JPH0687447A - 鉄道車両の床面とプラットホームとの段差制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 列車が駅に停車した際、車体床面とプラット
ホームとの段差を減少させる。 【構成】 空気ばね台車を有する鉄道車両において、車
両が駅に停車した際に、速度計からの速度信号、乗降ド
アの開閉指令信号、乗務員の手動操作などの手段により
弁の開閉を行う弁開閉制御方法の内任意の方法により、
前後台車の各空気ばねの給排気を行い、少なくともプラ
ットホーム側の空気ばねをストッパ当りさせ、車体床面
とプラットホームとの段差を減少させる鉄道車両の床面
とプラットホームとの段差制御方法である。 【効果】 乗客の乗降が楽にでき、身障者や車いすでの
乗降が安全にできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、列車が駅に停車した
際、車体床面とプラットホームとの段差を減少させるた
めの鉄道車両の床面とプラットホームとの段差制御方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】空気ばね台車を有する鉄道車両は、個々
の空気ばね高さを連結棒を用いて機械的に検知し、その
動きを高さ調整弁のレバーに伝えて弁の開閉を行い、空
気ばねの高さの修正や内圧の調整を行っていた。この高
さ調整弁による空気ばね高さの制御目標は、走行中も駅
停車中も変りなく同じであり、車輪の摩耗や軸ばねのた
わみを考慮して、常に車体床面がプラットホームより相
当高い位置（通常５０〜１００ｍｍ）となるように設定
されている。

【０００３】したがって、車輪の摩耗度、乗車率に応じ
て車体床面とプラットホームとの段差はその都度異なっ
ており、またほとんどの場合に段差が生じていた。しか
し、列車が駅に停車した際の車体床面とプラットホーム
との段差を解消する技術は、従来は見られなかった。

【０００４】また、出願人は、空気ばね台車を有する鉄
道車両の傾斜を電子的に制御する方法を種々発明し出願
しているが、その中に鉄道車両の車体制御方法（特開平
３−１６７０７１号公報）がある。しかし、上記発明は
いずれも曲線路における車体傾斜の制御を目的としたも
のであり、例えば上記特開平３−１６７０７１号公報に
記載された発明は、曲線路において傾斜している車体を
水平になるように空気ばねの高さを制御するものであ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のごとく、従来の
空気ばね台車を有する鉄道車両は、空気ばね高さ調整弁
により車体を不感帯内の姿勢に維持するものであり、ま
た空気ばねの電子制御方法は曲線路における車体制御を
目的としたものであって、列車が駅に停車した際の車体
床面とプラットホームとの段差を解消する方法は見られ
なかった。ところが、上記段差は、一般の健康者の乗降
には別段支障とはならないが、肢体不自由者や車いすの
乗客には大きな障害となっている。

【０００６】この発明は、かかる現状にかんがみて、列
車が駅に停車した際、肢体不自由者や車いすの乗客が安
全でスムーズに乗降できるように、車体床面とプラット
ホームとの段差を減少するための段差制御方法を提供す
るものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するため、列車が駅に停車した際の車体床面とプ
ラットホームとの段差を減少させるための手段について
種々研究した。その結果、通常空気ばねのパンク時のス
トッパとエアドーム（外筒）との隙間は２０〜３５ｍｍ
程度に設定されているが、中立高さの空気ばねをストッ
パに接触する位置まで下げれば、車体床面高さを２０〜
３５ｍｍ低くできることに気付いた。この発明は、上記
の知見に基づいてなされたものである。

【０００８】すなわち、この発明の鉄道車両の床面とプ
ラットホームとの段差制御方法は、空気ばね台車を有す
る鉄道車両において、車両が駅に停車する直前または停
車した際に前後台車の各空気ばねの給排気を行うことに
より、空気ばねの制御目標高さを走行中とは異なる高さ
に設定し、車体床面とプラットホームとの段差を減少さ
せるのである。

【０００９】

【作用】列車が駅に停車する直前または停車した際、各
空気ばねの空気を排気して、ストッパ当りするまで内圧
を下げることにより、車体床面の高さを２０〜３５ｍｍ
程度低くすることができる。その結果、車体床面とプラ
ットホームとの段差を減少し、乗客の乗降が楽にできる
ようになる。

