本發(fā)明涉及一種氣缸裝置。

背景技術(shù)：

專利文獻(xiàn)1公開了一種現(xiàn)有的氣缸裝置。該氣缸裝置具備：氣缸(cylinder)、第一托架(first bracket)、活塞(piston)、活塞桿(piston rod)、第二托架(second bracket)、外缸、儲罐(tank)以及阻尼力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)。第一托架與氣缸的一方的端部連結(jié)?；钊曰瑒幼匀绲姆绞奖徊迦胫翚飧變?nèi)，并將氣缸內(nèi)劃分為桿側(cè)室(rod side chamber)和活塞側(cè)室(piston side chamber)。活塞桿從氣缸的另一方的端部被插入至氣缸內(nèi)，并沿著氣缸的中心軸而延伸?；钊麠U的氣缸內(nèi)的端部與活塞連結(jié)。第二托架與位于氣缸的外部的活塞桿的端部連結(jié)。外缸以覆蓋氣缸的方式而位于氣缸的外側(cè)。儲罐被形成于氣缸與外缸的間隙中。阻尼力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)對由活塞的滑動而產(chǎn)生的工作流體的流動進(jìn)行控制并使之產(chǎn)生阻尼力。阻尼力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)與外缸的外側(cè)面的一部分連結(jié)。該氣缸裝置在氣缸的中心軸以及活塞桿于水平方向上延伸的橫置狀態(tài)下，以第一托架以及第二托架的一方與鐵路車輛的車身結(jié)合、且另一方與臺車(truck)結(jié)合的方式而被安裝。由于該氣缸裝置在進(jìn)行伸縮時工作流體經(jīng)由阻尼力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)而在桿側(cè)室與氣缸側(cè)室之間流通，因此能夠產(chǎn)生阻尼力。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2012-77808號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

但是，在專利文獻(xiàn)1的氣缸裝置中，阻尼力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)與外缸的外側(cè)面的一部分連結(jié)。因此，當(dāng)該氣缸裝置在使阻尼力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)相對于活塞桿而位于左右方向的一方側(cè)的橫置的狀態(tài)下，被安裝于鐵路車輛的車身與臺車之間時，重心位置將成為相對于活塞桿而偏向阻尼力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)所處的一側(cè)的狀態(tài)。如此，當(dāng)在氣缸裝置的重心位置偏向相對于活塞桿的左右方向的一方側(cè)的狀態(tài)下，氣缸裝置進(jìn)行伸縮時，第一托架以及第二托架上的負(fù)載將偏于一方，從而有可能在短時間內(nèi)于托架上產(chǎn)生不良狀況。

本發(fā)明為鑒于上述現(xiàn)有的實際情況而完成的發(fā)明，其應(yīng)解決的課題為，提供一種能夠長期使用的氣缸裝置。

用于解決課題的手段

本發(fā)明的氣缸裝置具備緩沖器、泵(pump)、電機(jī)(motor)以及儲罐。緩沖器具有氣缸、第一托架、活塞、活塞桿以及第二托架。第一托架與氣缸的一方的端部連結(jié)?；钊曰瑒幼匀绲姆绞奖徊迦胫翚飧變?nèi)?；钊麠U被插入至氣缸內(nèi)，并且在一方的端部上連結(jié)了活塞。第二托架與活塞桿的另一方的端部連結(jié)。泵相對于氣缸的中心軸而被配置于左右方向的一方側(cè)。該泵向緩沖器供給工作流體。電機(jī)相對于氣缸的中心軸而被配置于與泵相同的一側(cè)即左右方向的一方側(cè)。該電機(jī)對泵進(jìn)行驅(qū)動。儲罐相對于氣缸的中心軸而被配置于左右方向的另一方側(cè)。該儲罐對工作流體進(jìn)行貯留。

該氣缸裝置相對于氣缸的中心軸而在左右方向的一方側(cè)配置泵和電機(jī)，在另一方側(cè)配置儲罐。因此，該氣缸裝置能夠通過對儲罐的大小或工作流體的量進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而很容易地對左右方向的平衡進(jìn)行調(diào)節(jié)。由此，由于該氣缸裝置能夠在活塞桿的中心軸附近形成重心位置，因此能夠在進(jìn)行伸縮時，向第一托架以及第二托架均等地施加負(fù)載。因此，該氣缸裝置即使長期使用也不易產(chǎn)生各托架的不良狀況。

