JPH10244940A - 鉄道車両の振動制御装置 - Google Patents
鉄道車両の振動制御装置Info
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- JPH10244940A JPH10244940A JP6554897A JP6554897A JPH10244940A JP H10244940 A JPH10244940 A JP H10244940A JP 6554897 A JP6554897 A JP 6554897A JP 6554897 A JP6554897 A JP 6554897A JP H10244940 A JPH10244940 A JP H10244940A
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Abstract
両の振動制御装置を提供する。 【解決手段】 鉄道車両の車体と台車の間に上下・左右
方向に設置した空気圧アクチュエータ、該アクチュエー
タを駆動する制御弁、前記車体の上下・左右方向の振動
を検知する検知計、該検知計の出力から前記制御弁への
制御入力を決定する制御器から構成され、前記車体に発
生する上下・左右振動を能動的に制御する機能を有する
鉄道車両の振動制御装置において、車体と台車の間に設
置した空気圧アクチュエータを複動式シリンダとし、そ
の各空気室への給排気を行なう制御弁を各室ごとに給気
と排気を行なう1つの弁で構成し、制御停止時に各空気
圧アクチュエータが給気側を閉め、排気側を開き各空気
室が大気に解放するように構成する。
Description
心地の向上を図った鉄道車両の振動制御装置に関する。
る目的の技術としてアクティブ振動制御装置がある。こ
れは、車体床面の振動加速度を制御信号として空気ばね
に並列に取り付けた空気圧アクチュエータに給排気して
車体振動加速度が零になる方向にフィードバック制御を
行なう装置である。
報に開示されたものを図7に示す。図において、21は
車体、22は台車、23はばね、24はばね23に併設
された空気圧アクチュエータである。振動検出器は加速
度ピックアップ27と検出器28からなり、制御回路は
補償回路30とサーボアンプ31からなる。そして、空
気源34と空気圧サーボ弁32の間に比例圧力制御弁3
3を設け、比較器29で異常を検知した場合、補償回路
30への出力を停止すると同時に、前記比例圧力制御弁
33へ信号を与え、空気圧サーボ弁32への供給圧力を
上昇させる。これによって、異常時に空気系固有の減衰
を高めることができ、異常時の共振点における振動を減
衰させることができるとしている。
力によって左右されると共に、車両として圧縮空気発生
装置が故障した場合には、その効果が全くないことにな
るので、誤作動時に確実なバックアップ作用を期待でき
ない。また、空気圧アクチュエータには、空気源と同じ
高い圧力が封入されるため、車体と台車の間のばね定数
は高くなり、かえって乗り心地を悪化させることにな
る。
に設ける空気圧アクチュエータには、通常複動式が用い
られているが、それぞれの空気室に給気と排気とを行な
う制御弁にはいくつかの方式がある。前記特公平1−3
4824号公報に記載された振動制御装置では図8に示
す空気圧サーボ弁32が用いられている。すなわち、空
気圧サーボ弁32に空気圧アクチュエータ24のそれぞ
れの空気室に対応するように2個設けたリレー増幅器3
5にノズル36を設け、このノズル36に対応したフラ
ッパ37を支持点38を中心にして揺動自在に取付けら
れている。そして、支持点38の両側において永久磁石
43とコイル44が設けられており、制御回路41から
の制御信号によりフラッパ37を揺動させる。34は空
気源である。
フラッパ弁の固有の減衰を利用してアクチュエータに空
気源圧力がそのままかかるようにして減衰力を大きくす
ることでバックアップしている。しかし、この方法で
は、空気源圧力の低下時や圧縮空気発生装置の故障時に
は対応できず、アクチュエータの圧力を高くすること
は、アクチュエータを硬いばねにすることであり、乗り
心地を悪化させる。
サーボ弁42を1つの空気圧アクチュエータ45に1個
用いることがあるが、これは制御停止時にアクチュエー
タの2つの空気室を連通させることができないため、非
常に硬いばねとなったり、空気圧アクチュエータの動き
によって、弁内部のスプール46を押し開くために余分
な空気を消費したり、更に異常振動により異常音を発す
ることがあるので、このような弁では左右2つの空気室
を連通させる回路39と、その回路を開閉する連通弁4
0を設ける必要があり、構造が複雑化する。また、各空
気室に給気弁と排気弁を個別に設けることも考えられる
が、この場合には給気弁と排気弁が同時に開くため空気
が素通りしてしまい効率が低下するので実用的でない。
振動制御装置の制御停止時に、空気圧アクチュエータを
連通させたり、大気に解放させることができない場合に
は、アクチュエータが硬いばねの状態となって乗り心地
は悪化する。また、複動式シリンダの片側の空気室に圧
空が封じ込まれたままになると、台車に対して車体を一
