JP4764117B2

JP4764117B2 - 鉄道車両

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Publication number: JP4764117B2
Application number: JP2005266154A
Authority: JP
Inventors: 浩新村; 信之岡田; 安彦谷川
Original assignee: Nippon Sharyo Ltd
Current assignee: Nippon Sharyo Ltd
Priority date: 2005-09-14
Filing date: 2005-09-14
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2025-09-14
Also published as: JP2007076480A

Description

本発明は、鉄道車両に関し、特に、作動時間遅れを発生させるための構成を有する遅延タイプのレベリングバルブを用いてハンチングの回避を可能としつつも、車体の高さや傾斜の調整を迅速に行うことができる鉄道車両に関するものである。

従来の鉄道車両は、例えば特許文献１に記載されるように、台車と、車体と、台車上で車体を支える懸架装置とを備え、懸架装置は、台車と車体との間に位置する空気バネと、空気バネに空気を給排気する１のレベリングバルブと、空気を貯溜する空気元だめとを備える。

そして、台車に対する車体の高さに応じて、レベリングバルブによる空気の給排気が行われることで、台車に対する車体の高さを調整する。

図１１は従来の鉄道車両を模式的に示す模式図であり、図１１（ａ）は、鉄道車両の側面図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の矢印ＸＩｂ方向視における鉄道車両の平面図である。また、図１２は、台車１０２上における空気バネ１０３等の配設位置を模式的に示した従来の鉄道車両１００の斜視図である。

図１１及び図１２に示すように、鉄道車両１００は、１の車体１０１に対して２の台車１０２が設けられている。台車１０２は、前台車１０２ａと後台車１０２ｂとから構成されると共に、前台車１０２ａには空気バネ１０３ａ，１０３ｂが、後台車１０２ｂには空気バネ１０３ｃ，１０３ｄが、鉄道車両１００の幅方向両端にそれぞれ配設されている。なお、各空気バネ１０３ａ〜１０３ｄは、レベリングバルブ１０４ａ〜１０４ｄをそれぞれ備えている。

また、車体１０１は、空気バネ１０３ａ〜１０３ｄに給気する圧縮空気の空気元だめ１０５を備えている。

図１３は、レベリングバルブ１０４等を模式的に示す従来の鉄道車両１００の側面図である。図１３に示すように、レベリングバルブ１０４は、車体１０１に支持されると共に、一端が台車に支持される支持柱１０６及びその支持柱１０６の他端に連結されるアーム１０７を介して、台車１０２に接続されている。車体１０１の高さ変化や傾斜が発生した場合は、その高さ変化等が支持柱１０６及びアーム１０７を介してレベリングバルブ１０４に伝達され、空気バネ１０３への空気の給排気が行われる。

例えば、車体１０１の高さが上昇する方向へ変化した場合には、アーム１０７が負方向へ下降傾斜されることで、レベリングバルブ１０４の排気弁が開通されて、空気バネ１０３から空気が大気中に排気される。これにより、空気ばね１０３が収縮して、車体１０１が台車１０２へ向けて下降する。

一方、車体１０１の高さが下降する方向へ変化した場合には、アーム１０７が正方向へ上昇傾斜されることで、レベリングバルブ１０４の給気弁が開通されて、空気バネ１０３に空気が給気される。これにより、空気ばね１０３が膨張して、車体１０１が台車１０２から離間する方向へ上昇する。

また、空気バネ１０３に空気の給排気が行われることで、車体１０１が台車１０２に対して下降又は上昇して、アーム１０７の傾斜角度が下降傾斜又は上昇傾斜から水平に戻されると、レベリングバルブ１０４の給排気弁が閉塞され、車体１０１の下降動作又は上昇動作が停止される。

このように、鉄道車両１００は、アーム１０７の傾斜角度、即ち、台車１０２に対する車体１０１の高さに応じて、レベリングバルブ１０４が作動して、空気バネ１０３の高さを機械的に調整する。

なお、レベリングバルブ１０４は、一定のタイムラグ（例えば３秒）を与える（作動時間遅れを有する）遅延タイプのレベリングバルブで構成されている。これにより、車体１０１が瞬間的に振動や傾斜等を起こして空気バネ１０３の高さが変動した場合でも、空気の給排気がハンチングすることを回避して空気の浪費を防止することができる。
特開２００４−２４３７９５号公報

しかしながら、上述した従来の鉄道車両では、作動時間遅れを有する遅延タイプのレベリングバルブを介して空気の給排気が行われる構成であるため、車体の高さ変化や傾斜が起きてから空気バネへの空気の給排気が実際に開始されるまでにタイムラグが生じ、空気バネの高さ調整を迅速に行うことができないという問題点があった。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、作動時間遅れを発生させるための構成を有する遅延タイプのレベリングバルブを用いてハンチングの回避を可能としつつも、車体の高さや傾斜の調整を迅速に行うことができる鉄道車両を提供することを目的としている。

この目的を解決するために請求項１記載の鉄道車両は、台車に載置され車体を支持する空気バネと、前記車体に支持されると共に前記車体の前記台車に対する高さを調整するように前記空気バネに空気を給排気する第１レベリングバルブと、前記台車に支持される第１支持柱と、前記第１レベリングバルブと前記第１支持柱とを連結する第１アームと、前記空気バネに空気を給排気するために前記空気バネと前記第１レベリングバルブとを連結する第１空気管路とを備え、前記第１レベリングバルブが作動時間遅れを発生させるための構成を有する遅延タイプのレベリングバルブで構成されるものであり、更に、前記車体に支持されると共に前記車体の前記台車に対する高さを調整するように前記空気バネに空気を給排気する第２レベリングバルブと、前記台車に支持される第２支持柱と、前記第２レベリングバルブと前記第２支持柱とを連結する第２アームと、前記空気バネに空気を給排気するために前記空気バネと前記第２レベリングバルブとを連結する第２空気管路と、前記第１空気管路に介設されて空気の流れを進止する第１電磁弁と、前記第２空気管路に介設されて空気の流れを進止する第２電磁弁と、前記第１電磁弁及び前記第２電磁弁の開閉動作を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記第１電磁弁を開通させると共に前記第２電磁弁を閉塞させる第１非出力手段を備え、前記第１レベリングバルブが空気の給排気を禁止する不感帯にある状態では、前記第２レベリングバルブが前記空気バネに空気を給気する側に配設され、前記制御手段は、前記第１電磁弁を閉塞させると共に前記第２電磁弁を開通させ、前記第１レベリングバルブが空気の給排気を禁止する不感帯にある状態から前記車体の高さを上昇させる第１上昇手段を備えている。

請求項２記載の鉄道車両は、請求項１記載の鉄道車両において、前記第１レベリングバルブが空気の給排気を禁止する不感帯にある状態において、前記空気バネから空気を排気する側に配設される第３レベリングバルブと、前記台車に支持される第３支持柱と、前記第３レベリングバルブと前記第３支持柱とを連結する第３アームと、前記空気バネに空気を給排気するために前記空気バネと前記第３レベリングバルブとを連結する第３空気管路と、前記第３空気管路に介設されて空気の流れを進止すると共に前記制御手段により開閉動作が制御される第３電磁弁とを備え、前記制御手段は、前記第１電磁弁と前記第３電磁弁とを閉塞させると共に前記第２電磁弁を開通させ、前記第１レベリングバルブが空気の給排気を禁止する不感帯にある状態から前記車体の高さを上昇させる第２上昇手段を備えている。

請求項３記載の鉄道車両は、請求項２記載の鉄道車両において、前記制御手段は、前記第１電磁弁と前記第２電磁弁とを閉塞させると共に前記第３電磁弁を開通させ、前記第１レベリングバルブが空気の給排気を禁止する不感帯にある状態から前記車体の高さを下降させる第１下降手段を備えている。

請求項４記載の鉄道車両は、請求項２又は３に記載の鉄道車両において、前記制御手段は、前記第１電磁弁と前記第２電磁弁とを開通させると共に前記第３電磁弁を閉塞させ、前記第３レベリングバルブが空気の給排気を禁止する不感帯にある状態から前記車体の高さを上昇させる第３上昇手段を備えている。

請求項５記載の鉄道車両は、請求項２から４のいずれかに記載の鉄道車両において、前記制御手段は、前記第１電磁弁と前記第３電磁弁とを開通させると共に前記第２電磁弁を閉塞させ、前記第２レベリングバルブが空気の給排気を禁止する不感帯にある状態から前記車体の高さを下降させる第２下降手段を備えている。

