JP2019183979A - 鉄道車両用ダンパ - Google Patents

Abstract

【課題】車両への搭載性を向上できるともに製造コストを低減できる鉄道車両用ダンパの提供である。【解決手段】鉄道車両用ダンパ１は、シリンダ２と、シリンダ２内に移動自在に挿入されるとともにシリンダ２内を伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とに区画するピストン３と、タンク５と、伸側室Ｒ１をタンク５に連通する排出通路６と、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する第一通路７と、圧側室Ｒ２とタンク５とを連通する第二通路８と、圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れのみを許容する整流通路１２と、タンク５から圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する吸込通路１３と、排出通路６に設けた可変減衰弁９と、伸側アンロードポジションと圧側アンロードポジションと遮断ポジションとを有していずれかのポジションに切換え可能な電磁切換弁Ｖとを備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、鉄道車両用ダンパに関する。

従来、この種の鉄道車両用ダンパにあっては、たとえば、鉄道車両に車体の進行方向に対して左右方向の振動を抑制すべく、車体と台車との間に介装されて使用されるものが知られている。

より詳しくは、鉄道車両用ダンパは、シリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されてシリンダ内を伸側室と圧側室とに区画するピストンと、シリンダ内に挿入されてピストンに連結されるロッドと、タンクと、圧側室から伸側室へ向かう作動油の流れのみを許容する通路と、タンクから圧側室へ向かう作動油の流れのみを許容する通路と、伸側室とタンクとを連通する通路と、伸側室とタンクとを連通する通路の途中に設けられた二つの比例リリーフ弁と、これら比例リリーフ弁に並列されるフェールセーフ弁とを備えている（たとえば、特許文献１参照）。

特開２０１１−８８６２３号公報

このように従来の鉄道車両用ダンパでは、それぞれソレノイドで駆動される二つの比例リリーフ弁と一つのフェールセーフ弁の三つの電磁弁を備えているので、大型化して鉄道車両への搭載性が悪化するともに製造コストが高くなってしまう。

そこで、本発明の目的は、車両への搭載性を向上できるともに製造コストを低減できる鉄道車両用ダンパの提供である。

本発明の鉄道車両用ダンパは、シリンダと、シリンダ内に移動自在に挿入されるとともにシリンダ内を伸側室と圧側室とに区画するピストンと、タンクと、伸側室をタンクに連通する排出通路と、伸側室と圧側室とを連通する第一通路と、圧側室とタンクとを連通する第二通路と、圧側室から伸側室へ向かう液体の流れのみを許容する整流通路と、タンクから圧側室へ向かう液体の流れのみを許容する吸込通路と、排出通路に設けた可変減衰弁と、第一通路を連通するとともに第二通路を遮断する伸側アンロードポジションと第一通路を遮断するとともに第二通路を連通する圧側アンロードポジションと第一通路と第二通路を遮断する遮断ポジションとを有していずれかのポジションに切換え可能な電磁切換弁とを備えている。このように構成された鉄道車両用ダンパは、電磁弁としては可変減衰弁と電磁切換弁のみを備えるだけでセミアクティブダンパとして機能できる。

また、鉄道車両用ダンパは、電磁切換弁が伸側アンロードポジションから圧側アンロードポジションへ移行する際、および圧側アンロードポジションから伸側アンロードポジションへ移行する際に、遮断ポジションを採ってもよい。このように構成された鉄道車両用ダンパによれば、鉄道車両における乗り心地をより効果的に向上できる。

また、鉄道車両用ダンパは、電磁切換弁が非通電時に第一通路と第二通路を遮断してもよく、この場合は電磁切換弁に電流供給不能な場合にはパッシブダンパとして機能して車体の振動を抑制できる。

