JP2008525272A - Tilting railcar with low center of gravity - Google Patents
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Abstract
【課題】車体を互いに連結するため、上端が車体の対向する端部に連結されたトラックと、線路のカーブ箇所において各車体を傾斜させる傾斜装置とを備える可傾式鉄道車両を提供する。
【解決手段】
本発明の可傾式鉄道車両において、車体の底部はトラック(100)のサイドフレームより低い位置に配置されている。本可傾式鉄道車両はさらに、車体を互いに連結するため、隣接する鉄道車両の車体の対向する端部に連結されるトラック(100)と、端部がトラック(100)の対向する端部のそれぞれに連結される外部車体部分(120)とを備える。本可傾式鉄道車両はさらに、カーブ箇所において傾斜動作を実行するため、対向する端部が一対の外部車体部分(120)に支持される内部車体部分(110)と、内部車体部分(110)が前記傾斜動作を行うように内部車体部分(110)を制御する傾斜装置とを備える。
【選択図】図3To provide a tiltable railway vehicle including a truck having upper ends connected to opposite ends of a vehicle body, and a tilting device for tilting each vehicle body at a curved portion of a track in order to connect the vehicle bodies to each other.
[Solution]
In the tilting railway vehicle of the present invention, the bottom of the vehicle body is disposed at a position lower than the side frame of the truck (100). In order to connect the vehicle bodies to each other, the tiltable railway vehicle further includes a track (100) connected to an opposite end of the vehicle body of an adjacent railway vehicle, and an end portion of the opposite end of the track (100). And an external body part (120) connected to each. The tiltable railway vehicle further performs an inclination operation at a curved portion, and therefore, an internal vehicle body portion (110) whose opposite ends are supported by a pair of external vehicle body portions (120), and an internal vehicle body portion (110). Includes a tilting device that controls the internal vehicle body portion (110) so as to perform the tilting operation.
[Selection] Figure 3
Description
本発明は、一般に、可傾式の鉄道車両に関し、より詳細には、車体を互いに連結するため、上端が車体の対向する端部に連結されたトラックと、線路のカーブ箇所を走行中に各車体を傾斜させる傾斜装置とを備える可傾式鉄道車両に関する。この車両において、車体の底部はトラックのサイドフレームの位置より低く配置され、よって線路のカーブ箇所を走行する際、可傾式鉄道車両の傾斜動作の間、乗客にスムーズで快適な乗り心地を提供する。また、重心が低いため車体の脱線に対する安定性が増し、さらに、重心が高いことに起因する車体の揺れ及び振動のため乗客の乗り心地が悪いという従来技術の課題を克服し、よって直線箇所を走行している場合でも可傾式鉄道車両の上質な走行性能を確実にする。 TECHNICAL FIELD The present invention generally relates to a tilting railway vehicle, and more specifically, to connect a vehicle body to each other while traveling on a track having a top end connected to an opposite end of the vehicle body and a curved portion of a track. The present invention relates to a tiltable railway vehicle including a tilting device that tilts a vehicle body. In this vehicle, the bottom of the vehicle body is positioned lower than the position of the side frame of the truck, thus providing passengers a smooth and comfortable ride during the tilting operation of the tiltable rail vehicle when traveling on the curve part of the track To do. In addition, the stability against derailment of the vehicle body is increased due to the low center of gravity, and further, the problem of the prior art that the ride comfort of the passenger is poor due to the shaking and vibration of the vehicle body due to the high center of gravity is overcome. Ensuring high-quality driving performance of tiltable railway vehicles even when traveling.
一般的に、鉄道車両が線路のカーブ箇所を走行する際、鉄道車両の客室内にいる乗客は、遠心力により外側に傾く。そのような状態は、乗客を不快にする。上述の課題を克服するため、鉄道車両がカーブ箇所を走行する際に乗客が外側に傾くことを防止する可傾式鉄道車両が開示されている。 In general, when a railway vehicle travels on a curved portion of a railway track, passengers in the passenger compartment of the railway vehicle are inclined outward due to centrifugal force. Such a condition makes passengers uncomfortable. In order to overcome the above-described problems, a tiltable railway vehicle that prevents a passenger from tilting outward when the railway vehicle travels along a curved portion is disclosed.
従来の可傾式鉄道車両の傾斜動作を、図1を参照して以下に説明する。
図1に示すように、傾斜動作は、鉄道車両がカーブ箇所を走行する際、車体を内側に傾斜させるという技術である。詳しくは、傾斜技術は、鉄道車両がカーブ箇所を走行する際に発生する遠心加速度(acen=V2/R)の横方向の要素(acenCOS(α+γ))を、重力加速度(g)の横方向の要素(g sin(α+γ))を用いて減らすことが可能であり、よって乗客にかかる横方向の加速度を減少する。
この傾斜技術を鉄道車両に適用すると、乗客の快適性が向上する他に、カーブ箇所における鉄道車両の全速走行スピードが速くなる。従って、走行時間を短くすることが可能となり、さらにカーブ箇所を走行する際の加速/減速の頻度が少なくなる。その結果、エネルギー消費が減少する。
A tilting operation of a conventional tiltable railway vehicle will be described below with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the tilting operation is a technique of tilting the vehicle body inward when the railway vehicle travels along a curved portion. Specifically, the tilting technology uses the lateral element (a cen COS (α + γ)) of the centrifugal acceleration (a cen = V 2 / R) that occurs when the railway vehicle travels on a curved part, and the gravitational acceleration (g) Can be reduced using the lateral element (g sin (α + γ)), thus reducing the lateral acceleration on the passenger.
