JPH08268026A - 減衰力可変ダンパ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 定期点検を待つことなく、コンピュータ制御
による減衰力可変ダンパの異常発生を自己診断して外部
に知らせる。 【構成】 減衰力制御回路８に介装した絞り２２と比例
バルブ２３ａの合成絞り抵抗を、制振側の横振れ速度信
号Ｕ１，Ｕ２とダンパ本体６の伸縮速度信号Ｖ１，Ｖ２
および変位信号Ｗ１，Ｗ２に基いてコンピュータ３２で
制御しつつ、アンロードバルブ２９と併せて振動発生側
と制振側に発生する横振れ振動を制振するようにした減
衰力可変ダンパ３において、上記減衰力制御回路８の上
流側に圧力センサ３０を設けて当該部分の作動流体圧力
を実測値である流体圧力信号Ｐとして検出すると共に、
これを減衰力制御回路８の合成絞り抵抗とダンパ本体６
の伸縮速度信号Ｖ１，Ｖ２に基いてコンピュータで算出
した作動流体圧力の計算値と比較し、これら実測値と計
算値の差が所定値を越えたときにコンピュータ３２が異
常と判断してエマージェンシ信号Ｅを発信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、鉄道車両の車体に発
生する横振れや地震発生時のビルディングの横揺れ等を
制振するのに適する減衰力可変ダンパに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車等にあっては、車体に生
じる上下振動を単に減衰して吸収するだけでは充分な乗
心地を得られないとの理由から、より一層の乗心地の向
上を図るために車体の挙動を検出して積極的に正しい姿
勢に補正する所謂アクティブ制御の減衰力可変ダンパが
用いられるようになってきた。

【０００３】しかし、このようなアクティブ制御の減衰
力可変ダンパは、パワー源であるポンプや特殊の制御バ
ルブ類を必要とし、しかも、それらを制御するコントロ
ーラ自体も複雑となるので高価につくばかりか、パワー
源をもっているがために誤動作を起こした場合に却って
乗心地を害することになる。

【０００４】そこで、昨今にあっては、パワー源を用い
ることなく車体振動の振幅や周波数に応動して減衰力制
御を行う所謂セミアクティブ制御の減衰力可変ダンパが
注目されるようになってきた。

【０００５】このセミアクティブ制御の減衰力可変ダン
パは、ハード面およびソフト面の両面でシンプルなかた
ちになるので、運行上およびメンテナンスの上で使い易
いという利点を有する。

【０００６】そこで、特許出願人は、先に、平成６年特
許願第２２２２６５号および平成６年特許願第３３３０
８７号として単独で、また、平成６年特許願第２４１１
７３号および整理番号＝Ｈ６−Ｐ−１０６の特許出願
（平成７年３月３日出願）として財団法人鉄道技術総合
研究所と共同でセミアクティブ制御の減衰力可変ダンパ
をそれぞれ提案した。

【０００７】すなわち、これらの減衰力可変ダンパにあ
っては、ダンパ本体として一方向流れのストロークセン
シングシリンダを用い、当該ストロークセンシングシリ
ンダからリザーバに向って押し出されてくる作動流体の
回路中に絞りと開閉バルブ或いは比例バルブを介装して
いる。

【０００８】そして、これら開閉バルブ或いは比例バル
ブを発生振動の振幅や周波数および振動発生側と制振側
の振動方向に応じて切換制御し、絞りと協同して当該回
路中を流れる作動流体の流動抵抗を変えることで減衰力
を可変制御しつつ適切に制振作用を行い得るようにして
いる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これとても、
例えば、作動流体中のダストによって減衰力発生用の絞
りに目詰りを生じたり、または、制御系の異常や減衰力
制御用の各バルブ類自体の故障によってこれらバルブ類
の切換動作が不能になったときにそれを検知することが
できず、定期点検時になってはじめてそれに気付くこと
になる。

【００１０】そのために、これらの異常事態の発生から
定期点検時の間において振動発生側に大きな横振れが生
じると、所期の制振作用を行い得ないことになって制振
側が大きく横に振れ、鉄道車両にあっては脱線や転覆を
またビルディングにあっては傾倒や崩壊等のあってはな
らない危険が発生する恐れを有する。

【００１１】したがって、この発明の目的は、定期点検
を待つことなく上記したような異常事態の発生を自己診
断して、直ちに外部に知らせることのできる減衰力可変
ダンパを提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記した目的は、この発
明において、ダンパ本体として一方向流れのストローク
センシングシリンダを用い、当該ストロークセンシング
シリンダからリザーバに向う減衰力制御回路中に介装し
た合成絞りの抵抗値を、制振側における両方向への速度
信号とストロークセンシングシリンダの伸縮速度信号お
よび変位信号に基いてコンピュータで制御しつつ、アン
ロードバルブと併せて振動発生側と制振側間に生じた相
対振動を制振するようにした減衰力可変ダンパにおい
て、上記減衰力制御回路における絞りの上流側に圧力セ
ンサを設けて当該部分の作動流体圧力を実測値である作
動流体圧力信号として検出し、この作動流体圧力信号に
基づく作動流体圧力の実測値を、コンピュータで制御し
た減衰力制御回路の合成絞り抵抗値とストロークセンシ
ングシリンダの伸縮速度信号に基いてコンピュータで算
出した作動流体圧力の計算値と比較し、これら作動流体
圧力の実測値と計算値の差が所定値を越えたときにコン
ピュータが異常と判断してエマージェンシ信号を発信す
ることにより達成される。

【００１３】

【作 用】すなわち、上記した構成をとったことによ
り、ダンパ本体を構成するストロークセンシングシリン
ダは、伸長および圧縮動作の何れにあっても作動流体を
減衰力制御回路からリザーバを通して循環させるところ
の一方向流れのダンパとして作用する。

【００１４】そして、制振側における両方向への速度信
号とストロークセンシングシリンダの伸縮速度信号およ
び変位信号に基いてコンピュータが減衰力制御回路の合
成絞り抵抗値とアンロードバルブを適切に制御し、振動
発生側と制振側間に生じた相対振動を効果的に制振す
る。

【００１５】一方、上記した制御中において、減衰力制
御回路の絞りの上流側に設けた圧力センサは、当該減衰
力制御回路を流れる作動流体圧力を作動流体圧力信号と
して検出し、これを作動流体圧力の実測値としてコンピ
ュータに入力する。

【００１６】コンピュータでは、上記圧力センサからの
作動流体圧力の実測値に基いてこれを合成絞りの抵抗値
制御用として算出した作動流体圧力の計算値と比較し、
これら作動流体圧力の実測値と計算値の差が所定値を越
えたときに異常と判断し、コンピュータからエマージェ
ンシ信号を発信して外部に知らせるのである。

【００１７】

【実施例】以下、添付図面に基いてこの発明の実施例を
説明するに当り、ここでは説明の便宜上から、当該発明
を鉄道車両の横振れ制振用減衰力可変ダンパに適用した
場合を例にとって説明することにする。

【００１８】図１において、振動発生側１である台車
（以下、台車１という）と制振側２である車体（以下、
車体２という）との間には、この発明によるセミアクテ
ィブ制御用の減衰力可変ダンパ３と通常のダンパ４（こ
れも、同じくセミアクティブ制御用の減衰力可変ダンパ
３であってもよい）が互いに対向して水平に配置してあ
る。

【００１９】また、制振側の車体２には、当該車体２の
横振れ状態を検知する加速度計或いは速度計等からなる
検知器５が設けてある。

【００２０】上記減衰力可変ダンパ３は、図２に示すよ
うに、ストロークセンシングシリンダ６とリザーバ７お
よび減衰力制御回路８とからなっている。

【００２１】ストロークセンシングシリンダ６は、シリ
ンダ９の内部を摺動自在のピストン１０でヘッド側室１
１とロッド側室１２に区画し、かつ、ピストン１０から
は外部に向ってピストンロッド１３が延びている。

