JP2024108368A - Vibration control devices for railway vehicles - Google Patents

Vibration control devices for railway vehicles Download PDF

Info

Publication number
JP2024108368A
JP2024108368A JP2023012692A JP2023012692A JP2024108368A JP 2024108368 A JP2024108368 A JP 2024108368A JP 2023012692 A JP2023012692 A JP 2023012692A JP 2023012692 A JP2023012692 A JP 2023012692A JP 2024108368 A JP2024108368 A JP 2024108368A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
damper
cylinder
side chamber
rod
piston
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2023012692A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
敦 作田
貴之 小川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KYB Corp
Original Assignee
KYB Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KYB Corp filed Critical KYB Corp
Priority to JP2023012692A priority Critical patent/JP2024108368A/en
Publication of JP2024108368A publication Critical patent/JP2024108368A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Fluid-Damping Devices (AREA)

Abstract

Figure 2024108368000001

【課題】地震発生時に要求される必要減衰力の発生を可能としつつも製品コストを低減可能な鉄道車両用制振装置を提供する。
【解決手段】本発明の鉄道車両用制振装置Sは、鉄道車両の車体Bと台車Tとの間に並列して介装されるダンパDとセミアクティブダンパSD或いはアクチュエータAの一方とを有しており、地震発生時に想定される所定ストローク速度で伸縮する際に要求されるダンパDとセミアクティブダンパSD或いはアクチュエータAの一方とが発生する減衰力の総和を必要減衰力として、ダンパDは、所定ストローク速度以上で伸縮すると必要減衰力以上の減衰力を発生する。
【選択図】図2

Figure 2024108368000001

A vibration damping device for railway vehicles is provided that is capable of generating the necessary damping force required when an earthquake occurs, while at the same time reducing production costs.
[Solution] The vibration control device S for railway vehicles of the present invention has a damper D and either a semi-active damper SD or an actuator A interposed in parallel between the carbody B and bogie T of the railway vehicle, and the required damping force is the sum of the damping forces generated by the damper D and either the semi-active damper SD or the actuator A required when expanding and contracting at a predetermined stroke speed expected in the event of an earthquake, and the damper D generates a damping force greater than the required damping force when it expands and contracts at a stroke speed faster than the predetermined stroke speed.
[Selected figure] Figure 2

Description

本発明は、鉄道車両用制振装置に関する。 The present invention relates to a vibration damping device for railway vehicles.

従来、この種のダンパは、鉄道車両の車体と台車との間に介装されて、鉄道車両に車体の進行方向に対して左右方向の振動を抑制する鉄道車両用制振装置として利用される。鉄道車両用制振装置は、ダンパの他にアクチュエータを備えており、ダンパとアクチュエータとが発揮する力で車体の振動を抑制する。 Conventionally, this type of damper is used as a railway vehicle vibration control device that is interposed between the car body and bogie of a railway vehicle and suppresses vibrations in the left-right direction relative to the direction of travel of the car body. In addition to the damper, the railway vehicle vibration control device also includes an actuator, and the force exerted by the damper and actuator suppresses vibrations of the car body.

ところで、鉄道車両が走行中に強い地震が発生する場合、車体が大きく揺れて脱輪する恐れがあるので、このような場合には、鉄道車両用制振装置にあっては、ダンパとアクチュエータとで高い減衰力を発揮させて脱輪を未然に防ぎたい。 However, if a strong earthquake occurs while a railway vehicle is running, the car body may shake violently and may derail. In such a case, it is desirable for the railway vehicle vibration control device to provide a high damping force using dampers and actuators to prevent derailment.

そこで、従来の鉄道車両用制振装置では、地震発生時にダンパとアクチュエータとに発生を要求される減衰力の総和を必要減衰力とすると、地震発生時にダンパとアクチュエータとが必要減衰力を等しく分担するようにしていた。 In conventional railway vehicle vibration control devices, the required damping force is the sum of the damping forces required to be generated by the damper and actuator when an earthquake occurs, and the required damping force is shared equally between the damper and actuator when an earthquake occurs.

特開2019-043297号公報JP 2019-043297 A

このように、従来の鉄道車両用制振装置では、ダンパとアクチュエータとが地震発生時に必要減衰力を等しく分担していたので、ダンパとアクチュエータとを高圧に耐え得るように設計せざるを得ず、また、地震発生時に使用するバルブをダンパとアクチュエータの双方に設ける必要があり構造が複雑化して、製造コストが嵩んでしまうといった問題があった。 As described above, in conventional railway vehicle vibration control devices, the damper and actuator equally shared the required damping force during an earthquake, so the damper and actuator had to be designed to withstand high pressure. In addition, valves to be used during an earthquake had to be provided in both the damper and the actuator, complicating the structure and increasing manufacturing costs.

そこで、本発明は、地震発生時に要求される必要減衰力の発生を可能としつつも製造コストを低減可能な鉄道車両用制振装置の提供を目的としている。 Therefore, the present invention aims to provide a vibration damping device for railway vehicles that can reduce manufacturing costs while still generating the necessary damping force required when an earthquake occurs.

本発明の鉄道車両用制振装置は、鉄道車両の車体と台車との間に並列して介装されるダンパとセミアクティブダンパ或いはアクチュエータの一方とを有しており、地震発生時に想定される所定ストローク速度で伸縮する際に要求されるダンパとセミアクティブダンパ或いはアクチュエータの一方とが発生する減衰力の総和を必要減衰力として、ダンパは、所定ストローク速度以上で伸縮すると必要減衰力以上の減衰力を発生する。このように構成された鉄道車両用制振装置によれば、地震発生時に想定される所定ストローク速度で伸縮する際にダンパのみで鉄道車両用制振装置の全体が地震発生時に要求される必要減衰力を発生するので、セミアクティブダンパ(アクチュエータ)は、地震発生時に想定される所定ストローク速度で伸縮する際に必要減衰力を分担しなくて済み、セミアクティブダンパ(アクチュエータ)を高圧に耐え得る仕様にせずに済む。 The railroad vehicle vibration damping device of the present invention has a damper and either a semi-active damper or an actuator that are interposed in parallel between the body and bogie of the railroad vehicle, and the required damping force is the sum of the damping forces generated by the damper and either the semi-active damper or the actuator when expanding and contracting at a predetermined stroke speed expected when an earthquake occurs, and the damper generates a damping force greater than the required damping force when expanding and contracting at a predetermined stroke speed or faster. With this railroad vehicle vibration damping device configured in this way, the entire railroad vehicle vibration damping device generates the required damping force required when an earthquake occurs using only the damper when expanding and contracting at the predetermined stroke speed expected when an earthquake occurs, so the semi-active damper (actuator) does not have to share the required damping force when expanding and contracting at the predetermined stroke speed expected when an earthquake occurs, and the semi-active damper (actuator) does not have to be designed to withstand high pressure.

また、鉄道車両用制振装置におけるダンパは、シリンダと、シリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入されるロッドと、ロッドに装着されてシリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入されてシリンダ内をロッド側室とピストン側室とに区画するピストンと、タンクと、ロッド側室とピストン側室とを連通する第1減衰通路に設けた第1オリフィスと、ピストン側室とタンクとを連通する第2減衰通路に設けた第2オリフィスと、ロッド側室とタンクとを連通する圧側吸込通路に設けられてタンクからロッド側室へ向かう液体の流れのみを許容する圧側チェックバルブと、ピストン側室とタンクとを連通する伸側吸込通路に設けられてタンクからピストン側室へ向かう液体の流れのみを許容する伸側チェックバルブと、ピストン側室とタンクとを連通する圧側吸込通路に設けられてタンクからピストン側室へ向かう液体の流れのみを許容する圧側チェックバルブとを備えてもよい。 The damper in the railroad vehicle vibration control device may also include a cylinder, a rod inserted into the cylinder so as to be movable in the axial direction, a piston attached to the rod and inserted into the cylinder so as to be movable in the axial direction, dividing the inside of the cylinder into a rod side chamber and a piston side chamber, a tank, a first orifice provided in a first damping passage that communicates between the rod side chamber and the piston side chamber, a second orifice provided in a second damping passage that communicates between the piston side chamber and the tank, a compression side check valve provided in a compression side suction passage that communicates between the rod side chamber and the tank and that allows only the flow of liquid from the tank to the rod side chamber, an extension side check valve provided in an extension side suction passage that communicates between the piston side chamber and the tank and that allows only the flow of liquid from the tank to the piston side chamber, and a compression side check valve provided in a compression side suction passage that communicates between the piston side chamber and the tank and that allows only the flow of liquid from the tank to the piston side chamber.

このようにダンパが構成された鉄道車両用制振装置によれば、ダンパの収縮作動時に、第1オリフィスによって、ピストン側室内の圧力を上昇させつつもロッド側室内の圧力を圧側チェックバルブが開弁してタンク圧にすることができるので、ダンパは収縮作動時に減衰力を発生するのに有効となるピストンの受圧面積がピストンの断面積そのものとなり、ユニフロー型のダンパと比較して、受圧面積を大きく確保できるから同じ大きさの減衰力を発生する際に必要となるピストン側室内の圧力は小さくて済むとともに、ダンパを構成する各部品の耐圧性を低くすることができるから製品コストを低減できる。 With a railway vehicle vibration control device having a damper configured in this way, when the damper is contracting, the first orifice increases the pressure in the piston side chamber while the compression side check valve opens to make the pressure in the rod side chamber equal to the tank pressure. This means that the pressure-receiving area of the piston that is effective for generating a damping force when the damper is contracting is the cross-sectional area of the piston itself, and because a larger pressure-receiving area can be secured compared to a uniflow damper, less pressure is required in the piston side chamber to generate the same amount of damping force, and the pressure resistance of each component that makes up the damper can be reduced, reducing product costs.

さらに、本実施の形態の鉄道車両用制振装置は、ダンパとセミアクティブダンパ或いはアクチュエータの一方とは、それぞれ、シリンダと、シリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入されるロッドと、ロッドに装着されてシリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入されてシリンダ内をロッド側室とピストン側室とに区画するピストンとを有し、ダンパのシリンダの内径をセミアクティブダンパ或いはアクチュエータの一方のシリンダの内径より大径としてもよい。 Furthermore, in the railway vehicle vibration control device of this embodiment, the damper and either the semi-active damper or the actuator each have a cylinder, a rod inserted into the cylinder so as to be movable in the axial direction, and a piston attached to the rod and inserted into the cylinder so as to be movable in the axial direction, dividing the inside of the cylinder into a rod side chamber and a piston side chamber, and the inner diameter of the damper cylinder may be larger than the inner diameter of the semi-active damper or one of the actuator cylinders.

このように構成された鉄道車両用制振装置によれば、ダンパは、セミアクティブダンパ(アクチュエータ)よりも大きな減衰力の発生を可能としつつも、シリンダ内の圧力の高圧化を抑制できるので、ダンパの各部の耐荷重性とシール性能とに対する要求が厳しくなくなり、耐圧構造を採らなくてはならない従来製品よりシステム全体としての製品コストを低減できる。また、ダンパのみのシリンダの内径を大型化すればよく、セミアクティブダンパ(アクチュエータ)のシリンダの内径の大型化を招かずに済む。。 With a railway vehicle vibration control device configured in this way, the damper can generate a greater damping force than a semi-active damper (actuator), while suppressing high pressure inside the cylinder, so the requirements for the load-bearing capacity and sealing performance of each part of the damper are not as strict, and the product cost of the entire system can be reduced compared to conventional products that must adopt a pressure-resistant structure. Also, it is only necessary to increase the inner diameter of the cylinder of the damper alone, and there is no need to increase the inner diameter of the cylinder of the semi-active damper (actuator).

さらに、鉄道車両用制振装置は、ダンパとセミアクティブダンパ或いはアクチュエータの一方とは、それぞれ、シリンダと、シリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入されるロッドと、ロッドに装着されてシリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入されてシリンダ内をロッド側室とピストン側室とに区画するピストンとを有し、ダンパのシリンダの肉厚をセミアクティブダンパ或いはアクチュエータの一方のシリンダの肉厚より厚くしてもよい。 Furthermore, in the railway vehicle vibration control device, the damper and either the semi-active damper or the actuator each have a cylinder, a rod inserted into the cylinder so as to be movable in the axial direction, and a piston attached to the rod and inserted into the cylinder so as to be movable in the axial direction, dividing the inside of the cylinder into a rod side chamber and a piston side chamber, and the thickness of the damper cylinder may be made thicker than the thickness of the semi-active damper or one of the actuator cylinders.

このように構成された鉄道車両用制振装置によれば、セミアクティブダンパ(アクチュエータ)と比較して外径の大型化を招かずにダンパにおけるシリンダの強度が向上してシリンダ内の高圧化を図ることができ、鉄道車両用制振装置の鉄道車両への搭載性を損なわずに済む。 With a railcar vibration damping device configured in this way, the strength of the cylinder in the damper can be improved and pressure inside the cylinder can be increased without increasing the outer diameter compared to a semi-active damper (actuator), and the railcar vibration damping device can be mounted on a railcar without compromising its mountability.

そして、鉄道車両用制振装置は、鉄道車両用制振装置は、ダンパとセミアクティブダンパ或いはアクチュエータの一方とは、それぞれ、シリンダと、シリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入されるロッドと、ロッドに装着されてシリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入されてシリンダ内をロッド側室とピストン側室とに区画するピストンとを有し、ダンパのシリンダ、ロッドおよびピストンの材料の強度をセミアクティブダンパ或いはアクチュエータのシリンダ、ロッドおよびピストンの材料の強度よりも高くしてもよい。 The railway vehicle vibration damping device may be such that the damper and either the semi-active damper or the actuator each have a cylinder, a rod inserted into the cylinder so as to be movable in the axial direction, and a piston attached to the rod and inserted into the cylinder so as to be movable in the axial direction, dividing the interior of the cylinder into a rod side chamber and a piston side chamber, and the strength of the material of the cylinder, rod and piston of the damper may be greater than the strength of the material of the cylinder, rod and piston of the semi-active damper or the actuator.

このように構成された鉄道車両用制振装置によれば、セミアクティブダンパ(アクチュエータ)と比較して外径の大型化を招かずにダンパの強度が向上してシリンダ内の高圧化を図ることができ、鉄道車両用制振装置の鉄道車両への搭載性も良好となる。 With a railroad vehicle vibration damping device configured in this way, the strength of the damper can be improved and pressure inside the cylinder can be increased without increasing the outer diameter compared to a semi-active damper (actuator), and the railroad vehicle vibration damping device can be easily installed on a railroad vehicle.

本発明の鉄道車両用制振装置によれば、地震発生時に要求される必要減衰力の発生を可能としつつも、セミアクティブダンパ或いはアクチュエータを高圧に耐え得る仕様にせずに済み、システム全体としての製品コストを低減できる。 The railway vehicle vibration control device of the present invention is capable of generating the necessary damping force required when an earthquake occurs, but does not require the semi-active damper or actuator to be designed to withstand high pressures, reducing the product cost of the entire system.

鉄道車両に搭載した状態における鉄道車両用制振装置を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a railway vehicle vibration damping device mounted on a railway vehicle. 一実施の形態におけるダンパの液圧回路図である。FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram of a damper according to an embodiment. 一実施の形態におけるダンパの伸縮速度に対する減衰力の特性である減衰力特性を示した図である。5 is a diagram showing a damping force characteristic, which is a characteristic of the damping force with respect to the expansion/contraction speed of the damper in one embodiment. FIG. 一実施の形態におけるセミアクティブダンパの液圧回路図である。FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram of a semi-active damper according to one embodiment. 一実施の形態におけるアクチュエータダンパの液圧回路図である。FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram of an actuator damper according to one embodiment.

以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。一実施の形態における鉄道車両用制振装置Sは、鉄道車両の車体Bの制振に利用されている。本実施の形態の鉄道車両用制振装置Sは、図1に示すように、車体Bと台車Tとの間に介装されるダンパDと、セミアクティブダンパSD或いはアクチュエータAの一方とを備えている。 The present invention will be described below based on the embodiment shown in the drawings. In one embodiment, a railway vehicle vibration damping device S is used to damp vibrations in a railway vehicle car body B. As shown in FIG. 1, the railway vehicle vibration damping device S in this embodiment includes a damper D interposed between the car body B and the bogie T, and either a semi-active damper SD or an actuator A.

本実施の形態の鉄道車両用制振装置Sは、図1に示すように、設置対象としての鉄道車両の車体Bの車両進行方向に対する左右横方向の振動を抑制する制振装置として使用されている。そして、ダンパDと、セミアクティブダンパSD或いはアクチュエータAの一方とは、車体Bの下方に垂下されるピンPに連結され、車体Bと台車Tとの間で対を成して並列に介装されている。台車Tは、車輪Wを回転自在に保持しており、車体Bと台車Tとの間には、懸架ばねCSが介装され、車体Bが下方から弾性支持されることにより、台車Tに対する車体Bの横方向への移動が許容されている。鉄道車両用制振装置Sは、車体Bに対する台車Tの車両進行方向に対する横方向の振動を抑制する目的で使用されているが、台車Tが車体Bに対してピンPを中心として水平方向へ揺動する振動を抑制する目的で使用されもよい。 As shown in FIG. 1, the railroad vehicle vibration damping device S of this embodiment is used as a vibration damping device that suppresses left-right lateral vibrations of the car body B of the railroad vehicle to which it is to be installed in the vehicle travel direction. The damper D and one of the semi-active damper SD or actuator A are connected to a pin P that hangs down below the car body B, and are interposed in parallel between the car body B and the bogie T in a pair. The bogie T holds the wheels W rotatably, and a suspension spring CS is interposed between the car body B and the bogie T, and the car body B is elastically supported from below, allowing the car body B to move in the lateral direction relative to the bogie T. The railroad vehicle vibration damping device S is used to suppress lateral vibrations of the bogie T relative to the car body B in the vehicle travel direction, but may also be used to suppress vibrations of the bogie T swinging horizontally around the pin P relative to the car body B.

