特許 6286496 レベリングバルブ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6286496

(24)【登録日】2018年2月9日

(45)【発行日】2018年2月28日

(54)【発明の名称】レベリングバルブ

(51)【国際特許分類】

   F16F 9/56 20060101AFI20180215BHJP

   F16F 9/04 20060101ALI20180215BHJP

   F16F 9/34 20060101ALI20180215BHJP

   B61F 5/10 20060101ALN20180215BHJP

【ＦＩ】

   F16F9/56 Z

   F16F9/04

   F16F9/34

   !B61F5/10 D

【請求項の数】5

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2016-158781(P2016-158781)

(22)【出願日】2016年8月12日

(65)【公開番号】特開2018-25273(P2018-25273A)

(43)【公開日】2018年2月15日

【審査請求日】2017年11月29日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000000929

【氏名又は名称】ＫＹＢ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】特許業務法人後藤特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100075513

【弁理士】

【氏名又は名称】後藤 政喜

(74)【代理人】

【識別番号】100120260

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 雅昭

(74)【代理人】

【識別番号】100137604

【弁理士】

【氏名又は名称】須藤 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100193194

【弁理士】

【氏名又は名称】菅野 裕之

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 祐介

【審査官】 熊谷 健治

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−０５２８８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５１−１１１９２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５８−１３３６７５（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｆ ９／００− ９／５８

Ｆ１６Ｋ １１／００−１１／２４

Ｆ１６Ｋ ３１／４４−３１／６２

Ｂ６１Ｆ ５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の車体と台車との間に設けられる空気ばねの高さを調整するレベリングバルブであって、
前記空気ばねと連通する空気ばね通路が形成されたハウジングと、
前記ハウジングに形成された収容孔内に摺動自在に収容されるピストンと、
前記ハウジングにより回動自在に支持され、前記台車に対する前記車体の相対変位量に応じて回動し前記ピストンを移動させるロータと、
前記ロータの回動に伴って前記ピストンが中立位置から一方向へ移動すると前記空気ばねと空気圧源とを連通させ、前記ロータの回動に伴って前記ピストンが中立位置から他方向へ移動すると前記空気ばねと大気とを連通させる給排弁と、を備え、
前記ピストンは、外周に形成され摺動方向に対して直交する方向に延びるガイド溝を有し、
前記ロータは、回動中心からオフセットした位置において前記ピストンに向かって突出し先端が前記ガイド溝に挿入される突起部を有し、
前記ガイド溝は、前記ロータの回動角が所定値以下のときに前記突起部が接する第１溝部と、前記第１溝部よりも前記ピストンの摺動方向における幅が大きく、前記ロータの回動角が前記所定値を超えるときに前記突起部が接する第２溝部と、を有することを特徴とするレベリングバルブ。

【請求項2】

前記第２溝部は、前記給排弁を流れる空気量が前記ピストンの移動に関わらず一定となるときに前記突起部が接するように前記ピストンに形成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。

【請求項3】

前記第２溝部は、前記ピストンの移動量に対する前記給排弁を流れる空気量の変化度合が、前記第１溝部に前記突起部が接するときよりも前記第２溝部に前記突起部が接するときの方が小さくなるように前記ピストンに形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のレベリングバルブ。

【請求項4】

前記第２溝部は、前記ピストンが前記一方向へ移動したときに前記突起部が当接し、前記ピストンが前記他方向へ移動することを規制する第１規制面と、前記ピストンが前記他方向へ移動したときに前記突起部が当接し、前記ピストンが前記一方向へ移動することを規制する第２規制面と、を有することを特徴とする請求項１から３の何れか１つに記載のレベリングバルブ。

【請求項5】

前記第１規制面と前記第２規制面とは、互いに平行に形成されることを特徴とする請求項４に記載のレベリングバルブ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レベリングバルブに関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、鉄道車両等の車体と台車との間に設けられる空気ばねに対して圧縮空気を給排することで、車体の高さを一定に保つレベリングバルブが記載されている。

【0003】

特許文献１に記載のレベリングバルブでは、車体の荷重変化により空気ばねによる車体の支持高さが変化すると、変化に応じてレバーが揺動し、レバーの先端に連結されたピストンが軸方向に移動する。このようなピストンの移動に伴って、空気ばねに接続された空気ばね通路に、空気圧供給源に接続された供給通路と大気に開放される排気通路とのいずれかが選択的に接続される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４−５２８８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載のレベリングバルブでは、ピストンの移動量はレバーの揺動角度に比例して増加し、ピストンの移動量が増加するとともに空気ばねに対して流出入する圧縮空気の流量も増加する。ここで、空気ばねに対して流出入する圧縮空気の流量は、ピストンの移動量が所定量に至ると最大となり、ピストンがさらに移動してもほとんど変化しなくなる。一方で、ピストンの移動量は、レバーの揺動角度に比例して変化するため、空気ばねに対して流出入する圧縮空気の流量が最大となった後もさらに増加する。

【0006】

したがって、ピストンの移動方向におけるレベリングバルブの長さは、空気ばねに対して流出入する圧縮空気の流量ではなく、ピストンの最大移動量に合せて設定される。この結果、レベリングバルブの全長が長くなり、車体に対するレベリングバルブの搭載性が低下するとともに、レベリングバルブの重量が増加するおそれがある。

【0007】

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、レベリングバルブの全長を短縮することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

第１の発明は、ピストンに形成されたガイド溝が、台車に対する車体の相対変位量に応じて回動するロータの回動角が所定値以下のときにロータの突起部が接する第１溝部と、第１溝部よりもピストンの摺動方向における幅が大きく、ロータの回動角が所定値を超えるときに突起部が接する第２溝部と、を有することを特徴とする。

【0009】

第１の発明では、台車に対する車体の相対変位量が大きくなり、ロータの回動角が所定値を超えると、ロータの突起部は、第１溝部よりもピストンの摺動方向における幅が大きい第２溝部に接する。このため、ピストンの移動量は、ロータの回動量、すなわち、台車に対する車体の相対変位量に比例して増加することなく、ある程度の大きさに制限される。

【0010】

第２の発明は、第２溝部が、給排弁を流れる空気量がピストンの移動に関わらず一定となるときに突起部が接するようにピストンに形成されることを特徴とする。

【0011】

第２の発明では、ピストンが移動しても給排弁を流れる空気量が変化しない領域に至った段階でピストンの移動量が制限される。給排弁を流れる空気量が一定となる領域では、ピストンの移動量を変化させても空気ばねに対して給排される圧縮空気の流量はほとんど変化しない。したがって、レベリングバルブとしての機能を損なうことなく、レベリングバルブの全長を短縮することができる。

【0012】

第３の発明は、第２溝部が、ピストンの移動量に対する給排弁を流れる空気量の変化度合が、第１溝部に突起部が接するときよりも第２溝部に突起部が接するときの方が小さくなるようにピストンに形成されることを特徴とする。

【0013】

第３の発明では、ピストンの移動量に対する給排弁を流れる空気量の変化度合が比較的小さい領域においてピストンの移動量が制限される。ピストンの移動量に対する給排弁を流れる空気量の変化度合が小さい領域では、ピストンの移動量を変化させても空気ばねに対して給排される圧縮空気の流量はほとんど変化しない。したがって、レベリングバルブとしての機能を損なうことなく、レベリングバルブの全長を短縮することができる。

