CN115450985A - 气缸装置 - Google Patents

Abstract

本发明的气缸装置C1具备：伸缩单元1；储液罐7；致动器回路A1，所述致动器回路A1设置在伸缩单元1的气缸2与储液罐7之间；减震器回路D1，所述减震器回路D1包含伸长侧通道24、伸长侧减压阀25、压缩侧排出通道26、压缩侧减压阀27、吸入通道28和吸入止回阀29，所述伸长侧通道24将杆件侧腔室5与活塞侧腔室6连通，所述伸长侧减压阀25设置在伸长侧通道24上，对从杆件侧腔室5至活塞侧腔室6的液体流动施加阻力，所述压缩侧排出通道26将活塞侧腔室6与储液罐7连通，所述压缩侧减压阀27设置在压缩侧排出通道26上，对活塞侧腔室6至储液罐7的液体流动施加阻力，所述吸入通道28将储液罐7与活塞侧腔室6连通，所述吸入止回阀29设置在吸入通道28上，允许储液罐7至活塞侧腔室6的液体流动；开关装置，所述开关装置可开关压缩侧排出通道26。

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，气缸装置发挥推力，驱动推力作用的对象，辅助对象位移，抑制所述对象振动。例如，以铁道车辆的车身作为对象时，气缸装置水平安装于铁道车辆的车身与台车之间，用于抑制相对于车身前进方向的左右方向振动。此外，气缸装置例如既可用作对车身积极施加推力来抑制车身振动的致动器，亦可用作在车身振动致使伸缩时产生阻尼力来抑制车身振动的减震器。

这种气缸装置，例如，如JP2016-060438A公开的内容所示，具备：气缸；杆件，所述杆件可自由移动地插入到气缸内；活塞，所述活塞可移动地插入到气缸内，与杆件相连结，并将气缸内划分为填充有液压油的杆件侧腔室和活塞侧腔室；储液罐，所述储液罐储存液压油；第一开关阀，所述第一开关阀设置在将杆件侧腔室与活塞侧腔室连通的第一通道上；第二开关阀，所述第二开关阀设置在将活塞侧腔室与储液罐连通的第二通道上；泵，所述泵向杆件侧腔室供给液体；电机，所述电机驱动泵；排出通道，所述排出通道将杆件侧腔室与储液罐连通；可变减压阀，所述可变减压阀设置在排出通道上，可变更开阀压力；整流通道，所述整流通道只允许从活塞侧腔室至杆件侧腔室的液体流动；吸入通道，所述吸入通道只允许从储液罐至活塞侧腔室的液体流动。

如此构成的气缸装置在停止泵并关闭第一开关阀和第二开关阀后进入减震器模式，可用作受到外力执行伸缩动作后液压油按顺序依次经过储液罐、压缩侧腔室、伸长侧腔室并到达储液罐的单向流动型减震器。而且，气缸装置利用可变减压阀对伸缩动作时从气缸内通过排出通道排出到储液罐的液压油流动施加阻力，产生妨碍伸缩的阻尼力。

发明内容

发明所要解决的课题

如前所述，以往的气缸装置根据需要既可用作致动器亦可用作减震器，在减震器模式下可用作单向流动型减震器。在减震器模式气缸装置中，伸长动作时液压油从缩小的杆件侧腔室内通过可变减压阀排出到储液罐，且液压油从储液罐经由吸入通道供给到扩大的活塞侧腔室。因此，减震器模式气缸装置执行伸长动作时，因可变减压阀而升高的杆件侧腔室内压力作用于活塞的面向杆件侧腔室的受压面，储液罐压力作用于活塞的面向活塞侧腔室的受压面。将储液罐压力设为0，则减震器模式气缸装置在执行伸长动作时产生阻尼力，其数值为杆件侧腔室内压力乘以活塞的杆件侧腔室侧受压面积。

另一方面，减震器模式气缸装置执行收缩动作时，液压油从缩小的活塞侧腔室通过整流通道向杆件侧腔室移动，且杆件进入气缸内的体积量的液压油从气缸内通过可变减压阀排出到储液罐。因此，减震器模式气缸装置执行收缩动作时，因可变减压阀而升高的气缸内压力分别相等地作用于活塞的杆件侧腔室侧受压面积和活塞侧腔室侧受压面。活塞的杆件侧腔室侧受压面积与活塞侧腔室侧受压面积的差值与杆件截面积相等，所以减震器模式气缸装置在收缩动作时产生阻尼力，其数值为气缸内压力乘以杆件截面积。

气缸装置用于抑制车身相对于台车的左右方向振动，因此如果伸长动作时的阻尼力与收缩动作时的阻尼力有偏差，在反复伸缩的过程中，车身相对于台车会偏向阻尼力较小的动作方向，这种方式并不优选。因此，用作单向流动型减震器的气缸装置将杆件截面积设定为活塞截面积的二分之一，无论是伸长动作还是收缩动作，只要气缸内的行程量相同，便可使流量相等的液压油通过可变减压阀，可在伸长动作时与收缩动作时产生相等的阻尼力。综上所述，在以往的气缸装置中杆件直径与活塞直径设计上存在制约。

此处，气缸装置的工作介质即液压油具有粘弹性，若要提高气缸装置的阻尼系数来产生较大阻尼力，就要提高油柱刚性。若要提高油柱刚性，就要增加活塞的受压面积，所以只需增加气缸直径即可，但是这样杆件直径也会增加，可能与铁道车辆的其他设备相互冲突，增加气缸直径存在困难。

另一方面，在双向流动型减震器中，伸长时利用伸长侧减压阀对从杆件侧腔室向活塞侧腔室移动的液压油流动施加阻力来产生伸长侧阻尼力，收缩时利用压缩侧减压阀对从活塞侧腔室向储液罐移动的液压油流动施加阻力来产生压缩侧阻尼力，可分别利用伸长侧减压阀和压缩侧减压阀任意设定伸长侧阻尼力和压缩侧阻尼力，所以无需增加气缸直径便可提高阻尼系数。然而，在双向流动型减震器中，向活塞侧腔室供给液压油时，液压油从压缩侧减压阀逃离到储液罐中，难以用作致动器。

综上所述，以往的气缸装置存在若要提高阻尼系数就会导致气缸装置大型化或者用作致动器有问题等难题。另外，这种难题不仅存在于铁道车辆使用的气缸装置，气缸装置推力作用的对象是铁道车辆以外的车辆、构造物、机械等时，同样也存在若要提高阻尼系数就会导致气缸装置大型化或者用作致动器有问题等难题。

因此，本发明的目的在于提供一种无需大型化便可发挥作为致动器的功能且用作减震器时能够提高阻尼系数的气缸装置。

用于解决课题的方案

本发明的气缸装置具备：伸缩单元，所述伸缩单元具有气缸、杆件、活塞，所述杆件可移动地插入到气缸内，所述活塞可移动地插入到气缸内，并与杆件相连结，将气缸内划分为杆件侧腔室和活塞侧腔室；储液罐；致动器回路，其设置在气缸与储液罐之间，且具有能够将液体从储液罐供给到气缸的泵，可使伸缩单元进行伸缩驱动；减震器回路，所述减震器回路包含伸长侧通道、伸长侧减压阀、压缩侧排出通道、压缩侧减压阀、吸入通道和吸入止回阀，所述伸长侧通道将杆件侧腔室与活塞侧腔室连通，所述伸长侧减压阀设置在伸长侧通道上，对从杆件侧腔室至活塞侧腔室的液体流动施加阻力，所述压缩侧排出通道将活塞侧腔室与储液罐连通，所述压缩侧减压阀设置在压缩侧排出通道上，对从活塞侧腔室至储液罐的液体流动施加阻力，所述吸入通道将储液罐与活塞侧腔室连通，所述吸入止回阀设置在吸入通道上，允许从储液罐至活塞侧腔室的液体流动；开关装置，所述开关装置可开关压缩侧排出通道，在驱动泵的致动器模式时切断所述压缩侧排出通道，在停止泵的减震器模式时打开所述压缩侧排出通道。

如此构成的本实施方式的气缸装置既可用作致动器亦可用作减震器，且用作减震器时，无需设定杆件直径和气缸直径，只需设定伸长侧减压阀和压缩侧减压阀，便可将伸长动作时的阻尼力特性与收缩动作时的阻尼力特性设定为相同特性。

即，在本实施方式的气缸装置中，即使在强度允许范围内缩小杆件直径来代替增加气缸直径，用作减震器时亦可将伸长动作时的阻尼力特性与收缩动作时的阻尼力特性设定为相同。如此，只需在强度允许范围内缩小杆件直径来代替增加气缸直径，便可提高伸缩单元内液体的液柱刚性，因此气缸装置在提高阻尼系数用作减震器时可产生响应性良好的高阻尼力。

