に抗して移動して開弁する。排気弁３２の弁体３４が開弁すると、排気弁３２の第１気室４５と第２気室４６が連通する。これにより、空気ばね３の圧縮空気は、排気弁３２の第１気室４５、第２気室４６、低圧ポート５２、及び排気通路８を通じて大気へ排出される。なお、排気弁３２の高圧ポート５１は給気弁３１の低圧ポート５２と連絡通路を通じて連通しているが、連絡通路に設けられる逆止弁によって、空気ばね３の圧縮空気が給気弁３１側へと流入することはない。

排気弁３２を通じて空気ばね３の圧縮空気が排出されて空気ばね３が一定の高さに復元すると、レバー４が中立位置に戻り作動アーム２２も中立位置に戻る。これにより、コイルスプリング３９の付勢力によって排気弁３２の弁体３４が弁座３６に着座して排気弁３２が閉弁し、圧縮空気の排出が遮断される。

以下では、オイルダンパ６０について説明する。

オイルダンパ６０は、作動アーム２２の基端側にローラを介して連結され作動アーム２２の回転に伴って移動するピストン６１を備える。ピストン６１は、バルブケース１１内に形成された油室１２中に浸漬して配置される。油室１２内には一対のシリンダ部６２ａ，６２ｂが対向して形成され、ピストン６１の両端部はそれぞれシリンダ部６２ａ，６２ｂに摺動自在に挿入される。バルブケース１１にはシリンダ部６２ｂに連通する開口部１１ａが形成され、開口部１１ａはキャップ１３にて閉塞される。

ピストン６１の両端部には円筒部６３ａ，６３ｂが形成され、円筒部６３ａ，６３ｂとシリンダ部６２ａ，６２ｂとによって第１ダンパ室６４ａ，第２ダンパ室６４ｂが画成される。つまり、ピストン６１の左端部には第１ダンパ室６４ａが画成され、ピストン６１の右端部には第２ダンパ室６４ｂが画成される。

ピストン６１には、第１，第２ダンパ室６４ａ，６４ｂと油室１２とを連通する連通路６５ａ，６５ｂが形成される。第１，第２ダンパ室６４ａ，６４ｂのそれぞれの内部には、連通路６５ａ，６５ｂを開閉する平板状のノンリターンバルブ６６ａ，６６ｂと、円筒部６３ａ，６３ｂの内周面に支持されたリング状のばね受け部材６７ａ，６７ｂと、ノンリターンバルブ６６ａ，６６ｂとばね受け部材６７ａ，６７ｂとの間に圧縮して配置され連通路６５ａ，６５ｂを閉じる方向にノンリターンバルブ６６ａ，６６ｂを付勢する付勢部材としてのコイルスプリング６８ａ，６８ｂとが配置される。

ノンリターンバルブ６６ａ，６６ｂには、第１，第２ダンパ室６４ａ，６４ｂと連通路６５ａ，６５ｂとを常時連通する絞り通路としてのオリフィス６９ａ，６９ｂが貫通して形成される。オリフィス６９ａ，６９ｂは、ピストン６１の移動に伴って第１，第２ダンパ室６４ａ，６４ｂが圧縮された際に、第１，第２ダンパ室６４ａ，６４ｂから油室１２へと排出される作動油の流れに抵抗を付与する絞りとして機能する。

バルブケース１１には、第１ダンパ室６４ａと油室１２とをつなぐ第１接続通路７１ａと、第２ダンパ室６４ｂと油室１２とをつなぐ第２接続通路７１ｂとが形成される。第１接続通路７１ａと第２接続通路７１ｂは、途中で合流して油室１２に接続される。

第１，第２接続通路７１ａ，７１ｂには、第１，第２ダンパ室６４ａ，６４ｂが圧縮され第１，第２ダンパ室６４ａ，６４ｂ内の圧力が所定圧力に達した場合に開弁して第１，第２ダンパ室６４ａ，６４ｂ内の作動油を油室１２へと排出する第１，第２リリーフ弁７２ａ，７２ｂが介装される。第１，第２リリーフ弁７２ａ，７２ｂは、第２ダンパ室６４ａ，６４ｂ内の圧力が所定圧力に達して開弁した場合には、第１，第２ダンパ室６４ａ，６４ｂ内の作動油をオリフィス６９ａ，６９ｂを迂回して油室１２へと排出するように作用する。つまり、第１，第２リリーフ弁７２ａ，７２ｂは、オリフィス６９ａ，６９ｂと並列に設けられる。

