KR20000010282A - Oleopneumatic roll or hunting preventing suspension device - Google Patents

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KR20000010282A
KR20000010282A KR1019980031144A KR19980031144A KR20000010282A KR 20000010282 A KR20000010282 A KR 20000010282A KR 1019980031144 A KR1019980031144 A KR 1019980031144A KR 19980031144 A KR19980031144 A KR 19980031144A KR 20000010282 A KR20000010282 A KR 20000010282A
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hydraulic
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필립쁘 브와쇼
파비안느 봉동
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미셸 푸르니에
지이씨 알스톰 트랜스포트 에스에이
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Abstract

PURPOSE: An oleopneumatic suspension device is provided to regulate the angular stiffness of a roll or a hunting prevention without breaking up the suspension device. CONSTITUTION: The suspension device includes a first and a second buffers(A1, A1') including the bogie(14) of a railway vehicle and an operating apparatus(114, 114') placed between the main body(15). Herein, one of the end units of the each operating apparatus is stated onto the bogie and the other end unit of the operating apparatus is stated onto the main body. In this device, a vertical and a roll winders can be perfectly divided so that the vertical and the roll winders are controlled and the angular stiffness is secured in the roll.

Description

올레오 공압식 롤 방지 또는 헌팅 방지 현가 장치Oleo pneumatic roll-proof or anti-hunt suspension

본 발명은 올레오 공압식(Oleopneumatic) 현가 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 롤 또는 요오형 헌팅을 감쇠시키거나, 또는 도로 차량 또는 철도 차량에서의 종방향 감쇠에 적용될 수 있다.The present invention relates to an oleopneumatic suspension. In particular, the present invention can be applied to damping roll or iotype hunting, or to longitudinal damping in road vehicles or rail vehicles.

카노프(Karnop)의 미국 특허 제5,024,302호에는 전기 제어식 밸브에 의해 감쇠 특성을 제어하도록 된 제어식 완충기가 개시되어 있다.Kanop's US Pat. No. 5,024,302 discloses a controlled shock absorber adapted to control the damping characteristics by an electrically controlled valve.

상기 완충기에서 축압기의 기능은 체적 보상을 수행하고, 체크 밸브 중 하나 또는 다른 하나를 거쳐 방출되는 챔버 내에서 압력을 실질적으로 일정하게 유지하는 것이다.The function of the accumulator in the shock absorber is to perform volume compensation and to keep the pressure substantially constant in the chamber discharged through one or the other of the check valves.

미국 특허 제5,024,302호에 개시된 제어식 완충기는 롤 방지 또는 헌팅 방지 강성 기능을 갖지 않고 있다.The controlled shock absorber disclosed in US Pat. No. 5,024,302 has no anti-roll or anti-hunt stiffness function.

2개의 완충기를 결합하는 것도 제시되지 않았다.It is also not shown to combine two buffers.

오토모티브 프로덕츠사(AUTOMOTIVE PRODUCTS Ltd.)의 실용 증명서 프랑스 특허 제2,252,228호는 차량용 현가 장치를 개선하는 것에 관한 것이다.Practical certificate from AUTOMOTIVE PRODUCTS Ltd. French Patent No. 2,252,228 relates to improving a vehicle suspension.

상기 문헌에서 알 수 있는 것처럼, 종래 기술에 개시된 장치의 목적은 굽은 도로를 지나갈 때의 롤에 의해 생기고 감속 시에 후방에서 전방으로 또는 가속 시에 전방에서 후방으로 이동되는 무게에 기인한 피치(pitch)에 의해 생기는 동적 부하의 변화 중에 현가 장치가 차량을 수평 상태로 유지하도록 차량의 무게가 차륜에 전달되도록 하는 액체 충전 구조물의 공동에 내장된 액체의 양을 변화시키도록 된 차량 현가 장치를 제공하는 것이다.As can be seen from the above document, the purpose of the device disclosed in the prior art is a pitch due to the weight caused by the roll when passing a curved road and moved from front to back at deceleration or from front to back at acceleration. Providing a vehicle suspension adapted to vary the amount of liquid contained in the cavity of a liquid-filled structure such that the weight of the vehicle is transmitted to the wheels so that the suspension maintains the vehicle in a horizontal state during the change in dynamic load caused by will be.

상기 문헌 프랑스 특허 제2,252,228호에 개시된 차량 현가 장치를 분석해보면 다음과 같다.The suspension of the vehicle disclosed in French Patent No. 2,252,228 is described as follows.

분석에 의해 알 수 있는 것처럼, 문헌 프랑스 특허 제2,252,228호에 개시된 차량 현가 장치는 롤 방지 토크는 제공하지만 다음과 같은 주요 단점을 갖고 있다.As can be seen from the analysis, the vehicle suspension disclosed in document French Patent No. 2,252,228 provides roll prevention torque but has the following main disadvantages.

이의 수직 강성 및 롤 강성은 작동기들의 단면 차이 때문에 함께 결합된다.Its vertical stiffness and roll stiffness are combined together because of the cross-sectional differences of the actuators.

이의 수직 강성 및 롤 강성은 축압기 예비 부하 압력에 의해 결정된다.Its vertical and roll stiffness is determined by the accumulator preload pressure.

유동 제한 구속부(constriction)는 고압 챔버 내의 유체가 압축될 때와 팽창될 때 감쇠 기능을 제공한다.Flow restriction constraints provide a damping function when the fluid in the high pressure chamber is compressed and expanded.

신속 팽창의 경과로 고압 챔버가 캐비테이션의 영향을 받게 된다.As the rapid expansion progresses, the high pressure chamber is affected by cavitation.

프랑스 특허 제2,252,228호에 개시된 현가 장치에 헌팅을 감쇠시키도록 변경을 가하면 감쇠 롤에 채용했을 때 겪게 되는 것과 유사한 단점을 나타내게 된다.Modifications to attenuate the hunting in suspension devices disclosed in French Patent No. 2,252,228 show similar drawbacks as would be encountered when employed in damping rolls.

본 발명의 목적은 롤 또는 헌팅을 감쇠시키기 위한 단일 2차 현가 장치 구조를 마련하는 것으로, 상기 장치는 공지 장치의 단점을 갖지 않으며 다음과 같은 기능, 즉It is an object of the present invention to provide a single secondary suspension structure for damping rolls or hunting, which does not have the disadvantages of known devices and that:

올레오 공압식 현가 장치를 분해하지 않으면서 롤 방지 강성 또는 헌팅 방지 강성을 조절할 수 있는 롤 방지 또는 헌팅 방지 교정 토크(righting torque)를 제공하고,Provides roll-proof or anti-hunting right torque that can adjust roll-resistant or anti-hunting stiffness without disassembling the oleo pneumatic suspension,

현가 장치를 분해하지 않으면서 비스칸스(viscance)를 조절할 수 있는 수직 감쇠 또는 종방향 감쇠를 제공하고,Provide vertical or longitudinal attenuation to adjust the viscance without disassembling the suspension,

현가 장치를 분해하지 않으면서 조절 가능하고 수직 감쇠 또는 종방향 감쇠를 증가시키기 않으면서 감쇠를 증가시킬 수 있는 롤 감쇠 또는 헌팅 감쇠를 제공하는 기능을 사용한다.Use the function to provide roll damping or hunting damping that can be adjusted without disassembling the suspension and increase damping without increasing vertical damping or longitudinal damping.

이를 위하여, 본 발명은 차량용 올레오 공압식 현가 장치를 마련하는데, 상기 장치는 차체를 차륜에 연결하고, 차륜을 차체에 연결하는 제1 및 제2 완충기(A1 및 A2)를 포함하며, 상기 각각의 완충기는,To this end, the present invention provides a vehicle oleo pneumatic suspension device, which includes first and second shock absorbers A1 and A2 connecting the vehicle body to the wheel and connecting the wheel to the vehicle body, respectively. Shock absorber,

로드(rod)를 갖추고 팽창 제1 챔버 및 압축 제2 챔버를 형성하는 비천공 피스톤이 활주식으로 장착되어 있고 유체로 충전된 실린더를 갖춘 작동기와,An actuator with a fluid-filled cylinder slidably mounted with a rod and a non-perforated piston defining an expansion first chamber and a compression second chamber,

압축 제1 체크 밸브(CL1, CL1'), 팽창 제2 체크 밸브(CL, CL2'), 압축 제1 유압 밸브(V2, V2'), 팽창 제2 유압 밸브(V1, V1'), 챔버로 구성된 예비 부하 올레오 공압식 작동기를 포함하며,Compression first check valves CL1 and CL1 ', expansion second check valves CL and CL2', compression first hydraulic valves V2 and V2 ', expansion second hydraulic valves V1 and V1', to the chamber Configured preloaded oleo pneumatic actuator,