【００１０】この発明の実施による列車が駅に停車する
直前または停車した際の空気ばね高さの変更は、空気ば
ね高さの制御を通常の高さ調整弁の開閉により機械的に
行う車両に適用した場合と、高さ調整弁の代りに、各空
気ばねに給気弁と排気弁を設け、センサの高さ検知信号
により弁の開閉を行う電子制御による車両に適用した場
合とがある。

【００１１】高さ調整弁を有する場合は、制御信号によ
り高さ調整弁を上下方向にスライドさせる機構を介して
車体側に取着し、弁を開閉するレバーを台車側に取着し
て構成するか、または逆に高さ調整弁を台車側に取着
し、弁を開閉するレバーを取付け位置移動機構を介して
台車側に取着して構成する。そして、速度計からの速度
信号等の制御信号により、スライド機構または取付け位
置移動機構を介してレバーを操作し、弁を排気側に開い
て排気を行い、空気ばねをストッパ当りさせる。このよ
うにストッパ当りしたときは、レバーは高さ調整弁の不
感帯内に位置するように構成されており、空気ばね内の
空気は封じ込め状態となる。

【００１２】また、上記のスライド機構またはレバー取
付位置移動機構を設ける代りに、高さ調整弁と空気ばね
を結ぶ配管途中に締切弁を設けると共に空気ばねに排気
弁を設け、締切弁を閉じ排気弁を開いて空気ばねの空気
を排気してストッパ当りをさせることができる。この場
合もストッパ当りした際は空気ばね内の空気は封じ込め
状態とする。

【００１３】なお、上記のごとくストッパ当りした状態
で空気ばね内の空気を封じ込め状態とするのは以下の理
由による。空気ばねの標準圧力すなわち高さ調整弁の作
動時の不感帯域に納まる圧力は、満車時は５気圧、空車
時は２気圧であり、この標準圧力より０．３〜０．５気
圧低くなるように排気すれば、空気ばねはストッパ当り
するまで下げることができる。したがって、これ以上の
排気はむだであり、また駅を発車する際に空気ばねの内
圧を高さ調整弁の不感帯域まで上げるのに給気時間が長
くなり、列車運行上望ましくないためである。

【００１４】客の乗降が終り駅を発車する際は、空気ば
ね高さを上げる信号により、レバーを給気側に動かして
給気し、高さ調整弁の動作により本来のばね高さ調整に
もどる。

【００１５】一方、給気弁と排気弁の電子制御を有する
場合は、高さセンサ等のセンサからの検知信号に基づく
動作指令により、給気弁と排気弁を操作し、空気ばねの
内圧をストッパ当りまで減少させる。

【００１６】上記のような高さ調整弁を開閉したり、あ
るいは給気弁と排気弁を使って電子制御する方法は、前
後台車の各空気ばねの排気を一様に行い、ストッパ当り
まで車体を水平に下げて、車体床面とプラットホームと
の段差を減少させる場合である。しかし、さらにプラッ
トホーム側の空気ばねのみをストッパ当りするまでの範
囲で任意に下げ、反対側の空気ばねを逆に伸長して車体
をプラットホーム側へ傾斜させて車体床面とプラットホ
ームとの段差を減少させることもできる。

【００１７】上記空気ばねの空気を給排気してばね高さ
を加減するための操作は、例えば次の方法等により行う
ことができる。 （１）速度計からの速度信号を検知し、停車時に弁の開
閉を行う。 （２）車体乗降ドアの開閉指令信号に連動して弁の開閉
を行う。 （３）乗務員の手動操作により弁の開閉を行う。 なお、手動操作による場合は、誤作動を防止するため、
列車が停車し、かつ乗降ドアの開閉指令信号がでた後操
作できるように安全処置を講ずることが必要である。

【００１８】

【実施例】

実施例１ この発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は各
空気ばねに給気弁と排気弁を設け空気ばね高さを電子制
御する車両ににおいて、この発明の方法を実施するため
の鉄道車両の空気ばね装置の一例を示す。

【００１９】図１に示すように、鉄道車両の前台車９と
後台車１０の左右側に設けた空気ばね１、２および３、
４のそれぞれに、高さセンサとしてロータリエンコーダ
５を車体側に取着し、このロータリエンコーダの回転角
を計るレバーを台車側に取着して設置する。また、元空
気溜６と各空気ばね１、２、３、４の間を接続した配管
７の途中に各空気ばねに対する給気弁１１、１２、１
３、１４を設けると共に、他に設けた配管に排気弁１
５、１６、１７、１８を設ける。そして、各ロータリエ
ンコーダ５の検出信号と共に、傾斜角センサ１９の車体
傾斜角検出信号を制御器８に入力するように構成し、さ
らに各給気弁および排気弁を開閉する制御器８からの出
力を伝えるための配線をする。

