CN113513554A - 气缸装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种气缸装置，其能够减少部件数量并且使装置小型化，同时还无需担心液体泄漏到外部。气缸装置具备气缸、可滑动自如地插入到气缸内的活塞、封闭气缸的端部的杆件引导件及底盖、插入气缸内并与活塞相连结的杆件、在气缸内通过活塞划分而成的杆件侧腔室及活塞侧腔室、储液罐、整流通道、吸入通道、第一通道、第一开关阀、第二通道、第二开关阀、排出通道以及控制阀；当将杆件引导件和底盖中的任意一个作为盖构件时，在盖构件上内置有第一阀体、第二阀体和控制阀阀体，在盖构件的外侧安装有第一螺线管、第二螺线管和第三螺线管。

Description

气缸装置

技术领域

本发明涉及一种气缸装置。

背景技术

以往，作为这种气缸装置，已知有例如用于安装在铁道车辆的车身与台车之间，并且抑制车身相对于车辆行驶方向在左右方向上的振动的减震器与致动器。

近年来，特别是在振动剧烈的编组车辆、带有集电装置的车辆、以及需支付特殊费用的特殊车辆中，为了提高铁道车辆的乘坐舒适性，将减震器设为半主动减震器，或者使致动器也具有半主动减震器功能。

在这样的半主动减震器和致动器中，除了具备为控制气缸内的压力而设置的压力控制阀之外，还具备用于设置在气缸内的杆件侧腔室和活塞侧腔室之间的通道、活塞侧腔室和储液罐之间的通道上的两个开关阀。而且，例如，JP2016-084841A中所公开的那样，压力控制阀和两个开关阀是电磁阀，并且安装在用于与封闭气缸端部的底盖相连结的阀块上。

发明内容

发明要解决的问题

如此一来，当通过利用阀块将压力控制阀和开关阀与底盖相连结时，由于利用螺栓来紧固阀块和底盖，因此需指出的是，存在因振动输入造成螺栓松动从而使液压油从阀块与底盖之间泄漏的可能性。

由于利用螺栓来紧固阀块和底盖，因此需要用于安装螺栓的空间，从而存在气缸装置大型化并且部件数量增多的问题。

因此，本发明的目的在于提供一种气缸装置，其能够减少部件数量并且使装置小型化，同时还无需担心液体泄漏到外部。

用于解决问题的方案

为了实现所述目的，本发明的技术方案中的气缸装置具备：气缸；盖构件，其设置在气缸的一端并封闭气缸的端部；活塞，其可滑动自如地插入气缸内；杆件，其插入气缸内并与活塞相连结；杆件侧腔室及活塞侧腔室，其在气缸内通过活塞划分而成；储液罐，其储存液体；整流通道，其仅仅允许液体从活塞侧腔室流向杆件侧腔室；吸入通道，其仅仅允许液体从储液罐流向活塞侧腔室；第一通道，其连通杆件侧腔室和活塞侧腔室；第一开关阀，其设置在第一通道的中间；第二通道，其连通活塞侧腔室和储液罐；第二开关阀，其设置在第二通道的中间；排出通道，其使杆件侧腔室与储液罐连接；以及控制阀，其设置在排出通道的中间；其中，第一开关阀具有设置在盖构件内并开关第一通道的第一阀体、以及安装在盖构件上并驱动第一阀体的第一螺线管；第二开关阀具有设置在盖构件内并开关第二通道的第二阀体、以及安装在盖构件上并驱动第二阀体的第二螺线管；控制阀具有设置在盖构件内并开关排出通道的控制阀阀体、以及设置在盖构件内并使推力作用在控制阀阀体上的第三螺线管。

在以这种方式构成的气缸装置中，由于作为一个部件的盖构件中内置有第一开关阀的第一阀体、第二开关阀的第二阀体以及控制阀的控制阀阀体，因此不需要利用螺栓分别将构成第一开关阀的阀块、构成第二开关阀的阀块以及构成控制阀的阀块固定在盖构件上。

此外，气缸装置中的盖构件既可以是封闭气缸的一端并且允许杆件插通至内周侧以引导杆件轴向移动的杆件引导件，也可以是与气缸的另一端相连结的底盖。当将盖构件作为杆件引导件时，由于作为重物的第一开关阀、第二开关阀以及控制阀集中在杆件引导件上，因此气缸装置的重心位于杆件引导件附近，从而气缸装置的重量平衡度得以提高，还能够防止仅仅对安装气缸装置的两端侧的托架的防振橡胶中的一方施加偏置的负载。此外，当将盖构件作为底盖时，由于作为重物的第一开关阀、第二开关阀以及控制阀集中在底盖上，因此无需使用较大的负载作用在杆件和杆件引导件的滑动接触部位上，因此能够减小杆件和设置在杆件引导件的内周的衬套之间的摩擦力，并有利于气缸装置顺畅地伸缩。

此外，气缸装置具备：供给通道，其连通储液罐和杆件侧腔室；泵，其设置在供给通道的中间并从储液罐吸入液体后向杆件侧腔室供给液体；以及电机，其驱动泵；盖构件既可以是封闭气缸的一端并且允许杆件插通至内周侧以引导杆件轴向移动的杆件引导件和封闭气缸的另一端的底盖中的任意一方，也可以在杆件引导件和底盖中的另一方上安装泵和电机。根据以这种方式构成的气缸装置，由于作为重物的第一开关阀、第二开关阀和控制阀，以及同样作为重物的泵和电机都能够平衡良好地配置在气缸的杆件引导件和底盖上，因此重量平衡度良好，并且还能够防止仅仅只对设置在托架上的防振橡胶中的一方施加较大的负载。

更进一步地，气缸装置中的控制阀也可以具有：阻尼通道和泄压通道，其设置在盖构件上且并列设置在排出通道的中间；控制阀阀体，其设置在阻尼通道上并开关阻尼通道；切换阀阀体，其开关泄压通道；第一弹簧，其朝向关闭阻尼通道的方向对控制阀阀体施力；第二弹簧，其沿着与第一弹簧相同的方向并朝向打开泄压通道的方向对切换阀阀体施力；第三螺线管，其抵抗第一弹簧和第二弹簧的作用力，并经由切换阀阀体向控制阀阀体施加推力。根据以这种方式构成的气缸装置，不仅能够调节阻尼力或推力，而且还能够将故障时的阻尼力设定为预定的大小。

发明的效果

根据本发明的气缸装置，能够减少部件数量并且使装置小型化，同时还无需担心液体泄漏到外部。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式中的气缸装置的纵向截面图。

图2是示出将本发明的气缸装置应用于铁道车辆的状态的示意图。

图3是本发明的第二实施方式中的气缸装置的纵向截面图。

图4是本发明的第三实施方式中的气缸装置的纵向截面图。

图5是本发明的第四实施方式中的气缸装置的纵向截面图。

图6是本发明的气缸装置中的控制阀的电路图的示例。

附图标记说明

1、气缸；2、杆件引导件(盖构件)；3、活塞；4、杆件；5、整流通道；6、吸入通道；7、第一通道；8、第一开关阀；8a、第一螺线管；8b、第一阀体；9、第二通道；10、第二开关阀；10a、第二螺线管；10b、第二阀体；11、排出通道；12、控制阀；12a、36、第三螺线管；12b、32、控制阀阀体；16、底盖；23、底盖(盖构件)；24、杆件引导件；30、阻尼通道；31、泄压通道；33、切换阀阀体；34、第一弹簧；35、第二弹簧；C、C1、C2、C3、气缸装置；M、电机；P、泵；S、供给通道；R1、杆件侧腔室；R2、活塞侧腔室；T、储液罐。

具体实施方式

下面，基于图中所示的实施方式对本发明进行说明。在以下说明的各实施方式的气缸装置C、C1、C2、C3中，对于相同的部件标注相同的附图标记，并且说明重复，因此，对于在一个实施方式中已说明的相同的部件，在其他实施方式的说明中将省略其详细说明。

