JP4077293B2 - Air spring height control device for railway vehicles - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体と台車との間に配置された空気バネの給排気量を制御して、空気バネの高さを変更する鉄道車両用空気バネ高さ制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
空気バネにて車体を支持する鉄道車両では、車体と台車との間に左右離間して配置された各空気バネに、各空気バネに対応して設けられた高さ調整棒を介して車体と台車間の上下変位量を高さ制御弁に伝達して空気バネ高さを調整可能な高さ調整機構を備え、乗客の乗り降りによる荷重の変動や走行中の荷重の変動が生じた場合に、荷重の変動に伴う車体と台車の距離の変化によって、高さ制御弁を操作して空気バネ内の圧力空気を給排気し、空気バネの高さを一定にする。
【0003】
また、カント均衡速度での曲線走行時の乗り心地を向上させるために、車体と台車との間に左右離間して配置された各空気バネの高さを強制的に変更して車体を傾斜させる車体傾斜装置が知られている。このような車体傾斜装置として、左右の空気バネそれぞれに対応して設けられた高さ調整棒の設定長さに基づいて開閉タイミングが決定される高さ制御弁により、上記空気バネの高さを調整可能な高さ調整機構と、車体左右方向に設けられたトーションバーの両端にリンクを介して連設されたロッドを上記車体に取り付けて構成されたアンチローリング機構とを備え、アンチローリング機構のトーションバーとロッドとの間の油圧アクチュエータを駆動して車体を傾斜させるとともに、左右の高さ調整棒を連結するプッシュプルケーブルをリニアモータで長手方向に移動して、調整棒の設定長さを左右で逆方向に増減させ、高さ制御弁の弁棒を回動することにより、外軌側の空気バネに圧力空気を供給して、外軌側の空気バネを高くして車体を傾斜させるものがある。(例えば、特許文献1参照。)。
【0004】
【特許文献1】
特許第3193469号公報(第3〜4頁、第1図、第3図、第4図)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述のように、荷重の変動に対して空気バネ高さを一定にすることはできても、例えば、最近注目されているバリアフリー対策として、プラットフォームと車両の床面高さを一致させることはできなかった。また、上述の車体傾斜装置では、アンチローリング機構の左右のロッドの相対位置を上下に移動させる油圧アクチュエータと、高さ調整機構の左右の高さ調整棒の高さを逆方向に増減させるリニアモータとを同期して駆動させるから、構造が複雑でコストも高いものとなっている。
【0006】
そこで本発明は、車両の既存システムを利用して、車体の昇降及び傾斜が可能な鉄道車両用空気バネ高さ制御装置を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するため、本発明は、車体と台車との間に左右離間して配置された各空気バネに、各空気バネに対応して設けられた高さ調整棒を介して車体と台車間の上下変位量を高さ制御弁に伝達して空気バネ高さを調整可能な高さ調整機構を備えた鉄道車両用空気バネ高さ制御装置において、前記上下変位量を前記高さ調整棒から前記高さ制御弁に伝達する経路に、バネ力にて初期状態に復帰可能な電動回転駆動機構を配置し、該電動回転駆動機構を防水ケース内に回動可能に支持し、該電動回転駆動機構のシャフトを前記高さ制御弁の弁棒に連結し、車体と台車の距離の変化によって前記高さ調整棒の先端位置が変動して前記電動回転駆動機構が一体回動することにより前記弁棒を回動し、前記高さ制御弁を操作して各空気バネへの空気の給排を制御することにより空気バネ高さを調整して車高を一定にし、前記電動回転駆動機構の励磁で前記シャフトを回転駆動することにより前記弁棒を回動し、前記高さ制御弁を操作して各空気バネへの空気の給排を制御して各空気バネ高さを調整して車体を傾斜させるともに、傾斜した車体を水平にすることを特徴としている。また、前記シャフトに、前記弁棒の回転位置を検出する2つのリミットスイッチを設けた回転部材を固設し、前記2つのリミットスイッチの出力変化の組合せにより、前記電動回転駆動機構の作動状態及び前記空気バネの伸縮状態を監視することが好ましい。また、前記高さ調整棒の先端と前記電動回転駆動機構とは梃子を介して接続し、前記シャフトと前記弁棒とはリンク梃子を介して連結されていることが好ましい。さらに、前記電動回転駆動機構としては、例えば、ステッピングモータ、サーボモータ、ロータリーソレノイド等が好適で、特に、ステッピングモータやサーボモータは、小刻みな正回転・逆回転が可能で、戻しバネ力による復帰位置を中立として、通常−上昇−通常の他に、通常−下降−通常といった作動が可能である。