<ダンパ>
まず、ダンパDについて説明する。ダンパDは、図2に示すように、シリンダ1と、シリンダ1内に軸方向へ移動可能に挿入されるロッド2と、ロッド2に装着されてシリンダ1内に軸方向へ移動可能に挿入されてシリンダ1内をロッド側室4とピストン側室5とに区画するピストン3と、タンク6と、ロッド側室4とピストン側室5とを連通する第1減衰通路7に設けた第1オリフィス8と、ピストン側室5とタンク6とを連通する第2減衰通路9に設けた第2オリフィス10と、ロッド側室4とタンク6とを連通する圧側吸込通路11に設けられてタンク6からロッド側室4へ向かう液体の流れのみを許容する圧側チェックバルブ12と、ピストン側室5とタンク6とを連通する伸側吸込通路13に設けられてタンク6からピストン側室5へ向かう液体の流れのみを許容する伸側チェックバルブ14と、ロッド側室4とタンク6とを連通する伸側リリーフ通路15に設けられてロッド側室4の圧力が開弁圧に達すると開弁してロッド側室4からタンク6へ向かう液体の流れを許容する伸側リリーフバルブ16と、ピストン側室5とタンク6とを連通する圧側リリーフ通路17に設けられてピストン側室5の圧力が開弁圧に達すると開弁してピストン側室5からタンク6へ向かう液体の流れを許容する圧側リリーフバルブ18とを備えている。
<Damper>
First, the damper D will be described. As shown in Fig. 2, the damper D includes a cylinder 1, a rod 2 inserted into the cylinder 1 so as to be movable in the axial direction, a piston 3 attached to the rod 2 and inserted into the cylinder 1 so as to be movable in the axial direction, dividing the inside of the cylinder 1 into a rod side chamber 4 and a piston side chamber 5, a tank 6, a first orifice 8 provided in a first damping passage 7 communicating between the rod side chamber 4 and the piston side chamber 5, a second orifice 10 provided in a second damping passage 9 communicating between the piston side chamber 5 and the tank 6, and a compression side check valve 12 provided in a compression side suction passage 11 communicating between the rod side chamber 4 and the tank 6, which allows only the flow of liquid from the tank 6 to the rod side chamber 4. an extension-side check valve 14 provided in an extension-side suction passage 13 communicating between the piston side chamber 5 and the tank 6, and allowing only the flow of liquid from the tank 6 to the piston side chamber 5; an extension-side relief valve 16 provided in an extension-side relief passage 15 communicating between the rod side chamber 4 and the tank 6, and opening when the pressure in the rod side chamber 4 reaches a valve opening pressure to allow the flow of liquid from the rod side chamber 4 to the tank 6; and a compression-side relief valve 18 provided in a compression-side relief passage 17 communicating between the piston side chamber 5 and the tank 6, and opening when the pressure in the piston side chamber 5 reaches a valve opening pressure to allow the flow of liquid from the piston side chamber 5 to the tank 6.

シリンダ1は、筒状であって、シリンダ1の外周を覆う外筒19内に収容されており、外筒19との間に環状のタンク6を形成している。シリンダ1と外筒19との図2中左端側の開口部は、環状であって両者に嵌合するロッドガイド20によって閉塞され、シリンダ1と外筒19との図2中右端側の開口部は、両者に嵌合するボトムキャップ21によって閉塞されている。また、ロッドガイド20内には、シリンダ1内に移動自在に挿入されるロッド2が摺動自在に挿入されており、ロッド2の軸方向の移動がロッドガイド20によって案内される。また、ロッド2は、シリンダ1内に軸方向へ移動可能に挿入されており、ロッドガイド20を通して一端をシリンダ1外へ突出させ、他端をシリンダ1内に突出させて、シリンダ1内に軸方向へ移動可能に挿入されるピストン3に連結している。 The cylinder 1 is cylindrical and is housed in an outer cylinder 19 that covers the outer circumference of the cylinder 1, forming an annular tank 6 between the cylinder 1 and the outer cylinder 19. The openings on the left end side of the cylinder 1 and the outer cylinder 19 in FIG. 2 are closed by an annular rod guide 20 that fits into both, and the openings on the right end side of the cylinder 1 and the outer cylinder 19 in FIG. 2 are closed by a bottom cap 21 that fits into both. In addition, a rod 2 that is inserted movably into the cylinder 1 is slidably inserted into the rod guide 20, and the axial movement of the rod 2 is guided by the rod guide 20. In addition, the rod 2 is inserted axially movably into the cylinder 1, and one end of the rod 2 protrudes outside the cylinder 1 through the rod guide 20, and the other end protrudes into the cylinder 1, and is connected to a piston 3 that is inserted axially movably into the cylinder 1.

なお、ロッド2の外周、ロッドガイド20とシリンダ1との間、ロッドガイド20と外筒19との間、シリンダ1とボトムキャップ21との間および外筒19とボトムキャップ21との間は、それぞれ、図示を省略したシール部材によってシールされている。これによりシリンダ1内およびタンク6は密閉状態に維持されている。 The outer circumference of the rod 2, the gap between the rod guide 20 and the cylinder 1, the gap between the rod guide 20 and the outer tube 19, the gap between the cylinder 1 and the bottom cap 21, and the gap between the outer tube 19 and the bottom cap 21 are each sealed with sealing members (not shown). This keeps the inside of the cylinder 1 and the tank 6 sealed.

そして、シリンダ1内は、シリンダ1内に挿入されるピストン3によってロッド側室4とピストン側室5とに区画されている。ロッド側室4とピストン側室5には、本実施の形態では、液体として作動油が充填されるとともに、タンク6には、作動油が貯留される他に気体が充填されている。なお、タンク6内は、特に、気体を圧縮して充填して加圧状態とする必要は無い。また、液体は、作動油以外の液体とされてもよい。 The inside of the cylinder 1 is divided into a rod side chamber 4 and a piston side chamber 5 by a piston 3 inserted into the cylinder 1. In this embodiment, the rod side chamber 4 and the piston side chamber 5 are filled with hydraulic oil as a liquid, and the tank 6 is filled with gas in addition to storing hydraulic oil. It is not necessary to compress and fill the tank 6 with gas to create a pressurized state. The liquid may be a liquid other than hydraulic oil.

このように、本実施の形態のダンパDは、ロッド2がシリンダ1の一端側のみから突出する所謂片ロッド型のダンパとされているので、両ロッド型のダンパと比較してストローク長を確保しやすく、ダンパDの全長が短くなって、鉄道車両への搭載性が向上する。 In this way, the damper D of this embodiment is a so-called single-rod type damper in which the rod 2 protrudes from only one end side of the cylinder 1, so it is easier to ensure the stroke length compared to a double-rod type damper, and the overall length of the damper D is shorter, improving the mountability on a railway vehicle.

また、ロッド2の図2中左端とシリンダ1の右端を閉塞するボトムキャップ21とには、図示しないブラケットが設けられており、このダンパDを鉄道車両における車体Bと台車Tとの間に介装できるようになっている。 In addition, a bracket (not shown) is provided on the left end of the rod 2 in FIG. 2 and on the bottom cap 21 that closes the right end of the cylinder 1, so that the damper D can be interposed between the car body B and the bogie T of the railway vehicle.

また、図2に示すように、第1減衰通路7は、ピストン3に設けられてロッド側室4とピストン側室5とを連通している。第1オリフィス8は、ピストン3に設置されており、第1減衰通路7を通過する作動油の流れに抵抗を与える。なお、本実施の形態のダンパDでは、ピストン3は、第1減衰通路7および第1オリフィス8の他に、ロッド側室4とピストン側室5とを連通する第3減衰通路22と、第3減衰通路22に途中に設けられた第3オリフィス23と、第3減衰通路22に途中に設けられてピストン側室5からロッド側室4へ向かう作動油の流れのみと許容する第3減衰通路チェックバルブ24とを備えている。 As shown in FIG. 2, the first damping passage 7 is provided in the piston 3 and connects the rod side chamber 4 and the piston side chamber 5. The first orifice 8 is provided in the piston 3 and provides resistance to the flow of hydraulic oil passing through the first damping passage 7. In addition to the first damping passage 7 and the first orifice 8, the piston 3 in the damper D of this embodiment is provided with a third damping passage 22 that connects the rod side chamber 4 and the piston side chamber 5, a third orifice 23 provided midway through the third damping passage 22, and a third damping passage check valve 24 that is provided midway through the third damping passage 22 and allows only the flow of hydraulic oil from the piston side chamber 5 to the rod side chamber 4.

第2減衰通路9は、ピストン側室5とタンク6とを連通している。第2オリフィス10は、ボトムキャップ21に設置されており、第2減衰通路9を通過する作動油の流れに抵抗を与える。また、圧側吸込通路11は、ロッド側室4とタンク6とを連通している。圧側チェックバルブ12は、圧側吸込通路11に設けられており、圧側吸込通路11をタンク6からロッド側室4へ向けて通過する作動油の流れのみを許容して、圧側吸込通路11をタンク6からロッド側室4へ向かう作動油の流れのみを許容する一方通行の通路に設定している。 The second damping passage 9 connects the piston side chamber 5 to the tank 6. The second orifice 10 is installed in the bottom cap 21 and provides resistance to the flow of hydraulic oil passing through the second damping passage 9. The compression side suction passage 11 connects the rod side chamber 4 to the tank 6. The compression side check valve 12 is installed in the compression side suction passage 11 and allows only hydraulic oil to flow through the compression side suction passage 11 from the tank 6 to the rod side chamber 4, setting the compression side suction passage 11 as a one-way passage that allows only hydraulic oil to flow from the tank 6 to the rod side chamber 4.

伸側吸込通路13は、ピストン側室5とタンク6を連通している。伸側チェックバルブ14は、伸側吸込通路13に設けられており、伸側吸込通路13をタンク6からピストン側室5へ向けて通過する作動油の流れのみを許容して、伸側吸込通路13をタンク6からピストン側室5へ向かう作動油の流れのみを許容する一方通行の通路に設定している。 The extension-side suction passage 13 connects the piston-side chamber 5 to the tank 6. The extension-side check valve 14 is provided in the extension-side suction passage 13 and allows hydraulic oil to flow only from the tank 6 to the piston-side chamber 5 through the extension-side suction passage 13, setting the extension-side suction passage 13 as a one-way passage that allows hydraulic oil to flow only from the tank 6 to the piston-side chamber 5.

伸側リリーフ通路15は、ロッド側室4とタンク6とを連通している。また、伸側リリーフバルブ16は、伸側リリーフ通路15に設けられており、ロッド側室4の圧力が開弁圧に達すると開弁してロッド側室4からタンク6へ向かう作動油の流れを許容して、伸側リリーフ通路15をロッド側室4からタンク6へ向かう作動油の流れのみを許容する一方通行の通路に設定している。 The extension-side relief passage 15 connects the rod-side chamber 4 to the tank 6. The extension-side relief valve 16 is provided in the extension-side relief passage 15, and opens when the pressure in the rod-side chamber 4 reaches the valve opening pressure to allow hydraulic oil to flow from the rod-side chamber 4 to the tank 6, setting the extension-side relief passage 15 as a one-way passage that only allows hydraulic oil to flow from the rod-side chamber 4 to the tank 6.

さらに、圧側リリーフ通路17は、ピストン側室5とタンク6とを連通している。圧側リリーフバルブ18は、圧側リリーフ通路17に設けられており、ピストン側室5の圧力が開弁圧に達すると開弁してピストン側室5からタンク6へ向かう作動油の流れを許容して、圧側リリーフ通路17をピストン側室5からタンク6へ向かう作動油の流れのみを許容する一方通行の通路に設定している。 Furthermore, the compression side relief passage 17 connects the piston side chamber 5 to the tank 6. The compression side relief valve 18 is provided in the compression side relief passage 17, and opens when the pressure in the piston side chamber 5 reaches the valve opening pressure to allow the flow of hydraulic oil from the piston side chamber 5 to the tank 6, setting the compression side relief passage 17 as a one-way passage that only allows the flow of hydraulic oil from the piston side chamber 5 to the tank 6.

また、本実施の形態のダンパDでは、ロッド側室4とタンク6とを連通する第1オリフィス8よりも口径が小さい小径オリフィス25を備えている。小径オリフィス25は、シリンダ1内で作動油中に気泡が発生した際に気泡をタンク6へ排出する空気抜きとして機能する。なお、小径オリフィス25は、不要であれば省略してもよい。 The damper D of this embodiment is also provided with a small diameter orifice 25 that has a smaller diameter than the first orifice 8 that connects the rod side chamber 4 and the tank 6. The small diameter orifice 25 functions as an air vent that discharges air bubbles into the tank 6 when air bubbles are generated in the hydraulic oil in the cylinder 1. The small diameter orifice 25 may be omitted if not required.

このように構成されたダンパDは、ロッド2がシリンダ1に対して図2中左方へ移動する伸長作動を呈すると、ピストン3がシリンダ1内で左方へ移動してロッド側室4を縮小させつつピストン側室5を拡大させる。ダンパDの伸長作動時のストローク速度が低く、縮小されるロッド側室4内の圧力が伸側リリーフバルブ16の開弁圧に達しない場合、縮小されるロッド側室4内の作動油は、第1減衰通路7のみを通過して拡大するピストン側室5へ移動し、第1オリフィス8が作動油の流れに抵抗を与えるのでロッド側室4内の圧力はピストン側室5内の圧力よりも高くなる。また、ダンパDの伸長作動時には、ロッド2がシリンダ1内から退出するために、シリンダ1内でロッド2がシリンダ1内から退出する体積分の作動油が不足するが、不足分の作動油は、伸側チェックバルブ14が開弁して伸側吸込通路13を介してタンク6からピストン側室5へ供給される。このように、ダンパDが伸長作動してロッド側室4内の圧力が伸側リリーフバルブ16の開弁圧に達するまでは、ダンパDは、第1オリフィス8が第1減衰通路7を通過する作動油の流れに抵抗を与えて伸長作動を抑制する減衰力を発生する。 When the damper D configured in this way performs an extension operation in which the rod 2 moves leftward in FIG. 2 relative to the cylinder 1, the piston 3 moves leftward in the cylinder 1, contracting the rod side chamber 4 and expanding the piston side chamber 5. If the stroke speed during the extension operation of the damper D is low and the pressure in the contracted rod side chamber 4 does not reach the opening pressure of the extension side relief valve 16, the hydraulic oil in the contracted rod side chamber 4 passes only through the first damping passage 7 and moves to the expanding piston side chamber 5, and the first orifice 8 provides resistance to the flow of hydraulic oil, so that the pressure in the rod side chamber 4 becomes higher than the pressure in the piston side chamber 5. In addition, during the extension operation of the damper D, the rod 2 exits from the cylinder 1, so that there is a shortage of hydraulic oil in the cylinder 1 by the volume of the rod 2 exiting from the cylinder 1. However, the extension side check valve 14 opens and the shortage of hydraulic oil is supplied from the tank 6 to the piston side chamber 5 via the extension side suction passage 13. In this way, until the damper D extends and the pressure in the rod side chamber 4 reaches the opening pressure of the extension relief valve 16, the first orifice 8 of the damper D generates a damping force that resists the flow of hydraulic oil passing through the first damping passage 7, suppressing the extension operation.

他方、ダンパDが伸長作動してロッド側室4内の圧力が伸側リリーフバルブ16の開弁圧に達すると、伸側リリーフバルブ16が開弁してロッド側室4内の圧力の上昇を抑制するので、ダンパDは、主として伸側リリーフバルブ16が通過する作動油に与える抵抗によって伸長作動を妨げる減衰力を発生する。 On the other hand, when the damper D extends and the pressure in the rod side chamber 4 reaches the opening pressure of the extension side relief valve 16, the extension side relief valve 16 opens to suppress the increase in pressure in the rod side chamber 4, so that the damper D generates a damping force that impedes the extension operation mainly by the resistance that the extension side relief valve 16 provides to the hydraulic oil passing through.

