(57)【要約】  【課題】１つの三方切換弁の操作で、可動状態と固定状態に切り換える鉄道車両のダンパ【解決手段】ダンパ２１のシリンダ２１ａ内を、ピストン２１ｂを挟んでロッド側室２１ｃとボトム側室２１ｄとに形成し、ロッド側室２１ｃとボトム側室２１ｄとを連通油路２４ａで連通し、ロッド側室２１ｃ及びボトム側室２１ｄとタンク２４ｃをそれぞれ連通する戻り油路２４ｄ，２４ｅとを有し、連通油路２４ａとタンク２４ｃとを連通させた可動状態と、連通油路２４ａを閉じた固定状態に１つの三方切換弁２４ｏで切り換える。【選択図】    図３
2006168729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両のダンパであって、該ダンパのシリンダ内は、ピストンを挟んでロッド側室とボトム側室とに形成され、１つの三方切換弁の操作によって前記ダンパを可動状態と固定状態とに切換可能とする油圧回路を備えており、該油圧回路は、前記ロッド側室とボトム側室とを連通する連通油路と、前記ロッド側室とタンクとを連通して該タンクからロッド側室への流れのみを許容するチェック弁を備えた戻り油路と、前記ボトム側室と前記タンクとを連通して該タンクからボトム側室への流れのみを許容するチェック弁を備えた戻り油路とを有し、前記連通油路のロッド側室側には、ロッド側室から出た流体に減衰力を発生させる調圧弁を、前記連通油路のボトム側室側には、ボトム側室から出た流体に減衰力を発生させる調圧弁をそれぞれ設け、前記三方切換弁には、前記連通油路から分岐した油路と、前記シリンダの中立位置に連結した油路と、前記タンクへ連結する油路とを接続し、前記連通油路から分岐した油路と前記タンクへ連結する油路とを連通させ、前記シリンダの中立位置に連結した油路を閉じたダンパの可動状態と、前記シリンダの中立位置に連結した油路と前記タンクへ連結する油路とを連通させ、前記連通油路から分岐した油路を閉じたダンパの固定状態とを前記三方切換弁の切換操作によって行うことを特徴とする鉄道車両のダンパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両のダンパに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、従来より一部の鉄道車両で採用されている連接構造として、連接台車がその中央部左右に配置された空気バネで支持する枕梁を有し、該枕梁の球面心皿を介して一方の車両と他方の車両とを連接するボルスタ構造や、連接台車の中央部左右に配置された空気バネにて一方の車両を直接支持し、この支持された車両に心皿体を乗せ、該心皿体に他方の車両を回動自在に連結するボルスタレス構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭５７−４４５６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
通常の鉄道車両の運用は折り返し運転をする場合が圧倒的に多いが、このような折り返し運転をする場合に、ボルスタ構造の連接車両は、図８，９に示されるように、どちらを向いて走行しても、曲線路１を走行するときの外軌横圧Ａや脱線係数ａは同じである。
【０００４】
一方、ボルスタレス構造の連接車両では、図６に示されるように、曲線路１の走行時に、連接台車２の空気バネ３，３にて支持された一方の車両４が前方側で走行する場合は、連接台車２が一方の車両４に追随するから、輪軸５，５とレールの台車の旋回抵抗モーメントは小さくなる。したがって、この場合は、図８，９に示されるように、外軌横圧Ｂ及び脱線係数ｂは、ボルスタ構造の場合よりも低くなり、曲線路走行性能は向上する。また、車輪とレールのキシリ音が低減され、沿線への騒音の影響が小さい車両にできる。
【０００５】
しかし、図７に示されるように、空気バネ３，３にて支持された一方の車両４が後位側になって走行する場合は、一方の車両４が他方の車両６に回動自在に連結されているので曲線路に沿って走行するものの、連接台車２が、空気バネの前後方向の変位と剛性により、一方の車両４に追随する方向にモーメントを受けることから、連接台車２のレールに対する旋回抵抗モーメントが大きくなる。したがって、図８，９に示されるように、外軌横圧Ｃ及び脱線係数ｃが、上述のボルスタ構造の場合よりも高くなり曲線路走行性能が低下する。
