(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンを介してピストンロッドを移動自在に挿入したシリンダと、シリンダのヘッド側室からロッド側室に向う作動油の流れのみを許容するユニフロー流路と、サクションバルブを介して上記ヘッド側室に接続したリザーバと、上記ヘッド側室とリザーバとを連通する流路中に設けた圧側用のアンロードバルブと、ロッド側室とヘッド側室とを連通する流路中に設けた伸側用のアンロードバルブと、ロッド側室とリザーバとの間に設けた減衰力制御回路とを備えている制振用ダンパに於て、減衰力制御回路は主回路と主回路に並設したバイパス回路とを有し、主回路中にはオリフイスとリリーフ弁とを直列設けると共にこれらのオリフイスと低圧リリーフ弁と並列な高圧リリーフ弁を設け、バイパス回路中には上記オリフイスと高圧リリーフ弁とを迂回し且つ上記低圧リリーフ弁と直列に配置されたノーマルオープン型の開閉弁からなるフェールセーフ弁を設け、フェールセーフ弁は制御時にバイパス回路を遮断しフェールセーフ時にバイパス回路を開くことを特徴とする制振用ダンパ。
【請求項２】
ピストンを介してピストンロッドを移動自在に挿入したシリンダと、シリンダのヘッド側室からロッド側室に向う作動油の流れのみを許容するユニフロー流路と、サクションバルブを介して上記ヘッド側室に接続したリザーバと、上記ヘッド側室とリザーバとを連通する流路中に設けた圧側用のアンロードバルブと、ロッド側室とヘッド側室とを連通する流路中に設けた伸側用のアンロードバルブと、ロッド側室とリザーバとの間に設けた減衰力制御回路とを備えている制振用ダンパに於て、減衰力制御回路は主回路と主回路に並設したバイパス回路とを有し、主回路中には高圧リリーフ弁とオリフイスとを並列に設け、バイパス回路中には上記オリフイスと高圧リリーフ弁とを迂回するノーマルオープン型の開閉弁からなるフェールセーフ弁と低圧リリーフ弁とを直列に設け、フェールセーフ弁は制御時にバイパス回路を遮断しフェールセーフ時にバイパス回路を開くことを特徴とする制振用ダンパ。
【請求項３】
シリンダが台車と車体との間に介装されて鉄道車両の横振れを防止させることを特徴とする請求項１又は２の制振用ダンパ。
【請求項４】
シリンダが基礎と基礎上に起立する建築物との間に介装されて建築物の横振れを防止させることを特徴とする請求項１又は２の制振用ダンパ。
【請求項５】
ピストンを介してピストンロッドを移動自在に挿入したシリンダと、シリンダのヘッド側室からロッド側室に向う作動油の流れのみを許容するユニフロー流路と、サクションバルブを介して上記ヘッド側室に接続したリザーバと、上記ヘッド側室とリザーバとを連通する流路中に設けた圧側用のアンロードバルブと、ロッド側室とヘッド側室とを連通する流路中に設けた伸側用のアンロードバルブと、ロッド側室とリザーバとの間に設けた減衰力制御回路とを備え、減衰力制御回路は主回路と主回路に並設したバイパス回路とを有し、主回路中にはオリフイスとリリーフ弁とを直列設けると共にこれらのオリフイスと低圧リリーフ弁と並列な高圧リリーフ弁を設け、バイパス回路中には上記オリフイスと高圧リリーフ弁とを迂回し且つ上記低圧リリーフ弁と直列に配置されたノーマルオープン型の開閉弁からなるフェールセーフ弁を設けた制振用ダンパを用い、制御時にフェールセーフ弁をオン状態に保持させてバイパス回路を遮断する一方、車体に設けた検知手段からの車体速度信号をコンピュータで演算し、この演算結果に基づく信号でその時の車体の振れ方向をコンピュータで判断して圧側用および伸側用のアンロードバルブを選択的に切換制御し、フェールセーフ時にはフェールセーフ弁をオフにしてバイパス回路を開くことを特徴とする制振システム。
【請求項６】
