JP4683602B2 - Yodan damper for railway vehicles - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道車両の懸架装置において、台車と車体との間に介装される鉄道車両用ヨーダンパに関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に鉄道車両はレール上を走行する台車と台車に搭載した車体とを有し、台車と車体との間には縦向きに配置したヨーダンパを介装して車体を懸架すると共に高速直線走行時に台車が蛇行するのを防止している。
【0003】
そして上記のヨーダンパとしては例えば図10に示すものが使用され、このヨーダンパはピストンの中立位置付近と伸縮作動ストロークの全域とに亘って夫々所定の減衰力を発生する所謂位置依存型ダンパと言われるものである。
【0004】
このヨーダンパPはシリンダ101と、シリンダ101内にピストン102を介して移動自在に挿入したピストンロッド103と、シリンダ101の外側に配設したアウターシェル106とを備えている。又シリンダ101内にはピストン102でロッド側室107と反ロッド側室108とを区画し、シリンダ101とアウターシェル106の間には上方がエア室となるリザーバ109が区画されている。
【0005】
二つの油室107,108はピストン102に設けた伸側減衰弁104と圧側減衰弁105とを介して開閉され、更に反ロッド側室108はベースバルブ110を介してリザーバ109に開閉されている。
【0006】
シリンダ101は中央の肉厚部101Aと、これを境に上下に形成した溝部101B,101Cとを有し、ピストン102の中立時にはその外周が肉厚部101Aの内周に当接している。
【0007】
伸縮作動時において、伸長時には伸側減衰弁104で、圧縮時には圧側減衰弁105とベースバルブ110とでそれぞれ伸側及び圧側減衰力を発生する。この場合、ピストン102が肉厚部101Aに当接している時には微振幅により高減衰力が発生し、溝部101B,101Cの位置をストロークしている時はこれらの溝部101B,101Cを油が流れてソフトな減衰力を発揮する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような縦向きに配置されるヨーダンパであると、分力的に垂直方向の振動に対しては有効であっても、水平方向のヨー運動または旋回運動に対して振動吸収割合が小さくなる為、ヨーダンパとしての効果を上げるべく減衰力をより強く(高く)設定する必要がある。この為、鉄道車両の走行中、高い減衰力が発生されると、直線走行時には台車の蛇行が防止される反面、列車がレールのカーブ上を走行する曲線走行では車体の姿勢角度と台車の姿勢角度とが変化し、車体の姿勢が台車の姿勢に直ちに追従できない不具合がある。この為台車がスムースに旋回できず、車輪の輪重がレールへの押圧力として作用し、レールに対する横圧が増加し、レールと車輪との間の過大摩擦が生じてレールや車輪の摩耗が発生する。又左右輪の輪重バランスがくずれて車両の脱線が生じるおそれもある。更に上記のようなカーブ走行時にはヨーダンパが大きくストロークするため、ヨーダンパの減衰力が大きいと車体へ台車側からの外乱振動が伝達されて乗心地を悪化するおそれもある。
【0009】
更に、上記のヨーダンパは台車と車体との間にリザーバのエア室を上方に位置させるべく縦向きに配置されているため、車体下方の取付スペースの制約を受け、車両によっては縦方向に取付けられず斜めに取付けたり、その他車体側スペースがとられ車体下の構造が複雑になる等の不具合がある。
【0010】
又、上記ヨーダンパは伸側と圧側との減衰力を別々の減衰弁104,105、ベースバルブ110で発生させているため伸・圧同一の減衰力を発生させるための設計が困難である。
【0011】
更に又、中立時以外のピストンストローク時にはピストン102が溝101B,101Cと離れているためピストン102とシリンダ101間にガタが発生し、所望の減衰力を得られない。しかもピストン102がシリンダの中間肉厚部101Aの上下端エッジを通過する時ショックが発生し、ピストン外周のシールを損傷するおそれもある。
【0012】
【0013】