請求項６記載の鉄道車両は、請求項２から５のいずれかに記載の鉄道車両において、前記制御手段は、前記第１電磁弁を開通させると共に前記第２電磁弁と前記第３電磁弁とを閉塞させる第２非出力手段を備えている。

請求項７記載の鉄道車両は、請求項２から６のいずれかに記載の鉄道車両において、前記第１支持柱と前記第２支持柱と前記第３支持柱とが１の併合支持柱で構成され、前記第１レベリングバルブに連結する前記第１アームと前記第２レベリングバルブに連結する前記第２アームと前記第３レベリングバルブに連結する前記第３アームとが前記併合支持柱に連結されている。

請求項８記載の鉄道車両は、請求項１から７のいずれかに記載の鉄道車両において、軌道上を走行する前記鉄道車両の位置情報を取得する車両位置取得手段と、前記電磁弁の開閉を行う軌道上の地点が予め記憶された記憶手段とを備え、前記制御手段は、前記車両位置取得手段の情報と前記記憶手段の情報とに応じて前記電磁弁を開閉させて前記車体の高さ変化や傾斜を行う。

請求項１記載の鉄道車両によれば、第１レベリングバルブが空気の給排気を禁止する不感帯にある状態では、第２レベリングバルブが空気バネに空気を給気する側、あるいは、空気バネから空気を排気する側に配設されている。

また、空気バネに空気を給排気するために空気バネと第１レベリングバルブとを連結する第１空気管路に空気の流れを進止する第１電磁弁が介設され且つ空気バネと第２レベリングバルブとを連結する第２空気管路に第２電磁弁が介設されている。

つまり、第１レベリングバルブが不感帯にある状態でも、第２レベリングバルブが空気バネに空気を給排気する側に配設されているので、空気の給排気を抑止している第２電磁弁を開通させることによって、空気バネへの空気の給排気を行うことができる。これにより、空気バネの高さ調整を迅速に行うことができる。

また、第１レベリングバルブに作動時間遅れを発生させるための構成を有する遅延タイプのレベリングバルブを用いても、第２レベリングバルブが空気バネに空気を給排気することによって空気バネの高さ調整を行うことができるので、作動時間遅れを発生させるための構成を有する遅延タイプのレベリングバルブを用いてハンチングの回避を可能としつつも、車体の高さ変化や傾斜の調整を迅速に行うことができるという効果がある。

また、一端が台車に連結される第２支持柱と第２支持柱の他端に連結される第２アームとを備えており、第２支持柱の長さを調整することによって第１レベリングバルブが不感帯にある状態と第２レベリングバルブが不感帯にある状態とにおける車体の高さをそれぞれ設定することができるので、第２電磁弁を開通させて行われる車体の高さ変化量を鉄道車両ごとに設定することができるという効果がある。

さらに、従来の鉄道車両では、車体の高さが変化して第１アームが傾斜されなければ空気バネに空気を給排気することができなかったが、本発明によれば、第１電磁弁及び第２電磁弁の開閉動作を制御する制御手段を備えているので、軌道上の勾配が変化する地点や曲線区間を通過する場合のように、予め予測できる車体の高さ変化や傾斜に応じて車体の高さ変化や傾斜の調整を行うことができるという効果がある。

また、請求項１記載の鉄道車両によれば、第１レベリングバルブが空気の給排気を禁止する不感帯にある状態では、第２レベリングバルブが空気バネに空気を給気する側に配設されると共に、制御手段は第１上昇手段を備えている。

つまり、第１レベリングバルブが不感帯にある状態でも、第２レベリングバルブが空気バネに空気を給気する側に配設されているので、空気の給気を抑止している第２電磁弁を開通させることによって、空気バネへの空気の給気を行うことができる。これにより、空気バネの高さ調整を迅速に行うことができる。

また、第１レベリングバルブに作動時間遅れを発生させるための構成を有する遅延タイプのレベリングバルブを用いても、第２レベリングバルブが空気バネに空気を給気することによって空気バネの高さ調整を行うことができるので、作動時間遅れを発生させるための構成を有する遅延タイプのレベリングバルブを用いてハンチングの回避を可能としつつも、車体の高さ変化や傾斜の調整を迅速に行うことができるという効果がある。

また、第１上昇手段は、空気バネに空気の給気が行われることで車体が台車に対して上昇して第２アームの傾斜角度が水平になると、第２レベリングバルブが不感帯にある状態となり、第２レベリングバルブが作動時間遅れを発生させるための構成を有する遅延タイプのレベリングバルブとして働くので、従来の鉄道車両のように車体が瞬間的に振動や傾斜等を起こして空気バネの高さが変動した場合でも、空気の給排気がハンチングすることを回避して空気の浪費を防止することができるという効果がある。

また、請求項１記載の鉄道車両によれば、制御手段は第１非出力手段を備えている。

つまり、第１レベリングバルブが不感帯にある状態では、従来の鉄道車両のように第１レベリングバルブが作動時間遅れを発生させるための構成を有する遅延タイプのレベリングバルブとして働くので、車体が瞬間的に振動や傾斜等を起こして空気バネの高さが変動した場合でも、空気の給排気がハンチングすることを回避して空気の浪費を防止することができるという効果がある。

請求項２記載の鉄道車両によれば、請求項１記載の鉄道車両の奏する効果に加え、第１レベリングバルブが空気の給排気を禁止する不感帯にある状態において、空気バネから空気を排気する側に配設される第３レベリングバルブと、空気バネに空気を給排気するために空気バネと第３レベリングバルブとを連結する第３空気管路と、第３空気管路に介設されて空気の流れを進止すると共に制御手段により開閉動作が制御される第３電磁弁とを備えている。

つまり、第１レベリングバルブが不感帯にある状態でも、第２レベリングバルブが空気バネに空気を給気する側に配設され且つ第３レベリングバルブが空気バネから空気を排気する側に配設されているので、空気の給気を抑止している第２電磁弁を開通させる又は空気の排気を抑止している第３電磁弁を開通させることによって、空気バネへの空気の給排気を行うことができる。これにより、空気バネの高さ調整を迅速に行うことができる。

また、第１レベリングバルブに作動時間遅れを発生させるための構成を有する遅延タイプのレベリングバルブを用いても、第２レベリングバルブが空気バネに空気を給気する又は第３レベリングバルブが空気バネから空気を排気することによって空気バネの高さ調整を行うことができるので、作動時間遅れを発生させるための構成を有する遅延タイプのレベリングバルブを用いてハンチングの回避を可能としつつも、車体の高さ変化や傾斜の調整を迅速に行うことができるという効果がある。

また、一端が台車に連結される第３支持柱と第３支持柱の他端に連結される第３アームとを備えており、第３支持柱の長さを調整することによって第１レベリングバルブが不感帯にある状態と第３レベリングバルブが不感帯にある状態とにおける車体の高さをそれぞれ設定することができるので、第３電磁弁を開通させて行われる車体の高さ変化量を鉄道車両ごとに設定することができるという効果がある。

さらに、従来の鉄道車両では、車体の高さが変化して第１アームが傾斜されなければ空気バネに空気を給排気することができなかったが、本発明によれば、第１電磁弁と第２電磁弁と第３電磁弁との開閉動作を制御する制御手段を備えているので、軌道上の勾配が変化する地点や曲線区間を通過する場合のように、予め予測できる車体の高さ変化や傾斜に応じて車体の高さ変化や傾斜の調整を行うことができるという効果がある。

また、制御手段は第２上昇手段を備えており、第１レベリングバルブが不感帯にある状態でも、第２レベリングバルブが空気バネに空気を給気する側に配設されて、空気の給気を抑止している第２電磁弁を開通させることによって空気バネの高さ調整を迅速に行うことができる。

さらに、第２上昇手段は、空気バネに空気の給気が行われることで車体が台車に対して上昇して第２アームの傾斜角度が水平になると、第２レベリングバルブが不感帯にある状態となり、第２レベリングバルブが作動時間遅れを発生させるための構成を有する遅延タイプのレベリングバルブとして働くので、従来の鉄道車両のように車体が瞬間的に振動や傾斜等を起こして空気バネの高さが変動した場合でも、空気の給排気がハンチングすることを回避して空気の浪費を防止することができるという効果がある。

請求項３記載の鉄道車両によれば、請求項２記載の鉄道車両の奏する効果に加え、制御手段は、第１下降手段を備えており、第１レベリングバルブが不感帯にある状態でも、第３レベリングバルブが空気バネから空気を排気する側に配設されて、空気の排気を抑止している第３電磁弁を開通させることによって空気バネの高さ調整を迅速に行うことができる。

