(57)【要約】【課題】動力源を必要としない小型のフルアクティブアクチュエータ機能を有する鉄道車両の制振制御装置の提供。【解決手段】台車１５３と車体１５１との間に備えられるダンパ１０と、ダンパ１０に接続されたリザーバタンク２０と、を備える制振制御装置を有した鉄道車両用の制振制御構造１２０において、制振制御装置は、第１制振制御装置１１０Ａと第２制振制御装置１１０Ｂとを含み、第１制振制御装置１１０Ａは、第１ダンパ１０Ａと、ヘッド側室１０ａとアキュムレータ６０とを接続する縮みオンロード流路Ｒ１と、ロッド側室１０ｂとヘッド側室１０ａとを接続する伸びオンロード流路Ｒ３と、を備え、第２制振制御装置１１０Ｂは、第１制振制御装置１１０Ａと同様の構成を備え、第１制振制御装置１１０Ａの有する第１ダンパ１０Ａと、第２制振制御装置１１０Ｂの有する第２ダンパ１０Ｂとは、向かい合う位置に配置される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
台車と車体との間に備えられる制振制御用シリンダと、前記制振制御用シリンダのヘッド側室に接続されたリザーバタンクと、を備える制振制御装置を有した鉄道車両用の制振制御構造において、
前記制振制御装置は、第１制振制御装置と第２制振制御装置とを含み、
前記第１制振制御装置は、
第１制振制御用シリンダと、
前記第１制振制御用シリンダに備えられる前記ヘッド側室と第１アキュムレータとを接続する第１流路と、
前記第１制振制御用シリンダに備えられる前記ロッド側室と比例弁を介して前記ヘッド側室とを接続する第２流路と、を備え、
前記第２制振制御装置は、
第２制振制御用シリンダと、
前記第２制振制御用シリンダに備えられる前記ヘッド側室と第２アキュムレータとを接続する第３流路と、
前記第２制振制御用シリンダに備えられる前記ロッド側室と比例弁を介して前記ヘッド側室とを接続する第４流路と、を備え、
前記第１制振制御装置の有する第１制振制御用シリンダと、前記第２制振制御装置の有する第２制振制御用シリンダとは、向かい合う位置に配置されること、
を特徴とする鉄道車両用の制振制御構造。
【請求項２】
請求項１に記載の鉄道車両用の制振制御構造において、
第１の動作として、
前記第１制振制御用シリンダが作動することで、前記第１アキュムレータに蓄圧し、その際に前記第２制振制御用シリンダはオンロード動作をし、
第２の動作として、
前記第２制振制御用シリンダがアンロード動作をする際に、前記第１制振制御用シリンダには、蓄圧された前記第１アキュムレータから圧力供給を受け、
第３の動作として、
前記第２制振制御用シリンダが動作することで、前記第２アキュムレータに蓄圧し、その際に前記第１制振制御用シリンダはオンロード動作をし、
第４の動作として、
前記第１制振制御用シリンダがアンロード動作をする際に、前記第２制振制御用シリンダには、蓄圧された前記第２アキュムレータから圧力供給を受け、
前記車体の状態に応じて前記第１の動作乃至前記第４の動作を行うように、前記比例弁を切り替えること、
を特徴とする鉄道車両用の制振制御構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両に備えられる制振制御構造に関し、詳しくはセミアクティブダンパを用いてフルアクティブアクチュエータとして機能させ、鉄道車両の制振機能を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両に備えられるサスペンションには、制振制御装置としてフルアクティブアクチュエータやセミアクティブダンパが採用されている。フルアクティブアクチュエータは、加速度センサなどを用いて車両の揺れを検知すると、制御器が必要な圧力の大きさや向きを算出し、車体と台車の間に備えられるアクチュエータに指令を送り、車体の左右動を抑える。
【０００３】
このようなフルアクティブアクチュエータは、優れた制振性能を発揮し、車両の乗り心地の改善に貢献する。が、一方で、専用の動力源を必要とする他、装置の大型化や電力消費を必要とし、設置スペースやコスト面での課題がある。このため、アクチュエータの代わりに可変減衰ダンパ等を用いたセミアクティブアダンパも普及している。セミアクティブダンパは、専用の動力源を必要としない。このため、厳密な圧力調整をすることができない一方で、設置スペースやコスト面でのメリットが得られる。
