JPS5940667B2 - 揺動懸架装置 - Google Patents

揺動懸架装置

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JPS5940667B2
JPS5940667B2 JP50036638A JP3663875A JPS5940667B2 JP S5940667 B2 JPS5940667 B2 JP S5940667B2 JP 50036638 A JP50036638 A JP 50036638A JP 3663875 A JP3663875 A JP 3663875A JP S5940667 B2 JPS5940667 B2 JP S5940667B2
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vehicle
train
air
spring
valve
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トラン アンゲル
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Patentes Talgo SL
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Patentes Talgo SL
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Publication date
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Publication of JPS5940667B2 publication Critical patent/JPS5940667B2/ja
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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61FRAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/02Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
    • B61F5/22Guiding of the vehicle underframes with respect to the bogies

Description

【発明の詳細な説明】 技術の分野 本発明は、一般に揺動懸架装置に関し、更に詳しくは、
車速が予定最低値を越えること、及び走行しつ5ある曲
線軌条の曲率が予定最小値以上であることの両条件が満
足されたときにのみ車体の揺動を許す揺動懸架装置に関
する。
技術の背景 曲線軌条での列車の速度を制限する因子の一つは、乗客
に与えられる横方向加速度であることは周知である。
この横方向加速度、即ら遠心的加速度を補償するために
、曲線軌条に於ける軌条面に傾斜が設けられ、これをカ
ントと呼んでいる。
しかし乍ら、カントには上限が設けられねばならない。
何故ならば、同一の軌条を列車が高速でも低速でも走行
できるようにし、場合によってはカントを持った曲線軌
条上で列車が停止することをも可能にする必要があるか
らである。
従って、殊に曲率半径が小さい(即ち曲率が大きい)軌
条を列車が高速で走行する場合には、遠心的加速度を完
全に補償するのにカントが不十分となる傾向がある。
このことは、起伏の多い地形を有する地域または国土に
於ては殊に重大な問題である。
また、一般の鉄道車輌では、懸架装置は、その上方に支
持されている車体等の重心位置よりも可成り下方に配置
されているので、列車が曲線軌条を高速で走行して懸架
装置が撓むとき、車体の床面が曲線軌条の外方に向って
傾斜して、カントの効果を打ち消してしまうと言う好ま
しくない傾向がある。
この傾向は、直感的に推測される程度よりも大きく、ま
た各車輌の個有の特性でもある。
この車輌の傾斜は、軌条面に関して車体が形成する角度
αと、水平面に対する軌条面のなすカント角度βとの比
α/βを表わす係数として定義される。
慣用の列車では、上記の係数の通常値は0,4であり、
これはカント量が不十分な曲線軌条を走行する場合に、
カントの有効性の40%が失なわれることを意味する。
従来技術 乗客に与えられる遠心力を全面的に補償して乗心地を良
くするための一方策は、車体の重心上に於て車体の長手