상기 팽창 체크 밸브(CL1, CL1') 및 팽창 유압 밸브(V1, V1')는 평행하게 설치되고, 상기 압축 체크 밸브(CL1) 및 팽창 유압 밸브(V1)는 팽창 챔버와 중간 지점(A) 사이에 배치되고, 상기 압축 체크 밸브(CL1) 및 팽창 유압 밸브(V1')는 팽창 챔버와 중간 지점(A') 사이에 배치되고, 상기 팽창 체크 밸브(CL2, CL2') 및 압축 유압 밸브(V2, V2')는 평행하게 장착되고, 상기 팽창 체크 밸브(CL2) 및 압축 유압 밸브(V2)는 압축 챔버와 중간 지점(A') 사이에 배치되고, 상기 팽창 체크 밸브(CL2') 및 압축 유압 밸브(V2')는 압축 챔버와 중간 지점(A) 사이에 배치되며,The expansion check valves CL1 and CL1 'and the expansion hydraulic valves V1 and V1' are installed in parallel, and the compression check valve CL1 and the expansion hydraulic valve V1 are between the expansion chamber and the intermediate point A. And the compression check valve CL1 and the expansion hydraulic valve V1 'are disposed between the expansion chamber and the intermediate point A', and the expansion check valves CL2 and CL2 'and the compression hydraulic valve V2. , V2 ') are mounted in parallel, and the expansion check valve CL2 and the compression hydraulic valve V2 are disposed between the compression chamber and the intermediate point A', and the expansion check valve CL2 'and the compression hydraulic pressure. The valve V2 'is arranged between the compression chamber and the intermediate point A,

상기 장치는, 평행하게 장착된 체크 밸브(CL3, CL3') 및 유압 밸브(V3, V3')를 포함하고, 상기 체크 밸브(CL3) 및 유압 밸브(V3)가 중간 지점(A)과 축압기의 챔버 사이에 배치되고, 상기 체크 밸브(CL3')와 유압 밸브(V3')가 중간 지점(A')과 축압기의 챔버 사이에 배치된 것을 특징으로 한다.The device comprises check valves CL3 and CL3 'and hydraulic valves V3 and V3' mounted in parallel, wherein the check valve CL3 and hydraulic valve V3 have an intermediate point A and an accumulator. The check valve CL3 'and the hydraulic valve V3' are disposed between the intermediate point A 'and the chamber of the accumulator.

본 발명의 현가 장치의 장점은 롤 방지 및 헌팅 방지 강성 기능을 제공하는 것이다.An advantage of the suspension device of the present invention is to provide a roll prevention and hunting prevention rigidity function.

축압기(3, 3')들이 동일한 방식으로 예비 부하를 받기 때문에, 이들은 유압 회로 및 레버 아암을 거쳐 공압 강성을 유발하게 되는데, 상기 공압 강성은 이상적으로 선형이 되고 다음 식으로 나타난다.Since the accumulators 3, 3 ′ are preloaded in the same way, they cause pneumatic stiffness via the hydraulic circuit and the lever arm, which is ideally linear and is represented by the following equation.

Mpneum = -Kθ(P0, V0, S, a) θc(롤 교정)Mpneum = -K θ (P0, V0, S, a) θ c (roll calibration)

Mpneum = -Kα(P0, V0, S, a) αc(헌팅 교정)Mpneum = -K α (P0, V0, S, a) α c (hunting correction)

이들 변수의 의미는 본 명세서의 말미 부분에 주어져 있다.The meanings of these variables are given at the end of this specification.

작동기들의 단면 차이가 없으면(St = 0) 장치에 수직 또는 종방향 강성 또는 예비 부하를 유발하지 않는다.Without cross-sectional differences of actuators (St = 0) there is no vertical or longitudinal stiffness or preload on the device.

축압기의 예비 부하(P0)를 변경함으로써, Kθ또는 Kα의 값을 변경할 수 있다.By changing the preload P0 of the accumulator, the value of K θ or K α can be changed.

본 발명의 현가 장치의 다른 이점은 수직 또는 종방향 감쇠 기능을 제공하는 것이다.Another advantage of the suspension of the present invention is to provide a vertical or longitudinal attenuation function.

체크 밸브 및 유압 밸브 세트(CL1/V1, CL2/V2; CL1'/V1', CL2'/V2')들은 장치에 의해 생성된 수직 감쇠 특성(Fdamz, F'damz) 또는 종방향 감쇠 특성(Fdmax, F'damx)을 조절할 수 있게 한다.The check valve and hydraulic valve sets CL1 / V1, CL2 / V2; CL1 '/ V1', CL2 '/ V2' are the vertical damping characteristics (Fdamz, F'damz) or longitudinal damping characteristics (Fdmax) generated by the device. , F'damx).

유압 밸브는 압력차의 함수로서 점진적으로 개방되는 수동 요소(passive element)이거나, 유동 단면이 외부 시스템에 의해 제어되는 요소일 수 있다.The hydraulic valve can be a passive element that gradually opens as a function of the pressure difference or an element whose flow cross section is controlled by an external system.

챔버(1) 내의 유체가 압축될 때 체크 밸브(CL1)는 폐쇄되고, 유압 밸브(V1)는 챔버(1)로부터 지점 A를 향한 수두 손실을 조절할 수 있게 한다.The check valve CL1 is closed when the fluid in the chamber 1 is compressed, and the hydraulic valve V1 makes it possible to adjust the head loss from the chamber 1 towards point A.

챔버(2) 내의 유체가 팽창되는 상태에서, 체크 밸브(CL2)는 개방되어 유압 밸브(V2)를 우회시키며, 지점 A'와 챔버(2) 사이의 수두 손실이 최소가 된다.In the state where the fluid in the chamber 2 is expanded, the check valve CL2 is opened to bypass the hydraulic valve V2, and the head loss between the point A 'and the chamber 2 is minimized.

이러한 작동 모드는 본 장치의 특징이며, 프랑스 특허 제2,252,228호에 기재된 장치와 구별되게 한다.This mode of operation is a feature of the device and distinguishes it from the device described in French Patent No. 2,252,228.

상기 작동은 챔버(2) 내의 유체가 압축될 때 대칭이다.The operation is symmetric when the fluid in the chamber 2 is compressed.

릴리프 체크 밸브의 사용은 유체가 팽창되는 챔버 내에서의 캐비테이션의 어떠한 위험도 방지한다.The use of a relief check valve prevents any risk of cavitation in the chamber where the fluid is expanded.

본 발명의 장치는 감쇠 특성을 넓은 범위에 걸쳐 제어할 수 있게 한다.The apparatus of the present invention makes it possible to control the attenuation characteristics over a wide range.

본 발명의 장치는 압축 및 팽창 상태와는 독립적으로 조절이 수행될 수 있게 하며, 압력 조절은 유체가 압축되는 챔버에서 항상 수행된다.The apparatus of the present invention allows regulation to be performed independently of the compressed and expanded state, and pressure regulation is always performed in the chamber where the fluid is compressed.

체크 밸브는 유압 밸브의 동적 거동에 관련된 어떠한 문제점도 방지한다.The check valve avoids any problems associated with the dynamic behavior of the hydraulic valve.

종래의 2-튜브 감쇠에서와는 달리, 유압 밸브 및 체크 밸브는 피스톤을 이동시키지 않고도 조절된다.Unlike in conventional two-tube damping, the hydraulic valve and check valve are regulated without moving the piston.

본 발명의 현가 장치의 다른 이점은 롤 감쇠 함수 또는 헌팅 감쇠 함수를 구비하는 것이다.Another advantage of the suspension of the present invention is to have a roll damping function or a hunting damping function.

체크 밸브 및 유압 밸브 세트(CL3/V3, CL3'/V3')는 롤 감쇠 토크(Mdamθ)를 발생시키는 롤의 각속도 또는 헌팅 감쇠 토크(Mdamα)를 발생시키는 헌팅의 각속도에 적절하게 관련된 추가의 수두 손실(PB - P3', PA - P3)을 부가할 수 있게 한다.The check valve and hydraulic valve sets CL3 / V3, CL3 '/ V3' are additional heads appropriately related to the angular velocity of the roll generating the roll damping torque Mdamθ or the angular velocity of the hunting producing the hunting damping torque Mdamα. It is possible to add losses (PB-P3 ', PA-P3).

이러한 롤 감쇠 또는 헌팅 감쇠는 수직 감쇠 또는 종방향 감쇠에 어떠한 부가적인 영향도 야기하지 않는다.This roll damping or hunting damping does not cause any additional effect on vertical damping or longitudinal damping.