ピストンを介してピストンロッドを移動自在に挿入したシリンダと、シリンダのヘッド側室からロッド側室に向う作動油の流れのみを許容するユニフロー流路と、サクションバルブを介して上記ヘッド側室に接続したリザーバと、上記ヘッド側室とリザーバとを連通する流路中に設けた圧側用のアンロードバルブと、ロッド側室とヘッド側室とを連通する流路中に設けた伸側用のアンロードバルブと、ロッド側室とリザーバとの間に設けた減衰力制御回路とを備え、減衰力制御回路は主回路と主回路に並設したバイパス回路とを有し、主回路中には高圧リリーフ弁とオリフイスとを並列に設け、バイパス回路中には上記オリフイスと高圧リリーフ弁とを迂回するノーマルオープン型の開閉弁からなるフェールセーフ弁と低圧リリーフ弁とを直列に設けた制振用ダンパを用い、制御時にフェールセーフ弁をオン状態に保持させてバイパス回路を遮断する一方、車体に設けた検知手段からの車体速度信号をコンピュータで演算し、この演算結果に基づく信号でその時の車体の振れ方向をコンピュータで判断して圧側用および伸側用のアンロードバルブを選択的に切換制御し、フェールセーフ時にはフェールセーフ弁をオフにしてバイパス回路を開くことを特徴とする制振システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道車両の車体に発生する横振れや、地上に起立する建築物に発生する横振れを防止するセミアクティブ制御の制振用ダンパ及びこれを利用した制振システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道車両のように振動発生側の台車と制振側の車体マスが極めて大きいものであっても、これを効果的に制振するとができるセミアクテイブ制御ダンパとこれを利用した制振システムとして、例えば特開平８−９９６３４号公報に開示されたものが開発されている。
【０００３】
この制振システムは図１０に示すように、台車１と車体２との間に介装された１つ又は２つの制振ダンパ６３，６４と、車体２に設けた検知手段５と、制振ダンパ６３，６４からのダンパ信号を処理するセンサ信号処理回路３９，３９と、検知手段５からの車体信号を処理する処理回路４１と、センサ信号処理回路３９と処理回路４１からの信号を演算するコンピュータ４０と、コンピュータ４０で演算した信号を制振ダンパ６３，６４に出力するバルブドライブ回路４２とを有している。
【０００４】
更に、制振ダンパ６３又は６４は図１１に示すように、台車１と車体２との間に介装されるストロークセンシングシリンダ６６と、このシリンダ６６のヘッド側室１１からロッド側室１２に向う作動油の流れのみを許容する流路２１ａと、サクションバルブ２２を介してヘッド側室１１に接続されたリザーバ７と、ヘッド側室１１をリザーバ７に連通する流路２０中に設けた圧側用のアンロードバルブ１８と、ロッド側室１２とヘッド側室１１とを接続する流路２１に設けた伸側用アンロードバルブ１９と、ロッド側室１２とリザーバ７との間に設けた減衰力制御回路８０とを備なえている。
【０００５】
そして、減衰力制御回路８０は主回路８１と複数のバイパス回路８２とを有し、主回路８１には複数のオリフイス２５，２６，２７を設け、バイパス回路８２に各オリフイス２５，２６，２７を迂回する複数の開閉弁２８，２９，３０を設けている。更に主回路８１には高圧リリーフ弁３２と低圧リリーフ弁３４を並列に設けている。
【０００６】
そして、上記の制振システムによれば、ストロークセンシングシリンダ６６で検出したダンパ信号をダンパ変位信号Ｗ１，Ｗ２とダンパ速度信号Ｖ１，Ｖ２とに分け、これらの信号Ｗ１，Ｗ２とＶ１，Ｖ２および検知手段５からの車体速度信号Ｕ１，Ｕ２とに基づいて減衰力制御回路８８で発生する最適値に最も近い減衰力値をコンピュータ４０で演算し、この演算結果に合うように各開閉弁２８，２９，３０のオン・オフ制御を行う。更に検知手段５からの車体速度信号によりその時の車体の振れ方向をコンピュータ４０で判断して圧側用および伸側用のアンロードバルブ１８，１９を選択的にオン・オフ制御して所謂スカイフック制御を可能にするものである。そして、開閉弁２８，２９，３０のオン・オフ制御といずれかのオリフイス２５，２６，２７との選択的組合せにより図１２に示すように、例えば６タイプの減衰力特性Ｐ１乃至Ｐ６が得られ、これらの特性によって車体の横振れが制振されるものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記、従来の制振ダンパおよび制振システムによれば、例えば６段のきめこまかな制振が行なえる反面次のような不具合がある。