【0008】
【発明の実施の形態】
図1乃至図9は、参考例を示すもので、車体1と台車2との間には、空気バネ3L,3Rが左右に離間して配置されている。以下、数字の後の「L」は左側に、「R」は右側に配置されたものを示す。各空気バネ3L,3Rには、乗客の乗り降りによる荷重の変動及び走行中の荷重の変動により空気バネ3L,3Rの高さが変化するのに対して車高を一定にするために、各空気バネ3L,3R内の圧力空気を給排する高さ調整機構として、高さ調整棒4L,4Rと高さ制御弁5L,5Rとが設けられている。
【0009】
前記高さ調整棒4L,4Rには、その上部にバネ力にて初期状態に復帰可能なアクチュエータとして空気シリンダ6L,6Rがそれぞれ設けられており、各空気シリンダ6L,6Rのピストンロッド7L,7Rの先端は、前記高さ制御弁5L,5Rの開閉操作部である弁棒8を回動する梃子9L,9Rに連結されている。弁棒8には、弁棒8と一体回転する回転部材10に、弁棒8の回転位置を検出するリミットスイッチSW1,SW2が設けられている。
【0010】
この高さ調整機構は、荷重の変動に伴う車体1と台車2の距離の変化によって、高さ調整棒4L,4Rの先端位置、すなわち、空気シリンダ6L,6Rのピストンロッド7L,7Rの先端位置が変動することにより梃子9L,9Rを介して高さ制御弁5L,5Rの弁棒8を回動し、高さ制御弁5L,5Rを操作して空気源12から空気バネ3L,3Rへの空気の給排を制御する。空気源12から高さ制御弁5L,5Rを介して空気バネ3L,3Rへそれぞれ接続される空気配管路13は、空気バネ3L,3Rと高さ制御弁5L,5Rとの間に、流量調整弁14を備えた管路15と絞り16を備えた管路17とを並列に設けている。流量調整弁14は、空気シリンダ6L,6Rのピストンロッド7L,7Rの作動中は開き、空気シリンダ6L,6Rのピストンロッド7L,7Rの停止時には閉じる構成になっている。
【0011】
前記各空気シリンダ6L,6Rは、バネ復帰単動シリンダで、空気源12との間の回路に設けられた電磁弁18の作動により、シリンダ室へ供給される圧力空気でピストンロッド7L,7Rを伸張し、シリンダ室の圧力空気を排気されると戻しバネ6aの付勢力によりピストンロッド7L,7Rを縮小して初期状態に復帰する。電磁弁18は、車体1に搭載された制御装置20からの指令により作動する。
【0012】
制御装置20は、車体1の昇降と車体1の傾斜を制御するもので、車高制御部21と、異常診断部22と、線路データ記憶部23と、地点情報検知部24とを有している。車高制御部21には、車体1に設けたプラットフォーム高さ検知センサ25が接続されている。また、地点情報検知部24には、車速の検出及び走行路線の曲線部の手前に設置されたATS地上子からの地点情報信号を受信する車速・P点信号センサ26が接続されている。
【0013】
この構成では、乗客の乗り降りによる荷重の変動や走行中の荷重の変動が生じた場合には、荷重の変動に伴う車体1と台車2の距離の変化によって、高さ調整棒4L,4Rの先端位置である空気シリンダ6L,6Rのピストンロッド7L,7Rの先端位置が変動し、梃子9L,9Rが回動して高さ制御弁5L,5Rの弁棒8が回動し、流量調整弁14が閉じているので、空気源12から絞り16を備えた管路17を介して圧力空気が高さ制御弁5L,5Rに給排され、空気バネ3L,3Rの高さを一定にする。これにより、空気バネ3L,3Rのハンチングの防止と空気源12から給気流量を低減できる。
【0014】