そこで、本発明の目的は、ピストンのストロークに依存した減衰力が得られ、又伸圧共用のリリーフバルブにより同一の減衰力が得られ、ピストンのガタの発生が無く所望の安定した減衰力を常に得られるヨーダンパを提供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
【0015】
【0016】
上記の目的を達成するため、本発明のヨーダンパの手段は、水平又は略々水平に配置されるシリンダ内にピストンを介してピストンロッドが移動自在に挿入され、ピストンはシリンダ内にロッド側室と反ロッド側室とを区画し、シリンダの外側にアウターシェルを配設してシリンダとアウターシェルとの間にリザーバを設け、ピストンには反ロッド側室からロッド側室へのみ油の流れを許容するピストン側チェックバルブを設け、上記ロッド側室を伸圧共用のリリーフバルブを介してリザーバに連通させ且つ上記反ロッド側室をリザーバ側からのみ油の流れを許容するベース側チェックバルブを介してリザーバに連通させてピストンの伸縮作動に伴う作動油を上記リリーフバルブを介して一方向に流れるように構成させ、シリンダとアウターシェルとの間にインナーチューブを挿入して当該インナーチューブとシリンダとの間にリザーバと隔離された軸方向の油通路を形成し、この油通路の一端はシリンダの端部に形成した連通孔を介してロッド側室に開口し、ピストン中立位置に対応するシリンダ中間部の上側と下側とにそれぞれ一つ又は複数のオリフィスからなる第1,第2の絞りを形成し、第1の絞りは上記油通路の他端を、第2の絞りはリザーバを、それぞれオリフィスの一部又は全部を介してピストンの伸縮作動位置に対応して選択的にロッド側室又は反ロッド側室に開閉させることを特徴とするものである。
【0017】
この場合、第1,第2の絞りを構成する単一のオリフィスがピストン中立位置に対応するシリンダの中間部に一つ又は軸方向に沿って並列に複数形成され、ピストンの伸縮作動時にストローク位置に対応して順次各オリフィスがピストンで開閉されるようにするのが好ましい。
【0018】
同じく、第1,第2の絞りを構成する単一のオリフィスと、円周方向に沿って形成した複数のオリフィスからなるオリフィス郡がピストン中立位置に対応するシリンダの中間部に軸方向に沿って複数並列に形成されているようにしても良い。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図にもとづいて説明する。
【0020】
図1に示すように本発明に係る懸架装置は、台車Bと車体(図示せず)との間にヨーダンパを介装している鉄道車両の懸架装置であって、ピストンのストローク位置に依存して減衰力を発生するヨーダンパAを水平又は略々水平状態に配設し、当該ヨーダンパAの一端を台車B側に結合し、他端を上方に起立するブラケットDを介して車体側に結合したものである。
【0021】
ヨーダンパAは前後方向のヨーダンパA1と、横方向のヨーダンパA2とを有している。即ち、台車BのシャシーフレームEの両側にブラケットを介して前後方向に向けて水平又は略々水平な左右ヨーダンパA1,A1を一対設け、同じくシャシーフレームEの中央に横方向に向けて水平な中央ヨーダンパA2,A2を相対向して一対設けている。但しどちらか一方のヨーダンパA1又はA2を取付けるだけでも使用可能である。
【0022】
前後方向のヨーダンパA1、横方向のヨーダンパA2は水平又は略々水平に配設されているので車体下方の取付スペースにそれ程制約を受けずに取付けられる。
【0023】
各ヨーダンパAは台車Bと車体とを結合すると共に車体を懸架し、直線走行時には台車Bと車体との姿勢を同一方向に保持して台車Bの蛇行を防止している。又、カーブ上を走行する曲線走行時には、台車Bに追従して車体の姿勢を制御する。
【0024】
そして、これらのヨーダンパAは、本発明においてはピストンとピストンロッドとの伸縮作動ストロークの位置に応じてハード,ソフトの減衰力を発生するようにしている。即ち、直線走行時の場合は上記のようにピストンが微振動するのみでハードな減衰力を発生し、他方、レールのカーブ上を車両が走行する曲線走行時にはピストンとピストンロッドとが大きくストロークしてストローク位置に依存したソフトな減衰力を発生し、台車の姿勢変化に対して車体の姿勢をスムースに追従できるようにしている。
【0025】
