JPWO2013015358A1 - 鉄道車両用ダンパ - Google Patents

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Abstract

【課題】鉄道車両用ダンパにおいて、信頼性及び耐久性を確保しつつ、減衰弁としてディスクバルブを用いる。【解決手段】油液が封入されたシリンダ１２内に、ピストンロッド１４が連結されたピストン１３を挿入する。伸び側及び縮み側通路２２、２３に、ディスクバルブを有する伸び側及び縮み側減衰弁２５、２６を設け、フェイル通路２４にポペット型のフェイル弁２７を設け、フェイル切換弁２８及びフェイル開閉弁２９によって油液の流路を切換える。通常は、フェイル切換弁２８及びフェイル開閉弁２９に通電し、応答性に優れたディスクバルブを有する伸び側及び縮み側減衰弁２５、２６によって減衰力を発生し、制御電流によって減衰力を調整する。フェイル時には通電を停止し、堅牢性に優れたフェイル弁２７によって一定の減衰力を発生させる。【選択図】図２

Description

本発明は、鉄道車両等の車両の懸架装置に装着される鉄道車両用ダンパに関するものである。
例えば鉄道車両において、輪軸と台車及び台車と車体との間に懸架バネ及び油圧緩衝器等のダンパを装着して、車体の上下方向及び横方向の振動を制振するようにしている。また、減衰力を調整可能な減衰力可変ダンパ、車体の上下及び左右方向の加速度を検出する速度センサ、輪軸、台車及び車体の変位を検出する変位センサ等の走行中の車両状態を検出する各種センサが設けられ、これらのセンサの検出に基づいて、コントローラによって減衰力可変ダンパの減衰力を制御することによって振動を効果的に制振するようにした制振装置が知られている。
従来の鉄道車両用ダンパは、例えば特許文献１に記載されているように、減衰力を発生させるための減衰弁として、コンタミネーションに対する耐性が高く、耐久性及び信頼性に優れたポペットバルブが用いられている。一方、自動車のサスペンション装置に装着される油圧緩衝器においては、減衰弁として、軽量で応答性に優れ、かつ、減衰力特性の設定が容易なディスクバルブが広く用いられている。しかしながら、ディスクバルブは、ポペットバルブに比して、弁体であるディスクの割れ等の損傷が生じ易く耐久性に劣り、また、コンタミネーションに対する耐性が低く、信頼性に劣るという問題がある。このため、特に耐久性及び信頼性が要求される鉄道車両用ダンパにおいては、減衰弁としてディスクバルブは採用されていなかった。
特開平１１−１３２２７７号公報
本発明は、信頼性及び耐久性を確保しつつ、減衰弁としてディスクバルブを用いるようにした鉄道車両用ダンパを提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明は、鉄道車両に装着される鉄道車両用ダンパであって、
作動流体が封入されたシリンダと、該シリンダ内に摺動可能に挿入されたピストンと、前記ピストンに連結されたピストンロッドと、前記ピストンの移動によって作動流体が流通する第１及び第２通路と、前記第１通路の作動流体の流れを制御して減衰力を発生させる第１減衰力発生機構と、前記第２通路の作動流体の流れを制御して減衰力発生させる第２減衰力発生機構と、制御電流により前記第１及び第２通路の作動流体の流路を切換え、通電時には前記第１通路を開いて前記第２通路を閉じ、非通電時には前記第１通路を閉じて前記第２通路を開く切換手段とを備え、
前記第１減衰力発生機構は、前記作動流体の圧力を受けて開弁するディスクバルブを含み、前記第２減衰力発生機構は、ポペット型であることを特徴とする。
本発明に係る鉄道車両用ダンパによれば、信頼性及び耐久性を確保しつつ、減衰弁としてディスクバルブを用いることができる。
