(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-11-28
(45)【発行日】2023-12-06
(54)【発明の名称】シリンダ装置
(51)【国際特許分類】
F16F 9/40 20060101AFI20231129BHJP
F16F 9/32 20060101ALI20231129BHJP
B61F 5/24 20060101ALN20231129BHJP
【ＦＩ】
F16F9/40 A
F16F9/32 K
B61F5/24 F
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2020099810
(22)【出願日】2020-06-09
(65)【公開番号】P2021193311
(43)【公開日】2021-12-23
【審査請求日】2023-03-20
(73)【特許権者】
【識別番号】000000929
【氏名又は名称】カヤバ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100122323
【弁理士】
【氏名又は名称】石川 憲
(72)【発明者】
【氏名】佐々木 裕泰
(72)【発明者】
【氏名】小川 貴之
【審査官】田村 佳孝
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１６－０８４８４１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－２２２１１０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－０２５６９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－００７２８７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平７－０５４８９９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１４９００３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－２６１４２１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｆ ９／４０
Ｆ１６Ｆ ９／３２
Ｂ６１Ｆ ５／２４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
シリンダと、前記シリンダ内に軸方向に移動自在に挿入されるロッドと、
前記シリンダ内に摺動自在に挿入されて前記ロッドの一端に連結されるとともに前記シリンダ内を液体が充填されるロッド側室とピストン側室とに区画するピストンと、
気体とともに液体を貯留するタンクと、
前記シリンダの端部を閉塞するバルブケースと、
前記バルブケースの反ピストン側室側に配置されるボトムキャップと、
前記バルブケースと前記ボトムキャップとの間に形成されて前記タンクに連通される液室と、
前記タンクに連通されずに前記ロッド側室と前記液室とを連通する排出通路と、
前記バルブケースに設けられる吸込通路と、
前記排出通路に設けられる減衰バルブと、
前記バルブケースに設けられて前記吸込通路を前記タンクから前記ピストン側室へ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路に設定するチェックバルブとを備え、
前記排出通路は、前記ボトムキャップに設けられて前記液室に臨む開口端を有して分岐しないキャップ内通路を有する
ことを特徴とするシリンダ装置。
【請求項2】
前記吸込通路は、前記バルブケースに周方向に並べて形成される複数のポートを有し、前記排出通路の前記開口端は、前記ポートの全部を取り囲む円のうち最小径の仮想円の範囲に前記バルブケースの軸方向にて対向する位置に開口する
ことを特徴とする請求項１に記載のシリンダ装置。
【請求項3】
前記排出通路の前記開口端は、前記バルブケースの前記吸込通路の入口側の開口に正対することを特徴とする請求項２に記載のシリンダ装置。
【請求項4】
前記ロッド側室と前記ピストン側室とを連通する第一通路と、前記第一通路に設けられた第一開閉弁と、
前記ピストン側室と前記タンクとを連通する第二通路と、
前記第二通路に設けられた第二開閉弁と、
前記排出通路および前記液室を介さずに前記タンクと前記ロッド側室とを連通する供給通路と、
前記供給通路に設けられて前記タンクから前記ロッド側室へ液体を供給可能なポンプとを備えた
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シリンダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、シリンダ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、この種のシリンダ装置としては、たとえば、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。
【0003】
具体的には、このようなシリンダ装置は、シリンダと、シリンダ内に移動自在に挿入されるロッドと、シリンダ内に摺動自在に挿入されてロッドの一端に連結されるとともにシリンダ内を作動油が充填されるロッド側室とピストン側室とに区画するピストンと、シリンダの外周に設けられる外筒と、シリンダと外筒との間の環状隙間で形成されるタンクと、ロッド側室とタンクとを連通する排出通路と、タンクとピストン側室とを連通する吸込通路と、排出通路に設けられる減衰バルブと、吸込通路に設けられるタンクからピストン側室へ向かう作動油の流れのみを許容するチェックバルブと、ピストンに設けられてピストン側室からロッド側室へ向かう作動油の流れのみを許容する整流通路とを備えており、ユニフロー型のパッシブダンパとされている。
【0004】
また、排出通路は、シリンダのロッド室側の端部に嵌合されるロッドガイドに設けられる通路と、ロッドガイドに装着されてタンク内に収容されるパイプとで形成されている。
【文献】特開２０１４－１４９００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
このように構成されたシリンダ装置は、伸長作動すると、圧縮されるロッド側室から排出通路を通じて作動油がタンクへ排出されるとともに、シリンダからロッドが退出する体積分の作動油が吸込通路を通じてタンクから拡大するピストン側室へ補充される。
【0006】
排出通路は、前述のようにタンク内に収容されるパイプで形成されており、減衰バルブを通過して流速が早くなる作動油の流れをパイプによって整流してタンクへ作動油を排出させてタンク内での作動油の気体の巻き込みを防止している。
【0007】
しかしながら、シリンダ装置が高速で伸長作動を呈すると、パイプだけでは作動油の流れを整流しきれずタンク内の気体を巻き込んでエアレーションが発生し、気体を含んだ作動油が吸込通路を介してピストン側室に侵入して、シリンダ装置が設定通りに減衰力を発生できない心配がある。