【０００８】
第１に、ダンパ６３，６４からのダンパ信号を利用して制御を行なう為に、ダンパ信号を処理するセンサ信号処理回路３９が必要となり、ストロークセンシングシリンダ６のピストンロッド１３にはスケールメモリ１４と、このスケールメモリ１４を検出する変位センサ１５が必要となり、併せて減衰力制御回路８０には複数のオリフイス２５，２６，２７と、複数の開閉弁２８，２９，３０が必要となる為に部品点数が多く、組付性が悪く、回路構成が複雑となり、その結果コストアップとなり、併せてメンテナンスにも多大の労力を必要とする。
【０００９】
第２に、図１１のように全ての開閉弁２８，２９，３０がオフの状態であって例えばオリフイス２７と低圧リリーフ弁３４による非制御時の減衰力が特性Ｐ４として得られても、この特性は他のオリフイス２５，２６等の影響を受け、ピストンの低速域で特性Ｐ３，Ｐ４より立ち上がり、乗心地に悪影響を与えてしまう。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、回路構成が簡単であり、部品点数が少なく、組付性，経済性にすぐれ、メンテナンスも容易であり、非制御時における減衰力もゆるやかに立ち上って乗心地を向上できる制振ダンパ及びこれを利用した制振システムを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の制振用ダンパの一つの手段は、ピストンを介してピストンロッドを移動自在に挿入したシリンダと、シリンダのヘッド側室からロッド側室に向う作動油の流れのみを許容するユニフロー流路と、サクションバルブを介して上記ヘッド側室に接続したリザーバと、上記ヘッド側室とリザーバとを連通する流路中に設けた圧側用のアンロードバルブと、ロッド側室とヘッド側室とを連通する流路中に設けた伸側用のアンロードバルブと、ロッド側室とリザーバとの間に設けた減衰力制御回路とを備えている制振用ダンパに於て、減衰力制御回路は主回路と主回路に並設したバイパス回路とを有し、主回路中にはオリフイスとリリーフ弁とを直列設けると共にこれらのオリフイスと低圧リリーフ弁と並列な高圧リリーフ弁を設け、バイパス回路中には上記オリフイスと高圧リリーフ弁とを迂回し且つ上記低圧リリーフ弁と直列に配置されたノーマルオープン型の開閉弁からなるフェールセーフ弁を設け、フェールセーフ弁は制御時にバイパス回路を遮断しフェールセーフ時にバイパス回路を開くことを特徴とする。
【００１２】
ピストンを介してピストンロッドを移動自在に挿入したシリンダと、シリンダのヘッド側室からロッド側室に向う作動油の流れのみを許容するユニフロー流路と、サクションバルブを介して上記ヘッド側室に接続したリザーバと、上記ヘッド側室とリザーバとを連通する流路中に設けた圧側用のアンロードバルブと、ロッド側室とヘッド側室とを連通する流路中に設けた伸側用のアンロードバルブと、ロッド側室とリザーバとの間に設けた減衰力制御回路とを備えている制振用ダンパに於て、減衰力制御回路は主回路と主回路に並設したバイパス回路とを有し、主回路中には高圧リリーフ弁とオリフイスとを並列に設け、バイパス回路中には上記オリフイスと高圧リリーフ弁とを迂回するノーマルオープン型の開閉弁からなるフェールセーフ弁と低圧リリーフ弁とを直列に設け、フェールセーフ弁は制御時にバイパス回路を遮断しフェールセーフ時にバイパス回路を開くことを特徴とする。
【００１３】
上記の場合、シリンダが台車と車体との間に介装されて鉄道車両の横振れを防止させても良く、又はシリンダが基礎と基礎上に起立する建築物との間に介装されて建築物の横振れを防止させるようにしても良い。
【００１４】
