JPH1178881A - 鉄道車両用車体間ダンパ装置 - Google Patents
鉄道車両用車体間ダンパ装置Info
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- JPH1178881A JPH1178881A JP9239271A JP23927197A JPH1178881A JP H1178881 A JPH1178881 A JP H1178881A JP 9239271 A JP9239271 A JP 9239271A JP 23927197 A JP23927197 A JP 23927197A JP H1178881 A JPH1178881 A JP H1178881A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T30/00—Transportation of goods or passengers via railways, e.g. energy recovery or reducing air resistance
Landscapes
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】車体軽量化に伴う上下曲げ振動を低減し、乗心
地の低下を防止する。 【解決手段】前後方向に連結された２つの車体間を上下
方向に結合するダンパ装置を設ける。これにより、前後
車体端部の上下振動を抑制し、曲げ振動を防止する事が
出来る。
地の低下を防止する。 【解決手段】前後方向に連結された２つの車体間を上下
方向に結合するダンパ装置を設ける。これにより、前後
車体端部の上下振動を抑制し、曲げ振動を防止する事が
出来る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道車両の車体上
下方向の曲げ振動を低減する為の車体間ダンパ装置に関
する。
下方向の曲げ振動を低減する為の車体間ダンパ装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】鉄道車両の高速化の為には、車両の軽量
化は必須であり、特に、車両重量の大半をしめる車体の
軽量化は不可欠である。車体の軽量化の為には、構造体
の薄肉化が有効であるが、これに伴い、構造体の剛性が
低下する。特に、鉄道車両用車体の様な長尺構造物の場
合、曲げ剛性の低下が著しく、曲げ振動による乗心地の
悪化が大きな問題となる。この車体曲げ振動を抑制する
方法としては、例えば特開平３−２０４３６９号公報等
がある。この方法は、車体中央の床下部分に、車体質量
の３〜１５％のおもりを、車体曲げ振動数に同調した防
振ゴムを介して支持し、おもりをダイナミックダンパと
して作用させる事により振動の低減を狙ったものであ
る。
化は必須であり、特に、車両重量の大半をしめる車体の
軽量化は不可欠である。車体の軽量化の為には、構造体
の薄肉化が有効であるが、これに伴い、構造体の剛性が
低下する。特に、鉄道車両用車体の様な長尺構造物の場
合、曲げ剛性の低下が著しく、曲げ振動による乗心地の
悪化が大きな問題となる。この車体曲げ振動を抑制する
方法としては、例えば特開平３−２０４３６９号公報等
がある。この方法は、車体中央の床下部分に、車体質量
の３〜１５％のおもりを、車体曲げ振動数に同調した防
振ゴムを介して支持し、おもりをダイナミックダンパと
して作用させる事により振動の低減を狙ったものであ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、一般に、鉄
道車両用車体の質量は２０〜４０トン程度であり、ダイ
ナミックダンパとしての効果を期待する為には、その１
０％程度の２〜４トンのおもりが必要となり、軽量化の
目的達成が困難となってしまう。
道車両用車体の質量は２０〜４０トン程度であり、ダイ
ナミックダンパとしての効果を期待する為には、その１
０％程度の２〜４トンのおもりが必要となり、軽量化の
目的達成が困難となってしまう。
【０００４】本発明はこの点に鑑み、軽量で、かつ車体
曲げ振動低減効果の大きい車体間ダンパ装置を提供する
ことを目的とする。
曲げ振動低減効果の大きい車体間ダンパ装置を提供する
ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本発明では、第１及び第２の車体を含む複数の車体
が前後方向に連結された鉄道車両において、第１の車体
後端と第２の車体前端とを上下方向に結合し、該第１の
車体後端と第２の車体前端の上下相対速度に対して減衰
