JPH08282484A - トリム可変本体を有する鉄道車両用の本体横揺れ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 「自生スキュー」の発生を防ぐと共に、車軸
が無負荷状態になるのを防ぐこと。 【解決手段】 トリム可変本体（１）を有する鉄道車両
（Ｆ）用の本体横揺れ制御装置において、二対の流体圧
直線アクチュエータ（１０ａ、１０ｂ）が、本体（１）
と二つのボギー（２、３）の両側部との間に略垂直に配
設されている。制御装置は、両方のアクチュエータ対
（１０ａ、１０ｂ）に共通な単一の電磁弁ユニット（１
３）を備え、本体（１）の一方の側に対応して配設され
たアクチュエータと他方の側のアクチュエータは、互い
に接続されると共に、それぞれの共通の流体管路（１７
ａ、１７ｂ）を介して電磁弁ユニット（１３）に接続さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】本発明は、トリム可変本体、即
ち、鉄道軌道の曲線部に沿って車両が走行するとき曲線
部の内側に向けてその長手方向軸線を中心に回動するよ
うに構成された本体、を有する鉄道車両に関する。本体
のこうした回動又は転動により、特に高速鉄道車両の場
合、車両が曲線部に沿って走行するときに本体内で感じ
られる横方向加速度が比較的制限されるため、乗客の快
適性を相当高めることができる。

【従来の技術】本体の傾斜変動は、従来から、本体転動
制御装置を用いて、サーボ操作されている。ファイアッ
ト・スパに譲渡された米国特許第３８４４２２５号は、
二台のボギーと、本体と該ボギーとの間に位置決めした
弾性サスペンション手段とを有する鉄道車両用のかかる
制御装置を開示している。この制御装置は、本体と前記
二台のボギーの両側部との間に略垂直に配設された二対
の流体圧直線アクチュエータと、加圧流体源と、前記ア
クチュエータと前記加圧流体源との間の接続をそれぞれ
の流体管路を介して制御する弁手段と、前記弁手段に機
能的に連係した調節電子ユニットと、車両の本体に作用
する非補償遠心加速度を検出すると共に対応する出力信
号を前記調節電子ユニットに送出することにより前記弁
手段を先導し以て前記車両が曲線部に沿って走行してい
る間に本体を長手方向軸線の回りに回転させて前記遠心
加速度を補償する変換器手段と、備えている。上述した
型の従来の制御装置では、車両の二台のボギーに連係し
た各アクチュエータ対の流体回路は、互いに別個に形成
されて実際には互いに独立している。更に、二つの自律
電磁弁組立体が設けられ、これらの電磁弁組立体は、変
換器手段により供給された出力信号の処理に続いて、調
節電子ユニットにより先導される。直線軌道に沿って車
両が走行するときは、二つの電磁弁組立体は、一方及び
他方の対のアクチュエータを分離する。従って、車両
が、曲線部の放射状の入口移行部に入ると、常に、以下
の問題に直面することになる。軌道のスキュー即ち曲線
部の片勾配の入口移行部に対応した内側レールに対する
外側レールの垂直方向の隆起による傾斜に遭遇すると、
走行方向に対して前方のボギーは、垂直面内で転動し
て、対応する二次サスペンションを介して、本体に回転
偶力を伝達する。かかる状態で、軌道スキューにより持
ち上がったボギー側部に対応して位置したサスペンショ
ンは収縮し、反対側に対応して位置したサスペンション
には負荷がかからないことになる。かくして、前方のボ
ギーの領域では、反作用偶力が生成され、その結果、後
方のボギーには、対応する二次サスペンションを介して
逆の反作用偶力が生成される。従って、曲線入口移行部
内のスキューは、通常、二台のボギーの二次サスペンシ
ョン全体に不均衡な負荷分布を生じさせ、各車軸に不均
一な「無負荷」効果を生起せしめる。同時に、車両が曲
線入口移行部に入ると、本体転動制御装置が、変換器手
段により生成された出力信号を介して、作動される。即
ち、二台のボギーのアクチュエータが作動する。既に指
摘したように、従来技術に係るこれらのアクチュエータ
の二つの流体回路は、互いに独立しているので、油圧差
又は制御差、或いは別の種類の変化、或いは非対照性の
ため、二台のボギーに対してアクチュエータが対応して
付与する偶力は、普通、異なる。これらの異なる偶力
は、ボギーの車軸に異なって負荷をかけるので、一方の
車軸（従ってそれに対応する車輪／レール間の接点）
は、過渡に無負荷状態となる。実際には、この状況は、
現実に存在しない別のスキュー、即ち「自生スキュー」
の車両自体による自己生成に相当する。この結果、曲線
入口移行部における軌道スキューの実在に起因する上述
した状況は、著しく悪化する。この状況は、車両が全曲
線部並びに曲線出口移行部に沿って走行する場合でも、
制御装置の作動状態に悪影響を及ぼし、結局、本体転動
制御装置の作動時の車両の走行本質安全性を低下させ
る。