同じく本発明の制振システムの一つの手段は、ピストンを介してピストンロッドを移動自在に挿入したシリンダと、シリンダのヘッド側室からロッド側室に向う作動油の流れのみを許容するユニフロー流路と、サクションバルブを介して上記ヘッド側室に接続したリザーバと、上記ヘッド側室とリザーバとを連通する流路中に設けた圧側用のアンロードバルブと、ロッド側室とヘッド側室とを連通する流路中に設けた伸側用のアンロードバルブと、ロッド側室とリザーバとの間に設けた減衰力制御回路とを備え、減衰力制御回路は主回路と主回路に並設したバイパス回路とを有し、主回路中にはオリフイスとリリーフ弁とを直列設けると共にこれらのオリフイスと低圧リリーフ弁と並列な高圧リリーフ弁を設け、バイパス回路中には上記オリフイスと高圧リリーフ弁とを迂回し且つ上記低圧リリーフ弁と直列に配置されたノーマルオープン型の開閉弁からなるフェールセーフ弁を設けた制振用ダンパを用い、制御時にフェールセーフ弁をオン状態に保持させてバイパス回路を遮断する一方、車体に設けた検知手段からの車体速度信号をコンピュータで演算し、この演算結果に基づく信号でその時の車体の振れ方向をコンピュータで判断して圧側用および伸側用のアンロードバルブを選択的に切換制御し、フェールセーフ時にはフェールセーフ弁をオフにしてバイパス回路を開くことを特徴とする。
【００１５】
同じく他の手段は、ピストンを介してピストンロッドを移動自在に挿入したシリンダと、シリンダのヘッド側室からロッド側室に向う作動油の流れのみを許容するユニフロー流路と、サクションバルブを介して上記ヘッド側室に接続したリザーバと、上記ヘッド側室とリザーバとを連通する流路中に設けた圧側用のアンロードバルブと、ロッド側室とヘッド側室とを連通する流路中に設けた伸側用のアンロードバルブと、ロッド側室とリザーバとの間に設けた減衰力制御回路とを備え、減衰力制御回路は主回路と主回路に並設したバイパス回路とを有し、主回路中には高圧リリーフ弁とオリフイスとを並列に設け、バイパス回路中には上記オリフイスと高圧リリーフ弁とを迂回するノーマルオープン型の開閉弁からなるフェールセーフ弁と低圧リリーフ弁とを直列に設けた制振用ダンパを用い、制御時にフェールセーフ弁をオン状態に保持させてバイパス回路を遮断する一方、車体に設けた検知手段からの車体速度信号をコンピュータで演算し、この演算結果に基づく信号でその時の車体の振れ方向をコンピュータで判断して圧側用および伸側用のアンロードバルブを選択的に切換制御し、フェールセーフ時にはフェールセーフ弁をオフにしてバイパス回路を開くことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る制振ダンパとこれを利用した制振システムの実施の形態を図１乃至図３にもとづいてて説明する。
【００１７】
図に示す実施の形態は鉄道車両の横振れを制御する場合について説明しているが、本発明の制振用ダンパと制振システムは地上の基礎と基礎上に設置したた建築物との間に介装して風等で振れる建築物の制振等にも使用されることはいうまでもない。
【００１８】
制振用ダンパ３又は４は、図１，図２に示すように台車１と車体２との間に介装されている。この制振用ダンパ３はピストン１０を介してピストンロッド１３ａを移動自在に挿入したシリンダ６と、シリンダ６のヘッド側室１１からロッド側室１２に向う作動油の流れのみを許容する流路２１ａと、サクションバルブ２２を介してヘッド側室１１に接続したリザーバ７と、ヘッド側室１１とリザーバ７とを連通する流路２０中に設けた圧側用のアンロードバルブ１８と、ロッド側室１２とヘッド側室１１とを連通する流路２１中に設けた伸側用のアンロードバルブ１９と、ロッド側室１２とリザーバ７との間に設けた減衰力制御回路８とを備えている。減衰力制御回路８は主回路８ａと主回路８ａに並設したバイパス回路８ｂとを有し、主回路８ａ中にはオリフイス２６と低圧リリーフ弁３４とを直列に設けると共にこれらのオリフイス２６と低圧リリーフ弁３４と並列な高圧リリーフ弁３２を設けている。バイパス回路８ｂ中には上記オリフイス２６と高圧リリーフ弁３２を迂回し且つ上記低圧リリーフ弁と直列に配置されたノーマルオープン型の開閉弁からなるフェールセーフ弁Ｖを設けたものである。
【００１９】
更に制振システムは、上記制振用ダンパを用い、フェールセーフ弁Ｖをオン状態に保持させる一方、車体２に設けた検知手段５からの車体速度信号をコンピュータ４０で演算し、この演算結果に基づく信号によりその時の車体２の振れ方向をコンピュータ４０で判断して圧側用および伸側用のアンロードバルブ１８，１９を選択的に切換制御してスカイフック制御効果を得るものである。