上記のヨーダンパAの基本構造は、図2,図3に示すように、シリンダ1内にピストン2を介してピストンロッド3が移動自在に挿入され、ピストン2はシリンダ1内にロッド側室4と反ロッド側室5とを区画し、シリンダ1の外側にアウターシェル6を配設してシリンダ1とアウターシェル6との間にリザーバRを設けている。ピストン2には反ロッド側室5からロッド側室4へのみ油の流れを許容するピストン側チェックバルブ7を設けている。
【0026】
上記ロッド側室4は伸圧共用のリリーフバルブ8を介してリザーバRに連通し、上記反ロッド側室5はリザーバR側からのみ油の流れを許容するベース側チェックバルブ9を介してリザーバRに連通している。これによりピストン2の伸縮作動に伴う作動油が上記リリーフバルブ8を介してシリンダ1内のロッド側室4からリザーバRに向け常に一方向に流れるワンウェイフローを構成している。更にシリンダ1とアウターシェル6との間にインナーチューブ10を挿入して当該インナーチューブ10とシリンダ1との間にリザーバRと隔離された軸方向の油通路11を形成し、この油通路11の一端はシリンダ1の端部に形成した連通孔12を介してロッド側室4に開口している。更にピストン中立位置に対応するシリンダ1の中間部の上側と下側とにそれぞれ一つ又は複数のオリフィスa,b,c,…,nからなる第1の絞りP1と第2の絞りP2とを形成している。第1の絞りP1は上記油通路11の他端を、第2の絞りP2はリザーバを、それぞれオリフィスa,b,cの一部又は全部を介してピストン2の伸縮作動位置に対応して選択的にロッド側室4又は反ロッド側室5に開閉されるようになっている。この場合、ヨーダンパAは略々水平又は水平状態に配置されているのでその下側に位置する第2の絞りP2は常にリザーバRの作動油中にあってダイヤフラム等を設けなくてもエアレーションを起すことがなく、従って減衰力の乱れもない。また各オリフィスa,b,cの組合せとしては、図6,図7,図8,図9に示すパターンがある。
【0027】
例えば、図6に示すように、単一のオリフィスのa,b,c,…,nがピストン中立位置に対応するシリンダ1の中間部に一つ又は軸方向に沿って並列に複数形成され、ピストンの伸縮作動時にストローク位置に対応して順次各オリフィスa,b,c,…,nがピストン2で開閉されるようになっている。
【0028】
又、図7,図8に示すように、単一のオリフィスa,bと、円周方向に沿って形成した複数のオリフィスC1,C2,…,Cnからなるオリフィス郡がピストン中立位置に対応するシリンダ1の中間部に軸方向に沿って複数並列に形成されている。
【0029】
更に、図9に示すように、円周方向に沿って一列に複数のオリフィスC1,C2,C3,C…,Cnからなるオリフィス郡をCnと同様にシリンダ1の中間部に設けても良い。
【0030】
ヨーダンパAについて、更に詳しく説明する。
【0031】
シリンダ1の内周は軸方向に沿って平滑な面を有し、ピストン2の外周が全ストロークに亘ってガタなくスムースに摺接している。
【0032】
シリンダ1とインナーチューブ10とアウターシェル6の一端にはロッドガイド31が結合され、ピストンロッド3がロッドガイド31の中央をシールを介して摺動している。
【0033】
ピストンロッド3の外端にはアイ14が取付けられ、このアイ14には車体側ブラケットD(図1参照)の下部ブラケット16が結合する支持桿15aが設けられている。他方シリンダ1とアウターシェル6の他端にはボトム18が設けられていると共に密封部材17を介してアイ13が結合され、このアイ13には台車B側のブラケットCが結合する支持桿15が設けられている(図1参照)。インナーチューブ10の一端はロッドガイド31に結合されると共にシリンダ1の外周に張出した環状の取付部19に結合されている。
【0034】
ピストン2には複数のポート20を形成し、このポート20の出口端、即ち、ロッド側室4側にリーフバルブからなるピストン側チェックバルブ7が開閉自在に設けられている、ロッドガイド31にはロッド側室4とリザーバRとを連通する油路21が形成され、この油路21の途中にポペット弁からなる伸圧共用のリリーフバルブ8が開閉自在に設けられている。
【0035】
反ロッド側室5はボトム18に形成した油路22を介してリザーバRに連通し、この油路22の途中にスプリングで閉じ方向に付勢されているベース側チェックバルブ9が開閉自在に設けられている。