【0014】

第４の発明は、第２溝部が、ピストンが一方向へ移動したときに突起部が当接し、ピストンが他方向へ移動することを規制する第１規制面と、ピストンが他方向へ移動したときに突起部が当接し、ピストンが一方向へ移動することを規制する第２規制面と、を有することを特徴とする。

【0015】

第４の発明では、給排弁を流れる空気量が低下する方向にピストンが変位することが第１規制面及び第２規制面によって規制される。このため、台車に対する車体の高さの調整が緩慢になることを防止することができる。

【0016】

第５の発明は、第１規制面と第２規制面とが、互いに平行に形成されることを特徴とする。

【0017】

第５の発明では、第１規制面と第２規制面とが互いに平行に形成されることでガイド溝の形状が簡素化される。第２溝部を有するガイド溝の加工が容易になることでレベリングバルブの製造コストの上昇を抑制することができる。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、レベリングバルブの全長を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係るレベリングバルブの取付図である。

【図2】図２は、本発明の実施形態に係るレベリングバルブの軸方向の断面図である。

【図3】図３は、図２のIII−III線に沿うレベリングバルブの断面図である。

【図4A】図４Ａは、本発明の実施形態に係るレベリングバルブのピストンの移動を説明するための図である。

【図4B】図４Ｂは、本発明の実施形態に係るレベリングバルブのピストンの移動を説明するための図である。

【図4C】図４Ｃは、本発明の実施形態に係るレベリングバルブのピストンの移動を説明するための図である。

【図4D】図４Ｄは、本発明の実施形態に係るレベリングバルブのピストンの移動を説明するための図である。

【図4E】図４Ｅは、本発明の実施形態に係るレベリングバルブのピストンの移動を説明するための図である。

【図4F】図４Ｆは、本発明の実施形態に係るレベリングバルブのピストンの移動を説明するための図である。

【図5】図５は、ロータの回動角に応じて変化するピストンの移動量を示すグラフである。

【図6】図６は、ピストンの移動量に応じて変化する給排弁を流れる空気量を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

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。

【0021】

まず、図１を参照して、本発明の実施形態に係るレベリングバルブ１００の概要について説明する。

【0022】

レベリングバルブ１００は、鉄道車両の車体と台車との間に設けられる空気ばねの伸縮を調整して、台車に対する車体の高さを一定に維持するものである。

【0023】

レベリングバルブ１００は、図１に示すように、車体１側に取り付けられ、レバー４と連結棒５とを介して台車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に伝達される。

【0024】

車体荷重が増加して空気ばね３が収縮した場合、すなわち、台車２に対する車体１の高さが規定の高さよりも低くなった場合には、レバー４が図１に示される中立位置から上方（図１の矢印Ａ方向）に押し上げられる。このようにレバー４が上方に変位すると、空気ばね３に連通する空気ばね通路６と圧縮空気を供給する空気圧源としてのコンプレッサ７に連通する供給通路９とがレベリングバルブ１００内において連通される。これにより、コンプレッサ７から空気ばね３へ圧縮空気が供給され、空気ばね３は伸長する。空気ばね３が伸長したことで台車２に対する車体１の高さが規定の高さになると、レバー４が中立位置に戻り、空気ばね３への圧縮空気の供給が停止される。

【0025】

一方、車体荷重が減少して空気ばね３が伸長した場合、すなわち、台車２に対する車体１の高さが規定の高さよりも高くなった場合には、レバー４が中立位置から下方（図１の矢印Ｂ方向）に引き下げられる。このようにレバー４が下方に変位すると、空気ばね通路６と排気通路８とがレベリングバルブ１００内において連通される。排気通路８は一端が大気に開放されているため、空気ばね３内の圧縮空気は大気へと排出され、空気ばね３は収縮する。空気ばね３が収縮したことで台車２に対する車体１の高さが規定の高さになると、レバー４が中立位置に戻り、空気ばね３からの圧縮空気の排出が停止される。

【0026】

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の相対変位に伴って回動するレバー４の回動方向に応じて空気ばね通路６を供給通路９又は排気通路８に選択的に連通させている。これにより、車体１と台車２との間に生じた相対変位が減少し、台車２に対する車体１の高さは規定の高さに維持される。

【0027】

次に、図２及び図３を参照して、レベリングバルブ１００の構成について説明する。図２は、レベリングバルブ１００の軸方向の断面図であり、図３は、図２のIII−III線に沿うレベリングバルブ１００の径方向の断面図である。

【0028】

レベリングバルブ１００は、空気ばね通路６，供給通路９及び排気通路８が内部に形成されるハウジング１０と、ハウジング１０内に摺動自在に収容されるピストン２０と、台車２に対する車体１の相対変位量をピストン２０に伝達するロータ３０と、ピストン２０の移動方向に応じて空気ばね通路６を供給通路９又は排気通路８に選択的に連通させる給排弁４０と、を備える。

【0029】

ハウジング１０は、ピストン２０が収容される収容孔１１ａが第１中心軸Ｏ１に沿って貫通して形成されるメインケース１１と、メインケース１１の一方の側面に取り付けられ収容孔１１ａの一方の開口を閉塞する第１キャップ部材１２と、メインケース１１の他方の側面に取り付けられ、収容孔１１ａと同心の貫通孔１３ｂが貫通して形成される第２キャップ部材１３と、を有する。第１キャップ部材１２と第２キャップ部材１３とは、図示しないボルトを介してメインケース１１に取り付けられる。また、図示しないボルトを介してメインケース１１が車体１に取り付けられることでハウジング１０は車体１に対して固定される。

【0030】

メインケース１１及び第１キャップ部材１２には、空気ばね通路６を構成する通路１１ｃ，１１ｄ，１２ａがそれぞれ形成される。これらの通路１１ｃ，１１ｄ，１２ａによって、空気ばね３は給排弁４０と連通する。また、メインケース１１及び第２キャップ部材１３には、供給通路９を構成する通路１１ｅ，１３ａがそれぞれ形成される。これらの通路１１ｅ，１３ａによって、コンプレッサ７は給排弁４０と連通する。なお、空気ばね通路６は、第１キャップ部材１２を通ることなく、メインケース１１のみに形成されていてもよい。同様に、供給通路９は、メインケース１１を通ることなく、第２キャップ部材１３のみに設けられていてもよい。

【0031】

また、メインケース１１には、図３に示されるように、収容孔１１ａに対して径方向外側に開口する凹部１１ｂが形成される。ハウジング１０は、この凹部１１ｂを覆ってメインケース１１に取り付けられるカバー部材１４をさらに備える。カバー部材１４がメインケース１１に取り付けられることにより、ロータ３０が収容される収容空間１５が画定される。

【0032】

カバー部材１４には、収容空間１５と外部とを連通する連通孔１４ａが形成される。連通孔１４ａは、給排弁４０と外部とを連通させる排気通路８として機能する。連通孔１４ａには、外部からの異物の侵入を防止するためにフィルタ１６が設けられる。

【0033】

給排弁４０は、一端側がメインケース１１の収容孔１１ａに挿入され他端側が第２キャップ部材１３の貫通孔１３ｂに挿入される筒状の弁ケース４１と、一端側がピストン２０に固定され他端側が弁ケース４１内に挿入されるバルブロッド４２と、弁ケース４１内に配置される弁体等と、により構成される。給排弁４０の具体的な構成について、以下に説明する。

