WO2016063944A1 - 液圧機器 - Google Patents

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valve
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貴之 小川
拓哉 高下
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    • B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
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    • B61F5/22—Guiding of the vehicle underframes with respect to the bogies
    • B61F5/24—Means for damping or minimising the canting, skewing, pitching, or plunging movements of the underframes
    • B61F5/245—Means for damping or minimising the canting, skewing, pitching, or plunging movements of the underframes by active damping, i.e. with means to vary the damping characteristics in accordance with track or vehicle induced reactions, especially in high speed mode
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    • F16F2228/00—Functional characteristics, e.g. variability, frequency-dependence
    • F16F2228/06—Stiffness
    • F16F2228/066—Variable stiffness

Definitions

  • the present invention relates to a hydraulic device.
  • the damper includes a cylinder connected to one of the bogie and the vehicle body of the railway vehicle, a piston that is slidably inserted into the cylinder, and the other of the piston, the bogie, and the vehicle body that is inserted into the cylinder.
  • a rod connected to the cylinder, a rod side chamber and a piston side chamber partitioned by a piston in a cylinder, a tank, a first on-off valve provided in the middle of a first passage communicating the rod side chamber and the piston side chamber, a piston side chamber, A second opening / closing valve provided in the middle of the second passage communicating with the tank, a discharge passage connecting the rod side chamber to the tank, and a variable relief valve provided in the middle of the discharge passage are provided.
  • the damping force generated during expansion and contraction can be adjusted by the variable relief valve. Further, when the first on-off valve is opened and the second on-off valve is closed, the extension side chamber and the pressure side chamber are in communication with each other, and hydraulic fluid is not pushed out from the cylinder to the discharge passage during extension. Although the damping force can be exhibited, the extension side does not exhibit the damping force.
  • the damper when the first on-off valve is closed and the second on-off valve is opened, the pressure side chamber and the tank are brought into communication with each other, and the hydraulic oil is not pushed out from the inside of the cylinder to the discharge passage due to contraction, and the damper is attenuated on the extension side. Although the force can be exhibited, the pressure side does not exhibit the damping force.
  • the damper When the damper is configured in this way, the damper can be set to a so-called single effect by opening and closing the first on-off valve and the second on-off valve, and the damper does not automatically generate a damping force in a region where the skyhook control force cannot be generated. Therefore, the semi-active control of the rail car body can be easily performed.
  • the damper as described above generally employs a structure in which an outer cylinder covering the cylinder is provided and a tank is provided between the cylinder and the outer cylinder.
  • the damper needs to be provided with a first passage to communicate the extension side chamber to the compression side chamber without a tank.
  • the first passage is exposed to the outside, so that a structure that accommodates in the tank is adopted.
  • the damper is welded to one end of an outer cylinder 101 that covers the cylinder 100 and closes one end of the outer cylinder 101, and is welded to the other end of the outer cylinder 101.
  • a rod guide 105 that is bolted to the head cap 103 and guides the movement of the rod 104.
  • the first passage is formed between the cylinder 100 and the outer cylinder 101. It is formed by a pipe 106 accommodated in the tank.
  • the pipe 106 passes through the head cap 103 and is bridged between the bottom cap 102 and the head cap 103.
  • the pipe 106 is brazed into the hole provided in the bottom cap 102, and then the cylinder 100 and the outer cylinder 101 are assembled to the bottom cap 102. Further, the head cap 103 is fitted into the outer cylinder 101 while the pipe 106 is passed through a hole provided in the head cap 103 so that an excessive load is not applied to the brazed pipe 106, and the head cap 103 is fitted into the outer cylinder 101. Weld.
  • the rod guide 105 is laminated on the head cap 103. In this case as well, it is necessary to pass the pipe 106 through the hole provided in the rod guide 105. It is necessary to assemble carefully so as not to apply excessive load. When a load is applied to the pipe 106, the portion brazed to the bottom cap 102 is peeled off, the tank and the pipe 106 are communicated with each other, and the damper becomes a defective product, so that careful work is required. Since such work is required, the assembly work becomes very troublesome.
  • the rod guide 105 is fitted to the outer periphery of the right end of the cylinder 100 in the drawing and holds the cylinder 100 together with the bottom cap 102, but it is difficult to apply an axial force to the cylinder 100.
  • the conventional damper cannot apply an axial force to the cylinder 100, the cylinder 100 is idle in the axial direction inside the damper. Then, when the piston 107 in the cylinder 100 moves, the cylinder 100 also moves due to friction, and the expansion side chamber and the compression side chamber are neither compressed nor expanded, resulting in a situation where the damping force cannot be exerted. Therefore, in the conventional damper, there is a problem that a dead zone in which a force cannot be exerted unless the piston 107 moves more than the axial play of the cylinder 100 is generated.
  • the present invention was devised to improve the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to provide a hydraulic device that has no dead band in generating force and does not cause contamination.
  • the hydraulic device in the problem solving means of the present invention includes a bottom cap and a head cap that are respectively welded to the outer cylinder, and a rod guide that is fastened to the head cap, and one end of the pipe is provided.
  • the bottom cap and the other end of the pipe are fitted to the rod guide, and the cylinder is sandwiched between the bottom cap and the rod guide. Therefore, the hydraulic device of the present invention can add axial force to the cylinder while supporting the pipe, the interior of which is isolated from the tank, by the bottom cap and the rod guide. In the hydraulic device of the present invention, it is not necessary to braze the pipe to the bottom cap.
  • the actuator A is configured to suppress the lateral movement of the vehicle body B of the railway vehicle.
  • the actuator A includes a cylinder 1, a rod 2 that is movably inserted into the cylinder 1, an outer cylinder 3 that accommodates the cylinder 1 inside, and between the cylinder 1 and the outer cylinder 3. 1, a bottom cap 4 coupled to the left end in FIG. 1 that is one end of the outer cylinder 3, and an annular head cap 5 coupled to the right end in FIG. 1 that is the other end of the outer cylinder 3.
  • the rod guide 6 that is fastened to the head cap 5 and guides the movement of the rod 2 inserted inside, and is accommodated in the tank T and sandwiched between the bottom cap 4 and the rod guide 6, And a pipe 7 forming a passage to be isolated.
  • the actuator A also includes a hydraulic circuit C communicated with the cylinder 1 by a pipe 7 and can be actively expanded and contracted by supplying hydraulic pressure from a pump 32 provided in the hydraulic circuit C. is there. As shown in FIG. 2, the actuator A is interposed as a pair between the carriage W and the vehicle body B of the railway vehicle, and suppresses horizontal and horizontal vibrations relative to the vehicle traveling direction of the vehicle body B. Thus, it is used as a vibration damping device for the vehicle body B.
  • the cylinder 1 has a cylindrical shape, and one end that is the left end in FIG. 1 is closed by a valve case 9, and the rod guide 6 is fitted to the other end that is the right end in FIG.
  • a rod 2 that is movably inserted into the cylinder 1 is slidably inserted into the rod guide 6.
  • the rod 2 has one end protruding outside the cylinder 2, and the other end in the cylinder 2 is connected to a piston 8 that is also slidably inserted into the cylinder 2.
  • the outer periphery of the rod 2 is sealed by a seal member 10 attached to the right end of the rod guide 6 in FIG. 1, and the inside of the cylinder 2 is maintained in a sealed state.
  • the cylinder 1 is divided into an extension side chamber R1 on the right side in FIG. 1 and a compression side chamber R2 on the left side in FIG. 1 by a piston 8 slidably inserted inward.
  • the extension side chamber R1 and the pressure side chamber R2 are filled with a liquid such as hydraulic oil.
  • a liquid other than hydraulic oil such as water or an aqueous solution.
  • the piston 8 is provided with a piston passage 11 that communicates the compression side chamber R2 and the extension side chamber R1 and includes a check valve 11a in the middle.
  • the check valve 11a allows only the flow of hydraulic oil from the pressure side chamber R2 toward the extension side chamber R1, and the piston passage 11 is set as a one-way passage.
  • the valve case 9 closes the end of the cylinder 1, communicates the through hole 9 a provided in the center, the tank T and the pressure side chamber R 2, and includes a check valve 12 a in the middle.
  • a passage 12 is provided.
  • a shaft portion 9 b extending in the axial direction is provided at the center of the left end of the valve case 9, and the through hole 9 a opens from the tip of the shaft portion 9 b and communicates with the right end of the valve case 9.
  • the suction passage 12 leads from the position at the left end of the valve case 9 to avoid the shaft portion 9b to the right end.
  • the check valve 12a allows only the flow of hydraulic oil from the tank T toward the pressure side chamber R2, and the suction passage 12 is set as a one-way passage.
  • the bottom cap 4 is attached to one end, which is the left end in FIG. 1, of the outer cylinder 3 by welding, and closes one end of the outer cylinder 3.
  • the bottom cap 4 has a bracket 4a that can be connected to the other of the railcar carriage W and the vehicle body B provided at the left end in FIG. 1, and a cylindrical fitting that is provided at the right end in FIG. A joint 4b, a recess 4c in which the left end of the cylinder 1 and the valve case 9 are fitted, and a fitting hole which is the right end in FIG. 1 and which opens to the outer peripheral side of the recess 4c and into which the pipe 7 can be inserted. 4d.
  • first and second circuit blocks 22 and 23 having a hydraulic circuit C are connected to the side of the bottom cap 4, and the cylinder 1 and the tank T are hydraulically connected to the bottom cap 4.
  • Communication passages 4e, 4f, 4g, 4h, 4i communicating with the circuit C are provided.
  • the concave portion 4c includes a large diameter portion 4c1 having an inner diameter larger than the outer diameter of the valve case 9 and the cylinder 1, a middle diameter portion 4c2 connected to the left end of the large diameter portion 4c1, and an inner diameter smaller than the large diameter portion 4c1.
  • a small-diameter portion 4c3 that is continuous with the left end of the medium-diameter portion 4c1 and has an inner diameter smaller than that of the medium-diameter portion 4c2.
  • the shaft portion 9b of the valve case 9 is inserted into the small diameter portion 4c3, and the cylinder 1 and the valve case 9 are positioned in the radial direction. It has come to be.
  • the medium diameter portion 4c2 is smaller in diameter than the outer diameter of the valve case 9.
  • An annular gap leading to the tank T is formed between the large diameter portion 4c1 and the cylinder 1 and the valve case 9, and this annular gap is provided at a step portion between the large diameter portion 4c1 and the medium diameter portion 4c2.
  • the gap is communicated with the gap 4c4.
  • This gap faces a suction passage 12 provided in the valve case 9, and the suction passage 12 is communicated with the tank T through an annular gap and a gap, and communication between the pressure side chamber R ⁇ b> 2 and the tank T is ensured.
  • the tank T is filled with gas in addition to hydraulic oil. It is not particularly necessary to compress and fill the inside of the tank T to make it pressurized.
  • the communication passages 4e and 4f are both opened from the side of the bottom cap 4 and communicated with the pipe 7 through the fitting holes 4d.
  • the communication passage 4g opens from the side of the bottom cap 4 and communicates with the small diameter portion 4c3.
  • the valve case 9 includes a shaft portion 9b inserted into the small diameter portion 4c3, and a through hole 9a opens from the shaft portion 9b and communicates with the pressure side chamber R2. Therefore, the communication passage 4g communicates with the pressure side chamber R2 through the small diameter portion 4c3 and the through hole 9a.
  • the communication passages 4h and 4i are also opened from the side of the bottom cap 4 and communicated with the tank T.
  • a head cap 5 is attached to the other end of the outer cylinder 3 which is the right end in FIG. 1 by welding.
