JPS5878859A - 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−は車体傾斜装置に係１、＊に軌道車両の高速曲線
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。

従来の車体傾斜装置としては、ころによる振子式がよく
知られている。振子式車体傾斜装置ｌは第ｉｍｌに示す
如く、台車１′の上に設けたー転げ〕Ｌ　ａ転げ〕２に
設けた一対のころ３．揺れまくら４で構成されてｉる。

揺れまくら４の上に紘、オ〈らばねＳを介して車体・が
支持される。−線路において紘、重力Ｗと遠心力Ｐの合
力Ｆａ床画に対して角度βをもって作用し、車体傾斜装
置を備えていない車両では仁の角度！が非常に大暑（な
るが、車体傾斜装置を設けることによ）かな）小さくす
ることができる。前記角度Ｉが零になるのがｍ想である
が、ころの摩擦、１＜らばね勢のたわみによシ実際には
角度βが残る。そのために、乗客はＦｓｌｎβ中Ｗβの
横力を受け、乗心地が悪いと感じる。重力Ｗで割ると７
β／い＝β　となるのでβは床面に平行な加速度に和尚
する。第２図において、横軸に時間ｔをとるとき、１は
ころによる振子式車体傾斜装置を有していない車両の場
合、１社ころによる振子式車体傾斜装置を有した車両の
場合のそれぞれの床面横加速度βを示す。

ｂの振子式車体傾斜装置を有する場合でも上記理由によ
）床面横加速度βが残〕、乗客の乗心地が悪いという欠
点がある。これに対して、最近になつて、空気シリンダ
等の流体作動機構をとるに併設、床面横加速度を検出し
てこれを制御する方式が提案されている。この提案では
自曽における遠心力による横加速度だけでなく、高速直
線走行における動揺に対しても制御するような制御方式
が採られて−る。このように、上記方式轄秀れた特徴を
有しているが、−線における乗心地改善を籐１とし、動
揺に対してはころの摩擦の悪影響のみを取シ除くという
方式によ〕少ない空気量で可能唸特黴のある方式を確立
するととも重要な課題である。

上記の点に鑑み本発明は、強制的に車体を傾斜させる車
体傾斜装置におｉで、−線におけゐ乗心地を向上すると
ともに、直線走行時のころによる動揺に対する悪影響を
なくシ、乗心地のよい車体傾斜装置を得ることを目的と
したものである。

本発明紘、空気シリンダ等の流体作動機構をζろに併設
し、曲線通過時には床面横加速度を検出してこれを制御
し、直線走行時には上記流体作動機構を固定し、直線走
行中での動揺に与えるζろの悪影響を防止する構成とす
るとともに、傾斜制御と固定とを一つの流体作動機構が
受持つてお〕、固定用配管と傾斜制御用配管とを別にし
、固定用配管と流体作動機構との間に逆止弁を設け、傾
斜制御時の応答性を上けると同時に必ｌ！滝体量を低減
することを特徴としたもので参る０さらに、本発＠杜上
記流体作動機構を車体中心１１１に対して対称に二つ設
置し、−纏での傾斜制御用どして一つ−の流体作動機構
を用い、直線走行時の固定にはニクの流体作動機構を用
い、適切な制御力および固定力を与えるようにしたこと
である。

以下、本発明をいくつかの実施例にょシ詳細に述べる。

第３図、第４図は本発竺による車体傾斜装置の一実施例
を示す車体幅方向断面図および制御回路を示すブロック
線図であ〕、第５図は−、線に、おける乗心地を示す。

縦軸に床面横加速度、横軸に時間との関係を示したグラ
フである。第３１１１ｓＰよび第４図において、前記従
来例と異なゐ点は、まず、流体作動機構として複動形空
気シリンダ７を用い、かつ、車体横加速度検出器臆、補
償回路１３．ナーがアンプ１４かも成る傾斜角指令発信
部旦および車速検出器郷、シリンダ固定用速度設定１）
１７．比較ＩＩ謡から成る固定指令員信部扉、電磁奔騰
、！気れている点である。