【0008】
そこで、本発明は、高速で伸縮しても設定通りに減衰力を発生可能なシリンダ装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0009】
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シリンダ装置は、シリンダと、シリンダ内に軸方向に移動自在に挿入されるロッドと、シリンダ内に摺動自在に挿入されてロッドの一端に連結されるとともにシリンダ内を液体が充填されるロッド側室とピストン側室とに区画するピストンと、気体とともに液体を貯留するタンクと、シリンダの端部を閉塞するバルブケースと、バルブケースの反ピストン側室側に配置されるボトムキャップと、バルブケースとボトムキャップとの間に形成されてタンクに連通される液室と、タンクに連通されることなくロッド側室と液室とを連通する排出通路と、バルブケースに設けられる吸込通路と、排出通路に設けられる減衰バルブと、バルブケースに設けられて吸込通路をタンクからピストン側室へ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路に設定するチェックバルブとを備え、排出通路は、ボトムキャップに設けられて液室に臨む開口端を有して分岐しないキャップ内通路を有することを特徴とする。
【0010】
このように構成されたシリンダ装置では、シリンダ内から排出されて減衰バルブを通過した液体をタンクを介さず分岐の無いボトムキャップに設けたキャップ内通路を通じてバルブケースの反ピストン側室側に設けられた液室内へ直接排出できるので、液室の圧力を高めるとともに気体の巻き込みの無い液体をピストン側室に吸込通路を通じて強制的にチャージできる。
【0011】
また、吸込通路がバルブケースに周方向に並べて形成される複数のポートを有し、排出通路の開口端がポートの全部を取り囲む円のうち最小径の仮想円の範囲にバルブケースの軸方向にて対向する位置に開口するようにシリンダ装置を構成してもよい。このように構成されたシリンダ装置では、各ポートと排出通路の開口端との距離が前記仮想円と対向しない範囲に開口端が配置される場合と比較して近くなるので、排出通路を通過して液室に入り込んできた液体がポートへ向かって流れやすくなって、吸込通路を通じてピストン側室内に液体を送りやすくなり、ピストン側室内での液体の吸込不足の発生を効果的に抑制できる。
【0012】
また、シリンダ装置における排出通路の開口端は、前記バルブケースの前記吸込通路の入口側の開口に正対していてもよい。このように構成されたシリンダ装置によれば、排出通路を通過して液室に排出された液体が吸込通路に向かって流れるので、吸込通路を通じてピストン側室内により一層液体を送りやすくなり、ピストン側室内での液体の吸込不足の発生を効果的に抑制できる。
【0013】
さらに、シリンダ装置は、ロッド側室とピストン側室とを連通する第一通路と、第一通路に設けられた第一開閉弁と、ピストン側室と前記タンクとを連通する第二通路と、第二通路に設けられた第二開閉弁と、排出通路および液室を介さずにタンクとロッド側室とを連通する供給通路と、供給通路に設けられてタンクから液体を吸い込んでロッド側室へ液体を吐出可能なポンプとを備えてもよい。このように構成されたシリンダ装置によれば、ポンプが排出通路および液室を介さずにタンクから直接に作動油を吸い込んでロッド側室へ供給するので、排出通路を通じて液室へ流入する作動油量がポンプの駆動により減少することがなく、液室の圧力を高めつつピストン側室へ強制的に気体の巻き込みの無い液体を供給でき、高速で伸縮しても設定通りの減衰力を発揮できる。
【発明の効果】
【0014】
本発明のシリンダ装置によれば、高速で伸縮しても設定通りに減衰力を発生可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の一実施の形態におけるシリンダ装置の縦断面図である。
【図2】本発明の一実施の形態のシリンダ装置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。
【図3】本発明の一実施の形態のシリンダ装置の排出通路の開口端の設置位置を説明する図である。
【図4】本発明の一実施の形態の第一変形例におけるシリンダ装置を原理的に示した図である。
【図5】本発明の一実施の形態の第二変形例におけるシリンダ装置を原理的に示した図である。
【図6】本発明の一実施の形態の第三変形例におけるシリンダ装置を原理的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。本実施の形態のシリンダ装置Ｃは、図１および図２に示すように、鉄道車両の台車Ｗと車体Ｂとの間に介装されて、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ている。
【0017】
シリンダ装置Ｃは、図１に示すように、シリンダ１と、シリンダ１内に軸方向に移動自在に挿入されるロッド２と、シリンダ１内に摺動自在に挿入されてロッド２の一端に連結されるとともにシリンダ１内を液体が充填されるロッド側室Ｒ１とピストン側室Ｒ２とに区画するピストン３と、気体とともに液体を貯留するタンクＴと、シリンダ１の端部を閉塞するとともにピストン側室Ｒ２とタンクＴに連通される液室Ｌとを仕切るバルブケース４と、ロッド側室Ｒ１と液室Ｌとを連通する排出通路５と、バルブケース４に設けられる吸込通路６と、排出通路５に設けられる減衰バルブ１５と、バルブケース４に設けられて吸込通路６をタンクＴからピストン側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路に設定するチェックバルブ７とを備えて構成されている。
【0018】
以下、シリンダ装置Ｃ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、シリンダ１の図１中左端には環状のロッドガイド８が嵌合され、シリンダ１の図１中右端には、バルブケース４が嵌合されている。ロッドガイド８の内周には、シリンダ１内に移動自在に挿入されるロッド２が挿通されている。そして、ロッドガイド８は、ロッド２のシリンダ１に対する軸方向の移動を案内する。ロッド２の一端は、シリンダ１外へ突出しており、ロッド２の他端は、シリンダ１内に摺動自在に挿入されるピストン３に連結されている。シリンダ１の左端は、ロッドガイド８とロッド２とにより、シリンダ１の右端は、バルブケース４によって、それぞれ閉塞されている。
【0019】
シリンダ１の外周側には、シリンダ１の外周を覆う外筒９が設けられている。外筒９の図１中左端側の内周には、ロッドガイド８が嵌合されるとともに、螺子部９ａが形成されており、外周に螺子溝を備えたロックナット１０が螺着される。また、外筒９の図１中右端には、外筒９の図１中右端を閉塞するボトムキャップ１１が装着されている。