附图说明

图1是第一实施方式的气缸装置的概略图。

图2是示出将一实施方式的气缸装置安装于铁道车辆的车身与台车之间的状态的图。

图3是第二实施方式的气缸装置的概略图。

具体实施方式

下面，基于图中所示的各实施方式对本发明进行说明。在各实施方式的气缸装置中，有通用符号的部件、构件具备相同构成。因此，为避免重复说明，对于在其中一个实施方式的气缸装置说明中进行过详细说明的构成，在其他实施方式的气缸装置说明中省略详细说明。另外，在说明本发明的气缸装置的过程中，各实施方式以适用于铁道车辆的气缸装置为例进行了说明，但是本发明的气缸装置亦可将铁道车辆以外的车辆、构造物、建筑物乃至机械等作为对象，并用于驱动该对象及抑制振动。

<第一实施方式>

如图1所示，第一实施方式的气缸装置C1具备且由以下部分构成：伸缩单元1、储液罐7、致动器回路A1、减震器回路D1、作为开关装置的开关阀34。如图2所示，本实施方式中，将2个该气缸装置C1并排安装于铁道车辆T的车身S与台车B之间来使用，抑制车身S的水平方向振动，但是亦可将1个该气缸装置C1安装于车身S与台车B之间来使用。

下面，将对气缸装置C1的各部分进行说明。伸缩单元1具备：气缸2；杆件3，所述杆件3可移动地插入到气缸2内；活塞4，所述活塞4可移动地插入到气缸2内，并与杆件3相连结，将气缸2内划分为杆件侧腔室5和活塞侧腔室6。

此外，杆件侧腔室5和活塞侧腔室6中作为液体填充有液压油，此外，储液罐7中除液压油外填充有气体。液体除液压油以外，亦可使用水及水溶液。另外，储液罐7内并不特别需要通过压缩填充气体来形成加压状态，但是亦可形成加压状态。

气缸2呈筒状，其图1中右端被盖19封闭，图1中左端安装有环状的杆件引导件20。此外，可自由移动地插入到气缸2内的杆件3可移动地插入到杆件引导件20内周。该杆件3的一端与可移动地插入到气缸2内的活塞4相连结，另一端突出到气缸2外，且相对于气缸2可轴向移动。

此外，该气缸装置C1具备覆盖气缸2外周的外筒21。外筒21的图1中左端和右端与气缸2一样，被盖19和杆件引导件20封闭，且由外筒21与气缸2之间的环状间隙形成储液罐7。将杆件3的图1中左端及气缸2的右端封闭的盖19上设置有未图示的安装部，可将该气缸装置C1安装于铁道车辆T的车身S与台车B之间。

致动器回路A1是设置在气缸2与储液罐7之间，且具有能够将液压油从储液罐7供给到气缸2的泵14，可使伸缩单元1进行伸缩驱动的回路。致动器回路A1在驱动泵14后，将液压油供给到气缸2内，选择伸长方向和收缩方向中的一个方向，使伸缩单元1向所选方向产生推力，且可对该推力进行调整。

具体而言，如图1所示，致动器回路A1设置在气缸2与储液罐7之间，其具备：泵14，所述泵14能够将液压油供给到杆件侧腔室5；电机15，所述电机15驱动泵14；排出通道8，所述排出通道8将杆件侧腔室5与储液罐7连通；可变减压阀9，所述可变减压阀9设置在排出通道8上；第一通道10，所述第一通道10将杆件侧腔室5与活塞侧腔室6连通；第一开关阀11，所述第一开关阀11设置在第一通道10上；第二通道12，所述第二通道12将活塞侧腔室6与储液罐7连通；第二开关阀13，所述第二开关阀13设置在第二通道12上；泵14，所述泵14向杆件侧腔室5供给液压油；电机15，所述电机15驱动泵14。

泵14被电机15驱动，本实施方式的气缸装置C1中只向一个方向喷出液压油。泵14的喷出口通过将杆件侧腔室5与储液罐7连通的供给通道22与杆件侧腔室5连通，吸入口通过供给通道22与储液罐7连通。因此，泵14被电机15驱动后，从储液罐7吸入液压油，并向杆件侧腔室5供给液压油。

如前所述，泵14只向一个方向喷出液压油，没有切换旋转方向的动作，因此完全没有切换旋转时喷出量发生变化等问题，可使用价格低廉的齿轮泵等。进而，泵14的旋转方向始终为同一方向，因此驱动泵14的驱动源即电机15亦不要求对切换旋转有高响应性，相应地电机15亦可使用价格低廉的电机。另外，供给通道22上设置有阻止液压油从杆件侧腔室5回流到泵14的止回阀23。

此外，本实施方式的致动器回路A1中，将杆件侧腔室5与活塞侧腔室6连通的第一通道10上设置有第一开关阀11，将活塞侧腔室6与储液罐7连通的第二通道12上设置有第二开关阀13。

本实施方式中，第一开关阀11为电磁开关阀，具备且由以下部分构成：阀体11a，所述阀体11a具备连通位置11b及切断位置11c，所述连通位置11b打开第一通道10将杆件侧腔室5与活塞侧腔室6连通，所述切断位置11c切断杆件侧腔室5与活塞侧腔室6的连通；弹簧11d，所述弹簧11d对阀体11a施力使其选取切断位置11c；螺线管11e，所述螺线管11e通电时与弹簧11d对抗将阀体11a切换到连通位置11b。

本实施方式中，第二开关阀13为电磁开关阀，具备且由以下部分构成：阀体13a，所述阀体13a具备连通位置13b及切断位置13c，所述连通位置13b打开第二通道12将活塞侧腔室6与储液罐7连通，所述切断位置13c切断活塞侧腔室6与储液罐7的连通；弹簧13d，所述弹簧13d对阀体13a施力使其选取切断位置13c；螺线管13e，所述螺线管13e通电时与弹簧13d对抗将阀体13a切换到连通位置13b。

此外，本例中，杆件侧腔室5与储液罐7通过排出通道8连接，该排出通道8上设置有可变更开阀压力的可变减压阀9。可变减压阀9具备且由以下部分构成：阀体9a，所述阀体9a设置在排出通道8上；弹簧9b，所述弹簧9b对阀体9a施力使其切断排出通道8；比例螺线管9c，所述比例螺线管9c通电时产生与弹簧9b对抗的推力。而且，可变减压阀9可通过调节流经比例螺线管9c的电流量来调节开阀压力。

而且，若作用于阀体9a的排出通道8上游的杆件侧腔室5内压力超过可变减压阀9的减压压力(开阀压力)，则该压力与比例螺线管9c推动阀体9a的力克服弹簧9b对阀体9a施加的力，阀体9a后退，可变减压阀9打开排出通道8。

此外，可变减压阀9中，若增大供给到比例螺线管9c的电流量，则可增大比例螺线管9c产生的推力。因此，若将供给到比例螺线管9c的电流量调到最大，则可变减压阀9的开阀压力变为最小，相反，若完全不对比例螺线管9c供给电流，则可变减压阀9的开阀压力变为最大。另外，可变减压阀9亦可采用将供给到比例螺线管的电流量调到最大时开阀压力为最大的构成。

另外，可变减压阀9无论第一开关阀11及第二开关阀13的开关状态如何，若伸缩单元1有伸缩方向的过大输入，杆件侧腔室5内压力超过开阀压力，则打开排出通道8将杆件侧腔室5与储液罐7连通。如此，可变减压阀9对于伸缩单元1的过大输入，将杆件侧腔室5内压力排出到储液罐7，保护气缸装置C1的整个系统。

接下来，减震器回路D1具备：伸长侧通道24，所述伸长侧通道24将杆件侧腔室5与活塞侧腔室6连通；伸长侧减压阀25，所述伸长侧减压阀25设置在伸长侧通道24上，对从杆件侧腔室5至活塞侧腔室6的液压油流动施加阻力；压缩侧排出通道26，所述压缩侧排出通道26将活塞侧腔室6与储液罐7连通；第一压缩侧减压阀27，所述第一压缩侧减压阀27作为压缩侧减压阀，设置在压缩侧排出通道26上，对从活塞侧腔室6至储液罐7的液压油流动施加阻力；吸入通道28，所述吸入通道28将储液罐7与活塞侧腔室6连通；吸入止回阀29，所述吸入止回阀29设置在吸入通道28上，允许从储液罐7至活塞侧腔室6的液压油流动；伸长侧吸入通道30，所述伸长侧吸入通道30将储液罐7与杆件侧腔室5连通；伸长侧止回阀31，所述伸长侧止回阀31设置在伸长侧吸入通道30上，只允许从储液罐7至杆件侧腔室5的液压油流动；压缩侧通道32，所述压缩侧通道32将活塞侧腔室6与杆件侧腔室5连通；第二压缩侧减压阀33，所述第二压缩侧减压阀33设置在压缩侧通道32上，对从活塞侧腔室6至杆件侧腔室5的液压油流动施加阻力。

