JP2000097277A - Variable damping force damper - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道車両等の車両
の制振装置等に装着される減衰力可変ダンパに関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a damping force variable damper mounted on a vibration damping device of a vehicle such as a railway vehicle.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えば鉄道車両においては、車輪が装着
された台車に対して、車体をばね手段によって左右方向
に弾性的に浮動支持し、この台車と車体との間に油圧ダ
ンパを介装し、軌道の振れに追従する台車の振れをばね
手段および油圧ダンパによって吸収することにより、車
体の横ゆれを抑制して乗り心地を向上させるようにした
横ゆれ制振装置を装備したものがある。2. Description of the Related Art For example, in a railway vehicle, a vehicle body is elastically floatingly supported in a left-right direction by a spring means on a bogie having wheels mounted thereon, and a hydraulic damper is interposed between the bogie and the vehicle body. There is a vehicle equipped with a lateral vibration damping device that suppresses lateral vibration of a vehicle body and improves ride comfort by absorbing the vibration of a bogie following a vibration of a track by a spring means and a hydraulic damper.
【０００３】さらに、鉄道車両用の横ゆれ制振装置に
は、油圧ダンパとして、減衰力を調整可能な減衰力可変
ダンパを用い、軌道の曲率および振れ等に対して、横加
速度センサ等を用いて検出した車体の横加速度等に基づ
いて、コントローラによって減衰力可変ダンパの減衰力
を適宜制御（いわゆるセミアクティブダンパ制御）する
ことにより、車体の横ゆれを効果的に制振するようにし
たものがある。Further, a lateral vibration damping device for railway vehicles uses a variable damping force damper capable of adjusting a damping force as a hydraulic damper, and uses a lateral acceleration sensor or the like for the curvature and deflection of the track. The damping force of the damping force variable damper is appropriately controlled by a controller (so-called semi-active damper control) based on the lateral acceleration or the like of the vehicle body detected by the control, so that the lateral vibration of the vehicle body is effectively damped. There is.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記従来のセミアクテ
ィブダンパ制御を行う横ゆれ制振装置は、優れた制振効
果を得ることができるが、減衰力可変ダンパの減衰力を
切り換える電動アクチュエータ、加速度センサ、コント
ローラおよびこれらを作動させるための電源装置等が必
要であり、しかも、各機器の作動の信頼性を確保する必
要があるため、コストが非常に高くなるという問題があ
った。The above-described conventional lateral vibration damping device for performing semi-active damper control can obtain an excellent vibration damping effect. However, an electric actuator for switching the damping force of a variable damping force damper, an acceleration, A sensor, a controller and a power supply device for operating the sensors and the like are required, and furthermore, it is necessary to ensure the reliability of the operation of each device, so that there is a problem that the cost becomes extremely high.
【０００５】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、構造が比較的簡単で、高い制振効果を得ること
ができる減衰力可変ダンパを提供することを目的とす
る。The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide a damping force variable damper having a relatively simple structure and capable of obtaining a high damping effect.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１の発明は、油液が封入されたシリンダ
と、該シリンダ内に摺動可能に嵌装されて前記シリンダ
内を２つのシリンダ室に画成するピストンと、一端が前
記ピストンに連結され他端が前記シリンダの外部へ延出
されたピストンロッドと、前記シリンダ室に連通する油
路と、前記ピストンの摺動によって生じる前記油路内の
油液の流動を制御して減衰力を発生させるとともに該減
衰力を調整可能とした減衰力調整機構とを備えた減衰力
可変ダンパであって、前記減衰力調整機構は、該減衰力
発生機構に所定の加速度が生じたとき、その慣性力によ
って前記油路の流路面積を調整する弁体が移動して減衰
力を調整することを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, an invention according to claim 1 includes a cylinder filled with an oil liquid and a cylinder slidably fitted in the cylinder. A piston defined by two cylinder chambers, a piston rod having one end connected to the piston and the other end extending out of the cylinder, an oil passage communicating with the cylinder chamber, and sliding of the piston. A damping force variable damper comprising: a damping force control mechanism that controls a generated flow of the oil liquid in the oil passage to generate a damping force and adjusts the damping force. When a predetermined acceleration is generated in the damping force generating mechanism, a valve body for adjusting a flow path area of the oil passage moves by an inertia force to adjust the damping force.
【０００７】このように構成したことにより、減衰力調
整機構に加速度が生じると、弁体がその慣性力によって
移動して減衰力が自動的に切り換わる。[0007] With this configuration, when acceleration occurs in the damping force adjusting mechanism, the valve body moves by the inertial force and the damping force is automatically switched.
【０００８】また、請求項２の発明は、上記請求項１の
構成に加えて、前記減衰力発生機構に生じた加速度の方
向と前記ピストンロッドのストロークの方向とが、同じ
場合には減衰力特性をソフト側に切り換え、異なる場合
には減衰力特性をハード側に切り換えることを特徴とす
る。According to a second aspect of the present invention, in addition to the first aspect, when the direction of the acceleration generated in the damping force generating mechanism and the direction of the stroke of the piston rod are the same, the damping force is increased. The characteristic is switched to the software side, and if different, the damping force characteristic is switched to the hardware side.