When this tilt technique is applied to a railway vehicle, passenger comfort is improved, and the full-speed traveling speed of the railway vehicle at a curved portion is increased. Therefore, the travel time can be shortened, and the frequency of acceleration / deceleration when traveling on the curve portion is further reduced. As a result, energy consumption is reduced.
さらに、傾斜技術は、線路のカーブ箇所を走行する鉄道車両のスピードを約30%速めることを可能にする。線路のカーブ箇所におけるスピードの限度は、レールの状態又は鉄道車両の性能からではなく、むしろ乗客の不快感を防ぐために規定されている。すなわち、鉄道車両に付与される横方向の加速度の量は所定の値を超えてはならない(例えば、大韓民国では0.08(g))。
上記の傾斜能力を有する鉄道車両が、韓国特許出願第10−2003−16153号(2003年3月14日出願、発明の名称「高速電車の傾斜車体(以下、単に可傾式鉄道車両とする)」に示されている。図2に示されるように、第10−2003−16153号の可傾式鉄道車両は、円筒形で内部に複数の座席13が設けられた内部車体部分10と、図示しない複数の窓と、内部車体部分10の対向する側壁に設けられる図示しないドアとを備える。可傾式鉄道車両はさらに、内部車体部分10の対向する各端部を収納する内部表面が円筒形の外部車体部分20を備える。該外部車体部分20は、パンタグラフが設けられた上部サポート22と、トラック5に連結された下部サポート25を有する。可傾式鉄道車両は、さらに外部車体部分20の下部サポート25に形成された空間24内に設けられ、前記内部車体部分10をモーター(図示せず)の回転力を使用して回転させる回転ユニット30を備える。可傾式鉄道車両はさらに、内部車体部分10が回転ユニット30の回転により外部車体部分20内で回転する際にガイドする、ガイドユニット40を備える。
In addition, the tilting technology makes it possible to increase the speed of the railway vehicle traveling on the curve part of the track by about 30%. Speed limits at the curve points of the track are specified to prevent passenger discomfort rather than from rail conditions or railcar performance. That is, the amount of lateral acceleration applied to the railway vehicle must not exceed a predetermined value (for example, 0.08 (g) in the Republic of Korea).
A railway vehicle having the above-mentioned tilting capability is disclosed in Korean Patent Application No. 10-2003-16153 (filed on March 14, 2003, the title of the invention "inclined vehicle body of a high-speed train (hereinafter simply referred to as a tiltable railway vehicle)). As shown in FIG. 2, the tilting railway vehicle of No. 10-2003-16153 includes an inner
ここで、回転ユニット30は、外部車体部分20の下部サポート25の空間24に設けられたモーターと、モーターに軸方向に連結されるドライブギア31とを備える。回転ユニット30はさらに、下部サポート25の空間24に設けられ、ドライブギア31と係合する減速ギア31と、内部車体部分10の外部表面の下に設けられ外部車体部分20に形成された開口23を通して減速ギア33と係合するラック16とを備える。
Here, the
ガイドユニット40は、外部車体部分20の下部サポート25の内部表面及び内部車体部分10の外部表面の下に設けられる、ガイドレール41とランナブロック42とを備え、回転ユニット30の動作を経由して外部車体部分20内で回転する内部車体部分10をガイドする。ここで、ガイドレール41は外部車体部分20の下部サポート25の内部表面に設けられ、ランナブロック42は内部車体部分10の外部表面の下に設けられる。
上記の構成を有する従来の可傾式鉄道車両において、可傾式鉄道車両が線路のカーブ箇所を走行する際、回転ユニット30のモーターが作動する。その後、モーターの回転力は、モーターに軸着される駆動ギア31から、駆動ギア31に係合する減速ギア33に伝達する。回転力は減速ギア33から減速ギア33と連動して動作する内部車体部分10のラック16に伝達するため、ラック16は、減速ギア33の回転により、内部車体部分10が傾斜動作するように周方向に移動し、線路のカーブ箇所を走行する際、内側に回転する。よって、乗客が、線路のカーブ箇所を走行する際に、高い遠心力のため外側に傾くことを防止できる。
The
In the conventional tiltable railway vehicle having the above-described configuration, the motor of the rotating
前記内部車体部分10が傾斜動作を行う間、該内部車体部分10の外部表面の下に設けられたランナブロック42は、外部車体部分20の下部サポート25の内部表面に設けられたガイドレール41に沿ってスライドし、よって外部車体部分20の中で内部車体部分10をスムーズに傾斜させる。そのため、乗客が傾くのを防ぎ、スムーズで快適な乗り心地を提供し、線路のカーブ箇所において可傾式鉄道車両の走行スピードを速める。しかし、従来の可傾式鉄道車両では、鉄道車両の重心がトラック5のサイドフレーム7より高い位置に形成されるため、線路のカーブ箇所のみならず直線部を通過する時でさえ、激しい振動が車輪6から車体に伝達され、乗客の乗り心地を悪化させていた。
さらに、鉄道車両の重心がトラック5のサイドフレーム7より高い位置にあるため、鉄道車両は走行スピードに拘らず過度に揺れるため、従来の可傾式鉄道車両の走行性能は著しく悪化していた。
The runner block 42 provided below the outer surface of the inner
Furthermore, since the center of gravity of the railway vehicle is higher than the
さらに、重心の高い可傾式鉄道車両は、線路のカーブ箇所か直線箇所かどうかで走行スピードを増加するため、車体の揺れはより激しくなる。従って、走行する鉄道車両が過度に揺れる場合には、脱線又は横転する可能性もある。 Furthermore, tilting railway vehicles with a high center of gravity increase the running speed depending on whether the track is a curved portion or a straight portion, so that the vehicle body shakes more severely. Therefore, when the traveling railway vehicle shakes excessively, there is a possibility of derailment or rollover.
