JP2019142323A - Railway vehicle fluctuation suppressing device and railway vehicle with the same - Google Patents

Railway vehicle fluctuation suppressing device and railway vehicle with the same Download PDF

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Abstract

To provide a railway vehicle fluctuation suppressing device to which an electric control is not indispensable.SOLUTION: A disclosed fluctuation suppressing device 100 comprises: a first hydraulic device 110 including a first piston; a second hydraulic device 120 including a second piston; and a pipe 101 connecting these to make the oil in the first and second hydraulic devices 110, 120 move. The first hydraulic device 110 is so connected to a first truck 11 and a vehicle body that a weight corresponding to the change of the relative position of the first truck 11 to the vehicle body in a vehicle width direction may be applied to the first piston. The second hydraulic device 120 is so connected to a second truck 12 and the vehicle body that a weight corresponding to the change of the relative position of the second truck 12 to the vehicle body in a vehicle width direction may be applied to the second piston. The first and second hydraulic devices 110, 120 are respectively independent hydraulic dampers or hydraulic cylinders.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、鉄道車両用の揺動抑制装置、およびそれを含む鉄道車両に関する。   The present invention relates to a swing suppression device for a railway vehicle and a railway vehicle including the same.

鉄道車両では、進行に伴って、スウェイングやヨーイングなどの車体運動が生じる。ヨーイングは、鉛直方向の軸を中心とする車体の回転振動である。スウェイングは、左右への車体の揺れである。この明細書では、スウェイングおよびヨーイングをまとめて揺動という場合がある。   In railway vehicles, body movements such as swaying and yawing occur with progress. Yawing is rotational vibration of the vehicle body about a vertical axis. Swaging is the shaking of the vehicle body from side to side. In this specification, swaging and yawing may be collectively referred to as rocking.

上記のような車体運動が生じると、乗り心地が悪化する。そのため、乗り心地を向上させるには、車体運動を抑制する必要がある。車体運動を抑制させる技術として、従来から様々な技術が提案されている。   When the vehicle body motion as described above occurs, the ride comfort deteriorates. Therefore, in order to improve riding comfort, it is necessary to suppress body movement. Conventionally, various techniques have been proposed as techniques for suppressing body movement.

特開2004−90849号公報(特許文献1)は、鉄道車両の揺動を低減するための技術を開示する。この技術による鉄道車両は、床下を横断する空気流を遮断する部材を備える。特開2007−139100号公報(特許文献2)は、振動の伝達と衝撃とを緩和する緩衝ゴムを有する車両の防振装置を開示している。特開2009−149304号公報(特許文献3)は、鉄道車両のアンチローリング装置を開示している。このアンチローリング装置は、オン/オフ切換え機構を含む。   Japanese Patent Laying-Open No. 2004-90849 (Patent Document 1) discloses a technique for reducing the swing of a railway vehicle. A railway vehicle according to this technology includes a member that blocks an air flow crossing under the floor. Japanese Patent Laying-Open No. 2007-139100 (Patent Document 2) discloses a vibration isolator for a vehicle having a shock absorbing rubber that relieves vibration transmission and shock. Japanese Patent Laying-Open No. 2009-149304 (Patent Document 3) discloses an anti-rolling device for a railway vehicle. The anti-rolling device includes an on / off switching mechanism.

特開2012−19661号公報(特許文献4)は、リニアアクチュエータを含む鉄道車両用の揺動制御装置を開示している。その揺動制御装置は、リニアアクチュエータと、そのリニアアクチュエータの駆動をアクティブに制御する制御装置とを含む。リニアアクチュエータを用いる揺動制御装置は、リニアアクチュエータを制御するための装置が不可欠である。そのため、そのような揺動制御装置は高価になる。さらに、そのような揺動制御装置では、車体運動を正しく検知することが必須となる。   Japanese Patent Laying-Open No. 2012-19661 (Patent Document 4) discloses a swing control device for a railway vehicle including a linear actuator. The swing control device includes a linear actuator and a control device that actively controls driving of the linear actuator. A device for controlling a linear actuator is indispensable for a swing control device using a linear actuator. Therefore, such a swing control device is expensive. Further, in such a swing control device, it is essential to correctly detect the vehicle body motion.

特開2004−90849号公報JP 2004-90849 A 特開2007−139100号公報JP 2007-139100 A 特開2009−149304号公報JP 2009-149304 A 特開2012−19661号公報JP 201219661 A

上記の状況から、現在、電気的な制御ではなくて信頼性の高い安価な機械的制御が、揺動制御装置に求められている。本発明は、電気的な制御を必須としない、鉄道車両用の揺動抑制装置を提供することを目的の1つとする。   From the above situation, the swing control device is currently required to provide reliable and inexpensive mechanical control instead of electrical control. An object of the present invention is to provide a swing suppression device for a railway vehicle that does not require electrical control.

本発明の一実施形態による揺動抑制装置は、第1および第2の台車を含む鉄道車両の車体の揺動を、流体を用いて抑制する、鉄道車両用の揺動抑制装置である。この装置は、第1のピストンを含む第1の圧力機器、第2のピストンを含む第2の圧力機器、および、第1の圧力機器内の流体と第2の圧力機器内の流体とが移動可能なように第1の圧力機器と第2の圧力機器とを結ぶ配管、を含む。車体の幅方向における車体に対する第1の台車の相対位置の変動に応じて第1のピストンに荷重が加わるように、第1の圧力機器は第1の台車と車体とに接続されている。車体の幅方向における車体に対する第2の台車の相対位置の変動に応じて第2のピストンに荷重が加わるように、第2の圧力機器は第2の台車と車体とに接続されている。第1および第2の圧力機器はそれぞれ独立な、流体圧ダンパーまたは流体圧シリンダである。   A rocking | fluctuation suppression apparatus by one Embodiment of this invention is a rocking | fluctuation suppression apparatus for railway vehicles which suppresses the rocking | fluctuation of the vehicle body of the railway vehicle containing a 1st and 2nd trolley | bogie using a fluid. The apparatus includes a first pressure device including a first piston, a second pressure device including a second piston, and a fluid in the first pressure device and a fluid in the second pressure device moving. It includes a pipe connecting the first pressure device and the second pressure device as possible. The first pressure device is connected to the first carriage and the vehicle body so that a load is applied to the first piston in accordance with a change in the relative position of the first carriage relative to the vehicle body in the width direction of the vehicle body. The second pressure device is connected to the second carriage and the vehicle body so that a load is applied to the second piston in accordance with a change in the relative position of the second carriage with respect to the vehicle body in the width direction of the vehicle body. The first and second pressure devices are independent fluid pressure dampers or fluid pressure cylinders.

本発明の一実施形態による鉄道車両は、第1の台車、第2の台車、および車体を含む鉄道車両である。この鉄道車両は、本実施形態による鉄道車両用の揺動抑制装置を含む。   A railway vehicle according to an embodiment of the present invention is a railway vehicle including a first carriage, a second carriage, and a vehicle body. This railway vehicle includes the swing suppressing device for a railway vehicle according to the present embodiment.

本発明によれば、電気的な制御を必須としない、鉄道車両用の揺動抑制装置が得られる。そのため、本発明によれば、より安価で信頼性が高い揺動抑制装置を実現することが可能である。さらに、本発明によれば、特定の揺動を選択的に抑制することが可能である。   According to the present invention, it is possible to obtain a swing suppressing device for a railway vehicle that does not require electrical control. Therefore, according to the present invention, it is possible to realize a rocking suppression device that is less expensive and more reliable. Furthermore, according to the present invention, it is possible to selectively suppress specific swinging.

図1は、第1実施形態の揺動抑制装置の構成を模式的に示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically illustrating the configuration of the swing suppression device of the first embodiment. 図2は、図1に示した装置の一部を模式的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing a part of the apparatus shown in FIG. 図3は、第2実施形態の揺動抑制装置の構成を模式的に示す図である。FIG. 3 is a diagram schematically illustrating the configuration of the swing suppression device of the second embodiment. 図4は、図3に示した装置の一部を模式的に示す図である。FIG. 4 is a diagram schematically showing a part of the apparatus shown in FIG. 図5は、第3実施形態の揺動抑制装置の構成を模式的に示す図である。FIG. 5 is a diagram schematically illustrating the configuration of the rocking suppression device of the third embodiment. 図6は、実施形態のバリエーションについて説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a variation of the embodiment. 図7は、実施形態の他のバリエーションについて説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating another variation of the embodiment. 図8は、車体のスウェイング加速度の経時変化についての解析結果を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing an analysis result of a change with time of the swaging acceleration of the vehicle body. 図9は、車体のスウェイングのパワースペクトル密度(PSD)についての解析結果を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing an analysis result on the power spectral density (PSD) of swaging of the vehicle body.