【０００９】このように構成したことにより、減衰力発
生機構に生じた加速度の方向とピストンロッドのストロ
ークの方向とが、同じ方向の加振状態においては、ソフ
ト特性の減衰力を発生し、異なる方向の制振状態におい
て、ハード特性の減衰力を発生させる。With this configuration, the direction of the acceleration generated in the damping force generation mechanism and the direction of the stroke of the piston rod generate a soft characteristic damping force in the vibration state in the same direction, and are different from each other. In the vibration damping state in the direction, a damping force having a hard characteristic is generated.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【００１１】本発明の第１実施形態について、図１ない
し図５および図８を参照して説明する。図１に示すよう
に、第１実施形態に係る減衰力可変ダンパ１は、円筒状
の外筒２内にシリンダ３を挿入した二重筒構造となって
おり、外筒２の両端開口部にそれぞれベースボディ４お
よびガイドボディ５が装着されて、外筒２とシリンダ３
との間に環状のリザーバ６が形成されている。A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5 and FIG. As shown in FIG. 1, the damping force variable damper 1 according to the first embodiment has a double-cylinder structure in which a cylinder 3 is inserted into a cylindrical outer cylinder 2. A base body 4 and a guide body 5 are attached to the outer cylinder 2 and the cylinder 3 respectively.
Between them, an annular reservoir 6 is formed.
【００１２】シリンダ３内には、ピストン７が摺動可能
に嵌装されており、このピストン７によってシリンダ３
内がシリンダ室3a，3bの２室に画成されている。ピスト
ン７には、ピストンロッド８の一端が連結されており、
ピストンロッド８の他端側は、ガイドボディ５に挿通さ
れて外部へ延出されている。そして、シリンダ３内には
油液が封入され、リザーバ６内には油液およびガスが封
入されている。A piston 7 is slidably fitted in the cylinder 3.
The interior is defined as two chambers, cylinder chambers 3a and 3b. One end of a piston rod 8 is connected to the piston 7,
The other end of the piston rod 8 is inserted into the guide body 5 and extends to the outside. The cylinder 3 is filled with an oil liquid, and the reservoir 6 is filled with an oil liquid and a gas.
【００１３】ベースボディ４には、リザーバ６とシリン
ダ室3bとを連通させる油路９およびこの油路９のリザー
バ６側からシリンダ室3b側への油液の流通のみを許容す
る逆止弁10が設けられており、ガイドボディ５には、リ
ザーバ６とシリンダ室3aとを連通させる油路11およびこ
の油路11のリザーバ６側からシリンダ室3a側への油液の
流通のみを許容する逆止弁12が設けられている。The base body 4 has an oil passage 9 for communicating the reservoir 6 with the cylinder chamber 3b, and a check valve 10 for allowing only the flow of the oil from the reservoir 6 side of the oil passage 9 to the cylinder chamber 3b. The guide body 5 is provided with an oil passage 11 for communicating the reservoir 6 with the cylinder chamber 3a, and a reverse passage permitting only the flow of the oil liquid from the reservoir 6 side of the oil passage 11 to the cylinder chamber 3a side. A stop valve 12 is provided.
【００１４】ピストン７には、シリンダ室3a，3b間を連
通させる油路13，14が設けられている。油路13には、シ
リンダ室3b側からシリンダ室3a側への油液の流通を常時
阻止するとともに、シリンダ室3a側の油液の圧力が所定
圧力に達したとき、その油液をシリンダ室3b側へリリー
フするリリーフ弁15が設けられている。また、油路14に
は、シリンダ室3a側からシリンダ室3b側への油液の流通
を常時阻止するとともに、シリンダ室3b側の油液の圧力
が所定圧力に達したとき、その油液をシリンダ室3a側へ
リリーフするリリーフ弁16が設けられている。The piston 7 is provided with oil passages 13 and 14 for communicating between the cylinder chambers 3a and 3b. The oil passage 13 always blocks the flow of the oil liquid from the cylinder chamber 3b side to the cylinder chamber 3a side, and when the pressure of the oil liquid in the cylinder chamber 3a reaches a predetermined pressure, the oil liquid is supplied to the cylinder chamber 3a. A relief valve 15 for relief to the 3b side is provided. Further, in the oil passage 14, while always preventing the flow of the oil liquid from the cylinder chamber 3a side to the cylinder chamber 3b side, when the pressure of the oil liquid in the cylinder chamber 3b side reaches a predetermined pressure, the oil liquid is discharged. A relief valve 16 for relieving toward the cylinder chamber 3a is provided.
【００１５】シリンダ３のガイドボディ５側の外周部に
は、略円筒状の通路部材17が外嵌されて、シリンダ３と
通路部材17との間に環状油路18が形成されている。環状
油路18は、シリンダ３の端部付近の側壁に設けられた油
路19によってシリンダ室3aに連通されている。また、シ
リンダ３のベースボディ４側の外周部には、略円筒状の
通路部材20が外嵌されて、シリンダ３と通路部材20との
間に環状油路21が形成されている。環状油路21は、シリ
ンダ３の端部付近の側壁に設けられた油路22によってシ
リンダ室3bに連通されている。A substantially cylindrical passage member 17 is fitted around the outer peripheral portion of the cylinder 3 on the guide body 5 side, and an annular oil passage 18 is formed between the cylinder 3 and the passage member 17. The annular oil passage 18 is communicated with the cylinder chamber 3a by an oil passage 19 provided on a side wall near an end of the cylinder 3. A substantially cylindrical passage member 20 is externally fitted to the outer peripheral portion of the cylinder 3 on the base body 4 side, and an annular oil passage 21 is formed between the cylinder 3 and the passage member 20. The annular oil passage 21 is communicated with the cylinder chamber 3b by an oil passage 22 provided on a side wall near an end of the cylinder 3.