軸方向に延びる支持軸上で車体を支持し、客車の自由な
揺動運動を許すことである。
このような純粋な揺動車輌、もしくは振子車輌は、実験
的段階の域を越えていない。
その多くの欠点の内の最も重大な欠点は、横揺れに対す
る安定性の欠除である。
詳述すれば、それは一旦横方向の力を受けたとき、それ
によって生じた揺動が静まるまでに振子運動を繰り返す
ことであり、しかもその横方向の力は、列車が実際に曲
線軌条に差しかかった場合のみならず、例えば突風、対
向車とのすれ違いによる風圧、地震などによっても容易
に与えられる。
この欠点を矯正するために、緩衝装置を使用すると、曲
線軌条に差しかかった際に、必要な揺動運動を遅延させ
ることになる。
他の公知装置としては、遠心力等によってカーブを検出
し、そのカーブに応じた信号を送ってサーボ制御装置に
よって客車の傾斜を確実に強制的に行なわせる自動制御
装置がある。
これは明らかに利点を持ってはいるが、しかし、車輌が
現実に曲線軌条に差しかかったのが、上述の突風の如く
単に車輌が偶然の理由で同等の運動をしたのかを確認す
るのに時間を必要とし、そしてまた車輌を実際に傾斜さ
せるためにも時間を必要とする。
従って、車輌の傾斜の遅延は不可避である。
この問題を解決するために、軌条の特性に応動するプロ
グラムを組込んだコンピュータを列車に設置することが
試みられたが、この方策は装置の設置自体に費用が嵩む
だけでなく、プログラムの欠陥や取違えによって重大な
事故を惹き起こす原因となる。
軌条の要所に軌条情報を予報する地上子を設け、それを
列車に設置したコンピュータによって処理して車体を強
制的に傾斜させる提案もなされたが、多数の地上子を設
置するコスト、それらを正常に動作するよう維持するコ
ストが嵩みすぎる嫌がある。
上述の問題とは別の問題として、車輌の床面を軌条面と
平行に維持するレベル調整手段を有する空気スプリング
は適業技術に於て知られている。
レベル手段は通常空気スプリングの高さに関して上下の
限界値を設定し、その限界を越えてスプリングの高さが
変化したとき自動的に給排気を行なって自動的なレベル
調整を行なう。
発明の目的 本発明の目的は、車体の重心の上方に於て車体が懸架さ
れている揺動車輌に於ける上述の欠点を排除し、その利
点を選択的に利用することを可能にし、それによってス
プリング間の距離、重心上方に於けるスプリング支持点
の高さ、及びスプリングの弾性特性等に応じてカントに
よる加速度補償と乗客が不快を感することなく耐えられ
る非補償加速度との間の最適な比率を広い範囲内で達成
することである。
発明の構成 本発明は、車輌の長手方向に延びる中心軸線を含む垂直
面に関して対称的に配置されており、且つ各車体の重心
の上方に於てランニングギアによって支持されているフ
レーム上に支持されたベース上に載置された弾性手段を
介して車体が懸架されている揺動車輌の使用を前提とし
ている。
また、本発明は、上記弾性手段が車体の床レベルを自動
的に調整するレベル調整手段を持っていることを前提と
している。
こ\に言うレベル調整手段とは、車体の床面が軌条面に
関して設定された限界を越えて傾斜するとき、床面を設
定された限界内に自動的に調整する手段を言う。
斯かる調整手段の典型としては、空気スプリングに於け
るレベル調整バルブが知られている。
揺動式車輌に於て、レベル調整手段を有する懸架装置を
使用することは、揺動式車輌の特徴を否定することを意
味し、明らかに矛盾する構成要素である。
何となれば、曲線軌条に於て、列車がカントによって補
償されない遠心的加速度を生ぜしめる程の早い速度で走
行する場合に、前者は車体を傾斜させ、従って床面を軌
条面に対して傾斜させようとするが、その傾斜がレベル
調整バルブの設定値を越えで傾斜しようとするとき、後
者はその傾斜を打ち消す方向に作用して床面を軌条面と
平行に維持するからである。
本発明は、これら互いに矛盾する構成要素を選択的に制
御して合目的的に機能させることによって上述の目的を
達成している。
即ち、本発明に於ては、(1)列車が予じめ定めた最低
速度を越えていること、(2)列車が走行しつメある軌
条の曲率が予じめ定めた最小値を越えていること、の2
条件が同時に満足されたときにのみ、レベル調整手段の
機能を抑制する。
上記(1)及び(2)の条件が満足されていることを夫
々検出する手段自体もまた公知ある。
また一般に二つ以上の箇々の条件が同時に満足されたと
き、所望の動作を行なわせる制御手段もまた公知である
本発明は、斯かる公知の構成要素を公知でない態様で有
