特許 6523916 油圧機器

(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】6523916

(24)【登録日】2019年5月10日

(45)【発行日】2019年6月5日

(54)【発明の名称】油圧機器

(51)【国際特許分類】

   F15B 15/18 20060101AFI20190527BHJP

   F15B 15/14 20060101ALI20190527BHJP

【ＦＩ】

   F15B15/18

   F15B15/14 360

   F15B15/14 380D

   F15B15/14 345Z

【請求項の数】6

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-210386(P2015-210386)

(22)【出願日】2015年10月27日

(65)【公開番号】特開2017-82870(P2017-82870A)

(43)【公開日】2017年5月18日

【審査請求日】2018年4月19日

(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】100122323

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 憲

(74)【代理人】

【識別番号】100067367

【弁理士】

【氏名又は名称】天野 泉

(72)【発明者】

【氏名】小川 貴之

(72)【発明者】

【氏名】高下 拓哉

【審査官】 前原 義明

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５９−２１２５０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０３７８５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１５Ｂ １５／１８

Ｆ１６Ｆ ９／００ − ９／５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シリンダと、前記シリンダ内を出没自在に移動すると共に前記シリンダ内を伸側室と圧側室に区画するピストンに連結されるロッドとを有するシリンダ本体と、
油路が形成された油路部材と、
油路が形成されたエクステンションとを備え、
前記油路部材の油路と前記シリンダ本体とは前記エクステンションを介して連通され、
前記油路部材の前記エクステンションへの連結位置と前記シリンダ本体の前記エクステンションへの連結位置が前記シリンダ本体の軸方向と周方向の一方又は両方でオフセットされる
ことを特徴とする油圧機器。

【請求項2】

シリンダと、前記シリンダ内を出没自在に移動すると共に前記シリンダ内を伸側室と圧側室に区画するピストンに連結されるロッドとを有するシリンダ本体と、
油路が形成された油路部材と、
油路が形成されたエクステンションとを備え、
前記シリンダ本体は、前記ロッド側に設けられる取付部材と、前記シリンダ側に設けられる取付部材とを備え、
前記油路部材の油路と前記シリンダ本体とは前記エクステンションを介して連通され、
前記油路部材は前記シリンダ側の取付部材から離れるように前記エクステンションに取り付けられる
ことを特徴とする油圧機器。

【請求項3】

シリンダと、前記シリンダ内を出没自在に移動すると共に前記シリンダ内を伸側室と圧側室に区画するピストンに連結されるロッドとを有するシリンダ本体と、
油路が形成されたエクステンションと、
前記シリンダを内部に収容する外筒と、
前記シリンダと前記外筒の間に形成され液体を収容するタンクと、
前記ピストンに設けられ前記圧側室から前記伸側室への液体の通過のみを許容するピストン通路と、
前記シリンダの一端を閉塞すると共に前記タンクから前記圧側室への液体の通過のみを許容する吸込通路を有するバルブケースと、
前記エクステンションの油路を介して前記伸側室と前記タンクを連通する油路を有する油路部材とを備え、
前記油路部材の油路の途中に開弁圧を変更可能な可変リリーフ弁を設けた
ことを特徴とする油圧機器。

【請求項4】

シリンダと、前記シリンダ内を出没自在に移動すると共に前記シリンダ内を伸側室と圧側室に区画するピストンに連結されるロッドとを有するシリンダ本体と、
油路が形成されたエクステンションと、
前記シリンダを内部に収容する外筒と、
前記シリンダと前記外筒の間に形成され液体を収容するタンクと、
前記ピストンに設けられ前記圧側室から前記伸側室への液体の通過のみを許容するピストン通路と、
前記シリンダの一端を閉塞すると共に前記タンクから前記圧側室への液体の通過のみを許容する吸込通路を有するバルブケースと、
前記タンクから前記エクステンションの油路を介して前記伸側室に液体を供給するポンプと、前記ポンプを駆動するモータとを備える油路部材と、
液圧回路とを備え、
前記液圧回路は、
前記伸側室から前記圧側室への液体の通過のみを許容する第一バイパス路と、
前記第一バイパス路の途中に設けた第一開閉弁と、
前記圧側室から前記タンクへの液体の通過のみを許容する第二バイパス路と、
前記第二バイパス路の途中に設けた第二開閉弁と、
前記伸側室を前記タンクへ接続する排出通路と、
前記排出通路の途中に設けられて開弁圧を変更可能な可変リリーフ弁とを備えた
ことを特徴とする油圧機器。

【請求項5】

前記シリンダ本体は、一端を閉塞するエンドキャップを備え、
前記エンドキャップに前記エクステンションが取り付けられる
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の油圧機器。

【請求項6】

前記シリンダ本体は、他端に前記ロッドを支持するロッドガイドを備え、
前記ロッドガイドに前記エクステンションが取り付けられる
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の油圧機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、油圧機器に関する。

【背景技術】

【0002】

鉄道車両の車体と台車との間に介装されている油圧機器としては、減衰力の発揮により車体の振動を抑制するダンパやアクチュエータといった油圧機器が知られている。

【0003】

このような油圧機器にあっては、シリンダとシリンダ内を出入りするロッドと、ロッドの端部に設けられたピストンとで構成されたシリンダ本体にポンプとポンプを駆動するモータを備えたポンプユニット、さらにはシリンダ本体をダンパやアクチュエータとして機能させるためのバルブユニット等を装備している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００６−３２２５０１

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ここで、ポンプユニットのシリンダ本体への装着方法には種々あるが、例えば、特許文献１に開示される油圧機器では、ポンプユニットはシリンダ本体に溶接して連結されると共に、２本の配管を設けてシリンダ内の圧側室と伸側室とを連通している。これにより、ポンプユニットの溶接位置と配管の長さと位置を変更すれば、ポンプユニットをシリンダ本体に対して任意の位置に位置決めできる。