【０００６】
そこで本発明は、このような状態を回避するのに適した鉄道車両のダンパを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、鉄道車両のダンパであって、該ダンパのシリンダ内は、ピストンを挟んでロッド側室とボトム側室とに形成され、１つの三方切換弁の操作によって前記ダンパを可動状態と固定状態とに切換可能とする油圧回路を備えており、該油圧回路は、前記ロッド側室とボトム側室とを連通する連通油路と、前記ロッド側室とタンクとを連通して該タンクからロッド側室への流れのみを許容するチェック弁を備えた戻り油路と、前記ボトム側室と前記タンクとを連通して該タンクからボトム側室への流れのみを許容するチェック弁を備えた戻り油路とを有し、前記連通油路のロッド側室側には、ロッド側室から出た流体に減衰力を発生させる調圧弁を、前記連通油路のボトム側室側には、ボトム側室から出た流体に減衰力を発生させる調圧弁をそれぞれ設け、前記三方切換弁には、前記連通油路から分岐した油路と、前記シリンダの中立位置に連結した油路と、前記タンクへ連結する油路とを接続し、前記連通油路から分岐した油路と前記タンクへ連結する油路とを連通させ、前記シリンダの中立位置に連結した油路を閉じたダンパの可動状態と、前記シリンダの中立位置に連結した油路と前記タンクへ連結する油路とを連通させ、前記連通油路から分岐した油路を閉じたダンパの固定状態とを前記三方切換弁の切換操作によって行うことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、１つの三方切換弁の操作によって、ダンパの可動状態と固定状態とを切り換えることができる。したがって、例えば、前述の連接車両において、前位側となる車両のダンパを固定状態に、後位側になる車両のダンパを可動状態にすれば、曲線路通過時の外軌横圧及び脱線係数をボルスタ構造の連接車両の外軌横圧や脱線係数よりも低くできるから、曲線路走行性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を図面に示される連接車両に適用した一実施形態例に基づいて説明する。図１乃至図５において、一方の車両１０と他方の車両１１との間に配置された連接台車１２は、台車中央部左右に配置された空気バネ１３，１３にて枕梁１４を支持している。該枕梁１４は、一方の車両１０の端部下方に配置され、枕梁１４の車体幅方向中央部の心皿１５に、一方の車両１０の連結梁１６と他方の車両１１の連結梁１７とを回動自在に連結して、両車両１１，１２を連接している。
【００１０】
前記一方の車両１０は、車体下部左右に垂設したブラケット１８に、連接台車１２の台車枠１９に結合される台車枠ダンパ２０と、前記枕梁１４に結合されるダンパ２１とをそれぞれ設けている。前記他方の車両１１は、車体下部左右に垂設したブラケット２２に、前記枕梁１４に結合されるダンパ２３をそれぞれ設けている。すなわち、図２に示されるように、一方の車両１０は、左右２本のダンパ２１，２１を介して、他方の車両１１は、左右２本のダンパ２３，２３を介してそれぞれ枕梁１４と結合される。
【００１１】
前記各ダンパ２１，２３は、図３に示される同一構成の流体圧回路２４を有している。この流体圧回路２４をダンパ２１について説明すると、ダンパ２１のシリンダ２１ａ内には、ピストン２１ｂを挟んでロッド側室２１ｃとボトム側室２１ｄとが形成されている。ロッド側室２１ｃとボトム側室２１ｄとは、連通油路２４ａと、リリーフ油路２４ｂと、ロッド側室２１ｃからタンク２４ｃへの戻り油路２４ｄと、ボトム側室２１ｄからタンク２４ｃへの戻り油路２４ｅとを有している。連通油路２４ａには、ロッド側室２１ｃ側に調圧弁２４ｆが、ボトム側室２１ｄに調圧弁２４ｇがそれぞれ設けられている。リリーフ油路２４ｂには、油路２４ｈに高圧リリーフ弁２４ｉが、油路２４ｊに高圧リリーフ弁２４ｋがそれぞれ設けられている。戻り油路２４ｄにはチェック弁２４ｍが、戻り油路２４ｅにはチェック弁２４ｎがそれぞれ設けられている。また、連通油路２４ａからは三方切換弁２４ｏのＰポートへの油路２４ｐが、戻り油路２４ｅからは三方切換弁２４ｏのＡポートへの油路２４ｑがそれぞれ分岐している。さらに、三方切換弁２４ｏのＴポートとシリンダ２１ａの中立位置とは油路２４ｒで連結されている。