【0034】

弁ケース４１は、収容孔１１ａ内に挿入される第１円筒部４１ａと、第２キャップ部材１３内に挿入される第２円筒部４１ｃと、第１円筒部４１ａと第２円筒部４１ｃとの間に設けられ、第１円筒部４１ａ及び第２円筒部４１ｃよりも外径が大きく外周面に雄ねじが形成されたフランジ部４１ｂと、を有する。弁ケース４１は、収容孔１１ａの開口部に形成された雌ねじ部１１ｆにフランジ部４１ｂが螺合されることで、メインケース１１に固定される。メインケース１１から突出した第２円筒部４１ｃを覆うようにして第２キャップ部材１３がメインケース１１に固定されることで、第２キャップ部材１３によってフランジ部４１ｂがメインケース１１から抜け出ることが規制される。この結果、弁ケース４１がメインケース１１から外れることが防止される。

【0035】

また、弁ケース４１の内部には、第１円筒部４１ａ側に開口しバルブロッド４２が挿入される第１挿入孔４１ｄと、第１挿入孔４１ｄに連続して形成され、第１挿入孔４１ｄよりも内径が大きい第２挿入孔４１ｅと、第１挿入孔４１ｄと第２挿入孔４１ｅとの接続部に形成される段差部４１ｆと、が設けられる。第２挿入孔４１ｅは、第２円筒部４１ｃ側で開口しており、第２挿入孔４１ｅの開口端には、円柱状のプラグ４８が挿入固定される。このように、第２挿入孔４１ｅの開口端は、プラグ４８によって閉塞される。

【0036】

段差部４１ｆの内周寄りの部分には、第１中心軸Ｏ１を中心とする環状の第１弁座部４１ｇがプラグ４８側に向かって突出して形成される。また、段差部４１ｆに対向するプラグ４８の端面には、第１中心軸Ｏ１を中心とする環状の第２弁座部４８ａが段差部４１ｆ側に向かって突出して形成される。プラグ４８には、一端が第２弁座部４８ａの内周側において開口し、他端がプラグ４８の外周面において開口する通路４８ｂが設けられる。

【0037】

第２挿入孔４１ｅ内には、第１弁座部４１ｇに離着座する円盤状の弁体４３と、第２弁座部４８ａに離着座する円盤状のチェック弁体４４と、弁体４３を第１弁座部４１ｇに向けて付勢するとともにチェック弁体４４を第２弁座部４８ａに向けて付勢するスプリング４５と、が設けられる。つまり、スプリング４５の付勢力によって、第１弁座部４１ｇに弁体４３が着座し、第２弁座部４８ａにチェック弁体４４が着座すると、第２挿入孔４１ｅ内の空間は閉塞された状態となる。弁体４３は、外周面において第２挿入孔４１ｅに摺動支持されるとともに、外周面に設けられた図示しない切欠部を通じて弁体４３で仕切られる空間同士を連通している。チェック弁体４４も弁体４３と同様に図示しない切欠部を通じてチェック弁体４４で仕切られる空間同士を連通している。

【0038】

弁ケース４１には、第２キャップ部材１３に形成される通路１３ａとプラグ４８に形成される通路４８ｂとを連通する通路４１ｈが形成される。コンプレッサ７から吐出された圧縮空気は、これらの通路１１ｅ，１３ａ，４１ｈ，４８ｂを通じて、チェック弁体４４の上流に導かれる。

【0039】

チェック弁体４４は、チェック弁体４４の上流側の圧力、すなわち、コンプレッサ７側の圧力が、チェック弁体４４の下流側の圧力よりも高いときには、スプリング４５の付勢力に抗して第２弁座部４８ａから離間し、供給通路９と第２挿入孔４１ｅ内の空間とを連通させる。反対に、コンプレッサ７側の圧力がチェック弁体４４の下流側の圧力よりも低いときには、チェック弁体４４は、第２弁座部４８ａに着座し、供給通路９と第２挿入孔４１ｅ内の空間との連通を遮断する。このようにチェック弁体４４は、弁体４３に向かう流れのみを許容する逆止弁として機能する。

【0040】

バルブロッド４２は、棒状部材であり、弁ケース４１により摺動自在に支持される摺動部４２ａと、摺動部４２ａよりも外径が小さく形成され、ピストン２０に挿入固定される固定部４２ｂと、を有する。

【0041】

摺動部４２ａには、弁ケース４１内に挿入される側の端面４２ｃにおいて開口する非貫通孔４２ｄと、非貫通孔４２ｄ内の空間と収容孔１１ａ内の空間とを連通する複数の貫通孔４２ｅと、が形成される。つまり、非貫通孔４２ｄ内の空間は、貫通孔４２ｅ，収容孔１１ａ，収容空間１５及び連通孔１４ａを通じて、外部と連通する。

【0042】

バルブロッド４２の端面４２ｃは、弁体４３に対して離接可能であり、端面４２ｃが弁体４３に接しているとき、非貫通孔４２ｄの開口端は弁体４３によって閉塞される。

【0043】

また、バルブロッド４２には、弁ケース４１に挿入される先端の外周に大径部４２ｆが形成されるとともに、大径部４２ｆに連続して大径部４２ｆより小径の小径部４２ｇが形成される。これに対して、弁ケース４１の第１挿入孔４１ｄには、大径部４２ｆに対向する位置に縮径部４１ｉが設けられ、小径部４２ｇに対向する位置に拡径部４１ｊが設けられる。大径部４２ｆと縮径部４１ｉとの間には、環状隙間が形成される。

【0044】

この環状隙間を流れる空気流には、第１中心軸Ｏ１方向における環状隙間の流路長、すなわち、第１中心軸Ｏ１方向において大径部４２ｆと縮径部４１ｉとが重なり合う長さに応じた流路抵抗が付与される。ここで、大径部４２ｆと縮径部４１ｉとが重なり合う長さは、弁ケース４１に対するバルブロッド４２の変位量に応じて変化する。つまり、弁ケース４１に対するバルブロッド４２の変位が比較的小さく環状隙間の流路長が長い場合は空気が流れにくくなり、弁ケース４１に対するバルブロッド４２の変位が比較的大きく環状隙間の流路長が短い場合は空気が流れやすくなる。

【0045】

また、弁ケース４１には、拡径部４１ｊにおいて第１挿入孔４１ｄに開口するとともに弁ケース４１の外周面において開口し、第１挿入孔４１ｄ内の空間を、空気ばね通路６を構成する通路１１ｃと連通させる貫通孔４１ｋが複数形成される。つまり、第１挿入孔４１ｄとバルブロッド４２の外周面により囲まれる空間は、貫通孔４１ｋ及び通路１１ｃ，１２ａ，１１ｄを通じて、常時、空気ばね３と連通する。

【0046】

上記構成の給排弁４０によれば、バルブロッド４２の端面４２ｃが弁体４３に接するとともに、弁体４３が第１弁座部４１ｇに着座しているときには、空気ばね通路６と供給通路９との連通、及び空気ばね通路６と排気通路８との連通が遮断された状態となる。