如图1所示，第一实施方式的气缸装置C是用于抑制铁道车辆的车身B的左右移动的减震器。如图1所示，气缸装置C具备：气缸1；环状的杆件引导件2，其设置在气缸1的一端并用作封闭气缸1的端部的盖构件；活塞3，其可滑动自如地插入气缸1内；杆件4，其插入气缸1内并与活塞3相连结；杆件侧腔室R1及活塞侧腔室R2，其在气缸1内通过活塞3划分而成；储液罐T，其储存液压油；整流通道5，其仅仅允许液压油从活塞侧腔室R2流向杆件侧腔室R1；吸入通道6，其仅仅允许液压油从储液罐T流向活塞侧腔室R2；第一通道7，其连通杆件侧腔室R1和活塞侧腔室R2；第一开关阀8，其设置在第一通道7的中间；第二通道9，其连通活塞侧腔室R2和储液罐T；第二开关阀10，其设置在第二通道9的中间；排出通道11，其使杆件侧腔室R1与储液罐T连接；以及控制阀12，其设置在排出通道11的中间。

而且，如图2所示，此气缸装置C插装在铁道车辆的台车W和车身B之间，并且作为车身B的减震装置用于抑制车身B相对于车辆行驶方向在水平横向上的振动。

以下，将对气缸装置C的各部分进行详细说明。气缸1为筒状，图1中作为左端的一端，由作为盖构件的杆件引导件2来封闭。此外，气缸1在图1中作为右端的另一端嵌合有阀壳体13。在杆件引导件2的内周插通有杆件4，该杆件可移动自如地插入气缸1内。杆件引导件2与杆件4的外周滑动接触，并且引导杆件4相对于气缸1的轴向移动。杆件4的一端向气缸1的外部突出，杆件4的另一端与可滑动自如地插入气缸1内的活塞3相连结。

在气缸1的外周侧设有覆盖气缸1的外周的外筒14。外筒14具备筒部14a和通过焊接安装在筒部14a的图1中左端的凸缘部14b。此外，外筒14具备从凸缘部14b的左端处开口的多个螺纹孔14c。另外，筒部14a与凸缘部14b的接合也可以采用焊接以外的接合方法。在外筒14的凸缘部14b的图1中左端，通过多个螺栓20紧固有环状头帽15。更进一步地，杆件引导件2通过多个螺栓21紧固在头帽15上。此外，外筒14在图1中的右端安装有底盖16，该底盖用于封闭外筒14在图1中的右端。

如此一来，通过与外筒14相连结的头帽15和底盖16，夹持气缸1和与气缸1的端部嵌合的阀壳体13，并且使其相对于外筒14保持固定不动。如上所述，外筒14在图1中的左端由杆件引导件2和头帽15来封闭，外筒14在图1中的右端由底盖16来封闭，并且密封气缸1和外筒14之间的环状间隙。而且，储液罐T由气缸1与外筒14之间的环状间隙形成。

在本实施方式中，底盖16并没有直接嵌合在气缸1上，而是通过安装在外筒14的筒部14a的另一端上，经由阀壳体13与气缸1相连结。如此一来，底盖16除了与气缸1直接嵌合之外，也可以间接地与气缸1相连结。

另外，杆件由安装在杆件引导件2的图1中的左端的密封构件22a密封杆件4的外周，并且将其密封在气缸1内。更进一步地，气缸1通过可滑动自如地插入到内侧的活塞3被划分为图1中左侧的杆件侧腔室R1和图1中右侧的活塞侧腔室R2。在杆件侧腔室R1和活塞侧腔室R2中填充有液压油等液体，并且在储液罐T内填充有液体和气体。另外，气缸装置C中使用的液体也可以是水、水溶液等除液压油以外的液体。而且，在作为杆件4的前端的图1中左端，设有可与铁道车辆的台车W相连结的托架4a。

接下来，在活塞3上设置有整流通道5，该整流通道连通活塞侧腔室R2和杆件侧腔室R1，并且在中间具备止回阀5a。止回阀5a仅仅允许液压油从活塞侧腔室R2流向杆件侧腔室R1，并且将整流通道5设定为仅仅允许液压油从活塞侧腔室R2流向杆件侧腔室R1的单向通道。

如前所述，阀壳体13嵌合在气缸1的端部，并且封闭气缸1在图1中的右端。而且，阀壳体13具备设置在中央的通孔13a、以及连通储液罐T和活塞侧腔室R2并且在中间具备止回阀6a的吸入通道6。在阀壳体13的右端中央设置有沿轴向延伸的轴部13b，通孔13a从轴部13b的前端处开口并通过阀壳体13的左端与活塞侧腔室R2连通。吸入通道6从阀壳体13的右端且避开轴部13b的位置与阀壳体13的左端连通。此外，止回阀6a仅仅允许液压油从储液罐T流向活塞侧腔室R2，并且将吸入通道6设定为仅仅允许液压油从储液罐T流向活塞侧腔室R2的单向通道。

底盖16安装在外筒14在图1中右端的一端，并且封闭外筒14的一端。底盖16具备：托架16a，其能够与设置在图1中右端的铁道车辆的台车W和车身B中的另一方相连结；筒状嵌合部16b，其设置在图1中左端并与外筒14嵌合；凹部16c，其与气缸1的右端以及阀壳体13嵌合；以及嵌合孔16d，其位于图1中左端且比凹部16c在外周侧上开口，并且可以插入导管17。而且，如图2所示，气缸装置C利用这些托架4a、16a与铁道车辆的车身B和台车W连结，并且插装在台车W和车身B之间。

当将以这种方式构成的底盖16的嵌合部16b嵌合在外筒14的右端时，则在嵌合部16b与外筒14的筒部14a的右端之间形成坡口，利用此坡口将两者焊接成一体。另外，外筒14与底盖16的接合也可以采用除焊接以外的接合方法来进行。凹部16c具备：大径部16c1，其内径比阀壳体13与气缸1的外径大；中径部16c2，其与大径部16c1的右端相连且内径比大径部16c1小；小径部16c3，其与中径部16c2的右端相连且内径比中径部16c2小。当将嵌合有阀壳体13的气缸1端部插入到此凹部16c中时，阀壳体13的轴部13b插入到所述小径部16c3中，以使气缸1和阀壳体13沿径向定位。此外，中径部16c2比阀壳体13的外径小，当将气缸1和阀壳体13插入到大径部16c1内时，阀壳体13落座于大径部16c1和中径部16c2之间的台阶部，并且在阀壳体13的右方产生环状空隙G。此环状空隙G通过设置在底盖16上的凹槽16c4与储液罐T连通。此外，此环状空隙G面向在阀壳体13上设置的吸入通道6。因此，吸入通道6通过所述空隙G和凹槽16c4与储液罐T连通，并确保活塞侧腔室R2与储液罐T的连通。另外，在储液罐T中，除了液压油之外，还填充有气体。储液罐T内无需压缩气体进行填充，以使其达到加压状态。

此外，在底盖16上具备从嵌合孔16d向凹部16c的小径部16c3开口的通道16e。此外，通道16e经由阀壳体13的通孔13a与活塞侧腔室R2连通，并且使嵌合孔16d与活塞侧腔室R2连通。

接下来，头帽15为环状，其具备：嵌合部15a，其与气缸1嵌合，该气缸将内周在图1中的右端侧形成为大径而设置；凸缘部15b，其与设置于外周的外筒14的凸缘部14b相对地设置；嵌合孔15c，其沿轴向在与图1中右端的底盖16的嵌合孔16d相对设置的位置处开口；通道15d，其从嵌合孔15c延伸并通往图1中的左端；以及通道15e，其从图1中的左端通往右端。在外筒14的凸缘部14b上设有未图示的多个螺纹孔，并且在与头帽15的凸缘部15b的所述螺纹孔相对设置的位置处设有多个孔(未图示)。而且，头帽15通过使凸缘部15b与外筒14的凸缘部14b对接并利用多个螺栓20将凸缘部14b、15b彼此紧固，从而固定在外筒14上。

在头帽15的嵌合孔15c和与此嵌合孔15c相对设置的底盖16的嵌合孔16d中，以密封的状态嵌合有导管17。因此，与嵌合孔15c连通的通道15d经由导管17内、通道16e和通孔13a与活塞侧腔室R2连通。此外，通道15e与储液罐T连通。

此外，导管17由固定在外筒14上的头帽15和底盖16保持，因此即使向气缸装置C输入振动，其也不会脱落。

在本实施方式中，作为盖构件的杆件引导件2通过螺栓21紧固在头帽15上。杆件引导件2具备：盖部2a，其具有嵌合在气缸1的内周的嵌合部2a1，并与头帽15连结且封闭气缸1在图1中的左端；以及阀保持部2b，其与盖部2a的侧方相连，并且保持第一开关阀8中的第一螺线管8a、第二开关阀10的第二螺线管10a以及控制阀12中的第三螺线管12a；其中，其形成为不能拆分的一个部件。

