JPH11268645A

JPH11268645A - 鉄道車両の車体傾斜制御方法

Info

Publication number: JPH11268645A
Application number: JP10072897A
Authority: JP
Inventors: Gohei Iijima; 剛平飯島; Kiyoshi Murakami; 清村上; Tadashi Yamada; 忠山田; Takenori Hino; 武憲桧野; Satoru Sakanaka; 哲坂中
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 1998-03-20
Filing date: 1998-03-20
Publication date: 1999-10-05
Anticipated expiration: 2018-03-20
Also published as: JP2939229B1

Abstract

(57)【要約】【課題】構造上の変更を伴うことなく車体傾斜量の遅
れを補償して曲線走行速度の向上および走行安定性の向
上を図る。【解決手段】一方のレール３８ｂが他方のレール３８
ａに対して上昇する方向にカントを有する曲線区間で
は、外側となる一方の空気ばね３６ｂを上昇させ、一方
のレール３８ｂが他方のレール３８ａに対して下降する
方向にカントを有する曲線区間では、内側となる前記一
方の空気ばね３６ｂを自然排気によって下降させるとと
もに、外側となる前記他方の空気ばね３６ａを上昇させ
て、曲線終了位置で車体３３が水平となるように各空気
ばね３６ａ，３６ｂの伸縮量を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道車両の曲線走
行時における車体の傾斜制御の応答性を向上するための
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８は、鉄道車両の車体を傾斜させるた
めの構成を簡略化して示す断面図である。車両１は、台
車２上に左右一対の空気ばね３ａ２，３ｂによって車体
４が旋回可能に支持され、この台車２は車体４の図８の
紙面に垂直な前後方向両端部付近に設けられ、台車２が
緩衝された状態で支持されている。

【０００３】コンプレッサ５からの圧縮空気は、空気溜
６に一旦貯留された後、分岐して給気弁７ａ，７ｂを経
て、各空気ばね３ａ，３ｂに送られ、余分な空気は各排
気弁８ａ，８ｂによって大気に放出される。各空気弁７
ａ，７ｂおよび各排気弁８ａ，８ｂは、電磁弁から成
る。車体４と台車２との間には、左右一対の車高検出手
段９ａ，９ｂが設けられる。車両１が曲線区間を走行す
る際に発生する超過遠心力によって、各空気ばね３ａ，
３ｂが過度に変形して、車体４の下部と台車２の台車枠
１０とが接触するいわゆる底付き現象が発生することを
防ぐために、台車２に対する車体４の姿勢を検出し、各
空気ばね３ａ，３ｂがつぶれないように車高を制御して
いる。このような車両１の曲線走行時における車体４の
傾斜量を制御する方法としては、事前に計測した路線地
図情報を用いる方法と、走行時の車体４の横方向の超過
遠心力を検出してフィードバック制御する方法とがあ
り、以下に各方法について説明する。

【０００４】事前に計測した路線地図情報を用いる鉄道
車両の車体傾斜制御方法は、特開平７−８１５５８号公
報に示されている。この従来技術では、車両の起点から
の走行距離を算出し、この算出された走行距離に基づい
て車両の路線上の現在位置を算出して、予め記憶されて
いる路線地図によって車両が曲線区間に到達したか否か
を判定し、曲線区間に到達したと判定されたとき、曲線
区間における車両の超過遠心加速度を求めてレールのカ
ント量の過不足を算出し、左右一対の空気ばねのうちの
一方または両方の空気ばねの伸縮量を調整して、前記曲
線走行時の車体の台車に対する傾斜量が算出されたカン
ト量過不足分と等しくなるように制御している。

【０００５】図９は、走行時の車体４の水平方向の超過
遠心力をフィードバックして車体４の傾斜量を制御する
方法を説明するための簡略化したブロック図であり、こ
の従来技術に類似する他の従来技術は、特開平６−１０
７１７２号公報および特開平９−２０７７７４号公報に
示されている。なお、図８に示される鉄道車両の車体を
傾斜させるための構成と対応する部分には同一の参照符
を付す。車体４の床面１１には加速度センサ１２が設け
られる。この加速度センサ１２は、車体４の走行方向に
対して垂直な幅方向の前記床面１１に平行な加速度成分
を検出する。

【０００６】この加速度センサ１２の出力は、ライン１
３を介してフィルタ１４に与えられ、ノイズなどが除去
された後、傾斜角算出手段１５に与えられる。この傾斜
角算出手段１５には、加速度指令値設定手段１６からの
加速度指令値を表す信号が与えられる。前記加速度指令
値は、車体４の床面に平行な幅方向の加速度成分がほぼ
零となるための値である。前記傾斜角算出手段１５は、
加速度センサ１２によって検出される加速度がほぼ零と
なるための車体４の幅方向の傾斜角γを算出して、ライ
ン２３に導出する。

【０００７】台車枠１０と車体４との間には、一対の車
高検出手段１７ａ，１７ｂが設けられ、各車高検出手段
１７ａ，１７ｂによって車体４の左右両側部の各車高情
報が得られる。各車高情報は、ライン１９を介して車高
制御手段２０に与えられる。この車高制御手段２０は、
傾斜角γが達成されるように各空気ばね３ａ，３ｂに圧
縮空気圧源からの圧縮空気を供給し、かつ各空気ばね３
ａ，３ｂから空気を排出するための給排気信号をライン
２１に導出し、各空気ばね３ａ，３ｂの伸縮量を個別に
制御することができるように構成されている。

【０００８】このように従来では、空気ばねを利用した
曲線走行時における車体傾斜制御方法には、事前に計測
した路線情報を用いるものと、走行時の車体の水平方向
の超過遠心力をフィードバックするものとが周知であ
る。

【０００９】これらの従来技術においては、次のような
問題がある。

【００１０】図１０は、上述の各従来技術の車体傾斜制
御方法による車体４の傾斜状態を説明するための図であ
り、図１０（１）は車両１が走行するＳ字曲線路を示
し、図１０（２）は図１０（１）のＳ字曲線路における
参照符の前段曲線を走行する車両１の姿勢を示し、図
１０（３）は図１０（１）のＳ字曲線路における参照符
の前段の出口緩和曲線を走行する車両１の姿勢を示
し、図１０（４）は図１０（１）のＳ字曲線路における
参照符の前段の出口緩和曲線から後段の入口緩和曲線
への切返し部を走行する車両１の姿勢を示し、図１０
（５）は図１０（１）のＳ字曲線路における参照符の
後段入口緩和曲線を走行する車両１の姿勢を示し、図１
０（６）は図１０（１）のＳ字曲線路における参照符
の後段曲線を走行する車両１の姿勢を示す。

