JP2003276602A - 鉄道車両の車体間ダンパ装置 - Google Patents
鉄道車両の車体間ダンパ装置Info
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Abstract
間では減衰力を高く設定し、駅構内等の急激な車体間相
対左右変位が発生する地点では減衰力を低くする。 【解決手段】 左右動ダンパ5のシリンダ51内径を、
ピストン52の中立位置となる中間部では、ピストン5
2がシリンダ51内壁に外周を密着して摺動可能な径
に、ピストン52が所定以上に左右に移動する範囲で
は、ピストン52の外径よりも大径に形成する。左右動
ダンパ5のシリンダ51内に、ピストン52を挟んで画
成される両流体圧室54,55とを連通する回路56に
設けた電磁弁57を、列車速度又は列車位置情報を基に
制御装置13にて開閉してダンパの減衰力を変更可能と
する。
Description
振動を抑制して乗り心地を向上させる鉄道車両の車体間
ダンパ装置に関する。
グ振動及びロール振動を減衰するために、例えば、特開
2001−10494号公報に示されるように、前後の
車体の一方の車体には、妻外面と、該妻外面の下方に設
けた連結器の頭部側面との間に水平方向のダンパを配設
し、他方の車体には、前記一方の車体のダンパと対角線
位置に同様に水平方向のダンパを配設した車体間ダンパ
装置がある。
は、減衰係数が高いほど効果がある反面、減衰係数が高
すぎる場合には、ポイント渡り線通過時等に前後の車体
妻面間に大きな相対左右変位と速度が発生する際には、
スムースな走行に支障を来すことがあった。
上問題とならない区間では減衰力を高く設定し、駅構内
等の急激な車体間相対左右変位が発生する地点では減衰
力を低くすることが可能な鉄道車両の車体間ダンパ装置
を提供することを目的としている。
ため、本発明は、車体の妻外面と、該妻外面の下方に備
えた連結器の頭部側面との間に水平方向のダンパを配設
した鉄道車両の車体間ダンパ装置において、前記ダンパ
は、シリンダ内径を、ピストンの中立位置となる中央部
では、ピストンがシリンダ内壁に外周を密着して摺動可
能な径に、ピストンが所定以上に左右に移動する範囲と
なる両端部では、ピストンの外径よりも大径に形成され
ていることを特徴としている。また、前記ダンパは、シ
リンダ内にピストンを挟んで画成される両流体圧室を連
通する回路に設けられた電磁弁と、列車速度又は列車位
置情報に基づいて前記電磁弁を開閉して前記ダンパの減
衰力を変更可能とする制御装置とで構成される減衰力切
換機構を備えていることが好ましく、前記連結器は、左
右方向の回動を規制する緩衝材が設けられていることが
好ましい。
施形態例に基づいて説明する。図1乃至図4は第1実施
形態例を示すもので、車体1は、前側の妻外面2及び後
側の妻外面3の中央下方にそれぞれ連結器4を備え、前
側の妻外面2とその下方の連結器4との間、後側の妻外
面3とその下方の連結器4との間にそれぞれ左右動ダン
パ5を配設している。各左右動ダンパ5は、前側の妻外
面2と後側の妻外面3とでは対角線位置に設けられ、前
側の妻外面2及び後側の妻外面3の側部に設けられたダ
ンパ受け6と、連結器4の頭部側面に設けられたダンパ
受け7との間に水平方向に配設されている。
の妻外面3の中央にそれぞれ連結路幌8を有し、該連結
路幌8先端に隣接する車体の連結路幌8との接合枠9を
設けており、前側の妻外面2と該妻外面2の接合枠9と
の間、後側の妻外面3と該妻外面3の接合枠9との間に
それぞれ左右動ダンパ10を配設している。各左右動ダ
ンパ10は、前側の妻外面2と後側の妻外面3とでは対
角線位置に設けられ、前側の妻外面2及び後側の妻外面
3の側部に設けられたダンパ受け11と、連結器4の頭
部側面に設けられたダンパ受け12との間に水平方向に
配設されている。
ように、前後方向の緩衝を緩和する積層ゴム材41,4
1にてサンドイッチされて車体1のフレーム42に首振
り可能に設けられる枠43に、頭部を備えた連結部44
を継ぎ手45を介して連結して、連結部44の首振りを
円滑にさせており、枠43の継ぎ手45取付部分両側
に、枠43のの左右方向の回動を規制するゴム製の緩衝
材46,46を設けている。これにより、枠43が首振
りした際に、両側部43a,43aがフレーム42にこ
すれて発生する音を低減できる。
にブッシュを介して先端を取り付けたシリンダ51と、
該シリンダ51内を左右に移動するピストン52と、シ
リンダ51の後端から出没するピストンロッド53とを
有し、ピストンロッド53の後端をブッシュを介して前
記ダンパ受け7に取り付けた片ロッドユニフローダンパ
で、シリンダ51の内径を、ピストン52の中立位置と
なる中央部では、ピストン52がシリンダ51内壁に外
周を密着して摺動可能な径とし、ピストン52が所定以
上に左右に移動する範囲となる両端部では、ピストン5
