JP2008239043A - Method and device for controlling inclination of vehicle body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、特に曲線通過時の、空気ばねを利用した車体の傾斜制御方法、及びこの傾斜制御方法を実施する傾斜制御装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle body tilt control method using an air spring, particularly when passing a curve, and to a tilt control device that implements the tilt control method.
鉄道車両では、曲線通過時、超過遠心力によって乗心地が悪くなる場合がある。特に曲線通過時の走行速度が高速の場合には、超過遠心力が増大してさらなる乗心地の悪化を招く。そこで、曲線通過時、車体を傾斜させることにより超過遠心力を抑制して乗心地の悪化を防ごうとした車体の傾斜制御が各種開発されている。 In a railway vehicle, riding comfort may deteriorate due to excessive centrifugal force when passing a curve. In particular, when the traveling speed at the time of passing through the curve is high, the excess centrifugal force increases to cause further deterioration in riding comfort. Therefore, various types of vehicle body tilt control have been developed to suppress excessive centrifugal force and prevent deterioration of riding comfort by tilting the vehicle body when passing a curve.
図8は空気ばねを使用した車体傾斜制御装置の一例を示した図で、この車体傾斜制御装置は、車体1と台車2の間に配置された左右の空気ばね3a,3bと空気源4の間を2系列の配管9a,9bで接続している。
FIG. 8 is a view showing an example of a vehicle body tilt control device using an air spring. This vehicle body tilt control device is a device that includes left and
そして、このうちの一方の配管9a途中には、高さセンサ10の検出値に基づいて空気ばね3a,3bへの空気の給排気を行う給気弁5と排気弁6を設置している。また、他方の配管9b途中には、空気ばね3a,3bの高さを調整する高さ調整弁8をそれぞれ設置すると共に、この高さ調整弁8と空気ばね3a,3bの間に締め切り弁7を設置している。また、両空気ばね3a,3bは、それぞれの補助空気室11a,11bを介して連通管13で連通し、両補助空気室11a,11bの間には差圧弁12を設置している。
An
そして、この車体傾斜制御装置では、前記締め切り弁7は、傾斜走行時は締め切った状態となし、この締め切り状態で車両の進行方向前後に配置した台車2の左右の空気ばね3a,3bに空気を給排気して車体1の傾斜を行っていた。
しかしながら、上記従来の車体傾斜制御では、車体傾斜に際し、全ての空気ばねと補助空気室に給排気する必要があるので、車体傾斜に要する空気の消費流量が多くなり、空気源や空気の供給装置に大容量のものが必要であった。 However, in the above-described conventional vehicle body tilt control, it is necessary to supply and exhaust all air springs and auxiliary air chambers when the vehicle body is tilted. Therefore, the air consumption flow rate required for the vehicle body tilt increases, and the air source and the air supply device A large capacity was required.
本発明が解決しようとする問題点は、従来の空気ばねを利用した車体傾斜では、車体傾斜に要する空気の消費流量が多くなるので、空気源や空気の供給装置に大容量のものが必要になると言う点である。 The problem to be solved by the present invention is that when the vehicle body tilts using a conventional air spring, the air consumption flow required for the vehicle body tilt increases, so that a large capacity air source or air supply device is required. This is the point.
本発明は、特に曲線通過時の、空気ばねを利用した車体傾斜制御に際し、空気の消費流量を減少させるために、以下の構成を採用している。 The present invention employs the following configuration in order to reduce the consumption flow rate of air, particularly in the case of vehicle body tilt control using an air spring when passing through a curve.
すなわち、本発明の車体傾斜制御方法は、
車体の進行方向前後に配置した台車の左右に夫々設けられた4つの空気ばねへの給排気により、曲線通過時、車体の傾斜制御を行う車体傾斜制御方法であって、
前記空気ばねを、高さ制御用空気ばねと傾斜制御用空気ばねの直列2段構成となすと共に、前記傾斜制御用空気ばねは補助空気ばねと連通させない構成とし、
曲線走行時は、前記直列2段構成の空気ばねのうちの、傾斜制御用空気ばねのみに給排気して車体を傾斜させることを最も主要な特徴としている。
That is, the vehicle body tilt control method of the present invention is
A vehicle body inclination control method for performing vehicle body inclination control when passing through a curve by supplying and exhausting air to four air springs provided on the left and right sides of a carriage arranged in front and rear of the vehicle body in the traveling direction,
The air spring has a two-stage configuration in which an air spring for height control and an air spring for tilt control are connected in series, and the air spring for tilt control is configured not to communicate with an auxiliary air spring,
When running on a curve, the main feature is that the vehicle body is tilted by supplying / exhausting air to only the tilt control air spring among the two-stage air springs in series.
