JP2007296936A - Vibration suppression device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鉄道車両の走行において発生する車体の揺れを抑制し、乗り心地を向上させるための振動抑制装置に関し、特にセミアクティブ装置としても、またフルアクティブ装置としても使用することが可能なコンパクトな振動抑制装置に関する。 The present invention relates to a vibration suppressing device for suppressing the shaking of a vehicle body that occurs during traveling of a railway vehicle and improving riding comfort, and in particular, a compact that can be used as both a semi-active device and a full-active device. The present invention relates to a vibration suppression device.
鉄道車両では、一般に台車と車体の間に空気バネが設けられ、台車からの振動を緩和して乗り心地を良くしているが、空気バネは振動を減衰させることができないので、振動が持続したり、外乱に対して共振する問題がある。そこで、この空気ばねの横方向振動を減衰させるために台車と車体間に振動抑制装置(ダンパ)が設けられている。この振動抑制装置は、種々のものが使用されているが、横方向振動の程度によって、制振度合いを変動可能にしたいわゆるセミアクティブダンパが知られており、例えば、特開平9−301164号公報に記載されている。このセミアクティブダンパの構成を図14に示して説明する。 In railway vehicles, an air spring is generally provided between the bogie and the car body to reduce the vibration from the bogie and improve the ride comfort, but the air spring cannot attenuate the vibration, so the vibration continues. There is a problem of resonance with disturbance. Therefore, a vibration suppressing device (damper) is provided between the carriage and the vehicle body in order to attenuate the lateral vibration of the air spring. Various types of vibration suppression devices are used, but a so-called semi-active damper is known in which the degree of vibration suppression can be changed depending on the degree of lateral vibration. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 9-301164 It is described in. The configuration of this semi-active damper will be described with reference to FIG.
振動抑制装置100は、油圧シリンダ110のロッド側室111やヘッド側室112及びリザーバタンク120を接続する油圧回路から構成されている。油圧シリンダ110は、例えばピストンロッド113の末端が台車に、シリンダヘッド114は車体に固定されている。油圧シリンダ110のヘッド側室112とロッド側室111は、チェック弁116が形成されたピストン115によって区切られている。ヘッド側室112は、チェック弁121を介してリザーバタンク120に接続され、ロッド側室111は、流路200からオリフィス131,132,133,134や高速電磁弁141,142,143,144を介し、流路300によってリザーバタンク120へと接続されている。
The
振動抑制装置100は、ピストンロッド113の収縮時には、ヘッド側室112の作動油がチェック弁116を通ってロッド側室111に流れ、流路200へと押し出される。また、ピストンロッド113の伸長時には、ロッド側室111の作動油が流路200へ吐出され、負圧になるヘッド側室112にはリザーバタンク120からチェック弁121を介して作動油が吸い込まれる。
流路200に押し出された作動油は、オンロード時には、高速電磁弁141〜143のON/OFFによってオリフィス131〜133を通過し、オリフィスの絞り効果による減衰力が発生する。また、アンロード時には、高速電磁弁134,144を介して流路300へ作動油が流れて減衰力は発生せず、更に無通電状時には、オリフィス134を介して流路300へ作動油が還流してフェール状態となる。
The hydraulic oil pushed out to the
しかしながら、こうした従来の振動抑制装置100は、車体の多様な振動状態に対応して制振力をきめ細かく与えるために制振力を多段にしており、高速電磁弁を多数備えて油圧回路の構成が複雑となってしまっている。
また、振動抑制装置100は、セミアクティブダンパであり、約半分のタイミングでアンロードになるため制振効果が十分ではなかった。例えば、対向車両とのすれ違いの際に車体が空力外乱を受けて加振し、横揺れを生じるような場合に車体と台車が同位相で左右に振れるようなことが多く見られる。こうした場合、セミアクティブダンパではオンロードになるタイミングが少なく、かつオンロードであってもダンパ速度が小さすぎて十分な制御効果を発揮できない問題があった。そこで、セミアク機能にフルアク機能を追加した振動抑制装置の開発が望まれているが、大型化してしまい、例えば鉄道車両に搭載する装置としては実用的ではなかった。
However, such a conventional
Further, the
ところで、振動抑制装置は、ピストンの動作が車体と台車との間の必要相対変位に完全に追従できるようにすることが必要である。しかし、そのための構成として従来は、ポンプやモータ、更にアキュムレータが非常に大形になるため、一体化できず、各機器を接続する配管やホースなどが必要であった。すると、配管で接続した装置は取り扱いが困難であり、メンテナンスなどが不便であるとの問題があって実用的ではなかった。また、ピストン速度が完全に追従できないような場合には、車体と台車との振動絶縁性が失われ、逆に乗り心地が悪化してしまう問題があった。 By the way, the vibration suppressing device needs to be able to completely follow the required relative displacement between the vehicle body and the carriage. However, as a configuration for that purpose, since a pump, a motor, and an accumulator have become very large in the past, they cannot be integrated, and pipes and hoses for connecting each device are required. Then, the apparatus connected by piping was difficult to handle, and there was a problem that maintenance and the like were inconvenient, which was not practical. Further, when the piston speed cannot be followed completely, the vibration insulation between the vehicle body and the carriage is lost, and there is a problem that the ride comfort is deteriorated.
そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、セミアクティブとフルアクティブとの機能を備えたコンパクトな振動抑制装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a compact vibration suppression device having functions of semi-active and full-active in order to solve such problems.
本発明に係る振動抑制装置は、台車と車体との間に介装される振動抑制用シリンダと、チェック弁を介して振動抑制用シリンダのヘッド側室に接続されたリザーバタンクと、前記振動抑制用シリンダのロッド側室に接続されたロッド側流路と、前記振動抑制用シリンダのヘッド側室に接続されたヘッド側流路と、前記リザーバタンクに接続されたリザーバ側流路と、前記ヘッド側流路とロッド側流路および前記ヘッド側流路とリザーバ側流路との連通・遮断を制御する切換弁と、前記ロッド側流路と前記リザーバタンクとを接続する流路に設けられたリリーフ弁と、前記ロッド側流路に接続されたアキュムレータとを有するものであることを特徴とする。 The vibration suppression device according to the present invention includes a vibration suppression cylinder interposed between a carriage and a vehicle body, a reservoir tank connected to a head side chamber of the vibration suppression cylinder via a check valve, and the vibration suppression cylinder. A rod-side channel connected to the rod-side chamber of the cylinder; a head-side channel connected to the head-side chamber of the vibration suppressing cylinder; a reservoir-side channel connected to the reservoir tank; and the head-side channel. A switching valve for controlling communication / blocking between the rod side flow path, the head side flow path and the reservoir side flow path, and a relief valve provided in a flow path connecting the rod side flow path and the reservoir tank; And an accumulator connected to the rod side flow path.
また、本発明に係る振動抑制装置は、前記切換弁が、前記ヘッド側流路と前記ロッド側流路との接続と、前記ヘッド側流路とリザーバ側流路との接続とを切り換える三方弁であることが好ましい。
また、本発明に係る振動抑制装置は、前記切換弁が、開度調整が可能な三方比例制御弁であり、前記リリーフ弁が、リリーフ圧の設定変更が可能な電磁比例リリーフ弁であり、この三方比例制御弁および電磁比例リリーフ弁を制御するコントローラを有することが好ましい。
Further, in the vibration suppressing device according to the present invention, the switching valve switches the connection between the head side flow path and the rod side flow path and the connection between the head side flow path and the reservoir side flow path. It is preferable that
Further, in the vibration suppressing device according to the present invention, the switching valve is a three-way proportional control valve capable of adjusting an opening degree, and the relief valve is an electromagnetic proportional relief valve capable of changing a relief pressure setting. It is preferable to have a controller that controls the three-way proportional control valve and the electromagnetic proportional relief valve.
また、本発明に係る振動抑制装置は、前記ロッド側流路と前記リザーバタンクとを接続する流路にポンプが設けられたものであることが好ましい。
また、本発明に係る振動抑制装置は、前記切換弁が、開度調整が可能な三方比例制御弁であり、前記リリーフ弁が、リリーフ圧の設定変更が可能な電磁比例リリーフ弁であり、前記ポンプがモータポンプであって、この三方比例制御弁、電磁比例リリーフ弁及びモータポンプを制御するコントローラを有することが好ましい。
In the vibration suppressing device according to the present invention, it is preferable that a pump is provided in a flow path connecting the rod side flow path and the reservoir tank.