【0047】

一方、バルブロッド４２が弁ケース４１に進入する方向（図２の矢印Ｃ方向）に移動し、バルブロッド４２の端面４２ｃが弁体４３に接した状態で弁体４３が第１弁座部４１ｇから離座すると、空気ばね通路６と供給通路９とが連通し、空気ばね通路６と排気通路８との連通が遮断された状態となる。

【0048】

反対に、バルブロッド４２が弁ケース４１から退出する方向（図２の矢印Ｄ方向）に移動し、バルブロッド４２の端面４２ｃが弁体４３から離れ、弁体４３が第１弁座部４１ｇに着座しているときには、空気ばね通路６と供給通路９との連通が遮断され、空気ばね通路６と排気通路８とが連通された状態となる。

【0049】

このように、給排弁４０は、弁ケース４１に対するバルブロッド４２の移動に応じて、空気ばね通路６に対して供給通路９又は排気通路８を選択的に連通させるとともに、空気ばね通路６に対する供給通路９及び排気通路８の連通を遮断することが可能である。

【0050】

続いて、バルブロッド４２を移動させるピストン２０と、台車２に対する車体１の相対変位量をピストン２０に伝達するロータ３０について説明する。

【0051】

ピストン２０は、バルブロッド４２の固定部４２ｂが挿通する貫通孔２０ａが中央に形成された円筒状部材であり、収容孔１１ａによって第１中心軸Ｏ１方向に摺動自在に支持される。ピストン２０の外周面の一部には、図３に示すように、断面形状が半月状のガイド溝２１がピストン２０の摺動方向（第１中心軸Ｏ１方向）に対して直交する方向に所定の幅を持って形成される。また、ピストン２０にはその両側を連通する図示しない流路が形成される。これにより、ピストン２０が第１中心軸Ｏ１方向に移動する際に、収容孔１１ａ内の空気はこの流路を通じて移動することが可能である。

【0052】

ロータ３０は、円筒状の本体部３１と、本体部３１の一方の端部から突出して形成され、本体部３１の外径よりも小さな二面幅を有する四角柱状のボス部３２と、本体部３１の他方の端部に設けられたフランジ部３３と、フランジ部３３の外周面から径方向外側に向かって突出して形成されたアーム部３４と、を有する。

【0053】

ロータ３０は、図３に示すように、カバー部材１４に設けられた軸受１７，１８を介して、支持孔１４ｂにより本体部３１が支持される。このように、ロータ３０は、第１中心軸Ｏ１と直交する方向に延びる第２中心軸Ｏ２を中心として回動自在にハウジング１０により支持される。

【0054】

また、ロータ３０の回動中心である第２中心軸Ｏ２からオフセットしたロータ３０のアーム部３４には、突起部としてのピン３５が設けられる。ピン３５は、一端側がアーム部３４に圧入され、他端側がアーム部３４から突出した状態で取り付けられる。アーム部３４から突出したピン３５の他端側は、ロータ３０がハウジング１０に組み付けられた状態で、図３に示すように、ピストン２０のガイド溝２１内に挿入される。

【0055】

ボス部３２は、図１に示すように、レバー４に形成された嵌合穴４ａに嵌合される。したがって、レバー４の回動に伴ってボス部３２が回動すると、アーム部３４に圧入されたピン３５は、第２中心軸Ｏ２を中心として、図２に示す矢印Ｅまたは矢印Ｆの方向に移動する。ピン３５はピストン２０のガイド溝２１に接しているため、ロータ３０の回動は、ピン３５を介してピストン２０に伝達され、ピストン２０はピン３５の移動に伴って収容孔１１ａ内を第１中心軸Ｏ１方向（図２の矢印Ｃ，Ｄの方向）に移動する。

【0056】

次に、ピン３５が接するピストン２０のガイド溝２１について説明する。

【0057】

ガイド溝２１は、図４Ａに示すように、ピン３５の径とほぼ同じ幅に形成される第１溝部２２と、第１溝部２２に連続して形成され、第１溝部２２よりもピストン２０の摺動方向（第１中心軸Ｏ１方向）における幅が大きい第２溝部２３と、を有する。第１溝部２２は、台車２に対する車体１の相対変位が比較的小さいとき、すなわち、ロータ３０の回動量が小さいときにピン３５が接する位置に形成され、第２溝部２３は、台車２に対する車体１の相対変位が比較的大きいとき、すなわち、ロータ３０の回動量が大きいときにピン３５が接する位置に形成される。

【0058】

第１溝部２２は、ピストン２０の摺動方向（第１中心軸Ｏ１方向）に対して直交して延びる第１供給側壁２２ａと、ピストン２０の摺動方向において第１供給側壁２２ａに対向して設けられる第１排出側壁２２ｂと、の二つの壁面を有する。ロータ３０の回動に応じて第１供給側壁２２ａにピン３５が押し付けられると、ピストン２０及びバルブロッド４２は、空気ばね通路６と供給通路９とを連通させる方向に移動する。一方、ロータ３０の回動に応じて第１排出側壁２２ｂにピン３５が押し付けられると、ピストン２０及びバルブロッド４２は、空気ばね通路６と排気通路８とを連通させる方向に移動する。第１供給側壁２２ａと第１排出側壁２２ｂとの間の間隔は、ピン３５の径とほぼ同じに設定される。このため、ピン３５が第１溝部２２にあるとき、ピン３５は、第１供給側壁２２ａと第１排出側壁２２ｂとの両方に接触した状態となる。

【0059】

第２溝部２３は、第１溝部２２の幅よりも大きい所定の大きさの幅で形成された拡幅部２４と、第１溝部２２から拡幅部２４に向かって徐々に幅が大きくなる幅変化部２５と、を有する。

【0060】

拡幅部２４は、ピストン２０の摺動方向（第１中心軸Ｏ１方向）に対して直交して延びる第２供給側壁２４ａと、ピストン２０の摺動方向において第２供給側壁２４ａに対向して設けられる第２排出側壁２４ｂと、の二つの壁面を有する。第２供給側壁２４ａと第２排出側壁２４ｂとの間の間隔は、第１供給側壁２２ａと第１排出側壁２２ｂとの間の間隔よりも大きく設定される。

【0061】

幅変化部２５は、第１供給側壁２２ａと第２供給側壁２４ａとを接続する供給側接続壁２５ａと、第１排出側壁２２ｂと第２排出側壁２４ｂとを接続する排出側接続壁２５ｂと、を有する。供給側接続壁２５ａと排出側接続壁２５ｂとの間の間隔は、第１溝部２２から拡幅部２４に向かって徐々に大きくなるように設定される。

【0062】

このように、第２供給側壁２４ａと第２排出側壁２４ｂとの間の間隔、及び、供給側接続壁２５ａと排出側接続壁２５ｂとの間の間隔は、第１供給側壁２２ａと第１排出側壁２２ｂとの間の間隔よりも大きく、すなわち、ピン３５の径よりも大きく設定される。このため、ピン３５が第２溝部２３にあるとき、ピン３５は、ピストン２０の摺動方向において対向する何れか一方の壁面のみに接触した状態となる。

