CN107226102A - 减震器以及铁路车辆用减震装置 - Google Patents

Abstract

本发明所提供的减震器以及铁路车辆用减震装置，能够通过将阻尼力设为可变从而抑制车身的振动，并且能够抑制车身的振动增加，而且减少每台转向架的电驱动阀的数量，从而降低成本。该铁路车辆用减震装置(S)具有安装于铁路车辆(V)的车身(B)与转向架(W)之间的第一减震器(DL)和第二减震器(DR)，该第一减震器(DL)和第二减震器(DR)均仅在伸长或收缩时的一种情况时发挥阻尼力，并且上述阻尼力能够改变，第一减震器(DL)在上述车身(B)相对于转向架(W)朝向左方移动时发挥阻尼力，第二减震器(DR)在车身(B)相对于转向架(W)朝向右方移动时发挥阻尼力。

Description

减震器以及铁路车辆用减震装置

技术领域

本发明涉及减震器以及铁路车辆用减震装置。

背景技术

一直以来，在铁路车辆用减震装置中，例如日本专利申请JP-5364323-B2(图3)、JP2011-201332A中所述，在车身与转向架之间安装了阻尼力可变减震器，以便抑制铁路车辆的车身相对于前进方向而在左右方向上的振动。

而且，在上述铁路车辆用减震装置中，利用传感器检测车身的振动，阻尼力可变减震器在能够发挥对车身的振动进行抑制的方向的阻尼力时增大阻尼力，阻尼力可变减震器在仅能够发挥促进车身的振动的方向的阻尼力时使阻尼力变为最小，从而利用被动的减震器实现悬挂控制。

发明内容

例如，图7所示的日本特开2011-201332号公报中记载的气缸装置100，在电动机停止期间作为阻尼力可变减震器发挥作用，其具备：缸体101，其与车身和转向架中的一方连接；活塞102，其滑动自如地插入缸体101内；活塞杆103，其插入缸体101内且与活塞102连接，并且与车身和转向架中的另一方连接；伸长侧室R1和压缩侧室R2，其是在缸体101内通过活塞102划分出的；储罐T；第一开关阀105，其被设置于连通伸长侧室R1与压缩侧室R2的第一通道104的中途；第二开关阀107，其被设置于连通压缩侧室R2与储罐T的第二通道106的中途；排出通道108，其将伸长侧室R1连接至储罐T；可变溢流阀109，其被设置于排出通道108中途且能够改变开阀压力；吸入通道110，其仅允许液体从储罐T朝向压缩侧室R2流动；以及整流通道111，其仅允许液体从压缩侧室R2朝向伸长侧室R1流动。

根据上述构成，在电动机停止期间通过第二开关阀107而允许第二通道106的连通、通过第一开关阀105将第一通道104阻断的情况下，由于当气缸装置100伸长时，被活塞102压缩的伸长侧室R1内的液体推开可变溢流阀109而向储罐T排出，因此，气缸装置100发挥抵抗伸长的阻尼力。但是，当气缸装置100在第二通道106连通、第一通道104被阻断的状态下收缩时，由于压缩侧室R2内的液体经由第二通道106向储罐T流出，并且液体经由整流通道111被供给至伸长侧室R1内，因此，气缸装置100无阻力地进行收缩。

另外，在电动机停止期间通过第一开关阀105允许第一通道104连通、通过第二开关阀107将第二通道106阻断的情况下，当气缸装置100进行收缩时，由于被活塞102压缩的压缩侧室R2内的液体经由整流通道111朝向伸长侧室R1移动，并且，因活塞杆进入而相应其体积的缸体内所剩余的液体推开可变溢流阀109而向储罐T排出，因此，气缸装置100发挥抵抗压缩的阻尼力。但是，当气缸装置100在第一通道104连通、第二通道106阻断的状态下伸长时，伸长侧室R1内的液体穿过第一通道104朝向压缩侧室R2移动，并且，因活塞杆退出而与其体积相应的缸体内不足的液体则穿过吸入通道110被供给至压缩侧室R2内供给缸体内不足的液体，因此，气缸装置100能够无阻力地伸长。

因此，例如在将上述气缸装置100设置为在车身朝向前进方向左方移动时伸长，在车体朝向前进方向右方移动时收缩的情况下，当车身朝向左方移动时，若将第二通道106连通，且将第一通道104阻断，则在车身朝向左方移动且相对于转向架也朝向左方移动时，气缸装置100伸长，从而发挥抵抗该伸长的阻尼力并抑制车身朝向左方移动，而且，能够通过调节可变溢流阀109的开阀压力而变更该阻尼力。但是，在转向架比车身更快地朝向左方移动，且车身朝向左方移动但相对于转向架朝向右方移动时，气缸装置100无阻力地进行收缩，从而不会促进车身朝向左方的移动。

同样，当车身朝向右方移动时，若将第一通道104连通，且将第二通道106阻断，则在车身朝向右方移动而相对于转向架也朝向右方移动时，气缸装置100收缩，从而发挥抵抗该收缩的阻尼力并抑制车身朝向右方的移动，并且，能够通过调节可变溢流阀109的开阀压力而变更该阻尼力。但是，在相同条件下，在转向架比车身更快地朝向右方移动，车身朝向右方移动但相对于转向架朝向左方移动时，气缸装置100会无阻力地进行伸长，从而不会促进车身朝向右方的移动。

即，根据上述气缸装置100，只要通过在执行基于悬挂控制规则主动控制时所使用的运算来求出抵抗气缸装置100的伸长的力(收缩方向的推力)和抵抗收缩的力(伸长方向的推力)，并控制可变溢流阀109的开阀压力使得气缸装置100能够发挥该力即可，即使按照这种方式设置，也不会在车身的速度的方向与车身和转向架的相对速度的方向不一致时，因转向架的振动而使车身振动。