機的に合目的々に結合することによって、上述の目的を
達成している。
好適な実施例の説明 本発明は、重心の上方で車体が懸架された揺動車輌に適
用することを前提としてあり、殊にランニングギア(走
行装置部分、即ち車輌と車軸との総称)と懸架装置構成
要素とが隣接する車輌間の自由スペースに配置されてお
り、隣接する車輌の相対的な横方向運動が阻止されてい
る。
所謂「関節列車」もしくは「連接車J (articu
lated train 。
即ち、永久的あるいは半永久的に連結された鉄道車輌)
に適用するに適している。
以下の説明では、タルボ型ランニングギア(Talgo
type running gear、即ら、関節構
造式軽量列車型のランニングギア)上に、レベル調整バ
ルブを持ったダイヤフラム空気スプリングを用いた実施
例について説明する。
しかし乍ら、本発明は個々の車輌が夫々のランニングギ
ア上に支持されている型式の列車に適用することが出来
、またランニングギアは2輪、4輪又は多輪等のランニ
ングギアであっても良い。
本発明を、より良く理解するために、従来技術の空気ス
フリング及びレベル調整バルブについて予じめ説明する
空気スプリングは、螺旋スプリングに見られる「個有振
動」を持たないと言う利点を有する。
またレベル調整バルブは、空気スプリング、殊に荷重の
変動が予定されるような場合に用いられる空気スプリン
グに於ては、一般的に用いられる手段であって、空気ス
プリング内の圧縮空気量(容積ではない)を調整して、
スプリング高さや個有振動数を限られた設定値の範囲に
保持する給排気手段を言う。
詳述すれば、レベル調整バルブは、空気スプリングの高
さについて、予じめ所望の上下限界値を設定することが
出来、荷重の増大等によりスプリングの高さが設定され
た下限値以下になると、高圧空気源に接続された給気弁
が開いて加圧空気を取り入れて、スプリング高さを下限
値以上に復元させ、また、荷重の減少等によりスプリン
グの高さが設定された上限値以上になると、大気に接続
された排気弁を開いて加圧空気を排出し、スプリング高
さを上限値以下に復元させ、斯くて空気スプリングの高
さを、予じめ設定された範囲内に維持する。
斯かるレベル調整バルブ自体は適業技術に於て周知であ
り、これ以上の説明は不要であろう。
添付図面を参照して、ボギーヨーク若しくはフレーム1
は、倒置されたアーチの如き形状となっており、それは
車輪2を収容しており、又空気スプリング3の支持部材
として機能し、更に又隣接客車間の通路としても利用さ
れる。
車体を重心(第1〜3図に○印で示しである)の上方で
懸架支持する手段として機能する垂直アーム4は、製造
の便宜のため別個に作られても良い。
該アーム4は、管状構造であって良く、軽量合金で作る
ことが出来る。
アーム4の上端は、懸架スプリング3の座を与えるよう
に形成することが出来る。
車体もしくは車箱構造5は、懸架スプリング3の上端に
設けたスプリング座り′上で懸架支持されているが、そ
れらの間の結合支持構造自体は、本発明に直接的に関係
がないので、それらの詳細は示されていない。
上述の構成は、前述の振子列車に準じた利利点、即ちフ
レキシビリティ係数、即し前述の比α/βを負の値にな
すことが可能であり、従って、カーブの内側に向って車
輌の床面を傾斜させ、軌条のカント量を増大したのと等
しい効果をもたらす。
上述の目的のためには、懸架された車体が傾斜して遠心
力を部分的に補償するかぎり、如何なるタイプのスプリ
ングであっても良い。
曲線軌条を走行する際に、車体とそれに対応するランニ
ングギアとの間の相対的回転が垂直方向軸のまわりに生
ぜしめられ、上述のスプリングは、対応する運動を許す
べく縦方向に偏倚しなければならない。
この縦方向の偏倚はまた、直線軌条を走行する際に於て
も、ブレーキが用いられるときは、更に振動の伝達を緩
衝するために、ブレーキ作動のトルクを弾力的にバラン
スするためにも必要である。
しかし乍ら、本発明に於ては、レベル調整手段を持った
懸架スプリング3を用いる。
斯かるスプリングの典型例は、レベル調整バルブ11を
有する空気スプリング3である。
前述の如く、重心上方に於ける車体の懸架支持の特徴と
、レベル調整手段を持った懸架スプリングの特徴とは、
互いに矛盾するので、それらの特徴を合目的々に制御す
る手段が設けられなければならない。
この制御を行なう一つの実施例が第4図に示されている
第4図の制御回路は、下記の2条件の満足を夫夫検出し
、それら2条件が同時に満足されたときにのみ各空気ス
プリングのレベル調整バルブの機能を制御して、遠心的