第１，第２リリーフ弁７２ａ，７２ｂは、第１，第２接続通路７１ａ，７１ｂの途中に形成された摺動孔８５と、摺動孔８５に沿って摺動自在に挿入され第１，第２接続通路７１ａ，７１ｂを開閉する弁体８６と、摺動孔８５を閉塞するキャップ８７と弁体８６との間に圧縮して配置され弁体８６を閉弁方向に付勢する付勢部材としてコイルスプリング８８とを備える。

弁体８６は、中空部を有する略有底筒状の部材であり、底面がシート面として機能する。弁体８６の胴部には、内外周面を貫通する貫通孔８９が形成される。弁体８６がコイルスプリング８８を圧縮して移動し開弁した際には、第１，第２ダンパ室６４ａ，６４ｂ内の作動油は、弁体８６の外部から貫通孔８９を通じて弁体８６の中空部へと導かれて油室１２へと排出される。第１，第２リリーフ弁７２ａ，７２ｂの開弁圧はコイルスプリング８８のばね定数と初期撓みによって設定される。

バルブケース１１には、ピストン６１の移動に応じて第１，第２ダンパ室６４ａ，６４ｂと油室１２とを連通する逃がし通路７０ａ，７０ｂが形成される。逃がし通路７０ａ，７０ｂは、作動アーム２２が中立位置にある場合には、ピストン６１の円筒部６３ａ，６３ｂによって閉じられる。

作動アーム２２が図２中矢印Ａ方向に回転するのに伴ってピストン６１が図２中右側に向かって移動すると、第２ダンパ室６４ｂは収縮するため、内部の作動油がノンリターンバルブ６６ｂのオリフィス６９ｂを通じて油室１２へ排出され、その際に油圧抵抗が発生する。一方、第１ダンパ室６４ａは膨張して内部が負圧となるため、ノンリターンバルブ６６ａがコイルスプリング６８ａの付勢力に抗して移動して開き、油室１２から連通路６５ａを通じて作動油が第１ダンパ室６４ａ内に補給される。このようにしてピストン６１は移動する。

また、作動アーム２２が中立位置に戻るのに伴ってピストン６１が図２中左側に向かって移動する際には、収縮する第１ダンパ室６４ａ内の作動油は逃がし通路７０ａを通じて油室１２へ排出されるため、ピストン６１は抵抗なく移動する。

このように、オイルダンパ６０は、作動アーム２２が中立位置から回転する際には作動アーム２２の回転動作に抵抗を付与する一方、作動アーム２２が中立位置に戻る際には作動アーム２２に抵抗を付与しない。

次に、レベリングバルブ１００の動作について説明する。

車両の走行中に発生する振動により車体１と台車２の間に設けられる空気ばね３が伸縮し、連結棒５及びレバー４を介して車体１の振動変位がレベリングバルブ１００に伝えられると、オイルダンパ６０のノンリターンバルブ６６ａ，６６ｂのオリフィス６９ａ，６９ｂにて発生する油圧抵抗による作動遅れのため、緩衝ばね２３のみが圧縮され、車体１の振動変位が作動アーム２２から給気弁３１及び排気弁３２に伝えられることはない。このように、車体１の荷重が動的に変化した場合には、給気弁３１及び排気弁３２は作動することなく、空気ばね３に対する圧縮空気の給排は行われない。

車体１の荷重が静的に増加した場合には、空気ばね３がたわみ、車体１の荷重と空気ばね３が釣り合うまで車体１が沈下する。これに伴い、レバー４が図１中矢印Ａ方向に回転し、スイングアームが回転する。これにより、緩衝ばね２３が捩れ、緩衝ばね２３の復元力によりオイルダンパ６０のオリフィス６９ｂにて発生する油圧抵抗と釣り合いながら作動アーム２２が図２中矢印Ａ方向に回転する。そして、所定時間後に、作動アーム２２が摺動部３４ａの先端部に当接して給気弁３１の弁体３４が開弁し、コンプレッサ７の圧縮空気が空気ばね３へ供給される。