【００１１】上記の車両１が図１０（１）に示されるよ
うに、Ｓ字曲線路を同図の左側から右側へ通過する際に
は、車両１が前段の本曲線内を図１０（２）に示される
ように車両１の走行方向上流側から下流側を見て内側の
空気ばね３ａよりも外側の空気ばね３ｂが上昇し、参照
符で示す前段緩和曲線に達したとき、図１０（３）に
示されるように敷設カントに対する走行速度が大きいた
めに車体４の傾斜戻遅れが発生し、図１０（４）に示さ
れるように、参照符のＳ字切返し部において、敷設カ
ントが零であるにもかかわらず前段曲線走行時に外側で
あった空気ばね３ｂが内側空気ばね３ａよりも上昇して
おり、車体４の傾斜戻しが未完了状態で前段曲線が終了
してしまう。

【００１２】さらに図１０（５）に示されるように車両
１が後段曲線の入口緩和曲線区間に侵入する際には、前
段曲線において外側であった空気ばね３ｂの空気の排出
が不完全であるため、車体４は敷設カントとは逆方向に
傾斜しており、遠心力が逆に増加してしまい、走行安定
性も損なわれる。図１０（６）では、参照符で示され
るように後段の本曲線を走行する際に、外側となる空気
ばね３ａが充分に上昇していないため、車体４の傾斜量
が不足し、完全に遠心力を打消すことができない。特に
図１０（５）に示されるように、敷設カントに対して車
体４が逆方向に傾斜した状態では、最も大きな遠心力が
発生して乗り心地が悪く、走行安定性が損なわれる。

【００１３】さらに詳しく述べると、図１１（１）に示
されるように、敷設カントに対して同じ向きに車体４が
傾斜したときには、符号Ｏを車体４の重心としたとき、
重心Ｏには車体重量ＯＧの遠心力ＯＦが作用し、この遠
心力ＯＦの車体横方向遠心力成分ＯＣと車体重量ＯＧに
よる車体横方向向心力成分ＯＡとの和ＯＣ＋（−ＯＡ）
が乗客が感じる遠心力ＢＣとして作用する。

【００１４】これに対して図１１（２）に示されるよう
に、敷設カントに対して逆方向に車体４が傾斜した状態
では、車体重量ＯＧによる車体横方向成分ＯＡ’が半径
方向外方に発生するため、乗客が感じる遠心力は車体に
かかる遠心力ＯＦの車体横方向成分ＯＢ’と前記車体重
量ＯＧによる車体横方向成分ＯＡ’との和ＯＣ’とな
り、図１１（１）に示す敷設カントと同じ向きに車体４
が傾斜した場合に比べて乗客が感じる車体横方向遠心力
はＯＣ＜ＯＣ’となり、乗客にはより大きな車体横方向
遠心力が作用し、乗り心地がより低下するとともに、走
行安定性が低いことが判る。

【００１５】このような従来の問題を解決するためのさ
らに他の従来技術として、特開昭５８−１１０３６８号
公報に示される車体傾斜制御装置では、シリンダのピス
トンによって仕切られる左右の空間を管路によって左右
一対の空気ばねの各空気室に接続し、ピストンの移動に
伴う各部屋の容積変化によって各空気ばねへの空気の供
給と排出とを連続して行い、このような左右の各空気ば
ね間の空気の移動によって各空気ばね３ａ，３ｂの高さ
を調整し、内側となる空気ばねから空気をいわば強制排
気して、車体４の傾斜の戻遅れを解消し、傾斜戻り応答
性の向上が図られている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】図１２は、各空気ばね
３ａ，３ｂの伸縮量の具体的な制御手順を説明するため
の図であり、図１２（１）は車両１が走行するＳ字曲線
路を示し、図１２（２）は図１２（１）のＳ字曲線開始
点を走行する車両１の姿勢を示し、図１２（３）は図
１２（１）の前段曲線を走行する車両１の姿勢を示
し、図１２（４）は図１２（１）のＳ字切返し点を走
行する車両１の姿勢を示し、図１２（５）は図１２
（１）のＳ字後段曲線を走行する車両１の姿勢を示
し、図１２（６）は図１２（１）の後段曲線終了点を
走行する車両１の姿勢を示す。また図１３は、図１２
（２）〜図１２（６）に示される車体４の各姿勢および
各空気ばね３ａ，３ｂの制御動作を説明するためのフロ
ーチャートである。

【００１７】まず、図１２（２）に示されるように、車
両１がＳ字前段曲線開始点を走行する状態では、ステ
ップａ１において水平時における車高位置Ｌ₀₁に配置さ
れている。次に、図１２（３）に示されるように、車両
１が前段曲線を走行する際には、ステップａ２で外軌
側、すなわち図１２（３）の車体４の右側部を左側部に
対して上昇させるにあたっては、ステップａ３で内側の
空気ばね３ａは上昇させずに車高位置Ｌ₀₁を保持し、ス
テップａ４で外側の空気ばね３ｂを車高位置Ｌ₀₁から前
述の路線地図情報または超過加速度に基づく車体４の傾
斜量となるように、外側の空気ばね３ｂを車高位置Ｌ₀₁
から上方の車高位置Ｌ_R1へ上昇させる。

【００１８】図１２（４）では、上記のステップａ４で
外側の空気ばねを車高位置Ｌ_R1へ上昇させてステップａ
５へ移り、車体４を傾斜させた状態からステップａ６で
車体４を水平に戻す。ステップａ７で内側の空気ばね３
ａは車高位置Ｌ₀₁を保持し、ステップａ８で外側の空気
ばね３ａを前記車高位置Ｌ_R1から初期位置Ｌ₀₁へ下降さ
せる。このような下降時間は、下降量をＬ_Aとしたと
き、下降時間Ｔ_DOWN＝Ｌ_A／排気速度によって下降され
る。ステップａ９で図１２（４）に示されるＳ字切返し
点で車体４が水平に復帰される。このとき、車体４を水
平に復帰させるために要する時間Ｔ_DOWNは、外側の空気
ばね３ｂの排気を自然排気によって行うと、列車の走行
速度に対する時間的ずれによって車両位置がＳ字切返し
点を通過するとき、外側の空気ばね３ｂは車高高さＬ
_R1からＬ₀₁へ完全に復帰しておらず、車体４の傾斜戻し
遅れが生じるという問題がある。