【0006】

しかしながら、特許文献１の油圧機器では、配管によってポンプユニットをシリンダ内のピストンで区画される二室にそれぞれ連通しているため、ポンプユニットのシリンダ本体への装着位置に応じて伸側室と圧側室へ接続される配管の長さを都度設計する必要がある。そのため、装着位置の変更には高いコストがかかっていた。

【0007】

また、ポンプユニットを、シリンダの反ロッド側端部に設けられるキャップ部材にボルト締結して、固定する方法も考えられる。しかしながら、このようにポンプユニットを取り付けると、ポンプやモータがブラケットの近傍に配置されてしまいシリンダ本体の車両への取り付けが困難となる場合がある。

【0008】

そこで、本発明は、ポンプユニット等の油路部材をシリンダ本体に対して任意の位置に位置決めできると共に、油路部材のシリンダ本体への装着を容易とする油圧機器の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前記課題を解決するための手段は、シリンダ内を出没自在に移動するロッドを備えるシリンダ本体と、油路が形成される油路部材とが、油路が形成されたエクステンションを介して連通している。この構成によると、配管を設けずに油路部材をシリンダ本体に容易に装着できるので曲げ加工を施した配管が不要となり、エクステンションの軸方向長さおよび径方向長さの分だけ油路部材をシリンダ本体に対してオフセットできる。

【0010】

また、前記油路部材の前記エクステンションへの連結位置と前記シリンダ本体の前記エクステンションへの連結位置が前記シリンダ本体の軸方向と周方向の一方又は両方でオフセットされるようにしてもよい。この構成によると、油圧機器を設置する場所に配置された障害物の位置に応じてエクステンションの装着位置を変えて、油路部材をシリンダ本体に対して任意の位置に取り付けできるため、油路部材が障害物に干渉しないように設定できる。

【0011】

また、前記シリンダ本体は、前記ロッド側に設けられる取付部材と、前記シリンダ側に設けられる取付部材とを備え、前記油路部材は前記シリンダ側の取付部材から離れるように前記エクステンションに取り付けられるようにしてもよい。この構成によると、油路部材がシリンダ側の取付部材またはこの取付部材に結合されたボルトなどの部材に干渉するのを確実に防止でき、油圧機器の固定の際に妨げとならない。

【0012】

また、前記シリンダ本体は一端を閉塞するエンドキャップを備え、前記エンドキャップに前記エクステンションが取り付けられるようにしてもよい。この構成によると、エクステンションに形成される油路とシリンダ本体を連通させる連絡通路との接続を容易にできる。さらに、油路部材がシリンダ本体のシリンダ側に設けられるため、シリンダ本体のロッド側に装着され飛び石や塵などからロッドをカバーするダストブーツが、油路部材に干渉する恐れがない。これにより、ダストブーツの材質や形状の自由度が向上する。

【0013】

また、前記シリンダ本体は他端に前記ロッドを支持するロッドガイドを備え、前記ロッドガイドに前記エクステンションが取り付けられるようにしてもよい。この構成によると、エクステンションに形成される油路とシリンダ本体を連通させる連絡通路との接続を容易にできる。

【0014】

また、前記ロッドが前記シリンダ内を伸側室と圧側室に区画するピストンを備え、前記シリンダを内部に収容する外筒と、前記シリンダと前記外筒の間に形成され液体を収容するタンクと、前記ピストンに設けられ前記圧側室から前記伸側室への液体の通過のみを許容するピストン通路と、前記シリンダの一端を閉塞すると共に前記圧側室への液体の通過のみを許容する吸込通路を有するバルブケースと、前記エクステンションの油路を介して前記伸側室と前記吸込通路を連通する油路を有する前記油路部材とを備え、前記油路部材の油路の途中に開弁圧を変更可能な可変リリーフ弁を設けるようにしてもよい。この構成によると、油圧機器は、入力された振動に対して自動的に適当な減衰力を発揮するセミアクティブダンパとして機能する。

【0015】

また、前記シリンダを内部に収容する外筒と、前記シリンダと前記外筒の間に形成され液体を収容するタンクと、前記ピストンに設けられ前記圧側室から前記伸側室への液体の通過のみを許容するピストン通路と、前記シリンダの一端を閉塞すると共に前記タンクから前記圧側室への液体の通過のみを許容する吸込通路を有するバルブケースと、前記タンクから前記エクステンションの油路を介して前記伸側室に液体を供給するポンプと、前記ポンプを駆動するモータとを備える前記油路部材と、液圧回路とを備え、前記液圧回路は、前記伸側室から前記圧側室への液体の通過のみを許容する第一バイパス路と、前記第一バイパス路の途中に設けた第一開閉弁と、前記圧側室から前記タンクへの液体の通過のみを許容する第二バイパス路と、前記第二バイパス路の途中に設けた第二開閉弁と、前記伸側室を前記タンクへ接続する排出通路と、前記排出通路の途中に設けられて開弁圧を変更可能な可変リリーフ弁とを備えてもよい。この構成によると、油圧機器は、入力された振動に対して適切な減衰力を能動的に発揮するアクチュエータとしてもパッシブダンパとしても機能する。

【発明の効果】

【0016】

本発明の油圧機器によれば、油路部材をシリンダ本体の任意の位置に容易に位置決めできると共に、油路部材の取り付けにかかるコストを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】第一実施形態に係る油圧機器を示す縦断面図である。