而且，在以这种方式执行半主动控制的现有铁路车辆用减震装置中，虽然只要在车身与一台转向架之间仅安装一台作为阻尼力可变减震器的气缸装置100就能够抑制车身左右振动，并且抑制车身的振动增加，但是，在一台气缸装置100(减震器)中需要作为开关阀的第一开关阀105和第二开关阀107、以及作为可变阻尼阀的可变溢流阀109这三个电磁阀。而且，由于能够通过控制指令进行驱动的、利用螺线管的上述电磁阀、或者利用了电动机的电动阀这样的电驱动的阀门(以下，称为“电驱动阀”)的价格高昂，因此，在利用了作为阻尼力可变减震器而发挥作用的上述气缸装置100的现有铁路车辆用减震装置中，即使每台转向架安装一台气缸装置100，电驱动阀的数量也比较多，从而成本很高。

因此，本发明的目的在于，提供一种即使设置为能够以改变阻尼力的方式来抑制车身振动，并且能够抑制车身的振动增加，也能够减少每台转向架的电驱动阀的数量从而降低成本的减震器以及铁路车辆用减震装置。

为了实现上述目的，在本发明的铁路车辆用减震装置中，具备安装于铁路车辆的车身与转向架之间的第一减震器和第二减震器。而且，所述第一减震器和第二减震器均为单向作用且阻尼力可变，所述第一减震器在所述车身相对于所述转向架朝向左方移动时发挥阻尼力，所述第二减震器在所述车身相对于所述转向架朝向右方移动时发挥阻尼力。

另外，为了实现上述目的，在本申请发明的减震器中，具备：缸体；外缸，其在所述缸体的外周形成储罐；活塞，其以能够移动的方式被插入在所述缸体内且将所述缸体内划分为伸长侧室和压缩侧室；活塞杆，其与所述活塞连接，且穿过所述伸长侧室而从所述缸体向外方延伸；连通通道，其将所述储罐与所述伸长侧室连通；进气通道，其仅允许液体从所述储罐朝向所述压缩侧室的流动；阻尼通道，其将所述压缩侧室连接至所述储罐；以及，可变阻尼阀，其被设置于所述阻尼通道上。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1是简略图示出本发明的一个实施方式涉及的铁路车辆用减震装置的安装状态、并以车身正面朝向左侧的方式进行图示的俯视图。

图2是简略图示本发明的一个实施方式涉及的铁路车辆用减震装置的安装状态的后视图。

图3是在原理上图示本发明的一个实施方式涉及的铁路车辆用减震装置的第一减震器和第二减震器的图。

图4是在原理上图示本发明的一个实施方式涉及的铁路车辆用减震装置的第一减震器或第二减震器的第一变形例的图。

图5是在原理上图示本发明的一个实施方式涉及的铁路车辆用减震装置的第一减震器或第二减震器的第二变形例的图。

图6是图示了表示本发明的一个实施方式涉及的铁路车辆用减震装置的可变阻尼阀的变形例的电路图。

图7是现有铁路车辆用减震装置的气缸装置的电路图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。多幅附图中所赋予的同一符号表示同一构件所对应的构件。

如图1、图2所示，本发明的一个实施方式涉及的铁路车辆用减震装置S搭被载于铁路车辆V上。在铁路车辆V以及安装于该铁路车辆V上的状态下的铁路车辆用减震装置S中，如无特别说明，沿着铁路车辆V的前进方向而将前后左右仅称为“前”、“后”、“左”、“右”。如图1所示，一辆铁路车辆V中设有前后两台转向架W、W，通过这些转向架W、W来支撑一个车身B。另外，如图2所示，各转向架W能够以设置于车身B上的中心销P为中心进行旋转。而且，在车身B与各转向架W之间设有空气弹簧A，车身B由该空气弹簧A弹性支撑，从而允许车身B相对于转向架W的上下左右移动。

接着，铁路车辆用减震装置S具有安装于车身B与转向架W之间的两个一对的第一减震器DL和第二减震器DR。第一减震器DL和第二减震器DR具有相同的构成，且左右方向相反地安装于中心销P的左右两侧。虽然在该第一减震器DL和第二减震器DR被配置于穿过中心销P朝向左右水平延伸的直线上的情况下，由于在第一减震器DL和第二减震器DR发挥对车身B的左右水平方向(以下，简称为“横向”)的振动进行抑制的力时不会产生偏航方向的力矩，因而较为理想，但是，如图1所示，也可以将第一减震器DL和第二减震器DR以错开的方式配置于中心销P的前后，在该情况下，优选将第一减震器DL和第二减震器DR配置在各转向架W的靠前后的中央的位置处。

进而，铁路车辆用减震装置S通过半主动控制而对车身B的横向振动进行抑制，例如，通过进行悬挂控制而对车身B的横向振动进行抑制。具体而言，铁路车辆用减震装置S通过控制装置(未图示)而从车身B的横向速度求出用于对车身的振动进行抑制的力，并将第一减震器DL和第二减震器DR的阻尼力控制使其成为通过该控制装置所求出的上述力，从而对车身B的横向振动进行抑制。因此，在铁路车辆用减震装置S中，具备对车身B的横向的加速度进行检测的加速度传感器，将加速度传感器检测出的加速度进行积分，从而得到车身B的横向速度。此外，也可以使用其他的传感器、方法来求出车身B的横向速度，也可以通过悬挂控制以外的其他控制来抑制车身B的横向振动。