【００１２】
この流体圧回路２４は、ダンパ２１を可動状態にする場合は、三方切換弁２４ｏをｅブロックの位置とする。この状態でピストン２１ｂが中立位置から伸び方向へ移動すると、ロッド側室２１ｃから出た流体は調圧弁２４ｆを通り減衰力を発生する。その後連通油路２４ａを通り、Ｐポートへの油路２４ｐ、三方切換弁２４ｏ、Ａポートへの油路２４ｑ、戻り油路２４ｅを経てボトム側室２１ｄに流れる。ロッド側室２１ｃとボトム側室２１ｄとの断面積差によるボトム側室２１ｄの不足流体量は、戻り油路２４ｅのチェック弁２４ｎが開いてタンク２４ｃより吸入される。なお、ピストン２１ｂの移動速度が例えば２ｃｍ／ｓ以上となった場合には、油路２４ｊの高圧リリーフ弁２４ｋが開いて流体が流れ、ダンパ力を頭打ちにする。ピストン２１ｂが中立位置から縮み方向へ移動すると、ボトム側室２１ｄから出た流体は調圧弁２４ｇを通り減衰力を発生する。その後連通油路２４ａを通り、Ｐポートへの油路２４ｐ、三方切換弁２４ｏ、Ａポートへの油路２４ｑ、戻り油路２４ｅを経てロッド側室２１ｃに流れる。同時にロッド側室２１ｃには、タンク２４ｃからの流体がチェック弁２４ｍが開いた戻り油路２４ｄ通って吸入される。ピストン２１ｂの移動速度が例えば２ｃｍ／ｓ以上となった場合には、油路２４ｈの高圧リリーフ弁２４ｉが開いて流体が流れ、ダンパ力を頭打ちにする。
【００１３】
次に、ダンパ２１を固定状態にする場合は、三方切換弁２４ｏをｄブロックの位置とする。この状態でピストン２１ｂが中立位置から伸び方向へ移動すると、ロッド側室２１ｃから出た流体は調圧弁２４ｆを通りその後連通油路２４ａを通り、Ｐポートへの油路２４ｐから三方切換弁２４ｏに達するが、閉じポートであるため結局流体は流れない。ピストン２１ｂの移動荷重が例えば２トンを越えた場合には、油路２４ｊの高圧リリーフ弁２４ｋが開いて流体が流れ、ダンパ力を頭打ちにする。また、ピストン２１ｂが中立位置から縮み方向へ移動すると、ボトム側室２１ｄから出た流体は調圧弁２４ｇを通り、その後連通油路２４ａを通り、Ｐポートへの油路２４ｐから三方切換弁２４ｏに達するが、閉じポートであるため結局流体は流れない。ピストン２１ｂの移動荷重が例えば２トンを越えた場合には、油路２４ｈの高圧リリーフ弁２４ｉが開いて流体が流れ、ダンパ力を頭打ちにする。
【００１４】
また、縮み方向へ移動したピストン２１ｂが中立位置を目指して伸び方向へ移動する場合、ロッド側室２１ｃの流体は油路２４ｒを通り、三方切換弁２４ｏのＴポートからＡポートを経てタンク２４ｃへ流れ、無負荷にてピストン２１ｂが速やかに中立位置に移動する。同時にタンク２４ｃからボトム側室２１ｄに流体が吸入される。伸び方向へ移動したピストン２１ｂが中立位置を目指して縮み方向へ移動する場合も、ボトム側室２１ｄの流体は油路２４ｒを通り、三方切換弁２４ｏのＴポートからＡポートを経てタンク２４ｃへ流れ、無負荷にてピストン２１ｂが速やかに中立位置に移動する。同時にタンク２４ｃからロッド側室２１ｃに流体が吸入される。
【００１５】
このように構成することにより、一方の車両１０が前位側になって曲線路を走行する場合は、運転席からの各三方切換弁２４ｏの操作により、一方の車両１０の各ダンパ２１を固定状態にし、他方の車両１１の各ダンパ２３を可動状態にすることによって、連接台車１２が一方の車両１０に追随して走行するから、連接台車１２の旋回抵抗モーメントは小さく、図４，５に示されるように、外軌横圧Ｂ及び脱線係数ｂは、ボルスタ構造の連接車両の外軌横圧Ａや脱線係数ａよりも低くなる。
【００１６】
