CN101857038B - 铁道车辆用线性减震器 - Google Patents

Abstract

本发明提供铁道车辆用线性减震器(1)，其包括：在缸(3)内被固定于活塞杆(4)上的活塞(5)划分在活塞杆(4)侧第1流体室(6)和在缸(3)内被活塞(5)划分在与活塞杆(4)相反的一侧的第2流体室(7)。第1流体室(6)通过并列的伸侧阻尼阀(22)和第1单向阀(21)与工作流体箱(10)相连接。第2流体室(7)通过并列的压侧阻尼阀(37)和第2单向阀(36)与工作流体箱(10)相连接。无论哪个流体室都不会为负压，压侧阻尼阀(37)和伸侧阻尼阀(22)相对于活塞杆(4)的伸缩产生稳定的阻尼力。

Description

铁道车辆用线性减震器

技术领域

本发明涉及一种夹设于铁道车辆的车体与底盘之间、用于衰减车体与底盘间的平摆方向的相对位移的线性减震器。

背景技术

为了衰减铁道车辆的车体与底盘间的平摆方向的相对位移，公知有在底盘与车体之间夹设线性减震器。日本国特许厅2001年发行的JP2001-241483A公开了一种能用于上述目的的线性减震器的结构。

采用以往技术，线性减震器在缸内收容有活塞，被固定于活塞上的活塞杆沿轴向从缸突出。缸的内侧被活塞划分成活塞杆侧的第1油室和与活塞杆侧相反侧的第2油室。

当活塞向活塞杆进入缸中的方向、即减震器的收缩方向进行滑动时，第2油室收缩，第1油室扩大。第2油室的一部分工作油借助设于活塞上的阻尼阀流入到第1油室中。第2油室的多余的一部分工作油通过设于缸底部的基阀流出到工作油油箱中，在该过程中产生压侧阻尼力。

当活塞向活塞杆从缸中伸出的方向、即减震器的伸长方向进行滑动时，第1油室收缩，第2油室扩大。第1油室的工作油推开圆板阀而流入到第2油室中，在该过程中产生伸侧阻尼力。另外，工作油借助设于基阀上的单向阀也从工作油油箱毫无阻力地流入到第2油室中。

在以往技术的线性减震器中，进行压侧动作时，向第1油室供给工作油依靠通过了节流孔的来自第2油室的流入工作油。因此，需要避免压侧动作时扩大的第1油室负压化地进行设计。即，需要设计成即使进行压侧动作也能将第1油室保持为正压力Px。其结果，设活塞面积为A，设第2油室的压力为P，设活塞杆截面积为Ax，设第1油室的压力为Px，压侧动作时的产生阻尼力F用下式(1)表示。

F＝A·P-(A-Ax)·Px    (1)

即，产生阻尼力F为从压侧阻尼力中减去相当于(A-Ax)·Px的力。

在用于衰减车体与底盘的平摆方向的相对位移的线性减震器中，在伸侧动作与压侧动作中要求相等的阻尼力。但是，在上述阻尼力特性下，难以在伸侧动作与压侧动作中产生相等的阻尼力。

发明内容

因此，本发明的目的在于通过设计线性阻尼器的油压回路的结构来提高线性减震器的压侧阻尼力。

为了达到上述目的，本发明的铁道车辆用线性减震器包括：缸；活塞杆，其从缸的一端进入到缸中；活塞，其在缸内被固定于活塞杆上，能自由滑动地收纳于缸内；第1流体室，其在缸内被活塞划分在活塞杆侧；第2流体室，其在缸内被活塞划分在与活塞杆相反的一侧；工作流体箱，其用于贮存工作流体；伸侧阻尼阀，其使工作流体在规定的阻尼下从第1流体室向工作流体箱流出；压侧阻尼阀，其使工作流体在规定的阻尼力下从第2流体室向工作流体箱流出；第1单向阀，其使工作流体箱的工作流体毫无阻力地流入到第1流体室中，并隔断反向的工作流体的流通；第2单向阀，其使工作流体箱的工作流体毫无阻力地流入到第2流体室中，并隔断反向的工作流体的流通。