他方、ダンパDは、ロッド2がシリンダ1に対して図2中右方へ移動する収縮作動を呈すると、ピストン3がシリンダ1内で右方へ移動してピストン側室5を縮小させつつロッド側室4を拡大させる。ダンパDの収縮作動時のストローク速度が低く、縮小されるピストン側室5内の圧力が圧側リリーフバルブ18の開弁圧に達しない場合、縮小されるピストン側室5内の作動油は、第1減衰通路7、第2減衰通路9および第3減衰通路22を通過して拡大するロッド側室4とタンク6とへ移動し、第1オリフィス8、第2オリフィス10および第3オリフィス23が作動油の流れに抵抗を与えるのでピストン側室5内の圧力がロッド側室4内の圧力よりも高くなる。なお、ダンパDの収縮作動時には、ロッド2がシリンダ1内へ侵入するために、シリンダ1内でロッド2がシリンダ1内へ侵入する体積分の作動油が過剰となるが、過剰分の作動油は、第2減衰通路9および第2オリフィス10を介してピストン側室5からタンク6へ排出される。また、ロッド側室4は、圧側吸込通路11を通じてタンク6に連通されており、ダンパDの収縮作動時には圧側チェックバルブ12が開弁してタンク6から拡大するロッド側室4内に作動油が供給されて、ロッド側室4内の圧力はタンク圧となる。このように、ダンパDが収縮作動してピストン側室5内の圧力が圧側リリーフバルブ18の開弁圧に達するまでは、ダンパDは、第2オリフィス10および第3オリフィス23が第2減衰通路9および第3減衰通路22を通過する作動油の流れに抵抗を与えて収縮作動を抑制する減衰力を発生する。 2 relative to the cylinder 1, the piston 3 moves to the right in the cylinder 1, contracting the piston side chamber 5 and expanding the rod side chamber 4. If the stroke speed during the contraction of the damper D is low and the pressure in the contracted piston side chamber 5 does not reach the opening pressure of the compression side relief valve 18, the hydraulic oil in the contracted piston side chamber 5 passes through the first damping passage 7, the second damping passage 9, and the third damping passage 22 and moves to the expanding rod side chamber 4 and the tank 6, and the first orifice 8, the second orifice 10, and the third orifice 23 provide resistance to the flow of the hydraulic oil, so that the pressure in the piston side chamber 5 becomes higher than the pressure in the rod side chamber 4. During the contraction of the damper D, the rod 2 enters the cylinder 1, so that the hydraulic oil in the cylinder 1 is excessive by the volume of the rod 2 entering the cylinder 1. However, the excess hydraulic oil is discharged from the piston side chamber 5 to the tank 6 through the second damping passage 9 and the second orifice 10. The rod side chamber 4 is connected to the tank 6 through the compression side suction passage 11. During the contraction of the damper D, the compression side check valve 12 opens and hydraulic oil is supplied from the tank 6 to the expanding rod side chamber 4, so that the pressure in the rod side chamber 4 becomes the tank pressure. In this way, until the damper D contracts and the pressure in the piston side chamber 5 reaches the opening pressure of the compression side relief valve 18, the damper D generates a damping force that suppresses the contraction by providing resistance to the flow of hydraulic oil passing through the second damping passage 9 and the third damping passage 22 through the second orifice 10 and the third orifice 23.

他方、ダンパDが収縮作動してピストン側室5内の圧力が圧側リリーフバルブ18の開弁圧に達すると、圧側リリーフバルブ18が開弁してピストン側室5内の圧力上昇を抑制するので、ダンパDは、主として圧側リリーフバルブ18が通過する作動油に与える抵抗によって収縮作動を妨げる減衰力を発生する。 On the other hand, when the damper D contracts and the pressure in the piston side chamber 5 reaches the opening pressure of the compression side relief valve 18, the compression side relief valve 18 opens to suppress the pressure rise in the piston side chamber 5, so that the damper D generates a damping force that prevents the contraction operation mainly by the resistance that the compression side relief valve 18 provides to the hydraulic oil passing through.

なお、ダンパDの伸長作動時には、第3減衰通路チェックバルブ24が閉弁して作動油が第3減衰通路22を通過するのを阻止するため、第3オリフィス23は、ダンパDの収縮作動時にのみ減衰力発生源として機能するので、ダンパDの伸長作動時の減衰力に影響を与えない。ダンパDは、収縮作動時に第2オリフィス10および第3オリフィス23によってピストン側室5内の圧力を上昇させることができ、圧側チェックバルブ12の開弁によってロッド側室4内の圧力をタンク圧にすることができる。よって、ダンパDは、タンク圧を0と看做すと、収縮作動時には、ピストン3のピストン側室5に面する全面を受圧面積として利用してピストン側室5内の圧力にピストン3の断面積を乗じた値の減衰力を発生できる。 When the damper D is extended, the third damping passage check valve 24 closes to prevent hydraulic oil from passing through the third damping passage 22. Therefore, the third orifice 23 functions as a damping force source only when the damper D is contracted, and does not affect the damping force when the damper D is extended. When the damper D is contracted, the second orifice 10 and the third orifice 23 can increase the pressure in the piston side chamber 5, and the pressure in the rod side chamber 4 can be made the tank pressure by opening the compression side check valve 12. Therefore, when the damper D is contracted, if the tank pressure is considered to be 0, the entire surface of the piston 3 facing the piston side chamber 5 can be used as a pressure receiving area to generate a damping force equal to the pressure in the piston side chamber 5 multiplied by the cross-sectional area of the piston 3.

このように、本実施の形態のダンパDでは、伸長しても収縮しても作動油がロッド側室からタンクへ排出されて作動油がタンク、ピストン側室およびロッド側室を順番に循環するユニフロー型のダンパと比較して、ダンパDの収縮作動時に、ピストン側室5内の圧力を上昇させつつもロッド側室4内の圧力をタンク圧にすることができるので、ダンパDは収縮作動時に減衰力を発生するのに有効となるピストン3の受圧面積はピストン3の断面積そのものとなり、受圧面積を大きく確保できるから同じ大きさ減衰力を発生する際に必要となるピストン側室5内の圧力は小さくて済む。なお、第3減衰通路22、第3オリフィス23および第3減衰通路チェックバルブ24を廃止してもよく、その場合、ダンパDの伸長作動時の作動は前述したところと同様であるが、ダンパDの収縮作動時であって圧側リリーフバルブ18が開弁しない場合、縮小されるピストン側室5内の作動油が第1減衰通路7および第2減衰通路9を介してロッド側室4およびタンク6へ移動してダンパDが第1オリフィス8と第2オリフィス10によって減衰力を発生し、ダンパDの収縮作動時であって圧側リリーフバルブ18が開弁する場合、縮小されるピストン側室5内の作動油が第1減衰通路7、第2減衰通路9および圧側リリーフ通路17を介してロッド側室4およびタンク6へ移動してダンパDが主として圧側リリーフバルブ18によって減衰力を発生することになる。このように、第3減衰通路22、第3オリフィス23および第3減衰通路チェックバルブ24を廃止した場合でも、ダンパDでは、ダンパDの収縮作動時に、ピストン側室5内の圧力を上昇させつつもロッド側室4内の圧力をタンク圧にすることができるので、ダンパDは収縮作動時に減衰力を発生するのに有効となるピストン3の受圧面積はピストン3の断面積そのものとなり、ユニフロー型のダンパと比較して、受圧面積を大きく確保できるから同じ大きさ減衰力を発生する際に必要となるピストン側室5内の圧力は小さくて済む。 Thus, in the damper D of this embodiment, compared to a uniflow-type damper in which hydraulic oil is discharged from the rod side chamber to the tank whether it is extended or contracted, and the hydraulic oil circulates through the tank, piston side chamber, and rod side chamber in sequence, when the damper D is contracted, the pressure in the rod side chamber 4 can be made the tank pressure while increasing the pressure in the piston side chamber 5. Therefore, in the damper D, the pressure-receiving area of the piston 3 that is effective for generating a damping force when it is contracted is the cross-sectional area of the piston 3 itself, and because a large pressure-receiving area can be ensured, only a small pressure is required in the piston side chamber 5 to generate the same magnitude of damping force. Incidentally, the third damping passage 22, the third orifice 23 and the third damping passage check valve 24 may be eliminated. In that case, the operation of the damper D during extension is similar to that described above. However, when the damper D is contracting and the compression side relief valve 18 is not opened, the hydraulic oil in the piston side chamber 5 being contracted moves through the first damping passage 7 and the second damping passage 9 to the rod side chamber 4 and the tank 6, and the damper D generates a damping force through the first orifice 8 and the second orifice 10. When the damper D is contracting and the compression side relief valve 18 is opened, the hydraulic oil in the piston side chamber 5 being contracted moves through the first damping passage 7, the second damping passage 9 and the compression side relief passage 17 to the rod side chamber 4 and the tank 6, and the damper D generates a damping force mainly through the compression side relief valve 18. In this way, even if the third damping passage 22, the third orifice 23, and the third damping passage check valve 24 are eliminated, the pressure in the rod side chamber 4 can be set to tank pressure while increasing the pressure in the piston side chamber 5 during the contraction operation of the damper D. Therefore, the pressure-receiving area of the piston 3 that is effective for generating a damping force during the contraction operation of the damper D is the cross-sectional area of the piston 3 itself, and since a larger pressure-receiving area can be secured compared to a uniflow type damper, the pressure in the piston side chamber 5 required to generate the same magnitude of damping force is smaller.

また、本実施の形態のダンパDでは、第3オリフィス23および第3減衰通路チェックバルブ24を備えている。ダンパDは必要減衰力の発生が要求されており、第1オリフィス8の口径を大きくするには限界があり、ダンパDの伸長作動時にロッド側室4からピストン側室5へ移動する作動油量よりダンパDの収縮作動時にピストン側室5からロッド側室4へ移動する作動油量の方が多いため、第3オリフィス23を無くして第1オリフィス8のみになるとダンパDの収縮作動時におけるピストン側室5内の圧力とロッド側室4内の圧力との差が大きくなってしまう場合があるが、ダンパDの収縮作動時にのみ有効となる第3オリフィス23を備えることでダンパDの収縮作動時のピストン側室5内の圧力とロッド側室4内の圧力との差を適切に調整できるので、ダンパDの収縮作動時の減衰力特性を容易にチューニングできる。また、第3オリフィス23および第3減衰通路チェックバルブ24を備えている本実施の形態のダンパDでは、第1減衰通路7にロッド側室4からピストン側室5へ向かう作動油の流れのみを許容する図示しないチェックバルブを設けて、第1減衰通路7における第1オリフィス8がダンパDの伸長作動時にのみ減衰力を発生するようにして、ダンパDの収縮作動時の減衰力に影響を与えないようにしてもよい。この場合、第1オリフィス8でダンパDの伸長作動時の減衰力を発生し、第2オリフィス10と第3オリフィス23とでダンパDの収縮作動時の減衰力を発生でき、第1オリフィス8の口径とは無関係に第3オリフィス23の口径の大きさを決定できるからダンパDの収縮作動時の減衰力特性を容易にチューニングできる。この場合にあっても、ダンパDの収縮作動時にピストン側室5内の圧力とロッド側室4内の圧力とに第3オリフィス23によって差を生じさせることができ、ユニフロー型のダンパと比較して、受圧面積を大きく確保できるから同じ大きさ減衰力を発生する際に必要となるピストン側室5内の圧力は小さくて済む。 In addition, the damper D of this embodiment is provided with a third orifice 23 and a third damping passage check valve 24. The damper D is required to generate the necessary damping force, and there is a limit to how large the diameter of the first orifice 8 can be made. Since the amount of hydraulic oil moving from the piston side chamber 5 to the rod side chamber 4 during the contraction operation of the damper D is greater than the amount of hydraulic oil moving from the rod side chamber 4 to the piston side chamber 5 during the extension operation of the damper D, if the third orifice 23 is eliminated and only the first orifice 8 is used, the difference between the pressure in the piston side chamber 5 and the pressure in the rod side chamber 4 during the contraction operation of the damper D may become large. However, by providing the third orifice 23 that is effective only during the contraction operation of the damper D, the difference between the pressure in the piston side chamber 5 and the pressure in the rod side chamber 4 during the contraction operation of the damper D can be appropriately adjusted, so that the damping force characteristics during the contraction operation of the damper D can be easily tuned. Furthermore, in the damper D of this embodiment that includes the third orifice 23 and the third damping passage check valve 24, a check valve (not shown) that allows only the flow of hydraulic oil from the rod side chamber 4 to the piston side chamber 5 may be provided in the first damping passage 7 so that the first orifice 8 in the first damping passage 7 generates a damping force only during the extension operation of the damper D, without affecting the damping force during the contraction operation of the damper D. In this case, the first orifice 8 generates a damping force during the extension operation of the damper D, and the second orifice 10 and the third orifice 23 generate a damping force during the contraction operation of the damper D. Since the size of the aperture of the third orifice 23 can be determined regardless of the aperture of the first orifice 8, the damping force characteristics during the contraction operation of the damper D can be easily tuned. Even in this case, the third orifice 23 can create a difference between the pressure in the piston side chamber 5 and the pressure in the rod side chamber 4 when the damper D is contracting, and since a larger pressure-receiving area can be secured compared to a uniflow type damper, less pressure is required in the piston side chamber 5 to generate the same amount of damping force.

また、本実施の形態のダンパDでは、ロッド側室4とタンク6とを連通する伸側リリーフ通路15に設けられてロッド側室4の圧力が開弁圧に達すると開弁してロッド側室4からタンク6へ向かう液体の流れを許容する伸側リリーフバルブ16と、ピストン側室5とタンク6とを連通する圧側リリーフ通路17に設けられてピストン側室5の圧力が開弁圧に達すると開弁してピストン側室5からタンク6へ向かう液体の流れを許容する圧側リリーフバルブ18とを備えているので、ダンパDの収縮作動時のストローク速度が所定ストローク速度を超えて早くなっても伸側リリーフバルブ16或いは圧側リリーフバルブ18が開弁してシリンダ1内の圧縮側の室内の圧力がシール部材や各部材が許容できなくなる圧力になるのを防止できる。 In addition, the damper D of this embodiment is provided with an extension side relief valve 16 that is provided in the extension side relief passage 15 that communicates between the rod side chamber 4 and the tank 6 and opens when the pressure in the rod side chamber 4 reaches the valve opening pressure to allow the flow of liquid from the rod side chamber 4 to the tank 6, and a compression side relief valve 18 that is provided in the compression side relief passage 17 that communicates between the piston side chamber 5 and the tank 6 and opens when the pressure in the piston side chamber 5 reaches the valve opening pressure to allow the flow of liquid from the piston side chamber 5 to the tank 6. Therefore, even if the stroke speed during the contraction operation of the damper D becomes faster than the predetermined stroke speed, the extension side relief valve 16 or the compression side relief valve 18 opens, and the pressure in the compression side chamber in the cylinder 1 is prevented from becoming a pressure that the seal members and each member cannot tolerate.

そして、本実施の形態の鉄道車両用制振装置Sは、車体Bと台車Tとの間に並列して介装されるダンパDおよびセミアクティブダンパSDを備えており、ダンパDは、地震発生時に想定される所定ストローク速度で伸縮する際に要求されるダンパDとセミアクティブダンパSDとが発生する減衰力の総和を必要減衰力として、所定ストローク速度以上で伸縮すると前記必要減衰力以上の減衰力を発生する。 The railway vehicle vibration control device S of this embodiment is equipped with a damper D and a semi-active damper SD that are interposed in parallel between the car body B and the bogie T, and the damper D generates a damping force greater than the required damping force when it expands and contracts at a predetermined stroke speed or faster, with the required damping force being the sum of the damping forces generated by the damper D and the semi-active damper SD required when expanding and contracting at a predetermined stroke speed expected in the event of an earthquake.

具体的には、所定ストローク速度は、鉄道車両が脱輪する可能性のあるダンパDのストローク速度に設定されており本実施の形態では、0.6m/secに設定されており、必要減衰力を80kNとしている。よって、ダンパDは、図3に示したように、ストローク速度が所定ストローク速度である0.6m/secに到達すると少なくとも80kN以上の減衰力を発揮するよう設定されている。 Specifically, the predetermined stroke speed is set to the stroke speed of the damper D at which the railcar may derail, and in this embodiment, it is set to 0.6 m/sec, and the required damping force is 80 kN. Therefore, as shown in FIG. 3, the damper D is set to exert a damping force of at least 80 kN when the stroke speed reaches the predetermined stroke speed of 0.6 m/sec.

本実施の形態では、ダンパDが伸長作動を呈してロッド側室4内の圧力が伸側リリーフバルブ16の開弁圧に達する際のストローク速度を開弁速度と称すると、開弁速度は所定ストローク速度よりも少低い0.5m/sec程度に設定されている。よって、ダンパDの伸長作動時のストローク速度に対する減衰力の特性である減衰力特性は、図3に示すように、ストローク速度が開弁速度より低い場合には第1オリフィス8によって伸長作動を妨げる減衰力を発生するので、減衰力がオリフィス特有のストローク速度の二乗に比例する特性となる。 In this embodiment, the stroke speed when the damper D extends and the pressure in the rod side chamber 4 reaches the opening pressure of the extension relief valve 16 is called the valve opening speed, and the valve opening speed is set to about 0.5 m/sec, which is slightly lower than the predetermined stroke speed. Therefore, as shown in Figure 3, the damping force characteristic, which is the characteristic of the damping force against the stroke speed during the extension operation of the damper D, is proportional to the square of the stroke speed specific to the orifice, because the first orifice 8 generates a damping force that hinders the extension operation when the stroke speed is lower than the valve opening speed.