方向に押した状態となり、車体と台車間の左右方向の隙
間が一方だけ狭くなる。この状態で車両が曲線路に進入
し遠心力が働くと、車体はストッパに当接して乗り心地
を悪くし、また安全走行にも影響を与える。ところが、
従来の振動制御装置は制御停止時における乗り心地の確
保が十分でなかった。
置の制御停止時の乗り心地を改善するため、制御停止時
に複動式シリンダからなる空気圧アクチュエータの左右
空気室を大気に解放するように構成した振動制御装置を
提供するものである。
め、本発明の鉄道車両の振動制御装置は、車体と台車の
間に上下・左右方向に設置した空気圧アクチュエータ、
該アクチュエータを駆動する制御弁、前記車体の上下・
左右方向の振動を検知する検知計、該検知計の出力から
前記制御弁への制御入力を決定する制御器から構成さ
れ、前記車体に発生する上下・左右振動を能動的に制御
する機能を有する鉄道車両の振動制御装置において、車
体と台車の間に設置した空気圧アクチュエータを複動式
シリンダとし、その各空気室への給排気を行なう制御弁
を各室ごとに給気と排気を行なう1つの弁で構成し、制
御停止時に各空気圧アクチュエータが給気側を閉め、排
気側を開き各空気室が大気に解放されることを特徴とす
る。
2との間において、左右方向の加速度を減衰するために
設けたオイルダンパ4と台車の左右側に設けた空気ばね
3に、それぞれ並列して空気圧アクチュエータ7、8を
左右方向または上下方向に向けて設置する。この空気圧
アクチュエータ7、8は、複動式空気圧シリンダと、そ
の左右空気室に対設した制御弁11によって構成され
る。なお、図には空気圧アクチュエータ7のみに制御弁
11を設けた場合を示しているが、左右空気ばねに対設
した空気圧アクチュエータ8に対しても、前記と同様に
制御弁11を設ける。
気源19に接続する給気ポート14と大気に解放した排
気ポート15及び空気圧アクチュエータ7、8の空気室
に接続する供給ポート20を備えている。そして、制御
弁11への制御信号が停止したとき、給気ポート14を
閉じ、排気ポート15を開くように設定しておくと、空
気圧アクチュエータ7、8への空気の供給がカットさ
れ、供給ポート20と排気ポート15が連通して左右空
気室の圧空が大気中に排出され、アクチュエータ内部の
圧力を大気圧にすることができるので、アクチュエータ
のばね作用を無視することができる。このとき、空気圧
アクチュエータはオイルダンパ4及び空気ばね3に併設
しているため、振動制御装置の故障に関係なく空気ばね
及びオイルダンパによりばね作用と減衰力を確保するこ
とができ、車両の乗り心地の悪化を防ぐことができる。
また、アクチュエータの作動時には、片方の空気室が大
気に解放された状態にあって、左右2つの制御弁の内大
気に解放されていない空気室に対応する制御弁のみが給
気を行なっているから、制御停止時にはこの給気を行な
っている制御弁のみを開けばよいので、空気消費量の節
減上からも効果がある。
する。車体1と台車2の間において、左右方向のオイル
ダンパ4に並列して複動型空気圧シリンダからなる左右
方向の空気圧アクチュエータ7を設置し、同様に左右側
に上下方向に設けた空気ばね3に並列して上下方向の空
気圧アクチュエータ8を設置する。そして、各空気圧ア
クチュエータ7、8の各空気室に対し制御弁11を設
け、各空気室ごとに給排気を制御できるように構成す
る。図においては空気圧アクチュエータ7に対する制御
弁11のみを図示した。制御弁11は気圧アクチュエー
タの各空気室に対し1個を対設し、その供給ポートを空
気源19に接続する。一方、車体1に設けた振動加速度
計9からの検知信号をコントローラ10において演算処
理し制御信号を制御アンプ12を介して制御弁11に入
力するように設ける。なお、台車枠を介して左右空気ば
ねの間を接続する補助空気室5と空気ばね3との間には
絞り6が設けてある。
ID制御を用いて、そのときの振動に対し最適な制御力
を演算し、その制御力を実現するために必要な空気の給
排気のための給排気絞りの大きさを演算して制御弁11
に指令する。
イド18の吸引力よってスプール13を動かし空気流路
の絞りの大きさを変化させることにより、アクチュエー
タ7の制御力を変化させることができる。制御弁11の
特性は、図5に示すようになっており、制御信号が零の
場合には給気ポート14が閉じられ、排気ポート15が
全開の状態となる(図4の右側制御弁の状態)。
ポート14が閉じ、排気ポート15が全開の状態となる
ため、停電したときや電源が故障した場合においても、
直ちにアクチュエータの内圧を大気に解放し、ばねとし
ての影響が小さくなる方向に変化させることができる。
また、コントローラ10で振動加速度計9の検出値等に
よって制御に異常があると判断された場合には、制御弁
への信号を零とすることで影響を小さくできる。
連結作業を行なう際に、アクチュエータを取り付ける場
合には、制御弁11への信号は零の状態であるから、ア
クチュエータ11のロッドは手で動かすことができ、制
御弁11の内端面とスプールとの間に介装した零点調整
ばね16を使うことにより、取付け時のストローク調整