이러한 성질은 작동기가 대칭이라는 사실과 관련되며, 이는 본 발명의 장치가 프랑스 특허 제2,252,228호에 기재된 장치와 구별되게 한다.This property relates to the fact that the actuator is symmetrical, which makes the device of the invention distinct from the device described in French Patent No. 2,252,228.

본 발명의 롤 감쇠 장치의 중요한 이점은 수직 감쇠를 변경하지 않고도 롤 감쇠가 증가되게 할 수 있다는 것이다.An important advantage of the roll damping device of the present invention is that it allows the roll damping to be increased without changing the vertical damping.

따라서, 적절한 경우에, 수직 감쇠를 변경하지 않고도 롤 감쇠를 증가시키거나, 종방향 감쇠를 변경하지 않고도 헌팅을 증가시킬 수 있다.Thus, where appropriate, the roll damping can be increased without changing the vertical damping, or the hunting can be increased without changing the longitudinal damping.

본 발명의 현가 장치의 다른 이점은 제어될 수 있다는 것이다.Another advantage of the suspension of the present invention is that it can be controlled.

유압 밸브(V1, V2; V1', V2'; V3, V3')는 수동 요소, 예컨대 압력차의 함수로서 점진적으로 개방되는 밸브일 수 있다.The hydraulic valves V1, V2; V1 ', V2'; V3, V3 'may be passive elements, for example valves which gradually open as a function of pressure differential.

또한, 유압 밸브는 유동 단면을 변경시키도록 외부적으로 제어될 수 있다.The hydraulic valve can also be externally controlled to change the flow cross section.

예컨대, 유압 밸브(V1, V2)의 오리피스는 2개의 2/2 밸브에 대응하거나, 4/2 밸브의 2개의 유동부 단면에 대응할 수 있다. 이러한 것은 밸브(V1', V2'; V3, V3')에도 적용된다.For example, the orifices of the hydraulic valves V1, V2 may correspond to two 2/2 valves or may correspond to two flow section cross sections of the 4/2 valves. This also applies to valves V1 ', V2'; V3, V3 '.

유압 밸브(V1, V2; V1', V2')의 오리피스의 유동 단면을 제어함으로써, 적절한 경우에, 수직 감쇠력(Fdamz) 또는 종방향 감쇠력(Fdamx, F'damx)을 제어할 수 있다.By controlling the flow cross section of the orifice of the hydraulic valves V1, V2; V1 ', V2', the vertical damping force Fdamz or the longitudinal damping force Fdamx, F'damx can be controlled as appropriate.

따라서, 본 발명의 장치는 수직 모드에 걸쳐 그리고 롤 모드에 걸쳐 반능동 (semi-active) 제어를 수행할 수 있게 한다. 수직 감쇠 및 롤 감쇠는 완전히 분리될 수 있다.Thus, the apparatus of the present invention makes it possible to perform semi-active control over the vertical mode and over the roll mode. Vertical damping and roll damping can be completely separated.

따라서, 수직 감쇠 및 롤 감쇠가 제어되어, 롤에 있어서의 각 강성(angular stiffness)을 보장한다.Thus, vertical damping and roll damping are controlled to ensure angular stiffness in the roll.

또한, 본 발명의 장치는 종방향 모드에 걸쳐 그리고 헌팅 모드에 걸쳐 반능동 제어를 수행할 수 있게 한다. 종방향 감쇠 및 헌팅 감쇠는 완전히 분리될 수 있다.In addition, the apparatus of the present invention makes it possible to perform semi-active control over the longitudinal mode and over the hunting mode. The longitudinal damping and hunting damping can be completely separated.

따라서, 종방향 감쇠 및 헌팅 감쇠가 제어되어, 헌팅에서의 각 강성을 보장한다.Thus, longitudinal damping and hunting damping are controlled to ensure angular stiffness in hunting.

따라서, 본 발명의 장치의 구조 및 그 실행은 프랑스 특허 제2,252,228호 및 미국 특허 제5,024,302호에 기재된 장치의 구조 및 그 실행과 상이하다.Thus, the structure and implementation of the device of the present invention differs from the structure and implementation of the device described in French Patent Nos. 2,252,228 and 5,024,302.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점은 첨부 도면을 참조하여 단지 예로서 주어진 이하의 설명을 읽을 때 나타난다.Other objects, features and advantages of the invention will appear when the following description is given by way of example only with reference to the accompanying drawings.

도1은 롤 감쇠에 적용된 본 발명의 현가 장치의 선도.1 is a diagram of a suspension device of the present invention applied to roll damping.

도2는 헌팅 및 종방향 감쇠에 적용된 본 발명의 현가 장치의 선도.2 is a diagram of a suspension device of the present invention applied to hunting and longitudinal damping.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1, 1' : 제1 챔버1, 1 ': first chamber

2, 2' : 제2 챔버2, 2 ': second chamber

3 : 축압기3: accumulator

11, 11' : 실린더11, 11 ': cylinder

12, 12' : 비천공 피스톤12, 12 ': non-perforated piston

13, 13' : 로드13, 13 ': load

16, 16' : 유체16, 16 ': fluid

114, 114' : 작동기114, 114 ': Actuator

F, F' : 차체 상의 작동기 힘 (N)F, F ': Actuator force on bodywork (N)

a : 작동기가 차체(레버 아암)에 고정된 체결 지점들 사이 거리의 1/2 (m)a: 1/2 (m) of the distance between the fastening points at which the actuator is fixed to the body (lever arm)

z, z' : 작동기 체결 지점에서의 차체 및 보기 사이의 수직 이동 거리 (m)z, z ': vertical distance of travel between the body and the bogie at the actuator fastening point (m)

zc : 차체 및 고정된 보기의 지점(0)에서의 수직 차체 이동 거리 (m)zc: Vertical bodywork travel distance (m) at point (0) of bodywork and fixed bogies

θc : 차체와 보기 사이의 롤 (radian)θc: roll between body and bogie (radian)

y : 무게 중심에서의 차체의 횡방향 이동 거리 (m)y: transverse movement distance of the body at the center of gravity (m)

α : 차체 헌팅 (radian)α: body hunting (radian)

x, x' : 작동기 체결 지점에서의 차체 및 보기 사이의 종방향 이동 거리 (m)x, x ': longitudinal movement distance between the body and the bogie at the actuator fastening point (m)

xc : 차체 및 고정된 보기의 지점(0)에서의 종방향 차체 이동 거리 (m)xc: Longitudinal body movement distance (m) at point (0) of the body and fixed bogies

αc : 차체와 보기 사이의 헌팅 (radian)αc: hunting between body and bogie (radian)

S1 : 로드에서의 작동기(비대칭 작동기) 단면적 (m2)S1: Cross section of actuator (asymmetric actuator) in rod (m 2 )

S2 : 단부 벽에서의 작동기(비대칭 작동기) 단면적 (m2)S2: Cross section of the actuator (asymmetric actuator) in the end wall (m 2 )

St : 작동기의 트러스트 단면적(thrust section)의 차이 (m2)St: Difference in thrust section of actuator (m 2 )

작동기가 비대칭이라면 St = S2 - S2인 로드 단면적 (m2)If the actuator is asymmetric, the rod cross section (m 2 ) with St = S2-S2

작동기가 대칭이라면 St = 0 (m2)If the actuator is symmetrical, St = 0 (m 2 )

S : 작동기(비대칭 작동기) 단면적 (m2)S: actuator (asymmetric actuator) cross-sectional area (m 2 )

상기 작동기가 비대칭이라면 S = (S1 + S2)/2S = (S1 + S2) / 2 if the actuator is asymmetric

V1, V2, V3, V3', V1', V2' : 압력의 함수로 개방이 점진적(수동 시스템)이 고 개방이 외부 제어(예컨대, 전기 제어 시스템)되는 수두 손실 (headloss) 조절 시스템이며, (V1, V2) 또는 (V3, V3') 또는 (V1', V2')는 동일 밸브의 2개의 오리피스에 대응된다.V1, V2, V3, V3 ', V1', V2 ': Headloss adjustment system in which opening is progressive (manual system) and opening is externally controlled (e.g. electrical control system) as a function of pressure, ( V1, V2) or (V3, V3 ') or (V1', V2 ') correspond to two orifices of the same valve.

CL1, CL2, CL3, CL4 : 체크 밸브CL1, CL2, CL3, CL4: Check Valve

v0, P0 : 축압기(3, 3'; 정지시의 현가 장치)의 최초 체적 및 압력v0, P0: initial volume and pressure of accumulators (3, 3 '; suspension at standstill)

v : 차량의 전진 속도 (㎧)v: forward speed of the vehicle (㎧)

이하의 설명은 프랑스 특허 제2,252,228호에 설명된 차량 현가 장치의 해석에 관한 것이다. 발명의 상세한 설명의 말미에 주어진 변수의 목록을 참조하기 바란다.The following description relates to the interpretation of the vehicle suspension described in French Patent No. 2,252,228. See the list of variables given at the end of the detailed description of the invention.