【００１９】次に、ステップａ１０で図１２（５）へ示
されるように、車両１が後段曲線を走行する際には、
外側の空気ばね３ａを上昇させて内側の空気ばね３ｂと
車高差Ｌ_Bをつける必要があるため、ステップａ１１で
外側の空気ばね３ａを車体４の高さＬ₀₁からＬ_L2へ上昇
させ、またステップａ１２で内側の空気ばね３ｂは上昇
させずに初期位置Ｌ₀₁を保持し、ステップａ１３で車高
差Ｌ_B＝Ｌ_L2−Ｌ₀₁を達成する。さらにステップａ１４
で、図１２（６）に示されるように、Ｓ字後段曲線終了
点に達したときには、ステップａ１５で外側の空気ばね
３ａを車高位置Ｌ_L2からＬ₀₁へ下降させ、ステップａ１
６で外側の空気ばね３ｂは車高位置Ｌ₀₁を保持し、ステ
ップａ１７で車体重量を水平に復帰させる。

【００２０】このように後段曲線から後段曲線終了点
に向かって走行する際に、外側の空気ばね３ｂを自然
排気によって下降させたとき、前述の前段曲線からＳ
字切返し点に走行する際に外側の下方の空気ばね３ｂ
を自然排気して下降させたときと同様に、車両１の走行
速度と外側の空気ばね３ａの排気速度とのずれによって
後段曲線終了点に達したとき、車体４を同時に水平に
復帰させることができないという問題がある。

【００２１】このような従来の傾斜戻速度の遅れは、前
述の特開昭５８−１１０３６８号公報に開示される従来
技術のように、シリンダなどの駆動装置を用いて排気側
となる空気ばねから強制排気することによって容易に解
消し得ることが考えられるけれども、強制排気するため
の構成が設けられていない車体傾斜制御装置では、別途
に前記シリンダなどの強制排気するための装置を設けな
ければならず、コストが高くなるという問題がある。

【００２２】したがって本発明の目的は、構造上の変更
を必要とせず、鉄道車両の曲線走行時における車体の傾
斜量の遅れを保障して、曲線走行速度の向上を図ること
ができる鉄道車両の車体傾斜制御方法を提供することで
ある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、台車の左右両側に設けられる一対の空気ばねによっ
て車体が支持され、曲線走行時に軌道の各レール間のカ
ント量に対する走行速度の不均衡に起因する遠心力が打
消されるように、外側となる一方の空気ばねを内側とな
る他方の空気ばねよりも上昇させて、台車に対して車体
の傾斜量を制御する鉄道車両の車体傾斜制御方法におい
て、一方の外側レールが他方の内側レールに対して上昇
する方向にカントを有する曲線区間では、外側となる一
方の空気ばねを上昇させ、一方の外側レールが他方の内
側レールに対して下降する方向にカントを有する曲線区
間では、外側となる前記一方の空気ばねを自然排気によ
って下降させるとともに、内側となる前記他方の空気ば
ねを上昇させて、曲線終了位置で車体が水平となるよう
に各空気ばねの伸縮量を制御することを特徴とする鉄道
車両の車体傾斜制御方法である。

【００２４】本発明に従えば、台車の左右両側にそれぞ
れ設けられる空気ばねによって車体が支持される車両が
曲線走行する際の各空気ばねの伸縮量を調整して、台車
に対する車体の傾斜量を制御する車体傾斜制御方法にお
いて、外側レールが内側レールに対して上昇するカント
量が増加する曲線区間では、外側空気ばねを上昇させ、
これによってカント量に対する走行速度の不均衡に起因
する遠心力が打消されるように車体を台車に対して傾斜
させることができる。また外側レールが内側レールに対
して下降する方向にカント量が増加する曲線区間では、
外側空気ばねを自然排気によって下降させ、この外側空
気ばねの自然排気による下降動作とともに、内側空気ば
ねを上昇させて曲線終了位置で車体が水平となるように
各空気ばねの伸縮量を制御する。これによって車両の走
行速度の上昇に伴う車体の傾斜戻し遅れを防ぎ、曲線通
過速度の向上を図ることが可能となる。このような車体
傾斜制御方法を実現するにあたっては、車体へ傾斜制御
装置の制御をソフトウエアを変更するだけでよく、従来
技術のように付加設備によるコストアップを防ぎ、安価
に本発明を実現することができる。

【００２５】また上記の外側レールが内側レールに対し
て上昇する方向にカント量が増加する曲線区間、すなわ
ち本曲線区間に対する入口緩和曲線区間においては、外
側空気ばねを上昇させるとともに内側空気ばねを同時に
下降させてもよく、これによって車両が高速で曲線区間
に進入しても、車体の傾斜速度を走行速度に追従させ、
曲線区間侵入時の乗り心地の低下を防止し、曲線通過速
度を向上することができる。

【００２６】請求項２記載の本発明は、予め定める基準
位置から走行距離を測定して車両の現在位置を求め、こ
の現在位置と予め記憶される路線地図情報とに基づい
て、前記曲線区間における各空気ばねの伸縮量を制御す
ることを特徴とする。

【００２７】本発明に従えば、たとえば始発駅などの予
め定める基準位置から車両の走行距離を測定して現在位
置を求め、この現在位置と路線地図情報とに基づいて上
述のように外側レールが内側レールに対して上昇する方
向にカント量が増加する曲線区間では外側空気ばねを上
昇させ、外側レールが内側レールに対して下降する方向
にカント量が増加する曲線区間では外側空気ばねを自然
排気によって下降させるとともに内側空気ばねを上昇さ
せるように制御することによって、前記路線地図情報と
して、たとえば曲線区間の長さ、曲線パターン、レール
のカント量、および曲率などのデータを得るための計測
機器を車両に搭載する必要がなく、構成の簡略化、低コ
スト化を図ることができる。

【００２８】請求項３記載の本発明は、走行中に車体の
横方向の超過遠心力を検出し、この超過遠心力に基づい
て、前記曲線区間における各空気ばねの伸縮量を制御す
ることを特徴とする。