停車時にプラットフォームと車両の床面との高さが異なる場合には、プラットフォーム高さ検知センサ25が停車時にプラットフォームの高さを検知し、検知した信号に基づいて車高制御部21が車体1を支持する4つの空気バネ3L,3Rの各空気シリンダ6L,6Rのピストンロッド7L,7Rを伸縮して、梃子9を介して各高さ制御弁5L,5Rの弁棒8を回動し、高さ制御弁5L,5Rを操作して空気源12から各空気バネ3L,3Rへの空気の給排を制御して、車両の床面とプラットフォームの高さとを一致させる。この際には、流量調整弁14が開いて、空気源12から管路15を介して高さ制御弁5L,5Rに給排される空気流量を増大して、高さ調整の応答性を向上させる。
【0015】
また、走行路線の曲線部走行時における車体1の傾斜は、車速・P点信号センサ26が受信したATS地上子からの地点情報信号及び検出した車速と、線路データ記憶部23に記憶された線路データとを比較して、車高制御部21が曲線半径やカント量等の曲線形状情報に基づいて、前後の台車2の傾斜させる側の空気シリンダ、例えば、本実施形態例では空気シリンダ6Rのピストンロッド7Rのストローク量を連続制御しながらそれぞれ伸張する。
【0016】
ピストンロッド7Rの伸張に伴い梃子9Rを介して高さ制御弁5Rの弁棒8が回動し、高さ制御弁5Rが開いて空気バネ3Rに空気源12から空気が供給され、空気バネ3Rが上方へ膨らんで車体1が傾斜する。この場合も、流量調整弁14が開いて、空気源12から管路15を介して高さ制御弁5L,5Rに給排される空気流量を増大して、高さ調整の応答性を向上させる。
【0017】
走行路線の曲線部の終了に伴って車体1を水平に戻すには、曲線部終了位置の手前に設置されたATS地上子からの地点情報信号及び台車2に設けた車速・P点信号センサ26により検出される車速と、線路データ記憶部21に記憶された線路データとを比較して、空気シリンダ6Rのピストンロッド7Rを縮小し、空気バネ3R中の空気を排気して車体1を水平にする。
【0018】
この一連の車体傾斜過程において、弁棒8の回転位置を検出するリミットスイッチSW1,SW2は次のように作動する。先ず、図7(a)に示されるように、車体1の水平状態では、空気シリンダ6Rのピストンロッド7Rが縮小し、空気バネ3Rも縮んでいるので、回転部材10のリミットスイッチSW1,SW2は接点29a,29bにそれぞれ近接してONしている。次に、車体1を傾斜させるために、図7(b)に示されるように、ピストンロッド7Rが伸張すると梃子9Rが上昇して高さ制御弁5Rの弁棒8と回転部材10とが時計方向に回動し、リミットスイッチSW1は接点29aから離れてOFFに切り替わり、リミットスイッチSW2は接点29bから離れて接点30bに近接してON→OFF→ONに切り替わる。この段階では空気バネ3Rはまだ縮んでいるが、弁棒8が給気方向に回動しているので、空気バネ3Rが膨らむ。空気バネ3Rが膨らむことにより、車体1が台車2から上昇するので、図7(c)に示されるように、梃子9Rが水平状態に戻るから、回転部材10は、反時計方向に回動してリミットスイッチSW1,SW2が接点29a,29bにそれぞれ近接する。したがって、リミットスイッチSW1はOFFからONに切り替わり、リミットスイッチSW2はON→OFF→ONに切り替わる。車体1を水平状態に戻すために、図7(d)に示されるように、ピストンロッド7Rが縮小すると梃子9Rが下降して高さ制御弁5Rの弁棒8と回転部材10とが反時計方向に回動し、リミットスイッチSW1は接点29aから離れて接点30aに近接してON→OFF→ONに切り替わり、リミットスイッチSW2はONからOFFに切り替わる。この段階では空気バネ3Rはまだ膨らんでいるが弁棒8が排気方向に回動しているので、空気バネ3Rが縮み、車体1が下がって梃子9Rが水平状態になる図7(a)の状態に戻る。
【0019】
したがって、リミットスイッチSW1,SW2のON・OFF切り替えを監視することによって、空気シリンダ6L,6Rのピストンロッド7L,7Rの作動状態及び空気バネ3L,3Rの伸縮状態を確認できるから、少ない部品点数で信頼性の向上とコスト低減が図れる。
【0020】
なお、高さ制御弁は、車体揺れによる不要な給排気を回避するため、高さ制御弁の弁棒が回動してから実際に空気バネが伸縮するまでに多少の時間がかかるタイプのものと、高さ制御弁の梃子が水平近傍の位置にある場合は給排気流量を非常に小さく絞っているタイプとがある。前者の高さ制御弁の場合は、ピストンロッドの伸縮は、空気バネが作動するまでの高さ調整機構の作動遅れ時間分手前から行われる。一方、後者の高さ制御弁の場合は、作動遅れ時間を考慮する必要はない。