伸长侧通道24设置在活塞4上，将杆件侧腔室5与活塞侧腔室6连通。此外，伸长侧减压阀25设置在活塞4上，若杆件侧腔室5内压力高于活塞侧腔室6内压力，杆件侧腔室5内压力与活塞侧腔室6内压力的差值达到开阀压力，则伸长侧减压阀25打开，对杆件侧腔室5至活塞侧腔室6的液压油流动施加阻力。另外，对于伸长侧通道24中从活塞侧腔室6至杆件侧腔室5的液压油流动，伸长侧减压阀25关闭，将伸长侧通道24切断。因此，伸长侧通道24被设定为利用伸长侧减压阀25只允许从杆件侧腔室5至活塞侧腔室6的液压油流动的单向通行通道。

伸长侧减压阀25的开阀压力被设定为伸缩单元1利用致动器回路A1向收缩侧产生最大推力时杆件侧腔室5内压力与活塞侧腔室6内压力的差值以上。因此，即使驱动致动器回路A1的泵14，使伸缩单元1向收缩方向产生最大推力，伸长侧减压阀25也不会打开，而是维持切断伸长侧通道24的状态。

压缩侧排出通道26将活塞侧腔室6与储液罐7连通。此外，若活塞侧腔室6内压力高于储液罐7内压力，活塞侧腔室6内压力与储液罐7内压力的差值达到开阀压力，则作为压缩侧减压阀的第一压缩侧减压阀27打开，对活塞侧腔室6至储液罐7的液压油流动施加阻力。另外，对于压缩侧排出通道26中储液罐7至活塞侧腔室6的液压油流动，第一压缩侧减压阀27关闭，将压缩侧排出通道26切断。因此，压缩侧排出通道26被设定为利用第一压缩侧减压阀27只允许活塞侧腔室6至储液罐7的液压油流动的单向通行通道。第一压缩侧减压阀27亦可设置在盖19上。

吸入通道28将储液罐7与活塞侧腔室6连通。此外，若储液罐7内压力高于活塞侧腔室6内压力，则吸入止回阀29打开，不施加太大阻力，允许储液罐7至活塞侧腔室6的液压油通过。另外，对于吸入通道28中活塞侧腔室6至储液罐7的液压油流动，吸入止回阀29关闭，将吸入通道28切断。因此，吸入通道28被设定为利用吸入止回阀29只允许储液罐7至活塞侧腔室6的液压油流动的单向通行通道。

进而，伸长侧吸入通道30将储液罐7与杆件侧腔室5连通。此外，若储液罐7内压力高于杆件侧腔室5内压力，则伸长侧止回阀31打开，不施加太大阻力，允许储液罐7至杆件侧腔室5的液压油通过。另外，对于伸长侧吸入通道30中杆件侧腔室5至储液罐7的液压油流动，伸长侧止回阀31关闭，将伸长侧吸入通道30切断。因此，伸长侧吸入通道30被设定为利用伸长侧止回阀31只允许储液罐7至杆件侧腔室5的液压油流动的单向通行通道。

此外，压缩侧通道32设置在活塞4上，将活塞侧腔室6与杆件侧腔室5连通。此外，第二压缩侧减压阀33设置在活塞4上，若活塞侧腔室6内压力高于杆件侧腔室5内压力，活塞侧腔室6内压力与杆件侧腔室5内压力的差值达到开阀压力，则第二压缩侧减压阀33打开，对活塞侧腔室6至杆件侧腔室5的液压油流动施加阻力。另外，对于压缩侧通道32中杆件侧腔室5至活塞侧腔室6的液压油流动，第二压缩侧减压阀33关闭，将压缩侧通道32切断。因此，压缩侧通道32被设定为利用第二压缩侧减压阀33只允许活塞侧腔室6至杆件侧腔室5的液压油流动的单向通行通道。

接下来，在本实施方式的气缸装置C1中，可开关压缩侧排出通道26的开关装置为与第一压缩侧减压阀27串联设置在压缩侧排出通道26上的开关阀34。开关阀34具备且由以下部分构成：阀体34a，所述阀体34a具备连通位置34b及切断位置34c，所述连通位置34b打开压缩侧排出通道26将活塞侧腔室6与储液罐7连通，所述切断位置34c切断活塞侧腔室6与储液罐7的连通；弹簧34d，所述弹簧34d对阀体34a施力使其选取连通位置34b；先导通道34e，所述先导通道34e将泵14喷出的压力作用于阀体34a上，使其选取切断位置34c。

作为开关装置的开关阀34在泵14未被驱动的状态下，处于活塞侧腔室6与储液罐7经由压缩侧排出通道26连通的状态，以确保被弹簧34d施力的阀体34a始终选取连通位置34b。另一方面，若泵14被驱动，则作为开关装置的开关阀34的阀体34a被泵14喷出的液压油的压力推压，压缩弹簧34d，选取切断位置34c，将压缩侧排出通道26切断。

因此，开关阀34是常开型开关阀，在泵14非驱动时打开，将压缩侧排出通道26打开，在泵14驱动时受到喷出的液压油的压力而关闭，将压缩侧排出通道26切断。

气缸装置C1按以上方式构成，下面对气缸装置C1的动作进行说明。首先，对利用致动器回路A1将气缸装置C1用作致动器的致动器模式进行说明。使气缸装置C1产生伸长方向推力时，将第一开关阀11调至连通位置11b，将第二开关阀13调至切断位置13c，使用电机15驱动泵14，从储液罐7向气缸2内供给液压油。如此，第一开关阀11打开，杆件侧腔室5与活塞侧腔室6通过第一通道10处于连通状态，液压油从泵14供给到杆件侧腔室5与活塞侧腔室6。此外，驱动泵14后，在从泵14所受压力的作用下，作为开关装置的开关阀34将压缩侧排出通道26切断，第二开关阀13将第二通道12切断，因此供给到气缸2内的液压油无法从活塞侧腔室6向储液罐7移动。如此，开关装置在致动器模式时将压缩侧排出通道26切断。

因此，若将第一开关阀11调至连通位置11b，将第二开关阀13调至切断位置13c，使用电机15驱动泵14，则从泵14供给到气缸2内的液压油将活塞4相对于气缸2向图1中左方推压，因此气缸装置C1产生伸长方向推力。

而且，若杆件侧腔室5内及活塞侧腔室6内压力高于可变减压阀9的开阀压力，则可变减压阀9打开，液压油经由排出通道8排出到储液罐7，杆件侧腔室5内及活塞侧腔室6内压力变得与可变减压阀9的开阀压力相等。如此，可变减压阀9通过调整开阀压力来调整从泵14供给到气缸2内的液压油的压力。因此，气缸装置C1产生伸长方向推力，其数值为活塞4的活塞侧腔室侧与杆件侧腔室侧受压面积差乘以可变减压阀9的开阀压力，且可通过调节可变减压阀9的开阀压力来调整推力。另外，在该状态下，即使伸缩单元1受到外力而被强制收缩，杆件侧腔室5内及活塞侧腔室6内压力亦可被控制成与可变减压阀9的开阀压力相等，所以产生抑制收缩的伸长方向推力。

气缸装置C1产生伸长方向推力的过程中，如果伸缩单元1受到外力高速收缩，活塞侧腔室6内异常高压，则第二压缩侧减压阀33打开，使活塞侧腔室6内的液压油向杆件侧腔室5移动，所以气缸装置C1得到保护。

相对于此，使气缸装置C1产生收缩方向推力时，将第一开关阀11调至切断位置11c，将第二开关阀13调至连通位置13b，使用电机15驱动泵14，将液压油从储液罐7供给到杆件侧腔室5。如此，第二开关阀13打开后，活塞侧腔室6与储液罐7通过第二通道12处于连通状态，第一开关阀11关闭，杆件侧腔室5与活塞侧腔室6的连通被切断，因此从泵14喷出的液压油只供给到杆件侧腔室5。另外，驱动泵14后，在从泵14所受压力的作用下，作为开关装置的开关阀34将压缩侧排出通道26切断，但是活塞侧腔室6与储液罐7经由第二通道12连通。