【図2】第一実施形態に係る油圧機器の全体を示す斜視図である。

【図3】可変リリーフバルブの他の実施の形態を示す回路図である。

【図4】本実施の形態に係るエクステンションの全体を示す斜視図である。

【図5】第二実施形態に係る油圧機器を示す縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下に、図面を参照しながら本実施の形態について説明する。いくつかの図面を通して付された同じ符号は、同じ部品か対応する部品を示す。

【0019】

本実施の形態では、油圧機器は鉄道車両の車体の左右動を抑制するアクチュエータとされている。

【0020】

＜第一実施形態＞
以下、第一実施形態に係るアクチュエータＡについて詳細に説明する。アクチュエータＡは、図１に示すように、シリンダ１と、シリンダ１内に出没自在に挿入されるロッド２と、内部にシリンダ１を収容する外筒３と、シリンダ１と外筒３との間に形成されるタンクＴと、外筒３の一端である図１中左端に結合されるエンドキャップ４と、外筒３の他端である図１中右端に結合される環状のロッドガイド６とを備えて構成されるシリンダ本体Ｓと、シリンダ本体Ｓの一方側にエクステンション４０を介して装着される油路部材としてのポンプユニット３０と、シリンダ本体Ｓの他方側に装着されるバルブユニット２０を備えて構成される。

【0021】

シリンダ１は、筒状であって、図１中左端となる一端がバルブケース９によって閉塞され、図１中右端となる他端には、ロッドガイド６が嵌合されている。また、ロッドガイド６内には、シリンダ１内に出没自在に挿入されるロッド２が摺動自在に挿入されている。このロッド２は、一端をシリンダ１外へ突出させており、シリンダ１内の他端を同じくシリンダ１内に摺動自在に挿入されるピストン８に連結してある。

【0022】

さらに、シリンダ１は、内方に摺動自在に挿入されるピストン８によって、図１中右方の伸側室Ｒ１と図１中左方の圧側室Ｒ２とに区画されており、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２には、作動油等の液体が充填されている。また、ロッド２の一端である図１中右端には、鉄道車両の台車と車体のいずれか一方に連結可能な取付部材であるブラケット２ａが設けられている。図１に示すように、ブラケット２ａは、ロッド２に対して直交する径方向に貫通して取り付けられており、ブラケット２ａの先端には、それぞれ一対のボルト孔２ｂ，２ｂが設けられている。そして、図示しないが、ブラケット２ａと鉄道車両の台車と車体にそれぞれ車体側又は台車側に延びる連結部材が設けられ、鉄道車両にアクチュエータＡを設置する際には、ボルト孔２ｂ，２ｂにボルトを挿入し、上記連結部材とブラケット２ａがボルト締結される。

【0023】

ピストン８には、圧側室Ｒ２と伸側室Ｒ１とを連通すると共に途中に逆止弁１１ａを備えたピストン通路１１が設けられている。逆止弁１１ａは、圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れのみを許容するようになっており、ピストン通路１１は、一方通行の通路に設定されている。

【0024】

バルブケース９は、前記したように、シリンダ１の端部を閉塞する部材であって、中央に設けた貫通孔９ａと、タンクＴと圧側室Ｒ２を連通すると共に途中に逆止弁１２ａを備えた吸込通路１２を備えている。バルブケース９の左端中央には、軸方向に延びる軸部９ｂが設けられていて、貫通孔９ａは、軸部９ｂの先端から開口してバルブケース９の右端に通じている。吸込通路１２は、バルブケース９の左端であって軸部９ｂを避ける位置から右端へ通じている。また、逆止弁１２ａは、タンクＴから圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容するようになっており、吸込通路１２は、一方通行の通路に設定されている。

【0025】

本実施の形態に係るロッドガイド６は、外筒３の図１中右端に嵌合される外周嵌合部６ａと、シリンダ１の図１中右端に嵌合される内周嵌合部６ｂを備えて構成される。また、ロッドガイド６には、タンクＴに対向する面に嵌合孔６ｃが設けられると共に、嵌合孔６ｃと伸側室Ｒ１とを連通する流路６ｄが形成されている。

【0026】

エンドキャップ４は、外筒３の図１中左端である一端に溶接によって取り付けられていて、外筒３の一端を閉塞している。エンドキャップ４の図１中左端には、鉄道車両の台車と車体のいずれか他方に連結可能な取付部材であるブラケット４ａが設けられている。ブラケット４ａは、エンドキャップ４の図１中左端に連結され、ロッド２と同一軸上に設けられるロッド体４ｊと、ロッド体４ｊに対して直交する径方向に貫通して取り付けられたブラケット部４ｋを備えて構成される。さらに、ブラケット部４ｋの両端には、一対のボルト孔４ｍ，４ｍが設けられている。そして、図示しないが、鉄道車両にアクチュエータＡを設置する際には、ボルト孔４ｍ，４ｍにボルトを挿入し、ロッド２の端部に設けられたブラケット２ａとボルト締結された鉄道車両の車体又は台車に設けられた連結部材とは反対の連結部材にボルト締結される。

【0027】

また、エンドキャップ４の図１中右端には、外筒３に嵌合される筒状の嵌合部４ｂと、シリンダ１の左端およびバルブケース９が嵌合される凹部４ｃと、凹部４ｃよりも外周側に開口する嵌合孔４ｄが設けられている。