本発明に係る鉄道車両用ダンパが装着される鉄道車両の制振装置の概略構成を示す説明図である。 本発明の第１実施形態に係る減衰力可変ダンパの概略構成を示す回路図である。 本発明の第２実施形態に係る減衰力可変ダンパの回路図である。 本発明の第２実施形態に係る減衰力可変ダンパの概略構成を示す縦断面図である。 図４に示す減衰力可変ダンパの減衰力発生機構の図４のＡ−Ａ線による断面図である。 図５に示す減衰力発生機構のＢ−Ｂ線による縦断面図である。 本発明の第３実施形態に係る減衰力可変ダンパの回路図である。 本発明の第４実施形態に係る減衰力可変ダンパの概略構成を示す回路図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の第１実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。
本実施形態に係る緩衝器が装着される鉄道車両の概略構成を図１に示す。図１に示すように、鉄道車両１は、車体２に、台車３を介して輪軸４が取付けられている。台車３は、車体２に対して、鉛直軸回りに回動可能、かつ、上下方向及び左右方向に一定の変位可能に連結され、空気バネ５によって車体２を支持している。なお、空気バネ５に代えてコイルバネ等の他のバネ手段を用いてもよい。懸架装置を構成する車体２と台車３との間には、鉄道車両用の横ダンパ（ヨーダンパ）である減衰力可変ダンパ６が連結され、車体２と台車４との左右方向の相対変位に対して、減衰力可変ダンパ６がストロークして減衰力を作用させる。また、台車３と輪軸４との間には、懸架バネ７及びダンパ８が連結され、台車３と輪軸４との間の振動を吸収及び減衰する。
減衰力可変ダンパ６には、車体２と台車３との間の左右方向の相対変位を検出するストロークセンサ９が設けられ、また、車体２には、車体２の左右方向の加速度を検出する加速度センサ１０が設けられている。ストロークセンサ９及び加速度センサ１０からの入力信号に基づいて減衰力可変ダンパ６の減衰力を制御するコントローラ１１が設けられている。コントローラ１１は、ストロークセンサ９、加速度センサ１０、その他の車両の走行状態を検出する車両の速度センサ等の各種センサの検出結果や、トンネルやカントなどの走行位置情報に基づいて、減衰力可変ダンパ６の減衰力を適宜調整して、車体２の左右方向の振動（横揺れ）を抑制する振動制御を実行する。
次に、本発明の第１実施形態に係る減衰力可変ダンパ６について、図２を参照して説明する。図２に示すように、減衰力可変ダンパ６は、シリンダ１２と、シリンダ１２内に摺動可能に挿入されたピストン１３と、ピストン１３に連結されてシリンダ１２の外部に延出されたピストンロッド１４と、シリンダ１２の底部に接続されたリザーバ１５と、シリンダ１２に接続された減衰力発生機構１６とを備えている。
シリンダ１２内は、ピストン１３によってピストンロッド１４側のシリンダ室１２Ａと、底部側のシリンダ室１２Ｂとの２室に区画されている。ピストン１３には、底部側のシリンダ室１２Ｂ側からピストンロッド１４側のシリンダ室１２Ａ側への油液の流通のみを許容する逆止弁１７が設けられている。シリンダ室１２Ｂとリザーバ１５との間には、リザーバ１５側からシリンダ室１２Ｂ側への油液の流通のみを許容する逆止弁１８が設けられている。作動流体として、シリンダ１２には油液が封入され、リザーバ１５には油液及び空気や窒素等のガスが封入されている。なお、各逆止弁１７、１８と並列にシリンダ１２内が高圧になった際に逆方向の流れを許すリリーフ弁を設けてもよい。
減衰力発生機構１６は、シリンダ室１２Ａに接続する第１ポート１９、シリンダ室２Ｂに接続する第２ポート２０及びリザーバ１５に接続するリザーバポート２１の３つのポートを有している。更に、第１ポート１９と第２ポート２０とを接続する伸び側通路２２、第２ポート２０とリザーバポート２１とを接続する縮み側通路２３、並びに、伸び側及び縮み側通路２２、２３をバイパスして第１ポート１９とリザーバポート２１とを直接接続するフェイル通路２４が設けられている。伸び側及び縮み側通路２２、２３とでピストン１３の移動によって油液が流通する第１通路を構成し、フェイル通路２４によって第２通路を構成している。