【００２０】
以下、更に詳しく説明する。
【００２１】
図１において、振動発生側である台車１と制振側である車体２の間には、この発明による制振用ダンパ３，４がスカイフック制御用として互いに対向して水平に配置してある。
【００２２】
これら制振用ダンパ３，４はその何れか一方のみであってもよいが、この実施例のように二本用いることによって一方の故障時にフェールセーフ効果を果たすことができる。
【００２３】
また、制振側の車体２には、当該車体２の振動状態を検知する加速度計或いは速度計等からなる検知手段５が設けてある。
【００２４】
上記制振用ダンパ３，４は、図２に示すように、シリンダ６とリザーバ７および減衰力制御回路８とからなっている。シリンダ６は、内部を摺動自在のピストン１０でヘッド側室１１とロッド側室１２とに区画し、かつ、ピストン１０からは外部に向ってピストンロッド１３ａが延びている。セミアクティブ制御用としての制振用ダンパ３，４は、それぞれオフの位置においてチェックバルブ１６，１７をもつ位置を、また、オンの位置において連通位置を保つ圧側用と伸側用の二つのアンロードバルブ１８，１９を備えている。
【００２５】
圧側用のアンロードバルブ１８は、ヘッド側室１１とリザーバ７を互いに連通する流路２０の途中に介装されており、かつ、オフの位置でヘッド側室１１からロッド側室１２に向う作動流体の流れをチェックバルブ１６で阻止すると共に、オンの位置でヘッド側室１１を流路２０でリザーバ７に連通するように配置してある。
【００２６】
それに対して、伸側用のアンロードバルブ１９は、ロッド側室１２とヘッド側室１１とを連通する流路２１の途中に介装され、かつ、オフの位置でシリンダ６のヘッド側室１１からロッド側室１２に向う作動流体の流れのみを許容すると共に、オンの位置でロッド側室１２をヘッド側室１１に連通するように配設されている。
【００２７】
流路２０，２１は独立してヘッド側室１１に連通しても良いが、図２のように共通の流路４０から分岐しても良い。同じく流路２１と減衰力制御回路８は独立してロッド側室１２に連通させても良いが、図２のように共通の流路４１から分岐させても良い。
【００２８】
また、ヘッド側室１１は、サクションバルブ２２をもつ吸込流路２３によってリザーバ７に通じており、かつ、ロッド側室１２が減衰力制御回路８を通してリザーバ７に通じている。
【００２９】
減衰力制御回路８は、主回路８ａとバイパス回路８ｂとを有し、主回路８ａにはオリフイス２６と低圧リリーフ弁３４とが設けられ、又、回路４１を介して並列に高圧リリーフ弁３２が設けられている。バイパス回路８ｂには低圧リリーフ弁３４と直列にフェールセーフ弁Ｖが設けられている。
【００３０】
フェールセーフ弁Ｖはオフ時にバイパス回路８ｂを開いており、この時作動油はバイパス回路８ｂを流れ、図３に示すように低圧リリーフ弁３４によるフェールセーフ時の減衰力特性Ａが得られる。フェールセーフ弁Ｖのソレノイドに信号が印加されてオンになるとバイパス回路８ｂが遮断され、作動油は主回路８ａを流れ、オリフイス２６と低圧リリーフ弁３４と高圧リリーフ弁３２による強減衰時の減衰力特性Ｂが得られる。尚、スカイフック制御効果を得るアンロード時にはアンロードバルブ１８又は１９による減衰力特性Ｃが得られる。
【００３１】
かくして、減衰力制御回路８は、フェールセーフ弁Ｖをオン状態を保ったままアンロードバルブ１８，１９を適宜に選択してオン・オフ操作することにより減衰力特性Ｂ，Ｃの２段階に制御し得ることになる。
【００３２】
以上により、台車１の横振れによって車体２に横方向への振れが生じてこれら台車１と車体２の間に相対変位が生じたとすると、当該台車１と車体２の振れ方向に対応してこれら台車１と車体２との間に介装したシリンダ６が相対的に伸縮動作する。
【００３３】