【0021】
また、傾斜開始、水平戻しの地点検知は、上記の車速・P点信号センサ26によるものに限らず、例えば、速度発電機によるパルスと車輪径から距離を算出する方式、ほぼ一定間隔で地上に設置されたトランスポンダによりP点信号を受信して絶対位置の補正を行う方式、台車枠の加速度信号を過去に走行したものと突き合わせて絶対位置の補正を行う方式、GPSにより絶対位置の補正を行う方式等の各種方式を採用しても良い。
【0022】
異常診断部22は、前後の台車2の空気シリンダ6R.6Rのリミットスイッチ10のそれぞれの信号により、前後の台車2の空気シリンダ6R.6Rの各ピストンロッド7Rの伸張状態を判断するもので、図9に示されるように、車体傾斜時に、前後の台車2の空気シリンダ6Rのピストンロッド7Rのいずれか一方が伸張しなかった場合に異常と判断して、車高制御部21に伝達し、伸張している方のピストンロッド7Rを縮小して車体傾斜を中止させて曲線路へ進入させる。この車体傾斜の中止は、空気シリンダ6Rのピストンロッド7Rの伸張により空気バネ3Rが膨らんで車体1が傾斜するまでの高さ調整機構の作動遅れ時間の間に行われる。
【0023】
このように、高さ調整棒4L,4Rに設けた各空気シリンダ6L,6Rのピストンロッド7L,7Rの伸縮により、各空気バネ3L,3Rの高さを変更して車体1を昇降させたり傾斜させるので、信頼性の高い既存のシステムを利用した部品点数の少ない簡単な構造で、バネ下重量に影響を及ぼさず、低コスト化が図れる。しかも、車体傾斜時に、前後の台車2のいずれか一方の空気シリンダのピストンロッドのみが伸張して曲線路へ進入することを防止できる。
【0024】
図10乃至図12は本発明の第1実施形態例を示すもので、以降の各実施形態例において、前記参考例と同一要素には同一の符号を付して説明する。本実施形態例は、高さ調整棒4Lと梃子9L、高さ調整棒4Rと梃子9Rとを直接連結し、高さ制御弁5L,5Rの弁棒8にそれぞれアクチュエータとして電動回転駆動機構の1つであるロータリーソレノイド30を1基設け、該ロータリーソレノイド30を車高制御部21からの電気信号により作動して、制御弁5L,5Rの弁棒8を回動することにより、高さ制御弁5L,5Rをそれぞれ操作して、各空気バネ3L,3Rの高さを変更して車体1を昇降又は傾斜させるものである。
【0025】
ロータリーソレノイド30は、防水ケース31に複列円筒コロ軸受32を介して回動可能に支持されたベース33と、該ベース33に固設されたコイル34と、該コイル34の励磁によって回転するアーマチュア35と、該アーマチュア35と一体回転するシャフト36と、アーマチュア35の回転範囲を規制するボール37と、回転したアーマチュア35を初期状態に復帰させる戻しバネ38とを有している。
【0026】
このロータリーソレノイド30には、梃子9L又は梃子9Rのシャフト39が接続され、荷重の変動に伴う車体1と台車2の距離の変化によって、高さ調整棒4L,4Rの先端位置が変動し、梃子9L,9Rが回動した場合には、梃子9L又は梃子9Rの回動力がロータリーソレノイド30の戻しバネ38の付勢力より弱いので、ロータリーソレノイド30が一体に回動する。
【0027】
前記シャフト36は、高さ制御弁5L,5Rの弁棒8にリンク梃子40を介して連結され、コイル34の励磁によって弁棒8を回動する。また、シャフト36には、弁棒8の回転位置を検出する前記リミットスイッチSW1,SW2を設けた回転部材10が固設されている。さらに、該リミットスイッチSW1,SW2及び前記コイル34には防水コネクタ41からの配線42,43がそれぞれ接続されている。
【0028】
この構成では、コイル34の励磁でアーマチュア35を回転駆動することにより、前記第1実施形態例と同様に、高さ制御弁5L,5Rを操作して、各空気バネ3L,3Rの高さを変更して車体1を昇降又は傾斜させることができるだけでなく、ロータリーソレノイド30が防水ケース31にて覆われているから、凍結による不作動や飛び石による破損を防止できる。
【0029】
