(57)【要約】【課題】セミアクティブとフルアクティブとの機能を備えたコンパクトな振動抑制装置を提供すること。【解決手段】台車と車体との間に介装される振動抑制用シリンダ２と、チェック弁１６を介して振動抑制用シリンダ２のヘッド側室１３に接続されたリザーバタンク３と、振動抑制用シリンダ２のロッド側室１４に接続されたロッド側流路２４と、振動抑制用シリンダ２のヘッド側室１３に接続されたヘッド側流路２２と、リザーバタンク３に接続されたリザーバ側流路２３と、ヘッド側流路２２とロッド側流路２４およびヘッド側流路２３とリザーバ側流路２３との連通・遮断を制御する切換弁４と、ロッド側流路２４とリザーバタンク３とを接続する流路２５に設けられたリリーフ弁５と、ロッド側流路２４に接続されたアキュムレータ６とを有する振動抑制装置１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
台車と車体との間に介装される振動抑制用シリンダと、チェック弁を介して振動抑制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、前記振動抑制用シリンダのロッド側室に接続されたロッド側流路と、前記振動抑制用シリンダのヘッド側室に接続されたヘッド側流路と、前記リザーバタンクに接続されたリザーバ側流路と、前記ヘッド側流路とロッド側流路および前記ヘッド側流路とリザーバ側流路との連通・遮断を制御する切換弁と、前記ロッド側流路と前記リザーバタンクとを接続する流路に設けられたリリーフ弁と、前記ロッド側流路に接続されたアキュムレータとを有するものであることを特徴とする振動抑制装置。
【請求項２】
請求項１に記載する振動抑制装置において、
前記切換弁は、前記ヘッド側流路と前記ロッド側流路との接続と、前記ヘッド側流路とリザーバ側流路との接続とを切り換える三方弁であることを特徴とする振動抑制装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載する振動抑制装置において、
前記切換弁は、開度調整が可能な三方比例制御弁であり、前記リリーフ弁は、リリーフ圧の設定変更が可能な電磁比例リリーフ弁であり、この三方比例制御弁および電磁比例リリーフ弁を制御するコントローラを有することを特徴とする振動抑制装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載する振動抑制装置において、
前記ロッド側流路と前記リザーバタンクとを接続する流路にポンプが設けられたものであることを特徴とする振動抑制装置。
【請求項５】
請求項４に記載する振動抑制装置において、
前記切換弁は、開度調整が可能な三方比例制御弁であり、前記リリーフ弁は、リリーフ圧の設定変更が可能な電磁比例リリーフ弁であり、前記ポンプはモータポンプであって、この三方比例制御弁、電磁比例リリーフ弁及びモータポンプを制御するコントローラを有することを特徴とする振動抑制装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両の走行において発生する車体の揺れを抑制し、乗り心地を向上させるための振動抑制装置に関し、特にセミアクティブ装置としても、またフルアクティブ装置としても使用することが可能なコンパクトな振動抑制装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両では、一般に台車と車体の間に空気バネが設けられ、台車からの振動を緩和して乗り心地を良くしているが、空気バネは振動を減衰させることができないので、振動が持続したり、外乱に対して共振する問題がある。そこで、この空気ばねの横方向振動を減衰させるために台車と車体間に振動抑制装置（ダンパ）が設けられている。この振動抑制装置は、種々のものが使用されているが、横方向振動の程度によって、制振度合いを変動可能にしたいわゆるセミアクティブダンパが知られており、例えば、特開平９−３０１１６４号公報に記載されている。このセミアクティブダンパの構成を図１４に示して説明する。