盖部2a具备杆件插孔2a2，其从图1中的左端贯穿至嵌合部2a1在图1中的右端。在杆件插孔2a2的内周安装有呈筒状且与杆件4的外周滑动接触的衬套19。尽管图中未示出，但是盖部2a具备多个螺栓插孔，其与设置在头帽15上的未图示的多个螺纹孔相对设置，并且允许螺栓21插通。此外，杆件引导件2在图1中的左端上层叠有环状密封壳体22，其用于保持与杆件4的外周滑动接触的环状密封构件22a。密封壳体22还具备多个螺栓插孔，其与设置在头帽15上的未图示的多个螺纹孔相对设置并且允许螺栓21的插通。因此，在头帽15上层叠有杆件引导件2及密封壳体22，在将螺栓21插入杆件引导件2及密封壳体22的螺栓插孔内的同时螺合在头帽15的螺纹孔中，从而将杆件引导件2与密封壳体22固定在头帽15上。

此外，杆件引导件2的嵌合部2a1呈环状，并且在其外周的一部分上具备与杆件侧腔室R1连通的凹槽2a3。杆件引导件2在盖部2a和阀保持部2b的内部还具备通道2c、2d、2e。

通道2c从凹槽2a3在杆件引导件2的图1中的右端开口并与头帽15的通道15d连通。而且，在通道2c上设有第一开关阀8。

通道2d与比通道2c的第一开关阀8更靠近通道15d侧的连接点P1相连接，并且在杆件引导件2的图1中的右端开口，以使通道2c与头帽15的通道15e连通。而且，在通道2d上设有第二开关阀10。

更进一步地，通道2e与比通道2c的第一开关阀8更靠近凹槽2a3侧的连接点P2以及比通道2d的第二开关阀10更靠近通道15e侧的连接点P3相连接，并且使通道2c和通道2d连通。而且，在通道2d中设有控制阀12。

通道2c的一端侧经由凹槽2a3与杆件侧腔室R1连通，另一端侧经由通道15d、导管17内、通道16e和通孔13a与活塞侧腔室R2连通。而且，第一通道7由凹槽2a3、通道2c、通道15d、导管17内、通道16e和通孔13a形成，并且连通杆件侧腔室R1和活塞侧腔室R2。此外，由于第一开关阀8设置在通道2c上，因此其设置在第一通道7的中间。

通道2d的一端侧经由比通道2c的连接点P1更靠近通道15d侧的部分、导管17内、通道16e及通孔13a，在不连通第一开关阀8的状态下与活塞侧腔室R2连通，另一端侧通过通道15e与储液罐T连通。而且，第二通道9由通孔13a、通道16e、导管17内、通道15d、通道2c的一部分、通道2d和通道15e形成，并且连通活塞侧腔室R2和储液罐T。此外，由于第二开关阀10设置在通道2d上，因此其设置在第二通道9的中间。

通道2e的一端侧经由比通道2c的连接点P2更靠近凹槽2a3侧的部分和凹槽2a3，在不连通第一开关阀8的状态下与杆件侧腔室R1连通，另一端侧经由比通道2d的连接点P3更靠近通道15e侧的部分和通道15e，在不通过第二开关阀10的状态下与储液罐T连通。而且，排出通道11由凹槽2a3、通道2c的一部分、通道2e和通道15e形成，并且连通杆件侧腔室R1和储液罐T。此外，控制阀12设置在通道2e上，因此其设置在排出通道11的中间。

第一开关阀8是对作为第一通道7的一部分的通道2c进行开关的开关阀，其具备：第一螺线管8a，其通过未图示的螺栓安装在杆件引导件2的外侧；第一阀体8b，其通过第一螺线管8a进行驱动的同时设置在通道2c上，并且具备切断位置和连通位置；以及弹簧8c，其对第一阀体8b施力以使其处于切断位置。而且，当第一开关阀8通过向第一螺线管8a通电来抵抗弹簧8c的作用力并将推力作用于第一阀体8b时，第一阀体8b处于连通位置以打开第一通道7，当不向第一螺线管8a通电时，则第一阀体8b通过弹簧8c的作用力处于切断位置以关闭第一通道7。如此一来，第一开关阀8成为常闭型开关阀。第一开关阀8的构成部件中除了第一螺线管8a以外的其他构成部件设置在杆件引导件2内。

第二开关阀10是对作为第二通道9的一部分的通道2d进行开关的开关阀，其具备：第二螺线管10a，其通过未图示的螺栓安装在杆件引导件2的外侧；第二阀体10b，其通过第二螺线管10a进行驱动的同时设置在通道2d上，并且具备切断位置和连通位置；以及弹簧10c，其对第二阀体10b施力以使其处于切断位置。而且，当第二开关阀10通过向第二螺线管10a通电来抵抗弹簧10c的作用力并将推力作用于第二阀体10b时，第二阀体10b处于连通位置以打开第二通道9，当不向第二螺线管10a通电时，则第二阀体10b通过弹簧10c的作用力处于切断位置以关闭第二通道9。如此一来，第二开关阀10成为常闭型开关阀。第二开关阀10的构成部件中除了第二螺线管10a以外的其他构成部件设置在杆件引导件2内。

在本实施方式中，控制阀12是能够调节开阀压力并且用于对作为排出通道11的一部分的通道2e进行开关的可变溢流阀，其具备：第三螺线管12a，其通过未图示的螺栓安装在杆件引导件2的外侧；控制阀阀体12b，其通过第三螺线管12a进行驱动的同时设置在通道2e上；弹簧12c，其沿闭阀的方向对控制阀阀体12b施力；以及先导通道12d，其使杆件侧腔室R1的压力沿开阀方向作用于控制阀阀体12b上。而且，第三螺线管12a沿与弹簧12c的作用力相反的方向使推力作用于控制阀阀体12b。在控制阀阀体12b上，在开阀方向上施加有第三螺线管12a的推力和杆件侧腔室R1的压力，在闭阀方向上施加有弹簧12c的作用力。当调节向第三螺线管12a施加的电流量时，则能够调节第三螺线管12a的推力的大小，因此，通过调节向第三螺线管12a施加的电流量，就能够调节控制阀12打开排出通道11时的开阀压力。控制阀12的构成部件中除了第三螺线管12a以外的其他构成部件设置在杆件引导件2内。另外，除了可变溢流阀以外，控制阀12还可以采用能够调节对液压油的流动施加的阻力的阀。

另外，第一螺线管8a、第二螺线管10a以及第三螺线管12a与气缸1平行地安装在作为盖构件的杆件引导件2的气缸侧端面上。如此一来，当第一螺线管8a、第二螺线管10a以及第三螺线管12a安装在作为盖构件的杆件引导件2上时，则第一螺线管8a、第二螺线管10a以及第三螺线管12a不会妨碍杆件4相对于气缸1的轴向移动，并且能够避免气缸装置C在径向上的大型化。

在以这种方式构成的气缸装置C中，当第一开关阀8处于连通位置而第二开关阀10处于切断位置时，杆件侧腔室R1和活塞侧腔室R2经由第一通道7处于连通状态，而经由第二通道9的活塞侧腔室R2和储液罐T之间的连通被切断。在这种状态下，当气缸装置C通过外部输入而呈现出杆件4相对于气缸1缩回的伸长动作时，液压油从缩小的杆件侧腔室R1通过第一通道7向扩大的活塞侧腔室R2移动。此外，在整个气缸1内，杆件4从气缸1缩回的体积部分的液压油不足，而不足部分的液压油打开止回阀6a，通过吸入通道6从储液罐T向活塞侧腔室R2移动。如此一来，在第一开关阀8处于连通位置而第二开关阀10处于切断位置的状态下，即使气缸装置C进行伸长动作，液压油也不会流过设置于排出通道11的控制阀12，由于杆件侧腔室R1和活塞侧腔室R2几乎是储液罐压力，因此气缸装置C不会产生妨碍伸长动作的伸长侧的阻尼力。