【０００４】
特許文献１には、振動制御装置に関する技術が開示されている。振動制御装置は、制振制御用シリンダのヘッド側室にチェック弁を介してリザーバタンクを接続している。また、制振制御用シリンダのロッド側室に接続されるロッド側流路とヘッド側室に接続されたヘッド側流路と、リザーバタンクに接続されたリザーバ側流路とを備えている。また、ヘッド側流路とロッド側流路及びヘッド側流路とリザーバ側流路との連通・遮断を制御する切替弁を備えている。また、ロッド側流路とリザーバタンクとを接続する流路にはリリーフ弁が設けられ、ロッド側流路にはアキュムレータが接続されている。そして、アキュムレータに蓄圧することで、蓄圧形のフルアクティブアクチュエータとして機能させることが可能となる。
【０００５】
特許文献２には、鉄道車両用の制振用ダンパに関する技術が開示されている。制振制御用シリンダのヘッド側室にチェック弁を介してリザーバタンクを接続している。また、制振制御用シリンダのロッド側室に接続されるロッド側流路とヘッド側室に接続されたヘッド側流路と、リザーバタンクに接続されたリザーバ側流路とを備えている。また、ロッド側流路には第１比例弁と第２比例弁とが接続されている。第１比例弁はヘッド側流路に接続され、第２比例弁はリザーバ側流路に接続され、ヘッド側流路にフェールセーフ弁とオリフィス及びリリーフ弁が接続されている。この為、オンロード制御とアンロード制御の切替が、第１比例弁と第２比例弁の何れかを作動油が通る事で行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２９６９３６号公報
【特許文献２】特開２０１１−０８８６２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１は、アキュムレータを用いてオンロード動作時に蓄圧し、その圧力を用いてダンパに圧力供給することによってアンロード動作を行っているが、アキュムレータに蓄圧されている間は、フルアクティブアクチュエータとして機能できない。一方、特許文献２は、比例リリーフ弁を用いている。比例リリーフ弁は、積極的にダンパに作動油を供給することは無いので、高い制振機能は得られないと思われる。したがって、外部動力を必要とせず、より、フルアクティブアクチュエータとして機能する時間を長く取ることが出来る制振制御装置が切望されている。
【０００８】
そこで、本発明はこのような課題を解決するために、動力源を必要とせず、より効率的にフルアクティブアクチュエータ機能を発揮する鉄道車両の制振制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明の一態様による鉄道車両の制振制御構造は、以下のような特徴を有する。
【００１０】
（１）台車と車体との間に備えられる制振制御用シリンダと、前記制振制御用シリンダのヘッド側室に接続されたリザーバタンクと、を備える制振制御装置を有した鉄道車両用の制振制御構造において、前記制振制御装置は、第１制振制御装置と第２制振制御装置とを含み、前記第１制振制御装置は、第１制振制御用シリンダと、前記第１制振制御用シリンダに備えられる前記ヘッド側室と第１アキュムレータとを接続する第１流路と、前記第１制振制御用シリンダに備えられる前記ロッド側室と比例弁を介して前記ヘッド側室とを接続する第２流路と、を備え、前記第２制振制御装置は、第２制振制御用シリンダと、前記第２制振制御用シリンダに備えられる前記ヘッド側室と第２アキュムレータとを接続する第３流路と、前記第２制振制御用シリンダに備えられる前記ロッド側室と比例弁を介して前記ヘッド側室とを接続する第４流路と、を備え、前記第１制振制御装置の有する第１制振制御用シリンダと、前記第２制振制御装置の有する第２制振制御用シリンダとは、向かい合う位置に配置されること、を特徴とする。
【００１１】