また、第１レベリングバルブに作動時間遅れを発生させるための構成を有する遅延タイプのレベリングバルブを用いても、第３レベリングバルブが空気バネから空気を排気することによって空気バネの高さ調整を行うことができるので、作動時間遅れを発生させるための構成を有する遅延タイプのレベリングバルブを用いてハンチングの回避を可能としつつも、車体の高さ変化や傾斜の調整を迅速に行うことができるという効果がある。

また、第１下降手段は、空気バネから空気の排気が行われることで車体が台車に対して下降して第３アームの傾斜角度が水平になると、第３レベリングバルブが不感帯にある状態となり、第３レベリングバルブが作動時間遅れを発生させるための構成を有する遅延タイプのレベリングバルブとして働くので、従来の鉄道車両のように車体が瞬間的に振動や傾斜等を起こして空気バネの高さが変動した場合でも、空気の給排気がハンチングすることを回避して空気の浪費を防止することができるという効果がある。

請求項４記載の鉄道車両によれば、請求項２又は３に記載の鉄道車両の奏する効果に加え、制御手段は第３上昇手段を備えており、第３レベリングバルブが不感帯にある状態でも、第１レベリングバルブと第２レベリングバルブとが空気バネに空気を給気するように付勢されて、空気の給気を抑止している第１電磁弁と第２電磁弁とを開通させることによって、第１レベリングバルブ又は第２レベリングバルブが単独で空気バネに空気を給気する場合に比較して空気流量が倍になるため、空気バネの高さ調整をさらに迅速に行うことができる。

また、第３レベリングバルブに作動時間遅れを発生させるための構成を有する遅延タイプのレベリングバルブを用いても、第１レベリングバルブと第２レベリングバルブとが空気バネに空気を給気することによって空気バネの高さ調整を行うことができるので、作動時間遅れを発生させるための構成を有する遅延タイプのレベリングバルブを用いてハンチングの回避を可能としつつも、車体の高さ変化や傾斜の調整をさらに迅速に行うことができるという効果がある。

請求項５記載の鉄道車両によれば、請求項２から４のいずれかに記載の鉄道車両の奏する効果に加え、制御手段は第２下降手段を備えており、第２レベリングバルブが不感帯にある状態でも、第１レベリングバルブと第３レベリングバルブとが空気バネから空気を排気するように付勢されて、空気の排気を抑止している第１電磁弁と第３電磁弁とを開通させることによって、第１レベリングバルブ又は第３レベリングバルブが単独で空気バネから空気を排気する場合に比較して空気流量が倍になるため、空気バネの高さ調整をさらに迅速に行うことができる。

また、第２レベリングバルブに作動時間遅れを発生させるための構成を有する遅延タイプのレベリングバルブを用いても、第１レベリングバルブと第３レベリングバルブとが空気バネから空気を排気することによって空気バネの高さ調整を行うことができるので、作動時間遅れを発生させるための構成を有する遅延タイプのレベリングバルブを用いてハンチングの回避を可能としつつも、車体の高さ変化や傾斜の調整をさらに迅速に行うことができるという効果がある。

請求項６記載の鉄道車両によれば、請求項２から５のいずれかに記載の鉄道車両の奏する効果に加え、制御手段は第２非出力手段を備えている。

請求項７記載の鉄道車両によれば、請求項２から６のいずれかに記載の鉄道車両の奏する効果に加え、第１支持柱と、第２支持柱と、第３支持柱とが、一端が台車に支持される１の併合支持柱で構成されており、その併合支持柱の他端に連結される第１アームと、第２アームと、第３アームとを備えている。

これにより、車体が水平に支持されるように調整を行う場合には、１の車体に対して、２の台車の幅方向両端に配設された４の空気バネの高さを調整するための４の併合支持柱を、それぞれに対応する第１レベリングバルブが空気の給排気を禁止する不感帯の状態になるように調整するだけで、第２レベリングバルブが不感帯にある状態及び第３レベリングバルブが不感帯にある状態を調整することなく車体が水平に支持されるので、日常点検の作業が容易になるという効果がある。

すなわち、第１支持柱と、第２支持柱と、第３支持柱とを備える場合には、前台車の幅方向両端と後台車の幅方向両端とに配設された４の空気バネの高さを調整する１２の支持柱に対して、それぞれのレベリングバルブが不感帯の状態になるように長さを調整しなければ、車体の高さを水平に支持することができないのである。

請求項８記載の鉄道車両によれば、請求項１から７のいずれかに記載の鉄道車両の奏する効果に加え、車両位置取得手段と記憶手段とを備えており、車両位置取得手段の情報と記憶手段の情報とに応じて電磁弁を適切なタイミングで開閉させることができるので、軌道上の勾配が変化する地点や曲線区間を通過する場合のように、予め予測できる車体の高さ変化や傾斜に応じて望ましい走行状態で鉄道車両を走行させることができるという効果がある。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１は第１実施の形態における鉄道車両１の側面図であり、図２は図１に示す鉄道車両１の車体２が上昇した場合の鉄道車両１の側面図である。なお、図１及び図２では鉄道車両１が模式的に図示されている。

ここで、第１実施の形態における鉄道車両１は車体２及び台車３の構成と、台車３に対する空気バネ４の配設とについては、図１１及び図１２に示す従来の鉄道車両（車体１０１、台車１０２、空気バネ１０３）と同様であるためその説明及び図示を省略する。

図１に示すように、第１実施の形態における鉄道車両１は、車体２と、台車３と、台車３に載置され車体１を支持する空気バネ４と、空気バネ４に給気する圧縮空気の空気元だめ５とを備えている。

また、鉄道車両１は、一端が台車３に支持される第１支持柱６と、第１支持柱６の他端に連結される第１アーム７と、車体２に支持されると共に第１アーム７に連結され、第１支持柱６及び第１アーム７を介して台車３に接続される第１レベリングバルブ８と、空気バネ４に空気を給排気するために空気バネ４及び第１レベリングバルブ８を連結する第１空気管路９と、第１空気管路９に介設されて空気の流れを進止する第１電磁弁１０とを備えている。

第１レベリングバルブ８は、空気元だめ５に貯溜された圧縮空気が、第１空気管路９を介して空気バネ４に給排気されるように構成されていると共に、空気の給排気を禁止する不感帯と一定の作動時間遅れとを発生させるための構成を有している。なお、第１レベリングバルブ８のさらなる構成については、図３を参照して後に詳細に説明する。

さらに、第１実施の形態における鉄道車両１は、一端が台車３に支持される第２支持柱１１と、第２支持柱１１の他端に連結される第２アーム１２と、車体２に支持されると共に第２アーム１２に連結され、第２支持柱１１及び第２アーム１２を介して台車３に接続される第２レベリングバルブ１３と、空気バネ４に空気を給排気するために空気バネ４及び第２レベリングバルブ１３を連結する第２空気管路１４と、第２空気管路１４に介設されて空気の流れを進止する第２電磁弁１５とを備えている。

第２レベリングバルブ１３は、空気元だめ５に貯溜された圧縮空気が、第２空気管路１４を介して空気バネ４に給排気されるように構成されていると共に、空気の給排気を禁止する不感帯と一定の作動時間遅れとを発生させるための構成を有している。なお、第２レベリングバルブ１３のさらなる構成については、図３を参照して後に詳細に説明する。

ここで、第２支持柱１１は、第１支持柱６の長さよりも長くなるように調整されており、第１アーム７と第２アーム１２とは略同一長さで構成されているため、第１アーム７が水平にある状態においては、第２アーム１２は正方向へ上昇傾斜されている。

つまり、第１レベリングバルブ８が空気の給排気を禁止する不感帯にある状態においては、第２レベリングバルブ１３は空気バネ４に空気を給気する側に配設されている。

なお、第２電磁弁１５が第２空気管路１４に介設されているため、第２レベリングバルブ１３が空気バネ４に空気を給気する側に配設されていても、第２電磁弁１５を閉塞することによって第２レベリングバルブ１３により空気バネ４に空気が給気されることを抑止できる。

一方、図２に示すように、第２アーム１２が水平にある状態においては、第１アーム７は負方向へ下降傾斜されている。

つまり、第２レベリングバルブ１３が空気の給排気を禁止する不感帯にある状態においては、第１レベリングバルブ８は空気バネ４から空気を排気するように付勢されている。

なお、第１電磁弁１０が第１空気管路９に介設されているため、第１レベリングバルブ８が空気バネ４から空気を排気するように付勢されていても、第１電磁弁１０を閉塞することによって第１レベリングバルブ８により空気バネ４から空気が排気されることを抑止できる。