【００２９】本発明に従えば、車両の走行中に車体の水
平方向の超過遠心力を検出して、この超過遠心力に基づ
いて前記曲線区間における各空気ばねの伸縮量の制御、
すなわち外側レールが内側レールに対して上昇する方向
にカント量が増加する曲線区間では外側空気ばねを上昇
させ、外側レールが内側レールに対して下降する方向に
カント量が増加する曲線区間では外側空気ばねを自然排
気によって下降させるとともに内側空気ばねを上昇させ
るように各空気ばねの伸縮量を制御することによって、
始発駅などの予め定める基準位置からの走行距離の算出
に必要な演算式、曲線区間の開始時、曲線区間の長さ、
曲線パターン、レールのカント量、曲線区間の曲率、な
らびに超過遠心力の大きさおよび方向などの算出に必要
な演算式などの各種のデータを車体傾斜制御装置の記憶
装置に予め記憶させておく必要がなく、またこの記憶装
置に記憶された各種のデータを走行条件が変更されるた
びに書換える必要がなく、実走行時に検出した超過遠心
力に基づく各空気ばねの伸縮量の正確な制御が可能とな
る。

【００３０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態の
鉄道車両の車体傾斜制御方法が実施される車両３０およ
びそれに備えられる車体傾斜制御装置３１の全体の構成
を簡略化して示すブロック図である。鉄道車両によるた
とえば新幹線などの高速車両３０は、台車３２上に車体
３３が旋回することができるように支持されて構成され
る。台車３２は、左右の車輪３４ａ，３４ｂと、それら
を支持する台車枠３５と、台車枠３５上で車体３３を支
持する左右一対の空気ばね３６ａ，３６ｂとを備える。
このような台車３２は、車体３３の図１の紙面に垂直な
前後方向両端部に設けられる。車体３３は、各空気ばね
３６ａ，３６ｂによって緩衝された状態で台車３２に支
持されるとともに、車体３３を左右に傾斜するように車
高を変化させることができる。

【００３１】曲線区間の線路３７においては、一対のレ
ール３８ａ，３８ｂはカント量Ｃ１のカントを有し、水
平面に対する各レール３８ａ，３８ｂのレール面は角度
αの傾斜角を有している。このようなレール３８ａ，３
８ｂによって台車３２の各車輪３４ａ，３４ｂが支持さ
れて案内される。

【００３２】台車３２は、各車輪３４ａ，３４ｂの回転
速度に対応した電圧を導出する速度発電機などによって
実現される速度センサ４１が設けられる。この速度セン
サ４１は、ライン４２を介して車両３０の速度を表す信
号を曲線検出回路４３に与える。車体３３には前述の車
体３３のヨーイング軸線Ｚまわりのヨーイングの各速度
ωを検出するヨーレートジャイロなどによって実現され
るヨーレートセンサ４４が備えられる。このヨーレート
センサ４４からの出力、すなわちヨーレートは、ライン
４５を介して前記曲線検出回路４３に与えられる。曲線
検出回路４３は、線路３７の曲率ρ（＝ω／ｖ）を演算
するとともに、その曲率ρの時間変化率である微分値ｄ
ρ／ｄｔを演算して曲線を検出し、その出力をライン４
６に導出する。

【００３３】車体３３の床面４７には、加速度センサ４
８が設けられる。この加速度センサ４８は、車体３３の
図１の紙面に垂直な前後軸に垂直でかつ床面４７に平行
な加速度成分を検出する。加速度センサ４８の出力は、
ライン４９を会してフィルタ５０に与えられ、このフィ
ルタによってノイズなどが除去された後、傾斜角算出手
段５１に与えられる。この傾斜角算出手段５１にはま
た、加速度指令値設定手段５２からの加速度指令値を表
す信号が与えられる。この加速度指令値は、車体３３の
床面４７に平行な左右方向の加速度成分、すなわち半径
方向外方および半径方向内方の加速度成分が零となるた
めの値である。前記傾斜角算出手段５１は、加速度セン
サ４８によって検出される加速度がほぼ零となるための
車体３３の前後軸まわりのローリング方向の傾斜角γを
算出してライン５３に導出する。

【００３４】台車枠３５の両側部と車体３３の両側部と
の間には、車高検出手段５７ａ，５７ｂがそれぞれ設け
られ、これらの車高検出手段５７ａ，５７ｂによって車
体３３の台車枠３５に対する左右両側部の高さが検出さ
れる。各車高検出手段５７ａ，５７ｂは、たとえば各一
対のリンクの成す角をロータリエンコーダによって検出
する構成であってもよい。前記車高情報はライン５８を
介して車高制御手段５９に与えられる。この車高制御手
段５９にはまた、前述の車体傾斜角検出手段５１から傾
斜角γを表す信号がライン５３を介して与えられ、車高
制御手段５９は入力した傾斜角γが達成されるように各
空気ばね３６ａ，３６ｂに個別に圧縮空気を供給し、か
つ各空気ばね３６ａ，３６ｂの空気を排出するための電
磁弁制御信号を各ライン６０ａ，６０ｂにそれぞれ導出
する。

【００３５】各ライン６０ａ，６０ｂには、スイッチン
グ手段であるゲート６１が介在される。ゲート６１は、
前記曲線検出手段４３からライン４６を介する曲線検出
信号に応答し、曲線が検出されたときにのみ、導通状態
となり、各空気ばね３６ａ，３６ｂの伸縮量が車高制御
手段５９から各ライン６０ａ，６０ｂに導出された左右
個別の電磁弁制御信号によって制御される。

【００３６】前記速度センサ４１からの出力はライン４
２を介して積分回路６２に与えられ、積分回路６２は前
記速度センサ４１の出力を積分して計測された走行距離
を求め、この走行距離を表す信号をライン６３を介して
曲線検出手段４３に導出される。曲線検出手段４３に
は、カウンタ６４が接続される。カウンタ６４は、前記
曲線検出手段４３からライン４６に導出される曲線検出
信号をライン６５を介して入力して係数し、このカウン
タ６４のカウントアップ時と同期して積分回路６２がリ
セットされる。

【００３７】発車検出手段６６は、車両３０が始発駅を
発車したことを検出し、これによって曲線検出手段４３
が積分回路６２およびカウンタ６４をリセットする。曲
線検出手段４３にはまた、メモリ６７が接続される。こ
のメモリ６７には、始発駅からの路線の曲線区間のナン
バがストアされ、これらの各曲線番号に対応してＳ字デ
ータと曲線距離とがそれぞれストアされる。この曲線距
離は、入口緩和曲線の距離、本曲線の距離および出口緩
和曲線の距離から成る。また前記Ｓ字データは、走行方
向後方から前方を見て左側に凸に湾曲する右曲線および
右側に凸に湾曲する左曲線のうちいずれか一方である前
段曲線と、前記一方の曲線とは反対側に凸に湾曲する後
段曲線とが連続する反向曲線であるか否かを判断してス
トアされる。前記曲線検出手段４３は、たとえばマイク
ロコンピュータなどによって実現される処理回路であっ
てもよい。