加速度に応じた車体の傾斜を許し、また上記2条件の少
なくとも一方が満足されないとき、レベル調整バルブの
機能を利用して、車体を軌条面と平行に維持させる。
(1)車速が、予じめ設定した最低速度を越えているこ
と、 (2)軌条の曲率が、予じめ設定した最小値を越えてい
ること、 上記2条件を設定する意味については、前にも触れたが
、更に説明を補足する。
一般に鉄道軌条のカント角は、列車が低速走行または停
止した際に、一般的に予想される状態の変化、例えば荷
重の片寄り、突風、地震、すれ違う列車による風圧等あ
るいはそれらの複合によって列車が転倒することがない
よう充分な安全性を考慮して決定され、通常は6°〜8
°程度である。
従って、カントを持った軌条を低速走行し、成るいは停
車した際に過剰なカント角を補償する必要性よりも、む
しろ曲線軌条を高速走行する際にカントによって補償さ
れない遠心的加速度が実際上解決されるべき問題なので
ある。
従って、個々の路線の設計、用いられる列車の固有の特
性に応じて、車速の最低値および曲率の最小値を設定し
て、列車がそれらの値を越えた状態で走行しているとき
にのみ、不足するカントを補償する。
以上の事項を念頭において、第4図の回路の動作につき
以下に説明する。
上記(1)の条件の満足は、様々な公知の手段によって
検出され得るが、第4図に於ては車軸上に配置された全
電気6として示されている。
発電機6は、車速に比例した信号(電圧信号)を発生し
、その信号が予じめ設定された最小値を越えたとき、リ
レーIは制御回路13を閉じる。
上記2)の条件もまた様々な手段によって検出され得る
が、第4図に於ては、隣接する車輌の対向端面の相対的
角度、または端面間の離間距離の変化もしくは変 によ
って検出できる。
斯かる検出手段は、隣接する車輌が相対的な横方向運動
を制限されている関節列車に特に適している。
隣接する車輌の対向端面間に、曲線検出器10,10’
が夫々設けられている。
各曲線検出器は、例えば、対向端面の左右に夫々配置さ
れた一対の近接スイッチ8,8及び8’、8’を持って
いる。
それら一対のスイッチは、曲線軌条の曲率が予じめ設定
された最小値を越えたとき、それが左カーブか右カーブ
かによって何れか一方が閉成されるようになっている。
それらのスイッチ8,8′の内の何れか一つが閉成した
とき、スイッチ13から電磁ソレノイドバルブ9に至る
導電路が確立する。
電磁ソレノイドバルブ9への他の一つの導電路は恒久的
に電源に接続されている。
従って接点13が閉成されており(それは車速が予定最
低速度を越えていることを意味する)、且つ複数のスイ
ッチ8,8′の内の何れか一つが閉成されている(それ
は列車の一部分が予定最小曲率を越えた曲線軌条上にあ
ることを意味する)ときにのみ、電磁ソレノイドバルブ
9に対する回路が完成して付勢されることが理解されよ
う。
電磁ソレノイドバルブ9は、各空気スプリング3に設け
られており、それが付勢されたとき、各空気スプリング
のレベル調整バルブ11を通過する空気の流れを阻止も
しくは抑制する。
従って、各空気スプリングは恰かもレベル調整バルブを
持たないスプリングであるかり如くに動作する。
斯くて、電磁ソレノイドバルブ9が付勢されていないと
き、即ち、上記2条件の少なくとも倒れか一方が満足さ
れていないとき、レベル調整バルブ11はその通常の機
能、即ち、車体が軌条面に関して傾斜しようとするとき
、加圧空気源から加圧空気を取り入れ、成るいは空気ス
プリング内の加圧空気を大気中に排出して車輌の床面を
軌条面に平行に維持しようとする機能を遂行する。
即ち、何等かの原因で車体が傾斜し始めても、レベル調
整バルブ11に関して予じめ設定された上下限界値を越
えて空気スプリング3の高さが変化したとき、レバル調
整バルブ11は車輌の傾斜を上記限界値の範囲内に制限
する。
電磁ソレノイドバルブ9が付勢されているとき、即ら、
上記2条件が同時に満足されているとき、各空気スプリ
ングは加圧空気源から加圧空気を受は入れることも、ま
た大気中に加圧空気を排出することも出来ず、従って空
気スプリングは車輌に対する遠心的加速度に応じて車体
が傾斜するのを許す。
上述の如く、上記2条件が同時に満足されているときは
、通常は車輌が受ける遠心的加速度に関してカントが不
足する場合であり、従って、カントによって補償されな
い遠心的加速度を補償するよう車輌は傾斜する。
上述の電磁ソレノイドバルブ9と、レベル制御バルブ1
1との作動関係は、逆にすることができる。
即ち、電磁ソレノイドバルブ9が滅勢されたとき、レベ
