JPH062463B2 - 車両用液圧振動制御装置 - Google Patents
車両用液圧振動制御装置Info
- Publication number
- JPH062463B2 JPH062463B2 JP59084010A JP8401084A JPH062463B2 JP H062463 B2 JPH062463 B2 JP H062463B2 JP 59084010 A JP59084010 A JP 59084010A JP 8401084 A JP8401084 A JP 8401084A JP H062463 B2 JPH062463 B2 JP H062463B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydraulic
- vehicle body
- vibration
- servo valve
- actuator
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
- B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
- B61F5/02—Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
- B61F5/04—Bolster supports or mountings
- B61F5/12—Bolster supports or mountings incorporating dampers
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、車両の乗心地を改善するための振動制御装置
に係り、特に液圧を用いた車両用液圧振動制御装置に関
するものである。
に係り、特に液圧を用いた車両用液圧振動制御装置に関
するものである。
本発明に最も近い従来例としては、空気圧複動シリンダ
を用いた特開昭５５−１１９５４号（特願昭５３−８５
１３２号）および特開昭５６−１７７５４号（特願昭５
４−９１５６５号）が挙げられる。
を用いた特開昭５５−１１９５４号（特願昭５３−８５
１３２号）および特開昭５６−１７７５４号（特願昭５
４−９１５６５号）が挙げられる。
これらは、振動制御装置としては構造簡単でそれなりの
効果を有するものであるが、空気圧を利用するため、高
い周波数の振動に対しては応答性が低下し十分な制御が
できないこと，また、大出力を要求される場合には、供
給される空気圧が低いためサーボ弁やアクチュエータな
どが大型化し、台車まわりへの取付艤装が困難になるこ
となどの問題があった。
効果を有するものであるが、空気圧を利用するため、高
い周波数の振動に対しては応答性が低下し十分な制御が
できないこと，また、大出力を要求される場合には、供
給される空気圧が低いためサーボ弁やアクチュエータな
どが大型化し、台車まわりへの取付艤装が困難になるこ
となどの問題があった。
これら問題点の解決のためには、供給圧力が高く高周波
まで応答性の良い油圧を用いることが考えられる。今、
従来の油圧技術を適用した制御系を第１図に示す。制御
器９は、車体１に取付けた加速度計６の出力を増巾し、
油圧サーボ弁８を操作することにより油圧源１０より送
り出される油圧を制御して油圧アクチュエータ７を動作
させ、車体１に力を加えて車体１の振動加速度を抑制さ
せるものである。２は空気ばね、３は台車枠、４は軸ば
ね、５は輪軸、１１は指令線、１２は油圧管、１３は信
号線、１４は油圧ホースである。
まで応答性の良い油圧を用いることが考えられる。今、
従来の油圧技術を適用した制御系を第１図に示す。制御
器９は、車体１に取付けた加速度計６の出力を増巾し、
油圧サーボ弁８を操作することにより油圧源１０より送
り出される油圧を制御して油圧アクチュエータ７を動作
させ、車体１に力を加えて車体１の振動加速度を抑制さ
せるものである。２は空気ばね、３は台車枠、４は軸ば
ね、５は輪軸、１１は指令線、１２は油圧管、１３は信
号線、１４は油圧ホースである。
本方式を採用すれば、供給圧力の高い油圧を用いるため
サーボ弁８，アクチュエータ７は小さな外形寸法で大き
な出力を出すことができ、台車まわりへの取付艤装が容
易になると共に油の非圧縮性のために周波数応答性が向
上し、従来の空気式では不可能であった１０Hz前後の高
周波域も制御可能となる。
サーボ弁８，アクチュエータ７は小さな外形寸法で大き
な出力を出すことができ、台車まわりへの取付艤装が容
易になると共に油の非圧縮性のために周波数応答性が向
上し、従来の空気式では不可能であった１０Hz前後の高
周波域も制御可能となる。
しかしながら、油圧を用いる第１図に示す方式の場合、