【００２２】ピスドンロッド１３には、多数のスケール
メモリ１４が等間隔を保って一列に埋め込んであり、こ
れらスケールメモリ１４と対向してシリンダ９に変位セ
ンサ１５を取り付けてある。

【００２３】ヘッド側室１１は、サクションバルブ１６
をもつ吸込流路１７を通してリザーバ７に通じており、
また、ヘッド側室１１とロッド側室１２は、ピストン１
０に設けたチェックバルブ１８をもつ流路１９で連通し
ている。

【００２４】上記チェックバルブ１８は、ヘッド側室１
１からロッド側室１２に向う作動流体の流れのみを許容
するように配設してあり、かつ、ロッド側室１２がフィ
ルタ２０から減衰力制御回路８を通してリザーバ７に通
じている。

【００２５】減衰力制御回路８は、並列に接続した減衰
力発生要素である高圧リリーフバルブ２１と絞り２２、
開閉バルブ２３でオン・オフ制御される絞り２４と同じ
く開閉バルブ２５でオン・オフ制御される絞り２６、緊
急時用の減衰力発生要素である低圧リリーフバルブ２７
と絞り２８、および常閉のアンロードバルブ２９を有
し、かつ、これらと併せて、ストロークセンシングシリ
ンダ６におけるロッド側室１２の作動流体圧力を検知す
る圧力センサ３０をも備えている。

【００２６】また、減衰力制御回路８には、上記低圧リ
リーフバルブ２７と絞り２８、およびアンロードバルブ
２９の流路を選択的に断続する切換バルブ３１が直列に
配置してあり、この切換バルブ３１を通して低圧リリー
フバルブ２７と絞り２８およびアンロードバルブ２９を
選択的に並列接続するようになっていると共に、当該切
換バルブ３１は、使用開始と同時にオンの位置に切り換
えられてアンロードバルブ２９を選択するように構成し
てある。

【００２７】以上により、台車１の横振れによって車体
２に横方向への振れが生じ、これら台車１と車体２の間
に相対変位が生じたとすると、当該台車１と車体２の振
れ方向に対応してこれら台車１と車体２との間に介装し
たストロークセンシングシリンダ６が伸縮動作する。

【００２８】ストロークセンシングシリンダ６が伸長動
作すると、リザーバ７内の作動流体をサクションバルブ
１６から吸込流路１７を通してヘッド側室１１に吸い込
みつつ、ピストン１０に設けたチェックバルブ１８を閉
じてロッド側室１２内の作動流体を減衰力制御回路８に
向いフィルタ２０を通して押し出す。

【００２９】反対に、ストロークセンシングシリンダ６
が圧縮動作した場合には、サクションバルブ１６が閉じ
てヘッド側室１１内の作動流体をピストン１０に設けた
流路１９からチェックバルブ１８を開いてロッド側室１
２に流し、ロッド側室１２からピストンロッド１３の侵
入体積分に相当する量の作動流体をフィルタ２０を通し
て減衰力制御回路８に押し出す。

【００３０】それ故に、減衰力制御回路８に向って押し
出される作動流体の流量は、シリンダ９の断面積をＡ，
ピストンロッド１３の断面積をａ，ストロークセンシン
グシリンダ６のストロークをＬとすると、伸長動作時に
は「（Ａ−ａ）×Ｌ」また圧縮動作時には「ａ×Ｌ」と
なる。

【００３１】このことから、シリンダ９の断面積Ａとピ
ストンロッド１３の断面積ａとの比を「Ａ：ａ＝２：
１」に選ぶことによって、ストロークセンシングシリン
ダ６の伸長動作時と圧縮動作時に減衰力制御回路８に向
って押し出される作動流体の流量を同じにもできるし、
また、上記の比を変えることによって流量比を任意に選
定することもできる。

【００３２】上記と並行して、減衰力制御回路８におけ
るの切換バルブ３１は、使用開始と同時に電源オン或い
は制御スタンバイ信号でコンピュータ３２からバルブド
ライバ回路３３を通して出力される切換信号Ｚでアンロ
ードバルブ２９を選択するオンの位置に切り換えられ
る。

【００３３】一方、ストロークセンシングシリンダ６に
設けた変位センサ１５は、ピストンロッド１３のスケー
ルメモリ１４と協同してシリンダ９とピストンロッド１
３の相対変位をディジタルのダンパ信号Ｓとして検出す
る。

【００３４】上記したダンパ信号Ｓは、コンピュータ信
号変換用のセンサ信号処理回路３４でプラスのダンパ変
位信号Ｗ１（伸長側）とマイナスのダンパ変位信号Ｗ２
（圧縮側）、およびこれらダンパ変位信号Ｗ１，Ｗ２に
基いて算出したプラスのダンパ速度信号Ｖ１（伸長側）
とマイナスのダンパ速度信号Ｖ２（圧縮側）に処理され
たのちコンピュータ３２に入力される。

【００３５】また、車体２に設けた検知器５は、図１に
示すように、当該車体２の横振れを車体信号Ｔとして検
出し、この車体信号Ｔもまた、コンピュータ信号変換用
の処理回路３５でプラスの車体速度信号Ｕ１（左方の振
れ）とマイナスの車体速度信号Ｕ２（右方への振れ）に
処理されたのちにコンピュータ３２に入力される。

【００３６】なお、検知器５が速度計である場合には、
上記のようにして処理回路３５によりプラスの車体速度
信号Ｕ１とマイナスの車体速度信号Ｕ２に処理される
が、加速度計であった場合には、処理回路３５で加速度
を一旦速度に変換してからプラスの車体速度信号Ｕ１と
マイナスの車体速度信号Ｕ２に処理される。

【００３７】再び図２に戻って、コンピュータ３２は、
車体２側の検知器５から送られてくる車体速度信号Ｕ
１，Ｕ２と、ストロークセンシングシリンダ６から送ら
れてくるダンパ速度信号Ｖ１，Ｖ２とダンパ変位信号Ｗ
１，Ｗ２とに基いて制御論理を演算する。

【００３８】この場合、ダンパ速度信号Ｖ１，Ｖ２と車
体速度信号Ｕ１，Ｕ２は、振動発生側の台車１と制振側
の車体２のそれぞれの振れ方向と、併せて、それに伴う
ストロークセンシングシリンダ６の伸縮速度を表わす信
号としてコンピュータ３２により判断され、また、ダン
パ変位信号Ｗ１，Ｗ２は、ストロークセンシングシリン
ダ６の伸縮位置を表わす信号としてコンピュータ３２に
より判断される。

【００３９】これにより、コンピュータ３２は、上記し
たそれぞれの信号に基いて制御論理を演算し、バルブド
ライバ回路３３を通してその結果を切換信号Ｘ１，Ｘ
２，Ｙとして出力し、これら切換信号Ｘ１，Ｘ２，Ｙに
より開閉バルブ２３，２５とアンロードバルブ２９をオ
ン・オフ制御する。

【００４０】また、上記の制御動作時において、圧力セ
ンサ３０は、ストロークセンシングシリンダ６のロッド
側室１２に発生する作動流体圧力を常時検知し、これを
作動流体圧力信号Ｐとしてコンピュータ３２に入力して
その正常および異常を当該コンピュータ３２で常に監視
する。

【００４１】かくして、上記したセミアクティブ制御用
の減衰力可変ダンパ３は以下のようにして動作する。

【００４２】［制御動作開始時］ 電源或いは制御スタンバイのオン操作でコンピュータ３
２から切換バルブ３１に切換信号Ｚが出力され、当該切
換バルブ３１をオンの位置にしてアンロードバルブ２９
を選択する側（図２で下側ポジション）に切り換える。