本発明の鉄道車両用ダンパによれば、車両への搭載性を向上できるともに製造コストを低減できる。

一実施の形態における鉄道車両用ダンパを搭載した鉄道車両の断面図である。 一実施の形態の鉄道車両用ダンパの回路図である。 一実施の形態の鉄道車両用ダンパにおける可変減衰弁の概略断面図である。 一実施の形態の鉄道車両用ダンパにおける電磁切換弁の概略断面図である。 伸側アンロードポジションを採った際の電磁切換弁の概略断面図である。 遮断ポジションを採った際の電磁切換弁の概略断面図である。 圧側アンロードポジションを採った際の電磁切換弁の概略断面図である。

以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。一実施の形態における鉄道車両用ダンパ１は、本例では、鉄道車両の車体Ｂの制振装置として使用され、図１に示すように、台車Ｔと車体Ｂとの間に設置される。そして、本例の鉄道車両用ダンパ１は、発揮する減衰力で車体Ｂの車両進行方向に対して水平横方向の振動を抑制するようになっている。

鉄道車両用ダンパ１は、本例では、図２に示すように、鉄道車両の車体Ｂに連結されるシリンダ２と、シリンダ２内に摺動自在に挿入されるとともにシリンダ２内を伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とに区画するピストン３と、シリンダ２内に挿入されて一端がピストン３に連結されるとともに他端が台車Ｔに連結されるロッド４と、タンク５と、伸側室Ｒ１をタンク５に連通する排出通路６と、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する第一通路７と、圧側室Ｒ２とタンク５とを連通する第二通路８と、排出通路６に設けた可変減衰弁９と、電磁切換弁Ｖとを備えている。

また、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２には、本例では、作動液体として作動油が充填されるとともに、タンク５には、作動油のほかに気体が充填されている。なお、タンク５内は、特に、気体を圧縮して充填して加圧状態とする必要は無い。また、作動流体は、作動油以外にも他の液体を利用してもよい。

以下、鉄道車両用ダンパ１の各部について詳細に説明する。シリンダ２は筒状であって、その図２中右端は蓋１０によって閉塞され、図２中左端には環状のロッドガイド１１が取り付けられている。また、前記ロッドガイド１１内には、シリンダ２内に移動自在に挿入されるロッド４が摺動自在に挿入されている。このロッド４は、一端をシリンダ２外へ突出させており、シリンダ２内の他端をシリンダ２内に摺動自在に挿入されるピストン３に連結している。

なお、ロッドガイド１１の外周とシリンダ２との間は図示を省略したシール部材によってシールされており、これによりシリンダ２内は密閉状態に維持されている。そして、シリンダ２内にピストン３によって区画される伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２には、前述のように作動油が充填されている。また、鉄道車両用ダンパ１の場合、ロッド４の断面積をピストン３の断面積の二分の一にして、ピストン３の伸側室Ｒ１側の受圧面積が圧側室Ｒ２側の受圧面積の二分の一となるようになっている。

また、本実施の形態の鉄道車両用ダンパ１では、ピストン３には、圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れのみを許容する整流通路１２が設けられている。この整流通路１２は、途中にチェック弁１２ａを備えている。整流通路１２は、チェック弁１２ａによって圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路として機能する。なお、整流通路１２は、ピストン３以外に設けられてもよい。

さらに、本実施の形態の鉄道車両用ダンパ１では、タンク５から圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する吸込通路１３が設けられている。この吸込通路１３は、途中にチェック弁１３ａを備えている。吸込通路１３は、チェック弁１３ａによってタンク５から圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路として機能する。

そして、排出通路６は、伸側室Ｒ１とタンク５とを連通している。排出通路６には、可変減衰弁９が設けられている。可変減衰弁９は、排出通路６に並列して設けた開閉弁体２１およびリリーフ弁体２２と、開閉弁体２１の開閉およびリリーフ弁体２２の開弁圧の調整を行うソレノイド２３とを備えて構成されている。

そして、可変減衰弁９は、開閉弁体２１を介してリリーフ弁体２２にソレノイド２３の推力を与えられるようになっていて、ソレノイド２３の通電時に開閉弁体２１を閉弁させつつリリーフ弁体２２の開弁圧を調整し、非通電に開閉弁体２１を開弁させる。

