JPH11129900A - 鉄道車両用車体傾斜装置付き台車 - Google Patents
鉄道車両用車体傾斜装置付き台車Info
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- JPH11129900A JPH11129900A JP31287297A JP31287297A JPH11129900A JP H11129900 A JPH11129900 A JP H11129900A JP 31287297 A JP31287297 A JP 31287297A JP 31287297 A JP31287297 A JP 31287297A JP H11129900 A JPH11129900 A JP H11129900A
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Abstract
側に傾斜させる簡略化された車体傾斜装置を備えた台車
を提供する。 【解決手段】 軸箱15上に軸バネ17が載置され、該
軸バネ17と台車枠21との間に油圧アクチュエータ1
9を備える。アクチュエータ19は、プランジャー19
bとシリンダー19dを主要部品として構成されてい
る。アクチュエータ19は、大部分が軸バネ17内に収
められている。曲線区間においては、外側のアクチュエ
ータ19を伸ばして、台車1及び車体3を内側に傾け
る。
Description
間において車体を曲線の内側に傾斜させる車体傾斜装置
を備えた台車に関する。特には、装置構成を簡略化さ
せ、低コストで乗り心地の向上に効果のある車体傾斜を
実現できる鉄道車両用車体傾斜装置付き台車に関する。
に、車体(中の旅客含む)にかかる遠心力と重力の合力
が車体床面に垂直に働くようにして乗客が遠心力を感じ
ない方向に車体を傾斜させる振子台車が、JRなどの高
速鉄道車両用として多用されるようになっている。この
ような振子台車では、急カーブの軌道を高速走行する際
の旅客の乗り心地を改善でき、かつ車両のスピードアッ
プができる。
に、台車上で車体を支持する振子梁と、この振子梁を左
右(軌道幅方向)に揺動する機構(例えば、コロ装置や
ベアリングガイド、リンク装置)を設け、この振子梁を
サーボシリンダーで、軌道の傾斜や車両の速度に応じた
任意の角だけ傾ける(特開平8−268275号参
照)。しかし、この振子台車は、車体傾斜機構が複雑に
なり、最適の車体傾斜角に制御するためのサーボアクチ
ュエータや制御システムも必要である。そのため、車両
製作コストが大幅に高くなる。
設けられる枕バネ(空気バネ)に直列に車体傾斜用アク
チュエータを装備した台車も存在する(JR東海300
×系台車)。すなわち、台車枠の上に上下動するアクチ
ュエータを配置し、そのアクチュエータの上に枕バネを
配置し、さらにその上に車体を乗せるのである。この台
車では振子梁や揺動機能のような構造体は不要である。
しかし、枕バネにかかる水平方向荷重を受けながら、垂
直に上下させる機構がアクチュエータの他に必要となっ
て、枕バネと台車枠の間の昇降機構が複雑で大きなもの
となる。また、これを構成するために台車枠に屈曲部を
設けたり、車体に特別な凹部を設けなければならないと
いう問題点が生じる。
台車枠と軸箱体との間に介在するアクチュエータを有す
る軸重移動防止装置が提案されている。しかし、この装
置は、台車の駆動力の変化に対した軸重移動を防止する
ことを目的としたもので、車体傾斜や振動抑制を行うも
のではない。
問題点に鑑みてなされたもので、鉄道軌道の曲線区間に
おいて車体を曲線の内側に傾斜させる車体傾斜装置を備
えた台車であって、装置構成を簡略化させ低コストで乗
り心地の向上に効果のある車体傾斜を実現できる鉄道車
両用車体傾斜装置付き台車を提供することを目的とす
る。
め、本発明の鉄道車両用車体傾斜装置付き台車は、 車
軸軸受を収めた軸箱と台車枠との間にアクチュエータを
設け、鉄道軌道の曲線区間において車体を曲線の内側に
傾斜させるために、上記アクチュエータによって台車枠
を意図的に傾斜させることを特徴とする。
軸であり、両端には、軸受を介して軸箱が取り付けられ