他方、ダンパDの伸長作動時のストローク速度が開弁速度以上になると伸側リリーフバルブ16が開弁して、ロッド側室4内の圧力は、伸側リリーフバルブ16の開弁圧に伸側リリーフバルブ16を通過する作動油量に応じた圧力オーバーライドを加算した圧力に等しくなる。圧力オーバーライドは、伸側リリーフバルブ16を通過する作動油量に比例して大きくなるが、オリフィスによる圧力損失に比べると少ない。よって、伸長作動時のストローク速度が開弁速度以上となる場合のダンパDの減衰力特性は、図3に示すように、ストローク速度の増加に伴って減衰力が増加するものの、ストローク速度が開弁速度未満の場合の減衰力特性と比較すると減衰係数が小さく減衰力の増加を頭打ちにするような特性となる。 On the other hand, when the stroke speed during the extension operation of the damper D becomes equal to or exceeds the opening speed, the extension relief valve 16 opens, and the pressure in the rod side chamber 4 becomes equal to the opening pressure of the extension relief valve 16 plus a pressure override according to the amount of hydraulic oil passing through the extension relief valve 16. The pressure override increases in proportion to the amount of hydraulic oil passing through the extension relief valve 16, but is smaller than the pressure loss due to the orifice. Therefore, as shown in Figure 3, the damping force characteristic of the damper D when the stroke speed during the extension operation becomes equal to or exceeds the opening speed is such that the damping force increases with increasing stroke speed, but the damping coefficient is smaller than the damping force characteristic when the stroke speed is less than the opening speed, and the increase in damping force reaches a plateau.

そして、本実施の形態では、ダンパDの伸長作動時のストローク速度が所定ストローク速度である0.6m/secに到達すると、ロッド側室4内の圧力をダンパDが発生する減衰力が80kNにするのに必要な圧力にするように伸側リリーフバルブ16が設定されており、ダンパDは、所定ストローク速度で伸長作動すると必要減衰力に等しい減衰力を発生する。 In this embodiment, when the stroke speed of the damper D during extension operation reaches a predetermined stroke speed of 0.6 m/sec, the extension side relief valve 16 is set so that the pressure in the rod side chamber 4 becomes the pressure required to make the damping force generated by the damper D 80 kN, and the damper D generates a damping force equal to the required damping force when it extends at the predetermined stroke speed.

また、本実施の形態では、ダンパDが収縮作動を呈してピストン側室5内の圧力が圧側リリーフバルブ18の開弁圧に達する際のストローク速度を開弁速度として、収縮作動時の開弁速度は伸長作動時の開弁速度と同じ0.5m/sec程度に設定されている。よって、ダンパDの収縮作動時のストローク速度に対する減衰力の特性である減衰力特性は、図3に示すように、ストローク速度が開弁速度より低い場合には第1オリフィス8、第2オリフィス10および第3オリフィス23によって収縮作動を妨げる減衰力を発生するので、減衰力がオリフィス特有のストローク速度の二乗に比例する特性となる。なお、鉄道車両用制振装置SにおけるダンパDは、車体Bに対する台車Tの横方向の振動を抑制する目的で使用されており、車体Bに対して台車Tが車両進行方向に対して左側へ移動しても右側に移動しても同じ減衰力の発揮が求められるので、ダンパDの収縮作動時の減衰力特性は、ダンパDの伸長作動時の減衰力特性と殆ど同じになるように設定されている。 In this embodiment, the stroke speed when the damper D contracts and the pressure in the piston side chamber 5 reaches the opening pressure of the compression side relief valve 18 is set as the valve opening speed, and the valve opening speed during contraction is set to about 0.5 m/sec, which is the same as the valve opening speed during extension. Therefore, as shown in FIG. 3, when the stroke speed is lower than the valve opening speed, the first orifice 8, the second orifice 10, and the third orifice 23 generate a damping force that hinders the contraction, so the damping force is proportional to the square of the stroke speed specific to the orifice. The damper D in the vibration damping device S for railway vehicles is used for the purpose of suppressing the lateral vibration of the bogie T relative to the car body B, and the same damping force is required whether the bogie T moves to the left or right relative to the car body B in the vehicle travel direction, so the damping force characteristic during contraction of the damper D is set to be almost the same as the damping force characteristic during extension of the damper D.

他方、ダンパDの収縮作動時のストローク速度が開弁速度以上になると圧側リリーフバルブ18が開弁して、ピストン側室5内の圧力は、圧側リリーフバルブ18の開弁圧に圧側リリーフバルブ18を通過する作動油量に応じた圧力オーバーライドを加算した圧力に等しくなる。圧力オーバーライドは、圧側リリーフバルブ18を通過する作動油量に比例して大きくなるが、オリフィスによる圧力損失に比べると少ない。よって、収縮作動時のストローク速度が開弁速度以上となる場合のダンパDの減衰力特性は、図3に示すように、ストローク速度の増加に伴って減衰力が増加するものの、ストローク速度が開弁速度未満の場合の減衰力特性と比較すると減衰係数が小さく減衰力の増加を頭打ちにするような特性となる。 On the other hand, when the stroke speed during the contraction operation of the damper D becomes equal to or exceeds the opening speed, the compression side relief valve 18 opens, and the pressure in the piston side chamber 5 becomes equal to the opening pressure of the compression side relief valve 18 plus a pressure override according to the amount of hydraulic oil passing through the compression side relief valve 18. The pressure override increases in proportion to the amount of hydraulic oil passing through the compression side relief valve 18, but is smaller than the pressure loss due to the orifice. Therefore, as shown in Figure 3, the damping force characteristics of the damper D when the stroke speed during the contraction operation becomes equal to or exceeds the opening speed are such that the damping force increases with increasing stroke speed, but compared to the damping force characteristics when the stroke speed is less than the opening speed, the damping coefficient is small and the increase in damping force plateaus.

そして、本実施の形態では、ダンパDの収縮作動時のストローク速度が所定ストローク速度である0.6m/secに到達すると、ピストン側室5内の圧力をダンパDが発生する減衰力が80kNにするのに必要な圧力にするように圧側リリーフバルブ18が設定されており、ダンパDは、所定ストローク速度で収縮作動すると必要減衰力に等しい減衰力を発生する。 In this embodiment, when the stroke speed of the damper D during contraction reaches a predetermined stroke speed of 0.6 m/sec, the compression side relief valve 18 is set so that the pressure in the piston side chamber 5 becomes the pressure required to make the damping force generated by the damper D 80 kN, and the damper D generates a damping force equal to the required damping force when contracting at the predetermined stroke speed.

なお、伸側リリーフバルブ16および圧側リリーフバルブ18が開弁する際のダンパDの伸縮作動時の開弁速度を所定ストローク速度よりも低く設定しているが、開弁速度を所定ストローク速度と等しいか或いは高く設定してもよい。その場合、ダンパDが所定ストローク速度で伸縮する際に発生するべき必要減衰力は、伸長作動時にあっては第1オリフィス8によって、収縮作動時にあっては第1オリフィス8、第2オリフィス10および第3オリフィス23によって発生できるようにすればよい。なお、第3オリフィス23を廃止する場合には、ダンパDが所定ストローク速度で収縮作動する際に発生するべき必要減衰力を第1オリフィス8および第2オリフィス10によって発生すればよい。 The opening speed of the damper D during the expansion/contraction operation of the expansion-side relief valve 16 and the compression-side relief valve 18 is set lower than the predetermined stroke speed, but the opening speed may be set equal to or higher than the predetermined stroke speed. In that case, the required damping force to be generated when the damper D expands and contracts at the predetermined stroke speed can be generated by the first orifice 8 during the expansion operation, and by the first orifice 8, the second orifice 10, and the third orifice 23 during the contraction operation. If the third orifice 23 is eliminated, the required damping force to be generated when the damper D contracts at the predetermined stroke speed can be generated by the first orifice 8 and the second orifice 10.

また、第1オリフィス8、第2オリフィス10および第3オリフィス23は、ダンパDの伸縮速度が所定ストローク速度よりも低い常用最高速度よりも低い常用速度域にある場合、たとえば、15kN以下の減衰力をダンパDに発揮させる。具体的には、常用最高速度は、地震が発生しない状態において鉄道車両が走行する際に到達するであろうダンパDのストローク速度の最高速度に設定されており、本実施の形態では0.2m/secに設定されている。よって、ダンパDの伸縮時のストローク速度の常用速度域は、0から0.2m/secの範囲とされており、常用速度域内のストローク速度で伸縮する際のダンパDが発生する減衰力は15kN以下となるように第1オリフィス8、第2オリフィス10および第3オリフィス23が設定されている。 In addition, the first orifice 8, the second orifice 10, and the third orifice 23 cause the damper D to exert a damping force of, for example, 15 kN or less when the extension/contraction speed of the damper D is in a normal speed range that is lower than the normal maximum speed, which is lower than the specified stroke speed. Specifically, the normal maximum speed is set to the maximum stroke speed of the damper D that would be reached when a railway vehicle runs in a state where no earthquake occurs, and is set to 0.2 m/sec in this embodiment. Therefore, the normal speed range of the stroke speed when the damper D is extended/contracted is set to a range from 0 to 0.2 m/sec, and the first orifice 8, the second orifice 10, and the third orifice 23 are set so that the damping force generated by the damper D when it is extended/contracted at a stroke speed within the normal speed range is 15 kN or less.

したがって、ダンパDの伸縮速度に対する減衰力の特性(減衰力特性)は、図3に示したように、オリフィス特有の二乗特性となっており、ダンパDのストローク速度が常用速度域である0.2m/sec未満の範囲では15kN未満となり、ダンパDのストローク速度が所定ストローク速度である0.6m/sec以上となると80kN以上となる特性となっている。 Therefore, the damping force characteristic (damping force characteristic) with respect to the extension/contraction speed of damper D is a square characteristic specific to an orifice, as shown in Figure 3, and is less than 15 kN when the stroke speed of damper D is in the range of less than 0.2 m/sec, which is the normal speed range, and is 80 kN or more when the stroke speed of damper D is equal to or greater than the specified stroke speed of 0.6 m/sec.

本実施の形態では、所定ストローク速度は、0.6m/secに設定され、常用最高速度は、0.2m/secに設定されているが、ともに他の数値に設定されてもよい。また、必要減衰力については、鉄道車両の仕様に応じて脱輪を防止できる値に設定されればよい。 In this embodiment, the specified stroke speed is set to 0.6 m/sec, and the normal maximum speed is set to 0.2 m/sec, but both may be set to other values. In addition, the required damping force may be set to a value that can prevent the vehicle from running off the track, depending on the specifications of the railcar.

<セミアクティブダンパ>
セミアクティブダンパSDは、図4に示すように、鉄道車両の車体Bに連結されるシリンダ31と、シリンダ31内に軸方向へ移動可能に挿入されて一端が台車Tとに連結されるロッド32と、シリンダ31内に軸方向へ移行可能に挿入されてシリンダ31内をロッド側室34とピストン側室35とに区画するとともにロッド32の他端に連結されるピストン33と、タンク36と、ロッド側室34とピストン側室35とを連通する第1通路37と、第1通路37に設けられて第1通路37を開閉する第1開閉弁38と、ピストン側室35とタンク36とを連通する第2通路39と、第2通路39に設けられて第2通路39を開閉する第2開閉弁40と、ロッド側室34とタンク36とを連通する排出通路41と、排出通路41に設けられた可変リリーフバルブ42と、ピストン側室35からロッド側室34へ向かう流れのみを許容する整流通路43と、タンク36からピストン側室35へ向かう流れのみを許容する吸込通路44とを備えている。
<Semi-active damper>
As shown in FIG. 4 , the semi-active damper SD includes a cylinder 31 connected to a car body B of a railway vehicle, a rod 32 inserted into the cylinder 31 so as to be movable in the axial direction and one end of which is connected to a bogie T, a piston 33 inserted into the cylinder 31 so as to be movable in the axial direction, dividing the inside of the cylinder 31 into a rod side chamber 34 and a piston side chamber 35, and connected to the other end of the rod 32, a tank 36, a first passage 37 communicating between the rod side chamber 34 and the piston side chamber 35, and a piston 33 provided in the first passage 37. the first passage 37; a second passage 39 connecting the piston side chamber 35 and the tank 36; a second on-off valve 40 provided in the second passage 39 for opening and closing the second passage 39; a discharge passage 41 connecting the rod side chamber 34 and the tank 36; a variable relief valve 42 provided in the discharge passage 41; a flow straightening passage 43 allowing only a flow from the piston side chamber 35 to the rod side chamber 34; and a suction passage 44 allowing only a flow from the tank 36 to the piston side chamber 35.

以下、セミアクティブダンパSDの各部について詳細に説明する。シリンダ31は、筒状であって、シリンダ1の外周を覆う外筒45内に収容されており、外筒45との間に環状のタンク36を形成している。シリンダ31と外筒45との図4中左端側の開口部は、環状であって両者に嵌合するロッドガイド46によって閉塞され、シリンダ31と外筒45との図4中右端側の開口部は、両者に嵌合するボトムキャップ47によって閉塞されている。また、ロッドガイド46内には、シリンダ31内に移動自在に挿入されるロッド32が摺動自在に挿入されており、ロッド32の軸方向の移動がロッドガイド46によって案内される。また、ロッド32は、シリンダ31内に軸方向へ移動可能に挿入されており、ロッドガイド46を通して一端をシリンダ31外へ突出させ、他端をシリンダ31内に突出させて、シリンダ31内に軸方向へ移動可能に挿入されるピストン33に連結している。 Each part of the semi-active damper SD will be described in detail below. The cylinder 31 is cylindrical and is housed in an outer cylinder 45 that covers the outer circumference of the cylinder 1, and forms an annular tank 36 between the cylinder 31 and the outer cylinder 45. The openings on the left end side of the cylinder 31 and the outer cylinder 45 in FIG. 4 are closed by an annular rod guide 46 that fits into both, and the openings on the right end side of the cylinder 31 and the outer cylinder 45 in FIG. 4 are closed by a bottom cap 47 that fits into both. In addition, the rod 32 that is inserted movably into the cylinder 31 is slidably inserted into the rod guide 46, and the axial movement of the rod 32 is guided by the rod guide 46. In addition, the rod 32 is inserted axially movably into the cylinder 31, and one end of the rod 32 protrudes outside the cylinder 31 through the rod guide 46, and the other end of the rod 32 protrudes into the cylinder 31, and is connected to a piston 33 that is inserted axially movably into the cylinder 31.

なお、ロッド32の外周、ロッドガイド46とシリンダ31との間、ロッドガイド46と外筒45との間、シリンダ31とボトムキャップ47との間および外筒45とボトムキャップ47との間は、それぞれ、図示を省略したシール部材によってシールされている。これによりシリンダ31内およびタンク36は密閉状態に維持されている。 The outer periphery of the rod 32, the gap between the rod guide 46 and the cylinder 31, the gap between the rod guide 46 and the outer tube 45, the gap between the cylinder 31 and the bottom cap 47, and the gap between the outer tube 45 and the bottom cap 47 are each sealed with sealing members (not shown). This keeps the inside of the cylinder 31 and the tank 36 sealed.

そして、シリンダ31内は、シリンダ31内に挿入されるピストン33によってロッド側室34とピストン側室35とに区画されている。ロッド側室34とピストン側室35には、本実施の形態では、液体として作動油が充填されるとともに、タンク36には、作動油が貯留される他に気体が充填されている。なお、タンク36内は、特に、気体を圧縮して充填して加圧状態とする必要は無い。また、液体は、作動油以外の液体とされてもよい。 The inside of the cylinder 31 is divided into a rod side chamber 34 and a piston side chamber 35 by a piston 33 inserted into the cylinder 31. In this embodiment, the rod side chamber 34 and the piston side chamber 35 are filled with hydraulic oil as a liquid, and the tank 36 is filled with gas in addition to storing hydraulic oil. It is not necessary to compress and fill the gas in the tank 36 to create a pressurized state. The liquid may be a liquid other than hydraulic oil.

このように、本実施の形態のセミアクティブダンパSDは、ロッド32がシリンダ31の一端側のみから突出する所謂片ロッド型のダンパとされているので、両ロッド型のダンパと比較してストローク長を確保しやすく、セミアクティブダンパSDの全長が短くなって、鉄道車両への搭載性が向上する。 In this way, the semi-active damper SD of this embodiment is a so-called single-rod type damper in which the rod 32 protrudes from only one end side of the cylinder 31, so it is easier to ensure the stroke length compared to a double-rod type damper, and the overall length of the semi-active damper SD is shorter, improving the mountability on railway vehicles.

また、このセミアクティブダンパSDの場合、ロッド32の断面積をピストン33の断面積の二分の一にして、ピストン33のロッド側室34側の受圧面積がピストン側室35側の受圧面積の二分の一となるようになっている。よって、セミアクティブダンパSDの伸長作動時と収縮作動時とでシリンダ31内から排出通路41を通じてタンク36へ排出される流量が等しくなる。 In addition, in the case of this semi-active damper SD, the cross-sectional area of the rod 32 is half that of the piston 33, so that the pressure-receiving area on the rod side chamber 34 side of the piston 33 is half that of the piston side chamber 35 side. Therefore, the flow rate discharged from inside the cylinder 31 to the tank 36 through the discharge passage 41 is equal during the extension operation and the contraction operation of the semi-active damper SD.