（２）（１）に記載の鉄道車両用の制振制御構造において、第１の動作として、前記第１制振制御用シリンダが作動することで、前記第１アキュムレータに蓄圧し、その際に前記第２制振制御用シリンダはオンロード動作をし、第２の動作として、前記第２制振制御用シリンダがアンロード動作をする際に、前記第１制振制御用シリンダには、蓄圧された前記第１アキュムレータから圧力供給を受け、第３の動作として、前記第２制振制御用シリンダが動作することで、前記第２アキュムレータに蓄圧し、その際に前記第１制振制御用シリンダはオンロード動作をし、第４の動作として、前記第１制振制御用シリンダがアンロード動作をする際に、前記第２制振制御用シリンダには、蓄圧された前記第２アキュムレータから圧力供給を受け、前記車体の状態に応じて前記第１の動作乃至前記第４の動作を行うように、前記比例弁を切り替えること、が好ましい。
【００１２】
上記（１）又は（２）に記載の態様により、第１制振制御装置と第２制振制御装置とはオンロード時にアキュムレータに流体回路内の圧力を溜め、アキュムレータに蓄圧された結果、アンロードの際にアキュムレータ内から制振制御用シリンダに圧力供給を行うことで、フルアクティブアクチュエータとして機能させることが可能となる。そして、第１制振制御装置と第２制振制御装置とは、第１制振制御用シリンダと第２制振制御用シリンダとが向かい合う位置に配置される。この結果、片側がオンロード動作に入ってアキュムレータに蓄圧している状況で、もう片側はオンロード動作に入って制振力を発生することができる。また、片側がアンロード動作に入っている状況で、もう片側は蓄圧されたアキュムレータにより圧力供給を受け、制振力を発生することができる。つまり、第１制振制御用シリンダと第２制振制御用シリンダとは交互に制振力を発揮できる。
【００１３】
よって、別途、エアや油圧ポンプなどを必要とせずにフルアクティブアクチュエータの機能を発揮でき、車両の乗り心地改善に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態の、本実施形態の油圧回路図である。
【図２】本実施形態の、鉄道車両の断面図である。
【図３】本実施形態の、鉄道車両の側面図である。
【図４】本実施形態の、鉄道車両の上面より台車の状態を示す模式図である。
【図５】本実施形態の、縮みオンロード動作の際の油圧回路図である。
【図６】本実施形態の、伸びアンロード動作の際の油圧回路図である。
【図７】本実施形態の、伸びオンロード動作の際の油圧回路図である。
【図８】本実施形態の、制振制御構造の第１の動作を表す説明図である。
【図９】本実施形態の、制振制御構造の第２の動作を表す説明図である。
【図１０】本実施形態の、制振制御構造の第３の動作を表す説明図である。
【図１１】本実施形態の、制振制御構造の第４の動作を表す説明図である。
【図１２】本実施形態の、縮みオンロード指令／伸びアンロード指令の制御動作説明図である。
【図１３】本実施形態の、縮みアンロード指令／伸びオンロード指令の制御動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
まず、本発明の実施形態である油圧回路１００を用いた鉄道車両１５０について、図面を用いて説明する。
【００１６】
図１に、本実施形態の油圧回路図を示す。図２に、鉄道車両１５０の断面図を示す。鉄道車両１５０は、図２に示すように、乗客等を乗せる車体１５１とこれを支える台車１５３で構成されている。車体１５１と台車１５３の間には、ダンパ１０と空気バネ１５２が備えられ、ダンパ１０は油圧回路１００によって制御されている。台車１５３は鉄道車両１５０の移動中に線路１５５等の影響を受けて、左右に移動する力を受ける。これらの力の発生を図示しない加速度センサで検出し、ダンパ１０に作動油を送ることで、車体１５１の振動を積極的に抑制して、鉄道車両１５０の乗り心地を向上させる働きをする。詳しくは後述する。
【００１７】
鉄道車両１５０に用いられる図１に示すような油圧回路１００は、ダンパ１０、リザーバタンク２０、第１開閉弁３０Ａ、第２開閉弁３０Ｂ、第１チェック弁４０Ａ、第２チェック弁４０Ｂ、第１フィルタ５０Ａ、第２フィルタ５０Ｂ、アキュムレータ６０、第１電磁比例弁７０Ａ、第２電磁比例弁７０Ｂ、第１リリーフ弁７５、及びパッシブ回路８０を備えている。