另一方面，在第一开关阀8处于连通位置而第二开关阀10处于切断位置的状态下，当气缸装置C呈现收缩动作时，液压油经由第一通道7后从缩小的活塞侧腔室R2向扩大的杆件侧腔室R1移动。此外，在整个气缸1内，杆件4进入气缸1内的体积部分的液压油过剩，由于第二通道9被切断，因此在气缸1内过剩部分的液压油从气缸1内通过排出通道11的控制阀12向储液罐T移动。如此一来，在第一开关阀8处于连通位置而第二开关阀10处于切断位置的状态下，当气缸装置C进行收缩动作时，液压油流经设置于排出通道11的控制阀12，气缸1内的整体压力上升，因此气缸装置C产生妨碍收缩动作的压缩侧的阻尼力。由于能够通过调节控制阀12的开阀压力来调节气缸1内的压力的大小，因此能够通过调节施加给控制阀12的第三螺线管12a的电流量来调节气缸装置C所产生的压缩侧的阻尼力。此时的气缸装置C所产生的压缩侧的阻尼力为活塞3的活塞侧腔室R2侧的受压面积与杆件侧腔室R1的受压面积之差乘以气缸1内的压力而获得的值的阻尼力。

此外，在气缸装置C中，当第一开关阀8处于切断位置而第二开关阀10处于连通位置时，杆件侧腔室R1和活塞侧腔室R2之间的经由第一通道7的连通被切断，而活塞侧腔室R2和储液罐T经由第二通道9连通。在这种状态下，当气缸装置C通过外部输入而呈现出杆件4相对于气缸1缩回的伸长动作时，由于第一通道7被切断，因此液压油从缩小的杆件侧腔室R1流经排出通道11的控制阀12后向储液罐T移动。液压油从储液罐T流经第二通道9后供给至通过气缸装置C的伸长动作而扩大的活塞侧腔室R2。如此一来，在第一开关阀8处于切断位置而第二开关阀10处于连通位置的状态下，当气缸装置C进行伸长动作时，液压油流经设置于排出通道11的控制阀12，杆件侧腔室R1内的压力上升，另一方面，由于活塞侧腔室R2内的压力几乎是储液罐压力，因此气缸装置C产生妨碍伸长动作的伸长侧的阻尼力。由于能够通过调节控制阀12的开阀压力来调节杆件侧腔室R1的压力的大小，因此能够通过调节施加给控制阀12的第三螺线管12a的电流量来调节气缸装置C所产生的伸长侧的阻尼力。此时的气缸装置C所产生的伸长侧的阻尼力为活塞3的杆件侧腔室R1的受压面积乘以气缸1内的压力而获得的值的阻尼力。

另一方面，在第一开关阀8处于切断位置而第二开关阀10处于连通位置的状态下，当气缸装置C呈现收缩动作时，液压油推开止回阀5a并从缩小的活塞侧腔室R2流经整流通道5后向扩大的杆件侧腔室R1移动。此外，在整个气缸1内，杆件4进入气缸1内的体积部分的液压油过剩，在气缸1内过剩部分的液压油从气缸1内通过第二通道9向储液罐T移动。如此一来，在第一开关阀8处于切断位置而第二开关阀10处于连通位置的状态下，即使气缸装置C进行收缩动作，液压油也不会流过设置于排出通道11的控制阀12，由于杆件侧腔室R1和活塞侧腔室R2几乎是储液罐压力，因此气缸装置C不会产生妨碍收缩动作的压缩侧的阻尼力。

如前所述，气缸装置C的压缩侧的阻尼力为活塞3的活塞侧腔室R2侧的受压面积与杆件侧腔室R1的受压面积之差乘以气缸1内的压力而获得的值的阻尼力，而气缸装置C所产生的伸长侧的阻尼力为活塞3的杆件侧腔室R1的受压面积乘以气缸1内的压力而获得的值的阻尼力。在本实施方式的气缸装置C中，将活塞3的杆件侧腔室R1侧的受压面积设定为活塞侧腔室R2侧的受压面积的二分之一。因此，若控制阀12的开阀压力相同，则气缸装置C能够使伸长侧的阻尼力和压缩侧的阻尼力相等。因此，若将活塞3的杆件侧腔室R1侧的受压面积设定为活塞侧腔室R2侧的受压面积的二分之一，则能够很容易地控制气缸装置C的阻尼力。

如上所述，当第一开关阀8处于连通位置而第二开关阀10处于切断位置时，气缸装置C仅在收缩动作时产生阻尼力，而在伸长动作时不产生阻尼力。此外，当第一开关阀8处于切断位置而第二开关阀10处于连通位置时，气缸装置C仅在伸长动作时产生阻尼力，而在收缩动作时不产生阻尼力。

在将图2所示的气缸装置C安装到铁道车辆上的状态下，当车身B相对于台车W向右方移动时，并且当气缸装置C呈现收缩动作而车身B相对于台车W向左方移动时，气缸装置C呈现伸长动作。在这种情况下，气缸装置C利用压缩侧的阻尼力来抑制车身B向右方的移动，但是当车身B和台车W向右方移动，且台车W的移动速度比车身B慢时，其进行收缩动作以产生压缩侧的阻尼力，并且能够抑制车身B的振动。但是，当车身B和台车W向右方移动，并且台车W的移动速度比车身B快时，气缸装置C不进行收缩动作而呈现伸长动作。在此，当气缸装置C产生伸长侧的阻尼力时，由于气缸装置C的伸长动作被抑制，因此将台车W向右方向的移动传递到车身B。但是，在本实施方式的气缸装置C中，由于能够作为具有单侧效应的半主动减震器发挥作用，因此能够进行控制以便当车身B和台车W向右方移动且台车W的移动速度比车身B快时仅仅产生压缩侧的阻尼力，从而可以防止促进车身B的振动。另外，当车身B和台车W向左方移动且台车W的移动速度比车身B快时，只要控制其仅仅产生气缸装置C的伸长侧的阻尼力即可。如此一来，在气缸装置C产生阻尼力的方向是通过铁道车辆的台车W的振动以加强车身B的振动的方向时，气缸装置C作为具有单侧效应的减震器发挥作用，以使其在这个方向上不产生力。因此，此气缸装置C根据Carnop理论可以很容易地实现半主动控制，因此可以作为半主动减震器发挥作用。

接下来，当第一开关阀8和第二开关阀10都处于切断位置时，杆件侧腔室R1和活塞侧腔室R2之间的经由第一通道7的连通被切断，并且活塞侧腔室R2和储液罐T之间的经由第二通道9的连通被切断。在这种状态下，当气缸装置C通过外部输入而呈现出杆件4相对于气缸1缩回的伸长动作时，由于第一通道7被切断，因此液压油从缩小的杆件侧腔室R1流经排出通道11的控制阀12后向储液罐T移动。在通过气缸装置C的伸长动作而扩大的活塞侧腔室R2中，止回阀6a打开，通过吸入通道6从储液罐T供给液压油。如此一来，在第一开关阀8和第二开关阀10均处于切断位置的状态下，当气缸装置C进行伸长动作时，液压油流经设置于排出通道11的控制阀12，杆件侧腔室R1内的压力上升，另一方面，由于活塞侧腔室R2内的压力几乎是储液罐压力，因此气缸装置C产生妨碍伸长动作的伸长侧的阻尼力。由于能够通过调节控制阀12的开阀压力来调节杆件侧腔室R1的压力的大小，因此能够通过调节施加给控制阀12的第三螺线管12a的电流量来调节气缸装置C所产生的伸长侧的阻尼力。

另一方面，在第一开关阀8和第二开关阀10均处于切断位置的状态下，当气缸装置C呈现出收缩动作时，液压油推开止回阀5a并经由整流通道5后从缩小的活塞侧腔室R2向扩大的杆件侧腔室R1移动。此外，在整个气缸1内，杆件4进入气缸1内的体积部分的液压油过剩，由于第二通道9被切断，因此在气缸1内过剩部分的液压油从气缸1内通过排出通道11的控制阀12向储液罐T移动。如此一来，在第一开关阀8和第二开关阀10均处于切断位置的状态下，当气缸装置C进行收缩动作时，液压油流经设置于排出通道11的控制阀12，气缸1内的整体压力上升，因此气缸装置C产生妨碍收缩动作的压缩侧的阻尼力。由于能够通过调节控制阀12的开阀压力来调节气缸1内的压力的大小，因此能够通过调节施加给控制阀12的第三螺线管12a的电流量来调节气缸装置C所产生的压缩侧的阻尼力。

