JP4188973B2 - Railway vehicle damper - Google Patents
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Description
本発明は、鉄道車両のダンパに関する。 The present invention relates to a railway vehicle damper.
例えば、従来より一部の鉄道車両で採用されている連接構造として、連接台車がその中央部左右に配置された空気バネで支持する枕梁を有し、該枕梁の球面心皿を介して一方の車両と他方の車両とを連接するボルスタ構造や、連接台車の中央部左右に配置された空気バネにて一方の車両を直接支持し、この支持された車両に心皿体を乗せ、該心皿体に他方の車両を回動自在に連結するボルスタレス構造が知られている(例えば、特許文献1参照)。
通常の鉄道車両の運用は折り返し運転をする場合が圧倒的に多いが、このような折り返し運転をする場合に、ボルスタ構造の連接車両は、図8,9に示されるように、どちらを向いて走行しても、曲線路1を走行するときの外軌横圧Aや脱線係数aは同じである。
The operation of ordinary railway vehicles is overwhelmingly often in the case of turning-up operation. When such turning-up operation is carried out, the bolster-structured connected vehicle, as shown in FIGS. Even if the vehicle travels, the external gauge lateral pressure A and the derailment coefficient a when traveling on the
一方、ボルスタレス構造の連接車両では、図6に示されるように、曲線路1の走行時に、連接台車2の空気バネ3,3にて支持された一方の車両4が前方側で走行する場合は、連接台車2が一方の車両4に追随するから、輪軸5,5とレールの台車の旋回抵抗モーメントは小さくなる。したがって、この場合は、図8,9に示されるように、外軌横圧B及び脱線係数bは、ボルスタ構造の場合よりも低くなり、曲線路走行性能は向上する。また、車輪とレールのキシリ音が低減され、沿線への騒音の影響が小さい車両にできる。
On the other hand, in the case of a bolsterless articulated vehicle, as shown in FIG. 6, when one vehicle 4 supported by the
しかし、図7に示されるように、空気バネ3,3にて支持された一方の車両4が後位側になって走行する場合は、一方の車両4が他方の車両6に回動自在に連結されているので曲線路に沿って走行するものの、連接台車2が、空気バネの前後方向の変位と剛性により、一方の車両4に追随する方向にモーメントを受けることから、連接台車2のレールに対する旋回抵抗モーメントが大きくなる。したがって、図8,9に示されるように、外軌横圧C及び脱線係数cが、上述のボルスタ構造の場合よりも高くなり曲線路走行性能が低下する。
However, as shown in FIG. 7, when one vehicle 4 supported by the
そこで本発明は、このような状態を回避するのに適した鉄道車両のダンパを提供することを目的としている。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a railway vehicle damper suitable for avoiding such a state.
本発明は、鉄道車両のダンパのシリンダ内を、ピストンを挟んでロッド側室とボトム側室とに形成するとともに、前記ダンパを、三方切換弁の切換操作によって可動状態と固定状態とに切換可能とする油圧回路を備え、該油圧回路は、前記ロッド側室とボトム側室とを連通する連通油路と、前記ロッド側室とタンクとを連通して該タンクからロッド側室への流れのみを許容するチェック弁を備えた戻り油路と、前記ボトム側室と前記タンクとを連通して該タンクからボトム側室への流れのみを許容するチェック弁を備えた戻り油路とを有し、前記連通油路のロッド側室側には、ロッド側室から出た流体に減衰力を発生させる調圧弁を、前記連通油路のボトム側室側には、ボトム側室から出た流体に減衰力を発生させる調圧弁をそれぞれ設け、前記三方切換弁には、前記連通油路から分岐した油路と、前記シリンダの中立位置に連結した油路と、前記タンクへ連結する油路とを接続し、前記連通油路から分岐した油路と前記タンクへ連結する油路とを連通させ、前記シリンダの中立位置に連結した油路を閉じたダンパの可動状態と、前記シリンダの中立位置に連結した油路と前記タンクへ連結する油路とを連通させ、前記連通油路から分岐した油路を閉じたダンパの固定状態とを前記三方切換弁の切換操作によって行うことを特徴としている。 The present invention, switching within the railcar damper cylinder, and forming into a rod-side chamber and a bottom chamber across the piston, said damper, by the switching operation of the three-way valve in a stationary state variable dynamic state A hydraulic circuit that enables the communication, and the hydraulic circuit allows only a flow from the tank to the rod side chamber by communicating the communicating oil passage that communicates the rod side chamber and the bottom side chamber, and the rod side chamber and the tank. A return oil passage provided with a check valve, and a return oil passage provided with a check valve that allows the flow from the tank to the bottom chamber by allowing the bottom side chamber and the tank to communicate with each other. On the rod side chamber side, a pressure regulating valve that generates a damping force on the fluid exiting from the rod side chamber, and on the bottom side chamber side of the communication oil passage, a pressure regulating valve that generates a damping force on the fluid exiting the bottom side chamber, respectively. Provided, The three-way switching valve connects an oil passage branched from the communication oil passage, an oil passage connected to the neutral position of the cylinder, and an oil passage connected to the tank, and an oil branched from the communication oil passage. An oil passage connected to the tank and an oil passage connected to the tank, and a movable state of the damper closing the oil passage connected to the neutral position of the cylinder, and an oil passage connected to the neutral position of the cylinder and the tank It is characterized in that the fixed state of the damper that closes the oil passage branched from the communication oil passage is made by the switching operation of the three-way switching valve.