作動流体として圧縮性のない油を用いるためサーボ弁８
の応答性の限界である２０〜３０Hz以上の加振に対して
は応答せず、限界以上の周波数のレールからの加振が油
圧アクチュエータ７を通じて台車枠３から直接車体１へ
伝わり、高周波のびびり振動が車体１に直接伝わる可能
性があった。
作動流体として圧縮性のない油を用いるためサーボ弁８
の応答性の限界である２０〜３０Hz以上の加振に対して
は応答せず、限界以上の周波数のレールからの加振が油
圧アクチュエータ７を通じて台車枠３から直接車体１へ
伝わり、高周波のびびり振動が車体１に直接伝わる可能
性があった。
また、油圧を用いる場合応答性が非常に良く出力も大き
いことから、万一サーボ弁８が固渋した場合などには大
きな力が車体に加わると共に、アクチュエータ７が伸縮
どちらかの方向へストロークいっぱいに動き切ってしま
い、空気ばね２の正常な動作を妨害し、乗心地が急激に
悪化すると共に最悪の場合車体１を大きく傾け、脱線に
至る可能性もあった。
いことから、万一サーボ弁８が固渋した場合などには大
きな力が車体に加わると共に、アクチュエータ７が伸縮
どちらかの方向へストロークいっぱいに動き切ってしま
い、空気ばね２の正常な動作を妨害し、乗心地が急激に
悪化すると共に最悪の場合車体１を大きく傾け、脱線に
至る可能性もあった。
このようなことから、従来より油圧方式のメリットは認
められながらなかなか採用が難しいという状態であっ
た。
められながらなかなか採用が難しいという状態であっ
た。
本発明の目的とするところは、装置全体が小型で、か
つ、応答性が良く、台車から車体に伝わる振動のうちサ
ーボ弁で制御可能な周波数以上の振動については不感と
し、サーボ弁の固渋の不具合を防止するとともに車両へ
の乗客の乗車状況に応じた減衰力が得られ乗心地の向上
を図ることができる車両の液圧振動制御装置を提供する
ことにある。
つ、応答性が良く、台車から車体に伝わる振動のうちサ
ーボ弁で制御可能な周波数以上の振動については不感と
し、サーボ弁の固渋の不具合を防止するとともに車両へ
の乗客の乗車状況に応じた減衰力が得られ乗心地の向上
を図ることができる車両の液圧振動制御装置を提供する
ことにある。
本発明は、台車上にばねを介して支持された車体と台車
との間に、前記ばねに併設して設けられた液圧アクチュ
エータと、該液圧アクチュエータを動作させる液圧媒体
を供給する液圧源と、該液圧源から前記液圧アクチュエ
ータへ供給される液圧媒体を制御するサーボ弁と、車体
の振動加速度を検知する加速度検知手段と、該加速度検
知手段の検知結果を制御入力として車体の振動を抑制す
るように前記制御入力を補償して前記サーボ弁を制御す
る制御器とから構成した車両用液圧振動制御装置におい
て、 前記液圧アクチュエータの各液圧室を絞り手段を介して
連通し、前記絞り手段を台車から車体に伝わる振動のう
ち前記サーボ弁の制御可能な周波数以上の振動を抑制す
る絞り径であって該絞り径を減少可能な可変絞りによっ
て構成し、 前記液圧アクチュエータと液圧源とつなぐ液圧配管系
に、液圧媒体の供給を遮断する遮断手段を設け、 前記制御器を、異常検知時に前記遮断手段へ遮断動作さ
せる指令を出力するとともに、車体重量の増大時に前記
絞り手段へその絞り径を減少させる指令を出力するもの
としたことを特徴とする。
との間に、前記ばねに併設して設けられた液圧アクチュ
エータと、該液圧アクチュエータを動作させる液圧媒体
を供給する液圧源と、該液圧源から前記液圧アクチュエ
ータへ供給される液圧媒体を制御するサーボ弁と、車体
の振動加速度を検知する加速度検知手段と、該加速度検
知手段の検知結果を制御入力として車体の振動を抑制す
るように前記制御入力を補償して前記サーボ弁を制御す
る制御器とから構成した車両用液圧振動制御装置におい
て、 前記液圧アクチュエータの各液圧室を絞り手段を介して
連通し、前記絞り手段を台車から車体に伝わる振動のう
ち前記サーボ弁の制御可能な周波数以上の振動を抑制す
る絞り径であって該絞り径を減少可能な可変絞りによっ
て構成し、 前記液圧アクチュエータと液圧源とつなぐ液圧配管系
に、液圧媒体の供給を遮断する遮断手段を設け、 前記制御器を、異常検知時に前記遮断手段へ遮断動作さ
せる指令を出力するとともに、車体重量の増大時に前記
絞り手段へその絞り径を減少させる指令を出力するもの
としたことを特徴とする。
本発明の一実施例を第２図に示す。第２図は１チャンネ
ルだけ抜き出して拡大図示したものであり、車両全体へ
の配置は第１図と大略同一である。
ルだけ抜き出して拡大図示したものであり、車両全体へ
の配置は第１図と大略同一である。
アクチュエータは、シリンダ２１とその内部を摺動する
ピストン３７，ロッド２０およびそれらのシール２３，