本発明は、従来技術の上記の問題に留意してなされたもので、本発明の目的は、車体を互いに連結するため、上端が車体の対向する端部に連結されたトラックと、線路のカーブ箇所において各車体を傾斜させる傾斜装置とを備える可傾式鉄道車両を提供することである。この車両において、車体の底部はトラックのサイドフレームの位置より低く配置されているため、線路のカーブ箇所において鉄道車両が傾斜動作する間、乗客にスムーズで快適な乗り心地を提供する。また、重心が低くなるため、車体の脱線を防ぐように安定性が増し、さらに、重心が高いことに起因する車体の揺れ、及び振動のため乗客の乗り心地が悪いという従来技術の課題を克服し、よって直線箇所を走行している場合でも可傾式鉄道車両の上質な走行性能を確実にする。 The present invention has been made in consideration of the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to connect a vehicle body to each other, and a track whose upper end is connected to an opposite end of the vehicle body, and a curve of the track. It is to provide a tiltable railway vehicle including a tilting device that tilts each vehicle body at a location. In this vehicle, since the bottom portion of the vehicle body is disposed lower than the position of the side frame of the truck, a smooth and comfortable ride is provided to the passengers while the railway vehicle is tilting at the curve portion of the track. In addition, since the center of gravity is lowered, stability is increased to prevent derailment of the car body, and further, the problem of the prior art that the ride comfort of the passenger is poor due to the shaking and vibration of the car body due to the high center of gravity is overcome. Therefore, even when traveling on a straight line, the high-quality traveling performance of the tilting railway vehicle is ensured.
本発明の他の目的は、低重心の可傾式鉄道車両を提供することにあり、内部車体部分を支持する複数の支持ローラーが、トラックに連結された一対の各外部車体部分にある車体支持部分の内部表面上の下方部に設けられ、複数のガイドが前記内部車体部分の外部表面下に支持ローラーに対して回転するように設けられ、その結果、線路のカーブ箇所で傾斜動作を行うと、前記内部車体部分は、支持ローラーとガイドの間の相対的な回転により、一対の外部車体部分の車体支持ユニットに対してよりスムーズに傾斜する。 Another object of the present invention is to provide a tilting railway vehicle having a low center of gravity, wherein a plurality of support rollers for supporting the inner vehicle body portion are provided on a pair of external vehicle body portions connected to the truck. Provided in the lower part on the inner surface of the part, a plurality of guides are provided to rotate with respect to the support roller under the outer surface of the inner body part, and as a result, when the tilting operation is performed at the curve part of the track The inner vehicle body portion tilts more smoothly with respect to the vehicle body support unit of the pair of external vehicle body portions due to the relative rotation between the support roller and the guide.
上記の目的を達成するため、本発明は、傾斜装置を備え、傾斜動作を行う車体の底部がトラックのサイドフレームより低い位置に配置され、よって可傾式鉄道車両の重心を低くした低重心の可傾式鉄道車両を提供する。
低重心の可傾式鉄道車両は、車体を互いに連結するため、隣接する鉄道車両の車体の対向する端部を連結するトラックと、端部においてトラックの対向する各端部に連結され、内部車体部分の対向する各端部を支持する外部車体部分と、カーブ箇所において傾斜動作を実行するように対向する端部において一対の外部車体部分に支持され、一方その底部はトラックのサイドフレームの位置より低い位置に配置される内部車体部分と、該内部車体部分が傾斜動作を行うように制御する傾斜装置とを備える。
前記各外部車体部分は、内部車体部分を支持する車体支持ユニットを有し、該内部車体部分の対向する端部が一対の外部車体部分で支持されている。
傾斜装置は、一対の各外部車体部分の内部表面に設けられ、前記内部車体部分を傾斜させる駆動力を発生する駆動モーターと、該内部車体部分が傾斜動作を実行できるよう、駆動モーターから内部車体部分に駆動力を伝達する動力伝達手段と、内部車体部分の対向する端部の外部表面の下に設けられ、動力伝達手段を通して伝達される駆動力を使用して内部車体部分を回転させ、よって内部車体部分を傾斜させる回転手段とを有する。
動力伝達手段は、駆動モーターの出力軸に連結されるドライブギアと、駆動力をドライブギアから内部車体部分に伝達するためドライブギアに係合するドリブンギアとを有する。
回転手段は、動力伝達手段のドリブンギアと係合し、動力伝達手段を通して伝達される駆動力を回転力に変換するラックを有する。前記駆動力を回転力に変換した結果、前記内部車体部分は一対の外部車体部分の車体支持ユニットに対して傾斜する。
低重心の可傾式鉄道車両は、一対の各外部車体部分の車体支持ユニットに対する内部車体部分の回転動作をガイドするため、ラックの両側に設けられるガイドをさらに有していても良く、一方内部車体部分は動力伝達手段のドリブンギア及び内部車体部分のラックの間の係合により傾斜する。
一対の各外部車体部分は、複数の支持ローラーを有していても良く、該支持ローラーは、一対の各外部車体部分の車体支持ユニットの内部表面の下方部に設けられ、互いに所定の間隔で離間し、前記内部車体部分のラックの両側に設けたガイドに対応して該内部車体部分の傾斜動作を可能にする。
内部車体部分は円筒形でも良く、座席、窓、及びドアが設けられていても良い。
トラックは、車体を互いに連結するため、隣接する車体の対向する端部に連結される連結式のトラックを含んでも良い。
In order to achieve the above object, the present invention has a low center of gravity that includes a tilting device, and the bottom of the vehicle body that performs the tilting operation is disposed at a position lower than the side frame of the truck, thereby lowering the center of gravity of the tiltable railway vehicle. Provide tiltable railway vehicles.