【００４３】そして、この状態は、電源オフ或いは制御
スタンバイをオフにしない限り、或いは、異常事態の発
生によってそれらがオフにならない限りそのままの状態
に保たれる。

【００４４】［車体２が左方に振れた時］ 上記の状態において、走行中に車体２が左方に振れたと
すると、検知器５から処理回路３５を通してプラスの車
体速度信号Ｕ１がコンピュータ３２に入力される。

【００４５】ここで、台車１が車体２よりも遅い速度で
左方に振れているか、或いは、車体２とは逆に右方に振
れたとすると、ストロークセンシングシリンダ６は伸長
側に動作して内部の作動流体を減衰力制御回路８に押し
出す。

【００４６】そして、変位センサ１５からは、センサ信
号処理回路３４を通してコンピュータ３２にプラスのダ
ンパ速度信号Ｖ１と同じくプラスのダンパ変位信号Ｗ１
が入力される。

【００４７】これにより、コンピュータ３２は、これら
検知器５からのプラスの車体速度信号Ｕ１と変位センサ
１５からのプラスのダンパ変位信号Ｗ１とに基いて車体
２が左方に振れ、かつ、ストロークセンシングシリンダ
６が伸長側に動作していることを判断し、切換信号Ｙを
発することなくアンロードバルブ２９をオフの位置に保
つ。

【００４８】また、上記と併せて、コンピュータ３２
は、変位センサ１５からのプラスのダンパ速度信号Ｖ１
と検知器５からのプラスの車体速度信号Ｕ１に基いてそ
のときのストロークセンシングシリンダ６の伸長速度を
判定する。

【００４９】そして、この伸長速度から最適値に最も近
い減衰力値を演算してこれに合うように開閉バルブ２
３，２５に対する切換信号Ｘ１，Ｘ２の出力をオン・オ
フ制御し、減衰力制御回路８の発生減衰力を制御して車
体２の左方への横振れを効果的に抑える。

【００５０】すなわち、高減衰力を必要としない場合に
は、コンピュータ３２から開閉バルブ２３，２５に切換
信号Ｘ１，Ｘ２を送って当該開閉バルブ２３，２５を共
にオンの位置（図２で下側ポジション）に切り換える。

【００５１】これにより、ストロークセンシングシリン
ダ６から減衰力制御回路８に押し出された作動流体は絞
り２２，２４，２６を通してリザーバ７に流れ、減衰力
制御回路８は、これら絞り２２，２４，２６の合成 絞
り抵抗により低減衰力を発生して車体２の横振れを抑え
る。

【００５２】それに対して、高減衰力を必要とする場合
には、コンピュータ３２から切換信号Ｘ１，Ｘ２を出力
することなく開閉バルブ２３，２５を共にオフの位置
（図２で上側ポジション）に保つ。

【００５３】したがって、この場合には、ストロークセ
ンシングシリンダ６から減衰力制御回路８に押し出され
た作動流体が、高圧リリーフバルブ２１の制御下で絞り
２２のみを通してリザーバ７に流れ、減衰力制御回路８
は高減衰力を発生して車体２の横振れを抑える。

【００５４】また、低減衰力と高減衰力の中間の減衰力
を必要とする場合にあっては、コンピュータ３２から切
換信号Ｘ１或いはＸ２を出力して開閉バルブ２３、２５
を選択的に切り換え、絞り２４．２６の何れかを減衰力
制御回路８に連通することにより中間の減衰力を段階的
に発生して車体２の横振れを抑える。

【００５５】しかも、上記の場合において、ストローク
センシングシリンダ６が伸長端に達するような事態が生
じた場合には、変位センサ１５からのプラスのダンパ変
位信号Ｗ１に基いてこれをコンピュータ３２が判断す
る。

【００５６】そして、伸長端近傍に達した時点から切換
信号Ｘ１，Ｘ２を出力することなく或いはそれを断って
開閉バルブを２３，２５をオフの位置にし、減衰力制御
回路８の発生減衰力を最大値に保って伸長端での衝撃を
緩和する。

【００５７】このようにして、減衰力制御回路８は、ス
トロークセンシングシリンダ６の伸長速度の大小に応じ
て低減衰力と高減衰力および中間の減衰力を段階的に発
生しつつ車体２の振れを効果的に抑えて少なくするので
ある。

【００５８】一方、車体２が左方に振れているときに、
例えば、台車１がレールの狂い等によって車体２の左方
への横振れ速度よりも速い速度で左方に振れたとする
と、ストロークセンシングシリンダ６が圧縮動作して当
該ストロークセンシングシリンダ６のヘッド側室１１に
も減衰力制御回路８の発生減衰力に応じた作動流体圧力
が発生する。

【００５９】このヘッド側室１１に発生した作動流体圧
力は、ピストンロッド１３の存在によって生じるヘッド
側室１１とロッド側室１２の受圧面積差によりストロー
クセンシングシリンダ６を伸長方向に押す力として作用
し、車体２をさらに大きく左方に振ることになるので当
該作動流体圧力を生じないようにする必要がある。

【００６０】そこで、この場合には、検知器５からコン
ピュータ３２に送られてくるプラスの車体速度信号Ｕ１
とストロークセンシングシリンダ６の圧縮動作によって
変位センサ１５から送られてくるマイナスのダンパ速度
信号Ｖ２に基づき、これをコンピュータ３２が判断して
アンロードバルブ２９に切換信号Ｙを出力する。

【００６１】これにより、アンロードバルブ２９がオン
の位置（図２で下側ポジション）に切り換えられて減衰
力制御回路８がアンロード状態となり、ヘッド側室１１
の作動流体がピストン１０のチェックバルブ１８からロ
ッド側室１２およびアンロード状態となった減衰力制御
回路８を通してリザーバ７に逃げる。

【００６２】したがって、ストロークセンシングシリン
ダ６のヘッド側室１１には作動流体圧力が発生しないこ
とになるので、当該ストロークセンシングシリンダ６が
車体２をさらに大きく左方に振るのを阻止する。

【００６３】［車体２が右方に振れた時］ 上記とは反対に車体２が右方に振れたとすると、検知器
５からマイナスの車体速度信号Ｕ２がコンピュータ３２
に入力される。

【００６４】ここで、台車１が車体２よりも遅い速度で
右方に振れているか、或いは、車体２とは逆に左方に振
れたとすると、ストロークセンシングシリンダ６は吸込
流路１７のサクションバルブ１６を閉じつつ圧縮側に動
作し、ヘッド側室１１内の作動流体をピストン１０の流
路１９からチェックバルブ１８を押し開きつつロッド側
室１２を通して減衰力制御回路８に押し出す。

【００６５】一方、変位センサ１５からは、マイナスの
ダンパ速度信号Ｖ２とマイナスのダンパ変位信号Ｗ２が
コンピュータ３２に入力される。

【００６６】コンピュータ３２は、検知器５から送られ
てくるマイナスの車体速度信号Ｕ２と変位センサ１５か
らのマイナスのダンパ速度信号Ｖ２とに基づき、車体２
が右方に振れ、かつ、ストロークセンシングシリンダ６
が圧縮側に動作していることを判断し、切換信号Ｙを出
力することなくアンロードバルブ２９をオフの位置に保
つ。

【００６７】また、上記と併せて、コンピュータ３２
は、先の車体２が左方に振れた場合と同様に、変位セン
サ１５からのマイナスのダンパ速度信号Ｖ２と検知器５
からのマイナスの車体速度信号Ｕ２に基いて最適値に最
も近い減衰力値を演算する。

【００６８】そして、これに合うように開閉バルブ２
３，２５に対する切換信号Ｘ１，Ｘ２の出力をオン・オ
フ制御して減衰力制御回路８の発生減衰力を制御し、車
体２の右方への横振れを効果的に抑える。