本発明によれば、ダンパの可動状態と固定状態とを三方切換弁の切換操作によって切り換えることができる。したがって、例えば、前述の連接車両において、前位側となる車両のダンパを固定状態に、後位側になる車両のダンパを可動状態にすれば、曲線路通過時の外軌横圧及び脱線係数をボルスタ構造の連接車両の外軌横圧や脱線係数よりも低くできるから、曲線路走行性能を向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to switch between the fixed state and the movable state of Da damper by switching operation of three-way valve. Therefore, for example, in the above-described articulated vehicle, if the vehicle damper on the front side is in a fixed state and the vehicle damper on the rear side is in a movable state, the external gauge lateral pressure and derailment coefficient when passing through a curved road Can be made lower than the external gauge lateral pressure and derailment coefficient of the bolster-structured articulated vehicle, so that the curved road performance can be improved.
以下、本発明を連接車両に適用した一実施形態例を図1乃至図5に基づいて説明する。図1及び図2において、一方の車両10と他方の車両11との間に配置された連接台車12は、台車中央部左右に配置された空気バネ13,13にて枕梁14を支持している。該枕梁14は、一方の車両10の端部下方に配置され、枕梁14の車体幅方向中央部の心皿15に、一方の車両10の連結梁16と他方の車両11の連結梁17とを回動自在に連結して、両車両11,12を連接している。
Hereinafter, an example embodiment of the present invention is applied to a continuous contact vehicle will be described with reference to FIGS. 1 to 5. 1 and 2 , an articulated carriage 12 disposed between one
前記一方の車両10は、車体下部左右に垂設したブラケット18に、連接台車12の台車枠19に結合される台車枠ダンパ20と、前記枕梁14に結合されるダンパ21とをそれぞれ設けている。前記他方の車両11は、車体下部左右に垂設したブラケット22に、前記枕梁14に結合されるダンパ23をそれぞれ設けている。すなわち、図2に示されるように、一方の車両10は、左右2本のダンパ21,21を介して、他方の車両11は、左右2本のダンパ23,23を介してそれぞれ枕梁14と結合される。
The one
前記各ダンパ21,23は、図3に示される同一構成の流体圧回路24を有している。この流体圧回路24をダンパ21について説明すると、ダンパ21のシリンダ21a内には、ピストン21bを挟んでロッド側室21cとボトム側室21dとが形成されている。ロッド側室21cとボトム側室21dとは、連通油路24aと、リリーフ油路24bと、ロッド側室21cからタンク24cへの戻り油路24dと、ボトム側室21dからタンク24cへの戻り油路24eとを有している。連通油路24aには、ロッド側室21c側に調圧弁24fが、ボトム側室21dに調圧弁24gがそれぞれ設けられている。リリーフ油路24bには、油路24hに高圧リリーフ弁24iが、油路24jに高圧リリーフ弁24kがそれぞれ設けられている。戻り油路24dにはチェック弁24mが、戻り油路24eにはチェック弁24nがそれぞれ設けられている。また、連通油路24aからは三方切換弁24oのPポートへの油路24pが、戻り油路24eからは三方切換弁24oのAポートへの油路24qがそれぞれ分岐している。さらに、三方切換弁24oのTポートとシリンダ21aの中立位置とは油路24rで連結されている。
Each of the
この流体圧回路24は、ダンパ21を可動状態にする場合は、三方切換弁24oをeブロックの位置とする。この状態でピストン21bが中立位置から伸び方向へ移動すると、ロッド側室21cから出た流体は調圧弁24fを通り減衰力を発生する。その後連通油路24aを通り、Pポートへの油路24p、三方切換弁24o、Aポートへの油路24q、戻り油路24eを経てボトム側室21dに流れる。ロッド側室21cとボトム側室21dとの断面積差によるボトム側室21dの不足流体量は、戻り油路24eのチェック弁24nが開いてタンク24cより吸入される。なお、ピストン21bの移動速度が例えば2cm/s以上となった場合には、油路24jの高圧リリーフ弁24kが開いて流体が流れ、ダンパ力を頭打ちにする。ピストン21bが中立位置から縮み方向へ移動すると、ボトム側室21dから出た流体は調圧弁24gを通り減衰力を発生する。その後連通油路24aを通り、Pポートへの油路24p、三方切換弁24o、Aポートへの油路24qを経てタンク24cに流れる。同時にロッド側室21cには、タンク24cからの流体がチェック弁24mが開いた戻り油路24d通って吸入される。ピストン21bの移動速度が例えば2cm/s以上となった場合には、油路24hの高圧リリーフ弁24iが開いて流体が流れ、ダンパ力を頭打ちにする。