【００３８】図２は、車両３０の曲線走行状態を示す簡
略化した断面図である。線路３７のカントは参照符Ｃ１
で示され、また図２において実線の参照符３３で示され
る車体の姿勢は、傾斜制御が行われた状態を示し、仮想
線の参照符３３ａで示す車体の姿勢は傾斜制御が行われ
ていない台車枠３５と床面４７とが平行な状態を示して
いる。床面４７上の乗客には、遠心力Ｆの床面平行成分
Ｆ・ｃｏｓβが作用する。またこの乗客には重力ｍｇが
作用するため、この重力ｍｇの床面平行成分ｍｇ・ｓｉ
ｎβが作用する。ここでｇは重力加速度である。

【００３９】車両３０が曲線走行時に乗客に遠心力が作
用しないようにするには、ｍｇ・ｓｉｎβ ＝Ｆ・ｃｏｓβ …（１）が成立する必要がある。ここで、角度βは、 β ＝ α＋γ …（２）である。傾斜角γは、床面４７に垂直な直線６８が傾斜
制御を行っていない車体３３ａの床面４７ａに垂直な直
線６９との成す角度である。すなわち傾斜角γは、カン
ト量Ｃ１に対応したレール面傾斜角αを傾斜制御が行わ
れた車体３３の床面４７に垂直な直線６８が鉛直面に対
して成す角度βから差引いた値（β−α）であり、この
値は乗客に遠心力を感じさせないために必要な各空気ば
ね３６ａ，３６ｂによって達成されるべき傾斜角であ
る。

【００４０】図３は、曲線検出手段４３の曲線検出原理
を具体的に説明するためのブロック図である。前記曲線
検出手段４３は、ヨーレートセンサ４４によって検出さ
れた角速度ωおよび速度センサ４１によって検出された
走行速度ｖに基づいて所定の演算式ρ＝ω／ｖに代入す
ることによって、線路３７の曲率ρを算出し、この曲率
ρを時間微分化することによって曲率微分ｄρ／ｄｔを
算出する。これらの曲率ρおよび曲率微分ｄρ／ｄｔの
大きさおよび正負を判定することによって、走行位置に
おける線路３７の状態、すなわち曲線、右曲線、左曲
線、入口緩和曲線、本曲線、および出口緩和曲線などを
判別する。

【００４１】上述した車両３０が曲線走行して乗客が受
ける遠心力とは、カントによって相殺できない超過遠心
力であり、車両３０が曲線区間を均衡速度で通過すれば
軌道のカントによって遠心力が打消され、乗客は横方向
への定常加速度を感じないが、均衡速度以外の速度で通
過する場合には、円曲線区間では定常加速度を受け、緩
和曲線区間では横方向加速度の変化率を受け、さらに直
線区間から緩和曲線区間への入口および出口では過渡振
動を受け、これらの定常加速度、横方向加速度の変化率
および過渡振動を含んで乗客が受ける遠心力とを呼ぶも
のとする。また上述の各空気ばね３６ａ，３６ｂは、ベ
ローズ形空気ばねおよびダイヤフラム形空気ばねのいず
れであってもよい。ベローズ形空気ばねは車体上板およ
び下板間にごむベローズが介在され、これらの上板、下
板およびごむベローズによって圧縮空気が供給される主
空気室にしぼりを介して補助空気室が連通し、主空気室
および補助空気室間の前記しぼりを介する空気の移動に
よって振動を減衰することができるように構成されてい
る。またこのような振動の減衰効果が、空気ばねのばね
定数が荷重に比例して変化するため、車体３３の振動数
は積車時と空車時ともあまり変化しない。各空気ばね３
６ａ，３６ｂの高さはまた、図示した高さ調整点の働き
によって、荷重か変動しても車体３３の高さを一定に保
つことができるように構成されている。

【００４２】以上のような構成を有する車体傾斜制御装
置３１による車体３３の傾斜制御動作について以下に説
明する。

【００４３】図４は、曲線走行時における車体３３の傾
斜制御動作を説明するための図であり、図４（１）は車
両３０が走行するＳ字曲線路７１の平面形状を示し、図
４（２）は前段曲線開始点を走行する車両３０の姿勢
を示し、図４（３）は前段曲線を走行する車両３０の
姿勢を示し、図４（４）はＳ字切返し点を走行する車
両３０の姿勢を示し、図４（５）は後段曲線を走行す
る車両３０の姿勢を示し、図４（６）は後段曲線終了点
を走行する車両３０の姿勢を示す。図５は図４（２）
〜図４（６）に示される車体３３および各空気ばね３６
ａ，３６ｂの制御動作を説明するためのフローチャート
である。

【００４４】まずステップｂ１で、図４（２）に示され
るように、反向曲線であるＳ字曲線路７１を通過するに
あたって、車両３０は始発駅を発車したことが発車検出
手段６６によって検出され、前段曲線開始点に到達す
ると、曲線検出手段４３からの曲線検出信号によってカ
ウンタ６４の計数値に対応するメモリ６７にストアされ
た曲線番号を判断して読出し、このメモリ６７からその
曲線番号に対応するＳ字データと距離とが読出される。
このときメモリ６７から読出されたＳ字データが次曲線
との関連において連続であり、Ｓ字カーブと判断したと
きには、積分回路６２がリセットされ、前段曲線開始点
での始発駅からの走行距離がライン６３に導出され
る。曲線検出手段４３はヨーレートセンサ４４からの角
速度ωおよび速度センサ４１からの走行速度ｖに基づい
て現在の走行位置、すなわち前段曲線における入口緩和
曲線であることを判別し、ライン４６に曲線検出信号を
導出して、ゲート６１を導通状態に切換える。

【００４５】車両３０が前段曲線開始点に達したとき
には、車体３３の車体位置Ｌ₀₁は各空気ばね３６ａ，３
６ｂの下限位置よりもわずかに上昇した、たとえば下降
余裕が３０ｍｍ程度の位置で水平に配置され、ステップ
ｂ２で外側の車高が内側の車高に対して高低差Ｌ_Aだけ
上方となるように各空気ばね３６ａ，３６ｂの伸縮量の
制御が開始される。このとき車高制御手段５１へ入力さ
れる車体傾斜角算出手段５１からの傾斜角γの指定値
は、加速度センサ４８によって検出された車体横方向の
加速度に基づく超過遠心力によって常に更新され、各空
気ばね３６ａ，３６ｂの伸縮量はフィードバック制御さ
れる。

