JP3536869B2 - 鉄道車両用操舵台車の異常解消方法 - Google Patents

鉄道車両用操舵台車の異常解消方法

Info

Publication number
JP3536869B2
JP3536869B2 JP11786695A JP11786695A JP3536869B2 JP 3536869 B2 JP3536869 B2 JP 3536869B2 JP 11786695 A JP11786695 A JP 11786695A JP 11786695 A JP11786695 A JP 11786695A JP 3536869 B2 JP3536869 B2 JP 3536869B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steering
bogie
abnormality
steering force
force generating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP11786695A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH08282488A (ja
Inventor
智志 小泉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP11786695A priority Critical patent/JP3536869B2/ja
Publication of JPH08282488A publication Critical patent/JPH08282488A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3536869B2 publication Critical patent/JP3536869B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】曲線路通過時に車輪をレールの接
線方向に向ける自己操舵性を有する鉄道車両用操舵台車
の操舵の異常を診断し、解消する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】現在用いられている鉄道車両用台車の多
くは、台車枠と輪軸の間を結合する軸箱支持装置にゴム
ばね等が使用されている。このばねの前後方向の剛性を
柔らかくすれば、車輪のヨーイング方向の動きを許容
し、曲線路通過時に輪軸のステアリング特性によって車
輪のフランジ当たりがなく横圧の発生も少なくできる。
しかし、直線路走行時には蛇行動の発生を招きやすい。
そのため、実際には用途によって、どちらかに重点をお
いた設計になっており、必ずしも曲線通過性と直線通過
性の両者を満足させることはできない。
【0003】曲線を通過するとき、車輪が転動する方向
とレールの方向が常に一致していれば、踏面勾配による
内外輪の直径差による内外レール通過距離差の補償と合
わせて、非常にスムーズな曲線路通過ができる。そのた
め、車輪フランジやレールの摩耗が防止され、高速で安
定した走行ができるので、近年来自己操舵台車の研究が
進められている。
【0004】車軸をラジアル方向に自己操舵させるに
は、軸箱を前後方向に対し柔支持し、一方蛇行動に対し
ては軸箱を前後方向に剛支持する必要がある。この相矛
盾する特性を両立させるため種々の工夫がなされてい
る。
【0005】例えば、リンク機構によって、車両が曲線
路に進入したときに発生する車体と台車間のなす角度を
台車と車輪間の操舵角に伝達する方法(特開平6−87
446号公報)、軸箱を台車枠に対し前後左右に移動さ
せる移動制御装置をもったアクティブ制御技術を利用し
た操舵台車(特開平1−132463号公報)等が提案
されている。
【0006】前記特開平6−87446号公報に記載さ
れたリンク式操舵台車は、全てを機械的機構によって行
なうので、曲線路での逆方向操舵等の危険性はないもの
の、複雑なリンク機構をもつために重量が増し、また保
守の点で不利なため、広く実用化するに至っていない。
【0007】また、特開平1−132463号公報に記
載されたアクティブ制御技術を利用した操舵台車は、比
較的小さな操舵力発生機構によって曲線路通過性能の向
上が可能となる。しかし、制御装置に異常が発生した場
合には、最悪曲線方向とは逆方向に車輪を操舵すること
によって、フランジが激しくレールに当たり、異常振動
・異常摩擦が発生し、更に過大な横圧の発生を招き、フ
ランジがレールに乗り上げて脱線する危険性がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】前記のごとく、機械的
機構によって操舵が行なわれる操舵台車は実用上の問題
があり、アクティブ制御技術によって操舵が行なわれる
操舵台車は、誤って操舵されたとき、異常が発生し、脱
線の危険すら起こる。そのため、操舵台車を使った車両
の安全走行には、誤操舵に基づく異常を速やかに検知し
て、その異常を排除する必要がある。
【0009】本発明は、前記の現状に鑑み、操舵台車を
使った車両に発生する異常を速やかに検知し、かつその
異常を排除する機構により、車両の異常振動や脱線の危