一方、折り返し運転により、上記とは逆に一方の車両１０が後位側になって曲線路を走行する場合は、他方の車両１１の各ダンパ２３を固定状態にし、一方の車両１０の各ダンパ２１を可動状態にすることによって、連接台車１２は、前位側となる他方の車両１１に追随して走行するから、連接台車１２の旋回抵抗モーメントは、一方の車両１０が前位側になって曲線路を走行する場合と同様に、外軌横圧Ｂ及び脱線係数ｂは、ボルスタ構造の連接車両の外軌横圧Ａや脱線係数ａよりも低くなる。
【００１７】
したがって、走行前の切換操作により、どちらの方向に走行しても、曲線路通過時の外軌横圧Ｂ及び脱線係数ｂをボルスタ構造の連接車両の外軌横圧Ａや脱線係数ａよりも低くできるから、曲線路走行性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のダンパを連接車両のダンパに適用した一実施形態例を示す側面図
【図２】同じくダンパの配置を示す平面図
【図３】同じくダンパの油圧回路図
【図４】本発明のダンパを用いた連接車両における外軌横圧を示すグラフ図
【図５】同じく脱線係数を示すグラフ図
【図６】従来のボルスタレス構造を採用した連接車両の曲線路走行時における台車の動きと輪軸とレールの台車の旋回抵抗モーメントを示す平面図
【図７】従来のボルスタレス構造を採用した連接車両の折り返し運行の曲線路走行時における台車の動きと輪軸とレールの台車の旋回抵抗モーメントを示す平面図
【図８】従来の連接構造の外軌横圧を示すグラフ図
【図９】同じく脱線係数を示すグラフ図
【符号の説明】
【００１９】
１０…一方の車両、１１…他方の車両、１２…連接台車、１３…空気バネ、１４…枕梁、１５…心皿、２１，２３…ダンパ、２１ａ…シリンダ、２１ｂ…ピストン、２１ｃ…ロッド側室、２１ｄ…ボトム側室、２４…油圧回路、２４ａ…連通油路、２４ｂ…リリーフ油路、２４ｃ…タンク、２４ｄ，２４ｅ…戻り油路、２４ｆ、２４ｇ…調圧弁、２４ｈ、２４ｊ…油路、２４ｉ，２４ｋ…高圧リリーフ弁、２４ｍ，２４ｎ…チェック弁、２４ｏ…三方切換弁、２４ｐ…Ｐポートへの油路、２４ｑ…Ａポートへの油路、２４ｒ…油路
【図１】
2006168729.tif 000003
【図２】
2006168729.tif 000004
【図３】
2006168729.tif 000005
【図４】
2006168729.tif 000006
【図５】
2006168729.tif 000007
【図６】
2006168729.tif 000008
【図７】
2006168729.tif 000009
【図８】
2006168729.tif 000010
【図９】
2006168729.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成18年2月22日(2006.2.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
鉄道車両のダンパのシリンダ内を、ピストンを挟んでロッド側室とボトム側室とに形成するとともに、前記ダンパを、三方切換弁の切換操作によって可動状態と固定状態とに切換可能とする油圧回路を備え、該油圧回路は、前記ロッド側室とボトム側室とを連通する連通油路と、前記ロッド側室とタンクとを連通して該タンクからロッド側室への流れのみを許容するチェック弁を備えた戻り油路と、前記ボトム側室と前記タンクとを連通して該タンクからボトム側室への流れのみを許容するチェック弁を備えた戻り油路とを有し、前記連通油路のロッド側室側には、ロッド側室から出た流体に減衰力を発生させる調圧弁を、前記連通油路のボトム側室側には、ボトム側室から出た流体に減衰力を発生させる調圧弁をそれぞれ設け、前記三方切換弁には、前記連通油路から分岐した油路と、前記シリンダの中立位置に連結した油路と、前記タンクへ連結する油路とを接続し、前記連通油路から分岐した油路と前記タンクへ連結する油路とを連通させ、前記シリンダの中立位置に連結した油路を閉じたダンパの可動状態と、前記シリンダの中立位置に連結した油路と前記タンクへ連結する油路とを連通させ、前記連通油路から分岐した油路を閉じたダンパの固定状態とを前記三方切換弁の切換操作によって行うことを特徴とする鉄道車両のダンパ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明は、鉄道車両のダンパのシリンダ内を、ピストンを挟んでロッド側室とボトム側室とに形成するとともに、前記ダンパを、三方切換弁の切換操作によって可動状態と固定状態とに切換可能とする油圧回路を備え、該油圧回路は、前記ロッド側室とボトム側室とを連通する連通油路と、前記ロッド側室とタンクとを連通して該タンクからロッド側室への流れのみを許容するチェック弁を備えた戻り油路と、前記ボトム側室と前記タンクとを連通して該タンクからボトム側室への流れのみを許容するチェック弁を備えた戻り油路とを有し、前記連通油路のロッド側室側には、ロッド側室から出た流体に減衰力を発生させる調圧弁を、前記連通油路のボトム側室側には、ボトム側室から出た流体に減衰力を発生させる調圧弁をそれぞれ設け、前記三方切換弁には、前記連通油路から分岐した油路と、前記シリンダの中立位置に連結した油路と、前記タンクへ連結する油路とを接続し、前記連通油路から分岐した油路と前記タンクへ連結する油路とを連通させ、前記シリンダの中立位置に連結した油路を閉じたダンパの可動状態と、前記シリンダの中立位置に連結した油路と前記タンクへ連結する油路とを連通させ、前記連通油路から分岐した油路を閉じたダンパの固定状態とを前記三方切換弁の切換操作によって行うことを特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明によれば、ダンパの可動状態と固定状態とを三方切換弁の切換操作によって切り換えることができる。したがって、例えば、前述の連接車両において、前位側となる車両のダンパを固定状態に、後位側になる車両のダンパを可動状態にすれば、曲線路通過時の外軌横圧及び脱線係数をボルスタ構造の連接車両の外軌横圧や脱線係数よりも低くできるから、曲線路走行性能を向上させることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
以下、本発明を連接車両に適用した一実施形態例を図１乃至図５に基づいて説明する。図１及び図２において、一方の車両１０と他方の車両１１との間に配置された連接台車１２は、台車中央部左右に配置された空気バネ１３，１３にて枕梁１４を支持している。該枕梁１４は、一方の車両１０の端部下方に配置され、枕梁１４の車体幅方向中央部の心皿１５に、一方の車両１０の連結梁１６と他方の車両１１の連結梁１７とを回動自在に連結して、両車両１１，１２を連接している。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
この流体圧回路２４は、ダンパ２１を可動状態にする場合は、三方切換弁２４ｏをｅブロックの位置とする。この状態でピストン２１ｂが中立位置から伸び方向へ移動すると、ロッド側室２１ｃから出た流体は調圧弁２４ｆを通り減衰力を発生する。その後連通油路２４ａを通り、Ｐポートへの油路２４ｐ、三方切換弁２４ｏ、Ａポートへの油路２４ｑ、戻り油路２４ｅを経てボトム側室２１ｄに流れる。ロッド側室２１ｃとボトム側室２１ｄとの断面積差によるボトム側室２１ｄの不足流体量は、戻り油路２４ｅのチェック弁２４ｎが開いてタンク２４ｃより吸入される。なお、ピストン２１ｂの移動速度が例えば２ｃｍ／ｓ以上となった場合には、油路２４ｊの高圧リリーフ弁２４ｋが開いて流体が流れ、ダンパ力を頭打ちにする。ピストン２１ｂが中立位置から縮み方向へ移動すると、ボトム側室２１ｄから出た流体は調圧弁２４ｇを通り減衰力を発生する。その後連通油路２４ａを通り、Ｐポートへの油路２４ｐ、三方切換弁２４ｏ、Ａポートへの油路２４ｑを経てタンク２４ｃに流れる。同時にロッド側室２１ｃには、タンク２４ｃからの流体がチェック弁２４ｍが開いた戻り油路２４ｄ通って吸入される。ピストン２１ｂの移動速度が例えば２ｃｍ／ｓ以上となった場合には、油路２４ｈの高圧リリーフ弁２４ｉが開いて流体が流れ、ダンパ力を頭打ちにする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2006168729.tif 000012