接着，如图3所示，第一减震器DL和第二减震器DR具有：缸体1；外缸2，其将缸体1的外周覆盖；活塞3，其以能够滑动的方式插入缸体1内；活塞杆4，其一端连结于活塞3上，另一端向缸体1外延伸；环状的顶盖5，其将缸体1和外缸2的一侧开口封闭且将活塞杆4在轴向上移动自如地进行支撑；以及，底盖6，其将缸体1和外缸2的另一侧开口封闭。而且，从缸体1突出的活塞杆4的前端和底盖6的末端分别设有安装构件(未图示)，缸体1经由被设置于底盖6上的安装构件而与中心销P(图2)连结，活塞杆4经由被设置于该活塞杆4上的安装构件而与转向架W(图2)连结。因此，在第一减震器DL和第二减震器DR中，当车身B与转向架W沿左右方向相对移动时，活塞杆4出入缸体1和外缸2而进行伸缩。

缸体1内形成有通过活塞3而划分出的活塞杆4侧的伸长侧室R1和活塞3侧的压缩侧室R2，活塞杆4贯穿伸长侧室R1的中心部。而且，伸长侧室R1和压缩侧室R2中填充有工作油等的液体。另外，缸体1的外周与外缸2之间的筒状空间为储罐T，其中填充有液体和气体。虽然该储罐T内无需通过气体的压缩填充而被加压，但是也可以被加压。

活塞3的外周上设有与缸体1的内周滑动接触的环状的密封圈30，该密封圈30用于防止伸长侧室R1与压缩侧室R2直接连通。另外，在顶盖5的内周，设有与活塞杆4的外周滑动接触的环状的密封圈构件50，从而防止伸长侧室R1内的液体朝向大气侧漏出。另外，在缸体1与底盖6之间也设有未图示的密封圈，该密封圈用于防止压缩侧室R2与储罐T不经由阻尼通道7和吸入通道8而连通。并且，外缸2与顶盖5之间、以及外缸2与底盖6之间，也通过焊接、粘结或者利用密封圈等而呈液密状地封闭。

另外，在缸体1的图3中的左端部上，形成有贯穿缸体1缸壁的孔1a，从而使伸长侧室R1与储罐T始终双向连通。该孔1a被设置为不会发生缩径。另外，底盖6上形成有连通压缩侧室R2与储罐T的阻尼通道7和吸入通道8。在阻尼通道7的中途设有可变溢流阀70，当压缩侧室R2内的压力达到规定的压力时打开而使阻尼通道7连通，从而允许液体从压缩侧室R2朝向储罐T的流动。另外，在吸入通道8的中途设有单向阀80，从而仅允许液体从储罐T朝向压缩侧室R2的流动。

可变溢流阀70被设置于阻尼通道7的中途，并被构成为，具有对阻尼通道7进行开关的阀体70a、以对阀体70a施加作用力从而阻断尼通道7的弹簧70b、以及通电时产生抵抗弹簧70b的推力的比例螺线管70c。另外，成为阻尼通道7的上游的压缩侧室R2的压力作用于阀体70a上，以使阻尼通道7打开。因此，可变溢流阀70为，当压缩侧室R2的压力超过开阀压力(溢流压力)时，朝向使阻尼通道7打开的方向按压阀体70a的由压缩侧室R2的压力所产生的推力与比例螺线管70c所产生的推力的合力，大于朝向使阻尼通道7阻断的方向对阀体70a施加作用力的弹簧70b的作用力，从而使阀体70a后退而释放阻尼通道7。

另外，在上述可变溢流阀70中，当使供给至比例螺线管70c的电流量增大时，能够增大比例螺线管70c所产生的推力。因此，当将供给至比例螺线管70c的电流量设为最大时，可变溢流阀70的开阀压力变为最小，当完全不向比例螺线管70c供给电流时，可变溢流阀70的开阀压力变为最大。由此，当对上述比例螺线管70c中流动的电流量进行调节时，能够调节可变溢流阀70的开阀压力。

以下，对于本实施方式涉及的铁路车辆用减震装置S、以及第一减震器DL和第二减震器DR的动作进行说明。

当活塞杆4从缸体1退出而使第一减震器DL和第二减震器DR伸长时，活塞3朝向图3中左侧移动从而使伸长侧室R1缩小、压缩侧室R2扩大。于是，缩小的伸长侧室R1内的液体经由孔1a朝向储罐T移动，并且，液体经由吸入通道8而被供给到扩大的压缩侧室R2中。液体能够在孔1a和吸入通道8中无阻力地移动，因此，第一减震器DL和第二减震器DR能够无阻力地伸长。

与此相反，当活塞杆4进入缸体1而使第一减震器DL和第二减震器DR收缩时，活塞3朝向图3中右侧移动从而使压缩侧室R2缩小、伸长侧室R1扩大。于是，缩小的压缩侧室R2内的液体推开可变溢流阀70，穿过阻尼通道7朝向储罐T移动，并且，液体经由孔1a而从储罐T被供给至扩大的伸长侧室R1中。由于压缩侧室R2的压力被控制为可变溢流阀70的开阀压力，且伸长侧室R1的压力与储罐T内的压力(以下，称为“储罐压力”)相等，因此，压缩侧室R2的压力与伸长侧室R1的压力之间产生差压，该差压作用于活塞3上，并作为妨碍活塞3朝向图3中右侧移动的阻尼力而被输出。

另外，如上所述，在铁路车辆V中，针对一台转向架W而在中心销P的左右两侧以左右方向相反的方式安装有成对的第一减震器DL和第二减震器DR，并且，第一减震器DL和第二减震器DR各自的缸体1、1与中心销P连结，第一减震器DL和第二减震器DR各自的活塞杆4、4与转向架W连结。因此，在车身B相对于转向架W朝向左方移动时，左侧的第一减震器DL收缩而右侧的第二减震器DR伸长，与此相反，当车身B相对于转向架W朝向右方移动时，右侧的第二减震器DR收缩而左侧的第一减震器DL伸长。