２５より成る。前記シリンダ２１の外部に電気指令によ
り絞り径を任意の値に変更できる可変絞り弁３８が設け
られ、該可変絞り弁３８を介してピストン３７の両側の
油室すなわち液圧室を連通している。この可変絞り弁３
８は制御を行なわない状態で普通のオイルダンパーと同
一の減衰力を発生するようにその絞り径が形成されてい
る。また、サーボ弁３０の制御可能な周波数以上の加振
が加わった際にも、油は可変絞り弁２８を通って流れ高
周波振動を車体に伝えないようになっている。
ピストン３７，ロッド２０およびそれらのシール２３，
２５より成る。前記シリンダ２１の外部に電気指令によ
り絞り径を任意の値に変更できる可変絞り弁３８が設け
られ、該可変絞り弁３８を介してピストン３７の両側の
油室すなわち液圧室を連通している。この可変絞り弁３
８は制御を行なわない状態で普通のオイルダンパーと同
一の減衰力を発生するようにその絞り径が形成されてい
る。また、サーボ弁３０の制御可能な周波数以上の加振
が加わった際にも、油は可変絞り弁２８を通って流れ高
周波振動を車体に伝えないようになっている。
２８は車体の加速度を検出して制御器２９に伝える加速
度計、３１は前記サーボ弁３０を介してアクチュエータ
に供給される油圧を発生させる油圧源である。３２は締
切弁２７とアクチュエータとを接続する油圧ホース、３
３は前記油圧源３１，サーボ弁３０および締切弁２７を
接続する油圧管である。３４は制御器２９と締切弁２７
を接続する指令線、３５は制御器２９とサーボ弁３０を
接続する指令線、４０は制御器２９と可変絞り弁３８を
接続する指令線である。
度計、３１は前記サーボ弁３０を介してアクチュエータ
に供給される油圧を発生させる油圧源である。３２は締
切弁２７とアクチュエータとを接続する油圧ホース、３
３は前記油圧源３１，サーボ弁３０および締切弁２７を
接続する油圧管である。３４は制御器２９と締切弁２７
を接続する指令線、３５は制御器２９とサーボ弁３０を
接続する指令線、４０は制御器２９と可変絞り弁３８を
接続する指令線である。
アクチュエータとサーボ弁３０との間の油圧配管系であ
って、前記可変絞り弁３８よりもサーボ弁３０に近い配
管系に締切弁２７が設けてあり、前記サーボ弁３０が固
渋し車体に過大な加速度が加わったり制御系に異常が生
じたときは、制御器２９からの指令により、該締切弁２
７が動作して油路を締め切るようになっている。
って、前記可変絞り弁３８よりもサーボ弁３０に近い配
管系に締切弁２７が設けてあり、前記サーボ弁３０が固
渋し車体に過大な加速度が加わったり制御系に異常が生
じたときは、制御器２９からの指令により、該締切弁２
７が動作して油路を締め切るようになっている。
前記可変絞り弁３８は制御器２９から指令線４０を介し
て伝えられる指令電流により制御される。すなわち、車
体重量が大きい満員の際には絞り径を小さくして減衰力
を上げると共に、アクチュエータとしての出力を上げて
制御力を増やし、車体重量が小さい空車の際は絞り径を
大きくして減衰力を下げると共に、アクチュエータとし
ての出力を低下させる。このようにして、常に最適な条
件のもとで振動制御を行なうことができる。なお、前記
車体重量の大小は、既知のブレーキ制御系の応荷重装置
に用いられる空気ばねの圧力から得られる制御信号を用
いることによって判定することができる。
て伝えられる指令電流により制御される。すなわち、車
体重量が大きい満員の際には絞り径を小さくして減衰力
を上げると共に、アクチュエータとしての出力を上げて
制御力を増やし、車体重量が小さい空車の際は絞り径を
大きくして減衰力を下げると共に、アクチュエータとし
ての出力を低下させる。このようにして、常に最適な条
件のもとで振動制御を行なうことができる。なお、前記
車体重量の大小は、既知のブレーキ制御系の応荷重装置
に用いられる空気ばねの圧力から得られる制御信号を用
いることによって判定することができる。
このような構成とすることにより、前記可変絞り弁３８
の絞り径が、サーボ弁３０で制御できない高周波域での
振動を台車から車体に伝えないように構成されているこ
とから、高周波域の振動による乗心地の低下を防止する
ことができる。また、万一サーボ弁３０が固渋した際
も、締切弁２７を締切動作させることによって、可変絞
り弁３８がオイルダンパとして働き、過大な異常力を発
生させずに従来の振動制御を行なわない車両なみの乗心
地を確保することができる。なお、前述のように油圧系
の問題点を解決することにより、周波数特性の優れた出
力の大きい振動制御系を構成することができる。したが
って、サーボ弁およびアクチュエータは、従来の空気圧
を利用した振動制御装置に比べて小型なものを採用でき
るため、車両への設置も容易となる。