Inclined railway vehicles with a low center of gravity are connected to trucks that connect opposite ends of the bodies of adjacent railway vehicles and to the opposite ends of the truck at the ends to connect the vehicle bodies to each other. It is supported by a pair of external car body parts at the opposite end parts so as to execute the tilting operation at the curved part, while its bottom part is positioned from the position of the side frame of the truck. An internal vehicle body portion disposed at a low position and a tilting device that controls the internal vehicle body portion to perform a tilting operation are provided.
Each of the external vehicle body portions has a vehicle body support unit that supports the internal vehicle body portion, and opposite end portions of the internal vehicle body portion are supported by a pair of external vehicle body portions.
The tilting device is provided on the inner surface of each pair of external body parts, and generates a driving force for tilting the inner body parts, and the inner body parts from the drive motors so that the inner body parts can perform a tilting operation. A power transmission means for transmitting the driving force to the part, and an inner body part that is provided under the outer surface of the opposite end of the inner body part and transmitted through the power transmission means, thereby rotating the inner body part And rotating means for inclining the inner body part.
The power transmission means includes a drive gear coupled to the output shaft of the drive motor, and a driven gear engaged with the drive gear for transmitting the driving force from the drive gear to the internal vehicle body portion.
The rotating means has a rack that engages with the driven gear of the power transmission means and converts a driving force transmitted through the power transmission means into a rotational force. As a result of converting the driving force into the rotational force, the inner vehicle body portion is inclined with respect to the vehicle body support unit of the pair of external vehicle body portions.
The low-center-of-gravity tilting railway vehicle may further include guides provided on both sides of the rack in order to guide the rotation operation of the internal vehicle body portion relative to the vehicle body support unit of each pair of external vehicle body portions. The vehicle body portion is inclined by the engagement between the driven gear of the power transmission means and the rack of the internal vehicle body portion.
Each of the pair of external vehicle body portions may have a plurality of support rollers, and the support rollers are provided on the lower part of the inner surface of the vehicle body support unit of each of the pair of external vehicle body portions and are spaced apart from each other at a predetermined interval. The inner vehicle body portion can be tilted correspondingly to the guides provided on both sides of the rack of the inner vehicle body portion.
The inner body part may be cylindrical and may be provided with a seat, a window, and a door.
The truck may include a connection type truck connected to opposite ends of adjacent vehicle bodies in order to connect the vehicle bodies to each other.
本発明の可傾式鉄道車両において、車体を互いに連結するため、トラックは対向する端部に連結され、傾斜装置は、線路のカーブ箇所において各車体を傾斜させるように設けられる。車体の底部はトラックのサイドフレームの位置より低く配置され、よって線路のカーブ箇所を走行する際、可傾式鉄道車両が傾斜動作をしている間、乗客にスムーズで快適な乗り心地を提供する。また、重心が低いため車体の脱線を防ぐように安定性が増し、さらに、重心が高いことによる車体の揺れ及び振動のため乗客の乗り心地が悪いという従来技術の課題を克服する。従って、直線箇所を走行している場合でも、可傾式鉄道車両の上質な走行性能を確実にする。 In the tiltable railway vehicle of the present invention, in order to connect the vehicle bodies to each other, the truck is connected to the opposite end portions, and the tilting device is provided so as to tilt each vehicle body at the curved portion of the track. The bottom of the car body is positioned lower than the position of the side frame of the truck, thus providing a smooth and comfortable ride to the passengers while the tilting railway vehicle is tilting when traveling on the curve part of the track . Further, the stability of the vehicle body is increased so as to prevent the derailment of the vehicle body due to the low center of gravity, and further, the problem of the prior art that the ride comfort of the passenger is poor due to the shaking and vibration of the vehicle body due to the high center of gravity is overcome. Therefore, even when the vehicle is traveling along a straight line, the high-quality traveling performance of the tiltable railway vehicle is ensured.
さらに、低重心の可傾式鉄道車両においては、内部車体部分を支持する複数の支持ローラーを、トラックに連結された一対の各外部車体部分の車体支持部分の内部表面上の下方部に設ける。また複数のガイドを、該内部車体部分の外部表面の下に支持ローラーに対して回転するために設ける。従って、内部車体部分を線路のカーブ箇所で傾斜動作すると、該内部車体部分は、支持ローラーとガイドの間の相対的な回転動作により、一対の外部車体部分の車体支持ユニットに対してよりスムーズに傾斜する。 Further, in a tilting railway vehicle having a low center of gravity, a plurality of support rollers for supporting the inner vehicle body portion are provided on a lower portion on the inner surface of the vehicle body support portion of each of the pair of outer vehicle body portions connected to the track. A plurality of guides are provided for rotating relative to the support roller below the outer surface of the inner body portion. Therefore, when the inner body part is tilted at the curve part of the track, the inner body part is more smoothly with respect to the body support unit of the pair of outer body parts due to the relative rotational operation between the support roller and the guide. Tilt.