因此，若将第一开关阀11调至切断位置11c，将第二开关阀13调至连通位置13b，使用电机15驱动泵14，则从泵14供给到杆件侧腔室5的液压油将活塞4相对于气缸2向图1中右方推压，因此气缸装置C1产生收缩方向推力。而且，气缸装置C1产生收缩方向推力，其数值与活塞4的杆件侧腔室侧受压面积乘以可变减压阀9的开阀压力的乘积减去活塞4的活塞侧腔室侧受压面积乘以储液罐7压力的乘积所得数值相等，且可通过调节可变减压阀9的开阀压力来调整推力。在该状态下，即使伸缩单元1受到外力而被强制伸长，杆件侧腔室5内压力亦可被控制成与可变减压阀9的开阀压力相等，所以产生抑制伸长的收缩方向推力。

另外，如前所述，使本实施方式的气缸装置C1产生收缩方向推力时，需要在将杆件侧腔室5与活塞侧腔室6的连通切断的状态下向杆件侧腔室5供给液压油。此处，若伸长侧减压阀25打开，则减震器回路D1的伸长侧通道24允许杆件侧腔室5至活塞侧腔室6的液压油流动。因此，使本实施方式的气缸装置C1产生收缩方向推力时，若伸长侧减压阀25打开，则液压油从杆件侧腔室5逃离到活塞侧腔室6，效率变低，所以伸长侧减压阀25的开阀压力被设定为伸缩单元1利用致动器回路A1向收缩侧产生最大推力时杆件侧腔室5内压力与活塞侧腔室6内压力的差值以上。可变减压阀9将开阀压力调至最大时，本实施方式的气缸装置C1产生收缩方向最大推力。因此，本实施方式的气缸装置C1用作产生收缩方向推力的致动器时，即使将可变减压阀9的开阀压力调至最大，伸长侧减压阀25也不打开，防止液压油通过伸长侧通道24从杆件侧腔室5向活塞侧腔室6移动。如此，若伸长侧减压阀25的开阀压力被设定为伸缩单元1利用致动器回路A1向收缩侧产生最大推力时杆件侧腔室5内压力与活塞侧腔室6内压力的差值以上，则气缸装置C1作为致动器向收缩方向产生推力时，可高效率地产生推力，能量消耗亦较少。如前所述，本实施方式的气缸装置C1中，即使控制杆件侧腔室5内压力的可变减压阀9将开阀压力调至最大，只要伸长侧减压阀25不打开即可，所以伸长侧减压阀25的开阀压力只需高于可变减压阀9的最大开阀压力即可。这种情况下，伸长侧减压阀25的开阀压力不是可变减压阀9硬件方面的最大开阀压力，致动器模式时可变减压阀9亦可高于控制方面可选取的最大开阀压力。

另外，如前所述，从效率的观点出发，将伸长侧减压阀25的开阀压力设定为伸缩单元1利用致动器回路A1向收缩侧产生最大推力时杆件侧腔室5内压力与活塞侧腔室6内压力的差值以上即可，但是即使将所述开阀压力设定为小于所述差值，气缸装置C1亦可作为致动器向收缩方向产生推力。

气缸装置C1产生收缩方向推力的过程中，如果伸缩单元1受到外力高速伸长，杆件侧腔室5内异常高压，则伸长侧减压阀25打开，使杆件侧腔室5内的液压油向活塞侧腔室6移动，所以气缸装置C1得到保护。

如此，气缸装置C1可通过开关第一开关阀11和第二开关阀13以及调节可变减压阀9的开阀压力，在可变减压阀9的开阀压力的调整范围内向伸长方向及收缩方向中的任意方向产生推力。因此，气缸装置C1通过驱动泵14，并控制第一开关阀11、第二开关阀13及可变减压阀9，从而可将气缸装置C1以致动器模式用作致动器来抑制车身S的振动。

接下来，对利用减震器回路D1将气缸装置C1用作减震器的减震器模式进行说明。将气缸装置C1设为减震器模式时，将第一开关阀11调至切断位置11c，将第二开关阀13调至切断位置13c，不驱动电机15，停止泵14。

在该状态下，杆件侧腔室5与活塞侧腔室6经由第一通道10的连通被切断，活塞侧腔室6与储液罐7经由第二通道12的连通被切断。而且，停止泵14后，泵14的压力不再作用于开关阀34的阀体34a，因此开关阀34打开，压缩侧排出通道26被打开。。即，本实施方式的气缸装置C1中，若驱动泵14，则开关装置即开关阀34切断压缩侧排出通道26，禁用压缩侧排出通道26，若停止泵14，则开关装置即开关阀34打开压缩侧排出通道26，启用压缩侧排出通道26。如此，开关装置在减震器模式时将压缩侧排出通道26打开。

而且，在将气缸装置C1设为减震器模式的状态下，若伸缩单元1受到外力而伸长，则活塞4相对于气缸2向图1中左方移动，缩小杆件侧腔室5，并扩大活塞侧腔室6。被缩小的杆件侧腔室5内的液压油通过排出通道8的可变减压阀9及伸长侧通道24的伸长侧减压阀25中一方或双方，受到可变减压阀9及伸长侧减压阀25中一方或双方的阻力，并向扩大的活塞侧腔室6移动。伸缩单元1执行伸长动作时，杆件3从气缸2中退出，因此气缸2内液压油不足，但是吸入止回阀29打开，不足部分的液压油通过吸入通道28从储液罐7供给到活塞侧腔室6。如此，气缸装置C1进入减震器模式，若伸缩单元1执行伸长动作，则杆件侧腔室5内压力因可变减压阀9及伸长侧减压阀25而升高，活塞侧腔室6内压力变得与储液罐压力相等。因此，气缸装置C1向妨碍伸缩单元1伸长的方向产生阻尼力，其数值与活塞4的杆件侧腔室侧受压面积乘以杆件侧腔室5内压力的乘积减去活塞4的活塞侧腔室侧受压面积乘以储液罐7压力的乘积所得数值相等。

进而，在将气缸装置C1设为减震器模式的状态下，若伸缩单元1受到外力而收缩，则活塞4相对于气缸2向图1中右方移动，缩小活塞侧腔室6，并扩大杆件侧腔室5。被缩小的活塞侧腔室6内的液压油通过压缩侧通道32的第二压缩侧减压阀33向被扩大的杆件侧腔室5移动。伸缩单元1执行收缩动作时，杆件3进入气缸2内，因此气缸2内液压油过剩，但是第一压缩侧减压阀27打开，过剩部分的液压油通过压缩侧排出通道26从活塞侧腔室6排出到储液罐7。如此，气缸装置C1进入减震器模式，若伸缩单元1执行收缩动作，则活塞侧腔室6内压力因第一压缩侧减压阀27及第二压缩侧减压阀33而升高，杆件侧腔室5内压力降低，活塞侧腔室6内压力高于杆件侧腔室5内压力。因此，气缸装置C1向妨碍伸缩单元1收缩的方向产生阻尼力，其数值与活塞4的活塞侧腔室侧受压面积乘以活塞侧腔室6内压力的乘积减去活塞4的杆件侧腔室侧受压面积乘以杆件侧腔室5内压力的乘积所得数值相等。另外，本实施方式的气缸装置C1中，减震器回路D1具备伸长侧吸入通道30及伸长侧止回阀31，所以减震器模式气缸装置C1的伸缩单元1收缩时，若杆件侧腔室5内压力低于储液罐压力，则伸长侧止回阀31打开，液压油从储液罐7供给到杆件侧腔室5。因此，本实施方式的气缸装置C1以减震器模式收缩时，杆件侧腔室5内不会形成负压，不会有发生通气、在从伸缩单元1收缩切换到伸长的过程中产生阻尼力滞后的情况。

如此，在减震器模式状态下，若伸缩单元1受到外力伸长或收缩，则气缸装置C1产生妨碍伸缩单元1伸长或收缩的阻尼力。而且，减震器模式状态的气缸装置C1在伸缩单元1伸长时利用可变减压阀9及伸长侧减压阀25的一方或双方产生阻尼力，在伸缩单元1收缩时利用第一压缩侧减压阀27及第二压缩侧减压阀33产生阻尼力。因此，减震器模式气缸装置C1执行伸长动作时相对于活塞速度产生的阻尼力的阻尼力特性由可变减压阀9及伸长侧减压阀25设定，减震器模式气缸装置C1执行收缩动作时相对于活塞速度产生的阻尼力的阻尼力特性由第一压缩侧减压阀27及第二压缩侧减压阀33设定，所以可分别独立设定伸长动作时及收缩动作时的阻尼力特性。