ここで、図３を参照して、第１レベリングバルブ８及び第２レベリングバルブ１３について詳細に説明する。図３は、第１レベリングバルブ８の断面図である。

なお、第１レベリングバルブ８と第２レベリングバルブ１３との構成は同一であるため、ここでは第１レベリングバルブ８の構成を例にとって説明し、第２レベリングバルブ１３についてはその説明を省略し、さらに図３を参照してその図示を省略する。

第１レベリングバルブ８は、台車３に対する車体２の高さに応じて空気バネ４への空気の給排気を行うことで、空気バネ４の高さを調整するためのバルブであり、本体１６と、主軸１７と、給気弁１８と、排気弁１９と、オイルダンパ２０とを主に備えており、給気弁１８と排気弁１９とは、本体１６を貫通すると共に第１空気管路９に連結される通路によって連結されている。

なお、給気弁１８及び排気弁１９は、バネ（図示せず）の反力により第１空気管路９への通路が閉塞されるように構成されており、吸気弁１８及び排気弁１９を開通させる場合には、バネに抗する抗力を与えることで開通させる。

さらに、オイルダンパ２０は、ピストン２１と、ピストン２１に連結すると共に逆流防止の機能を有する給入弁２２と、ダンパキャップ２３とを主に備えており、これらが油中に浸漬されている。

主軸１７は、第１支持柱６に回動可能に連結された第１アーム７に取着されている。よって、車体２の高さ変化に追随して第１アーム７の傾斜角度が変化すると、主軸１７はその変化に伴って回動される。ただし、主軸１７は、第１アーム７に対して正逆のねじりバネを介して取着されており、正逆方向いずれの方向に対しても、ねじりバネの付勢力により中立点に復帰するように構成されている。

また、主軸１７の上部には上側突起２４が、主軸１７の下部には下側突起２５が、それぞれ設けられている。これにより、上側突起２４が給気弁１８又は排気弁１９のバネに抗する抗力を与えることで給気弁１８又は排気弁１９を開閉させると共に、下側突起２５がピストン２１を左右動させる。

なお、第１レベリングバルブ８は、空気の給排気が禁止される不感帯を設けるために、主軸１７が回動しても給気弁１８又は排気弁１９がすぐに開閉されないように、上側突起２４と給気弁１８及び排気弁１９の間に間隙を有している。これにより、主軸１７の一定の回動角度、つまり、車体２の一定の高さ変化に対しても、空気の給排気を禁止することができる。

車体２の高さ変化や傾斜が発生した場合は、その高さ変化等が第１支持柱６及び第１アーム７を介して第１レベリングバルブ８に伝達され、空気バネ４への空気の給排気が行われる。

例えば、車体２の高さが下降する方向へ変化した場合には、図３（ａ）に示すように、第１アーム７が正方向へ上昇傾斜されることで、ピストン２１が図３（ａ）の右方向へ移動させられると共に、第１レベリングバルブ８の給気弁１８が開通され、空気バネ４に空気が給気される。これにより、空気ばね４が膨張して、車体２が台車３から離間する方向へ上昇する。

一方、車体２の高さが上昇する方向へ変化した場合には、図３（ｂ）に示すように、第１アーム７が負方向へ下降傾斜されることで、ピストン２１が図３（ｂ）の左方向へ移動させられると共に、第１レベリングバルブ８の排気弁１９が開通され、空気バネ４から空気が排気される。これにより、空気ばね４が収縮して車体２が台車３へ向けて下降する。

また、空気バネ４に空気の給排気が行われることで、車体２が台車３に対して上昇又は下降して、第１アーム７の傾斜角度が上昇傾斜又は下降傾斜から水平に戻されると、上側突起２４が給気弁１８及び排気弁１９の間に間隙を有する位置まで戻されると共に給気弁１８及び排気弁１９のバネも戻されることにより、第１レベリングバルブ８の給気弁１８及び排気弁１９が閉塞され、車体２の上昇動作又は下降動作が停止される。

また、オイルダンパ２０は、第１レベリングバルブ８の給気弁１８又は排気弁１９が速やかに閉塞されるのに対し、給気弁１８又は排気弁１９が開通される場合には一定の作動時間遅れを有するように構成されている。

図３（ａ）に示すように、給気弁１８が開通される場合には、第１アーム７が正方向へ上昇傾斜されることで主軸１７が回動して、主軸１７の下部に設けられた下側突起２５がピストン２１を図３（ａ）の右方向へ移動させる。図３（ａ）において、ピストン２１の右側にある給入弁２２は、図３（ａ）の左方向への油の逆流を防止しているため、ピストン２１の右側が油圧室となる。

つまり、ダンパキャップ２３に設けられた絞り孔２６によってダンパの効果を得ることができる。そして、絞り孔２６を油が通過する抵抗によって、第１レベリングバルブ８に一定の作動時間遅れを発生させる。

一方、給気弁１８が閉塞される場合には、本体１６に設けられた逃し孔２７によって抵抗なく油が通過するため、ピストン２１の移動が抑制されず作動時間遅れは発生しない。

なお、排気弁１９が開閉される場合にも、同様の効果が得られる。

この作動時間遅れによって、車体２が瞬間的に振動や傾斜等を起こして空気バネ４の高さが変動した場合でも、空気の給排気がハンチングすることを回避して空気の浪費を防止することができる。

次に、図４を参照して、鉄道車両１の電気的構成について説明する。図４は第１実施の形態における鉄道車両１の電気的構成を示したブロック図である。

制御装置２８は、第１電磁弁１０及び第２電磁弁１５の開閉を制御するための制御装置であり、図４に示すように、ＣＰＵ２９と、ＲＯＭ３０と、ＲＡＭ３１とを備え、これらはバスライン３２を介して入出力ポート３３に接続されている。また、入出力ポート３３には、車両位置取得装置３４とアンプ３５とが接続されている。

ＣＰＵ２９は、バスライン３２により接続された各部を制御する演算装置である。ＲＯＭ３０は、ＣＰＵ２９により実行される制御プログラム（例えば、図５に図示される電磁弁開閉処理のフローチャート）や固定値データ等を格納した書き換え不能な不揮発性のメモリであり、ＲＡＭ３１は、制御プログラムの実行時に各種のワークデータやフラグ等を書き換え可能に記憶するためのメモリである。

車両位置取得装置３４は、軌道上を走行する鉄道車両１の位置情報を取得する装置であり、取得情報をＣＰＵ２９に出力する処理回路（図示せず）を主に備えている。

アンプ３５は、入出力ポート３３を介してＣＰＵ２９からの指示を受信すると、指示に応じて第１電磁弁１０及び第２電磁弁１５への通電の切り替え（オン／オフ）を行う装置である。

なお、ＲＯＭ３０には、電磁弁の開閉を行う軌道上の地点とその地点での出力パターンとが記憶された地点情報３０ａと、第１非出力パターン３０ｂ及び第１上昇パターン３０ｃを含む出力パターンが設定されたテーブルが予め記憶されている。

第１非出力パターン３０ｂは、第１電磁弁１０を開通させると共に第２電磁弁１５を閉塞させることが記憶された出力パターンである。

また、第１上昇パターン３０ｃは、第１電磁弁１０を閉塞させると共に第２電磁弁１５を開通させることが記憶された出力パターンである。

ＣＰＵ２９は、地点情報３０ａに基づいて第１電磁弁１０及び第２電磁弁１５の開閉が必要と判断した場合に、第１非出力パターン３０ｂ及び第１上昇パターン３０ｃを読み出して、読み出した出力パターンに基づいて第１電磁弁１０及び第２電磁弁１５の制御をアンプ３５に指示する。

次に、図５を参照して、制御装置２８で実行される処理について説明する。図５は、電磁弁開閉処理を示すフローチャートである。

図５に示す電磁弁開閉処理は、制御装置２８の電源が投入されている間、ＣＰＵ２９によって繰り返し実行される処理である。

ＣＰＵ２９は、電磁弁開閉処理に関し、まず、車両位置取得装置３４の情報を取得する（Ｓ１）。車両位置取得装置３４からの情報は、軌道上を走行する鉄道車両１の位置情報である。Ｓ１の処理で車両位置取得装置３４からの情報が取得されると、地点情報３０ａの情報を取得する（Ｓ２）。地点情報３０ａからの情報は、電磁弁の開閉を行う軌道上の地点及びその地点での出力パターンである。Ｓ２の処理で地点情報３０ａが取得されると、電磁弁の開閉が必要か否かを判別し（Ｓ３）、電磁弁の開閉が必要ないならば（Ｓ３：Ｎｏ）、電磁弁を開閉させるためのＳ４の処理を行わずにＳ１の処理へ再帰する。