【0063】

以上のように構成されたレベリングバルブ１００の基本的な動作について説明する。

【0064】

車体荷重が増加して空気ばね３が収縮した場合、すなわち、台車２に対する車体１の高さが規定の高さよりも低くなった場合には、レバー４が中立位置から上方（図１の矢印Ａ方向）に押し上げられる。レバー４が上方に変位するのに伴ってレバー４に連結されたロータ３０は、第２中心軸Ｏ２を中心として、図２における矢印Ｅ方向に回動し、ロータ３０のアーム部３４に設けられたピン３５も矢印Ｅ方向に移動する。ピン３５の移動は、ガイド溝２１を介してピストン２０に伝達されるため、ピストン２０は、ピン３５の移動に伴って、図２における中立位置Ｎから矢印Ｃ方向へと移動する。

【0065】

ピストン２０が矢印Ｃ方向に移動することで、ピストン２０に連結されたバルブロッド４２は、スプリング４５の付勢力に抗して弁体４３を第１弁座部４１ｇから離間させる。この結果、供給通路９と空気ばね通路６とが連通する。具体的には、通路１１ｅ，１３ａ，４１ｈ，４８ｂを通り、チェック弁体４４と第２弁座部４８ａとの間を通過して第２挿入孔４１ｅ内の空間に流入したコンプレッサ７から吐出された圧縮空気は、弁体４３と第１弁座部４１ｇとの間及び大径部４２ｆと縮径部４１ｉとの間を通過し、貫通孔４１ｋ及び通路１１ｃ，１２ａ，１１ｄを通って空気ばね３に供給される。

【0066】

このとき、バルブロッド４２の端面４２ｃは、弁体４３に押圧されているため、非貫通孔４２ｄの開口端は弁体４３によって閉塞される。つまり、ピストン２０が中立位置Ｎから矢印Ｃ方向に移動すると、第１弁座部４１ｇと弁体４３とで構成される供給弁が開放状態になって供給通路９と空気ばね通路６とが連通し、弁体４３とバルブロッド４２の端面４２ｃとで構成される排出弁が閉鎖状態になって排気通路８と空気ばね通路６とが遮断された状態になる。

【0067】

このように、供給通路９と空気ばね通路６とが連通すると、コンプレッサ７からの圧縮空気が供給通路９及び空気ばね通路６を通じて空気ばね３に供給され、空気ばね３は伸長する。空気ばね３が伸長することで、台車２に対する車体１の高さが高くなり、それに伴ってレバー４も中立位置に近づく。レバー４が中立位置に近づくにつれて、ピストン２０も図２における中立位置Ｎに向かって矢印Ｄ方向に移動し、やがて、車体１の高さが規定の高さになると、ピストン２０は中立位置Ｎに至る。このとき、弁体４３は第１弁座部４１ｇに着座するため供給弁は、閉鎖状態となる。この結果、供給通路９と空気ばね通路６との連通が遮断され、空気ばね３への圧縮空気の供給が停止される。

【0068】

これに対して、車体荷重が減少して空気ばね３が伸長した場合、すなわち、台車２に対する車体１の高さが規定の高さよりも高くなった場合には、レバー４が中立位置から下方（図１の矢印Ｂ方向）に引き下げられる。レバー４が下方に変位するのに伴ってレバー４に連結されたロータ３０は、第２中心軸Ｏ２を中心として、図２における矢印Ｆ方向に回動し、ロータ３０のアーム部３４に設けられたピン３５も矢印Ｆ方向に移動する。ピン３５の移動は、ガイド溝２１を介してピストン２０に伝達されるため、ピストン２０は、ピン３５の移動に伴って、図２における中立位置Ｎから矢印Ｄ方向へと移動する。

【0069】

ピストン２０が矢印Ｄ方向に移動することで、ピストン２０に連結されたバルブロッド４２の端面４２ｃは、弁体４３から離間する。この結果、空気ばね通路６と排気通路８とが連通する。具体的には、空気ばね３内の圧縮空気は、通路１１ｄ，１２ａ，１１ｃ及び貫通孔４１ｋを通り、大径部４２ｆと縮径部４１ｉとの間及び弁体４３と端面４２ｃとの間を通過し、非貫通孔４２ｄ内に流れ込み、さらに、貫通孔４２ｅ，収容孔１１ａ，収容空間１５及び連通孔１４ａを通じて、大気へ放出される。

【0070】

このとき、弁体４３はスプリング４５の付勢力によって第１弁座部４１ｇに押圧されているので、第２挿入孔４１ｅ内の空間と、大径部４２ｆと縮径部４１ｉとの間の環状隙間と、は遮断された状態になる。つまり、ピストン２０が中立位置Ｎから矢印Ｄ方向に移動すると、弁体４３とバルブロッド４２の端面４２ｃとで構成される排出弁が開放状態になって空気ばね通路６と排気通路８とが連通し、第１弁座部４１ｇと弁体４３とで構成される供給弁が閉鎖状態になって供給通路９と空気ばね通路６との連通が遮断された状態になる。

【0071】

このように、空気ばね通路６と排気通路８とが連通すると、空気ばね３内の圧縮空気が空気ばね通路６及び排気通路８を通じて大気に放出され、空気ばね３は収縮する。空気ばね３が収縮することで、台車２に対する車体１の高さが低くなり、それに伴ってレバー４も中立位置に近づく。レバー４が中立位置に近づくにつれて、ピストン２０も図２における中立位置Ｎに向かって矢印Ｃ方向に移動し、やがて、車体１の高さが規定の高さになると、ピストン２０は中立位置Ｎに至る。このとき、バルブロッド４２の端面４２ｃは弁体４３に当接するため排出弁は、閉鎖状態となる。この結果、空気ばね通路６と排気通路８との連通が遮断され、空気ばね３からの圧縮空気の排出が停止される。

【0072】

このようにして、レベリングバルブ１００は、台車２に対する車体１の相対変位に伴って回動するレバー４の回動方向に応じて、空気ばね３をコンプレッサ７又は大気に選択的に連通させて、台車２に対する車体１の高さが規定の高さとなるように調整する。

【0073】

続いて、ロータ３０の回動角αに対するピストン２０の移動量Ｓの変化について、図４〜６を参照して説明する。図４Ａから図４Ｆは、ピストン２０のガイド溝２１の部分を中心に示した図であり、ロータ３０の回動に伴ってピストン２０の移動量Ｓがどのように変化するかを示している。また、図５は、ロータ３０の回動角αに対するピストン２０の移動量Ｓの変化を示したグラフであり、図６は、ピストン２０の移動量Ｓに対して給排弁４０を流れる空気量Ｑの変化を示したグラフである。

【0074】

まず、台車２に対する車体１の高さが規定の高さから徐々に低下することでピストン２０の移動量Ｓがどのように変化するのかについて説明する。

【0075】

台車２に対する車体１の高さが規定の高さにあるとき、図４Ａに示されるように、レバー４の変位に応じて回動するロータ３０の回動角αはゼロとなり、ピストン２０は、中立位置Ｎに位置した状態となる。このとき、ガイド溝２１内に挿入されたピン３５は、第１溝部２２の第１供給側壁２２ａと第１排出側壁２２ｂとに接触した状態となり、ピストン２０の位置を中立位置Ｎに保持するように機能する。このように、台車２に対する車体１の高さが規定の高さにあり、台車２に対する車体１の相対変位量がゼロ、すなわち、ロータ３０の回動角αがゼロのときのピストン２０の移動量Ｓは、図５にも示されるように、ゼロとなる。

