CN105683609B - 减振装置 - Google Patents
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Abstract
在使用活塞缸体机构的减振装置中,将利用活塞部抑制被分为两个的气体室的受压面积之差作为解决课题。减振装置(20)包括:具有滑动内壁面的缸体部(22);活塞部(26),其具有:具有在缸体部(22)的滑动内壁面滑动的外径部并将缸体部(22)的内部空间分为第一气体室(38)和第二气体室(40)的活塞头(28)、从活塞头(28)的第二气体室(40)侧的端部延伸的杆(32)、以及向活塞头(28)的第一气体室(38)侧开口并向第二气体室(40)侧的方向经过杆(32)的内部而延伸的有底孔(34);以及被固定于缸体部(22)的第一气体室(38)侧并具备顶端部(48)的引导轴(42),顶端部(48)具有在活塞部(26)的有底孔(34)的内壁面滑动的外周面。
Description
技术领域
本发明涉及减振装置,并涉及具有被活塞分为两个气体室的缸体且两个气体室作为针对活塞的移动的减振器而工作的减振装置。
背景技术
减振器为了衰减振动而被广泛使用。例如,在专利文献1中,描述了以下:作为铁路车辆的振动抑制装置,以往在车身与台车之间安装由空气弹簧或者螺旋弹簧构成的弹簧来吸收车身从台车受到的冲击。并且进行以下描述:通过如此设计,冲击被吸收,提高了乘坐感受,但是由于空气弹簧自身的振动而车身发生振动,给乘客带来不适感,因此为了衰减该空气弹簧的横向振动而使用左右运动减振器。
另外,在专利文献2中描述了通过被增压装置增压的高压气体而进行动作的减振装置。并且描述了:通过上述,由于实现了减振装置的小型化,并且相对于活塞的轴向位移的刚度变高,因此减振器特性的响应性被改善。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利文献特开平9-301164号公报;
专利文献2:日本专利文献特开2013-067259号公报。
发明内容
发明所要解决的问题
在活塞缸体机构中被分为两个的气体室中,由于在任何一个中被配置活塞杆,因此在活塞的与两个气体室相面对的受压面积上产生差。在将活塞缸体机构用于减振器的情况下,即使两个气体室的压力相同,也会由于受压面积之差产生活塞向某一个方向移动的多余的推力。当对活塞产生了多余的推力时,作为减振器的性能会降低。尤其是,在是以高压气体动作的减振器的情况下,该多余的推力会变大,作为减振器而成为不充分的功能。
本发明的目的在于提供能够抑制在活塞缸体机构中被分为两个的气体室的受压面积之差的减振装置。
用于解决问题的手段
本发明涉及的减振装置,特征在于,具备:缸体部,其具有滑动内壁面且包含内部空间;活塞部,其具有活塞头,该活塞头具有在缸体部的滑动内壁面滑动的外径部,并将缸体部的内部空间分为第一气体室和第二气体室;杆,该杆从活塞头的第二气体室侧的端部延伸;以及有底孔,该有底孔向活塞头的第一气体室侧开口,并向第二气体室侧的方向经过杆的内部而延伸;以及引导轴,其包括基部,该基部被固定于缸体部的第一气体室侧;轴部,该轴部从基部朝向活塞部侧与活塞部的滑动中心轴同轴地延伸;以及顶端部,该顶端部被设置于轴部的顶端,并具有在活塞部的有底孔的内壁面滑动的外周面;在活塞部中,有底孔沿着引导轴的外周面被引导,外径部被缸体部的滑动内壁面引导并沿着滑动中心轴移动,由此第一气体室和第二气体室作为针对活塞部的移动的减振器而工作。
另外,在本发明涉及的减振装置中,优选的是:活塞头具有圆形形状的外径部和圆孔形状的有底孔,杆具有圆形形状的外形,第一气体室侧的活塞头的受压面积以{(活塞头的外径)2-(有底孔的内径)2}×常数示出,第二气体室侧的活塞头的受压面积以{(活塞头的外径)2-(杆的外径)2}×常数示出,当第一气体室的压力和第二气体室的压力相同时由于受压面积之差而产生的活塞部的轴向推力与{(杆的外径)2-(有底孔的内径)2}成比例。