【００１６】環状油路18は、外筒２および通路部材17に
液密的に挿通された接続管23を介して、外筒２の側面部
に取付けられた減衰力調整機構24に接続されている。環
状油路21は、外筒２および通路部材20に液密的に挿通さ
れた接続管25を介して、減衰力調整機構24に接続されて
いる。また、減衰力調整機構24は、外筒２の側壁に設け
られた油路26を介してリザーバ６に接続されている。The annular oil passage 18 is connected to a damping force adjusting mechanism 24 attached to the side surface of the outer cylinder 2 via a connection pipe 23 inserted through the outer cylinder 2 and the passage member 17 in a liquid-tight manner. I have. The annular oil passage 21 is connected to a damping force adjusting mechanism 24 via a connection pipe 25 inserted through the outer cylinder 2 and the passage member 20 in a liquid-tight manner. Further, the damping force adjusting mechanism 24 is connected to the reservoir 6 via an oil passage 26 provided on a side wall of the outer cylinder 2.
【００１７】減衰力調整機構24は、外筒２の側面部に取
付けられた略円筒状のケース27内の中央部に減衰力調整
弁28を挿入して、ケース27と減衰力調整弁28との間に環
状油室29が形成され、ケース27の両端開口部にパッキン
30を有するキャップ31が装着されて、ケース27内の減衰
力調整弁28の両端部に油室32，33が形成されている。そ
して、油室32，33および環状油室29は、ケース27の側壁
に設けられた油路34，35，36によって、それぞれ接続管
23，25および油路26に接続されている。ケース27内の中
央部には、円筒状のガイド部材37が配置されて、その両
端部に螺着されたケース27内に嵌合する環状部材38によ
って固定されており、ガイド部材37内に減衰力調整弁28
が挿入されている。The damping force adjusting mechanism 24 includes a case 27, a damping force adjusting valve 28, and a damping force adjusting valve 28 inserted into a central portion of a substantially cylindrical case 27 attached to a side surface of the outer cylinder 2. An annular oil chamber 29 is formed between the casings.
Oil chambers 32 and 33 are formed at both ends of a damping force adjustment valve 28 in a case 27 with a cap 31 having 30 attached. The oil chambers 32 and 33 and the annular oil chamber 29 are connected to oil pipes 34, 35 and 36 provided on the side wall of the case 27, respectively.
23, 25 and the oil passage 26. A cylindrical guide member 37 is disposed at the center of the case 27, and is fixed by an annular member 38 fitted into the case 27 screwed to both ends of the guide member 37. Force regulating valve 28
Is inserted.
【００１８】減衰力調整弁28は、スプール弁の一種であ
り、固定スプール39の外周に可動スリーブ40（弁体）が
摺動可能に嵌合されている。固定スプール39は、ガイド
部材37内に挿入されて、両端部に螺着されたガイド部材
37内に嵌合する環状部材41によって固定されている。そ
して、可動スリーブ40は、ガイド部材37および固定スプ
ール39に案内されて、これらの中心軸に沿って移動でき
るようになっている。The damping force adjusting valve 28 is a kind of a spool valve, and a movable sleeve 40 (valve element) is slidably fitted on the outer periphery of a fixed spool 39. The fixed spool 39 is inserted into the guide member 37 and the guide member screwed to both ends.
It is fixed by an annular member 41 fitted into 37. The movable sleeve 40 is guided by the guide member 37 and the fixed spool 39, and can move along the central axis thereof.
【００１９】固定スプール39には、外周溝42，43が設け
られ、外周溝42，43は、それぞれ軸方向および径方向に
延びる油路44，45を介して、油室32，33に連通されてい
る。また、可動スリーブ40には、固定スプール39の外周
溝42に対向させて、大径ポート46および小径のオリフィ
スポート47が設けられ、また、外周溝43に対向させて、
大径ポート48および小径オリフィスポート49が設けられ
ている。大径ポート46，48およびオリフィスポート47，
49は、ガイド部材37の側壁に設けられた油路50を介し
て、環状油室29に連通されている。The fixed spool 39 is provided with outer peripheral grooves 42 and 43, and the outer peripheral grooves 42 and 43 communicate with the oil chambers 32 and 33 through oil passages 44 and 45 extending in the axial direction and the radial direction, respectively. ing. Further, the movable sleeve 40 is provided with a large-diameter port 46 and a small-diameter orifice port 47 facing the outer peripheral groove 42 of the fixed spool 39, and facing the outer peripheral groove 43,
A large diameter port 48 and a small diameter orifice port 49 are provided. Large-diameter ports 46, 48 and orifice ports 47,
The reference numeral 49 communicates with the annular oil chamber 29 via an oil passage 50 provided on a side wall of the guide member 37.
【００２０】そして、減衰力調整弁28は、可動スリーブ
40が、図１に示す中立位置にあるとき、外周溝42，43が
それぞれオリフィスポート47，49に連通し、図４に示す
右方位置に移動したとき、外周溝42がオリフィスポート
47に連通するとともに外周溝43が大径ポート48に連通
し、また、図５に示す左方位置に移動したとき、外周溝
42が大径ポート46に連通するとともに外周溝43がオリフ
ィスポート49に連通するようになっている。The damping force adjusting valve 28 is provided with a movable sleeve.