【０００３】
振動抑制装置１００は、油圧シリンダ１１０のロッド側室１１１やヘッド側室１１２及びリザーバタンク１２０を接続する油圧回路から構成されている。油圧シリンダ１１０は、例えばピストンロッド１１３の末端が台車に、シリンダヘッド１１４は車体に固定されている。油圧シリンダ１１０のヘッド側室１１２とロッド側室１１１は、チェック弁１１６が形成されたピストン１１５によって区切られている。ヘッド側室１１２は、チェック弁１２１を介してリザーバタンク１２０に接続され、ロッド側室１１１は、流路２００からオリフィス１３１，１３２，１３３，１３４や高速電磁弁１４１，１４２，１４３，１４４を介し、流路３００によってリザーバタンク１２０へと接続されている。
【０００４】
振動抑制装置１００は、ピストンロッド１１３の収縮時には、ヘッド側室１１２の作動油がチェック弁１１６を通ってロッド側室１１１に流れ、流路２００へと押し出される。また、ピストンロッド１１３の伸長時には、ロッド側室１１１の作動油が流路２００へ吐出され、負圧になるヘッド側室１１２にはリザーバタンク１２０からチェック弁１２１を介して作動油が吸い込まれる。
流路２００に押し出された作動油は、オンロード時には、高速電磁弁１４１〜１４３のＯＮ／ＯＦＦによってオリフィス１３１〜１３３を通過し、オリフィスの絞り効果による減衰力が発生する。また、アンロード時には、高速電磁弁１３４，１４４を介して流路３００へ作動油が流れて減衰力は発生せず、更に無通電状時には、オリフィス１３４を介して流路３００へ作動油が還流してフェール状態となる。
【特許文献１】特開平９−３０１１６４号公報（第７−８頁、図７）
【特許文献２】特開２００２−１２６９６５号公報（第５頁、図３、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、こうした従来の振動抑制装置１００は、車体の多様な振動状態に対応して制振力をきめ細かく与えるために制振力を多段にしており、高速電磁弁を多数備えて油圧回路の構成が複雑となってしまっている。
また、振動抑制装置１００は、セミアクティブダンパであり、約半分のタイミングでアンロードになるため制振効果が十分ではなかった。例えば、対向車両とのすれ違いの際に車体が空力外乱を受けて加振し、横揺れを生じるような場合に車体と台車が同位相で左右に振れるようなことが多く見られる。こうした場合、セミアクティブダンパではオンロードになるタイミングが少なく、かつオンロードであってもダンパ速度が小さすぎて十分な制御効果を発揮できない問題があった。そこで、セミアク機能にフルアク機能を追加した振動抑制装置の開発が望まれているが、大型化してしまい、例えば鉄道車両に搭載する装置としては実用的ではなかった。
【０００６】
ところで、振動抑制装置は、ピストンの動作が車体と台車との間の必要相対変位に完全に追従できるようにすることが必要である。しかし、そのための構成として従来は、ポンプやモータ、更にアキュムレータが非常に大形になるため、一体化できず、各機器を接続する配管やホースなどが必要であった。すると、配管で接続した装置は取り扱いが困難であり、メンテナンスなどが不便であるとの問題があって実用的ではなかった。また、ピストン速度が完全に追従できないような場合には、車体と台車との振動絶縁性が失われ、逆に乗り心地が悪化してしまう問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、セミアクティブとフルアクティブとの機能を備えたコンパクトな振動抑制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】
【０００８】