以下、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明では、本発明の実施形態について例を挙げて説明するが、本発明は以下で説明する例に限定されない。以下の説明では、具体的な数値や材料を例示する場合があるが、本発明の効果が得られる限り、他の数値や材料を適用してもよい。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. In the following description, embodiments of the present invention will be described by way of examples, but the present invention is not limited to the examples described below. In the following description, specific numerical values and materials may be exemplified, but other numerical values and materials may be applied as long as the effects of the present invention can be obtained.

(揺動抑制装置)
本実施形態の揺動抑制装置は、鉄道車両用の揺動抑制装置である。この装置は、第1および第2の台車を含む鉄道車両の車体の揺動を、流体を用いて抑制する。この装置は、第1のピストンを含む第1の圧力機器、第2のピストンを含む第2の圧力機器、および配管を含む。配管は、第1の圧力機器内の流体と第2の圧力機器内の流体とが移動可能なように、第1の圧力機器と第2の圧力機器とを結ぶ。第1および第2の圧力機器はそれぞれ独立な、流体圧ダンパーまたは流体圧シリンダである。典型的には、第1および第2の圧力機器がともに流体圧ダンパーであるか、または、第1および第2の圧力機器がともに流体圧シリンダである。本実施形態で用いられる流体は非圧縮性流体(非圧縮性を有する液体または気体)であればよい。典型的には、流体はオイルである。流体がオイルである場合、圧力機器は油圧機器である。この場合、流体圧ダンパーは油圧ダンパーであり、流体圧シリンダは油圧シリンダである。
(Swing suppression device)
The rocking | fluctuation suppression apparatus of this embodiment is a rocking | fluctuation suppression apparatus for rail vehicles. This device suppresses the swing of the vehicle body of the railway vehicle including the first and second carriages using a fluid. The apparatus includes a first pressure device including a first piston, a second pressure device including a second piston, and piping. The pipe connects the first pressure device and the second pressure device so that the fluid in the first pressure device and the fluid in the second pressure device can move. The first and second pressure devices are independent fluid pressure dampers or fluid pressure cylinders. Typically, both the first and second pressure devices are hydraulic dampers, or both the first and second pressure devices are hydraulic cylinders. The fluid used in this embodiment may be an incompressible fluid (liquid or gas having incompressibility). Typically, the fluid is oil. When the fluid is oil, the pressure device is a hydraulic device. In this case, the fluid pressure damper is a hydraulic damper, and the fluid pressure cylinder is a hydraulic cylinder.

以下では、車体の幅方向における車体に対する第1の台車の相対位置を「相対位置(P1)」と称する場合があり、車体の幅方向における車体に対する第2の台車の相対位置を「相対位置(P2)」と称する場合がある。   Hereinafter, the relative position of the first carriage relative to the vehicle body in the width direction of the vehicle body may be referred to as “relative position (P1)”, and the relative position of the second carriage relative to the vehicle body in the width direction of the vehicle body is referred to as “relative position ( P2) ".

相対位置(P1)の変動に応じて第1のピストンに荷重が加わるように、第1の圧力機器は第1の台車と車体とに接続されている。この荷重は、第1のピストンの移動方向(シリンダチューブ内を第1のピストンが移動する方向)への荷重である。   The first pressure device is connected to the first carriage and the vehicle body so that a load is applied to the first piston in accordance with a change in the relative position (P1). This load is a load in the moving direction of the first piston (the direction in which the first piston moves in the cylinder tube).

同様に、相対位置(P2)の変動に応じて第2のピストンに荷重が加わるように、第2の圧力機器は第2の台車と車体とに接続されている。この荷重は、第2のピストンの移動方向(シリンダチューブ内を第2のピストンが移動する方向)への荷重である。   Similarly, the second pressure device is connected to the second carriage and the vehicle body so that a load is applied to the second piston in accordance with a change in the relative position (P2). This load is a load in the moving direction of the second piston (the direction in which the second piston moves in the cylinder tube).

圧力機器は、通常、シリンダチューブと、シリンダチューブ内に配置されるピストンと、ピストンに接続されたロッドとを含む。流体圧シリンダは、流体室(流体が配置される空間)が1つである単動形であってもよいし、流体室が2つである複動形であってもよい。流体圧ダンパーは、通常、ピストンを挟んで2つの流体室を含み、それらの2つの流体室はオリフィスでつながっている。オリフィスにおける流体抵抗によって、緩衝機能が生じる。流体がオイルである場合、流体圧シリンダ(油圧シリンダ)の流体室および流体圧ダンパー(油圧ダンパー)の流体室は油室(オイルが配置される空間)である。   The pressure device typically includes a cylinder tube, a piston disposed within the cylinder tube, and a rod connected to the piston. The fluid pressure cylinder may be a single-acting type having one fluid chamber (a space in which fluid is disposed) or a double-acting type having two fluid chambers. The fluid pressure damper usually includes two fluid chambers sandwiching a piston, and the two fluid chambers are connected by an orifice. A buffering function is created by the fluid resistance at the orifice. When the fluid is oil, the fluid chamber of the fluid pressure cylinder (hydraulic cylinder) and the fluid chamber of the fluid pressure damper (hydraulic damper) are oil chambers (space in which oil is disposed).

一例では、圧力機器のロッドが台車枠に接続され、シリンダチューブが車体に接続される。他の一例では、ロッドが車体に接続され、シリンダチューブが台車枠に接続される。圧力機器と台車との接続箇所、および、圧力機器と車体との接続箇所から選ばれる少なくとも1つの接続箇所には、ゴムブッシュや軸受(たとえば球面軸受)などが配置されてもよい。圧力機器が流体圧シリンダである場合、上記少なくとも1つの接続箇所には流体圧ダンパーが配置されてもよい。すなわち、流体圧シリンダは、流体圧ダンパーを介して台車枠または車体に接続されてもよい。   In one example, the rod of the pressure device is connected to the carriage frame, and the cylinder tube is connected to the vehicle body. In another example, the rod is connected to the vehicle body and the cylinder tube is connected to the carriage frame. A rubber bush, a bearing (for example, a spherical bearing), or the like may be disposed at at least one connection location selected from a connection location between the pressure device and the carriage and a connection location between the pressure device and the vehicle body. When the pressure device is a fluid pressure cylinder, a fluid pressure damper may be disposed at the at least one connection location. That is, the fluid pressure cylinder may be connected to the carriage frame or the vehicle body via the fluid pressure damper.

車体と圧力機器との接続の例には、車体に接続された中心ピンに圧力機器が接続される場合が含まれる。   Examples of connection between the vehicle body and the pressure device include a case where the pressure device is connected to a center pin connected to the vehicle body.

配管には、流体の圧力を実質的に損失させることなく流体を移動させることが可能な配管が用いられる。配管は、少なくとも一部がフレキシブルな配管であることが好ましい。また、配管自体にオリフィスと同様の機能(意図的に圧力損失を生む機能)を追加してもよい。   As the piping, piping capable of moving the fluid without substantially losing the pressure of the fluid is used. The piping is preferably at least partially flexible piping. Moreover, you may add the function (function which produces a pressure loss intentionally) similar to an orifice to piping itself.

本実施形態の装置の3つの例(第1〜第3の例)について、以下に説明する。第1の例の装置を「装置(D1)」と称し、第2の例の装置を「装置(D2)」と称し、第3の例の装置を「装置(D3)」と称する場合がある。以下の説明では、鉄道車両の進行方向に対して左側の方向および右側の方向のいずれか一方を第1の方向とし他方を第2の方向とする。   Three examples (first to third examples) of the apparatus of this embodiment will be described below. The device of the first example may be referred to as “device (D1)”, the device of the second example may be referred to as “device (D2)”, and the device of the third example may be referred to as “device (D3)”. . In the following description, one of the left direction and the right direction with respect to the traveling direction of the railway vehicle is defined as a first direction, and the other is defined as a second direction.