ル調整バルブ11が不作動になるようにすることが出来
る。
異なることは、最初に述べた実施例では、該装置に、例
えば電力の故障が生じた場合に、レベル調整バルブ11
が常に作動状態に置かれるので、曲線軌条に於ても直線
軌条に於ても、また車速に無関係に列車の床面は常に軌
条平面と平行になるように維持されるのに対して、後に
述べた変形例では、電力の故障によって、レベル調整バ
ルブ11が常にその機能を阻止されるので、車速が一定
速度を越え、且つ軌条の曲率が一定値以上である場合に
は何等の問題も生じないが、それら2条件が満足されな
い場合には、スプリング3は起り得る不均衡な荷重をバ
ランスしないことである。
他の変形例として、曲線検出器10.10’は、列車の
前端と後端にのみ位置せしめることができる。
この配置は、列車が何れの方向に走行しても、最小の遅
延で反応が確実に生ずることを可能にさせる。
該回路を滅勢するには、何れの方向に走行している場合
でも、進行方向に関して後端の検出器が利用される。
上記2条件が満足されて該回路が付勢されることは、レ
ベル調整バルブ11の機能が阻止されることを意味する
が、だからと言って、そのときに車輌が現実に傾斜する
ことを前提としておらず(即ち、車輌が傾斜し得る状態
になっているだけである)、また車輌の傾斜は遠心力が
作用してさえいれば、それに応じて生ずると言うもので
もない(即ち、上記2条件が満足されて、レベル調整バ
ルブ11の機能が阻止されていなければ、遠心力が作用
しても傾斜は生じない)、と言うことを想起することは
重要である。
上記レベル調整バルブ11は、通常の態様によるタイマ
手段(図示せず)を設けることができ、スプリング内に
収容された空気容量の変化が、そのスプリングに対する
荷重の変化に応する必要があるとき、それから一定の遅
延の後に空気の供給及び排出を許す。
この遅延時間よりも該バルブ9が閉止するのに要する時
間を短かくすることによってスプリング3を曲線軌条の
始めから遮断されていたかの如く作動させることが充分
にできる。
スプリング3による圧縮空気の取入れ及び排出は、それ
に与えられた荷重の変化によって、該スプリングのレベ
ル調整バルブに設定された最大及び最小の高さを超えた
ときにのみ行なわれる。
適切な、制限内での高さ又はレベルの差を生ずる荷重の
変化は、スプリングに収容された圧縮空気の量の変化に
反映しない。
各客車は、直線軌条では実質的に水平姿勢を取る。
その理由は、それが上記の差によって規定される大きさ
の制限内でその水平姿勢から変化するだけだからである
揺動の開始を制御する他の一つの可能な手段は、上記レ
ベル調整バルブに設定される上下限値のレベル差を最小
値に減少し、レベル調整バルブ11の遅延を取除く代り
に、給排気手段に於ける圧縮空気の流れを例えばリスト
リクタによって実質的に制限することである。
この変形によって、空気はりストリフタによって、スプ
リングへ或いはスプリングから、極めて緩慢な割合で出
入りし、該スプリングが正常なレベルに戻るのに若干の
時間遅延する傾向がある。
負荷が相当に変化した場合には、該レベル調整バルブを
通過する空気流量もまた増大する。
過渡的な曲線部(即ち、曲率が変化する部分)に差しか
5つたとき、懸架スプリングは、次第に正常な水平姿勢
を離れ、圧縮空気は緩慢な割合で一方のスプリング内に
浸入し、他方のスプリングから緩慢な割合で排出されて
、その名目的なレベルに懸架スプリングを復元しようと
する。
しかし乍ら、それは、曲線検出器が電極ソレノイドバル
ブ9を閉止するまでの間にすぎない。
圧縮空気流がリストリクタによって制限される結果、ス
プリング内に収容されている圧縮空気の容積が無視でき
る変化を受けるのみで、それらのスプリングは、恰かも
曲線軌条に入る以前にレベル調整バルブが不作動もしく
はロックされていたかの如くにふるまうことを保証し得
る。
これら二つの変形は、機能的には均等であると考えられ
、それ故、レベル調整バルブ11の遅延動作を以下に記
述する。
完全な動作のサイクルは、次の通りである。
列車が揺動運動を要する速度で、しかし直線軌条を走行
しているものと仮定する。
発電機6によって生ぜしめられる電圧は、最小の予定値
よりも犬であり、従ってリレー7は、スイッチ13を閉
じている。
前端の曲線検出器10と後端の曲線検出器10′とは、
正常な位置にあり、従ってそのスイッチ8及び8′は開
いている。
客車の車体5の床面は軌条平面と平行である。
曲線軌条に浸入すると、隣接する客車の車体の対向端部