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
した欠点を克服することであり、特に、「自生スキュ
ー」の発生を防ぐと共に、それに関連して上記状態下で
車軸が無負荷になるという負の効果を防ぐことである。

【課題を解決するための手段】本発明によれば、この目
的は、冒頭で説明した型のトリム可変本体を有する鉄道
車両用の本体横揺れ制御装置であって、前記弁手段が、
前記二対のアクチュエータに共通な単一の弁ユニットか
ら成り、前記本体の一方の側と他方の側にそれぞれ対応
して配設された前記二対のアクチュエータが、互いに接
続されると共にそれぞれの共通の流体管路を介して前記
弁ユニットに接続されている、ことを本質的に特徴とす
る、制御装置により達成される。この解決手段により、
車両の両側のアクチュエータは、互いに等圧接続下に維
持され、本体横揺れ制御装置の作動状態において、「自
生キュー」の発生現象を防止すると共に、車両が曲線軌
道に沿って走行するときに常に高い本質安全度を獲得す
ることができる。更に、アクチュエータの等圧接続によ
り、従来の制御装置と比して、本体横揺れ制御装置の硬
直性を実質的に低下させている。本発明の別の特徴及び
利点は、単に非限定的に例示された添付図面に基づき、
以下の詳細な説明から明らかになろう。