以下、添付の図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図3は本発明による低重心の可傾式鉄道車両の正面図である。図4は本発明による低重心の可傾式鉄道車両の断面図である。図5は本発明による傾斜装置の斜視図である。 FIG. 3 is a front view of a tilting railway vehicle having a low center of gravity according to the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view of a low center of gravity tilting railway vehicle according to the present invention. FIG. 5 is a perspective view of a tilting device according to the present invention.
本発明は、傾斜動作を用いて乗客が外側に傾くのを防ぐ傾斜装置を有する可傾式鉄道車両を提供し、鉄道車両が線路のカーブ箇所を走行する際、内部車体部分110が長手方向の軸周りに回転して過度の遠心力を相殺する。
傾斜動作を行う車体の底部は、トラック100のサイドフレーム103より低い位置に配置し、よって可傾式鉄道車両の重心を低くする。可傾式鉄道車両の構成の詳細な説明において、図3及び図4に示すように、可傾式鉄道車両は、車体を互いに連結するため隣接する車両の車体の対向する端部に連結されるトラック100と、端部がトラック100の対向する各端部に連結され、該内部車体部分110の対向する各端部を支持する外部車体部分120とを備える。本可傾式鉄道車両はさらに、対向する端部が一対の外部車体部分120に支持され、線路のカーブ箇所で傾斜動作を実行する内部車体部分110を有し、一方内部車体部分110の底部は、トラック100のサイドフレーム103より低い位置に配置される。本可傾式鉄道車両はさらに、内部車体部分が傾斜動作を実行できるように内部車体部分110を制御する傾斜装置130を有する。
The present invention provides a tiltable railway vehicle having a tilting device that prevents a passenger from tilting outward using a tilting operation, and when the railcar travels on a curved portion of a track, the
The bottom portion of the vehicle body that performs the tilting operation is disposed at a position lower than the
図3に示すように、所定の形状を有するトラック100は、サイドフレーム103の対向する端部の下の車軸に取り付けられる車輪101からサイドフレーム103へ伝達される振動を減衰する第1サスペンション102を有する。ここで、第1サスペンション102はコイルばね又はラバースプリングから成っている。トラック100はさらに、サイドフレーム103に取り付けられる第2サスペンション104を備える。第2サスペンション104は空気ばね又はコイルばねから成っている。
2個の第1サスペンション102は車輪101の外側に設けられ、すなわち、4個の第1サスペンション102が各車軸に取り付けられている。さらに、1個の第2サスペンション104がトラック100のサイドフレーム103の中央部に設けられ、すなわち、2個の第2サスペンション104が各トラック100につき設けられている。
隣接する車体、すなわち別個の車両の客車を、上述の構成を有するトラック100を用いて連結するために、各車体の端部がトラック100の図示しないセンターフレームの中央に連結する。通常、このようなトラック100は連結式のトラックと呼ばれている。
また、外部車体部分120の各々は、その端部がトラック100の対向する端部、すなわち、トラック100のセンターフレームの中央に連結される。さらに、外部車体部分120の各々は内部車体部分110の対向する端部の各々を保持し、よって内部車体部分110を支持する。図3に示すように、外部車体部分120は乗客が可傾式鉄道車両に乗車する図示しないドアと、乗客が乗り込む鉄道車両の客車と該ドアとを連結する、すなわち、内部車体部分110に入ることを可能にする通路121とを備える。外部の車体部分120の各々は、内部車体部分110の対向する端部が一対の外部車体部分120により支持されるように内部車体部分110を支持する車体支持ユニット122を有する。
さらに、外部車体部分120の各々は複数の支持ローラー123を有し、支持ローラーは車体支持ユニット122の内部表面の下方部に設けられ、内部車体部分110の対向する各端部の外部表面の下に取り付けられたラック115の両側に配置されるガイド114に対応し、傾斜動作の間、内部車体部分110の外部車体部分120に対する回転を可能にする。ここで、支持ローラー123は、内部車体部分110の円周面の中心に基づき互いに離間している。好ましくは、2個の支持ローラー123はフロントガイド114に対応する所定の位置に設けられ、他の2個の支持ローラー123はリアガイド114に対応する所定の位置に設けられ、その結果全部で4個のサポートローラー123がラック115の両端に設けられるガイド114に対応するように外部車体部分120の各々に設けられる。
As shown in FIG. 3, the
The two
In order to connect adjacent vehicle bodies, that is, passenger cars of separate vehicles, using the
In addition, each of the
Further, each of the external