另外,在本发明涉及的减振装置中,优选的是:从供应压被增压了的高压的气体被供应给第一气体室和第二气体室。
另外,在本发明涉及的减振装置中,优选的是:第一气体室和第二气体室经由可变节流器而被连接,所述可变节流器根据外部的加速度改变节流量。
另外,在本发明涉及的减振装置中,优选的是:当为了抑制车辆的台车部与车身部之间的相对的振动而所述减振装置被搭载于车辆时,第一气体室和第二气体室经由可变节流器而被连接,所述可变节流器根据车辆的横向加速度改变节流量。
发明效果
在上述构成的减振装置中,在具有活塞部和缸体部的机构中,在活塞部的活塞头设置有有底孔,并设置有引导轴,所述有底孔从与杆延伸的面的相反侧起经过杆的内部而延伸,所述引导轴具有顶端部,所述顶端部具有在该有底孔的内壁面滑动的外周面。并且,在活塞部中,有底孔沿着引导轴的外周面被引导,外径部被缸体部的滑动内壁面引导并沿着滑动中心轴移动,由此第一气体室和第二气体室作为针对活塞部的移动的减振器而工作。此时,活塞头的两侧的受压面积以由活塞头的外径决定的面积为基准,在杆延伸的面减少了由杆的外径决定的面积部分,在与杆延伸的面相反侧的面减少了有底孔的开口面积部分。因此,通过使作为杆的外径与有底孔的内径之差的壁厚薄,能够抑制受压面积之差。
另外,在本发明涉及的减振装置中,由于受压面积之差与{(杆的外径)2-(有底孔的内径)2}成比例,因此通过使作为杆的外径与有底孔的内径之差的壁厚薄,能够抑制受压面积之差。
另外,在本发明涉及的减振装置中,由于从供应压被增压了的高压的气体被供应给第一气体室和第二气体室,因此在以高压气体动作的情况下,能够抑制在活塞部由于受压面积之差而产生的多余的推力。
另外,在本发明涉及的减振装置中,第一气体室和第二气体室经由可变节流器而被连接,所述可变节流器根据外部的加速度改变节流量。由此,能够成为半主动型的减振器。
另外,在本发明涉及的减振装置中,当在车辆上搭载减振装置时,在车辆的前方车轮侧和后方车轮侧以移动方向彼此相反的方式分别配置减振装置。因此,当在减振装置的活塞部上产生多余的推力时,由于推力的方向在车辆的前方车轮侧和后方车轮侧相反,因此会产生车辆相对于前后方向扭转的情况。尤其是在以高压气体动作的情况下,该扭转会变大。根据抑制受压面积之差的构成,能够抑制这样的车辆的扭转。
附图说明
图1是使用本发明涉及的实施方式的减振装置的高压工作的半主动型减振系统的构成图;
图2是示出本发明涉及的实施方式的减振装置的截面图;
图3是示出本发明涉及的实施方式的减振装置被搭载于铁路车辆时的作用效果的图。
具体实施方式
以下,使用附图对本发明涉及的实施方式进行详细说明。以下,作为使用减振装置的减振系统,说明了在减振装置上设置有可变节流器装置的半主动减振系统,但是也可以是未设置可变节流器装置的被动减振系统。另外,以下,作为使用减振装置的减振系统而说明了向减振装置供应来自增压装置的高压气体的减振系统,但是也可以是未设置增压装置的减振系统。
另外,作为减振系统,描述了被搭载于铁路车辆并抑制车辆的振动的减振系统,但是这是用于说明的示例,如果是使用具有被活塞分为两个气体室的缸体部、且两个气体室作为针对活塞的移动的减振器而工作的减振装置的减振系统,则也可以用于搭载于铁路车辆以外的车辆。
另外,在减振装置被搭载于铁路车辆的情况下,假定缸体部的框体被安装于台车侧、活塞部的杆被安装于车身侧,但是这是用于说明的示例,相反地,也可以是缸体部的框体被安装于车身侧、活塞部的杆被安装于台车侧。
另外,铁路车辆作为车身经由空气弹簧被摆梁支承的摆式车辆而进行了描述,但是这是用于说明的一例。在是摆式车辆的情况下,杆被安装于摆梁,但是在是不使用摆梁的铁路车辆的情况下,可以将杆直接安装于车身。
以下,作为应用于减振系统的气体而说明了空气,但是这里所说的空气是广义的空气,也可以是除了大气以外使用具有依照其的成分构成的气体,例如干燥空气、氮气等气体。
以下所述的尺寸、数值等是用于说明的示例,能够根据减振装置或减振系统等的规格酌情改变。以下,在所有的附图中,对同样的要素标注相同的符号,省略重复的说明。