【００１８】
ダンパ１０には、ヘッド側室１０ａとロッド側室１０ｂが備えられ、シリンダチューブ１０ｅ内を、ピストン１０ｄがヘッド側室１０ａとロッド側室１０ｂとに隔てた一般的なシリンダ構造となっている。ピストン１０ｄにはロッド１０ｃが接続されている。また、ピストン１０ｄ内部には、第２チェック弁４０Ｂが備えられており、ロッド側室１０ｂからヘッド側室１０ａへの作動油の流れを規制し、ヘッド側室１０ａからロッド側室１０ｂへの流れを許容する。
【００１９】
図３に、鉄道車両１５０の側面図を示す。図４に、鉄道車両１５０の上面より台車の状態を示す模式図を示す。鉄道車両１５０の車体１５１は２つの台車１５３、第１台車１５３Ａと第２台車１５３Ｂで支持されており、第１台車１５３Ａ及び第２台車１５３Ｂには、それぞれダンパ１０が２本ずつ備えている。即ち、図４に示すように、第１台車１５３Ａに向かい合って備えられる第１ダンパ１０Ａ及び第２ダンパ１０Ｂと、第２台車１５３Ｂに向かい合って備えられる第３ダンパ１０Ｃ及び第４ダンパ１０Ｄの４つで制振制御が行われている。特に断り無い場合は、第１ダンパ１０Ａ乃至第４ダンパ１０Ｄはいずれも、或いは何れか１つを指してダンパ１０と称することにする。
【００２０】
このようなダンパ１０は、図１に示す油圧回路１００に接続される。ダンパ１０のヘッド側室１０ａには、第１開閉弁３０Ａを介してアキュムレータ６０に接続される縮みオンロード流路Ｒ１と、リザーバタンク２０と接続する第１リザーバ流路Ｒ６と、が接続されている。縮みオンロード流路Ｒ１には、ヘッド側室１０ａと第１開閉弁３０Ａとの間に第１フィルタ５０Ａが設けられている。第１リザーバ流路Ｒ６には、リザーバタンク２０からダンパ１０側に作動油が供給され、リザーバタンク２０側に戻らないように第１チェック弁４０Ａが設けられている。なお、縮みオンロード流路Ｒ１と同じ流路で逆方向に流れる流路を伸びアンロード流路Ｒ２と定義する。
【００２１】
ロッド側室１０ｂよりヘッド側室１０ａまで接続する伸びオンロード流路Ｒ３は、第２フィルタ５０Ｂと第１電磁比例弁７０Ａと第２開閉弁３０Ｂと第１フィルタ５０Ａとが備えられている。このうち、第１フィルタ５０Ａを含む部分は、縮みオンロード流路Ｒ１及び伸びアンロード流路Ｒ２と伸びオンロード流路Ｒ３とで共通の流路となっている。第１電磁比例弁７０Ａは、ロッド側室１０ｂの圧力を制御する目的で備えられている。第２開閉弁３０Ｂは、第１開閉弁３０Ａと共に、パッシブ動作と制御動作とを切り替えるのに用いられる。
【００２２】
伸びオンロード流路Ｒ３に備えられる第２フィルタ５０Ｂの先より分岐してリザーバタンク２０に接続するのが、リリース流路Ｒ４である。又、伸びオンロード流路Ｒ３の第１電磁比例弁７０Ａと第２開閉弁３０Ｂとの間から分岐してリリース流路Ｒ４と交わって第２フィルタ５０Ｂとロッド側室１０ｂとの間に接続するのがリターン流路Ｒ５である。リリース流路Ｒ４には第１リリーフ弁７５が設けられている。第１リリーフ弁７５の働きにより所定の圧力を超えると流路を開放してリザーバタンク２０に接続する構成となっている。
【００２３】
リターン流路Ｒ５にはパッシブ回路８０として第２リリーフ弁８１と第１オリフィス８２が並列に接続され、又、第２電磁比例弁７０Ｂと第２オリフィス９０を備えている。第２オリフィス９０はリザーバタンク２０のエア抜き用に設けられており、エアはリザーバタンク２０から第２オリフィス９０を通過して、ロッド側室１０ｂに入り、ロッド側室１０ｂより外部に抜ける構成となっている。
【００２４】
そして、このような油圧回路１００は、図４に示される第１ダンパ１０Ａ乃至第４ダンパ１０Ｄそれぞれに設けられている。このような、第１ダンパ１０Ａ乃至第４ダンパ１０Ｄ及びそれぞれに備えられる油圧回路１００が、鉄道車両１５０の制振制御構造１２０として機能する。第１ダンパ１０Ａを含む油圧回路１００を第１制振制御装置１１０Ａ、第２ダンパ１０Ｂを含む油圧回路１００を第２制振制御装置１１０Ｂとすると、第１制振制御装置１１０Ａと第２制振制御装置１１０Ｂの第１ダンパ１０Ａと第２ダンパ１０Ｂとは向かい合うように台車１５３に配置される。そして、一対の制振制御構造１２０を構成する。