伸び側通路２２には、伸び側通路２２の油液の流れを制御して減衰力を発生させる第１減衰力発生機構として伸び側減衰弁２５が設けられている。縮み側通路２３には、縮み側通路２３の油液の流れを制御して減衰力を発生させる第１減衰力発生機構として縮み側減衰弁２６が設けられている。これらの伸び側及び縮み側減衰弁２５、２６は、油液の圧力を受けて撓んで弁座からリフトして開弁するディスクバルブを含み、ソレノイドへの通電電流に応じて減衰力を調整可能である。この減衰力を調整機構は、ディスクバルブの背部に設けられたパイロット室に油液の圧力を導入して開弁を制御するパイロット型の比例ソレノイドバルブとなっている。なお、伸び側及び縮み側減衰弁２５、２６の減衰力調整は、パイロット圧を用いるタイプ以外に通路面積を調整するタイプや直接ディスクバルブのバネ荷重を変えるタイプであってもよい。
また、フェイル通路２４には、フェイル通路２４の油液の流れを制御して減衰力を発生させる第２減衰力発生機構としてフェイル弁２７が設けられている。フェイル弁は、ポペット型の調圧弁である。
第１ポート１９には、切換手段としてフェイル切換弁２８が設けられ、第２ポート２０には、切換手段としてフェイル開閉弁２９が設けられている。フェイル切換弁２８は、第１ポート１９を伸び側通路２２又はフェイル通路２４に選択的に接続する２ポート２位置電磁切換弁であり、第１ポート１９を非通電時にはフェイル通路２４に接続し（図示の位置）、通電時には伸び側通路２２に接続するようになっている。フェイル開閉弁２９は、常閉の電磁開閉弁であり、非通電時には、第２ポート２０と縮み側通路２３とを遮断し（図示の位置）、通電時には、第２ポート２０と縮み側通路２３とを接続するようになっている。
以上のように構成した減衰力可変ダンパ６の作動について次に説明する。
通常は、コントローラ１１からの制御電流により、フェイル切換弁２８が通電位置となり、第１ポート１９が伸び側通路２２に接続され、また、フェイル開閉弁２９が開いて、第２ポート２０と縮み側通路２３とを接続する。
この状態では、ピストンロッド１４の伸び行程時には、ピストン１３の摺動により、逆止弁１７が閉じて、シリンダ室１２Ａ側の油液が加圧され、第１ポート１９、伸び側通路２２及び第２ポート２０を通ってシリンダ室１２Ｂ側に流れる。これにより、伸び側減衰弁２５によって減衰力が発生し、制御電流に応じて減衰力を調整することができる。このとき、ピストンロッド１４がシリンダ１２内から退出した分の油液がリザーバ１５から逆止弁１８を開いてシリンダ室１２Ｂに流入し、リザーバ１５内のガスが膨張することにより、体積補償を行なう。
また、ピストンロッド１４の縮み行程時には、ピストン１３の摺動に伴いピストンロッド１４がシリンダ１２内に侵入し、逆止弁１７が開き、逆止弁１８が閉じることにより、シリンダ１２Ａ、１２Ｂが共に加圧される。このとき、逆止弁１７が開くことにより、シリンダ室１２Ａと１２Ｂとは同圧となるので、第１ポート１９と第２ポート２０との間（伸び側通路２２）では、油液の流れは生じない。したがって、シリンダ室１２Ａ、１２Ｂ内の油液は、第２ポート２０から縮み側通路２３を通り、リザーバポート２１からリザーバ１５に流入する。これにより、縮み側減衰弁２６によって減衰力が発生し、制御電流に応じて減衰力を調整することができる。このとき、リザーバ１５内のガスが圧縮されることにより、体積補償を行なう。
万一、制御系統の異常等のフェイルが発生した場合には、フェイル切換弁２８及びフェイル開閉弁２９への通電を遮断することにより、フェイル切換弁２８により、第１ポート１９を伸び側通路２２から遮断し、フェイル通路２４に接続し、また、フェイル開閉弁２９により、第２ポート２０と縮み側通路２３との間を遮断する。これにより、第１ポート１９は、フェイル通路２４を介してリザーバポート２１に接続される。
この状態では、ピストンロッド１４の伸び行程時には、シリンダ室１２Ａ側の油液が加圧され、第１ポート１９からフェイル通路２４を通り、第３ポート２１からリザーバ１５に流れる。また、ピストンロッド１４の縮み行程時には、ピストンロッド１４の侵入により加圧されたシリンダ室１２Ａ、１２Ｂ内の油液は、伸び行程時と同様に、第１ポート１９からフェイル通路２４を通り、第３ポート２１からリザーバ１５に流れる。これにより、ピストンロッド１４の伸び及び縮み行程時共に、フェイル弁２７によって一定の減衰力が発生する。