Pa가 대기압이라면, 이때, 각각의 작동기에 대한 힘으로 환산하여,If Pa is atmospheric pressure, then in terms of the force for each actuator,

F = (P2 - Pa)S2 - (P1 - Pa)S1F = (P2-Pa) S2-(P1-Pa) S1

= (P2 - P3')S2 - (P1 - P3)S1 + (P3' - Pa)S2 - (P3 - Pa)S1= (P2-P3 ') S2-(P1-P3) S1 + (P3'-Pa) S2-(P3-Pa) S1

마찬가지로,Likewise,

F' = (P2' - P3)S2 - (P1' - P3')S1 + (P3 - Pa)S2 - (P3' - Pa)S1F '= (P2'-P3) S2-(P1 '-P3') S1 + (P3-Pa) S2-(P3 '-Pa) S1

I) 프랑스 특허 제2,252,228호 현가 장치가 롤 방지 작동 상태에 있다면, 이때,I) If the French Patent No. 2,252,228 suspension is in a roll preventing operation, then,

F = Fdamz + Fpneum 및 F' = F'damz + F'pneumF = Fdamz + Fpneum and F '= F'damz + F'pneum

여기에서,From here,

Fdamz = (P2 - P3')S2 - (P1 - P3)S1Fdamz = (P2-P3 ') S2-(P1-P3) S1

Fpneum = (P3' - Pa)S2 - (P3 - Pa)S1Fpneum = (P3 '-Pa) S2-(P3-Pa) S1

F'damz = (P2' - P3)S2 - (P1' - P3')S1F'damz = (P2 '-P3) S2-(P1'-P3 ') S1

F'pneum = (P3 - Pa)S2 - (P3' - Pa)S1F'pneum = (P3-Pa) S2-(P3 '-Pa) S1

여기에서, 각각의 F 및 F'는 이하의 것을 포함한다.Here, each of F and F 'includes the following.

회로 내의 수두 손실에 관련된 감쇠항(Fdamz, F'damz), 즉 수두 손실 자체는 작동기의 변위 속도의 함수인 구속부에서의 유량에 관련되고, 따라서 "감쇠력" 항과,The damping terms (Fdamz, F'damz) related to head loss in the circuit, ie head loss itself, are related to the flow rate at the restraint which is a function of the displacement speed of the actuator, and thus the "damping force" term,

축압기의 압력 변화(P3'-P3)에 관련된 공압 강성 항(Fpneum, F'pneum)Pneumatic stiffness terms (F pneum , F ' pneum ) related to the pressure change of the accumulator (P3'-P3)

축압기 각각의 압력은 내부에 포함된 가스 체적의 함수이다. 유압 회로 내의 유체의 체적이 일정하다고 가정하면, 오일은 가스에 비해 비압축성이기 때문에, 체적의 변화는 피스톤 변위에 관련된다. 따라서, 힘(Fpneum, F'pneum)은 피스톤 변위, 즉, "공압 강성"의 함수이다.The pressure of each accumulator is a function of the volume of gas contained therein. Assuming that the volume of fluid in the hydraulic circuit is constant, since the oil is incompressible relative to gas, the change in volume is related to the piston displacement. Thus, the forces F pneum , F ' pneum are functions of the piston displacement, ie "pneumatic stiffness".

St = S2 - S1St = S2-S1

S = (S2 + S1)/2 이면,If S = (S2 + S1) / 2

따라서, 차량 본체에 대해, 0(Mo)에서 수직 힘(R) 및 롤 모멘트의 항으로:Thus, with respect to the vehicle body, in terms of vertical force R and roll moment at 0 (M o ):

R = F + F' = (Fdamz+ F'damz) + [(P3 - Pa) + (P3' - Pa)]StR = F + F '= (F damz + F' damz ) + [(P3-Pa) + (P3 ' -Pa )] St

M0 = (F' - F)a = (Fdamz- F'damz)a + 2Sa(P3 - P3')M0 = (F '-F) a = (F damz -F' damz ) a + 2Sa (P3-P3 ')

이하의 감쇠 항이 얻어진다.The following attenuation terms are obtained.

Rdam= (Fdamz+ F'damz)R dam = (F damz + F ' damz )

M0dam = (Fdamz- F'damz)aM 0 dam = (F damz -F ' damz ) a

이하의 수직 강성 항이 예비 부하에서 얻어진다.The following vertical stiffness terms are obtained at preload.

Rpneum= [(P3 - Pa) + (P3' - Pa)]StR pneum = [(P3-Pa) + (P3 ' -Pa )] St

Rpneum≒ 2(P0 - Pa)St - Kz(P0, V0, St) zcR pneum ≒ 2 (P0-Pa) St-Kz (P0, V0, St) zc

강성(Kz)은 작동기 각각의 예비 부하, 체적, 단면의 차이의 함수이다.Stiffness Kz is a function of the difference in preload, volume and cross section of each actuator.

이하의 롤 교정 토크가 얻어진다.The following roll calibration torques are obtained.

Mpneum= 2Sa(P3 - P3')M pneum = 2 Sa (P3-P3 ')

Mpneum≒ - Kθ(P0, V0, S, a)θc M pneum ≒ - K θ (P0 , V0, S, a) θc

각 강성(Kθ)은 축압기 각각의 예비 부하 및 체적(P0, V0), 트러스트 단면의 합(S) 및 레버 아암(a)의 함수이다. 축압기가 동시에 변위될 때, 각각의 축압기 내의 가스의 체적은 동일하게 유지되고, 축압기 내의 압력은 동일하게 유지되며, 교정 토크는 없다. 피스톤들이 반대 방향으로 변위(롤)될 때 하나의 축압기 내의 가스의 체적은 감소되며, 다른 축압기 내의 가스의 체적은 증가되어, 축압기 사이의 압력 차이를 발생시켜, 교정 토크를 야기한다.Each stiffness K θ is a function of the preload and volume P0 and V0 of each accumulator, the sum S of the trust cross sections S and the lever arm a. When the accumulators are displaced simultaneously, the volume of gas in each accumulator remains the same, the pressure in the accumulator remains the same, and there is no calibration torque. When the pistons are displaced (rolled) in the opposite direction, the volume of gas in one accumulator is reduced, and the volume of gas in the other accumulator is increased, creating a pressure differential between the accumulators, causing a calibration torque.

장치는 롤 방지 교정 토크(anti-roll rightying torque)를 명확히 제공한다. 그러나,The device clearly provides anti-roll rightying torque. But,

축압기는 차량 본체를 지지하는 탄성 요소로서 제공된다. (작동기의 트러스트 단면의 비대칭성 때문에 이러한 기능이 실제로 수행된다.)The accumulator is provided as an elastic element for supporting the vehicle body. (This function is actually performed because of the asymmetry of the trust cross section of the actuator.)

롤 시 각 강성을 제공하도록 축압기의 사용이 발명의 상세한 설명에서 제안되었다. 그러나 특허 청구의 범위에 주장되지 않았다.The use of accumulators has been proposed in the description of the invention to provide angular stiffness on rolls. But it was not claimed in the claims.

롤 감쇠 및 수직 감쇠 효과가 강조되었다.Roll damping and vertical damping effects are emphasized.

작동기 단면의 차이는 롤 시 각 강성 및 수직 강성을 함께 결합한다. 이러한 2개의 강성은 축압기의 예비 부하 압력에 의해 결정된다. 이는 이 장치의 결점이다.The difference in actuator cross-section combines the stiffness and the vertical stiffness together in the roll. These two stiffnesses are determined by the preload pressure of the accumulator. This is a drawback of this device.

II) 프랑스 특허 제2,252,228호 현가 장치가 헌팅 방지 작동 시 고려된다.II) Suspensions of French Patent No. 2,252,228 are considered in anti-hunting operation.