険を未然に防ぐための鉄道車両用操舵台車の操舵の異常
を解消する方法を提供するものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明者は種々と研究の結果、操舵台車を使った車
両を誤操舵した場合には、車体と台車間のボギー角と操
舵力発生機構の動作方向とが食い違い、また車輪が異常
振動するが、これらの事柄を検知することにより操舵の
異常を発見できることに気付いた。これらの知見に基づ
いて、次の二つの発明を完成するに至った。
【0011】(1) 台車枠と車輪との間に、曲線路で車
輪をレールの接線方向に向ける操舵力発生機構を有する
操舵台車において、車体と台車間のボギー角を検出する
センサからの検出信号と、前記操舵力発生機構内に設け
た動作方向を検知するセンサからの検出信号を異常診断
回路に入力して比較し、前記ボギー角の方向と操舵力発
生機構の動作方向との食い違いによる操舵の異常を診断
し、異常と診断したときは異常信号を制御装置に入力し
て演算し、該制御装置からの制御信号を操舵力発生機構
に出力して前記操舵力発生機構のストロークを中立位置
にもどすか、または前記操舵力発生機構の内圧を解放す
ることにより操舵の異常を解消し、通常の走行性能を確
保することを特徴とする鉄道車両用操舵台車の異常解消
方法
【0012】(2) 台車枠と車輪との間に、曲線路で車
輪をレールの接線方向に向ける操舵力発生機構を有する
操舵台車において、台車または車体に設けた車輪の異常
振動を検出する振動センサからの検出信号を異常診断回
路に入力して、振動レベルが通常発生するレベル以上の
とき操舵の異常診断し、異常と診断したときは異常信
号を制御装置に入力して演算し、該制御装置からの制御
信号を操舵力発生機構に出力して前記操舵力発生機構の
ストロークを中立位置にもどすか、または前記操舵力発
生機構の内圧を解放することにより操舵の異常を解消
し、通常の走行性能を確保することを特徴とする鉄道車
両用操舵台車の異常解消方法
【0013】
【作用】鉄道車両用台車において、車輪を曲線路におけ
るレールの接線方向と同一方向に向ける操舵力発生機構
を有するとき、曲線路での台車と車体間の傾きは、図6
に示すように、台車枠2が線路に沿う方向を向いてい
る。また、台車枠2の前後輪軸3の各車軸は、曲線路の
ラジアル方向を向き、それぞれの車輪はレールに一致し
た向きにある。
【0014】前記のごとく、車両が曲線路上に進入する
ことにより、台車と車体の間には必然的にボギー角が生
じる。一方、輪軸3の操舵角は操舵力発生機構によって
発生するものであり、正常に操舵が行なわれれば前記図
6及び図7(A)に示すように曲線路のラジアル方向を
向いている。しかし、逆方向の操舵が行なわれると、台
車と車体の間のボギー角は前記のようにはならない。
【0015】そこで、車両が曲線路に進入するとき、生
じる台車と車体とのなすボギー角度を検知し、車軸の操
舵角が前記の関係にないとき操舵の異常と判定する。す
なわち、車体と台車間のボギー角を検出するセンサから
の検出信号と、前記操舵力発生機構内に設けた動作方向
を検知するセンサからの検出信号を異常診断回路に入力
して比較し、それぞれの出力が台車・輪軸が共に曲線中
心方向に向くように変位する時に出力される方向に変化
するときに正常・それぞれが逆方向に変化するときに異
常と診断する。
【0016】また、逆方向の操舵が行なわれると、輪軸
3は図7(B)に示すように、曲線路のラジアル方向を
向いておらず、車輪フランジがレールに異常接触しなが
ら転動する。そのため、車輪は異常振動すると同時に騒
音を発する。そこで、台車または車体に設けた車輪の異
常振動を検出する振動センサからの検出信号を異常診断
回路に入力して操舵の異常を診断する。
【0017】前記の如くして検知した操舵の異常は、そ
の異常信号を制御装置に入力して演算し、該制御装置か
らの制御信号を操舵力発生機構に出力することにより、
操舵の異常を解消することができる。
【0018】
【実施例】
実施例1 請求項1に記載した発明の実施例を図1〜図3に基づい
て説明する。輪軸3の両端の軸箱5は、台車枠2との間
に設けた軸ばね13により上下方向に支持されると共
に、更に軸箱と台車枠との前後方向は空圧または油圧シ
リンダ等からなる操舵力発生機構4及びそれに直列また
は並列に設けた軸箱前後支持ばねを介在して伸縮自在に
連結されている。軸箱前後支持剛性は、車両の走行安定
性に大きな影響を与える要素であり、直線走行時は、操
舵力発生機構4を停止し封じ込め状態にすることで特に
油圧シリンダーの場合剛とすることができる。その結
果、図8に示す操舵力発生機構4の両端に設けたゴムブ
ッシュ16等の前後支持ばねのみが作用し、通常の台車
と同一の走行安定性を確保することができる。一方、封
じ込め状態にしても剛とすることができない空気圧アク
チュエータや、油圧シリンダー内の流体を封じ込め状態
にすることができない場合は、図9に示すように操舵力
発生機構4と並列に軸箱前後支持ばね機構14を設ける
ことで同様の効果を得ることができる。更に図10に示
すように操舵力発生機構4の内部に前後支持ばね15を
設けることもできる。また、台車枠2と車体1との間に
は車体と台車との間のボギー角を検知するためのセンサ