【0076】

また、この状態では、弁体４３にはバルブロッド４２の端面４２ｃが当接しており、弁体４３はスプリング４５の付勢力によって第１弁座部４１ｇに押圧されている。つまり、空気ばね通路６は、排気通路８及び供給通路９との連通が遮断されている。このため、給排弁４０を流れる空気量Ｑは、図６に示されるようにゼロとなる。

【0077】

台車２に対する車体１の高さが規定の高さから僅かに低下すると、図４Ｂに示されるように、ロータ３０は第２中心軸Ｏ２を中心として矢印Ｅ方向に回動し、ロータ３０の回動角αは第１回動角α１となる。このとき、ロータ３０の回動に伴って移動するピン３５は、第１溝部２２の第１供給側壁２２ａに押し付けられた状態となる。このように第１供給側壁２２ａにピン３５が押し付けられることでロータ３０の回動がピン３５を介してピストン２０に伝達され、結果として、ピストン２０は中立位置Ｎから第１距離Ｓ１だけ矢印Ｃの方向へと移動する。

【0078】

なお、この状態においてピン３５は、第１溝部２２の第１供給側壁２２ａと第１排出側壁２２ｂとの両壁面に接した状態にある。このため、台車２に対する車体１の相対変位量がわずかに変化する場合であっても、この相対変位量の変化はピン３５を介してピストン２０に伝達される。つまり、ピン３５が第１溝部２２内にある限り、ピストン２０の移動量Ｓは、図５に示されるように、ロータ３０の回動角αに対して正弦波状に比例して応答性よく変化することとなる。

【0079】

また、ピストン２０が矢印Ｃの方向へと移動すると、ピストン２０とともに移動するバルブロッド４２によって、弁体４３は、第１弁座部４１ｇから離間する方向へと押圧される。この結果、供給通路９と空気ばね通路６とが連通し、空気ばね３に圧縮空気が供給される状態となる。

【0080】

ここで、弁ケース４１に対するバルブロッド４２の移動量が小さいと、上述のように、大径部４２ｆと縮径部４１ｉとが第１中心軸Ｏ１方向において重なり合う長さが長い状態となる。このため、ピストン２０の移動量Ｓが比較的小さい間、例えば、第１距離Ｓ１に至るまでは、図６に示されるように、圧縮空気が流れにくくなり、給排弁４０を流れる空気量Ｑの変化度合も抑制される。このように、台車２に対する車体１の相対変位量が比較的小さいときは、空気ばね３に対して給排される圧縮空気の流量が微量となるため、規定の高さへの微調整が可能となる。

【0081】

台車２に対する車体１の高さがさらに低下し、図４Ｃに示されるように、ロータ３０の回動角αが第１回動角α１よりも大きい第２回動角α２になると、ピン３５は、第１溝部２２の第１供給側壁２２ａと第２溝部２３の幅変化部２５の供給側接続壁２５ａとの境界付近に至る。ロータ３０の回動角αが第１回動角α１から第２回動角α２に変化する間も、ピン３５は、第１供給側壁２２ａに押し付けられるため、ピン３５の移動に伴ってピストン２０は、中立位置Ｎから第１距離Ｓ１よりも離れた第２距離Ｓ２だけ矢印Ｃ方向へと移動する。

【0082】

このように、ピストン２０が第２距離Ｓ２まで移動すると、弁ケース４１に対するバルブロッド４２の移動量が大きくなるため、ピストン２０が第１距離Ｓ１にあるときと比較して、大径部４２ｆと縮径部４１ｉとが重なり合う長さは短くなる。このため、ピストン２０の移動量Ｓが第２距離Ｓ２に達するまでの間、給排弁４０を流れる圧縮空気に付与される抵抗は徐々に小さくなり、図６に示されるように、給排弁４０を流れる空気量Ｑは、ピストン２０の移動量Ｓの増加とともに増加する。つまり、台車２に対する車体１の相対変位量が比較的大きいときは、空気ばね３に対して給排される圧縮空気の流量が台車２に対する車体１の相対変位量に応じて大きく変化するため、規定の高さへの収束性を高めることができる。

【0083】

台車２に対する車体１の高さがさらに低下し、図４Ｄに示されるように、ロータ３０の回動角αが第２回動角α２よりも大きい第３回動角α３になると、ピン３５は、第２溝部２３の幅変化部２５の供給側接続壁２５ａに押し付けられた状態になる。また、図４Ｅ及び図４Ｆに示されるように、台車２に対する車体１の高さがさらに低下してロータ３０の回動角αが第３回動角α３よりも大きい第４回動角α４や第４回動角α４よりも大きい第５回動角α５になると、ピン３５は、第２溝部２３の拡幅部２４の第２供給側壁２４ａに押し付けられた状態になる。

【0084】

ここで、第２溝部２３の幅が第１溝部２２と同じ幅で形成されていた場合、すなわち、ガイド溝２１が互いに平行な一対の壁面で形成されていた場合、ピストン２０の移動量Ｓは、図５において破線で示されるように、ロータ３０の回動角αに比例して正弦波状に単調増加する。

【0085】

これに対して、本実施形態では、第２溝部２３の幅が第１溝部２２よりも大きく形成されているため、図４Ｄ〜図４Ｆに示されるように、ピン３５が第２溝部２３内に至り、供給側接続壁２５ａや第２供給側壁２４ａに押し付けられてもピストン２０の移動量Ｓは単調に増加し続けることなく、図５において実線で示されるようにある程度の大きさに制限される。

【0086】

このように、本実施形態に係るレベリングバルブ１００では、ロータ３０の回動角αが所定値（移行回動角αＬ）を超えたときに、第１溝部２２よりも幅が大きい第２溝部２３にピン３５が接する構成としたことで、ピストン２０が移動する範囲が大幅に制限される。ピストン２０の移動範囲が小さくなると、ピストン２０と当接するおそれがある弁ケース４１や第１キャップ部材１２をピストン２０に対してより近い位置に配置させることが可能となり、ピストン２０の移動方向におけるレベリングバルブ１００の全長を短縮させることができる。つまり、ピストン２０の移動量がロータ３０の回動角αに比例して単調増加する場合と比較して、ピストン２０の移動範囲が小さい本実施形態では、ピストン２０の移動方向におけるレベリングバルブ１００の全長を大幅に短縮させることが可能となる。さらに、レベリングバルブ１００の全長が短くなることで、レベリングバルブ１００の重量を軽減させることができるとともに、車体１に対するレベリングバルブ１００の搭載性を向上させることができる。

【0087】

また、給排弁４０を流れる空気量Ｑは、図６に示されるように、ピストン２０の移動量Ｓが所定量を超えるとほぼ一定となる。これは、大径部４２ｆと縮径部４１ｉとが第１中心軸Ｏ１方向において重なり合わなくなると、弁体４３と第２挿入孔４１ｅとの間の流路やハウジング１０内に形成された他の通路の断面積等によって給排弁４０を流れる空気量Ｑが制限されるためである。