【００２０】上記の高さセンサと給気弁、排気弁で空気
ばねの給排気を行う場合の操作を図２、図３に基づいて
説明する。図２に示すように、速度計からの速度信号、
乗降ドアの開指令信号、あるいは乗降ドアの開信号と共
に乗務員の手動操作による指令信号などの弁開閉制御方
法から選んだ所定の信号と共にロータリエンコーダ５か
らのばね高さ信号を制御器８に入力し、ここでばね高さ
とストッパ当り高さとを比較してばね高さが高い場合に
は排気弁を開き、かつ給気弁を閉じて排気を行い、各空
気ばねをストッパ当りさせる。なお、この際、排気弁の
開時間は予め制御器８に入力しておき、所定時間を経過
したのち自動的に閉じるようにする。また、ばね高さが
ストッパ当りしている場合には排気弁と給気弁は共に閉
じてストッパ当りの状態を保持する。上記のごとく空気
ばねがストッパ当りした状態では、車体床面の高さは２
０〜３５ｍｍ低くなりプラットホームとの段差は減少す
る。排気弁の排気時間は、予めその空気ばねがストッパ
当りするまでに要する時間を測定して設定する。このよ
うに排気時間を限定することにより、余分な排気を避け
て再び不感帯域内のばね高さにもどす際の給気時間を節
減することができる。

【００２１】乗客の乗降が終り、空気ばね高さを上記ス
トッパ当りから通常の状態にもどす際は、図３に示すよ
うに、上記弁開閉制御方法から選んだ所定の信号と共に
ロータリエンコーダ５からのばね高さ信号を制御器８に
入力し、そのばね高さがロータリエンコーダ５に設定さ
れている不感帯内に有るか否かを判断し、不感帯内にあ
る場合には排気弁、給気弁を共に閉じる。また、不感帯
域を外れている場合には、さらにばね高さと不感帯に相
当する高さとを比較してばね高さが高い場合には排気弁
を開き、かつ給気弁を閉じて不感帯域内に納まるように
排気した後排気弁を閉じる。逆に、ばね高さが低い場合
には排気弁を閉じ、かつ給気弁を開いてばね高さが不感
帯域内に納まるように給気した後給気弁を閉じる。

【００２２】実施例２ 図４は各空気ばねに通常の高さ調整弁を設け、空気ばね
高さを高さ調整弁の開閉により制御する車両において、
この発明の方法を実施するための鉄道車両の空気ばね装
置の一例を示す。図４に示すように、鉄道車両の前台車
９と後台車１０の左右側に設けた空気ばね１、２および
３、４のそれぞれと元空気溜６とを接続した配管７の途
中に高さ調整弁２０、２１、２２、２３を設ける。この
高さ調整弁は制御信号により上下スライド機構２４、２
５、２６、２７を介して車体側に取着し、弁を開閉する
レバーを台車側に取着して設置する。

【００２３】この高さ調整弁２０、２１、２２、２３を
用いて各空気ばね１、２、３、４を給排気する方法を、
図６Ａ〜Ｃに示す。レバーが図６Ａのように、先端側が
鉛直上方に上がるように回動すると、元空気溜６に接続
した配管７から各空気ばね１、２、３、４へ空気を供給
し、逆に図６Ｂに示すように、レバーの先端が鉛直下方
に下がるように回動すると空気ばね内の空気を大気中へ
排気し、図６Ｃに示すようにレバーが水平近くの不感帯
内に納まる位置では空気ばね内の空気を封じ込めるもの
であり、従来の空気ばね高さの制御に用いられているも
のと構造的に同じで、機械的に作動するものである。上
下スライド機構は、高さ調整弁２０、２１、２２、２３
を車体３２に対して上下に移動させるものであり、その
駆動は制御信号によりモータ、リニアモータなどで行
う。