6が設けられている。このセンサ6は、例えば差動トラ
ンスや超音波センサ等を利用して、台車と車体との回転
角をその円周方向の変位として検知するものである。な
お、前記操舵力発生機構4の内部には図示しないセンサ
(図3の符号8で示すセンサ)が設置されている。この
センサ8は、操舵力発生機構4のストロークを測定する
センサで、操舵力発生機構4に並列に設けた差動トラン
ス等の変位センサやロッドに埋め込まれた磁気目盛りを
カウントする磁気センサ等がある。図中の7は空気ばね
である。
【0019】そして、図3に示すような、操舵の異常検
知回路と制御回路が組込まれている。すなわち、センサ
6で検知した車体と台車との間のボギー角の検知信号と
操舵力発生機構4内のセンサ8で検知した動作方向の検
知信号を異常診断回路9に入力する。異常診断回路9で
はバンドパスフィルタによって車体と台車との間のボギ
ー角の検知信号及び操舵力発生機構4内のセンサ8で検
知した動作方向の検知信号から、定常オフセット成分及
び振動成分を取り除き、その変位信号の向きがともに台
車・輪軸が曲線中心方法に向くときの動きであるかを変
位信号の符号の組み合わせ等によって判断する。このと
き異常であると診断されると異常信号を制御装置10に
入力し、制御装置10では直ちに操舵力発生機構4のス
トロークを中立位置まで戻し、操舵力発生機構4を封じ
込めとして通常の走行性能を確保する。または、操舵力
発生機構4の内圧を解放し並列に設けた軸箱前後支持ば
ねの働きで通常の走行性能を確保する。
【0020】実施例2 次に、請求項2に記載した発明の実施例を図4、図5に
基づいて説明する。輪軸3の両端の軸箱5は、台車枠2
との間に設けた軸ばね13により支持されると共に、軸
箱と台車枠間の前後支持機構を設け、更に軸箱内側面と
横枠との間は空圧または油圧シリンダ等からなる操舵力
発生機構4を介在して伸縮自在に連結されている。ま
た、1台車の前後輪軸のいずれか一方の輪軸3の軸箱5
に車輪の異常振動を検知するためのセンサ11を設置す
る。
【0021】そして、図5に示すような、操舵の異常検
知回路と制御回路が組込まれている。すなわち、センサ
11で検知した検知信号を異常診断回路12に入力し、操舵
力発生機構4が十分作用しない、または逆方向に作用し
たときに、車輪のフランジがレールに押しつけられて発
生する異常振動を検知する。この振動は、フランジ接触
時の車輪きしり振動に起因するもので輪軸の固有振動数
に関連しており、一般には300〜400Hz 近になるので、
例えば、センサ11で検知した検知信号を、300Hzから400
Hzのみを透過するバンドパスフィルタを通し、その振動
レベルが通常発生する以上のレベルになったときに異常
と診断する。このとき異常であると診断されると異常信
号を制御装置10に入力し、制御装置10では直ちに操舵力
発生機構4のストロークを中立位置まで戻し、操舵力発
生機構4を封じ込めとして通常の走行性能を確保する。
または、操舵力発生機構4の内圧を解放し並列に設けた
軸箱前後支ばねの働きで通常の走行性能を確保する。
【0022】
【発明の効果】この発明によれば、操舵台車を有する車
両が曲線路に進入した際、速やかに操舵の正誤を診断
し、かつ輪軸を正しい向きに修正できるから、車両の異
常振動や脱線の危険を未然に防ぎ、安全走行を確保でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1の発明を実施した場合の1台車の概略
を示す平面図である。
【図2】図1の側面図である。
【図3】図1、2の台車における異常検知回路と操舵力
発生装置の制御回路を示すブロック図である。
【図4】請求項2の発明を実施した場合の1台車の概略
を示す側面図である。
【図5】図4の台車における異常診断回路と操舵力発生
装置の制御回路を示すブロック図である。
【図6】操舵台車を有する車両が曲線路に進入した際の
台車と車体との関係を示す説明図である。
【図7】車両が曲線路上にある際の輪軸の状態を示す説
明図で、(A)は車軸がラジアル方向を向いた正常状
態、(B)は逆向きに操舵された場合の異常状態であ
る。
【図8】操舵力発生機構の両端にゴムブッシュを介して
取り付けた状態の説明図である。
【図9】操舵力発生機構を軸箱前後支持機構と並列に取
り付けた状態の説明図である。
【図10】操舵力発生機構内部にばね機構を設けた一例
を示す操舵力発生機構の断面図である。
【符号の説明】
1 車体 2 台車枠 3 輪軸 4 操舵力発生機構 5 軸箱 6、8、11 センサ 7 空気ばね 9、12 異常診断回路 10 制御装置 13 軸ばね 14 軸箱前後支持機構 15 前後支持ばね 16 ゴムブッシュ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−87446(JP,A) 特開 平1−132463(JP,A) 特開 昭61−125962(JP,A) 特開 昭59−209956(JP,A) 特開 平6−72327(JP,A) 実開 昭64−15929(JP,U) 実開 昭60−29765(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B61F 5/44 B61F 5/46 B61F 5/38