When the position 40 is at the neutral position shown in FIG. 1, the outer peripheral grooves 42 and 43 communicate with the orifice ports 47 and 49, respectively, and when the outer peripheral groove 42 moves to the right position shown in FIG.
When the outer peripheral groove 43 communicates with the large-diameter port 48 and moves to the left position shown in FIG.
42 communicates with the large-diameter port 46 and the outer peripheral groove 43 communicates with the orifice port 49.
【００２１】可動スリーブ40は、その両端部と環状部材
41との間に、それぞれ戻しばね51（圧縮ばね）が介装さ
れており、戻しばね51の弾性力によって、図１に示す中
立位置へ位置決めされている。これらの戻しばね51のば
ね力は、充分小さく設定されており、減衰力調整機構24
に、その軸方向に所定加速度が生じたとき、可動スリー
ブ40が、その慣性力によって、固定スプール39に対して
右方または左方に相対移動するようになっている。な
お、図１中、52は可動スプール40の両端部に形成された
室を環状油室29に連通させるドレン油路、53は可動スプ
ール40の両端部の室を互いに連通させて可動スプール40
の移動に対して適度な減衰力を作用させる圧力平衡油路
である。The movable sleeve 40 has both ends and an annular member.
Return springs 51 (compression springs) are interposed between the springs 41 and 41, respectively, and are positioned at the neutral position shown in FIG. The spring force of these return springs 51 is set sufficiently small, and the damping force adjusting mechanism 24
In addition, when a predetermined acceleration is generated in the axial direction, the movable sleeve 40 moves relative to the fixed spool 39 rightward or leftward due to the inertia force. In FIG. 1, reference numeral 52 denotes a drain oil passage for communicating chambers formed at both ends of the movable spool 40 with the annular oil chamber 29, and 53 a movable spool 40 which communicates chambers at both ends of the movable spool 40 with each other.
This is a pressure equilibrium oil passage that exerts an appropriate damping force on the movement of the oil.
【００２２】減衰力可変ダンパ１の油圧回路を図２に示
す。なお、図２において、ピストン７によって加圧され
るシリンダ室3a，3bは、それぞれ油圧ポンプとして示し
ている。FIG. 2 shows a hydraulic circuit of the damping force variable damper 1. In FIG. 2, the cylinder chambers 3a and 3b pressurized by the piston 7 are shown as hydraulic pumps.
【００２３】以上のように構成した本実施形態の作用に
ついて次に説明する。Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described.
【００２４】図３に示すように、減衰力可変ダンパ１
は、鉄道車両54の横ゆれ制振装置55に装着する際、外筒
２および減衰力発生機構24を含むダンパ本体側を車体56
側に連結し、ピストンロッド８側を台車57側に連結す
る。なお、図３は、鉄道車両54を後方から見た概略図で
あり、符号58は懸架ばね、符号59は車輪を示す。As shown in FIG. 3, the damping force variable damper 1
When the damper body including the outer cylinder 2 and the damping force generating mechanism 24 is mounted on the lateral vibration damping device 55 of the railway vehicle 54,
And the piston rod 8 side is connected to the bogie 57 side. FIG. 3 is a schematic view of the railway vehicle 54 as viewed from the rear, where reference numeral 58 denotes a suspension spring, and reference numeral 59 denotes wheels.
【００２５】ピストンロッド８の伸び行程時には、ピス
トン７の移動にともない、ガイドボディ５の逆止弁12が
閉じてシリンダ室3a側の油液が加圧され、油路19、環状
油路18、接続管23、油路34および油室32を通って、油路
44から減衰力調整弁28に流入し、外周溝42、大径ポート
46または小径ポート47を流通し、さらに、油路50、環状
油室29、油路36および油路26を通ってリザーバ６へ流
れ、減衰力調整弁28によって減衰力が発生する。一方、
リザーバ６の油液がベースボディ４の逆止弁10を開い
て、シリンダ室3bに流入する。During the extension stroke of the piston rod 8, the check valve 12 of the guide body 5 is closed and the oil liquid in the cylinder chamber 3a is pressurized with the movement of the piston 7, and the oil passage 19, the annular oil passage 18, Through the connecting pipe 23, the oil passage 34 and the oil chamber 32, the oil passage
From 44 flows into the damping force adjustment valve 28, the outer peripheral groove 42, large diameter port
The oil flows through the oil passage 46 or the small-diameter port 47, flows through the oil passage 50, the annular oil chamber 29, the oil passage 36, and the oil passage 26 to the reservoir 6, and a damping force adjusting valve 28 generates a damping force. on the other hand,
The oil in the reservoir 6 opens the check valve 10 of the base body 4 and flows into the cylinder chamber 3b.
【００２６】ピストンロッド８の縮み行程時には、ピス
トン７の移動にともない、ベースボディ４の逆止弁10が
閉じてシリンダ室3b側の油液が加圧され、油路22、環状
油路21、接続管25、油路35および油室33を通って、油路
45から減衰力調整弁28に流入し、外周溝43、大径ポート
48またはオリフィスポート49を流通し、さらに、油路5
0、環状油室29、油路36および油路26を通ってリザーバ
６へ流れ、減衰力調整弁28によって減衰力が発生する。
一方、リザーバ６の油液がガイドボディ５の逆止弁12を
開いて、シリンダ室3aに流入する。During the contraction stroke of the piston rod 8, the check valve 10 of the base body 4 is closed and the oil liquid in the cylinder chamber 3b is pressurized with the movement of the piston 7, so that the oil passage 22, the annular oil passage 21, Through the connecting pipe 25, the oil passage 35 and the oil chamber 33, the oil passage
45 flows into the damping force adjusting valve 28, the outer peripheral groove 43, the large diameter port
48 or orifice port 49.
