JPS58101867A - 車体傾斜装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車体傾斜！＊ｆに係り、特に＃Ｌ道重車両高地
曲線通過時の車体傾斜に好適な車体傾斜装置に関するも
のである。

従来の車体傾斜！Ｍｗとしては、ころによる振子！１が
よく知られている。振子９Ｗ１は第１図に示すごとく１
台車１′の上に設けた回転ばり２゜回転ばり２に設けた
一対のころ３．揺れ枕４で構成されている。揺れ枕４の
上には枕ばね５を介して車体６が支持される。　１３は
すり板で１４は中心ビンである０曲線路においては重力
Ｗと遠心力Ｐの金力Ｆは床面に対して角度βをもって作
用する。

Ｉｆｆ記振子装置ｊｑを備えていない車両では、この角
度βが非常に大−（なるが、振子装置１を設けることに
よりかなり小さくすることができる。

しかしながら、このような振子装置ｌを用いた車体傾斜
においては、軌道９の中心における法線より外軌側に車
体重心が移動するために離心率が大ｈ＜なり、車両転覆
に対する安全率が幾分小さいという欠点があった。

また、第２図に示すように空気ばねの高さを変位させて
車体を傾斜させる方式については、遠心力による乗心地
の悪化を防止するとともに離心率が小さく転覆に対する
安全性が高いという特徴を有しているが、車体傾斜に必
要な空気量が多く。

空気供給機器のためのスペースの確保が難しいという欠
点を有している。さらに、このような方式室は制御系が
故障して停止した場合、該制御賛ｌを備えていない場合
と同じになるので曲線走行速度を著しく低下させる必要
があり、ダイヤの混乱を引きおこす要因となる恐れがあ
った。

上記の点に鑑み本発明は、曲線通過時の遠心力による乗
心地悪化を防止し、離心率が小さくしかも制御動力が少
な畷てすみ、制御系の故障停止時の安全性が高く１曲線
通過速度を大幅に低下する必要のない車体傾斜装置を提
供することである。

本発明は、曲線通過時の遠心力による乗心地悪化を防止
するために車体を支持する空気ばねの高さを変える制御
“装置を設けるとともに、ころやリンクを用いた振子装
置を設け、車体を傾斜させると同時に離心率を小さく押
え、しかも制御！ａ置の使用動力を少なくしようとする
もので、このように２つの車体傾斜機構をうまく動作さ
せるため、制御ＩｒＩＷ１においてころやリンクなどの
摩擦力に打ち勝つ遠心力成分が残存するよう傾斜指令を
与える点に大会な特徴を有している。

本発明の一実施例を第３図に示し、空気ばね制御装置の
ブロック線図を１１４図に示す。これらの図において、
従来例と同じ構成部品に対しては同じ符号で示している
。車体６を支える空気ばね加は第２図で示−した空気ば
ねと形式的には同じであるが、可変ストロークが短い分
だけコンパクトになっている０本実施例では空気ばね加
の高さを変化させる制御＊ｗ’４として走行速度検出！
１２２．走行距離カウンターｚ１これらの出力を入力し
て傾斜指令を出力するコントローラ別、該コントローラ
九の出力に応じて車体６両側の空気ばね艶に空気を給排
するサーボ弁５．該サーボ弁２に空気を供給する空気Ｈ
２６から構成されている。

第５図は１例として曲線１におけるカント角と該曲線１
を通過する場合のコントローラ別における傾斜指令電流
すの時間変化を示、したものであり。

図中ｂ′は第２図で示した空気ばねの高さ調整方式だけ
で車体−６を傾斜させる場合の傾斜指令電流として最適
曲線である。即ち、必要な車体傾斜角は走行速度が一定
とするカント角１に比例関係にあり、空気ばねの変位は
給排する空気流量の積分となるので、傾斜指令としては
必要車体傾斜角の微分値を連続して与えるのが適切であ
り、走行速度が変化する場合はコントローラ内にて補正
するシステムとなっている。さらに、曲線ｂ′は最適指
＋　ｂ　Ｉ　より小さり、シたがって遠心力が残存し、
ころによる振子装置ｌが自然振子しようとするがころの
摩擦力に打ち勝つための限界であり、本実施例では限界
曲線ｂ′より小さい指令すを与えている。したがって、
振子ａｍｐも動作し、空気ばね加による強制傾斜と振子
ＭＩＮによる自然傾斜が同時に行なわれ、遠心力による
乗心地の悪化を防止する０本実施例では空気ばねＩによ
る傾斜分だけ振子装置による従来例と比較して離心率を
小さく抑えることができ、安全性を増すことができる。