而且，在铁路车辆用减震装置S中，在车身B朝向左方移动的情况下，使左侧的第一减震器DL发挥阻尼力，并且将向右侧的第二减震器DR的可变溢流阀70供给的供给电流量设为最大，从而使该第二减震器DR不发挥阻尼力。于是，在该条件下，在车身B朝向左方移动且车身B相对于转向架W朝向左方移动的情况下，右侧的第二减震器DR无阻力地伸长，并且左侧的第一减震器DL收缩并发挥阻尼力，从而抑制车身B朝向左侧移动。相对于此，在相同条件下，在车身B朝向左方移动，而转向架W比车身B更快地朝向左侧移动，从而使车身B相对于转向架W朝向右方移动的情况下，由于左侧的第一减震器DL无阻力地伸长，右侧的第二减震器DR的阻尼力变为最小，因此，右侧的第二减震器DR也无阻力地收缩。

另一方面，在上述铁路车辆用减震装置S中，当车身B朝向右方移动时，使右侧的第二减震器DR发挥阻尼力，并且将向第一减震器DL的可变溢流阀70供给的供给电流量设为最大，从而使该第一减震器DL不发挥阻尼力。于是，在该条件下，在车身B朝向右方移动且车身B相对于转向架W朝向右方移动的情况下，左侧的第一减震器DL无阻力地伸长，并且右侧的第二减震器DR收缩而发挥阻尼力，从而抑制车身B朝向右方的移动。相对于此，在相同条件下，在虽然车身B朝向右方移动，而转向架W比车身B更快地朝向右方移动，从而使车身B相对于转向架W朝向左方移动时，右侧的第二减震器DR无阻力地伸长，左侧的第一减震器DL的阻尼力变为最小，因此，左侧的第一减震器DL也无阻力地收缩。

因此，根据上述铁路车辆用减震装置S，只要通过在实施基于悬挂控制规则的主动控制时所使用的运算而求出抵抗第一减震器DL和第二减震器DR的压缩的力、即阻尼力，并对可变溢流阀70的开阀压力进行控制使得第一减震器DL和第二减震器DR能够发挥最适当的阻尼力即可，即使以这种方式设置，也会不会在车身B的速度方向和车身B与转向架W的相对速度的方向不一致时(如上所述，在虽然车身B朝向左方移动，但车身B相对于转向架W朝向右方移动时，或者，虽然车身B朝向右方移动，但车身B相对于转向架W朝向左方移动时)因转向架W的振动而使车身B振动增加。并且，虽然需要根据车身B的移动方向的改变而对向可变溢流阀70供给的供给电流量的设定进行切换，但是，由于车身B的振动频率低于转向架W的振动频率，且车身B与转向架W相比而缓慢摆动，因此，不会出现向可变溢流阀70供给的供给电流量的切换不及时的情况，从而不会要求可变溢流阀70具有较高的响应性。

以下，对于本实施方式涉及的铁路车辆用减震装置S、以及第一减震器DL和第二减震器DR的作用效果进行说明。

在本实施方式中，第一减震器DL和第二减震器DR具备：缸体1；外缸2，其在该缸体1的外周形成储罐T；活塞3，其以能够移动的方式插入缸体1内且将缸体1内划分为伸长侧室R1和压缩侧室R2；活塞杆4，其与该活塞3连结，且穿过伸长侧室R1从缸体1向外延伸；孔(连通通道)1a，其将储罐T与伸长侧室R1连通；吸入通道8，其仅允许液体从储罐T朝向压缩侧室R2的流动；阻尼通道7，其将压缩侧室R2连接至储罐T；以及，可变溢流阀(可变阻尼阀)70，其被设置于该阻尼通道7上。

根据上述构成，第一减震器DL和第二减震器DR成为仅在压缩时发挥阻尼力的压力作用式减震器，而在伸长时不发挥阻尼力地无阻力地伸长。此外，通过可变溢流阀70的开阀压力的调节，能够使第一减震器DL和第二减震器DR收缩时的阻尼力可变。因此，只要针对一台转向架W而以左右反向的方式安装上述一对压力作用式的第一减震器DL和第二减震器DR，则能够通过使第一减震器DL和第二减震器DR的阻尼力可变来抑制车身B的横向振动，并且能够抑制车身B的振动增加。以左右反向的方式安装第一减震器DL和第二减震器DR是指：使其安装成，车身B相对于转向架W横向移动时，第一减震器DL和第二减震器DR的动作方向成为相反方向，具体是以如下方式进行安装，即：当车身B和转向架W朝向左右一侧相对移动时，第一减震器DL和第二减震器DR中的一个减震器伸长而另一个减震器收缩，当车身B和转向架W朝向左右另一侧相对移动时，一个减震器收缩而另一个减震器伸长即，第一减震器DL和第二减震器DR的配置并不限于图1、图2所示的方式，能够适当地进行变更。

另外，在现有的铁路车辆用减震装置中，通过使阻尼力可变来抑制车身B的横向振动，并且为了抑制车身B的振动增加而在每台转向架中至少需要一台气缸装置100，每台气缸装置所需的电驱动阀的数量为：作为开关阀的第一开关阀105和第二开关阀107、以及作为可变阻尼阀的可变溢流阀109这三个。相对于此，在利用成对的第一减震器DL和第二减震器DR的上述铁路车辆用减震装置S中，每台减震器所需的电驱动阀的数量为作为可变阻尼阀的可变溢流阀70这一个。因此，即使每台转向架需要一对(两台)减震器，也能够将每台转向架W所需的电驱动阀的数量设为两个，从而能够与现有技术相比而有所削减。即，在利用上述第一减震器DL和第二减震器DR的铁路车辆用减震装置S中，能够减少利用螺线管的电磁阀、或者利用电动机的电动阀这样的电驱动阀的数量，从而降低成本。