第1の例の装置(D1)は、以下の構成(1)および(2)を有する。後述するように、装置(D1)によれば、スウェイングを選択的に抑制できる。
(1)第1の台車が車体に対して第1の方向に移動したときに第1のピストンが第1の圧力機器内の流体を配管側に向かって押すように、第1の圧力機器が第1の台車および車体に接続されている。
(2)第2の台車が車体に対して第1の方向に移動したときに第2のピストンが第2の圧力機器内の流体を配管側に向かって押すように、第2の圧力機器が第2の台車および車体に接続されている。
The device (D1) of the first example has the following configurations (1) and (2). As will be described later, according to the device (D1), swaging can be selectively suppressed.
(1) When the first carriage moves in the first direction with respect to the vehicle body, the first pressure device is configured so that the first piston pushes the fluid in the first pressure device toward the pipe side. Connected to the first carriage and the vehicle body.
(2) When the second carriage moves in the first direction with respect to the vehicle body, the second pressure device moves so that the second piston pushes the fluid in the second pressure device toward the pipe side. Connected to the second carriage and the vehicle body.

第2の例の装置(D2)は、以下の構成(3)および(4)を有する。後述するように、装置(D2)によれば、ヨーイングを選択的に抑制できる。
(3)第1の台車が車体に対して第1の方向に移動したときに第1のピストンが第1の圧力機器内の流体を配管側に向かって押すように、第1の圧力機器が第1の台車および車体に接続されている。
(4)第2の台車が車体に対して第2の方向に移動したときに第2のピストンが第2の圧力機器内の流体を配管側に向かって押すように、第2の圧力機器が第2の台車および車体に接続されている。
The device (D2) of the second example has the following configurations (3) and (4). As will be described later, according to the device (D2), yawing can be selectively suppressed.
(3) When the first carriage moves in the first direction with respect to the vehicle body, the first pressure device moves so that the first piston pushes the fluid in the first pressure device toward the pipe side. Connected to the first carriage and the vehicle body.
(4) When the second carriage moves in the second direction with respect to the vehicle body, the second pressure device moves so that the second piston pushes the fluid in the second pressure device toward the pipe side. Connected to the second carriage and the vehicle body.

第1および第2の圧力機器から選ばれる少なくとも一方は複動形の流体圧シリンダであってもよい。複動形の流体圧シリンダは、キャップ側の流体室とロッド側の流体室とを含む。ここで、ロッド側とは、ピストンに接続されたロッド(ピストンロッド、コネクティングロッド)が存在する側を意味する。キャップ側とは、ピストンを挟んでロッド側とは反対の側を意味する。   At least one selected from the first and second pressure devices may be a double-acting fluid pressure cylinder. The double-acting fluid pressure cylinder includes a fluid chamber on the cap side and a fluid chamber on the rod side. Here, the rod side means a side where a rod (piston rod, connecting rod) connected to the piston exists. The cap side means the side opposite to the rod side across the piston.

第3の例の装置(D3)は、以下の構成(5)〜(7)を有する。後述するように、装置(D3)によれば、スウェイングの抑制とヨーイングの抑制とを随時切り替えることができる。
(5)第1の圧力機器は、キャップ側の第1の流体室とロッド側の第2の流体室とを含む。
(6)配管は、第1の流体室に接続された第1の配管、第2の流体室に接続された第2の配管、および第2の圧力機器に接続された第3の配管を含む。
(7)装置(D3)は、第1の配管と第3の配管とを接続する第1の接続状態と、第2の配管と第3の配管とを接続する第2の接続状態とを切り替える切り替え器をさらに含む。
The device (D3) of the third example has the following configurations (5) to (7). As will be described later, according to the device (D3), the suppression of swaging and the suppression of yawing can be switched at any time.
(5) The first pressure device includes a first fluid chamber on the cap side and a second fluid chamber on the rod side.
(6) The pipe includes a first pipe connected to the first fluid chamber, a second pipe connected to the second fluid chamber, and a third pipe connected to the second pressure device. .
(7) The device (D3) switches between a first connection state that connects the first pipe and the third pipe and a second connection state that connects the second pipe and the third pipe. A switch is further included.

第3の例の装置(D3)の好ましい一例は、以下の構成(5a)〜(7a)を有する。
(5a)第1の圧力機器は、キャップ側の第1の流体室とロッド側の第2の流体室とを含み、第2の圧力機器は、キャップ側の第3の流体室とロッド側の第4の流体室とを含む。
(6a)配管は、第1の流体室に接続された第1の配管、第2の流体室に接続された第2の配管、第3の流体室に接続された第3の配管、および第4の流体室に接続された第4の配管を含む。
(7a)この装置は、第1の配管と第3の配管とを接続し第2の配管と第4の配管とを接続する第1の接続状態と、第1の配管と第4の配管とを接続し第2の配管と第3の配管とを接続する第2の接続状態とを切り替える切り替え器をさらに含む。
A preferred example of the device (D3) of the third example has the following configurations (5a) to (7a).
(5a) The first pressure device includes a cap-side first fluid chamber and a rod-side second fluid chamber, and the second pressure device includes a cap-side third fluid chamber and a rod-side fluid chamber. And a fourth fluid chamber.
(6a) The piping includes a first piping connected to the first fluid chamber, a second piping connected to the second fluid chamber, a third piping connected to the third fluid chamber, and a second piping 4th piping connected to the four fluid chambers is included.
(7a) This device connects the first pipe and the third pipe, connects the second pipe and the fourth pipe, and the first pipe and the fourth pipe. And a switch for switching between a second connection state for connecting the second pipe and the third pipe.

装置(D3)で用いられる圧力機器には、複動形の流体圧シリンダを用いてもよいし、流体圧ダンパーを用いてもよい。切り替え器は、上記の切り替えを実現できるものであればよい。切り替え器に特に限定はなく、流路を切り替えるための公知の弁などを用いてもよい。   As the pressure device used in the device (D3), a double-acting fluid pressure cylinder may be used, or a fluid pressure damper may be used. The switching device only needs to realize the above switching. There is no limitation in particular in a switching device, You may use the well-known valve etc. for switching a flow path.

(鉄道車両)
本実施形態の鉄道車両は、第1の台車、第2の台車、および車体を含む。この鉄道車両は、本実施形態の揺動抑制装置を含む。上述したように、本実施形態の揺動抑制装置によれば、スウェイングおよびヨーイングを選択的に抑制できる。
(Railway vehicle)
The railway vehicle according to the present embodiment includes a first carriage, a second carriage, and a vehicle body. This railway vehicle includes the swing suppression device of the present embodiment. As described above, according to the swing suppressing device of the present embodiment, swaging and yawing can be selectively suppressed.

本実施形態の揺動抑制装置は、単独で用いられてもよいし、他の揺動抑制装置とともに用いられてもよい。たとえば、第1の例の装置(D1)はスウェイングを選択的に抑制するため、スウェイング以外の揺動を抑制する装置と組み合わせて用いてもよい。あるいは、第2の例の装置(D2)はヨーイングを選択的に抑制するため、ヨーイング以外の揺動を抑制する装置と組み合わせて用いてもよい。本実施形態の揺動装置と組み合わせて用いられる他の揺動抑制装置は、アクティブ制御の装置であってもよい。   The rocking | fluctuation suppression apparatus of this embodiment may be used independently, and may be used with another rocking | fluctuation suppression apparatus. For example, the device (D1) of the first example may be used in combination with a device that suppresses swinging other than swaying in order to selectively suppress swaging. Alternatively, since the device (D2) of the second example selectively suppresses yawing, it may be used in combination with a device that suppresses oscillation other than yawing. Another swing suppression device used in combination with the swing device of the present embodiment may be an active control device.

なお、現状の鉄道車両では、揺動を抑制するために中心ピンに油圧ダンパーが接続されている場合がある。その油圧ダンパーを、本実施形態の第1および第2の流体圧ダンパーとして用いることが可能である。その場合、従来の鉄道車両にわずかな変更を加えるだけで本実施形態の揺動抑制装置を実現できる。   In current railway vehicles, a hydraulic damper may be connected to the center pin in order to suppress swinging. The hydraulic damper can be used as the first and second fluid pressure dampers of the present embodiment. In that case, the swing suppression device of the present embodiment can be realized by making a slight change to the conventional railway vehicle.