より詳細には、可変減衰弁９は、図３に示すように、筒状のハウジング２０内に移動自在に挿入される開閉弁体２１とリリーフ弁体２２と、開閉弁体２１に附勢力を作用させ得るソレノイド２３と、リリーフ弁体２２を開閉弁体２１側へ向けて附勢するばね２４と、パッシブ弁２６とを備えて構成される。

ハウジング２０は、内径が大径となっている二つの内径大径部２０ａ，２０ｂを備えている。また、ハウジング２０は、外方から開口して内周であって内径大径部２０ａと内径大径部２０ｂとの間に通じるポート２０ｃ，２０ｄと、外方から開口して図３中左側の内径大径部２０ａに通じるポート２０ｅと、外方から開口して図３中右側の内径大径部２０ｂに通じるポート２０ｆとを備えている。そして、ポート２０ｄからハウジング２０内を介してポート２０ｆに到る通路とポート２０ｅからハウジング２０内を介してポート２０ｃに到る通路が互いに並列して排出通路６の一部を形成している。

開閉弁体２１は、ハウジング２０の内径大径部２０ａより小径な小径部位に摺接可能な本体部２１ａと、本体部２１ａの先端からリリーフ弁体２２側に伸びる本体部２１ａより小径のプッシュロッド２１ｂを備えており、ハウジング２０内を図３中左右方向となる軸方向へ移動できる。そして、開閉弁体２１がハウジング２０の内周であって内径大径部２０ａの両側の小径部位に摺接するとポート２０ｅとポート２０ｃとの連通を断ち、本体部２１ａが内径大径部２０ｂの図３中左側であるソレノイド側の小径部位にのみ摺接するとポート２０ｅとポート２０ｃとを連通させる。なお、ポート２０ｅには、リリーフ圧で開弁するパッシブ弁２６が設けられている。

リリーフ弁体２２は、ハウジング２０の内周であってポート２０ｃの開口よりも右側と内径大径部２０ｂとの間の小径部位に摺接する本体部２２ａと、本体部２２ａの先端から反開閉弁体側に伸びる小径部２２ｂと、小径部２２ｂの先端に設けた円錐状の弁頭２２ｃとを備えている。そして、リリーフ弁体２２は、開閉弁体２１と同様に、ハウジング２０内を図３中左右方向となる軸方向へ移動できる。そして、リリーフ弁体２２は、ハウジング２０の内径大径部２０ｂ内に収容されるばね２４によって開閉弁体２１側へ向けて附勢されていて、弁頭２２ｃがハウジング２０の内径大径部２０ｂの図３中で左端の段部を弁座として着座するようになっている。弁頭２２ｃがハウジング２０の前記弁座に着座する状態ではポート２０ｄとポート２０ｆとの連通が絶たれ、弁頭２２ｃが前記段部から離座するとポート２０ｄとポート２０ｆとが連通される。

そして、ソレノイド２３は、開閉弁体２１を駆動できるようになっていて、通電されるとばね２４を押し縮めて開閉弁体２１を図３中右方向へ附勢して開閉弁体２１でポート２０ｅからポート２０ｄへ至る通路を遮断する。ソレノイド２３に通電する状態では、開閉弁体２１のプッシュロッド２１ｂがリリーフ弁体２２に当接してソレノイド２３の付勢力がリリーフ弁体２２に伝達される。よって、ソレノイド２３に通電する状態では、リリーフ弁体２２にはソレノイド２３の付勢力とこの附勢力に対抗するばね２４の付勢力が作用する。そして、電流量の調整でソレノイド２３の付勢力を調節するとリリーフ弁体２２の弁頭２２ｃを前記弁座に押さえつける力が変化するのでリリーフ弁体２２が弁座から離座する開弁圧が調節される。