【0028】

凹部４ｃは、バルブケース９およびシリンダ１の外径よりも内径が大径な大径部４ｃ１と、大径部４ｃ１の左端に連なり大径部４ｃ１よりも内径が小径な中径部４ｃ２と、中径部４ｃ２の左端に連なり中径部４ｃ２よりも内径が小径な小径部４ｃ３を備えている。この凹部４ｃに、バルブケース９が嵌合されたシリンダ１端が挿入されると、バルブケース９の軸部９ｂが前記小径部４ｃ３に挿入されて、シリンダ１及びバルブケース９が径方向に位置決めされるようになっている。また、中径部４ｃ２は、バルブケース９の外径よりも小径となっており、大径部４ｃ１内にシリンダ１およびバルブケース９が挿入されると、バルブケース９が大径部４ｃ１と中径部４ｃ２との間の段部に着座し、バルブケース９の左方に空隙が生じる。大径部４ｃ１と、シリンダ１およびバルブケース９の間には、タンクＴに通じる環状隙間が形成され、この環状隙間は、前記大径部４ｃ１と中径部４ｃ２にかけて形成される溝４ｃ４を介して前記空隙に通じている。この空隙は、バルブケース９に設けた吸込通路１２に面しており、吸込通路１２は、環状隙間および空隙を通じてタンクＴへ連通され、圧側室Ｒ２とタンクＴの連通が確保されている。

【0029】

タンクＴには、液体のほかに気体が充填されている。タンクＴ内は、特に、気体を圧縮して充填して加圧状態とする必要は無い。さらに、タンクＴ内には、エンドキャップ４の嵌合孔４ｄとロッドガイド６の嵌合孔６ｃに端部がそれぞれ挿入され、エンドキャップ４とロッドガイド６とで挟持されると共に、タンクＴとは隔絶される通路を形成するパイプ７が設けられている。

【0030】

そして、上記したように、嵌合孔６ｃは、伸側室Ｒ１に連通する流路６ｄと接続しているため、パイプ７内は伸側室Ｒ１に連通している。

【0031】

また、エンドキャップ４には、側方からそれぞれ開口されてパイプ７を介して伸側室Ｒ１に連通する連絡通路４ｅ，４ｆと、側方から開口されてバルブケース９に設けられた貫通孔９ａを介して圧側室Ｒ２に連通する連絡通路４ｇと、側方からそれぞれ開口されてタンクＴ内に連通する連絡通路４ｈ，４ｉが設けられている。

【0032】

そして、エンドキャップ４の一方側の側方にはエクステンション４０を介してポンプユニット３０が装着されている。エクステンション４０内には、第一油路４１ａと第二油路４１ｂの二本の流路で構成される油路４１が設けられており、ポンプユニット３０は、エンドキャップ４の連絡通路４ｉ，４ｆと第一油路４１ａを介して、タンクＴ内から液体を吸込み、第二油路４１ｂとパイプ７を介して伸側室Ｒ１に吐出する。つまり、ポンプユニット３０はタンクＴからエクステンション４０の油路４１を介して伸側室Ｒ１に液体を供給する。

【0033】

具体的に説明すると、ポンプユニット３０は、液体を送り出し可能なポンプ本体Ｐ１を備えるポンプＰと、ポンプＰを駆動するモータＭと、反ロッド側である一端にポンプＰを保持し、ロッド側である他端にモータＭを連結して保持するホルダＨを備えて構成されると共に、ポンプＰの吐出口を伸側室Ｒ１に、吸込口をタンクＴに連通する油路３１が形成されている。なお、モータＭとポンプＰの位置関係はこれに限られず、ポンプＰをホルダＨのロッド側に連結し、ホルダＨの反ロッド側にモータＭを連結するようにしてもよい。

【0034】

また、ホルダＨには同じ側の側方にそれぞれ開口される吸込油路３１ａと吐出油路３１ｂが設けられている。さらに、ポンプＰには吸込油路３１ａから液体が流入し、ポンプ本体Ｐ１を通って吐出油路３１ｂに連通するポンプ油路３１ｃが形成されている。したがって、ポンプユニット３０に形成される油路３１は、吸込油路３１ａとポンプ油路３１ｃと吐出油路３１ｂによって構成されている。また、油路３１に流入する液体が吸込油路３１ａから吸込まれ、吐出油路３１ｂから吐出されるように、吐出油路３１ｂの途中には、吐出油路３１ｂへの液体の逆流を阻止する逆止弁３２が設けられている。

【0035】

モータＭは、ホルダＨを貫通してポンプ本体Ｐ１に連結されるシャフトＭ１を備えており、モータＭが駆動するとシャフトＭ１が回転駆動する。これにより、ポンプ本体Ｐ１が、タンクＴから液体を吸込み、伸側室Ｒ１へ液体を吐出する。なお、本実施の形態において、ポンプＰは、ギアポンプが使用されているが、ポンプＰはこれに限定されない。

【0036】

エクステンション４０は、油路部材であるポンプユニット３０をシリンダ本体Ｓに連結する部材であって、図１、図４に示すように、内部に第一油路４１ａと、第二油路４１ｂの二本の流路で構成される油路４１が形成されている。そして、エクステンション４０の第一油路４１ａは、エンドキャップ４に設けられる連絡通路４ｉにポンプユニット３０に設けられる吸込油路３１ａを接続させており、第二油路４１ｂは、吐出油路３１ｂに連絡通路４ｆを接続させている。これにより、ポンプユニット３０の油路３１は、ポンプ本体Ｐ１により、連絡通路４ｉを介してタンクＴから液体を吸込み、吐出油路３１ｂから連絡通路４ｆ、パイプ７及び流路６ｄを介して伸側室Ｒ１に液体を供給できる。

【0037】

エンドキャップ４の他方側の側方には、バルブユニット２０が装着されている。バルブユニット２０は、連絡通路４ｅ，４ｈ，４ｇを介してシリンダ本体Ｓ内に連通する液圧回路２１と、液圧回路２１内に第一開閉弁２５と第二開閉弁２７と可変リリーフ弁２９を備え、これらの弁を切り替えてアクチュエータＡを能動的に伸縮駆動させる。