Further, in the vibration suppressing device according to the present invention, the switching valve is a three-way proportional control valve capable of adjusting an opening degree, and the relief valve is an electromagnetic proportional relief valve capable of changing a relief pressure setting, The pump is preferably a motor pump, and preferably has a controller for controlling the three-way proportional control valve, the electromagnetic proportional relief valve, and the motor pump.
よって、本発明の振動抑制装置によれば、ポンプを駆動させるとアキュムレータが蓄圧され、完全なフルアクティブダンパとして機能させることができ、ポンプが駆動しない場合、或いはポンプを備えない場合であっても、オンロード制御を経験することでアキュムレータが蓄圧され、蓄圧形アクティブダンパとして機能する。更には、アキュムレータの蓄圧機能が作用していない場合にも、従来のセミアクティブダンパとして機能してパッシブ制御が可能であるため、1台でセミアクティブとフルアクティブとの機能を備え、しかもコンパクトな装置として構成されている。 Therefore, according to the vibration suppression device of the present invention, when the pump is driven, the accumulator is accumulated and can function as a complete full active damper, even when the pump does not drive or does not have a pump. By experiencing on-road control, the accumulator is accumulated and functions as an accumulator active damper. Furthermore, even when the accumulator pressure accumulation function is not functioning, it can function as a conventional semi-active damper and can be passively controlled. It is configured as a device.
次に、本発明に係る振動抑制装置の一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。図1は、振動抑制装置の一実施形態を示す回路図である。
振動抑制装置1は、振動抑制用シリンダ2が台車と車体との間に連結され、車体の揺れを防止する。その振動抑制用シリンダ2は、気密に摺動可能なピストン11にピストンロッド12が固定され、そのピストンロッド12が軸方向に突き出している。また、ピストン11には、ヘッド側室13からロッド側室14に向う作動油の流れのみを許容するチェックバルブ15が形成されている。そして、ピストン11によって区切られたヘッド側室13とロッド室14には、接続された流路とともに作動流体が充填されている。
Next, an embodiment of a vibration suppressing device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a vibration suppressing device.
In the
振動抑制用シリンダ2のヘッド側室13とロッド側室14は、リザーバタンク3と接続されている。ヘッド側室13は、チェックバルブ16を備えた流路21を介して接続され、ヘッド側室13からリザーバタンク3への流れは遮断されている。更にヘッド側室13はヘッド側流路22と接続され、三方比例制御弁4を介してリザーバ側流路23からリザーバタンク3へと接続されている。一方、ロッド側室14は、ロッド側流路24が接続され、そのロッド側流路24が三方比例制御弁4と接続されている。そして、そのロッド側流路24には電磁比例リリーフ弁5が設けられた接続流路25が分岐し、リザーバタンク3へと接続されている。
The
本実施形態の三方比例制御弁4は、ヘッド側流路22とリザーバ側流路23とを接続するAポートパターンと、ヘッド側流路22とロッド側流路24とを接続するBポートパターンとの切り換えを行うものである。ソレノイドへの通電時(ON制御時)に、Aポートパターンの接続状態になり、OFF制御時にはBポートパターンの接続状態になる。従って、通常はヘッド側流路22とロッド側流路24が接続され、ヘッド側室13とロッド側室14とが連通した状態になっている。そして、この三方比例制御弁4は、手動操作が可能な構成になっており、手動でBポートパターンのノーマル状態からAポートパターンへと切り換えられるようになっている。