另外，在现有的气缸装置100中，被设为液体始终沿一个方向在压缩侧室R1、伸长侧室R1以及储罐T中循环的单向流动型。在这样的单向流动型的气缸装置100中，将活塞杆103的横截面积设为活塞102的横截面积的二分之一。这是因为：当以这种方式设置时，活塞102的伸长侧室R1侧的受压面积变为压缩侧室R2侧的受压面积的二分之一，在伸长时和压缩时发挥的力的大小相同，因此，使控制简洁。而且，上述气缸装置100在伸缩时发挥的力分别成为为活塞102的横截面积的二分之一乘以伸长侧室R1的压力所得的值。

相对于此，本实施方式的上述第一减震器DL和第二减震器DR所发挥的力成为，活塞3的压缩侧室R2侧的受压面积乘以压缩侧室R2的压力所得的值。因此，由于在欲通过上述第一减震器DL和第二减震器DR得到与现有气缸装置100相等的力，并且通过使相对于位移量的流量相同而得到同等的响应性时，能够将活塞3的横截面积设为现有的二分之一，因此，能够使缸体1的内径小于现有内径。于是，缸体1的外径以及外缸2的内外径均小于现有值，从而能够使第一减震器DL和第二减震器DR小型化。由此，因为第一减震器DL和第二减震器DR为小型，能够抑制材料费而降低成本，并且，即使在一台转向架上设置第一减震器DL和第二减震器DR，也容易确保安装空间。

并且，如上所述，在气缸装置100为单向流动型的情况下，伸长侧室R1内的压力变高。由此，由于当伸长侧室R1内的压力变高时，该压力朝向上推顶盖112的方向发挥作用，因此，气缸装置100具有将缸体101的外周覆盖的外缸，在该外缸与缸体101之间形成储罐T的情况下，对外缸、该外缸与顶盖112的接合部、以及外缸与底盖113的接合部施加拉伸方向的负载。因此，在伸长侧室R1内成为高压的气缸装置100中，需要将外缸和外缸的接合部的拉伸强度设为能够承受上述载重的强度，从而要求较高强度。

相对于此，在本实施方式的上述第一减震器DL和第二减震器DR中，由于伸长侧室R1的压力为储罐压力且大致固定，而且不会变高，因此，对于外缸2、外缸2的接合部的拉伸强度的要求降低。因此，能够减小外缸2的厚度、或者利用合成树脂形成外缸2，从而能夠製造廉价且轻量的外缸2。此外，在通过焊接对外缸2与顶盖5以及底盖6进行接合的情况下，由于要求性能较低而容易进行焊接作业，并且，也可以通过开口环或压入等进行它们的接合，从而能够采用简单的连结方法。

并且，在上述气缸装置100中，如上所述，由于伸长侧室R1内成为高压，因此，在将活塞杆103的外周密封的情况下，需要将成为大气侧的低压侧的密封圈构件114和成为缸体101侧的高压侧的密封圈构件115双方设置为串联。由于该高压侧的密封圈构件115承受伸长侧室R1的压力而被压缩从而使内径缩小，因此，具有上述高压侧的密封圈构件115被强力按向活塞杆103的倾向。因此，高压侧的密封圈构件115容易被磨损，从而更换频率较高。

相对于此，在本实施方式的上述第一减震器DL和第二减震器DR中，如上所述，由于伸长侧室R1内的压力不会成为高压，因此，去除高压侧的密封圈构件115，仅设置低压侧的密封圈构件50即可。因此，能够减少构件数量从而降低成本，并且能够使活塞杆4相对于缸体1的动作良好。

由上述理由可知，在第一减震器DL、第二减震器DR以及气缸装置100中，在将除了电驱动阀等的阀门类之外的部分作为主体时，与气缸装置100的主体相比较，能够格外地降低第一减震器DL和第二减震器DR的主体的制造成本。因此，即使每台转向架W需要两台减震器(第一减震器DL和第二减震器DR)，但与具备气缸装置100的铁路车辆用减震装置相比较，根据具备上述第一减震器DL和第二减震器DR的铁路车辆用减震装置S也能够降低每台转向架W的成本。但是，成对的第一减震器DL和第二减震器DR的构成并不限于上述构成，也可以适当地进行变更。图4中表示第一减震器DL和第二减震器DR的第一变形例，图5中表示第一减震器DL和第二减震器DR的第二变形例。

图4所示的第一变形例涉及的减震器D1具备：缸体1；储罐T，其被设置于该缸体1外部；活塞3，其以能够移动的方式插入缸体1内且将缸体1内划分为伸长侧室R1和压缩侧室R2；活塞杆4，其与该活塞3连结且穿过伸长侧室R1从缸体1向外延伸；孔(连通通道)3a，其将伸长侧室R1与压缩侧室R1连通；吸入通道8，其仅允许液体从储罐T朝向压缩侧室R2的流动；阻尼通道7，其将压缩侧室R2连接至储罐T；以及，可变溢流阀(可变阻尼阀)70，其被设置于该阻尼通道7上。而且，上述孔3a被设置为不会发生缩径。