即，减震器模式的本实施方式的气缸装置C1执行伸长动作时及执行收缩动作时的阻尼力特性不管活塞4的杆件侧腔室侧受压面积及活塞侧腔室侧受压面积的设定如何，均可利用可变减压阀9、伸长侧减压阀25、第一压缩侧减压阀27及第二压缩侧减压阀33的设定独立调整。换言之，将减震器模式的本实施方式的气缸装置C1执行伸长动作时及执行收缩动作时的两个阻尼力特性设为同一特性时，无需将杆件3截面积设为活塞4截面积的二分之一，只需在强度允许范围内任意决定杆件3直径及活塞4直径(气缸2直径)后，利用可变减压阀9、伸长侧减压阀25、第一压缩侧减压阀27及第二压缩侧减压阀33的设定将所述两个阻尼力特性调整成同一特性即可。此处，可变减压阀9可采用日本专利特开2017-82874号公报、日本专利特开2010-65797号公报图5中公开的可用作非通电时切断排出通道8的开关阀的可变减压阀。这种情况下，若在气缸装置C1减震器模式下利用可变减压阀9切断排出通道8，则伸长动作时杆件侧腔室5的液压油无法通过可变减压阀9，所以只通过伸长侧减压阀25向活塞侧腔室6移动。因此，如果可变减压阀9在非通电时切断排出通道8，则减震器模式气缸装置C1执行伸长动作时的阻尼力特性不管活塞4的杆件侧腔室侧受压面积及活塞侧腔室侧受压面积的设定如何，均利用伸长侧减压阀25的设定调整。

另外，本实施方式的减震器回路D1具备伸长侧吸入通道30及伸长侧止回阀31，减震器模式气缸装置C1的伸缩单元1执行收缩动作时，允许从储液罐7至扩大的杆件侧腔室5的液压油流动，因此可省略压缩侧通道32及第二压缩侧减压阀33。这种情况下，利用伸长侧减压阀25及第一压缩侧减压阀27的设定将减震器模式的本实施方式的气缸装置C1执行伸长动作时及执行收缩动作时的两个阻尼力特性调整为同一特性即可。但是，具备压缩侧通道32及第二压缩侧减压阀33时具有以下优点，即如果减震器模式气缸装置C1的伸缩单元1执行收缩动作时，活塞侧腔室6内压力异常高压，则第二压缩侧减压阀33打开，使活塞侧腔室6内的液压油向杆件侧腔室5移动，可保护气缸装置C1。

此外，本实施方式的减震器回路D1具备压缩侧通道32及第二压缩侧减压阀33，因此减震器模式气缸装置C1的伸缩单元1执行收缩动作时，如果无需担心通过压缩侧通道32从活塞侧腔室6供给到杆件侧腔室5的液压油使杆件侧腔室5形成负压，便可省略伸长侧吸入通道30及伸长侧止回阀31。

此外，压缩侧通道32上可设置有不对通过的液压油施加太大阻力的止回阀，用于代替第二压缩侧减压阀33，减震器模式气缸装置C1的伸缩单元1执行收缩动作时，可只利用第一压缩侧减压阀27的阻力产生阻尼力。这种情况下，可利用伸长侧减压阀25设定减震器模式气缸装置C1执行伸长动作时相对于活塞速度产生的阻尼力的阻尼力特性，可利用第一压缩侧减压阀27设定减震器模式气缸装置C1执行收缩动作时相对于活塞速度产生的阻尼力的阻尼力特性。因此，不管活塞4的杆件侧腔室侧受压面积及活塞侧腔室侧受压面积的设定如何，均可将减震器模式气缸装置C1执行伸长动作时及执行收缩动作时的阻尼力特性设定为同一特性。

综上所述，本实施方式的气缸装置C1具备：伸缩单元1，所述伸缩单元1具有气缸2、杆件3、活塞4，所述杆件3可移动地插入到气缸2内，所述活塞4可移动地插入到气缸2内，并与杆件3相连结，将气缸2内划分为杆件侧腔室5和活塞侧腔室6；储液罐7；致动器回路A1，其设置在气缸2与储液罐7之间，且具有能够将液压油(液体)从储液罐7供给到气缸2的泵14，可使伸缩单元1进行伸缩驱动；减震器回路D1，减震器回路D1包含伸长侧通道24、伸长侧减压阀25、压缩侧排出通道26、第一压缩侧减压阀(压缩侧减压阀)27、吸入通道28和吸入止回阀29，所述伸长侧通道24将杆件侧腔室5与活塞侧腔室6连通，所述伸长侧减压阀25设置在伸长侧通道24上，对从杆件侧腔室5至活塞侧腔室6的液压油(液体)流动施加阻力，所述压缩侧排出通道26将活塞侧腔室6与储液罐7连通，所述第一压缩侧减压阀(压缩侧减压阀)27设置在压缩侧排出通道26上，对从活塞侧腔室6至储液罐7的液压油(液体)流动施加阻力，所述吸入通道28将储液罐7与活塞侧腔室6连通，所述吸入止回阀29设置在吸入通道28上，允许储液罐7至活塞侧腔室6的液压油(液体)流动；开关阀(开关装置)34，所述开关阀(开关装置)34可开关压缩侧排出通道26，在驱动泵14的致动器模式时切断压缩侧排出通道26，在停止泵14的减震器模式时打开压缩侧排出通道26。

如此构成的本实施方式的气缸装置C1通过利用致动器回路A1将液压油(液体)从泵14供给到气缸2，用开关阀(开关装置)34切断压缩侧排出通道26，从而可作为致动器，并且若停止泵14，用开关阀(开关装置)34打开压缩侧排出通道26，则可利用减震器回路D1用作减震器。

而且，本实施方式的气缸装置C1用作减震器的情况下，伸缩单元1执行伸长动作时，可利用伸长侧减压阀25产生阻尼力，伸缩单元1执行收缩动作时，可利用第一压缩侧减压阀(压缩侧减压阀)27产生阻尼力。因此，本实施方式的气缸装置C1用作减震器时，不管杆件3直径及活塞4直径(气缸2直径)的设定如何，均可利用伸长侧减压阀25及第一压缩侧减压阀(压缩侧减压阀)27的设定将伸长动作时的阻尼力特性及收缩动作时的阻尼力特性设定为同一特性。

即，本实施方式的气缸装置C1中，即使在强度允许范围内缩小杆件3直径来代替增加气缸2直径，用作减震器时亦可将伸长动作时的阻尼力特性及收缩动作时的阻尼力特性设定为同一特性。只需在强度允许范围内缩小杆件3直径来代替增加气缸2直径，便可增加活塞4的受压面积，提高伸缩单元1内液压油(液体)的油柱刚性(液柱刚性)，因此本实施方式的气缸装置C1提高阻尼系数用作减震器时，可产生响应性良好的高阻尼力。因此，根据本实施方式的气缸装置C1，无需大型化便可发挥作为致动器的功能且用作减震器时能够提高阻尼系数。另外，如单向流动减震器，即使将杆件3截面积设定为活塞4截面积的二分之一，只需设置有压缩侧通道32及第二压缩侧减压阀33，气缸装置C1收缩时便可将活塞侧腔室6内压力调至高于杆件侧腔室5内压力，因此可将收缩动作时的阻尼系数调至高于以往的气缸装置。因此，只需设置有压缩侧通道32及第二压缩侧减压阀33，杆件3截面积及活塞4截面积的设定自由度便会提高。

此外，本实施方式的气缸装置C1中，开关装置具备设置在压缩侧排出通道26上开关压缩侧排出通道26的常开型开关阀34，开关阀34根据驱动泵14时喷出的液压油(液体)的压力而关闭。如此构成的气缸装置C1在驱动致动器回路A1的泵14后，开关阀34关闭，可用作致动器，在停止泵14后，开关阀34打开，减震器回路D1启用，可用作减震器。因此，根据本实施方式的气缸装置C1，通过切换泵14的驱动和停止，自动切换到致动器模式及减震器模式，所以无需用螺线管切换开关阀34，价格低廉。另外，开关装置在驱动泵14时切断压缩侧排出通道26，在停止泵14时打开压缩侧排出通道26即可，所以可采用根据泵14的驱动情况控制开关的电磁开关阀。

而且，本实施方式的气缸装置C1中，减震器回路D1包含：伸长侧吸入通道30，所述伸长侧吸入通道30将储液罐7与杆件侧腔室5连通；伸长侧止回阀31，所述伸长侧止回阀31设置在伸长侧吸入通道30上，只允许储液罐7至杆件侧腔室5的液压油(液体)流动。根据如此构成的气缸装置C1，伸缩单元1执行收缩动作时，杆件侧腔室5内不会形成负压，不会有发生通气、在从伸缩单元1收缩切换到伸长的过程中产生阻尼力滞后的情况。