ている。軸箱上には、通常、軸バネを介して台車枠の側
梁が乗っている。軸バネは、車輪及び車軸にかかる高周
波振動を吸収して台車枠に伝えないように遮断する。一
台の台車は、通常前後(線路長手方向)2組の輪軸組立
体の上に搭載される。台車上には、枕バネと呼ばれる空
気バネを介して車体が乗っている。
枠との間にアクチュエータを設け、軸箱と台車枠との間
隔を左右の軸箱で変えて、線路踏面に対する台車枠の高
さを左右で変え、台車枠さらには車体を傾斜させる。こ
のような構成作用により、振子梁を装備することなく、
単純化・軽量化した車体傾斜装置付き台車の制作が可能
となる。また、アクチュエータを軸箱と台車枠間に取り
付けるだけで車体傾斜が可能となるので(油圧装置や制
御ユニットは要)、既存の非車体傾斜台車を車体傾斜台
車に改造することも可能である。
軸バネを載置し、該軸バネと台車枠との間に上記アクチ
ュエータを配置することが好ましい。上述のように軸バ
ネは車輪軸にかかる高周波振動を吸収するので、軸バネ
より台車枠側では振動の加速度が1桁程度低くなる。そ
こで、アクチュエータを軸バネと台車枠との間に配置し
てアクチュエータにかかる振動加速度を低減し、故障を
未然に防止するとともにアクチュエータの構造が華奢な
ものでも耐久性を持たせることができる。
プリングであり、該コイルスプリング内の空間を利用し
て上記アクチュエータを配置することが好ましい。車体
傾斜用アクチュエータを装備するために車体が高くなっ
たり、車体に特別な凹部を設けなければならないようで
は、車両の安定性を損ね、また車体価格の上昇を招いて
好ましくない。さらに、最近の鉄道車両用台車の足回り
には様々な装置が取り付けられており、あまり遊びのス
ペースもない。さらに、既存の車両を改造する場合に
は、アクチュエータの取り付け場所への制限条件がより
厳しい。そこで、いわば遊びスペースとも言える軸バネ
(コイルスプリング)の中空部にアクチュエータの一部
又は大部分を収めてやることで、アクチュエータを回り
の装置にあまり影響を与えずに装備することができる。
は、本発明の1実施例に係る鉄道車両用車体傾斜装置付
き台車の一部断面正面図である。図2は、図1の台車の
一部断面側面図である。図中には、軌道の踏面5上にの
った台車1が示されている。
有する。左右の車輪11は、車軸13に固定されてい
る。車軸13の両端部は車輪11の側方に突出するよう
に延びている。該両端部には、左右の軸箱15中に収め
られている軸受(不図示)が取り付けられている。軸受
は、軸箱15内に収められている。軸箱15の上面に
は、軸バネ17が置かれている。この軸バネ17はコイ
ルスプリングである。
傾斜用アクチュエータ19が存在する。このアクチュエ
ータ19は、油圧アクチュエータであり、プランジャー
19bとシリンダー19dを主要部品として構成されて
いる。シリンダー19dの外形は有底筒状である。さら
に、内部には、底の中央部から上方に突出する芯部19
gが立設されている。同部19gの中央にはバネ殺しボ
ルトを通すための穴(図示されず)を設けてある。シリ
ンダー19dの側壁と芯部の間には、加圧作動油が、ホ
ース19f、通路19e(プランジャー19b中)を通
って供給される。なお、油圧を発生・制御する油圧ユニ
ットは図示が省略されている。シリンダー19dの上端
には、外側に張り出すシリンダーフランジ19cが形成
されている。このシリンダーフランジ19cは、軸バネ
17の上端面上に載置されている。したがって、アクチ
ュエータ19は、軸バネ17の伸縮に応じて上下する。
は中空の筒状である。同プランジャー19bは、シリン
ダー19dの中で芯部19gの外に嵌合しており、シリ
ンダー19d内の圧力油の量に応じて上下に摺動する。
プランジャー19bの上部には、プランジャーフランジ
19aが外側に突出するように設けられている。このプ
ランジャーフランジ19a上には、台車側梁23の前後
端部21(丈夫な板、図2参照)が乗る。なお、プラン
ジャー19bの頂部は、同端部21の穴の中に嵌合して
いる。また、プランジャー19b内には油通路19eが
上下に貫通して設けられている。同通路19eの上端に
はホール接続用のニップルが取り付けられている。