0, the oil flows through the annular oil chamber 29, the oil passage 36, and the oil passage 26 to the reservoir 6, and the damping force adjusting valve 28 generates a damping force.
On the other hand, the oil liquid in the reservoir 6 opens the check valve 12 of the guide body 5 and flows into the cylinder chamber 3a.
【００２７】減衰力可変ダンパ１に所定の加速度が生じ
ていない場合、図１に示すように、減衰力調整弁28の可
動スリーブ40は、戻しばね51によって中立位置に位置決
めされており、オリフィスポート47，49が固定スプール
39の外周溝42，43にそれぞれ連通されるので、伸縮行程
共に、オリフィスポート47，49によって大きな減衰力を
発生させるハード特性となる。When the predetermined acceleration is not generated in the damping force variable damper 1, as shown in FIG. 1, the movable sleeve 40 of the damping force adjusting valve 28 is positioned at the neutral position by the return spring 51, and the orifice port 47 and 49 are fixed spools
Since the outer peripheral grooves 42 and 43 communicate with the outer peripheral grooves 42 and 43, the orifice ports 47 and 49 have a hard characteristic that generates a large damping force in both the expansion and contraction strokes.
【００２８】減衰力可変ダンパ１に、左方向の所定以上
の加速度が生じた場合、図４に示すように、減衰力調整
弁28の可動スリーブ40は、その慣性力によって、固定ス
プール39に対して右方へ移動して、オリフィスポート47
が固定スプール39の外周溝42に連通され、また、大径ポ
ート48が外周溝43に連通されるので、伸び行程時には、
オリフィスポート47によって大きな減衰力を発生させる
ハード特性となり、縮み行程時には、大径ポート48によ
って小さな減衰力を発生させるソフト特性となる。な
お、図４の油圧回路図において、実線矢印は伸び側の油
液の流れを示し、破線矢印は縮み側の油液の流れを示
す。このときの減衰力特性を図８中に実線で破線で示
す。When an acceleration greater than a predetermined value in the left direction occurs in the damping force variable damper 1, as shown in FIG. 4, the movable sleeve 40 of the damping force adjusting valve 28 causes the inertia force to move the movable sleeve 40 with respect to the fixed spool 39. Move to the right and move to orifice port 47
Is communicated with the outer peripheral groove 42 of the fixed spool 39, and the large-diameter port 48 is communicated with the outer peripheral groove 43.
The orifice port 47 has a hardware characteristic of generating a large damping force, and the contraction stroke has a soft characteristic of generating a small damping force by the large-diameter port 48. In the hydraulic circuit diagram of FIG. 4, solid arrows indicate the flow of the oil liquid on the extension side, and broken arrows indicate the flow of the oil liquid on the contraction side. The damping force characteristic at this time is shown by a solid line and a broken line in FIG.
【００２９】また、減衰力可変ダンパ１に、右方向の所
定以上の加速度が生じた場合、図５に示すように、減衰
力調整弁28の可動スリーブ40は、その慣性力によって、
固定スプール39に対して左方へ移動して、大径ポート46
が固定スプール39の外周溝42に連通され、また、オリフ
ィスポート49が外周溝43に連通されるので、伸び行程時
には、大径ポート46によって小さな減衰力を発生させる
ソフト特性となり、縮み行程時には、オリフィスポート
49によって大きな減衰力を発生させるハード特性とな
る。なお、図５の油圧回路図において、実線矢印は伸び
側の油液の流れを示し、破線矢印は縮み側の油液の流れ
を示す。このときの減衰力特性を図８中に破線で示す。When an acceleration in the damping force variable damper 1 exceeds a predetermined value in the right direction, as shown in FIG. 5, the movable sleeve 40 of the damping force adjusting valve 28 is moved by the inertia force.
Move to the left with respect to the fixed spool 39, and
Is communicated with the outer peripheral groove 42 of the fixed spool 39, and the orifice port 49 is communicated with the outer peripheral groove 43, so that during the extension stroke, the large-diameter port 46 has a soft characteristic of generating a small damping force, and during the contraction stroke, Orifice port
49 provides a hard characteristic that generates a large damping force. In the hydraulic circuit diagram of FIG. 5, solid arrows indicate the flow of the oil liquid on the extension side, and broken arrows indicate the flow of the oil liquid on the contraction side. The damping force characteristic at this time is shown by a broken line in FIG.
【００３０】なお、上記いずれの場合でも、伸び行程時
においてシリンダ室3aの油液の圧力がリリーフ弁15のリ
リーフ圧に達すると、リリーフ弁15が開いてその油液を
シリンダ室3bへリリーフし、また、縮み行程時において
シリンダ室3bの油液の圧力がリリーフ弁16のリリーフ圧
に達すると、リリーフ弁16が開いてその油液をシリンダ
室3aへリリーフして減衰力の過度の上昇を防止する。In any of the above cases, when the pressure of the oil liquid in the cylinder chamber 3a reaches the relief pressure of the relief valve 15 during the extension stroke, the relief valve 15 opens to release the oil liquid to the cylinder chamber 3b. Further, when the pressure of the oil liquid in the cylinder chamber 3b reaches the relief pressure of the relief valve 16 during the contraction stroke, the relief valve 16 is opened and the oil liquid is relieved to the cylinder chamber 3a, thereby causing an excessive increase in the damping force. To prevent.