【００４６】このような前段曲線走行時における各空気
ばね３６ａ，３６ｂの制御は、内側の空気ばね３６ａは
ステップｂ３で高さＬ₀₁に保持され、外側の空気ばね３
６ｂはステップｂ４で高さＬ₀₁から高さＬ_R1へ上昇さ
れ、前段曲線の走行時においては図４（３）に示され
るように外側の空気ばね３６ｂは内側の空気ばね３６ａ
に対して高低差Ｌ_A＝Ｌ_R1−Ｌ_L1を成す。ここに内側の
空気ばね３６ａの高さＬ_L1は前段緩和曲線開始点に侵
入時の高さＬ₀₁に保たれている。すなわち外側レール３
８ｂが内側レール３８ａに対して上昇する方向にカント
を有する曲線区間では外側の空気ばね３６ｂを上昇させ
ている。

【００４７】車両３０が前段曲線からＳ字切返し点
に向かって走行するにつれて、線路３７は左曲線、すな
わち走行方向上流側から下流側を見て右側へ凸に湾曲す
る左曲線から前段出口緩和曲線になり、外側レール３８
ｂが内側レール３８ａに対して下降する方向にカントを
有する曲線区間の走行となる。この区間→では、ス
テップｂ６において、車高制御手段５１は外側空気ばね
３６ｂと内側空気ばね３６ａとの高さの差Ｌ_Aが零とな
るように制御する。

【００４８】すなわちステップｂ７で、内側の空気ばね
３６ａを上昇させるとともに、ステップｂ８で外側の空
気ばね３６ｂを自然排気によって下降させる。車両３０
が図４（４）に示されるように、Ｓ字切返し点に達し
たときには、各空気ばね３６ａ，３６ｂの高さはＬ₀₂と
成り、内側の空気ばね３６ａは前段曲線走行時の高さ
Ｌ₀₁よりもＬ₁だけ上昇し、外側の空気ばね３６ｂは前
段曲線走行時の高さＬ_R1よりも高さＬ₂だけ下降し
て、ステップｂ９で車体３３は水平とされる。

【００４９】このように外側レール３８ｂが内側レール
３８ａに対して下降する方向にカント量を有する曲線区
間では外側空気ばね３６ｂを自然排気によって下降させ
るとともに、内側空気ばね３６ａを同時に上昇させるの
で、車体３３を水平にするまでの時間Ｔ_down2は、Ｌ₁／
給気速度およびＬ₂／自然排気速度のうちいずれか大き
い方の値となり、図１２（３）、図１２（４）および図
１３のステップａ６〜ａ９で示される従来技術に比べて
短くてすみ、車体傾斜制御の応答遅れをなくすことがで
きる。また高さＬ_R1に上昇させていた外側の空気ばね３
６ｂを下降させるにあたって、従来技術のように強制排
気装置を追加することなく自然排気のみで車体の傾斜戻
し遅れを解消することができる。

【００５０】車両３０がＳ字切返し点からさらに走行
して、図４（５）へ示されるように後段曲線に達する
と、ステップｂ１０で外側空気ばね３６ａを上昇させて
内側空気ばね３６ｂとの高低差がＬ_Bとなるように車体
傾斜制御が開始される。まずステップｂ１１で、外側の
空気ばね３６ａを高さＬ₀₂からＬ_L2上昇させるととも
に、内側の空気ばね３６ｂを高さＬ₀₂から高さＬ₀₁へ下
降させ、ステップｂ１３で車体３３を後段曲線における
超過遠心力が発生しないように傾斜させる。この場合に
おいても内側の空気ばね３６ｂを下降させるにあたっ
て、前段曲線からＳ字切返し点に向かって走行する
場合と同様に、自然排気による。

【００５１】上記の図４（５）に示される後段曲線か
ら図４（６）に示される後段曲線終了点に至る曲線区
間ではステップｂ１４で各空気ばね３６ａ，３６ｂの高
低差Ｌ_Bを零とするため、ステップｂ１５で外側の空気
ばね３６ａを自然排気によって高さＬ_L2からＬ₀₁へ下降
させるとともに、内側の空気ばね３６ｂは高さＬ₀₁を保
持し、ステップｂ１７で車体３３は水平となり、後段曲
線終了点に達し、Ｓ字曲線路７１における車体３３の
傾斜制御が終了する。

【００５２】このようにＳ字曲線路７１を通過するとき
には、各空気ばね３６ａ，３６ｂの高さを、前段曲線開
始点においては最下限位置に対して下降余裕がほとん
どない下方位置Ｌ₀₁とし、Ｓ字切返し点においては前
記高さＬ₀₁よりも上方でかつ上限位置よりも下方の中間
位置Ｌ₀₂とし、さらに後段曲線終了点では再び下限位
置Ｌ₀₁に復帰させるように車体３３の高さが各空気ばね
３６ａ，３６ｂによって調整され、Ｓ字曲線走行時にお
ける車体３３の傾斜量の遅れを保障して曲線走行速度の
向上および走行安定性の向上を図ることができる。この
ような制御は、従来の車体傾斜制御装置に対して制御ソ
フトウエアだけの変更によって実現することができ、構
造上の変更を必要とせず、安価なコストで実現すること
ができる。

【００５３】図６は、本発明の実施の他の形態の鉄道車
両の車体傾斜制御方法を示す図であり、図６（１）は単
曲線路７２の平面形状を示し、図６（２）は入口緩和曲
線開始点を走行する車両３０の姿勢を示し、図６
（３）は本曲線を走行する車両３０の姿勢を示し、図
６（４）は出口緩和曲線終了点を走行する車両３０の
姿勢を示し、図６（５）は直線区間を走行する車両３
０の姿勢を示す。また図７は、図６（２）〜図６（４）
に示される車体３３および各空気ばね３６ａ，３６ｂの
制御動作を説明するためのフローチャートである。本実
施形態では、車両３０が走行する線路３７は単曲線であ
り、ステップｃ１で車体３３は水平な状態から入口緩和
曲線開始点に侵入すると、ステップｃ２で外側の空気
ばね３６ｂを内側の空気ばね３６ａに対して上方へ高さ
Ｌ_Aだけ上昇させるために、ステップｃ３で内側の空気
ばね３６ａは高さＬ₀₁を保持し、外側の空気ばね３６ｂ
を高さＬ₀₁から高さＬ_R1へ上昇させてステップｃ５で車
体３３を内側へ傾斜させる。