元の一例を以下に挙げる。 軸バネ:内径154mm、外径234mm、定員荷重時長さ
220mm、バネ定数110kgf/mm アクチュエータ:圧力140kgf/cm2 、受圧面積60cm
2 、出力8400kgf 、ストローク100mm プランジャー寸法 内径48mm、外径100mm、シリン
ダー外径124mm このように、現在使用されている軸バネの中空部に収ま
る程度の寸法の油圧アクチュエータで、十分に車体の傾
斜を実現することができる。
に示されているように、軸箱支持装置31で連結されて
いる。同軸箱支持装置31は、側梁23の下面に突出し
た回転支点31aとアーム(軸はり)31bとから構成
される。アーム31bは支点31aを中心として上下に
回動可能である。またアーム31bと支点31a間には
ゴムのような緩衝部材が挟まれている。アーム31bの
反支点31a側は軸箱15と連結されている。軸バネ1
7の伸縮及びアクチュエータ19の伸縮(合計最大70
mm程度)により軸箱15と台車枠側梁23との間の間隔
が変わるのに合わせて、アーム31bは回動する。な
お、本実施例では、アクチュエータがのび切った状態で
軸はり31bが水平になり、軸距が最長になるようにし
てある。したがって、曲線でアクチュエータがのびると
外軌側軸距ものびて、車軸が台車枠に対して操舵される
ようになっている。
バネカバー18がスカート状に垂下している。同端部2
1及びカバー18(両者合わせてバネ帽という)は、側
梁23(本体)に強固に溶接固定されている。側梁23
は、車両の前後方向に延びている。側梁23の中央部は
やや下に下がっている。側梁23の中央部には、左右の
側梁23をつなぐ横梁25が強固に溶接取り付けされて
いる。
に出ており、端部の上には枕バネ27が設置されてい
る。枕バネ27は、空気バネであり、その上に車体3が
載置される。また、横梁25の中央部には、図1に示す
ように、牽引装置41が設置されている。この牽引装置
41の上部には、中心ピン43が突設されている。この
ピン43は、車体3の下面の凹部に入り込む。台車の駆
動力(及び制動力)は、牽引装置41、中心ピン43を
介して車体に伝達される。牽引装置41と横梁25の間
に、ヨーダンパー45が設けられており、車体のヨー運
動(中心ピン43回りの振動)を抑制している。なお、
これらの枕バネ27、牽引装置41及びヨーダンパー4
5は車体傾斜装置を有しない通常の台車用と同じもので
ある。
説明する。車両が曲線区間にさしかかると、予め与えら
れている軌道情報又は何らかのセンサによって、該曲線
の曲率が車体傾斜のコントロール装置に与えられる。ま
た、車両の速度の情報も与えられる。両情報から必要な
傾斜量、傾斜方向を算出し、左右のアクチュエータのス
トロークを決定する。そして、左右いずれかのアクチュ
エータに必要量の作動油を送り込んでプランジャーを突
出させ、台車枠及び車体を傾斜させる。なお、プランジ
ャーの突出量を直接検出するセンサを設けておくことも
できる。車両が曲線区間から抜ける際には、アクチュエ
ータの油を抜いてアクチュエータを一番下まで下げれば
傾斜は元に戻る。
したが、その替わりに空気圧アクチュエータや電動アク
チュエータを用いることもできる。また、アクチュエー
タが縮みきった状態を定位として油の漏出などに対する
フェイルセイフを図っているが、アクチュエータのスト
ロークの中立点を定位とした封じ切りの油圧回路とし
て、油圧系の負荷を軽減し、油圧装置などを簡略化する
こともできる。
取り付け、あるいは軸バネそのものをアクチュエータと
おきかえ、各アクチュエータをアクティブ振動制御する
こともできる。その場合、台車枠の上下、ローリング及
びピッチング方向の振動を積極的に打ち消すいわゆるア
クティブサスペンションを行うことができる。また、特
開昭62−163855号に提案されている輪軸を左右
に分割して独立に各車輪、車軸を支持する方式の「鉄道
車両用台車」においては、車輪のロール方向の傾斜を抑
止、もしくは傾斜角を制御して踏面勾配を可変とした
「鉄道車両用台車」とすることが可能となる。
によれば、軸箱と台車枠との間にアクチュエータを設