【0020】
このように、外筒９に取付けられるロックナット１０とボトムキャップ１１とによって、ロッドガイド８、シリンダ１、シリンダ１の端部に嵌合するバルブケース４とが挟持されて外筒９に対して不動に固定される。シリンダ１と外筒９の図１中左端は、以上のようにロッドガイド８によって閉塞され、外筒９の図１中右端はボトムキャップ１１によって閉塞され、シリンダ１と外筒９との間の環状隙間が密閉されている。
【0021】
なお、ロッド２の外周は、ロッドガイド８に装着される環状のシール部材１２によってシールされ、シリンダ１内は密閉される。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３によって、図１中左方のロッド側室Ｒ１と図１中右方のピストン側室Ｒ２とに区画されている。そして、ロッド側室Ｒ１とピストン側室Ｒ２には、液体として作動油が充填されている。
【0022】
つづいて、ピストン３には、ピストン側室Ｒ２とロッド側室Ｒ１とを連通するとともに途中にチェックバルブ１３ａを備えた整流通路１３が設けられている。チェックバルブ１３ａは、ピストン側室Ｒ２からロッド側室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、整流通路１３をピストン側室Ｒ２からロッド側室Ｒ１へ向かう作動油の流れのみを許容する一方通行の通路に設定している。
【0023】
バルブケース４は、前記したように、シリンダ１の端部に嵌合されてシリンダ１の図１中右端を閉塞している。具体的には、バルブケース４は、シリンダ１の図１中右端とボトムキャップ１１との間で挟持される円盤状の本体部４ａと、本体部４ａから図１中左方へ突出してシリンダ１の図１中右端内周に嵌合する嵌合部４ｂと、本体部４ａの図１中右端から開口する凹部４ｃと、嵌合部４ｂの図１中左端から開口する凹部４ｄとを備えている。凹部４ｃは、本体部４ａの図１中左端に形成される後述する通路としての切欠４ｅを介してシリンダ１と外筒９との間の環状隙間に連通されており、凹部４ｄは、ピストン側室Ｒ２に面しておりピストン側室Ｒ２に連通される。
【0024】
また、バルブケース４は、本体部４ａを貫いて凹部４ｃと凹部４ｄとを連通して吸込通路６を形成する６つのポート６ａを備えている。各ポート６ａは、バルブケース４の軸心を中心にして同一円周上に等間隔に並べて設けられており、ピストン側室Ｒ２と凹部４ｃとを連通している。なお、ポート６ａの設置数は、任意に設定でき単数であってもよいが、ポート６ａの断面を円形にする場合には複数に設定されると吸込通路６の流路面積を確保しやすくなる。ポート６ａの断面形状は、円形に限られず、円弧形状や矩形状等、他の形状とされてもよい。なお、吸込通路６の流路面積は、大きければ大きいほど、タンクＴからピストン側室Ｒ２へ向かう作動油の流れがスムーズになってピストン側室Ｒ２の拡大時における吸込不足を生じさせない点で有利となる。
【0025】
ボトムキャップ１１は、バルブケース４の反ピストン側室側に配置され、外筒９に溶接によって装着されて外筒９の図１中右端を閉塞するとともに、図１中左端には本体部４ａの図１中右端が嵌合される凹部１１ａを備えていて、バルブケース４とバルブケース４に嵌合されるシリンダ１を径方向に位置決めしている。ボトムキャップ１１にバルブケース４が嵌合するとバルブケース４の凹部４ｃとボトムキャップ１１の凹部１１ａとの間であってバルブケース４の反ピストン側室側に液室Ｌが形成される。なお、凹部１１ａの深さがバルブケース４の切欠４ｅの深さよりも浅く、凹部１１ａにバルブケース４が嵌合しても当該液室Ｌと前記環状隙間の連通が確保される。
【0026】
また、タンクＴは、シリンダ１と外筒９との間の環状隙間で形成されている。また、凹部４ｃで形成されたバルブケース４の反ピストン側室側に臨む液室Ｌは、切欠４ｅを通路としてタンクＴに通じるとともに、吸込通路６によってピストン側室Ｒ２に連通される。なお、タンクＴと液室Ｌとを連通する通路は、切欠４ｅ以外によって形成されてもよく、バルブケース４ではなくボトムキャップ１１に設けられてもよい。
【0027】
タンクＴ内には、気体と、シリンダ１内と同様に作動油が充填され、液室Ｌにも作動油が充填される。なお、シリンダ装置Ｃに使用される液体は、水、水溶液といった作動油以外の液体とされてもよい。
【0028】
また、ボトムキャップ１１は、図１中左端であってタンクＴに臨む端面から開口する嵌合孔１１ｂと、嵌合孔１１ｂから開口して途中で分岐せずにバルブケース４の凹部４ｃに対向して液室Ｌに臨む端部に開口するキャップ内通路１１ｃを備えるとともに、図１中右端に鉄道車両の車体Ｂに連結可能なブラケット１１ｄを備えている。シリンダ装置Ｃはブラケット２ａ，１１ａを利用して鉄道車両の車体Ｂと台車Ｗとに連結され、図２に示すように、車体Ｂと台車Ｗとの間に介装可能となっている。
【0029】
排出通路５の開口端となるキャップ内通路１１ｃの凹部４ｃで形成された液室Ｌに臨む開口端は、液室ＬをタンクＴに連通する通路としての切欠４ｅの液室Ｌに臨む開口端と異なる位置に開口している。さらに、排出通路５の液室Ｌに臨む開口端は、図３に示すように、ポート６ａの全部を取り囲む円のうち最小径の仮想円ＶＣの範囲にバルブケース４の軸方向で対向する位置に開口している。つまり、シリンダ装置Ｃを軸方向から見て、排出通路５の開口端は、ボトムキャップ１１の液室Ｌ側面の前記仮想円ＶＣの範囲にバルブケース４の軸方向で対向する位置に開口している。本実施の形態では、ポート６ａの全部が同一円周上に配置されているので、仮想円ＶＣの直径は、前記同一円の直径にポート６ａの直径を加算した長さとなる。なお、たとえば、ポート６ａが同一円周上であっても等間隔に配置されずバルブケース４の周方向で偏った範囲に配置される場合、仮想円ＶＣの直径はやはり前記同一円の直径にポート６ａの直径を加算した長さとなるが、その場合は、なるべくバルブケース４のポート６ａが集中する範囲に対向する位置に排出通路５の開口端を設けるとよい。また、さらに、キャップ内通路１１ｃは、複数のポート６ａのうち、任意のポート６ａに軸方向で正対する位置に開口している。なお、キャップ内通路１１ｃの開口端は、分岐して複数の開口を有してもよく、その場合、前記仮想円ＶＣの範囲に対向する位置であって各々がポート６ａに正対する位置に開口するとよい。
【0030】
そして、バルブケース４の凹部４ｄ内には、凹部４ｄの底部に離着座してポート６ａを開閉可能な環状の弁体７ａと、バルブケース４の凹部４ｄの側壁を形成する嵌合部４ｂの内周に固定される環状のばね受７ｂと、弁体７ａとばね受７ｂとの間に介装されて弁体７ａを前記底部へ向けて付勢するばね７ｃとを備えたチェックバルブ７が収容されている。ばね７ｃは、ばね定数が低くごく弱い付勢力で弁体７ａを付勢しており、弁体７ａは、凹部４ｄの底部に当接した状態では全てのポート６ａを閉塞して吸込通路６を遮断する。なお、弁体７ａの外周は、バルブケース４の凹部４ｄを形成する側壁に摺接しており、弁体７ａの前記底部に対して軸方向へ遠近する際に径方向へぶれずに移動できる。