【００５４】次にステップｃ６で車体３３が図６（２）
に示されるように、本曲線を内側に傾斜した状態で通
過して図６（３）に示される出口緩和曲線終了点に向
かうにつれて、車体３３を水平に戻す必要があるため、
ステップｃ６において各空気ばね３６ａ，３６ｂの高低
差をＬ_A＝０とするため、ステップｃ７で内側の空気ば
ね３６ｂを高さＬ₀₁から高さＬ₀₂へ上昇させるととも
に、ステップｃ８で外側の空気ばね３６ａを高さＬ_R1か
ら高さＬ₀₁へ下降させ、ステップｃ９で車体３３を水平
とし、出口緩和曲線終了点に至る。

【００５５】次に上記の出口緩和曲線終了点から直線
区間に向かうにあたっては、ステップｃ１０で各空気
ばね３６ａ，３６ｂの高さをそれぞれＬ₀₂からＬ₀₁に復
帰させるため、ステップｃ１１，ｃ１２で各空気ばね３
６ａ，３６ｂを同時に下降して、ステップｃ１３で前記
入口緩和曲線へ進入するときの初期の高さＬ₁と同一
高さに復帰させる。

【００５６】上記のような単曲線を走行する場合であっ
ても、前述の実施形態と同様に、車体３３が内側に傾斜
した状態から水平に復帰させるにあたって、上昇した一
方の空気ばねを自然排気によって下降させるとともに、
外側となる他方の空気ばねを上昇させ、車体の傾斜制御
の応答性の遅れを保障して、曲線走行速度の向上を図
り、乗客の遠心力による乗り心地の低下を確実に防ぐこ
とができる。

【００５７】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、台車の左
右両側にそれぞれ設けられる空気ばねによって車体が支
持される車両が曲線走行する際の各空気ばねの伸縮量を
調整して、台車に対する車体の傾斜量を制御する車体傾
斜制御方法において、外側レールが内側レールに対して
上昇するカント量が増加する曲線区間では、外側空気ば
ねを上昇させ、これによってカント量に対する走行速度
の不均衡に起因する遠心力が打消されるように車体を台
車に対して傾斜させることができる。また外側レールが
内側レールに対して下降する方向にカント量が増加する
曲線区間では、外側空気ばねを自然排気によって下降さ
せ、この外側空気ばねの自然排気による下降動作ととも
に、内側空気ばねを上昇させて曲線終了位置で車体が水
平となるように各空気ばねの伸縮量を制御する。これに
よって車両の走行速度の上昇に伴う車体の傾斜戻し遅れ
を防ぎ、曲線通過速度の向上を図ることが可能となる。
このような車体傾斜制御方法を実現するにあたっては、
車体へ傾斜制御装置の制御をソフトウエアを変更するだ
けでよく、従来技術のように付加設備によるコストアッ
プを防ぎ、安価に本発明を実現することができる。

【００５８】また上記の外側レールが内側レールに対し
て上昇する方向にカント量が増加する曲線区間、すなわ
ち本曲線区間に対する入口緩和曲線区間においては、外
側空気ばねを上昇させるとともに内側空気ばねを同時に
下降させてもよく、これによって車両が高速で曲線区間
に進入しても、車体の傾斜速度を走行速度に追従させ、
曲線区間侵入時の乗り心地の低下を防止し、曲線通過速
度を向上することができる。

【００５９】請求項２記載の本発明によれば、たとえば
始発駅などの予め定める基準位置から車両の走行距離を
測定して現在位置を求め、この現在位置と路線地図情報
とに基づいて上述のように外側レールが内側レールに対
して上昇する方向にカント量が増加する曲線区間では外
側空気ばねを上昇させ、外側レールが内側レールに対し
て下降する方向にカント量が増加する曲線区間では外側
空気ばねを自然排気によって下降させるとともに内側空
気ばねを上昇させるように制御することによって、前記
路線地図情報として、たとえば曲線区間の長さ、曲線パ
ターン、レールのカント量、および曲率などのデータを
得るための計測機器を車両に搭載する必要がなく、構成
の簡略化、低コスト化を図ることができる。

【００６０】請求項３記載の本発明によれば、車両の走
行中に車体の水平方向の超過遠心力を検出して、この超
過遠心力に基づいて前記曲線区間における各空気ばねの
伸縮量の制御、すなわち外側レールが内側レールに対し
て上昇する方向にカント量が増加する曲線区間では外側
空気ばねを上昇させ、外側レールが内側レールに対して
下降する方向にカント量が増加する曲線区間では外側空
気ばねを自然排気によって下降させるとともに内側空気
ばねを上昇させるように各空気ばねの伸縮量を制御する
ことによって、始発駅などの予め定める基準位置からの
走行距離の算出に必要な演算式、曲線区間の開始時、曲
線区間の長さ、曲線パターン、レールのカント量、曲線
区間の曲率、ならびに超過遠心力の大きさおよび方向な
どの算出に必要な演算式などの各種のデータを車体傾斜
制御装置の記憶装置に予め記憶させておく必要がなく、
またこの記憶装置に記憶された各種のデータを走行条件
が変更されるたびに書換える必要がなく、実走行時に検
出した超過遠心力に基づく各空気ばねの伸縮量の正確な
制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態の鉄道車両の車体傾斜制
御方法が実施される車両３０およびそれに備えられる車
体傾斜制御装置３１の全体の構成を簡略化して示すブロ
ック図である。

【図２】車両３０の曲線走行状態を示す簡略化した断面
図である。

【図３】曲線検出手段４３の曲線検出原理を具体的に説
明するためのブロック図である。

【図４】曲線走行時における車体３３の傾斜制御動作を
説明するための図であり、図４（１）は車両３０が走行
するＳ字曲線路７１の平面形状を示し、図４（２）は前
段曲線開始点を走行する車両３０の姿勢を示し、図４
（３）は前段曲線を走行する車両３０の姿勢を示し、
図４（４）はＳ字切返し点を走行する車両３０の姿勢
を示し、図４（５）は後段曲線を走行する車両３０の
姿勢を示し、図４（６）は後段曲線終了点を走行する
車両３０の姿勢を示す。