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 台車枠と車輪との間に、曲線路で車輪を
    レールの接線方向に向ける操舵力発生機構を有する操舵
    台車において、車体と台車間のボギー角を検出するセン
    サからの検出信号と、前記操舵力発生機構内に設けた動
    作方向を検知するセンサからの検出信号を異常診断回路
    に入力して比較し、前記ボギー角の方向と前記操舵力発
    生機構の動作方向との食い違いによる操舵の異常を診断
    し、異常と診断したときは異常信号を制御装置に入力し
    て演算し、該制御装置からの制御信号を前記操舵力発生
    機構に出力して前記操舵力発生機構のストロークを中立
    位置にもどすか、または前記操舵力発生機構の内圧を解
    放することにより操舵の異常を解消し、通常の走行性能
    を確保することを特徴とする鉄道車両用操舵台車の異常
    解消方法。
  2. 【請求項2】 台車枠と車輪との間に、曲線路で車輪を
    レールの接線方向に向ける操舵力発生機構を有する操舵
    台車において、台車または車体に設けた車輪の異常振動
    を検出する振動センサからの検出信号を異常診断回路に
    入力して、前記検出信号の振動レベルが通常発生する振
    動レベル以上のとき操舵の異常診断し、異常と診断し
    たときは異常信号を制御装置に入力して演算し、該制御
    装置からの制御信号を前記操舵力発生機構に出力して
    記操舵力発生機構のストロークを中立位置にもどすか、
    または前記操舵力発生機構の内圧を解放することにより
    操舵の異常を解消し、通常の走行性能を確保することを
    特徴とする鉄道車両用操舵台車の異常解消方法。
JP11786695A 1995-04-18 1995-04-18 鉄道車両用操舵台車の異常解消方法 Expired - Lifetime JP3536869B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11786695A JP3536869B2 (ja) 1995-04-18 1995-04-18 鉄道車両用操舵台車の異常解消方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11786695A JP3536869B2 (ja) 1995-04-18 1995-04-18 鉄道車両用操舵台車の異常解消方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08282488A JPH08282488A (ja) 1996-10-29
JP3536869B2 true JP3536869B2 (ja) 2004-06-14