因此，本發(fā)明的氣缸裝置能夠長期使用。

附圖說明

圖1為實施例1的氣缸裝置的回路圖。

圖2為實施例1的氣缸裝置的立體圖。

圖3為實施例1的氣缸裝置的俯視圖。

圖4為實施例1的氣缸裝置的水平剖視圖。

圖5為實施例1的氣缸裝置的垂直剖視圖。

具體實施方式

參照附圖，對將本發(fā)明的氣缸裝置具體化的實施例1進(jìn)行說明。

＜實施例1＞

如圖1所示，實施例1的氣缸裝置具備緩沖器10、泵30、電機(jī)31以及外部儲罐24，所述外部儲罐24為與緩沖器10分體設(shè)置的儲罐。此外，該氣缸裝置具備流通有作為工作流體的工作油的各個通道T1～T6、以及被設(shè)置于各個通道T1～T6中的多個閥(value)V1～V3、C1～C3。各個通道T1～T6為第一通道T1、第二通道T2、第三通道T3、第四通道T4、第五通道T5以及排出通道T6。多個閥V1～V3、C1～C3為第一開閉閥V1、第二開閉閥V2、作為壓力調(diào)節(jié)閥的安全閥(relief value)V3、第一單向閥C1、第二單向閥C2、第三單向閥C3。

如圖1、圖4以及圖5所示，緩沖器10具有：氣缸11、第一托架12、活塞13、活塞桿14、第二托架15、外缸16、蓋部件17以及導(dǎo)桿(rod guide)18。氣缸11為圓筒形狀。在氣缸11的一方的端部(在圖4中，位于右側(cè)的氣缸11的端部)上安裝有頂端部件19(參照圖4)。頂端部件19具有從中心突出的突起部19B。頂端部件19形成有貫穿中心的流道19A。也就是說，流道19A貫穿了頂端部件19的突起部19B。

活塞13為大致圓柱形狀，且具有與氣缸11的內(nèi)徑相比而稍小的外徑?；钊?3以滑動自如的方式被插入至氣缸11內(nèi)，并將氣缸11內(nèi)劃分為桿側(cè)室21和活塞側(cè)室22。在桿側(cè)室21以及活塞側(cè)室22中填充有工作油。

如圖1以及圖4所示，活塞桿14為圓柱形狀，且其位于氣缸11內(nèi)的端部(在圖4中，位于右側(cè)的活塞桿14的端部)貫穿活塞13的中心而與活塞13連結(jié)。活塞桿14在氣缸11的中心軸線上延伸。在活塞桿14的位于氣缸11的外部的端部(在圖4中，位于左側(cè)的活塞桿14的端部)上連結(jié)有用于被安裝于鐵路車輛等的第二托架15。如圖2所示，第二托架15具有經(jīng)由橡膠襯套(rubber bush)15A而連結(jié)、且在與活塞桿14的中心軸正交的方向上延伸的結(jié)合部15B。

如圖1、圖4以及圖5所示，外缸16位于氣缸11的外側(cè)，且被配置為與氣缸11同軸。蓋部件17對氣缸11以及外缸16的一方的端部(在圖1以及圖4中，位于右側(cè)的氣缸11以及外缸16的端部)進(jìn)行堵塞。如圖2～圖4所示，蓋部件17在與氣缸11相反一側(cè)的側(cè)面(在圖2中為右側(cè)的側(cè)面)上與第一托架12連結(jié)。第一托架12具有經(jīng)由橡膠襯套12A而被連結(jié)、且在與氣缸11的中心軸正交的方向上延伸的結(jié)合部12B(參照圖2)。第一托架12的中心部位于氣缸11的中心軸線上。

如圖1以及圖4所示，在導(dǎo)桿18上貫穿設(shè)置了貫穿孔18A。在貫穿孔18A中插通有活塞桿14。導(dǎo)桿18對氣缸11以及外缸16的另一方的端部(在圖4中，位于左側(cè)的氣缸11以及外缸16的端部)進(jìn)行堵塞。被氣缸11、外缸16、蓋部件17、導(dǎo)桿18包圍而形成了內(nèi)部儲罐23。也就是說，內(nèi)部儲罐23被形成在氣缸11與外缸16之間的間隙中。在內(nèi)部儲罐23中填充有工作油。

如圖1所示，第一通道T1依次串聯(lián)連通了內(nèi)部儲罐23、外部儲罐24、泵30、第一單向閥C1、桿側(cè)室21。外部儲罐24為圓筒形狀。在外部儲罐24中填充有工作油以及氣體。由于氣缸裝置具備外部儲罐24，因此能夠減小內(nèi)部儲罐23的容量。因此，氣缸裝置能夠使緩沖器10的小徑化。