进而，本实施方式的气缸装置C1中，致动器回路A1具有可变减压阀9，所述可变减压阀9可调整开阀压力，并通过调整开阀压力来调整从泵14供给到气缸2内的液压油(液体)的压力，伸长侧减压阀25的开阀压力高于可变减压阀9在致动器模式时可选取的最大开阀压力。如此构成的气缸装置C1中，用作致动器时，从泵14供给到气缸2内的液压油(液体)不会从杆件侧腔室5逃离到活塞侧腔室6，因此可高效率地产生收缩侧推力，能量消耗亦降低。

<第二实施方式>

如图3所示，第二实施方式的气缸装置C2具备：伸缩单元1、储液罐7、致动器回路A2、减震器回路D2、开关装置。第二实施方式的气缸装置C2的致动器回路A2、减震器回路D2及开关装置的构成与第一实施方式的气缸装置C1不同。另外，气缸装置C2虽然未图示，但是与第一实施方式的气缸装置C1同样，安装于铁道车辆T的车身S与台车B之间，抑制车身S的水平方向振动。

下面，将对第二实施方式的气缸装置C2的构成中与第一实施方式的气缸装置C1的构成不同的部分进行详细说明。致动器回路A2是设置在气缸2与储液罐7之间，且具有能够将液压油从储液罐7供给到气缸2的泵14，可使伸缩单元1进行伸缩驱动的回路。致动器回路A2在驱动泵14后，将液压油供给到气缸2内，选择伸长方向和收缩方向中的一个方向，使伸缩单元1向所选方向产生推力，且可对该推力进行调整。

具体而言，如图3所示，致动器回路A2设置在气缸2与储液罐7之间，其具备：供给通道40，所述供给通道40与储液罐7连接；泵14，所述泵14设置在供给通道40上，吸入口与储液罐7侧连接；止回阀23，所述止回阀23设置在供给通道40中途即泵14的储液罐相反侧，阻止液压油从气缸2回流到泵14；排出通道41，所述排出通道41与储液罐7连接；伸长侧给排通道42，所述伸长侧给排通道42与杆件侧腔室5连接；压缩侧给排通道43，所述压缩侧给排通道43与活塞侧腔室6连接；换向阀44，所述换向阀44为三位四通换向阀，设置在供给通道40、排出通道41、伸长侧给排通道42及压缩侧给排通道43之间；减压通道45，所述减压通道45将供给通道40的泵14喷出侧与储液罐7连接；可变减压阀9，所述可变减压阀9设置在减压通道45上。

换向阀44具备：阀体44a；弹簧44b,44c，所述弹簧44b,44c在中立位置对阀体44a施力；螺线管44d,44e，所述螺线管44d,44e对阀体44a施加推力，切换阀体44a的位置。阀体44a具备：伸长侧供给位置44a1、中立位置44a2、压缩侧供给位置44a3。

换向阀44在不对螺线管44d,44e通电的状态下，阀体44a选取中立位置44a2，将供给通道40与伸长侧给排通道42连通，且切断排出通道41及伸长侧给排通道42。此外，换向阀44若只对螺线管44d通电，则阀体44a切换到伸长侧供给位置44a1，将供给通道40与伸长侧给排通道42连接，且将排出通道41与压缩侧给排通道43连接。进而，换向阀44若只对螺线管44e通电，则阀体44a切换到压缩侧供给位置44a3，将供给通道40与压缩侧给排通道43连接，且将排出通道41与伸长侧给排通道42连接。

换向阀44选取中立位置44a2时，供给通道40与伸长侧给排通道42连通，且排出通道41及伸长侧给排通道42被切断，如果停止泵14，则气缸装置C2进入减震器模式，用作减震器。另一方面，换向阀44选取伸长侧供给位置44a1时，泵14与杆件侧腔室5连通，且储液罐7与活塞侧腔室6连通，因此若驱动泵14，则液压油供给到杆件侧腔室5内，气缸装置C2进入致动器模式，用作向收缩方向产生推力的致动器。进而，换向阀44选取压缩侧供给位置44a3时，泵14与活塞侧腔室6连通，且储液罐7与杆件侧腔室5连通，因此若驱动泵14，则液压油供给到活塞侧腔室6内，气缸装置C2进入致动器模式，用作向伸长方向产生推力的致动器。

而且，若泵14喷出的液压油的压力达到开阀压力，则可变减压阀9打开，使液压油经由减压通道45回流到储液罐7。通过调节流经比例螺线管9c的电流量可变更可变减压阀9的开阀压力，所以可调整供给到气缸2内的液压油的压力。因此，可通过选择换向阀44的伸长侧供给位置44a1及压缩侧供给位置44a3，来选择气缸装置C2产生推力的方向，只需驱动泵14并调整可变减压阀9的开阀压力，便可调整气缸装置C2产生的推力的高低。

接下来，减震器回路D2具备：伸长侧通道24，所述伸长侧通道24将杆件侧腔室5与活塞侧腔室6连通；伸长侧减压阀25，所述伸长侧减压阀25设置在伸长侧通道24上，对杆件侧腔室5至活塞侧腔室6的液压油流动施加阻力；压缩侧排出通道26，所述压缩侧排出通道26将活塞侧腔室6与储液罐7连通；第一压缩侧减压阀47，所述第一压缩侧减压阀47作为压缩侧减压阀，设置在压缩侧排出通道26上，对活塞侧腔室6至储液罐7的液压油流动施加阻力；吸入通道28，所述吸入通道28将储液罐7与活塞侧腔室6连通；吸入止回阀29，所述吸入止回阀29设置在吸入通道28上，允许储液罐7至活塞侧腔室6的液压油流动；压缩侧通道32，所述压缩侧通道32将活塞侧腔室6与杆件侧腔室5连通；第二压缩侧减压阀33，所述第二压缩侧减压阀33设置在压缩侧通道32上，对活塞侧腔室6至杆件侧腔室5的液压油流动施加阻力。

本实施方式的气缸装置C2的开关装置由以下部分构成：第一压缩侧减压阀47，所述第一压缩侧减压阀47设置在压缩侧排出通道26上；先导通道48，所述先导通道48使泵14喷出的压力沿关阀方向作用于第一压缩侧减压阀47。第一压缩侧减压阀47具备：阀体47a，所述阀体47a设置在压缩侧排出通道26上；弹簧47b，所述弹簧47b沿关阀方向对阀体47a施力；先导通道47c，所述先导通道47c使活塞侧腔室6内压力沿开阀方向作用于阀体47a。另一方面，先导通道48被连接到供给通道40的相较于泵14的换向阀侧，确保使供给通道40的泵14喷出侧即气缸侧的压力作用于阀体47a。驱动泵14后，换向阀44选取伸长侧供给位置44a1时，活塞侧腔室6与储液罐7连通，因此第一压缩侧减压阀47关闭。此外，驱动泵14后，换向阀44选取压缩侧供给位置44a3时，活塞侧腔室6内压力变得与可变减压阀9的开阀压力相等，经由先导通道47c,48引导至阀体47a两侧的压力大致相同，因此利用弹簧44b的作用力维持关阀状态。如此，第一压缩侧减压阀47利用驱动泵14后泵14喷出的液压油的压力向阀体47a关闭的方向推压，因此切断压缩侧排出通道26。另一方面，在泵14停止状态下，若活塞侧腔室6内压力达到开阀压力，则阀体44a被活塞侧腔室6内压力向开阀方向推压，压缩弹簧44b，第一压缩侧减压阀47打开。如此，开关装置可由第一压缩侧减压阀47及先导通道48构成，此外，可采用第一实施方式的开关阀34，进而，亦可采用电磁开关阀。

气缸装置C2按以上方式构成，下面对气缸装置C2的详细动作进行说明。首先，对利用致动器回路A2将气缸装置C2用作致动器的致动器模式进行说明。

使气缸装置C2产生伸长方向推力时，将换向阀44设为压缩侧供给位置44a3，驱动泵14将液压油从储液罐7供给到活塞侧腔室6内，将杆件侧腔室5与储液罐7连通。另外，驱动泵14后，在从泵14所受压力的作用下，第一压缩侧减压阀47切断压缩侧排出通道26，所以活塞侧腔室6内压力因供给到活塞侧腔室6内的液压油而升高，将活塞4向图3中左方推压，因此气缸装置C2产生伸长方向推力。