根据上述构成，减震器D1为仅在收缩时发挥阻尼力的压力作用式的减震器，从而在伸长时不发挥阻尼力而无阻力地伸长。此外，通过可变溢流阀70的开阀压力的调节，能够将减震器D1进行收缩时的阻尼力设为可变。因此，只要针对一台转向架W而以左右反向的方式安装一对上述压力作用式的减震器D1、或者以左右反向安装该减震器D1和第一减震器DL或者第二减震器DR任意一个，则能够将减震器D1、D1、或者减震器D1和第一减震器DL或第二减震器DR的阻尼力设为可变，从而抑制车身B的横向振动，并且能够抑制车身B的振动增加。

而且，在铁路车辆用减震装置S利用上述减震器D1的情况下，每台减震器所需的电驱动阀的数量也仅为作为可变阻尼阀的可变溢流阀70这一个。因此，即使每台转向架需要一对(两台)减震器，也能够将每台转向架W所需的电驱动阀的数量设为两个，能够与现有技术相比而有所削减。即，在利用上述减震器D1的铁路车辆用减震装置S中，也能够减少电驱动阀的数量，从而降低成本。而且，即使上述压力作用式的第一减震器DL、第二减震器DR以及减震器D1在伸长侧室R1产生吸入不良，但由于不发挥伸长侧阻尼力，因而即使孔1a、3a以稍微缩径的方式而发挥作用也没有问题。

另外，在减震器D1收缩时，缩小的压缩侧室R2内的液体向扩大的伸长侧室R1中移动，从而使两者的压力变得相等，并且，与进入缸体1内的活塞杆的体积相对应的量的液体推开可变溢流阀70并朝向储罐T移动。因此，缸体1内的压力成为可变溢流阀70的开阀压力，减震器D1所产生的力成为上述压力乘以活塞3的伸长侧室R1侧和压缩侧室R2侧的受压面积差所得的值。在上述减震器D1中，由于伸长侧室R1的压力成为高压，因此，虽然需要在活塞杆4的外周设置高压侧的密封圈构件51，但是，由于能够使伸长侧室R1与压缩侧室R2的压力相同，因此，能够省略活塞3外周的密封件30(图3)。

而且，在欲通过上述减震器D1得到与现有的气缸装置100相等的力，并且得到同等的响应性时，能够将活塞3的横截面积设为小于现有横截面积。这是因为：在如此构成的情况下，只要使活塞3两侧的受压面积差与现有技术相同即可，伸长侧室R1侧的受压面积为压缩侧室R2侧的受压面积的二分之一以下亦可。由此，当缩小活塞3的横截面积时，能够缩小缸体1的内径，并且也能够缩小缸体1的外径以及外缸2的内外径，因此，能够使减震器D1小型化，并且能够降低成本。

另外，由于在上述减震器D1中不需要将伸长侧室R1与储罐T连通的通道，因此，也可以不在缸体1的外周利用外缸2形成储罐T，而将该储罐T与缸体1并排设置。

接着，图5所示的第二变形例涉及的减震器D2具备：缸体1；外缸2，其在该缸体1的外周形成储罐T；活塞3，其以能够移动的方式插入缸体1内且将缸体1内划分为伸长侧室R1和压缩侧室R2；活塞杆4，其与该活塞3连结且穿过伸长侧室R1从缸体1向外延伸；活塞通道3b，其仅允许液体从压缩侧室R2朝向伸长侧室R1的流动；吸入通道8，其仅允许液体从储罐T朝向压缩侧室R2的流动；阻尼通道9，其将伸长侧室R1连接至储罐T；以及，可变溢流阀(可变阻尼阀)90，其被设置于该阻尼通道9上。与上述可变溢流阀70同样，该可变溢流阀90被设置于阻尼通道9的中途，并被构成为，具有：对阻尼通道9进行开关的阀体90a、以将阻尼通道9阻断的方式向阀体90a施加作用力的弹簧90b、以及通电时产生抵抗弹簧90b的推力的比例螺线管90c。另外，成为阻尼通道9的上游的伸长侧室R1的压力以使阻尼通道9打开的方式作用于阀体90a上。

根据上述构成，减震器D2为仅在伸长时发挥阻尼力的拉伸作用式的减震器，从而在收缩时不发挥阻尼力而无阻力地收缩。此外，通过可变溢流阀90的开阀压力的调节，能够将减震器D2伸长时的阻尼力设为可变。因此，只要针对一台转向架W以左右反向的方式安装一对上述拉伸作用式的减震器D2、或者左右相同的方向安装拉伸作用式的减震器D2和压力作用式的第一减震器DL、第二减震器DR或者减震器D1，则能够改变减震器D2的阻尼力、或者减震器D2和第一减震器DL、第二减震器DR或者减震器D1的阻尼力，从而能够抑制车身B的横向振动，并且能够抑制车身B的振动增加。左右相同的方向安装减震器是指：将其安装为，在车身B相对于转向架W横向移动时，使得两个减震器同时伸缩。

而且，在铁路车辆用减震装置S利用上述减震器D2的情况下，每台减震器所需的电驱动阀的数量也仅为作为可变阻尼阀的可变溢流阀90这一个。因此，即使每台转向架需要一对(两台)减震器，也能够将每台转向架W所需的电驱动阀的数量设为两个，从而能够与现有技术相比而有所削减。即，在利用上述减震器D2的铁路车辆用减震装置S中，也能够减少电驱动阀的数量，从而降低成本。