如上所述，当第一开关阀8和第二开关阀10均处于切断位置且气缸装置C伸缩时，液压油在储液罐T、活塞侧腔室R2以及杆件侧腔室R1中单向循环并流过控制阀12。因此，气缸装置C可以作为单向型被动减震器发挥作用，其在进行伸长动作时和收缩动作时均产生阻尼力，并且可以通过调节控制阀12的开阀压力来调节阻尼力。此外，如前所述，在本实施方式的气缸装置C中，由于将活塞3的杆件侧腔室R1侧的受压面积设定为活塞侧腔室R2侧的受压面积的二分之一，因此若控制阀12的开阀压力相同，则气缸装置C能够使伸长侧的阻尼力和压缩侧的阻尼力相等。

更进一步地，在气缸装置C中，当第一开关阀8和第二开关阀10都处于连通位置时，杆件侧腔室R1和活塞侧腔室R2经由第一通道7连通，并且活塞侧腔室R2和储液罐T经由第二通道9连通。在这种状态下，当气缸装置C通过外部输入而呈现出杆件4相对于气缸1缩回的伸长动作时，液压油从缩小的杆件侧腔室R1通过第一通道7向扩大的活塞侧腔室R2移动。此外，在整个气缸1内，杆件4从气缸1缩回的体积部分的液压油不足，而不足部分的液压油通过第二通道9从储液罐T向活塞侧腔室R2移动。如此一来，当第一开关阀8和第二开关阀10都处于连通位置时，即使气缸装置C进行伸长动作，液压油也不会流过设置于排出通道11的控制阀12，由于杆件侧腔室R1和活塞侧腔室R2几乎是储液罐压力，因此气缸装置C不会产生妨碍伸长动作的伸长侧的阻尼力。

另一方面，在第一开关阀8和第二开关阀10都处于连通位置的状态下，当气缸装置C呈现收缩动作时，液压油经由第一通道7后从缩小的活塞侧腔室R2向扩大的杆件侧腔室R1移动。此外，在整个气缸1内，杆件4进入气缸1内的体积部分的液压油过剩，在气缸1内过剩部分的液压油从气缸1内通过第二通道9向储液罐T移动。如此一来，在第一开关阀8和第二开关阀10都处于连通位置的状态下，即使气缸装置C进行收缩动作，液压油也不会流过设置于排出通道11的控制阀12，由于杆件侧腔室R1和活塞侧腔室R2几乎是储液罐压力，因此气缸装置C不会产生妨碍收缩动作的压缩侧的阻尼力。

如上所述，当第一开关阀8和第二开关阀10都处于连通位置时，气缸装置C处于在进行伸长动作和收缩动作时都不会产生阻尼力的卸载状态。

如上所述，本实施方式中的气缸装置C具备：气缸1；杆件引导件(盖构件)2，其设置在气缸1的一端并封闭气缸1的端部；活塞3，其可滑动自如地插入气缸1内；杆件4，其插入气缸1内并与活塞3相连结；杆件侧腔室R1及活塞侧腔室R2，其在气缸1内通过活塞3划分而成；储液罐T，其储存液压油(液体)；整流通道5，其仅仅允许液压油(液体)从活塞侧腔室R2流向杆件侧腔室R1；吸入通道6，其仅仅允许液压油(液体)从储液罐T流向活塞侧腔室R2；第一通道7，其连通杆件侧腔室R1和活塞侧腔室R2；第一开关阀8，其设置在第一通道7的中间；第二通道9，其连通活塞侧腔室R2和储液罐T；第二开关阀10，其设置在第二通道9的中间；排出通道11，其使杆件侧腔室R1与储液罐T连接；以及控制阀12，其设置在排出通道11的中间；其中，第一开关阀8具有设置在杆件引导件(盖构件)2内并用于开关第一通道7的第一阀体8b、以及安装在杆件引导件(盖构件)2上并用于驱动第一阀体8b的第一螺线管8a；第二开关阀10具有设置在杆件引导件(盖构件)2内并用于开关第二通道9的第二阀体10b、以及安装在杆件引导件(盖构件)2上并用于驱动第二阀体10b的第二螺线管10a；控制阀12具有设置在杆件引导件(盖构件)2内并开关排出通道11的控制阀阀体12b、以及设置在杆件引导件(盖构件)2内并使推力作用在控制阀阀体12b上的第三螺线管12a。

在以这种方式构成的气缸装置C中，作为一个部件的杆件引导件(盖构件)2中内置有第一开关阀8的第一阀体8b、第二开关阀10的第二阀体10b以及控制阀12的控制阀阀体12b。因此，在本实施方式的气缸装置C中，不需要利用螺栓分别将构成第一开关阀的阀块、构成第二开关阀的阀块以及构成控制阀的阀块固定在杆件引导件(盖构件)2上。当采用用于将各阀块用螺栓紧固在杆件引导件(盖构件)2上的结构时，需要将第一、第二和第三螺线管用螺栓紧固在各阀块上，并且螺栓紧固部位变得非常多。而且，需要采取以下措施，即用于将各阀块的固有频率以及包含杆件引导件(盖构件)2和阀块在内的总固有频率设定为铁道车辆的固有频率以上来防止螺栓脱落，并且为了确保螺栓的嵌合长度，各阀块和杆件引导件(盖构件)2在设计方面的制约增多，并且由于振动频率的问题而明显地限制了材料的选择自由度。与此相对，如前所述，在本实施方式中的气缸装置C中，由于作为一个部件的杆件引导件(盖构件)2上内置有第一开关阀8的第一阀体8b、第二开关阀10的第二阀体10b以及控制阀12的控制阀阀体12b，因此能够减少螺栓紧固部位，并且提高杆件引导件(盖构件)2的材料的选择自由度，例如能够使用铝等轻质金属来形成杆件引导件(盖构件)2。此外，由于不需要将各阀块都连结在杆件引导件(盖构件)2上，因此也无需担心液压油(液体)从杆件引导件(盖构件)2与各阀块之间泄漏。因此，根据本实施方式的气缸装置C，由于不需要阀块也能够减少螺栓紧固部位，因此能够减少部件数量并且使装置小型化，并且还无需担心液压油(液体)泄漏到外部。此外，根据本实施方式中的气缸装置C，由于不需要将阀块连结在杆件引导件(盖构件)2的侧方，因此对于用于支撑杆件引导件(盖构件)2的杆件4的部位的厚度，由于提高了设计自由度，因此可以将其限制在该厚度所需的最小限度。

此外，当将盖构件作为杆件引导件2时，由于作为重物的第一开关阀8、第二开关阀10以及控制阀12集中在杆件引导件2上，因此气缸装置C的重心位于杆件引导件2附近，从而气缸装置C的重量平衡度得以提高，还可以防止仅仅只对安装气缸装置C的两端侧的托架4a、16a的防振橡胶V1、V2中的一方施加偏置的负载。

另外，在前述内容中，尽管将盖构件作为杆件引导件2，但也可以如图3所示的第二实施方式中的气缸装置C1那样，将底盖23作为盖构件，在底盖23上安装有第一螺线管8a、第二螺线管10a以及第三螺线管12a，并且在底盖23中内置有第一开关阀8的第一阀体8b、第二开关阀10的第二阀体10b以及控制阀12的控制阀阀体12b。第二实施方式中的气缸装置C1是用于抑制铁道车辆的车身B的左右移动的减震器。此外，如图3所示，第二实施方式中的气缸装置C1与第一实施方式中的气缸装置C之间的不同的部分仅仅只有底盖23和杆件引导件24。

底盖23安装在外筒14在图3中的右端的一端，并且封闭外筒14的一端。底盖23具备：盖部23a，其嵌合在外筒14在图3中的右端且用于封闭外筒14的右端；阀保持部23b，其与盖部23a的侧方相连，并且用于保持第一开关阀8中的第一螺线管8a、第二开关阀10的第二螺线管10a以及控制阀12中的第三螺线管12a；以及托架23c，其设置于盖部23a在图3中的右端；其中，至少盖部23a和阀保持部23b形成为不能拆分的一个部件。

盖部23a具备：凹部23a1，其与阀壳体13的气缸1的右端以及阀壳体13嵌合；以及嵌合孔23a2，其位于图3中左端且从凹部23a1处在外周侧开口，并且可以将导管17插入至图2中的右端。另外，在凹部23a1内形成于阀壳体13的轴部13b的外周的空隙G与储液罐T连通。