本发明的详细内容及其它特征、优点在说明书中的下述记载中进行说明，如添附的附图所示。

附图说明

图1是本发明的铁道车辆用线性减震器的纵剖视图。

图2是沿图1的II-II线剖切的线性减震器的横剖视图。

图3是沿图2的III-III线剖切的伸侧阻尼阀的纵剖视图。

图4是线性减震器的油压回路图。

具体实施方式

参照图1，铁道车辆用的线性减震器1为了衰减铁道车辆的车体与底盘的平摆方向的相对位移而夹设于车体与底盘之间。

线性减震器1包括：一端与环构件11相结合的外套筒2、与外套筒2同轴地构成于外套筒2内侧的缸3、在与环构件11相反的一侧沿轴向进入到外套筒2及缸3中的活塞杆4。在活塞杆4的基端固定有另一个环构件12。线性减震器1借助环构件11和12与车体和底盘相连接。

在进入到缸3内侧的活塞杆4的顶端连接有活塞5。缸3的内侧被活塞5划分成活塞杆4侧的作为第1流体室的第1油室6和与活塞杆4相反侧的作为第2流体室的第2油室7。油室6和7中填充有工作油。

位于与环构件11相反的一侧的、外套筒2和缸3的开口部被导块8密闭。活塞杆4能在导块8中自由滑动地贯穿于导块8中。外套筒2外侧的活塞杆4被固定于环构件12上的圆筒形的罩9覆盖。

缸3和外套筒2之间的环状间隙中设有封入了工作油和气体的作为工作流体箱的工作油油箱10。

第1油室6借助内置于导块8中的、图2所示的第1单向阀21和伸侧阻尼阀22与工作油油箱10相连接。

参照图2，第1单向阀21包括阀芯21a和复位弹簧21b，该阀芯21a与空隙23相面对，座落于阀座21c上；该复位弹簧21b对阀芯21a朝向阀座21c施力。借助图1所示的流入用管24总是从工作油油箱10的中央部向空隙23内导入工作油。另外，通过流入用管24从工作油油箱10的中央部导入工作油是为了防止气体混入到被导入到空隙23内的工作油中。

阀芯21a随着第1油室6的压力降低从阀座21c上升，将工作油油箱10的工作油通过空隙23毫无阻力地导入到第1油室6中。另一方面，在第1油室6为高压的情况下，阀芯21a座落于阀座21c上，隔断工作油从第1油室6向工作油油箱10的移动。

参照图3，伸侧阻尼阀22包括阀芯22a和弹簧22b，该阀芯22a与空隙25相面对，座落于阀座22c上；该弹簧22b对阀芯22a朝向阀座22c施力。空隙25通过形成于导块8内的通路26总是与第1油室6相连通。弹簧22b与复位弹簧21b不同，弹簧22b被设定为，在空隙25的压力未上升到规定以上不会使阀芯22a上升那样的弹簧负荷(spring load)。另外，在阀芯22a上升后，弹簧22b还会根据阀芯22a的上升量对阀芯22a增加向闭阀方向的作用力。在上述结构的基础上，伸侧阻尼阀22在第1油室6的压力上升到规定以上时打开，在使工作油从第1油室6向工作油油箱10中流出的同时产生规定的阻尼力。

伸侧阻尼阀22优选构成为产生与活塞5向伸侧的动作速度成正比的伸侧阻尼力的比例阀。通过设计阀芯22a的形状，能够设定阀芯22a的上升量和开口面积的关系，以使伸侧阻尼阀22具有作为比例阀的特性。

在缸3的底部设有基阀35。在基阀35上并列设有第2单向阀36和压侧阻尼阀37，该第2单向阀36使工作油毫无阻力地从工作油油箱10向第2油室7中流入，并隔断反向的工作油流通；该压侧阻尼阀37在第2油室7的压力上升到规定以上的情况下，在使工作油从第2油室7向工作油油箱10流出的同时产生规定的阻尼力。

第2单向阀36的结构与第1单向阀21相同。压侧阻尼阀37的结构与伸侧阻尼阀22相同。因此，在此省略对第2单向阀36和压侧阻尼阀37的详细说明。

在活塞5上并列设有在第1油室6异常高压时打开而使第1油室6的工作油流出到第2油室7中的伸侧溢流阀31，以及在第2油室7异常高压时打开而使第2油室7的工作油流出到第1油室6中的压侧溢流阀32。设置这些溢流阀31和32是为了防止在活塞杆4上作用有过大的收缩方向或伸长方向的速度输入时产生过大的阻尼力，避免线性减震器1的破损。因此，在车体与底盘之间的平摆方向的相对位移处于通常范围时，溢流阀31和32保持闭锁状态。