このようにして、通常は、軽量で応答性に優れ、かつ、減衰力特性の設定が容易なディスクバルブを用いた伸び側及び縮み側減衰弁２５、２６により、コントローラ１１からの制御電流に応じて、伸び側及び縮み側の減衰力をそれぞれ調整することができる。また、万一のフェイル発生時には、コンタミネーションの影響を受け難く堅牢性の高いポペットバルブであるフェイル弁２７により、安定した減衰力を発生させることができるので、信頼性及び耐久性を確保することができる。
次に、本発明の第２実施形態に係る減衰力可変ダンパについて、図３乃至図６を参照して説明する。なお、以下の説明において、上記第１実施形態に対して、同様の部分には同じ参照符号を用いて、異なる部分についてのみ詳細に説明する。
図３に示すように、本実施形態に係る減衰力可変ダンパ３０では、第１実施形態で示した切換手段としてのフェイル切換弁２８及びフェイル開閉弁２９が省略されて、第１ポート１９は、常時、伸び側通路２２及びフェイル通路２４に接続し、第２ポート２０は、常時、伸び側及び縮み側通路２２、２３に接続している。伸び側及び縮み側減衰弁２５，２６は、非通電時には、ハード側の減衰力を発生させるようになっている。つまり、伸び側及び縮み側減衰弁２５，２６は、非通電時には、ハード側の減衰力を発生させることで、前記第１実施形態の切換手段の役割を果たしている。フェイル通路２４には、常開の電磁開閉弁であるフェイル開閉弁３１が設けられている。また、第１ポート１９及び第２ポート２０には、それぞれフィルタ３２、３３が設けられており、コンタミネーションに対する耐性を高めている。
次に、本実施形態の減衰力可変ダンパ３０のより具体的な構造について、図４乃至図６を参照して説明する。
図４に示すように、減衰力可変ダンパ３０は、シリンダ１２の外周に円筒状の外筒３４が同心に配置され、これらの間に環状のリザーバ１５が形成されている。シリンダ１２の一端部には、閉鎖部材であるベースバルブ３５が取付けられ、外筒３４の一端部には、これを閉鎖する閉鎖部材である端板３６が取付られており、ベースバルブ３５が端板３６に嵌合して、シリンダ１２の一端部が外筒３４に固定されている。シリンダ１２の他端部には、これを閉鎖する閉鎖部材として、ロッドガイド３７が取付られ、このロッドガイド３７が外筒３４の他端部に結合して、シリンダ１２の他端部が外筒３４に固定されている。ピストンロッド１４は、ロッドガイド３７を摺動可能かつ液密的に貫通して外部に延出されている。ベースバルブ３５に逆止弁１８が設けられている。
リザーバ１５内において、シリンダ１２の外周に円筒状の通路部材３８が嵌合されている。通路部材３８の内周部には、２つの環状凹部３８Ａ、３８Ｂが形成されている。これらの環状凹部３８Ａ、３８Ｂは、シリンダ１２の両端部付近の側壁に貫通された油路３９、４０によって、シリンダ室１２Ａ、１２Ｂにそれぞれ接続されている。外筒３４の側壁には、減衰力発生機構１６が取付けられている。図５及び図６に示すように、減衰力発生機構１６は、外筒３４の側壁に取付けられたバルブブロック４１を介して伸び側及び縮み側減衰弁２５、２６、フェイル弁２７及びフェイル開閉弁３１が取付けられる構造となっている。
伸び側減衰弁２５は、バルブブロック４１に形成されたバルブボア４２に挿入されてナット４３によって固定されている。伸び側減衰弁２５は、バルブボア４２内に、パイロット型（背圧型）のディスクバルブであるメインバルブ４４及びメインバルブ４４の開弁圧力を制御するソレノイド駆動の圧力制御弁であるパイロットバルブ４５が設けられ、更に、パイロットバルブ４５の下流側に、フェイル時に作動するフェイルバルブ４６が設けられている。そして、バルブボア４２の先端の小径部４２Ａに入口管４７が液密的に挿入され、小径部４２Ａから入口管４７に油液を導入し、メインバルブ４４、パイロットバルブ４５及びフェイルバルブ４６を通してバルブボア４２で囲まれた室４２Ｂに流通させる。室４２Ｂ内の油液はバルブボア４２の小径部４２Ａに隣接して形成された中径部４２Ｃに流れる。