制御用ダンパ３又は４におけるシリンダ６が伸長動作すると、リザーバ７内の作動流体をサクションバルブ２２から吸込流路２３を通してヘッド側室１１に吸い込みつつ、ロッド側室１２内の作動流体を減衰力制御回路８に向いフィルタ（図示せず）を通して押し出す。反対に、シリンダ６が圧縮動作した場合には、サクションバルブ２２が閉じてヘッド側室１１内の作動流体を流路２１から伸側用のアンロードバルブ１９のチェックバルブ１７を開いてロッド側室１２に流し、ピストンロッド１３の侵入体積分に相当する量の作動流体を減衰力制御回路８に押し出す。
【００３４】
そして、これら減衰力制御回路８に向って一方向流れとして押し出されてきた作動流体は、前述したフェールセーフ弁Ｖのオン状態の維持と、アンロードバルブ１８，１９の選択的なオン・オフ操作に伴ってオリフイス２６と低圧リリーフ弁３４と高圧リリーフ弁３２との下でリザーバ７に流れ、台車１と車体２との間の相対変位に伴い特性Ｂ又はＣによる所定の減衰力を発生して車体２の横振れを効果的に抑える。
【００３５】
車体２に設けた検出手段５は、当該車体２の振れを車体信号Ｔとして検出し、この車体信号Ｔはコンピュータ信号変換用の処理回路４１でプラスの車体速度信号Ｕ１とマイナスの車体速度信号Ｕ２に処理されたのちにコンピュータ４０に入力される。
【００３６】
なお、検知手段５が速度計である場合には、上記のようにして処理回路４１によりプラスの車体速度信号Ｕ１とマイナスの車体速度信号Ｕ２に処理されるが、加速度計であった場合には、処理回路４１で加速度を一旦速度に変換してからプラスの車体速度信号Ｕ１とマイナスの車体速度信号Ｕ２に処理される。
【００３７】
コンピュータ４０は、車体２側の検知手段５から送られてくる車体速度信号Ｕ１，Ｕ２によりそのときの車体２の振れ方向を判断し、バルブドライバ回路４２を通して圧側用或いは伸側用のアンロードバルブ１８，１９に切換信号ＰまたはＱを出力してそれらを選択的にオン・オフ制御する。
【００３８】
以上により、制御用ダンパ３，４は、台車１と車体２との間に生じた横方向の振れに対して以下に述べるような制御の下で動作しつつ制振作用を行う。
【００３９】
ただし、上記の制御を行う際に制御用ダンパ３，４は、それぞれの動作方向が逆になるだけで作用としては同様の機能を果たす。
【００４０】
したがって、一方の動作についてのみ説明すれば他方の動作は容易に理解できることであるので、ここでは説明の繁雑化を防ぐために一方の制御用ダンパ４を用いたダンパシステムについて以下に述べる。
【００４１】
▲１▼［車体２が左側に振れた時］
走行中に車体２が左側に振れたとすると、検知手段５から処理回路４１を通してプラスの車体速度信号Ｕ１がコンピュータ４０に入力される。
【００４２】
コンピュータ４０は、このプラスの車体速度信号Ｕ１に基づいて車体２が左側に振れていることを判定し、圧側用のアンロードバルブ１８に切換信号Ｐを出力して図４，図５に示すようにこれをオンの位置に切り換える。
【００４３】
ここで、台車１が車体２よりも遅い速度で左方に振れているか、或いは、車体２とは逆に右方に振れたとすると、図４に示すように、シリンダ６は伸長側に動作して内部の作動流体を更に減衰力制御回路８に押し出す。この時減衰力制御回路８は、高圧リリーフ弁３２とオリフイス２６と低圧リリーフ弁３４により特性Ｂによる減衰力を発生しつつ車体２の振れを効果的に抑えるようにして制振作用を行うのである。
【００４４】
この際、車体２が左方に振れているときに、例えば台車１がレールの狂い等により車体２の左方への横振れ速度よりも速い速度で左方に振れたとすると、シリンダ６が圧縮動作して当該シリンダ６のヘッド側室１１にも減衰力制御回路８の発生減衰力に応じた流体圧力が発生し、台車１の動きを車体２に伝えてしまい、車体２の振れを加振させるおそれがある。
【００４５】
しかし、本発明では図５に示すように、検知手段５からのプラスの車体速度信号Ｕ１に基づいてコンピュータ４０は圧側用のアンロードバルブ１８に切換信号Ｐを出力し続け、当該圧側用のアンロードバルブ１８をオンの位置に保ち続ける。
【００４６】
これにより、ヘッド側室１１の作動流体は、流路２０から圧側用のアンロードバルブ１８を通してリザーバ７に逃げる。
【００４７】