一方、車体１の荷重が静的に減少した場合には、空気ばね３が伸び、車体１が上昇する。これに伴い、レバー４が図１中矢印Ｂ方向に回転し、スイングアームが回転する。これにより、緩衝ばね２３が捩れ、緩衝ばね２３の復元力によりオイルダンパ６０のオリフィス６９ａにて発生する油圧抵抗と釣り合いながら作動アーム２２が図２中矢印Ｂ方向に回転する。そして、所定時間後に、作動アーム２２が摺動部３４ａの先端部に当接して排気弁３２の弁体３４が開弁し、空気ばね３の圧縮空気が排出される。

このように、給気弁３１及び排気弁３２は、オイルダンパ６０の作用によってレバー４への変位入力から所定時間後に開弁し、レバー４への変位入力から所定の作動遅れ時間をもって作動する。つまり、オイルダンパ６０は、作動アーム２２の回転動作に抵抗を付与し、台車２に対する車体１の相対変位に対して給気弁３１及び排気弁３２に作動遅れを発生させる。作動遅れ時間は、オイルダンパ６０のオリフィス６９ａ，６９ｂの径を調節することによって設定される。

次に、図３を参照して、オイルダンパ６０による給気弁３１及び排気弁３２の作動遅れについて説明する。図３は、作動油の温度と作動遅れ時間との関係を示す温度特性図である。図３中、実線は第１，第２リリーフ弁７２ａ，７２ｂを有する場合の温度特性であり、○と△は第１，第２リリーフ弁７２ａ，７２ｂを有さない場合の温度特性である。

オイルダンパ６０がオリフィス６９ａ，６９ｂのみによって給気弁３１及び排気弁３２に作動遅れを発生させる場合には、図３に○と△にて示すように、低温時には油の粘度の温度依存性によって作動油の粘度が高くなり、作動油がオリフィス６９ａ，６９ｂを通過し難くなって作動遅れ時間が長くなってしまう。しかし、オイルダンパ６０は、オリフィス６９ａ，６９ｂと並列に設けられる第１，第２リリーフ弁７２ａ，７２ｂを有する。そのため、低温により作動油の粘度が高くなり、作動油がオリフィス６９ａ，６９ｂを通過し難くなった場合でも、第１，第２リリーフ弁７２ａ，７２ｂは、第１，第２ダンパ室６４ａ，６４ｂ内の圧力が予め定められた所定圧力に達した場合には開弁して、第１，第２ダンパ室６４ａ，６４ｂ内の作動油をオリフィス６９ａ，６９ｂを迂回して油室１２へと排出するため、オイルダンパ６０にて発生する油圧抵抗を一定値にすることができる。したがって、低温時においても、図３に実線にて示すように、給気弁３１及び排気弁３２の作動遅れ時間の変化を抑えることができる。このように、オイルダンパ６０に第１，第２リリーフ弁７２ａ，７２ｂを設けることによって、低温時の作動遅れ時間を常温時の作動遅れ時間に近いレベルに維持することが可能となる。

以上の第１実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。

オイルダンパ６０は第１，第２ダンパ室６４ａ，６４ｂ内の圧力が所定圧力に達した場合に開弁して第１，第２ダンパ室６４ａ，６４ｂ内の作動油を排出する第１，第２リリーフ弁７２ａ，７２ｂを備えるため、低温時においても給気弁３１及び排気弁３２の作動遅れ時間の変化を抑えることができる。

＜第２実施形態＞
次に、図４を参照して、本発明の第２実施形態に係るレベリングバルブについて説明する。以下では、上記第１実施形態と異なる点のみを説明し、第１実施形態と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

第２実施形態に係るレベリングバルブは、オイルダンパ２００、特にはリリーフ弁２０１の構成が第１実施形態と相違する。図４を参照して、オイルダンパ２００、特にはリリーフ弁２０１について説明する。図４（ａ）は、ノンリターンバルブ６６ａの平面図であり、図４（ｂ）は第１ダンパ室６４ａの断面図である。なお、第１ダンパ室６４ａと第２ダンパ室６４ｂのリリーフ弁２０１の構成は同一であるため、以下では第１ダンパ室６４ａのリリーフ弁２０１についてのみ説明する。