以下では、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。以下で説明する実施形態は例示であり、以下の実施形態の構成の少なくとも一部を、上述した構成に置き換えることができる。以下の説明では、同様の部分に同一の符号を付して重複する説明を省略する場合がある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The embodiment described below is an exemplification, and at least a part of the configuration of the following embodiment can be replaced with the above-described configuration. In the following description, the same parts may be denoted by the same reference numerals and overlapping description may be omitted.

(第1実施形態)
第1実施形態では、上述した第1の例の装置(D1)の一例について説明する。図1は、第1実施形態の揺動抑制装置100、第1の台車11、および第2の台車12の配置を模式的に示す上面図である。鉄道車両は、第1の台車11、第2の台車12、車体(図示せず)、および装置100を含む。なお、台車がボルスタ付き台車であるかボルスタレス台車であるかにかかわらず、空気ばねの左右変位が生じる位置に揺動抑制装置100は設置される。たとえば、ボルスタ付き台車の場合、揺動抑制装置100の一端は台車側のゆれまくらに接続される。車体傾斜台車の場合、揺動抑制装置100の一端は台車側の傾斜梁に接続される。
(First embodiment)
In the first embodiment, an example of the device (D1) of the first example described above will be described. FIG. 1 is a top view schematically showing the arrangement of the swing suppressing device 100, the first carriage 11, and the second carriage 12 of the first embodiment. The railway vehicle includes a first carriage 11, a second carriage 12, a vehicle body (not shown), and a device 100. Regardless of whether the carriage is a bolster-equipped carriage or a bolster-less carriage, the swing suppression device 100 is installed at a position where the right and left displacement of the air spring occurs. For example, in the case of a cart with a bolster, one end of the swing suppression device 100 is connected to a swing pillow on the cart side. In the case of the vehicle body tilting carriage, one end of the swing suppression device 100 is connected to the carriage-side inclined beam.

図1では、進行方向FW(矢印FW)側の台車を第1の台車11としているが、進行方向FW側の台車を第2の台車としてもよい。第1の台車11および第2の台車12はそれぞれ、複数(たとえば2つ)の車軸Axを有する。それぞれの車軸Axには、2つの車輪Whが配置される。車軸Axは、側梁Sb、横梁Cb、牽引装置(図示せず)などを介して、中心ピンCpに接続されている。図1には、台車11および12の構造部材(台車枠11aおよび12a)が、側梁Sbおよび横梁Cbを含む一例について示しているが、本発明はこれに限定されない。   In FIG. 1, the cart on the traveling direction FW (arrow FW) side is the first cart 11, but the cart on the traveling direction FW side may be the second cart. Each of the first carriage 11 and the second carriage 12 has a plurality of (for example, two) axles Ax. Two wheels Wh are arranged on each axle Ax. The axle Ax is connected to the center pin Cp via a side beam Sb, a cross beam Cb, a traction device (not shown), and the like. Although FIG. 1 shows an example in which the structural members (trolley frames 11a and 12a) of the carriages 11 and 12 include the side beams Sb and the lateral beams Cb, the present invention is not limited to this.

中心ピンCpは、車体の構体(台枠)に接続されている。レール1上を走る台車が中心ピンCpを牽引することによって、車体が進行する。換言すれば、中心ピンCpと車体とは実質的に一体となって移動する。一方、車体への衝撃の軽減や乗り心地の向上のため、台車の動きが中心ピンCpを介して車体に直接伝えられることはない。台車の動きは、ゴムブッシュやダンパーなどを介して中心ピンCpに伝えられる。そのため、台車に対する車体(中心ピンCp)の相対位置は、台車の動きによって変動する。鉄道車両は複数の台車を含むため、それぞれの台車と車体との相対位置が変動することによって、ヨーイングやスウェイングなどの揺動が生じる。   The center pin Cp is connected to the vehicle body structure (underframe). The vehicle running on the rail 1 pulls the center pin Cp. In other words, the center pin Cp and the vehicle body move substantially integrally. On the other hand, in order to reduce the impact on the vehicle body and improve the ride comfort, the movement of the carriage is not directly transmitted to the vehicle body via the center pin Cp. The movement of the carriage is transmitted to the center pin Cp via a rubber bush or a damper. Therefore, the relative position of the vehicle body (center pin Cp) with respect to the carriage varies depending on the movement of the carriage. Since railway vehicles include a plurality of carriages, fluctuations such as yawing and swaying occur when the relative positions of the carriages and the vehicle body fluctuate.

装置100は、第1の油圧機器110、第2の油圧機器120、およびそれらを接続する配管101を含む。第1実施形態では、油圧機器110および120はともに、中心ピンCpに対して、車体(鉄道車両)の幅方向DCの同じ側に配置されている。ここで幅方向DCとは、図1に示すように、水平方向で且つ進行方向FWに対して垂直な方向を意味する。図1には、油圧機器110および120がともに、中心ピンCpに対して、左方向DL(進行方向FWに向かって左側の方向)に配置されている一例を示す。油圧機器110および120はともに、中心ピンCpに対して、右方向DR(進行方向FWに向かって右側の方向)に配置されてもよい。   The apparatus 100 includes a first hydraulic device 110, a second hydraulic device 120, and a pipe 101 that connects them. In the first embodiment, the hydraulic devices 110 and 120 are both arranged on the same side in the width direction DC of the vehicle body (railway vehicle) with respect to the center pin Cp. Here, the width direction DC means a horizontal direction and a direction perpendicular to the traveling direction FW, as shown in FIG. FIG. 1 shows an example in which the hydraulic devices 110 and 120 are both arranged in the left direction DL (left direction toward the traveling direction FW) with respect to the center pin Cp. Both the hydraulic devices 110 and 120 may be arranged in the right direction DR (the right direction toward the traveling direction FW) with respect to the center pin Cp.

第1の油圧機器110の構成を、図2に模式的に示す。図1および図2では、第1および第2の油圧機器110および120がともに油圧シリンダである場合の一例を示す。   The configuration of the first hydraulic device 110 is schematically shown in FIG. 1 and 2 show an example in which both the first and second hydraulic devices 110 and 120 are hydraulic cylinders.

油圧機器110は、シリンダチューブ(第1のシリンダチューブ)111、ピストン(第1のピストン)112、およびロッド113を含む。油圧機器110は、単動式の油圧シリンダであり、1つの油室111a(オイルが出入りする空間)を有する。配管101は、油室111aに接続されている。   The hydraulic device 110 includes a cylinder tube (first cylinder tube) 111, a piston (first piston) 112, and a rod 113. The hydraulic device 110 is a single-acting hydraulic cylinder and has one oil chamber 111a (a space where oil enters and exits). The pipe 101 is connected to the oil chamber 111a.

車体の幅方向DCにおける車体に対する第1の台車11の相対位置(P1)は、車両の進行の際に変化する。油圧機器110は、相対位置(P1)の変動に応じて第1のピストン112に荷重が加わるように、第1の台車11と車体(中心ピンCp)とに接続されている。具体的には、ロッド113の一端は台車枠11a(図2では側梁Sb)に接続されている。シリンダチューブ111は、中心ピンCpに接続されている。すなわち、シリンダチューブ111は、中心ピンCpを介して車体に接続されている。   The relative position (P1) of the first carriage 11 with respect to the vehicle body in the width direction DC of the vehicle body changes when the vehicle travels. The hydraulic device 110 is connected to the first carriage 11 and the vehicle body (center pin Cp) so that a load is applied to the first piston 112 in accordance with a change in the relative position (P1). Specifically, one end of the rod 113 is connected to the carriage frame 11a (the side beam Sb in FIG. 2). The cylinder tube 111 is connected to the center pin Cp. That is, the cylinder tube 111 is connected to the vehicle body via the center pin Cp.