【００２５】
車体１５１に対して台車１５３は大抵２つ設けられるため、第１ダンパ１０Ａ乃至第４ダンパ１０Ｄの都合４本のダンパ１０が油圧回路１００の一部として備えられ、鉄道車両１５０の乗り心地の向上を図っている。
【００２６】
次に、本実施形態のダンパ１０を含む油圧回路１００の動作について説明を行う。説明は図１と同じ油圧回路１００を用いての説明となる。
【００２７】
図５に、縮みオンロード動作の際の油圧回路図を示す。油圧回路１００が縮みオンロード、即ちダンパ１０のヘッド側室１０ａが狭くなる過程で、アキュムレータ６０に蓄圧する段階である。ピストン１０ｄがシリンダチューブ１０ｅの中をヘッド側室１０ａが狭くなるように移動する。ヘッド側室１０ａから押し出された作動油は、縮みオンロード流路Ｒ１に入り、第１開閉弁３０Ａが開側になっていることで、第１開閉弁３０Ａを通過してアキュムレータ６０に蓄圧される。
【００２８】
図６に、伸びアンロード動作の際の油圧回路図を示す。油圧回路１００が伸びアンロード、即ちダンパ１０のロッド側室１０ｂが狭くなる過程で、アキュムレータ６０からの圧力供給をヘッド側室１０ａ側に受ける段階である。蓄圧されたアキュムレータ６０から、作動油が縮みオンロード流路Ｒ１を通ってヘッド側室１０ａに供給される。すなわち、アキュムレータ６０より第１開閉弁３０Ａと第１フィルタ５０Ａを通過し、第１開閉弁３０Ａを通って、第１フィルタ５０Ａを通り、ヘッド側室１０ａに圧力が供給される。この結果、ロッド１０ｃを伸び側により積極的に動かすように作用する。
【００２９】
図７に、伸びオンロード動作の際の油圧回路図を示す。油圧回路１００が伸びオンロード、即ちダンパ１０のロッド側室１０ｂが狭くなる過程で、ロッド側室１０ｂより伸びアンロード流路Ｒ２を通過してヘッド側室１０ａに作動油が移動する段階である。この場合、アキュムレータ６０からの圧力供給又はアキュムレータ６０への蓄圧は行われない。油圧回路１００は、このような作用を示す。
【００３０】
本実施形態の制振制御構造１２０は上記構成であるので、以下に説明する作用及び効果を奏する。
【００３１】
まず、制振制御構造１２０がフルアクティブアクチュエータとして運用が可能になる点が効果として挙げられる。本実施形態の制振制御構造１２０は、台車１５３と車体１５１との間に備えられるダンパ１０と、ダンパ１０のヘッド側室１０ａに接続されたリザーバタンク２０と、を備える制振制御装置を有した鉄道車両用の制振制御構造１２０において、制振制御装置は、第１制振制御装置１１０Ａと第２制振制御装置１１０Ｂとを含み、第１制振制御装置１１０Ａは、第１ダンパ１０Ａと、第１ダンパ１０Ａに備えられるヘッド側室１０ａとアキュムレータ６０とを接続する第１流路に相当する縮みオンロード流路Ｒ１と、第１ダンパ１０Ａに備えられるロッド側室１０ｂと第１電磁比例弁７０Ａを介してヘッド側室１０ａとを接続する第２流路に相当する伸びオンロード流路Ｒ３と、を備える。
【００３２】
また、第２制振制御装置１１０Ｂは、第２ダンパ１０Ｂと、第２ダンパ１０Ｂに備えられるヘッド側室１０ａとアキュムレータ６０とを接続する第３流路に相当する縮みオンロード流路Ｒ１と、第２ダンパ１０Ｂに備えられるロッド側室１０ｂと第１電磁比例弁７０Ａを介してヘッド側室１０ａとを接続する第４流路に相当する伸びオンロード流路Ｒ３と、を備え、第１制振制御装置１１０Ａの有する第１ダンパ１０Ａと、第２制振制御装置１１０Ｂの有する第２ダンパ１０Ｂとは、向かい合う位置に配置される。
【００３３】
また、第１の動作として、第１ダンパ１０Ａが作動することで、第１ダンパ１０Ａに接続するアキュムレータ６０に蓄圧し、その際に第２ダンパ１０Ｂはオンロード動作をし、第２の動作として、第２ダンパ１０Ｂがアンロード動作をする際に、第１ダンパ１０Ａには、蓄圧された第１ダンパ１０Ａに接続されるアキュムレータ６０から圧力供給を受ける。第３の動作として、第２ダンパ１０Ｂが動作することで、第２ダンパ１０Ｂに接続するアキュムレータ６０に蓄圧し、その際に第１ダンパ１０Ａはオンロード動作をし、第４の動作として、第１ダンパ１０Ａがアンロード動作をする際に、第２ダンパ１０Ｂには、蓄圧された第２ダンパ１０Ｂに接続されるアキュムレータ６０から圧力供給を受ける。そして、車体１５１の状態に応じて、この第１の動作乃至第４の動作を行うように第１電磁比例弁７０Ａまたは第２電磁比例弁７０Ｂを切り替えること、が好ましい。