另外，在本实施方式中，为了发挥阻尼力并使该阻尼力可变，在第一减震器DL、第二减震器DR、减震器D1以及减震器D2中设置可变阻尼阀，并利用可变溢流阀70、90作为该可变阻尼阀。该可变溢流阀70、90是具有比例螺线管70c、90c的电磁阀，并在发生不能通电的故障时，作为开阀压力被固定为最大的压力控制阀而发挥作用。因此，在故障时，第一减震器DL、第二减震器DR、减震器D1以及减震器D2的阻尼力相对于活塞速度而唯一确定。此外，可变阻尼阀也可以是例如利用电动机的电动阀，用于发挥阻尼力并使阻尼力可变的构成能够适当地进行变更。图6中示出可变阻尼阀的变形例。此外，虽然该变形例涉及的可变阻尼阀71被设置于将压缩侧室R2与储罐T连通的阻尼通道7上，但是，当然也可以将该可变阻尼阀71设置于将伸长侧室R1与储罐T连通的阻尼通道9上以取代可变溢流阀90。

图6所示的可变阻尼阀71被构成为，具有：被设置于阻尼通道7中途的第一溢流阀72、以及串联设置于围绕第一溢流阀72的副通道7a上的第二溢流阀73和开关阀74。第一溢流阀72具有对阻尼通道7进行开关的阀体72a、以对阀体72a施加作用力从而阻断阻尼通道7的弹簧72b，并且，成为上游的压缩侧室R2(图3)的压力以使阻尼通道7打开的方式作用于阀体72a上。另外，第二溢流阀73具有对副通道7a进行开关的阀体73a、和以对阀体73a施加作用力从而阻断副通道7a的弹簧73b，并且，成为上游的压缩侧室R2的压力以使副通道7a打开的方式作用于阀体73a上。另外，开关阀74被设置于第二溢流阀73的下游，并且具有：阀体74a，其位于将副通道7a连通的连通位置或者将副通道7a阻断的阻断位置；弹簧74b，其对阀体74a施加作用力以使阀体74a位于连通位置；比例螺线管74c，其在通电时抵抗弹簧74b的作用力从而将阀体74a切换至阻断位置；以及推杆74d，其从阀体74a朝向第一溢流阀72侧延伸。而且，在通电时，比例螺线管74c的推力经由推杆74d也传递至第一溢流阀72的阀体72a，上述推力朝向抵抗弹簧72b的作用力的方向发挥作用。

因此，第一溢流阀72被构成为：当压缩侧室R2的压力超过开阀压力时，朝向使阻尼通道7打开的方向推动阀体72a的压缩侧室R2内的压力所产生的推力与比例螺线管72c所产生的推力之和，大于朝向使阻尼通道7阻断的方向对阀体72a施加作用力的弹簧72b的作用力，从而使阀体72a后退而使阻尼通道7打开。即，第一溢流阀72与开关阀74的比例螺线管74c一同构成可变溢流阀，能够通过供给至比例螺线管74c的电流量的调节而调节开阀压力。

进而，在上述可变阻尼阀71中，在故障时，由于开关阀74位于连通位置，因此，即使第一溢流阀72的开阀压力变为最大，但当压缩侧室R2的压力超过第二溢流阀73的开阀压力时，第二溢流阀73会将副通道7a打开。另外，在通电时，由于副通道7a通过开关阀74而被阻断，因此，压缩侧室R2的液体不会穿过第二溢流阀73朝向储罐T移动。因此，由于根据上述可变阻尼阀71，能够将控制时进行动作的第一溢流阀72的开阀压力和故障时进行动作的第二溢流阀73的开阀压力互不影响而独立地进行设定，因此，能够使控制时和故障时的阻尼力分别达到最佳。

另外，在本实施方式中，一辆铁路车辆V中，在前后设有转向架W，各转向架W、W各自设有成对的第一减震器DL和第二减震器DR。因此，在现有的铁路车辆用减震装置中，针对每辆铁路车辆V而需要六个电驱动阀，但是，上述铁路车辆用减震装置S中，由于每辆铁路车辆V仅需要四个电驱动阀，因而较高效地降低成本。而且，在一对减震器中的一个或者两个中使用减震器D1、D2时也能够得到上述效果。但是，也可以仅在一台转向架W上搭载本发明涉及的第一减震器DL、第二减震器DR、减震器D1或者减震器D2，而在另一台转向架W上利用现有的气缸装置100。

另外，在本实施方式中，可变溢流阀(可变阻尼阀)70被安装于缸体1上，缸体1连结于车身B上。由于车身B与转向架W相比而不会发生振动，因此，在将可变溢流阀70安装于该车身B上时，能够抑制可变溢流阀70的振动。而且，在如图5所示的可变溢流阀90那样被安装于顶盖5上，且经由该顶盖5安装于缸体1上时也能够得到上述效果，并且无论可变阻尼阀的构成如何均能够得到上述效果。此外，虽然在本实施方式中，上述可变溢流阀70被安装于底盖6上，并经由该底盖6被安装于缸体1上，但是，也可以直接安装于缸体1上，还可以安装于外缸2上，再经由该外缸2和底盖6而被安装于缸体1上。另外，虽然在直接或者经由其他构件而安装有可变溢流阀70、90或可变阻尼阀71的缸体1连结于转向架W上时，必须确保配线的行程充裕，但是即便如此也是可以的。

另外，在本实施方式中，设置于一台转向架W上的成对的第一减震器DL和第二减震器DR均在收缩时发挥阻尼力。即，第一减震器DL和第二减震器DR均为压力作用式的减震器，容易将可变溢流阀70等的可变阻尼阀设置于底盖6上。在此，虽然如图5所示的减震器D2那样，可以将作为可变阻尼阀的可变溢流阀90安装于顶盖5上，但是，顶盖5是允许活塞杆4插通且将缸体1和外缸2的开口封闭的构件，且在形成流道并安装可变阻尼阀时，结构变得复杂。另外，顶盖5上大多数情况下安装有防尘罩(未图示)的一端，该防尘罩将该活塞杆4的外周覆盖从而保护活塞杆4的滑动面。因此，在将可变阻尼阀设置于顶盖5上时，必须避开防尘罩而安装可变阻尼阀，因此不易安装。此外，由于可变阻尼阀较重，因此，在将这样的重物安装于对活塞杆4进行支撑的部分的附近时，该部分相对于活塞杆4而倾斜，从而有可能妨碍活塞杆4的顺畅移动。