上記の本発明方法を実施する本発明の車体傾斜制御装置は、
車体の進行方向前後に配置した台車の左右に夫々設けられた4つの空気ばねへの給排気により、曲線通過時、車体の傾斜制御を行う車体傾斜制御装置であって、
前記空気ばねを、高さ制御用空気ばねと傾斜制御用空気ばねの直列2段構成となすと共に、これらの空気ばねのうちの傾斜制御用空気ばねと空気源間を一方の配管で、また高さ制御用空気ばねと空気源間を他方の配管で、さらに台車の左右に設けられた高さ制御用空気ばね間を夫々の補助空気室を介して連通管で接続し、
前記一方の配管途中には給気弁及び排気弁を、前記他方の配管途中には前記高さ制御用空気ばねの高さを調整する高さ調整弁を、前記連通管には差圧弁を夫々設け、
曲線走行時は、傾斜制御用空気ばねのみに給排気して車体の傾斜を行うようにしたことを最も主要な特徴としている。
The vehicle body tilt control device of the present invention for carrying out the above-described method of the present invention comprises:
A vehicle body tilt control device that controls the tilt of a vehicle body when passing a curve by supplying and exhausting air to four air springs respectively provided on the left and right sides of a carriage disposed in the front and rear of the traveling direction of the vehicle body,
The air spring has a two-stage configuration in which an air spring for height control and an air spring for inclination control are connected in series, and one of the air springs between the air spring for inclination control and the air source is connected with one pipe. Between the control air spring and the air source with the other pipe, and between the height control air springs provided on the left and right of the carriage with a communication pipe via each auxiliary air chamber,
An air supply valve and an exhaust valve are provided in the middle of the one pipe, a height adjustment valve for adjusting the height of the height control air spring is provided in the middle of the other pipe, and a differential pressure valve is provided in the communication pipe. Provided,
When running on a curve, the main feature is that the vehicle body is tilted by supplying and exhausting only the air spring for tilt control.
本発明は、空気ばねを、高さ制御用と傾斜制御用の2段構成して、高さ制御用空気ばねには補助空気室を設けないので、車体の傾斜制御に要する空気の消費流量が減少する。従って、空気源や空気の供給装置を小容量化できる。 In the present invention, the air spring is configured in two stages for height control and inclination control, and the air spring for height control is not provided with an auxiliary air chamber. Decrease. Therefore, the capacity of the air source and the air supply device can be reduced.
以下、本発明を実施するための形態について図1〜図7を用いて説明する。
図1は本発明の第1の例を説明する図で、(a)は直線走行時、(b)は曲線走行時を説明する図、図2〜図7は本発明の第2〜第7の例を説明する図である。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to FIGS.
FIGS. 1A and 1B are diagrams for explaining a first example of the present invention. FIG. 1A is a diagram for explaining straight running, FIG. 1B is a diagram for explaining curved running, and FIGS. It is a figure explaining the example of.
図1において、1は車体、2は車体1の進行方向前後に配置された台車であり、これら台車2の左右側における車体1との間に空気ばねが配置され、これら4つの空気ばねへの給排気により車体1の高さ制御と傾斜制御を行っている。
In FIG. 1,
本発明では、この空気ばねを、高さ制御用空気ばね21a,21bの上に傾斜制御用空気ばね22a,22bを直列に設けた2段構成とし、高さ制御と傾斜制御に使用する空気ばねを区別している。この場合、高さ制御用空気ばね21a,21bの補助空気室をあわせた空気容量は、従来の空気ばねと同程度である。これに対して、傾斜制御用空気ばね22a,22bは車体重量を空気圧で支える分の空気ばね面積を持ち、傾斜変位が可能な上下変位を許容する空気ばねであればよいため、補助空気室は不要である。従って、空気ばね容量を小さくでき、傾斜時の空気消費流量を少なくできる。
In the present invention, the air spring has a two-stage configuration in which the inclination
このように高さ制御と傾斜制御に使用する空気ばねを区別することに伴い、空気源4から高さ制御用空気ばね21a,21bと傾斜制御用空気ばね22a,22bへの配管構成を、図8で説明した従来の配管構成から以下のように変更している。
Thus, with the distinction of the air springs used for height control and inclination control, the piping configuration from the
すなわち、本発明では、傾斜制御用空気ばね22a,22bと空気源4の間を一方の配管9aで、高さ制御用空気ばね21a,21bと空気源4の間を他方の配管9bで接続している。そして、前記一方の配管9aの途中には給気弁5と排気弁6を、また前記他方の配管9bの途中には高さ調整弁8を設置している。
That is, in the present invention, the inclination
なお、台車2の左右に設けられた高さ制御用空気ばね21a,21b間は、従来と同様の構成でよい。図1の例では図8と同様、夫々の補助空気室11a,11bを介して連通管13で接続し、この連通管13に差圧弁12を設けたものを示している。
The height
図1に示した本発明の車体傾斜制御装置では、直線走行時の高さ制御と、曲線走行時の傾斜制御は、以下のように行う。 In the vehicle body tilt control device of the present invention shown in FIG. 1, the height control during straight running and the tilt control during curved running are performed as follows.