In the
次に、ダンパ21を固定状態にする場合は、三方切換弁24oをdブロックの位置とする。この状態でピストン21bが中立位置から伸び方向へ移動すると、ロッド側室21cから出た流体は調圧弁24fを通りその後連通油路24aを通り、Pポートへの油路24pから三方切換弁24oに達するが、閉じポートであるため結局流体は流れない。ピストン21bの移動荷重が例えば2トンを越えた場合には、油路24jの高圧リリーフ弁24kが開いて流体が流れ、ダンパ力を頭打ちにする。また、ピストン21bが中立位置から縮み方向へ移動すると、ボトム側室21dから出た流体は調圧弁24gを通り、その後連通油路24aを通り、Pポートへの油路24pから三方切換弁24oに達するが、閉じポートであるため結局流体は流れない。ピストン21bの移動荷重が例えば2トンを越えた場合には、油路24hの高圧リリーフ弁24iが開いて流体が流れ、ダンパ力を頭打ちにする。
Next, when the
また、縮み方向へ移動したピストン21bが中立位置を目指して伸び方向へ移動する場合、ロッド側室21cの流体は油路24rを通り、三方切換弁24oのTポートからAポートを経てタンク24cへ流れ、無負荷にてピストン21bが速やかに中立位置に移動する。同時にタンク24cからボトム側室21dに流体が吸入される。伸び方向へ移動したピストン21bが中立位置を目指して縮み方向へ移動する場合も、ボトム側室21dの流体は油路24rを通り、三方切換弁24oのTポートからAポートを経てタンク24cへ流れ、無負荷にてピストン21bが速やかに中立位置に移動する。同時にタンク24cからロッド側室21cに流体が吸入される。
When the
このように構成することにより、一方の車両10が前位側になって曲線路を走行する場合は、運転席からの各三方切換弁24oの操作により、一方の車両10の各ダンパ21を固定状態にし、他方の車両11の各ダンパ23を可動状態にすることによって、連接台車12が一方の車両10に追随して走行するから、連接台車12の旋回抵抗モーメントは小さく、図4,5に示されるように、外軌横圧B及び脱線係数bは、ボルスタ構造の連接車両の外軌横圧Aや脱線係数aよりも低くなる。
By configuring in this way, when one
一方、折り返し運転により、上記とは逆に一方の車両10が後位側になって曲線路を走行する場合は、他方の車両11の各ダンパ23を固定状態にし、一方の車両10の各ダンパ21を可動状態にすることによって、連接台車12は、前位側となる他方の車両11に追随して走行するから、連接台車12の旋回抵抗モーメントは、一方の車両10が前位側になって曲線路を走行する場合と同様に、外軌横圧B及び脱線係数bは、ボルスタ構造の連接車両の外軌横圧Aや脱線係数aよりも低くなる。
On the other hand, when one
したがって、走行前の切換操作により、どちらの方向に走行しても、曲線路通過時の外軌横圧B及び脱線係数bをボルスタ構造の連接車両の外軌横圧Aや脱線係数aよりも低くできるから、曲線路走行性能を向上させることができる。 Therefore, the outer gauge lateral pressure B and the derailment coefficient b when passing through a curved road are more than the outer gauge lateral pressure A and the derailment coefficient a of the bolster structure connected vehicle, regardless of which direction is traveled by the switching operation before traveling. Since it can be lowered, the running performance on curved roads can be improved.
10…一方の車両、11…他方の車両、12…連接台車、13…空気バネ、14…枕梁、15…心皿、21,23…ダンパ、21a…シリンダ、21b…ピストン、21c…ロッド側室、21d…ボトム側室、24…油圧回路、24a…連通油路、24b…リリーフ油路、24c…タンク、24d,24e…戻り油路、24f、24g…調圧弁、24h、24j…油路、24i,24k…高圧リリーフ弁、24m,24n…チェック弁、24o…三方切換弁、24p…Pポートへの油路、24q…Aポートへの油路、24r…油路
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