【0036】
更にインナーチューブ10の端部とシリンダ1の中間部における環状の取付部19にはリザーバRと油通路11とを隔離する為の栓部材24が取付けられ、この栓部材24には油孔23が形成されている。この油孔23はリザーバRに常時開口しているがピストン中立時にはピストン2の外周で閉じられている。更に、この油孔23はピストン2の圧縮作動時、即ち、図2においてピストン中立位置を越えて右方向にストロークした時、ロッド側室4に開口してロッド側室4とリザーバRを連通し、逆に左方向にストロークする伸長作動時には反ロッド側室5に開口して反ロッド側室5とリザーバRとを連通させる。
【0037】
次にヨーダンパAの作動について説明する。
【0038】
図2,図3に示すように、ピストン2が中立位置にある時は第1,第2の絞りP1,P2を構成する各オリフィスa,b,c,…,nはピストン2の外周で閉じられている。又、車両の直線走行時のように、オリフィスa,b,c,…,nが閉じられている範囲でピストン2が伸縮作動又は微振幅にした場合にはロッド側室4と反ロッド側室5の油がリリーフバルブ8よりリザーバRに流出し、この時リリーフバルブ8によりハードな高減衰力を発揮し、車体の共振を押え、走行安定性を保つことができる。
【0039】
車両の曲線走行時のように、大きく左方向にストロークするピストン2の伸長作動時にはピストン側チェックバルブ7が閉じ、ロッド側室4の油が油路21から伸圧共用のリリーフバルブ8を介してリザーバRに流れて減衰力を発生する。この時作動油の一部は連通孔12より油通路11内に流出し、更に油通路11内の油は第1の絞りP1におけるオリフィスa,b,…,nを介して反ロッド側室5に流出し、この時開口しているオリフィスa,b,…,nの数に応じたソフトな伸側減衰力を発揮する(図4A,B参照)。ピストンロッド3の退出体積分の油はリザーバRよりベース側チェックバルブ9を介して導入される。他方、図4(A)(B)のように、中立位置より左方向にストロークしている状態で圧縮作動すると、反ロッド側室5の油の一部はピストン側チェックバルブ7を介してロッド側室4に置換され、ピストンロッド侵入体積分の油は一部がリリーフバルブ8を介してリザーバRに流出すると共に第2の絞りP2におけるオリフィスa,b,…,nを介してリザーバRに流出して減衰力を発生すると共に、作動油の一部は第2の絞りP2によりソフトな圧側減衰力を発生する。
【0040】
次に図5に示すように、中立位置より右方向に大きくストロークする圧縮作動時には反ロッド側室5の油がピストン側チェックバルブ7を介してロッド側室4に流出すると共にピストンロッド3の侵入体積分の油が伸圧共用のリリーフバルブ8を介してリザーバRに流出しつつ圧側減衰力を発生する一方、ロッド側室4内の作動油の一部が第2の絞りP2におけるオリフィスa,b,…,nの一部又は全部を介してリザーバRに流出し、オリフィスa,b,…,nの開口面積に応じたソフトな圧側減衰力を発生する。
【0041】
又、中立位置より右方向にストロークしている状態で伸長作動するとピストン側チェックバルブ7が閉じ、ロッド側室4の油が第2の絞りP2におけるオリフィスa,b,…,nを介してリザーバRに流出し、オリフィスa,b,…,nの開口面積に応じたソフトな伸側減衰力を発生する。この時ピストンロッド3の退出体積分の油がベース側チェックバルブ9を介してリザーバRより反ロッド側室5に導入される。この時、ロッド側室4と油通路11とは同圧なので第1の絞りP1のオリフィスa,b,・・・,nを作動油が流通することはない。
【0042】
ところで、第1,第2の絞りP1,P2におけるオリフィスa,b,c,…,nのパターンは図6乃至図9に示すようにいろいろなパターンがあり、それぞれのパターンに応じたソフトな減衰力特性が得られる。
【0043】
例えば、図6(A)に示すように、単一のオリフィスa,b,…,nを並列に軸方向に沿って形成した場合、全オリフィスa,b,…,nが閉じている時の伸・圧減衰力特性は一番ハードな特性F1となり、中立位置より伸側又は圧側l1だけストロークして一つのオリフィスa又はbが開口した時は若干ソフトな特性F2となり、l2以上ストロークして全オリフィスa,b,…,nが全開した時は一番ソフトな特性F5が得られる。即ち、ピストン2が順次l1,l2,…lnとストロークしてオリフィスa,b,…,nを開いていくに従って減衰力をオリフィスの開口面積に応じてハード,ミディアム,ソフトと変更する。いいかえれば、ピストン2の中立位置からストロークに応じてピストンの位置に依存する減衰力特性を得ることができる。