Family

ID=14722236

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11786695A Expired - Lifetime JP3536869B2 (ja) 1995-04-18 1995-04-18 鉄道車両用操舵台車の異常解消方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3536869B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013011978A1 (ja) 2011-07-21 2013-01-24 新日鐵住金株式会社 鉄道車両用操舵台車

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5724711B2 (ja) * 2011-07-21 2015-05-27 新日鐵住金株式会社 鉄道車両用操舵台車
JP6685954B2 (ja) * 2017-03-02 2020-04-22 公益財団法人鉄道総合技術研究所 鉄道車両用操舵機構

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013011978A1 (ja) 2011-07-21 2013-01-24 新日鐵住金株式会社 鉄道車両用操舵台車
KR20140026621A (ko) 2011-07-21 2014-03-05 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 철도 차량용 조타 대차
TWI477413B (zh) * 2011-07-21 2015-03-21 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp Rail vehicles for steering vehicles
US9452762B2 (en) 2011-07-21 2016-09-27 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Railway vehicle steering truck

Also Published As

Publication number Publication date
JPH08282488A (ja) 1996-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3081451B1 (en) Steerable truck for a railway car, a railway car, and an articulated car
US8276440B2 (en) Device for error monitoring of chassis components of rail vehicles
WO2010095284A1 (ja) 低床式車両
US5263420A (en) Radial control three axle running gear for rail vehicles
JP3448445B2 (ja) 鉄道車両用台車の操舵装置
RU2721629C2 (ru) Ходовая часть железнодорожного вагона, оснащенная пассивной системой управления колесными парами
JP2002079941A (ja) 鉄道車両
JP3536869B2 (ja) 鉄道車両用操舵台車の異常解消方法
JP5051363B2 (ja) 鉄道車両用振動制御装置
JP4935469B2 (ja) 鉄道車両の走行異常検知方法及び装置
JPH05184002A (ja) 鉄道車両の車体振動制御系の診断方法
JP4205080B2 (ja) 連接式鉄道車両の台車操舵機構の異常検出方法及び装置
JP4160741B2 (ja) 台車操舵式鉄道車両
US4706571A (en) Self-steering trucks
EP1323610B1 (en) System for optimizing the steering of railway axles
Tsunashima Dynamics of automated guideway transit vehicle with single-axle bogies
US5463963A (en) Method of centering steerable axles of a bogie
JPH08142862A (ja) 鉄道車両用台車
JPWO2016098316A1 (ja) 鉄道車両用の操舵台車
US356347A (en) bbown
JP3018941B2 (ja) 鉄道車両用軸箱支持装置
JPS604460A (ja) 鉄道車両用台車
JPH08198108A (ja) 鉄道車両用台車
JPH11268647A (ja) 鉄道車両用振動制御装置
JPS6136445Y2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040225

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040309

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080326

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090326

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100326

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100326

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110326

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120326

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130326

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130326

Year of fee payment: 9

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130326

Year of fee payment: 9

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140326

Year of fee payment: 10

EXPY Cancellation because of completion of term