なお、ロッド32の図4中左端とシリンダ31の右端を閉塞するボトムキャップ47とには、図示しないブラケットが設けられており、このセミアクティブダンパSDを鉄道車両における車体Bと台車Tとの間に介装できるようになっている。 In addition, a bracket (not shown) is provided on the left end of the rod 32 in FIG. 4 and on the bottom cap 47 that closes the right end of the cylinder 31, so that this semi-active damper SD can be interposed between the car body B and the bogie T of the railway vehicle.

第1通路37は、ロッド側室34とピストン側室35とを連通しており、途中に第1開閉弁38を備えている。この第1通路37は、シリンダ31外でロッド側室34とピストン側室35とを連通しているが、ピストン33に設けられてもよい。 The first passage 37 connects the rod side chamber 34 and the piston side chamber 35, and is provided with a first on-off valve 38 in the middle. This first passage 37 connects the rod side chamber 34 and the piston side chamber 35 outside the cylinder 31, but may be provided in the piston 33.

第1開閉弁38は、電磁開閉弁とされており、第1通路37を開放してロッド側室34とピストン側室35とを連通する連通ポジションと、第1通路37を遮断してロッド側室34とピストン側室35との連通を絶つ遮断ポジションとを備えており、通電時には第1通路37を開放してロッド側室34とピストン側室35とを連通する。 The first on-off valve 38 is an electromagnetic on-off valve, and has a communication position in which the first passage 37 is opened to connect the rod side chamber 34 and the piston side chamber 35, and a blocking position in which the first passage 37 is blocked to cut off communication between the rod side chamber 34 and the piston side chamber 35. When energized, the first passage 37 is opened to connect the rod side chamber 34 and the piston side chamber 35.

また、第2通路39は、ピストン側室35とタンク36とを連通しており、途中に第2開閉弁40を備えている。第2開閉弁40は、電磁開閉弁とされており、第2通路39を開放してピストン側室35とタンク36とを連通する連通ポジションと、第2通路39を遮断してピストン側室35とタンク36との連通を絶つ遮断ポジションとを備えており、通電時には第2通路39を開放してピストン側室35とタンク36とを連通する。 The second passage 39 also connects the piston side chamber 35 to the tank 36, and is provided with a second on-off valve 40 in the middle. The second on-off valve 40 is an electromagnetic on-off valve, and has a connection position where the second passage 39 is opened to connect the piston side chamber 35 to the tank 36, and a disconnection position where the second passage 39 is blocked to cut off communication between the piston side chamber 35 and the tank 36. When energized, the second passage 39 is opened to connect the piston side chamber 35 to the tank 36.

排出通路41は、ロッド側室34とタンク36とを連通しており、途中に開弁圧を変更可能な可変リリーフバルブ42を備えている。可変リリーフバルブ42は、本実施の形態では、比例電磁リリーフバルブとされており、ロッド側室34内の圧力が開弁圧以上になると開弁してロッド側室34からタンク36へ向かう作動油の流れを許容する。また、可変リリーフバルブ42は、供給される電流量に応じて開弁圧を調節でき、前記電流量が最大となると開弁圧を最小とし、電流の供給がないと開弁圧を最大とするようになっている。 The discharge passage 41 communicates between the rod side chamber 34 and the tank 36, and is provided with a variable relief valve 42 that can change the valve opening pressure. In this embodiment, the variable relief valve 42 is a proportional electromagnetic relief valve that opens when the pressure in the rod side chamber 34 reaches or exceeds the valve opening pressure, allowing the flow of hydraulic oil from the rod side chamber 34 to the tank 36. The variable relief valve 42 can adjust the valve opening pressure according to the amount of current supplied, and is configured to minimize the valve opening pressure when the amount of current is maximized, and maximize the valve opening pressure when no current is supplied.

整流通路43は、ピストン側室35とロッド側室34とを連通するとともに途中にピストン側室35からロッド側室34へ向かう作動油の流れにのみを許容するチェックバルブ43aを備えており、ピストン側室35からロッド側室34へ向かう作動油の流れのみを許容する一方通行の通路に設定されている。また、吸込通路44は、タンク36とピストン側室35とを連通するとともに途中にタンク36からピストン側室35へ向かう作動油の流れにのみを許容するチェックバルブ44aを備えており、タンク36からピストン側室35へ向かう作動油の流れのみを許容する一方通行の通路に設定されている。 The straightening passage 43 communicates between the piston side chamber 35 and the rod side chamber 34, and is provided with a check valve 43a that only allows hydraulic oil to flow from the piston side chamber 35 to the rod side chamber 34, and is set as a one-way passage that only allows hydraulic oil to flow from the piston side chamber 35 to the rod side chamber 34. The suction passage 44 communicates between the tank 36 and the piston side chamber 35, and is provided with a check valve 44a that only allows hydraulic oil to flow from the tank 36 to the piston side chamber 35, and is set as a one-way passage that only allows hydraulic oil to flow from the tank 36 to the piston side chamber 35.

本実施の形態のセミアクティブダンパSDにあっては、第1開閉弁38および第2開閉弁40が遮断ポジションを採る場合にあって、外力を受けて伸長すると、シリンダ31内で移動するピストン33によって縮小されるロッド側室34から作動油が排出通路41を通じてタンク36へ押し出される。また、シリンダ31内でのピストン33の移動によって拡大されるピストン側室35には吸込通路44を通じてタンク36から作動油が供給される。この伸長作動時においてセミアクティブダンパSDは、可変リリーフバルブ42で作動油の流れに抵抗を与えて、伸長を抑制する減衰力を発揮し、可変リリーフバルブ42の開弁圧を調整することにより当該減衰力を高低調整できる。 In the semi-active damper SD of this embodiment, when the first opening/closing valve 38 and the second opening/closing valve 40 are in the shutoff position and the semi-active damper SD is extended by an external force, hydraulic oil is pushed out from the rod side chamber 34, which is contracted by the piston 33 moving in the cylinder 31, to the tank 36 through the discharge passage 41. In addition, hydraulic oil is supplied from the tank 36 through the suction passage 44 to the piston side chamber 35, which is expanded by the movement of the piston 33 in the cylinder 31. During this extension operation, the semi-active damper SD exerts a damping force that suppresses extension by applying resistance to the flow of hydraulic oil with the variable relief valve 42, and the damping force can be adjusted by adjusting the valve opening pressure of the variable relief valve 42.

反対に、本実施の形態のセミアクティブダンパSDにあっては、第1開閉弁38および第2開閉弁40が遮断ポジションを採る場合にあって、外力を受けて収縮すると、シリンダ31内で移動するピストン33によって縮小されるピストン側室35から整流通路43を介して拡大されるロッド側室34へ作動油が移動する。また、セミアクティブダンパSDの収縮作動時には、ロッド32がシリンダ31内に侵入するため、ロッド32がシリンダ31内に侵入する体積分の作動油がシリンダ31内で過剰となって排出通路41を通じてタンク36へ排出される。この収縮作動時においてセミアクティブダンパSDは、伸長作動時と同様に可変リリーフバルブ42で作動油の流れに抵抗を与えて、収縮を抑制する減衰力を発揮するので、可変リリーフバルブ42の開弁圧を調整することにより当該減衰力を高低調整できる。 On the other hand, in the semi-active damper SD of this embodiment, when the first opening/closing valve 38 and the second opening/closing valve 40 are in the shutoff position, when the semi-active damper SD is contracted by an external force, hydraulic oil moves from the piston side chamber 35, which is contracted by the piston 33 moving in the cylinder 31, to the rod side chamber 34, which is expanded through the flow straightening passage 43. Also, when the semi-active damper SD is contracting, the rod 32 enters the cylinder 31, so that the hydraulic oil in the cylinder 31 by the volume of the rod 32 entering the cylinder 31 becomes excessive and is discharged to the tank 36 through the discharge passage 41. During this contraction operation, the semi-active damper SD exerts a damping force that suppresses the contraction by applying resistance to the flow of hydraulic oil through the variable relief valve 42, just as during the extension operation, so that the damping force can be adjusted by adjusting the valve opening pressure of the variable relief valve 42.

なお、この場合、排出通路41を通過する作動油の流量は、ロッド32の断面積にピストン33の移動量を乗じた量になる。ここで、ロッド32の断面積は、ピストン33の断面積の二分の一に設定されているので、セミアクティブダンパSDが伸長しても収縮してもピストン33の移動量が同じであれば、排出通路41を通過する作動油の流量は等しくなる。よって、セミアクティブダンパSDは、伸縮両側でピストン33の移動速度が同じであれば、等しい減衰力を発揮できる。 In this case, the flow rate of hydraulic oil passing through the discharge passage 41 is equal to the cross-sectional area of the rod 32 multiplied by the amount of movement of the piston 33. Here, the cross-sectional area of the rod 32 is set to half the cross-sectional area of the piston 33, so if the amount of movement of the piston 33 is the same whether the semi-active damper SD is extended or contracted, the flow rate of hydraulic oil passing through the discharge passage 41 will be the same. Therefore, the semi-active damper SD can exert the same damping force if the movement speed of the piston 33 is the same on both sides of the extension and contraction.

なお、第1開閉弁38と第2開閉弁40とは非通電時に遮断ポジションを採り、第1開閉弁38と第2開閉弁40とに電力供給不能な失陥時には、本実施の形態のセミアクティブダンパSDは、前述のように伸縮に対して必ず減衰力を発揮するので、パッシブなダンパとして機能する。このように電力供給を受けることができない場合、可変リリーフバルブ42は開弁圧を最大とするので、電力供給不能な失陥時のセミアクティブダンパSDは、減衰力を最大する。 The first and second opening/closing valves 38 and 40 are in the shutoff position when not energized, and in the event of a failure in which power cannot be supplied to the first and second opening/closing valves 38 and 40, the semi-active damper SD of this embodiment always exerts a damping force against expansion and contraction as described above, and therefore functions as a passive damper. In this way, when power cannot be supplied, the variable relief valve 42 maximizes the valve opening pressure, so that the semi-active damper SD maximizes the damping force in the event of a failure in which power cannot be supplied.

また、本実施の形態のセミアクティブダンパSDにあっては、第1開閉弁38を連通ポジションとして第2開閉弁40を遮断ポジションとする場合、ロッド側室34とピストン側室35が第1通路37を介して連通されるがピストン側室35とタンク36との第2通路39を介しての連通が絶たれる。この状態でセミアクティブダンパSDが外力を受けて収縮すると、ロッド32がシリンダ31内に侵入する体積分の作動油がシリンダ31から排出通路41へ排出され、前記同様に収縮に対抗する減衰力を発揮する。他方、この状態で、セミアクティブダンパSDが伸長すると、縮小されるロッド側室34から拡大するピストン側室35へ第1通路37を介して作動油が移動し、ロッド32がシリンダ31から退出する体積分の作動油が吸込通路44を介してタンク36からシリンダ31内へ供給される。よって、この場合、作動油が排出通路41へ流れないので、セミアクティブダンパSDは減衰力を発揮しない。 In addition, in the semi-active damper SD of this embodiment, when the first opening/closing valve 38 is in the communication position and the second opening/closing valve 40 is in the blocking position, the rod side chamber 34 and the piston side chamber 35 are in communication with each other through the first passage 37, but the communication between the piston side chamber 35 and the tank 36 through the second passage 39 is cut off. In this state, when the semi-active damper SD is contracted by an external force, the hydraulic oil corresponding to the volume of the rod 32 entering the cylinder 31 is discharged from the cylinder 31 to the exhaust passage 41, and a damping force against the contraction is exerted in the same manner as described above. On the other hand, in this state, when the semi-active damper SD extends, the hydraulic oil moves from the contracting rod side chamber 34 to the expanding piston side chamber 35 through the first passage 37, and the hydraulic oil corresponding to the volume of the rod 32 exiting the cylinder 31 is supplied from the tank 36 to the cylinder 31 through the suction passage 44. Therefore, in this case, the hydraulic oil does not flow to the exhaust passage 41, so that the semi-active damper SD does not exert a damping force.

さらに、本実施の形態のセミアクティブダンパSDにあっては、第1開閉弁38を遮断ポジションとして第2開閉弁40を連通ポジションとする場合、第1通路37を介してのロッド側室34とピストン側室35の連通が絶たれるが、ピストン側室35とタンク36とが第2通路39を介して連通される。この状態でセミアクティブダンパSDが外力を受けて伸長すると、ロッド側室34の縮小に伴ってロッド側室34から作動油が排出通路41へ排出され、前記同様に伸長に対抗する減衰力を発揮する。他方、この状態で、セミアクティブダンパSDが収縮すると、縮小されるピストン側室35から拡大するロッド側室34へ整流通路43を介して作動油が移動し、ロッド32がシリンダ31内へ侵入する体積分の作動油が第2通路39を介してピストン側室35からタンク36内へ排出される。よって、この場合、作動油が排出通路41へ流れないので、セミアクティブダンパSDは減衰力を発揮しない。このように、このセミアクティブダンパSDでは、伸長と収縮のいずれか一方を選択して減衰力を発揮する片利きのダンパとして機能できる。 Furthermore, in the semi-active damper SD of this embodiment, when the first on-off valve 38 is in the shutoff position and the second on-off valve 40 is in the communication position, the communication between the rod side chamber 34 and the piston side chamber 35 via the first passage 37 is cut off, but the piston side chamber 35 and the tank 36 are communicated via the second passage 39. When the semi-active damper SD is extended in this state by an external force, hydraulic oil is discharged from the rod side chamber 34 to the discharge passage 41 as the rod side chamber 34 contracts, and a damping force against the extension is exerted as described above. On the other hand, when the semi-active damper SD contracts in this state, hydraulic oil moves from the contracting piston side chamber 35 to the expanding rod side chamber 34 via the straightening passage 43, and the hydraulic oil of the volume of the rod 32 entering the cylinder 31 is discharged from the piston side chamber 35 to the tank 36 via the second passage 39. Therefore, in this case, the hydraulic oil does not flow to the exhaust passage 41, so the semi-active damper SD does not exert a damping force. In this way, the semi-active damper SD can function as a one-sided damper that exerts a damping force by selecting either extension or contraction.

セミアクティブダンパSDは、前述したところから、第1開閉弁38および第2開閉弁40を遮断ポジションとする場合、パッシブダンパとして機能し、可変リリーフバルブ42へ供給する通電量を調節して開弁圧を調節すると減衰力を調節できる。また、第1開閉弁38を連通ポジションとして第2開閉弁40を遮断ポジションとする場合および第1開閉弁38を遮断ポジションとして第2開閉弁40を連通ポジションとする場合には、前述したように、伸長或いは収縮のいずれか一方に対してのみセミアクティブダンパSDが減衰力を発揮するモードとなり、しかも、減衰力の調整も可能である。よって、たとえば、このモードを選択すれば、セミアクティブダンパSDは、減衰力を発揮する方向が鉄道車両の台車Tの振動により車体Bを加振してしまう方向である場合、そのような方向には減衰力を出さないようにして、車体Bの振動を抑制するのに有効な場合のみ車体Bの振動を抑制するのに最適な大きさの減衰力を発生できる。よって、このセミアクティブダンパSDは、カルノップのスカイフック理論に基づくセミアクティブ制御を容易に実現できるため、スカイフックセミアクティブダンパとして機能し得る。 As described above, when the first opening/closing valve 38 and the second opening/closing valve 40 are in the shutoff position, the semi-active damper SD functions as a passive damper, and the damping force can be adjusted by adjusting the amount of current supplied to the variable relief valve 42 to adjust the valve opening pressure. In addition, when the first opening/closing valve 38 is in the open position and the second opening/closing valve 40 is in the shutoff position, and when the first opening/closing valve 38 is in the shutoff position and the second opening/closing valve 40 is in the open position, as described above, the semi-active damper SD is in a mode in which it exerts a damping force only for either extension or contraction, and the damping force can also be adjusted. Therefore, for example, if this mode is selected, when the direction in which the damping force is exerted is a direction in which the car body B is vibrated due to the vibration of the bogie T of the railway vehicle, the semi-active damper SD does not exert a damping force in such a direction, and can generate a damping force of an optimal magnitude for suppressing the vibration of the car body B only when it is effective for suppressing the vibration of the car body B. Therefore, this semi-active damper SD can easily achieve semi-active control based on Karnop's skyhook theory, and can therefore function as a skyhook semi-active damper.

そして、このように構成されたセミアクティブダンパSDは、前述した常用速度域内での使用を前提として、常用速度域で伸縮作動する際に車体Bの振動を抑制するために要求される常用最大減衰力を発生可能なようにセミアクティブダンパSDの各部の強度を設定している。常用最大減衰力は、たとえば、15kNとされており、15kNを発生しても破壊されないように安全率を加味した最大荷重に耐え得るようにセミアクティブダンパSDの各部の強度が設定されている。なお、セミアクティブダンパSDは、排出通路41に並列してロッド側室34をタンク36に連通するリリーフ通路と、リリーフ通路に設けられてロッド側室34内の圧力が前述した最大荷重を発揮する際の圧力を超えないようにロッド側室34内の圧力を制限するリリーフバルブとを備えてもよい。 The semi-active damper SD thus configured is designed to be used within the normal speed range described above, and the strength of each part of the semi-active damper SD is set so that it can generate the normal maximum damping force required to suppress vibration of the vehicle body B when it expands and contracts within the normal speed range. The normal maximum damping force is set to 15 kN, for example, and the strength of each part of the semi-active damper SD is set so that it can withstand the maximum load with a safety factor added so that it will not be destroyed even if 15 kN is generated. The semi-active damper SD may also be equipped with a relief passage that is parallel to the exhaust passage 41 and connects the rod side chamber 34 to the tank 36, and a relief valve that is provided in the relief passage and limits the pressure in the rod side chamber 34 so that the pressure in the rod side chamber 34 does not exceed the pressure when the maximum load described above is exerted.