台車11が車体に対して左方向DLに移動すると、ピストン112が引かれる。配管101内のオイルが自由に移動可能な場合、ピストン112が引かれるのに伴って、配管101内のオイルが油室111aに移動する。一方、台車11が車体に対して右方向DRに移動すると、ピストン112が押される。配管101内のオイルが自由に移動可能な場合、ピストン112が押されるのに伴って、油室111a内のオイルが配管101に移動する。   When the carriage 11 moves in the left direction DL with respect to the vehicle body, the piston 112 is pulled. When the oil in the pipe 101 can move freely, the oil in the pipe 101 moves to the oil chamber 111a as the piston 112 is pulled. On the other hand, when the carriage 11 moves in the right direction DR with respect to the vehicle body, the piston 112 is pushed. When the oil in the pipe 101 can move freely, the oil in the oil chamber 111a moves to the pipe 101 as the piston 112 is pushed.

第1の油圧機器110と同様に、第2の油圧機器120は、第2のシリンダチューブ、第2のピストン、およびロッドを含む。第2の油圧機器120も、第1の油圧機器110と同様に、台車枠12aおよび車体(中心ピンCp)に接続されている。すなわち、油圧機器120は、相対位置(P2)の変動に応じて第2のピストンに荷重が加わるように、第2の台車12と車体(中心ピンCp)とに接続されている。   Similar to the first hydraulic device 110, the second hydraulic device 120 includes a second cylinder tube, a second piston, and a rod. Similarly to the first hydraulic device 110, the second hydraulic device 120 is also connected to the bogie frame 12a and the vehicle body (center pin Cp). That is, the hydraulic device 120 is connected to the second carriage 12 and the vehicle body (center pin Cp) so that a load is applied to the second piston in accordance with a change in the relative position (P2).

上述したように、油圧機器と台車との間の接続箇所、および、油圧機器と車体(たとえば中心ピンCp)との接続箇所には、ゴムブッシュや球面軸受などが配置されてもよい。   As described above, rubber bushes, spherical bearings, and the like may be disposed at connection points between the hydraulic device and the carriage and at connection points between the hydraulic device and the vehicle body (for example, the center pin Cp).

装置100では、油圧機器110および120がともに、台車が右方向DRに移動したときに、油圧機器内のオイルを配管101へ送り出す力が働くように配置されている。この装置100において、車体に対して第1の台車11が左方向DLに移動し、車体に対して第2の台車12が右方向DRに移動する場合について考える。この場合、油圧機器110では配管101からオイルを引き込む力が働き、油圧機器120では配管101へオイルを送り出す力が働く。そのため、相対位置(P1)の移動量と相対位置(P2)の移動量とが同じであれば、油圧機器110で生じる力と油圧機器120で生じる力とは干渉することなく配管101内をオイルが流れる。すなわち、装置100は、第1の台車11と第2の台車12とが逆方向に移動することを積極的には抑制しない。換言すれば、装置100は、ヨーイング(鉛直軸を中心とする車体の回転)を積極的には抑制しない。   In the apparatus 100, both the hydraulic devices 110 and 120 are arranged so that a force for sending oil in the hydraulic device to the pipe 101 is activated when the carriage moves in the right direction DR. In this apparatus 100, a case is considered in which the first carriage 11 moves in the left direction DL with respect to the vehicle body, and the second carriage 12 moves in the right direction DR with respect to the vehicle body. In this case, the hydraulic device 110 has a force to draw oil from the pipe 101, and the hydraulic device 120 has a force to send oil to the pipe 101. Therefore, if the movement amount of the relative position (P1) and the movement amount of the relative position (P2) are the same, the force generated in the hydraulic device 110 and the force generated in the hydraulic device 120 do not interfere with each other in the pipe 101. Flows. That is, the apparatus 100 does not actively suppress the movement of the first carriage 11 and the second carriage 12 in the opposite directions. In other words, the device 100 does not actively suppress yawing (rotation of the vehicle body about the vertical axis).

次に、装置100において、台車11および12がともに左方向DLに移動する場合について考える。この場合、油圧機器110および120ではともに、配管101からオイルを引き込む力が働く。その結果、油圧機器110で生じる力と油圧機器120で生じる力とが干渉するため、ピストン112および122の移動が妨げられる。台車11および12がともに右方向DRに移動する場合、油圧機器110および120ではともに、配管101へオイルを送り出す力が働く。その結果、油圧機器110で生じる力と油圧機器120で生じる力とが干渉するため、ピストン112および122の移動が妨げられる。すなわち、装置100は、第1の台車11と第2の台車12とが同じ方向に移動することを抑制する。換言すれば、装置100は、スウェイング(幅方向DCへの車体の平行移動)を抑制する。以上のように、装置100によれば、スウェイングを選択的に抑制することが可能である。   Next, in the apparatus 100, consider a case where the carriages 11 and 12 both move in the left direction DL. In this case, both the hydraulic devices 110 and 120 have a force for drawing oil from the pipe 101. As a result, the force generated by the hydraulic device 110 and the force generated by the hydraulic device 120 interfere with each other, so that the pistons 112 and 122 are prevented from moving. When the carriages 11 and 12 both move in the right direction DR, the hydraulic devices 110 and 120 both exert a force for sending oil to the pipe 101. As a result, the force generated by the hydraulic device 110 and the force generated by the hydraulic device 120 interfere with each other, so that the pistons 112 and 122 are prevented from moving. That is, the apparatus 100 suppresses the first cart 11 and the second cart 12 from moving in the same direction. In other words, the apparatus 100 suppresses swaying (parallel movement of the vehicle body in the width direction DC). As described above, according to the apparatus 100, it is possible to selectively suppress swaging.

(第2実施形態)
第2実施形態では、上述した第2の例の装置(D2)の一例について説明する。図3は、第2実施形態の揺動抑制装置100a、第1の台車11、および第2の台車12の配置を模式的に示す上面図である。装置100aは、装置100と比較して、第2の油圧機器120の配置のみが装置100とは異なるため、重複する説明を省略する。
(Second Embodiment)
In the second embodiment, an example of the device (D2) of the second example described above will be described. FIG. 3 is a top view schematically showing the arrangement of the swing suppression device 100a, the first carriage 11, and the second carriage 12 of the second embodiment. The apparatus 100a is different from the apparatus 100 only in the arrangement of the second hydraulic device 120 as compared with the apparatus 100, and therefore, a duplicate description is omitted.

油圧機器120は、中心ピンCpに対して右方向DRの側に配置されている。すなわち、装置100aでは、第1の油圧機器110と第2の油圧機器120とは、反対向きに配置されている。装置100aでも、装置100と同様に、第1の油圧機器110の油室と第2の油圧機器120の油室とが配管101によって接続されている。   The hydraulic device 120 is disposed on the right direction DR side with respect to the center pin Cp. That is, in the apparatus 100a, the first hydraulic device 110 and the second hydraulic device 120 are arranged in opposite directions. In the device 100 a as well, as in the device 100, the oil chamber of the first hydraulic device 110 and the oil chamber of the second hydraulic device 120 are connected by the pipe 101.

第2の油圧機器120の構成を、図4に模式的に示す。図3および図4では、第1および第2の油圧機器110および120がともに油圧シリンダである場合の一例を示す。   The configuration of the second hydraulic device 120 is schematically shown in FIG. 3 and 4 show an example in which both the first and second hydraulic devices 110 and 120 are hydraulic cylinders.

油圧機器120は、シリンダチューブ(第2のシリンダチューブ)121、ピストン(第2のピストン)122、およびロッド123を含む。油圧機器120は、単動式の油圧シリンダであり、1つの油室121aを有する。ロッド123の一端は台車枠12a(図4では側梁Sb)に接続されている。シリンダチューブ121は、中心ピンCpに接続されている。すなわち、シリンダチューブ121は、中心ピンCpを介して車体に接続されている。配管101は、油室121aに接続されている。   The hydraulic device 120 includes a cylinder tube (second cylinder tube) 121, a piston (second piston) 122, and a rod 123. The hydraulic device 120 is a single-acting hydraulic cylinder and has one oil chamber 121a. One end of the rod 123 is connected to the carriage frame 12a (the side beam Sb in FIG. 4). The cylinder tube 121 is connected to the center pin Cp. That is, the cylinder tube 121 is connected to the vehicle body via the center pin Cp. The pipe 101 is connected to the oil chamber 121a.