而且，底盖23还在盖部23a和阀保持部23b的内部具备通道23d、23e、23f。

通道23d从底盖23的嵌合孔23a2在图3中的右端处开口，并且在凹部23a1内与嵌合有轴部13b的最深部连通，同时经由通孔13a与活塞侧腔室R2连通。而且，在通道23d上设有第一开关阀8。

通道23e与比通道23d的第一开关阀8更靠近凹部23a1侧连接，并且与凹部23a1内的空隙G连通，同时经由空隙G与储液罐T连通。而且，在通道23e上设有第二开关阀10。

更进一步地，通道23f与比通道23d的第一开关阀8更靠近导管17的一侧和比通道23e的第二开关阀10更靠近储液罐T的一侧连接，并且使通道23d和通道23e连通。而且，在通道23f中设有控制阀12。

接下来，杆件引导件24通过螺栓21紧固在头帽15上。杆件引导件24具有嵌合在气缸1的内周的嵌合部24a以及从图3中的左端贯穿嵌合部24a在图3中的右端的杆件插孔24b，其与头帽15连结，并且封闭气缸1在图3中的左端。另外，在杆件插孔24b的内周上安装有呈筒状且与杆件4的外周滑动接触的衬套19。

杆件引导件24利用螺栓21与层叠在杆件引导件24的在图3中的左端的密封壳体22一起固定在头帽15上。此外，杆件引导件24的嵌合部24a呈环状，并且在其外周的一部分上具备与杆件侧腔室R1连通的凹槽24c。杆件引导件24具备与凹槽24c和头帽15的通道15d连通的通道24d。另外，第一实施方式中的头帽15的通道15e被废除。

整理时，底盖23的通道23d的一端侧经由导管17、通道24d和凹槽24c与杆件侧腔室R1连通，另一端侧经由通孔13a与活塞侧腔室R2连通。因此，第一通道7由凹槽24c、通道24d、通道15d、导管17内、通道23d及通孔13a形成，并且连通杆件侧腔室R1和活塞侧腔室R2。此外，由于第一开关阀8设置在通道23d上，因此其设置在第一通道7的中间。

通道23e的一端侧经由比通道23e的第一开关阀8更靠近活塞侧腔室R2侧的部分及通孔13a，在不连通第一开关阀8的状态下与活塞侧腔室R2连通，另一端侧通过空隙G与储液罐T连通。而且，第二通道9由通孔13a、通道23e、以及通道23d的一部分形成，并且连通活塞侧腔室R2和储液罐T。此外，由于第二开关阀10设置在通道23e，因此其设置在第二通道9的中间。

通道23f的一端侧经由比通道23d的第一开关阀8更靠近杆件侧腔室R1侧的部分，在不连通第一开关阀8的状态下与杆件侧腔室R1连通，另一端侧经由比通道23e的第二开关阀10更靠近储液罐T侧的部分，在不连通第二开关阀10的状态下与储液罐T连通。而且，排出通道11由凹槽24c、通道24d、通道15d、导管17内、通道23d的一部分、通道23f和通道23e的一部分形成，并且连通杆件侧腔室R1和储液罐T。此外，控制阀12设置在通道23f上，因此其设置在排出通道11的中间。

而且，在底盖23上安装有第一螺线管8a、第二螺线管10a以及第三螺线管12a，并且在底盖23内设置有第一开关阀8的第一阀体8b、第二开关阀10的第二阀体10b以及控制阀12的控制阀阀体12b。

由于在以这种方式构成的气缸装置C1中，也具备整流通道5、吸入通道6、第一通道7、第二通道9、排出通道11、设置于第一通道7的第一开关阀8、设置于第二通道9的第二开关阀10及设置于排出通道11的控制阀12，因此与第一实施方式中的气缸装置C相同，通过第一开关阀8和第二开关阀10的开关的切换，可以作为半主动减震器或被动减震器发挥作用，进而还可以处于卸载状态。

而且，在本实施方式的气缸装置C1中，可以在作为一个部件的底盖(盖构件)23中内置有第一开关阀8的第一阀体8b、第二开关阀10的第二阀体10b以及控制阀12的控制阀阀体12b。因此，在本实施方式的气缸装置C1中，不需要利用螺栓分别将构成第一开关阀的阀块、构成第二开关阀的阀块以及构成控制阀的阀块固定在底盖(盖构件)23上。因此，根据本实施方式中的气缸装置C1，与第一实施方式中的气缸装置C相同，由于不需要阀块也可以减少螺栓紧固部位，因此能够减少部件数量并且使装置小型化，并且还无需担心液压油(液体)泄漏到外部。此外，根据本实施方式中的气缸装置C，由于不需要将阀块连结在底盖(盖构件)23的侧方，因此对于底盖(盖构件)23的厚度，由于提高了设计自由度，因此能够将其限制在该厚度所需的最小限度。

此外，当将盖构件作为底盖23时，由于作为重物的第一开关阀8、第二开关阀10以及控制阀12集中在底盖23上，因此无需使用较大的负载作用在杆件4和杆件引导件24上，因此能够减小杆件4和设置在杆件引导件24的内周的衬套19之间的摩擦力，并有利于气缸装置C1顺畅地伸缩。

另外，在第一和第二实施方式的气缸装置C、C1中，当控制阀12是可变溢流阀时，则能够调节杆件侧腔室R1内的压力，并且当气缸装置C、C1作为半主动减震器发挥作用时，则很容易地调节阻尼力，并且能够在没有传感器的情况下控制气缸装置C、C1的阻尼力。

接下来，如图4所示的第三实施方式中的气缸装置C2那样，也可以在底盖16上设置泵P和电机M，以使气缸装置C2作为致动器发挥作用。

第三实施方式中的气缸装置C2与第一实施方式中的气缸装置C的不同点在于，泵P和电机M与第一实施方式中的气缸装置C的底盖16一体化。

除了第一实施方式的气缸装置C中的底盖16的结构之外，气缸装置C2中的底盖16还具备：泵保持部16f，其向侧方延长；嵌合孔16g，其位于图4中的左端且从凹部16c处在外周侧上开口并可以插入导管18；以及通道16h，其从嵌合孔16g处开口且连通凹部16c内的空隙G。

此外，头帽15还具备：嵌合孔15f，其位于图4中的左端且在轴向上与底盖16的嵌合孔16g相对设置的位置处开口；以及通道15g，其从嵌合孔15f处开口并连通图4中的左端。在头帽15的嵌合孔15f和底盖16的嵌合孔16g中嵌合有导管18。导管18由固定在外筒14上的头帽15和底盖16保持，因此，即使向气缸装置C2输入振动，其也不会脱落。

此外，作为盖构件的杆件引导件2具备用于将通道15g连通到比通道2c的连接点P2更靠近杆件侧腔室R1的一侧的通道2f。另外，通道2f也可以连接到比通道2e的控制阀12更靠近杆件侧腔室R1的一侧。

返回时，通道16h的一端侧经由空隙G与储液罐T连通，并且另一端侧经由导管18、通道15g、通道2c以及凹槽2a3与杆件侧腔室R1连通。而且，在本实施方式的气缸装置C2中，供给通道S由通道16h、导管18、通道15g、通道2c以及凹槽2a3形成，并连通杆件侧腔室R1和储液罐T。

泵P设置在底盖16的泵保持部16f内，在本实施方式中，其为设置在通道16h的中间的齿轮泵。此外，电机M通过未图示的螺栓与气缸1平行地紧固在底盖16的泵保持部16f的气缸侧端上。电机M中的未图示的输出轴与泵P的驱动轴连结，并且可以利用电机M驱动泵P。当泵P由电机M驱动时，从储液罐T吸入液压油并将其供给到杆件侧腔室R1中。另外，泵P也可以是齿轮泵以外的泵。更进一步地，电机M也可以具备减速器，在这种情况下，将减速器的输出轴与泵P连结即可。

此外，在通道16h的中间，在比泵P更靠杆件侧腔室R1的一侧设有用于仅仅允许液压油从泵P流向杆件侧腔室R1的止回阀25，其用于防止液压油从杆件侧腔室R1回流到泵P侧。