【0038】

液圧回路２１は、一端が連絡通路４ｅに接続されると共に他端が連絡通路４ｇに連通される通路２４と、通路２４の途中に設けた第一開閉弁２５と、一端が通路２４の途中であって第一開閉弁２５と連絡通路４ｇとの間を連絡通路４ｈに連通する通路２６と、通路２６の途中に設けた第二開閉弁２７と、通路２４から分岐されて通路２６へ接続される通路２８と、通路２８に設けた可変リリーフ弁２９を備えて構成される。

【0039】

そして、通路２４および連絡通路４ｅ，４ｇは、圧側室Ｒ２に連通されると共にパイプ７を介して伸側室Ｒ１に連通される第一バイパス路Ｂｐ１を構成している。

【0040】

また、通路２６および連絡通路４ｇ，４ｈは、圧側室Ｒ２とタンクＴとを連通する第二バイパス路Ｂｐ２を構成している。

【0041】

また、通路２８および連絡通路４ｅ，４ｈは、タンクＴに連通されると共にパイプ７を介して伸側室Ｒ１に連通される油路としての排出通路Ｅｐを構成している。

【0042】

第一開閉弁２５は、第一バイパス路Ｂｐ１の途中に設けられる電磁開閉弁であって、連通ポジションと遮断ポジションを備えたバルブ２５ａと、バルブ２５ａが遮断ポジションを採るように附勢するバネ２５ｂと、通電時にバルブ２５ａをバネ２５ｂに対抗して連通ポジションに切り替えるソレノイド２５ｃとを備えて構成されている。

【0043】

第二開閉弁２７は、第二バイパス路Ｂｐ２の途中に設けられる電磁開閉弁であって、第一開閉弁２５と同様に連通ポジションと遮断ポジションとを備えたバルブ２７ａと、遮断ポジション側にバルブ２７ａを附勢するバネ２７ｂと、通電時にバルブ２７ａを連通ポジションに切換えるソレノイド２７ｃとを備えて構成されている。

【0044】

可変リリーフ弁２９は、排出通路Ｅｐの途中に設けられる比例電磁リリーフ弁であって、通路２８の途中に設けた弁体２９ａと、通路２８を遮断するように弁体２９ａを附勢するバネ２９ｂと、通電時にバネ２９ｂに対抗する推力を発生する比例ソレノイド２９ｃとを備えて構成される。これにより、比例ソレノイド２９ｃに流れる電流量を調節すると可変リリーフ弁２９の開弁圧を調節できるようになっている。

【0045】

このように構成されたアクチュエータＡでは、ポンプＰから所定の吐出流量を伸側室Ｒ１へ供給するようにしつつ、第一開閉弁２５を連通ポジションとし第二開閉弁２７を遮断ポジションとすると、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とが連通状態におかれる。これにより、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の両方にポンプＰから液体が供給されて、伸側室Ｒ１および圧側室Ｒ２の容積の総和が増大し、ロッド２がシリンダ１から図１中右方へ押し出されてアクチュエータＡは伸長作動を呈する。伸側室Ｒ１内および圧側室Ｒ２内の圧力が可変リリーフ弁２９の開弁圧を上回ると、可変リリーフ弁２９が開弁して液体が連絡通路４ｈを介してタンクＴへ排出される。よって、伸側室Ｒ１内および圧側室Ｒ２内の圧力は、可変リリーフ弁２９に与える電流量で決まる可変リリーフ弁２９の開弁圧にコントロールされる。そして、アクチュエータＡは、ピストン８における圧側室Ｒ２側と伸側室Ｒ１側の受圧面積差に前記した可変リリーフ弁２９によってコントロールされる伸側室Ｒ１内および圧側室Ｒ２内の圧力を乗じた値に等しい伸長方向の推力を発揮する。

【0046】

また、ポンプＰから所定の吐出流量を伸側室Ｒ１へ供給するようにしつつ、第一開閉弁２５を遮断ポジションとし、第二開閉弁２７を連通ポジションとすると、伸側室Ｒ１にのみ液体が供給されて伸側室Ｒ１が拡大する。反対に収縮する圧側室Ｒ２内からは第二開閉弁２７を通じて液体がタンクＴへ排出される。すると、ピストン８が図１中左方へ押されアクチュエータＡは収縮作動を呈する。この場合、圧側室Ｒ２の圧力はタンク圧となって一定となり、伸側室Ｒ１の圧力は可変リリーフ弁２９の開弁圧にコントロールされる。そして、前記したところと同様に、可変リリーフ弁２９の電流量の調節により、アクチュエータＡは、ピストン８における伸側室Ｒ１側の受圧面積と可変リリーフ弁２９にコントロールされる伸側室Ｒ１内の圧力を乗じた値に等しい収縮方向の推力を発揮する。

【0047】

また、第一開閉弁２５と第二開閉弁２７を共に遮断ポジションとすると、ピストン通路１１及び吸込通路１２と排出通路Ｅｐで伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２及びタンクＴを数珠繋ぎに連通する。そして、これらの数珠繋ぎの通路は一方通行に設定される。そのため、アクチュエータＡが外力によって伸縮させられると、必ず伸側室Ｒ１から液体が排出されて可変リリーフ弁２９を通ってタンクＴへ戻され、シリンダ１内で不足する液体は吸込通路１２を介してタンクＴから圧側室Ｒ２へ供給される。この液体の流れに対して可変リリーフ弁２９が抵抗となってシリンダ１内の圧力を開弁圧に調節する圧力制御弁として機能するので、アクチュエータＡは、パッシブなユニフロー型のダンパとして機能できる。また、アクチュエータＡの各部への通電が不能となるようなフェール時には、第一開閉弁２５と第二開閉弁２７のバルブ２５ａ，２７ａがバネ２５ｂ，２７ｂに押圧されて、それぞれ遮断ポジションを採る。そして、可変リリーフ弁２９は、開弁圧が最大に固定された圧力制御弁として機能するので、アクチュエータＡは、自動的に、パッシブダンパとして機能する。