装置100aでは、台車の動きによってピストンに生じる力の方向が油圧機器110と油圧機器120との間で逆となるように、油圧機器110および120が配置されている。すなわち、装置100aでは、第1の台車11が右方向DRに移動したときに第1のピストン112がオイルを配管101側に向かって押し、第2の台車12が左方向DLに移動したときに第2のピストン122がオイルを配管101側に向かって押す。   In the device 100a, the hydraulic devices 110 and 120 are arranged so that the direction of the force generated in the piston by the movement of the carriage is reversed between the hydraulic device 110 and the hydraulic device 120. That is, in the device 100a, when the first carriage 11 moves in the right direction DR, the first piston 112 pushes the oil toward the pipe 101, and when the second carriage 12 moves in the left direction DL. The second piston 122 pushes the oil toward the pipe 101 side.

装置100aにおいて、第1の台車11および第2の台車12がともに左方向DLに移動する場合について考える。この場合、油圧機器110では配管101からオイルを引き込むが働き、油圧機器120では配管101へオイルを送り出す力が働く。そのため、相対位置(P1)の移動量と相対位置(P2)の移動量とが同じであれば、油圧機器110で生じる力と油圧機器120で生じる力とは干渉することなく配管101内をオイルが流れる。すなわち、装置100aは、第1の台車11と第2の台車12とが同じ方向に移動することを積極的には抑制しない。換言すれば、装置100aは、スウェイングを積極的には抑制しない。   Consider a case in which the first carriage 11 and the second carriage 12 both move in the left direction DL in the apparatus 100a. In this case, the hydraulic device 110 draws oil from the pipe 101, and the hydraulic device 120 has a force to send oil to the pipe 101. Therefore, if the movement amount of the relative position (P1) and the movement amount of the relative position (P2) are the same, the force generated in the hydraulic device 110 and the force generated in the hydraulic device 120 do not interfere with each other in the pipe 101. Flows. That is, the device 100a does not actively suppress the movement of the first carriage 11 and the second carriage 12 in the same direction. In other words, the device 100a does not actively suppress swaging.

次に、装置100aにおいて、第1の台車11が左方向DLに移動し、第2の台車12が右方向DRに移動する場合について考える。この場合、油圧機器110および120ではともに、配管101からオイルを引き込む力が働く。その結果、油圧機器110で生じる力と油圧機器120で生じる力とが干渉するため、ピストン112および122の移動が妨げられる。すなわち、装置100aは、第1の台車11と第2の台車12とが異なる方向に移動することを抑制する。換言すれば、装置100aは、ヨーイングを抑制する。以上のように、装置100aによれば、ヨーイングを選択的に抑制することが可能である。   Next, in the apparatus 100a, consider a case where the first carriage 11 moves in the left direction DL and the second carriage 12 moves in the right direction DR. In this case, both the hydraulic devices 110 and 120 have a force for drawing oil from the pipe 101. As a result, the force generated by the hydraulic device 110 and the force generated by the hydraulic device 120 interfere with each other, so that the pistons 112 and 122 are prevented from moving. That is, the apparatus 100a suppresses the first cart 11 and the second cart 12 from moving in different directions. In other words, the device 100a suppresses yawing. As described above, according to the apparatus 100a, it is possible to selectively suppress yawing.

なお、第1実施形態および第2実施形態の装置において、油圧機器の接続対象物を変えることも可能である。たとえば、第1実施形態において、第1の油圧機器110のシリンダチューブ111側を台車枠に接続し、ロッド113を車体に接続することが可能である。   In the devices of the first embodiment and the second embodiment, it is also possible to change the connection object of the hydraulic equipment. For example, in the first embodiment, the cylinder tube 111 side of the first hydraulic device 110 can be connected to the carriage frame, and the rod 113 can be connected to the vehicle body.

(第3実施形態)
第3実施形態では、第3の例の装置(D3)の一例として、上記構成(5a)〜(7a)を有する装置について説明する。第3実施形態の揺動抑制装置100bの主要部を、図5に模式的に示す。
(Third embodiment)
In the third embodiment, an apparatus having the configurations (5a) to (7a) will be described as an example of the apparatus (D3) of the third example. The main part of the rocking | fluctuation suppression apparatus 100b of 3rd Embodiment is typically shown in FIG.

装置100bは、配管101、第1の油圧機器110、第2の油圧機器120、および切り替え器130を含む。配管101は、第1の配管101a、第2の配管101b、第3の配管101c、および第4の配管101dを含む。   The apparatus 100b includes a pipe 101, a first hydraulic device 110, a second hydraulic device 120, and a switch 130. The pipe 101 includes a first pipe 101a, a second pipe 101b, a third pipe 101c, and a fourth pipe 101d.

第1および第2の油圧機器110および120は、複動形の油圧シリンダであり、第2の油室を備える点のみが上記実施形態で説明した油圧機器とは異なる。そのため、重複する説明を省略する場合がある。   The first and second hydraulic devices 110 and 120 are double-acting hydraulic cylinders, and are different from the hydraulic devices described in the above embodiment only in that they include a second oil chamber. For this reason, a duplicate description may be omitted.

第1の油圧機器110は、シリンダチューブ(第1のシリンダチューブ)111、ピストン(第1のピストン)112、およびロッド113を含む。油圧機器110は、複動式の油圧機器であり、キャップ側の第1の油室111aおよびロッド113側の第2の油室111bを有する。第1の油室111aには、第1の配管101aが接続されている。第2の油室111bには、第2の配管101bが接続されている。   The first hydraulic device 110 includes a cylinder tube (first cylinder tube) 111, a piston (first piston) 112, and a rod 113. The hydraulic device 110 is a double-acting hydraulic device and includes a first oil chamber 111a on the cap side and a second oil chamber 111b on the rod 113 side. A first pipe 101a is connected to the first oil chamber 111a. A second pipe 101b is connected to the second oil chamber 111b.

第2の油圧機器120は、シリンダチューブ(第2のシリンダチューブ)121、ピストン(第2のピストン)122、およびロッド123を含む。油圧機器120は、複動式の油圧機器であり、キャップ側の第3の油室121aおよびロッド123側の第4の油室121bを有する。第3の油室121aには、第3の配管101cが接続されている。第4の油室121bには、第4の配管101dが接続されている。   The second hydraulic device 120 includes a cylinder tube (second cylinder tube) 121, a piston (second piston) 122, and a rod 123. The hydraulic device 120 is a double-acting hydraulic device, and includes a cap-side third oil chamber 121a and a rod 123-side fourth oil chamber 121b. A third pipe 101c is connected to the third oil chamber 121a. A fourth pipe 101d is connected to the fourth oil chamber 121b.

切り替え器130は、以下の第1の接続状態と第2の接続状態との接続状態の間で配管の接続を切り替える。
(第1の接続状態)第1の配管101aと第3の配管101cとが接続され、第2の配管101bと第4の配管101dとが接続される。
(第2の接続状態)第1の配管101aと第4の配管101dとが接続され、第2の配管101bと第3の配管101cとが接続される。
The switcher 130 switches the connection of piping between the following connection states between the first connection state and the second connection state.
(First connection state) The first pipe 101a and the third pipe 101c are connected, and the second pipe 101b and the fourth pipe 101d are connected.
(Second connection state) The first pipe 101a and the fourth pipe 101d are connected, and the second pipe 101b and the third pipe 101c are connected.

第1の接続状態にある装置100bは、第1の例の装置(D1)と同様の機能を有する。第2の接続状態にある装置100bは、第2の例の装置(D2)と同様の機能を有する。切り替え器130によって第1の接続状態と第2の接続状態とを切り替えることによって、ヨーイングの抑制とスウェイングの抑制とを選択的に行うことが可能である。   The device 100b in the first connection state has the same function as the device (D1) of the first example. The device 100b in the second connection state has the same function as the device (D2) of the second example. By switching between the first connection state and the second connection state by the switch 130, it is possible to selectively suppress yawing and suppression of swaying.