その結果、シリンダ６のヘッド側室１１には流体圧力が発生しないことになり、当該シリンダ６が車体２をさらに大きく左方に振るのを阻止する。言い換えれば上記台車１の動きを車体に伝えず、所謂スカイフック制御が可能となる。
【００４８】
▲２▼［車体２が右側に振れた時］
上記とは反対に車体２が右方に振れたとすると、検知手段５からマイナスの車体速度信号Ｕ２がコンピュータ４０に入力される。
【００４９】
このマイナスの車体速度信号Ｕ２に基づいてコンピュータ４０は、今度は、伸側用のアンロードバルブ１９に切換信号Ｑを出力してそれをオンの位置に切り換える。
【００５０】
ここで、台車１が車体２よりも遅い速度で左方に振れているか、或いは、車体２とは逆に左方に振れたとすると、図６に示すようにシリンダ６は圧縮側に動作して内部の作動流体を減衰力制御回路８に向けて押し出す。この時減衰力制御回路８は、上記と同じくオリフイス２６と低圧リリーフ弁３４と高圧リリーフ弁３２とによって特性Ｂによる減衰力を発生しつつ車体２の振れを効果的に抑えて少なくするのである。
【００５１】
また、上記においても、台車１がレールの狂い等により車体２の横振れ速度よりも速い速度で右方に振れたとすると、シリンダ６は伸長動作して当該シリンダ６のロッド側室１２が圧縮傾向になり、減衰力制御回路８の発生減衰力に応じた流体圧力が発生するおそれがある。
【００５２】
しかし、この場合にあっても車体２は右方に振れ続けているために、図７に示すように、検知手段５からのマイナスの車体速度信号Ｕ２基づいてコンピュータ４０は、伸側用のアンロードバルブ１９に対して切換信号Ｑを出力し続け、当該伸側用のアンロードバルブ１９をオンの位置に保ち続ける。
【００５３】
これにより、ロッド側室１２の作動流体は、流路２１から伸側用のアンロードバルブ１９を通してシリンダ６のヘッド側室１１に逃げることになり、その結果ロッド側室１２には流体圧力が発生しないことになるので、当該シリンダ６が車体２をさらに大きく右方に加振することはない。言いかえれば上記台車１の動きを車体に伝えないスカイフック制御が可能となる。
【００５４】
▲３▼［電源のオフや電気系故障等の異常事態の発生による制御不能時］
この場合にあっても、車体２の左右への振れに伴ってシリンダ６が伸縮動作を繰り返すことになるので、内部の作動流体は減衰力制御回路８に向って押し出される。
【００５５】
しかし、電源のオフ時やスタンバイ信号の消滅時にあっては、それと同時にコンピュータ４０からの切換信号Ｐ，Ｑも断たれることになるので、圧側および伸側用のアンロードバルブ１８，１９とフェールセーフ弁Ｖとは図２のオフの位置を保つ。
【００５６】
これにより、シリンダ６から減衰力制御回路８に押し出されてきた作動流体は、バイパス回路８ｂと低圧リリーフ弁３４を通してリザーバ７に流れ、当該低圧リリーフ弁３４の圧損で特性Ａによる所定の減衰力を発生しつつ通常のダンパとして働き、車体２の左右方向への振れを制振することになる。
【００５７】
図８は、この発明の他の実施の形態を示すものであって、これは流路４１中、いいかえれば伸側用アンロードバルブ１９の上流側に切換弁からなるフェールセーフ弁Ｖ１を設けたものである。この場合は一方のアンロードバルブ１９が故障した際においても作動油は全てバイパス回路８ｂを介して低圧リリーフ弁３４へと導かれ、図３に示す減衰力特性Ａが得られるものである。その他の構造，作用，効果は図１，図２の実施の形態と同じである。
【００５８】
図９は本発明の他の実施の形態に係る制振用ダンパを示す。これは減衰力制御回路８を一部変更し、低圧リリーフ弁３４をバイパス回路８ｂ側にのみ設けたものであり、主回路８ｂ中には高圧リリーフ弁３２とオリフイス２６のみを設けたものである。即ち、この制振用ダンパ３，４は、図１の場合と同じく、ピストン１０を介してピストンロッド１３ａを移動自在に挿入したシリンダ６とシリンダ６のヘッド側室１１からロッド側室１２に向う作動油の流れのみを許容するユニフロー流路２１ａと、サクションバルブ２２を介して上記ヘッド側室１１に接続したリザーバ７と、上記ヘッド側室１１とリザーバ７とを連通する流路２０中に設けた圧側用のアンロードバルブ１８と、ロッド側室１２とヘッド側室１１とを連通する流路２１中に設けた伸側用のアンロードバルブ１９と、ロッド側室１２とリザーバ７との間に設けた減衰力制御回路８とを備えている。そして減衰力制御回路８は主回路８ａと主回路８ａに並設したバイパス回路８ｂとを有し、主回路８ａ中には高圧リリーフ弁３２とオリフイス２６とを並列に設け、バイパス回路８ｂ中には上記オリフイス２６と高圧リリーフ弁３２とを迂回するノーマルオープン型の開閉弁からなるフェールセーフ弁Ｖと低圧リリーフ弁３４とを直列に設けたものである。