反対に、ソレノイド２３に通電しないと、開閉弁体２１がソレノイド２３によって押圧されないので、開閉弁体２１は、排出通路６の上流から圧力を受けるとソレノイド２３側へ後退する。すると、本体部２１ａがハウジング２０の内周であって内径大径部２０ａの図３中左方の小径部位のみに摺接してポート２０ｅからポート２０ｃへ至る通路を開放する。なお、リリーフ弁体２２には、ばね２４の付勢力のみが作用し弁座に着座する。

このように、ソレノイド２３に通電するとポート２０ｅからポート２０ｃまでの通路が遮断されるともにポート２０ｄからポート２０ｆまでの通路に設けられたリリーフ弁体２２の開弁圧を調節できる。また、ソレノイド２３に通電しない非通電時では、開閉弁体２１がポート２０ｅからポート２０ｃまでの通路を開放する。

また、パッシブ弁２６は、ポート２０ｅの途中に設けられており、通過する作動油の流れに抵抗を与えるようになっている。なお、図示したところでは、パッシブ弁２６は、ポペット弁とされているが、オリフィス等の絞り弁とされてもよい。

よって、可変減衰弁９は、図３に示したように構成されると、通電時に開閉弁体２１を閉弁させつつリリーフ弁体２２の開弁圧を調整し、非通電に開閉弁体２１を開弁させ得る。また、可変減衰弁９は、非通電時には開閉弁体２１が開弁するのでパッシブ弁２６を有効として排出通路６を通過する作動油の流れにパッシブ弁２６で抵抗を与える。なお、可変減衰弁９は、排出通路６を通過する作動油の流れに与える抵抗を調節できればよいので、前述した構成以外の構成であってもよく、たとえば、可変リリーフ弁のみを備えるものでもよいし、開口面積の調節が可能な可変絞り弁であってもよい。

電磁切換弁Ｖは、第一通路７と第二通路８の途中に設けられている。電磁切換弁Ｖは、第一通路７を連通するとともに第二通路８を遮断する伸側アンロードポジションと、第一通路７を遮断するとともに第二通路８を連通する圧側アンロードポジションと、第一通路７と第二通路８を遮断する遮断ポジションと、非通電時に採る非通電ポジションとを備えていて、供給される電流量によって四つのいずれかのポジションに切り換わる。

電磁切換弁Ｖは、具体的には、図４に示すように、筒状のハウジング４０と、ハウジング４０内を軸方向へ移動可能に挿入されるスプール４１と、スプール４１を附勢するばね４２と、スプール４１にばね４２の付勢力に対向する附勢力を与えるソレノイド４４とを備えている。

ハウジング４０は、筒状であって内周に三つの環状溝４０ａ，４０ｂ，４０ｃを備えている。図４中左側の環状溝４０ａは第一通路７を通じて伸側室Ｒ１に通じており、図４中中央の環状溝４０ｂは、第一通路７と第二通路８を通じて圧側室Ｒ２に通じ、さらに、図４中右側の環状溝４０ｃは第二通路８を通じてタンク５に通じている。そして、中央の環状溝４０ｂは、左右の環状溝４０ａ，４０ｃに比較して軸方向長さが長くなっている。なお、環状溝４０ｂと圧側室Ｒ２は、一つの通路で接続されており、この通路が第一通路７としても第二通路８としても機能している。

他方、スプール４１は、円筒形状をしており、ハウジング４０の内周に摺接していて、ハウジング４０内で軸方向へ移動できる。また、スプール４１は、ハウジング４０の内周に摺接する三つの大径のランド部４１ａ，４１ｂ，４１ｃと、ランド部４１ａ，４１ｂ間とランド部４１ｂ，４１ｃ間にそれぞれ設けられた二つの凹部４１ｄ，４１ｅとを有している。そして、図４中で中央のランド部４１ｂは、左右のランド部４１ａ，４１ｃに比較して軸方向長さが短く、ハウジング４０の中央の環状溝４０ｂよりも軸方向長さが短い。スプール４１は、ハウジング４０内に収容されると、ハウジング４０内をスプール４１の図４中左側の室Ｓ１と右側の室Ｓ２とに区画している。これら室Ｓ１，Ｓ２は、スプール４１内を通じて互いに連通されている。さらに、室Ｓ２は、第二通路８から分岐される分岐通路１４を通じてタンク５に接続されており、室Ｓ１もタンク５に接続されている。よって、スプール４１の両端にはタンク圧が等しく作用するので、スプール４１は、ハウジング４０内の圧力によって偏った方向へ駆動されない。