力を発生する車体間ダンパを備えている。これにより、
前後車体端間の上下相対振動を抑制し、車体曲げ振動を
低減するものである。更に本発明では、第１の車体及び
第２車体床面上に複数配置されたセンサと、第１の車体
後端と第２の車体前端とを上下方向に結合し、上記セン
サが検出した出力信号に対応した制御力を発生するアク
チュエータを有している。これにより、第１及び第２の
車体の曲げ振動に応じた上下方向の制御力を車端部に発
生させる事ができ、車体の曲げ振動を低減する事が出来
る。
に、本発明では、第１及び第２の車体を含む複数の車体
が前後方向に連結された鉄道車両において、第１の車体
後端と第２の車体前端とを上下方向に結合し、該第１の
車体後端と第２の車体前端の上下相対速度に対して減衰
力を発生する車体間ダンパを備えている。これにより、
前後車体端間の上下相対振動を抑制し、車体曲げ振動を
低減するものである。更に本発明では、第１の車体及び
第２車体床面上に複数配置されたセンサと、第１の車体
後端と第２の車体前端とを上下方向に結合し、上記セン
サが検出した出力信号に対応した制御力を発生するアク
チュエータを有している。これにより、第１及び第２の
車体の曲げ振動に応じた上下方向の制御力を車端部に発
生させる事ができ、車体の曲げ振動を低減する事が出来
る。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施例を図１
及び図２を参照して説明する。図１は、本発明の第１の
実施形態による鉄道車両の正面図である。第１、第２の
車体２、３は、図示しない連結器により前後方向に結合
されている。矢印Ａは車両の進行方向を示しており、こ
の例では、第１の車体２は進行方向に向かって前の車体
となり、第２の車体３は後の車体となる。第１及び第２
の車体２、３は、それぞれ、空気バネ４４により台車４
３に支持されており、台車４３は、軸バネ４１を介して
車輪４２上に支持されている。第１の車体２の後端に相
当する後端壁２１にはブラケット２３が固定されてお
り、同様に、第２の車体前端に相当する前端壁３１には
ブラケット３３が固定されている。上下方向に配置され
た車体間ダンパ１は、球面軸受２２及び３２を介してそ
れぞれブラケット２３、３３に結合されており、第１の
車体２の後端２１と第２の車体３の前端３１とを上下方
向に結合している。これにより、車体間ダンパ１は、第
１の車体後端と第２の車体前端の相対速度に対して減衰
力を発生する事が出来る。この例では車体間ダンパとブ
ラケットの結合部に球面軸受けを使用しているが、この
部分にゴムブッシュを用いても良い。図２は、車体間ダ
ンパ１の結合部を第２の車体３側から見た側面図であ
る。図中、図１と同一番号を付した部材は、同一部材を
示す。この例は、貫通路２５を中心として、車体間ダン
パ１を左右に１対配置した様子を示した物である。勿
論、車体間ダンパ１は、必ずしもこの例の様に２個必要
である訳では無い。車体中心付近に配置すれば、一つの
車体間ダンパにより、第１の車体後端と第２の車体前端
の相対速度に対して減衰力を発生する事が出来る。
及び図２を参照して説明する。図１は、本発明の第１の
実施形態による鉄道車両の正面図である。第１、第２の
車体２、３は、図示しない連結器により前後方向に結合
されている。矢印Ａは車両の進行方向を示しており、こ
の例では、第１の車体２は進行方向に向かって前の車体
となり、第２の車体３は後の車体となる。第１及び第２
の車体２、３は、それぞれ、空気バネ４４により台車４
３に支持されており、台車４３は、軸バネ４１を介して
車輪４２上に支持されている。第１の車体２の後端に相
当する後端壁２１にはブラケット２３が固定されてお
り、同様に、第２の車体前端に相当する前端壁３１には
ブラケット３３が固定されている。上下方向に配置され
た車体間ダンパ１は、球面軸受２２及び３２を介してそ
れぞれブラケット２３、３３に結合されており、第１の
車体２の後端２１と第２の車体３の前端３１とを上下方
向に結合している。これにより、車体間ダンパ１は、第
１の車体後端と第２の車体前端の相対速度に対して減衰
力を発生する事が出来る。この例では車体間ダンパとブ
ラケットの結合部に球面軸受けを使用しているが、この
部分にゴムブッシュを用いても良い。図２は、車体間ダ
ンパ１の結合部を第２の車体３側から見た側面図であ
る。図中、図１と同一番号を付した部材は、同一部材を
示す。この例は、貫通路２５を中心として、車体間ダン
パ１を左右に１対配置した様子を示した物である。勿
論、車体間ダンパ１は、必ずしもこの例の様に２個必要
である訳では無い。車体中心付近に配置すれば、一つの