また、ロータリーソレノイド30の作動状態及び空気3L,バネ3Rの伸縮状態の確認は、前記第1実施形態例と同様に、リミットスイッチSW1,SW2のON・OFF切り替えを監視することによって行える。この場合、図12(a)に示されるロータリーソレノイド30が不作動で空気バネ3Rが縮んでいる車体1の水平状態から、図12(b)に示されるロータリーソレノイド30が作動して高さ制御弁5Rの弁棒8と回転部材10とが時計方向に回動し、リミットスイッチSW1がOFFに、リミットスイッチSW2がON→OFF→ONにそれぞれ切り替わって空気バネ3Rが膨らむと、車体1が台車2から上昇するが高さ調整棒4Rの先端位置は変わらないので、図12(c)に示されるように、ロータリーソレノイド30が上昇して梃子9Rが下がり、ロータリーソレノイド30は反時計方向に回動してリミットスイッチSW1,SW2が接点29a,29bにそれぞれ近接し、リミットスイッチSW1はOFFからONに切り替わり、リミットスイッチSW2はON→OFF→ONに切り替わる。車体1を水平状態に戻すために、図12(d)に示されるように、ロータリーソレノイド30を不作動にすると、戻しバネ38の付勢力より弁棒8と回転部材10とが反時計方向に回動し、リミットスイッチSW1は接点29aから離れて接点30aに近接してON→OFF→ONに切り替わり、リミットスイッチSW2はONからOFFに切り替わる。この段階では空気バネ3Rはまだ膨らんでいるが弁棒8が排気方向に回動しているので、空気バネ3Rが縮み、車体1が下がって梃子9Rが水平状態になる図12(a)の状態に戻る。
【0030】
図13は本発明の第2実施形態例を示すもので、本実施形態例は、回転方向を逆にしたロータリーソレノイド30,30を2基直列に設け、高さ制御弁5L又は高さ制御弁5Rの弁棒8をそれぞれ正逆回転可能とし、前記各実施形態例のように、空気バネ3L又は空気バネ3Rを膨らまして車体1を傾斜させるだけでなく、空気バネ3L又は空気バネ3Rを縮めて車体1の傾斜を可能としたものである。
【0031】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の空気バネ高さ制御装置は、信頼性の高い既存のシステムを利用した部品点数の少ない簡単な構造で、車体の昇降と傾斜を行え、バネ下重量に影響を及ぼさず、低コスト化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 参考例の空気バネ高さ制御装置の概略図
【図2】 空気バネと高さ調整機構の概略図
【図3】 通常時から空気シリンダを伸張させた状態の概略図
【図4】 空気源から空気バネへの配管の概略図
【図5】 リミットスイッチの配置を示す概略断面図
【図6】 車体傾斜時の空気バネと高さ調整機構の概略図
【図7】 車体傾斜時のリミットスイッチの作動を示す概略図
【図8】 車体傾斜指令と空気バネの変位及びリミットスイッチの作動を示すグラフ図
【図9】 前後の台車の空気シリンダのいずれか一方が伸張しなかった場合に車体傾斜の中止を示す説明図
【図10】 第1実施形態例の高さ制御弁に設けたロータリーソレノイドの断面図
【図11】 リミットスイッチの配置を示す概略図
【図12】 車体傾斜時のリミットスイッチの作動を示す概略図
【図13】 第2実施形態例の高さ制御弁に設けたロータリーソレノイドの断面図
【符号の説明】
1…車体、2…台車、3L,3R…空気バネ、4L,4R…高さ調整棒、5L,5R…高さ制御弁、8…高さ制御弁の弁棒、9L,9R…梃子、10…回転部材、12…空気源、14…流量調整弁、16…絞り、18…電磁弁、20…制御装置、30…ロータリーソレノイド、SW1,SW2…リミットスイッチ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an air spring height control device for a railway vehicle that controls the supply / exhaust amount of an air spring disposed between a vehicle body and a carriage to change the height of the air spring.