【００３４】
具体的には、上記構成の制振制御構造１２０（第１制振制御構造１２０Ａ及び第２制振制御構造１２０Ｂ）は次に説明するような動作を行う。図８乃至図１１に、制振制御構造１２０の動作を表す説明図を示す。図８には、第１の動作に相当する制振制御構造１２０の動作が示されている。図９には、第２の動作に相当する制振制御構造１２０の動作が示されている。図１０には、第３の動作に相当する制振制御構造１２０の動作が示されている。図１０には、第４の動作に相当する制振制御構造１２０の動作が示されている。制振制御構造１２０は車体１５１の状態などに応じて、この制御を切り替えて運用される。
【００３５】
先ず、第１の動作について説明を行う。第１の動作は、図８に示される。まず、図４に示すように、車体１５１に荷重Ｆ１がかかることで車体１５１がＡ側に移動する。このため、図８に示すように第１ダンパ１０Ａと第３ダンパ１０Ｃのヘッド側室１０ａは圧縮される方向に機能し、第２ダンパ１０Ｂ及び第４ダンパ１０Ｄのロッド側室１０ｂは圧縮される方向に機能する。その結果、第１ダンパ１０Ａ及び第３ダンパ１０Ｃに接続されるアキュムレータ６０には、図５に示すようにそれぞれ蓄圧される。
【００３６】
一方の第２ダンパ１０Ｂ及び第４ダンパ１０Ｄは、アキュムレータ６０に蓄圧されている場合には、図６に示すようにヘッド側室１０ａに作動油が供給される。この場合は、制振制御構造１２０はフルアクティブアクチュエータとして機能する。
【００３７】
第１ダンパ１０Ａと第２ダンパ１０Ｂとが対向するよう配置した様子が図８に示され、図８の第１ダンパ１０Ａに接続する第１電磁比例弁７０Ａは「圧力指令＝０」に設定され、第２電磁比例弁７０Ｂは「圧力指令＞０」に設定されている。一方、第２ダンパ１０Ｂに接続する第１電磁比例弁７０Ａは「圧力指令＞０」に設定され、第２電磁比例弁７０Ｂは「圧力指令＝０」に設定されている。
【００３８】
この為、第１ダンパ１０Ａに接続される油圧回路１００は、ヘッド側室１０ａより押し出された作動油が、第１フィルタ５０Ａ、第１開閉弁３０Ａを通過する縮みオンロード流路Ｒ１を通ってアキュムレータ６０に蓄圧される。第３ダンパ１０Ｃに接続される油圧回路１００に関しても同様である。一方、第２ダンパ１０Ｂに接続される油圧回路１００は、ロッド側室１０ｂより押し出された作動油が、第２フィルタ５０Ｂ、第１電磁比例弁７０Ａ、第２開閉弁３０Ｂ、第１フィルタ５０Ａを通過する伸びオンロード流路Ｒ３を通って、ヘッド側室１０ａに作動油が供給される。この場合、第１電磁比例弁７０Ａは「圧力指令＞０」となっているので、低圧でヘッド側室１０ａに作動油が供給される結果となる。第４ダンパ１０Ｄに接続される油圧回路１００に関しても同様である。
【００３９】
次に、第２の動作を説明する。図９に示すように車体１５１に荷重Ｆ２がかかった場合には、車体１５１が図４のＢ側に移動するため、第２ダンパ１０Ｂ及び第４ダンパ１０Ｄのヘッド側室１０ａは圧縮される方向に機能し、第１ダンパ１０Ａと第３ダンパ１０Ｃのロッド側室１０ｂは圧縮される方向に機能する。その結果、第１ダンパ１０Ａ及び第３ダンパ１０Ｃには、図６に示すように接続されるアキュムレータ６０より圧力を供給される。一方の第２ダンパ１０Ｂ及び第４ダンパ１０Ｄは、ヘッド側室１０ａから作動油がリザーバタンク２０に供給され、制振制御構造１２０はアクティブダンパとして機能する。
【００４０】
図９の第１ダンパ１０Ａに接続する第１電磁比例弁７０Ａは「圧力指令＝０」に設定され、第２電磁比例弁７０Ｂは「圧力指令＞０」に設定されている。一方、第２ダンパ１０Ｂに接続する第１電磁比例弁７０Ａは「圧力指令＞０」に設定され、第２電磁比例弁７０Ｂは「圧力指令＝０」に設定されている。
【００４１】