【0031】
チェックバルブ７は、液室Ｌ内の圧力がピストン側室Ｒ２の圧力を上回って両者の差圧がばね７ｃで設定される開弁圧に達すると、弁体７ａを押圧する圧力の力でばね７ｃが押し縮められて、吸込通路６が開放される。また、チェックバルブ７は、ピストン側室Ｒ２の圧力が液室Ｌの圧力より高いとバルブケース４に着座したままとなってポート６ａの出口端を閉塞し、吸込通路６を遮断する。このように、チェックバルブ７は、タンクＴからピストン側室Ｒ２へ向かう作動油の流れのみを許容するとともに反対側への流れを阻止しており、吸込通路６をタンクＴからピストン側室Ｒ２へ向かう作動油の流れのみを許容する一方通行の通路に設定している。
【0032】
つづいて、ロッドガイド８は、環状であって外筒９の内周に嵌合されるとともにロッド２が摺動自在に挿入される蓋部８ａと、蓋部８ａの図１中右端から突出してシリンダ１の外周に嵌合される環状の嵌合部８ｂと、蓋部８ａの図１中左端外周に設けた環状の凹部８ｃと、蓋部８ａの内周であって図１中右端から途中までにかけて形成される溝８ｄと、嵌合部８ｂの図１中右端であってタンクＴに臨むとともにボトムキャップ１１の嵌合孔１１ｂに軸方向で正対する嵌合孔８ｅと、溝８ｄと嵌合孔８ｅとを連通する通路８ｆとを備えている。
【0033】
そして、ロッドガイド８は、シリンダ１、バルブケース４とともにボトムキャップ１１が溶接によって一体化された外筒９内に収容されるとともに、外筒９の図１中左端内周に螺着されるロックナット１０によってシリンダ１およびバルブケース４とともに外筒９内で固定される。
【0034】
また、ロッドガイド８の内周には、ロッド２の外周に摺接してロッド２とロッドガイド８との間をシールする環状のシール部材１２が装着されていて、シリンダ１内からの液体の漏洩が防止されている。
【0035】
そして、ロッドガイド８の嵌合孔８ｅには、タンクＴ内に収容されるパイプ１４の図１中左端が嵌合され、ボトムキャップ１１の嵌合孔１１ｂには、パイプ１４の図１中右端が嵌合されている。このようにパイプ１４は、外筒９に固定されるロッドガイド８とボトムキャップ１１とで保持されるため、シリンダ装置Ｃに振動が入力されても脱落することはない。
【0036】
ロッドガイド８に設けられてロッド側室Ｒ１に臨む溝８ｄは、通路８ｆ、パイプ１４内、ボトムキャップ１１に設けられたキャップ内通路１１ｃを介して液室Ｌに連通され、さらに、切欠４ｅを通じてタンクＴに連通される。そして、これら溝８ｄ、通路８ｆ、パイプ１４内およびキャップ内通路１１ｃで排出通路５が形成されており、ロッド側室Ｒ１から排出通路５を通じてタンクＴへ向かう作動油は、液室Ｌを経由してタンクＴに到達するようになっている。このように、排出通路５は、ロッドガイド８とボトムキャップ１１とで保持されるパイプ１４内と途中で分岐しないキャップ内通路１１ｃで通路の終端側が形成されており、途中でタンクＴに連通されることがないので、気体の巻き込みの無い整流された液体を液室Ｌへ排出できる。なお、パイプ１４に代えて、外筒９の内周或いは外周に外筒９との間に排出通路５の一部となる環状隙間を形成する筒部材を設けてもよい。
【0037】
また、ロッドガイド８に設けられた通路８ｆの途中には、減衰バルブ１５が設けられている。減衰バルブ１５は、本実施の形態では、開弁圧の調整が可能であって排出通路５を開閉する可変リリーフ弁とされており、ソレノイド１５ａと、ソレノイド１５ａによって駆動されるとともに通路８ｆに設けられた弁体１５ｂと、弁体１５ｂを閉弁させる方向へ付勢するばね１５ｃと、ロッド側室Ｒ１の圧力を弁体１５ｂに対して開弁方向へ作用させるパイロット通路１５ｄとを備えている。そして、ソレノイド１５ａは、ばね１５ｃの付勢力に対抗する方向へ弁体１５ｂに推力を作用させる。弁体１５ｂには、開弁方向にソレノイド１５ａの推力とロッド側室Ｒ１の圧力とが作用し、閉弁方向にばね１５ｃの付勢力が作用する。ソレノイド１５ａへ与える電流量を調整するとソレノイド１５ａの推力を大小調整できるので、ソレノイド１５ａへ与える電流量の調整で減衰バルブ１５が排出通路５を開放する際の開弁圧を調整できる。なお、減衰バルブ１５は、可変リリーフ弁以外にも作動油の流れに与える抵抗を調整可能な弁であってもよいし、減衰力の調整が不要であればソレノイド等のアクチュエータを備えず作動油の流れに対して設定された抵抗を与えるバルブであってもよい。また、本実施の形態では、減衰バルブ１５は、ロッドガイド８に設けられているがボトムキャップ１１に設けられてもよい。
【0038】
このように構成されたシリンダ装置Ｃでは、外部入力によってロッド２がシリンダ１に対して退出する伸長作動を呈すると、ピストン３の移動によって縮小されるロッド側室Ｒ１内の作動油は、チェックバルブ１３ａが閉弁することにより整流通路１３を通過できないので、排出通路５および液室Ｌを通じてタンクＴへ移動する。シリンダ装置Ｃの伸長作動によって拡大されるピストン側室Ｒ２には、チェックバルブ７が開くことにより吸込通路６を通じてタンクＴから液室Ｌを介して作動油が供給される。このようにシリンダ装置Ｃが伸長作動すると、作動油が排出通路５に設けられた減衰バルブ１５を通過する際の圧力損失により、ロッド側室Ｒ１内の圧力が上昇する一方、ピストン側室Ｒ２内の圧力はほぼタンク圧となるため、シリンダ装置Ｃは、伸長作動を妨げる伸側の減衰力を発生する。そして、減衰バルブ１５の開弁圧を調整してロッド側室Ｒ１の圧力を大小調整できるので、減衰バルブ１５のソレノイド１５ａへ与える電流量の調整によって、シリンダ装置Ｃが発生する伸側の減衰力を調整できる。
【0039】
他方、シリンダ装置Ｃが収縮作動を呈すると、作動油は、チェックバルブ１３ａを押し開いて整流通路１３を介してピストン３の移動によって縮小されるピストン側室Ｒ２から拡大するロッド側室Ｒ１へ移動する。また、シリンダ１内の全体では、ロッド２がシリンダ１内に侵入する体積分の作動油が過剰となり、シリンダ１内で過剰分の作動油は、シリンダ１内から排出通路５の減衰バルブ１５および液室Ｌを通じてタンクＴへ移動する。このように、シリンダ装置Ｃが収縮作動すると、作動油が排出通路５に設けられた減衰バルブ１５を通過してシリンダ１内の全体の圧力が上昇するため、シリンダ装置Ｃは、収縮作動を妨げる圧側の減衰力を発生する。減衰バルブ１５の開弁圧を調整することでシリンダ１の圧量を大小調整できるので、減衰バルブ１５のソレノイド１５ａへ与える電流量の調整によって、シリンダ装置Ｃが発生する圧側の減衰力を調整できる。
【0040】
以上の通り、シリンダ装置Ｃは、伸縮時に作動油がタンクＴ、ピストン側室Ｒ２およびロッド側室Ｒ１を一方通行で循環して減衰バルブ１５を通るようになる。よって、シリンダ装置Ｃは、伸長作動時と収縮作動時の両方で減衰力を発生するユニフロー型のパッシブダンパとして機能でき、減衰バルブ１５の開弁圧の調整で減衰力調整もできる。また、前述した通り、本実施の形態のシリンダ装置Ｃでは、ピストン３のロッド側室Ｒ１側の受圧面積をピストン側室Ｒ２側の受圧面積の二分の一に設定してあるので、減衰バルブ１５の開弁圧を同じにすればシリンダ装置Ｃが伸側の減衰力と圧側の減衰力とを等しくできる。