このとき、メインバルブ４４の開弁前には、パイロットバルブ４５によって油液の流れを制御して減衰力を発生し、メインバルブ４４の開弁時には、主にメインバルブ４４によって減衰力を発生する。また、パイロットバルブ４５の上流側からメインバルブ４４の背部の背圧室４８（パイロット室）に油液を導入し、その内圧をメインバルブ４４の閉弁方向に作用させることにより、メインバルブ４４の開弁を制御する。そして、ソレノイド４９に通電する電流によってパイロットバルブ４５の制御圧力を調整することにより、減衰力を調整し、背圧室４８の内圧によりメインバルブ４４の開弁を調整する。また、フェイル時には、ソレノイド４９の通電を遮断することにより、フェイルバルブ４６を閉じて減衰力をハード側に固定する。
伸び側減衰弁２５が取付けられたバルブボア４２の小径部４２Ａは、第１ポート１９に連通し、第１ポート１９は、外筒３４及び通路部材３８の側壁を貫通する管路５０（図４参照）によって環状凹部３８Ａに接続している。またバルブボア４２の中径部４２Ｃは、通路５１を介して第２ポート２０に連通し、第２ポート２０は、外筒３４及び通路部材３８の側壁を貫通する管路５２（図４参照）によって環状凹部３８Ｂに接続している。
縮み側減衰弁２６は、上述の伸び側減衰弁２５とほぼ同様の構造である。縮み側減衰弁２６は、バルブブロック４１に形成されたバルブボア５３に挿入されてナット５４によって固定されている。縮み側減衰弁２６は、バルブボア５３内に、パイロット型（背圧型）のディスクバルブであるメインバルブ５５及びメインバルブ５５の開弁圧力を制御するソレノイド駆動の圧力制御弁であるパイロットバルブ５６が設けられ、更に、パイロットバルブ５６の下流側に、フェイル時に作動するフェイルバルブ５７が設けられている。そして、バルブボア５３の先端の小径部５３Ａに入口管５８が液密的に挿入され、小径部５３から入口管５８に油液を導入し、メインバルブ５５、パイロットバルブ５６及びフェイルバルブ５７を通してバルブボア５３で囲まれた室５３Ｂに流通させる。室５３Ｂ内の油液は、バルブボア５３の小径部５３Ａに隣接して形成された中径部５３Ｃに流れる。
このとき、メインバルブ５５の開弁前には、パイロットバルブ５６によって油液の流れを制御して減衰力を発生し、メインバルブ５５の開弁時には、主にメインバルブ５５によって減衰力を発生する。また、パイロットバルブ５６の上流側からメインバルブ５５の背部の背圧室５９（パイロット室）に油液を導入し、その内圧をメインバルブ５５の閉弁方向に作用させることにより、メインバルブ５５の開弁を制御する。そして、ソレノイド６０に通電する電流によってパイロットバルブ５６の制御圧力を調整することにより、減衰力を調整し、背圧室５９の内圧によりメインバルブ５５の開弁を調整する。また、フェイル時には、ソレノイド６０の通電を遮断することにより、フェイルバルブ５７を閉じて減衰力をハード側に固定する。
縮み側減衰弁２６が取付けられたバルブボア５３の小径部５３Ａは、通路２１を介して第２ポート２０に連通し、バルブボア５３の中径部５３Ｃは、リザーバポート２１に連通し、リザーバポート２１は、外筒３４の側壁に設けられた通路６２（図４参照）を介してリザーバ１５に接続している。
フェイル弁２７は、バルブブロック４１に形成されたバルブボア６３内に弁体６４を挿入し、バルブボア６３の開口部をプラグ６５によって閉塞し、弁体６４とプラグ６５との間に圧縮コイルバネである弁バネ６６を介装した構造となっている。バルブボア６４の底部には、第１ポート１９に連通する通路６７が開口し、側部には通路６８が開口している。フェイル弁２７は、弁体６４が弁バネ６６のバネ力によってバルブボア６４の底部に形成された環状のシート部に着座し閉弁して通路６７、６８間の流路を閉じ、通路６７の圧力を受けて弁バネ６６のバネ力に抗して開弁するポペット型の調圧弁となっている。
フェイル開閉弁３１は、バルブブロック４１に形成されたバルブボア６９に取付けられたポペット型の常開の電磁開閉弁である。そして、バルブボア６９の底部に開口する通路６８と側部に開口する通路７０との間の流路を弁体７１によりソレノイド７２への非通電時には開き、通電時には閉じるようになっている。通路７０は、縮み側減衰弁２６のバルブボア５３の中径部５３Ｃを介してリザーバポート２１に連通している。