この為、第１ダンパ１０Ａに接続される油圧回路１００は、第１ダンパ１０Ａのヘッド側室１０ａに、アキュムレータ６０に蓄圧された圧力を、第１開閉弁３０Ａ、及び第１フィルタ５０Ａを介して、つまり伸びアンロード流路Ｒ２を介して供給する。第３ダンパ１０Ｃに接続される油圧回路１００に関しても同様である。一方、第２ダンパ１０Ｂに接続される油圧回路１００は、ヘッド側室１０ａより押し出された低圧の作動油が、第１開閉弁３０Ａ、及び第２電磁比例弁７０Ｂを通過して、すなわちリリース流路Ｒ４を通過してリザーバタンク２０に供給される。第４ダンパ１０Ｄに接続される油圧回路１００に関しても同様である。
【００４２】
次に、第３の動作を説明する。図１０に示すように車体１５１に荷重Ｆ２がかかった場合には、車体１５１が図４のＢ側に移動するため、第２ダンパ１０Ｂ及び第４ダンパ１０Ｄのヘッド側室１０ａは圧縮される方向に機能し、第１ダンパ１０Ａと第３ダンパ１０Ｃのロッド側室１０ｂは圧縮される方向に機能する。その結果、第２ダンパ１０Ｂ及び第４ダンパ１０Ｄに接続されるアキュムレータ６０には、図５に示すようにそれぞれ蓄圧される。一方の第１ダンパ１０Ａ及び第３ダンパ１０Ｃは、図７に示すように、ロッド側室１０ｂからの作動油が供給され、制振制御構造１２０はセミアクティブダンパとして機能する。
【００４３】
図１０の第１ダンパ１０Ａに接続する第１電磁比例弁７０Ａは「圧力指令＞０」に設定され、第２電磁比例弁７０Ｂは「圧力指令＝０」に設定されている。一方、第２ダンパ１０Ｂに接続する第１電磁比例弁７０Ａは「圧力指令＝０」に設定され、第２電磁比例弁７０Ｂは「圧力指令＞０」に設定されている。
【００４４】
この為、第１ダンパ１０Ａに接続される油圧回路１００は、ロッド側室１０ｂより押し出された作動油が、第２フィルタ５０Ｂ、第１電磁比例弁７０Ａ、第２開閉弁３０Ｂ、第１フィルタ５０Ａを通過する伸びオンロード流路Ｒ３を通って、ヘッド側室１０ａに作動油が供給される。第３ダンパ１０Ｃに接続される油圧回路１００に関しても同様である。一方、第２ダンパ１０Ｂに接続される油圧回路１００は、ヘッド側室１０ａより押し出された作動油が、第１フィルタ５０Ａ、第１開閉弁３０Ａを通過する縮みオンロード流路Ｒ１を通ってアキュムレータ６０に蓄圧される。第３ダンパ１０Ｃに接続される油圧回路１００に関しても同様である。
【００４５】
次に、第４の動作を説明する。図１１に示すように車体１５１に荷重Ｆ１がかかった場合には、車体１５１が図４のＡ側に移動するため、第１ダンパ１０Ａ及び第３ダンパ１０Ｃのヘッド側室１０ａは圧縮される方向に機能し、第２ダンパ１０Ｂと第４ダンパ１０Ｄのロッド側室１０ｂは圧縮される方向に機能する。その結果、第２ダンパ１０Ｂ及び第４ダンパ１０Ｄには、図６に示すように接続されるアキュムレータ６０より圧力を供給される。一方の第１ダンパ１０Ａ及び第３ダンパ１０Ｃは、ヘッド側室１０ａから作動油がリザーバタンク２０に供給され、制振制御構造１２０はアクティブダンパとして機能する。
【００４６】
図１１の第１ダンパ１０Ａに接続する第１電磁比例弁７０Ａは「圧力指令＞０」に設定され、第２電磁比例弁７０Ｂは「圧力指令＝０」に設定されている。一方、第２ダンパ１０Ｂに接続する第１電磁比例弁７０Ａは「圧力指令＝０」に設定され、第２電磁比例弁７０Ｂは「圧力指令＞０」に設定されている。
【００４７】
この為、第１ダンパ１０Ａに接続される油圧回路１００は、第１ダンパ１０Ａのヘッド側室１０ａより押し出された低圧の作動油が、第１開閉弁３０Ａ、及び第２電磁比例弁７０Ｂを通過して、すなわちリリース流路Ｒ４を通過してリザーバタンク２０に供給される。第３ダンパ１０Ｃに接続される油圧回路１００に関しても同様である。一方、第２ダンパ１０Ｂに接続される油圧回路１００は、第２ダンパ１０Ｂのヘッド側室１０ａに、アキュムレータ６０に蓄圧された圧力を、第１開閉弁３０Ａ、及び第１フィルタ５０Ａを介して、つまり伸びアンロード流路Ｒ２を介して供給する。第４ダンパ１０Ｄに接続される油圧回路１００に関しても同様である。
【００４８】