The three-way
次に、接続流路25に設けられた電磁比例リリーフ弁5は、作動油が通過する際の抵抗を制御することにより振動抑制用シリンダ2に減衰力を発生させるためのものである。そして、この電磁比例リリーフ弁5や三方比例制御弁4はソレノイド弁であって、コントローラ7からの制御信号によってポートの切り換えやリリーフ圧の設定が行われるようになっている。比例リリーフ圧力は、車体左右加速度を積分した絶対速度に比例ゲインを乗じた値となる様に制御される。また、三方比例制御弁4は、車体左右加速度を積分した絶対速度の符号に応じてON/OFFが切り替えられる。
更に、この振動抑制装置1には、ロッド側流路24にアキュムレータ6が接続されている。そして、本実施形態では、例えばアキュムレータ6が4MPaのガス圧で設定され、電磁比例リリーフ弁5は最大リリーフ圧が8MPaになるように設定される。
Next, the electromagnetic
Furthermore, an
本実施形態の振動抑制装置1は、鉄道車両において空気ばねの横方向振動を減衰させるためのものであって、振動抑制用シリンダ2が台車と車体との間に連結される。例えば、振動抑制用シリンダ2のピストンロッド12が台車に連結され、シリンダヘッドが車体に連結される(もしくは、その逆向きに取り付けられる場合もある)。そして車両には、車体の横揺れに伴う加速度を検出する不図示の加速度センサが設けられ、コントローラ7からは、その加速度信号に基づいて三方比例制御弁4の切り換え制御などが行われる。
The
よって、振動抑制装置1は、振動抑制用シリンダ2に減衰力を発生させるか否か、つまりオンロードまたはアンロードの判定が行われ、その判定に従って三方比例制御弁4の切り換えが行われる。そしてまた、本実施形態の振動抑制装置1は、アキュムレータ6を備えることで、次のようにして振動抑制用シリンダ2がセミアクティブダンパとして機能する他、アクティブダンパとしても機能する。
そこで先ず、アキュムレータが機能しない状態、すなわち作動流体に設定圧以上の圧力が作用している場合や蓄圧を放出した状態で、この振動抑制装置1がセミアクティブダンパとして機能する場合について説明する。図2乃至図5は、セミアクティブダンパとして機能する場合の作動油の流れを示した図である。ここではアキュムレータ6を省略して示している。なお、太い波線は振動抑制用シリンダ2に減衰力を発生させる高圧流体の流れを示し、細い波線は高圧流体の流れに従って生じる低圧流体の流れを示している。
Therefore, the
First, a description will be given of a state where the accumulator does not function, that is, a case where the
振動抑制用シリンダ2の伸びに対してオンロード制御が行われる場合には、コントローラ7からON信号が送信され、図2に示すように、三方比例制御弁4がAポートパターンの接続に切り換えられる。これにより、ヘッド側流路22とロッド側流路24とは三方比例制御弁4によって遮断される。そのため、ピストンロッド12が引き出されてロッド側室14から押し出された作動油は、ロッド側流路24を流れ、電磁比例リリーフ弁5を通ってリザーバタンク3へと送り込まれる。こうして回路内の作動油が、リリーフ圧力がパッシブ特性を持つ電磁比例リリーフ弁5を通って流れるため、振動抑制用シリンダ2に減衰力が発生する。一方、振動抑制用シリンダ2の伸びによってヘッド側室13が負圧になるため、リザーバタンク3からは流路21やリザーバ側流路23及びヘッド側流路22を通って流れ込む。
When on-load control is performed on the expansion of the
次に、振動抑制用シリンダ2の縮みに対してオンロード制御が行われる場合には、コントローラ7からOFF信号が送信され、図3に示すように、三方比例制御弁4がBポートパターンの接続に切り換えられる。これにより、三方比例制御弁4を介してロッド側流路24とヘッド側流路22とが連通する。そのため、ピストンロッド12が押し込まれてヘッド側室13から押し出された作動油は、ヘッド側流路22へ押し出されてロッド側流路24へと流れ、また、一部がチェック弁15を介してロッド側室14へ送られ、ロッド側室14からもロッド側流路24へと流れる。こうして振動抑制用シリンダ2から押し出された作動油は、接続流路25からリザーバタンク3へと送り込まれる。このとき、作動油はリリーフ圧力がパッシブ特性を持つ電磁比例リリーフ弁5を通って流れるため、振動抑制用シリンダ2に減衰力が発生する。
Next, when on-load control is performed for the contraction of the