【００３１】このようにして、車体56に生じる横加速度
に応じて、所定以上の加速度が生じていないとき、伸び
側および縮み側共にハード特性となり、左方向に所定以
上の加速度が生じたとき、伸び側がハード特性で縮み側
がソフト特性となり、また、右方向に所定以上の加速度
が生じたとき、伸び側がソフト特性で縮み側がハード特
性となる。As described above, according to the lateral acceleration generated in the vehicle body 56, when the acceleration equal to or more than the predetermined value is not generated, the expansion side and the contraction side have the hard characteristic. The expansion side has a hard characteristic and the contraction side has a soft characteristic. When an acceleration equal to or more than a predetermined value occurs in the right direction, the expansion side has a soft characteristic and the contraction side has a hard characteristic.
【００３２】次に、図３を参照して、鉄道車両54の車体
56および台車57の横方向の運動と、減衰力可変ダンパ１
のピストンロッド８の伸縮方向および減衰力の関係につ
いて説明する。なお、図３において、車体56の速度V1お
よび台車57の速度V2は、左方向を正とし、右方向を負と
する。Next, referring to FIG.
Lateral movement of 56 and bogie 57 and damping force variable damper 1
The relationship between the expansion and contraction direction of the piston rod 8 and the damping force will be described. In FIG. 3, the speed V 2 of the speed V 1 and the truck 57 of the body 56, the left direction is positive, the right direction and negative.
【００３３】減衰力可変ダンパ１のピストンロッド８の
伸び行程および縮み行程は、それぞれ鉄道車両54の車体
56に対する台車57の右方向への変位（V1−V2＞０）およ
び左方向への変位（V1−V2＜０）に対応している。した
がって、車体56の加速度V1′の方向と台車57の車体56に
対する変位（ピストンロッド８のストローク）の方向が
同じ場合（加振状態）には、ソフト特性となり、車体56
の加速度の方向と台車57の車体56に対する変位（ピスト
ンロッド８のストローク）の方向が異なる場合（制振状
態）には、ハード特性となる。その結果、いわゆる「ス
カイフック理論」に基づく「セミアクティブダンパ制
御」が行われることになり、車体56の横ゆれを効果的に
抑制して乗り心地を向上させることができる。The extension stroke and the contraction stroke of the piston rod 8 of the damping force variable damper 1 are different from those of the railway vehicle 54, respectively.
The displacement corresponds to the rightward displacement (V 1 −V 2 > 0) and the leftward displacement (V 1 −V 2 <0) of the carriage 57 with respect to 56. Therefore, when the direction of the acceleration V 1 ′ of the vehicle body 56 and the direction of the displacement of the bogie 57 with respect to the vehicle body 56 (stroke of the piston rod 8) are the same (excited state), the soft characteristic is obtained and the vehicle body 56
When the direction of the acceleration of the vehicle 57 and the direction of the displacement of the bogie 57 with respect to the vehicle body 56 (stroke of the piston rod 8) are different (damping state), the hard characteristic is obtained. As a result, "semi-active damper control" based on the so-called "Skyhook theory" is performed, so that the lateral shaking of the vehicle body 56 can be effectively suppressed and the riding comfort can be improved.
【００３４】このように、電動アクチュエータ、加速度
センサ、コントローラおよびこれらを作動させる電源装
置等を設けることなく、機械的な構造によってスカイフ
ック理論に基づくセミアクティブダンパ制御を実行する
ことができ、信頼性が高く、製造コストも比較的安価と
することができる。As described above, the semi-active damper control based on the skyhook theory can be performed by a mechanical structure without providing an electric actuator, an acceleration sensor, a controller, and a power supply device for operating them, and the reliability is improved. And the manufacturing cost can be relatively low.
【００３５】次に、本発明の第２実施形態について、図
６および図７を参照して説明する。なお、第２実施形態
は、上記第１実施形態に対して、ピストン部に減衰力発
生手段が追加され、減衰力調整弁の可動スリーブのポー
トの一部が省略されていること以外は、概して同様の構
造であるから、上記第１実施形態のものと同様に部分に
は同一の符号を付して異なる部分についてのみ詳細に説
明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that the second embodiment is generally different from the first embodiment in that a damping force generating means is added to a piston portion and a part of a port of a movable sleeve of a damping force adjusting valve is omitted. Since they have the same structure, the same reference numerals are given to the same parts as in the first embodiment, and only different parts will be described in detail.