在以这种方式构成的气缸装置C2中，在用电机M驱动泵P的同时，使第一开关阀8处于连通位置且使第二开关阀10处于切断位置时，通过第一通道7使杆件侧腔室R1和活塞侧腔室R2处于连通状态，并且从泵P向两者供给液压油。通过液压油的供给，使杆件侧腔室R1和活塞侧腔室R2的容积总和增大，并且杆件4从气缸1向图4中的左方推出，从而气缸装置C2呈现出伸长动作。当杆件侧腔室R1内和活塞侧腔室R2内的压力超过控制阀12的开阀压力时，控制阀12打开，并且液压油经由排出通道11向储液罐T排出。因此，杆件侧腔室R1内和活塞侧腔室R2内的压力被控制为与控制阀12的开阀压力相等，该开阀压力由施加给第三螺线管12a的电流量决定。因此，气缸装置C2发挥伸长方向的推力，该推力与活塞3中的活塞侧腔室R2侧和杆件侧腔室R1侧的受压面积差乘以所述控制阀12的开阀压力而获得的值相等。此外，气缸装置C2所产生的推力通过调节施加给第三螺线管12a的电流量来实现。

另一方面，在气缸装置C2中，在用电机M驱动泵P的同时，使第一开关阀8处于切断位置且使第二开关阀10处于连通位置时，液压油仅仅向杆件侧腔室R1供给且杆件侧腔室R1扩大，而相反地，液压油从收缩的活塞侧腔室R2内通过处于连通状态的第二通道9向储液罐T排出。于是，活塞3被推向图4中的右方，并且气缸装置C2呈现出收缩动作。在这种情况下，活塞侧腔室R2的压力为储液罐压力并且是恒定的，而杆件侧腔室R1的压力被控制为与控制阀12的开阀压力相等的压力。因此，气缸装置C2发挥收缩方向的推力，该推力与活塞3中的杆件侧腔室R1侧的受压面积乘以控制阀12的开阀压力而获得的值相等。此外，气缸装置C2所产生的推力通过调节施加给第三螺线管12a的电流量来实现。

另外，当泵P停止时，与气缸装置C相同，气缸装置C2具备整流通道5、吸入通道6、第一通道7、第二通道9、排出通道11、设置于第一通道7的第一开关阀8、设置于第二通道9的第二开关阀10、以及设置于排出通道11上的控制阀12，因此与第一实施方式中的气缸装置C相同，通过第一开关阀8和第二开关阀10的开关的切换，可以作为半主动减震器或被动减震器发挥作用，进而还可以处于卸载状态。另外，气缸装置C2在处于卸载状态下，即使驱动泵P气缸装置C2也不会伸长或收缩，并且不会因外力而产生相对于振动的阻尼力。

如此一来，除了前述第一实施方式中的气缸装置C的结构之外，第三实施方式中的气缸装置C2还具备用于连通储液罐T和杆件侧腔室R1的供给通道S、设置在供给通道S的中间并从储液罐T吸入液压油(液体)后向杆件侧腔室R1供给液压油(液体)的泵P、以及用于驱动泵P的电机M，盖构件为杆件引导件2，其封闭气缸1的一端且允许杆件4插通至内周侧，并引导杆件4的轴向移动，并且在底盖16上安装有泵P和电机M。根据以这种方式构成的气缸装置C2，由于作为重物的第一开关阀8、第二开关阀10和控制阀12、以及同样作为重物的泵P和电机M都可以平衡良好地配置在气缸1中的杆件引导件2和底盖16上，因此重量平衡度良好，还能够防止仅仅只对安装在托架4a、16a上的防振橡胶V1、V2中的一方施加较大的负载。

此外，也可以如图5所示的第四实施方式中的气缸装置C3那样，在杆件引导件24上设置泵P和电机M，以使气缸装置C3作为致动器起作用。

第四实施方式中的气缸装置C3与第二实施方式中的气缸装置C1的不同点在于，泵P和电机M与第二实施方式的气缸装置C1的杆件引导件24一体化。

除了第二实施方式的气缸装置C1中的杆件引导件24的结构之外，气缸装置C3中的杆件引导件24还具备向侧方延长的泵保持部24e以及从图5中的右端处开口并与凹槽24c连通的通道24f。

此外，头帽15具备从面向储液罐T的图5中的右端处开口的嵌合孔15f以及从嵌合孔15f处开口并连通图5中的左端的通道15g。

除了第二实施方式中的气缸装置C1的结构之外，底盖23还具备：嵌合孔23g，其位于面向储液罐T的图5中的左端，并且在与设置在头帽15上的嵌合孔15f轴向相对的位置处开口；以及通道23h，其使嵌合孔23g和空隙G连通。

在头帽15的嵌合孔15f和底盖23的嵌合孔23g上嵌合有导管18。导管18由固定在外筒14上的头帽15和底盖16保持，因此，即使向气缸装置C3输入振动，其也不会脱落。

杆件引导件24的通道24f的一端侧经由凹槽24c与杆件侧腔室R1连通，另一端侧经由通道15g、导管18、通道23h及空隙G与储液罐T连通。因此，供给通道S由凹槽24c、通道24f、通道15g、导管18及通道23h形成，并且连通杆件侧腔室R1和储液罐T。而且，泵P设置在杆件引导件24的泵保持部24e内，在本实施方式中，其为设置在通道24f的中间的齿轮泵。此外，电机M通过未图示的螺栓与气缸1平行地紧固在杆件引导件2的泵保持部24e的气缸侧端上，并且考虑了电机M不会妨碍杆件4相对于气缸1在轴向上的移动。电机M中的未图示的输出轴与泵P的驱动轴连结，并且可以利用电机M驱动泵P。当泵P由电机M驱动时，从储液罐T吸入液压油并将其供给到杆件侧腔室R1中。另外，泵P也可以是齿轮泵以外的泵。更进一步地，电机M也可以具备减速器，在这种情况下，将减速器的输出轴与泵P连结即可。

此外，在通道24f的中间，在比泵P更靠杆件侧腔室R1的一侧设有用于仅仅允许液压油从泵P流向杆件侧腔室R1的止回阀26，其用于防止液压油从杆件侧腔室R1回流到泵P侧。

在以这种方式构成的气缸装置C3中，在用电机M驱动泵P的同时，使第一开关阀8处于连通位置且使第二开关阀10处于切断位置时，通过第一通道7使杆件侧腔室R1和活塞侧腔室R2处于连通状态，并且从泵P向两者供给液压油。通过液压油的供给，使杆件侧腔室R1和活塞侧腔室R2的容积总和增大，并且杆件4从气缸1向图5中的左方推出，从而气缸装置C3呈现出伸长动作。当杆件侧腔室R1内和活塞侧腔室R2内的压力超过控制阀12的开阀压力时，控制阀12打开，并且液压油经由排出通道11向储液罐T排出。因此，杆件侧腔室R1内和活塞侧腔室R2内的压力被控制为与控制阀12的开阀压力相等，该开阀压力由施加给第三螺线管12a的电流量决定。因此，气缸装置C3发挥伸长方向的推力，该推力与活塞3中的活塞侧腔室R2侧和杆件侧腔室R1侧的受压面积差乘以所述控制阀12的开阀压力而获得的值相等。此外，气缸装置C3所产生的推力通过调节施加给第三螺线管12a的电流量来实现。

另一方面，在气缸装置C3中，在用电机M驱动泵P的同时，使第一开关阀8处于切断位置且使第二开关阀10处于连通位置时，液压油仅仅向杆件侧腔室R1供给且杆件侧腔室R1扩大，而相反地，液压油从收缩的活塞侧腔室R2内通过处于连通状态的第二通道9向储液罐T排出。于是，活塞3被推向图5中的右方，并且气缸装置C2呈现出收缩动作。在这种情况下，活塞侧腔室R2的压力为储液罐压力并且是恒定的，而杆件侧腔室R1的压力被控制为与控制阀12的开阀压力相等的压力。因此，气缸装置C3发挥收缩方向的推力，该推力与活塞3中的杆件侧腔室R1侧的受压面积乘以控制阀12的开阀压力而获得的值相等。此外，气缸装置C2所产生的推力通过调节施加给第三螺线管12a的电流量来实现。

另外，当泵P停止时，与气缸装置C1相同，气缸装置C3具备整流通道5、吸入通道6、第一通道7、第二通道9、排出通道11、设置于第一通道7的第一开关阀8、设置于第二通道9的第二开关阀10、以及设置于排出通道11上的控制阀12，因此通过第一开关阀8和第二开关阀10的开关的切换，可以作为半主动减震器或被动减震器发挥作用，进而还可以处于卸载状态。另外，气缸装置C3在处于卸载状态下，即使驱动泵P其也不会伸长或收缩，并且不会因外力而产生相对于振动的阻尼力。