【0044】
同様に図7(A)は、単一のオリフィスa,bと中央のオリフィスC1,C2,C3のオリフィス郡を組合せたものであり、中央のオリフィスC1,C2,C3が開口した時は、図6(A)の単一のオリフィスcより特性がソフトとなり、全体の特性は図7(B)のグラフF1〜F4に示す通りとなる。
【0045】
又、図8(A)は左側のオリフィス郡をオリフィスC1,C2,C3で構成して他の単一のオリフィスa,bと組合せたものであり、その時の特性は図8(B)のグラフF1〜F4で示される。
【0046】
又、図9(A)は単一のオリフィスC1,C2,C3,…,Cnを円周方向に一ケ所設けたものであり、オリフィスC1Cnが全開した時図9(B)のソフトな特性F2が得られる。
【0047】
第1,第2の絞りP1,P2におけるオリフィスa,b,…,nの組合せパターンは図示に限られるものでは無く、同一思想にもとづいていろいろなパターンが出来る。
【0048】
【発明の効果】
本発明によれば、次の効果がある。
【0049】
【0050】
【0051】
(1) 請求項1,2,3の発明によれば、ピストンの中立位置又は中立位置近傍では第1,第2の絞りを全閉することにより高減衰力を発生でき、中立位置を越した伸縮ストローク位置では第1,第2の絞りの開口面積に応じたソフトな減衰力が得られる。即ち、ピストンのストローク位置に応じた位置依存の減衰力を発揮できる。
【0052】
(2) 同じく、ダンパの伸縮作動に伴う作動油の流れをワンウェイフローとしたので伸側,圧側の減衰力を同一の伸圧共用リリーフバルブと同一の第1,第2の絞りで発生させるので両者同一の減衰力を得ることができ、減衰力発生機構の設計が容易であると共に、シリンダを水平又は略々水平状態に配置した為、リザーバ用ダイヤフラムやベロー等を使用することなく横置きダンパを構成することができ、従来の横置きダンパと比べても簡単な構造で安価に製作できる。
【0053】
(3)同じく、シリンダの内周に溝加工することなく同一の減衰力発生機構で全ストロークに亘って減衰力を発生できるので、ピストンはシリンダ内に全ストロークに亘って段差なくスムースにストロークでき、ガタの発生防止ができ、ピストン外周のシール等の損傷を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る鉄道車両の懸架装置の分解斜視図である。
【図2】本発明に係るヨーダンパの縦断正面図である。
【図3】図2の一部拡大断面図である。
【図4】(A)(B)ピストンが伸長ストロークした状態の図2の一部拡大断面図である。
【図5】ピストンが圧縮ストロークした状態の図2の一部拡大断面図である。
【図6】(A)(B)一実施の形態に係るオリフィスの組合せパターンの展開図とその減衰力特性のグラフである。
【図7】(A)(B)他の実施の形態に係るオリフィスの組合せパターンの展開図とその減衰力特性のグラフである。
【図8】(A)(B)他の実施の形態に係るオリフィスの組合せパターンの展開図とその減衰力特性のグラフである。
【図9】(A)(B)他の実施の形態に係るオリフィスの組合せパターンの展開図とその減衰力特性のグラフである。
【図10】従来のヨーダンパの縦断正面図である。
【符号の説明】
1 シリンダ
2 ピストン
3 ピストンロッド
4 ロッド側室
5 反ロッド側室
6 アウターシェル
7 チェックバルブ
8 リリーフバルブ
9 ベース側チェックバルブ
10 インナーチューブ
11 油通路
12 連通孔
A ヨーダンパ
B 台車
D ブラケット
E シャシーフレーム
R リザーバ
P1,P2 絞り
a,b,c,…,n オリフィス[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a railway vehicle yaw damper that is interposed between a carriage and a vehicle body in a suspension system for a railway vehicle .