泵30通過電機(jī)31而被驅(qū)動，從而能夠從外部儲罐24朝向桿側(cè)室21的僅一個方向輸送工作油。第一單向閥C1容許工作油在第一通道T1中從電機(jī)31朝向桿側(cè)室21流動，并阻止其從桿側(cè)室21朝向電機(jī)31流動。泵30以及電機(jī)31相對于氣缸11的中心軸而被配置于左右方向的一方側(cè)(在圖4中，為氣缸11的上側(cè))。

第二通道T2將活塞側(cè)室22與內(nèi)部儲罐23連通。第一開閉閥V1被設(shè)置于第二通道T2的中途。第一開閉閥V1為電磁式開閉閥，且具有對第二通道T2進(jìn)行開閉的閥主體41、向?qū)﹂y主體41進(jìn)行開閥的方向施加彈性力的彈簧42、和向?qū)﹂y主體41進(jìn)行閉閥的方向施加推力的螺線管43。

第三通道T3從第一單向閥C1的下流側(cè)的第一通道T1分岔，并和與第一開閉閥V1相比靠上游側(cè)的第二通道T2合流。第二開閉閥V2被設(shè)置于第三通道T3的中途。第二開閉閥V2為電磁式開閉閥，且具有對第三通道T3進(jìn)行開閉的閥主體44、向?qū)﹂y主體44進(jìn)行開閥的方向施加彈性力的彈簧45、和向?qū)﹂y主體44進(jìn)行閉閥的方向施加推力的螺線管46。

第四通道T4被形成在活塞13中，并將活塞側(cè)室22與桿側(cè)室21連通。第二單向閥C2被設(shè)置于第四通道T4的中途。第二單向閥C2容許工作油從活塞側(cè)室22向桿側(cè)室21流通，并阻止其從桿側(cè)室21向活塞側(cè)室22流通。

第五通道T5被形成在蓋部件17中，并將活塞側(cè)室22與內(nèi)部儲罐23連通。如圖4所示，在第五通道T5中，嵌入有被安裝于氣缸11上的頂端部件19的突起部19B。如圖1所示，第三單向閥C3被設(shè)置于第五通道T5的中途。第三單向閥C3容許工作油從內(nèi)部儲罐23向活塞側(cè)室22流通，并阻止其從活塞側(cè)室22向內(nèi)部儲罐23流通。

排出通道T6從第二開閉閥V2的上游側(cè)的第三通道T3分岔，并和與泵30相比靠上游側(cè)、且與外部儲罐24相比靠下流側(cè)的第一通道T1合流。排出通道T6經(jīng)由第三通道T3以及第一通道T1而與桿側(cè)室21連通，并經(jīng)由第一通道T1而與外部儲罐24連通。也就是說，排出通道T6將氣缸11的桿側(cè)室21與外部儲罐24連通。安全閥V3被設(shè)置于排出通道T6的中途。安全閥V3為比例電磁式安全閥，且具有對排出通道T6進(jìn)行開閉的閥主體47、向?qū)﹂y主體47進(jìn)行閉閥的方向施加彈性力的彈簧48、和向?qū)﹂y主體47進(jìn)行開閥的方向施加推力的比例螺線管49。該安全閥V3能夠通過對流經(jīng)比例螺線管49的電流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而對開閥壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。也就是說，當(dāng)桿側(cè)室21的壓力超過開閥壓力時，因該壓力而產(chǎn)生的推力與由比例螺線管49產(chǎn)生的推力的合力克服了被施加于對閥主體47進(jìn)行閉閥的方向上的彈簧48的彈性力，從而該安全閥V3將開放排出通道T6。在該安全閥V3中，當(dāng)將向比例螺線管49供給的電流量設(shè)為最大時開閥壓力成為最小，當(dāng)完全不向比例螺線管49供給電流時開閥壓力成為最大。