【００３６】図６および図７に示すように、第２実施形
態の減衰力可変ダンパ60では、ピストン７には、シリン
ダ室3a，3b間を連通させる油路61，62が設けられてい
る。油路61には、シリンダ室3a側からシリンダ室3b側へ
の油液の流通のみを許容する逆止弁63およびオリフィス
64が設けられている。また、油路62には、シリンダ室3b
側からシリンダ室3a側への油液の流通のみを許容する逆
止弁65およびオリフィス66が設けられている。一方、減
衰力調整弁28の可動スリーブ40は、オリフィスポート4
7，49が省略されて、大径ポート46，48のみが設けられ
ている。As shown in FIGS. 6 and 7, in the damping force variable damper 60 of the second embodiment, the piston 7 is provided with oil passages 61 and 62 for communicating between the cylinder chambers 3a and 3b. The oil passage 61 has a check valve 63 and an orifice that allow only the flow of the oil liquid from the cylinder chamber 3a to the cylinder chamber 3b.
64 are provided. The oil passage 62 has a cylinder chamber 3b.
A check valve 65 and an orifice 66 that allow only the flow of the oil liquid from the side to the cylinder chamber 3a side are provided. On the other hand, the movable sleeve 40 of the damping force adjustment valve 28
7 and 49 are omitted, and only large-diameter ports 46 and 48 are provided.
【００３７】このように構成したことにより、ピストン
ロッド８の伸び行程および縮み行程において、それぞれ
上記第１実施形態の可動スリーブ40のオリフィスポート
47，49の代わりに、油路61，62のオリフィス64，66によ
って、ハード側の減衰力を発生することができ、上記第
１実施形態のものと同様の作用、効果を奏することがで
きる。With such a configuration, the orifice port of the movable sleeve 40 of the first embodiment can be used during the extension stroke and the contraction stroke of the piston rod 8, respectively.
Instead of 47 and 49, the orifices 64 and 66 of the oil passages 61 and 62 can generate a damping force on the hard side, and can provide the same operation and effect as those of the first embodiment.
【００３８】次に、本発明の第３実施形態について、図
９を参照して説明する。なお、第３実施形態は、上記第
１実施形態に対して、シリンダ３の側壁に設けられ油路
が異なること以外は概して同様の構造であるから、上記
第１実施形態のものと同様に部分には同一の符号を付し
て異なる部分についてのみ詳細に説明する。Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that the third embodiment has a generally similar structure to the first embodiment except that the oil passage is provided on the side wall of the cylinder 3. Therefore, the third embodiment has the same configuration as that of the first embodiment. Are denoted by the same reference numerals and only different parts will be described in detail.
【００３９】図９に示すように、第３実施形態の減衰力
可変ダンパ67では、シリンダ３のガイドボディ５側の端
部付近の側壁には、端部側から順に小径油路68および大
径油路69が設けられており、これらの小径および大径油
路68，69によってシリンダ室3aと環状油路18とが連通さ
れている。また、シリンダ３のベースボディ４側の端部
付近の側壁には、端部側から順に小径油路70および大径
油路71が設けられており、これらの小径および大径油路
70，71によってシリンダ室3bと環状油路21とが連通され
ている。As shown in FIG. 9, in the damping force variable damper 67 of the third embodiment, a small-diameter oil passage 68 and a large-diameter oil passage 68 are sequentially provided on the side wall near the end of the cylinder 3 on the guide body 5 side. An oil passage 69 is provided, and the small-diameter and large-diameter oil passages 68 and 69 communicate the cylinder chamber 3a and the annular oil passage 18. A small-diameter oil passage 70 and a large-diameter oil passage 71 are provided on the side wall near the end on the base body 4 side of the cylinder 3 in order from the end.
The cylinder chamber 3b and the annular oil passage 21 are communicated by 70 and 71.
【００４０】このように構成したことにより、ピストン
８が伸び側のストローク端付近まで伸長すると、ピスト
ン７がシリンダ３の側壁の大径および小径油路69，68を
順次閉鎖して、シリンダ室3aと環状油路18との間の流路
面積を絞り、減衰力を上昇させる。また、ピストン８が
縮み側のストローク端付近まで短縮すると、ピストン７
がシリンダ３の側壁の大径および小径油路71，70を順次
閉鎖して、シリンダ室3bと環状油路21との間の流路面積
を絞り、減衰力を上昇させる。これにより、車体56の左
右のストッパラバーへの衝突を抑制および緩衝すること
ができ、乗り心地を向上させることができる。With this configuration, when the piston 8 extends to near the extension stroke end, the piston 7 sequentially closes the large-diameter and small-diameter oil passages 69, 68 on the side wall of the cylinder 3 and the cylinder chamber 3a. The area of the flow passage between the oil passage 18 and the annular oil passage 18 is reduced to increase the damping force. Further, when the piston 8 is shortened to the vicinity of the stroke end on the contraction side, the piston 7
Closes the large-diameter and small-diameter oil passages 71 and 70 on the side wall of the cylinder 3 in order, thereby reducing the flow passage area between the cylinder chamber 3b and the annular oil passage 21 and increasing the damping force. Thereby, the collision of the vehicle body 56 with the left and right stopper rubbers can be suppressed and buffered, and the riding comfort can be improved.
【００４１】[0041]
【発明の効果】以上詳述したように、請求項１の発明の
減衰力可変ダンパによれば、減衰力調整機構に加速度が
生じると、弁体がその慣性力によって移動して減衰力が
自動的に切り換わるので、電動アクチュエータ等を設け
ることなく、減衰力特性を適宜調整することができる。As described above in detail, according to the damping force variable damper according to the first aspect of the present invention, when acceleration is generated in the damping force adjusting mechanism, the valve element moves by its inertia force and the damping force is automatically adjusted. Therefore, the damping force characteristics can be appropriately adjusted without providing an electric actuator or the like.