【0048】

このように、このアクチュエータＡにあっては、アクチュエータとして機能するだけでなく、モータＭの駆動状況に関わらずダンパとしても機能でき、面倒かつ急峻な弁の切換動作を伴わないので、応答性および信頼性が高いシステムを提供できる。

【0049】

なお、本実施の形態に係る可変リリーフ弁２９を、図３に示す回路Ｖに変更してもよい。この回路Ｖは、並列に設けられる第１，第２，第３の三つの流路５０，５５，５３を有し、第１の流路５０には可変リリーフ弁５１が、第２の流路５５にはリリーフ弁５２と開閉弁５４が、第３の流路５３には絞り５３ａが設けられて構成される。そして、開閉弁５４へ通電しない場合、開閉弁５４は開弁し、開閉弁５４へ通電する場合、開閉弁５４は閉弁し、電流量によって可変リリーフ弁５１の開弁圧を制御できるようになっている。開閉弁５４の開弁時にはリリーフ弁５２によって回路Ｖを通過する液体の流れに抵抗を与え、開閉弁５４の閉弁時には可変リリーフ弁５１によって回路Ｖを通過する液体の流れに抵抗を与える。

【0050】

以上より、回路Ｖを用いてもアクチュエータＡは推力の制御が可能でパッシブダンパとしても機能できる。

【0051】

次に、本実施の形態において、シリンダ本体Ｓの側方にエクステンション４０を介してポンプユニット３０を取り付けるための構成と取り付けの手順について詳細に説明する。

【0052】

エクステンション４０は、図４に示すように、シリンダ本体Ｓ側に取り付けられるシリンダ側連結部４５と、シリンダ側連結部４５に連設しポンプユニット３０側に取り付けられる油路部材側連結部４６を備えて構成される。シリンダ側連結部４５と油路部材側連結部４６にはそれぞれボルト孔４３，４４が４個ずつ設けられている。

【0053】

そして、シリンダ側連結部４５に設けられたボルト孔４３と油路部材側連結部４６に設けられたボルト孔４４にそれぞれボルトを挿入して、シリンダ側連結部４５をシリンダ本体Ｓのエンドキャップ４に、油路部材側連結部４６をポンプユニット３０のホルダＨに連結する。

【0054】

また、本実施の形態においては、ボルト孔４３，４４はそれぞれ４個ずつ設けられているが、ポンプユニット３０を支持できればよく、ボルト孔４３，４４の数はこれに限定されない。

【0055】

このようにポンプユニット３０をシリンダ本体Ｓに連結すると、エクステンション４０の一方側とエンドキャップ４の連結位置と、エクステンション４０の他方側とホルダＨの連結位置の離間距離分だけ、ポンプユニット３０がシリンダ本体Ｓからオフセットされる。

【0056】

このオフセット量は、エクステンション４０の取り付け時にシリンダ本体Ｓの軸方向に沿って延びる軸方向長さＬ１と、同じく取り付け時にシリンダ本体Ｓの径方向に延びる径方向長さＬ２で決定される。そのため、エクステンション４０の軸方向長さＬ１を変えればポンプユニット３０はシリンダ本体Ｓに対し軸方向にオフセットされ、径方向長さＬ２を変えればポンプユニット３０はシリンダ本体Ｓに対し径方向にオフセットされる。

【0057】

すなわち、エクステンション４０を軸方向長さＬ１または径方向長さＬ２の一方もしくは両方の長さの異なる別のエクステンション４０と取り換えれば、ポンプユニット３０をシリンダ本体Ｓに対して軸方向と径方向の一方又は両方で任意の位置に位置決めできる。

【0058】

さらに、エクステンション４０はシリンダ本体Ｓの周方向に自在に取り付けできるので、軸方向と径方向に加えて、周方向にもポンプユニット３０を任意の位置に位置決めできる。

【0059】

したがって、本発明によれば、シリンダ本体Ｓのエンドキャップ４に設けられる連絡通路４ｅ−４ｉの開口位置などを変更せずに、ポンプユニット３０の装着位置を任意の位置に調整できる。

【0060】

また、本実施の形態においてはエクステンション４０のシリンダ側連結部４５と油路部材側連結部４６は連設しているが、シリンダ側連結部４５と油路部材側連結部４６の間に中間部材を設けてもよい。

【0061】

この中間部材は任意の形状で良く、例えば中間部材をシリンダ本体Ｓの軸方向に沿う方向に長くすれば、エクステンション４０の軸方向長さＬ１を長くできる。また、中間部材をシリンダ本体Ｓから径方向に延びるような形状にすれば、エクステンション４０全体の厚みを大きくせずとも、エクステンション４０の径方向長さＬ２を大きくできる。

【0062】

したがって、シリンダ側連結部４５と油路部材側連結部４６の間に中間部材を設ければ、中間部材の長さや形状を変えるだけで任意の軸方向長さＬ１と径方向長さＬ２を備えるエクステンション４０を製造できる。

【0063】

また、シリンダ本体Ｓのエンドキャップ４の形状は、図２に示すように、四角形の角の一つを斜めに切り落としてできる形状の底面とする角柱とされており側面の一つが傾斜面となっている。また、エクステンション４０は、上記傾斜面を装着面として、この装着面に当接できるように外形形状が直方体になっている。