そして、ハウジング４０の室Ｓ２内には、ばね４２が収容されている。ばね４２は、スプール４１を図４中左方へ向けて附勢している。また、ハウジング４０の左端にはソレノイド４４が装着されていて、ソレノイド４４のプランジャ４４ａがスプール４１の図４中左端に当接している。ソレノイド４４は、通電されるとスプール４１をばね４２の付勢力に対向して附勢し、供給電流量に応じてスプール４１を図４中右方へ駆動する。

図４に示した電磁切換弁Ｖは、ソレノイド４４に対して電流を供給していない非通電の状態であり、スプール４１がばね４２に附勢されて左方のストロークエンドに配置されている。この状態では、図４に示したように、ランド部４１ｂ，４１ｃがハウジング４０の環状溝４０ｂの左右のそれぞれの内周に摺接していて、環状溝４０ｂを閉鎖しており、環状溝４０ａと環状溝４０ｂとの連通を断つともに環状溝４０ｂと環状溝４０ｃとの連通を断っている。よって、非通電時において電磁切換弁Ｖが採る非通電ポジションでは、第一通路７と第二通路８の双方を遮断する。

これに対して、電磁切換弁Ｖのソレノイド４４に電流を供給してスプール４１を右方へ駆動して、図５に示すように、ランド部４１ｂの図５中左端が環状溝４０ｂの図５中左端を超える位置までスプール４１が移動すると、環状溝４０ａと環状溝４０ｂとが連通する。この状態では、ランド部４１ｃがハウジング４０の環状溝４０ｂと環状溝４０ｃの間の内周に摺接していて環状溝４０ｂと環状溝４０ｃとの連通は断たれたままである。よって、スプール４１が図５に示す位置に配置されると、電磁切換弁Ｖは、第一通路７を連通するとともに第二通路８を遮断する伸側アンロードポジションを採る。

さらに、電磁切換弁Ｖのソレノイド４４に供給する電流量を大きくしてスプール４１を右方へ駆動する。そして、図６に示すように、ランド部４１ａがハウジング４０の環状溝４０ａと環状溝４０ｂの間の内周に摺接し、且つ、ランド部４１ｃがハウジング４０の環状溝４０ｂと環状溝４０ｃの間の内周に摺接する位置までスプール４１が移動する。この状態では、環状溝４０ａと環状溝４０ｂとの連通が断たれて、環状溝４０ｂと環状溝４０ｃとの連通も断たれる。よって、この場合、電磁切換弁Ｖは、第一通路７と第二通路８の双方を遮断する遮断ポジションを採る。

そしてさらに電磁切換弁Ｖのソレノイド４４に供給する電流量を大きくしてスプール４１を右方へ駆動して、図７に示すように、ランド部４１ｃの図７中左端が環状溝４０ｃの図７中左端を超える位置までスプール４１が移動すると、環状溝４０ｂと環状溝４０ｃとが連通する。この状態では、ランド部４１ａがハウジング４０の環状溝４０ａと環状溝４０ｂの間の内周に摺接していて環状溝４０ａと環状溝４０ｂとの連通は断たれたままである。よって、スプール４１が図７に示す位置に配置されると、電磁切換弁Ｖは、第一通路７を遮断するとともに第二通路８を連通する圧側アンロードポジションを採る。