【0088】

このように、給排弁４０を流れる空気量Ｑがほぼ一定となる領域では、ピストン２０の移動量Ｓを変化させても空気ばね３に対して給排される圧縮空気の流量はほとんど変化しない。したがって、給排弁４０を流れる空気量Ｑがピストン２０の移動量Ｓに関わらずほぼ一定となる領域、すなわち、ピストン２０が移動しても給排弁４０を流れる空気量Ｑが変化しない領域に至った段階でピストン２０の移動量Ｓが制限されれば、レベリングバルブ１００としての機能を損なうことなく、レベリングバルブ１００の全長を短縮することが可能となる。

【0089】

このため、本実施形態に係るレベリングバルブ１００では、給排弁４０を流れる空気量Ｑがピストン２０の移動量Ｓに関わらずほぼ一定となるときに、ピン３５が第２溝部２３に接するように、第１溝部２２に対する第２溝部２３の位置が設定される。より具体的には、図６に示すように、給排弁４０を流れる空気量Ｑが所定の基準空気量ＱＬになるときのピストン２０の移動量Ｓを制限移動量ＳＬとし、図５に示すように、ピストン２０の移動量Ｓが制限移動量ＳＬに達するときのロータ３０の回動角αを移行回動角αＬとすると、ロータ３０の回動角αが移行回動角αＬを超えたときにピン３５が第２溝部２３に接するように、第１溝部２２に対する第２溝部２３の位置が設定される。

【0090】

また、給排弁４０を流れる空気量Ｑの変化度合の大きさからみると、ピストン２０の移動量Ｓがゼロから第２移動量Ｓ２の間にあるときのように、ピストン２０の移動量Ｓに対する空気量Ｑの変化度合が比較的大きい領域は、レベリングバルブ１００の機能を発揮するために重要な領域である。一方、ピストン２０の移動量Ｓが第２移動量Ｓ２を超え、ピストン２０の移動量Ｓに対する空気量Ｑの変化度合が非常に小さい領域はレベリングバルブ１００の機能の発揮にあまり影響を及ぼす領域ではない。

【0091】

したがって、第１溝部２２にピン３５が接するときよりも第２溝部２３にピン３５が接するときの方が、ピストン２０の移動量Ｓに対する給排弁４０を流れる空気量Ｑの変化度合が小さくなるように、第１溝部２２に対する第２溝部２３の位置を設定することで、レベリングバルブ１００としての機能を十分に発揮させつつ、レベリングバルブ１００の全長を短縮することが可能となる。

【0092】

なお、第２溝部２３の幅は第１溝部２２の幅よりも大きく形成されているため、例えば、図４Ｄ〜図４Ｆに示されるように、ピン３５が第２溝部２３内にあるとき、ピストン２０は、図中の矢印Ｃの方向にさらに移動可能である。しかしながら、上述のように、ピン３５が第２溝部２３内にあるときは、給排弁４０を流れる空気量Ｑがほぼ最大となっているため、ピストン２０が矢印Ｃの方向にさらに移動したとしてもレベリングバルブ１００の機能に影響を及ぼすことはない。

【0093】

しかし、ピストン２０が矢印Ｃと反対の方向に移動してしまうと、給排弁４０を流れる空気量Ｑが低下し、台車２に対する車体１の高さの調整が緩慢になるおそれがある。これに対して、本実施形態では、第２溝部２３の拡幅部２４の第２供給側壁２４ａと幅変化部２５の供給側接続壁２５ａがピン３５に当接することでピストン２０が矢印Ｃと反対の方向へ移動することが規制される。このように、第２供給側壁２４ａと供給側接続壁２５ａとが第１規制面として機能するため、上述のように給排弁４０を流れる空気量Ｑが低下することが防止される。

【0094】

なお、台車２に対する車体１の高さが規定の高さから徐々に上昇した場合のピストン２０の移動量Ｓの変化については、台車２に対する車体１の高さが規定の高さから低下する場合に対して、ピストン２０の移動方向が反対方向（図２の矢印Ｄの方向）であり、給排弁４０によって連通されるのが空気ばね通路６と排気通路８とである点で異なるだけであり、ピストン２０の移動量Ｓは、図５に示すように変化し、また、給排弁４０を流れる空気量Ｑは、図６に示すように変化する。このため、その説明を省略する。また、この場合、第２溝部２３の拡幅部２４の第２排出側壁２４ｂと幅変化部２５の排出側接続壁２５ｂとは、ピン３５と当接することでピストン２０が矢印Ｄと反対の方向に移動することを規制する第２規制面として機能する。

【0095】

以上の実施形態によれば、以下の効果を奏する。

【0096】

レベリングバルブ１００では、台車２に対する車体１の相対変位量に応じて回動するロータ３０の回動角αが所定値を超えると、ロータ３０に結合されたピン３５が、第１溝部２２よりもピストン２０の摺動方向における幅が大きい第２溝部２３に接する。このため、ピストン２０の移動量Ｓは、ロータ３０の回動角α、すなわち、台車２に対する車体１の相対変位量に比例して単調増加することなく、ある程度の大きさに制限される。この結果、ピストン２０の移動方向におけるレベリングバルブ１００の全長が短縮され、レベリングバルブ１００の重量を軽減させることができるとともに、車体１に対するレベリングバルブ１００の搭載性を向上させることができる。

【0097】

なお、レベリングバルブ１００では、第２溝部２３の拡幅部２４の第２供給側壁２４ａが第１溝部２２の第１供給側壁２２ａと平行に形成され、第２溝部２３の拡幅部２４の第２排出側壁２４ｂが第１溝部２２の第１排出側壁２２ｂと平行に形成されているため、ピストン２０の移動量Ｓは、図５において実線で示されるように、一旦、制限移動量ＳＬに達してから緩やかに減少した後、また比例的に増加する。

【0098】

これに代えて、第２供給側壁２４ａ及び第２排出側壁２４ｂを湾曲させて形成することで、ピストン２０の移動量Ｓが制限移動量ＳＬに達してから一定の移動量Ｓとなるようにしてもよい。この場合、ピストン２０の移動量Ｓが抑制される範囲において、給排弁４０を流れる空気量Ｑを一定量とすることができる。但し、第２溝部２３を湾曲させて形成すると、加工時間が長くなり製造コストが上昇するため、製造コストを抑制させるためには、図４Ａに示すように、第２供給側壁２４ａと第２排出側壁２４ｂとを平行に形成することが好ましい。

【0099】

また、レベリングバルブ１００では、第１溝部２２の第１供給側壁２２ａに対して第１中心軸Ｏ１方向に所定距離だけ離れた位置に第２溝部２３の拡幅部２４の第２供給側壁２４ａが設けられるとともに、第１溝部２２の第１排出側壁２２ｂに対して第１中心軸Ｏ１方向に所定距離だけ離れた位置に第２溝部２３の拡幅部２４の第２排出側壁２４ｂが設けられることで、第２溝部２３の幅が第１溝部２２の幅よりも大きくなっている。これに代えて、第２供給側壁２４ａを第１供給側壁２２ａと面一に形成するか、あるいは、第２排出側壁２４ｂを第１排出側壁２２ｂと面一に形成することで、第１中心軸Ｏ１方向の何れか一方側へ第２溝部２３の幅を第１溝部２２の幅より大きくしてもよい。この場合も、第１中心軸Ｏ１方向の何れか一方側へのピストン２０の移動量Ｓが抑制されるため、結果として、レベリングバルブ１００の全長を短縮させることができる。