【0064】

なお、エクステンション４０の外形形状は、エンドキャップ４への装着面の形状と対応する形状とすれば良く、例えば、エンドキャップ４が円筒状の場合には、エクステンション４０のエンドキャップ４側の装着面をエンドキャップ４の外周形状に合わせた湾曲面にしてもよい。このように、エクステンション４０の外形形状をシリンダ本体Ｓ側の装着面の形状に合わせて変更すれば、上記装着面がどのような形状であってもエクステンション４０を連結できるため、ポンプユニット３０も装着できる。

【0065】

また、上述したように、本実施の形態においては、四角形の角の一つを斜めに切り落としてできるエンドキャップ４の装着面にポンプユニット３０がエクステンション４０を介して装着されている。そのため、ポンプユニット３０をシリンダ本体Ｓの重心の近くに位置決めできる。ここで、油圧機器の駆動時にポンプユニット３０にかかる軸回りの慣性モーメントは、ポンプユニット３０の重心とシリンダ本体Ｓの重心との径方向の距離に応じて決定され、この距離が長いほどポンプユニット３０にかかる慣性モーメントが大きくなる。したがって、本実施の形態においてはポンプユニット３０をシリンダ本体Ｓの重心の近くに位置決めできるため、アクチュエータＡの駆動時にポンプユニット３０に慣性モーメントがかかり難くなる。

【0066】

また、ポンプユニット３０をシリンダ本体Ｓに取り付ける順序を説明すると、まず、エクステンション４０のボルト孔４４にボルトを挿入し、ホルダＨのみをエクステンション４０の油路部材側連結部４６と連結する。次に、エクステンション４０のボルト孔４３にボルトを挿入し、エクステンション４０のシリンダ側連結部４５をシリンダ本体Ｓのエンドキャップ４に連結して、ホルダＨをシリンダ本体Ｓに連結する。その後、ホルダＨにモータＭとポンプＰを取り付けて、ポンプユニット３０はシリンダ本体Ｓに取り付けられる。

【0067】

この手順によると、ボルト孔４３にボルトを挿入する際に、ポンプＰがホルダＨに取り付けられていないため、ポンプＰが邪魔にならず、スムーズにボルトを挿入できる。また、本実施の形態においては、ポンプＰはホルダＨの反ロッド側に連結保持されるため、ポンプユニット３０の取り付け後には、図２に示すように、ポンプＰがエクステンション４０のボルト孔４３の正面に配置される。これにより、万が一ボルト孔４３に挿入されたボルトが緩んだとしても、ポンプＰがボルト孔４３に蓋をする格好になるため、ボルトの落下を防止できる。

【0068】

また、本実施の形態においては、図２に示すように、ポンプユニット３０を、エクステンション４０によって、シリンダ本体Ｓに対して周方向にオフセットして、シリンダ本体Ｓの斜め上に取り付けられている。これにより、ポンプユニット３０をシリンダ本体Ｓからオフセットしてシリンダ本体Ｓの側方にスペースが確保できる。

【0069】

また、図１に示すように、シリンダ本体Ｓのロッドガイド６の外周と、ロッド２の先端に設けた環状のブーツ保持部２ｃの外周とに、ダストブーツ３３が取り付けられている。このダストブーツ３３は、ロッド２の外周を覆って、ロッド２のロッドガイド６への摺動面をダストや飛び石から保護するようになっている。本実施の形態においては、ポンプユニット３０はエクステンション４０を介してエンドキャップ４に連結して反ロッド側であるシリンダ１側に装着されているため、ポンプユニット３０が、ロッド２の先端に装着されたダストブーツ３３と干渉する恐れがない。

【0070】

なお、本実施の形態においては、ポンプユニット３０を油路部材とし、エクステンション４０を介してシリンダ本体Ｓに装着されているが、ポンプユニット３０を省略し、バルブユニット２０を油路部材とするセミアクティブダンパとしてもよい。この場合には、バルブユニット２０には伸側室Ｒ１とタンクＴを連通する油路としての排出通路Ｅｐと、排出通路Ｅｐの途中に設けられる可変リリーフ弁２９を有していればよい。これにより、ロッド２が外力によって伸縮すると、シリンダ１内の液体が常に可変リリーフ弁２９を通過するので、可変リリーフ弁２９の開弁圧に応じた減衰力が発揮されて、セミアクティブダンパとして機能する。

【0071】

あるいは、ポンプユニット３０とバルブユニット２０の両方を油路部材とし、それぞれがエクステンション４０を介してシリンダ本体Ｓに装着されるようにしてもよい。この構成では、ポンプユニット３０とバルブユニット２０のいずれであってもシリンダ本体Ｓに対してオフセットできる。

【0072】

次に第一実施形態に係る発明の効果について説明する。本発明の油圧機器では、油路Ｅｐ，３１が形成された油路部材２０，３０とシリンダ本体Ｓを備え、油路部材２０，３０の油路Ｅｐ，３１をシリンダ本体Ｓ内に連通する油路４１を有するエクステンション４０を介して、シリンダ本体Ｓと油路部材２０，３０とを連結するようにした。よって、配管を設けずに、油路部材２０，３０をシリンダ本体Ｓに装着できる。これにより、配管を溶接して油路部材２０，３０をシリンダ本体Ｓに対して位置決めする場合に比べて、組立ての手間を省略しコストを削減できる。また、この構成によると、シリンダ本体Ｓに対して油路部材２０，３０をエクステンション４０の軸方向長さＬ１および径方向長さＬ２の分だけオフセットできる。そのため、シリンダ本体Ｓについて設計変更せずに、エクステンション４０の変更のみでオフセット量を変更できる。これにより、油圧機器が設置される場所、例えば鉄道車両であれば車体と台車の間に配設されているブレーキ配管等の障害物の位置に応じて軸方向長さＬ１および径方向長さＬ２を調節したエクステンション４０を用いれば、障害物を避けて油路部材２０，３０を装着できる。したがって、油圧機器の鉄道車両等への搭載性が向上する。