图1是示出应用减振装置20的减振系统10的构成的图。减振系统10是以高压气体进行动作的半主动减振系统,包括减振装置20、与减振装置20并列配置的可变节流器装置60、以及对供应压进行增压后供应给减振装置20的增压装置90。减振系统10被搭载于铁路车辆,可变节流器装置60根据车辆接受的横向的加速度(α)82来改变节流量。另外,在图1中,将减振装置20的轴向、可变节流器装置60的轴向、增压装置90的轴向均设为X方向而示出。
首先进行构成减振系统10的减振装置20的说明,之后,进行可变节流器装置60、增压装置90以及将它们连接的配管等的说明,并且说明减振系统10整体的作用。
图2是减振装置20的详细截面图。减振装置20是具有缸体部22和活塞部26、并利用缸体部22内的气体的流动阻力来产生与活塞部26相对于缸体部22的移动速度近似成比例的衰减力的装置。减振装置20被配置在铁路车辆的台车侧与车身侧之间,具有抑制台车侧与车身侧之间的振动的功能。这里,为了抑制由活塞部26的活塞头28的两面上的受压面积之差产生的多余的推力,在活塞部26设置有底孔34,具有在该有底孔34的内壁面上滑动的外周面的引导轴42被固定设置于缸体部22。
缸体部22是具有滑动内壁面24且具有内部空间36的圆筒状的部件,缸体部22在该滑动内壁面24支承活塞部26的轴向的移动。另外,缸体部22也是关于减振装置20的整体的框体。设置于缸体部22的安装部54旋转自由地被安装于铁路车辆的台车154(参照图3)的安装轴。
活塞部26包括活塞头28、杆32、以及经过杆32的内部延伸的有底孔34。
活塞头28是具有外径部30的圆板状的部分,所述外径部30在缸体部22的滑动内壁面24滑动。优选在外径部30与缸体部22的滑动内壁面24之间为了保持气密性而设置适当的密封环。作为密封环,能够使用金属制的活塞环、O型环等。在图2中,将活塞头28的外径部30的直径以D示出。缸体部22的滑动内壁面24的内径根据减振装置20的规格而定,例如被设定为比D大几μm。
缸体部22的内部空间36被活塞头28划分为两个气体室。将-X侧、即安装部54侧的气体室称为第一气体室38,将隔着活塞头28的、第一气体室38的相反侧的气体室称为第二气体室40。
杆32是从活塞头28的第二气体室40侧的端部延伸的、具有圆形外形的棒状部分。在图2中,将杆32的直径以d2示出。杆32的外径d2考虑承受由于铁路车辆的横向振动等而施加到台车侧与车身侧之间的力的强度而设定。举出一例,d2≥35mm。如果是35mm以下的细外径,则存在作为铁路车辆用的强度不够的情况。
杆32滑动自由地被缸体部22的杆支承部23保持。优选在杆32的外周面与杆支承部23的滑动内壁面之间为了保持气密性而设置适当的密封环等。作为密封环,可以使用金属制的活塞环、O环等。杆支承部23的滑动内壁面的直径根据减振装置20的规格而定,例如,被设定为比杆32的外径d2大几μm。
被设置于杆32的+X方向的顶端部的安装部56旋转自由地被安装于铁路车辆的车身侧的摆梁156(参照图3)的安装轴。被设置于杆支承部23与安装部56之间的蛇纹管部58是防止尘埃等异物侵入到杆32与杆支承部23的滑动内壁面之间的可自由伸缩的保护罩。
有底孔34是向活塞头28的第一气体室38侧开口、并向第二气体室40侧的方向经过杆32的内部而延伸的有底的圆孔。该有底孔34是为了抑制由于活塞头28的两面上的受压面积之差而产生的多余的推力而设置的。在图2中,有底孔34的内径以d1示出。
引导轴42是细长的固定轴,包括:被固定于缸体部22的第一气体室38侧的基部44、从基部44朝向活塞部26侧与活塞部26的滑动中心轴同轴地延伸的轴部46、以及被设置于轴部46的顶端并具有在活塞部26的有底孔34的内壁面滑动的外周面的顶端部48。贯穿基部44、轴部46和顶端部48的中心的孔是用于释放顶端部48的顶端的有底孔34的压力的大气连通孔50。大气连通孔50从设置基部44的缸体部22的适当位置与外部的大气连通。