上記実施形態では、油圧機器として油圧シリンダを用いる場合を例に挙げて説明した。しかし、油圧機器として油圧ダンパーを用いても同様に実施が可能である。油圧機器として油圧ダンパーを用いることによって、油圧機器に緩衝機能(振動減衰機能)を持たせることができる。油圧機器として油圧ダンパーを用いる場合、オリフィスにおける抵抗を変えることによって、緩衝機能の程度を変えることができる。そのため、揺動抑制機能と緩衝機能とのバランスを考慮して油圧ダンパーを選択することによって、車体の揺動をより効果的に抑制することが可能となる。   In the above embodiment, the case where a hydraulic cylinder is used as the hydraulic device has been described as an example. However, the present invention can be similarly implemented even if a hydraulic damper is used as the hydraulic device. By using a hydraulic damper as the hydraulic device, the hydraulic device can have a buffer function (vibration damping function). When a hydraulic damper is used as the hydraulic device, the degree of the buffer function can be changed by changing the resistance at the orifice. Therefore, by selecting the hydraulic damper in consideration of the balance between the swing suppression function and the buffer function, the swing of the vehicle body can be more effectively suppressed.

油圧ダンパーを用いる場合の一例を、図6に示す。図6は、図2に示した第1の油圧機器110(油圧シリンダ)を油圧ダンパーに置き換えた例である。   An example of using a hydraulic damper is shown in FIG. FIG. 6 shows an example in which the first hydraulic device 110 (hydraulic cylinder) shown in FIG. 2 is replaced with a hydraulic damper.

図6に示す油圧機器210は、シリンダチューブ(第1のシリンダチューブ)211、ピストン(第1のピストン)212、およびロッド213を含む。油圧機器210は、油圧ダンパーであり、ピストン212を挟んで配置された2つの油室(第1の油室211aおよび第2の油室211b)を有する。第1の油室211aはキャップ側の油室であり、第2の油室211bはロッド側の油室である。第1の油室211aと第2の油室211bとは、オリフィス212cによってつながっている。図6に示す一例では、オリフィス212cはピストン212に形成されている。   A hydraulic device 210 illustrated in FIG. 6 includes a cylinder tube (first cylinder tube) 211, a piston (first piston) 212, and a rod 213. The hydraulic device 210 is a hydraulic damper and has two oil chambers (a first oil chamber 211a and a second oil chamber 211b) arranged with a piston 212 interposed therebetween. The first oil chamber 211a is a cap-side oil chamber, and the second oil chamber 211b is a rod-side oil chamber. The first oil chamber 211a and the second oil chamber 211b are connected by an orifice 212c. In the example shown in FIG. 6, the orifice 212 c is formed in the piston 212.

図6に示す一例では、配管101が、キャップ側の第1の油室211aに接続されている。このように接続することによって、第1実施形態で説明した装置100と同様に機能させることができる。また、配管101をロッド側の第2の油室211bに接続することによって、第2実施形態で説明した装置100aと同様に機能させることが可能である。   In the example shown in FIG. 6, the pipe 101 is connected to the first oil chamber 211a on the cap side. By connecting in this way, it can function like the apparatus 100 described in the first embodiment. Further, by connecting the pipe 101 to the second oil chamber 211b on the rod side, it is possible to function in the same manner as the device 100a described in the second embodiment.

第2実施形態で説明した装置においても、図6に示した油圧ダンパーを油圧機器として用いることができる。同様に、第3実施形態で説明した装置についても、図6に示した油圧ダンパーを油圧機器として用いることができる。この場合、第1の油室211aに第1の配管(第3の配管)を接続し、第2の油室211bに第2の配管(第4の配管)を接続すればよい。   Also in the apparatus described in the second embodiment, the hydraulic damper shown in FIG. 6 can be used as a hydraulic device. Similarly, also in the apparatus described in the third embodiment, the hydraulic damper shown in FIG. 6 can be used as a hydraulic device. In this case, the first pipe (third pipe) may be connected to the first oil chamber 211a, and the second pipe (fourth pipe) may be connected to the second oil chamber 211b.

油圧機器として油圧ダンパーを用いる場合、2つの台車で用いられる2つの油圧機器の一方のみを油圧ダンパーとし、他方を油圧シリンダとすることによって、上述した装置(D3)を実現することが可能である。たとえば、第1実施形態および第2実施形態の第1の油圧機器110に、油圧ダンパーを用いてもよい。第1実施形態の第1の油圧機器110を油圧ダンパーに置き換えた装置(D3)の一例の一部を、図7に示す。   When a hydraulic damper is used as the hydraulic device, the above-described device (D3) can be realized by using only one of the two hydraulic devices used in the two carts as a hydraulic damper and the other as a hydraulic cylinder. . For example, you may use a hydraulic damper for the 1st hydraulic equipment 110 of 1st Embodiment and 2nd Embodiment. FIG. 7 shows a part of an example of a device (D3) in which the first hydraulic device 110 of the first embodiment is replaced with a hydraulic damper.

図7の装置では、第1の油圧機器210が油圧ダンパーであり、キャップ側の第1の油室211aとロッド側の第2の油室211bとを含む。配管101は、第1の油室211aに接続された第1の配管101a、第2の油室211bに接続された第2の配管101b、および第2の油圧機器120に接続された第3の配管101cを含む。図7の装置は切り替え器130を含む。切り替え器130は、第1の配管101aと第3の配管101cとを接続する第1の接続状態と、第2の配管101bと第3の配管101cとを接続する第2の接続状態とを切り替える。第1の接続状態の場合、第1実施形態の装置100と同様の機能を奏する。第2の接続状態の場合、第2実施形態の装置100aと同様の機能を有する。このように、切り替え器130によって第1の接続状態と第2の接続状態とを切り替えることによって、ヨーイングの抑制とスウェイングの抑制とを所望のタイミングで切り替えることが可能である。すなわち、図7の装置でも、第3実施形態の装置100bと同様の効果が得られる。   In the apparatus of FIG. 7, the first hydraulic device 210 is a hydraulic damper, and includes a cap-side first oil chamber 211a and a rod-side second oil chamber 211b. The pipe 101 includes a first pipe 101a connected to the first oil chamber 211a, a second pipe 101b connected to the second oil chamber 211b, and a third pipe connected to the second hydraulic device 120. The piping 101c is included. The apparatus of FIG. 7 includes a switch 130. The switch 130 switches between a first connection state that connects the first pipe 101a and the third pipe 101c and a second connection state that connects the second pipe 101b and the third pipe 101c. . In the case of the first connection state, the same function as that of the device 100 of the first embodiment is achieved. In the second connection state, it has the same function as the device 100a of the second embodiment. Thus, by switching between the first connection state and the second connection state by the switch 130, it is possible to switch between suppression of yawing and suppression of swaging at a desired timing. That is, the same effect as that of the device 100b of the third embodiment can be obtained with the device of FIG.

本発明について、実施例によってさらに詳細に説明する。この実施例では、本発明のヨーイング抑制装置の効果を検証するために、鉄道車両用の動解析ツール(Simpack Rail)を用いて解析を行った。この解析では、スウェイングを選択的に抑制することが可能な第1実施形態の揺動抑制装置を用いることによる効果について評価した。ただし、第1および第2の油圧機器として、減衰係数が35400N・s/mである油圧ダンパーを用いると仮定した。そして、スウェイングについてのみ、減衰係数が105400N・s/mで減衰するとしてシミュレーションを行った。   The present invention will be described in more detail with reference to examples. In this example, in order to verify the effect of the yawing suppression device of the present invention, an analysis was performed using a dynamic analysis tool (Simpack Rail) for railway vehicles. In this analysis, the effect of using the swing suppression device of the first embodiment capable of selectively suppressing swaging was evaluated. However, it was assumed that hydraulic dampers having a damping coefficient of 35400 N · s / m were used as the first and second hydraulic devices. A simulation was performed assuming that the attenuation coefficient was attenuated at 105400 N · s / m only for swaging.

この実施例では、本実施形態の揺動抑制装置を用いた車両(本発明例)と、それを用いない従来の車両(従来例)とについて、車体のスウェイング加速度の経時変化、および、車体のスウェイングのパワースペクトル密度(PSD)を求めた。それらの結果を図8および図9に示す。   In this example, with respect to a vehicle using the swing suppression device of the present embodiment (example of the present invention) and a conventional vehicle not using it (conventional example), the change in swaging acceleration of the vehicle body over time, The swaging power spectral density (PSD) was determined. The results are shown in FIGS.

図8および図9に示すように、本発明例のスウェイング加速度およびPSDは、従来例のそれらよりも小さかった。この結果は、本発明の揺動抑制装置によって車体の揺動が効果的に抑制されることを示している。   As shown in FIGS. 8 and 9, the swaging acceleration and PSD of the example of the present invention were smaller than those of the conventional example. This result shows that the swing of the vehicle body is effectively suppressed by the swing suppression device of the present invention.