【００４２】また、請求項１の発明の減衰力可変ダンパ
によれば、減衰力発生機構に生じた加速度の方向とピス
トンロッドのストロークの方向とが、同じ方向の加振状
態においては、ソフト特性の減衰力を発生し、異なる方
向の制振状態において、ハード特性の減衰力を発生させ
るので、電動アクチュエータ、加速度センサ、コントロ
ーラおよびこれらを作動させる電源装置等を設けること
なく、機械的な構造によってスカイフック理論に基づく
セミアクティブダンパ制御を実行することができる。According to the damping force variable damper of the first aspect of the present invention, the soft characteristic is obtained when the direction of the acceleration generated in the damping force generating mechanism and the direction of the stroke of the piston rod are the same. It generates a damping force of hardware characteristics in a vibration damping state in a different direction, so that there is no need to provide an electric actuator, an acceleration sensor, a controller and a power supply device for operating these components. Semi-active damper control based on the skyhook theory can be executed.
【図１】本発明の第１実施形態に係る減衰力可変ダンパ
を示す縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a damping force variable damper according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１の装置の油圧回路図である。FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram of the device of FIG.
【図３】図１の減衰力可変ダンパを装着した鉄道車両の
車体および台車の横方向の運動と、減衰力可変ダンパの
ピストンロッドの伸縮方向および減衰力の関係を示す図
である。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between lateral movement of a vehicle body and a bogie of a railway vehicle equipped with the damping force variable damper of FIG. 1, the direction of expansion and contraction of a piston rod of the damping force variable damper, and damping force.
【図４】図１の装置に左方向の横加速度が生じた場合の
減衰力調整機構の縦断面図およびその油圧回路図におけ
る伸び側および縮み側の油液の流れを示す図である。4 is a longitudinal sectional view of a damping force adjusting mechanism when a lateral acceleration in the left direction is generated in the apparatus of FIG. 1, and a diagram illustrating flows of oil liquid on an extension side and a contraction side in a hydraulic circuit diagram thereof.
【図５】図１の装置に右方向の横加速度が生じた場合の
減衰力調整機構の縦断面図およびその油圧回路図におけ
る伸び側および縮み側の油液の流れを示す図である。FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the damping force adjusting mechanism when a rightward lateral acceleration is generated in the apparatus of FIG. 1 and shows a flow of an oil liquid on an extension side and a contraction side in a hydraulic circuit diagram thereof.
【図６】本発明の第２実施形態に係る減衰力可変ダンパ
を示す縦断面図である。FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a damping force variable damper according to a second embodiment of the present invention.
【図７】図６の装置の油圧回路図である。7 is a hydraulic circuit diagram of the device of FIG.
【図８】本発明の一実施形態に係る減衰力可変ダンパの
減衰力特性を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating damping force characteristics of a damping force variable damper according to one embodiment of the present invention.
【図９】本発明の第３実施形態に係る減衰力可変ダンパ
を示す縦断面図である。FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing a damping force variable damper according to a third embodiment of the present invention.
１ 減衰力可変ダンパ ３ シリンダ 3a,3b シリンダ室 ８ ピストンロッド 24 減衰力調整機構 40 可動スリーブ（弁体） 1 damping force variable damper 3 cylinder 3a, 3b cylinder chamber 8 piston rod 24 damping force adjustment mechanism 40 movable sleeve (valve element)
Claims (2)
ダ内に摺動可能に嵌装されて前記シリンダ内を２つのシ
リンダ室に画成するピストンと、一端が前記ピストンに
連結され他端が前記シリンダの外部へ延出されたピスト
ンロッドと、前記シリンダ室に連通する油路と、前記ピ
ストンの摺動によって生じる前記油路内の油液の流動を
制御して減衰力を発生させるとともに該減衰力を調整可
能とした減衰力調整機構とを備えた減衰力可変ダンパで
あって、 前記減衰力調整機構は、該減衰力発生機構に所定の加速
度が生じたとき、その慣性力によって前記油路の流路面
積を調整する弁体が移動して減衰力を調整することを特
徴とする減衰力可変ダンパ。1. A cylinder filled with an oil liquid, a piston slidably fitted in the cylinder to define two cylinder chambers in the cylinder, and one end connected to the piston and the other end A piston rod extending to the outside of the cylinder, an oil passage communicating with the cylinder chamber, and a damping force generated by controlling the flow of oil in the oil passage caused by sliding of the piston. A damping force variable damper having a damping force adjusting mechanism capable of adjusting the damping force, wherein the damping force adjusting mechanism is configured such that, when a predetermined acceleration is generated in the damping force generating mechanism, the inertial force causes the damping force to be adjusted. A damping force variable damper characterized in that a valve body for adjusting a flow passage area of an oil passage moves to adjust a damping force.
向と前記ピストンロッドのストロークの方向とが、同じ
場合には減衰力特性をソフト側に切り換え、異なる場合
には減衰力特性をハード側に切り換えることを特徴とす
る請求項１に記載の減衰力可変ダンパ。2. If the direction of the acceleration generated in the damping force generating mechanism is the same as the direction of the stroke of the piston rod, the damping force characteristic is switched to the soft side, and if the direction is different, the damping force characteristic is changed to the hard side. 2. The damping force variable damper according to claim 1, wherein the damping force is changed to a predetermined value.
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|---|---|---|---|
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