引导轴42具有沿着有底孔34对活塞部26进行滑动引导的功能。优选在引导轴42的顶端部的外周面与有底孔34的滑动内壁面之间为了保持气密性而设置适当的密封环等。作为密封环,可以使用金属制的活塞环、O型环等。顶端部48的外周面的直径根据减振装置20的规格而定,例如,被设定为比有底孔34的滑动内壁面的内径d1小几μm。
在图2的上方示出了活塞头28的第一气体室38侧的受压面积A1和第二气体室40侧的受压面积A2的情况。如这里所示,第一气体室38侧的活塞头28的受压面积A1以{(活塞头28的外径D)2-(有底孔的内径d1)2}×(π/4)示出,第二气体室40侧的活塞头28的受压面积A2以{(活塞头28的外径D)2-(杆32的外径d2)2}×(π/4)示出。
因此,在第一气体室38的压力和第二气体室40的压力相同时由于受压面积之差产生的活塞部26的轴向推力与{(杆32的外径d2)2-(有底孔的内径d1)2}成比例。即,为了抑制在活塞部26产生的多余的推力,优选与杆32的外径d2与有底孔34的内径d1之差相当的带有底孔的杆32的壁厚t=(d2-d1)/2在强度允许的范围薄。
以下,示出计算的一例。在D=80mm、d2=35mm、未设置有底孔34的现有例中,当将活塞头28的第一气体室38侧的受压面积设为A0时,A0=(活塞头28的外径D)2×(π/4)=802×(π/4)=5024mm2,活塞头28的第二气体室40侧的受压面积A2为A2={(活塞头28的外径D)2-(杆32的外径d2)2}×(π/4)=(802-352)×(π/4)=4062mm2。这样,现有例中的受压面积差为{(杆32的外径d2)2×(π/4)=1225×(π/4)=962mm2,也成为A0的19%。
与此相对,当设置圆孔的有底孔34、其内径为d1=30mm时,活塞头28的第一气体室38侧的受压面积A1为A1={(活塞头28的外径D)2-(有底孔的内径d1)2}×(π/4)=(802-302)×(π/4)=4318mm2。活塞头28的第二气体室40侧的受压面积A2与现有技术相同,A2={(活塞头28的外径D)2-(杆32的外径d2)2}×(π/4)=(802-352)×(π/4)=4062mm2。因此,设置圆孔的有底孔34时的受压面积差为{(杆32的外径d2)2-(有底孔的内径d1)2}×(π/4)=(352-302)×(π/4)=256mm2,只是为A1的6%。
这样一来,减振装置20通过在活塞部26设置有底孔34,能够大幅度地抑制活塞头28的两面上的受压面积之差。由此,减振装置20能够抑制由于受压面积之差产生的多余的推力,并且活塞部26的有底孔34能够沿引导轴42的顶端部48的外周面被引导,外径部30在缸体部22的滑动内壁面24被引导并能够沿滑动中心轴移动,从而第一气体室38和第二气体室40作为针对活塞部26的移动的减振器而工作。
以上是减振装置20的说明。再次返回到图1,对作为减振系统10的其他的构成要素的可变节流器装置60、增压装置90等进行说明。
可变节流器装置60是与减振装置20并列设置的节流器装置,并且是通过节流器来调整第一气体室38和第二气体室40之间的气体的连通量、即气体的流动难易度的装置。通过调整气体的流动难易度,能够使减振装置20的动作变缓,并且反之能够加快减振装置20的动作。
可变节流器装置60包括作为框体的套筒62、卷轴64、以及在作为轴向的X方向上对卷轴64进行移动驱动的执行器72而构成。在套筒62的内壁面上,分别朝向卷轴64设置与被连接到第一气体室38的第一输入输出部74连通的第一口75和与被连接到第二气体室40的第二输入输出部76连通的第二口77。卷轴64包括大径的挡圈部66、68和连接它们之间的小径的轴杆70。执行器72是由与卷轴64连接的可动线圈和设置于框体的磁铁构成的执行电动机,流过可动线圈的驱动电流被控制装置80控制。控制装置80根据车辆的横向加速度α的方向和大小来控制驱动电流的方向和大小。
当车辆的横向加速度α小于预先确定的阈值时,执行器72未被驱动,通过未图示的中立维持弹簧使得卷轴64相对于套筒62的位置处于中立状态。在中立状态下,第一口75通过挡圈部66处于半开状态,第二口77通过挡圈部68处于半开状态。因此,第一气体室38和第二气体室40在该半开状态之下连通。