【0041】
そして、本実施の形態のシリンダ装置Ｃでは、吸込通路６が設けられるバルブケース４の反ピストン側室側に設けられる液室Ｌに排出通路５の開口端が通じており、シリンダ装置Ｃが伸長する際にシリンダ１内から排出されて減衰バルブ１５を通過した作動油は液室Ｌに排出される。また、排出通路５の液室Ｌへの開口端は、液室ＬをタンクＴに連通する通路である切欠４ｅの液室Ｌ側の開口端とは異なる位置に開口しているので、排出通路５を通過した作動油は、液室Ｌを経由して切欠４ｅを通じてタンクＴへ排出される。このように、排出通路５を通過した作動油が一旦液室Ｌを経由するため、作動油の流入によって液室Ｌ内の圧力は、タンクＴよりも高くなる傾向になるとともに、排出通路５を通過してきたばかりで気体との接触の無い作動油をピストン側室Ｒ２に吸込通路６を通じて強制的にチャージできるようになる。よって、シリンダ装置Ｃは、高速で伸長しても、ピストン側室Ｒ２での作動油の吸込不足の発生や、気体を巻き込んだ作動油のシリンダ１内への侵入を抑制できるので、設定通りの減衰力を発揮できる。
【0042】
このように本実施の形態のシリンダ装置Ｃは、シリンダ１と、シリンダ１内に軸方向に移動自在に挿入されるロッド２と、シリンダ１内に摺動自在に挿入されてロッド２の一端に連結されるとともにシリンダ１内を作動油（液体）が充填されるロッド側室Ｒ１とピストン側室Ｒ２とに区画するピストン３と、気体とともに作動油（液体）を貯留するタンクＴと、シリンダ１の端部を閉塞するバルブケース４と、バルブケース４の反ピストン側室側に配置されるボトムキャップ１１と、バルブケース４とボトムキャップ１１との間に形成されてタンクＴに連通される液室Ｌと、タンクＴに連通されずにロッド側室Ｒ１と液室Ｌとを連通する排出通路５と、バルブケース４に設けられる吸込通路６と、排出通路５に設けられる減衰バルブ１５と、バルブケース４に設けられて吸込通路６をタンクＴからピストン側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路に設定するチェックバルブ７とを備え、排出通路５がボトムキャップ１１に設けられて液室Ｌに臨む開口端を有して分岐しないキャップ内通路１１ｃを有して構成されている。
【0043】
このように構成されたシリンダ装置Ｃでは、前述した通り、シリンダ１内から排出されて減衰バルブ１５を通過し、タンクＴを介さず気体の巻き込みの無い作動油（液体）を分岐の無いキャップ内通路１１ｃを通じて整流してバルブケース４の反ピストン側室側に設けられた液室Ｌ内へ直接排出できるので、液室Ｌの圧力を高めるとともに気体の巻き込みの無い作動油（液体）をピストン側室Ｒ２に吸込通路６を通じて強制的にチャージできる。
【0044】
以上より、本実施の形態のシリンダ装置Ｃによれば、高速で伸縮しても、ピストン側室Ｒ２での作動油の吸込不足の発生や、気体を巻き込んだ作動油（液体）のシリンダ１内への侵入を抑制できるので、設定通りの減衰力を発揮できる。
【0045】
なお、排出通路５の開口端であるキャップ内通路１１ｃの液室Ｌへの開口端は、ボトムキャップ１１の仮想円ＶＣの範囲のバルブケース４に対向する位置以外に開口してもよく、また、バルブケース４の形状や構造、およびボトムキャップ１１の形状や構造によって、排出通路５の取り回しの関係で液室Ｌに対して排出通路５が径方向から接続される場合でも、排出通路５を通過した作動油の流入によって液室Ｌ内の圧力を高め、排出通路５を通過してきたばかりで気体との接触の無い作動油をピストン側室Ｒ２に吸込通路６を通じて強制的にチャージできるので、本発明の効果は失われない。これに対して、本実施の形態のシリンダ装置Ｃでは、排出通路５の開口端、この場合、キャップ内通路１１ｃの液室Ｌへの開口端は、ポート６ａの全部を取り囲む円のうち最小径の仮想円ＶＣの範囲にバルブケース４の軸方向で対向する位置に設置されている。このように構成されたシリンダ装置Ｃでは、排出通路５の液室Ｌへの開口端がポート６ａの全部を取り囲む円のうち最小径の仮想円ＶＣの範囲に対向する位置に設けられるので、排出通路５を通過して液室Ｌに入り込んできた作動油がポート６ａへ向かって流れやすくなって、吸込通路６を通じてピストン側室Ｒ２内に作動油を送りやすくなり、ピストン側室Ｒ２内での作動油の吸込不足の発生を効果的に抑制できる。なお、ポート６ａが同一円周上であっても等間隔に配置されずバルブケース４の周方向で偏った範囲に配置される場合でも排出通路５の開口端が仮想円ＶＣの範囲にバルブケース４の軸方向で対向する位置にあればよいが、その場合は、バルブケース４のなるべくポート６ａが集中する部位に対向するように排出通路５の開口端を設けるとよい。
【0046】
また、本実施の形態のシリンダ装置Ｃでは、排出通路５の開口端、この場合、キャップ内通路１１ｃの液室Ｌへの開口端がバルブケース４の吸込通路６の入口側の開口に正対している。本実施の形態では、具体的に、バルブケース４に設けられた吸込通路６を形成している複数のポート６ａのうち任意のポート６ａの入口端である反ピストン室側端にボトムキャップ１１に設けられたキャップ内通路１１ｃの開口端が正対している。このように構成されたシリンダ装置Ｃによれば、排出通路５を通過して液室Ｌに排出された作動油がポート６ａに向かって流れるので、吸込通路６を通じてピストン側室Ｒ２内により一層作動油を送りやすくなり、ピストン側室Ｒ２内での作動油の吸込不足の発生を効果的に抑制できる。
【0047】
また、本実施の形態のシリンダ装置Ｃは、ピストン側室Ｒ２からロッド側室Ｒ１へ向かう作動油（液体）の流れのみを許容する整流通路１３を備えているので、シリンダ装置Ｃはユニフロー型のダンパに設定される。ユニフロー型のダンパでは、シリンダ装置Ｃの伸長時に、ピストン３の移動に伴うピストン側室Ｒ２の容積拡大分の全量の作動油をピストン側室Ｒ２へ供給する必要がある。ところが、本実施の形態のシリンダ装置Ｃは、前述した通り、伸長作動時に液室Ｌの圧力を高めるとともに気体の巻き込みのない作動油をピストン側室Ｒ２へスムーズに供給でき、ユニフロー型に設定されても設定通りの減衰力を発揮できる。よって、本実施の形態のシリンダ装置Ｃは、ユニフロー型に設定されるダンパの実用性を高めることができる。
【0048】
なお、シリンダ装置Ｃは、前述したところでは、ユニフロー型のダンパとされているが、伸長時に排出通路５を通じてロッド側室Ｒ１から前記液室Ｌへ作動油を排出でき、ピストン側室Ｒ２で不足する作動油をタンクＴから供給する態様であれば、バイフロー型のダンパとされもてよい。シリンダ装置をバイフロー型のダンパとする場合、たとえば、図４に示した一実施の形態の第一変形例のシリンダ装置Ｃ１のように構成すればよい。図４では、シリンダ装置Ｃ１の構成を原理的に示しているが、同じ符号が付された部品は、一実施の形態のシリンダ装置Ｃと同じ部品を指している。シリンダ装置Ｃ１は、一実施の形態のシリンダ装置Ｃにおけるピストン３の整流通路１３を廃止して、排出通路５と並列に設けられて減衰バルブ１５を迂回する通路１６と、通路１６に設けられてタンクＴからロッド側室Ｒ１へ向かう作動油の流れのみを許容するチェックバルブ１７と、吸込通路６と並列に設けられてチェックバルブ７を迂回する通路１８と、通路１８に設けられてピストン側室Ｒ２からタンクＴへ向かう作動油の流れのみを許容するとともに通過する作動油の流れに抵抗を与える圧側減衰バルブ１９とを備える。