本発明に係る振動抑制装置は、台車と車体との間に介装される振動抑制用シリンダと、チェック弁を介して振動抑制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、前記振動抑制用シリンダのロッド側室に接続されたロッド側流路と、前記振動抑制用シリンダのヘッド側室に接続されたヘッド側流路と、前記リザーバタンクに接続されたリザーバ側流路と、前記ヘッド側流路とロッド側流路および前記ヘッド側流路とリザーバ側流路との連通・遮断を制御する切換弁と、前記ロッド側流路と前記リザーバタンクとを接続する流路に設けられたリリーフ弁と、前記ロッド側流路に接続されたアキュムレータとを有するものであることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る振動抑制装置は、前記切換弁が、前記ヘッド側流路と前記ロッド側流路との接続と、前記ヘッド側流路とリザーバ側流路との接続とを切り換える三方弁であることが好ましい。
また、本発明に係る振動抑制装置は、前記切換弁が、開度調整が可能な三方比例制御弁であり、前記リリーフ弁が、リリーフ圧の設定変更が可能な電磁比例リリーフ弁であり、この三方比例制御弁および電磁比例リリーフ弁を制御するコントローラを有することが好ましい。
【００１０】
また、本発明に係る振動抑制装置は、前記ロッド側流路と前記リザーバタンクとを接続する流路にポンプが設けられたものであることが好ましい。
また、本発明に係る振動抑制装置は、前記切換弁が、開度調整が可能な三方比例制御弁であり、前記リリーフ弁が、リリーフ圧の設定変更が可能な電磁比例リリーフ弁であり、前記ポンプがモータポンプであって、この三方比例制御弁、電磁比例リリーフ弁及びモータポンプを制御するコントローラを有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
よって、本発明の振動抑制装置によれば、ポンプを駆動させるとアキュムレータが蓄圧され、完全なフルアクティブダンパとして機能させることができ、ポンプが駆動しない場合、或いはポンプを備えない場合であっても、オンロード制御を経験することでアキュムレータが蓄圧され、蓄圧形アクティブダンパとして機能する。更には、アキュムレータの蓄圧機能が作用していない場合にも、従来のセミアクティブダンパとして機能してパッシブ制御が可能であるため、１台でセミアクティブとフルアクティブとの機能を備え、しかもコンパクトな装置として構成されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明に係る振動抑制装置の一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。図１は、振動抑制装置の一実施形態を示す回路図である。
振動抑制装置１は、振動抑制用シリンダ２が台車と車体との間に連結され、車体の揺れを防止する。その振動抑制用シリンダ２は、気密に摺動可能なピストン１１にピストンロッド１２が固定され、そのピストンロッド１２が軸方向に突き出している。また、ピストン１１には、ヘッド側室１３からロッド側室１４に向う作動油の流れのみを許容するチェックバルブ１５が形成されている。そして、ピストン１１によって区切られたヘッド側室１３とロッド室１４には、接続された流路とともに作動流体が充填されている。
【００１３】
振動抑制用シリンダ２のヘッド側室１３とロッド側室１４は、リザーバタンク３と接続されている。ヘッド側室１３は、チェックバルブ１６を備えた流路２１を介して接続され、ヘッド側室１３からリザーバタンク３への流れは遮断されている。更にヘッド側室１３はヘッド側流路２２と接続され、三方比例制御弁４を介してリザーバ側流路２３からリザーバタンク３へと接続されている。一方、ロッド側室１４は、ロッド側流路２４が接続され、そのロッド側流路２４が三方比例制御弁４と接続されている。そして、そのロッド側流路２４には電磁比例リリーフ弁５が設けられた接続流路２５が分岐し、リザーバタンク３へと接続されている。
【００１４】