一方、振動抑制用シリンダ2の伸びに対してアンロード制御が行われる場合には、コントローラ7からOFF信号が送信され、図4に示すように、三方比例制御弁4がBポートパターンの接続に切り換えられる。これにより、三方比例制御弁4を介してロッド側流路24とヘッド側流路22とが連通する。そのため、ピストンロッド12が引き出されると、ロッド側室14から押し出された作動油がロッド側流路24へと流れる。そして、その作動油は、三方比例制御弁4を通ってヘッド側流路22から負圧になるヘッド側室13に流れて還流する。また、ヘッド側流路22が負圧になるため、リザーバタンク3からも流路21を通って作動油が送り込まれる。従って、このとき振動抑制用シリンダ2には減衰力が発生しない。
On the other hand, when the unload control is performed on the expansion of the
次に、振動抑制用シリンダ2の縮みに対してアンロード制御が行われる場合には、コントローラ7からON信号が送信され、図5に示すように、三方比例制御弁4がAポートパターンの接続に切り換えられる。これにより、三方比例制御弁4を介してヘッド側流路22がリザーバ側流路23と接続される。そのため、ピストンロッド12が押し込まれてヘッド側室13から押し出された作動油は、ヘッド側流路22へ押し出され、三方比例制御弁4を通ってリザーバ側流路23からリザーバタンク3へと送り込まれる。そして、ヘッド側室13内の作動油は、一部がピストン15のチェック弁15を通って負圧になるロッド側室14へも流れる。従って、このとも振動抑制用シリンダ2には減衰力が発生しない。
Next, when the unload control is performed for the contraction of the
次に、アキュムレータ6が機能することにより振動抑制装置1がアクティブダンパとして機能する場合について説明する。図6乃至図9は、アクティブダンパとして機能する場合の作動油の流れを示した図である。そして、太い波線は振動抑制用シリンダ2に減衰力や操作圧力を発生させる高圧流体の流れを示し、細い波線は高圧流体の流れに従って生じる低圧流体の流れを示している。
Next, the case where the
振動抑制用シリンダ2の伸びに対してオンロード制御が行われる場合には、コントローラ7からON信号が送信され、図6に示すように、三方比例制御弁4がAポートパターンの接続に切り換えられる。そのため、ピストンロッド12が引き出されてロッド側室14内の作動油が加圧されると、ロッド側室14内の作動油がロッド側流路24に押し出される。そして、ヘッド側流路22とは三方比例制御弁4によって遮断されているため、ロッド側流路24内の圧力が高くなり、設定圧まではアキュムレータ6による蓄圧作用によって振動抑制用シリンダ2に減衰力が発生する。更に、ロッド側流路24内の圧力がリリーフ圧を超えると、図2に示すように、電磁比例リリーフ弁5が開いて作動油がリザーバ3へと流れるため、振動抑制用シリンダ2に減衰力が発生する。そして、負圧になったヘッド側室13には、リザーバタンク3から流路21やリザーバ側流路23及びヘッド側流路22を通って作動油が送り込まれる。
When on-load control is performed on the expansion of the
次に、振動抑制用シリンダ2の縮みに対してオンロード制御が行われる場合には、コントローラ7からOFF信号が送信され、図7に示すように、三方比例制御弁4がBポートパターンの接続に切り換えられる。そのため、ピストンロッド12が押し込まれてヘッド側室13内の作動油が加圧されると、ヘッド側室13内の作動油は、ヘッド側流路22へ押し出されてロッド側流路24へと流れる。また、一部がピストン15のチェック弁15からロッド側室14へ送られ、ロッド側室14からもロッド側流路24へと流れる。そして、ロッド側流路24内の圧力が高くなり、設定圧まではアキュムレータ6による蓄圧作用によって振動抑制用シリンダ2に減衰力が発生する。更に、ロッド側流路24内の圧力がリリーフ圧を超えると、図3に示すように電磁比例リリーフ弁5が開いて作動油がリザーバ3へと流れるため、振動抑制用シリンダ2に減衰力が発生する。
Next, when on-load control is performed for the contraction of the
続いて、振動抑制用シリンダ2の伸びに対してアクティブアンロード制御を行う場合には、コントローラ7からOFF信号が送信され、図8に示すように、三方比例制御弁4がBポートパターンの接続に切り換えられる。これにより三方比例制御弁4を介してロッド側流路24とヘッド側流路22が連通し、アキュムレータ6が振動抑制用シリンダ2のシリンダ側室13とロッド側室14に接続される。そこで、蓄圧状態のアキュムレータ6からは作動油の流れによって圧力が放出される。
振動抑制用シリンダ2は、シリンダ側室13の方がピストンロッド12の断面積分だけロッド側室14よりも作動油の受圧面積が大きくい。そのため、両方から加圧された場合、ピストン11はシリンダ側室13側の圧力が高くなってピストンロッド12が伸びる方向に摺動する。これによって振動抑制用シリンダ2が伸び、ロッド側室14内の作動油が押し出され、ロッド側室14から押し出された作動油は還流してヘッド側室13へ作動油が送り込まれる。
Subsequently, when active unload control is performed for the extension of the