2の外径よりも大径としている。前記中央部54は、長
さ30〜40mmに形成されている。また、シリンダ5
1には、ピストン52を挟んでロッド側流体圧室54と
ボトム側流体圧室55とが画成され、両流体圧室54,
55は回路56により連通されている。この回路56に
は、電磁弁57とリリーフ弁58と微小オリフィス59
を有するバイパス流路60とが備えられている。
リンダ51内壁に外周を密着して摺動可能な小径部分で
は、左右動ダンパ5の減衰力が高く、ピストン52のス
トロークがある値以上に大きくなって、ピストン52が
シリンダ51内壁に外周を密着できなくなった場合は、
左右動ダンパ5の減衰力が働かなくなる。
は、ボトム側流体圧室55の流体がピストン52内のチ
ェック弁を通過し、ロッド側流体圧室54に流れ、フィ
ルタ61、リリーフ弁58を通りタンク62に抜ける。
左右動ダンパ5が伸びる場合には、ロッド側流体圧室5
4の流体が縮む場合と同様にタンク62に流れる他、タ
ンク62から吸い出された流体が回路56上のチェック
弁63を通り、ボトム側流体圧室55に満たされる。ピ
ストン52の断面積はピストンロッド53の2倍となっ
ているため、左右動ダンパ5の伸縮による流体の流量は
同一となっている。リリーフ弁58のクラッキング荷重
は1〜2ton程度に設定されており、ダンパ作用力が
クラッキング荷重以下である場合には、左右動ダンパ5
は剛ロッドに近い状態を維持する。また、ダンパ作用力
がクラッキング荷重以上である場合には、ピストン52
はストロークを発生するが、±15〜20mm程度以上
では、ダンパ作用力は急激に低下しスカスカ状態とな
る。なお、微小オリフィス59を有するバイパス流路6
0は、前後の車体間がズレた状態にて減衰力が高い場
合、リリーフ弁58が作動する力以下ではこれを戻す機
能をはたすもので、急激にズレは戻らないものの、ゆっ
くりと前後の車体間のズレを戻すものである。
行時や駅構内走行時でも、車体間相対左右変位の少ない
区間では、ピストン52がシリンダ51内壁に外周を密
着して摺動するから、減衰による制振ができる。また、
例えば、ポイント渡り線通過時等の車体間相対左右変位
が大きな区間では、ピストン52のストロークが大きく
なって、ピストン52がシリンダ51内壁に外周を密着
できなくなるから、左右動ダンパ5の減衰力が働かなく
なり、スムースな走行ができる。
1両に搭載された制御装置13により、列車速度又は列
車位置情報を基に減衰力を切換えることができる。この
制御装置13は、予め入力された路線データと、地点情
報と、速度センサ14からの速度情報と、GPS等によ
る絶対位置の補正とに基づき、例えば、列車走行速度が
ある値より高くかつ分岐器が存在しない区間である場合
に限り、電磁弁57を閉じて左右動ダンパ5の減衰力を
高くし、走行速度がある値より小さいときには、どのダ
ンパ変位であっても電磁弁57を開いて左右動ダンパ5
の減衰力が働かないようにする。
58のバイパス流路が開通するので、ピストン52のス
トロークによらずダンパ作用力は小さくなる。この場
合、電磁弁57の下流に、クラッキング荷重以下の減衰
特性を発揮させることを条件として、ダンパ速度に応じ
て減衰力が高まる特性を発揮させるための固定オリフィ
スや調圧弁、リリーフ弁58のクラッキング荷重の半分
程度の低圧リリーフ弁等を配置させても良いし、これら
を省略して電磁弁57のみとしてスカスカにする場合な
どが考えられる。なお、電磁弁57はノーマルオープン
であることが安全上絶対条件となる。
対左右変位が発生する地点では、どのダンパ変位であっ
ても電磁弁57を開いて左右動ダンパ5の減衰力が働か
ない状態とし、ダンパ力が働いても安全上問題とならな
い地点情報の区間であることを判断材料として電磁弁5
7を閉じて、左右動ダンパ5の減衰力が高くなるように
する。
など、揺れを抑えたいときにのみ電磁弁57を閉じて左
右動ダンパ5の減衰力を高くすることにより、連節車両
のように車体妻面間左右振動が打ち消され、同相ヨーイ
ング振動を効果的に抑制できる。また、駅構内等のポイ
ント渡り線や急曲線路通過持等車体間左右の拘束が好ま
しくない走行条件では、左右動ダンパ5の減衰力が働か
ないようできるから、軌道や車輪に無理な横方向の力が
作用せず、従来の車両と同様の運用が可能である。
る緩衝材46を設けることにより、連結器の異音発生が
なくなり、さらに左右動ダンパ5によって発生する連結
器ヨーイングモーメントを車体の反力点として拘束する
から、左右動ダンパ5の取付ガタがなくなったのと同じ
作用により制振効果を向上できる。
切換制御が働かなくなった場合でも、ピストン52がシ
リンダ51内壁に外周を密着して摺動可能な範囲では、
左右動ダンパ5の減衰力を高くでき、ピストン52のス
トロークがある値以上に大きくなってピストン52がシ
リンダ51内壁に外周を密着できなくなった場合は、左