車体間ダンパにより、第１の車体後端と第２の車体前端
の相対速度に対して減衰力を発生する事が出来る。
【０００７】次に、図３を用いて、本実施例の効果を説
明する。尚、図中、図１と同一番号を付した部材は、同
一部材を示す。図中の曲線２０は、第１の車体２が上下
曲げ振動をおこしている状態を模式的に示したものであ
り、同様に曲線３０は、第２の車体３が上下曲げ振動を
おこしている状態を模式的に示したものである。また、
図３（Ａ）は、第１の車体２の中心付近が上方向に変位
し、第２の車体３の中心付近も同様に上方向に変位する
同位相の曲げ振動状態を示しており、図３（Ｂ）は、第
１の車体２の中心付近が上方向に変位し、第２の車体３
の中心付近は下方向に変位する逆位相の曲げ振動状態を
示している。ここでは、効果の大きい図３（Ｂ）の状態
を例にとり、本発明の効果を説明する。図３（Ｂ）の状
態では、第１の車体２の後端部２１は矢印Ｂで示す下方
向の速度を持つ。また、第２の車体３の前端部３１は矢
印Ｃで示す上方向の速度を持つ。車体間ダンパ１は、こ
れらの相対速度に対する減衰力を発生するため、車端部
２１、３２の上下相対振動が抑制され、第１の車体２と
第２の車体３の曲げ振動は互いに抑制される。また、図
３（Ａ）で示す同位相の曲げ振動状態では、図３（Ｂ）
の状態に比べて曲げ振動の減衰効果は小さいが、車端部
２１と３１が全く同一の速度で同一の方向に振動する可
能性は非常に少なく、通常は車端部２１と３１間には上
下相対速度が発生しており、車体間ダンパ１により、曲
げ振動は抑制される。
明する。尚、図中、図１と同一番号を付した部材は、同
一部材を示す。図中の曲線２０は、第１の車体２が上下
曲げ振動をおこしている状態を模式的に示したものであ
り、同様に曲線３０は、第２の車体３が上下曲げ振動を
おこしている状態を模式的に示したものである。また、
図３（Ａ）は、第１の車体２の中心付近が上方向に変位
し、第２の車体３の中心付近も同様に上方向に変位する
同位相の曲げ振動状態を示しており、図３（Ｂ）は、第
１の車体２の中心付近が上方向に変位し、第２の車体３
の中心付近は下方向に変位する逆位相の曲げ振動状態を
示している。ここでは、効果の大きい図３（Ｂ）の状態
を例にとり、本発明の効果を説明する。図３（Ｂ）の状
態では、第１の車体２の後端部２１は矢印Ｂで示す下方
向の速度を持つ。また、第２の車体３の前端部３１は矢
印Ｃで示す上方向の速度を持つ。車体間ダンパ１は、こ
れらの相対速度に対する減衰力を発生するため、車端部
２１、３２の上下相対振動が抑制され、第１の車体２と
第２の車体３の曲げ振動は互いに抑制される。また、図
３（Ａ）で示す同位相の曲げ振動状態では、図３（Ｂ）
の状態に比べて曲げ振動の減衰効果は小さいが、車端部
２１と３１が全く同一の速度で同一の方向に振動する可
能性は非常に少なく、通常は車端部２１と３１間には上
下相対速度が発生しており、車体間ダンパ１により、曲
げ振動は抑制される。
【０００８】次に、図４を用いて、本発明の第２の実施
例を説明する。図中、図１と同一番号を付した部材は、
同一部材を示す。本例では、車体間ダンパ１１は、相対
速度に対して受動的に減衰力を発生する物では無く、図
示しない油圧源からの動力を受けて能動的に力を発生す
る装置としている。また、５１、５２、５３、５４、５
５、５６は、上下方向の加速度を検知するセンサであ
り、第１の車体２と第２の車体３の床面上にそれぞれ配
置されている。センサ５１、５３は、第１の車体２の
前、後台車上、センサ５４、５６は、第２の車体３の
前、後台車上、センサ５２は第１の車体２の車体中心
上、センサ５５は第２の車体３の車体中心上にそれぞれ
配置されている。また、矢印Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ
は、それぞれセンサ５１、５２、５３、５４、５５、５
６が検知する加速度を示している。制御装置７０は、第
１の車体２もしくは第２の車体３のいずれかに搭載され
ており、センサ５１、５２、５３、５４、５５、５６が
検知した加速度信号Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉに従い、車
体間ダンパ１１に対する力指令を発する。
例を説明する。図中、図１と同一番号を付した部材は、
同一部材を示す。本例では、車体間ダンパ１１は、相対
速度に対して受動的に減衰力を発生する物では無く、図
示しない油圧源からの動力を受けて能動的に力を発生す
る装置としている。また、５１、５２、５３、５４、５
５、５６は、上下方向の加速度を検知するセンサであ
り、第１の車体２と第２の車体３の床面上にそれぞれ配