が容易にできる。なお、性能上空気圧アクチュエータと
制御弁は一体化することが望ましい。
制御が誤動作したり停止した場合でも、車両の故障状態
にかかわらず、乗り心地を悪化させることなく、空気ば
ねや左右動オイルダンパの動作を妨げることなくバック
アップできる。
る。
エータと制御弁の関係を示す説明図である。
エータの内圧制御用の制御弁の詳細を示す説明図であ
る。
係を示すグラフである。
を制御弁として用いた場合の説明図である。
る。
ボ弁の詳細を示す説明図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 鉄道車両の車体と台車の間に上下・左右
方向に設置した空気圧アクチュエータ、該アクチュエー
タを駆動する制御弁、前記車体の上下・左右方向の振動
を検知する検知計、該検知計の出力から前記制御弁への
制御入力を決定する制御器から構成され、前記車体に発
生する上下・左右振動を能動的に制御する機能を有する
鉄道車両の振動制御装置において、車体と台車の間に設
置した空気圧アクチュエータを複動式シリンダとし、そ
の各空気室への給排気を行なう制御弁を各室ごとに給気
と排気を行なう1つの弁で構成し、制御停止時に各空気
圧アクチュエータが給気側を閉め、排気側を開き各空気
室が大気に解放されることを特徴とする鉄道車両の振動
制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06554897A JP3497690B2 (ja) | 1997-03-03 | 1997-03-03 | 鉄道車両の振動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06554897A JP3497690B2 (ja) | 1997-03-03 | 1997-03-03 | 鉄道車両の振動制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10244940A true JPH10244940A (ja) | 1998-09-14 |
JP3497690B2 JP3497690B2 (ja) | 2004-02-16 |
Family
ID=13290187
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP06554897A Expired - Fee Related JP3497690B2 (ja) | 1997-03-03 | 1997-03-03 | 鉄道車両の振動制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3497690B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100523567B1 (ko) * | 2002-07-18 | 2005-10-24 | 한국기계연구원 | 공기스프링의 수평방향 시험장치 |
JP2009101961A (ja) * | 2007-10-25 | 2009-05-14 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鉄道車両用制御装置 |
JP2011201332A (ja) * | 2010-03-24 | 2011-10-13 | Kyb Co Ltd | 鉄道車両用制振装置 |
JPWO2020129191A1 (ja) * | 2018-12-19 | 2021-09-02 | 株式会社エー・アンド・デイ | 電子天びん |
-
1997
- 1997-03-03 JP JP06554897A patent/JP3497690B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100523567B1 (ko) * | 2002-07-18 | 2005-10-24 | 한국기계연구원 | 공기스프링의 수평방향 시험장치 |
JP2009101961A (ja) * | 2007-10-25 | 2009-05-14 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鉄道車両用制御装置 |
JP2011201332A (ja) * | 2010-03-24 | 2011-10-13 | Kyb Co Ltd | 鉄道車両用制振装置 |
JPWO2020129191A1 (ja) * | 2018-12-19 | 2021-09-02 | 株式会社エー・アンド・デイ | 電子天びん |
US11473966B2 (en) | 2018-12-19 | 2022-10-18 | A&D Company, Limited | Electronic balance |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3497690B2 (ja) | 2004-02-16 |
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