[0002]
[Prior art]
In general, a railway vehicle has a carriage traveling on a rail and a vehicle body mounted on the carriage. A vehicle body is suspended between a carriage and a vehicle body via a vertically disposed yaw damper, and the vehicle is moved during high-speed linear traveling. Is prevented from meandering.
[0003]
As the above-mentioned yaw damper, for example, the one shown in FIG. 10 is used, and this yaw damper is a so-called position-dependent damper that generates a predetermined damping force in the vicinity of the neutral position of the piston and in the entire range of the expansion / contraction operation stroke. Is.
[0004]
The yaw damper P includes a
[0005]
The two
[0006]
The
[0007]
During the expansion / contraction operation, the expansion
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of a yaw damper arranged in the vertical direction as described above, even if it is effective for vibration in the vertical direction in terms of force, it has a vibration absorption ratio for horizontal yaw movement or turning movement. Therefore, it is necessary to set the damping force stronger (higher) in order to increase the effect as a yaw damper. For this reason, if a high damping force is generated during the running of a railway vehicle, the bogie is prevented from meandering during straight running, while the body posture angle and the bogie posture are taken during curving where the train runs on a rail curve. There is a problem that the angle changes and the posture of the vehicle body cannot immediately follow the posture of the carriage. For this reason, the carriage cannot turn smoothly, the wheel load acts as a pressing force on the rail, the lateral pressure against the rail increases, excessive friction between the rail and the wheel occurs, and the wear of the rail or wheel is reduced. appear. Also, the wheel load balance between the left and right wheels may be lost, and derailment of the vehicle may occur. Further, since the yaw damper makes a large stroke when traveling on a curve as described above, if the damping force of the yaw damper is large, disturbance vibration from the carriage side may be transmitted to the vehicle body, which may deteriorate the riding comfort.
[0009]
Furthermore, since the above-mentioned yaw damper is disposed vertically between the carriage and the vehicle body so that the air chamber of the reservoir is positioned upward, it is restricted in the installation space below the vehicle body, and may be installed in the vertical direction depending on the vehicle. However, there are problems such as mounting at an angle and making the structure under the vehicle complicated by taking space on the vehicle body side.
[0010]
In addition, since the yaw damper generates the damping force on the expansion side and the pressure side by the
[0011]
Further, since the
[0012]
[0013]
Accordingly, an object of the present invention is to obtain a damping force that depends on the stroke of the piston, and to obtain the same stable damping force by the relief valve shared by the expansion pressure, and to produce a desired stable damping force without the occurrence of piston play. It is to provide a yodan damper that is always available.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
[0015]
[0016]
In order to achieve the above object, the means of the yaw damper according to the present invention is such that a piston rod is movably inserted into a cylinder disposed horizontally or substantially horizontally via a piston, and the piston is opposed to the rod side chamber in the cylinder. Piston side check that divides the rod side chamber, arranges an outer shell outside the cylinder, provides a reservoir between the cylinder and the outer shell, and allows the piston to flow only from the rod side chamber to the rod side chamber A piston is provided by connecting the rod side chamber to the reservoir via a relief valve that shares pressure expansion, and connecting the anti-rod side chamber to the reservoir via a base side check valve that allows oil flow only from the reservoir side. hydraulic oil caused by the expansion and contraction operation is configured to flow in one direction through the relief valve, cylinder and outer Insert the inner tube between the E Le form a reservoir with the oil passage of the isolated axially between the inner tube and the cylinder, one end of the oil passage communicating hole formed at an end of the cylinder The first throttle is formed by one or more orifices on the upper and lower sides of the cylinder middle corresponding to the piston neutral position. The other end of the oil passage and the second throttle are selectively opened and closed to the rod side chamber or the anti-rod side chamber corresponding to the expansion / contraction operation position of the piston through part or all of the orifice, respectively. It is what.