先ず、直線走行時は、(a)図で示した水平状態を維持すべく、他方の配管9bを通り、高さ調整弁8を介して高さ制御用空気ばね21a,21b、補助空気室11a,11bにのみ給排気を行って、車体1の高さを制御する。この直線走行時、傾斜制御用空気ばね22a,22bへの給排気は行わない。
First, during straight running, the height
一方、曲線走行開始時は、一方の配管9aを通り、給気弁5・排気弁6を介して傾斜制御用空気ばね22a,22bに給排気して車体1の傾斜を行う。この車体傾斜時は締め切り弁7を締め切り、高さ制御用空気ばね21a,21bへの給排気は行わない。これが本発明の傾斜制御方法である。曲線走行終了時は、給気弁5・排気弁6を介して傾斜制御用空気ばね22a,22bを通常水平位置に戻す。
On the other hand, at the start of curve running, the
なお、曲線走行時における傾斜制御に際し、外軌側の傾斜用空気ばね22bのみ給気する方法や、内軌側の傾斜用空気ばね22aのみ排気する方法による、左右片側のみの空気ばねへの給排気による傾斜を行ってもよい。
In addition, when tilt control is performed during curve traveling, supply to the air springs on only the left and right sides by a method of supplying only the
このような本発明の場合、傾斜制御に必要な空気は、従来のように空気ばねと補助空気室への給気ではなく、容量の小さな傾斜制御用空気ばね22a,22bへの給排気だけでよいので、空気消費が少なくなる。
In the case of the present invention, the air required for the inclination control is not the air supply to the air spring and the auxiliary air chamber as in the conventional case, but only the supply / exhaust to the inclination
本発明は、図1に示した例に限らず、図2〜図7に示した例の場合も、同様の傾斜制御を行って、同様の作用効果を奏することができる。 The present invention is not limited to the example shown in FIG. 1, and also in the case of the examples shown in FIGS. 2 to 7, the same effect can be obtained by performing the same tilt control.
図2は、図1とは逆に、傾斜制御用空気ばね22a,22bの上に高さ制御用空気ばね21a,21bを直列に設けたもの、図3、図7は図1の高さ制御用空気ばね21a,21bと傾斜制御用空気ばね22a,22bの間に傾斜ばり23を配置したものである。
2 is opposite to FIG. 1 in that the air springs 21a and 21b for height control are provided in series on the air springs 22a and 22b for inclination control, and FIGS. 3 and 7 show the height control of FIG.
また、高さ調整弁8は、図1〜図3に示したような車体1に設置するものに限らず、図4〜図6に示すように、高さ制御用空気ばね21a,21bに設置したものでも、図7に示すように、傾斜ばり23に設置したものでも良い。この場合は、締め切り弁7を設ける必要はない。つまり、高さ制御用空気ばね21a,21bの高さを測定できる箇所であれば、車体1に設置するものでなくても良い。
Further, the
さらに、図1〜図4に示すように、高さセンサ10は台車2を基準として車体1の高さを検出するのではなく、図5に示すように、制御用空気ばね21a,21bを基準としたものや、図7に示すように、傾斜ばり23を基準として車体1の高さを検出しても良い。
Further, as shown in FIGS. 1 to 4, the
但し、この図5の例の場合、直線走行時も、傾斜制御用空気ばね22a,22bに給排気し、傾斜制御用空気ばね22a,22bの高さを一定に保つ必要がある。 However, in the example of FIG. 5, it is necessary to supply and exhaust air to the inclination control air springs 22a and 22b and keep the height of the inclination control air springs 22a and 22b constant even during straight running.