の絞り径が、サーボ弁３０で制御できない高周波域での
振動を台車から車体に伝えないように構成されているこ
とから、高周波域の振動による乗心地の低下を防止する
ことができる。また、万一サーボ弁３０が固渋した際
も、締切弁２７を締切動作させることによって、可変絞
り弁３８がオイルダンパとして働き、過大な異常力を発
生させずに従来の振動制御を行なわない車両なみの乗心
地を確保することができる。なお、前述のように油圧系
の問題点を解決することにより、周波数特性の優れた出
力の大きい振動制御系を構成することができる。したが
って、サーボ弁およびアクチュエータは、従来の空気圧
を利用した振動制御装置に比べて小型なものを採用でき
るため、車両への設置も容易となる。
前記可変絞り弁３０を車体重量の大きい場合と小さい場
合すなわち乗客の乗車状態に応じてその絞り径を制御し
て必要な減衰力を得ることにより、アクチュエータの出
力を車体重量の大きい場合に大きく、車体重量が小さい
場合に小さくすることができることができるため、乗心
地をさらに向上させることができる。
合すなわち乗客の乗車状態に応じてその絞り径を制御し
て必要な減衰力を得ることにより、アクチュエータの出
力を車体重量の大きい場合に大きく、車体重量が小さい
場合に小さくすることができることができるため、乗心
地をさらに向上させることができる。
以上説明したように本発明によれば、応答性の良い液圧
を用いて振動制御を行なうことから、周波数特性の優れ
た出力の大きい振動制御装置を実現でき、装置全体の小
型化も図れる。また、万一制御系の異常が生じてもアク
チュエータをダンパとして用いるため、不具合を防止で
き、さらに、乗客の乗車状態に応じて減衰力を得ること
から乗心地の向上を図ることができる。
を用いて振動制御を行なうことから、周波数特性の優れ
た出力の大きい振動制御装置を実現でき、装置全体の小
型化も図れる。また、万一制御系の異常が生じてもアク
チュエータをダンパとして用いるため、不具合を防止で
き、さらに、乗客の乗車状態に応じて減衰力を得ること
から乗心地の向上を図ることができる。
第１図は従来技術による振動制御装置の系統図、第２図
は本発明による振動制御装置の一実施例を示す系統図で
ある。 ２１……シリンダ、２８……加速度系、２９……制御
器、３０……サーボ弁、３１……油圧源、３７……ピス
トン、３８……可変絞り弁。
は本発明による振動制御装置の一実施例を示す系統図で
ある。 ２１……シリンダ、２８……加速度系、２９……制御
器、３０……サーボ弁、３１……油圧源、３７……ピス
トン、３８……可変絞り弁。
フロントページの続き (72)発明者 笠井 健次郎 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内 (72)発明者 高井 英夫 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内 (72)発明者 平石 元実 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内 (72)発明者 寺田 勝之 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 檜垣 博 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (56)参考文献 特開 昭55−11954（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−160911（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】台車上にばねを介して支持された車体と台
車との間に、前記ばねに併設して設けられた液圧アクチ
ュエータと、該液圧アクチュエータを動作させる液圧媒
体を供給する液圧源と、該液圧源から前記液圧アクチュ
エータへ供給される液圧媒体を制御するサーボ弁と、車
体の振動加速度を検知する加速度検知手段と、該加速度
検知手段の検知結果を制御入力として車体の振動を抑制
するように前記制御入力を補償して前記サーボ弁を制御
する制御器とから構成した車両用液圧振動制御装置にお
いて、 前記液圧アクチュエータの各液圧室を絞り手段を介して
連通し、前記絞り手段を台車から車体に伝わる振動のう
ち前記サーボ弁の制御可能な周波数以上の振動を抑制す
る絞り径であって該絞り径を減少可能な可変絞りによっ
て構成し、 前記液圧アクチュエータと液圧源とつなぐ液圧配管系
に、液圧媒体の供給を遮断する遮断手段を設け、 前記制御器を、異常検知時に前記遮断手段へ遮断動作さ
せる指令を出力するとともに、車体重量の増大時に前記
絞り手段へその絞り径を減少させる指令を出力するもの