【００２４】弁制御方法の一例として、速度計からの速
度信号により車両が停止したとき弁の開閉を行う場合に
ついて図７を用いて説明する。例えば、速度が１０ｋｍ
／ｈ以下で停車直前となったとき空気ばね高さは走行状
態の不感帯内の高さで図７Ａの状態である。次に、ばね
高さを下げる信号が制御器８に入力するように設け、こ
の入力信号を受けて制御器８からは上下スライド機構２
４、２５、２６、２７へ信号を送り、高さ調整弁２０、
２１、２２、２３を車体側すなわち上方へ移動する。す
ると、レバーは図７Ｂに示すようになり、高さ調整弁自
体は機械的に作動して、空気ばね内の空気を排気する。
この排気により、空気ばね高さが低くなり図７Ｃに示す
ように車体が二点鎖線で示す高さから実線で示す高さま
で下がり、高さ調整弁のレバーが水平となった位置で排
気が止まる。このようにして車体とプラットホームとの
段差を縮小できる。

【００２５】逆に、発車時には、高さ調整弁を下方に移
動すれば、レバーは図７Ｄに示すように先端が上るの
で、空気ばねに空気が供給され、図７Ａの状態にもど
る。ここで、空気ばね内の空気を余分に排気するのを阻
止するための付加的な機構として、ストッパ当りしたと
き排気弁を閉鎖する必要がある。図５にその排気弁閉操
作機構の一例を示す。すなわち、各空気ばねに対応して
台車３３の端にリミットスイッチ３４、３５を設け、リ
ミットスイッチに対する作動部材３６、３７を車体３２
の床面下に設け、空気ばねがストッパ当りしたとき作動
部材３６、３７がリミットスイッチ３４、３５に当接し
てスイッチがＯＮし、排気弁を閉じるように構成する。
このストッパ当り後の排気弁の閉操作は、上記のリミッ
トスイッチに限ることなく他の機構から構成することが
できる。

【００２６】実施例３ 図４、図７には高さ調整弁を上下スライド機構により移
動させるように設けた場合の例について説明したが、こ
れと同じ動作原理で台車側のレバーの連結棒受側の取付
位置を上下に移動する機構を設けることにより高さ調整
をすることができる。その例を図８に示す。レバーはリ
ンク式に結合された連結棒の受側を上下移動機構２８を
介して台車３３に結合されている。その動作は図７の機
構の場合とほぼ同じであるが、この場合は空気ばねの空
気を排気するときは、図８Ａに示すように上下移動機構
２８のレバーの先端が鉛直下向きに回動して、逆に給気
するときは図８Ｂに示すように上下移動機構２８のレバ
ーの先端が鉛直上向きに回動するので、図７に示した上
下スライド機構２４、２５、２６、２７と図８に示した
上下移動機構２８とは、それぞれ回動方向が逆となる。

【００２７】実施例４ この発明を高さ調整弁を有する車両に適用する場合の他
の例を図９に基づいて説明する。空気ばね１と元空気溜
６との間の配管７には高さ調整弁２０が設けられてお
り、さらに空気ばね１と高さ調整弁２０との間の配管途
中に締切弁２９を設けると共に空気ばねに排気弁３０を
設け、かつ図５に示したリミットスイッチ３５を台車側
に、また作動部材３７を車体側に設置してなる。停車直
前に車体の高さを下げる場合には、締切弁２９を閉じ、
排気弁３０を開く。すると、空気ばね１の空気は排気さ
れ内圧が下がり、空気ばねは作用する加重により圧縮さ
れ車体が下がる。そして、空気ばねがストッパ当りした
ときリミットスイッチが作動して排気弁３０が閉じら
れ、空気ばね内の空気は封じ込め状態となる。発車する
ときは、締切弁２９を開き排気弁３０は閉じたままにす
ると、高さ調整弁２０が通常のように作動して低い高さ
の車体を通常の高さまでもどし、以後通常の走行中の制
御が行われる。

【００２８】実施例５ 上記は各空気ばねを一様に給排気して車体の高さを水平
に下げることにより車体床面とプラットホームとの段差
をできるだけ解消する場合について説明したが、車体を
傾斜させることにより、さらに車体床面とプラットホー
ムとの段差を減少させることもできる。図１に示す給気
弁と排気弁を設け空気ばね高さを電子制御する車両にお
いては、プラットホーム側の空気ばねは給気弁を閉じ、
排気弁を開いてストッパ当りさせ、反対側の空気ばねは
排気弁を閉じ、給気弁を開いて給気を行いばね高さを伸
長し、車体をプラットホーム側へ傾斜させる。そして、
発車する際は、逆にプラットホーム側の空気ばねに給気
すると共に反対側の空気ばねは排気して、車体を水平に
もどす。