右動ダンパ5の減衰力が働かないようできる。したがっ
て、低速走行時や駅構内にても中立付近に限り減衰によ
る制振ができ、安全上問題とならないレベルでの減衰を
発生させることが可能である。
いた第2実施形態例を示すもので、両ロッドダンパは、
ダンパ長が長くなる欠点があるが、伸縮における流体の
被圧縮体積が一定であるため、特性が安定していること
が挙げられる。左右動ダンパ70は、シリンダ71内を
左右に移動するピストン72の一方のロッド73の先端
をブッシュを介して前記連結器4のダンパ受け7に接続
し、シリンダ71の反連結器側を妻外面3の側部に設け
られたダンパ受け6にブッシュを介して接続している。
この左右動ダンパ70は、前記第1実施形態例の左右動
ダンパ5と同様に、シリンダ71の内径を、ピストン7
2の中立位置となる中間部では、ピストン72がシリン
ダ71内壁に外周を密着して摺動可能な径とし、ピスト
ン72が所定以上に左右に移動する範囲となる両端部で
は、ピストン72の外径よりも大径としている。また、
シリンダ71に、ピストン72を挟んで両側に画成され
る流体圧室74a,74bは回路75により連通されて
いる。この回路75には、電磁弁76が備えられてい
る。さらに、両流体圧室74a,74bには、シリンダ
71の周壁内に形成されたタンク77に連通する回路7
8が設けられ、該回路78には、リリーフ弁79a,7
9b、チェック弁80a,80b及び微小オリフィス8
1a,81bとが備えられている。
図において右側へ移動する場合(ダンパが縮む場合)に
は、タンク77の流体はチェック弁80aを通り流体圧
室74aに導かれると同時に、流体圧室74bから流れ
出た流体は、リリーフ弁79bを通って流体圧室74a
に流れ込む分と、微小オリフィス81bを通ってタンク
77へ流れ込む分とに分かれる。なお、微小オリフィス
81a,81bの流路は無くても良い。また、ピストン
72が図において左側へ移動する場合(ダンパが伸びる
場合)には縮む場合の鏡像状態となる。リリーフ弁79
a,79bのクラッキング荷重は1〜2ton程度に設
定されており、ダンパ作用力がクラッキング荷重以下で
ある場合には、左右動ダンパ5は剛ロッドに近い状態を
維持する。また、ダンパ作用力がクラッキング荷重以上
である場合には、ピストン52はストロークを発生する
が、±15〜20mm程度以上では、ダンパ作用力は急
激に低下しスカスカ状態となる。
に、前記制御装置13の指令に基づく電磁弁76の開閉
によって、左右動ダンパ70の減衰力を変更でき、制御
装置13による減衰力切換制御が働かなくなった場合で
も、低速走行時や駅構内にても中立付近に限り減衰によ
る制振ができ、安全上問題とならないレベルでの減衰を
発生させることが可能である。電磁弁76が開いた場合
には、回路75が流体圧室74a,74bを連通するの
で、ピストン72のストロークによらずダンパ作用力は
小さくなる。この場合、電磁弁76の下流に、クラッキ
ング荷重以下の減衰特性を発揮させることを条件とし
て、ダンパ速度に応じて減衰力が高まる特性を発揮させ
るための固定オリフィスや調圧弁、リリーフ弁79a,
79bのクラッキング荷重の半分程度の低圧リリーフ弁
等を配置させても良いし、これらを省略して電磁弁76
のみとしてスカスカにする場合などが考えられる。な
お、電磁弁76はノーマルオープンであることが安全上
絶対条件となる。
ニフローダンパと両ロッドダンパに本発明を適用したも
ので説明したが、ダンパの種類はこれらに限らず、剛に
近い減衰特性とスカスカ状態とを任意に切り換えられる
構成であれば、油圧式でなくても、空気式や電磁石式で
も構わない。
妻外面と連結器の頭部側面との間に設けた左右動ダンパ
のシリンダ内径を、ピストンの中立位置となる中間部で
は、ピストンがシリンダ内壁に外周を密着して摺動可能
な径に、ピストンが所定以上に左右に移動する範囲で
は、ピストンの外径よりも大径に形成したので、ピスト
ンがシリンダ内壁に外周を密着して摺動可能な範囲で
は、左右動ダンパの減衰力が高く、ピストンのストロー
クがある値以上に大きくなってピストンがシリンダ内壁
に外周を密着できなくなった場合は、左右動ダンパの減
衰力が働かなくなるから、高速走行時はもとより低速走
行時や駅構内走行時でも、車体間相対左右変位の少ない
区間では、減衰による制振ができる。また、例えば、ポ
イント渡り線通過時等の車体間相対左右変位が大きな区
間では、左右動ダンパの減衰力が働かなくなり、スムー
スな走行ができる。さらに、ダンパのシリンダ内にピス
トンを挟んで画成される両流体圧室を連通する回路に設
けられた電磁弁を、列車速度又は列車位置情報に基づく
制御装置にて開閉してダンパの減衰力を変更可能とする
ことにより、揺れを抑えたいときにのみ左右動ダンパの
減衰力を高くして、連節車両のように車体妻面間左右振
動を打ち消して、同相ヨーイング振動を効果的に抑制で
きる。また、駅構内等のポイント渡り線や急曲線路通過