如此一来，除了前述第二实施方式中的气缸装置C1的结构之外，第四实施方式中的气缸装置C3还具备用于连通储液罐T和杆件侧腔室R1的供给通道S、设置在供给通道S的中间并从储液罐T吸入液压油(液体)后向杆件侧腔室R1供给液压油(液体)的泵P、以及用于驱动泵P的电机M，盖构件为底盖23，其封闭气缸1的一端且允许杆件4插通至内周侧，并且在用于引导杆件4的轴向移动的杆件引导件24上安装有泵P和电机M。根据以这种方式构成的气缸装置C3，由于作为重物的第一开关阀8、第二开关阀10和控制阀12、以及同样作为重物的泵P和电机M都可以平衡良好地配置在气缸1中的杆件引导件24和底盖23上，因此重量平衡度良好，还可以防止仅仅对安装在托架4a、23c上的防振橡胶V1、V2中的一方施加较大的负载。

另外，在第三及第四实施方式的气缸装置C2、C3中，当控制阀12是可变溢流阀时，则可以调节杆件侧腔室R1内的压力，并且当气缸装置C2、C3作为致动器发挥作用时，则很容易地调节推力。此外，除了能够在没有传感器的情况下控制气缸装置C2，C3的推力之外，电机M只要以恒定的转速驱动泵P即可，并且无需为了调节泵P的排出流量而高度控制电机M。因此，气缸装置C2、C3价格低廉，并且可以在硬件上和软件上都构建牢固的系统。

在各实施方式中，除了可变溢流阀以外，控制阀12还可以采用其他各种阀，例如，如图6所示，当将杆件引导件2或底盖23作为盖构件时，其可以具备：并列设置在盖构件的排出通道11中间的阻尼通道30和泄压通道31、设置在阻尼通道30上并开关阻尼通道30的控制阀阀体32、开关泄压通道31的切换阀阀体33、用于朝向关闭阻尼通道30的方向对控制阀阀体32施力的第一弹簧34、沿着与第一弹簧34相同的方向并朝向打开泄压通道31的方向对切换阀阀体33施力的第二弹簧35、抵抗第一弹簧34及第二弹簧35的作用力，并经由切换阀阀体33向控制阀阀体32施加推力的第三螺线管36，并由其构成。

第三螺线管36安装在作为盖构件的杆件引导件2或底盖23的外方，并且阻尼通道30、泄压通道31、控制阀阀体32、切换阀阀体33、第一弹簧34及第二弹簧35设置在作为盖构件的杆件引导件2或底盖23的内部。

对图6所示的控制阀12的各部分进行详细说明。阻尼通道30和泄压通道31并列设置在排出通道11的中间。设置于阻尼通道30的控制阀阀体32通过先导通道37在杆件侧腔室R1的压力作用下向开阀方向施力，并且通过第一弹簧34向闭阀方向施力。

设置在泄压通道31上的切换阀阀体33通过施力方向与第一弹簧34相同的第二弹簧35向开阀方向施力。第三螺线管36向切换阀阀体33施加闭阀方向的推力。切换阀阀体33在开阀时对液压油的流动施加预先设定的阻力。切换阀阀体33和控制阀阀体32以分离的状态配置在相邻的位置，并且在不使第三螺线管36通电的状态下，切换阀阀体33采用通过第二弹簧35连通泄压通道31的位置，而控制阀阀体32通过第一弹簧34施力并使开阀压力最大。当第三螺线管36通电而对切换阀阀体33施加能够使第二弹簧35压缩以关闭阀门的推力时，切换阀阀体33切换到用于切断泄压通道31切断位置处并与相邻配置的控制阀阀体32抵接，并且沿开阀方向将第三螺线管36的推力施加到控制阀阀体32。

因此，当向第三螺线管36施加用于将切换阀阀体33切换到切断位置所需的推力所需的电流量(必要电流量)以上的电流时，则可以经由切换阀阀体33对控制阀阀体32施加第三螺线管36的推力。而且，当对第三螺线管36施加必要电流量以上范围的电流并调节电流量时，则调节作用于控制阀阀体32上的推力，并可以调节控制阀阀体32的开阀压力。

因此，当使用以这种方式构成的控制阀12时，则可以通过调节第三螺线管36的电流量来调节气缸装置C、C1、C2、C3的阻尼力或推力。此外，当不使第三螺线管36通电或不能通电时，切换阀阀体33打开泄压通道31并对液压油的流动施加预定阻力，因此，气缸装置C、C1、C2、C3在作为被动减震器发挥作用或失效时，可以通过切换阀阀体33产生预设的阻尼力。另外，当不使第三螺线管36通电或不能通电时，控制阀阀体32使开阀压力最大，但防止发生当气缸1内的压力增大时打开阀门并使气缸1内的压力过剩的情况。

如此，当将杆件引导件2或底盖23作为盖构件时，控制阀12具备并列设置在盖构件的排出通道11中间的阻尼通道30和泄压通道31、设置在阻尼通道30上并开关阻尼通道30的控制阀阀体32、开关泄压通道31的切换阀阀体33、用于朝向关闭阻尼通道30的方向对控制阀阀体32施力的第一弹簧34、沿着与第一弹簧34相同的方向并朝向打开泄压通道31的方向对切换阀阀体33施力的第二弹簧35、抵抗第一弹簧34及第二弹簧35的作用力，并经由切换阀阀体33向控制阀阀体32施加推力的第三螺线管36，并由其构成时，不仅可以调节气缸装置C、C1、C2、C3的阻尼力或推力，而且能够将故障时的阻尼力设定为预定大小。另外，故障时的阻尼力的设定除了由切换阀阀体33的连通位置处的流路阻力来设定以外，设定时也可以在泄压通道31上设置用于施加阻力的溢流阀或节流阀等阻尼阀来代替切换阀阀体33。

另外，气缸装置C、C1、C2、C3的用途除了用于抑制铁道车辆的振动以外，还能够用于建筑物、抑制机械振动、抑制车辆振动等各种用途。

上面已经详细说明了本发明的优选实施方式，但只要不脱离权利要求的范围，就可以进行改造、变形及变更。

Claims (2)

1.一种气缸装置，其特征在于，其具备：

气缸；

活塞，其可滑动自如地插入所述气缸内；

杆件，其插入所述气缸内并与所述活塞相连结；

环状杆件引导件，其封闭所述气缸的一端，并且允许所述杆件插通到内周侧以引导所述杆件的轴向移动；

底盖，其封闭所述气缸的另一端；

杆件侧腔室及活塞侧腔室，其在所述气缸内通过所述活塞划分而成；

储液罐，其储存液体；

整流通道，其仅仅允许液体从所述活塞侧腔室流向所述杆件侧腔室；

吸入通道，其仅仅允许液体从所述储液罐流向所述活塞侧腔室；

第一通道，其连通所述杆件侧腔室和所述活塞侧腔室；

第一开关阀，其设置在所述第一通道的中间；

第二通道，其连通所述活塞侧腔室和所述储液罐；

第二开关阀，其设置在所述第二通道的中间；

排出通道，其使所述杆件侧腔室与所述储液罐连接；

以及控制阀，其设置在所述排出通道的中间，

当将所述杆件引导件和所述底盖中的任意一个作为盖构件时，所述第一开关阀具有设置在所述盖构件内并开关所述第一通道的第一阀体、以及安装在所述盖构件上并驱动所述第一阀体的第一螺线管，

所述第二开关阀具有设置在所述盖构件内并开关所述第二通道的第二阀体、以及安装在所述盖构件上并驱动所述第二阀体的第二螺线管，

所述控制阀具有设置在所述盖构件内并开关所述排出通道的控制阀阀体、以及设置在所述盖构件内并使推力作用在所述控制阀阀体上的第三螺线管。

2.根据权利要求1所述的气缸装置，其特征在于，其具备：

供给通道，其连通所述储液罐和所述杆件侧腔室；

泵，其设置在所述供给通道的中间并从所述储液罐吸入液体并将液体供给至所述杆件侧腔室；

以及电机，其用于驱动所述泵，

所述杆件引导件和所述底盖中的任意一个上安装有所述泵和所述电机。

Images