は、曲線の内側で互いに接近し始め、他方外側では互い
に離反し始める。
今、該曲線検出器が隣接する検出器のヘッドが互いに接
近することによって作動するよう設計されているとすれ
ば、この場合には、検出器10の二つのスイッチ8は、
その車輌の左右に位置づけられているから、該曲線検出
器は左カーブか右カーブかに依存して何れか一方が作動
される。
列車が曲線軌条に進入して、曲線の内側で隣接する車体
の上記対向端部が予定された最小距離にまで次第に接近
し、その時点でスイッチ8の内の−って閉止し、これに
よって第4図に示した回路は完成されて電磁弁9を付勢
し、空気が懸架スプリングに出入りするのを妨げる。
レベル調整バルブ11は、曲線軌条に入る前には、空気
の取り入れ又は排出を行ない得る作動状態にあり、遠心
力の上昇によって左右の空気スプリング内の圧縮空気量
に成る程度の不均衡が生じようとする。
しかし乍ら、該バルブに関して設定された遅延が完了す
る迄に、電磁弁9が付勢されるので、レベル調整バルブ
11は空気の移動を妨げられ、空気の取入れ、排出は生
じない。
スプリングは、予定の最小曲率を越える曲線軌条にさし
かかった瞬間から気密になされているので、車体の傾斜
は有効遠心力に比例する。
軌条の曲率が徐々に増大するとき、最大の曲率に達する
迄は、遠心力は増大し、従って傾斜もまた増大する。
列車の各客車が受ける遠心的加速度は、それらが係わり
を持っている軌条の特定の区間の彎曲の曲率によって異
なる。
従って各客車の傾斜も亦、軌条の曲率が全客車に関して
一定となる迄は、軌条の傾斜の結果として、及びその増
大によって、客車間の相対的な旋回の程度によって異な
る。
曲線軌条でブレーキをかける必要が生じた場合には、遠
心力は速度に応じて減少し、客車の傾斜もまた同様であ
る。
車速が最小の設定値以下に低下した場合に、該速度検出
ソレノイド7は減勢され、スイッチ13が開き、懸架装
置は恰かも直線軌条を走行しているかの如くに機能する
曲率が最小の設定値よりも小さい場合(設定値より緩や
かなカーブである場合)にも、同様にスイッチ8は閉止
することができず、この場合、レベル調整バルブ11の
遅延が完了すると、列車は恰かも直線軌条を走行するか
の如くに軌条平面と平行な状態となる。
曲線軌条で、ブレーキをかける代りに車速を増大する場
合には、遠心力は相応する車箱の傾斜を伴なって増大す
るが、この際車体の傾斜αによって補償される加速度と
、乗客によって耐えられるべき横方向加速度とを常に一
定関係に維持する。
此の関係は、車輌の設計の個有の性質である。
それは、重心上方での懸架の高さζスプリング間の距離
を修正することによって、適切に変更することができる
予定の最小曲率を越える曲線軌条を離れるとき、曲率は
次第に低くなり、その曲率が予定最小曲率以下になった
とき、列車の前端のスイッチ8′ は開く。
しかし、列車の後端に於けるスイッチ8′の一つが、列
車全体が曲線軌条を通過してしまうまでは閉止された状
態にあるので、制御回路は付勢状態にあり(車速が予定
最小値を越えることを条件として)、従って列車の傾斜
はそのままに留まる。
列車が反対の方向に走行しているときは、列車の前端が
曲線軌条に入るときスイッチ8′ の内の一方が該回路
を付勢し、曲線軌条を列車の後端が離れるときスイッチ
8の内の一方が該回路を減勢する。
曲線軌条が、異なった方向に彎曲する場合にも、動作は
全く同じであり、唯一の相違は、回路を付勢する各検出
器10及び10′のスイッチ8及び8′が、列車の反対
側に対称的に位置づけられたものであることである。
曲線軌条のカーブは、その曲線の外側に位置づけられた
スイッチ8又は8′によって検出するようにすることも
でき、この場合には、隣接する車体の対向面間の距離が
増大するとき、該スイッチは閉止しなければならない。
更に、上述の如く単一のスイッチを左右両側に対称的に
配置した曲線検出器10.10’ は、左右の何れか一
側に二つのスイッチを持った曲線検出器に置き換えるこ
とも出来る。
この場合、二つのスイッチの一方は隣接する車体の対向
端面間の距離が減少するとき該回路を付勢し、他方はそ
の距離が増大するとき該回路を付勢する。
第4図に於て、一対のスプリング3,3の間にバイパス
15が設けられており、該バイパスにはバルブ17が設
けられている。
このバルブ17は、通常は動作せず、一対のスプリング
に於ける差圧が、予じめ定めた値よりも大きくなった場
合にのみ開く。
その予定値は予想される正常な静的荷重の差による最大
差圧、カーブ走行時に遠心力によって生じたモーメント