<アクチュエータ>
アクチュエータAは、図5に示すように、セミアクティブダンパSDの構成に加えて、ロッド側室34へ作動油を供給可能なポンプ50を設けたものである。アクチュエータAは、具体的には、タンク36とロッド側室34とを連通する供給通路51と、この供給通路51に設けられて作動油をタンク36から吸い上げてロッド側室34へ吐出するポンプ50と、供給通路51のポンプ50の吐出側に設けられてロッド側室34からタンク36へ向かう作動油の流れを阻止するチェックバルブ52とを備えている。なお、本書では、アクチュエータAが積極的に力を発揮する力もアクチュエータAが外力によって伸縮させられた際に伸縮を妨げる方向へ発揮する力も鉄道車両における車体Bの振動を抑制するために利用される力であるため、これらの力を区別することなく減衰力として称する。
<Actuator>
5, the actuator A includes a pump 50 capable of supplying hydraulic oil to the rod side chamber 34 in addition to the configuration of the semi-active damper SD. Specifically, the actuator A includes a supply passage 51 communicating between the tank 36 and the rod side chamber 34, a pump 50 provided in the supply passage 51 for sucking up hydraulic oil from the tank 36 and discharging it to the rod side chamber 34, and a check valve 52 provided on the discharge side of the pump 50 in the supply passage 51 for blocking the flow of hydraulic oil from the rod side chamber 34 to the tank 36. In this specification, both the force actively exerted by the actuator A and the force exerted in a direction hindering the expansion and contraction when the actuator A is expanded or contracted by an external force are forces used to suppress vibration of the car body B of the railway vehicle, and therefore these forces will be referred to as damping force without distinction.

そして、ポンプ50は、図示しないコントローラに制御されるモータ53によって駆動され、一方向のみに作動油を吐出するポンプとされている。また、ポンプ50は、供給通路51に吸込口をタンク36側に向けて、吐出口をロッド側室34側に向けて設置されていて、モータ53によって駆動されるとタンク36から作動油を吸込んでロッド側室34へ作動油を供給する。 The pump 50 is driven by a motor 53 controlled by a controller (not shown) and is a pump that discharges hydraulic oil in only one direction. The pump 50 is installed in the supply passage 51 with its suction port facing the tank 36 and its discharge port facing the rod side chamber 34. When driven by the motor 53, the pump 50 draws hydraulic oil from the tank 36 and supplies the hydraulic oil to the rod side chamber 34.

前述のようにポンプ50は、一方向のみに作動油を吐出するのみで回転方向の切換動作がないので、回転切換時に吐出量が変化するといった問題は皆無であり、安価なギアポンプ等を使用できる。 As mentioned above, the pump 50 discharges hydraulic oil in only one direction and does not switch rotation direction, so there is no problem with the discharge volume changing when the rotation direction is switched, and an inexpensive gear pump or the like can be used.

さらに、ポンプ50の回転方向が常に同一方向であるので、ポンプ50を駆動する駆動源であるモータ53にあっても回転切換に対する高い応答性が要求されず、その分、モータ53も安価なものを使用できる。なお、チェックバルブ52は、アクチュエータAが外力によって強制的に伸縮させられる際に、ポンプ50側への作動油の逆流を阻止するために設けてある。 Furthermore, since the rotation direction of the pump 50 is always the same, the motor 53, which is the driving source that drives the pump 50, does not require high responsiveness to rotation switching, so a cheaper motor 53 can be used. The check valve 52 is provided to prevent the backflow of hydraulic oil to the pump 50 when the actuator A is forcibly expanded or contracted by an external force.

つづいて、前記のように構成されたアクチュエータAに所望の伸長方向の減衰力を発揮させる場合、モータ53を回転させポンプ50からシリンダ31内へ作動油を供給しつつ、第1開閉弁38を連通ポジションとし第2開閉弁40を遮断ポジションとする。すると、ロッド側室34とピストン側室35とが第1通路37を介して連通状態におかれて両者にポンプ50から作動油が供給され、ピストン33が図5中左方へ押されアクチュエータAは伸長方向の減衰力を発揮する。ロッド側室34内およびピストン側室35内の圧力が可変リリーフバルブ42の開弁圧を上回ると、可変リリーフバルブ42が開弁して作動油が排出通路41を介してタンク36へ排出される。よって、ロッド側室34内およびピストン側室35内の圧力は、可変リリーフバルブ42に与える電流量で決まる可変リリーフバルブ42の開弁圧に等しくなるように制御される。そして、アクチュエータAは、ピストン33におけるピストン側室35側とロッド側室34側の受圧面積差に可変リリーフバルブ42によって制御されるロッド側室34内およびピストン側室35内の圧力を乗じた値の伸長方向の減衰力を発揮する。 Next, when the actuator A configured as described above is to exert a desired damping force in the extension direction, the motor 53 is rotated to supply hydraulic oil from the pump 50 into the cylinder 31, while the first opening/closing valve 38 is set to the communication position and the second opening/closing valve 40 is set to the cut-off position. Then, the rod side chamber 34 and the piston side chamber 35 are placed in communication with each other via the first passage 37, hydraulic oil is supplied to both from the pump 50, the piston 33 is pushed to the left in FIG. 5, and the actuator A exerts a damping force in the extension direction. When the pressure in the rod side chamber 34 and the piston side chamber 35 exceeds the opening pressure of the variable relief valve 42, the variable relief valve 42 opens and the hydraulic oil is discharged to the tank 36 through the discharge passage 41. Therefore, the pressure in the rod side chamber 34 and the piston side chamber 35 is controlled to be equal to the opening pressure of the variable relief valve 42, which is determined by the amount of current applied to the variable relief valve 42. The actuator A exerts a damping force in the extension direction equal to the difference in pressure-receiving area between the piston side chamber 35 side and the rod side chamber 34 side of the piston 33 multiplied by the pressure in the rod side chamber 34 and the piston side chamber 35 controlled by the variable relief valve 42.

これに対して、アクチュエータAに所望の収縮方向の減衰力を発揮させる場合、モータ53を回転させてポンプ50からロッド側室34内へ作動油を供給しつつ、第1開閉弁38を遮断ポジションとし第2開閉弁40を連通ポジションとする。すると、ピストン側室35とタンク36が第2通路39を介して連通状態におかれるとともにロッド側室34にポンプ50から作動油が供給されるので、ピストン33が図5中右方へ押されアクチュエータAは収縮の減衰力を発揮する。そして、前述と同様に、可変リリーフバルブ42へ与える電流量の調節により、アクチュエータAは、ピストン33におけるロッド側室34側の受圧面積と可変リリーフバルブ42によって制御されるロッド側室34内の圧力を乗じた収縮方向の減衰力を発揮する。 On the other hand, when actuator A is to exert a desired damping force in the contraction direction, the motor 53 is rotated to supply hydraulic oil from the pump 50 into the rod side chamber 34, while the first opening/closing valve 38 is set to the blocking position and the second opening/closing valve 40 is set to the communicating position. Then, the piston side chamber 35 and the tank 36 are placed in communication via the second passage 39, and hydraulic oil is supplied from the pump 50 to the rod side chamber 34, so that the piston 33 is pushed to the right in FIG. 5 and actuator A exerts a damping force in the contraction direction. Then, as described above, by adjusting the amount of current applied to the variable relief valve 42, actuator A exerts a damping force in the contraction direction multiplied by the pressure-receiving area on the rod side chamber 34 side of the piston 33 and the pressure in the rod side chamber 34 controlled by the variable relief valve 42.

また、第1開閉弁38を開き、第2開閉弁40を閉じた状態で、外力でロッド32が図5中左方へ移動する場合、ポンプ50の駆動の有無に拘わらず、アクチュエータAはロッド32の移動を妨げる方向、つまり、収縮方向の力を発揮しない。この場合、ポンプ50が駆動中では、ロッド32がシリンダ31から退出する際に減少するシリンダ31内における体積変化にポンプ50の吐出流量が追い付かなくなるが、その場合、吸込通路44を通じてタンク36からシリンダ31内へ作動油が供給される。また、ポンプ50が駆動していない場合には、ロッド32がシリンダ31から退出する体積分の作動油が吸込通路44を通じてタンク36からシリンダ31内へ作動油が供給される。いずれにせよ、この場合には、シリンダ31内の圧力はタンク圧となるから、アクチュエータAはロッド32の移動を妨げる方向、つまり、収縮方向の減衰力を発揮しない。 In addition, when the rod 32 moves to the left in FIG. 5 due to an external force with the first opening/closing valve 38 open and the second opening/closing valve 40 closed, the actuator A does not exert a force in the direction that prevents the movement of the rod 32, that is, in the contraction direction, regardless of whether the pump 50 is driven or not. In this case, when the pump 50 is driven, the discharge flow rate of the pump 50 cannot keep up with the volume change in the cylinder 31 that decreases when the rod 32 retreats from the cylinder 31, and in that case, hydraulic oil is supplied from the tank 36 to the cylinder 31 through the suction passage 44. In addition, when the pump 50 is not driven, hydraulic oil is supplied from the tank 36 to the cylinder 31 through the suction passage 44 for the volume of the rod 32 retreating from the cylinder 31. In either case, the pressure in the cylinder 31 is the tank pressure, so the actuator A does not exert a damping force in the direction that prevents the movement of the rod 32, that is, in the contraction direction.

なお、第1開閉弁38を開き、第2開閉弁40を閉じた状態で、外力でロッド32が図5中右方へ移動する場合、ポンプ50の駆動の有無に拘わらず、シリンダ31内へのロッド32の侵入によってシリンダ31内から押し出された作動油は、排出通路41を通じてタンク36へ戻される。この場合には、シリンダ31内の圧力が可変リリーフバルブ42によって所望の圧力に制御されるので、アクチュエータAはロッド32の移動を妨げる方向、つまり、伸長方向の力を発揮できる。 When the rod 32 moves to the right in FIG. 5 due to an external force with the first on-off valve 38 open and the second on-off valve 40 closed, the hydraulic oil pushed out of the cylinder 31 by the rod 32 entering the cylinder 31 is returned to the tank 36 through the discharge passage 41, regardless of whether the pump 50 is driven or not. In this case, the pressure inside the cylinder 31 is controlled to the desired pressure by the variable relief valve 42, so that the actuator A can exert a force in the direction that prevents the movement of the rod 32, that is, in the extension direction.

他方、第1開閉弁38を閉じ、第2開閉弁40を開いた状態で、外力でロッド32が図5中右方へ移動する場合、ポンプ50の駆動の有無に拘わらず、アクチュエータAはロッド32の移動を妨げる方向、つまり、伸長方向の力を発揮しない。この場合、ポンプ50が駆動中では、ロッド32がシリンダ31へ進入する際に増加するロッド側室34内における体積変化にポンプ50の吐出流量が追い付かなくなるが、その場合、整流通路43を通じてピストン側室35からロッド側室34内へ作動油が供給される。また、ロッド32がシリンダ31内へ進入するために、シリンダ31内でロッド32のシリンダ31侵入分の体積の作動油が過剰となるが、圧縮側のピストン側室35から過剰分の作動油が第2通路39を通じてタンク36へ排出される。また、この場合において、ポンプ50が駆動していない場合にも、駆動中と同様に、ロッド32がシリンダ31へ進入する際に増加するロッド側室34内の体積分の作動油が整流通路43を通じてピストン側室35から供給される。そして、ロッド32がシリンダ31内に侵入することによってシリンダ31内で過剰となった作動油は、圧縮されるピストン側室35から第2通路39を介してタンク36へ排出される。いずれにせよ、この場合には、シリンダ31内の圧力はタンク圧となるから、アクチュエータAはロッド32の移動を妨げる方向、つまり、伸長方向の減衰力を発揮しない。 On the other hand, when the rod 32 moves to the right in FIG. 5 due to an external force with the first on-off valve 38 closed and the second on-off valve 40 open, the actuator A does not exert a force in a direction that prevents the movement of the rod 32, that is, in the extension direction, regardless of whether the pump 50 is driven or not. In this case, when the pump 50 is driven, the discharge flow rate of the pump 50 cannot keep up with the volume change in the rod side chamber 34 that increases when the rod 32 enters the cylinder 31, but in that case, hydraulic oil is supplied from the piston side chamber 35 to the rod side chamber 34 through the straightening passage 43. In addition, because the rod 32 enters the cylinder 31, the hydraulic oil in the cylinder 31 becomes excessive by the volume of the rod 32 entering the cylinder 31, but the excess hydraulic oil is discharged from the piston side chamber 35 on the compression side to the tank 36 through the second passage 39. In this case, even when the pump 50 is not in operation, hydraulic oil is supplied from the piston side chamber 35 through the straightening passage 43 to the volume of the rod side chamber 34 that increases when the rod 32 enters the cylinder 31, just as when the pump 50 is in operation. Excess hydraulic oil in the cylinder 31 caused by the rod 32 entering the cylinder 31 is discharged from the compressed piston side chamber 35 through the second passage 39 to the tank 36. In either case, the pressure in the cylinder 31 is the tank pressure, so the actuator A does not exert a damping force in the direction that prevents the movement of the rod 32, that is, in the extension direction.

なお、第1開閉弁38を閉じて第2開閉弁40を開いた状態で、外力でロッド32が図6中左方へ移動する場合、ポンプ50の駆動の有無に拘わらず、ロッド側室34から押し出された作動油は、排出通路41を通じてタンク36へ戻される。この場合には、ロッド側室34内の圧力が可変リリーフバルブ42によって所望の圧力に制御されるので、アクチュエータAはロッド32の移動を妨げる方向、つまり、収縮方向の力を発揮できる。 When the rod 32 moves to the left in FIG. 6 due to an external force with the first on-off valve 38 closed and the second on-off valve 40 open, the hydraulic oil pushed out of the rod side chamber 34 is returned to the tank 36 through the discharge passage 41 regardless of whether the pump 50 is driven or not. In this case, the pressure in the rod side chamber 34 is controlled to the desired pressure by the variable relief valve 42, so that the actuator A can exert a force in the direction that prevents the movement of the rod 32, that is, in the contraction direction.

つまり、第1開閉弁38を開いて第2開閉弁40を閉じる場合或いは第1開閉弁38を閉じて第2開閉弁40を開く場合、ポンプ50の駆動状況に拘わらず、アクチュエータAは、外力からの振動入力に対して伸長或いは収縮のいずれか一方にのみ減衰力を発揮する状態となる。 In other words, when the first on-off valve 38 is opened and the second on-off valve 40 is closed, or when the first on-off valve 38 is closed and the second on-off valve 40 is opened, the actuator A exerts a damping force in only one of the directions of extension or contraction in response to vibration input from an external force, regardless of the driving state of the pump 50.

よって、本実施の形態のアクチュエータAは、たとえば、力を発揮する方向が鉄道車両の台車Tの振動により車体Bを加振する方向である場合、そのような方向には力を出さないようにアクチュエータAを片効きのダンパとして機能させ得る。よって、このアクチュエータAは、カルノップのスカイフック理論に基づくセミアクティブ制御を容易に実現できるため、セミアクティブダンパとしても機能できる。 Therefore, in the present embodiment, when the direction in which the force is exerted is a direction in which the vehicle body B is vibrated due to the vibration of the bogie T of the railway vehicle, the actuator A can function as a one-sided damper so as not to exert force in such a direction. Therefore, this actuator A can easily realize semi-active control based on Karnop's Skyhook theory, and can also function as a semi-active damper.

そして、このアクチュエータAにあっても、セミアクティブダンパSDの説明で理解できるように、第1開閉弁38と第2開閉弁40の開閉のみでダンパとして機能もできる。つまり、モータ53でポンプ50を駆動している状況にあっても、アクチュエータAが外力で強制的に伸縮させられる際には、スカイフックセミアクティブダンパとしてもパッシブダンパとして機能でき、可変リリーフバルブ42の開弁圧の調節で減衰力も調節できる。このように、アクチュエータAは、アクチュエータとして機能するのみならず、モータ53の駆動状況に拘わらず、第1開閉弁38と第2開閉弁40の開閉のみでダンパとしても機能できる。そして、アクチュエータAが減衰力を発揮すべき方向は、第1開閉弁38と第2開閉弁40の開閉のみで制御され、アクチュエータとして減衰力を発揮すべき方向とセミアクティブダンパとして減衰力を発揮すべき方向とが同じである場合には第1開閉弁38と第2開閉弁40の開閉状態は一致する。よって、アクチュエータAでは、アクチュエータとスカイフックセミアクティブダンパの状態の切換えを、ポンプ50の停止と駆動の切換えや、面倒かつ急峻な第1開閉弁38と第2開閉弁40の切換動作を伴わずに行える。したがって、アクチュエータAは、応答性および信頼性が高いシステムとなる。 And, as can be understood from the explanation of the semi-active damper SD, even with this actuator A, it can function as a damper only by opening and closing the first opening and closing valve 38 and the second opening and closing valve 40. In other words, even in a situation where the pump 50 is driven by the motor 53, when the actuator A is forcibly expanded or contracted by an external force, it can function as a skyhook semi-active damper or a passive damper, and the damping force can be adjusted by adjusting the valve opening pressure of the variable relief valve 42. In this way, the actuator A not only functions as an actuator, but can also function as a damper only by opening and closing the first opening and closing valve 38 and the second opening and closing valve 40, regardless of the driving state of the motor 53. And, the direction in which the actuator A should exert a damping force is controlled only by opening and closing the first opening and closing valve 38 and the second opening and closing valve 40, and when the direction in which the actuator should exert a damping force is the same as the direction in which the actuator should exert a damping force as a semi-active damper, the opening and closing states of the first opening and closing valve 38 and the second opening and closing valve 40 coincide. Therefore, in actuator A, the state of the actuator and the skyhook semi-active damper can be switched without stopping and driving the pump 50 or performing the troublesome and abrupt switching operation of the first opening/closing valve 38 and the second opening/closing valve 40. Therefore, actuator A is a system with high responsiveness and reliability.