  • the head cap 5 is annular, has a flange portion 5a having an outer diameter larger than the outer diameter of the outer tube 3, and extends from the inner periphery of the left end of the flange portion 5a toward the outer tube 3 side.
  • a fitting portion 5b to be fitted and a plurality of screw holes 5c opened from the right end of the flange portion 5a are provided.
  • the rod guide 6 includes a pipe holding member 13 that is bolted to the head cap 5 and a guide member 14 that is bolted to the pipe holding member 13 and integrated.
  • the pipe holding member 13 has a thick cylindrical shape, a pipe holding cylinder 13a fitted to the inner circumference of the head cap 5, a flange 13b provided on the outer circumference of the pipe holding cylinder 13a, and a pipe holding cylinder 13a.
  • 1 opens from the tank side end that is the left end in FIG. 1 and opens from the side end opposite to the tank T that is the right end in FIG. 1 of the pipe holding cylinder 13a.
  • a through hole 13d that communicates with the fitting hole 13c with the same axis line, and a cylinder pressing portion 13e that is formed on the inner periphery of the pipe holding cylinder 13a and has a stepped portion with a small diameter on the cylinder side. ing.
  • the flange 13b is provided with bolt insertion holes 13f of the same number as the screw holes 5c provided in the head cap 5.
  • the pipe holding cylinder 13a is inserted into the head cap 5, and the flange 13b is inserted into the head cap 5.
  • each bolt insertion hole 13f faces each screw hole 5c. In this state, when the bolt 15 is screwed into the screw hole 5c through the bolt insertion hole 13f, the pipe holding member 13 is bolted to the head cap 5 and integrated.
  • the inner and outer diameters of the cylinder pressing portion 13e of the pipe holding member 13 are equal to the inner and outer diameters of the cylinder 1, and when the pipe holding member 13 is bolted to the head cap 5, the cylinder pressing portion 13e becomes the cylinder 1 shown in FIG. It comes into contact with the other end which is the middle right end. Since one end of the cylinder 1 is supported by the bottom cap 4 as described above, the cylinder 1 is sandwiched between the pipe holding member 13 and the bottom cap 4. When the pipe holding member 13 is tightened to the head cap 5 with the bolt 15, the cylinder 1 is pressed toward the bottom cap 4 by the cylinder pressing portion 13 e, and an axial force can be applied to the cylinder 1.
  • the pipe 7 is bridged between the pipe holding member 13 and the bottom cap 4. Specifically, one end of the pipe 7 which is the left end in FIG. 1 is inserted into the fitting hole 4d of the bottom cap 4 and fitted, and the other end of the pipe 7 which is the right end in FIG. When inserted and fitted into the fitting hole 13c, the pipe 7 is supported by the pipe holding member 13 and the bottom cap 4 and attached to them without application of axial force.
  • the pipe 7 is fitted into the pipe body 7a and both ends of the pipe body 7a, and has a cylindrical shape in which the tips are formed with small diameters and the tips are fitted into the fitting holes 4d and 13c. Sockets 7b and 7c.
  • Each of the sockets 7b and 7c includes a seal ring that is in close contact with the outer periphery of the pipe body 7a provided on the inner periphery, and a seal ring that is in close contact with the inner walls of the fitting holes 4d and 13c provided on the outer periphery.
  • the passage formed in 7 is kept liquid tight and isolated from the tank T.
  • the pipe 7 is comprised by three components, the pipe main body 7a and socket 7b, 7c, you may be comprised by a single component.
  • the sockets 7b and 7c have small diameters at the tips, and are provided with stepped portions on the outer periphery.
  • the sockets 7b and 7c have a large diameter only on the inner circumference where only the pipe body 7a is inserted to form a stepped portion. Therefore, even if the pipe 7 moves in the axial direction with respect to the pipe holding member 13 and the bottom cap 4, the sockets 7b and 7c do not come out of the fitting holes 4d and 13c, and the pipe body 7a is not with respect to the sockets 7b and 7c. Therefore, it does not come out even if it moves in the axial direction. Providing the sockets 7b and 7c in this way can prevent the pipe 7 from dropping from the fitting hole 13c of the pipe holding member 13 and the fitting hole 4d of the bottom cap 4.
  • the pipe 7 When the pipe 7 is constituted by a single part, it is only necessary to provide both ends of the pipe 7 with a small diameter and provide stepped portions. However, since the entire outer diameter of the pipe 7 is increased, the weight of the actuator A is increased. In order to avoid this, wasteful meat may be dropped by cutting or the like in the middle of the pipe 7, but this increases the processing cost and the material yield. In the case where the sockets 7b and 7c are provided, there is an advantage that such a disadvantage does not occur, but the pipe 7 composed of a single part is not denied.
  • the guide member 14 is an annular main body 14a that is bolted to the pipe holding cylinder 13a of the pipe holding member 13, and is inserted into the pipe holding member 13 at the left end of the main body 14a in FIG.
  • a socket 14b that fits on the inner periphery and positions the cylinder 1 in the radial direction is provided, and an annular bush 16 that supports the outer periphery of the rod 2 that is mounted from the socket 14b to the inner periphery of the main body 14a.
  • annular protrusion 14d is provided at the right end of the main body portion 14a in FIG. 1, and a sealing member 10 that slides on the outer periphery of the rod 2 and seals the outer periphery of the rod 2 is mounted in the annular protrusion 14d.
  • a seal holding member 18 that holds an outer seal 17 that slides in contact with the outer periphery of the rod 2 and seals the outer periphery of the rod 2 is laminated on the main body portion 14a.
  • the seal holding member 18 is bolted to the pipe holding member 13 together with the guide member 14 by a bolt 19.
  • the outer diameter of the main body 14a is designed to be equal to or less than the outer diameter of the pipe holding cylinder 13a so as not to interfere with the tightening operation of the bolt 15 inserted through the flange 13b of the pipe holding member 13.
  • the socket 14b has an outer diameter that can be fitted into the pipe holding cylinder 13a and the cylinder 1 of the pipe holding member 13.
  • the socket 14b When the socket 14b is fitted into the cylinder 1, the right end of the cylinder 1 in FIG. Positioning. Since the cylinder 1 is positioned in the radial direction in this way, the axial center of the cylinder 1 is not displaced when an axial force is applied to the cylinder 1 by the pipe holding member 13.
  • a cylindrical bush 16 is mounted from the inner periphery of the socket 14b to the inner periphery of the main body 14a. Since the socket 14b is provided in this manner, in addition to the radial positioning function of the cylinder 1, the axial length of the main body 14a can be shortened, and the overall length of the actuator A excluding the rod 2 can be shortened.
  • a notch 14e is provided in a part of the outer periphery of the socket 14b so as to communicate with an annular groove 13h provided in the inner periphery of the pipe holding member 13 through a groove 13g provided in the cylinder pressing portion 13e. It has become.
  • the annular groove 13h communicates with a fitting hole 13c into which the pipe 7 is fitted. Therefore, the inside of the pipe 7 communicates with the extension side chamber R1 via the annular groove 13h, the groove 13g, and the notch 14e. Further, one end side of the pipe 7 is communicated with a hydraulic circuit C provided inside the circuit blocks 22 and 23 via communication passages 4 e and 4 f provided in the bottom cap 4.
  • the through hole 13d communicating with the fitting portion 13c is covered with the main body portion 14a.
  • 13 d of through-holes are provided in order to make the operation
  • a rod that can be inserted into the through hole 13d is sufficiently longer than the pipe 7 in the pipe 7, and the rod is inserted into the through hole 13d so as to be stacked on the pipe holding member 13 on the head cap 5. .
  • the pipe holding member 13 cannot be visually recognized.
  • the rod is inserted into the through hole 13d, the pipe 7 can be fitted into the fitting hole 13c, and the assembling work is facilitated. .
  • the rod may be pulled out after assembling the pipe holding member 13 to the head cap 5.
  • a plug 20 is inserted into the through hole 13d after the rod is pulled out, so that the pipe 7 is kept liquid-tight. Since the through hole 13d is closed by the guide member 14, the plug 20 is removed. Is prevented.
  • the guide member 14 has an outer diameter smaller than the outer diameter of the pipe holding member 13, and forms a small diameter portion in the rod guide 6.
  • the pipe holding member 13 forms a large diameter portion in the rod guide 6. Yes.
  • the rod guide 6 is composed of two parts, that is, the pipe holding member 13 and the guide member 14, but may be formed as a single part by integrally forming them.
  • the pipe holding member 13 has a function of adding an axial force to the cylinder 1, and thus is preferably made of an iron-based material. Strength is not required. Therefore, the guide member 14 can be made of a light material, for example, aluminum, and the rod guide 6 is composed of two parts, that is, the pipe holding member 13 and the guide member 14. It is lighter than when manufactured.
  • the dust boot 21 is attached.
  • the dust boot 21 covers the outer periphery of the rod 2 and protects the sliding surface of the rod 2 to the rod guide 6.
  • the first circuit block 22 has one end connected to the communication passage 4e and the other end connected to the communication passage 4g, a first opening / closing valve 25 provided in the middle of the passage 24, and one end connected to the passage 24.
  • the passage 26 communicating with the communication passage 4h between the first opening / closing valve 25 and the communication passage 4g, the second opening / closing valve 27 provided in the middle of the passage 26, and the passage 26 branched from the passage 24.
  • a variable relief valve 29 provided in the passage 28.
  • passage 24 communicates with the inside of the pipe 7 through the communication passage 4e, and further communicates with the extension side chamber R1.
  • the other end of the passage 24 communicates with the pressure side chamber R2 through the communication passage 4g. Therefore, the passage 24 and the communication passages 4e and 4g constitute a first bypass passage Bp1 that communicates with the compression side chamber R2 and communicates with the expansion side chamber R2 via the pipe 7.
  • passage 26 One end of the passage 26 communicates with the pressure side chamber R2 through the communication passage 4g, and the other end communicates with the tank T through the communication passage 4h. Therefore, the passage 26 and the communication passages 4g and 4h constitute a second bypass passage Bp2 that connects the pressure side chamber R2 and the tank T.
  • the passage 28 communicates with the extension side chamber R1 through the communication passage 4e and the pipe 7, and also communicates with the tank T through the communication passage 4h. Therefore, the passage 28 and the communication passages 4e and 4h constitute a discharge passage Ep that is communicated with the tank T and communicated with the expansion side chamber R2 via the pipe 7.
  • the first on-off valve 25 is an electromagnetic on-off valve.
  • the first on-off valve 25 opens the first bypass passage Bp1, and connects the extension side chamber R1 and the compression side chamber R2, and the extension side chamber R1.
  • a valve 25a having a blocking position for blocking communication with the compression side chamber R2, a spring 25b for energizing the valve to take the blocking position, and a solenoid for switching the valve 25a to the communication position against the spring 25b when energized 25c.
  • the second on-off valve 27 is an electromagnetic on-off valve.
  • the second on-off valve 27 opens the second bypass passage Bp2 to communicate the pressure side chamber R2 and the tank T, and the pressure side chamber R2 and the tank.
  • a valve 27a having a blocking position for blocking communication with T, a spring 27b for energizing the valve 27a to take the blocking position, and a solenoid 27c for switching the valve 27a to the communication position against the spring 27b when energized. And is configured.
  • variable relief valve 29 is a proportional electromagnetic relief valve, and a valve body 29a provided in the middle of the discharge passage Ep and a spring that biases the valve body 29a so as to block the discharge passage Ep. 29b and a proportional solenoid 29c that generates a thrust against the spring 29b when energized, and the valve opening pressure can be adjusted by adjusting the amount of current flowing through the proportional solenoid 29c.
  • variable relief valve 29 pushes the valve body 29a in a direction to open the discharge passage Ep when the pressure in the extension side chamber R1 upstream of the discharge passage Ep to be applied to the valve body 29a exceeds the relief pressure (valve opening pressure).
  • the resultant force of the thrust due to the pressure and the thrust by the proportional solenoid 29c overcomes the urging force of the spring 29b that urges the valve body 29a in the direction of blocking the discharge passage Ep, and retracts the valve body 29a to discharge the discharge passage. Ep is released.
  • the variable relief valve 29 is always kept in a closed state to block the flow of hydraulic oil in the direction from the tank T side toward the extension side chamber R1.
  • variable relief valve 29 when the amount of current supplied to the proportional solenoid 29c is increased, the thrust generated by the proportional solenoid 29c can be increased, and when the amount of current supplied to the proportional solenoid 29c is maximized, the valve is opened. On the contrary, the valve opening pressure becomes maximum when no current is supplied to the proportional solenoid 29c.
  • the second circuit block 23 includes a passage 30 having one end connected to the communication passage 4f and the other end connected to the communication passage 4i, and a check valve 31 and a pump 32 provided in the middle of the passage 30. I have.
  • passage 30 communicates with the inside of the pipe 7 through the communication passage 4f, and further communicates with the extension side chamber R1.
  • the other end of the passage 30 communicates with the tank T through the communication passage 4i. Therefore, the passage 30 and the communication passages 4f and 4i constitute a hydraulic pressure supply passage Sp that is communicated with the tank T and communicated with the expansion side chamber R1 via the pipe 7.
  • the pump 32 is driven by a motor M attached to the second circuit block 23.
  • the pump 32 is a pump that discharges hydraulic oil in only one direction.
  • the discharge port is communicated with the expansion side chamber R1 through the hydraulic pressure supply passage Sp, and the suction port is driven by the motor M through the tank T. Then, the hydraulic oil is sucked from the tank T and is supplied to the extension side chamber R1.
  • the pump 32 only discharges hydraulic oil in one direction and does not switch the rotation direction. Therefore, there is no problem that the discharge amount changes at the time of rotation switching, and an inexpensive gear pump or the like can be used. . Further, since the rotation direction of the pump 32 is always the same direction, even in the motor M that is a driving source for driving the pump 32, high responsiveness to rotation switching is not required, and the motor M is also inexpensive. Can be used.
  • a check valve 31 for preventing the backflow of hydraulic oil from the extension side chamber R1 to the pump 32 is provided in the middle of the passage 30 constituting a part of the hydraulic pressure supply passage Sp. Since the check valve 31 is provided, the backflow of hydraulic oil to the pump 32 is prevented, and the actuator A is not restricted by the maximum torque of the motor M when exerting a force in the direction opposite to the operation direction. Can demonstrate great power.
  • the actuator A configured as described above, when the first on-off valve 25 is in the communication position and the second on-off valve 27 is in the shut-off position while supplying a predetermined discharge flow rate from the pump 32 to the expansion side chamber R1, the extension side chamber R1 and the pressure side chamber R2 are in communication with each other, and hydraulic oil is supplied from the pump 32 to both.
  • the total volume of the extension side chamber R1 and the compression side chamber R2 increases, and the rod 2 is pushed out from the cylinder 1 to the right in FIG.
  • the variable relief valve 29 opens and the hydraulic oil is discharged to the tank T through the discharge passage Ep.
  • the pressure in the extension side chamber R1 and the pressure side chamber R2 is controlled by the valve opening pressure of the variable relief valve 29 determined by the amount of current applied to the variable relief valve 29.
  • the actuator A is equal to a value obtained by multiplying the pressure receiving area difference between the pressure side chamber R2 side and the extension side chamber R1 side in the piston 8 by the pressures in the extension side chamber R1 and the pressure side chamber R2 controlled by the variable relief valve 29 described above. Demonstrate thrust in the extension direction.
  • first on-off valve 25 is set to the shut-off position and the second on-off valve 27 is set to the communication position while supplying a predetermined discharge flow rate from the pump 32 to the extension side chamber R1
  • hydraulic oil is supplied only to the extension side chamber R1.
  • the hydraulic oil is discharged to the tank T through the second on-off valve 27.
  • the piston 8 is pushed leftward in FIG. 1, and the actuator A exhibits a contraction operation.
  • the pressure in the compression side chamber R2 becomes constant as the tank pressure, and the pressure in the expansion side chamber R1 is controlled by the valve opening pressure of the variable relief valve 29.
  • the actuator A causes the pressure receiving area of the piston 8 on the extension side chamber R1 side and the pressure in the extension side chamber R1 controlled by the variable relief valve 29 to be adjusted. Delivers thrust in the direction of contraction equal to the multiplied value.
  • variable relief valve 29 When the variable relief valve 29 is not provided, when the expansion operation is performed, the first on-off valve 25 is opened and the second on-off valve 27 is opened and closed to adjust the pressure in the expansion side chamber R1, and conversely the contraction operation is performed. If the pressure in the rod side chamber 5 is adjusted by opening and closing the first on-off valve 25 while opening the second on-off valve 27, the thrust generated by the actuator A can be adjusted. On the other hand, when the discharge passage Ep and the variable relief valve 29 are provided, when the actuator A is expanded and contracted, the pressure in the expansion side chamber R1 is adjusted to the valve opening pressure of the variable relief valve 29, and the pressure in the expansion side chamber R1. Can be easily controlled by adjusting the valve opening pressure of the variable relief valve 29.
  • the discharge passage Ep and the variable relief valve 29 are provided in this way, sensors necessary for adjusting the thrust force of the actuator A become unnecessary. Furthermore, since the pressure in the expansion side chamber R1 may be controlled by the variable relief valve 29, the motor M only needs to drive the pump 32 at a constant rotational speed, and the motor M is highly advanced for adjusting the discharge flow rate of the pump 32. No need to control. Furthermore, the first on-off valve 25 and the second on-off valve 27 are opened and closed at high speed to control the thrust of the actuator A, or the first on-off valve 25 and the second on-off valve 27 are thrust as variable relief valves with an opening / closing function. There is no need to control. Therefore, the actuator A as a hydraulic device is inexpensive, and a robust system can be constructed in terms of hardware and software.
  • the cross-sectional area of the rod 2 is halved of the cross-sectional area of the piston 8, and the pressure receiving area on the expansion side chamber R1 side of the piston 8 is half of the pressure receiving area on the pressure side chamber R2 side.
  • the amount of hydraulic oil relative to the amount of displacement of the actuator A during the expansion operation and during the contraction operation is the same on both sides of the expansion and contraction. Therefore, if the valve opening pressure of the variable relief valve 29 is the same in both the expansion operation and the contraction operation and the pressure in the expansion side chamber R1 is the same, the thrust generated in both expansion and contraction becomes equal.
  • the actuator A when the actuator A is extended, the pressure in the extension side chamber R1 and the pressure side chamber R2 are equalized because the extension side chamber R1 and the pressure side chamber R2 are communicated. A thrust is generated by multiplying the pressure receiving area difference on the pressure side chamber R2 side by the pressure.
  • the actuator A when the actuator A is contracted, the expansion side chamber R1 and the pressure side chamber R2 are disconnected from each other and the pressure side chamber R2 is connected to the tank T. Thrust is generated by multiplying the pressure receiving area on the extension side chamber R1 side.
  • the thrust generated by the actuator A is a value obtained by multiplying a half of the cross-sectional area of the piston 8 by the pressure of the extension side chamber R1 in both expansion and contraction.
  • the pressure in the extension side chamber R1 may be controlled both during the extension operation and during the contraction operation.
  • the pressure receiving area on the expansion side chamber R1 side of the piston 8 is set to one-half of the pressure receiving area on the compression side chamber R2, and when the same thrust is generated on both expansion and contraction sides, the pressure in the expansion side chamber R1 on the expansion side and contraction side is Since they are the same, the control is simplified, and in addition, the amount of hydraulic oil relative to the amount of displacement is the same, so there is an advantage that the responsiveness is the same on both sides of expansion and contraction.
  • variable relief valve 29 acts as a resistance against the flow of hydraulic oil and functions as a pressure control valve for adjusting the pressure in the cylinder 1 to the valve opening pressure
  • the actuator A functions as a passive uniflow type damper. It can. Further, at the time of failure in which energization of each device of the actuator A becomes impossible, the valves 25a and 27a of the first on-off valve 25 and the second on-off valve 27 are pressed by the springs 25b and 27b, respectively, and take off positions. . Since the variable relief valve 29 functions as a pressure control valve with the valve opening pressure fixed at a maximum, the actuator A automatically functions as a passive damper.
  • this actuator A not only functions as an actuator but also functions as a damper regardless of the driving state of the motor M, and does not involve troublesome and steep valve switching operations.
  • a highly reliable system can be provided.
  • this actuator A is set to a single rod type, it is easier to secure a stroke length than the double rod type actuator, and the total length of the actuator is shortened, so that it can be mounted on a railway vehicle. Will improve.
  • the flow of hydraulic oil from the pump 32 and the expansion / contraction operation in the actuator A passes through the expansion side chamber R1 and the pressure side chamber R2 in order and finally returns to the tank T. Even if gas is mixed in the side chamber R1 or the pressure side chamber R2, the actuator A is automatically discharged to the tank T by the expansion / contraction operation. Therefore, in this actuator A, it is possible to prevent the deterioration of the responsiveness of the propulsion force generation.
  • variable relief valve 29 can be easily controlled by using a proportional electromagnetic relief valve that can change the valve opening pressure proportionally with the amount of current applied.
  • variable relief valve 29 can be any relief valve that can adjust the valve opening pressure. It is not limited to a proportional electromagnetic relief valve.
  • the piston passage 11 can be integrated into the first bypass passage Bp1 with the shut-off position of the first on-off valve 25 as a check valve, and the suction passage 12 also has the shut-off position of the second on-off valve 27 as a check valve.
  • Bypass passage Bp2 can be consolidated.
  • the actuator A as the hydraulic device of the present invention is configured as described above.
  • the bottom cap 4 and the head cap 5 that are respectively welded to the outer cylinder 3 and the rod guide 6 that is fastened to the head cap 5 are provided, and one end of the pipe 7 is connected to the bottom cap. 4, and the other end of the pipe 7 is fitted to the rod guide 6, and the cylinder 1 is sandwiched between the bottom cap 4 and the rod guide 6. Therefore, an axial force can be applied to the cylinder 1 while supporting the pipe 7 that is isolated from the tank T by the bottom cap 4 and the rod guide 6.
  • the hydraulic device according to the present invention it is not necessary to braze the pipe 7 to the bottom cap 5, so that contamination does not occur and the assembling work becomes very simple, and the hydraulic device is defective. There is no worry of becoming. Furthermore, in the hydraulic device according to the present invention, since an axial force is applied to the cylinder 1, there is no dead zone in which a damping force and a thrust during expansion and contraction cannot be generated. As described above, according to the hydraulic device of the present invention, there is no dead zone in the generation of force and no contamination occurs.
  • the rod guide 6 is bolted to the head cap 5 so as to come into contact with the end of the cylinder 1 and the other end of the pipe 7 is fitted.
  • a guide member 14 that is bolted to the pipe holding member 13 and has an outer diameter smaller than that of the pipe holding member 13 and supports the outer circumference of the rod 2 on the inner circumference. Therefore, the guide member 14 that is not required to be as strong as the pipe holding member 13 that applies axial force to the cylinder 1 can be manufactured with a light material, and the hydraulic device can be reduced in weight.
  • the guide member 14 is inserted into the pipe holding member 13 provided at the end of the annular main body portion 14a and the main body portion 14a that are bolted to the pipe holding member 13.
  • a socket 14b that fits on the inner periphery of the cylinder 1 and positions the cylinder 1 in the radial direction, and an annular bush 16 that is mounted from the socket 14b to the inner periphery of the main body 14a and supports the outer periphery of the rod 2 are provided.
  • the axial length of the main body 14 a can be shortened, and the total length of the hydraulic device excluding the rod 2 can be shortened.
  • the pipe holding member 13 is opened from the tank T side end and the fitting hole 13c into which the other end of the pipe 7 is fitted, and the pipe T is opened from the side end opposite to the tank T. And a through hole 13d communicating with the fitting hole 13c. Therefore, when the pipe holding member 13 is assembled to the head cap 5, a rod longer than the pipe 7 is inserted into the pipe 7, and the rod is inserted into the through hole 13 d, so that the head cap of the pipe holding member 13 is inserted. Easily assembled to 5. The rod may be pulled out and removed after the pipe holding member 13 is assembled to the head cap 5.
  • the plug 20 is inserted into the through hole 13d, and the guide hole 14 closes the through hole 13d when the guide member 14 is fastened to the pipe holding member 13. Can be kept liquid-tight and the stopper 20 is prevented from falling off.
  • the hydraulic device of the present embodiment includes a dust boot 21 that spans the tip of the rod 2 and the guide member 14 and covers the outer periphery of the rod 2.
  • the dust boot 21 is attached to a guide member 14 that forms a small diameter portion of the rod guide 6. Therefore, even in a hydraulic device such as the actuator A provided with the first circuit block 22 that holds the solenoids 25c, 27c, and 29c and the second circuit block 23 that holds the large motor M in the vicinity of the outer cylinder 3,
  • the dust boot 21 does not interfere with the solenoids 25c, 27c, 29c and the motor M. Therefore, the motor M and the solenoids 25c, 27c, 29c can be disposed in the vicinity of the outer cylinder 3, and the hydraulic device can be downsized.
  • the hydraulic device includes a piston 8 that is movably inserted into the cylinder 1 and divides the cylinder 1 into an extension side chamber R1 and a pressure side chamber R2.
  • a piston 8 that is movably inserted into the cylinder 1 and divides the cylinder 1 into an extension side chamber R1 and a pressure side chamber R2.
  • the hydraulic circuit C connected to the bottom cap 4 via the bottom cap 4. Since heavy objects such as the first circuit block 22 and the second circuit block 23 in which the hydraulic circuit C is provided are supported by the bottom cap 4, an excessive load is applied to the rod guide 6 that pivotally supports the rod 2. Smooth expansion and contraction operation is guaranteed.
  • a piston passage 11 provided on the piston 8 that allows only the passage of liquid from the pressure side chamber R2 to the extension side chamber R1, and one end of the cylinder 1 are closed and a tank.
  • a valve case 9 having a suction passage 12 that allows only the passage of liquid from T to the pressure side chamber R2, and the hydraulic circuit C communicates with the pressure side chamber R2 and communicates with the expansion side chamber R1 through the pipe 7.
  • First bypass passage Bp1, first on-off valve 25 provided in the middle of the first bypass passage Bp1, second bypass passage Bp2 that communicates the pressure side chamber R2 and the tank T, and in the middle of the second bypass passage Bp2.
  • the hydraulic device can function as both the actuator A and the passive damper. Further, in this case, the hydraulic device can function not only as an actuator but also as a passive damper by only opening and closing the first on-off valve 25 and the second on-off valve 27, accompanied by troublesome and steep valve switching operations. Therefore, a system with high responsiveness and reliability can be provided.
  • the hydraulic oil supplied from the pump 32 and the flow of the hydraulic oil by the expansion / contraction operation in this hydraulic device passes through the expansion side chamber R1 and the pressure side chamber R2 in order and finally returns to the tank T.
  • the expansion side chamber R1 or the pressure side chamber Even if gas is mixed in R2, it is discharged to the tank T independently by the expansion / contraction operation of the actuator A. Therefore, in the actuator A, it is possible to prevent the deterioration of the response of the generation of the propulsive force.
  • the hydraulic circuit C further includes a discharge passage Ep that connects the expansion side chamber R1 communicated via the pipe 7 to the tank T, and a middle portion of the discharge passage Ep. And a variable relief valve 29 provided and capable of changing the valve opening pressure. Therefore, when the actuator A as the hydraulic device is expanded and contracted, the pressure in the expansion side chamber R1 is adjusted to the valve opening pressure of the variable relief valve 29, and the pressure in the expansion side chamber R1 is the valve opening pressure of the variable relief valve 29. Adjustment makes thrust control easier. If the discharge passage Ep and the variable relief valve 29 are thus provided, the thrust of the actuator A can be controlled without a sensor.
  • the motor M since the pressure in the expansion side chamber R1 may be controlled by the variable relief valve 29, the motor M only needs to drive the pump 32 at a constant rotational speed, and the motor M is highly advanced for adjusting the discharge flow rate of the pump 32. No need to control. Furthermore, the first on-off valve 25 and the second on-off valve 27 are opened and closed at high speed to control the thrust of the actuator A, or the first on-off valve 25 and the second on-off valve 27 are thrust as variable relief valves with an opening / closing function. There is no need to control. Therefore, the actuator A as a hydraulic device is inexpensive, and a robust system can be constructed in terms of hardware and software.
  • the hydraulic device of the present invention has been described using the example in which the hydraulic device of the present invention is embodied in the actuator A.
  • the present invention can be applied to a hydraulic device that employs a structure in which a pipe is accommodated in a tank. Therefore, the present invention is applicable to, for example, a hydraulic device such as a uniflow damper or a damper used for semi-active control in addition to an actuator.
  • a hydraulic device such as a uniflow damper or a damper used for semi-active control in addition to an actuator.
  • it can be used for various purposes such as building, machine vibration suppression, vehicle vibration suppression and the like.

Landscapes

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Abstract

【課題】力の発生に不感帯がなく、コンタミネーションも生じない液圧機器の提供である。 【解決手段】前記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段における液圧機器は、外筒３にそれぞれ溶接されるボトムキャップ４とヘッドキャップ５と、ヘッドキャップ５に締結されるロッドガイド６とを備え、パイプ７の一端をボトムキャップ４に嵌合させるとともにパイプ７の他端をロッドガイド６に嵌合させ、ボトムキャップ４とロッドガイド６でシリンダ１を挟持する。よって、本発明の液圧機器は、タンクＴから内部が隔絶されるパイプ７をボトムキャップ４とロッドガイド６で支持しつつも、シリンダ１に軸力を付加でき、パイプ７をボトムキャップ４にロウ付けする必要がない。そのため、本発明の液圧機器では、力の発生に不感帯がなく、コンタミネーションも生じない。

Description

液圧機器
　本発明は、液圧機器に関する。
　従来、この種の液圧機器としては、たとえば、特開２０００－２３８６３７号公報に開示されているように、鉄道車両の車体と台車との間に介装されて、車両進行方向に対して左右方向の車体の振動を抑制するダンパが知られている。
　より詳しくは、このダンパは、鉄道車両の台車と車体の一方に連結されるシリンダと、当該シリンダ内に摺動自在に挿入されるピストンと、シリンダ内に挿入されてピストンと台車と車体の他方に連結されるロッドと、シリンダ内にピストンで区画したロッド側室とピストン側室と、タンクと、ロッド側室とピストン側室とを連通する第一通路の途中に設けた第一開閉弁と、ピストン側室とタンクとを連通する第二通路の途中に設けた第二開閉弁と、ロッド側室を前記タンクへ接続する排出通路と、当該排出通路の途中に設けられた可変リリーフ弁とを備えている。
　このように構成されたダンパにあっては、可変リリーフ弁で伸縮時に発生する減衰力を調節できるようになっている。また、第一開閉弁を開き、第二開閉弁を閉じると、伸側室と圧側室とが連通状態とされて、伸長時にシリンダ内から排出通路へ作動油が押し出されなくなり、ダンパは、圧側では減衰力を発揮できるものの伸側では減衰力を発揮しない状態となる。
　さらに、第一開閉弁を閉じ、第二開閉弁を開くと、圧側室とタンクが連通状態とされて、収縮にシリンダ内から排出通路へ作動油が押し出されなくなり、ダンパは、伸側では減衰力を発揮できるものの圧側では減衰力を発揮しない状態となる。このようにダンパを構成すると、第一開閉弁と第二開閉弁の開閉によってダンパを所謂片効きに設定でき、スカイフック制御力を発生不能な領域においてダンパが自動的に減衰力発生しない状態になるので、鉄道車両の車体を容易にセミアクティブ制御できる。
特開２０００－２３８６３７号公報
　前記のようなダンパでは、一般的に、シリンダを覆う外筒を設け、このシリンダと外筒との間にタンクを設ける構造を採用する。他方、前記ダンパは、第一通路を設けて伸側室を圧側室へタンクを介さずに連通する必要がある。第一通路を外筒外へ設けられなくもないが、そうすると、第一通路が外方へむき出しとなってしまうため、タンク内に収容する構造が採用される。
　具体的には、ダンパは、図３に示すように、シリンダ１００を覆う外筒１０１の一端に溶接されて当該外筒１０１の一端を閉塞するボトムキャップ１０２と、外筒１０１の他端に溶接されるヘッドキャップ１０３と、ヘッドキャップ１０３にボルト締結されるとともにロッド１０４の移動を案内するロッドガイド１０５とを備えており、第一通路は、シリンダ１００と外筒１０１との間に形成されるタンク内に収容されるパイプ１０６によって形成されている。
　パイプ１０６は、ヘッドキャップ１０３を貫通してボトムキャップ１０２とヘッドキャップ１０３とに架け渡されている。実際に、このように構成されたダンパを組み立てるには、まず、ボトムキャップ１０２に設けた孔にパイプ１０６をロウ付けしておいてから、ボトムキャップ１０２にシリンダ１００、外筒１０１を組付ける。さらに、ロウ付けされたパイプ１０６に無理な負荷がかからないように、ヘッドキャップ１０３に設けた孔内にパイプ１０６を通しつつ外筒１０１にヘッドキャップ１０３を嵌合し、外筒１０１にヘッドキャップ１０３を溶接する。
　さらに、ヘッドキャップ１０３にロッドガイド１０５を積層するが、その際にも、ロッドガイド１０５に設けた孔にパイプ１０６を通す必要があるので、ヘッドキャップ１０３を組付けるときと同様に、パイプ１０６に無理な負荷がかからないように慎重に組付ける必要がある。パイプ１０６に負荷がかかるとボトムキャップ１０２にロウ付けした部分が剥離して、タンクとパイプ１０６内が連通されてダンパが不良品となるため、慎重な作業が要求されるのである。このような作業が要求されるため、組立作業が非常に面倒となる。
　また、ロッドガイド１０５は、シリンダ１００の図中右端外周に嵌合して、ボトムキャップ１０２とともにシリンダ１００を保持はしているが、シリンダ１００に軸力を付加し難い。
　というのは、パイプ１０６がロウ付けによってボトムキャップ１０２に固定する構造を採用しているため、ロッドガイド１０５でシリンダ１００に軸力を付加する構成を採用すると、パイプ１０６とシリンダ１００の寸法誤差によっては、パイプ１０６に軸力が作用してしまって、ロウ付け部分が剥離してダンパが不良品となってしまう可能性があるからである。各部品を決められた寸法に違わず高精度に加工すればシリンダ１００への軸力の付加も実現不可能ではないが、コストが非常に高くなってこのような対処方法は採用しがたい。
　このような理由により、従来のダンパでは、シリンダ１００に軸力を付加できないため、シリンダ１００がダンパ内部で軸方向に遊んでしまう。すると、シリンダ１００内のピストン１０７が移動する際に摩擦によってシリンダ１００も移動してしまって、伸側室と圧側室は圧縮も拡大もされず、減衰力を発揮できない状況が生じる。よって、従来のダンパでは、僅かではあるが、ピストン１０７がシリンダ１００の軸方向の遊び以上に移動しないと力を発揮できない不感帯ができてしまう問題がある。
　また、パイプ１０６がロウ付けされているので、ダンパ内でコンタミネーションが生じる原因となる可能性もある。
　そこで、本発明は前記不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、力の発生に不感帯がなく、コンタミネーションも生じない液圧機器の提供である。
　前記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段における液圧機器は、外筒にそれぞれ溶接されるボトムキャップとヘッドキャップと、ヘッドキャップに締結されるロッドガイドとを備え、パイプの一端をボトムキャップに嵌合させるとともにパイプの他端をロッドガイドに嵌合させ、ボトムキャップとロッドガイドでシリンダを挟持する。よって、本発明の液圧機器は、タンクから内部が隔絶されるパイプをボトムキャップとロッドガイドで支持しつつも、シリンダに軸力を付加できる。また、本発明の液圧機器では、パイプをボトムキャップにロウ付けする必要がない。
　本発明の液圧機器によれば、シリンダに軸力が付加されるので、力の発生に不感帯がなく、コンタミネーションも生じない。
本発明の一実施の形態における液圧機器としてのアクチュエータの縦断面図である。 本発明の一実施の形態の液圧機器としてのアクチュエータを鉄道車両に適用した状態を示す図である。 従来の液圧機器の縦断面図である。
　以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。本実施の形態では、図１に示すように、鉄道車両の車体Ｂの左右動を抑制するアクチュエータＡとされている。
　アクチュエータＡは、図１に示すように、シリンダ１と、シリンダ１内に移動自在に挿入されるロッド２と、内部にシリンダ１を収容する外筒３と、シリンダ１と外筒３との間に形成されるタンクＴと、外筒３の一端である図１中左端に結合されるボトムキャップ４と、外筒３の他端である図１中右端に結合される環状のヘッドキャップ５と、ヘッドキャップ５に締結されるとともに内側に挿通されるロッド２の移動を案内するロッドガイド６と、タンクＴ内に収容されるとともにボトムキャップ４とロッドガイド６とで挟持されてタンクＴとは隔絶される通路を形成するパイプ７とを備えている。
　また、このアクチュエータＡは、パイプ７によってシリンダ１内に連通される液圧回路Ｃを備えており、この液圧回路Ｃに設けたポンプ３２からの液圧の供給によって、積極的に伸縮可能である。そして、このアクチュエータＡは、図２に示すように、鉄道車両の台車Ｗと車体Ｂとの間に対として介装されて、車体Ｂの車両進行方向に対して水平横方向の振動を抑制するように車体Ｂの制振装置として使用される。
　以下、アクチュエータＡの各部について詳細に説明する。シリンダ１は、筒状であって、図１中左端となる一端がバルブケース９によって閉塞され、図１中右端となる他端には、ロッドガイド６が嵌合されている。また、ロッドガイド６内には、シリンダ１内に移動自在に挿入されるロッド２が摺動自在に挿入されている。このロッド２は、一端をシリンダ２外へ突出させており、シリンダ２内の他端を同じくシリンダ２内に摺動自在に挿入されるピストン８に連結してある。
　なお、ロッド２の外周は、ロッドガイド６の図１中右端に装着されるシール部材１０によってシールされ、シリンダ２内は密閉状態に維持されている。さらに、シリンダ１は、内方に摺動自在に挿入されるピストン８によって、図１中右方の伸側室Ｒ１と図１中左方の圧側室Ｒ２とに区画されている。伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２には、作動油等の液体が充填されている。液体には、水、水溶液といった作動油以外の液体の使用も可能である。ロッド２の先端である図１中右端には、鉄道車両の台車Ｗと車体Ｂの一方に連結可能なブラケット２ａが設けられている。
　ピストン８には、圧側室Ｒ２と伸側室Ｒ１とを連通するとともに途中に逆止弁１１ａを備えたピストン通路１１が設けられている。逆止弁１１ａは、圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう作動油の流れのみを許容するようになっており、ピストン通路１１は、一方通行の通路に設定されている。
　バルブケース９は、前記したように、シリンダ１の端部を閉塞しており、中央に設けた貫通孔９ａと、タンクＴと圧側室Ｒ２を連通するとともに途中に逆止弁１２ａを備えた吸込通路１２を備えている。バルブケース９の左端中央には、軸方向に伸びる軸部９ｂが設けられていて、貫通孔９ａは、軸部９ｂの先端から開口してバルブケース９の右端に通じている。吸込通路１２は、バルブケース９の左端であって軸部９ｂを避ける位置から右端へ通じている。また、逆止弁１２ａは、タンクＴから圧側室Ｒ２へ向かう作動油の流れのみを許容するようになっており、吸込通路１２は、一方通行の通路に設定されている。
　ボトムキャップ４は、外筒３の図１中左端である一端に溶接によって取り付けられていて、外筒３の一端を閉塞している。ボトムキャップ４は、図１中左端に設けた鉄道車両の台車Ｗと車体Ｂの他方に連結可能なブラケット４ａと、図１中右端に設けられて外筒３に嵌合される筒状の嵌合部４ｂと、シリンダ１の左端およびバルブケース９が嵌合される凹部４ｃと、図１中右端であって凹部４ｃよりも外周側に開口してパイプ７の差込が可能な嵌合孔４ｄとを備えている。
　また、ボトムキャップ４の側部には、液圧回路Ｃを備える第一および第二の回路ブロック２２，２３が連結されており、ボトムキャップ４内には、シリンダ１内およびタンクＴを液圧回路Ｃに連通させる連絡通路４ｅ，４ｆ，４ｇ，４ｈ，４ｉが設けられている。
　このように構成されたボトムキャップ４の嵌合部４ｂを外筒３の左端に嵌合させると、嵌合部４ｂと外筒３の左端との間に開先が形成され、この開先を利用して両者が溶接されて一体化される。凹部４ｃは、バルブケース９およびシリンダ１の外径よりも内径が大径な大径部４ｃ１と、大径部４ｃ１の左端に連なり大径部４ｃ１よりも内径が小径な中径部４ｃ２と、中径部４ｃ１の左端に連なり中径部４ｃ２よりも内径が小径な小径部４ｃ３を備えている。この凹部４ｃに、バルブケース９が嵌合されたシリンダ１端が挿入されると、バルブケース９の軸部９ｂが前記小径部４ｃ３に挿入されて、シリンダ１及びバルブケース９が径方向に位置決めされるようになっている。また、中径部４ｃ２は、バルブケース９の外径よりも小径となっており、大径部４ｃ１内にシリンダ１およびバルブケース９が挿入されると、バルブケース９が大径部４ｃ１と中径部４ｃ２との間の段部に着座し、バルブケース９の左方に空隙が生じる。大径部４ｃ１と、シリンダ１およびバルブケース９の間には、タンクＴに通じる環状隙間が形成され、この環状隙間は、前記大径部４ｃ１と中径部４ｃ２との間の段部に設けた溝４ｃ４を介して前記空隙に通じている。この空隙は、バルブケース９に設けた吸込通路１２に面しており、吸込通路１２は、環状隙間および空隙を通じてタンクＴへ連通され、圧側室Ｒ２とタンクＴの連通が確保されている。なお、タンクＴには、作動油のほかに気体が充填されている。タンクＴ内は、特に、気体を圧縮して充填して加圧状態とする必要は無い。
　連絡通路４ｅ，４ｆは、ともにボトムキャップ４の側方から開口して嵌合孔４ｄを介してパイプ７内に連通される。連絡通路４ｇは、ボトムキャップ４の側方から開口して小径部４ｃ３に通じている。バルブケース９は、小径部４ｃ３に挿入される軸部９ｂを備えていて、貫通孔９ａが軸部９ｂから開口して圧側室Ｒ２に通じている。よって、連絡通路４ｇは、小径部４ｃ３および貫通孔９ａを通じて圧側室Ｒ２に通じている。連絡通路４ｈ，４ｉもまたボトムキャップ４の側方から開口してタンクＴ内に連通されている。
　外筒３の図１中右端となる他端には、ヘッドキャップ５が溶接によって取り付けられている。ヘッドキャップ５は、環状であって、外筒３の外径よりも大きな外径をもつフランジ部５ａと、フランジ部５ａの左端内周から外筒３側へ向けて伸びてこの外筒３に嵌合される嵌合部５ｂと、フランジ部５ａの右端から開口する複数の螺子孔５ｃとを備えて構成されている。このように構成されたヘッドキャップ５の嵌合部５ｂを外筒３の右端に嵌合させると、嵌合部５ｂと外筒３の右端との間に開先が形成され、この開先を利用して両者が溶接されて一体化される。
　ロッドガイド６は、この実施の形態では、ヘッドキャップ５にボルト締結されるパイプ保持部材１３と、パイプ保持部材１３にボルト締結されて一体化されるガイド部材１４とを備えて構成されている。
　パイプ保持部材１３は、肉厚の筒状であって前記ヘッドキャップ５の内周に嵌合するパイプ保持筒１３ａと、パイプ保持筒１３ａの外周に設けられたフランジ１３ｂと、パイプ保持筒１３ａの図１中左端となるタンク側端から開口してパイプ７の差込が可能な嵌合孔１３ｃと、パイプ保持筒１３ａの図１中右端であるタンクＴとは反対の側端から開口して嵌合孔１３ｃに軸線を同一にして通じる通孔１３ｄと、パイプ保持筒１３ａの内周であってシリンダ側を小径にして段部を設けて形成されたシリンダ押圧部１３ｅとを備えて構成されている。
　また、フランジ１３ｂには、ヘッドキャップ５に設けた螺子孔５ｃと同数のボルト挿通孔１３ｆが設けられており、パイプ保持筒１３ａをヘッドキャップ５内に挿入して、フランジ１３ｂをヘッドキャップ５のフランジ部５ａに積層すると、各螺子孔５ｃに各ボルト挿通孔１３ｆが対向する。この状態で、ボルト挿通孔１３ｆを通してボルト１５を螺子孔５ｃに螺着すると、パイプ保持部材１３がヘッドキャップ５にボルト締結されて一体化される。
　パイプ保持部材１３のシリンダ押圧部１３ｅの内外径は、シリンダ１の内外径と等しくされており、ヘッドキャップ５にパイプ保持部材１３がボルト締結されると、シリンダ押圧部１３ｅがシリンダ１の図１中右端である他端に当接するようになっている。シリンダ１の一端は、前述したようにボトムキャップ４によって支持されているので、シリンダ１は、パイプ保持部材１３とボトムキャップ４とで挟持される。ヘッドキャップ５にパイプ保持部材１３をボルト１５で締め付けていくと、シリンダ１がシリンダ押圧部１３ｅによってボトムキャップ４側へ向けて押圧され、シリンダ１に軸力を付加できる。
　また、パイプ保持部材１３とボトムキャップ４にパイプ７が架け渡される。具体的には、パイプ７の図１中左端となる一端をボトムキャップ４の嵌合孔４ｄに挿入して嵌合し、パイプ７の図１中右端となる他端をパイプ保持部材１３に設けた嵌合孔１３ｃに挿入して嵌合すると、パイプ７がパイプ保持部材１３とボトムキャップ４に支持されてこれらに軸力の付加なしに取り付けられる。パイプ７は、本実施の形態では、パイプ本体７ａと、パイプ本体７ａの両端に嵌合されるとともにそれぞれ先端が小径に形成されて当該先端が嵌合孔４ｄ，１３ｃに嵌合される筒状のソケット７ｂ，７ｃとで構成されている。ソケット７ｂ，７ｃは、ともに内周に設けられたパイプ本体７ａの外周に密着するシールリングと、外周に設けられた嵌合孔４ｄ，１３ｃの内壁に密着するシールリングとを備えており、パイプ７内に形成される通路が液密に維持されてタンクＴから隔絶される。なお、パイプ７は、パイプ本体７ａとソケット７ｂ，７ｃの三つの部品で構成されるが、単一の部品で構成されてもよい。ソケット７ｂ，７ｃは、先端が小径とされていて、外周に段部が設けられている。さらに、ソケット７ｂ，７ｃは、内周にもパイプ本体７ａが挿入される部分のみ大径とされていて段部が形成されている。そのため、パイプ７がパイプ保持部材１３およびボトムキャップ４に対して軸方向に移動しても、ソケット７ｂ，７ｃは、嵌合孔４ｄ，１３ｃから抜け出さず、パイプ本体７ａがソケット７ｂ，７ｃに対して軸方向に移動しても抜け出ないようになっている。このようにソケット７ｂ，７ｃを設けると、パイプ保持部材１３の嵌合孔１３ｃおよびボトムキャップ４の嵌合孔４ｄからのパイプ７の脱落を防止できる。パイプ７を単一部品で構成する場合、パイプ７の両端を小径にして段部を設ければよいが、パイプ７の全体の外径が太くなるので、アクチュエータＡの重量が重くなる。これを回避するには、パイプ７の中間を切削加工等によって無駄な肉を落とせばよいが、そうすると加工コストが高くなるとともに、材料歩留まりも悪化する。ソケット７ｂ，７ｃを設ける場合には、このような不利を生じない利点があるが、単一部品で構成されるパイプ７を否定するものではない。
　ガイド部材１４は、パイプ保持部材１３のパイプ保持筒１３ａにボルト締結される環状の本体部１４ａと、本体部１４ａの図１中左端に設けられパイプ保持部材１３内に挿入されるとともにシリンダ１の内周に嵌合してシリンダ１を径方向へ位置決めるソケット１４ｂと、ソケット１４ｂから本体部１４ａの内周にかけて装着されるロッド２の外周を支持する環状のブッシュ１６とを備えている。
　また、本体部１４ａの図１中右端には、環状突起１４ｄが設けられており、この環状突起１４ｄ内には、ロッド２の外周に摺接してロッド２の外周をシールするシール部材１０が装着されている。さらに、本体部１４ａには、ロッド２の外周に摺接してロッド２の外周をシールする外シール１７を保持するシール保持部材１８が積層されている。シール保持部材１８は、ボルト１９によってガイド部材１４とともにパイプ保持部材１３にボルト締結される。
　本体部１４ａの外径は、パイプ保持部材１３のフランジ１３ｂに挿通されるボルト１５の締め付け作業に邪魔にならないよう、パイプ保持筒１３ａの外径以下となるように設計されている。
　ソケット１４ｂは、外径がパイプ保持部材１３のパイプ保持筒１３ａ内およびシリンダ１内に嵌合可能な径とされており、シリンダ１に嵌合すると、シリンダ１の図１中右端を径方向に位置決めている。このようにシリンダ１が径方向に位置決めされるため、パイプ保持部材１３でシリンダ１に軸力を付加する際に、シリンダ１の軸芯がずれないようになっている。ソケット１４ｂの内周から本体部１４ａの内周にかけて筒状のブッシュ１６が装着されている。このようにソケット１４ｂを設けたので、シリンダ１の径方向の位置決め機能に加えて、本体部１４ａの軸方向長さを短くでき、ロッド２を除くアクチュエータＡの全長を短くできる。
　また、ソケット１４ｂの外周の一部に、切欠１４ｅが設けられていて、シリンダ押圧部１３ｅに設けた溝１３ｇを介して、パイプ保持部材１３の内周に設けた環状溝１３ｈに連通されるようになっている。また、環状溝１３ｈは、パイプ７が嵌合される嵌合孔１３ｃに通じている。よって、パイプ７内は、環状溝１３ｈ、溝１３ｇおよび切欠１４ｅを介して伸側室Ｒ１に連通されている。さらに、パイプ７の一端側は、ボトムキャップ４に設けた連絡通路４ｅ，４ｆを介して回路ブロック２２，２３の内部に設けた液圧回路Ｃに連通されている。
　さらに、ガイド部材１４をパイプ保持部材１３にボルト締結すると、嵌合部１３ｃに通じる通孔１３ｄが本体部１４ａによって蓋をされる。通孔１３ｄは、パイプ保持部材１３を組付ける作業を容易にするために設けられている。パイプ７にパイプ７よりも十分に長く通孔１３ｄ内に挿通可能な棒を挿入しておき、この棒を通孔１３ｄ内に挿入するようにして、ヘッドキャップ５にパイプ保持部材１３に積層する。このようにすると、パイプ保持部材１３の組立作業に際して、パイプ７を視認できないものの、棒を通孔１３ｄに挿通させれば、パイプ７を嵌合孔１３ｃに嵌合でき、組立作業が容易となる。棒は、ヘッドキャップ５にパイプ保持部材１３を組付けたのち、引き抜けばよい。棒を引き抜いた後の通孔１３ｄには、栓２０が挿され、パイプ７が液密に保たれるようになっており、通孔１３ｄがガイド部材１４によって閉塞されるため栓２０の脱落が防止される。
　ガイド部材１４は、外径がパイプ保持部材１３の外径より小径であって、ロッドガイド６において小径部を形成しており、パイプ保持部材１３は、ロッドガイド６において大径部を形成している。ロッドガイド６は、パイプ保持部材１３とガイド部材１４の二部品で構成されるが、これらを一体に形成して一部品で構成されてもよい。ロッドガイド６において、パイプ保持部材１３はシリンダ１に軸力を付加する機能を担っているので、鉄系の材料で製造されるのが好ましいが、ガイド部材１４には、パイプ保持部材１３ほどは強度が求められない。よって、ガイド部材１４を軽量な材料、たとえば、アルミニウムを材料に製造でき、ロッドガイド６をパイプ保持部材１３とガイド部材１４の二部品で構成するほうが、ロッドガイド６を一部品として鉄系材料で製造される場合に比較して、軽量となる。
　このように構成されたロッドガイド６をヘッドキャップ５に取り付けたのち、ロッドガイド６の小径部を形成するガイド部材１４の外周と、ロッド２の先端に設けた環状のブーツ保持部２ｂの外周とに、ダストブーツ２１が取り付けられる。ダストブーツ２１は、ロッド２の外周を覆って、ロッド２のロッドガイド６への摺動面を保護するようになっている。
　第一回路ブロック２２には、一端が連絡通路４ｅに接続されるとともに他端が連絡通路４ｇに連通される通路２４と、通路２４の途中に設けた第一開閉弁２５と、一端が通路２４の途中であって第一開閉弁２５と連絡通路４ｇとの間を連絡通路４ｈに連通する通路２６と、通路２６の途中に設けた第二開閉弁２７と、通路２４から分岐されて通路２６へ接続される通路２８と、通路２８に設けた可変リリーフ弁２９とを備えている。
　通路２４の一端は、連絡通路４ｅを介してパイプ７内に通じ、さらには、伸側室Ｒ１に連通されている。通路２４の他端は、連絡通路４ｇを介して圧側室Ｒ２に連通されている。よって、通路２４および連絡通路４ｅ，４ｇは、圧側室Ｒ２に連通されるとともにパイプ７を介して伸側室Ｒ２に連通される第一バイパス路Ｂｐ１を構成している。
　通路２６は、一端が連絡通路４ｇを介して圧側室Ｒ２に通じるとともに、他端が連絡通路４ｈを通じてタンクＴに通じている。よって、通路２６および連絡通路４ｇ，４ｈは、圧側室Ｒ２とタンクＴとを連通する第二バイパス路Ｂｐ２を構成している。
　通路２８は、連絡通路４ｅおよびパイプ７内を介して伸側室Ｒ１に連通されるとともに、連絡通路４ｈを介してタンクＴに連通されている。よって、通路２８および連絡通路４ｅ，４ｈは、タンクＴに連通されるとともにパイプ７を介して伸側室Ｒ２に連通される排出通路Ｅｐを構成している。
　第一開閉弁２５は、この実施の形態の場合、電磁開閉弁とされており、第一バイパス路Ｂｐ１を開放して伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する連通ポジションと、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２との連通を遮断する遮断ポジションとを備えたバルブ２５ａと、遮断ポジションを採るようにバルブを附勢するバネ２５ｂと、通電時にバルブ２５ａをバネ２５ｂに対抗して連通ポジションに切換えるソレノイド２５ｃとを備えて構成されている。
　第二開閉弁２７は、この実施の形態の場合、電磁開閉弁とされており、第二バイパス路Ｂｐ２を開放して圧側室Ｒ２とタンクＴとを連通する連通ポジションと、圧側室Ｒ２とタンクＴとの連通を遮断する遮断ポジションとを備えたバルブ２７ａと、遮断ポジションを採るようにバルブ２７ａを附勢するバネ２７ｂと、通電時にバルブ２７ａをバネ２７ｂに対抗して連通ポジションに切換えるソレノイド２７ｃとを備えて構成されている。
　可変リリーフ弁２９は、この実施の形態では、比例電磁リリーフ弁とされており、排出通路Ｅｐの途中に設けた弁体２９ａと、排出通路Ｅｐを遮断するように弁体２９ａを附勢するバネ２９ｂと、通電時にバネ２９ｂに対抗する推力を発生する比例ソレノイド２９ｃとを備えて構成され、比例ソレノイド２９ｃに流れる電流量を調節すると開弁圧を調節できるようになっている。
　この可変リリーフ弁２９は、弁体２９ａに作用させる排出通路Ｅｐの上流の伸側室Ｒ１の圧力がリリーフ圧（開弁圧）を超えると、当該排出通路Ｅｐを開放する方向に弁体２９ａを推す前記圧力に起因する推力と比例ソレノイド２９ｃによる推力との合力が、排出通路Ｅｐを遮断する方向へ弁体２９ａを附勢するバネ２９ｂの附勢力に打ち勝って、弁体２９ａを後退させて排出通路Ｅｐを開放するようになっている。なお、可変リリーフ弁２９は、作動油がタンクＴ側から伸側室Ｒ１へ向かう方向への流れに対し、常に閉弁状態に保たれて当該流れを阻止する。
　また、この可変リリーフ弁２９にあっては、比例ソレノイド２９ｃに供給する電流量を増大させると、比例ソレノイド２９ｃが発生する推力を増大でき、比例ソレノイド２９ｃに供給する電流量を最大とすると開弁圧が最小となり、反対に、比例ソレノイド２９ｃに全く電流を供給しないと開弁圧が最大となる。
　他方、第二回路ブロック２３には、一端が連絡通路４ｆに接続されるとともに他端が連絡通路４ｉに連通される通路３０と、通路３０の途中に設けた逆止弁３１およびポンプ３２とを備えている。
　通路３０の一端は、連絡通路４ｆを介してパイプ７内に通じ、さらには、伸側室Ｒ１に連通されている。通路３０の他端は、連絡通路４ｉを介してタンクＴに連通されている。よって、通路３０および連絡通路４ｆ，４ｉは、タンクＴに連通されるとともにパイプ７を介して伸側室Ｒ１に連通される液圧供給通路Ｓｐを構成している。
　ポンプ３２は、第二回路ブロック２３に装着されるモータＭによって駆動されるようになっている。ポンプ３２は、一方向のみに作動油を吐出するポンプとされており、その吐出口は液圧供給通路Ｓｐによって伸側室Ｒ１へ連通され、吸込口はタンクＴに通じて、モータＭによって駆動されると、タンクＴから作動油を吸込んで伸側室Ｒ１へ作動油を供給する。
　前述のようにポンプ３２は、一方向のみに作動油を吐出するのみで回転方向の切換動作がないので、回転切換時に吐出量が変化するといった問題は皆無であり、安価なギアポンプ等を使用できる。さらに、ポンプ３２の回転方向が常に同一方向であるので、ポンプ３２を駆動する駆動源であるモータＭにあっても回転切換に対する高い応答性が要求されず、その分、モータＭも安価なものを使用ができる。なお、液圧供給通路Ｓｐの一部を構成する通路３０の途中には、伸側室Ｒ１からポンプ３２への作動油の逆流を阻止する逆止弁３１を設けてある。逆止弁３１を設けているので、ポンプ３２への作動油の逆流が阻止され、アクチュエータＡは、動作方向とは逆向きの力を発揮する際に、モータＭの最大トルクには縛られずに大きな力を発揮できる。
　このように構成されたアクチュエータＡでは、ポンプ３２から所定の吐出流量を伸側室Ｒ１へ供給するようにしつつ、第一開閉弁２５を連通ポジションとし第二開閉弁２７を遮断ポジションとすると、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とが連通状態におかれて両者にポンプ３２から作動油が供給される。作動油の供給によって、伸側室Ｒ１および圧側室Ｒ２の容積の総和が増大し、ロッド２がシリンダ１から図１中右方へ押し出されてアクチュエータＡは伸長作動を呈する。伸側室Ｒ１内および圧側室Ｒ２内の圧力が可変リリーフ弁２９の開弁圧を上回ると、可変リリーフ弁２９が開弁して作動油が排出通路Ｅｐを介してタンクＴへ排出される。よって、伸側室Ｒ１内および圧側室Ｒ２内の圧力は、可変リリーフ弁２９に与える電流量で決まる可変リリーフ弁２９の開弁圧にコントロールされる。そして、アクチュエータＡは、ピストン８における圧側室Ｒ２側と伸側室Ｒ１側の受圧面積差に前記した可変リリーフ弁２９によってコントロールされる伸側室Ｒ１内および圧側室Ｒ２内の圧力を乗じた値に等しい伸長方向の推力を発揮する。
　ポンプ３２から所定の吐出流量を伸側室Ｒ１へ供給するようにしつつ、第一開閉弁２５を遮断ポジションとし、第二開閉弁２７を連通ポジションとすると、伸側室Ｒ１にのみ作動油が供給されて伸側室Ｒ１が拡大し、反対に収縮する圧側室Ｒ２内からは第二開閉弁２７と通じて作動油がタンクＴへ排出される。すると、ピストン８が図１中左方へ押されアクチュエータＡは収縮作動を呈する。この場合、圧側室Ｒ２の圧力はタンク圧となって一定し、伸側室Ｒ１の圧力は可変リリーフ弁２９の開弁圧にコントロールされる。そして、前記したところと同様に、可変リリーフ弁２９の電流量の調節により、アクチュエータＡは、ピストン８における伸側室Ｒ１側の受圧面積と可変リリーフ弁２９にコントロールされる伸側室Ｒ１内の圧力を乗じた値に等しい収縮方向の推力を発揮する。
　可変リリーフ弁２９を設けない場合、伸長作動させる際には、第一開閉弁２５を開きつつ第二開閉弁２７を開閉させて伸側室Ｒ１内の圧力を調節し、逆に収縮作動させる際には第二開閉弁２７を開きつつ第一開閉弁２５を開閉させてロッド側室５内の圧力を調節すれば、アクチュエータＡが発生する推力を調節できる。これに対して、排出通路Ｅｐと可変リリーフ弁２９を設ける場合、アクチュエータＡを伸縮作動させる際に、伸側室Ｒ１内の圧力は可変リリーフ弁２９の開弁圧に調節され、伸側室Ｒ１の圧力は可変リリーフ弁２９の開弁圧の調節で容易に制御できる。このように排出通路Ｅｐと可変リリーフ弁２９とを設ければ、アクチュエータＡの推力を調節するために必要なセンサ類が不要となる。さらに、可変リリーフ弁２９で伸側室Ｒ１の圧力を制御すればよいため、モータＭはポンプ３２を一定の回転数で駆動すればよく、ポンプ３２の吐出流量の調節のために高度にモータＭを制御したりする必要もなくなる。またさらに、第一開閉弁２５と第二開閉弁２７を高速で開閉してアクチュエータＡの推力を制御したり、第一開閉弁２５および第二開閉弁２７を開閉機能付きの可変リリーフ弁として推力を制御したりする必要もなくなる。そのため、液圧機器としてのアクチュエータＡが安価となり、ハードウェア的にもソフトウェア的にも堅牢なシステムを構築できる。
　また、このアクチュエータＡの場合、ロッド２の断面積をピストン８の断面積の二分の一にして、ピストン８の伸側室Ｒ１側の受圧面積が圧側室Ｒ２側の受圧面積の二分の一となるようになっており、伸長作動時と収縮作動時とアクチュエータＡの変位量に対する作動油量も伸縮両側で同じとなるようになっている。よって、伸長作動時と収縮作動時の双方で可変リリーフ弁２９の開弁圧を同じにして伸側室Ｒ１の圧力を同じにすると、伸縮の双方で発生される推力が等しくなる。
　詳しくは、アクチュエータＡを伸長作動させる場合、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２を連通させるため伸側室Ｒ１内と圧側室Ｒ２内の圧力が等しくなって、アクチュエータＡは、ピストン８における伸側室Ｒ１側と圧側室Ｒ２側の受圧面積差に前記圧力を乗じた推力を発生する。反対に、アクチュエータＡを収縮作動させる場合、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２との連通が断たれて圧側室Ｒ２がタンクＴに連通させるので、アクチュエータＡは、伸側室Ｒ１内の圧力とピストン８における伸側室Ｒ１側の受圧面積を乗じた推力を発生する。アクチュエータＡの発生推力は伸縮の双方でピストン８の断面積の二分の一に伸側室Ｒ１の圧力を乗じた値となる。したがって、このアクチュエータＡの推力を制御する場合、伸長作動時、収縮作動時共に、伸側室Ｒ１の圧力を制御すればよい。ピストン８の伸側室Ｒ１側の受圧面積を圧側室Ｒ２側の受圧面積の二分の一に設定しており、伸縮両側で同じ推力を発生する場合に伸長側と収縮側で伸側室Ｒ１の圧力が同じとなるので制御が簡素となり、加えて変位量に対する作動油量も同じとなるので伸縮両側で応答性が同じとなる利点がある。なお、ピストン８の伸側室Ｒ１側の受圧面積を圧側室Ｒ２側の受圧面積の二分の一に設定しない場合にあっても、伸側室Ｒ１の圧力でアクチュエータＡの伸縮両側の推力を制御できる点は変わらない。
　つづいて、アクチュエータＡをパッシブなダンパとして機能させる場合の動作について説明する。アクチュエータＡにおける第一開閉弁２５と第二開閉弁２７がともに遮断ポジションを採ると、ピストン通路１１および吸込通路１２と排出通路Ｅｐで、伸側室Ｒ１、圧側室Ｒ２およびタンクＴを数珠繋ぎに連通させる。そして、ピストン通路１１、吸込通路１２および排出通路Ｅｐは、一方通行の通路に設定されている。そのため、アクチュエータＡが外力によって伸縮させられると、必ずシリンダ１から作動油が排出されて排出通路Ｅｐを介してタンクＴへ戻され、シリンダ１で足りなくなる作動油は吸込通路１２を介してタンクＴからシリンダ１内へ供給される。この作動油の流れに対して前記可変リリーフ弁２９が抵抗となってシリンダ１内の圧力を開弁圧に調節する圧力制御弁として機能するので、アクチュエータＡは、パッシブなユニフロー型のダンパとして機能できる。また、アクチュエータＡの各機器への通電が不能となるようなフェール時には、第一開閉弁２５と第二開閉弁２７のバルブ２５ａ，２７ａがバネ２５ｂ，２７ｂに押圧されて、それぞれ遮断ポジションを採る。そして、可変リリーフ弁２９は、開弁圧が最大に固定された圧力制御弁として機能するので、アクチュエータＡは、自動的に、パッシブダンパとして機能する。
　このように、このアクチュエータＡにあっては、アクチュエータとして機能するだけでなく、モータＭの駆動状況に関わらずダンパとしても機能でき、面倒かつ急峻な弁の切換動作を伴わないので、応答性および信頼性が高いシステムを提供できる。
　なお、このアクチュエータＡにあっては、片ロッド型に設定されているので、両ロッド型のアクチュエータに比較してストローク長を確保しやすく、アクチュエータの全長が短くなって、鉄道車両への搭載性が向上する。
　また、このアクチュエータＡにおけるポンプ３２からの作動油供給および伸縮作動による作動油の流れは、伸側室Ｒ１、圧側室Ｒ２を順に通過して最終的にタンクＴへ還流するようになっており、伸側室Ｒ１あるいは圧側室Ｒ２内に気体が混入しても、アクチュエータＡの伸縮作動によって自立的にタンクＴへ排出される。よって、このアクチュエータＡでは、推進力発生の応答性の悪化を阻止できる。
　なお、可変リリーフ弁２９は、与える電流量で開弁圧を比例的に変化できる比例電磁リリーフ弁を用いれば開弁圧の制御が簡単となるが、開弁圧を調節できるリリーフ弁であれば比例電磁リリーフ弁に限定されるものではない。
　なお、ピストン通路１１は、第一開閉弁２５の遮断ポジションを逆止弁として第一バイパス通路Ｂｐ１に集約でき、吸込通路１２についても、第二開閉弁２７の遮断ポジションを逆止弁として第二バイパス通路Ｂｐ２集約できる。
　本発明の液圧機器としてのアクチュエータＡは、以上のように構成される。そして、本発明の液圧機器によれば、外筒３にそれぞれ溶接されるボトムキャップ４とヘッドキャップ５と、ヘッドキャップ５に締結されるロッドガイド６とを備え、パイプ７の一端をボトムキャップ４に嵌合させるとともにパイプ７の他端をロッドガイド６に嵌合させ、ボトムキャップ４とロッドガイド６でシリンダ１を挟持するようにした。よって、タンクＴから内部が隔絶されるパイプ７をボトムキャップ４とロッドガイド６で支持しつつも、シリンダ１に軸力を付加できる。また、本発明の液圧機器では、パイプ７をボトムキャップ５にロウ付けする必要がないので、コンタミネーションが発生せず、組立作業が非常に簡単となるだけでなく、液圧機器が不良品となる心配もない。さらに、本発明の液圧機器では、シリンダ１に軸力が付加されるので、伸縮時における減衰力や推力を発生できない不感帯もなくなる。以上より、本発明の液圧機器によれば、力の発生に不感帯がなく、コンタミネーションも生じない。
　さらに、本実施の形態の液圧機器では、ロッドガイド６がヘッドキャップ５にボルト締結されて、シリンダ１の端部に当接するとともにパイプ７の他端が嵌合される環状のパイプ保持部材１３と、パイプ保持部材１３にボルト締結されて、外径がパイプ保持部材１３よりも小径な環状であって内周でロッド２の外周を支持するガイド部材１４とで構成される。よって、シリンダ１に軸力を付加するパイプ保持部材１３ほどは強度が求められないガイド部材１４を軽量な材料で製造可能となり、液圧機器を軽量化できる。
　また、本実施の形態の液圧機器では、ガイド部材１４がパイプ保持部材１３にボルト締結される環状の本体部１４ａと、本体部１４ａの端部に設けられパイプ保持部材１３内に挿入されるとともにシリンダ１の内周に嵌合してシリンダ１を径方向へ位置決めるソケット１４ｂと、ソケット１４ｂから本体部１４ａの内周にかけて装着されてロッド２の外周を支持する環状のブッシュ１６を備えている。よって、シリンダ１の径方向の位置決め機能に加えて、本体部１４ａの軸方向長さを短くでき、ロッド２を除く液圧機器の全長を短くできる。
　本実施の形態の液圧機器では、パイプ保持部材１３がタンクＴ側端から開口してパイプ７の他端が嵌合される嵌合孔１３ｃと、タンクＴとは反対の側端から開口して嵌合孔１３ｃに通じる通孔１３ｄとを備えている。よって、パイプ保持部材１３のヘッドキャップ５への組付けの際に、パイプ７にパイプ７よりも長い棒を挿入しておき、通孔１３ｄに棒を挿通させて、パイプ保持部材１３のヘッドキャップ５へ容易に組付けられる。棒は、パイプ保持部材１３をヘッドキャップ５への組付けの後に、引き抜いて撤去すればよい。
　さらに、本実施の形態の液圧機器では、通孔１３ｄには栓２０が挿入され、ガイド部材１４がパイプ保持部材１３に締結されると通孔１３ｄを閉塞するので、栓２０でパイプ７内を液密に保てるとともに、栓２０の脱落も防止される。
　また、本実施の形態の液圧機器では、ロッド２の先端とガイド部材１４に架け渡されてロッド２の外周を覆うダストブーツ２１を備えている。ダストブーツ２１は、ロッドガイド６における小径部を形成するガイド部材１４に装着される。よって、外筒３の近傍にソレノイド２５ｃ，２７ｃ，２９ｃを保持する第一回路ブロック２２および大きなモータＭを保持する第二回路ブロック２３が設けられるアクチュエータＡのような液圧機器にあっても、ダストブーツ２１がソレノイド２５ｃ，２７ｃ，２９ｃおよびモータＭに干渉しない。そのため、外筒３の至近にモータＭおよびソレノイド２５ｃ，２７ｃ，２９ｃを配置でき、液圧機器を小型化できる。
　そして、本実施の形態の液圧機器では、シリンダ１内に移動自在に挿入されてシリンダ１内を伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とに区画するピストン８を備え、パイプ７は、ロッドガイド６を介して伸側室Ｒ１に連通されるとともに、ボトムキャップ４を介してボトムキャップ４に連結される液圧回路Ｃに連通されるようになっている。液圧回路Ｃが内部に設けられる第一回路ブロック２２および第二回路ブロック２３といった重量物が、ボトムキャップ４によって支持されるため、ロッド２を軸支するロッドガイド６に過剰な負担がかからず、円滑な伸縮作動が保証される。
　また、さらに、本実施の形態の液圧機器では、ピストン８に設けられて圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１への液体の通過のみを許容するピストン通路１１と、シリンダ１の一端を閉塞するとともにタンクＴから圧側室Ｒ２への液体の通過のみを許容する吸込通路１２を有するバルブケース９とを備え、液圧回路Ｃは、圧側室Ｒ２に連通されるとともにパイプ７を介して伸側室Ｒ１に連通される第一バイパス路Ｂｐ１と、第一バイパス路Ｂｐ１の途中に設けた第一開閉弁２５と、圧側室Ｒ２とタンクＴとを連通する第二バイパス路Ｂｐ２と、第二バイパス路Ｂｐ２の途中に設けた第二開閉弁２７と、タンクＴからパイプ７を介して伸側室Ｒ１へ液体を供給するポンプ３２とを備えている。よって、液圧機器は、アクチュエータＡとしてもパッシブなダンパとしても機能可能である。さらに、この場合、液圧機器は、アクチュエータとして機能するのみならず、第一開閉弁２５と第二開閉弁２７の開閉のみでパッシブダンパとしても機能でき、面倒かつ急峻な弁の切換動作を伴わないので、応答性および信頼性が高いシステムを提供できる。この液圧機器におけるポンプ３２からの作動油供給および伸縮作動による作動油の流れは、伸側室Ｒ１、圧側室Ｒ２を順に通過して最終的にタンクＴへ還流するため、伸側室Ｒ１あるいは圧側室Ｒ２内に気体が混入しても、アクチュエータＡの伸縮作動によって自立的にタンクＴへ排出される。よって、アクチュエータＡでは、推進力発生の応答性の悪化を阻止できる。
　そして、さらに、本実施の形態の液圧機器では、液圧回路Ｃは、さらに、パイプ７を介して連通される伸側室Ｒ１をタンクＴへ接続する排出通路Ｅｐと、排出通路Ｅｐの途中に設けられて開弁圧を変更可能な可変リリーフ弁２９とを備えている。よって、液圧機器としてのアクチュエータＡを伸縮作動させる際に、伸側室Ｒ１内の圧力は可変リリーフ弁２９の開弁圧に調節され、伸側室Ｒ１の圧力は可変リリーフ弁２９の開弁圧の調節で推力の制御が容易となる。このように排出通路Ｅｐと可変リリーフ弁２９とを設ければ、センサレスでアクチュエータＡの推力の制御が可能となる。さらに、可変リリーフ弁２９で伸側室Ｒ１の圧力を制御すればよいため、モータＭはポンプ３２を一定の回転数で駆動すればよく、ポンプ３２の吐出流量の調節のために高度にモータＭを制御したりする必要もなくなる。またさらに、第一開閉弁２５と第二開閉弁２７を高速で開閉してアクチュエータＡの推力を制御したり、第一開閉弁２５および第二開閉弁２７を開閉機能付きの可変リリーフ弁として推力を制御したりする必要もなくなる。そのため、液圧機器としてのアクチュエータＡが安価となり、ハードウェア的にもソフトウェア的にも堅牢なシステムを構築できる。
　前述したところでは、本発明の液圧機器がアクチュエータＡに具現化された例を用いて本発明の液圧機器を説明したが、シリンダ内部を迂回して伸側室と圧側室とを連通させるためにタンク内にパイプを収容する構造を採用する液圧機器に本発明を適用できる。したがって、本発明は、たとえば、アクチュエータのほか、ユニフローダンパ或いはセミアクティブ制御に使用されるダンパ等の液圧機器に適用可能であり、また、液圧機器の用途は鉄道車両の振動抑制用途のほかにも、建築物、機械の振動抑制、車両の振動抑制等といった種々の用途に利用できる。
　以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないのは勿論である。
１・・・シリンダ、２・・・ロッド、３・・・外筒、４・・・ボトムキャップ、５・・・ヘッドキャップ、６・・・ロッドガイド、７・・・パイプ、８・・・ピストン、９・・・バルブケース、１１・・・ピストン通路、１２・・・吸込通路、１３・・・パイプ保持部材、１３ｃ・・・嵌合孔、１３ｄ・・・通孔、１４・・・ガイド部材、１４ａ・・・本体部、１４ｂ・・・ソケット、１６・・・ブッシュ、２０・・・栓、２１・・・ダストブーツ、２５・・・第一開閉弁、２７・・・第二開閉弁、２９・・・可変リリーフ弁、３０・・・ポンプ、Ａ・・・液圧機器としてのアクチュエータ、Ｂｐ１・・・第一バイパス路、Ｂｐ２・・・第二バイパス路、Ｃ・・・液圧回路、Ｅｐ・・・排出通路、Ｒ１・・・伸側室、Ｒ２・・・圧側室、Ｔ・・タンク

Claims (9)

  1. 　シリンダと、
    　前記シリンダ内に移動自在に挿入されるロッドと、
    　内部に前記シリンダを収容する外筒と、
    　前記シリンダと前記外筒との間に形成されるタンクと、
    　前記外筒の一端に結合されるボトムキャップと、
    　前記外筒の他端に結合される環状のヘッドキャップと、
    　環状であって前記ヘッドキャップに締結されるとともに内側に挿通される前記ロッドの移動を案内するロッドガイドと、
    　前記タンク内に収容されるとともに前記ボトムキャップと前記ロッドガイドとで挟持されて前記リザーバとは隔絶される通路を形成するパイプとを備え、
    　前記ボトムキャップと前記ロッドガイドで前記シリンダを挟持するともに、
    　前記パイプの一端を前記ボトムキャップに嵌合させるとともに前記パイプの他端を前記ロッドガイドに嵌合させた
    　ことを特徴とする液圧機器。
  2. 　前記ロッドガイドは、
    　前記ヘッドキャップにボルト締結されて、前記シリンダの端部に当接するとともに前記パイプの他端が嵌合される環状のパイプ保持部材と、
    　前記パイプ保持部材にボルト締結されて、外径が前記パイプ保持部材よりも小径な環状であって内周で前記ロッドの外周を支持するガイド部材と
    　を備えたことを特徴とする請求項１に記載の液圧機器。
  3. 　前記ガイド部材は、
    　前記パイプ保持部材にボルト締結される環状の本体部と、
    　前記本体部の端部に設けられ前記パイプ保持部材内に挿入されるとともに前記シリンダの内周に嵌合して前記シリンダを径方向へ位置決めるソケットと、
    　前記ソケットから前記本体部の内周にかけて装着されて前記ロッドの外周を支持する環状のブッシュと
    　を備えたことを特徴とする請求項２に記載の液圧緩衝器。
  4. 　前記パイプ保持部材に、
    　前記タンク側端から開口して前記パイプの他端が嵌合される嵌合孔と、
    　前記タンクとは反対の側端から開口して前記嵌合孔に通じる通孔とを設けた
    　ことを特徴とする請求項２または３に記載の液圧機器。
  5. 　前記パイプ保持部材に設けられた通孔に挿入される栓を設け、
    　前記ガイド部材は、前記パイプ保持部材に締結されると前記通孔を閉塞する
    　ことを特徴とする請求項４に記載の液圧機器。
  6. 　前記ロッドの先端と前記ガイド部材に架け渡されて前記ロッドの外周を覆うダストブーツを備えた
    　ことを特徴とする請求項２または３に記載の液圧機器。
  7. 　前記シリンダ内に移動自在に挿入されて前記シリンダ内を伸側室と圧側室とに区画するピストンを備え、
    　前記パイプは、前記ロッドガイドを介して伸側室に連通されるとともに、前記ボトムキャップを介してボトムキャップに連結される液圧回路に連通される
    　ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の液圧機器。
  8. 　前記ピストンに設けられて前記圧側室から前記伸側室への液体の通過のみを許容するピストン通路と、
    　前記シリンダの一端を閉塞するとともに前記タンクから前記圧側室への液体の通過のみを許容する吸込通路を有するバルブケースとを備え、
    　前記液圧回路は、
    　前記圧側室に連通されるとともに前記パイプを介して前記伸側室に連通される第一バイパス路と、
    　前記第一バイパス路の途中に設けた第一開閉弁と、
    　前記圧側室と前記タンクとを連通する第二バイパス路と、
    　前記第二バイパス路の途中に設けた第二開閉弁と、
    　前記タンクから前記パイプを介して前記伸側室へ液体を供給するポンプとを備えた
    　ことを特徴とする請求項７に記載の液圧機器。
  9. 　前記液圧回路は、さらに、
    　前記パイプを介して連通される前記伸側室を前記タンクへ接続する排出通路と、
    　前記排出通路の途中に設けられて開弁圧を変更可能な可変リリーフ弁とを備えた
    　ことを特徴とする請求項８に記載の液圧機器。
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