[0017]
In this case, a single orifice constituting the first and second throttles is formed in the middle part of the cylinder corresponding to the piston neutral position or in parallel along the axial direction, so that the stroke position is It is preferable that each orifice is sequentially opened and closed by a piston correspondingly.
[0018]
Similarly, an orifice group consisting of a single orifice constituting the first and second restrictors and a plurality of orifices formed along the circumferential direction is provided along the axial direction in the middle portion of the cylinder corresponding to the piston neutral position. A plurality of them may be formed in parallel.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0020]
As shown in FIG. 1, the suspension device according to the present invention is a suspension device for a railway vehicle in which a yaw damper is interposed between a carriage B and a vehicle body (not shown), and depends on the stroke position of a piston. The yaw damper A that generates damping force is disposed horizontally or substantially horizontally, one end of the yaw damper A is coupled to the carriage B side, and the other end is coupled to the vehicle body side via a bracket D that stands upward. Is.
[0021]
The yaw damper A has a front and rear yaw damper A1 and a lateral yaw damper A2. That is, a pair of left and right yaw dampers A1 and A1 that are horizontally or substantially horizontal are provided on both sides of the chassis frame E of the carriage B via the brackets, and are horizontally centered horizontally in the center of the chassis frame E. A pair of yaw dampers A2 and A2 are provided facing each other. However, it is possible to use only one of the yaw dampers A1 or A2.
[0022]
The front and rear yaw damper A1 and the lateral yaw damper A2 are arranged horizontally or substantially horizontally, so that they can be mounted in the mounting space below the vehicle body without much restrictions.
[0023]
Each yaw damper A connects the carriage B and the vehicle body and suspends the vehicle body, and maintains the posture of the carriage B and the vehicle body in the same direction during straight running to prevent the carriage B from meandering. Further, when the vehicle travels on a curve, the posture of the vehicle body is controlled following the carriage B.
[0024]
In the present invention, these yaw dampers A are configured to generate hard and soft damping forces in accordance with the position of the expansion / contraction operation stroke between the piston and the piston rod. In other words, in the case of straight running, the piston slightly vibrates as described above to generate a hard damping force. On the other hand, when the vehicle runs on the rail curve, the piston and the piston rod greatly stroke. A soft damping force that depends on the stroke position is generated so that the posture of the vehicle body can be smoothly followed with respect to changes in the posture of the carriage.
[0025]
2 and 3, the basic structure of the above-described yaw damper A is such that the
[0026]
The rod side chamber 4 communicates with the reservoir R via a
[0027]
For example, as shown in FIG. 6, a single orifice a, b, c,..., N is formed in the middle portion of the
[0028]
Further, as shown in FIGS. 7 and 8, an orifice group composed of a single orifice a, b and a plurality of orifices C1, C2,..., Cn formed along the circumferential direction corresponds to the piston neutral position. A plurality of
[0029]
Furthermore, as shown in FIG. 9, an orifice group composed of a plurality of orifices C1, C2, C3, C..., Cn in a line along the circumferential direction may be provided in the middle portion of the
[0030]
The yaw damper A will be described in more detail.
[0031]
The inner periphery of the
[0032]
A
[0033]
An
[0034]
The
[0035]
The
[0036]
Further, a
[0037]
Next, the operation of the yaw damper A will be described.