このように構成したことより、通常は、コントローラ１１からの制御電流により、フェイル開閉弁３１が閉じてフェイル通路２４を遮断する。この状態では、上記第１実施形態と同様、ピストンロッド１４の伸び行程時には、シリンダ室１２Ａ側の油液が加圧され、第１ポート１９、伸び側通路２２及び第２ポート２０を通ってシリンダ室１２Ｂ側に流れる。これにより、ディスクバルブで構成される伸び側減衰弁２５によって減衰力が発生し、制御電流に応じて減衰力を調整することができる。
また、ピストンロッド１４の縮み行程時には、第１ポート１９と第２ポート２０との間（伸び側通路２２）では、油液の流れは生じず、シリンダ室１２Ａ、１２Ｂ内の油液は、第２ポート２０から縮み側通路２３を通り、リザーバポート２１からリザーバ１５に流入する。これにより、ディスクバルブで構成される縮み側減衰弁２６によって減衰力が発生し、制御電流に応じて減衰力を調整することができる。
フェイル発生時には、フェイル開閉弁３１並びに伸び側及び縮み側減衰弁２５、２６への通電を遮断することにより、フェイル開閉弁３１が開いてフェイル通路２４の流路を開き、また、伸び側及び縮み側減衰弁２５、２６がハード側に切換り、伸び側及び縮み側通路２２、２３の流路を絞り、又は、閉じる。この状態では、ピストンロッド１４の伸び及び縮み行程共に、油液が主にフェイル通路２４を流通し、フェイル弁２７によって一定の減衰力を発生する。
このようにして、電磁弁の数を減らしつつ、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
次に、本発明の第３実施形態に係る減衰力可変ダンパについて、図７を参照して説明する。なお、以下の説明において、上記第２実施形態に対して、同様の部分には同じ参照符号を用いて、異なる部分についてのみ詳細に説明する。
本実施形態に係る減衰力可変ダンパ７３では、伸び側及び縮み側減衰弁２５、２６は、非通電時にはソフト側の減衰力を発生させるようになっている。更に、伸び側通路２２には、常閉の電磁開閉弁であるフェイル開閉弁７４が伸び側減衰弁２５に対して直列に配置されている。また、縮み側通路２３には、常閉の電磁開閉弁であるフェイル開閉弁７５が縮み側減衰弁２６に対して直列に配置されている。
このように構成したことにより、通常は、コントローラ１１からの制御電流により、フェイル開閉弁３１が閉じてフェイル通路２４を遮断し、フェイル開閉弁７４、７５が開いて伸び側及び縮み側通路２２、２３を開く。この状態では、上記第２実施形態と同様、ピストンロッド１４の伸び行程時には、伸び側減衰弁２５によって減衰力が発生し、制御電流に応じてその減衰力を調整することができ、縮み行程時には、縮み側減衰弁２６によって減衰力が発生し、制御電流に応じてその減衰力を調整することができる。
フェイル発生時には、フェイル開閉弁３１、７４、７５への通電を遮断することにより、フェイル開閉弁３１が開いてフェイル通路２４の流路を開き、また、フェイル開閉弁７４、７５が閉じて伸び側及び縮み側通路２２、２３の流路を遮断する。この状態では、ピストンロッド１４の伸び及び縮み行程共に、油液がフェイル通路２４を流通し、フェイル弁２７によって一定の減衰力を発生する。
この場合、上記第２実施形態よりも多くの電磁弁を必要とするが、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。更に、伸び側及び縮み側減衰弁２５、２６が非通電時にはソフト側の減衰力を発生するようにすることにより、一般的にこれらの減衰弁はソフト側での使用頻度が高いので、制御電流を小さくしているので、消費電力を低減することができる。
次に、第４実施形態に係る減衰力可変ダンパについて、図８を参照して説明する。なお、以下の説明において、上記第３実施形態に対して、同様の部分には同じ参照符号を用いて、異なる部分についてのみ詳細に説明する。
本実施形態に係る減衰力可変ダンパ７６では、第２ポート２０、縮み側通路２３、縮み側減衰弁２６、フィルタ３３及びフェイル開閉弁７５が省略され、伸び側通路２２の下流側がリザーバポート２１に接続されている。