【００６９】すなわち、高減衰力を必要としない場合に
は、コンピュータ３２から開閉バルブ２３，２５に切換
信号Ｘ１，Ｘ２を送って当該開閉バルブ２３，２５をオ
ンの位置に切り換え、減衰力制御回路８に押し出されて
きた作動流体を絞り２２と共に絞り２４，２６からもリ
ザーバ７に流し、これら絞り２２，２４，２６の合成絞
り抵抗により低減衰力を発生して車体２の横振れを抑え
る。

【００７０】それに対して、高減衰力を必要とする場合
には、コンピュータ３２から切換信号Ｘ１，Ｘ２を出力
することなく開閉バルブ２３，２５をオフの位置に保
ち、減衰力制御回路８に押し出されてきた作動流体を高
圧リリーフバルブ２１の制御下で絞り２２のみを通して
リザーバ７に流し、高減衰力を発生して車体２の横振れ
を抑える。

【００７１】また、上記低減衰力と高減衰力の中間の減
衰力を必要とする場合にあっては、コンピュータ３２か
ら切換信号Ｘ１，Ｘ２を選択的に出力して絞り２４．２
６の何れかを減衰力制御回路８に連通することにより、
中間の減衰力を段階的に発生して車体２の横振れを抑え
る。

【００７２】しかも、上記にあっても、ストロークセン
シングシリンダ６が圧縮端に達するような事態が生じる
と、変位センサ１５からのナイナスのダンパ変位信号Ｗ
２に基いてこれをコンピュータ３２が判断し、圧縮端近
傍に達した時点から開閉バルブを２３，２５をオフの位
置にして減衰力制御回路８の発生減衰力を最大値に保
ち、ストロークセンシングシリンダ６の圧縮端での衝撃
を緩和する。

【００７３】このようにして、減衰力制御回路８は、ス
トロークセンシングシリンダ６の圧縮速度の大小に応じ
て低減衰力と中間の減衰力および高減衰力を段階的に発
生しつつ車体２の振れを効果的に抑えて少なくする。

【００７４】また、上記においても、台車１がレールの
狂い等により車体２の右方への横振れ速度よりも速い速
度で右方に振れたとすると、ストロークセンシングシリ
ンダ６は伸長動作してロッド側室１２に減衰力制御回路
８の発生減衰力に応じた作動流体圧力が発生する。

【００７５】このロッド側室１２に発生した作動流体圧
力は、ストロークセンシングシリンダ６を圧縮方向に押
す力として作用し、車体２の右方への振れを増長するこ
とになるので当該作動流体圧力を生じないようにする必
要がある。

【００７６】しかし、この場合にあっても、車体２は右
方に振れ動いているために、検知器５からコンピュータ
３２に送られてくるマイナスの車体速度信号Ｕ２とスト
ロークセンシングシリンダ６の伸長動作により変位セン
サ１５から送られてくるプラスのダンパ速度信号Ｖ１に
基づき、コンピュータ３２がアンロードバルブ２９に切
換信号Ｙを出力する。

【００７７】そして、この切換信号Ｙによりアンロード
バルブ２９をオンの位置に切り換えて減衰力制御回路８
をアンロード状態にし、ロッド側室１２の作動流体をリ
ザーバ７に逃がして車体２がさらに大きく右方に振られ
るのを阻止する。

【００７８】［電源のオフや異常事態の発生による制
御不能時］ この場合にあっても、車体２の左右方向への振れに伴っ
てストロークセンシングシリンダ６が伸縮動作を繰り返
すことになるので、当該ストロークセンシングシリンダ
６から減衰力制御回路８に向って作動流体が押し出され
る。

【００７９】しかし、電源のオフ時にあっては、それと
同時にコンピュータ３２からの切換信号Ｘ１，Ｘ２，
Ｙ，Ｚも断たれることになるので、開閉バルブ２３，２
５とアンロードバルブ２９および切換バルブ３１が自動
的に図２のオフの位置に切り換わる。

【００８０】これにより、ストロークセンシングシリン
ダ６から減衰力制御回路８に押し出されてきた作動流体
は絞り２２，２８を通してリザーバ７に流れ、絞り２８
と低圧リリーフバルブ２７の働きによって所定の減衰力
を発生しつつ通常のダンパとして動作し、車体２の左右
方向への振れを制振する。

【００８１】また、制御時において、例えば、制御系に
異常事態が発生してアンロードバルブ２９がオンの状態
に切り換わったり、或いはアンロードバルブ２９がオン
の位置からオフの位置に復帰できなくなったとする。

【００８２】しかし、この場合にあっても、アンロード
バルブ２９は切換バルブ３１と直列状態を保って減衰力
制御回路８に介装されおり、しかも、制御系の異常時に
は自動的に切換バルブ３１がオフの位置状態に戻る。

【００８３】したがって、切換バルブ３１が低圧リリー
フバルブ２７と絞り２８を選択することになるので、減
衰力制御回路８がアンロード状態になることなく低圧リ
リーフバルブ２７と絞り２８で減衰力を確保する。

【００８４】一方、制御時において、作動流体中のダス
トによって絞り２２，２４，２６，２８に目詰りを生じ
たり、または、制御系の異常や各バルブ類２３，２５，
２９，３１自体の故障でこれらバルブ類の切換動作が不
能になると、ストロークセンシングシリンダ６における
ロッド側室１２の作動流体圧力Ｐ１が異常値を示して効
果的な制振作用ができないことになる。

【００８５】しかし、このロッド側室１２に発生する作
動流体圧力Ｐ１は、選択された絞り２２、２４、２６に
よる絞り抵抗Ｒに基づき、ストロークセンシングシリン
ダ６の伸縮速度をＶ３，Ｖ４、シリンダ９の断面積Ａと
ピストンロッド１３の断面積ａの差をＡ１、比例定数を
Ｋとすると、

【００８６】

【数１】 となって、減衰力制御回路８の絞り抵抗Ｒによって一義
的に決まる。

【００８７】しかも、この作動流体圧力Ｐ１は、減衰力
制御回路８に設けた圧力センサ３０によって常時監視さ
れており、当該圧力センサ３０から作動流体圧力信号Ｐ
として常にコンピュータ３２に入力されている。

【００８８】一方、コンピュータ３２は、変位センサ１
５からのダンパ速度信号Ｖ１，Ｖ２と検知器５からの車
体速度信号Ｕ１，Ｕ２に基づく開閉バルブ２３，２５へ
の切換信号Ｘ１，Ｘ２の出力状態に応じてそのときロッ
ド側室１２に発生することになる作動流体圧力Ｐ１の計
算値Ｐ２を算出する。

【００８９】ここで、コンピュータ３２は、先の圧力セ
ンサ３０から送られてくる作動流体圧力信号Ｐに基づく
実測値Ｐ３と上記コンピュータ３２で算出した計算値Ｐ
２とを比較し、これら両者の差が所定値を越えたときに
異常と判断してエマージェンシ信号Ｅを出力し、当該異
常事態の発生を外部に対して知らせる。

【００９０】なお、コンピュータ３２が切換信号Ｙを出
力してアンロードバルブ２９をオン状態に切り換えてい
るときは、減衰力制御回路８がアンロード状態にあって
ストロークセンシングシリンダ６のロッド側室１２の作
動流体圧力Ｐ１が大きく低下する。

【００９１】そのために、この場合にあっても計算値Ｐ
２に対して実測値Ｐ３が大きく下回り、したがって、コ
ンピュータ３２がエマージェンシ信号Ｅを出力してしま
うことになる。

【００９２】そこで、コンピュータ３２が切換信号Ｙを
出力しているときには、上記エマージェンシ信号Ｅを出
力しないように予め当該コンピュータ３２の論理を組
み、それによって上記した誤動作を防止する。

【００９３】図３は、この発明による減衰力可変ダンパ
３の他の実施例を示すもので、当該実施例による減衰力
可変ダンパ３は、これまで述べてきた先の第一の実施例
のものとストロークセンシングシリンダ６の流路構成お
よびアロードバルブと減衰力制御回路の構成を異にして
いる。