[0038]
2 and 3, when the
[0039]
The piston
[0040]
Next, as shown in FIG. 5, during the compression operation in which the stroke is greatly increased to the right from the neutral position, the oil in the non -
[0041]
Further , when the expansion operation is performed in a state where the stroke is to the right from the neutral position , the piston
[0042]
By the way, there are various patterns of the orifices a, b, c,..., N in the first and second diaphragms P1, P2, as shown in FIGS. 6 to 9, and soft attenuation corresponding to each pattern. Force characteristics are obtained.
[0043]
For example, as shown in FIG. 6A, when a single orifice a, b,..., N is formed in parallel along the axial direction, all the orifices a, b,. Stretch / pressure damping force characteristic is the hardest characteristic F1. When one orifice a or b is opened after the stroke of the extension side or compression side l1 from the neutral position, it becomes a slightly soft characteristic F2, and strokes more than l2. When all the orifices a, b,..., N are fully opened, the softest characteristic F5 is obtained. That is, as the
[0044]
Similarly, FIG. 7A shows a combination of a single orifice a, b and a central orifice group C1, C2, C3. When the central orifices C1, C2, C3 are opened, FIG. The characteristic becomes softer than the single orifice c of 6 (A), and the overall characteristic is as shown in graphs F1 to F4 in FIG. 7 (B).
[0045]
FIG. 8A shows the left orifice group composed of orifices C1, C2 and C3 combined with other single orifices a and b. The characteristic at that time is the graph of FIG. 8B. It is indicated by F1 to F4.
[0046]
9A shows a single orifice C1, C2, C3,..., Cn provided in one place in the circumferential direction. When the orifice C1Cn is fully opened, the soft characteristic F2 shown in FIG. Is obtained.
[0047]
The combination patterns of the orifices a, b,..., N in the first and second apertures P1, P2 are not limited to the illustrated ones, and various patterns can be made based on the same idea.
[0048]
【The invention's effect】
The present invention has the following effects.
[0049]
[0050]
[0051]
(1) According to the first, second, and third aspects of the invention, a high damping force can be generated by fully closing the first and second throttles in the neutral position of the piston or in the vicinity of the neutral position. A soft damping force corresponding to the opening areas of the first and second diaphragms can be obtained at the expansion / contraction stroke position. That is, a position-dependent damping force according to the stroke position of the piston can be exhibited.
[0052]
(2) Similarly, since the hydraulic oil flow accompanying the expansion / contraction operation of the damper is a one-way flow, the damping force on the expansion side and the compression side is generated by the same first and second throttles as the same relief pressure relief valve. The same damping force can be obtained, the design of the damping force generation mechanism is easy, and the cylinder is placed in a horizontal or substantially horizontal state, so that a horizontal damper can be used without using a reservoir diaphragm or bellows. And can be manufactured at a low cost with a simple structure as compared with a conventional horizontal damper.
[0053]
(3) Similarly, since the damping force can be generated over the entire stroke with the same damping force generation mechanism without grooving the inner periphery of the cylinder, the piston can be smoothly moved in the cylinder over the entire stroke without any step. It is possible to prevent the occurrence of backlash, and to prevent damage to the seal on the outer periphery of the piston.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a railway vehicle suspension system according to the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal front view of a yaw damper according to the present invention.
FIG. 3 is a partially enlarged sectional view of FIG . 2 ;
[4] (A) (B) the piston is a partially enlarged cross-sectional view of FIG. 2 in a state in which tension stroke.
5 is a partially enlarged cross-sectional view of FIG. 2 in a state where a piston has undergone a compression stroke.
6A and 6B are development diagrams of orifice combination patterns and graphs of damping force characteristics thereof according to one embodiment.
7A and 7B are development views of orifice combination patterns and graphs of damping force characteristics thereof according to other embodiments.
8A and 8B are development views of orifice combination patterns according to other embodiments and a graph of the damping force characteristics thereof.
9A and 9B are development views of orifice combination patterns and graphs of damping force characteristics thereof according to other embodiments.
FIG. 10 is a longitudinal front view of a conventional yaw damper.
[Explanation of symbols]
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