当可变节流器装置60在中立状态之下车辆由于空气弹簧等受到小的振动时,台车侧与车身侧之间的位置关系发生变化,由此减振装置20的安装部54、56之间的间隔发生变化。安装部54、56之间的间隔的变化为活塞部26相对于减振装置20的缸体部22的移动,其移动速度由第一气体室38与第二气体室40之间的气体的流动难易度决定。在可变节流器装置60的中立状态下,是由第一口75和第二口77的半开状态决定的流动难易度。在该流动难易度之下,活塞部26相对于减振装置20的缸体部22移动,使车辆的振动衰减为变缓的振动。这是可变节流器装置60的中立状态下的减振装置20的振动抑制作用。
当车辆的横向加速度α变大超过阈值时,控制装置80根据α的大小使卷轴64沿轴向移动,减小第一口75和第二口77的连通状态。卷轴64的沿着轴向的移动方向根据加速度α的方向而改变,加速度α的绝对值越大,卷轴64的移动量越大。卷轴64的移动量越大,第一口75和第二口77之间的气体的流动越小而难以流动,活塞部26相对于减振装置20的缸体部22的移动成为变缓的移动。由此,即使车辆接受大的横向加速度α,也能够使车辆的振动变缓,能够改善乘客的乘坐感受。
另外,作为可变节流器装置60,如果是连接于第一气体室38与第二气体室40之间、并根据外部的加速度α改变节流量的装置,则也可以是上述构成以外的构成。
固定节流器装置78是与减振装置20和可变节流器装置60并列设置的节流器装置,具有保证第一气体室38与第二气体室40之间的气体的连通量的最小值的功能。
增压装置90是为了使减振装置20的动作在高压气体之下进行而对从供应源120供应的气体的供应压Ps进行增压、并分别供应给减振装置20的第一气体室38和第二气体室40的高压气体供应装置。
增压装置90包括框体92、设置于框体92内的驱动室94和增压室96、被配置于驱动室94的驱动活塞98、被配置于增压室96的增压活塞100、使驱动活塞98和增压活塞100连动的连动轴102、以及横跨驱动室94和增压室96设置的切换部104而构成。这里,驱动活塞98的直径被设定为大于增压活塞100的直径。驱动活塞98是用于对连动轴102进行往复驱动的驱动单元,增压活塞100是通过被驱动活塞98往复驱动而逐渐对供应压Ps进行增压的增压单元。
驱动活塞98是沿着驱动室94的内壁面在轴向上进行滑动移动的活塞。驱动室94通过驱动活塞98分为两个气体室。将驱动活塞98的-X侧的气体室作为A驱动室110,将+X侧的气体室作为B驱动室112。
同样地,增压活塞100是沿着增压室96的内壁面在轴向上进行滑动移动的活塞。增压室96通过增压活塞100分为两个气体室。将增压活塞100的+X侧的气体室作为A增压室114,将-X侧的气体室作为B增压室116。
在供应源120与A增压室114之间设置有止回阀122,使得A增压室114最低为供应压Ps,在供应源120与B增压室116之间设置有止回阀124,使得B增压室116不超过供应压Ps。
切换部104是将来自供应源120的气体切换为向A驱动室110供应还是向B驱动室112供应的切换阀。通过切换,当将来自供应源120的气体向A驱动室110供应、使B驱动室112大气开放时,驱动活塞98和增压活塞100向-X方向移动。当向-X方向移动至最大限度时,增压活塞100与切换部104的切换端子接触。由此,切换部104进行切换,将来自供应源120的气体向B驱动室112供应,使A驱动室110大气开放。通过该切换,驱动活塞98和增压活塞100向+X方向移动。当向+X方向移动至最大限度时,驱动活塞98与切换部104的切换端子接触。由此,切换部104进行切换,将来自供应源120的气体向A驱动室110供应,使B驱动室112大气开放。这样一来,通过切换部104的功能,驱动活塞98和增压活塞100在±X方向上反复进行往复移动。