【実施例】図１及び図２を参照すると、鉄道車両Ｆは、
基本的に、その両端部の近傍で二台のボギー２、３によ
り支持された本体１を備え、ボギー２、３は、それぞれ
本質的に公知の態様で、フレーム構造４と、二つの車輪
・車軸セット５と、揺動横方向部材６とを有する。揺動
横方向部材６は、ボギー２、３上に、実質的にその横方
向中心線に対応して取り付けられており、各ボギーに
は、それぞれ、車両の垂直／横方向二次サスペンション
を構成する複数の垂直螺旋ばね７を介在させている。車
両Ｆの本体１は、同様に本質的に公知の態様で、揺動横
方向部材６に接続されている。各揺動横方向部材６と、
本体１の床の下側に固定された各横方向耐荷ビーム８と
の間の接続は、同様に本質的に公知の態様で、一対の揺
動ハンガ９を介して行われている。尚、図１の表示は、
単に原理の機能図として考えられるべきであり、図示構
成要素の実際の構造とは現実の対応はない、ことに留意
されたい。各揺動横方向部材６と本体１の両側面との間
には、例えば液圧ジャッキから構成された二つの流体圧
直線アクチュエータ１０ａ、１０ｂが配設されている。
また、アクチュエータは、空気圧式でもよい。各図面に
示した構成は、アクチュエータ１０ａ、１０ｂの構成に
関する限り、単に概略を示したものであり、車両の現実
の構成では、実際上、これらのアクチュエータは、一般
に、揺動横方向部材６と、本体１の床に固定された耐荷
ビーム８の、対応する端部間に配設される。二つのアク
チュエータ１０ａ、１０ｂ対の円筒状の上側部分は、長
手方向軸線を中心として、それぞれ本体１の電動流体圧
式横揺れ制御装置に以下に明示する態様で接続されたス
ラスト室１１ａ、１１ｂを構成し、これにより、車両Ｆ
が曲線軌道上を走行するとき、そのトリム（姿勢）を変
更している。曲線部に沿って本体１がその長手方向軸線
を中心に回転することにより、本質的に公知の態様で、
重量の横方向成分を用いて乗客にかかる遠心力を補償す
ることができ、その結果、乗客は、高速走行の場合でも
比較的限られた横方向加速度しか受けない。本体の横揺
れ制御装置は、また、一般に本質的に公知の態様で、両
方のアクチュエータ対１０ａ、１０ｂに共通な単一の電
磁弁ユニット１３を介して、アクチュエータ１０ａ、１
０ｂのスラスト室１１ａ、１１ｂに接続されるように構
成された、加圧流体源即ち発電機１２を備えている。電
磁弁ユニット１３は、圧力又は流量制御弁から構成して
もよく、変換器１５、１６に機能的に接続された一般に
従来型の調節電子ユニット１４により先導される。変換
器１５、１６は、それぞれ。曲線軌道に沿った車両の走
行状態を検出すると共に、曲線部全体に亘り本体１に作
用する非補償遠心力を検出し、対応する出力信号を調節
電子ユニット１４に送出して電磁弁ユニット１３を先導
する、ために設けられている。変換器１５及び１６は、
従来のように、例えば、一つのジャイロスコープ及び一
つ以上の加速度計から構成されてもよい。本発明の基本
的な一特徴によれば、車両の一方の側部に対応する二つ
のアクチュエータ１０ａの各スラスト室１１ａは、共通
の導管１７ａを介して互いに接続され、車両の他方の側
部に対応する二つのアクチュエータ１０ｂの各スラスト
室１１ｂは、共通の導管１７ｂを介して互いに接続され
ている。導管１７ａ、１７ｂは、それぞれの流体管路１
８ａ、１８ｂを介して、電磁弁ユニット１３に接続され
ている。本体１の横揺れ制御装置の上述した構成によ
り、車両の側部にそれぞれ対応するアクチュエータ１０
ａ及び１０ｂは、等圧状態に維持される。この結果、直
線軌道に沿って車両が走行するとき（管路１８ａ、１８
ｂがいずれも電磁弁ユニット１３に接続された図１の状
況に対応する）、揺動横方向部材６と本体１との間の接
続の硬直性は、それぞれのアクチュエータを介して、同
一アクチュエータ間に連絡がなかった従来の本体横揺れ
制御装置より、低下させることができる。車両が、放物
線状の曲線入口移行部に入ると、調節電子ユニット１４
が本体の横揺れ制御装置を作動させる。変換器１５及び
１６の出力信号に応じて調節電子ユニット１４により実
行される電磁弁ユニット１３の対応動作により、曲線部
の内側を向いた車両の側部に対応するアクチュエータ１
０ａのスラスト室１１ａ（又はアクチュエータ１０ｂの
スラスト室１１ｂ）は、発電機１２に接続され、一方、
曲線部の外側を向いた車両の側部に対応するアクチュエ
ータ１０ｂのスラスト室１１ｂ（又はアクチュエータ１
０ａのスラスト室１１ａ）は、解放される。従って、本
体１は、その長手方向軸線を中心に曲線部の内側に向け
て回動し、本体内の乗客が感じる横方向加速度を制限し
ている。本体１の横揺れ制御装置の動作は、車両が全曲
線部に沿って走行してその曲線出口移行部の終点に至る
まで、維持される。曲線入口移行部、全曲線部、及び曲
線出口移行部に沿った本体横揺れ制御装置の動作状態に
おいて、車両の各側部に対応するアクチュエータ１０
ａ、１０ｂのスラスト室１１ａ、１１ｂ間の相互接続に
より、「自生スキュー」発生現象を防止することがで
き、車両の高い走行本質安全度を得ることができる。
尚、構造の細部及び実施例は、単に例示的に開示され図
示されたものに関し、特許請求の範囲に記載した本発明
の範囲から逸脱することなく、幅広く変更可能である、
ことは勿論である。

【発明の効果】本発明の構成により、車両の両側のアク
チュエータは、互いに等圧接続下に維持され、本体横揺
れ制御装置の作動状態において、「自生キュー」の発生
現象を防止すると共に、車両が曲線軌道に沿って走行す
るときに常に高い本質安全度を獲得することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る本体横揺れ制御装置を搭載したト
リム可変本体鉄道車両の、ボギーに沿った垂直断面略
図。