F = Fdamx+ Fpneum그리고 F' = F'damx+ F'pneum F = F damx + F pneum and F '= F' damx + F ' pneum

여기에서,From here,

Fdamx= (P2 - P3')S2 - (P1 - P3)S1F damx = (P2-P3 ') S2- (P1-P3) S1

Fpneum= (P3' - Pa)S2 - (P3 - Pa)S1F pneum = (P3 ' -Pa ) S2- (P3-Pa) S1

F'damx= (P2' - P3)S2 - (P1' - P3')S1F ' damx = ( P2' -P3) S2- (P1 ' -P3 ') S1

F'pneum= (P3 - Pa)S2 - (P3' - Pa)S1F ' pneum = (P3-Pa) S2- ( P3' -Pa) S1

여기서 F 및 F'는 각각Where F and F 'are

회로 내의 수두 손실에 관한 감쇠 항(Fdamx, F'damx)과, 축압기의 압력 변화(P3' - P3)에 관련된 공압 강성 항(Fpneum, F'pneum)을 포함한다. 수두 손실 자체는 작동기의 변위율의 함수인 구속시의 유동율, 즉 "감쇠력" 항에 관련된다. 축압기 각각의 압력은 내부에 담긴 가스 체적의 함수이다. 유압 회로 내의 유체 체적이 일정하다고 가정하면, 오일은 가스에 비해 비압축성이기 때문에, 체적의 변화는 피스톤 변위에 관련된다. 따라서, 힘(Fpneum, F'pneum)은 피스톤 변위, 즉, "공압 강성"의 함수이다.Attenuation terms (F damx , F ' damx ) relating to head loss in the circuit and pneumatic stiffness terms (F pneum , F' pneum ) related to the pressure change (P3 ' -P3 ) of the accumulator. Head loss itself relates to the rate of flow at rest, ie the "damping force" term, which is a function of the rate of displacement of the actuator. The pressure of each accumulator is a function of the volume of gas contained therein. Assuming that the fluid volume in the hydraulic circuit is constant, since the oil is incompressible relative to gas, the change in volume is related to the piston displacement. Thus, the forces F pneum , F ' pneum are functions of the piston displacement, ie "pneumatic stiffness".

St = S2 - S1St = S2-S1

S = (S2 + S1)/2 이면,If S = (S2 + S1) / 2

따라서, 차량 본체에 대해, 0(Mo)에서 수직 힘(R) 및 헌팅 모멘트의 항으로:Thus, with respect to the vehicle body, in terms of the vertical force R and the hunting moment at 0 (M o ):

R = F + F' = (Fdamx+ F'damx) + [(P3 - Pa) + (P3' - Pa)]StR = F + F '= (F damx + F' damx ) + [(P3-Pa) + (P3 ' -Pa )] St

M0 = (F' - F)a = (Fdamx- F'damx)a + 2Sa(P3 - P3')M0 = (F '-F) a = (F damx -F' damx ) a + 2Sa (P3-P3 ')

이하의 감쇠 항이 얻어진다.The following attenuation terms are obtained.

Rdam= (Fdamx+ F'damx)R dam = (F damx + F ' damx )

M0dam = (Fdamx- F'damx)aM 0 dam = (F damx -F ' damx ) a

이하의 수직 강성 항이 예비 부하에서 얻어진다.The following vertical stiffness terms are obtained at preload.

Rpneum= [(P3 - Pa) + (P3' - Pa)]StR pneum = [(P3-Pa) + (P3 ' -Pa )] St

Rpneum≒ 2(P0 - Pa)St - Kz(P0, V0, St)xcR pneum ≒ 2 (P0-Pa) St-Kz (P0, V0, St) xc

강성(Kx)은 작동기 각각의 예비 부하, 체적, 단면의 차이의 함수이다.Stiffness Kx is a function of the difference in preload, volume and cross section of each actuator.

이하의 헌팅 교정 토크가 얻어진다.The following hunting calibration torque is obtained.

Mpneum= 2Sa(P3 - P3')M pneum = 2 Sa (P3-P3 ')

Mpneum≒ - Kα(P0, V0, S, a)θαc M pneum ≒-K α (P0, V0, S, a) θ αc

각 강성(Kα)은 축압기 각각의 예비 부하 및 체적(P0, V0), 트러스트 단면의 합(S) 및 레버 아암(a)의 함수이다. 축압기가 동시에 변위될 때, 각각의 축압기 내의 가스의 체적은 동일하게 유지되며, 축압기 내의 압력은 동일하게 유지되며, 교정 토크는 없다. 피스톤들이 반대 방향으로 변위(롤)될 때 하나의 축압기 내의 가스의 체적은 감소되며, 다른 축압기 내의 가스의 체적은 증가되어, 축압기 사이의 압력 차이를 발생시켜, 교정 토크를 야기한다.Each stiffness K α is a function of the preload and volume P0 and V0 of each accumulator, the sum S of the trust cross sections S and the lever arm a. When the accumulators are displaced simultaneously, the volume of gas in each accumulator remains the same, the pressure in the accumulator remains the same, and there is no calibration torque. When the pistons are displaced (rolled) in the opposite direction, the volume of gas in one accumulator is reduced, and the volume of gas in the other accumulator is increased, creating a pressure differential between the accumulators, causing a calibration torque.

장치는 헌팅 방지 교정 토크를 명확히 제공한다. 그러나,The device clearly provides anti-hunting calibration torque. But,

축압기는 차량 본체를 지지하는 탄성 요소로서 제공된다. (작동기의 트러스트 단면의 비대칭성 때문에 이러한 기능이 실제로 수행된다.)The accumulator is provided as an elastic element for supporting the vehicle body. (This function is actually performed because of the asymmetry of the trust cross section of the actuator.)

헌팅 시 각 강성을 제공하도록 축압기의 사용이 발명의 상세한 설명에서 제안되었다. 그러나 특허 청구의 범위에 주장되지 않았다.The use of accumulators to provide angular stiffness in hunting has been proposed in the description of the invention. But it was not claimed in the claims.

헌팅 감쇠 및 종방향 감쇠 효과가 강조되었다.Hunting and longitudinal damping effects are emphasized.

작동기 단면의 차이는 헌팅 시 각 강성 및 종방향 강성을 함께 결합한다. 이러한 2개의 강성은 축압기의 예비 부하 압력에 의해 결정된다. 이는 이 장치의 결점이다.The difference in actuator cross-section combines the stiffness and the longitudinal stiffness together during hunting. These two stiffnesses are determined by the preload pressure of the accumulator. This is a drawback of this device.

도1은 본 발명의 롤-감쇠 장치의 원리를 도시한 다이어그램이다.1 is a diagram showing the principle of the roll-damping device of the present invention.

롤-감쇠 장치는 제1 완충기(A1) 및 제2 완충기(A1')를 포함한다.The roll-damping device comprises a first shock absorber A1 and a second shock absorber A1 '.

각각의 완충기는 로드(13, 13')를 갖춘 비천공 피스톤(12, 12')이 활주식으로 장착된 실린더(11, 11')와, 작동기(114, 114')를 구성하는 합성 조립체를 포함한다.Each shock absorber comprises a composite assembly constituting cylinders 11, 11 ′ with slidingly mounted non-perforated pistons 12, 12 ′ with rods 13, 13 ′, and actuators 114, 114 ′. Include.

로드(13, 13')는 피스톤(12, 12')을 관통한다.The rods 13, 13 ′ penetrate the pistons 12, 12 ′.

피스톤(12, 12')은 "압축 챔버"라 불리는 제1 챔버(1, 1')와, "팽창 챔버"라 불리는 제2 챔버(2, 2')의 경계를 한정한다.The pistons 12, 12 ′ define a boundary between the first chamber 1, 1 ′ called the “compression chamber” and the second chamber 2, 2 ′ called the “expansion chamber”.

실린더(11, 11')는 유체(16, 16'), 일 예로 유압 오일로 채워진다.The cylinders 11, 11 ′ are filled with fluids 16, 16 ′, for example hydraulic oil.

완충기는 또한 "압축 체크 밸브"라 불리는 제1 체크 밸브(CL1, CL1')와, "팽창 체크 밸브"라 불리는 제2 체크 밸브(CL2, CL2')를 갖추고 있다.The shock absorber is also equipped with first check valves CL1 and CL1 'called "compression check valves" and second check valves CL2 and CL2' called "expansion check valves".

"압축 유압 밸브"라 불리는 제1 유압 밸브(V2, V2')와, "팽창 유압 밸브"라 불리는 제2 유압 밸브(V1, V1')는 전기적으로 제어될 수 있다.The first hydraulic valves V2 and V2 'called "compression hydraulic valves" and the second hydraulic valves V1 and V1' called "expanded hydraulic valves" can be electrically controlled.

반능동 완충기는 또한 챔버에 의해 구성된 예비 부하기 가해진 올레오 공압식 축압기(3, 3')를 포함한다.The semi-active shock absorber also includes a preloaded oleo pneumatic accumulator 3, 3 'configured by the chamber.

그러한 올레오 공압식 축압기(3, 3')는 압력 하의 불활성 가스와 가스가 그 압력과 연통하는 유압 오일을 내장한 고정된 체적을 형성한다.Such oleo pneumatic accumulators 3, 3 ′ form a fixed volume containing an inert gas under pressure and a hydraulic oil in which the gas communicates with the pressure.

2가지 유체는 대개 격판 또는 블래더(bladder)에 의해 물리적으로 분리된다.The two fluids are usually physically separated by diaphragms or bladder.