【００５９】
この実施の形態に係る制振用ダンパ３，４によれば、低圧リリーフ弁３４はバイパス回路８ｂ中にのみ設けられていることから、図１の実施の形態に比べて、作動油が主回路８ｂを流れる時低圧リリーフ弁３４の影響が無い。従って図３に示す減衰力特性Ｂはピストン低速域において高く変更できると共にフェールセーフ時にバイパス回路８ｂを作動油が流れて発生させる特性Ａによる減衰力の設定の自由度が得られるものである。その他の構造，作用，効果は、図１，図２の実施の形態と同じである。
【００６０】
【発明の効果】
(1) 各請求項の発明によれば、減衰力制御回路の発生減衰力を伸側，圧側用のアンロードバルブのオン・オフ制御で減衰力特性Ｂ，Ｃの２モードに制御することができ、したがって、減衰力制御回路の発生減衰力を常に適切にスカイフック制御して効果的に車体や建築物の横振れを抑えることができる。
【００６１】
(2) 同じく、制御回路にはダンパ信号を使用せず、検出手段からの速度信号のみを利用しているから、従来のようなセンサ信号処理回路が不要となり、又ピストンロッドにスケールメモリを設ける必要もなく、構造が簡単で組付性，経済性にすぐれメンテナンスも容易となる。
【００６２】
(3) 同じく減衰力制御回路には高圧リリーフ弁とオリフイスと低圧リリーフ弁とフェールセーフ弁を設けているだけであるから部品点数が少なく、構造が簡単となり、回路構成の簡素化が図れ、組付性，経済性にすぐれ、メンテナンスも容易となる。
【００６３】
(4) 同じくフェールセーフ時においても所望の減衰効果を保証することができ安全性にすぐれている。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の制振用ダンパを用いた鉄道車両の横振れ制振システムの一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】同上の横振れ制振システムに使用する制振用ダンパの構成例を示す回路図である。
【図３】実施用ダンパの減衰力特性図である。
【図４】制振用ダンパの作動状態を示す回路図である。
【図５】制振用ダンパの作動状態を示す回路図である。
【図６】制振用ダンパの作動状態を示す回路図である。
【図７】制振用ダンパの作動状態を示す回路図である。
【図８】制振ダンパの他の実施の形態に係る回路図である。
【図９】制振ダンパの他の実施の形態に係る回路図である。
【図１０】従来の制振システムのブロック図である。
【図１１】従来の制振用ダンパの回路図である。
【図１２】従来の減衰力特性図である。
【符号の説明】
１  台車
２  車体
３，４  セミアクティブ制御用ダンパ
５  車体側速度の検知手段
６  シリンダ
７  リザーバ
８  減衰力制御回路
１１  ヘッド側室
１２  ロッド側室
１８  圧側用のアンロードバルブ
１９  伸側用のアンロードバルブ
２２  サクションバルブ
２３  吸込流路
２６  減衰力発生要素であるオリフイス
３２  減衰力発生要素である高圧リリーフバルブ
３４  減衰力発生要素である低圧リリーフバルブ
４０  コンピュータ
４１  処理回路
４２  バルブドライバ回路
Ｔ  車体信号
Ｕ１，Ｕ２  車体速度信号
Ｐ    圧側用のアンロードバルブに対する切換信号
Ｑ    伸側用のアンロードバルブに対する切換信号
【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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