参照图4，以上构成的铁道车辆用线性减震器1在活塞5的压侧动作时，第2油室7的工作油在通过压侧阻尼阀37流入到工作油油箱10中的同时产生压侧阻尼力。工作油油箱10的工作油通过第1单向阀21毫无阻力地被供给到第1油室6中。另外，线性减震器1在活塞5的伸侧动作时，第1油室6的工作油在通过伸侧阻尼阀22流入到工作油油箱10中的同时产生伸侧阻尼力。工作油油箱10的工作油通过第2单向阀36毫无阻力地流入到第2油室7中。因此，线性减震器1使工作油的流通相对于收缩方向为一方向，相对于伸长方向为另一方向，即线性减震器1作为所谓的双向流动式的线性减震器发挥功能。

如上所述，在本发明的铁道车辆用线性减震器中，第1油室6通过并列的伸侧阻尼阀22和第1单向阀21与工作油油箱10相连接，因此，在活塞5的压侧动作时，扩大的第1油室6不会负压化。另外，第2油室7通过并列的压侧阻尼阀37和第2单向阀36与工作油油箱10相连接，因此，在活塞5的伸侧动作时，扩大的第2油室7不会负压化。

因此，如上所述，设活塞面积为A，设第2油室7的压力为P，设活塞杆截面积为Ax，设第1油室6的压力为Px，在Px＝0时，收缩动作时能产生下式(2)所表示的阻尼力F。

F＝A·P    (2)

因此，使用相同尺寸的缸能产生比以往技术大的阻尼力。

另外，在收缩动作时也不会受第1油室6的压力影响，因此，容易产生与伸侧动作时相同特性的阻尼力。

以上，通过几个特定的实施例对本发明进行了说明，但本发明并不限定于上述各实施例。对本领域技术人员来说，在权利要求的技术范围内能对这些实施例附加各种各样的修改或变更。

例如，在以上的实施例中使用工作油作为工作流体，但工作流体也可以使用任意的非压缩性流体。

例如，也可以代替伸侧溢流阀31而设置伸侧阻尼阀，代替压侧溢流阀32而设置压侧阻尼阀。

本发明的实施例所包括的排他性或特长如权利要求所述。

Claims (5)

1.一种铁道车辆用线性减震器(1)，其包括：

缸(3)；

活塞杆(4)，其从缸(3)的一端进入到缸(3)中；

活塞(5)，其在缸(3)内被固定于活塞杆(4)上，能自由滑动地收纳于缸(3)内；

第1流体室(6)，其在缸(3)内被活塞(5)划分在活塞杆(4)侧；

第2流体室(7)，其在缸(3)内被活塞(5)划分在与活塞杆(4)相反的一侧；

工作流体箱(10)，其用于贮存工作流体；

伸侧阻尼阀(22)，其使工作流体在规定的阻尼力下从第1流体室(6)向工作流体箱(10)流出；

压侧阻尼阀(37)，其使工作流体在规定的阻尼力下从第2流体室(7)向工作流体箱(10)流出；

第1单向阀(21)，其使工作流体箱(10)的工作流体毫无阻力地流入到第1流体室(6)中，并隔断反向的工作流体的流通；

第2单向阀(36)，其使工作流体箱(10)的工作流体毫无阻力地流入到第2流体室(7)中，并隔断反向的工作流体的流通。

2.根据权利要求1所述的铁道车辆用线性减震器(1)，该铁道车辆用线性减震器(1)还包括：覆盖缸(3)的外侧的外套筒(2)；导块(8)，其封闭缸(3)与外套(2)的开口部，以使活塞杆(4)能自由滑动的方式引导活塞杆(4)，伸侧阻尼阀(22)内置于导块(8)中。

3.根据权利要求2所述的铁道车辆用线性减震器(1)，第1单向阀(21)内置于导块(8)中。

4.根据权利要求2或3所述的铁道车辆用线性减震器(1)，压侧阻尼阀(37)配置于缸(3)的底部。

5.根据权利要求4所述的铁道车辆用线性减震器(1)，压侧阻尼阀(37)与第2单向阀(36)并列安装于缸(3)的底部。

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