【図２】図１に示した車両の制御装置の、上方から見た
概略斜視図。

【符号の説明】

１ 本体 ２、３ ボギー ７ サスペンション １０ 流体式直線アクチュエータ １２ 加圧流体源 １３ 弁手段 １４ 調節電子ユニット １５、 １６ 変換器手段 １７ 流体管路 １８ 流体管路 Ｆ 車両

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アルベルト・マグナニ イタリア国 10137 トリノ、ヴィア・バ インシッツァ 20／２ (72)発明者 シロラータ・ピエール・ルイジ・ベルナー ボ イタリア国 10126 トリノ、ヴィア・ヴ ェンチミグリア 71

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トリム可変本体（１）を有する鉄道車両
   （Ｆ）用の本体横揺れ制御装置であって、 前記車両（Ｆ）が、二台のボギー（２、３）と、前記本
   体（１）と前記ボギー（２、３）との間に位置決めされ
   た弾性サスペンション手段（７）と、を含み、 前記制御装置が、 前記本体（１）と前記二台のボギー（２、３）の両側部
   との間に略垂直に配設された二対の流体圧直線アクチュ
   エータ（１０ａ、１０ｂ）と、 加圧流体源（１２）と、 前記アクチュエータ（１０ａ、１０ｂ）と前記加圧流体
   源（１２）との間の接続を、それぞれの流体管路（１８
   ａ、１８ｂ）を介して、制御する弁手段（１３）と、 前記弁手段（１３）に機能的に連係した調節電子ユニッ
   ト（１４）と、 車両（Ｆ）の本体（１）に作用する非補償遠心加速度を
   検出すると共に、対応する出力信号を前記調節電子ユニ
   ット（１４）に送出することにより前記弁手段（１３）
   を先導し、以て、前記車両（Ｆ）が曲線部に沿って走行
   している間、本体（１）を長手方向軸線の回りに回転さ
   せて前記遠心加速度を補償する、変換器手段（１５、１
   ６）と、 を備え、 前記弁手段が、前記二対のアクチュエータ（１０ａ、１
   ０ｂ）に共通な単一の弁ユニット（１３）から成り、 前記本体（１）の一方の側と他方の側にそれぞれ対応し
   て配設された前記二対のアクチュエータ（１０ａ、１０
   ｂ）が、互いに接続されると共に、それぞれの共通の流
   体管路（１７ａ、１７ｂ）を介して前記弁ユニット（１
   ３）に接続されている、 ことを特徴とする本体横揺れ制御装置。
2. 【請求項２】 トリム可変本体（１）と、二台のボギー
   （２、３）と、前記本体（１）と前記ボギー（２、３）
   との間に位置決めされた弾性サスペンション手段（７）
   と、本体横揺れ制御装置と、を有する鉄道車両であっ
   て、 前記本体横揺れ制御装置が、 前記本体（１）と前記二台のボギー（２、３）の両側部
   との間に略垂直に配設された二対の流体圧直線アクチュ
   エータ（１０ａ、１０ｂ）と、 加圧流体源（１２）と、 前記アクチュエータ（１０ａ、１０ｂ）と前記加圧流体
   源（１２）との間の接続を、それぞれの流体管路（１８
   ａ、１８ｂ）を介して、制御する弁手段（１３）と、 前記弁手段（１３）に機能的に連係した調節電子ユニッ
   ト（１４）と、 前記車両（Ｆ）の本体（１）に作用する非補償遠心加速
   度を検出すると共に、対応する出力信号を前記調節電子
   ユニット（１４）に送出することにより前記弁手段（１
   ３）を先導し、以て、前記車両（Ｆ）が曲線部に沿って
   走行している間、本体（１）を長手方向軸線の回りに回
   転させて前記遠心加速度を補償する、変換器手段（１
   ５、１６）と、 を備え、 前記弁手段が、前記二対のアクチュエータ（１０ａ、１
   ０ｂ）に共通な単一の弁ユニット（１３）から成り、 前記本体（１）の一方の側と他方の側にそれぞれ対応し
   て配設された前記二対のアクチュエータ（１０ａ、１０
   ｂ）が、互いに接続されると共に、それぞれの共通の流
   体管路（１７ａ、１７ｂ）を介して前記弁ユニット（１
   ３）に接続されている、 ことを特徴とする鉄道車両。