このように電磁切換弁Ｖは、ソレノイド４４へ供給する電流量を増加させていくと、非通電時の非通電ポジションから、伸側アンロードポジション、遮断ポジション、圧側アンロードポジションの順に切換り、圧側アンロードポジションを採る状態から前記電流量を減少させると、遮断ポジション、伸側アンロードポジション、非通電ポジションの順に切換る。なお、電磁切換弁Ｖは、伸側アンロードポジション、圧側アンロードポジションおよび遮断ポジションを備えていればよく、前述した電磁切換弁Ｖの具体的な構成は一例であって、電磁切換弁Ｖは、前述した構成以外の構成であってもよい。

鉄道車両用ダンパ１は、以上のように構成されており、以下、作動を説明する。まず、電磁切換弁Ｖを非通電ポジション或いは遮断ポジションとして、第一通路７と第二通路８が遮断する状態について説明する。この状況で、鉄道車両用ダンパ１が伸長すると、伸側室Ｒ１から排出通路６を通じてタンク５へ作動油が排出され、拡大する圧側室Ｒ２には吸込通路を通じてタンク５から作動油が供給される。よって、鉄道車両用ダンパ１における伸側室Ｒ１から排出される作動油の流れに対して可変減衰弁９が抵抗を与えるので、鉄道車両用ダンパ１は、伸長を妨げる減衰力を発揮する。その際の減衰力は、可変減衰弁９への通電量によってリリーフ弁体２２の開弁圧の調節で制御できる。また、この状況で、鉄道車両用ダンパ１が収縮すると、圧側室Ｒ２から整流通路１２を通じて伸側室Ｒ１
へ作動油が移動し、ロッド４がシリンダ２内に侵入する体積分の作動油が排出通路６を介してタンク５に排出される。よって、鉄道車両用ダンパ１における伸側室Ｒ１から排出される作動油の流れに対して可変減衰弁９が抵抗を与えるので、鉄道車両用ダンパ１は、収縮を妨げる減衰力を発揮する。その際の減衰力は、可変減衰弁９への通電量によってリリーフ弁体２２の開弁圧の調節で制御できる。このように、電磁切換弁Ｖが非通電ポジション或いは遮断ポジションを採ると、鉄道車両用ダンパ１は、伸縮作動の両方で減衰力を発揮するモードとなる。そして、可変減衰弁９によって減衰力調整が可能であるから、鉄道車両用ダンパ１は、減衰力可変ダンパとして機能する。なお、電磁切換弁Ｖおよび可変減衰弁９およびに電流供給が不能となる場合、可変減衰弁９はパッシブ弁２６によって排出通路６を通過する作動油に抵抗を与えるので、鉄道車両用ダンパ１は伸縮作動の両方で減衰力を発揮するパッシブダンパとして機能する。

また、前述したように、本実施の形態の鉄道車両用ダンパ１の場合、ロッド４の断面積をピストン３の断面積の二分の一にして、ピストン３の伸側室Ｒ１側の受圧面積が圧側室Ｒ２側の受圧面積の二分の一となっている。よって、伸長作動時と収縮作動時とで可変減衰弁９の開弁圧を等しくしておけば、鉄道車両用ダンパ１の伸側減衰力と圧側減衰力は等しくなる。つまり、鉄道車両用ダンパ１の伸側減衰力と圧側減衰力とを等しくする場合、可変減衰弁９へ与える電流量が同じとなるので減衰力調整が容易となる。

つづいて、電磁切換弁Ｖを伸側アンロードポジションとして、第一通路７を連通するとともに第二通路８を遮断する状態について説明する。この状況で、鉄道車両用ダンパ１が伸長すると、伸側室Ｒ１から第一通路７を通じて圧側室Ｒ２へ作動油が移動し、拡大する圧側室Ｒ２には吸込通路１３を通じてタンク５から作動油が供給される。よって、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の圧力はともにタンク圧となるので、鉄道車両用ダンパ１は伸長作動ではアンロードされて伸長を妨げる減衰力を発揮しない。また、鉄道車両用ダンパ１が収縮すると、圧側室Ｒ２から第一通路７を通じて伸側室Ｒ１へ作動油が移動し、ロッド４がシリンダ２内に侵入する体積分の作動油が排出通路６を介してタンク５に排出される。よって、鉄道車両用ダンパ１における伸側室Ｒ１から排出される作動油の流れに対して可変減衰弁９が抵抗を与えるので、鉄道車両用ダンパ１は、収縮を妨げる減衰力を発揮する。その際の減衰力は、可変減衰弁９への通電量によってリリーフ弁体２２の開弁圧の調節で制御できる。このように、電磁切換弁Ｖが伸側アンロードポジションを採ると、鉄道車両用ダンパ１は、伸長作動時には減衰力を発揮せず収縮作動時にのみ減衰力を発揮する伸側アンロードモードとなり、片効きのダンパとして機能する。