【００９４】すなわち、上記した図３による減衰力可変
ダンパ３は、ストロークセンシングシリンダ６とリザー
バ７および減衰力制御回路８とからなっている。

【００９５】ストロークセンシングシリンダ６は、シリ
ンダ９の内部を摺動自在のピストン１０でヘッド側室１
１とロッド側室１２とに区画し、かつ、ピストン１０か
らは外部に向ってピストンロッド１３が延びている。

【００９６】ピストンロッド１３には、多数のスケール
メモリ１４が等間隔で一列に埋め込んであり、これらス
ケールメモリ１４と対向して変位センサ１５を固定して
取り付けてある。

【００９７】一方、上記した減衰力可変ダンパ３は、そ
れぞれオフの位置においてチェックバルブ３６，３７を
もつ位置を、また、オンの位置において導通位置を保つ
圧側用と伸側用の二つのアンロードバルブ２９ａ，２９
ｂを備えている。

【００９８】圧側用のアンロードバルブ２９ａは、スト
ロークセンシングシリンダ６におけるヘッド側室１１と
リザーバ７とを互いに連通する流路３８の途中に介装さ
れており、かつ、オフの位置でヘッド側室１１からロッ
ド側室１２に向う作動流体の流れをチェックバルブ３６
で阻止すると共に、オンの位置でヘッド側室１１を流路
３８でリザーバ７に連通するように配置してある。

【００９９】それに対して、伸側用のアンロードバルブ
２９ｂは、圧側用のアンロードバルブ２９ａの入口から
ロッド側室１２に向って延びる流路３９の途中に介装さ
れ、かつ、オフの位置でストロークセンシングシリンダ
６のヘッド側室１１からロッド側室１２に向う作動流体
の流れのみをチェックバルブ３７によって許容すると共
に、オンの位置でロッド側室１２をヘッド側室１１に連
通するように配設されている。

【０１００】また、ヘッド側室１１は、先の第一の実施
例と同様にサクションバルブ１６をもつ吸込流路１７に
よってザーバ７に通じており、かつ、ロッド側室１２が
フィルタ２０から減衰力制御回路８を通してリザーバ７
に通じている。

【０１０１】減衰力制御回路８は、直列に接続した減衰
力発生要素である三つの絞り２２，２４，２６と、これ
ら三つの絞り２２，２４，２６の使用を選択する三個の
開閉バルブ２３，２５，３１と、流路３８，３９の間に
介装されてロッド側室１２をリザーバ７に連通する減衰
力発生要素の高圧リリーフバルブ２１と、さらに、絞り
２４，２６の間をリザーバ７に連通する流路４０の途中
に介装した同じく減衰力発生要素である低圧リリーフバ
ルブ２７とを備えている。

【０１０２】この第二の実施例の場合、上記した開閉バ
ルブ２３は、絞り２２，２４のバイパス流路４１を断続
制御し、また、開閉バルブ２５，３１は、絞り２４，２
６のバイパス流路４２，４３をそれぞれ断続制御すると
共に、特に、開閉バルブ３１は、他の開閉バルブ２３，
２５と相違してオフの位置でバイパス流路４３を遮断状
態に保つように常閉のバルブで構成してある。

【０１０３】これにより、図３の状態から開閉バルブ３
１だけをオンの位置に切り換えてバイパス流路４３を開
いてやると、バイパス流路４１が当該バイパス流路４３
を通してリザーバ７に通じることから、減衰力制御回路
８は、これらのバイパス流路４１，４３の流路抵抗に基
づく最低の減衰力発生状態に保たれる。

【０１０４】それに対して、開閉バルブ３１をオフの状
態にしたまま開閉バルブ２３，２５をオンの位置に切り
換えてバイパス流路４１，４２を閉じてやれば、全ての
バイパス通路４１，４２，４３が閉じられた状態になっ
て絞り２２，２４，２６が共に働くことから、減衰力制
御回路８は、これら絞り２２，２４，２６の圧損が重畳
されて高圧リリーフバルブ２１と協同しつつ最高の減衰
力を発生する状態に切り換えられる。

【０１０５】一方、開閉バルブ２３と開閉バルブ３１の
みを共にオンの位置に切り換えてやると、絞り２４の入
口側と絞り２６の出口側がバイパス流路４２，４３を通
して同圧になることから絞り２２のみが働く。

【０１０６】また、図示のように開閉バルブ２３，２
５，３１の全てをオフの位置に保っておけば、絞り２２
の入口側と絞り２４の出口側がバイパス流路４１を通し
て同圧になることから、低圧リリーフバルブ２７の制限
下で絞り２６のみが働く。

【０１０７】さらに、図示の状態から開閉バルブ２３，
２５，３１の全てをオンの位置に切り換えてやれば、絞
り２６の入口側と出口側がバイパス流路４３を通して同
圧となり、絞り２２，２４が働いて絞り２２の圧損に絞
り２４の圧損が加わることになる。

【０１０８】さらに、開閉バルブ２３のみをオンの位置
に切り換えてやると、絞り２４の入口側と出口側のみが
バイパス流路４２を通して同圧の状態に保たれることか
ら、絞り２２，２６が働いて絞り２２の圧損に絞り２６
の圧損が加わる。

【０１０９】かくして、減衰力制御回路８は、開閉バル
ブ２３，２５，３１を適宜に選択してオン・オフ操作す
ることにより減衰力を六段階に制御し得ることになる。

【０１１０】以上により、図１において、台車１の横振
れにより車体２に横方向への振れが生じてこれら台車１
と車体２の間に相対変位が生じたとすると、当該台車１
と車体２の振れ方向に対応してこれら台車１と車体２と
の間に介装したストロークセンシングシリンダ６が伸縮
動作する。

【０１１１】ストロークセンシングシリンダ６が伸長動
作すると、リザーバ７内の作動流体を吸込流路１７から
サクションバルブ１６を開いてヘッド側室１１に吸い込
みつつ、ロッド側室１２内の作動流体を減衰力制御回路
８に向いフィルタ２０を通して押し出す。

【０１１２】反対に、ストロークセンシングシリンダ６
が圧縮動作した場合には、サクションバルブ１６が閉じ
てヘッド側室１１内の作動流体を流路３８から伸側用の
アンロードバルブ２９ａのチェックバルブ３７を開いて
ロッド側室１２に流し、ロッド側室１２からピストンロ
ッド１３の侵入体積分に相当する量の作動流体をフィル
タ２０を通して減衰力制御回路８に押し出す。

【０１１３】それ故に、減衰力制御回路８に向って押し
出される作動流体の流量は、この第二の実施例において
も先の第一の実施例の場合と同様に、シリンダ９の断面
積Ａとピストンロッド１３の断面積ａとの比を「Ａ：ａ
＝２：１」に選ぶことによって、伸長動作時と圧縮動作
時に減衰力制御回路８に向って押し出される作動流体の
流量を同じにもできるし、また、上記の比を変えること
によって流量比を任意に選定することもできる。

【０１１４】したがって、この第二の実施例による減衰
力可変ダンパ３にあっても、先の第一の実施例の場合と
同様に、コンピュータ３２とバルブドライバ回路３３お
よびセンサ信号処理回路３４，３５からなる制御系を用
いて図１における台車１と車体２との間の相対変位に伴
い所定の減衰力を発生して車体２の横振れを効果的に抑
えることができる。

【０１１５】また、減衰力制御回路８における絞り２
２，２４，２６の上流側に圧力センサ３０を設け、この
圧力センサ３０で当該部分における作動流体圧力Ｐ１を
検知しつつこれを作動流体圧力信号Ｐとしてコンピュー
タ３２に入力することにより、絞り２２，２４，２６の
目詰りや開閉バルブ２３，２５，３１の誤動作に伴う異
常事態をコンピュータ３２で判断して外部に知らせるこ
ともできる。