[0002]
[Prior art]
In a railway vehicle that supports a vehicle body with an air spring, the vehicle body is connected to each air spring arranged between the vehicle body and the carriage by being separated from the left and right via a height adjusting rod provided corresponding to each air spring. Equipped with a height adjustment mechanism that can adjust the height of the air spring by transmitting the amount of vertical displacement between the carriages to the height control valve, when load fluctuations due to passengers getting on and off and load fluctuations during traveling occur The height control valve is operated to supply / exhaust the pressurized air in the air spring according to the change in the distance between the vehicle body and the carriage accompanying the load change, and the height of the air spring is made constant.
[0003]
In addition, in order to improve the riding comfort when traveling at a curve at a cant equilibrium speed, the height of each air spring disposed between the vehicle body and the carriage is forcibly changed to incline the vehicle body. A vehicle body tilting device is known. As such a vehicle body tilting device, the height of the air spring is adjusted by a height control valve whose opening and closing timing is determined based on the set length of the height adjusting rod provided corresponding to each of the left and right air springs. An anti-rolling mechanism comprising an adjustable height adjusting mechanism and an anti-rolling mechanism configured by attaching rods connected to both ends of a torsion bar provided in the left-right direction of the vehicle body via links to the vehicle body. The hydraulic actuator between the torsion bar and the rod is driven to tilt the vehicle body, and the push-pull cable that connects the left and right height adjustment rods is moved in the longitudinal direction with a linear motor to adjust the set length of the adjustment rods. Increase / decrease in the left and right directions and rotate the valve rod of the height control valve to supply pressurized air to the air spring on the outer gauge side and raise the air spring on the outer gauge side to raise the body There are things to be inclined. (For example, refer to Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3193469 (
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, although the height of the air spring can be made constant with respect to the load fluctuation, for example, as a barrier-free measure that has recently attracted attention, the platform and the vehicle floor height are matched. I couldn't. In the vehicle body tilting device described above, a hydraulic actuator that moves the relative positions of the left and right rods of the anti-rolling mechanism up and down, and a linear motor that increases and decreases the heights of the left and right height adjustment bars of the height adjustment mechanism in the reverse direction. Are driven in synchronism with each other, the structure is complicated and the cost is high.
[0006]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an air spring height control device for a railway vehicle that can raise and lower a vehicle body using an existing vehicle system.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, the present invention provides an air spring disposed between a vehicle body and a cart, separated from the left and right, via a height adjusting rod provided corresponding to each air spring. In an air spring height control device for a railway vehicle equipped with a height adjustment mechanism capable of adjusting the height of an air spring by transmitting the amount of vertical displacement between carriages to a height control valve, the height of the vertical displacement is adjusted. An electric rotary drive mechanism that can be returned to the initial state by a spring force is disposed in a path that transmits from the rod to the height control valve , and the electric rotary drive mechanism is rotatably supported in the waterproof case. By connecting the shaft of the rotation drive mechanism to the valve rod of the height control valve, the tip position of the height adjustment rod fluctuates due to a change in the distance between the vehicle body and the carriage, and the electric rotation drive mechanism rotates integrally. Rotate the valve stem and operate the height control valve to each air spring The height of the air spring is adjusted by controlling the supply and discharge of air to make the vehicle height constant, the shaft is rotated by the excitation of the electric rotary drive mechanism, the valve stem is rotated, and the height The control valve is operated to control the supply / discharge of air to / from each air spring to adjust the height of each air spring to incline the vehicle body, and to make the inclined vehicle body horizontal . In addition, a rotating member provided with two limit switches for detecting the rotational position of the valve rod is fixed to the shaft, and an operating state of the electric rotary drive mechanism is determined by a combination of output changes of the two limit switches. It is preferable to monitor the expansion / contraction state of the air spring . Moreover, it is preferable that the tip of the height adjusting rod and the electric rotation drive mechanism are connected via an insulator, and the shaft and the valve rod are connected via a link insulator. Further, as the electric rotation drive mechanism, for example, a stepping motor, a servo motor, a rotary solenoid or the like is suitable. In particular, the stepping motor and the servo motor can be rotated forward and backward in small increments and returned by a return spring force. With the position being neutral, normal-up-normal and normal-down-normal operations are possible.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 to FIG. 9 show a reference example, and