本実施形態の三方比例制御弁４は、ヘッド側流路２２とリザーバ側流路２３とを接続するＡポートパターンと、ヘッド側流路２２とロッド側流路２４とを接続するＢポートパターンとの切り換えを行うものである。ソレノイドへの通電時（ＯＮ制御時）に、Ａポートパターンの接続状態になり、ＯＦＦ制御時にはＢポートパターンの接続状態になる。従って、通常はヘッド側流路２２とロッド側流路２４が接続され、ヘッド側室１３とロッド側室１４とが連通した状態になっている。そして、この三方比例制御弁４は、手動操作が可能な構成になっており、手動でＢポートパターンのノーマル状態からＡポートパターンへと切り換えられるようになっている。
【００１５】
次に、接続流路２５に設けられた電磁比例リリーフ弁５は、作動油が通過する際の抵抗を制御することにより振動抑制用シリンダ２に減衰力を発生させるためのものである。そして、この電磁比例リリーフ弁５や三方比例制御弁４はソレノイド弁であって、コントローラ７からの制御信号によってポートの切り換えやリリーフ圧の設定が行われるようになっている。比例リリーフ圧力は、車体左右加速度を積分した絶対速度に比例ゲインを乗じた値となる様に制御される。また、三方比例制御弁４は、車体左右加速度を積分した絶対速度の符号に応じてＯＮ／ＯＦＦが切り替えられる。
更に、この振動抑制装置１には、ロッド側流路２４にアキュムレータ６が接続されている。そして、本実施形態では、例えばアキュムレータ６が４ＭＰａのガス圧で設定され、電磁比例リリーフ弁５は最大リリーフ圧が８ＭＰａになるように設定される。
【００１６】
本実施形態の振動抑制装置１は、鉄道車両において空気ばねの横方向振動を減衰させるためのものであって、振動抑制用シリンダ２が台車と車体との間に連結される。例えば、振動抑制用シリンダ２のピストンロッド１２が台車に連結され、シリンダヘッドが車体に連結される（もしくは、その逆向きに取り付けられる場合もある）。そして車両には、車体の横揺れに伴う加速度を検出する不図示の加速度センサが設けられ、コントローラ７からは、その加速度信号に基づいて三方比例制御弁４の切り換え制御などが行われる。
【００１７】
よって、振動抑制装置１は、振動抑制用シリンダ２に減衰力を発生させるか否か、つまりオンロードまたはアンロードの判定が行われ、その判定に従って三方比例制御弁４の切り換えが行われる。そしてまた、本実施形態の振動抑制装置１は、アキュムレータ６を備えることで、次のようにして振動抑制用シリンダ２がセミアクティブダンパとして機能する他、アクティブダンパとしても機能する。
そこで先ず、アキュムレータが機能しない状態、すなわち作動流体に設定圧以上の圧力が作用している場合や蓄圧を放出した状態で、この振動抑制装置１がセミアクティブダンパとして機能する場合について説明する。図２乃至図５は、セミアクティブダンパとして機能する場合の作動油の流れを示した図である。ここではアキュムレータ６を省略して示している。なお、太い波線は振動抑制用シリンダ２に減衰力を発生させる高圧流体の流れを示し、細い波線は高圧流体の流れに従って生じる低圧流体の流れを示している。
【００１８】
振動抑制用シリンダ２の伸びに対してオンロード制御が行われる場合には、コントローラ７からＯＮ信号が送信され、図２に示すように、三方比例制御弁４がＡポートパターンの接続に切り換えられる。これにより、ヘッド側流路２２とロッド側流路２４とは三方比例制御弁４によって遮断される。そのため、ピストンロッド１２が引き出されてロッド側室１４から押し出された作動油は、ロッド側流路２４を流れ、電磁比例リリーフ弁５を通ってリザーバタンク３へと送り込まれる。こうして回路内の作動油が、リリーフ圧力がパッシブ特性を持つ電磁比例リリーフ弁５を通って流れるため、振動抑制用シリンダ２に減衰力が発生する。一方、振動抑制用シリンダ２の伸びによってヘッド側室１３が負圧になるため、リザーバタンク３からは流路２１やリザーバ側流路２３及びヘッド側流路２２を通って流れ込む。
【００１９】