け、軸箱と台車枠との間隔を左右の軸箱で変えて、線路
踏面に対する台車枠の高さを左右で変え、台車枠さらに
は車体を傾斜させることとしたので、振子梁を装備する
ことなく、単純化・軽量化した車体傾斜装置付き台車の
制作が可能となる。また、アクチュエータを軸箱と台車
枠間に取り付けるだけで車体傾斜が可能となるので既存
の非車体傾斜台車を車体傾斜台車に改造することも可能
である。また、台車枠から傾斜させるので枕バネに遠心
力がかからず、車体の左右動ストッパ当りによる乗心地
悪化を防止できるという利点がある。
と台車枠との間にアクチュエータを配置した場合には、
アクチュエータにかかる振動加速度を低減し、故障を未
然に防止するとともにアクチュエータの構造が華奢なも
のでも耐久性を持たせることができる。さらに、軸バネ
がコイルスプリングであり、その内側の空間を利用して
アクチュエータを配置した場合には、アクチュエータを
回りの装置にあまり影響を与えずに装備することができ
る。
置付き台車の一部断面正面図である。
ータ 19a プランジャーフランジ 19b プランジ
ャー 19c シリンダーフランジ 19d シリンダ
ー 19e 油通路 19f 油圧ホー
ス 19g 芯部 21 台車枠端部 23 台
車枠側梁 25 台車枠横梁 27 枕バネ 31 軸箱支持装置 41 牽引装置
Claims (3)
- 【請求項1】 車軸軸受を収めた軸箱と台車枠との間に
アクチュエータを設け、鉄道軌道の曲線区間において車
体を曲線の内側に傾斜させるために、上記アクチュエー
タによって台車枠を意図的に傾斜させることを特徴とす
る鉄道車両用車体傾斜装置付き台車。 - 【請求項2】 上記軸箱上に軸バネを載置し、該軸バネ
と台車枠との間に上記アクチュエータを配置したことを
特徴とする請求項1記載の鉄道車両用車体傾斜装置付き
台車。 - 【請求項3】 上記軸バネがコイルスプリングであり、
該コイルスプリング内の空間を利用して上記アクチュエ
ータを配置したことを特徴とする請求項2記載の鉄道車
両用車体傾斜装置付き台車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31287297A JP4012614B2 (ja) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | 鉄道車両用車体傾斜装置付き台車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31287297A JP4012614B2 (ja) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | 鉄道車両用車体傾斜装置付き台車 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11129900A true JPH11129900A (ja) | 1999-05-18 |
| JP4012614B2 JP4012614B2 (ja) | 2007-11-21 |
Family
ID=18034462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31287297A Expired - Fee Related JP4012614B2 (ja) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | 鉄道車両用車体傾斜装置付き台車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4012614B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1997
- 1997-10-30 JP JP31287297A patent/JP4012614B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP4012614B2 (ja) | 2007-11-21 |
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