而且，若活塞侧腔室6内压力高于可变减压阀9的开阀压力，则可变减压阀9打开，泵14喷出的液压油的一部分经由减压通道45返回到储液罐7，活塞侧腔室6内压力变得与可变减压阀9的开阀压力相等。因此，通过调节可变减压阀9的开阀压力，可使气缸装置C2产生伸长方向推力，其数值与活塞4的活塞侧腔室侧受压面积乘以可变减压阀9的开阀压力的乘积减去活塞4的杆件侧腔室侧受压面积乘以储液罐压力的乘积所得数值相等。另外，在该状态下，即使伸缩单元1受到外力而被强制收缩，杆件侧腔室5内及活塞侧腔室6内压力亦可被控制成与可变减压阀9的开阀压力相等，所以产生抑制收缩的伸长方向推力。

本实施方式的气缸装置C2中，将第二压缩侧减压阀33的开阀压力设定为伸缩单元1利用致动器回路A2向伸长侧产生最大推力时活塞侧腔室6内压力与储液罐7压力的差值以上即可。如此，气缸装置C2作为致动器向伸长方向产生推力时，液压油不会从活塞侧腔室6逃离到杆件侧腔室5，所以可高效率地产生推力，能量消耗亦较少。本实施方式的气缸装置C2中，即使控制活塞侧腔室6内压力的可变减压阀9将开阀压力调至最大，只要第二压缩侧减压阀33不打开即可，所以只需第二压缩侧减压阀33的开阀压力高于可变减压阀9的最大开阀压力即可。另外，即使没有如前所述设定第二压缩侧减压阀33的开阀压力，气缸装置C2亦可作为致动器向伸长方向产生推力。

此外，气缸装置C2产生伸长方向推力的过程中，如果伸缩单元1受到外力高速收缩，活塞侧腔室6内异常高压，则第二压缩侧减压阀33打开，使活塞侧腔室6内的液压油向杆件侧腔室5移动，所以气缸装置C2得到保护。

相对于此，使气缸装置C2产生收缩方向推力时，将换向阀44设为伸长侧供给位置44a1，驱动泵14将液压油从储液罐7供给到杆件侧腔室5内，且将活塞侧腔室6与储液罐7连通。另外，驱动泵14后，在从泵14所受压力的作用下，第一压缩侧减压阀47切断压缩侧排出通道26。杆件侧腔室5内压力因供给到杆件侧腔室5内的液压油而升高，将活塞4向图3中右方推压，所以气缸装置C2产生收缩方向推力。

而且，若杆件侧腔室5内压力高于可变减压阀9的开阀压力，则可变减压阀9打开，泵14喷出的液压油的一部分经由减压通道45返回到储液罐7，杆件侧腔室5内压力变得与可变减压阀9的开阀压力相等。因此，通过调节可变减压阀9的开阀压力，可使气缸装置C2产生收缩方向推力，其数值与活塞4的杆件侧腔室侧受压面积乘以可变减压阀9的开阀压力的乘积减去活塞4的活塞侧腔室侧受压面积乘以储液罐压力的乘积所得数值相等。另外，在该状态下，即使伸缩单元1受到外力被强制伸长，杆件侧腔室5内压力亦可被控制成与可变减压阀9的开阀压力相等，所以产生抑制伸长的收缩方向推力。

本实施方式的气缸装置C2中，将伸长侧减压阀25的开阀压力设定为伸缩单元1利用致动器回路A2向收缩侧产生最大推力时杆件侧腔室5内压力与活塞侧腔室6内压力的差值以上即可。如此，气缸装置C2作为致动器向收缩方向产生推力时，液压油不会从杆件侧腔室5逃离到活塞侧腔室6，所以可高效率地产生推力，能量消耗亦较少。本实施方式的气缸装置C2中，即使控制杆件侧腔室5内压力的可变减压阀9将开阀压力调至最大，只要伸长侧减压阀25不打开即可，所以伸长侧减压阀25的开阀压力只需高于可变减压阀9的最大开阀压力即可。另外，即使没有如前所述设定伸长侧减压阀25的开阀压力，气缸装置C2亦可作为致动器向收缩方向产生推力。

此外，气缸装置C2产生收缩方向推力的过程中，如果伸缩单元1受到外力高速伸长，杆件侧腔室5内异常高压，则伸长侧减压阀25打开，使杆件侧腔室5内的液压油向活塞侧腔室6移动，所以气缸装置C2得到保护。

如此，气缸装置C2可通过切换换向阀44以及调节可变减压阀9的开阀压力，在可变减压阀9的开阀压力的调整范围内向伸长方向及收缩方向中的任意方向产生推力。因此，气缸装置C2通过驱动泵14，并控制换向阀44及可变减压阀9，从而可将气缸装置C2以致动器模式用作致动器来抑制车身S的振动。

接下来，对利用减震器回路D2将气缸装置C2用作减震器的减震器模式进行说明。将气缸装置C2设为减震器模式时，将换向阀44调至中立位置44a2，不驱动电机15，停止泵14。

在该状态下，活塞侧腔室6与泵14及储液罐7通过致动器回路A2的连通被切断，减震器回路D2启用。而且，停止泵14后，泵14的压力不再作用于第一压缩侧减压阀47的阀体44a，因此若活塞侧腔室6内压力达到第一压缩侧减压阀47的开阀压力，则第一压缩侧减压阀47打开，处于可打开压缩侧排出通道26的状态。

而且，在将气缸装置C2设为减震器模式的状态下，若伸缩单元1受到外力而伸长，则活塞4相对于气缸2向图3中左方移动，缩小杆件侧腔室5，并扩大活塞侧腔室6。被缩小的杆件侧腔室5内的液压油通过减压通道45的可变减压阀9及伸长侧通道24的伸长侧减压阀25中一方或双方，受到伸长侧减压阀25的阻力，并向扩大的活塞侧腔室6移动。伸缩单元1执行伸长动作时，杆件3从气缸2中退出，因此气缸2内液压油不足，但是吸入止回阀29打开，不足部分的液压油通过吸入通道28从储液罐7供给到活塞侧腔室6。如此，气缸装置C2进入减震器模式，若伸缩单元1执行伸长动作，则杆件侧腔室5内压力因可变减压阀9及伸长侧减压阀25而升高，活塞侧腔室6内压力变得与储液罐压力相等。因此，气缸装置C2向妨碍伸缩单元1伸长的方向产生阻尼力，其数值与活塞4的杆件侧腔室侧受压面积乘以杆件侧腔室5内压力的乘积减去活塞4的活塞侧腔室侧受压面积乘以储液罐7压力的乘积所得数值相等。

进而，在将气缸装置C2设为减震器模式的状态下，若伸缩单元1受到外力而收缩，则活塞4相对于气缸2向图3中右方移动，缩小活塞侧腔室6，并扩大杆件侧腔室5。被缩小的活塞侧腔室6内的液压油通过压缩侧通道32的第二压缩侧减压阀33向被扩大的杆件侧腔室5移动。伸缩单元1执行收缩动作时，杆件3进入气缸2内，因此气缸2内液压油过剩，但是第一压缩侧减压阀47打开，过剩部分的液压油通过压缩侧排出通道26从活塞侧腔室6排出到储液罐7。如此，气缸装置C2进入减震器模式，若伸缩单元1执行收缩动作，则活塞侧腔室6内压力因第一压缩侧减压阀47及第二压缩侧减压阀33而升高，杆件侧腔室5内压力降低，活塞侧腔室6内压力高于杆件侧腔室5内压力。因此，气缸装置C2向妨碍伸缩单元1收缩的方向产生阻尼力，其数值与活塞4的活塞侧腔室侧受压面积乘以活塞侧腔室6内压力的乘积减去活塞4的杆件侧腔室侧受压面积乘以杆件侧腔室5内压力的乘积所得数值相等。

如此，在减震器模式状态下，若伸缩单元1受到外力伸长或收缩，则气缸装置C2产生妨碍伸缩单元1伸长或收缩的阻尼力。而且，减震器模式气缸装置C2在伸缩单元1伸长时利用可变减压阀9及伸长侧减压阀25的一方或双方产生阻尼力，在伸缩单元1收缩时利用第一压缩侧减压阀47及第二压缩侧减压阀33产生阻尼力。因此，减震器模式气缸装置C2执行伸长动作时相对于活塞速度产生的阻尼力的阻尼力特性由可变减压阀9及伸长侧减压阀25设定，减震器模式气缸装置C2执行收缩动作时相对于活塞速度产生的阻尼力的阻尼力特性由第一压缩侧减压阀47及第二压缩侧减压阀33设定，所以可分别独立设定伸长动作时及收缩动作时的阻尼力特性。

即，减震器模式的本实施方式的气缸装置C2执行伸长动作时及执行收缩动作时的阻尼力特性不管活塞4的杆件侧腔室侧受压面积及活塞侧腔室侧受压面积的设定如何，均可利用可变减压阀9、伸长侧减压阀25、第一压缩侧减压阀47及第二压缩侧减压阀33的设定独立调整。