In the
一方、振動抑制用シリンダ2の縮みに対してアクティブアンロード制御が行われる場合には、コントローラ7からON信号が送信され、図9に示すように、三方比例制御弁4がAポートパターンの接続に切り換えられる。従って、アキュムレータ6は、三方比例制御弁4によってヘッド側流路22との連通が遮断され、振動抑制用シリンダ2に対してはロッド側室14にのみ接続される。そのため、蓄圧状態のアキュムレータ6からは作動油の流れによって圧力が放出され、ロッド側室14からピストン11に圧力が作用してピストンロッド12が収縮方向に摺動する。これによって振動抑制用シリンダ2が収縮し、ヘッド側室13内の作動油がヘッド側流路22へ押し出され、三方比例制御弁4を通ってリザーバ側流路23からリザーバタンク3へと流れる。
On the other hand, when active unload control is performed for the contraction of the
ところで、振動抑制装置1は、アキュムレータ6の圧力を利用してアクティブダンパとして機能させることができる。しかしながら、これはアキュムレータ6がオンロード制御時に蓄圧されて可能となる機能である。そこで次に、振動抑制装置1に対してポンプを追加し、常時アキュムレータ6を蓄圧可能にした完全なフルアクティブダンパを提案する。図10は、フルアクティブダンパとして機能する振動抑制装置10を示した回路図である。なお、追加した構成以外は図1に示す振動抑制装置1と同じである。
By the way, the
モータポンプ8は、リザーバタンク3とロッド側流路24とを接続する流路26上に設けられ、リザーバタンク3の作動油をロッド側流路24からアキュムレータ6へ供給できるようになっている。また、流路26にはチェック弁17が設けられ、ロッド側流路24の高圧流体がリザーバタンク3へ流れ込まないよう遮断されている。モータポンプ8はコントローラ7に接続され、制御信号によって駆動制御が行われるようになっている。
そこで、アキュムレータ6が圧力を放出してアクティブ制御できない場合には、コントローラ7からON信号が送信され、図示するように三方比例制御弁4がAポートパターンの接続に切り換えられる。そして、コントローラ7からは更にモータポンプ8に駆動信号を送信され、リザーバタンク3の作動油がロッド側流路24へ送り出される。
The
Therefore, when the
これにより、ロッド側流路24へ送られた作動油によって圧力が高まり、アキュムレータ6が設定圧にまで蓄圧される。そして、コントローラ7が、ロッド側流路24に設けられた不図示の圧力センサからの検知信号を受け、モータポンプ8を停止させる。よって、振動抑制装置10では、常にアキュムレータ6が蓄圧した状態をつくることができ、図8及び図9を示して説明したように、常に振動抑制用シリンダ2を伸縮させことが可能なフルアクティブダンパとして機能する。
Thereby, the pressure is increased by the hydraulic oil sent to the rod-
本実施形態の振動抑制装置10は、モータポンプ8が駆動すると、アキュムレータ6が蓄圧され、完全なフルアクティブダンパとして機能させることができる。また、モータポンプ8が駆動しない場合、或いは図1に示す振動抑制装置1であっても、オンロード制御を経験することでアキュムレータ6が蓄圧され、蓄圧形アクティブダンパとして機能する。更に、振動抑制装置1,10は、アキュムレータ6の蓄圧機能が作用していない場合にも、従来のセミアクティブダンパとして機能してパッシブ制御が可能である。よって、本実施形態の振動抑制装置1,10によれば、1台でセミアクティブとフルアクティブとの機能を備え、しかも図1及び図10から分かるように部品点数が少なく、簡易且つコンパクトな構成である。フルアクティブ制御によって車体を左右に強制的に変位させる場合、小型のアキュムレータ6やモータポンプ8では動作がゆっくりである。しかし、それでも例えば曲線通過時に車体を曲線内側に寄せてストッパ当たりの衝撃を回避若しくは回避したり、ホーム停車時に車体をホームに寄せてバリアフリー効果を発揮させたりすることに対して有効である。
When the
また、本実施形態の振動抑制装置1によれば、図8及び図9に示すような場合には、アキュムレータ6の蓄圧を利用することで、アンロード時であっても初期段階で力を発揮することができ、従来のセミアクティブダンパに比べて制振効果の作用時間を長くすることができるようになった。
更に、振動抑制装置10を構成するモータポンプ8は、アキュムレータ6を蓄圧させることができればよいため小型のものでよい。そのため、図1に示す振動抑制装置1に対してモータポンプ8を一体化することが容易であり、またモータポンプ8を備えることで振動抑制装置1よりも性能を向上させることができた。
Further, according to the
Further, the
また、従来の振動抑制装置は、流路の作動油に圧がかかってしまい、振動抑制用シリンダが伸びてしまって治具を使わないと車体への取り付けができないことがあった。しかし、本実施形態の振動抑制装置1,10では、三方比例制御弁4を手動でポート切り換えを行うことができるため、ヘッド側流路22をリザーバタンク3に連通させて圧を抜くことで振動抑制用シリンダ2を縮めることができ、取り扱いが極めて容易になった。