次に、振動抑制用シリンダ２の縮みに対してオンロード制御が行われる場合には、コントローラ７からＯＦＦ信号が送信され、図３に示すように、三方比例制御弁４がＢポートパターンの接続に切り換えられる。これにより、三方比例制御弁４を介してロッド側流路２４とヘッド側流路２２とが連通する。そのため、ピストンロッド１２が押し込まれてヘッド側室１３から押し出された作動油は、ヘッド側流路２２へ押し出されてロッド側流路２４へと流れ、また、一部がチェック弁１５を介してロッド側室１４へ送られ、ロッド側室１４からもロッド側流路２４へと流れる。こうして振動抑制用シリンダ２から押し出された作動油は、接続流路２５からリザーバタンク３へと送り込まれる。このとき、作動油はリリーフ圧力がパッシブ特性を持つ電磁比例リリーフ弁５を通って流れるため、振動抑制用シリンダ２に減衰力が発生する。
【００２０】
一方、振動抑制用シリンダ２の伸びに対してアンロード制御が行われる場合には、コントローラ７からＯＦＦ信号が送信され、図４に示すように、三方比例制御弁４がＢポートパターンの接続に切り換えられる。これにより、三方比例制御弁４を介してロッド側流路２４とヘッド側流路２２とが連通する。そのため、ピストンロッド１２が引き出されると、ロッド側室１４から押し出された作動油がロッド側流路２４へと流れる。そして、その作動油は、三方比例制御弁４を通ってヘッド側流路２２から負圧になるヘッド側室１３に流れて還流する。また、ヘッド側流路２２が負圧になるため、リザーバタンク３からも流路２１を通って作動油が送り込まれる。従って、このとき振動抑制用シリンダ２には減衰力が発生しない。
【００２１】
次に、振動抑制用シリンダ２の縮みに対してアンロード制御が行われる場合には、コントローラ７からＯＮ信号が送信され、図５に示すように、三方比例制御弁４がＡポートパターンの接続に切り換えられる。これにより、三方比例制御弁４を介してヘッド側流路２２がリザーバ側流路２３と接続される。そのため、ピストンロッド１２が押し込まれてヘッド側室１３から押し出された作動油は、ヘッド側流路２２へ押し出され、三方比例制御弁４を通ってリザーバ側流路２３からリザーバタンク３へと送り込まれる。そして、ヘッド側室１３内の作動油は、一部がピストン１５のチェック弁１５を通って負圧になるロッド側室１４へも流れる。従って、このとも振動抑制用シリンダ２には減衰力が発生しない。
【００２２】
次に、アキュムレータ６が機能することにより振動抑制装置１がアクティブダンパとして機能する場合について説明する。図６乃至図９は、アクティブダンパとして機能する場合の作動油の流れを示した図である。そして、太い波線は振動抑制用シリンダ２に減衰力や操作圧力を発生させる高圧流体の流れを示し、細い波線は高圧流体の流れに従って生じる低圧流体の流れを示している。
【００２３】
振動抑制用シリンダ２の伸びに対してオンロード制御が行われる場合には、コントローラ７からＯＮ信号が送信され、図６に示すように、三方比例制御弁４がＡポートパターンの接続に切り換えられる。そのため、ピストンロッド１２が引き出されてロッド側室１４内の作動油が加圧されると、ロッド側室１４内の作動油がロッド側流路２４に押し出される。そして、ヘッド側流路２２とは三方比例制御弁４によって遮断されているため、ロッド側流路２４内の圧力が高くなり、設定圧まではアキュムレータ６による蓄圧作用によって振動抑制用シリンダ２に減衰力が発生する。更に、ロッド側流路２４内の圧力がリリーフ圧を超えると、図２に示すように、電磁比例リリーフ弁５が開いて作動油がリザーバ３へと流れるため、振動抑制用シリンダ２に減衰力が発生する。そして、負圧になったヘッド側室１３には、リザーバタンク３から流路２１やリザーバ側流路２３及びヘッド側流路２２を通って作動油が送り込まれる。
【００２４】
次に、振動抑制用シリンダ２の縮みに対してオンロード制御が行われる場合には、コントローラ７からＯＦＦ信号が送信され、図７に示すように、三方比例制御弁４がＢポートパターンの接続に切り換えられる。そのため、ピストンロッド１２が押し込まれてヘッド側室１３内の作動油が加圧されると、ヘッド側室１３内の作動油は、ヘッド側流路２２へ押し出されてロッド側流路２４へと流れる。また、一部がピストン１５のチェック弁１５からロッド側室１４へ送られ、ロッド側室１４からもロッド側流路２４へと流れる。そして、ロッド側流路２４内の圧力が高くなり、設定圧まではアキュムレータ６による蓄圧作用によって振動抑制用シリンダ２に減衰力が発生する。更に、ロッド側流路２４内の圧力がリリーフ圧を超えると、図３に示すように電磁比例リリーフ弁５が開いて作動油がリザーバ３へと流れるため、振動抑制用シリンダ２に減衰力が発生する。