このように構成された車体傾斜装置の動作を説明する。

車両の走行速度が一定速度（例えば、質来の特急車両で
ｔｆ５０Ｋｍ／ｈ＠度）以下では複動形空気シリンダ１
の固定指令発信部！！ｑＯＦＦ信号を電磁弁部に与える
ので、空気源列から供給１れている空気サーボ弁ｎに送
られ、逆止弁２への供給は停止される。一方、空気サー
ボ弁亀に祉當に傾斜角指令発信部Ｕかも制御信号が入力
され、二つの複動形空気シリンダ７をそれぞれ逆方向に
動かして車体の傾斜を制御し、車体の床面横加速度を雫
に近づける。したがって、ｌ１ｌｌＩ走行にお−ては第
５図Ｃに示すように、車体の床面横加速度をほとんど零
に近づけることができる。なお該第Ｓ図中のａ、ｂｄ第
２図ａ、ｂと同じである。次に、車両が一定速度以上で
走行する場合、同定指令発信部矩はＯＮ信号を電磁弁Ｌ
９に出力するので、空気源列から供給されている空気は
空気サーボ弁４には送られず、固定用配管２に送られる
。これによ〕、二つの複動形シリンダ１はどちらも上意
のみ高圧とな）、ころ３が転動しなｉよう固定する。し
たがって、直線で高速走行する際の振動によるころ３の
余分な転勤がなくなル、乗心地悪化を防止することがで
きる◇空気サーボ弁ｍＫ９！気が供給される場合、電ｉ
弁四と固定用配管誕とは閉塞されているので、傾斜制御
の機能を有しているが、よ〕制御性を高めるためには固
定用配管謳と複動形空気シリンダ７の間に単止弁ツを設
け、サーボ弁４の出力流量が固定用配管魅に進入しない
機構とし、少ない空気流量でしかも系の応答性を上げゐ
のが有効である。一方、空気サーボ弁４に空気が供給さ
れない場合には、空気ｆ−１ｆ＊２１と傾斜制御用配管
匿との間は自然に閉塞されるので問題状ない。、このよ
うに、本発明によれば流体作動機構を傾斜制御用と固定
用の両方に用いて床下専有スペースの縮小化を図シ、し
かも、制御性良く消費流体量の少ない系を構成すること
ができるので、１ｍｌＩｍ走行における乗心地を向上さ
せるとともに、直線路での高速走行においても乗心地に
対する仁ろの悪影響をなくすことが゛できる。

次に本発明の他の実施例を第６図に示す。Ｓにおいて、
本実施例は一つの複動形空気シリンダ２が台車の鵡転ば
シと揺れまくらの間のは埋水平方向に設置されている。

漢は傾斜制御用配管、Ｉは固定用配管、Ｉｎ複動形シリ
ンダ２の左右両車の固定力を等しくするための圧力低下
用負荷であ〕酋は逆止弁である。このように構成された
車体傾斜装置においても、上記実施例と同様の機能およ
び効果を有し、前記複動形空気シリンダ２の径は幾分大
きくなるが、水平方向に取付けることができ、専有スペ
ースも縮小できるという特徴を有している。

本発明のもう一つの他の実施例を第７ｆ！ｇｌＫ示す。

図において、本実施例按モ先に示した第！５ｌＩｌの実
施例との相違点は傾斜制御用配管（至）が二つの複動形
空気シリンダ７のどちらか一方にのみ配管されているこ
とである。したがつて、上記実施例と比較し同−同定力
に対する傾斜制御力は小さくなっている。傾斜制御力は
ころの摩擦力とまくらばね等のたわみ分でよいが、固定
力はそれを上まわる振動成分にさらに余裕を持たせる必
要があル、本実施例のように構成することにより、適切
な制御力を持たせることができる。しかも、゛この時の
傾斜制御系の応答性が上昇する分だけ制御性が向上し、
特に作動流体として空気を使用する時に大きな効果を発
揮する。