図4及び図5に示されるように、内部車体部分110は円筒形であり、座席113、窓及びドア(図示せず)が設けられている。さらに、内部車体部分110は鉄道車両が線路のカーブ箇所を走行する際傾斜動作を行い、よって乗客が外側に傾くのを防ぐ。特に、内部車体部分110は、内部車体部分110の底部がトラック100のサイドフレーム103より低い位置に配置されるように、一対の外部車体部分120の車体支持ユニット122により支持されている。そのため、内部車体部分110は車体の重心を低くするのに適した形で取り付けられている。
内部車体部分110の底部がトラック100のサイドフレーム103より低い位置に配置される場合、言い換えれば、車体の重心がサイドフレーム103より低い場合、カーブ箇所における傾斜動作の間、より快適な乗り心地を乗客に提供し、また、走行中の鉄道車両の横転防止性能が高まる。
傾斜装置130は内部車体部分110と外部車体部分120の間に設けられ、従って鉄道車両がカーブ箇所を走行する際、内部車体部分110が一対の外部車体部分120に対して傾斜する。
As shown in FIGS. 4 and 5, the inner
When the bottom part of the
The
図5に示すように、傾斜装置130は、内部車体部分110を傾斜する駆動力を発生するため、一対の各外部車体部分120の内部表面に設けられる駆動モーター131を有する。傾斜装置130はさらに、駆動モーター131を内部車体部分110に連結する動力伝達手段を有し、内部車体部分110が傾斜動作を行えるよう、駆動モーター131から内部車体部分110に駆動力を伝達する。傾斜装置130はさらに、内部車体部分110の対向する端部の外部表面の下に設けられる回転手段を有し、動力伝達手段を通して伝達された駆動力を使用して内部車体部分を回転させ、よって内部車体部分110を傾斜させる。
As shown in FIG. 5, the
動力伝達手段は駆動モーター131の出力軸に連結されたドライブギア132と、ドライブギア132と係合し駆動力をドライブギア132から内部車体部分110に伝達するドリブンギア133とを有する。カーブ箇所を走行中に内部車体部分110が傾斜動作するための駆動モーター131の駆動力は、駆動モーター131の出力軸に連結され、互いに連動して作動するドライブギア132と、ドリブンモーター133とを通して内部車体部分110に伝達される。従って、内部車体部分110は、駆動モーター131の回転スピードより遅いスピードで、所定の角度の範囲内で回転する。
回転手段は、内部車体部分110の対向する各端部の外部表面の下に設けられ、動力伝達手段を通して伝達される駆動力を回転力に変換するラックを有し、この変換により、内部車体部分110が一対の外部車体部分120の車体支持ユニット122に対して傾斜する。駆動モーター131の駆動力は、外部車体部分120に対して内部車体部分110を傾斜させるため、ドライブギア132と連動して作動するドリブンギア133を通して、内部車体部分110の外部表面の下に設けられるラック115に伝達される。従って、ラック115はドリブンギア133からの回転力により左又は右に移動する。その結果、内部車体部分110は所定の角度で回転する。
ガイド114は、一対の外部車体部分120のそれぞれの車体支持ユニット122に対して内部車体部分110の回転動作をガイドするよう、内部車体部分110の対向する各端部の外部表面の下にあるラック115の両側に設けられ、一方内部車体部分110は動力伝達手段のドリブンギア133と内部車体部分110のラック115との係合により傾斜する。ガイド114は、外部車体部分120の車体支持ユニット122の内部表面上の下方部に設けられ、且つ互いに離間して設けられた支持ローラー123の各々に対応している。従って、ガイド114は支持ローラー123に対して回転し、その結果、内部車体部分110は、一対の外部車体120の車体支持ユニット122の内部で回転する。
The power transmission means includes a
The rotating means includes a rack that is provided below the outer surface of each of the opposing end portions of the internal
The
本可傾式鉄道車両が線路のカーブ箇所を走行する際、乗客が外側に傾くのを防ぐための本発明の傾斜動作を以下に詳細に説明する。 The tilting operation of the present invention for preventing the passenger from tilting outward when the tiltable railway vehicle travels on a curved portion of the track will be described in detail below.
図6は本発明による低重心の可傾式鉄道車両のためのトラックで使用されるサスペンションにより振動を減衰する動作を示すものである。図7及び図8は本発明による低重心の可傾式がカーブ箇所を走行するときの傾斜動作を示すものである。
本発明の可傾式鉄道車両がカーブ箇所を走行するときの傾斜動作を説明する前に、可傾式鉄道車両が走行する際、車輪101から車体に振動が伝達されるプロセスを以下に簡単に説明する。
FIG. 6 shows the operation of damping the vibration by the suspension used in the truck for the low-gravity tilting railway vehicle according to the present invention. 7 and 8 show a tilting operation when the tilting type with a low center of gravity according to the present invention travels on a curved portion.