置されている。センサ５１、５３は、第１の車体２の
前、後台車上、センサ５４、５６は、第２の車体３の
前、後台車上、センサ５２は第１の車体２の車体中心
上、センサ５５は第２の車体３の車体中心上にそれぞれ
配置されている。また、矢印Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ
は、それぞれセンサ５１、５２、５３、５４、５５、５
６が検知する加速度を示している。制御装置７０は、第
１の車体２もしくは第２の車体３のいずれかに搭載され
ており、センサ５１、５２、５３、５４、５５、５６が
検知した加速度信号Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉに従い、車
体間ダンパ１１に対する力指令を発する。
【０００９】制御装置７０は、（数１）に従い、第１の
車体２の曲げ振動の情報Ｍ１を計算する。
車体２の曲げ振動の情報Ｍ１を計算する。
【００１０】 Ｍ１＝Ｅ−（Ｄ＋Ｆ）／２ （数１） Ｍ１は、第１の車体２の上下加速度の情報から上下並進
成分を分離し、曲げ振動成分のみが取り出された情報と
なる。同様に、制御装置７０は、（数２）に従い、第２
の車体３の曲げ振動の情報Ｍ２を計算する。
成分を分離し、曲げ振動成分のみが取り出された情報と
なる。同様に、制御装置７０は、（数２）に従い、第２
の車体３の曲げ振動の情報Ｍ２を計算する。
【００１１】 Ｍ２＝Ｈ−（Ｇ＋Ｉ）／２ （数２） 更に、制御装置７０は、Ｍ１とＭ２の差から、第１の車
体２と第２の車体３の曲げ振動状態を検知し、これに応
じた力指令を車体間ダンパ１１に出力する事により、車
体の曲げ振動を抑制する。例えば、加速度Ｍ１及びＭ２
を積分し、速度情報に変化した後にこれらの差に比例し
た力指令を出力しても良く、また、Ｍ１及びＭ２に重み
を乗じた力指令を出力しても良い。
体２と第２の車体３の曲げ振動状態を検知し、これに応
じた力指令を車体間ダンパ１１に出力する事により、車
体の曲げ振動を抑制する。例えば、加速度Ｍ１及びＭ２
を積分し、速度情報に変化した後にこれらの差に比例し
た力指令を出力しても良く、また、Ｍ１及びＭ２に重み
を乗じた力指令を出力しても良い。
【００１２】この例では、第１、第２の車体それぞれに
３個のセンサを配置しているが、車端部２１及び３１に
それぞれ加速度センサを配置し、これらの積分値から車
端部の相対速度を計算して、これに比例した力指令を出
力する形式としても良い。
３個のセンサを配置しているが、車端部２１及び３１に
それぞれ加速度センサを配置し、これらの積分値から車
端部の相対速度を計算して、これに比例した力指令を出
力する形式としても良い。
【００１３】また、制御装置７０に走行速度の情報を入
力し、低速走行時は制御動作を行わず、曲げ振動が顕著
となる走行速度の時のみ制御動作を行うというシーケン
スとしても良い。
力し、低速走行時は制御動作を行わず、曲げ振動が顕著
となる走行速度の時のみ制御動作を行うというシーケン
スとしても良い。
【００１４】以上の例では、２つの車体が連結された場
合を示したが、図５に示す様に、車両が３両もしくはそ
れ以上であっても、それぞれの車体間にダンパを設ける
事により、曲げ振動を防止する事が出来る。
合を示したが、図５に示す様に、車両が３両もしくはそ
れ以上であっても、それぞれの車体間にダンパを設ける
事により、曲げ振動を防止する事が出来る。
【００１５】
【発明の効果】以上の様に本発明によれば、軽量で、か
つ車体曲げ振動低減効果の大きい車体間ダンパ装置を提
供することが可能となる。
つ車体曲げ振動低減効果の大きい車体間ダンパ装置を提
供することが可能となる。
【図１】本発明の第１の実施形態による鉄道車両の正面
図である。
図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による鉄道車両の側面
図である。
図である。
【図３】本発明の動作を説明する模式図である。
【図４】本発明の第２の実施形態による鉄道車両の模式
図である。
図である。
【図５】本発明の第１もしくは第２の実施形態による鉄
道車両の正面図である。
道車両の正面図である。
１、１１…車体間ダンパ、２…第１の車体、３…第２の
車体、５１、５２、５３、５４、５５、５６…加速度セ
ンサ、２１…第１の車体の後端壁、３１…第２の車体の
前端壁、７０…制御装置、４１…軸バネ、４２…車輪、
４３…台車、４４…空気バネ。
車体、５１、５２、５３、５４、５５、５６…加速度セ
ンサ、２１…第１の車体の後端壁、３１…第２の車体の
前端壁、７０…制御装置、４１…軸バネ、４２…車輪、