以上の実施例で社作動流体として空気を使用している。

これは鉄道車両の場合にコンプレッサを積載し、ドアの
開閉、ブレーキ等に使用してシ〕極めて簡便であること
に注目したものであるが、勿論油圧を用いても目的の機
能を十分けたすことができる。ｔた、本発明の実施例で
は固定指令発信部を車速検出器と車速検出器の出力が一
定値以上になった時に出力信号を変化させる比較器によ
ｐ構成しているが、あらかじめ軌道側に設置された曲線
進入信号発信器および通過信号発信器の出出をキャッチ
して出力信号を変化させるようにしても良い。傾斜角指
令発信部として車体横加速度検出器、補償回路およびサ
ーボアンプで構成しているが、補償回路とサーボアンプ
を一体に構成してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の振子式車体傾斜装置を示す車体幅方向断
面図、第２図は第１図に示す従来の車両における車体床
面横加速度を示すグラブ、第３閣は本発１ｊｉＫよる車
体傾斜装置を備えた車両の車体幅方向断面図、第４図紘
籐３１１の制御回路を示すブロック線図、第ｓｌａは籐
３１１および第４１１に示された一実施例の車体傾斜装
置における車体原画横加速度を示すグラフ、第ｓａｉ＋
およびｊ１７１１鉱本発明による車体傾斜装置の他の実
施例の制御回路を示すブロック図である。 ｌ・・・・・・振子装置、３・・・・・・ころ、易・・
−・・傾斜角指令発信部、認・・・・・・車体横加速度
検出器、纏・・・・・・補償回路、１４・・・・・・サ
ーボアンプ、於・・・・・・固定指令発信部、１６・・
・・・・車速検出器、謁・・・・・・比較器、紛・・・
・・・電磁弁、り・・・・・・流体源、Ａ・・・・・・
制御弁、２２．　ｍ。 加・・−・・傾斜制御用配管、為、υ・・・・・・固定
用配管、謡・・・・・・圧力低下用負荷、７．２ｓ・・
・・・・複動形空気シリング 代理人　弁理士　　薄　１）利　中 津１図 す２ｒＡ ３１′３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、車体を台車上に振子装置を介して揺動可能に支持し
   た車体傾斜装置において、前記纏子装置北並列に設けら
   れ車体を傾斜させる流体作動機構と、皺流体作動機構に
   一接続される傾斜制御用配管および固定用配管と、出力
   ポートが上記傾斜制御用配管に接続される制御弁と、腋
   制御弁への入力ポートおよび上１ｅｉＩｌ定用配管に取
   付けられた電磁弁と、該電磁弁に流体を供給する流体源
   と、上記電磁弁を動作させる固定指令発信部と、上記制
   御弁を動作させる傾斜角指令発信部よシなる車体傾斜装
   置。 ！４１許−求の範１１ｊｌｌｌ［ＫＴｈｌｎテ、前記ｍ
   休作動機構として二つの複動形シリンダを車体中心−に
   対して対称に配置し、前記傾斜制御用配管を上記二つの
   複動形シリンダの一端を上皇、倫端を下意にそれぞれ導
   き、前記固定用配管を二つの複動形シリラダの上皇に導
   いたことを特徴とする車体傾斜装置。 ３、特許請求の範囲第１項にお°いて、前記流体作動機
   構として１本の複動形シリンダを配置し、前記固定用−
   管の一端を上記複動形シリンダの小断面側に導き、他端
   を圧力低下用負荷を介して上記複動形シリンダの大所両
   側に導いたことを４１１１とする車体傾斜装置。 ４．４Ｉ許請求の範囲第１項において、前記流体作動機
   構として二りの複動形シリンダを車体中心線に対して対
   称に配置し、前記傾斜制御用配管を上記複動形シリンダ
   のｉずれか一方に４龜、前、記、固定用配管を二つの複
   動形シリングの上皇に導ｉたことを特徴とする車体傾斜
   装置。 ５、特許請求の範ａ第１項において、固定指令発信部を
   車速検出器、車速検出器の出力が一定値以上、になった
   時に出力信号を変化させる比較器により構成したことを
   特徴とする車体傾斜装置６、特許請求の範８８１項にお
   いて、傾斜角指令発信部を車体横加速度検出器、補償回
   路およびサーボアンプで構成し、制御弁として空気サー
   ｌ弁を使用したことを特徴とする車体傾斜装置０７．特
   許請求の範囲第１項において、前記固定用配管と流体作
   動機構との間に逆止弁を設けたことを特徴とする車体傾
   斜装置。