【００２５】
続いて、振動抑制用シリンダ２の伸びに対してアクティブアンロード制御を行う場合には、コントローラ７からＯＦＦ信号が送信され、図８に示すように、三方比例制御弁４がＢポートパターンの接続に切り換えられる。これにより三方比例制御弁４を介してロッド側流路２４とヘッド側流路２２が連通し、アキュムレータ６が振動抑制用シリンダ２のシリンダ側室１３とロッド側室１４に接続される。そこで、蓄圧状態のアキュムレータ６からは作動油の流れによって圧力が放出される。
振動抑制用シリンダ２は、シリンダ側室１３の方がピストンロッド１２の断面積分だけロッド側室１４よりも作動油の受圧面積が大きくい。そのため、両方から加圧された場合、ピストン１１はシリンダ側室１３側の圧力が高くなってピストンロッド１２が伸びる方向に摺動する。これによって振動抑制用シリンダ２が伸び、ロッド側室１４内の作動油が押し出され、ロッド側室１４から押し出された作動油は還流してヘッド側室１３へ作動油が送り込まれる。
【００２６】
一方、振動抑制用シリンダ２の縮みに対してアクティブアンロード制御が行われる場合には、コントローラ７からＯＮ信号が送信され、図９に示すように、三方比例制御弁４がＡポートパターンの接続に切り換えられる。従って、アキュムレータ６は、三方比例制御弁４によってヘッド側流路２２との連通が遮断され、振動抑制用シリンダ２に対してはロッド側室１４にのみ接続される。そのため、蓄圧状態のアキュムレータ６からは作動油の流れによって圧力が放出され、ロッド側室１４からピストン１１に圧力が作用してピストンロッド１２が収縮方向に摺動する。これによって振動抑制用シリンダ２が収縮し、ヘッド側室１３内の作動油がヘッド側流路２２へ押し出され、三方比例制御弁４を通ってリザーバ側流路２３からリザーバタンク３へと流れる。
【００２７】
ところで、振動抑制装置１は、アキュムレータ６の圧力を利用してアクティブダンパとして機能させることができる。しかしながら、これはアキュムレータ６がオンロード制御時に蓄圧されて可能となる機能である。そこで次に、振動抑制装置１に対してポンプを追加し、常時アキュムレータ６を蓄圧可能にした完全なフルアクティブダンパを提案する。図１０は、フルアクティブダンパとして機能する振動抑制装置１０を示した回路図である。なお、追加した構成以外は図１に示す振動抑制装置１と同じである。
【００２８】
モータポンプ８は、リザーバタンク３とロッド側流路２４とを接続する流路２６上に設けられ、リザーバタンク３の作動油をロッド側流路２４からアキュムレータ６へ供給できるようになっている。また、流路２６にはチェック弁１７が設けられ、ロッド側流路２４の高圧流体がリザーバタンク３へ流れ込まないよう遮断されている。モータポンプ８はコントローラ７に接続され、制御信号によって駆動制御が行われるようになっている。
そこで、アキュムレータ６が圧力を放出してアクティブ制御できない場合には、コントローラ７からＯＮ信号が送信され、図示するように三方比例制御弁４がＡポートパターンの接続に切り換えられる。そして、コントローラ７からは更にモータポンプ８に駆動信号を送信され、リザーバタンク３の作動油がロッド側流路２４へ送り出される。
【００２９】
これにより、ロッド側流路２４へ送られた作動油によって圧力が高まり、アキュムレータ６が設定圧にまで蓄圧される。そして、コントローラ７が、ロッド側流路２４に設けられた不図示の圧力センサからの検知信号を受け、モータポンプ８を停止させる。よって、振動抑制装置１０では、常にアキュムレータ６が蓄圧した状態をつくることができ、図８及び図９を示して説明したように、常に振動抑制用シリンダ２を伸縮させことが可能なフルアクティブダンパとして機能する。