另外，将供给通道40上所设置的止回阀23设置在减压通道45的相较于连接点的换向阀侧、或可变减压阀9用作非通电时切断减压通道45的开关阀时、或者换向阀44选取中立位置44a2时设定成将供给通道40、排出通道41、伸长侧给排通道42及压缩侧给排通道43全部切断来断开相互连通时，只有减震器回路D2启用，气缸装置C2执行伸长动作时，杆件侧腔室5的液压油无法通过可变减压阀9，只通过伸长侧减压阀25向活塞侧腔室6移动。因此，这种情况下，气缸装置C2执行伸长动作时的阻尼力特性不管活塞4的杆件侧腔室侧受压面积及活塞侧腔室侧受压面积的设定如何，均利用伸长侧减压阀25的设定调整。

另外，本实施方式的气缸装置C2的减震器回路D2可具备减震器回路D1所具备的伸长侧吸入通道30及伸长侧止回阀31。若减震器回路D2具备减震器回路D1所具备的伸长侧吸入通道30及伸长侧止回阀31，则气缸装置C2以减震器模式收缩时，杆件侧腔室5内不会形成负压，不会有发生通气、在从伸缩单元1收缩切换到伸长的过程中产生阻尼力滞后的情况。

另外，本实施方式的减震器回路D2具备伸长侧吸入通道30及伸长侧止回阀31时，亦可省略压缩侧通道32及第二压缩侧减压阀33。此外，压缩侧通道32上可设置不对通过的液压油施加太大阻力的止回阀，用于代替第二压缩侧减压阀33，减震器模式气缸装置C2的伸缩单元1执行收缩动作时，可只利用第一压缩侧减压阀47的阻力产生阻尼力。这种情况下，不管活塞4的杆件侧腔室侧受压面积及活塞侧腔室侧受压面积的设定如何，亦均可利用伸长侧减压阀25及第一压缩侧减压阀47的设定将减震器模式气缸装置C2执行伸长动作时及执行收缩动作时的阻尼力特性设定为同一特性。

综上所述，本实施方式的气缸装置C2具备：伸缩单元1，所述伸缩单元1具有气缸2、杆件3、活塞4，所述杆件3可移动地插入到气缸2内，所述活塞4可移动地插入到气缸2内，并与杆件3相连结，将气缸2内划分为杆件侧腔室5和活塞侧腔室6；储液罐7；致动器回路A2，其设置在气缸2与储液罐7之间，且具有能够将液压油(液体)从储液罐7供给到气缸2的泵14，可使伸缩单元1进行伸缩驱动；减震器回路D2，所述减震器回路D2包含伸长侧通道24、伸长侧减压阀25、压缩侧排出通道26、第一压缩侧减压阀(压缩侧减压阀)47、吸入通道28和吸入止回阀29，所述伸长侧通道24将杆件侧腔室5与活塞侧腔室6连通，所述伸长侧减压阀25设置在伸长侧通道24上，对从杆件侧腔室5至活塞侧腔室6的液压油(液体)流动施加阻力，所述压缩侧排出通道26将活塞侧腔室6与储液罐7连通，所述第一压缩侧减压阀(压缩侧减压阀)47设置在压缩侧排出通道26上，对从活塞侧腔室6至储液罐7的液压油(液体)流动施加阻力，所述吸入通道28将储液罐7与活塞侧腔室6连通，所述吸入止回阀29设置在吸入通道28上，允许储液罐7至活塞侧腔室6的液压油(液体)流动；开关装置，所述开关装置可开关压缩侧排出通道26，在驱动泵14的致动器模式时切断压缩侧排出通道26，在停止泵14的减震器模式时打开压缩侧排出通道26。

因此，第二实施方式的气缸装置C2既可用作致动器亦可用作减震器，用作减震器时，不管杆件3直径及活塞4直径(气缸2直径)的设定如何，均可利用伸长侧减压阀25及第一压缩侧减压阀(压缩侧减压阀)47的设定将伸长动作时的阻尼力特性及收缩动作时的阻尼力特性设定为同一特性。因此，根据第二实施方式的气缸装置C2，无需大型化便可发挥作为致动器的功能且用作减震器时能够提高阻尼系数。

而且，本实施方式的气缸装置C2中，减震器回路D2可包含：伸长侧吸入通道30，所述伸长侧吸入通道30将储液罐7与杆件侧腔室5连通；伸长侧止回阀31，所述伸长侧止回阀31设置在伸长侧吸入通道30上，只允许储液罐7至杆件侧腔室5的液压油(液体)流动。根据如此构成的气缸装置C2，伸缩单元1执行收缩动作时，杆件侧腔室5内不会形成负压，不会有发生通气、在从伸缩单元1收缩切换到伸长的过程中产生阻尼力滞后的情况。

进而，本实施方式的气缸装置C2中，致动器回路A2具有可变减压阀9，所述可变减压阀9可调整开阀压力，并通过调整开阀压力来调整从泵14供给到气缸2内的液压油(液体)的压力，伸长侧减压阀25的开阀压力高于可变减压阀9在致动器模式时可选取的最大开阀压力。如此构成的气缸装置C1中，用作致动器时，从泵14供给到气缸2内的液压油(液体)不会从杆件侧腔室5逃离到活塞侧腔室6，因此可高效率地产生收缩侧推力，能量消耗亦降低。

此外，本实施方式的气缸装置C2中，开关装置由以下部分构成：第一压缩侧减压阀(压缩侧减压阀)47，所述第一压缩侧减压阀(压缩侧减压阀)47为压缩侧减压阀；先导通道48，所述先导通道48作用泵14的喷出压力，向关阀方向对第一压缩侧减压阀(压缩侧减压阀)47施力。根据如此构成的气缸装置C2，无需使用螺线管切换第一压缩侧减压阀(压缩侧减压阀)47，价格低廉。

综上所述，对本发明实施方式的说明结束，但是本发明的范围不限定于图示或说明的详细内容。

符号说明

1伸缩单元

2气缸

3杆件

4活塞

5杆件侧腔室

6活塞侧腔室

7储液罐

14泵

24伸长侧通道

25伸长侧减压阀

26压缩侧排出通道

27、47第一压缩侧减压阀(压缩侧减压阀)

28吸入通道

29吸入止回阀

30伸长侧吸入通道

31伸长侧止回阀

34开关阀

A1、A2致动器回路

C1、C2气缸装置

D1、D2减震器回路

Claims (3)

1.一种气缸装置，具备：

伸缩单元，所述伸缩单元具有气缸、杆件、活塞，所述杆件可移动地插入到所述气缸内，所述活塞可移动地插入到所述气缸内，并与所述杆件相连结，将所述气缸内划分为杆件侧腔室和活塞侧腔室；

储液罐；

致动器回路，其设置在所述气缸与所述储液罐之间，且具有能够将液体从所述储液罐供给到所述气缸的泵，可使所述伸缩单元进行伸缩驱动；

减震器回路，所述减震器回路包含伸长侧通道、伸长侧减压阀、压缩侧排出通道、压缩侧减压阀、吸入通道和吸入止回阀，所述伸长侧通道将所述杆件侧腔室与所述活塞侧腔室连通，所述伸长侧减压阀设置在所述伸长侧通道上，对从所述杆件侧腔室至所述活塞侧腔室的液体流动施加阻力，所述压缩侧排出通道将所述活塞侧腔室与所述储液罐连通，所述压缩侧减压阀设置在所述压缩侧排出通道上，对从所述活塞侧腔室至所述储液罐的液体流动施加阻力,所述吸入通道将所述储液罐与所述活塞侧腔室连通,所述吸入止回阀设置在所述吸入通道上，允许从所述储液罐至所述活塞侧腔室的液体流动；

开关装置，所述开关装置可开关所述压缩侧排出通道，在驱动所述泵的致动器模式时切断所述压缩侧排出通道，在停止所述泵的减震器模式时打开所述压缩侧排出通道。

2.如权利要求1所述的气缸装置，其中，

所述开关装置具有开关阀，所述开关阀为常开型，设置在所述压缩侧排出通道上，开关所述压缩侧排出通道，

所述开关阀根据驱动所述泵时喷出的液体的压力而关闭。

3.如权利要求1所述的气缸装置，其中，

所述致动器回路具有可变减压阀，所述可变减压阀可调整开阀压力，通过调整所述开阀压力来调整从所述泵供给到所述气缸内的液体的压力，

所述伸长侧减压阀的开阀压力高于所述可变减压阀在所述致动器模式时可选取的最大开阀压力。

Images