축압기의 기능은 첫 번째로 완충기가 완전히 압축될 때 로드의 체적에 해당하는 오일의 체적을 흡수하는 것이고, 두 번째로 적어도 최소 압력을 유압 회로 내에서 보증하는 것이다.The function of the accumulator is first to absorb the volume of oil corresponding to the volume of the rod when the shock absorber is fully compressed, and secondly to ensure at least the minimum pressure in the hydraulic circuit.

압축 체크 밸브(CL1, CL1')와 팽창 유압 밸브(V1, V1')는 평행 장착된다.Compression check valves CL1 and CL1 'and expansion hydraulic valves V1 and V1' are mounted in parallel.

압축 체크 밸브(CL1)와 팽창 유압 밸브(V1)는 팽창 챔버(1)와 중간 지점(A) 사이에 배치된다.The compression check valve CL1 and the expansion hydraulic valve V1 are arranged between the expansion chamber 1 and the intermediate point A.

압축 체크 밸브(CL1')와 팽창 유압 밸브(V1')는 팽창 챔버(1')와 중간 지점(A') 사이에 배치된다.The compression check valve CL1 'and the expansion hydraulic valve V1' are disposed between the expansion chamber 1 'and the intermediate point A'.

팽창 체크 밸브(CL2, CL2')와 압축 유압 밸브(V2, V2')는 평행 장착된다.Expansion check valves CL2 and CL2 'and compression hydraulic valves V2 and V2' are mounted in parallel.

팽창 체크 밸브(CL2)와 압축 유압 밸브(V2)는 압축 챔버(2)와 중간 지점(A') 사이에 배치된다.Expansion check valve CL2 and compression hydraulic valve V2 are disposed between compression chamber 2 and intermediate point A '.

팽창 체크 밸브(CL2')와 압축 유압 밸브(V2')는 압축 챔버(2')와 중간 지점(A) 사이에 배치된다.The expansion check valve CL2 'and the compression hydraulic valve V2' are arranged between the compression chamber 2 'and the intermediate point A. FIG.

체크 밸브(CL3, CL3')와 유압 밸브(V3, V3')는 평행 장착된다.The check valves CL3 and CL3 'and the hydraulic valves V3 and V3' are mounted in parallel.

체크 밸브(CL3)와 유압 밸브(V3)는 중간 지점(A)과 축압기(3)의 챔버 사이에 배치된다.The check valve CL3 and the hydraulic valve V3 are arranged between the intermediate point A and the chamber of the accumulator 3.

체크 밸브(CL3')와 유압 밸브(V3')는 중간 지점(A')과 축압기(3')의 챔버 사이에 배치된다.The check valve CL3 'and the hydraulic valve V3' are disposed between the intermediate point A 'and the chamber of the accumulator 3'.

체크 밸브의 방향은 도1에 도시되어 있다.The direction of the check valve is shown in FIG.

작동기(114, 114')는 횡단 평면 내에 수직으로 배치되고, 그들이 철도에 이용될 때, 철도 차량의 보기(14)와 그 본체(15) 사이에 배치된다.The actuators 114, 114 ′ are arranged vertically in the transverse plane, and when they are used for railway, are disposed between the bogie 14 of the railroad vehicle and its body 15.

각각의 작동기(114, 114')의 단부들 중 하나는 철도 차량의 보기(14)에 고정되고, 각각의 작동기(114, 114')의 타 단부는 차량의 본체(15)에 고정된다.One of the ends of each actuator 114, 114 ′ is fixed to the bogie 14 of the railroad car, and the other end of each actuator 114, 114 ′ is fixed to the body 15 of the vehicle.

이하의 설명은 본 발명의 롤 감쇠 장치의 분석에 관한 것이고, 그 분석은 St = 0, S1 = S2 = S일 때의 특정 경우에서 프랑스 특허 프랑스 특허 제2,252,228호의 분석과 동일한 원리로 수행된다.The following description relates to the analysis of the roll damping device of the present invention, which analysis is carried out on the same principle as in the French patent French Patent No. 2,252,228 in certain cases when St = 0, S1 = S2 = S.

중간 위치(A, A')에서의 압력이 포함되어 있다.The pressure at the intermediate positions A and A 'is included.

연산 후에, 다음을 얻게 된다.After the operation, you get

F = [(P2 - PB) - (P1 - PA)]SF = [(P2-PB)-(P1-PA)] S

+ [(PB - P3') - (PA - P3)]S + (P3' - P3)S+ [(PB-P3 ')-(PA-P3)] S + (P3'-P3) S

F = [(P2' - PA) - (P1' - PB)]SF = [(P2 '-PA)-(P1'-PB)] S

+ [(PA - P3) + (PB - P3')]S + (P3 - P3')S+ [(PA-P3) + (PB-P3 ')] S + (P3-P3') S

동시에,At the same time,

Fdamz = [(P2 - PB) - (P1 - PA)]SFdamz = [(P2-PB)-(P1-PA)] S

F'damz = [(P2' - PA) - (P1' - PB)]SF'damz = [(P2 '-PA)-(P1'-PB)] S

Fdamθ = [(PA - P3) - (PB - P3')]SFdamθ = [(PA-P3)-(PB-P3 ')] S

그후,After that,

R = F + F' = Fdamz + F'damzR = F + F '= Fdamz + F'damz

M0 = (F' - F)a = (F'damz - F'damz)a + 2Fdamθa + 2(P3 - P3')SaM0 = (F '-F) a = (F'damz-F'damz) a + 2 Fdamθa + 2 (P3-P3') Sa

다음의 롤 교정 토크를 얻게 된다.The following roll calibration torques are obtained.

Mpneum = 2(P3 - P3')SaMpneum = 2 (P3-P3 ') Sa

Mpneum ≒ -Kθ(P0, V0, S, a)θcMpneum ≒ -K θ (P0, V0, S, a) θc

각 강성(Kθ)은 예비 부하, 및 트러스트 단면(S)과 레버 아암(a)의 합의 축압기(P0, V0) 각각의 체적의 함수이다. 작동기가 동시에 변위될 때, 각각의 축압기 내의 가스의 체적은 동일하게 되고, 축압기 내의 압력은 동일하게 되고, 교정 토크는 존재하지 않는다. 피스톤이 반대 방향으로 변위(롤)될 때, 하나의 축압기 내의 가스 체적은 줄어들고, 반면에 다른 축압기 내의 가스 체적은 증가하여, 축압기 사이의 압력 차이가 야기되고, 교정 토크가 발생하게 된다.Each stiffness K θ is a function of the preload and the volume of each of the accumulators P0 and V0 of the sum of the thrust section S and the lever arm a. When the actuators are displaced at the same time, the volume of gas in each accumulator becomes the same, the pressure in the accumulator becomes equal and there is no calibration torque. When the piston is displaced (rolled) in the opposite direction, the gas volume in one accumulator decreases, while the gas volume in the other accumulator increases, causing a pressure differential between the accumulators and generating a calibration torque. .

다음과 같은 수직 감쇠력을 얻게 된다.The vertical damping force is obtained as follows.

Rdam = Fdamz + F'damzRdam = Fdamz + F'damz

Fdamz과 F'damz은 또한 감쇠력을 유도한다.Fdamz and F'damz also induce damping forces.

Mdam = (F'damz - Fdamz)aMdam = (F'damz-Fdamz) a

수두 손실의 함수로서 식 Fdamz과 F'damz에 의해 도시된 대로, 이러한 힘은 체크 밸브/유압 밸브 세트(CL1/V1, CL2/V2, CL1'/V1', CL2'/V2')에 의해 결정된다.As shown by equations Fdamz and F'damz as a function of head loss, this force is determined by a check valve / hydraulic valve set (CL1 / V1, CL2 / V2, CL1 '/ V1', CL2 '/ V2'). do.

다음과 같은 롤 감쇠력을 얻게 된다 :You get the following roll damping forces:

Mdamθ = 2Fdamθa = 2[(PA - P3) - (PB - P3')]SaMdamθ = 2Fdamθa = 2 [(PA-P3)-(PB-P3 ')] Sa

이러한 토크는 수직 감쇠에 영향을 주지 않는다.This torque does not affect the vertical attenuation.

그것은 수두 손실(PA - P3) 및 (PB - P3'), 즉 체크 밸브/유압 밸브 세트(CL3/V3, CL3'/V3')에 의해 결정된다.It is determined by head loss (PA-P3) and (PB-P3 '), i.e. check valve / hydraulic valve sets (CL3 / V3, CL3' / V3 ').