また、空気ばねのみによる強制＃斜装置と比較しても、
空気の供給動力が少なくてよいので省エネルギ化が図れ
る。さらに、制御系が故障停止して制御が行なわれない
状部になっても、捩子装置ｌが動作して十分傾斜機能を
保持するので、離６率が設定値を越えない速度で走行す
ることができるのでダイヤの混乱を起こすという不便さ
をなくすことができる。なお１本実施例において捩子＊
ｆｌが動作する際に生しる車体水平加加速度を小さくす
るようにコントローラ為にて傾斜指令を補償してやれば
さらに乗心地を良くすることが可能である。

第６図は本発明の他の実施例を示す制御ブロック図であ
り、本実施例では空気ばね圓を制御するプ列の出力によ
り空気ばねλへの空気の給排量を制御するサーボ弁５お
よび空気供給１１［２６により構成されており１曲線走
行時の水平加速度を零にすべ（フィードバック系が構成
されている。本実施例においても、振子装置１が動作す
るようにサーボアンプ墓のゲイン定数な適値よりも小さ
くし、振子装置におけるころの摩擦力に打ち勝つ遠心力
成分が残存するように配慮されている。したがつて、遠
心力に対する乗心地の悪化の防止に対しては前記実施例
より幾分劣るが離心率等ｑ問題については同様の効果が
得られ、より簡便、安価な装置が構成できる。

以上述べたように１本発明によれば曲線通過時の遠心力
による乗心地悪化を防止し、離心率が小さくしかも制御
動力が少なく、制御系の故障停止時の安全性が高くて曲
線通過速度を大幅に低下する必要のない車体傾斜装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は捩子ａｍを備えた従来の傘体傾斜装置の正面図
、第２図は空気ばね高さを変位させる従来の車体傾斜＊
Ｗの正面図、第３図は本発明による車体傾斜装置の一実
施例を示す正面図、第４図は第３図の制御系を示すブロ
ック線図、第５図は曲線通過時におけるカント量および
傾斜指令電流の時間変化を示すグラフ、第６図は本発明
による車体傾斜装置の他の実施例における制御系を示す
ブロック線図である。 １・・・・・・振子９Ｉ！置、加・・・・・・空気ばね
、　２１，３１１・・・・・・才２ｔ２］ ７３図 ′Ｊ′４図 Ａ 業５図 才６ｍ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、空気ばねおよび振子装置を介して車体を台車上に支
   持し、曲線軌条の状部に対応させて前記空気ばねの高さ
   を制御する制御装置を設けたことを特徴とする車体傾斜
   装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、ｌｆｆ１ｅ＠御賛
   　゛を制御するサーボ弁、　ｌｆｆ１ｅｔ’行速度検出
   器および走行距離カウンターの出力を入力とし、前記サ
   ーボ弁を制御するコントローラにより構成したことを特
   徴とする車体傾斜装置。 ３、＃許請求の範囲第２項において、ｓｆｆｆｆシコン
   トローラ子１７１１Ｗｌの作動時に発生する最大摩擦力
   に打ち勝つ遠心力成分が残存する傾斜指令をサーボ弁に
   出力するものとしたことを特徴とする車体傾斜ＩＩＩ置
   。 ４、特許請求の範囲第３項において、前記振子装置が動
   作する際に生じる車体水平加速度を小さくするように傾
   斜指命を補償するコントローラとしたことを特徴とする
   車体傾斜側Ｌ ５、特許請求の範囲第１項において、前記制御装置を車
   体の水平加速度を検出する検出器、該検出器の出力を増
   幅するサーボアンプ、該サーボアンプの出力により前記
   空気ばねに空気供給源からの空気を給排するサーボ弁に
   より構成したことを特徴とする車体傾ｆＩ４装置。 ６、特許請求の範囲第５項において、前記捩子装置の作
   動に発生する摩擦力に打ち勝つ遠心力成分が残存するよ
   うな出力を出力するようにサーボアンプのゲインを低下
   させたことを特徴とする車体傾斜装置。