一方、電磁弁の開閉が必要ならば（Ｓ３：ＹＥＳ）、Ｓ２の処理で取得された地点情報３０ａに応じた出力パターンに基づき、アンプ３５へ出力を指示して、電磁弁を開閉させる（Ｓ４）。

ここで、図１及び図２に戻って、Ｓ４の処理で第１電磁弁１０及び第２電磁弁１５への指示がなされ、アンプ３５が第１電磁弁１０及び第２電磁弁１５に通電の切り替え（オン／オフ）を行った場合の鉄道車両１の動作について説明する。

図１に示すように、第１レベリングバルブ８が空気の給排気を禁止する不感帯にある状態では、ＲＯＭ３０に予め記憶された出力パターンのテーブルから、第１非出力パターン３０ｂが選択されている。

第１非出力パターン３０ｂは、上述したように、第１電磁弁１０を開通させると共に第２電磁弁１５を閉塞させることが記憶された出力パターンである。

これにより、第１レベリングバルブ８が不感帯にある状態では、従来の鉄道車両のように第１レベリングバルブが台車３に対する車体２の高さに応じて空気バネ４への空気の給排気を行うことによって、空気バネ４の高さを調整することができる。

また、第１レベリングバルブ８は、作動時間遅れを発生させるための構成を有する遅延タイプのレベリングバルブであるため、車体２が瞬間的に振動や傾斜等を起こして空気バネ４の高さが変動した場合でも、空気の給排気がハンチングすることを回避して空気の浪費を防止することができる。

次に、図２に示すように、図１の状態から車体２の台車３に対する高さを迅速に離間する方向へ上昇させる場合には、ＲＯＭ３０に予め記憶された出力パターンのテーブルから、第１上昇パターン３０ｃが選択される。

第１上昇パターン３０ｃは、上述したように、第１電磁弁１０を閉塞させると共に第２電磁弁１５を開通させることが記憶された出力パターンである。

これにより、第１レベリングバルブ８が不感帯にある状態でも、第２レベリングバルブ１３が空気バネ４に空気を給気する側に配設されているため、空気の給気を抑止している第２電磁弁１５を開通させることによって、空気バネ４への空気の給気を行うことができると共に、空気バネ４の高さ調整を迅速に行うことができる。

また、第１レベリングバルブ８に作動時間遅れを発生させるための構成を有する遅延タイプのレベリングバルブを用いても、第２レベリングバルブ１３が空気バネ４に空気を給気することによって空気バネ４の高さ調整を行うことができるため、第１レベリングバルブ８に作動時間遅れを発生させるための構成を有する遅延タイプのレベリングバルブを用いると共に第１非出力パターン３０ｂが選択されている状態において、ハンチングの回避を可能としつつも、車体２の高さ変化や傾斜の調整を迅速に行うことができる。

また、第１上昇パターン３０ｃにより、空気バネ４に空気の給気が行われることで車体２が台車３に対して上昇して第２アーム１２の傾斜角度が水平になると、第２レベリングバルブ１３が不感帯にある状態となり、従来の鉄道車両のように第２レベリングバルブ１３が台車３に対する車体２の高さに応じて空気バネ４への空気の給排気を行うことによって、空気バネ４の高さを調整することができる。

また、第２レベリングバルブ１３は、作動時間遅れを発生させるための構成を有する遅延タイプのレベリングバルブであるため、車体２が瞬間的に振動や傾斜等を起こして空気バネ４の高さが変動した場合でも、空気の給排気がハンチングすることを回避して空気の浪費を防止することができる。

さらに、図１に示すように、図２の状態から車体２を台車３に向けて迅速に下降させる場合には、ＲＯＭ３０に予め記憶された出力パターンのテーブルから、第１非出力パターン３０ｂが選択される。

これにより、第２レベリングバルブ１３が不感帯にある状態でも、第１レベリングバルブ８が空気バネ４から空気を排気するように付勢されているため、空気の排気を抑止している第１電磁弁１０を開通させることによって、空気バネ４から空気の排気を行うことができると共に、空気バネ４の高さ調整を迅速に行うことができる。

また、第２レベリングバルブ１３に作動時間遅れを発生させるための構成を有する遅延タイプのレベリングバルブを用いても、第１レベリングバルブ８が空気バネ４から空気を排気することによって空気バネ４の高さ調整を行うことができるため、第２レベリングバルブ１３に作動時間遅れを発生させるための構成を有する遅延タイプのレベリングバルブを用いると共に第１上昇パターン３０ｃが選択されている状態において、ハンチングの回避を可能としつつも、車体２の高さ変化や傾斜の調整を迅速に行うことができる。

上述のように、従来の鉄道車両では、車体２の高さが変化して第１アーム７が傾斜されなければ空気バネ４に空気を給排気することができなかったが、第１実施の形態における鉄道車両１によれば、第１電磁弁１０及び第２電磁弁１５の開閉動作を制御する制御装置２８を備えているため、軌道上の勾配が変化する地点や曲線区間を通過する場合のように、予め予測できる車体２の高さ変化や傾斜に応じて車体２の高さ変化や傾斜の調整を行うことができる。

また、車両位置取得装置３４の情報とＲＯＭ３０に予め記憶された地点情報３０ａとに応じて第１電磁弁１０及び第２電磁弁１５を適切なタイミングで開閉させるため、軌道上の勾配が変化する地点や曲線区間を通過する場合のように、予め予測できる車体の高さ変化や傾斜に応じて望ましい走行状態で鉄道車両１を走行させることができる。

なお、第２支持柱１１の長さを調整することによって第１レベリングバルブ８が不感帯にある状態と第２レベリングバルブ１３が不感帯にある状態とにおける車体２の高さをそれぞれ設定することができるため、第２電磁弁１５を開通させて行われる車体２の高さ変化量を鉄道車両ごとに設定することができる。

次に、図６から図８を参照して、第２実施の形態における鉄道車両５０について説明する。第１実施の形態における鉄道車両１は、２のレベリングバルブにより構成されていたが、第２実施の形態における鉄道車両５０は、第３レベリングバルブ５１を追加した３のレベリングバルブにより構成されている。

なお、第２実施の形態における鉄道車両５０は車体２及び台車３の構成と、台車３に対する空気バネ４の配設とについては、図１１及び図１２に示す従来の鉄道車両（車体１０１、台車１０２、空気バネ１０３）と同様であるためその説明及び図示を省略する。また、第１実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。

図６は第２実施の形態における鉄道車両５０の側面図であり、図７は図６に示す鉄道車両５０の車体２が上昇した場合の鉄道車両５０の側面図であり、図８は図６に示す鉄道車両５０の車体２が下降した場合の鉄道車両５０の側面図である。なお、図６から図８では鉄道車両５０が模式的に図示されている。

図６に示すように、第２実施の形態における鉄道車両５０は、第１実施の形態における鉄道車両１に対して、さらに、一端が台車３に支持される第３支持柱５２と、第３支持柱５２の他端に連結される第３アーム５３と、車体２に支持されると共に第３アーム５３に連結され、第３支持柱５２及び第３アーム５３を介して台車３に接続される第３レベリングバルブ５１と、空気バネ４に空気を給排気するために空気バネ４及び第３レベリングバルブ５１を連結する第３空気管路５４と、第３空気管路５４に介設されて空気の流れを進止する第３電磁弁５５とを備えている。

第３レベリングバルブ５１は、空気元だめ５に貯溜された圧縮空気が、第３空気管路５４を介して空気バネ４に給排気されるように構成されていると共に、空気の給排気を禁止する不感帯と一定の作動時間遅れとを発生させるための構成を有している。なお、第３レベリングバルブ５１のさらなる構成については、図３を参照して既に詳細に説明した、第１レベリングバルブ８及び第２レベリングバルブ１３の構成と同一であるためその説明及び図示を省略する。

ここで、第３支持柱５２は、第１支持柱６の長さよりも短くなるように調整されており、第１アーム７と第３アーム５３とは略同一長さで構成されているため、第１アーム７が水平にある状態においては、第３アーム５３は負方向へ下降傾斜されている。

つまり、第１レベリングバルブ８が空気の給排気を禁止する不感帯にある状態においては、第２レベリングバルブ１３は空気バネ４に空気を給気する側に配設されており且つ第３レベリングバルブ５１は空気バネ４から空気を排気する側に配設されている。

なお、第２電磁弁１５が第２空気管路１４に介設されているため、第２レベリングバルブ１３が空気バネ４に空気を給気する側に配設されていても、第２電磁弁１５を閉塞することによって第２レベリングバルブ１３により空気バネ４に空気が給気されることを抑止できると共に、第３電磁弁５５が第３空気管路５４に介設されているため、第３レベリングバルブ５１が空気バネ４から空気を排気する側に配設されていても、第３電磁弁５５を閉塞することによって第３レベリングバルブ５１により空気バネ４から空気が排気されることを抑止できる。

また、図７に示すように、第２アーム１２が水平にある状態においても、第３アーム５３は負方向へ下降傾斜されている。

つまり、第２レベリングバルブ１３が空気の給排気を禁止する不感帯にある状態においては、第１レベリングバルブ８は空気バネ４から空気を排気するように付勢されており且つ第３レベリングバルブ５１は空気バネ４から空気を排気するように付勢されている。

なお、第１電磁弁１０が第１空気管路９に介設されているため、第１レベリングバルブ８が空気バネ４から空気を排気するように付勢されていても、第１電磁弁１０を閉塞することによって第１レベリングバルブ８により空気バネ４から空気が排気されることを抑止できると共に、第３電磁弁５５が第３空気管路５４に介設されているため、第３レベリングバルブ５１が空気バネ４から空気を排気するように付勢されていても、第３電磁弁５５を閉塞することによって第３レベリングバルブ５１により空気バネ４から空気が排気されることを抑止できる。

さらに、図８に示すように、第３アーム５３が水平にある状態においては、第１アーム７は正方向へ上昇傾斜され且つ第２アーム１２は正方向へ上昇傾斜されている。

つまり、第３レベリングバルブ５１が空気の給排気を禁止する不感帯にある状態においては、第１レベリングバルブ８は空気バネ４に空気を給気するように付勢されており且つ第２レベリングバルブ１３は空気バネ４に空気を給気するように付勢されている。

なお、第１電磁弁１０が第１空気管路９に介設されているため、第１レベリングバルブ８が空気バネ４に空気を給気するように付勢されていても、第１電磁弁１０を閉塞することによって第１レベリングバルブ８により空気バネ４に空気が給気されることを抑止できると共に、第２電磁弁１５が第２空気管路１４に介設されているため、第２レベリングバルブ１３が空気バネ４に空気を給気するように付勢されていても、第２電磁弁１５を閉塞することによって第２レベリングバルブ１３により空気バネ４に空気が給気されることを抑止できる。

次に、図９を参照して、鉄道車両５０の電気的構成について説明する。図９は第２実施の形態における鉄道車両５０の電気的構成を示したブロック図である。

なお、第２実施の形態における鉄道車両５０の制御装置５６の構成については、第１実施の形態における鉄道車両１の制御装置２８の構成に対し、さらに、第３電磁弁の開閉を制御させる構成を追加したのみであるため、同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。

制御装置５６は、第１電磁弁１０と第２電磁弁１５と第３電磁弁５５との開閉を制御するための制御装置であり、図９に示すように、ＣＰＵ２９と、ＲＯＭ５７と、ＲＡＭ３１とを備え、これらはバスライン３２を介して入出力ポート３３に接続されている。また、入出力ポート３３には、車両位置取得装置３４とアンプ３５とが接続されている。

車両位置取得装置３４は、軌道上を走行する鉄道車両５０の位置情報を取得する装置であり、取得情報をＣＰＵ２９に出力する処理回路（図示せず）を主に備えている。

アンプ３５は、入出力ポート３３を介してＣＰＵ２９からの指示を受信すると、指示に応じて第１電磁弁１０と、第２電磁弁１５と、第３電磁弁５５とへの通電の切り替え（オン／オフ）を行う装置である。

なお、ＲＯＭ５７には、電磁弁の開閉を行う軌道上の地点情報５７ａと、第２非出力パターン５７ｂと、第２上昇パターン５７ｃと、第１下降パターン５７ｄと、第３上昇パターン５７ｅと、第２下降パターン５７ｆとを含む出力パターンが設定されたテーブルが予め記憶されている。

第２非出力パターン５７ｂは、第１電磁弁１０を開通させると共に第２電磁弁１５と第３電磁弁５５とを閉塞させることが記憶された出力パターンである。

また、第２上昇パターン５７ｃは、第１電磁弁１０と第３電磁弁５５とを閉塞させると共に第２電磁弁１５を開通させることが記憶された出力パターンである。

第１下降パターン５７ｄは、第１電磁弁１０と第２電磁弁１５とを閉塞させると共に第３電磁弁５５を開通させることが記憶された出力パターンである。

また、第３上昇パターン５７ｅは、第１電磁弁１０と第２電磁弁１５とを開通させると共に第３電磁弁５５を閉塞させることが記憶された出力パターンである。

さらに、第２下降パターン５７ｆは、第１電磁弁１０と第３電磁弁５５とを開通させると共に第２電磁弁１５を閉塞させることが記憶された出力パターンである。

ＣＰＵ２９は、地点情報５７ａに基づいて第１電磁弁１０と、第２電磁弁１５と、第３電磁弁５５との開閉が必要と判断した場合に、第２非出力パターン５７ｂと、第２上昇パターン５７ｃと、第１下降パターン５７ｄと、第３上昇パターン５７ｅと、第２下降パターン５７ｆとを読み出して、読み出した出力パターンに基づいて第１電磁弁１０と、第２電磁弁１５と、第３電磁弁５５との制御をアンプ３５に指示する。

なお、第２実施の形態における鉄道車両５０の制御装置５６で実行される処理については、図５に示す第１実施の形態における鉄道車両１の制御装置２８で実行される処理と同様であるためその説明及び図示を省略する。

ここで、図６から図８に戻って、アンプ３５が第１電磁弁１０と、第２電磁弁１５と、第３電磁弁５５とに通電の切り替え（オン／オフ）を行った場合の鉄道車両５０の動作について説明する。

図６に示すように、第１レベリングバルブ８が空気の給排気を禁止する不感帯にある状態では、ＲＯＭ５７に予め記憶された出力パターンのテーブルから、第２非出力パターン５７ｂが選択されている。

第２非出力パターン５７ｂは、上述したように、第１電磁弁１０を開通させると共に第２電磁弁１５と第３電磁弁５５とを閉塞させることが記憶された出力パターンである。

次に、図７に示すように、図６の状態から車体２の台車３に対する高さを迅速に離間する方向へ上昇させる場合には、ＲＯＭ５７に予め記憶された出力パターンのテーブルから、第２上昇パターン５７ｃが選択される。

第２上昇パターン５７ｃは、上述したように、第１電磁弁１０と第３電磁弁５５とを閉塞させると共に第２電磁弁１５を開通させることが記憶された出力パターンである。

また、第１レベリングバルブ８に作動時間遅れを発生させるための構成を有する遅延タイプのレベリングバルブを用いても、第２レベリングバルブ１３が空気バネ４に空気を給気することによって空気バネ４の高さ調整を行うことができるため、第１レベリングバルブ８に作動時間遅れを発生させるための構成を有する遅延タイプのレベリングバルブを用いると共に第２非出力パターン５７ｂが選択されている状態において、ハンチングの回避を可能としつつも、車体２の高さ変化や傾斜の調整を迅速に行うことができる。

また、第２上昇パターン５７ｃにより、空気バネ４に空気の給気が行われることで車体２が台車３に対して上昇して第２アーム１２の傾斜角度が水平になると、第２レベリングバルブ１３が不感帯にある状態となり、従来の鉄道車両のように第２レベリングバルブ１３が台車３に対する車体２の高さに応じて空気バネ４への空気の給排気を行うことによって、空気バネ４の高さを調整することができる。

さらに、図６に示すように、図７の状態から車体２を台車３に向けて迅速に下降させる場合には、ＲＯＭ５７に予め記憶された出力パターンのテーブルから、第２非出力パターン５７ｂが選択される。

また、第２レベリングバルブ１３に作動時間遅れを発生させるための構成を有する遅延タイプのレベリングバルブを用いても、第１レベリングバルブ８が空気バネ４から空気を排気することによって空気バネ４の高さ調整を行うことができるため、第２レベリングバルブ１３に作動時間遅れを発生させるための構成を有する遅延タイプのレベリングバルブを用いると共に第２上昇パターン５７ｃが選択されている状態において、ハンチングの回避を可能としつつも、車体２の高さ変化や傾斜の調整を迅速に行うことができる。