により予想される正常な動的荷重の差による最大差圧よ
りも僅かに高い。
従ってバイパス15を介しての左右のスプリング3゜3
間の連通は、通常の状態では生ずることはなく、スプリ
ングの破損などにより、空気の異常な漏出があった場合
にのみ生ずる。
斯かるバイパス及び補償バルブの配列は、このタイプの
懸架装置に関して良く知られており、従って本発明の範
囲に含まれるものではない。
発明の効果 以上の説明から、車体を重心レベルの上方で懸架支持す
る揺動懸架支持構造と、その揺動懸架支持構造の効果を
打ち消すレベル調整手段を有するスプリング手段とを結
合し、しかも前述の2条件が同時に満足されたときにの
み上記レベル調整手段を不作動にして、然らざるときは
上記レベル調整手段を作動可能にする簡単な制御手段を
付加することにより、本発明は前2者の利点を選択的に
利用可能にさせていることが理解されよう。
レベル調整手段の作動の時間的遅延をもたらす手段によ
って過渡的な曲線部に於けるスプリングのバランスを維
持することが出来る。
また上記2条件の少なくとも一方が満足されないときは
揺動懸架支持構造の機能をレベル調整手段の機能によっ
て制限して、(カント量)±(レベル調整手段の設定値
)の範囲での揺動に限定することによって、揺動懸架支
持構造の欠点を排除してカントによる遠心的加速度の補
償を利用し、しかも上記2条件が同時に満足される場合
にのみ揺動懸架支持構造の振子効果を利用して、列車の
走行条件に応じた広い範囲に亘って乗客の乗心地の改善
を可能にしている。
この範囲は適用される特定の路線と、特定の車輌の特性
に応じて、レベル調整手段の限界値の設定と、車速およ
び曲率の最小値の設定とにより簡単に行なうことが出来
、しかもそのために特別の費用の嵩む装備の必要もない
尚、本発明は次の如〈実施できる。
(1)複数の車体を有する列車の各車体の長手方向に延
びる中心軸線を含む垂直面に関して対称的に配置されて
おり、且つ各車体の重心の上方に於てフレーム上に支持
されたベース上に載置されて、隣接した車体の少なくと
も一方を支持し、垂直方向にも水平方向にも撓み得るよ
うになっている弾性手段を有する型式の列車に用いられ
る揺動懸架装置において、 上記弾性手段の各々は給排気手段を有するレベル調整バ
ルブを持った独立した空気スプリングであり、 上記レベル調整バルブの給排気手段を通過する空気の流
れを選択的に制御する制御手段を設け、 上記制御手段は、列車が予じめ定めた最小値を越えた速
度に達したこと、及び列車が走行しつ5ある軌条の曲率
が予じめ定めた最小値を越えてい、ることを夫々検知す
る手段によって、それらの2条件が同時に満足されたと
きにのみ上記給排気手段の給排気手段を通過する空気の
流れを制限する手段を作動させ、レベル調整バルブの機
能を抑制して車体とランニングギアとの間に生じようと
する相対的な運動を許し、軌条面に対する車体の傾斜の
変更を生ぜしめることを特徴とする揺動懸架装置。
(2)上記(1)記載の改良された揺動懸架装置であっ
て、空気スプリングのレベル調整パルブリ給排気手段を
通過する空気の流れを減少させる上記手段はりストリフ
タ手段を含み、上記リストリクタ手段は鉄道網に於て遭
偶する過度的曲線部を通過するのに要するよりも長い時
間の後にのみ、一つの曲線部上での補償されない遠心力
によって変形されたスプリングの正常な高さの回復をも
たらすところの改良された揺動懸架装置。
(3)上記(1)又は(2)記載の改良された揺動懸架
装置であって、各スフリングに関して一つのレベル調整
バルブを有する二つの空気スプリングが各フレームに関
して用いられており、そのレベルが基本的に一定の値に
維持され、各スプリングとそれに関連するレベル調整バ
ルブとの間に一つの遮断バルブが位置づけられ、該スプ
リングへの空気の供給及び該スプリングから大気中への
排出を一つの曲線部を通過する際に妨げるよう上記バル
ブを制御する感知手段を有する改良された揺動懸架装置
(4)上記(1)乃至(3)の内何れかに記載の改良さ
れた揺動懸架装置であって、各スプリングに関して一つ
のレベル調整バルブを有する二つの空気スプリングが各
フレームに関して用いられており、そのレベルが基本的
に一定の値に維持され、該バルブは予定された遅延を伴
なって作動し、その遅延は負荷の不均衡が生じて空気の
取入れ及び排出が要求される時点から遮断バルブが作動
する迄に経過する時間を越える双投された揺動懸架装置
(5)上記(4)記載の改良された揺動懸架装置であっ
て、曲線の曲率が隣接する客車の対向端間の相対的な長