第２実施形態に係るレベリングバルブでは、リリーフ弁２０１がオイルダンパ２００のノンリターンバルブ６６ａに設けられる。したがって、第２実施形態に係るレベリングバルブは、第１実施形態に係るレベリングバルブ１００のバルブケース１１に形成された第１，第２接続通路７１ａ，７１ｂは有さない。

オリフィス６９ａは、矩形平板状のノンリターンバルブ６６ａに貫通して形成される。

リリーフ弁２０１は、ノンリターンバルブ６６ａに貫通して形成された貫通孔２０２と、一端側が支持部２０４を介してノンリターンバルブ６６ａに支持され他端側にて貫通孔２０２の下流側の開口部を閉じる弁体としての薄板２０３とを備える。

薄板２０３は、ピストン６１の移動に伴って第１ダンパ室６４ａが圧縮され第１ダンパ室６４ａ内の圧力が所定圧力に達した場合には、支持部２０４を支点として他端側が撓んで貫通孔２０２を開放する。これにより、第１ダンパ室６４ａ内の作動油は、貫通孔２０２を通過して油室１２へと排出される。このように、リリーフ弁２０１は、第１ダンパ室６４ａ内の圧力が所定圧力に達して開弁した場合には、第１ダンパ室６４ａ内の作動油をオリフィス６９ａを迂回して油室１２へと排出するように作用する。つまり、リリーフ弁２０１は、オリフィス６９ａと並列に設けられる。

以上の第２実施形態においても、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏する。また、リリーフ弁２０１はオイルダンパ２００のノンリターンバルブ６６ａに設けられるため、上記第１実施形態では必要であった第１，第２接続通路７１ａ，７１をバルブケース１１に形成する必要がなくなる。したがって、オイルダンパ２００をコンパクトに構成することができ、かつオイルダンパ２００の製造コストを低減することができる。

＜第３実施形態＞
次に、図５を参照して、本発明の第３実施形態に係るレベリングバルブについて説明する。以下では、上記第１実施形態と異なる点のみを説明し、第１実施形態と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

第３実施形態に係るレベリングバルブは、オイルダンパ３００、特にはリリーフ弁３０１の構成が第１実施形態と相違する。図５を参照して、オイルダンパ３００、特にはリリーフ弁３０１について説明する。図５（ａ）は、ノンリターンバルブ６６ａの平面図であり、図５（ｂ）は第１ダンパ室６４ａの断面図である。なお、第１ダンパ室６４ａと第２ダンパ室６４ｂのリリーフ弁３０１の構成は同一であるため、以下では第１ダンパ室６４ａのリリーフ弁３０１についてのみ説明する。

第３実施形態に係るレベリングバルブでは、リリーフ弁３０１がオイルダンパ３００のノンリターンバルブ６６ａに設けられる。したがって、第３実施形態に係るレベリングバルブは、第１実施形態に係るレベリングバルブ１００のバルブケース１１に形成された第１，第２接続通路７１ａ，７１ｂは有さない。

オリフィス６９ａは、矩形平板状のノンリターンバルブ６６ａに貫通して複数形成される。なお、スペース上の問題がなければ、複数のオリフィス６９ａに代えて１つのオリフィス６９ａを形成するようにしてもよい。

リリーフ弁３０１は、ノンリターンバルブ６６ａに貫通して形成された複数の貫通孔３０２と、ノンリターンバルブ６６ａに形成された取付孔３０４に嵌挿して支持され貫通孔３０２の下流側の開口部を閉じる弁体３０３とを備える。弁体３０３はゴム等の弾性部材からなる。

貫通孔３０２は、複数のオリフィス６９ａと取付孔３０４との間に、環状に並んで設けられる。

弁体３０３は、通常は貫通孔３０２の下流側の開口部を閉じる一方、ピストン６１の移動に伴って第１ダンパ室６４ａが圧縮され第１ダンパ室６４ａ内の圧力が所定圧力に達した場合には外縁部が撓んで貫通孔３０２を開放する円板状のシート部３０３ａと、ノンリターンバルブ６６ａの裏面に係合して設けられシート部３０３ａが撓んだ際に弁体３０３が取付孔３０４から抜けるのを防止する円板状の係合部３０３ｂと、取付孔３０４を挿通してシート部３０３ａと係合部３０３ｂを連結する連結部３０３ｃとからなる。