また、振動抑制装置1,10は、アキュムレータ6を設けたことにより、蓄圧によって流路内の作動油に圧がかかっているため、負圧になって配管内に気泡が生じることがない。従って、振動抑制効果について常に高い性能を維持することができる。
In addition, the conventional vibration suppression device may be attached to the vehicle body without using a jig because pressure is applied to the hydraulic fluid in the flow path and the vibration suppression cylinder is extended. However, in the
Further, since the
ところで、振動抑制装置10では、電磁比例リリーフ弁5のリリーフ圧をアキュムレータ6の蓄圧限界よりも低い値に設定し、モータポンプ8を制御開始後から常時駆動させるようにしてもよい。この場合、圧力センサは不要であり、作動油はリザーバタンク3に戻されて循環するため安全でもある。振動抑制装置10は、モータポンプ8は小型のものが使用され、吐出量は極めて小さいが、運動エネルギが大きくなる前の制振操作によって小さな力でも十分に抑制することができ、小型でも制振効果に優れたものとなる。そして、こうした小型の振動抑制装置10は、モータポンプ8の吐出量が不足したり、アキュムレータ6の蓄圧が切れた場合には、フルアクティブダンパからそのまま自然にセミアクティブダンパとして機能することになる。
By the way, in the
続いて、本発明にかかる振動抑制装置について、更に他の実施形態を簡単に説明する。各実施形態の振動抑制装置は、故障時にフェールセーフ効果を果たすことができるようにしたものである。なお、以下に示す振動抑制装置は図1に示す振動抑制装置1と同じ構成について同じ符号を付して説明する。
図11に示す振動抑制装置30は、流路22,23,24の間に3ポート3ブロックの三方弁31が接続されたものである。従って、ノーマル状態では図示するように各流路22,23,24が遮断されるため、振動抑制用シリンダ2が伸縮する場合はロッド側室14からのみ作動油が吐出され、電磁比例リリーフ弁5を通って流れるためパッシブダンパとして機能する。なお、同じように三方弁31の代わりに4ポート3ブロックの三方弁などであってもよい。
Next, another embodiment of the vibration suppressing device according to the present invention will be briefly described. The vibration suppressing device of each embodiment is configured to be able to achieve a fail-safe effect at the time of failure. In addition, the vibration suppression apparatus shown below attaches | subjects and demonstrates the same code | symbol about the same structure as the
The
また、図12に示す振動抑制装置40は、流路22,23の間にON/OFF弁41が接続され、流路22,23の間にも同じようにON/OFF弁42が接続されたものである。従って、ノーマル状態では図示するように流路22,23間と、流路22,24間がそれぞれ遮断されるため、振動抑制用シリンダ2が伸縮する場合はロッド側室14からのみ作動油が吐出され、電磁比例リリーフ弁5を通って流れるためパッシブダンパとして機能する。なお、このON/OFF弁41,42は、プッシュボタンによって連通側に切り換えられるようになっている。
Further, in the
更に、図13に示す振動抑制装置50は、ロッド側流路24にON/OFF弁51が接続され、そのON/OFF弁51と三方比例制御弁4との間にアキュムレータ6とモータポンプ8及びチェック弁17が接続されている。このON/OFF弁51は制御開始と同時に通電が行われる。従って、ノーマル状態では図示するように流路22,23間は三方比例制御弁4によって遮断され、流路22,24間はON/OFF弁51によって遮断されるため、振動抑制用シリンダ2が伸縮する場合はロッド側室14からのみ作動油が吐出され、電磁比例リリーフ弁5を通って流れるためパッシブダンパとして機能する。なお、フェール時にはモータポンプ8は駆動停止する。
Further, in the