PA-P3는 A로부터의 축압기(3)의 챔버로의 유체 유량(QA3)과 관련된다. 유량이 일정하다고 가정하면 :PA-P3 is associated with the fluid flow rate Q A3 from A to the chamber of the accumulator 3. Assuming the flow rate is constant:

QA3= Sz - Sz' ≒ S(zc - aθc) - S(zc + aθc) = -2S a θcQ A3 = Sz-Sz '≒ S (zc-aθc)-S (zc + aθc) = -2S a θc

따라서 PA - P3는 θc와 관련이 있고, 마찬가지로 PB - P3'는 QB3' = 2S θc, 즉 θc와 관련이 있어, "롤 감쇠" 항이 정당화된다.Thus PA-P3 is related to θ c, and likewise PB-P3 'is QB3 ' = 2S θc, i.e., θc, the "roll attenuation" term is justified.

도2는 본 발명의 헌팅 감쇠 및 종방향 감쇠 장치의 원리를 도시한 선도이다.Fig. 2 is a diagram showing the principle of the hunting damping and longitudinal damping device of the present invention.

도2에서, 도1에 도시된 구성 요소와 유사한 구성 요소들은 동일한 도면 부호로 표시된다.In Fig. 2, components similar to those shown in Fig. 1 are denoted by the same reference numerals.

이러한 헌팅 방지 장치에 있어서, 작동기(114, 114')는 레일 구성에 종방향으로, 양호하게는 동일한 평면에, 또한 이들이 레일 구성에 사용될 때에는 철도 차량의 보기(14)와 본체(15) 사이에 배치된다.In this anti-hunting device, the actuators 114, 114 ′ are longitudinally in the rail configuration, preferably in the same plane, and between the bogie 14 and the body 15 of the railway vehicle when they are used in the rail configuration. Is placed.

이하의 설명은 본 발명의 유압식 헌팅 감쇠 및 종방향 감쇠 장치의 분석에 관한 것으로, 상기 분석은 특히 St = 0이고 S1 = S2 = S인 경우에 프랑스 특허 제2,252,228호의 분석과 동일하게 수행된다.The following description relates to the analysis of the hydraulic hunting damping and longitudinal damping device of the present invention, which is carried out in the same way as the analysis of French Patent No. 2,252,228, especially when St = 0 and S1 = S2 = S.

중간 지점(A, A')에서의 압력이 포함된다.The pressure at the midpoint A, A 'is included.

계산 후, 아래의 식이 얻어진다.After the calculation, the following equation is obtained.

F = [(P2 - PB) - (P1 - PA)]SF = [(P2-PB)-(P1-PA)] S

+ [(PB - P3') - (PA - P3)]S + (P3' - P3)S+ [(PB-P3 ')-(PA-P3)] S + (P3'-P3) S

F' = [(P2' - PA) - (P1' - PB)]SF '= [(P2'-PA)-(P1 '-PB)] S

+ [(PA - P3) + (PB - P3')]S + (P3 - P3')S+ [(PA-P3) + (PB-P3 ')] S + (P3-P3') S

이때,At this time,

Fdamx = [(P2 - PB) - (P1 - PA)]SFdamx = [(P2-PB)-(P1-PA)] S

F'damx = [(P2' - PA) - (P1' - PB)]SF'damx = [(P2 '-PA)-(P1'-PB)] S

Fdamθ = [(PA - P3) - (PB - P3')]S 이라면,If Fdamθ = [(PA-P3)-(PB-P3 ')] S,

R = F + F' = Fdamx + F'damxR = F + F '= Fdamx + F'damx

M0 = (F' - F)a = (F'damx - F'damx)a + 2Fdamαa + 2(P3 - P3')SaM0 = (F '-F) a = (F'damx-F'damx) a + 2 Fdamαa + 2 (P3-P3') Sa

하기의 헌팅 교정 토크가 얻어진다.The following hunting calibration torque is obtained.

Mpneum = 2(P3 - P3')SaMpneum = 2 (P3-P3 ') Sa

Mpneum ≒ -Kα(P0, V0, S, a)αcMpneum ≒ -K α (P0, V0, S, a) αc

각 강성 Kα는 예비 부하, 축압기(P0, V0)의 각각의 체적, 트러스트 단면적(S)의 합 및 레버 아암(a)의 함수이다. 작동기가 동시에 배치될 때, 각각의 축압기 내의 가스 체적은 동일하게 유지되고 상기 축압기 내의 압력은 동일하게 유지되고, 교정 토크는 없다. 피스톤이 반대 방향으로 변위(헌팅)될 때, 한 축압기 내의 가스 체적은 감소하는 반면에 다른 축압기 내의 가스 체적은 증가시키고, 이럼으로써 축압기들 사이의 압력을 발생시켜 교정 토크를 발생시킨다.Each stiffness K α is a function of the preload, the volume of each of the accumulators P0, V0, the sum of the trust cross-sectional area S and the lever arm a. When the actuators are arranged simultaneously, the gas volume in each accumulator remains the same and the pressure in the accumulator remains the same, and there is no calibration torque. When the piston is displaced (hunted) in the opposite direction, the gas volume in one accumulator decreases while the gas volume in the other accumulator increases, thereby generating pressure between the accumulators to generate calibration torque.

하기의 종방향 감쇠력이 얻어진다.The following longitudinal damping force is obtained.

Rdam = Fdamx + F'damxRdam = Fdamx + F'damx

Fdamx와 F'damx는 또한 감쇠 토크를 유도한다.Fdamx and F'damx also induce damping torques.

Mdam = (F'damx - Fdamx)aMdam = (F'damx-Fdamx) a

수두 손실의 함수로서 Famx 및 F'amx의 관계식에 의해 알 수 있는 바와 같이, 이들 작용력은 체크 밸브/유압 밸브 세트(CL1/V1, CL2/V2, CL1'/V1', CL2'/V2')에 의해 결정된다As can be seen by the relationship between Famx and F'amx as a function of head loss, these acting forces are set to check valves / hydraulic valve sets (CL1 / V1, CL2 / V2, CL1 '/ V1', CL2 '/ V2') Is determined by

하기의 헌팅 감쇠 토크가 얻어진다.The following hunting damping torque is obtained.

Mdamα = 2Fdamαa = 2[(PA - P3) - (PB - P3')]SaMdamα = 2 Fdamαa = 2 [(PA-P3)-(PB-P3 ')] Sa

이 토크는 종방향 감쇠에 영향을 미치지 않는다. 이는 수두 손실(PA-P3) 및 (PB-P3')에 의해, 결국 체크 밸브/유압 밸브(CL3/V3, CL3'/V3')에 의해 결정된다.This torque does not affect the longitudinal damping. This is determined by head loss PA-P3 and PB-P3 ', and eventually by check valves / hydraulic valves CL3 / V3, CL3' / V3 '.

Pa - P3은 A로부터 축압기(3)의 챔버를 향한 유체 유동율(QA3)에 관계된다.Pa-P3 is related to the fluid flow rate Q A3 from A to the chamber of the accumulator 3.

QA3은 Sx - Sx' ≒ S(xc - aαc) - S(xc + aαc) = -2SaαcQ A3 is Sx-Sx '≒ S (xc-aαc)-S (xc + aαc) = -2 Saαc

따라서, PA - P3은 αc에 관계되고, 유사하게는 PB - P3'은 QA3'= 2Sαc, 즉 αc에 관계되어 "헌팅 감쇠"라는 용어가 정당화된다.Thus, PA-P3 relates to αc and similarly PB-P3 'relates to Q A3' = 2Sαc, i.

상기의 장치에 의해서, 본 발명은 올레오 공압식 현가 장치를 분해하지 않으면서, 롤 방지 강성 또는 헌팅 방지 강성을 조절할 수 있는 롤 방지 또는 헌팅 방지 교정 토크와, 비스칸스를 조절할 수 있는 수직 감쇠 또는 종방향 감쇠와, 조절 가능하고 수직 감쇠 또는 종방향 감쇠를 증가시키기 않으면서 감쇠를 증가시킬 수 있는 롤 감쇠 또는 헌팅 감쇠를 제공한다. 따라서 본 발명의 현가 장치는 롤 방지 및 헌팅 방지 강성 기능을 제공하는 것이다.With the above apparatus, the present invention provides a roll prevention or hunting prevention calibration torque that can adjust roll prevention rigidity or anti-hunting rigidity without disassembling the oleo pneumatic suspension device, and vertical damping or longitudinal adjustment that can adjust the viscans. It provides directional damping and roll damping or hunting damping that can be adjusted and increase the damping without increasing vertical damping or longitudinal damping. Accordingly, the suspension device of the present invention provides a roll prevention and hunting prevention rigidity function.