弁体３０３のシート部３０３ａの外縁部が撓んで貫通孔３０２が開放されると、第１ダンパ室６４ａ内の作動油は、貫通孔３０２を通過して油室１２へと排出される。このように、リリーフ弁３０１は、第１ダンパ室６４ａ内の圧力が所定圧力に達して開弁した場合には、第１ダンパ室６４ａ内の作動油をオリフィス６９ａを迂回して油室１２へと排出するように作用する。つまり、リリーフ弁３０１は、オリフィス６９ａと並列に設けられる。

以上の第３実施形態においても、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏する。また、リリーフ弁３０１はオイルダンパ３００のノンリターンバルブ６６ａに設けられるため、上記第１実施形態では必要であった第１，第２接続通路７１ａ，７１をバルブケース１１に形成する必要がなくなる。したがって、オイルダンパ３００をコンパクトに構成することができ、かつオイルダンパ３００の製造コストを低減することができる。

＜第４実施形態＞
次に、図６を参照して、本発明の第４実施形態に係るレベリングバルブについて説明する。以下では、上記第１実施形態と異なる点のみを説明し、第１実施形態と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

第４実施形態に係るレベリングバルブは、オイルダンパ４００、特にはリリーフ弁４０１の構成が第１実施形態と相違する。図６を参照して、オイルダンパ４００、特にはリリーフ弁４０１について説明する。図６は第１ダンパ室６４ａの断面図である。なお、第１ダンパ室６４ａと第２ダンパ室６４ｂのリリーフ弁４０１の構成は同一であるため、以下では第１ダンパ室６４ａのリリーフ弁４０１についてのみ説明する。

第４実施形態に係るレベリングバルブでは、リリーフ弁４０１がオイルダンパ４００のノンリターンバルブ６６ａに設けられる。したがって、第４実施形態に係るレベリングバルブは、第１実施形態に係るレベリングバルブ１００のバルブケース１１に形成された第１，第２接続通路７１ａ，７１ｂは有さない。

オリフィス６９ａは、矩形平板状のノンリターンバルブ６６ａに貫通して複数形成される。

リリーフ弁４０１は、ノンリターンバルブ６６ａに貫通して形成された複数の貫通孔４０２と、ノンリターンバルブ６６ａに形成された取付孔４０４に嵌挿して支持され貫通孔４０２の下流側の開口部を閉じる弁体４０３と、ノンリターンバルブ６６ａと弁体４０３の間に圧縮して配置され弁体４０３を閉弁方向に付勢する付勢部材としてのコイルスプリング４０５とを備える。

貫通孔４０２は、複数のオリフィス６９ａと取付孔３０４との間に、環状に並んで設けられる。

弁体４０３は、通常は貫通孔４０２の下流側の開口部を閉じる一方、ピストン６１の移動に伴って第１ダンパ室６４ａが圧縮され第１ダンパ室６４ａ内の圧力が所定圧力に達した場合には貫通孔４０２を開放する円板状のシート部４０３ａと、取付孔４０４を挿通して第１ダンパ室６４ａ内に延在するロッド部４０３ｂとからなる。

ロッド部４０３ｂの先端側には環状溝４０３ｃが形成され、環状溝４０３ｃにはコイルスプリング４０５の端部を支持するばね受けリング４０７が装着される。

弁体４０３は、ピストン６１の移動に伴って第１ダンパ室６４ａが圧縮され第１ダンパ室６４ａ内の圧力が所定圧力に達した場合には、コイルスプリング４０５の付勢力に抗して移動して貫通孔４０２を開放する。これにより、第１ダンパ室６４ａ内の作動油は、貫通孔４０２を通過して油室１２へと排出される。このように、リリーフ弁４０１は、第１ダンパ室６４ａ内の圧力が所定圧力に達して開弁した場合には、第１ダンパ室６４ａ内の作動油をオリフィス６９ａを迂回して油室１２へと排出するように作用する。つまり、リリーフ弁４０１は、オリフィス６９ａと並列に設けられる。

以上の第４実施形態においても、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏する。また、リリーフ弁４０１はオイルダンパ４００のノンリターンバルブ６６ａに設けられるため、上記第１実施形態では必要であった第１，第２接続通路７１ａ，７１をバルブケース１１に形成する必要がなくなる。したがって、オイルダンパ４００をコンパクトに構成することができ、かつオイルダンパ４００の製造コストを低減することができる。