【０１１６】すなわち、ストロークセンシングシリンダ
６に設けた変位センサ１５は、ピストンロッド１３のス
ケールメモリ１４と協同しつつシリンダ９とピストンロ
ッド１３の相対変位をダンパ信号Ｓとして出力する。

【０１１７】上記のダンパ信号Ｓは、コンピュータ信号
変換用のセンサ信号処理回路３４でプラスのダンパ変位
信号Ｗ１とマイナスのダンパ変位信号Ｗ２、および、こ
れらダンパ変位信号Ｗ１，Ｗ２に基づいて算出したプラ
スのダンパ速度信号Ｖ１とマイナスのダンパ速度信号Ｖ
２（伸長側）に処理されたのちコンピュータ３２に入力
される。

【０１１８】また、図１にみられるように、車体２に設
けた検出器５は、当該車体２の横振れを車体信号Ｔとし
て検出し、この車体信号Ｔもまた、コンピュータ信号変
換用の処理回路３５でプラスの車体速度信号Ｕ１とマイ
ナスの車体速度信号Ｕ２に処理されたのちにコンピュー
タ３２に入力される。

【０１１９】なお、検知器５が速度計である場合には、
上記のようにして処理回路３５によりプラスの車体速度
信号Ｕ１とマイナスの車体速度信号Ｕ２に処理される
が、加速度計であった場合には、処理回路３５で加速度
を一旦速度に変換してからプラスの車体速度信号Ｕ１と
マイナスの車体速度信号Ｕ２に処理される。

【０１２０】コンピュータ３２は、一方では、車体２側
の検知器５から送られてくる車体速度信号Ｕ１，Ｕ２に
よりそのときの車体２の振れ方向を判断し、バルブドラ
イバ回路３３を通して圧側用或いは伸側用のアンロード
バルブ２９ａ，２９ｂに切換信号Ｙ１またはＹ２を出力
してそれらを選択的にオン・オフ制御する。

【０１２１】また、他方では、上記車体速度信号Ｕ１，
Ｕ２と共に、ストロークセンシングシリンダ６の変位セ
ンサ１５からセンサ信号処理回路３４を通して送られて
くるダンパ速度信号Ｖ１，Ｖ２とダンパ変位信号Ｗ１，
Ｗ２とに基づいて制御論理を演算する。

【０１２２】そして、バルブドライバ回路３３を通して
この演算結果を切換信号Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３として出力
し、これら切換信号Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３によって減衰力可
変ダンパ３における減衰力制御回路８の開閉バルブ２
３，２５，３１をオン・オフ制御する。

【０１２３】また、上記の制御動作時において、圧力セ
ンサ３０は、ストロークセンシングシリンダ６のロッド
側室１２に発生する作動流体圧力を検知し、これを作動
流体圧力信号Ｐとしてコンピュータ３２に入力すること
により、その正常および異常を当該コンピュータ３２で
常に監視する。

【０１２４】以上のようにして、ストロークセンシング
シリンダ６の変位センサ１５と車体５に設けた検知器５
とから送られてくるダンパ信号Ｓと車体信号Ｔとで開閉
バルブ２３，２５，３１とアンロードバルブ２９ａ，２
９ｂをオン・オフ操作すると共に、併せて、ストローク
センシングシリンダ６におけるロッド側室１２の作動流
体圧力Ｐ１を圧力センサ３０で検知することにより、以
下に述べるような制御の下で動作しつつ制振作用を行
う。

【０１２５】［車体２が左方に振れた時］ 走行中に車体２が左方に振れたとすると、検知器５から
処理回路３５を通してプラスの車体速度信号Ｕ１がコン
ピュータ３２に入力される。

【０１２６】コンピュータ３２は、このプラスの車体速
度信号Ｕ１に基づいて車体２が左方に振れていることを
判定し、圧側用のアンロードバルブ２９ａに切換信号Ｙ
１を出力して当該アンロードバルブ２９ａをオンの位置
に切り換える。

【０１２７】ここで、台車１が車体２よりも遅い速度で
左方に振れているか、或いは、車体２とは逆に右方に振
れたとすると、ストロークセンシングシリンダ６は伸長
側に動作して内部の作動流体を減衰力制御回路８に押し
出す。

【０１２８】一方、ストロークセンシングシリンダ６の
変位センサ１５からは、センサ信号処理回路３４を通し
てコンピュータ３２にプラスのダンパ速度信号Ｖ１とプ
ラスのダンパ変位信号Ｗ１が入力される。

【０１２９】コンピュータ３２は、上記プラスのダンパ
速度信号Ｖ１と先に述べたプラスの車体速度信号Ｕ１に
基づいてそのときのストロークセンシングシリンダ６の
伸長速度を判定し、この伸長速度から最適値に最も近い
減衰力値を演算してこれに合うように切換信号Ｘ１，Ｘ
２，Ｘ３を選択的に出力して開閉バルブ２３，２５，３
１をオン・オフ制御し、減衰力制御回路８の発生減衰力
を適切に制御して車体２の左方への横振れを抑える。

【０１３０】しかも、上記において、ストロークセンシ
ングシリンダ６が伸長端に達するような事態が生じた場
合には、変位センサ１５からのプラスのダンパ変位信号
Ｗ１に基づいてこれをコンピュータ３２が判断する。

【０１３１】そして、伸長端近傍に達した時点でコンピ
ュータ３２が切換信号Ｘ１，Ｘ２を出力し、開閉バルブ
３１をオフの位置に保ったまま開閉バルブ２３，２５を
オンの位置に切り換え、減衰力制御回路８の発生減衰力
を最大値に保って伸長端での衝撃を緩和する。

【０１３２】このようにして、減衰力制御回路８は、ス
トロークセンシングシリンダ６の伸長速度の大小に応じ
た六段階の減衰力を発生しつつ車体２の振れを効果的に
抑えるようにして制振作用を行うのである。

【０１３３】また、車体２が左方に振れているときに、
例えば、台車１がレールの狂い等により車体２の左方へ
の横振れ速度よりも速い速度で左方に振れたとすると、
ストロークセンシングシリンダ６が圧縮動作して当該ス
トロークセンシングシリンダ６のヘッド側室１１にも減
衰力制御回路８の発生減衰力に応じた作動流体圧力が発
生することになる。

【０１３４】このヘッド側室１１に発生した作動流体圧
力は、ピストンロッド１３の存在によって生じるヘッド
側室１１とロッド側室１２の受圧面積差によりストロー
クセンシングシリンダ６を伸長方向に押す力として作用
し、車体２をさらに大きく左方に振ることになるので当
該作動流体圧力を生じないようにする必要がある。

【０１３５】しかし、この場合にあっても車体２自体は
左方に振れ動いているために、検知器５からのプラスの
車体速度信号Ｕ１に基づいてコンピュータ３２は圧側用
のアンロードバルブ２９ａに切換信号Ｙ１を出力し続
け、当該圧側用のアンロードバルブ２９ａをオンの位置
に保ち続ける。

【０１３６】これにより、ヘッド側室１１の作動流体
は、流路３８から圧側用のアンロードバルブ２９ａを通
してリザーバ７に逃げる。

【０１３７】その結果、ストロークセンシングシリンダ
６のヘッド側室１１には作動流体圧力が発生しないこと
になり、当該ストロークセンシングシリンダ６が車体２
をさらに大きく左方に振るのを阻止する。

【０１３８】［車体２が右方に振れた時］ 上記とは反対に車体２が右方に振れたとすると、検知器
５からマイナスの車体速度信号Ｕ２がコンピュータ３２
に入力される。

【０１３９】このマイナスの車体速度信号Ｕ２に基づい
てコンピュータ３２は、今度は、伸側用のアンロードバ
ルブ２９ｂに切換信号Ｙ２を出力してそれをオンの位置
に切り換える。