Before explaining the tilting operation when the tiltable railway vehicle of the present invention travels on a curved portion, the process of transmitting vibration from the
図3に示すように、車体を互いに連結するために一対の外部車体部分120の対向する端部に連結するトラック100に、本発明の可傾式鉄道車両が連結される状態において、走行する鉄道車両により発生する振動がトラック100に付与されると、図6に示すように、振動はコイルばねの弾性、すなわち、トラック100のサイドフレーム103の対向する各端部の下に設けられた車軸のベアリングボックスの対向する側面に取り付けられる第1サスペンション102の弾性により、第1の減衰がなされる。
第1サスペンション102であるコイルばねにより減衰された振動は、サイドフレーム103の中央部分に取り付けられた第2サスペンション104である空気ばねを通じて、その上端に連結される一対の外部車体部分120と、一対の外部車体部分120の車体支持ユニット122が支持し、これらに対応する内部車体部分110の両方に伝達される。ここで、サイドフレーム103に取り付けられた第2サスペンション104から伝達された振動が、一対の外部車体部分120及び対応する内部車体部分110の両方へ達すると、図6(b)に示すように、サイドフレーム103及び外部車体部分120の間に設けられる第2サスペンション104である空気ばねの振動減衰動作により、振動の第2の減衰がなされる。そのため、サイドフレーム103を通して車輪101から内部及び外部車体部分110及び120へ十分に減衰された振動が伝達されるため、乗客の乗り心地は比較的快適である。
As shown in FIG. 3, in a state where the tilting railway vehicle of the present invention is connected to a
The vibration damped by the coil spring that is the
次に、線路のカーブ箇所を走行する際の可傾式鉄道車両の傾斜動作を以下に説明する。
線路の直線箇所を走行した本発明の可傾式鉄道車両が線路のカーブ箇所に入ると、カーブ箇所を感知するために設けられた図示しないセンサが作動して、傾斜装置130に傾斜信号を送信する。その後、一対の外部車体部分120の車体支持ユニット122により支持される内部車体部分110が、カーブ箇所の走行中、傾斜装置の動作により内側に傾斜し、可傾式鉄道車両がカーブ箇所を走行する間に乗客が傾くことを防止する。ここで、傾斜装置130による内部車体部分110の傾斜動作の詳細な説明を以下に記載する。
上述の通り、可傾式鉄道車両がカーブ箇所を走行するときに、乗客が外側に傾くのを防ぐよう傾斜装置130が作動すると、傾斜装置130を構成して外部車体部分120に取り付けられる駆動モーター131が、図7に示すように回転する。駆動モーター131の回転力は、ドライブギア132及びドリブンギア133との間の係合により、駆動モーター131の出力軸に連結されたドライブギア132を通してドリブンギア133に伝達される。
Next, the tilting operation of the tiltable railway vehicle when traveling along the curve portion of the track will be described below.
When the tiltable railway vehicle of the present invention that has traveled along a straight line on the track enters a curve on the track, a sensor (not shown) provided to detect the curve is activated and transmits a tilt signal to the
As described above, when the
その後、ドライブギア132と連動して作動するドリブンギア133に伝達された回転力は、ドリブンギア133に連結された回転手段、すなわち、内部車体部分110の対向する端部のそれぞれの外部表面の下に取り付けられたラック115に伝達される。ドリブンギア133の回転に従い、ラック115は所望の方向へ周方向に移動する。この結果、図8に示すように、内部車体部分110は、カーブ箇所の間に内側に傾斜し、カーブ箇所において乗客が外側に傾くのを防ぐ。
内部車体部分110が上述の傾斜動作を行うと、外部車体部分120の車体支持ユニット122の内部表面の下方部に設けられ、内部車体部分110を回転可能に支持し、内部車体部分110の対向する各端部の外部表面の下に位置するラック115の両側に設けたガイド114に対応する支持ローラー123が、内部車体部分110のガイド114に対して回転する。従って、内部車体部分110は外部車体部分120の車体支持ユニット122に対してよりスムーズに傾斜する。
Thereafter, the rotational force transmitted to the driven
When the
このように、内部車体部分110の傾斜動作を利用して線路のカーブ箇所において乗客が外側に傾くのを防ぐことが可能であるため、本発明の低重心の可傾式鉄道車両は、カーブ箇所における傾斜動作の間、乗客にスムーズで快適な乗り心地を提供する。さらに、傾斜回転の軸も低いため、鉄道車両の脱線を防ぐための安定性が増す。さらに、一対の外部車体部分120の車体支持ユニット122により支持される内部車体部分110の底部がトラック100のサイドフレーム103より低い位置にあるため、車体の重心が低くなり、よって重心が高いことに起因する車体の揺れ及び振動により乗客の乗り心地が悪くなるという従来技術の課題を解決する。
Thus, since it is possible to prevent the passenger from leaning outward at the curve portion of the track by using the tilting operation of the
本発明の好適な実施例を例示の目的で示したが、本発明は上記の実施例に限定されず、当業者が理解でき、本発明の範囲及び精神から逸脱することのない様々な修正、追加、及び代替が可能である。 While the preferred embodiments of the invention have been shown by way of illustration, the invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications, which can be understood by those skilled in the art and do not depart from the scope and spirit of the invention, Additions and substitutions are possible.
以上の通り、本発明は、車体を互いに連結するため上端が車体の対向する端部に連結されたトラックと、線路のカーブ箇所において各車体を傾斜させる傾斜装置とを備える可傾式鉄道車両に関する。本車両において、車体の底部はトラックのサイドフレームの位置より低く配置され、よって線路のカーブ箇所を走行する際、車両が傾斜動作を行い、乗客に2007スムーズで快適な乗り心地を提供する。また、重心が低いため車体の脱線を防ぐような安定性が増し、さらに、重心が高いことに起因する車体の揺れ及び振動のため乗客の乗り心地が悪いという従来技術の課題を克服し、よって直線箇所を走行している場合でも車両の上質な走行性能を確実にする。 As described above, the present invention relates to a tiltable railway vehicle including a track whose upper ends are connected to opposite ends of the vehicle body to connect the vehicle bodies to each other, and a tilting device that tilts each vehicle body at a curved portion of the track. . In this vehicle, the bottom of the vehicle body is arranged lower than the position of the side frame of the truck, so that when the vehicle travels on the curve part of the track, the vehicle performs a tilting operation and provides a smooth and comfortable ride for the passengers in 2007. In addition, the stability of preventing derailment of the vehicle body is increased because the center of gravity is low, and further, the problem of the prior art that the ride comfort of the passengers is poor due to the shaking and vibration of the vehicle body due to the high center of gravity is thus overcome. Ensures high-quality driving performance even when driving on a straight spot.