【００２９】高さ調整弁により空気ばね高さを制御する
車両においては、図４に示すスライド機構により高さ調
整弁の高さ位置を移動させる場合及び図８に示すレバー
の連結棒受側の上下移動機構を有する場合には、プラッ
トホーム側の空気ばねに対応した高さ調整弁を排気側へ
開いて空気ばねをストッパ当りさせ車体を下げると共
に、反対側の空気ばねに対応した高さ調整弁は他の制御
信号により給気側へ開いて給気を行い、空気ばねを伸長
して車体を上げプラットホーム側へ車体を傾斜させる。
また、図９に示す場合にはプラットホーム側の空気ばね
に対応した締切弁を閉じ、排気弁を開いて排気し、空気
ばねをスッパ当りさせ、反対側の空気ばねは締切弁、排
気弁を共に閉じ、別系統で設けた管路から強制給気を行
い伸長させて、車体をプラットホーム側へ傾斜させる。
そして、発車する際は、逆にプラットホーム側の空気ば
ねに対応した排気弁を閉じ締切弁を開いて、高さ調整弁
を作動させて給気を行い不感帯域内のばね高さにもど
し、反対側の空気ばねに対応する排気弁は一定時間開い
て排気しばね高さを不感帯域内にもどした後排気弁を閉
じ、かつ締切弁を開いて通常の高さ調整弁による制御に
もどす。

【００３０】

【発明の効果】この発明は、列車が駅に停車した際、空
気ばねをストッパ当りさせることにより、乗降ドア床面
とプラットホームとの段差を可及的に減少させることが
でき、乗客の乗降が楽になり、殊に身障者の安全乗降に
寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】空気ばね高さを電子制御する車両において、こ
の発明の方法を実施するための鉄道車両の空気ばね装置
の一例を示す説明図である。

【図２】図１の装置によりばね高さを下げる場合のフロ
ーチャートである。

【図３】図１の装置によりばね高さを下げた後元の不感
帯域内の高さにもどす場合のフローチャートである。

【図４】空気ばね高さを高さ調整弁により制御する車両
において、この発明の方法を実施するための鉄道車両の
空気ばね装置の一例を示す説明図である。

【図５】図４の装置において、空気ばねの排気量制限機
構を有する場合の説明図である。

【図６】実施例２における高さ調整弁の動作説明図で、
Ａは給気状態、Ｂは排気状態、Ｃは封じ込め状態を示
す。

【図７】実施例２における高さ調整弁の上下方向スライ
ド機構の動作説明図で、Ａは高速走行中の状態、Ｂは停
車直前の状態、Ｃは停車中の状態、Ｄは発車直前の状態
を示す。

【図８】実施例３におけるレバーの連結棒受側の上下移
動機構の動作説明図で、Ａは停車直前の状態、Ｂは発車
直前の状態を示す。

【図９】実施例４における高さ調整弁を有するものに締
切弁と排気弁を設けた場合の説明図である。

【符号の説明】

１，２，３，４ 空気ばね ５ ロータリエンコーダ ６ 元空気溜 ７ 配管 ８ 制御器 ９ 前台車 １０ 後台車 １１，１２，１３，１４ 給気弁 １５，１６，１７，１８ 排気弁 １９ 傾斜角センサー ２０，２１，２２，２３ 高さ調整弁 ２４，２５，２６，２７ 上下スライド機構 ２８ 上下移動機構 ２９ 締切弁 ３０ 排気弁 ３２ 車体 ３３ 台車 ３４，３５ リミットスイッチ ３６，３７ 作動部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 留岡 正男 東京都台東区東上野三丁目19番６号 帝都 高速度交通営団内 (72)発明者 石原 広一郎 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 石川 龍太郎 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 浜本 修二 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金属工業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気ばね台車を有する鉄道車両におい
   て、車両が駅に停車する直前または停車した際に前後台
   車の各空気ばねの給排気を行うことにより、空気ばねの
   制御目標高さを走行中とは異なる高さに設定し、車体床
   面とプラットホームとの段差を減少させることを特徴と
   する鉄道車両の床面とプラットホームとの段差制御方
   法。