【００３０】
本実施形態の振動抑制装置１０は、モータポンプ８が駆動すると、アキュムレータ６が蓄圧され、完全なフルアクティブダンパとして機能させることができる。また、モータポンプ８が駆動しない場合、或いは図１に示す振動抑制装置１であっても、オンロード制御を経験することでアキュムレータ６が蓄圧され、蓄圧形アクティブダンパとして機能する。更に、振動抑制装置１，１０は、アキュムレータ６の蓄圧機能が作用していない場合にも、従来のセミアクティブダンパとして機能してパッシブ制御が可能である。よって、本実施形態の振動抑制装置１，１０によれば、１台でセミアクティブとフルアクティブとの機能を備え、しかも図１及び図１０から分かるように部品点数が少なく、簡易且つコンパクトな構成である。フルアクティブ制御によって車体を左右に強制的に変位させる場合、小型のアキュムレータ６やモータポンプ８では動作がゆっくりである。しかし、それでも例えば曲線通過時に車体を曲線内側に寄せてストッパ当たりの衝撃を回避若しくは回避したり、ホーム停車時に車体をホームに寄せてバリアフリー効果を発揮させたりすることに対して有効である。
【００３１】
また、本実施形態の振動抑制装置１によれば、図８及び図９に示すような場合には、アキュムレータ６の蓄圧を利用することで、アンロード時であっても初期段階で力を発揮することができ、従来のセミアクティブダンパに比べて制振効果の作用時間を長くすることができるようになった。
更に、振動抑制装置１０を構成するモータポンプ８は、アキュムレータ６を蓄圧させることができればよいため小型のものでよい。そのため、図１に示す振動抑制装置１に対してモータポンプ８を一体化することが容易であり、またモータポンプ８を備えることで振動抑制装置１よりも性能を向上させることができた。
【００３２】
また、従来の振動抑制装置は、流路の作動油に圧がかかってしまい、振動抑制用シリンダが伸びてしまって治具を使わないと車体への取り付けができないことがあった。しかし、本実施形態の振動抑制装置１，１０では、三方比例制御弁４を手動でポート切り換えを行うことができるため、ヘッド側流路２２をリザーバタンク３に連通させて圧を抜くことで振動抑制用シリンダ２を縮めることができ、取り扱いが極めて容易になった。
また、振動抑制装置１，１０は、アキュムレータ６を設けたことにより、蓄圧によって流路内の作動油に圧がかかっているため、負圧になって配管内に気泡が生じることがない。従って、振動抑制効果について常に高い性能を維持することができる。
【００３３】
ところで、振動抑制装置１０では、電磁比例リリーフ弁５のリリーフ圧をアキュムレータ６の蓄圧限界よりも低い値に設定し、モータポンプ８を制御開始後から常時駆動させるようにしてもよい。この場合、圧力センサは不要であり、作動油はリザーバタンク３に戻されて循環するため安全でもある。振動抑制装置１０は、モータポンプ８は小型のものが使用され、吐出量は極めて小さいが、運動エネルギが大きくなる前の制振操作によって小さな力でも十分に抑制することができ、小型でも制振効果に優れたものとなる。そして、こうした小型の振動抑制装置１０は、モータポンプ８の吐出量が不足したり、アキュムレータ６の蓄圧が切れた場合には、フルアクティブダンパからそのまま自然にセミアクティブダンパとして機能することになる。
【００３４】
続いて、本発明にかかる振動抑制装置について、更に他の実施形態を簡単に説明する。各実施形態の振動抑制装置は、故障時にフェールセーフ効果を果たすことができるようにしたものである。なお、以下に示す振動抑制装置は図１に示す振動抑制装置１と同じ構成について同じ符号を付して説明する。
図１１に示す振動抑制装置３０は、流路２２，２３，２４の間に３ポート３ブロックの三方弁３１が接続されたものである。従って、ノーマル状態では図示するように各流路２２，２３，２４が遮断されるため、振動抑制用シリンダ２が伸縮する場合はロッド側室１４からのみ作動油が吐出され、電磁比例リリーフ弁５を通って流れるためパッシブダンパとして機能する。なお、同じように三方弁３１の代わりに４ポート３ブロックの三方弁などであってもよい。