10・・内部車体部分,13・・座席,20・・外部車体部分,30・・回転ユニット,31・・駆動ギア,33・・減速ギア,100・・トラック,110・・内部車体部分,120・・外部車体部分,121・・通路,122・・車体支持ユニット,130・・傾斜装置,131・・駆動モータ,132・・ドライブギア,133・・ドリブンギア
10 .... Internal car body part, 13 .... Seat, 20 .... External car body part, 30 ... Rotary unit, 31 ... Drive gear, 33 ... Deceleration gear, 100 ... Track, 110 ... Internal car body part, 120 ..
Claims (10)
傾斜装置を備え、傾斜動作を行う車体の底部をトラックのサイドフレームより低い位置に配置し、当該車両の重心を低くすることを特徴とする低重心の可傾式鉄道車両。 It is a tilting railway vehicle with a low center of gravity,
An inclinable railway vehicle having a low center of gravity, comprising a tilting device, wherein a bottom portion of a vehicle body that performs a tilting operation is disposed at a position lower than a side frame of a truck to lower the center of gravity of the vehicle.
端部が前記トラックの対向する各端部に連結され、内部車体部分の対向する端部のそれぞれを支持する外部車体部分と、
カーブ箇所において傾斜動作を実行するため、対向する端部が一対の外部車体部分に支持され、一方その底部は前記トラックの前記サイドフレームより低い位置に配置される前記内部車体部分と、
前記内部車体部分が前記傾斜動作を行うように前記内部車体部分を制御する前記傾斜装置とを備えることを特徴とする請求項1に記載の低重心の可傾式鉄道車両。 The truck connecting the opposite ends of the bodies of adjacent rail vehicles to connect the vehicle bodies to each other;
An outer vehicle body part that is connected to each opposite end of the track and supports each of the opposite end parts of the inner vehicle body part; and
In order to perform a tilting operation at a curved portion, opposite end portions are supported by a pair of external vehicle body portions, while the bottom portion thereof is disposed at a position lower than the side frame of the truck,
The tilting railway vehicle having a low center of gravity according to claim 1, further comprising the tilting device that controls the inner body part so that the inner body part performs the tilting operation.
前記一対の各外部車体部分の内部表面に設けられ、前記内部車体部分を傾斜させる駆動力を発生させる駆動モーターと、
前記内部車体部分が前記傾斜動作を実行できるよう、前記駆動モーターから前記内部車体部分に駆動力を伝達する動力伝達手段と、
前記内部車体部分の対向する端部の外部表面の下に設けられ、前記動力伝達手段を通して伝達される前記駆動力を使用して前記内部車体部分を回転させ、よって前記内部車体部分を傾斜させる回転手段とを有することを特徴とする請求項2に記載の低重心の可傾式鉄道車両。 The tilting device is
A drive motor that is provided on an inner surface of each of the pair of external vehicle body parts and generates a driving force for inclining the internal vehicle body parts;
Power transmission means for transmitting a driving force from the drive motor to the internal vehicle body portion so that the internal vehicle body portion can execute the tilting operation;
Rotation provided below the outer surface of the opposite end of the inner body part and rotating the inner body part using the driving force transmitted through the power transmission means and thereby tilting the inner body part The tilting railway vehicle having a low center of gravity according to claim 2.
前記駆動モーターの出力軸に連結されるドライブギアと、
前記駆動力を前記ドライブギアから前記内部車体部分に伝達するため前記ドライブギアに係合するドリブンギアとを有することを特徴とする請求項4に記載の低重心の可傾式鉄道車両。 The power transmission means is
A drive gear coupled to the output shaft of the drive motor;
The low-center-of-gravity tilting railway vehicle according to claim 4, further comprising a driven gear that engages with the drive gear to transmit the driving force from the drive gear to the internal vehicle body portion.
前記動力伝達手段の前記ドリブンギアと係合し、前記動力伝達手段を通して伝達される前記駆動力を回転力に変換し、その結果前記内部車体部分は前記一対の外部車体部分の車体支持ユニットに対して傾斜するラックを有することを特徴とする請求項4に記載の低重心の可傾式鉄道車両。 The rotating means includes
Engage with the driven gear of the power transmission means, and convert the driving force transmitted through the power transmission means into a rotational force, so that the inner vehicle body portion is against the vehicle body support unit of the pair of outer vehicle body portions. The tilting railway vehicle having a low center of gravity according to claim 4, further comprising a rack that tilts in a tilted manner.
前記一対の各外部車体部分の前記車体支持ユニットの内部表面の下方部に、互いに所定の間隔で離間して設けられた複数の支持ローラーを有し、該支持ローラーは、前記内部車体部分の前記ラックの両側に設けられた前記ガイドに対応し、よって前記内部車体部分の傾斜動作を可能にすることを特徴とする請求項7に記載の低重心の可傾式鉄道車両。 Each of the pair of external body parts is
A plurality of support rollers provided at predetermined intervals apart from each other at a lower portion of the inner surface of the vehicle body support unit of each of the pair of external vehicle body portions, The low-center-of-gravity tilting railway vehicle according to claim 7, which corresponds to the guides provided on both sides of the rack, and thus enables the inner body portion to be tilted.
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