<ダンパとセミアクティブダンパ(アクチュエータ)の寸法と強度について>
前述した通り、ダンパDは、地震発生時に想定される所定ストローク速度で伸縮する際に要求されるダンパDとセミアクティブダンパSDとが発生する減衰力の総和を必要減衰力として、所定ストローク速度以上で伸縮すると前記必要減衰力以上の減衰力を発生する。つまり、鉄道車両用制振装置Sは、車体Bと台車Tとの間に並列して介装されるダンパDとセミアクティブダンパSD(アクチュエータA)とを備えており、地震発生時に想定される所定ストローク速度で伸縮する際にダンパDのみで鉄道車両用制振装置Sの全体が地震発生時に要求される必要減衰力を発生することができる。よって、セミアクティブダンパSD(アクチュエータA)は、地震発生時に想定される所定ストローク速度で伸縮する際に必要減衰力を分担しなくて済む。
<Dimensions and strength of dampers and semi-active dampers (actuators)>
As described above, the damper D generates a damping force greater than the required damping force when expanding and contracting at a predetermined stroke speed or faster, with the required damping force being the sum of the damping forces generated by the damper D and the semi-active damper SD required when expanding and contracting at a predetermined stroke speed assumed when an earthquake occurs. In other words, the railway vehicle vibration control device S includes the damper D and the semi-active damper SD (actuator A) that are interposed in parallel between the car body B and the bogie T, and when expanding and contracting at a predetermined stroke speed assumed when an earthquake occurs, the entire railway vehicle vibration control device S can generate the required damping force required when an earthquake occurs using only the damper D. Therefore, the semi-active damper SD (actuator A) does not have to share the required damping force when expanding and contracting at a predetermined stroke speed assumed when an earthquake occurs.

このことから、本実施の形態の鉄道車両用制振装置Sでは、ダンパDは、セミアクティブダンパSD(アクチュエータA)よりも地震発生時に対応するための大きな必要減衰力の発生が要求されるがセミアクティブダンパSD(アクチュエータA)は常用最大減衰力以上の減衰力の発生が要求されない。 For this reason, in the railway vehicle vibration control device S of this embodiment, the damper D is required to generate a greater required damping force to respond to earthquakes than the semi-active damper SD (actuator A), but the semi-active damper SD (actuator A) is not required to generate a damping force greater than the normal maximum damping force.

ダンパDおよびセミアクティブダンパSD(アクチュエータA)は、ともにピストン3,33が軸方向の両端面でロッド側室4,34内の圧力およびピストン側室5,35内の圧力を受けることによって、伸縮を妨げる減衰力を発生する。ここでダンパDが発生する減衰力を大きくするには、ピストン3がロッド側室4内の圧力およびピストン側室5内の圧力を受ける受圧面積を大きくするか、或いは、シリンダ1内の圧力をより高圧にするか、或いは、その両方を実行すればよい。 Both damper D and semi-active damper SD (actuator A) generate a damping force that prevents expansion and contraction by receiving the pressure in the rod side chambers 4, 34 and the pressure in the piston side chambers 5, 35 at both axial end faces of the piston 3, 33. Here, to increase the damping force generated by damper D, the pressure-receiving area over which the piston 3 receives the pressure in the rod side chamber 4 and the pressure in the piston side chamber 5 can be increased, or the pressure in the cylinder 1 can be increased, or both can be done.

ピストン3は、シリンダ1の内周に摺接してシリンダ1内をロッド側室4とピストン側室5とに区画していることから、シリンダ1の内径を大きくすればピストン3の外径が大きくなりピストン3がロッド側室4内の圧力およびピストン側室5内の圧力を受ける受圧面積が大きくなって、シリンダ1内の圧力を高圧化せずとも、ダンパDが発生する減衰力を大きくすることができる。 The piston 3 slides against the inner circumference of the cylinder 1, dividing the inside of the cylinder 1 into a rod side chamber 4 and a piston side chamber 5. Therefore, if the inner diameter of the cylinder 1 is increased, the outer diameter of the piston 3 increases, and the pressure-receiving area of the piston 3 that receives the pressure in the rod side chamber 4 and the pressure in the piston side chamber 5 increases. This makes it possible to increase the damping force generated by the damper D without increasing the pressure in the cylinder 1.

前述したように、ダンパDは、セミアクティブダンパSD(アクチュエータA)よりも大きな減衰力の発生が要求されるため、ダンパDにおけるシリンダ1の内径をセミアクティブダンパSD(アクチュエータA)のシリンダ31の内径より大径に設定すれば、ダンパDは、セミアクティブダンパSD(アクチュエータA)よりも大きな減衰力の発生を可能としつつも、シリンダ1内の圧力の高圧化を抑制できる。また、このように、ダンパDにおけるシリンダ1の内径をセミアクティブダンパSD(アクチュエータA)のシリンダ31の内径より大径に設定すれば、セミアクティブダンパSD(アクチュエータA)よりも大きな減衰力の発生を可能としつつも、ダンパDにおけるシリンダ1内の圧力の高圧化を抑制できるので、ダンパDを構成する各部材の耐荷重性とシール性能とに対する要求が厳しくなくなり、耐圧構造を採らなくてはならない従来製品よりシステム全体としての製品コストを低減できる。また、ダンパDのみのシリンダ1内径を大型化すればよく、セミアクティブダンパSDのシリンダ31の内径の大型化を招かずに済む。 As described above, since the damper D is required to generate a greater damping force than the semi-active damper SD (actuator A), if the inner diameter of the cylinder 1 in the damper D is set to a larger diameter than the inner diameter of the cylinder 31 of the semi-active damper SD (actuator A), the damper D can generate a greater damping force than the semi-active damper SD (actuator A) while suppressing the pressure in the cylinder 1 from increasing. Also, if the inner diameter of the cylinder 1 in the damper D is set to a larger diameter than the inner diameter of the cylinder 31 of the semi-active damper SD (actuator A), the damper D can generate a greater damping force than the semi-active damper SD (actuator A) while suppressing the pressure in the cylinder 1 in the damper D from increasing. Therefore, the requirements for the load resistance and sealing performance of each member constituting the damper D are not as strict, and the product cost of the entire system can be reduced compared to conventional products that must adopt a pressure-resistant structure. Furthermore, it is only necessary to increase the inner diameter of the cylinder 1 of the damper D, and there is no need to increase the inner diameter of the cylinder 31 of the semi-active damper SD.

また、ピストン3がロッド側室4内の圧力およびピストン側室5内の圧力を受ける受圧面積を大きくすることに代えて、ダンパDのシリンダ1の内の圧力をより高圧化してダンパDが発生可能な減衰力を大きくする場合は、ダンパDの強度を高くすればよい。 In addition, instead of increasing the pressure-receiving area over which the piston 3 receives the pressure in the rod side chamber 4 and the pressure in the piston side chamber 5, if the pressure in the cylinder 1 of the damper D is increased to increase the damping force that the damper D can generate, the strength of the damper D can be increased.

シリンダ1内の圧力をより高圧化する場合、たとえば、ダンパDのシリンダ1の肉厚をセミアクティブダンパSD(アクチュエータA)のシリンダ31の肉厚より厚くして、シリンダ1の強度を高くしてより高い圧力に耐え得るようにすればよい。このように、ダンパDのシリンダ1の肉厚をセミアクティブダンパSD(アクチュエータA)のシリンダ31の肉厚より厚くすれば、セミアクティブダンパSD(アクチュエータA)と比較して外径の大型化を招かずにダンパDにおけるシリンダ1の強度が向上してシリンダ1内の高圧化を図ることができ、鉄道車両用制振装置Sの鉄道車両への搭載性を損なわずに済む。 When the pressure inside the cylinder 1 is to be increased, for example, the thickness of the cylinder 1 of the damper D can be made thicker than the thickness of the cylinder 31 of the semi-active damper SD (actuator A) to increase the strength of the cylinder 1 and enable it to withstand higher pressure. In this way, by making the thickness of the cylinder 1 of the damper D thicker than the thickness of the cylinder 31 of the semi-active damper SD (actuator A), the strength of the cylinder 1 in the damper D can be improved without increasing the outer diameter compared to the semi-active damper SD (actuator A), and the pressure inside the cylinder 1 can be increased without compromising the mountability of the railway vehicle vibration control device S on a railway vehicle.

また、シリンダ1の内の圧力をより高圧化する場合、たとえば、ダンパDのシリンダ1、ロッド2およびピストン33の材料の強度を、セミアクティブダンパSD(アクチュエータA)のシリンダ31、ロッド32およびピストン33の材料の強度よりも高くして、ダンパDが高い圧力に耐え得るようにしてもよい。このように、ダンパDのシリンダ1、ロッド2およびピストン33の材料の強度を、セミアクティブダンパSD(アクチュエータA)のシリンダ31、ロッド32およびピストン33の材料の強度よりも高くすれば、セミアクティブダンパSD(アクチュエータA)と比較して外径の大型化を招かずにダンパDの強度が向上してシリンダ1内の高圧化を図ることができ、鉄道車両用制振装置Sの鉄道車両への搭載性も損なわずに済む。 In addition, when the pressure inside the cylinder 1 is to be increased, for example, the strength of the material of the cylinder 1, rod 2, and piston 33 of the damper D may be made higher than the strength of the material of the cylinder 31, rod 32, and piston 33 of the semi-active damper SD (actuator A) so that the damper D can withstand high pressure. In this way, if the strength of the material of the cylinder 1, rod 2, and piston 33 of the damper D is made higher than the strength of the material of the cylinder 31, rod 32, and piston 33 of the semi-active damper SD (actuator A), the strength of the damper D is improved without increasing the outer diameter compared to the semi-active damper SD (actuator A), and the pressure inside the cylinder 1 can be increased, and the mountability of the railway vehicle vibration control device S on a railway vehicle can be maintained.

以上のように、本実施の形態の鉄道車両用制振装置Sは、鉄道車両の車体Bと台車Tとの間に並列して介装されるダンパDとセミアクティブダンパSD或いはアクチュエータAの一方とを有しており、地震発生時に想定される所定ストローク速度で伸縮する際に要求されるダンパDとセミアクティブダンパSD或いはアクチュエータAの一方とが発生する減衰力の総和を必要減衰力として、ダンパDは、所定ストローク速度以上で伸縮すると必要減衰力以上の減衰力を発生する。このように構成された鉄道車両用制振装置Sによれば、地震発生時に想定される所定ストローク速度で伸縮する際にダンパDのみで鉄道車両用制振装置Sの全体が地震発生時に要求される必要減衰力を発生するので、セミアクティブダンパSD(アクチュエータA)は、地震発生時に想定される所定ストローク速度で伸縮する際に必要減衰力を分担しなくて済む。このことから、本実施の形態の鉄道車両用制振装置Sでは、ダンパDは、セミアクティブダンパSD(アクチュエータA)よりも地震発生時に対応するための大きな必要減衰力の発生が要求されるがセミアクティブダンパSD(アクチュエータA)は常用最大減衰力以上の減衰力の発生が要求されないので、セミアクティブダンパSD(アクチュエータA)を高圧に耐え得るように設計する必要が無くなり、また、地震発生時に使用するバルブをセミアクティブダンパSD(アクチュエータA)にも設ける必要が無くなる。よって、本実施の形態の鉄道車両用制振装置Sによれば、地震発生時に要求される必要減衰力の発生を可能としつつも、セミアクティブダンパSD或いはアクチュエータAを高圧に耐え得る仕様にせずに済み、システム全体としての製品コストを低減可能できる。 As described above, the railway vehicle vibration control device S of this embodiment has a damper D and either a semi-active damper SD or an actuator A, which are interposed in parallel between the car body B and the bogie T of the railway vehicle, and the required damping force is the sum of the damping forces generated by the damper D and either the semi-active damper SD or the actuator A required when expanding and contracting at a predetermined stroke speed assumed when an earthquake occurs, and the damper D generates a damping force greater than the required damping force when expanding and contracting at a predetermined stroke speed or faster. According to the railway vehicle vibration control device S configured in this way, when expanding and contracting at a predetermined stroke speed assumed when an earthquake occurs, the entire railway vehicle vibration control device S generates the required damping force required when an earthquake occurs only with the damper D, so the semi-active damper SD (actuator A) does not have to share the required damping force when expanding and contracting at a predetermined stroke speed assumed when an earthquake occurs. For this reason, in the railroad vehicle vibration control device S of this embodiment, the damper D is required to generate a larger required damping force than the semi-active damper SD (actuator A) to respond to the occurrence of an earthquake, but the semi-active damper SD (actuator A) is not required to generate a damping force greater than the normal maximum damping force, so there is no need to design the semi-active damper SD (actuator A) to withstand high pressure, and there is also no need to provide the semi-active damper SD (actuator A) with a valve to be used when an earthquake occurs. Therefore, according to the railroad vehicle vibration control device S of this embodiment, while it is possible to generate the required damping force required when an earthquake occurs, there is no need to design the semi-active damper SD or actuator A to withstand high pressure, and the product cost of the entire system can be reduced.

また、本実施の形態の鉄道車両用制振装置SにおけるダンパDは、シリンダ1と、シリンダ1内に軸方向へ移動可能に挿入されるロッド2と、ロッド2に装着されてシリンダ1内に軸方向へ移動可能に挿入されてシリンダ1内をロッド側室4とピストン側室5とに区画するピストン3と、タンク6と、ロッド側室4とピストン側室5とを連通する第1減衰通路7に設けた第1オリフィス8と、ピストン側室5とタンク6とを連通する第2減衰通路9に設けた第2オリフィス10と、ロッド側室4とタンク6とを連通する圧側吸込通路11に設けられてタンク6からロッド側室4へ向かう液体の流れのみを許容する圧側チェックバルブ12と、ピストン側室5とタンク6とを連通する伸側吸込通路13に設けられてタンク6からピストン側室5へ向かう液体の流れのみを許容する伸側チェックバルブ14とを備えている。 The damper D in the railroad vehicle vibration control device S of this embodiment includes a cylinder 1, a rod 2 inserted into the cylinder 1 so as to be movable in the axial direction, a piston 3 attached to the rod 2 and inserted into the cylinder 1 so as to be movable in the axial direction, dividing the cylinder 1 into a rod side chamber 4 and a piston side chamber 5, a tank 6, a first orifice 8 provided in a first damping passage 7 connecting the rod side chamber 4 and the piston side chamber 5, a second orifice 10 provided in a second damping passage 9 connecting the piston side chamber 5 and the tank 6, a compression side check valve 12 provided in a compression side suction passage 11 connecting the rod side chamber 4 and the tank 6, which allows only the flow of liquid from the tank 6 to the rod side chamber 4, and an extension side check valve 14 provided in an extension side suction passage 13 connecting the piston side chamber 5 and the tank 6, which allows only the flow of liquid from the tank 6 to the piston side chamber 5.

このようにダンパDが構成された鉄道車両用制振装置Sによれば、ダンパDの収縮作動時に、第1オリフィス8によって、ピストン側室5内の圧力を上昇させつつもロッド側室4内の圧力を圧側チェックバルブ12が開弁してタンク圧にすることができるので、ダンパDは収縮作動時に減衰力を発生するのに有効となるピストン3の受圧面積はピストン3の断面積そのものとなり、ユニフロー型のダンパと比較して、受圧面積を大きく確保できるから同じ大きさの減衰力を発生する際に必要となるピストン側室5内の圧力は小さくて済むとともに、ダンパDを構成する各部品の耐圧性を低くすることが可能となって製品コストを低減できる。 In the railway vehicle vibration control device S having the damper D configured in this way, when the damper D is contracting, the first orifice 8 increases the pressure in the piston side chamber 5 while the compression side check valve 12 opens to make the pressure in the rod side chamber 4 equal to the tank pressure. Therefore, when the damper D is contracting, the pressure-receiving area of the piston 3 that is effective for generating a damping force is the cross-sectional area of the piston 3 itself. Compared to a uniflow type damper, a larger pressure-receiving area can be secured, so that the pressure in the piston side chamber 5 required to generate the same magnitude of damping force is smaller, and the pressure resistance of each component that constitutes the damper D can be reduced, reducing product costs.