또한, 본 발명의 장치는 수직 감쇠 및 롤 감쇠는 완전히 분리될 수 있어, 수직 감쇠 및 롤 감쇠가 제어되어, 롤에 있어서의 각 강성을 보장한다. 그리고, 종방향 모드에 걸쳐 그리고 헌팅 모드에 걸쳐 반능동 제어를 수행할 수 있게 한다. 종방향 감쇠 및 헌팅 감쇠는 완전히 분리될 수 있어서, 종방향 감쇠 및 헌팅 감쇠가 제어되어, 헌팅에서의 각 강성을 보장한다.In addition, the device of the present invention allows the vertical damping and roll damping to be completely separated, so that the vertical damping and roll damping are controlled to ensure angular stiffness in the roll. And, it enables to perform semi-active control over the longitudinal mode and over the hunting mode. The longitudinal damping and hunting damping can be completely separated, so that the longitudinal damping and hunting damping are controlled to ensure angular stiffness in the hunting.

Claims (10)

차량 본체를 차륜들에 연결하는 차량용 올레오 공압식 현가 장치로서, 차륜들을 차량 본체에 연결하는 제1 및 제2 완충기(A1, A1')를 포함하고, 각각의 완충기는 로드(13, 13')를 갖고 팽창 제1 챔버(1, 1') 및 압축 제2 챔버(2, 2')를 한정하는 비천공 피스톤(12, 12')이 활주 가능하게 장착되고 유체(16, 16')로 채워진 실린더(11, 11')를 갖는 작동기(114, 114')와, 압축 제1 체크 밸브(CL1, CL1'), 팽창 제2 체크 밸브(CL2, CL2'), 압축 제1 유압 밸브(V2, V2'), 팽창 제2 유압 밸브(V1, V1') 및 챔버에 의해 구성된 예비 부하가 가해진 올레오 공압식 축압기(3, 3')를 포함하며,A vehicle oleo pneumatic suspension for connecting a vehicle body to wheels, the vehicle comprising first and second shock absorbers A1 and A1 'connecting the wheels to the vehicle body, each shock absorber comprising rods 13 and 13'. Non-perforated pistons 12, 12 ′ having slidable first chambers 1, 1 ′ and decompression second chambers 2, 2 ′ are slidably mounted and filled with fluids 16, 16 ′. Actuators 114 and 114 'having cylinders 11 and 11', compression first check valves CL1 and CL1 ', expansion second check valves CL2 and CL2', compression first hydraulic valves V2, V2 ', pre-loaded oleo pneumatic accumulators 3, 3' configured by expansion second hydraulic valves V1, V1 'and chamber, 상기 압축 체크 밸브(CL1, CL1') 및 상기 팽창 유압 밸브(V1, V1')는 평행하게 장착되고, 상기 압축 체크 밸브(CL1) 및 상기 팽창 유압 밸브(V1)는 팽창 챔버(1) 및 중간 지점(A) 사이에 배치되고, 상기 압축 체크 밸브(CL1') 및 상기 팽창 유압 밸브(V1')는 상기 팽창 챔버(1')및 중간 지점(A') 사이에 배치되고, 상기 팽창 체크 밸브(CL2, CL2')및 상기 압축 유압 밸브(V2, V2')는 평행하게 장착되고, 상기 팽창 체크 밸브(CL2) 및 상기 압축 유압 밸브(V2)는 압축 챔버(2) 및 중간 지점(A') 사이에 배치되고, 상기 팽창 체크 밸브(CL2') 및 상기 압축 유압 밸브(V2')는 압축 챔버(2') 및 상기 중간 지점(A) 사이에 배치되는, 차량용 올레오 공압식 현가 장치에 있어서,The compression check valves CL1 and CL1 'and the expansion hydraulic valves V1 and V1' are mounted in parallel, and the compression check valve CL1 and the expansion hydraulic valve V1 are in the expansion chamber 1 and in the middle. Disposed between the point A, the compression check valve CL1 'and the expansion hydraulic valve V1' are disposed between the expansion chamber 1 'and the intermediate point A', and the expansion check valve CL2 and CL2 'and the compression hydraulic valves V2 and V2' are mounted in parallel, and the expansion check valve CL2 and the compression hydraulic valve V2 are the compression chamber 2 and the intermediate point A '. In the vehicle oleo pneumatic suspension device, wherein the expansion check valve CL2 'and the compression hydraulic valve V2' are disposed between the compression chamber 2 'and the intermediate point A. , 평행하게 장착된 체크 밸브(CL3, CL3')와 유압 밸브(V3, V3')을 추가로 포함하고, 상기 체크 밸브(CL3)와 상기 유압 밸브(V3)는 상기 중간 지점(A)과 축압기(3)의 상기 챔버 사이에 배치되고, 상기 체크 밸브(CL3')와 상기 유압 밸브(V3')는 상기 중간 지점(A')과 축압기(3')의 상기 챔버 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.It further comprises a check valve (CL3, CL3 ') and hydraulic valves (V3, V3') mounted in parallel, wherein the check valve (CL3) and the hydraulic valve (V3) is the intermediate point (A) and the accumulator Disposed between the chambers of (3), wherein the check valve CL3 'and the hydraulic valve V3' are disposed between the intermediate point A 'and the chamber of the accumulator 3'. Device. 제1항에 있어서, 작동기(114, 114') 각각의 로드(13, 13')는 피스톤(12, 12')을 통과하고, 각각의 작동기는 대칭, 즉 피스톤의 각각의 측면상의 트러스트 단면(St)의 차이가 0인 것을 특징으로 하는 장치.2. The rod (13, 13 ') of each of the actuators (114, 114') passes through the piston (12, 12 '), and each actuator is symmetrical, i.e. a trust cross section (on each side of the piston) And the difference of St) is zero. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유압 밸브(V1, V1', V2, V2', V3, V3')의 적어도 하나는 전기적으로 제어되는 것을 특징으로 하는 장치.The device according to claim 1, wherein at least one of the hydraulic valves (V1, V1 ′, V2, V2 ′, V3, V3 ′) is electrically controlled. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 작동기(114, 114')는 차량 본체 및 차륜들 사이에 종방향으로 배치되어, 헌팅 감쇠 및 종방향 감쇠가 차량에 수행될 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 장치.4. The actuator according to claim 1, wherein the actuators 114, 114 ′ are arranged longitudinally between the vehicle body and the wheels such that hunting damping and longitudinal damping can be performed on the vehicle. Characterized in that the device. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 작동기(114, 114')는 롤 감쇠가 차량에 수행될 수 있게 하도록 차량 본체와 차륜들 사이에서 차량에 횡방향으로 연장되는 횡방향 평면에서 수직으로 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.4. The actuator according to claim 1, wherein the actuators 114, 114 ′ are in a transverse plane extending transversely to the vehicle between the vehicle body and the wheels such that roll damping can be performed on the vehicle. Device arranged vertically. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 의한 현가 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 차량.A railroad vehicle comprising the suspension system according to any one of claims 1 to 5. 제6항에 의한 적어도 하나의 철도 차량을 포함하는 것을 특징으로 하는 열차.A train comprising at least one railway vehicle according to claim 6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 의한 현가 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 차량.A road vehicle comprising the suspension device according to any one of claims 1 to 5. 제4항 및 제6항에 의한 철도 차량에 있어서, 상기 작동기(114, 114')는 철도 차량의 보기(14)와 그 본체(15) 사이에 종방향으로 배치되고, 상기 작동기(114, 114') 각각의 한 단부는 철도 차량의 상기 보기(14)에 연결되고, 상기 작동기(114, 114') 각각의 다른 단부는 차량의 상기 본체(15)에 연결된 것을 특징으로 하는 철도 차량.In the railway vehicle according to claim 4 and 6, the actuators 114, 114 ′ are arranged longitudinally between the bogie 14 of the railway vehicle and its body 15, and the actuators 114, 114. ') Each one end is connected to the bogie (14) of a railroad car, and the other end of each of the actuators (114, 114') is connected to the body (15) of the vehicle. 제5항 및 제6항에 의한 철도 차량에 있어서, 상기 작동기(114, 114')는 철도 차량의 보기(14)와 그 본체(15) 사이에서 횡방향 평면에 수직으로 배치되고, 상기 작동기(114, 114') 각각의 단부들 중 하나는 철도 차량의 상기 보기(14)에 연결되고, 상기 작동기(114, 114') 각각의 다른 단부는 차량의 상기 본체(15)에 연결되는 것을 특징으로 하는 철도 차량.In the railway vehicle according to claims 5 and 6, the actuators 114, 114 ′ are arranged perpendicularly to the transverse plane between the bogie 14 of the railway vehicle and its body 15, and the actuator ( 114, 114 ′, one of the ends of each of which is connected to the bogie 14 of the railway vehicle, and the other end of each of the actuators 114, 114 ′ is connected to the body 15 of the vehicle. Railway car.
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