一方、図6、図7のように、左右の空気ばねの中央に1台の高さ調整弁24を設置し、傾斜制御用空気ばね22a,22bの中立高さを設定するようにしても良い。この場合は、直線走行時、左右の傾斜制御用空気ばね22a,22bの高さが同一となるように、給気弁5、排気弁6より傾斜制御用空気ばね22a,22bに給排気する必要がない。
On the other hand, as shown in FIGS. 6 and 7, one
なお、傾斜制御時、左右の傾斜制御用空気ばね22a,22bの高さを、上昇側と下降側が同じ高さだけ上昇及び下降させるように制御しない場合は、高さ調整弁24と傾斜制御用空気ばね空気ばね22a,22bの間に締め切り弁7を設置して遮断しておくことは言うまでもない。
In the tilt control, when the heights of the left and right tilt control air springs 22a and 22b are not controlled so as to be raised and lowered by the same height on the ascending side and the descending side, the
なお、曲線走行時における本発明の傾斜制御は、曲線検知装置(図示省略)からの信号に基づき、給気弁5、排気弁6などの各弁にコントローラから制御信号を出力することにより行うことは言うまでもない。この曲線検知装置は、一般的に用いられている地上子からの信号と速度センサの信号とから検知するものや、加速度センサ又はジャイロセンサからの信号と速度センサの信号とから検知するもの等を使用する。
Note that the inclination control of the present invention during curve traveling is performed by outputting a control signal from the controller to each valve such as the
本発明は上記の各例に限るものではなく、各請求項に記載の技術的思想の範疇であれば自由に変更が可能である。
例えば本発明の車体傾斜制御装置において、差圧締め切り弁を設けてもよく、また高さセンサ10は高さ調整弁8と一体型のものを使用したものでも良い。
The present invention is not limited to the above examples, and can be freely changed within the scope of the technical idea described in each claim.
For example, in the vehicle body tilt control device of the present invention, a differential pressure cutoff valve may be provided, and the
本発明は、車体傾斜に際して必要な空気の消費流量を減少できるので、空気源や空気の供給機構を小容量化でき、鉄道車両の小型化が必要な用途に適用できる。 The present invention can reduce the consumption flow rate of air required when the vehicle body is tilted. Therefore, the capacity of the air source and the air supply mechanism can be reduced, and the present invention can be applied to applications that require downsizing of a railway vehicle.
1 車体
2 台車
4 空気源
5 給気弁
6 排気弁
8,25 高さ調整弁
9a,9b 配管
10 高さセンサ
11a,11b 補助空気室
12 差圧弁
13 連通管
21a,21b 高さ制御用空気ばね
22a,22b 傾斜制御用空気ばね
23 傾斜ばり
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記空気ばねを、高さ制御用空気ばねと傾斜制御用空気ばねの直列2段構成となすと共に、前記傾斜制御用空気ばねは補助空気ばねと連通させない構成とし、
曲線走行時は、前記直列2段構成の空気ばねのうちの、傾斜制御用空気ばねのみに給排気して車体を傾斜させることを特徴とする車体傾斜制御方法。 A vehicle body inclination control method for performing vehicle body inclination control when passing through a curve by supplying and exhausting air to four air springs provided on the left and right sides of a carriage arranged in front and rear of the vehicle body in the traveling direction,
The air spring has a two-stage configuration in which an air spring for height control and an air spring for tilt control are connected in series, and the air spring for tilt control is configured not to communicate with an auxiliary air spring,
A vehicle body tilt control method characterized in that, when traveling on a curve, the vehicle body is tilted by supplying / exhausting air to only the air spring for tilt control among the air springs of the two-stage configuration in series.
前記空気ばねを、高さ制御用空気ばねと傾斜制御用空気ばねの直列2段構成となすと共に、これらの空気ばねのうちの傾斜制御用空気ばねと空気源間を一方の配管で、また高さ制御用空気ばねと空気源間を他方の配管で、さらに台車の左右に設けられた高さ制御用空気ばね間を夫々の補助空気室を介して連通管で接続し、
前記一方の配管途中には給気弁及び排気弁を、前記他方の配管途中には前記高さ制御用空気ばねの高さを調整する高さ調整弁を、前記連通管には差圧弁を夫々設け、
曲線走行時は、傾斜制御用空気ばねのみに給排気して車体の傾斜を行うようにしたことを特徴とする車体傾斜制御装置。 A vehicle body tilt control device that controls the tilt of a vehicle body when passing a curve by supplying and exhausting air to four air springs respectively provided at two left and right positions of a carriage arranged in the front and rear direction of the vehicle body,
The air spring has a two-stage configuration in which an air spring for height control and an air spring for tilt control are connected in series, and one of the air springs between the air spring for tilt control and the air source of these air springs, Between the control air spring and the air source with the other pipe, and between the height control air springs provided on the left and right of the carriage with a communication pipe via each auxiliary air chamber,
An air supply valve and an exhaust valve are provided in the middle of the one pipe, a height adjusting valve for adjusting the height of the height control air spring is provided in the middle of the other pipe, and a differential pressure valve is provided in the communication pipe. Provided,
A vehicle body tilt control device characterized in that the vehicle body is tilted by supplying / exhausting air only to the air spring for tilt control during curve traveling.
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