図１２に、縮みオンロード指令／伸びアンロード指令の制御動作図を示す。図１３に、縮みアンロード指令／伸びオンロード指令の制御動作図を示す。図１２のダンパ１０に接続する第１電磁比例弁７０Ａは「圧力指令＝０」に設定され、第２電磁比例弁７０Ｂは「圧力指令＞０」に設定されている。この結果、ダンパ１０を含む油圧回路１００は、縮みオンロード動作又は伸びアンロード動作、つまり、図８及び図９に示される第１ダンパ１０Ａ側の油圧回路１００、図１０及び図１１に示される第２ダンパ１０Ｂ側の油圧回路１００と同様の設定となっている。図１２は図８の第１ダンパ１０Ａ側の油圧回路１００、図１０の第２ダンパ１０Ｂ側の油圧回路１００と同様の挙動を示している。
【００４９】
一方、図１３のダンパ１０に接続する第１電磁比例弁７０Ａは「圧力指令＞０」に設定され、第２電磁比例弁７０Ｂは「圧力指令＝０」に設定されている。この結果、ダンパ１０を含む油圧回路１００は、縮みアンロード動作、及び伸びオンロード動作を行う。つまり、図８又は図９に示される第２ダンパ１０Ｂ側の油圧回路１００、図１０又は図１１に示される第１ダンパ１０Ａ側の油圧回路１００と同様の設定となっている。ただし、図１２の状態から図１３の状態に切り替えた状態を説明しているので、アキュムレータ６０からリザーバタンク２０に作動油が流れる状態となり、ダンパ１０はセミアクティブダンパとして機能する。なお、図８乃至図１１の第２ダンパ１０Ｂは配置の関係上、図１３とは反転して油圧回路１００が描かれており、図１３とは条件が異なる。
【００５０】
このように、制振制御構造１２０は、第１ダンパ１０Ａ乃至第４ダンパ１０Ｄのそれぞれに備えられる油圧回路１００の第１電磁比例弁７０Ａ及び第２電磁比例弁７０Ｂの設定を適宜切り替えることで、縮みアンロード動作、伸びオンロード動作、縮みオンロード動作、又は伸びアンロード動作を適宜選択することができる。なお、第１開閉弁３０Ａ及び第２開閉弁３０Ｂをそれぞれ閉にした場合は、ダンパ１０はパッシブ動作をするのでパッシブダンパとして機能することになる。これらを適宜選択して制御することで、車体１５１の振動を積極的に抑制して鉄道車両１５０の乗り心地向上に寄与できる。
【００５１】
そして、制振制御構造１２０は、第１制振制御構造１２０Ａと第２制振制御構造１２０Ｂが交互にそれぞれのアキュムレータ６０に蓄圧しながらフルアクティブアクチュエータとして機能するので、単体でセミアクティブダンパとして機能する期間が短く、フルアクティブアクチュエータとして機能する期間を長くすることが可能である。この結果、鉄道車両１５０の乗り心地の向上を図ることができる。また、フルアクティブアクチュエータを動作させるときに外部動力を必要としないので、油圧回路１００の小型化が可能であり、油圧ポンプや電源などの大きな部品を使用せずにフルアクティブアクチュエータとして機能させることができるので低コスト化を図ることが可能となる。更に、油圧回路１００の一部が故障したとしても、セミアクティブダンパとして機能するので、フェールセーフとなる。
【００５２】
以上、本実施形態に則して発明を説明したが、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更することにより実施することもできる。例えば、油圧回路１００の回路構成について、発明の要旨を変更しない範囲での変更を妨げない。
【符号の説明】
【００５３】
１０      ダンパ
１０Ａ〜１０Ｄ      第１ダンパ〜第４ダンパ
２０      リザーバタンク
３０Ａ、３０Ｂ      第１開閉弁、第２開閉弁
４０Ａ、４０Ｂ      第１チェック弁、第２チェック弁
５０Ａ、５０Ｂ      第１フィルタ、第２フィルタ
６０      アキュムレータ
７０Ａ、７０Ｂ      第１電磁比例弁、第２電磁比例弁
７５      第１リリーフ弁
８０      パッシブ回路
９０      第２オリフィス
１００      油圧回路
１１０Ａ、１１０Ｂ      第１制振制御装置、第２制振制御装置
１２０      制振制御構造
１５０      鉄道車両
１５１      車体
１５３      台車
Ｒ１      縮みオンロード流路
Ｒ２      伸びアンロード流路
Ｒ３      伸びオンロード流路
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１】
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