【0100】

また、レベリングバルブ１００では、第２溝部２３にピン３５が接するときのロータ３０の回動角αである移行回動角αＬは、基準空気量ＱＬに基づいて設定されている。これに限定されず、移行回動角αＬは、ピストン２０の移動量Ｓが制限されれば、どのような大きさの角度でもよく、例えば、第２回動角α２よりも小さい角度であってもよい。

【0101】

以上のように構成された本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。

【0102】

レベリングバルブ１００は、空気ばね３と連通する空気ばね通路６が形成されたハウジング１０と、ハウジング１０に形成された収容孔１１ａ内に摺動自在に収容されるピストン２０と、ハウジング１０により回動自在に支持され、台車２に対する車体１の相対変位量に応じて回動しピストン２０を移動させるロータ３０と、ロータ３０の回動に伴ってピストン２０が中立位置Ｎから一方向（矢印Ｃ方向）へ移動すると空気ばね３とコンプレッサ７とを連通させ、ロータ３０の回動に伴ってピストン２０が中立位置Ｎから他方向（矢印Ｄ方向）へ移動すると空気ばね３と大気とを連通させる給排弁４０と、を備え、ピストン２０は、外周に形成され摺動方向に対して直交する方向に延びるガイド溝２１を有し、ロータ３０は、第２中心軸Ｏ２からオフセットした位置においてピストン２０に向かって突出し先端がガイド溝２１に挿入されるピン３５を有し、ガイド溝２１は、ロータ３０の回動角αが所定値（移行回動角αＬ）以下のときにピン３５が接する第１溝部２２と、第１溝部２２に連続して形成され、第１溝部２２よりもピストン２０の摺動方向における幅が大きく、ロータ３０の回動角αが所定値（移行回動角αＬ）を超えるときにピン３５が接する第２溝部２３と、を有することを特徴とする。

【0103】

この構成によれば、台車２に対する車体１の相対変位量に応じて回動するロータ３０の回動角αが所定値（移行回動角αＬ）を超えると、ロータ３０に結合されたピン３５が、第１溝部２２よりもピストン２０の摺動方向における幅が大きい第２溝部２３に接する。このため、ピストン２０の移動量Ｓは、ロータ３０の回動角α、すなわち、台車２に対する車体１の相対変位量に比例して単調増加することなく、ある程度の大きさに制限される。この結果、ピストン２０の移動方向におけるレベリングバルブ１００の全長が短縮され、レベリングバルブ１００の重量を軽減させることができるとともに、車体１に対するレベリングバルブ１００の搭載性を向上させることができる。

【0104】

また、第２溝部２３は、給排弁４０を流れる空気量Ｑがピストン２０の移動に関わらず一定となるときにピン３５が接するようにピストン２０に形成されることを特徴とする。

【0105】

この構成によれば、給排弁４０を流れる空気量Ｑがピストン２０の移動に関わらず一定となるとき、ピン３５は第２溝部２３に接する。つまり、ピストン２０が移動しても給排弁４０を流れる空気量Ｑが変化しない領域に至った段階でピストン２０の移動量Ｓが制限される。給排弁４０を流れる空気量Ｑがほぼ一定となる領域では、ピストン２０の移動量Ｓを変化させても空気ばね３に対して給排される圧縮空気の流量はほとんど変化しない。したがって、レベリングバルブ１００としての機能を損なうことなく、レベリングバルブ１００の全長を短縮することが可能となる。

【0106】

また、第２溝部２３は、ピストン２０の移動量Ｓに対する給排弁４０を流れる空気量Ｑの変化度合が、第１溝部２２にピン３５が接するときよりも第２溝部２３にピン３５が接するときの方が小さくなるようにピストン２０に形成されることを特徴とする。

【0107】

この構成によれば、第１溝部２２にピン３５が接するときよりも第２溝部２３にピン３５が接するときの方が、ピストン２０の移動量Ｓに対する給排弁４０を流れる空気量Ｑの変化度合が小さくなる。つまり、この構成では、ピストン２０の移動量Ｓに対する給排弁４０を流れる空気量Ｑの変化度合が比較的小さい領域においてピストン２０の移動量Ｓが制限される。ピストン２０の移動量Ｓに対する給排弁４０を流れる空気量Ｑの変化度合が小さい領域では、ピストン２０の移動量Ｓを変化させても空気ばね３に対して給排される圧縮空気の流量はほとんど変化しない。したがって、レベリングバルブ１００としての機能を損なうことなく、レベリングバルブ１００の全長を短縮することが可能となる。

【0108】

また、第２溝部２３は、ピストン２０が一方向（矢印Ｃ方向）へ移動したときにピン３５が当接し、ピストン２０が他方向（矢印Ｄ方向）へ移動することを規制する第２供給側壁２４ａ及び供給側接続壁２５ａと、ピストン２０が他方向（矢印Ｄ方向）へ移動したときにピン３５が当接し、ピストン２０が一方向（矢印Ｃ方向）へ移動することを規制する第２排出側壁２４ｂ及び排出側接続壁２５ｂと、を有することを特徴とする。

【0109】

この構成によれば、第２供給側壁２４ａ及び供給側接続壁２５ａがピン３５に当接することでピストン２０が矢印Ｃ方向と反対の方向へ移動することが規制され、第２排出側壁２４ｂ及び排出側接続壁２５ｂがピン３５に当接することでピストン２０が矢印Ｄ方向と反対の方向へ移動することが規制される。このように、給排弁４０を流れる空気量Ｑが低下する方向にピストン２０が変位することが規制されるため、台車２に対する車体１の高さの調整が緩慢になることを防止することができる。

【0110】

また、第２供給側壁２４ａと第２排出側壁２４ｂとは、互いに平行に形成されることを特徴とする。

【0111】

この構成によれば、第２供給側壁２４ａと第２排出側壁２４ｂとは、互いに平行に形成される。このように、ガイド溝２１の形状が簡素化されることでガイド溝２１の加工が容易になるため、第２溝部２３が設けられる場合であっても、レベリングバルブ１００の製造コストの上昇を抑制することができる。

【0112】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

【符号の説明】

【0113】

１００・・・レベリングバルブ、１・・・車体、２・・・台車、３・・・空気ばね、４・・・レバー、６・・・空気ばね通路、７・・・コンプレッサ（空気圧源）、８・・・排気通路、９・・・供給通路、１０・・・ハウジング、１１ａ・・・収容孔、２０・・・ピストン、２１・・・ガイド溝、２２・・・第１溝部、２２ａ・・・第１供給側壁、２２ｂ・・・第１排出側壁、２３・・・第２溝部、２４・・・拡幅部（第２溝部）、２４ａ・・・第２供給側壁（第１規制面）、２４ｂ・・・第２排出側壁（第２規制面）、２５・・・幅変化部（第２溝部）、２５ａ・・・供給側接続壁（第１規制面）、２５ｂ・・・排出側接続壁（第２規制面）、３０・・・ロータ、３５・・・ピン（突起部）、４０・・・給排弁、Ｏ１・・・第１中心軸、Ｏ２・・・第２中心軸（回動中心）、α・・・ロータ３０の回動角、Ｓ・・・ピストン２０の移動量

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図4E】

【図4F】

【図5】

【図6】