さらに、電磁切換弁Ｖを圧側アンロードポジションとして、第一通路７を遮断するとともに第二通路８を連通する状態について説明する。この状況で、鉄道車両用ダンパ１が伸長すると、伸側室Ｒ１から排出通路６を通じてタンク５へ作動油が排出され、拡大する圧側室Ｒ２には第二通路８を通じてタンク５から作動油が供給される。よって、鉄道車両用ダンパ１における伸側室Ｒ１から排出される作動油の流れに対して可変減衰弁９が抵抗を与えるので、鉄道車両用ダンパ１は、伸長を妨げる減衰力を発揮する。その際の減衰力は、可変減衰弁９への通電量によってリリーフ弁体２２の開弁圧の調節で制御できる。また、この状況で鉄道車両用ダンパ１が収縮すると、拡大される伸側室Ｒ１には整流通路１２を通じて圧側室Ｒ２から作動油が供給されるとともに、ロッド４がシリンダ２内に侵入する体積分の作動油が第二通路８を通じてタンク５へ排出される。よって、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の圧力はともにタンク圧となるので、鉄道車両用ダンパ１は伸長作動ではアンロードされて収縮を妨げる減衰力を発揮しない。このように、電磁切換弁Ｖが圧側アンロードポジションを採ると、鉄道車両用ダンパ１は、収縮作動時には減衰力を発揮せず伸長作動時にのみ減衰力を発揮する圧側アンロードモードとなり、片効きのダンパとして機能する。

このように鉄道車両用ダンパ１では、電磁切換弁Ｖを伸側アンロードポジション或いは圧側アンロードポジションとすると、片効きのダンパとして機能できる。よって、減衰力を発揮する方向が鉄道車両の台車Ｔの振動により車体Ｂを加振する方向である場合、そのような方向には減衰力を出さないように鉄道車両用ダンパ１を片効きのダンパとして機能させ得る。したがって、この鉄道車両用ダンパ１は、カルノップ理論に基づくセミアクティブ制御を容易に実現できるため、セミアクティブダンパとして機能できる。

以上、本発明の鉄道車両用ダンパ１は、シリンダ２と、シリンダ２内に移動自在に挿入されるとともにシリンダ２内を伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とに区画するピストン３と、タンク５と、伸側室Ｒ１をタンク５に連通する排出通路６と、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する第一通路７と、圧側室Ｒ２とタンク５とを連通する第二通路８と、圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れのみを許容する整流通路１２と、タンク５から圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する吸込通路１３と、排出通路６に設けた可変減衰弁９と、第一通路７を連通するとともに第二通路８を遮断する伸側アンロードポジションと第一通路７を遮断するとともに第二通路８を連通する圧側アンロードポジションと第一通路７と第二通路８を遮断する遮断ポジションとを有していずれかのポジションに切換え可能な電磁切換弁Ｖとを備えている。

このように構成された鉄道車両用ダンパ１は、伸側アンロードポジションと圧側アンロードポジションとに切換可能な電磁切換弁Ｖを備えているので、セミアクティブダンパとして機能できる。このように鉄道車両用ダンパ１は、電磁弁としては可変減衰弁９と電磁切換弁Ｖのみを備えるだけでセミアクティブダンパとして機能できるから、従来の鉄道車両用ダンパに比べて小型化でき鉄道車両への搭載性が向上するとともに製造コストが低減される。さらに、鉄道車両用ダンパ１は、電磁弁としては可変減衰弁９と電磁切換弁Ｖのみを備えるので、鉄道車両用ダンパ１を制御するコントローラも電磁弁を駆動するドライバも小型化できる。