ここで、車体２を台車３に向けて迅速に下降させる場合には、ＲＯＭ５７に予め記憶された出力パターンのテーブルから、第２下降パターン５７ｆが選択されてもよい。

第２下降パターン５７ｆは、上述したように、第１電磁弁１０と第３電磁弁５５とを開通させると共に第２電磁弁１５を閉塞させることが記憶された出力パターンである。

これにより、第２レベリングバルブ１３が不感帯にある状態でも、第１レベリングバルブ８が空気バネ４から空気を排気するように付勢され且つ第３レベリングバルブ５１が空気バネ４から空気を排気するように付勢されているため、空気の排気を抑止している第１電磁弁１０及び第３電磁弁５５を開通させることによって、空気バネ４から空気の排気を行うことができると共に、第１レベリングバルブ８又は第３レベリングバルブ５１が単独で空気バネ４から空気を排気する場合に比較して排気される空気流量が倍になるため、空気バネ４の高さ調整をさらに迅速に行うことができる。

さらに、図８に示すように、図６の状態から車体２を台車３に向けて迅速に下降させる場合には、ＲＯＭ５７に予め記憶された出力パターンのテーブルから、第１下降パターン５７ｄが選択される。

第１下降パターン５７ｄは、上述したように、第１電磁弁１０と第２電磁弁１５とを閉塞させると共に第３電磁弁５５を開通させることが記憶された出力パターンである。

これにより、第１レベリングバルブ８が不感帯にある状態でも、第３レベリングバルブ５１が空気バネ４から空気を排気する側に配設されているため、空気の排気を抑止している第３電磁弁５５を開通させることによって、空気バネ４から空気の排気を行うことができると共に、空気バネ４の高さ調整を迅速に行うことができる。

また、第１レベリングバルブ８に作動時間遅れを発生させるための構成を有する遅延タイプのレベリングバルブを用いても、第３レベリングバルブ５１が空気バネ４から空気を排気することによって空気バネ４の高さ調整を行うことができるため、第１レベリングバルブ８に作動時間遅れを発生させるための構成を有する遅延タイプのレベリングバルブを用いると共に第２非出力パターン５７ｂが選択されている状態において、ハンチングの回避を可能としつつも、車体２の高さ変化や傾斜の調整を迅速に行うことができる。

また、第１下降パターン５７ｄにより、空気バネ４から空気の排気が行われることで車体２が台車３に対して下降して第３アーム５３の傾斜角度が水平になると、第３レベリングバルブ５１が不感帯にある状態となり、従来の鉄道車両のように第３レベリングバルブ５１が台車３に対する車体２の高さに応じて空気バネ４への空気の給排気を行うことによって、空気バネ４の高さを調整することができる。

また、第３レベリングバルブ５１は、作動時間遅れを発生させるための構成を有する遅延タイプのレベリングバルブであるため、車体２が瞬間的に振動や傾斜等を起こして空気バネ４の高さが変動した場合でも、空気の給排気がハンチングすることを回避して空気の浪費を防止することができる。

さらに、図６に示すように、図８の状態から車体２の台車３に対する高さを迅速に離間する方向へ上昇させる場合には、ＲＯＭ５７に予め記憶された出力パターンのテーブルから、第２非出力パターン５７ｂが選択される。

これにより、第３レベリングバルブ５１が不感帯にある状態でも、第１レベリングバルブ８が空気バネ４に空気を給気するように付勢されているため、空気の給気を抑止している第１電磁弁１０を開通させることによって、空気バネ４に空気の給気を行うことができると共に、空気バネ４の高さ調整を迅速に行うことができる。

また、第３レベリングバルブ５１に作動時間遅れを発生させるための構成を有する遅延タイプのレベリングバルブを用いても、第１レベリングバルブ８が空気バネ４に空気を給気することによって空気バネ４の高さ調整を行うことができるため、第３レベリングバルブ５１に作動時間遅れを発生させるための構成を有する遅延タイプのレベリングバルブを用いると共に第１下降パターン５７ｄが選択されている状態においてハンチングの回避を可能としつつも、車体２の高さ変化や傾斜の調整を迅速に行うことができる。

ここで、車体２を台車３に向けて迅速に上昇させる場合には、ＲＯＭ５７に予め記憶された出力パターンのテーブルから、第３上昇パターン５７ｅが選択されてもよい。

第３上昇パターン５７ｅは、上述したように、第１電磁弁１０と第２電磁弁１５とを開通させると共に第３電磁弁５５を閉塞させることが記憶された出力パターンである。

これにより、第３レベリングバルブ５１が不感帯にある状態でも、第１レベリングバルブ８が空気バネ４に空気を給気するように付勢され且つ第２レベリングバルブ１３が空気バネ４に空気を給気するように付勢されているため、空気の給気を抑止している第１電磁弁１０及び第２電磁弁１５を開通させることによって、空気バネ４に空気の給気を行うことができると共に、第１レベリングバルブ８又は第２レベリングバルブ１３が単独で空気バネ４に空気を給気する場合に比較して給気される空気流量が倍になるため、空気バネ４の高さ調整をさらに迅速に行うことができる。

上述のように、従来の鉄道車両では、車体２の高さが変化して第１アーム７が傾斜されなければ空気バネ４に空気を給排気することができなかったが、第２実施の形態における鉄道車両５０によれば、第１電磁弁１０と、第２電磁弁１５と、第３電磁弁５５との開閉動作を制御する制御装置５６を備えているため、軌道上の勾配が変化する地点や曲線区間を通過する場合のように、予め予測できる車体２の高さ変化や傾斜に応じて車体２の高さ変化や傾斜の調整を行うことができる。

また、車両位置取得装置３４の情報とＲＯＭ５７に予め記憶された地点情報５７ａとに応じて第１電磁弁１０と、第２電磁弁１５と、第３電磁弁５５とを適切なタイミングで開閉させるため、軌道上の勾配が変化する地点や曲線区間を通過する場合のように、予め予測できる車体の高さ変化や傾斜に応じて望ましい走行状態で鉄道車両５０を走行させることができる。

なお、第２支持柱１１及び第３支持柱５２の長さを調整することによって第１レベリングバルブ８が不感帯にある状態と、第２レベリングバルブ１３が不感帯にある状態と、第３レベリングバルブ５１が不感帯にある状態とにおける車体２の高さをそれぞれ設定することができるため、第２電磁弁１５及び第３電磁弁５５を開通させて行われる車体２の高さ変化量を鉄道車両ごとに設定することができる。

次に、図１０を参照して、第３実施の形態における鉄道車両について説明する。第２実施の形態における鉄道車両５０は、第１アーム７に連結される第１支持柱６と、第２アーム１２に連結される第２支持柱１１と、第３アーム５３に連結される第３支持柱５２とが、それぞれ台車３に支持されるように構成されていたが、第３実施の形態における鉄道車両は、第１支持柱６と、第２支持柱１１と、第３支持柱５２とが１の併合支持柱７０で構成されている。

なお、第３実施の形態における鉄道車両は車体２及び台車３の構成と、台車３に対する空気バネ４の配設とについては、図１１及び図１２に示す従来の鉄道車両（車体１０１、台車１０２、空気バネ１０３）と同様であるためその説明及び図示を省略する。また、第２実施の形態における鉄道車両５０と同一の部分については、同一の符号を付してその説明及び図示を省略する。

図１０は、併合支持柱７０に連結された第１アーム７及び第１レベリングバルブ８と、第２アーム１２及び第２レベリングバルブ１３と、第３アーム５３及び第３レベリングバルブ５１との側面図である。

図１０に示すように、第３実施の形態における鉄道車両は、第２実施の形態における鉄道車両５０に対して、第１支持柱６と、第２支持柱１１と、第３支持柱５２とが１の併合支持柱７０で構成されている。

ここで、一端が台車３に支持される併合支持柱７０は、第１アーム７と、第２アーム１２と、第３アーム５３とが略同一長さで構成されているため、併合支持柱７０に連結される第１アーム７が水平にある状態においては、第２アーム１２が正方向へ上昇傾斜されると共に、第３アーム５３が負方向へ下降傾斜されている。

これにより、第３実施の形態における鉄道車両は、第２実施の形態における鉄道車両５０と同様な効果を奏することができる。

さらに、車体２が水平に支持されるように調整を行う場合には、１の車体２に対して、２の台車３の幅方向両端に配設された４の空気バネ４の高さを調整するための４の併合支持柱７０を、それぞれに対応する第１レベリングバルブ８が空気の給排気を禁止する不感帯の状態になるように調整するだけで、第２レベリングバルブ１３が不感帯にある状態及び第３レベリングバルブ５１が不感帯にある状態を調整することなく車体が水平に支持されるので、日常点検の作業が容易になる。