４３…台車、４４…空気バネ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 掛樋 豊 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内
Claims (2)
- 【請求項１】第１及び第２の車体を含む複数の車体が前
後方向に連結された鉄道車両において、第１の車体後端
と第２の車体前端とを上下方向に結合し、該第１の車体
後端と第２の車体前端の上下相対速度に対して減衰力を
発生する事を特徴とする鉄道車両用車体間ダンパ装置。 - 【請求項２】第１及び第２の車体を含む複数の車体が前
後方向に連結された鉄道車両において、第１の車体及び
第２車体床面上に複数配置されたセンサと、第１の車体
後端と第２の車体前端とを上下方向に結合し、上記セン
サが検出した出力信号に対応した制御力を発生するアク
チュエータを有する事を特徴とする鉄道車両用車体間ダ
ンパ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9239271A JPH1178881A (ja) | 1997-09-04 | 1997-09-04 | 鉄道車両用車体間ダンパ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9239271A JPH1178881A (ja) | 1997-09-04 | 1997-09-04 | 鉄道車両用車体間ダンパ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1178881A true JPH1178881A (ja) | 1999-03-23 |
Family
ID=17042283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9239271A Pending JPH1178881A (ja) | 1997-09-04 | 1997-09-04 | 鉄道車両用車体間ダンパ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1178881A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003535743A (ja) * | 2000-06-07 | 2003-12-02 | グイド キューブラー ゲーエムベーハー | 車両の縦列に配置された２つの車両要素を着脱可能に連結するための装置およびその用途 |
| JP2007253679A (ja) * | 2006-03-22 | 2007-10-04 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 車両の車体間安定化装置 |
| JP2008201145A (ja) * | 2007-02-16 | 2008-09-04 | Central Japan Railway Co | 鉄道車両の連結部構造 |
| JP2012153328A (ja) * | 2011-01-28 | 2012-08-16 | Railway Technical Research Institute | 車両間ダンパ装置 |
-
1997
- 1997-09-04 JP JP9239271A patent/JPH1178881A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003535743A (ja) * | 2000-06-07 | 2003-12-02 | グイド キューブラー ゲーエムベーハー | 車両の縦列に配置された２つの車両要素を着脱可能に連結するための装置およびその用途 |
| JP2007253679A (ja) * | 2006-03-22 | 2007-10-04 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 車両の車体間安定化装置 |
| JP2008201145A (ja) * | 2007-02-16 | 2008-09-04 | Central Japan Railway Co | 鉄道車両の連結部構造 |
| JP2012153328A (ja) * | 2011-01-28 | 2012-08-16 | Railway Technical Research Institute | 車両間ダンパ装置 |
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