【0073】

また、本発明の油圧機器は、油路部材２０，３０のエクステンション４０への連結位置とシリンダ本体Ｓのエクステンション４０への連結位置がシリンダ本体Ｓの軸方向と周方向の一方又は両方でオフセットされる。この構成によると、油路部材２０，３０がシリンダ本体Ｓに対して任意の位置に位置決めできるため、障害物の位置に応じて、油路部材２０，３０をシリンダ本体Ｓに取り付けできる。よって、油圧機器の鉄道車両等への搭載性が向上する。

【0074】

また、本発明の油圧機器では、油路部材２０，３０はシリンダ１側の取付部材４ａから離れるようにエクステンション４０に取り付けされる。油圧機器を例えば鉄道車両の車体と台車の間に設置する場合には、取付部材４ａにボルトを挿入して油圧機器を固定する。この構成によると、油路部材２０，３０は取付部材４ａから離れた位置に装着されるため、油路部材２０，３０が取付部材４ａに結合されたボルトなどの部材に干渉するのを確実に防止でき、油圧機器の固定の際に妨げとならない。

【0075】

また、本発明の油圧機器は、エクステンション４０をシリンダ本体Ｓの一端を閉塞するとともに取付部材４ａを有するエンドキャップ４に取り付けている。エクステンション４０を外筒３に連結する場合には外筒３に油路部材２０，３０とシリンダ本体Ｓ内を連通する油路を新たに設ける必要が生じる。この構成では、エクステンション４０をエンドキャップ４に取り付けているため、エクステンション４０に形成される油路４１とエンドキャップ４の側方から開口する連絡通路４ｅ，４ｆ，４ｉの接続を容易にできる。さらに、この構成によると、油路部材２０，３０がシリンダ本体Ｓのシリンダ１側に設けられるため、ロッド２側に装着され飛び石や塵などからロッド２をカバーするダストブーツ３３と、油路部材２０，３０が離間し、油圧機器の駆動時にも油路部材２０，３０に干渉する恐れがない。これにより、ダストブーツ３３の材質や形状の自由度が向上する。そのため、特に油圧機器が鉄道車両の車体と台車の間に設置される場合には、飛び石などの強い衝撃に対して強い鉄製のダストブーツを採用できる。

【0076】

＜第二実施形態＞
次に、第二実施形態のアクチュエータＢについて説明する。アクチュエータＢは、図５に示すように、エクステンション４０がシリンダ１の図中右端である他端に設けられるロッド２を支持するロッドガイド６０に取り付けられている点でアクチュエータＡと異なる。

【0077】

ここでは上述した第一実施形態に係るアクチュエータＡとの異なる点を中心に説明し、同様の機能を有する構成には同一の符号を付して説明を省略する。

【0078】

アクチュエータＢのロッドガイド６０は、図５に示すように、側方から開口して伸側室Ｒ１に連通される連絡通路６０ａと、側方から開口してタンクＴに連通される連絡通路６０ｂが形成されている。そして、連絡通路６０ｂは、エクステンション４０の第一油路４１ａを介して、油路部材としてのポンプユニット３０の吸込油路３１ａに接続しており、連絡通路６０ａは、エクステンション４０の第二油路４１ｂを介して、吐出油路３１ｂに接続する。

【0079】

これにより、モータＭの駆動によって、シャフトＭ１が回転駆動し、ポンプ本体Ｐ１が連絡通路６０ｂと第一油路４１ａを介して、タンクＴから液体を吸込み、第二油路４１ｂと連絡通路６０ａを介して伸側室Ｒ１に液体を供給できる。

【0080】

アクチュエータＢの上記した以外の構成は、第一実施形態に係るアクチュエータＡと共通しており、第一開閉弁２５、第二開閉弁２７および可変リリーフ弁２９を切り替えて、アクチュエータＢを能動的に伸縮駆動できる。

【0081】

よって、第二実施形態に係る発明についても第一実施形態に係る発明と同様の効果を奏する。

【0082】

また、第二実施形態に係る発明においては、エクステンション４０をシリンダ本体Ｓの他端に設けられロッド２を支持するロッドガイド６０に取り付けている。この構成では、エクステンション４０をロッドガイド６０に取り付けているため、エクステンション４０を外筒３に連結する場合に比べて、エクステンション４０に形成される油路４１とロッドガイド６０の側方から開口する連絡通路６０ａ，６０ｂの接続を容易にできる。

【0083】

以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱なく改造、変形及び変更ができるのは当然である。

【符号の説明】

【0084】

１・・・シリンダ、２・・・ロッド、２ａ，４ａ・・・ブラケット（取付部材）、３・・・外筒、４・・・エンドキャップ、６，６０・・・ロッドガイド、８・・・ピストン、９・・・バルブケース、１１・・・ピストン通路、２０・・・バルブユニット（油路部材）、２１・・・液圧回路、２５・・・第一開閉弁、２７・・・第二開閉弁、２９，５０・・・可変リリーフ弁、３０・・・ポンプユニット（油路部材）、３１・・・油路、４０・・・エクステンション、４１・・・油路、Ｂｐ１・・・第一バイパス路、Ｂｐ２・・・第二バイパス路、Ｅｐ・・・排出通路（油路）、Ｒ１・・・伸側室、Ｒ２・・・圧側室、Ｓ・・・シリンダ本体、Ｔ・・・タンク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】