としたことを特徴とした車両用液圧振動制御装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59084010A JPH062463B2 (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 車両用液圧振動制御装置 |
| KR1019850002787A KR910004660B1 (ko) | 1984-04-27 | 1985-04-25 | 차량용 진동 제어장치 |
| ZA853139A ZA853139B (en) | 1984-04-27 | 1985-04-26 | Vehicle vibration control apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59084010A JPH062463B2 (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 車両用液圧振動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60229858A JPS60229858A (ja) | 1985-11-15 |
| JPH062463B2 true JPH062463B2 (ja) | 1994-01-12 |
Family
ID=13818620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59084010A Expired - Lifetime JPH062463B2 (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 車両用液圧振動制御装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH062463B2 (ja) |
| KR (1) | KR910004660B1 (ja) |
| ZA (1) | ZA853139B (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006137294A (ja) * | 2004-11-12 | 2006-06-01 | Hitachi Ltd | 鉄道車両の振動制御装置 |
| JP5160127B2 (ja) * | 2007-03-30 | 2013-03-13 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | 鉄道車両の車体傾斜用アクチュエータ |
| JP5181326B2 (ja) * | 2007-09-21 | 2013-04-10 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 鉄道車両用サスペンション装置 |
| JP5268338B2 (ja) * | 2007-12-06 | 2013-08-21 | カヤバ工業株式会社 | アクチュエータ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50160911A (ja) * | 1974-06-20 | 1975-12-26 | ||
| JPS5511954A (en) * | 1978-07-14 | 1980-01-28 | Hitachi Ltd | Method and device for controlling vibration of vehicle |
-
1984
- 1984-04-27 JP JP59084010A patent/JPH062463B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1985
- 1985-04-25 KR KR1019850002787A patent/KR910004660B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1985-04-26 ZA ZA853139A patent/ZA853139B/xx unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR850007758A (ko) | 1985-12-09 |
| JPS60229858A (ja) | 1985-11-15 |
| ZA853139B (en) | 1986-05-28 |
| KR910004660B1 (ko) | 1991-07-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |