气缸装置的制作方法

本发明涉及一种气缸装置。

背景技术：

1、以往，气缸装置发挥推力，驱动推力作用的对象，辅助对象位移，抑制所述对象振动。例如，以铁道车辆的车身作为对象时，气缸装置水平安装于铁道车辆的车身与台车之间，用于抑制相对于车身前进方向的左右方向振动。而且，气缸装置例如既可用作对车身积极施加推力来抑制车身振动的致动器，亦可用作在车身振动致使伸缩时产生阻尼力来抑制车身振动的减震器。

2、这种气缸装置，例如，如jp2016-060438a公开的内容所示，具备：气缸；杆件，所述杆件可自由移动地插入到气缸内；活塞，所述活塞可移动地插入到气缸内，与杆件相连结，并将气缸内划分为填充有液压油的杆件侧腔室和活塞侧腔室；储液罐，所述储液罐储存液压油；第一开关阀，所述第一开关阀设置在将杆件侧腔室与活塞侧腔室连通的第一通道上；第二开关阀，所述第二开关阀设置在将活塞侧腔室与储液罐连通的第二通道上；泵，所述泵向杆件侧腔室供给液体；电机，所述电机驱动泵；排出通道，所述排出通道将杆件侧腔室与储液罐连通；可变减压阀，所述可变减压阀设置在排出通道上，可变更开阀压力；整流通道，所述整流通道只允许从活塞侧腔室至杆件侧腔室的液体流动；以及吸入通道，所述吸入通道只允许储液罐至活塞侧腔室的液体流动。

3、如此构成的气缸装置在停止泵将第一开关阀和第二开关阀关闭后进入减震器模式，可用作受到外力执行伸缩动作后液压油按顺序依次经过储液罐、活塞侧腔室、杆件侧腔室并到达储液罐的单向流动型减震器。而且，气缸装置利用可变减压阀对执行伸缩动作时从气缸内通过排出通道排出到储液罐的液压油流动施加阻力，产生妨碍伸缩的阻尼力。

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、如前所述，以往的气缸装置根据需要既可用作致动器亦可用作减震器，在减震器模式中可用作单向流动型减震器。在减震器模式气缸装置中，执行伸长动作时液压油从缩小的杆件侧腔室内通过可变减压阀排出到储液罐，且液压油从储液罐经由吸入通道供给到扩大的活塞侧腔室。因此，减震器模式气缸装置执行伸长动作时，因可变减压阀而升高的杆件侧腔室内压力作用于活塞的面向杆件侧腔室的受压面，储液罐压力作用于活塞的面向活塞侧腔室的受压面。若将储液罐压力设为0，则减震器模式气缸装置执行伸长动作时产生阻尼力，其数值为杆件侧腔室内压力乘以活塞的杆件侧腔室侧受压面积。

3、另一方面，减震器模式气缸装置执行收缩动作时，液压油从缩小的活塞侧腔室通过整流通道向杆件侧腔室移动，且杆件进入气缸内的体积量的液压油从气缸内通过可变减压阀排出到储液罐。因此，减震器模式气缸装置执行收缩动作时，因可变减压阀而升高的气缸内压力分别相等地作用于活塞的杆件侧腔室侧受压面和活塞侧腔室侧受压面。活塞的杆件侧腔室侧受压面积与活塞侧腔室侧受压面积的差值与杆件截面积相等，所以减震器模式气缸装置在执行收缩动作时产生阻尼力，其数值为气缸内压力乘以杆件截面积。

4、气缸装置用于抑制车身相对于台车的左右方向振动，因此若执行伸长动作时的阻尼力与执行收缩动作时的阻尼力有偏差，则在反复伸缩的过程中，车身相对于台车会偏向阻尼力较小的动作方向，这种方式并不优选。因此，用作单向流动型减震器的气缸装置将杆件截面积设定为活塞截面积的二分之一，无论是执行伸长动作还是执行收缩动作，只要气缸内的行程量相同，便可使流量相等的液压油通过可变减压阀，可在执行伸长动作时与执行收缩动作时产生相等的阻尼力。综上所述，以往的气缸装置中杆件直径与活塞直径在设计方面有制约。

5、此处，气缸装置的工作介质即液压油具有粘弹性，若要提高气缸装置的阻尼系数来产生较大的阻尼力，就要提高油柱刚性。若要提高油柱刚性，就要增加活塞的受压面积，所以只需增加气缸直径即可，但是如此一来杆件直径也会增加，气缸装置可能与铁道车辆其他设备相撞，所以增加气缸直径存在困难。

6、另一方面，在双向流动型减震器中，伸长时利用伸长侧减压阀对从杆件侧腔室向活塞侧腔室移动的液压油流动施加阻力来产生伸长侧阻尼力，收缩时利用压缩侧减压阀对从活塞侧腔室向储液罐移动的液压油流动施加阻力来产生压缩侧阻尼力，可分别利用伸长侧减压阀和压缩侧减压阀任意设定伸长侧阻尼力和压缩侧阻尼力，所以无需增加气缸直径便可提高阻尼系数。然而，在双向流动型减震器中，若向活塞侧腔室供给液压油，则液压油从压缩侧减压阀逃离到储液罐中，难以用作致动器。

7、综上所述，以往的气缸装置存在若要提高阻尼系数就会导致气缸装置大型化或者用作致动器会产生问题等难题。另外，这种难题不仅存在于铁道车辆使用的气缸装置中，气缸装置推力作用的对象是铁道车辆以外的车辆、构造物、机械等时，同样也存在若要提高阻尼系数就会导致气缸装置大型化或者用作致动器会产生问题等难题。