如圖2至圖5所示，該氣缸裝置以將第一托架12以及第二托架15的一方結(jié)合在鐵路車輛的車身上并將另一方結(jié)合在臺車上的方式，在氣缸11的中心軸以及活塞桿14于水平方向上延伸的橫置狀態(tài)下被安裝。在該狀態(tài)下，該氣缸裝置相對于氣缸11的中心軸而在左右方向的一方側(cè)(在圖4中，與氣缸11相比靠上側(cè))配置泵30與電機(jī)31，在另一方側(cè)(在圖4中，與氣缸11相比靠下側(cè))配置外部儲罐24與安全閥V3。如圖4所示，該氣缸裝置以泵30的旋轉(zhuǎn)軸30A以及與泵30的旋轉(zhuǎn)軸30A連結(jié)的電機(jī)31的旋轉(zhuǎn)軸31A和氣缸11的中心軸以及活塞桿14平行的方式來配置泵30以及電機(jī)31。外部儲罐24以其中心軸與氣缸11的中心軸以及活塞桿14平行的方式而被配置。此外，如圖2以及圖5所示，在氣缸裝置中，將第一開閉閥V1以及第二開閉閥V2配置于緩沖器10的上方。也就是說，第一開閉閥V1以及第二開閉閥V2被配置于泵30以及電機(jī)13與外部儲罐24以及安全閥V3之間。如此，在氣缸裝置中，將泵30、電機(jī)31、外部儲罐24、第一開閉閥V1、第二開閉閥V2以及安全閥V3配置于氣缸11的周圍從而進(jìn)行了一體化。

該氣缸裝置能夠如下文說明的那樣作為減震器而發(fā)揮作用。

在該氣缸裝置中，當(dāng)?shù)谝婚_閉閥V1以及第二開閉閥V2被閉閥時，通過第四通道T4、經(jīng)由排出通道T6的第一通道T1以及第五通道T5而將桿側(cè)室21、外部儲罐24、內(nèi)部儲罐23以及活塞側(cè)室22以聯(lián)成一串的方式連通。由于該氣缸裝置被設(shè)定為第四通道T4、排出通道T6以及第五通道T5的工作油向一個方向流通，因此當(dāng)由于外力而伸縮時，氣缸11內(nèi)的工作油將通過經(jīng)由排出通道T6的第一通道T1而返回外部儲罐24以及內(nèi)部儲罐23，而在氣缸11內(nèi)不足的工作油則經(jīng)由第五通道T5而從內(nèi)部儲罐23向氣缸11內(nèi)被供給。此時，相對于在排出通道T6內(nèi)流通的工作油而言，安全閥V3變?yōu)樽枇亩鳛閷飧?1內(nèi)的壓力調(diào)節(jié)為開閥壓力的壓力控制閥而發(fā)揮功能。因此，氣缸裝置作為減震器而發(fā)揮作用。

此外，該氣缸裝置能夠如下文說明的那樣在伸長方向上產(chǎn)生所需的推力。

將該氣缸裝置的第一開閉閥V1閉閥，并將第二開閉閥V2開閥。然后，根據(jù)氣缸裝置的伸縮狀況而使電機(jī)31以預(yù)定的旋轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)從而對泵30進(jìn)行驅(qū)動，進(jìn)而從外部儲罐24向氣缸11內(nèi)供給工作油。如此，在該氣缸裝置中，當(dāng)在桿側(cè)室21與活塞側(cè)室22連通的狀態(tài)下被供給了工作油時，活塞13將向桿側(cè)室21方向(圖1以及圖4中的左方向)被按壓，從而發(fā)揮伸長方向上的推力。在該氣缸裝置中，當(dāng)桿側(cè)室21以及活塞側(cè)室22的壓力超過安全閥V3的開閥壓力時，安全閥V3開閥，從而工作油將經(jīng)由排出通道T6而返回外部儲罐24。如此，在該氣缸裝置中，桿側(cè)室21以及活塞側(cè)室22的壓力與安全閥V3的開閥壓力相對應(yīng)。也就是說，該氣缸裝置能夠通過給于安全閥V3的電流量而對桿側(cè)室21以及活塞側(cè)室22的壓力進(jìn)行控制。因此，該氣缸裝置能夠?qū)⒃诨钊?3中的活塞側(cè)室22側(cè)與桿側(cè)室21側(cè)的受壓面積之差上乘以通過給于安全閥V3的電流量而被控制的桿側(cè)室21以及活塞側(cè)室22的壓力而得到的值的推力發(fā)揮于伸長方向上。

此外，該氣缸裝置能夠如下文說明的那樣在收縮方向上發(fā)揮所需的推力。

將該氣缸裝置的第一開閉閥V1開閥，并將第二開閉閥V2閉閥。然后，根據(jù)氣缸裝置的伸縮狀況而使電機(jī)31以預(yù)定的旋轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)從而對泵30進(jìn)行驅(qū)動，進(jìn)而從外部儲罐24向桿側(cè)室21內(nèi)供給工作油。如此，在該氣缸裝置中，當(dāng)在活塞側(cè)室22與內(nèi)部儲罐23連通的狀態(tài)下經(jīng)由第二通道T2而從外部儲罐24向桿側(cè)室21供給有工作油時，活塞13將向活塞側(cè)室22方向(圖1以及圖4中的右方向)被按壓，從而發(fā)揮收縮方向上的推力。如上文所述，該氣缸裝置能夠通過給于安全閥V3的電流量而對桿側(cè)室21的壓力進(jìn)行控制。因此，氣缸裝置能夠?qū)⒃诨钊?3中的桿側(cè)室21側(cè)的受壓面積上乘以通過給予安全閥V3的電流量而被控制的桿側(cè)室21的壓力而得到的值的推力發(fā)揮于收縮方向上。