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能であることは容易に推察できるものである。

例えば、鉄道車両が軌道上の曲線区間を通過する場合に、遠心力により車体の重心が台車の中立直上から曲線の外側へ移動してしまい、車体が台車に対して左右変位を起こすことを防止するために、本発明を実施してもよい。

つまり、車体と台車とに対して支持されると共に車体に対して水平に配設された空気シリンダと、一端が台車に支持されると共に車体に対して水平に配設された連結棒と、車体に支持されると共に連結棒に連結され、連結棒を介して台車に接続される２のレベリングバルブと、空気シリンダに空気を給排気するために空気シリンダのヘッド側室又はロッド側室とレベリングバルブとを連結する２の空気管路と、それぞれの空気管路に介設されて空気の流れを進止する２の電磁弁と、電磁弁の開閉を制御する制御装置とを備えており、２のレベリングバルブが、空気管路を介して空気シリンダのヘッド側室及びロッド側室に空気を給排気することで空気シリンダ内のピストンを左右動させて、車体の重心を台車の中立直上に復帰させることができるように構成する。

なお、２のレベリングバルブは、予め空気シリンダのヘッド側室及びロッド側室に空気を給気する側に配設されている。

しかし、空気の流れを進止する２の電磁弁がそれぞれの空気管路に介設されているため、電磁弁を閉塞することによってレベリングバルブにより空気シリンダに空気が給気されることを抑止できる。

ここで、車体の重心を迅速に台車の中立直上に復帰させる場合には、制御装置によって２の電磁弁の開閉動作を制御させることで、車体の重心を台車の中立直上に復帰させて、車体が台車に対して左右変位を起こすことを防止する。

また、制御装置によって２の電磁弁の開閉動作を制御させることで、車体をホームに近接させてバリアフリーを行ったり、すれ違う鉄道車両から車体を離間させて乗車時の不快感を低減したり、分岐器通過前にストッパから車体を離間させてストッパへの干渉による衝撃を緩和することができる。

本発明の第１実施の形態における鉄道車両の側面図である。図１に示す鉄道車両の車体が上昇した場合の鉄道車両の側面図である。第１レベリングバルブの断面図である。鉄道車両の電気的構成を示したブロック図である。電磁弁開閉処理を示すフローチャートである。本発明の第２実施の形態における鉄道車両の側面図である。図６に示す鉄道車両の車体が上昇した場合の鉄道車両の側面図である。図６に示す鉄道車両の車体が下降した場合の鉄道車両の側面図である。鉄道車両の電気的構成を示したブロック図である。併合支持柱に連結された第１アーム及び第１レベリングバルブと、第２アーム及び第２レベリングバルブと、第３アーム及び第３レベリングバルブとの側面図である。従来の鉄道車両を模式的に示す模式図であり、（ａ）は、鉄道車両の側面図であり、（ｂ）は、（ａ）の矢印ＸＩｂ方向視における鉄道車両の平面図である。台車上における空気バネ等の配設位置を模式的に示した従来の鉄道車両の斜視図である。レベリングバルブ等を模式的に示す従来の鉄道車両の側面図である。

１，５０鉄道車両
２車体
３台車
４空気バネ
６第１支持柱
７第１アーム
８第１レベリングバルブ
９第１空気管路
１０第１電磁弁
１１第２支持柱
１２第２アーム
１３第２レベリングバルブ
１４第２空気管路
１５第２電磁弁
２８，５６制御装置（制御手段）
３０，５７ＲＯＭ（記憶手段）
３０ａ地点情報（電磁弁の開閉を行う軌道上の地点）
３０ｂ第１非出力パターン（第１非出力手段）
３０ｃ第１上昇パターン（第１上昇手段）
３４車両位置取得装置（車両位置取得手段）
５１第３レベリングバルブ
５２第３支持柱
５３第３アーム
５４第３空気管路
５５第３電磁弁
５７ａ地点情報（電磁弁の開閉を行う軌道上の地点）
５７ｂ第２非出力パターン（第２非出力手段）
５７ｃ第２上昇パターン（第２上昇手段）
５７ｄ第１下降パターン（第１下降手段）
５７ｅ第３上昇パターン（第３上昇手段）
５７ｆ第２下降パターン（第２下降手段）
７０併合支持柱

Claims

台車に載置され車体を支持する空気バネと、前記車体に支持されると共に前記車体の前記台車に対する高さを調整するように前記空気バネに空気を給排気する第１レベリングバルブと、前記台車に支持される第１支持柱と、前記第１レベリングバルブと前記第１支持柱とを連結する第１アームと、前記空気バネに空気を給排気するために前記空気バネと前記第１レベリングバルブとを連結する第１空気管路とを備え、前記第１レベリングバルブが作動時間遅れを発生させるための構成を有する遅延タイプのレベリングバルブで構成される鉄道車両において、
前記車体に支持されると共に前記車体の前記台車に対する高さを調整するように前記空気バネに空気を給排気する第２レベリングバルブと、
前記台車に支持される第２支持柱と、
前記第２レベリングバルブと前記第２支持柱とを連結する第２アームと、
前記空気バネに空気を給排気するために前記空気バネと前記第２レベリングバルブとを連結する第２空気管路と、
前記第１空気管路に介設されて空気の流れを進止する第１電磁弁と、
前記第２空気管路に介設されて空気の流れを進止する第２電磁弁と、
前記第１電磁弁及び前記第２電磁弁の開閉動作を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記第１電磁弁を開通させると共に前記第２電磁弁を閉塞させる第１非出力手段を備え、
前記第１レベリングバルブが空気の給排気を禁止する不感帯にある状態では、前記第２レベリングバルブが前記空気バネに空気を給気する側に配設され、
前記制御手段は、前記第１電磁弁を閉塞させると共に前記第２電磁弁を開通させ、前記第１レベリングバルブが空気の給排気を禁止する不感帯にある状態から前記車体の高さを上昇させる第１上昇手段を備えていることを特徴とする鉄道車両。
前記第１レベリングバルブが空気の給排気を禁止する不感帯にある状態において、前記空気バネから空気を排気する側に配設される第３レベリングバルブと、
前記台車に支持される第３支持柱と、
前記第３レベリングバルブと前記第３支持柱とを連結する第３アームと、
前記空気バネに空気を給排気するために前記空気バネと前記第３レベリングバルブとを連結する第３空気管路と、
前記第３空気管路に介設されて空気の流れを進止すると共に前記制御手段により開閉動作が制御される第３電磁弁とを備え、
前記制御手段は、前記第１電磁弁と前記第３電磁弁とを閉塞させると共に前記第２電磁弁を開通させ、前記第１レベリングバルブが空気の給排気を禁止する不感帯にある状態から前記車体の高さを上昇させる第２上昇手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の鉄道車両。
前記制御手段は、前記第１電磁弁と前記第２電磁弁とを閉塞させると共に前記第３電磁弁を開通させ、前記第１レベリングバルブが空気の給排気を禁止する不感帯にある状態から前記車体の高さを下降させる第１下降手段を備えていることを特徴とする請求項２記載の鉄道車両。
前記制御手段は、前記第１電磁弁と前記第２電磁弁とを開通させると共に前記第３電磁弁を閉塞させ、前記第３レベリングバルブが空気の給排気を禁止する不感帯にある状態から前記車体の高さを上昇させる第３上昇手段を備えていることを特徴とする請求項２又は３に記載の鉄道車両。
前記制御手段は、前記第１電磁弁と前記第３電磁弁とを開通させると共に前記第２電磁弁を閉塞させ、前記第２レベリングバルブが空気の給排気を禁止する不感帯にある状態から前記車体の高さを下降させる第２下降手段を備えていることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の鉄道車両。
前記制御手段は、前記第１電磁弁を開通させると共に前記第２電磁弁と前記第３電磁弁とを閉塞させる第２非出力手段を備えていることを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載の鉄道車両。
前記第１支持柱と、前記第２支持柱と、前記第３支持柱とが１の併合支持柱で構成され、前記第１レベリングバルブに連結する前記第１アームと、前記第２レベリングバルブに連結する前記第２アームと、前記第３レベリングバルブに連結する前記第３アームとが前記併合支持柱に連結されていることを特徴とする請求項２から６のいずれかに記載の鉄道車両。
軌道上を走行する前記鉄道車両の位置情報を取得する車両位置取得手段と、
前記電磁弁の開閉を行う軌道上の地点が予め記憶された記憶手段とを備え、
前記制御手段は、前記車両位置取得手段の情報と前記記憶手段の情報とに応じて前記電磁弁を開閉させて前記車体の高さ変化や傾斜の調整を行うことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の鉄道車両。