手方向の移動に応動する検出手段によって検出され、上
記検出手段は上記移動が予定された最小値を越えたとき
適当な信号を伝達するよう配置されている改良された揺
動懸架装置。
(6)上記(5)記載の改良された揺動懸架装置であっ
て、上記曲線の曲率検出手段が列車の先頭図及び後尾部
に設けられ、各曲線部にさしかかるときと離れるときに
遮断バルブ用の制御回路を夫夫作動及び不作動状態にさ
せるよう配列されている改良された揺動懸架装置。
【図面の簡単な説明】
第1図は、直線軌条を走行中の、本発明による軌条車輌
の模式的横断面図である。 第2図は、直線軌条を走行中の、空気スプリングを装着
した軌条車輌の模式的横断面図である。 第3図は、曲線軌条を走行中の、第2図と同様の軌条車
輌の模式的横断面図である。 第4図は、電気的制御装置のダイアグラムである。 第4a及び4b図は第4図に模式的に示された電気的制
御装置を構造的な具体例として示した図である。 符号の説明、1:ボギーヨーク又はフレーム、2:車輪
、3:弾性手段、3′ニスプリング座、4:垂直アーム
、5:車体、6:発電機、7:リレー、8.8’:スイ
ッチ、9:電磁バルブ、10゜107 二曲線検出器、
11ニレベル調整バルブ、13:スイッチ、15:バイ
パス、17:バルブ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 複数の車体を有する各車体の長手方向に延びる中心
    軸線を含む垂直面に関して対称的に配置されており、且
    つ各車体の重心の上方に於てフレーム上に支持されたベ
    ース上に載置されて、隣接した車体の少なくとも一方を
    支持し、垂直方向にも水平方向にも撓み得るようになっ
    ている弾性手段を有する型式の列車に用いられる揺動懸
    架装置において、 上記弾性手段の各々は給排気手段を有するレベル調整バ
    ルブを持った独立した空気スプリングであり、 上記レベル調整バルブの給排気手段を通過する空気の流
    れを選択的に制御する制御手段を設け、上記制御手段は
    、列車が予じめ定めた最少値を越えた速度に達したこと
    、及び列車が走行しつトある軌条の曲率が予じめ定めた
    最小値を越えていることを夫々検出する手段によって、
    それらの2条件が同時に満足されたときにのみ上記レベ
    ル調整手段の給排気手段を通過する空気の流れを制限す
    る手段を作動させ、レベル調整バルブの機能を抑制して
    車体とランニングギアとの間に生じようとする相対的な
    運動を許し、軌条面に対する車体の傾斜の変更を生せし
    めることを特徴とする揺動懸架装置。
JP50036638A 1974-03-25 1975-03-25 揺動懸架装置 Expired JPS5940667B2 (ja)

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ES424615A ES424615A1 (es) 1974-03-25 1974-03-25 Sistema de suspension pendular.

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JPS514710A JPS514710A (en) 1976-01-16
JPS5940667B2 true JPS5940667B2 (ja) 1984-10-02

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BR (1) BR7501703A (ja)
CA (1) CA1053975A (ja)
DE (1) DE2512008C2 (ja)
ES (1) ES424615A1 (ja)
FR (1) FR2274463A1 (ja)
GB (1) GB1508173A (ja)
IT (1) IT1033992B (ja)
SE (1) SE393575B (ja)

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JPS514710A (en) 1976-01-16
ES424615A1 (es) 1976-06-01
DE2512008C2 (de) 1986-09-18
GB1508173A (en) 1978-04-19
DE2512008A1 (de) 1975-10-02
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