【0049】
通路１６は、排出通路５とは独立してタンクＴとロッド側室Ｒ１とを連通しているが、一部を排出通路５と共有してもよいし、ロッド側室Ｒ１を液室Ｌに連通してもよい。また、通路１８は、吸込通路６とは独立してピストン側室Ｒ２を液室Ｌに連通しているが、一部を吸込通路６と共有してもよいし、ピストン側室Ｒ２をタンクＴに連通してもよい。
【0050】
このように構成されたシリンダ装置Ｃ１は、伸長作動時には、ピストン３の移動によって縮小されるロッド側室Ｒ１内の作動油が減衰バルブ１５および液室Ｌを通じてタンクＴへ流れ、ピストン３の移動によって拡大されるピストン側室Ｒ２にはタンクＴから液室Ｌおよび吸込通路６を介して作動油が供給される。このシリンダ装置Ｃ１の伸長作動時には、排出通路５から排出される作動油がバルブケース４の反ピストン側室側に設けられた液室Ｌに排出されるので、気体の巻き込みのない作動油が強制的にピストン側室Ｒ２にチャージされる。また、シリンダ装置Ｃ１は、収縮作動時には、ピストン３の移動によって縮小されるピストン側室Ｒ２内の作動油が圧側減衰バルブ１９を通じてタンクＴへ流れ、ピストン３の移動によって拡大されるロッド側室Ｒ１にはタンクＴから通路１６を介して作動油が供給される。なお、シリンダ装置Ｃ１の収縮時にロッド側室Ｒ１で必要となる作動油量は、ピストン３の断面積からロッド２の断面積を引いた値にピストン３の移動量を乗じた値の油量となる。本実施の形態のシリンダ装置Ｃ１では、ロッド２の断面積はピストン３の断面積の二分の一なので、シリンダ装置Ｃ１が収縮作動した際にロッド側室Ｒ１で必要となる作動油量は、シリンダ装置Ｃ１が伸長作動した場合にピストン側室Ｒ２で必要となる作動油量の半分となる。よって、シリンダ装置Ｃ１が収縮作動する場合、圧側減衰バルブ１９が設けられる通路１８の出口端をチェックバルブ１７の入り口近傍に設けずとも問題はない。なお、通路１８の出口端をチェックバルブ１７が設置される部品に設けられるチェックバルブ１７のポートの入口の至近や対向する位置に設けてロッド側室Ｒ１へも作動油のチャージ効果を狙ってもよいのは当然である。このように、バイフロー型に設定されるシリンダ装置Ｃ１にあっても、伸長作動時にバルブケース４の反ピストン側室側に設けられた液室Ｌに作動油が排出されるので、液室Ｌの圧力を高めつつピストン側室Ｒ２へ強制的に気体の巻き込みのない作動油を供給できるので、シリンダ装置Ｃ１は高速で伸縮しても設定通りの減衰力を発揮できる。
【0051】
また、通路１８が液室Ｌに連通される場合、シリンダ装置Ｃ１の収縮作動時にピストン側室Ｒ２から作動油が液室Ｌに流入して液室Ｌの圧力が高くなる傾向になるので、シリンダ装置Ｃ１が伸長作動に切り換る際にピストン側室Ｒ２に速やかに作動油を送り込めるようになるので、シリンダ装置Ｃ１が収縮作動から伸長作動に切り換わる際にも減衰力が速やかに立ち上がる。
【0052】
さらに、シリンダ装置Ｃ２をセミアクティブダンパとしたい場合には、図５に示した一実施の形態の第二変形例のシリンダ装置Ｃ２のように構成すればよい。図５では、シリンダ装置Ｃ２の構成を原理的に示しているが、同じ符号が付された部品は、一実施の形態のシリンダ装置Ｃと同じ部品を指している。
【0053】
シリンダ装置Ｃ２は、一実施の形態のシリンダ装置Ｃの構成に加えて、ロッド側室Ｒ１とピストン側室Ｒ２とを連通する第一通路２０と、第一通路２０の途中に設けた第一開閉弁２１と、ピストン側室Ｒ２とタンクＴとを連通する第二通路２２と、第二通路２２の途中に設けた第二開閉弁２３とを備えている。
【0054】
第一通路２０は、ロッドガイド８、ボトムキャップ１１およびバルブケース４の内部に設けられる通路ととともにロッドガイド８とボトムキャップ１１に架け渡されるパイプ２４内とで形成されており、ロッド側室Ｒ１とピストン側室Ｒ２とを連通している。
【0055】
第一通路２０に設けられる第一開閉弁２１は、通電時に第一通路２０を開く連通ポジションを採るとともに、非通電時に第一通路２０を遮断する遮断ポジションを採る電磁開閉弁とされていて、ロッドガイド８に設置されている。なお、第一開閉弁２１は、ボトムキャップ１１に設置されてもよい。
【0056】
第二通路２２は、通路の一部を排出通路５および第一通路２０と共通にしてパイプ１４，２４内を通じてピストン側室Ｒ２とタンクＴとを連通している。なお、第二通路２２は、排出通路５と第一通路２０と独立して設けられてもよいが、排出通路５と第一通路２０と通路の一部を共有することで部品点数と加工工数を削減できる。
【0057】
第二通路２２に設けられる第二開閉弁２３は、通電時に第二通路２２を開く連通ポジションを採るとともに、非通電時に第二通路２２を遮断する遮断ポジションを採る電磁開閉弁とされていて、ロッドガイド８に設置されている。なお、第二開閉弁２３は、ボトムキャップ１１に設置されてもよい。
【0058】
このように構成されたシリンダ装置Ｃ２では、第一開閉弁２１を連通ポジションとし第二開閉弁２３を遮断ポジションとすると、ロッド側室Ｒ１とピストン側室Ｒ２とは第一通路２０を介して連通状態となるが、ピストン側室Ｒ２とタンクＴとの第二通路２２を介しての連通が断たれる。この状態で、シリンダ装置Ｃ２が外部入力によってロッド２がシリンダ１に対して退出する伸長作動を呈すると、作動油が縮小されるロッド側室Ｒ１から第一通路２０を通じて拡大されるピストン側室Ｒ２へ移動する。また、シリンダ１内の全体では、ロッド２がシリンダ１から退出する体積分の作動油が不足するが、不足分の作動油は、チェックバルブ７が開いて液室Ｌおよび吸込通路６を通じてタンクＴからピストン側室Ｒ２へ移動する。このように、第一開閉弁２１を連通ポジションとし第二開閉弁２３を遮断ポジションとした状態でシリンダ装置Ｃ２が伸長作動しても、作動油が排出通路５に設けられた減衰バルブ１５を通過せず、ロッド側室Ｒ１とピストン側室Ｒ２とがほぼタンク圧となるので、シリンダ装置Ｃ２は、伸長作動を妨げる伸側の減衰力を発生しない。
【0059】
他方、第一開閉弁２１を連通ポジションとし第二開閉弁２３を遮断ポジションとした状態でシリンダ装置Ｃ２が収縮作動を呈すると、作動油は、第一通路２０を介して縮小されるピストン側室Ｒ２から拡大するロッド側室Ｒ１へ移動する。また、シリンダ１内の全体では、ロッド２がシリンダ１内に侵入する体積分の作動油が過剰となるが、第二通路２２が遮断されているため、シリンダ１内で過剰分の作動油は、シリンダ１内から排出通路５の減衰バルブ１５および液室Ｌを通じてタンクＴへ移動する。このように、第一開閉弁２１を連通ポジションとし第二開閉弁２３を遮断ポジションとした状態でシリンダ装置Ｃ２が収縮作動すると、作動油が排出通路５に設けられた減衰バルブ１５を通過してシリンダ１内の全体の圧力が上昇するため、シリンダ装置Ｃ２は、収縮作動を妨げる圧側の減衰力を発生する。減衰バルブ１５の開弁圧を調整することでシリンダ１内の圧力を大小調整できるので、減衰バルブ１５へ与える電流量の調整によって、シリンダ装置Ｃ２が発生する圧側の減衰力を調整できる。