また、本実施の形態のダンパDでは、ロッド側室4とタンク6とを連通する伸側リリーフ通路15に設けられてロッド側室4の圧力が開弁圧に達すると開弁してロッド側室4からタンク6へ向かう液体の流れを許容する伸側リリーフバルブ16と、ピストン側室5とタンク6とを連通する圧側リリーフ通路17に設けられてピストン側室5の圧力が開弁圧に達すると開弁してピストン側室5からタンク6へ向かう液体の流れを許容する圧側リリーフバルブ18とを備えているので、ダンパDの収縮作動時のストローク速度が所定ストローク速度を超えて早くなっても伸側リリーフバルブ16或いは圧側リリーフバルブ18が開弁してシリンダ1内の圧縮側の室内の圧力がシール部材や各部材が許容できなくなる圧力になるのを防止できる。 In addition, the damper D of this embodiment is provided with an extension side relief valve 16 that is provided in the extension side relief passage 15 that communicates between the rod side chamber 4 and the tank 6 and opens when the pressure in the rod side chamber 4 reaches the valve opening pressure to allow the flow of liquid from the rod side chamber 4 to the tank 6, and a compression side relief valve 18 that is provided in the compression side relief passage 17 that communicates between the piston side chamber 5 and the tank 6 and opens when the pressure in the piston side chamber 5 reaches the valve opening pressure to allow the flow of liquid from the piston side chamber 5 to the tank 6. Therefore, even if the stroke speed during the contraction operation of the damper D becomes faster than the predetermined stroke speed, the extension side relief valve 16 or the compression side relief valve 18 opens, and the pressure in the compression side chamber in the cylinder 1 is prevented from becoming a pressure that the seal members and each member cannot tolerate.

また、本実施の形態の鉄道車両用制振装置Sは、ダンパDとセミアクティブダンパSD或いはアクチュエータAの一方とは、それぞれ、シリンダ1,31と、シリンダ1,31内に軸方向へ移動可能に挿入されるロッド2,32と、ロッド2,32に装着されてシリンダ1,31内に軸方向へ移動可能に挿入されてシリンダ1,31内をロッド側室4,34とピストン側室5,35とに区画するピストン3,33とを有し、ダンパDのシリンダ1の内径は、セミアクティブダンパSD或いはアクチュエータAの一方のシリンダ31の内径より大径となっている。 In addition, in the railway vehicle vibration control device S of this embodiment, the damper D and one of the semi-active damper SD or actuator A each have a cylinder 1, 31, a rod 2, 32 inserted axially movably into the cylinder 1, 31, and a piston 3, 33 attached to the rod 2, 32 and inserted axially movably into the cylinder 1, 31 to divide the cylinder 1, 31 into a rod side chamber 4, 34 and a piston side chamber 5, 35, and the inner diameter of the cylinder 1 of the damper D is larger than the inner diameter of the cylinder 31 of the semi-active damper SD or one of the actuators A.

このように構成された鉄道車両用制振装置Sによれば、ダンパDは、セミアクティブダンパSD(アクチュエータA)よりも大きな減衰力の発生を可能としつつも、シリンダ1内の圧力の高圧化を抑制できるので、ダンパDの各部の耐荷重性とシール性能とに対する要求が厳しくなくなり、耐圧構造を採らなくてはならない従来製品よりシステム全体としての製品コストをより一層低減できる。また、ダンパDのみのシリンダ1の内径を大型化すればよく、セミアクティブダンパSD(アクチュエータA)のシリンダ31の内径の大型化を招かずに済む。 With the railcar vibration control device S configured in this way, the damper D is capable of generating a greater damping force than the semi-active damper SD (actuator A) while suppressing the increase in pressure inside the cylinder 1, so the requirements for the load-bearing capacity and sealing performance of each part of the damper D are not as strict, and the product cost of the entire system can be further reduced compared to conventional products that must adopt a pressure-resistant structure. Also, it is only necessary to increase the inner diameter of the cylinder 1 of the damper D alone, and there is no need to increase the inner diameter of the cylinder 31 of the semi-active damper SD (actuator A).

さらに、本実施の形態の鉄道車両用制振装置Sは、ダンパDとセミアクティブダンパSD或いはアクチュエータAの一方とは、それぞれ、シリンダ1,31と、シリンダ1,31内に軸方向へ移動可能に挿入されるロッド2,32と、ロッド2,32に装着されてシリンダ1,31内に軸方向へ移動可能に挿入されてシリンダ1,31内をロッド側室4,34とピストン側室5,35とに区画するピストン3,33とを有し、ダンパDのシリンダ1の肉厚は、セミアクティブダンパSD或いはアクチュエータAの一方のシリンダ31の肉厚より厚くなっている。 Furthermore, in the railway vehicle vibration control device S of this embodiment, the damper D and one of the semi-active damper SD or actuator A each have a cylinder 1, 31, a rod 2, 32 inserted axially movably into the cylinder 1, 31, and a piston 3, 33 attached to the rod 2, 32 and inserted axially movably into the cylinder 1, 31 to divide the cylinder 1, 31 into a rod side chamber 4, 34 and a piston side chamber 5, 35, and the thickness of the cylinder 1 of the damper D is thicker than the thickness of the cylinder 31 of the semi-active damper SD or one of the actuators A.

このように構成された鉄道車両用制振装置Sによれば、セミアクティブダンパSD(アクチュエータA)と比較して外径の大型化を招かずにダンパDにおけるシリンダ1の強度が向上してシリンダ1内の高圧化を図ることができ、鉄道車両用制振装置Sの鉄道車両への搭載性を損なわずに済む。 The railroad vehicle vibration damping device S configured in this manner improves the strength of the cylinder 1 in the damper D and increases the pressure inside the cylinder 1 without increasing the outer diameter compared to the semi-active damper SD (actuator A), and does not impair the mountability of the railroad vehicle vibration damping device S on a railroad vehicle.

そして、本実施の形態の鉄道車両用制振装置Sは、ダンパDとセミアクティブダンパSD或いはアクチュエータAの一方とは、それぞれ、シリンダ1,31と、シリンダ1,31内に軸方向へ移動可能に挿入されるロッド2,32と、ロッド2,32に装着されてシリンダ1,31内に軸方向へ移動可能に挿入されてシリンダ1,31内をロッド側室4,34とピストン側室5,35とに区画するピストン3,33とを有し、ダンパDのシリンダ1、ロッド2およびピストン3の材料の強度は、セミアクティブダンパSD或いはアクチュエータAのシリンダ31、ロッド32およびピストン33の材料の強度よりも高くなっている。 In the railway vehicle vibration control device S of this embodiment, the damper D and either the semi-active damper SD or the actuator A each have a cylinder 1, 31, a rod 2, 32 inserted axially into the cylinder 1, 31, and a piston 3, 33 attached to the rod 2, 32 and inserted axially into the cylinder 1, 31 to divide the cylinder 1, 31 into a rod side chamber 4, 34 and a piston side chamber 5, 35, and the strength of the material of the cylinder 1, rod 2, and piston 3 of the damper D is higher than the strength of the material of the cylinder 31, rod 32, and piston 33 of the semi-active damper SD or the actuator A.

このように構成された鉄道車両用制振装置Sによれば、セミアクティブダンパSD(アクチュエータA)と比較して外径の大型化を招かずにダンパDの強度が向上してシリンダ1内の高圧化を図ることができ、鉄道車両用制振装置Sの鉄道車両への搭載性を損なわずに済む。 With the railroad vehicle vibration damping device S configured in this manner, the strength of the damper D can be improved and the pressure inside the cylinder 1 can be increased without increasing the outer diameter compared to the semi-active damper SD (actuator A), and the railroad vehicle vibration damping device S can be mounted on a railroad vehicle without compromising its mountability.

なお、地震発生時に想定される所定ストローク速度で伸縮する際に要求されるダンパDとセミアクティブダンパSD或いはアクチュエータAの一方とが発生する減衰力の総和を必要減衰力として、ダンパDは、所定ストローク速度以上で伸縮すると必要減衰力以上の減衰力を発生できる限りにおいて、鉄道車両用制振装置SにおけるダンパD、セミアクティブダンパSDおよびアクチュエータAの構造は、前述した具体的な構造に限定されず、設計変更可能である。 The required damping force is the sum of the damping forces generated by the damper D and either the semi-active damper SD or the actuator A when expanding and contracting at a predetermined stroke speed expected during an earthquake, and as long as the damper D can generate a damping force greater than the required damping force when expanding and contracting at a stroke speed greater than the predetermined stroke speed, the structures of the damper D, the semi-active damper SD and the actuator A in the vibration control device S for railway vehicles are not limited to the specific structures described above and can be modified in design.

以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱しない限り、改造、変形、および変更が可能である。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, modifications, variations, and changes are possible without departing from the scope of the claims.

1,31・・・シリンダ、2,32・・・ロッド、3,33・・・ピストン、4,34・・・ロッド側室、5,35・・・ピストン側室、6・・・タンク、7・・・第1減衰通路、8・・・第1オリフィス、9・・・第2減衰通路、10・・・第2オリフィス、11・・・圧側吸込通路、12・・・圧側チェックバルブ、13・・・伸側吸込通路、14・・・伸側チェックバルブ、15・・・伸側リリーフ通路、16・・・伸側リリーフバルブ、17・・・圧側リリーフ通路、18・・・圧側リリーフバルブ、A・・・アクチュエータ、B・・・車体、D・・・ダンパ、S・・・鉄道車両用制振装置、SD・・・セミアクティブダンパ、T・・・台車 1,31...cylinder, 2,32...rod, 3,33...piston, 4,34...rod side chamber, 5,35...piston side chamber, 6...tank, 7...first damping passage, 8...first orifice, 9...second damping passage, 10...second orifice, 11...compression side suction passage, 12...compression side check valve, 13...rebound side suction passage, 14...rebound side check valve, 15...rebound side relief passage, 16...rebound side relief valve, 17...compression side relief passage, 18...compression side relief valve, A...actuator, B...car body, D...damper, S...railroad vehicle vibration control device, SD...semi-active damper, T...bogie

Claims (5)

鉄道車両の車体と台車との間に並列して介装されるダンパとセミアクティブダンパ或いはアクチュエータの一方とを有する鉄道車両用制振装置であって、
地震発生時に想定される所定ストローク速度で伸縮する際に要求される前記ダンパと前記セミアクティブダンパ或いは前記アクチュエータの一方とが発生する減衰力の総和を必要減衰力として、
前記ダンパは、前記所定ストローク速度以上で伸縮すると前記必要減衰力以上の減衰力を発生する
ことを特徴とする鉄道車両用制振装置。
A vibration damping device for a railway vehicle, comprising a damper and one of a semi-active damper and an actuator, the damper being interposed in parallel between a carbody and a bogie of the railway vehicle,
The required damping force is the sum of the damping forces generated by the damper and one of the semi-active damper and the actuator when the damper expands and contracts at a predetermined stroke speed expected during an earthquake,
The vibration damping device for a railway vehicle, wherein the damper generates a damping force equal to or greater than the required damping force when the damper expands and contracts at a speed equal to or greater than the predetermined stroke speed.
前記ダンパは、
シリンダと、
前記シリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入されるロッドと、
前記ロッドに装着されて前記シリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入されて前記シリンダ内をロッド側室とピストン側室とに区画するピストンと、
タンクと、
前記ロッド側室と前記ピストン側室とを連通する第1減衰通路に設けた第1オリフィスと、
前記ピストン側室と前記タンクとを連通する第2減衰通路に設けた第2オリフィスと、
前記ロッド側室と前記タンクとを連通する圧側吸込通路に設けられて前記タンクから前記ロッド側室へ向かう液体の流れのみを許容する圧側チェックバルブと、
前記ピストン側室と前記タンクとを連通する伸側吸込通路に設けられて前記タンクから前記ピストン側室へ向かう液体の流れのみを許容する伸側チェックバルブとを有する
ことを特徴とする請求項1に記載の鉄道車両用制振装置。
The damper is
A cylinder;
A rod that is inserted into the cylinder so as to be movable in the axial direction;
a piston attached to the rod and inserted into the cylinder so as to be axially movable, the piston dividing the interior of the cylinder into a rod side chamber and a piston side chamber;
Tanks and
a first orifice provided in a first damping passage communicating between the rod side chamber and the piston side chamber;
a second orifice provided in a second damping passage communicating between the piston side chamber and the tank;
a compression side check valve provided in a compression side suction passage communicating between the rod side chamber and the tank, the compression side check valve allowing only a flow of liquid from the tank to the rod side chamber;
2. The vibration damping device for a railway vehicle according to claim 1, further comprising: an extension-side check valve provided in an extension-side suction passage communicating between the piston-side chamber and the tank, the extension-side check valve allowing only a flow of liquid from the tank to the piston-side chamber.
前記ダンパと前記セミアクティブダンパ或いは前記アクチュエータの一方とは、それぞれ、シリンダと、前記シリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入されるロッドと、前記ロッドに装着されて前記シリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入されて前記シリンダ内をロッド側室とピストン側室とに区画するピストンとを有し、
前記ダンパのシリンダの内径は、前記セミアクティブダンパ或いは前記アクチュエータの一方のシリンダの内径より大径である
ことを特徴とする請求項1に記載の鉄道車両用制振装置。
Each of the damper and the semi-active damper or the actuator has a cylinder, a rod inserted into the cylinder so as to be axially movable, and a piston attached to the rod, inserted into the cylinder so as to be axially movable, and dividing the inside of the cylinder into a rod side chamber and a piston side chamber,
2. The railcar vibration damping device according to claim 1, wherein an inner diameter of the cylinder of the damper is larger than an inner diameter of a cylinder of one of the semi-active damper and the actuator.
前記ダンパと前記セミアクティブダンパ或いは前記アクチュエータの一方とは、それぞれ、シリンダと、前記シリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入されるロッドと、前記ロッドに装着されて前記シリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入されて前記シリンダ内をロッド側室とピストン側室とに区画するピストンとを有し、
前記ダンパのシリンダの肉厚は、前記セミアクティブダンパ或いは前記アクチュエータの一方のシリンダの肉厚より厚い
ことを特徴とする請求項1に記載の鉄道車両用制振装置。
Each of the damper and the semi-active damper or the actuator has a cylinder, a rod inserted into the cylinder so as to be axially movable, and a piston attached to the rod, inserted into the cylinder so as to be axially movable, and dividing the inside of the cylinder into a rod side chamber and a piston side chamber,
2. The railcar vibration damping device according to claim 1, wherein the thickness of the cylinder of the damper is greater than the thickness of one of the cylinders of the semi-active damper or the actuator.
前記ダンパと前記セミアクティブダンパ或いは前記アクチュエータの一方とは、それぞれ、シリンダと、前記シリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入されるロッドと、前記ロッドに装着されて前記シリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入されて前記シリンダ内をロッド側室とピストン側室とに区画するピストンとを有し、
前記ダンパのシリンダ、ロッドおよびピストンの材料の強度は、前記セミアクティブダンパ或いは前記アクチュエータの一方のシリンダ、ロッドおよびピストンの材料の強度よりも高い
ことを特徴とする請求項1に記載の鉄道車両用制振装置。
Each of the damper and the semi-active damper or the actuator has a cylinder, a rod inserted into the cylinder so as to be axially movable, and a piston attached to the rod, inserted into the cylinder so as to be axially movable, and dividing the inside of the cylinder into a rod side chamber and a piston side chamber,
2. The vibration damping device for railway vehicles according to claim 1, wherein the strength of the material of the cylinder, rod and piston of the damper is greater than the strength of the material of the cylinder, rod and piston of the semi-active damper or one of the actuators.
JP2023012692A 2023-01-31 2023-01-31 Vibration control devices for railway vehicles Pending JP2024108368A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023012692A JP2024108368A (en) 2023-01-31 2023-01-31 Vibration control devices for railway vehicles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023012692A JP2024108368A (en) 2023-01-31 2023-01-31 Vibration control devices for railway vehicles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024108368A true JP2024108368A (en) 2024-08-13

Family

ID=92218114

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023012692A Pending JP2024108368A (en) 2023-01-31 2023-01-31 Vibration control devices for railway vehicles

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2024108368A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9352759B2 (en) Cylinder device
KR101916612B1 (en) Railroad vibration control device
WO2016060066A1 (en) Cylinder device
JP4884827B2 (en) Vibration suppression device
WO2012176758A1 (en) Railcar damping device
JP6654943B2 (en) Railcar damper
JPH0538914A (en) Hydraulic control device for active suspension device
JP2000018308A (en) Hydraulic shock absorber
JP6361414B2 (en) Vehicle suspension system
CN112513494B (en) Damper for railway vehicle
JP2024108368A (en) Vibration control devices for railway vehicles
TWI640702B (en) Cylinder device
JP7104847B1 (en) damper
JP2023119628A (en) Cylinder device
JP2012076668A (en) Vibration isolation damper for railway vehicle
JP2003042216A (en) Hydraulic damper
JP6916696B2 (en) Railroad vehicle dampers and railroad vehicle vibration damping devices
JP2000097277A (en) Variable damping force damper
CN107850162B (en) Hydraulic single-cylinder telescopic damping shock absorber
CN110998131A (en) Cylinder device and railway vehicle damping device
WO2024062892A1 (en) Cylinder device
JP7022951B2 (en) damper
JPH0234823B2 (en)
JP7141553B1 (en) Cylinder device
JP2023058088A (en) Cylinder device