以上、本発明に係る振動抑制装置の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。 As mentioned above, although one Embodiment of the vibration suppression apparatus which concerns on this invention was described, this invention is not limited to this, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning.
1,10 振動抑制装置
2 振動抑制用シリンダ
3 リザーバタンク
4 三方比例制御弁
5 電磁比例リリーフ弁
6 アキュムレータ
7 コントローラ
8 モータポンプ
11 ピストン
12 ピストンロッド
13 ヘッド側室
14 ロッド室
15 チェックバルブ
16 チェックバルブ
21 流路
22 ヘッド側流路
23 リザーバ側流路
24 ロッド側流路
25 接続流路
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記切換弁は、前記ヘッド側流路と前記ロッド側流路との接続と、前記ヘッド側流路とリザーバ側流路との接続とを切り換える三方弁であることを特徴とする振動抑制装置。 In the vibration suppression device according to claim 1,
The switching valve is a three-way valve that switches a connection between the head-side flow path and the rod-side flow path and a connection between the head-side flow path and the reservoir-side flow path.
前記切換弁は、開度調整が可能な三方比例制御弁であり、前記リリーフ弁は、リリーフ圧の設定変更が可能な電磁比例リリーフ弁であり、この三方比例制御弁および電磁比例リリーフ弁を制御するコントローラを有することを特徴とする振動抑制装置。 In the vibration suppressing device according to claim 1 or 2,
The switching valve is a three-way proportional control valve whose opening degree can be adjusted, and the relief valve is an electromagnetic proportional relief valve whose relief pressure can be changed. The three-way proportional control valve and the electromagnetic proportional relief valve are controlled. A vibration suppression device comprising a controller that performs the above-described operation.
前記ロッド側流路と前記リザーバタンクとを接続する流路にポンプが設けられたものであることを特徴とする振動抑制装置。 In the vibration suppression device according to any one of claims 1 to 3,
A vibration suppression apparatus, wherein a pump is provided in a flow path connecting the rod side flow path and the reservoir tank.
前記切換弁は、開度調整が可能な三方比例制御弁であり、前記リリーフ弁は、リリーフ圧の設定変更が可能な電磁比例リリーフ弁であり、前記ポンプはモータポンプであって、この三方比例制御弁、電磁比例リリーフ弁及びモータポンプを制御するコントローラを有することを特徴とする振動抑制装置。 In the vibration suppression device according to claim 4,
The switching valve is a three-way proportional control valve capable of adjusting the opening degree, the relief valve is an electromagnetic proportional relief valve capable of changing a relief pressure setting, and the pump is a motor pump, and this three-way proportional A vibration suppressing device comprising a controller for controlling a control valve, an electromagnetic proportional relief valve, and a motor pump.
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