また、本実施の形態の鉄道車両用ダンパ１は、電磁切換弁Ｖが伸側アンロードポジションから圧側アンロードポジションへ移行する際、および圧側アンロードポジションから伸側アンロードポジションへ移行する際に、遮断ポジションをとるようになっている。よって、電磁切換弁Ｖが伸側アンロードポジションと圧側アンロードポジションとに切換る際に、必ず遮断ポジションを採る。

ここで、電磁切換弁Ｖがの遮断ポジションから圧側アンロードポジションへ切換る際に伸側アンロードポジションを経由する構造の場合、鉄道車両用ダンパ１が伸長する際に遮断ポジションから圧側アンロードポジションへ切換えると、伸側アンロードポジションで伸側減衰力が発揮されないアンロード状態となってから伸側減衰力を発揮する状態となる。また、電磁切換弁Ｖがの遮断ポジションから伸側アンロードポジションへ切換る際に圧側アンロードポジションを経由する構造の場合でも同様に圧側減衰力の発揮までに一度アンロード状態となってしまい、その際に乗客が振動を感じる可能性がある。これに対して、本実施の形態の鉄道車両用ダンパ１では、電磁切換弁Ｖが伸側アンロードポジションと圧側アンロードポジションとに切換る際に、必ず遮断ポジションを採るので、伸側アンロードポジションから圧側アンロードポジションへの切換え、或いは伸側アンロードポジションから圧側アンロードポジションへの切換えの際に減衰力を発揮すべき状況では必ず継続して減衰力を発揮できる。よって、このように構成された鉄道車両用ダンパ１によれば、鉄道車両における乗り心地をより効果的に向上できる。

また、本実施の形態の鉄道車両用ダンパ１は、電磁切換弁Ｖが非通電時に第一通路７と第二通路８を遮断するので、電磁切換弁Ｖに電流供給不能な場合にはパッシブダンパとして機能して車体Ｂの振動を抑制できる。

以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱しない限り、改造、変形、および変更が可能である。

１・・・鉄道車両用ダンパ、２・・・シリンダ、３・・・ピストン、５・・・タンク、６・・・排出通路、７・・・第一通路、８・・・第二通路、９・・・可変減衰弁、１２・・・整流通路、１３・・・吸込通路、Ｒ１・・・伸側室、Ｒ２・・・圧側室、Ｖ・・・電磁切換弁

Claims (3)

1. シリンダと、
   前記シリンダ内に移動自在に挿入されるとともに前記シリンダ内を伸側室と圧側室とに区画するピストンと、
   タンクと、
   前記伸側室を前記タンクに連通する排出通路と、
   前記伸側室と前記圧側室とを連通する第一通路と、
   前記圧側室と前記タンクとを連通する第二通路と、
   前記圧側室から前記伸側室へ向かう液体の流れのみを許容する整流通路と、
   前記タンクから前記圧側室へ向かう液体の流れのみを許容する吸込通路と、
   前記排出通路に設けた可変減衰弁と、
   前記第一通路を連通するとともに前記第二通路を遮断する伸側アンロードポジションと、前記第一通路を遮断するとともに前記第二通路を連通する圧側アンロードポジションと、前記第一通路と前記第二通路を遮断する遮断ポジションとを有していずれかのポジションに切換え可能な電磁切換弁とを備えた、
   ことを特徴とする鉄道車両用ダンパ。
2. 前記電磁切換弁は、前記伸側アンロードポジションから前記圧側アンロードポジションへ移行する際、および前記圧側アンロードポジションから前記伸側アンロードポジションへ移行する際に、前記遮断ポジションをとる
   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. 前記電磁切換弁は、非通電時に前記第一通路と前記第二通路を遮断する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の鉄道車両用ダンパ。

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