[0009]
The
[0010]
This height adjustment mechanism is configured to change the distance between the vehicle body 1 and the
[0011]
Each of the
[0012]
The
[0013]
In this configuration, when a load change due to passenger getting on and off or a load change during traveling occurs, the tip of the
[0014]
If the height of the platform and the floor of the vehicle when the vehicle is stopped is different from the platform
[0015]
In addition, the inclination of the vehicle body 1 when traveling on the curved portion of the traveling route is determined by the point information signal from the ATS ground element received by the vehicle speed / P
[0016]
As the
[0017]
In order to return the vehicle body 1 to the horizontal position with the end of the curve portion of the travel route, a point information signal from the ATS ground element installed in front of the curve portion end position and the vehicle speed / P
[0018]
In this series of vehicle body tilting processes, the limit switches SW1 and SW2 that detect the rotational position of the
[0019]
Therefore, by monitoring the ON / OFF switching of the limit switches SW1 and SW2, the operating states of the
[0020]
Note that the height control valve is a type that takes some time from when the valve rod of the height control valve rotates to when the air spring actually expands and contracts in order to avoid unnecessary air supply and exhaust due to vehicle body shaking. In addition, there is a type in which the supply / exhaust flow rate is throttled very small when the lever of the height control valve is in a position near the horizontal. In the case of the former height control valve, the expansion and contraction of the piston rod is performed before the operation delay time of the height adjusting mechanism until the air spring is activated. On the other hand, in the case of the latter height control valve, it is not necessary to consider the operation delay time.
[0021]
In addition, the point detection of tilt start and horizontal return is not limited to that by the vehicle speed / P
[0022]
The
[0023]
As described above, the height of the air springs 3L, 3R is changed by the expansion and contraction of the
[0024]
10 to 12 show a first embodiment of the present invention. In the following embodiments, the same elements as those in the reference example will be described with the same reference numerals. In this embodiment, the
[0025]
The
[0026]
A
[0027]
The
[0028]
In this configuration, by rotating the
[0029]
Further, the operation state of the
[0030]
FIG. 13 shows a second embodiment of the present invention. In this embodiment, two
[0031]
【The invention's effect】
As described above, the air spring height control device according to the present invention has a simple structure with a small number of parts using an existing system with high reliability, and can move the vehicle up and down and tilt, thereby affecting the unsprung weight. Therefore, the cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of an air spring height control device of a reference example. FIG. 2 is a schematic diagram of an air spring and a height adjusting mechanism. FIG. 3 is a schematic diagram of a state in which an air cylinder is extended from a normal state. ] Schematic diagram of piping from air source to air spring [FIG. 5] Schematic sectional view showing the arrangement of limit switch [FIG. 6] Schematic diagram of air spring and height adjustment mechanism when vehicle body is tilted [FIG. 7] When vehicle body is tilted Schematic diagram showing the operation of the limit switch of the vehicle [Fig. 8] Graph showing the vehicle body tilt command, the displacement of the air spring, and the operation of the limit switch [Fig. 9] When one of the front and rear bogie air cylinders does not expand Fig. 10 is an explanatory diagram showing the suspension of the vehicle body tilt. Fig. 10 is a sectional view of the rotary solenoid provided in the height control valve of the first embodiment. Fig. 11 is a schematic diagram showing the arrangement of limit switches. Limit switch operation Sectional view of a rotary solenoid provided in the schematic diagram 13 height control valve of the second embodiment shown EXPLANATION OF REFERENCE NUMERALS
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vehicle body, 2 ... Bogie, 3L, 3R ... Air spring, 4L, 4R ... Height adjustment rod, 5L, 5R ... Height control valve, 8 ... Height control valve valve rod, 9L, 9R ... Insulator, 10 DESCRIPTION OF SYMBOLS Rotating member, 12 ... Air source, 14 ... Flow control valve, 16 ... Restriction, 18 ... Solenoid valve, 20 ... Control device, 30 ... Rotary solenoid, SW1, SW2 ... Limit switch
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