該氣缸裝置具備緩沖器10、泵30、電機(jī)31以及外部儲罐24。緩沖器10具有氣缸11、第一托架12、活塞13、活塞桿14以及第二托架15。第一托架12與氣缸11的一方的端部連結(jié)?；钊?3以滑動自如的方式被插入至氣缸11內(nèi)。活塞桿14被插入至氣缸11內(nèi)，并且在位于氣缸11內(nèi)的端部上連結(jié)了活塞13。第二托架15與位于氣缸11的外部的活塞桿14的端部連結(jié)。泵30相對于氣缸11的中心軸而被配置于左右方向的一方側(cè)。該泵30向緩沖器10供給工作油。電機(jī)31相對于氣缸11的中心軸而被配置于與泵30相同的一側(cè)、即左右方向的一方側(cè)。該電機(jī)31對泵30進(jìn)行驅(qū)動。外部儲罐24相對于氣缸11的中心軸而被配置于左右方向的另一方側(cè)。該外部儲罐24對工作流體進(jìn)行貯留。

在該氣缸裝置中，相對于氣缸11的中心軸而在左右方向的一方側(cè)配置泵30和電機(jī)31，在另一方側(cè)配置外部儲罐24。因此，該氣缸裝置能夠通過對外部儲罐24的大小或工作油的量進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而很容易地對左右方向的平衡進(jìn)行調(diào)節(jié)。因此，由于該氣缸裝置能夠在活塞桿14的中心軸附近形成重心位置，因此在進(jìn)行伸縮時，能夠向第一托架12以及第二托架15均等地施加負(fù)載。因此，該氣缸裝置即使長期使用，也不易發(fā)生各托架12、15的不良狀況(在橡膠襯套12A、15A上產(chǎn)生龜裂等)。

因此，實施例1的氣缸裝置能夠長期使用。

此外，在該氣缸裝置中，相對于氣缸11的中心軸而在與外部儲罐24相同的一側(cè)、即左右方向的另一方側(cè)配置安全閥V3。因此，能夠使對該氣缸裝置的左右方向的平衡進(jìn)行調(diào)節(jié)的外部儲罐24減小。

此外，由于在該氣缸裝置中將第一開閉閥V1以及第二開閉閥V2配置于泵30以及電機(jī)13與外部儲罐24以及安全閥V3之間，因此能夠防止大型化。此外，由于氣缸裝置能夠在活塞桿14的中心軸附近形成重心位置，因此能夠穩(wěn)定地進(jìn)行安裝。

本發(fā)明并不限定于通過上述記載以及附圖所說明的實施例1，例如如下的實施例也被包括在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。

(1)雖然在實施例1中，緩沖器在氣缸與外缸之間的間隙中形成了內(nèi)部儲罐，但也可以不具有外缸，并且不形成內(nèi)部儲罐。

(2)雖然在實施例1中，將外部儲罐和安全閥相對于氣缸的中心軸而配置于左右方向的另一方側(cè)，但也可以將安全閥配置于其它位置處。

(3)雖然在實施例1中，將安全閥相對于氣缸的中心軸而被配置于與外部儲罐相同的一側(cè)，但也可以將第一開閉閥及/或第二開閉閥配置于與外部儲罐相同的一側(cè)。

(4)雖然在實施例1中，將壓力調(diào)節(jié)閥設(shè)為了安全閥，但除了安全閥之外，只要為能夠產(chǎn)生阻尼力的閥即可。

(5)雖然在實施例1中，將第一開閉閥以及第二開閉閥配置于氣缸的上方，但也可以將第一開閉閥以及第二開閉閥配置于氣缸的下方。

符號說明

10…緩沖器；11…氣缸；12…第一托架；13…活塞；14…活塞桿；15…第二托架；30…泵；31…電機(jī)；24…外部儲罐(儲罐)；T1～T6…通道(T1…第一通道、T2…第二通道、T3…第三通道、T4…第四通道、T5…第五通道、T6…排出通道)；V1～V3…閥(V1…第一開閉閥、V2…第二開閉閥、V3…安全閥)。