在A增压室114与减振装置20之间设置有止回阀126,当A增压室114的压力大于减振装置20的压力时,能够将该高压气体供应给减振装置20。另外,在B增压室116与减振装置20之间设置有止回阀128,使得B增压室116的压力不低于减振装置20的压力。
驱动活塞98的直径大于增压活塞100的直径,因此,当在增压室96中增压活塞100反复进行往复移动时,由于该直径差,A增压室114的压力从供应压Ps逐渐变高。这样一来,供应压Ps被增压,并经由止回阀126供应给减振装置20。
另外,作为增压装置90,如果是将从供应压被增压的高压的气体供应给第一气体室38和第二气体室40的装置,则也可以是上述以外的构成。
缓冲罐130是设置于减振装置20与增压装置90之间的气体罐。减振装置20由于是活塞缸体机构,因此会存在一点点的气体泄漏,需要弥补该泄漏。缓冲罐130具有为了弥补该泄漏而临时贮藏由于增压装置90的作用而被增压的气体、并供应给减振装置20的第一气体室38和第二气体室40。
被串联配置于缓冲罐130与减振装置20之间的增压检验阀132是用于仅将被增压至预先确定的高压以上的气体供应给减振装置20的部件。举出一例,能够将供应压Ps设为0.8MPa,将增压检验阀132的增压检验压设为约3~5MPa。即,将供应压Ps增压至约4~6倍的高压气体被供应给减振装置20。由此,能够实现减振装置20的小型化。
被设置于增压检验阀132与大气(P0)之间的开放检验阀134是使得被增压的高压不超过减振装置20的耐受压的安全阀。开放检验阀134的开放检验压根据减振装置20的耐受压大小而定,例如能够设为约15MPa。
固定节流器装置136、138是限制被增压的高压气体的供应速度的节流器装置。由此,被增压的高压气体以适当的供应速度被供应给减振装置20的第一气体室38和第二气体室40,减振装置20能够在高压气体之下进行动作。
图3是说明在一辆铁路车辆150上搭载了两个减振装置20a、20b时的作用效果的图。图3的(a)是铁路车辆150的俯视图,示出了前后方向。这里,纸面的左侧为前方侧,右侧为后方侧。图3的(b)是从铁路车辆150的前方侧观察的图,图3的(c)是从铁路车辆150的后方侧观察的图,分别示出了横向和高度方向。
减振装置20a被设置于铁路车辆150的前方侧,减振装置20b被设置于铁路车辆150的后方侧。图3的(b)是铁路车辆150的前方侧的减振装置20a的配置图,图3的(c)是铁路车辆150的后方侧的减振装置20b的配置图。
如图3的(b)所示,铁路车辆150包括车身152、台车154、在台车154上被适当的辊支承的摆梁156、以及被设置于摆梁156与车身152之间的空气弹簧158。另外,铁路车辆150包括支承车轮160的前方侧车轴、以及被设置于车轴与台车154之间的螺旋弹簧162,车轮160能够在敷设于路面140上的轨道142之上行驶。
在减振装置20a中,缸体部22的安装部54旋转自由地被安装到设置于台车154的安装轴,活塞部26的杆32的安装部56旋转自由地被安装到设置于摆梁156的安装轴。减振装置20a被配置为X方向为铁路车辆150的宽度方向,缸体部22的安装部54被配置在宽度方向的右侧,杆32的安装部56被配置在宽度方向的左侧。
图3的(c)是从后方侧观察铁路车辆150的图。这里,为了与前方侧区分而改变符号,示出了台车155和摆梁157。与减振装置20a同样地,在减振装置20b中,缸体部22的安装部54旋转自由地被安装到设置于台车155的安装轴,活塞部26的杆32的安装部56旋转自由地被安装到设置于摆梁157的安装轴。减振装置20b被配置为X方向为铁路车辆150的宽度方向,该配置方向与减振装置20a对称,缸体部22的安装部54被配置在宽度方向的左侧,杆32的安装部56被配置在宽度方向的右侧。
这样,之所以被配置于铁路车辆150的前方侧的减振装置20a和被配置于后方侧的减振装置20b的配置的方向相互对称是由于减振装置20a、20b的动作相对于铁路车辆150作为整体被抵消。