【０１４０】ここで、台車１が車体２よりも遅い速度で
左方に振れているか、或いは、車体２とは逆に左方に振
れたとすると、ストロークセンシングシリンダ６は圧縮
側に動作して内部の作動流体を減衰力制御回路８に向け
て押し出す。

【０１４１】そして、このストロークセンシングシリン
ダ６の圧縮側への動作により、変位センサ１５からは、
マイナスのダンパ速度信号Ｖ２とマイナスのダンパ変位
信号Ｗ２がコンピュータ３２に入力される。

【０１４２】コンピュータ３２は、先の車体２が左方に
振れた場合と同様に、マイナスのダンパ速度信号Ｖ２と
マイナスの車体速度信号Ｕ２に基づいてそのときのスト
ロークセンシングシリンダ６の圧縮速度を判定し、この
圧縮速度から最適値に最も近い減衰力値を演算してこれ
に合うように切換信号Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３を選択的に出力
して開閉バルブ２３，２５，３１オン・オフ制御し、減
衰力制御回路８の発生減衰力を適切に制御して車体２の
左方への横振れを抑える。

【０１４３】しかも、上記にあっても、ストロークセン
シングシリンダ６が圧縮端に達するような事態が生じる
と、変位センサ１５からのマイナスのダンパ変位信号Ｗ
２によってこれをコンピュータ３２が判断し、圧縮端近
傍に達した時点でコンピュータ３２が切換信号Ｘ１，Ｘ
２を出力して開閉バルブ３１をオフの位置に保ったまま
開閉バルブ２３，２５をオンの位置に切り換え、減衰力
制御回路８の発生減衰力を最大値に保って圧縮端での衝
撃を緩和する。

【０１４４】このようにして、減衰力制御回路８は、ス
トロークセンシングシリンダ６の圧縮速度の大小に応じ
た減衰力を発生しつつ車体２の振れを効果的に抑えて少
なくするのである。

【０１４５】また、上記においても、台車１がレールの
狂い等により車体２の横振れ速度よりも速い速度で右方
に振れたとすると、ストロークセンシングシリンダ６は
伸長動作して当該ストロークセンシングシリンダ６のロ
ッド側室１２に減衰力制御回路８の発生減衰力に応じた
作動流体圧力が発生する。

【０１４６】このロッド側室１２に発生した作動流体圧
力は、ストロークセンシングシリンダ６を圧縮方向に押
す力として作用し、車体２の右方への振れを増長するこ
とになるので当該作動流体圧力を生じないようにする必
要がある。

【０１４７】しかし、この場合にあっても車体２は右方
に振れ続けているために、検知器５からのマイナスの車
体速度信号Ｕ２基づいてコンピュータ３２は、伸側用の
アンロードバルブ２９ｂに対して切換信号Ｙ２を出力し
続け、当該伸側用のアンロードバルブ２９ｂをオンの位
置に保ち続ける。

【０１４８】これにより、ロッド側室１２の作動流体
は、流路３９から伸側用のアンロードバルブ２９ｂおよ
び流路３８を通してストロークセンシングシリンダ６の
ヘッド側室１１に逃げ、その結果、ストロークセンシン
グシリンダ６のロッド側室１２には作動流体圧力が発生
しないことになるので、当該ストロークセンシングシリ
ンダ６が車体２をさらに大きく右方に振ることはない。

【０１４９】［電源のオフや異常事態の発生による制
御不能時］ この場合にあっても、車体２の左右への横振れに伴って
ストロークセンシングシリンダ６が伸縮動作を繰り返す
ことになるので、内部の作動流体は減衰力制御回路８に
向って押し出される。

【０１５０】しかし、電源のオフ時やスタンバイ信号の
消滅時にあっては、それと同時にコンピュータ３２から
の切換信号Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｙ１，Ｙ２が共に断たれ
ることになるので、圧側および伸側用のアンロードバル
ブ２９ａ，２９ｂと開閉バルブ２３，２５，３１とは図
３のオフの位置を保つ。

【０１５１】これにより、ストロークセンシングシリン
ダ６から減衰力制御回路８に押し出されてきた作動流体
は、低圧リリーフバルブ２７の制御下で絞り２６を通し
てリザーバ７に流れ、当該絞り２６の圧損で所定の減衰
力を発生しつつ通常のダンパとして働き、車体２の左右
方向への振れを制振することになる。

【０１５２】また、制御時において、作動流体中のダス
トによって絞り２２，２４，２６に目詰りを生じたり、
または、制御系の異常や開閉バルブ２３，２５，３１お
よびアンロードバルブ２９ａ，２９ｂ自体の故障によっ
てこれらバルブ類の切換動作が不能になると、ストロー
クセンシングシリンダ６におけるロッド側室１２の作動
流体圧力Ｐ１が異常値を示す。

【０１５３】これにより、コンピュータ３２は、先の第
一の実施例の場合と同様にしてそのときストロークセン
シングシリンダ６のロッド側室１２に発生することにな
る作動流体圧力Ｐ１の計算値Ｐ２と圧力センサ３０で検
知した作動流体圧力Ｐ１の実測値Ｐ３を比較し、両者の
差が所定値を越えたときに異常と判断してエマージェン
シ信号Ｅを出力し、当該異常事態の発生を外部に対して
知らせる。

【０１５４】なお、上記エマージェンシ信号Ｅは、この
第二の実施例の場合にあっても、アンロードバルブ２９
ａまたは２９ｂがアンロード作用を行っているとき、検
知器５から送られてくるプラスの車体速度信号Ｕ１と変
位センサ１５から送られてくるマイナスのダンパ速度信
号Ｖ２、またはマイナスの車体速度信号Ｕ２とプラスの
速度信号Ｖ１とに基づいてこれらをコンピュータ３が判
断し、その間はエマージェンシ信号Ｅを出力しないよう
に当該コンピュータ３２で制御する。

【０１５５】図４は、図２における第一の実施例の変形
例を、また、図５は、図３における第二の実施例の変形
例をそれぞれ示すものである。

【０１５６】これらの変形例は、比例バルブ２３ａの開
度を制御しつつ絞り２２との合成絞り抵抗を変えて減衰
力制御回路８の絞り抵抗を可変にすることにより、当該
減衰力制御回路８を流れる作動流体の絞り抵抗を制御す
るようにした点でこれまで述べてきた第一，第二の実施
例と異なっている。

【０１５７】このことから、これらにあっても、車体速
度信号Ｕ１，Ｕ２とダンパ速度信号Ｖ１，Ｖ２およびダ
ンパ変位信号Ｗ１，Ｗ２に基づいてコンピュータ３２が
演算した切換信号Ｘを用いて比例バルブ２３ａを動作さ
せつつ減衰力を適切に制御して車体２の横振れを効果的
に制振し得ることは、これまで述べてきた図２および図
３の実施例の説明に基づいて容易に理解できよう。

【０１５８】また、異常事態の発生に際しても安全サイ
ドに動作し得るばかりか、圧力センサ３０を用いて絞り
２６，２４，２８の目詰りや、制御系或いはバルブ類自
体の異常によるアンロードバルブ２９，２９ａ，２９ｂ
および減衰力制御用のバルブ類２３ａ，３１の誤動作を
リアルタイムで監視し、これをエマージェンシ信号Ｅと
して外部に知らせ得ることになる。

【０１５９】なお、これら図４および図５の各変形例に
あっては、特に、絞り２６と比例バルブ２３ａによる合
成絞り抵抗Ｒｘが当該比例バルブ２３ａに加えられる制
御電流値Ｉに比例して制御される。

【０１６０】そこで、この比例バルブ２３ａに加えられ
る制御電流値Ｉに基づき、比例定数をＫとしてコンピュ
ータ３２によりそのときどきにロッド側室１２に発生す
る作動流体圧力Ｐ１の計算値Ｐ２を求めると、