【0060】
また、シリンダ装置Ｃ２では、第一開閉弁２１を遮断ポジションとし第二開閉弁２３を連通ポジションとすると、ロッド側室Ｒ１とピストン側室Ｒ２との第一通路２０を介しての連通が断たれるが、ピストン側室Ｒ２とタンクＴとは第二通路２２を介して連通される。この状態で、シリンダ装置Ｃ２が外部入力によってロッド２がシリンダ１に対して退出する伸長作動を呈すると、第一通路２０が遮断されているため作動油が縮小されるロッド側室Ｒ１から排出通路５の減衰バルブ１５および液室Ｌを通じてタンクＴへ移動する。シリンダ装置Ｃ２の伸長作動によって拡大されるピストン側室Ｒ２には、第二通路２２を通じてタンクＴから作動油が供給される。このように、第一開閉弁２１を遮断ポジションとし第二開閉弁２３を連通ポジションとした状態でシリンダ装置Ｃ２が伸長作動すると、作動油が排出通路５に設けられた減衰バルブ１５を通過してロッド側室Ｒ１内の圧力が上昇する一方、ピストン側室Ｒ２内の圧力はほぼタンク圧となるため、シリンダ装置Ｃは、伸長作動を妨げる伸側の減衰力を発生する。減衰バルブ１５の開弁圧を調整することでロッド側室Ｒ１の圧力を大小調整できるので、減衰バルブ１５へ与える電流量の調整によって、シリンダ装置Ｃ２が発生する伸側の減衰力を調整できる。
【0061】
他方、第一開閉弁２１を遮断ポジションとし第二開閉弁２３を連通ポジションとした状態でシリンダ装置Ｃ２が収縮作動を呈すると、作動油は、チェックバルブ１３ａを押し開いて縮小されるピストン側室Ｒ２から整流通路１３を通じて拡大するロッド側室Ｒ１へ移動する。また、シリンダ１内の全体では、ロッド２がシリンダ１内に侵入する体積分の作動油が過剰となるが、シリンダ１内で過剰分の作動油は、シリンダ１内から第二通路２２を通じてタンクＴへ移動する。このように、第一開閉弁２１を遮断ポジションとし第二開閉弁２３を連通ポジションとした状態でシリンダ装置Ｃ２が収縮作動しても、作動油が排出通路５に設けられた減衰バルブ１５を通過せず、ロッド側室Ｒ１とピストン側室Ｒ２とがほぼタンク圧となるので、シリンダ装置Ｃ２は、収縮作動を妨げる圧側の減衰力を発生しない。
【0062】
前述した通り、本実施の形態のシリンダ装置Ｃ２では、ピストン３のロッド側室Ｒ１側の受圧面積をピストン側室Ｒ２側の受圧面積の二分の一に設定してある。よって、減衰バルブ１５の開弁圧を同じにすれば、シリンダ装置Ｃ２が伸側の減衰力と圧側の減衰力とを等しくできる。よって、ピストン３のロッド側室Ｒ１側の受圧面積をピストン側室Ｒ２側の受圧面積の二分の一に設定すると、シリンダ装置Ｃ２の減衰力の制御が容易となる。
【0063】
以上の通り、シリンダ装置Ｃ２は、第一開閉弁２１を連通ポジションとするとともに第二開閉弁２３を遮断ポジションとすると収縮作動時のみに減衰力を発生して伸長作動時には減衰力を発生しない。また、シリンダ装置Ｃ２は、第一開閉弁２１を遮断ポジションとするとともに第二開閉弁２３を連通ポジションとすると伸長作動時のみに減衰力を発生して収縮作動時には減衰力を発生しない。
【0064】
図２に示したシリンダ装置Ｃ２の鉄道車両への取付状態では、台車Ｗに対して車体Ｂが右方へ移動する場合にシリンダ装置Ｃ２が収縮作動を呈し、台車Ｗに対して車体Ｂが左方へ移動する場合にシリンダ装置Ｃ２が伸長作動を呈する。この場合、シリンダ装置Ｃ２は、圧側の減衰力で車体Ｂの右方への移動を抑制するが、車体Ｂと台車Ｗとが右方へ移動し、かつ、台車Ｗの移動速度が遅い場合、収縮作動して圧側の減衰力を発生して車体Ｂの振動を抑制できる。ところが、シリンダ装置Ｃ２は、車体Ｂと台車Ｗとが右方へ移動し、かつ、台車Ｗの移動速度が速い場合、収縮作動せず伸長作動を呈する。ここで、シリンダ装置Ｃ２が伸側の減衰力を発生するとシリンダ装置Ｃ２の伸長作動が抑制されるため台車Ｗの右方向の移動を車体Ｂへ伝達してしまう。しかしながら、本実施の形態のシリンダ装置Ｃ２では、片効きのセミアクティブダンパとして機能できるので、車体Ｂと台車Ｗとが右方へ移動し、かつ、台車Ｗの移動速度が速い場合に圧側の減衰力のみを発生するように制御できるから、車体Ｂの振動を助長してしまうのを防止できる。なお、車体Ｂと台車Ｗとが左方へ移動し、かつ、台車Ｗの移動速度が速い場合には、シリンダ装置Ｃ２の伸側の減衰力のみを発生するように制御すればよい。このように、シリンダ装置Ｃ２が減衰力を発生する方向が鉄道車両の台車Ｗの振動により車体Ｂを加振する方向である場合、そのような方向には力を出さないようにシリンダ装置Ｃ２を片効きのダンパとして機能させ得る。よって、このシリンダ装置Ｃ２は、カルノップ理論に基づくセミアクティブ制御を容易に実現できるため、セミアクティブダンパとして機能できる。
【0065】
つづいて、第一開閉弁２１と第二開閉弁２３とをともに遮断ポジションとすると、シリンダ装置Ｃ２の回路構成は、見かけ上、第一通路２０、第一開閉弁２１、第二通路２２および第二開閉弁２３を備えてない一実施の形態のシリンダ装置Ｃの回路構成と同じになる。よって、この場合、シリンダ装置Ｃ２は、伸縮作動時に作動油が必ず減衰バルブ１５を通過するので、伸長作動時と収縮作動時の両方で減衰力を発揮するユニフロー型のダンパとして機能する。
【0066】
さらに、シリンダ装置Ｃ２では、第一開閉弁２１と第二開閉弁２３とをともに連通ポジションとすると、ロッド側室Ｒ１とピストン側室Ｒ２とが第一通路２０を介して連通されるともに、ピストン側室Ｒ２とタンクＴとが第二通路２２を介して連通される。つまり、シリンダ装置Ｃ２がこの状態となると、ロッド側室Ｒ１とピストン側室Ｒ２とが第一通路２０および第二通路２２を介してタンクＴに常時連通した状態となるので、シリンダ装置Ｃ２が伸長作動しても収縮作動してもシリンダ１内はタンク圧となり、シリンダ装置Ｃ２は、減衰力を発揮しないアンロード状態となる。
【0067】
このように構成されたシリンダ装置Ｃ２でも、伸長作動時に減衰力を発揮する態様では、ロッド側室Ｒ１から排出通路５を介してバルブケース４とボトムキャップ１１との間に形成される液室Ｌに作動油が排出される。よって、シリンダ装置Ｃ２は、一実施の形態のシリンダ装置Ｃと同様に、液室Ｌの圧力を高めつつピストン側室Ｒ２へ強制的に気体の巻き込みのない作動油を供給できるので、高速で伸縮しても設定通りの減衰力を発揮できる。
【0068】
なお、図６に示す一実施の形態の第三変形例のシリンダ装置Ｃ３のように、シリンダ装置Ｃ２の構成に、ポンプＰとモータＭを追加してシリンダ装置Ｃ３をアクチュエータとして機能させるようにしてもよい。
【0069】