本発明は、鉄道車両用の揺動抑制装置およびそれを用いた鉄道車両に利用できる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a swing suppression device for a railway vehicle and a railway vehicle using the same.

11:第1の台車
12:第2の台車
11a、12a:台車枠
100、100a、100b:揺動抑制装置
101:配管
110:第1の油圧機器(油圧シリンダ)
111、121:シリンダチューブ
111a、111b、121a、121b:油室
112、122:ピストン
113、123:ロッド
120:第2の油圧機器(油圧シリンダ)
130:切り替え器
210:油圧機器(油圧ダンパー)
Cp:中心ピン(車体)
DC:幅方向
FW:進行方向

11: first cart 12: second cart 11a, 12a: cart frames 100, 100a, 100b: swing restraint device 101: piping 110: first hydraulic equipment (hydraulic cylinder)
111, 121: Cylinder tubes 111a, 111b, 121a, 121b: Oil chamber 112, 122: Piston 113, 123: Rod 120: Second hydraulic equipment (hydraulic cylinder)
130: Switcher 210: Hydraulic equipment (hydraulic damper)
Cp: Center pin (vehicle body)
DC: width direction FW: traveling direction

Claims (7)

第1および第2の台車を含む鉄道車両の車体の揺動を、流体を用いて抑制する、鉄道車両用の揺動抑制装置であって、
第1のピストンを含む第1の圧力機器、
第2のピストンを含む第2の圧力機器、および、
前記第1の圧力機器内の前記流体と前記第2の圧力機器内の前記流体とが移動可能なように前記第1の圧力機器と前記第2の圧力機器とを結ぶ配管、を含み、
前記車体の幅方向における前記車体に対する前記第1の台車の相対位置の変動に応じて前記第1のピストンに荷重が加わるように、前記第1の圧力機器は前記第1の台車と前記車体とに接続されており、
前記車体の幅方向における前記車体に対する前記第2の台車の相対位置の変動に応じて前記第2のピストンに荷重が加わるように、前記第2の圧力機器は前記第2の台車と前記車体とに接続されており、
前記第1および第2の圧力機器はそれぞれ独立な、流体圧ダンパーまたは流体圧シリンダである、鉄道車両用の揺動抑制装置。
A swing suppression device for a railway vehicle that suppresses the swing of a vehicle body of the railway vehicle including the first and second carriages using a fluid,
A first pressure device comprising a first piston;
A second pressure device including a second piston; and
A pipe connecting the first pressure device and the second pressure device so that the fluid in the first pressure device and the fluid in the second pressure device can move,
The first pressure device includes the first carriage, the vehicle body, and the first pressure device such that a load is applied to the first piston according to a change in a relative position of the first carriage with respect to the vehicle body in the width direction of the vehicle body. Connected to
The second pressure device includes the second carriage, the vehicle body, and the second pressure device such that a load is applied to the second piston in accordance with a change in a relative position of the second carriage with respect to the vehicle body in the width direction of the vehicle body. Connected to
The swing suppression device for a railway vehicle, wherein the first and second pressure devices are independent fluid pressure dampers or fluid pressure cylinders.
請求項1に記載の、鉄道車両用の揺動抑制装置であって、
前記鉄道車両の進行方向に対して左側の方向および右側の方向のいずれか一方を第1の方向とし他方を第2の方向としたときに、
前記第1の台車が前記車体に対して前記第1の方向に移動したときに前記第1のピストンが前記第1の圧力機器内の前記流体を前記配管側に向かって押すように、前記第1の圧力機器が前記第1の台車および前記車体に接続されており、
前記第2の台車が前記車体に対して前記第1の方向に移動したときに前記第2のピストンが前記第2の圧力機器内の前記流体を前記配管側に向かって押すように、前記第2の圧力機器が前記第2の台車および前記車体に接続されている、鉄道車両用の揺動抑制装置。
The swing suppressing device for a railway vehicle according to claim 1,
When either the left direction or the right direction with respect to the traveling direction of the railway vehicle is the first direction and the other is the second direction,
The first piston pushes the fluid in the first pressure device toward the pipe side when the first carriage moves in the first direction with respect to the vehicle body. One pressure device is connected to the first carriage and the vehicle body;
The second piston pushes the fluid in the second pressure device toward the pipe side when the second carriage moves in the first direction with respect to the vehicle body. A swing suppression device for a railway vehicle, wherein two pressure devices are connected to the second carriage and the vehicle body.
請求項1に記載の、鉄道車両用の揺動抑制装置であって、
前記鉄道車両の進行方向に対して左側の方向および右側の方向のいずれか一方を第1の方向とし他方を第2の方向としたときに、
前記第1の台車が前記車体に対して前記第1の方向に移動したときに前記第1のピストンが前記第1の圧力機器内の前記流体を前記配管側に向かって押すように、前記第1の圧力機器が前記第1の台車および前記車体に接続されており、
前記第2の台車が前記車体に対して前記第2の方向に移動したときに前記第2のピストンが前記第2の圧力機器内の前記流体を前記配管側に向かって押すように、前記第2の圧力機器が前記第2の台車および前記車体に接続されている、鉄道車両用の揺動抑制装置。
The swing suppressing device for a railway vehicle according to claim 1,
When either the left direction or the right direction with respect to the traveling direction of the railway vehicle is the first direction and the other is the second direction,
The first piston pushes the fluid in the first pressure device toward the pipe side when the first carriage moves in the first direction with respect to the vehicle body. One pressure device is connected to the first carriage and the vehicle body;
When the second carriage moves in the second direction with respect to the vehicle body, the second piston pushes the fluid in the second pressure device toward the pipe side. A swing suppression device for a railway vehicle, wherein two pressure devices are connected to the second carriage and the vehicle body.
請求項1に記載の、鉄道車両用の揺動抑制装置であって、
前記第1の圧力機器は、キャップ側の第1の流体室とロッド側の第2の流体室とを含み、
前記第2の圧力機器は、キャップ側の第3の流体室とロッド側の第4の流体室とを含み、
前記配管は、前記第1の流体室に接続された第1の配管、前記第2の流体室に接続された第2の配管、前記第3の流体室に接続された第3の配管、および前記第4の流体室に接続された第4の配管を含み、
前記第1の配管と前記第3の配管とを接続し前記第2の配管と前記第4の配管とを接続する第1の接続状態と、前記第1の配管と前記第4の配管とを接続し前記第2の配管と前記第3の配管とを接続する第2の接続状態とを切り替える切り替え器をさらに含む、鉄道車両用の揺動抑制装置。
The swing suppressing device for a railway vehicle according to claim 1,
The first pressure device includes a first fluid chamber on the cap side and a second fluid chamber on the rod side,
The second pressure device includes a cap-side third fluid chamber and a rod-side fourth fluid chamber,
The piping includes a first piping connected to the first fluid chamber, a second piping connected to the second fluid chamber, a third piping connected to the third fluid chamber, and Including a fourth pipe connected to the fourth fluid chamber;
A first connection state connecting the first pipe and the third pipe and connecting the second pipe and the fourth pipe; and the first pipe and the fourth pipe. A swing suppression device for a railway vehicle, further comprising a switch that connects and switches between a second connection state that connects the second pipe and the third pipe.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の、鉄道車両用の揺動抑制装置であって、
前記流体がオイルである、鉄道車両用の揺動抑制装置。
A swing suppression device for a railway vehicle according to any one of claims 1 to 4,
A swing suppression device for a railway vehicle, wherein the fluid is oil.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の、鉄道車両用の揺動抑制装置であって、
前記流体が非圧縮性流体である、鉄道車両用の揺動抑制装置。
A swing suppression device for a railway vehicle according to any one of claims 1 to 4,
A swing suppression device for a railway vehicle, wherein the fluid is an incompressible fluid.
第1の台車、第2の台車、および車体を含む鉄道車両であって、
請求項1〜6のいずれか1項に記載の鉄道車両用の揺動抑制装置を含む、鉄道車両。
A railway vehicle including a first carriage, a second carriage, and a vehicle body,
A rail vehicle including the railroad vehicle swing suppression device according to any one of claims 1 to 6.
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