【００３５】
また、図１２に示す振動抑制装置４０は、流路２２，２３の間にＯＮ／ＯＦＦ弁４１が接続され、流路２２，２３の間にも同じようにＯＮ／ＯＦＦ弁４２が接続されたものである。従って、ノーマル状態では図示するように流路２２，２３間と、流路２２，２４間がそれぞれ遮断されるため、振動抑制用シリンダ２が伸縮する場合はロッド側室１４からのみ作動油が吐出され、電磁比例リリーフ弁５を通って流れるためパッシブダンパとして機能する。なお、このＯＮ／ＯＦＦ弁４１，４２は、プッシュボタンによって連通側に切り換えられるようになっている。
【００３６】
更に、図１３に示す振動抑制装置５０は、ロッド側流路２４にＯＮ／ＯＦＦ弁５１が接続され、そのＯＮ／ＯＦＦ弁５１と三方比例制御弁４との間にアキュムレータ６とモータポンプ８及びチェック弁１７が接続されている。このＯＮ／ＯＦＦ弁５１は制御開始と同時に通電が行われる。従って、ノーマル状態では図示するように流路２２，２３間は三方比例制御弁４によって遮断され、流路２２，２４間はＯＮ／ＯＦＦ弁５１によって遮断されるため、振動抑制用シリンダ２が伸縮する場合はロッド側室１４からのみ作動油が吐出され、電磁比例リリーフ弁５を通って流れるためパッシブダンパとして機能する。なお、フェール時にはモータポンプ８は駆動停止する。
【００３７】
以上、本発明に係る振動抑制装置の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】振動抑制装置の一実施形態を示した回路図である。
【図２】伸びオンロード制御時の作動油の流れを示したセミアクとして機能する振動抑制装置の回路図である。
【図３】縮みオンロード制御時の作動油の流れを示したセミアクとして機能する振動抑制装置の回路図である。
【図４】伸びアンロード制御時の作動油の流れを示したセミアクとして機能する振動抑制装置の回路図である。
【図５】縮みアンロード制御時の作動油の流れを示したセミアクとして機能する振動抑制装置の回路図である。
【図６】伸びオンロード制御時の作動油の流れを示したフルアクとして機能する振動抑制装置の回路図である。
【図７】縮みオンロード制御時の作動油の流れを示したフルアクとして機能する振動抑制装置の回路図である。
【図８】伸びアンロード制御時の作動油の流れを示したフルアクとして機能する振動抑制装置の回路図である。
【図９】縮みアンロード制御時の作動油の流れを示したフルアクとして機能する振動抑制装置の回路図である。
【図１０】ポンプを備えた振動抑制装置の実施形態を示した回路図である。
【図１１】３ポート３ブロックの三方弁を使用した振動抑制装置の実施形態を示した回路図である。
【図１２】ＯＮ／ＯＦＦ弁を使用した振動抑制装置の実施形態を示した回路図である。
【図１３】ポンプを備えた振動抑制装置の他の実施形態を示した回路図である。
【図１４】従来のセミアクティブダンパを示した回路図である。
【符号の説明】
【００３９】
１，１０    振動抑制装置
２    振動抑制用シリンダ
３    リザーバタンク
４    三方比例制御弁
５    電磁比例リリーフ弁
６    アキュムレータ
７    コントローラ
８    モータポンプ
１１  ピストン
１２  ピストンロッド
１３  ヘッド側室
１４  ロッド室
１５  チェックバルブ
１６  チェックバルブ
２１  流路
２２  ヘッド側流路
２３  リザーバ側流路
２４  ロッド側流路
２５  接続流路
【図１】
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【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１４】
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