这样的铁路车辆150的前方侧和后方侧的减振装置20a、20b的对称的配置在中立状态下减振装置20a、20b均静止时没有问题。但是,如果在中立状态下在减振装置20a、20b上产生了多余的推力,则该推力的方向沿宽度方向互相成为相反方向,因此产生沿着前后方向扭转铁路车辆150的力矩。在图3中,以空白箭头示出了多余的推力的产生。
如在图2中说明的那样,在现有例中,活塞头28的两面的受压面积之差为962mm2。被供应给第一气体室38、第二气体室40的高压气体的压力为3~5MPa,因此多余产生的推力为(3~5MPa)×9.62cm2=约3000~5000N。如果将铁路车辆150的前后方向的长度设为Lm,则铁路车辆150会受到约(3000L~5000L)Nm的扭转力矩。
在图2的实施例中,活塞头28的两面上的受压面积之差为256mm2、是现有例的26.6%。因此,作为相同的高压气体的压力,铁路车辆150接受的扭转力矩的大小被大幅度地降低为约(800L~1330L)Nm。
符号说明
10减振系统、20,20a,20b减振装置、22缸体部、23杆支承部、24滑动内壁面、26活塞部、28活塞头、30外径部、32(带有底孔)杆、34有底孔、36内部空间、38第一气体室、40第二气体室、42引导轴、44基部、46轴部、48顶端部、54,56安装部、58蛇纹管部、60可变节流器装置、62(作为框体的)套筒、64卷轴、66,68挡圈部、70轴杆、72执行器、74第一输入输出部、75第一口、76第二输入输出部、77第二口、78,136,138节流器装置、80控制装置、82横向的加速度(α)、90增压装置、92框体、94驱动室、96增压室、98驱动活塞、100增压活塞、102连动轴、104切换部、110A驱动室、112B驱动室、114A增压室、116B增压室、120供应源、122,124,126,128止回阀、130缓冲罐、132增压检验阀、134开放检验阀、140路面、142轨道、150铁路车辆、152车身、154,155台车、156,157摆梁、158空气弹簧、160车轮、162螺旋弹簧。
Claims (4)
1.一种减振装置,其特征在于,具备:
缸体部,其具有滑动内壁面且包含内部空间;
活塞部,其具有活塞头,该活塞头具有在缸体部的滑动内壁面滑动的外径部,并将缸体部的内部空间分为第一气体室和第二气体室;杆,该杆从活塞头的第二气体室侧的端部延伸;以及有底孔,该有底孔向活塞头的第一气体室侧开口,并向第二气体室侧的方向经过杆的内部而延伸;以及
引导轴,其包括基部,该基部被固定于缸体部的第一气体室侧;轴部,该轴部从基部朝向活塞部侧与活塞部的滑动中心轴同轴地延伸;顶端部,该顶端部被设置于轴部的顶端,并具有在活塞部的有底孔的内壁面滑动且与轴部的外形比直径大的外周面;以及密封环,该密封环被设置于顶端部的外周面,
在活塞部中,有底孔沿着引导轴的顶端部的外周面被引导,外径部被缸体部的滑动内壁面引导并沿着滑动中心轴移动,由此第一气体室和第二气体室作为针对活塞部的移动的减振器而工作,
活塞头具有圆形形状的外径部和圆孔形状的有底孔,
杆具有圆形形状的外形,
第一气体室侧的活塞头的受压面积以{(活塞头的外径)2-(有底孔的内径)2}×常数示出,第二气体室侧的活塞头的受压面积以{(活塞头的外径)2-(杆的外径)2}×常数示出,
当第一气体室的压力和第二气体室的压力相同时,由于受压面积之差而产生的活塞部的轴向推力与{(杆的外径)2-(有底孔的内径)2}成比例。
2.如权利要求1所述的减振装置,其特征在于,
从供应压被增压了的高压的气体被供应给第一气体室和第二气体室。
3.如权利要求2所述的减振装置,其特征在于,
第一气体室和第二气体室经由可变节流器而被连接,所述可变节流器根据外部的加速度改变节流量。
4.如权利要求3所述的减振装置,其特征在于,
当为了抑制车辆的台车部与车身部之间的相对的振动而所述减振装置被搭载于车辆时,
第一气体室和第二气体室经由可变节流器而被连接,所述可变节流器根据车辆的横向加速度改变节流量。
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