このように構成したことにより、通常は、コントローラ１１からの制御電流により、フェイル開閉弁３１が閉じてフェイル通路２４を遮断し、フェイル開閉弁７４が開いて伸び側通路２２を開く。この状態では、ピストンロッド１４の伸び行程時には、ピストン１３の摺動により、逆止弁１７が閉じて、シリンダ室１２Ａ側の油液が加圧され、第１ポート１９、伸び側通路２２及びリザーバ２１を通ってリザーバ１５に流れる。これにより、伸び側減衰弁２５によって減衰力が発生し、制御電流に応じて減衰力を調整することができる。このとき、逆止弁１８が開いてピストン１３が移動した分の油液がリザーバ１５からシリンダ室１２Ｂに流入する。また、ピストンロッド１４がシリンダ１２内から退出した分だけリザーバ１５内のガスが膨張して体積補償を行なう。
ピストンロッド１４の縮み行程時には、ピストン１３の摺動に伴い、逆止弁１７が開き、逆止弁１８が閉じて、ピストンロッド１４がシリンダ１２内に侵入した分の油液が、伸び行程時と同様に、シリンダ室１２Ａ側から、第１ポート１９、伸び側通路２２及びリザーバ２１を通ってリザーバ１５に流れ、リザーバ１５内のガスが圧縮される。これにより、伸び側減衰弁２５によって減衰力が発生し、制御電流に応じて減衰力を調整することができる。
すなわち、伸び側通路２２が伸び側及び縮み側の流路を兼ね、伸び側及び縮み側共にディスクバルブで構成される伸び側減衰弁２５によって減衰力を発生させ、制御電流に応じてその減衰力を調整することができる。
フェイル発生時には、フェイル開閉弁３１、７４への通電を遮断することにより、フェイル開閉弁３１が開いてフェイル通路２４の流路を開き、また、フェイル開閉弁７４が閉じて伸び側通路２２の流路を遮断する。この状態では、ピストンロッド１４の伸び及び縮み行程共に、油液がフェイル通路２４を流通し、ポペット弁で構成されるフェイル弁２７によって一定の減衰力を発生する。
尚、全ての実施の形態では、左右方向の振動を規制するシリンダ装置を例にあげて説明したが、上下方向の振動を規制するシリンダ装置に適用してもよい。
また、車間ダンパにも用いることができる。
また、第１減衰力発生機構は、反転式、非反転式いずれを用いてもよい。反転式を用いた場合には、図１に示したストロークセンサ９を無くすことができる。また、非反転式であっても、制御内容に応じてストロークセンサ９を無くすことができる。
６…減衰力可変ダンパ（鉄道車両用ダンパ）、１２…シリンダ、１３…ピストン、１４…ピストンロッド、２２…伸び側通路（第１通路）、２３…縮み側通路（第１通路）、２４…フェイル通路（第２通路）、２５…伸び側減衰弁（第１減衰力発生機構）、２６…縮み側減衰弁（第１減衰力発生機構）、２７…フェイル弁（第２減衰力発生機構）、２８…フェイル切換弁（切換手段）、２９…フェイル開閉弁（切換手段）

Claims (3)

  1. 鉄道車両に装着される鉄道車両用ダンパであって、
    作動流体が封入されたシリンダと、該シリンダ内に摺動可能に挿入されたピストンと、前記ピストンに連結されたピストンロッドと、前記ピストンの移動によって作動流体が流通する第１及び第２通路と、前記第１通路の作動流体の流れを制御して減衰力を発生させる第１減衰力発生機構と、前記第２通路の作動流体の流れを制御して減衰力を発生させる第２減衰力発生機構と、制御電流により前記第１及び第２通路の作動流体の流路を切換え、通電時には前記第１通路を開いて前記第２通路を閉じ、非通電時には前記第１通路を前記第２通路よりも絞るまたは閉じて前記第２通路を開く切換手段とを備え、
    前記第１減衰力発生機構は、前記作動流体の圧力を受けて開弁するディスクバルブを含み、前記第２減衰力発生機構は、ポペット型であることを特徴とする鉄道車両用ダンパ。
  2. 前記第１減衰力発生機構は、制御電流に応じて減衰力を調整可能であることを特徴とする請求項１に記載の鉄道車両用ダンパ。
  3. 前記第１通路は、前記ピストンロッドの伸び行程時に作動流体が流通する伸び側通路と、縮み行程時に作動流体が流通する縮み側通路とを有し、前記第１減衰力発生機構は、前記伸び側通路及び前記縮み側通路のそれぞれに設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の鉄道車両用ダンパ。
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