由上述情况可知，在将可变阻尼阀安装于底盖6上时，能够简化第一减震器DL和第二减震器DR的结构，从而能够降低成本，并且，能够使活塞杆4相对于缸体1的动作良好。利用减震器D1也能够得到上述效果，并且，当然无论可变阻尼阀的结构如何均能够得到上述效果。

此外，压力作用式的减震器的构成并不限于上述构成，也可以适当地进行变更。另外，成对的第一减震器DL和第二减震器DR中的一个或两个也可以为拉力作用式的减震器(例如减震器D2)，也能够对单向作用的减震器的组合进行适当变更。

另外，在本实施方式中，铁路车辆用减震装置S具有被安装于铁路车辆V的车身B与转向架W之间的第一减震器DL和第二减震器DR。而且，该第一减震器DL和第二减震器DR均仅在收缩时发挥阻尼力，并且上述阻尼力为可变，第一减震器DL在车身B相对于转向架W朝向左方移动时发挥阻尼力，第二减震器DR在车身B相对于转向架W朝向右方移动时发挥阻尼力。

根据上述构成，通过将阻尼力设为可变从而抑制车身B的横向振动，并且当防止车身B的振动增加时，所需的电驱动阀的数量是对每一个第一减震器DL和第二减震器DR为各一个。因此，即使每台转向架需要一对(两台)减震器(第一减震器DL和第二减震器DR)，也能够将每台转向架W所需的电驱动阀的数量设为两个，能够与现有技术相比而有所衰减。即，在上述铁路车辆用减震装置S中，能够减少利用螺线管的电磁阀、或者利用电动机的电动阀这样的电驱动阀的数量，从而能够降低成本。当然，将成对的第一减震器DL和第二减震器DR中的一个或两个替换为减震器D1、D2也能够得到该效果，且无论单向作用的减震器的构成、以及发挥阻尼力且用于改变阻尼力的构成如何均能够得到上述效果。

本申请要求2016年3月24日在日本特许厅申请的特愿2016-059365作为优先权，并将该申请的所有内容通过参照而全部引入本说明书。

Claims (7)

1.一种铁路车辆用减震装置，其特征在于，

具备安装于铁路车辆的车身与转向架之间的第一减震器和第二减震器；

所述第一减震器和所述第二减震器均仅在伸长或收缩的一种情况时发挥阻尼力，并且所述阻尼力为可变，

所述第一减震器在所述车身相对于所述转向架朝向左方移动时发挥阻尼力，

所述第二减震器在所述车身相对于所述转向架朝向右方移动时发挥阻尼力。

2.如权利要求1所述的铁路车辆用减震装置，其特征在于，

所述第一减震器和所述第二减震器均仅在收缩时发挥阻尼力。

3.如权利要求1所述的铁路车辆用减震装置，其特征在于，

所述第一减震器和所述第二减震器中的至少一个减震器具备：

缸体；

外缸，其在所述缸体的外周形成储罐；

活塞，其插入所述缸体内且能够移动，并且将所述缸体内划分为伸长侧室和压缩侧室；

活塞杆，其与所述活塞连结，并且穿过所述伸长侧室从所述缸体向外延伸；

连通通道，其将所述储罐与所述伸长侧室连通；

吸入通道，其仅允许液体从所述储罐朝向所述压缩侧室的流动；

阻尼通道，其将所述压缩侧室连接至所述储罐；以及

可变阻尼阀，其被设置于所述阻尼通道上。

4.如权利要求1所述的铁路车辆用减震装置，其特征在于，

所述第一减震器和所述第二减震器中的至少一个减震器具备：

缸体；

储罐，其被设置于所述缸体的外侧；

活塞，其插入所述缸体内且能够移动，并且将所述缸体内划分为伸长侧室和压缩侧室；

活塞杆，其与所述活塞连结，并且穿过所述伸长侧室内从所述缸体向外延伸；

连通通道，其连通所述伸长侧室与所述压缩侧室；

吸入通道，其仅允许液体从所述储罐朝向所述压缩侧室流动；

阻尼通道，其将所述压缩侧室连接至所述储罐；以及

可变阻尼阀，其被设置于所述阻尼通道上。

5.如权利要求3或4所述的铁路车辆用减震装置，其特征在于，

所述可变阻尼阀安装于所述缸体上，所述缸体与所述车身连结。

6.如权利要求1所述的铁路车辆用减震装置，其特征在于，

一辆铁路车辆的前后设有所述转向架，前侧的所述转向架和后侧的所述转向架上各自设有所述第一减震器和所述第二减震器。

7.一种减震器，其特征在于，具备：

缸体；

外缸，其在所述缸体的外周形成储罐；

活塞，其插入所述缸体内且能够移动，并且将所述缸体内划分为伸长侧室和压缩侧室；

活塞杆，其与所述活塞连结，并且穿过所述伸长侧室内从所述缸体向外延伸；

连通通道，其将所述储罐与所述伸长侧室连通；

吸入通道，其仅允许液体从所述储罐朝向所述压缩侧室的流动；

阻尼通道，其将所述压缩侧室连接至所述储罐；以及

可变阻尼阀，其被设置于所述阻尼通道上。