本発明は上記の実施の形態に限定されずに、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。

本発明に係るレベリングバルブは、鉄道車両の車体を一定の高さに維持する車高調整装置に適用することができる。

１００ レベリングバルブ
１ 車体
２ 台車
３ 空気ばね
４ レバー
７ コンプレッサ
８ 排気通路
１１ バルブケース
１２ 油室
２２ 作動アーム
３１ 給気弁
３２ 排気弁
６０，２００，３００，４００ オイルダンパ
６１ ピストン
６４ａ，６４ｂ ダンパ室
６５ａ，６５ｂ 連通路
６６ａ，６６ｂ ノンリターンバルブ
６９ａ，６９ｂ オリフィス
７１ａ，７１ｂ 接続通路
７２ａ，７２ｂ，２０１，３０１，４０１ リリーフ弁
２０２，３０２，４０２ 貫通孔
２０３，３０３，４０３ 弁体

Claims (4)

1. 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、前記台車と前記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に選択的に接続して前記空気ばねの高さを調整するレベリングバルブであって、
   前記レバーの回転に伴って回転する作動アームと、
   前記作動アームが中立位置から一方向へ所定角度以上回転することによって開弁して前記空気ばねに前記圧縮空気源を接続する給気弁と、
   前記作動アームが中立位置から他方向へ所定角度以上回転することによって開弁して前記空気ばねに前記排気通路を接続する排気弁と、
   前記レバーへの変位入力から前記給気弁又は前記排気弁が開弁するまでに所定の作動遅れ時間を発生させるオイルダンパと、を備え、
   前記オイルダンパは、
   前記作動アームの回転に伴って移動するピストンと、
   前記ピストンの両端部に画成されるダンパ室と、
   前記ピストンの移動に伴って前記ダンパ室から排出される作動油の流れに抵抗を付与する絞り通路と、
   前記絞り通路と並列に設けられ、前記ダンパ室内の圧力が所定圧力に達した場合に開弁して前記ダンパ室内の作動油を排出するリリーフ弁と、
   を備えることを特徴とするレベリングバルブ。
2. 前記給気弁及び前記排気弁が納められるバルブケースと、
   前記バルブケースに形成され、前記オイルダンパの前記ピストンが作動油に浸漬して配置される油室と、をさらに備え、
   前記オイルダンパは、
   前記ピストンに形成され前記ダンパ室と前記油室とを連通する連通路と、
   前記ダンパ室の内部に配置され前記連通路を開閉するノンリターンバルブと、
   前記連通路を閉じる方向に前記ノンリターンバルブを付勢する付勢部材と、を備え、
   前記絞り通路は、前記ノンリターンバルブに貫通して形成され、
   前記リリーフ弁は、前記バルブケースに形成され前記ダンパ室と前記油室とをつなぐ接続通路に介装されることを特徴とする請求項１に記載のレベリングバルブ。
3. 前記給気弁及び前記排気弁が納められるバルブケースと、
   前記バルブケースに形成され、前記オイルダンパの前記ピストンが作動油に浸漬して配置される油室と、をさらに備え、
   前記オイルダンパは、
   前記ピストンに形成され前記ダンパ室と前記油室とを連通する連通路と、
   前記ダンパ室の内部に配置され前記連通路を開閉するノンリターンバルブと、
   前記連通路を閉じる方向に前記ノンリターンバルブを付勢する付勢部材と、を備え、
   前記絞り通路は、前記ノンリターンバルブに貫通して形成され、
   前記リリーフ弁は、前記ノンリターンバルブに設けられ、前記ダンパ室内の圧力が所定圧力に達した場合に開弁して前記ダンパ室内の作動油を前記連通路を通じて前記油室へ排出することを特徴とする請求項１に記載のレベリングバルブ。
4. 前記リリーフ弁は、
   前記ノンリターンバルブに貫通して形成された貫通孔と、
   前記貫通孔を閉じた状態で前記ノンリターンバルブに支持される弁体と、を備え、
   前記弁体は、前記ダンパ室内の圧力が所定圧力に達した場合に前記貫通孔を開放することを特徴とする請求項３に記載のレベリングバルブ。

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