8、因此，本发明的目的在于提供一种无需大型化便可发挥作为致动器的功能且用作减震器时能够提高阻尼系数的气缸装置。

9、用于解决课题的方案

10、本发明的气缸装置具备：伸缩单元，所述伸缩单元具有气缸、杆件、活塞，所述杆件可移动地插入到气缸内，所述活塞可移动地插入到气缸内，并与杆件相连结，将气缸内划分为杆件侧腔室和活塞侧腔室；储液罐；致动器回路，所述致动器回路具有泵、调整通道、旁路通道，且可驱动所述伸缩单元使其伸缩，所述泵可将液体从储液罐供给到气缸，所述调整通道将杆件侧腔室与储液罐连通，并在中途设置有可变减压阀，所述旁路通道将杆件侧腔室与储液罐连通，并在中途串联设置有减压阀和旁路通道开关阀；以及减震器回路，所述减震器回路包含伸长侧阻尼通道、伸长侧减压阀、压缩侧阻尼通道、压缩侧减压阀、吸入通道、吸入止回阀，所述伸长侧阻尼通道将杆件侧腔室与活塞侧腔室连通，所述伸长侧减压阀设置在伸长侧阻尼通道上，对杆件侧腔室至活塞侧腔室的液体流动施加阻力，所述压缩侧阻尼通道将活塞侧腔室连接到旁路通道的减压阀与旁路通道开关阀之间，所述压缩侧减压阀设置在压缩侧阻尼通道上，对活塞侧腔室至储液罐的液体流动施加阻力，所述吸入通道将储液罐与活塞侧腔室连通，所述吸入止回阀设置在吸入通道上，允许储液罐至活塞侧腔室的液体流动，可变减压阀和旁路通道开关阀是由相同螺线管驱动的电磁阀，可变减压阀在螺线管通电时可调整开阀压力，旁路通道开关阀在螺线管通电时关闭，并在螺线管未通电时打开，驱动泵的致动器模式时关闭旁路通道开关阀来切断旁路通道，停止泵的减震器模式时打开旁路通道开关阀来打开旁路通道。

11、如此构成的本实施方式的气缸装置既可用作致动器亦可用作减震器，且用作减震器时，不管杆件直径和气缸直径的设定如何，均可利用伸长侧减压阀和压缩侧减压阀的设定，将执行伸长动作时的阻尼力特性和执行收缩动作时的阻尼力特性设定为相同特性。

12、进而，如此构成的气缸装置可利用致动器回路将液体从泵供给到气缸，利用旁路通道开关阀切断压缩侧阻尼通道来用作致动器，并且可停止泵利用旁路通道开关阀打开压缩侧阻尼通道，利用减震器回路来用作减震器。此外，如此构成的气缸装置用作减震器时，若伸缩单元执行伸长动作，则可利用伸长侧减压阀产生阻尼力，若伸缩单元执行收缩动作，则可利用压缩侧减压阀产生阻尼力。

13、此外，本发明的其他气缸装置具备：伸缩单元，所述伸缩单元具有气缸、杆件、活塞，所述杆件可移动地插入到气缸内，所述活塞可移动地插入到气缸内，并与杆件相连结，将气缸内划分为杆件侧腔室和活塞侧腔室；储液罐；致动器回路，所述致动器回路具有泵、控制通道、推力调整部，且可驱动伸缩单元使其伸缩，所述泵可将液体从储液罐供给到气缸，所述控制通道将杆件侧腔室与储液罐连通，所述推力调整部设置在控制通道上；以及减震器回路，所述减震器回路包含伸长侧阻尼通道、伸长侧减压阀、压缩侧阻尼通道、压缩侧减压阀、吸入通道、吸入止回阀，所述伸长侧阻尼通道将杆件侧腔室与活塞侧腔室连通，所述伸长侧减压阀设置在伸长侧阻尼通道上，对杆件侧腔室至活塞侧腔室的液体流动施加阻力，所述压缩侧阻尼通道将活塞侧腔室连接到推力调整部，所述压缩侧减压阀设置在压缩侧阻尼通道上，对活塞侧腔室至储液罐的液体流动施加阻力，所述吸入通道将储液罐与活塞侧腔室连通，所述吸入止回阀设置在吸入通道上，允许储液罐至活塞侧腔室的液体流动，推力调整部具有调整通道、减压阀、可变减压阀，所述调整通道设置在控制通道的中途，所述减压阀在所述杆件侧腔室侧压力达到开阀压力时打开，所述可变减压阀可利用通电调整开阀压力，所述调整通道上从所述杆件侧腔室侧依次串联配置有所述减压阀和所述可变减压阀，压缩侧阻尼通道将活塞侧腔室连接到调整通道的减压阀与可变减压阀之间。

14、如此构成的本发明的其他气缸装置既可用作致动器亦可用作减震器，且用作减震器时，不管杆件直径和气缸直径的设定如何，均可利用伸长侧减压阀和压缩侧减压阀的设定将执行伸长动作时的阻尼力特性和执行收缩动作时的阻尼力特性设定为相同特性。

15、如此构成的气缸装置即使推力调整部不具有致动器模式时切断压缩侧阻尼通道的开关阀，亦可在减震器模式中利用压缩侧减压阀产生压缩侧阻尼力，推力调整部的构成变得简单，且无需开关阀，因此可降低制造成本。