具体的には、第三変形例のシリンダ装置Ｃ３は、シリンダ装置Ｃ２の構成に加えて、排出通路５および液室Ｌを介さずにロッド側室Ｒ１とタンクＴとを連通する供給通路２５と、ボトムキャップ１１内に設けられて供給通路２５を通じてタンクＴからロッド側室Ｒ１へ作動油を供給可能なポンプＰと、ボトムキャップ１１に取付けられてポンプＰを駆動するモータＭと、供給通路２５の途中であってポンプＰとロッド側室Ｒ１との間に設置されてポンプＰからロッド側室Ｒ１へ向かう作動油の流れのみを許容するチェックバルブ２６とを備えている。
【0070】
供給通路２５は、ロッドガイド８およびボトムキャップ１１の内部に設けられる通路とともにロッドガイド８とボトムキャップ１１に架け渡されるパイプ２７内とで形成されており、ロッド側室Ｒ１とタンクＴとを連通している。
【0071】
ポンプＰは、ボトムキャップ１１内に設置されており、本実施の形態では供給通路２５の途中に設けられるギアポンプとされている。また、モータＭは、ボトムキャップ１１に取付けられており、ポンプＰの駆動軸に動力を与えるようになっている。ポンプＰは、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ロッド側室Ｒ１へ供給する。なお、ポンプＰはギアポンプ以外のポンプとされてもよい。さらに、モータＭは、減速機を備えていてもよく、その場合には減速機の出力シャフトをポンプＰに連結すればよい。また、ポンプＰおよびモータＭは、ロッドガイド８に設置されてもよい。
【0072】
このように構成されたシリンダ装置Ｃ３では、モータＭでポンプＰを駆動しつつ、第一開閉弁２１を連通ポジションとし第二開閉弁２３を遮断ポジションとすると、第一通路２０によってロッド側室Ｒ１とピストン側室Ｒ２とが連通状態におかれて両者にポンプＰから作動油が供給される。作動油の供給によって、ロッド側室Ｒ１およびピストン側室Ｒ２の容積の総和が増大し、ロッド２がシリンダ１から図６中左方へ押し出されてシリンダ装置Ｃ３は伸長作動を呈する。ロッド側室Ｒ１内およびピストン側室Ｒ２内の圧力が減衰バルブ１５の開弁圧を上回ると、減衰バルブ１５が開弁して作動油が排出通路５および液室Ｌを介してタンクＴへ排出される。よって、ロッド側室Ｒ１内およびピストン側室Ｒ２内の圧力は、減衰バルブ１５の開弁圧と等しくなるようにコントロールされる。よって、シリンダ装置Ｃ３は、ピストン３におけるピストン側室Ｒ２側とロッド側室Ｒ１側の受圧面積差に前記した減衰バルブ１５の開弁圧を乗じた値に等しい伸長方向の推力を発揮する。また、シリンダ装置Ｃ３が発生する推力は、減衰バルブ１５へ与える電流量の調整によって調整される。
【0073】
他方、シリンダ装置Ｃ３では、モータＭでポンプＰを駆動しつつ、第一開閉弁２１を遮断ポジションとし第二開閉弁２３を連通ポジションとすると、ロッド側室Ｒ１のみに作動油が供給されてロッド側室Ｒ１が拡大し、反対に収縮するピストン側室Ｒ２内からは連通状態とされる第二通路２２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３が図６中右方へ押されてシリンダ装置Ｃ３は収縮作動を呈する。この場合、ピストン側室Ｒ２の圧力はタンク圧とり、ロッド側室Ｒ１の圧力は減衰バルブ１５の開弁圧と等しい圧力にコントロールされる。よって、シリンダ装置Ｃ３は、ピストン３におけるロッド側室Ｒ１側の受圧面積と減衰バルブ１５の開弁圧を乗じた値に等しい収縮方向の推力を発揮する。また、シリンダ装置Ｃ３が発生する推力は、減衰バルブ１５へ与える電流量の調整によって調整される。
【0074】
このように、ポンプＰを駆動しつつ、シリンダ装置Ｃ３に出力させたい推力の方向に応じて、第一開閉弁２１と第二開閉弁２３との一方を連通ポジションとし、第一開閉弁２１と第二開閉弁２３との他方を遮断ポジションとすれば、シリンダ装置Ｃ３は、アクチュエータとして機能する。また、本実施の形態では、減衰バルブ１５が可変リリーフバルブであるので、シリンダ装置Ｃ３がアクチュエータとして機能する際の推力の制御にも利用される。
【0075】
なお、ポンプＰを停止させた場合、シリンダ装置Ｃ３は、シリンダ装置Ｃ２と同様に、整流通路１３、吸込通路６、第一通路２０、第二通路２２、排出通路５、第一通路２０に設けられる第一開閉弁２１、第二通路２２に設けられる第二開閉弁２３および排出通路５に設けられる減衰バルブ１５を備えているので、第一開閉弁２１と第二開閉弁２３の開閉の切換えによってセミアクティブダンパ或いはパッシブダンパとして機能でき、さらには、アンロードの状態となることもできる。なお、シリンダ装置Ｃ３は、アンロードの状態では、ポンプＰを駆動しても伸長も収縮もせず外力による振動に対して減衰力を発生しない状態となる。
【0076】
このように構成されたシリンダ装置Ｃ３でも、ダンパとして機能する場合、伸長作動時に減衰力を発揮する態様では、ロッド側室Ｒ１から排出通路５を介してバルブケース４の反ピストン側室側に設けられた液室Ｌに作動油が排出される。シリンダ装置Ｃ３は、ポンプＰが排出通路５および液室Ｌを介さずにタンクＴから直接に作動油を吸い込んでロッド側室Ｒ１へ供給するので、排出通路５を通じて液室Ｌへ流入する作動油量をポンプＰの駆動により減少することがない。よって、推力を発生するためにポンプＰを搭載したシリンダ装置Ｃ３にあっても、一実施の形態のシリンダ装置Ｃと同様に、液室Ｌの圧力を高めつつピストン側室Ｒ２へ強制的に気体の巻き込みの無い作動油を供給できるので、高速で伸縮しても設定通りの減衰力を発揮できる。
【0077】
なお、シリンダ装置Ｃ，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３におけるロッドガイド８、バルブケース４およびボトムキャップ１１の形状および構造は任意に変更可能であり、それぞれ複数の部品で形成されてもよい。また、シリンダ装置Ｃ，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３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。
【0078】
以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱しない限り、改造、変形、および変更が可能である。
【符号の説明】
【0079】
１・・・シリンダ、２・・・ロッド、３・・・ピストン、４・・・バルブケース、４ｅ・・・切欠（通路）、５・・・排出通路、６・・・吸込通路、６ａ・・・ポート、７・・・チェックバルブ、８・・・ロッドガイド、１１・・・ボトムキャップ、１１ｃ・・・キャップ内通路、１３・・・整流通路、１５・・・減衰バルブ、２０・・・第一通路、２１・・・第一開閉弁、２２・・・第二通路、２３・・・第二開閉弁、２５・・・供給通路、Ｃ，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３・・・シリンダ装置、Ｌ・・・液室、Ｐ・・・ポンプ、Ｒ１・・・ロッド側室、Ｒ２・・・ピストン側室、Ｔ・・タンク、ＶＣ・・・仮想円
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】