【０１６１】

【数２】 となって、シリンダ９の断面積Ａとピストンロッド１３
の断面積ａの差Ａ１およびストロークセンシングシリン
ダ６の伸縮速度Ｖ３，Ｖ４とから、そのときロッド側室
１２に発生する作動流体圧力Ｐ１の計算値Ｐ２をコンピ
ュータ３２で算出することができる。

【０１６２】このことから、コンピュータ３２で上記計
算値Ｐ２と圧力センサ３０からの実測値Ｐ３を比較し、
前述の判断アルゴリズムで絞り２２，２６，２８の目詰
りや制御系或いは減衰力制御用の比例バルブ２３ａと開
閉バルブ３１およびアンロードバルブバルブアンロード
バルブ２９，２９ａ，２９ｂの誤動作をリアルタイムで
監視し、これら異常事態の発生に際してコンピュータ３
２からエマージェンシ信号Ｅを出力して外部に知らせる
ことも可能である。

【０１６３】また、これまでの各実施例および変形例に
あっては、コンピュータ３２で作動流体圧力の計算値Ｐ
２と実測値Ｐ３を直接比較するようにしたが、このよに
する代わりに、当該コンピュータ３２でこれら計算値Ｐ
２と実測値Ｐ３を或る有限時間に亙って積分してやる。

【０１６４】そして、この積分結果を計算値Ｐ２＊と実
測値Ｐ３＊としてコンピュータ３２で比較し、両者の差
が所定値を越えたときに異常と判断してコンピュータ３
２からエマージェンシ信号Ｅを出力するようにしてやれ
ば、当該エマージェンシ信号Ｅの信頼性をさらに向上さ
せることができる。

【０１６５】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１の発明によ
れば、制振側からの横振れ信号とダンパ本体であるスト
ロークセンシングシリンダからのダンパ信号とを用いて
そのときどき発生減衰力を制御しつつ効果的に制振側の
横振れを抑えることができるばかりでなく、減衰力制御
回路に圧力センサを設けるだけで減衰力可変ダンパの異
常事態の発生をリアルタイムで自己診断し、定期点検を
待たずに直ちにそれに対処することができる。

【０１６６】また、請求項２の発明によっても同様に、
制振側からの横振れ信号とダンパ本体であるストローク
センシングシリンダからのダンパ信号とを用いてそのと
きどき発生減衰力を制御しつつ効果的に制振側の横振れ
を抑えることができるばかりでなく、減衰力制御回路に
圧力センサを設けるだけで減衰力可変ダンパの異常事態
の発生をリアルタイムで自己診断し、定期点検を待たず
に直ちにそれに対処することができる。

【０１６７】さらに、請求項３の発明によれば、上記減
衰力可変ダンパの異常事態の発生をより高い信頼性のも
とで、かつ、リアルタイムで自己診断することができる
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による減衰力可変ダンパを、鉄道車両
の横振れ制振用ダンパとして適用した場合の例を示すブ
ロック図である。

【図２】この発明による減衰力可変ダンパの構成例を示
す回路図である。

【図３】同上、この発明による減衰力可変ダンパの他の
構成例を示す回路図である。

【図４】図２における減衰力可変ダンパの変形例を示す
回路図である。

【図５】同じく、図３における減衰力可変ダンパの変形
例を示す回路図である。

【符号の説明】

１ 振動発生側 ２ 制振側 ３ 減衰力可変ダンパ ５ 車体側速度の検知手段である検知器 ６ ストロークセンシングシリンダ ７ リザーバ ８ 減衰力制御回路 １１ ヘッド側室 １２ ロッド側室 １４ スケールメモリ １５ 変位センサ ２１ 高圧リリーフバルブ ２２，２４，２６，２８ 減衰力制御用の絞り ２３，２５，３１ 絞り選択用の制御バルブ ２７ 低圧リリーフバルブ ２９，２９ａ，２９ｂ アンロードバルブ ３０ 圧力センサ ３２ コンピュータ ３３ バルブドライバ回路 ３４，３５ センサ信号処理回路 Ｅ エマージェンシ信号 Ｐ 作動流体圧力信号 Ｐ１ 作動流体圧力 Ｐ２ 作動流体圧力の計算値 Ｐ２＊ 積分された作動流体圧力の計算値 Ｐ３ 作動流体圧力の実測値 Ｐ３＊ 積分された作動流体圧力の実測値 Ｒ 絞り抵抗 Ｓ ダンパ信号 Ｔ 制振側の車体信号 Ｕ１，Ｕ２ 車体速度信号 Ｖ１，Ｖ２ ダンパ速度信号 Ｖ３，Ｖ４ ダンパ伸縮速度 Ｗ１，Ｗ２ ダンパ変位信号 Ｘ，Ｘ１，Ｘ２，Ｚ 絞り選択用制御バルブに対する切
換信号 Ｙ，Ｙ１，Ｙ２ アンロードバルブに対する切換信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中里 雅一 東京都港区浜松町二丁目４番１号 世界貿 易センタービル カヤバ工業株式会社内 (72)発明者 露木 保男 東京都港区浜松町二丁目４番１号 世界貿 易センタービル カヤバ工業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダンパ本体として一方向流れのストロー
   クセンシングシリンダを用い、当該ストロークセンシン
   グシリンダからリザーバに向う減衰力制御回路中に介装
   した合成絞りの抵抗値を、制振側における両方向への速
   度信号とストロークセンシングシリンダの伸縮速度信号
   および変位信号に基いてコンピュータで制御しつつ、ア
   ンロードバルブと併せて振動発生側と制振側間に生じた
   相対振動を制振するようにした減衰力可変ダンパにおい
   て、上記減衰力制御回路における絞りの上流側に圧力セ
   ンサを設けて当該部分の作動流体圧力を実測値である作
   動流体圧力信号として検出し、この作動流体圧力信号に
   基づく作動流体圧力の実測値をコンピュータで制御した
   減衰力制御回路の合成絞り抵抗値とストロークセンシン
   グシリンダの伸縮速度信号に基いてコンピュータで算出
   した作動流体圧力の計算値と比較し、これら作動流体圧
   力の実測値と計算値の差が所定値を越えたときに異常と
   判断して、コンピュータからエマージェンシ信号を発信
   するようにしたことを特徴とする減衰力可変ダンパ。
2. 【請求項２】 ダンパ本体として一方向流れのストロー
   クセンシングシリンダを用い、当該ストロークセンシン
   グシリンダからリザーバに向う減衰力制御回路中に介装
   した合成絞りの抵抗値を、制振側における両方向への速
   度信号とストロークセンシングシリンダの伸縮速度信号
   および変位信号に基いてコンピュータにより比例バルブ
   を通して制御しつつ、アンロードバルブと併せて振動発
   生側と制振側に生じた相対振動を制振するようにした減
   衰力可変ダンパにおいて、上記減衰力制御回路における
   絞りの上流側に圧力センサを設けて当該部分の作動流体
   圧力を実測値である作動流体圧力信号として検出し、こ
   の作動流体圧力信号に基づく作動流体圧力の実測値を比
   例バルブに流す電流値とストロークセンシングシリンダ
   の伸縮速度信号に基いてコンピュータで算出した作動流
   体圧力の計算値と比較し、これら作動流体圧力の実測値
   と計算値の差が所定値を越えたときに異常と判断して、
   コンピュータからエマージェンシ信号を発信するように
   したことを特徴とする減衰力可変ダンパ。
3. 【請求項３】 作動流体圧力の実測値とコンピュータで
   算出した計算値をそれぞれ或る有限時間に亙って積分
   し、その積分結果をコンピュータで比較して両者の差が
   所定値を越えたときに異常と判断するようにした請求項
   １または２の減衰力可変ダンパ。