時等車体間左右の拘束が好ましくない走行条件では、左
右動ダンパの減衰力が働かないようできるから、軌道や
車輪に無理な横方向の力が作用せず、従来の車両と同様
の運用が可能である。
概略図
概略図
緩衝材、5,70…左右動ダンパ、51,71…左右動
ダンパのシリンダ、52,72…左右動ダンパのピスト
ン、54…左右動ダンパのロッド側流体圧室、55…左
右動ダンパのボトム側流体圧室、56…回路、57…電
磁弁、13…制御装置
Claims (3)
- 【請求項1】 車体の妻外面と、該妻外面の下方に備え
た連結器の頭部側面との間に水平方向のダンパを配設し
た鉄道車両の車体間ダンパ装置において、前記ダンパ
は、シリンダ内径を、ピストンの中立位置となる中央部
では、ピストンがシリンダ内壁に外周を密着して摺動可
能な径に、ピストンが所定以上に左右に移動する範囲と
なる両端部では、ピストンの外径よりも大径に形成され
ていることを特徴とする鉄道車両の車体間ダンパ装置。 - 【請求項2】 前記ダンパは、シリンダ内にピストンを
挟んで画成される両流体圧室を連通する回路に設けられ
た電磁弁と、列車速度又は列車位置情報に基づいて前記
電磁弁を開閉して前記ダンパの減衰力を変更可能とする
制御装置とで構成される減衰力切換機構を備えているこ
とを特徴とする請求項1記載の鉄道車両の車体間ダンパ
装置。 - 【請求項3】 前記連結器は、左右方向の回動を規制す
る緩衝材が設けられていることを特徴とする請求項1又
は2に記載の鉄道車両の車体間ダンパ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002083087A JP4047607B2 (ja) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | 鉄道車両の車体間ダンパ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002083087A JP4047607B2 (ja) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | 鉄道車両の車体間ダンパ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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JP4047607B2 JP4047607B2 (ja) | 2008-02-13 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP4047607B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007097803A (ja) * | 2005-10-04 | 2007-04-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 洗濯機 |
JP2012148723A (ja) * | 2011-01-21 | 2012-08-09 | Railway Technical Research Institute | 車両間ダンパ装置 |
JP2012153328A (ja) * | 2011-01-28 | 2012-08-16 | Railway Technical Research Institute | 車両間ダンパ装置 |
JP2017030514A (ja) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | 近畿車輌株式会社 | 鉄道車両の減衰装置 |
-
2002
- 2002-03-25 JP JP2002083087A patent/JP4047607B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP4736681B2 (ja) * | 2005-10-04 | 2011-07-27 | パナソニック株式会社 | 洗濯機 |
JP2012148723A (ja) * | 2011-01-21 | 2012-08-09 | Railway Technical Research Institute | 車両間ダンパ装置 |
JP2012153328A (ja) * | 2011-01-28 | 2012-08-16 | Railway Technical Research Institute | 車両間ダンパ装置 |
JP2017030514A (ja) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | 近畿車輌株式会社 | 鉄道車両の減衰装置 |
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