【図５】図４（２）〜図４（６）に示される車体３３お
よび各空気ばね３６ａ，３６ｂの制御動作を説明するた
めのフローチャートである。

【図６】本発明の実施の他の形態の鉄道車両の車体傾斜
制御方法を示す図である。図６（１）は単曲線路７２の
平面形状を示し、図６（２）は入口緩和曲線開始点を
走行する車両３０の姿勢を示し、図６（３）は本曲線
を走行する車両３０の姿勢を示し、図６（４）は出口緩
和曲線終了点を走行する車両３０の姿勢を示し、図６
（５）は直線区間を走行する車両３０の姿勢を示す。

【図７】図６（２）〜図６（４）に示される車体３３お
よび各空気ばね３６ａ，３６ｂの制御動作を説明するた
めのフローチャートである。

【図８】従来の鉄道車両の車体傾斜制御方法が実施され
る鉄道車両の車体を傾斜させるための構成を簡略化して
示す断面図である。

【図９】走行時の車体４の水平方向の超過遠心力をフィ
ードバックして車体４の傾斜量を制御する方法を説明す
るための簡略化したブロック図である。

【図１０】各従来技術の車体傾斜制御方法による車体４
の傾斜状態を説明するための図であり、図１０（１）は
車両１が走行するＳ字曲線路を示し、図１０（２）は図
１０（１）の参照符における前段曲線を走行する車両
１の姿勢を示し、図１０（３）は図１０（１）の参照符
における前段の出口緩和曲線を走行する車両１の姿勢
を示し、図１０（４）は図１０（１）の参照符におけ
る前段の出口緩和曲線から後段の入口緩和曲線への切返
し部を走行する車両１の姿勢を示し、図１０（５）は図
１０（１）の参照符における後段入口緩和曲線を走行
する車両１の姿勢を示し、図１０（６）は図１０（１）
のＳ字曲線路における参照符の後段曲線を走行する車
両１の姿勢を示す。

【図１１】各空気ばね３ａ，３ｂによる車体４の傾斜量
によって発生する遠心力について説明するための図であ
り、図１１（１）は車体４が敷設カントと同じ向きに傾
斜した状態を示し、図１１（２）は車体４が敷設カント
と逆方向に傾斜した状態を示す。

【図１２】各空気ばね３ａ，３ｂの伸縮量の具体的な制
御手順を説明するための図であり、図１２（１）は車両
１が走行するＳ字曲線路を示し、図１２（２）は図１２
（１）のＳ字前段曲線開始点を走行する車両１の姿勢
を示し、図１２（３）は図１２（１）の前段曲線を走
行する車両１の姿勢を示し、図１２（４）は図１２
（１）のＳ字切返し点を走行する車両１の姿勢を示
し、図１２（５）は図１２（１）のＳ字後段曲線を走
行する車両１の姿勢を示し、図１２（６）は図１２
（１）の後段曲線終了点を走行する車両１の姿勢を示
す。

【図１３】図１２（２）〜図１２（６）に示される車体
４の各姿勢および各空気ばね３ａ，３ｂの制御動作を説
明するためのフローチャートである。

【符号の説明】

３０車両３１車体傾斜制御装置３２台車３３車体３４ａ，３４ｂ車輪３５台車枠３６ａ，３６ｂ空気ばね３７線路３８ａ，３８ｂレール４１速度センサ４３曲線検出手段４４ヨーレートセンサ４７床面４８加速度センサ５０フィルタ５１傾斜角算出手段５２加速度指令値設定手段５７ａ，５７ｂ車高検出手段５９車高制御手段６２積分回路６４カウンタ６６発車検出手段６７メモリ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年３月１５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００２】

【従来の技術】図６は、鉄道車両の車体を傾斜させるた
めの構成を簡略化して示す断面図である。車両１は、台
車２上に左右一対の空気ばね３ａ，３ｂによって車体４
が旋回可能に支持され、この台車２は車体４の図６の紙
面に垂直な前後方向両端部付近に設けられ、車体４を緩
衝された状態で支持している。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００３】コンプレッサ５からの圧縮空気は、空気溜
６に一旦貯留された後、分岐して給気弁７ａ，７ｂを経
て、各空気ばね３ａ，３ｂに送られ、余分な空気は各排
気弁８ａ，８ｂによって大気に放出される。各給気弁７
ａ，７ｂおよび各排気弁８ａ，８ｂは、電磁弁から成
る。車体４と台車２との間には、左右一対の車高検出手
段９ａ，９ｂが設けられる。車両１が曲線区間を走行す
る際に発生する超過遠心力によって、各空気ばね３ａ，
３ｂが過度に変形して、車体４の下部と台車２の台車枠
１０とが接触するいわゆる底付き現象が発生することを
防ぐために、台車２に対する車体４の姿勢を検出し、各
空気ばね３ａ，３ｂがつぶれないように車高を制御して
いる。このような車両１の曲線走行時における車体４の
傾斜量を制御する方法としては、事前に計測した路線地
図情報を用いる方法と、走行時の車体４の横方向の超過
遠心力を検出してフィードバック制御する方法とがあ
り、以下に各方法について説明する。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】図７は、走行時の車体４の水平方向の超過
遠心力をフィードバックして車体４の傾斜量を制御する
方法を説明するための簡略化したブロック図であり、こ
の従来技術に類似する他の従来技術は、特開平６−１０
７１７２号公報および特開平９−２０７７７４号公報に
示されている。なお、図６に示される鉄道車両の車体を
傾斜させるための構成と対応する部分には同一の参照符
を付す。車体４の床面１１には加速度センサ１２が設け
られる。この加速度センサ１２は、車体４の走行方向に
対して垂直な幅方向の前記床面１１に平行な加速度成分
を検出する。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】図８は、上述の各従来技術の車体傾斜制御
方法による車体４の傾斜状態を説明するための図であ
り、図８（１）は車両１が走行するＳ字曲線路を示し、
図８（２）は図８（１）のＳ字曲線路における参照符
の前段曲線を走行する車両１の姿勢を示し、図８（３）
は図８（１）のＳ字曲線路における参照符の前段の出
口緩和曲線を走行する車両１の姿勢を示し、図８（４）
は図８（１）のＳ字曲線路における参照符の前段の出
口緩和曲線から後段の入口緩和曲線への切返し部を走行
する車両１の姿勢を示し、図８（５）は図８（１）のＳ
字曲線路における参照符の後段入口緩和曲線を走行す
る車両１の姿勢を示し、図８（６）は図８（１）のＳ字
曲線路における参照符の後段曲線を走行する車両１の
姿勢を示す。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】上記の車両１が図８（１）に示されるよう
に、Ｓ字曲線路を同図の左側から右側へ通過する際に
は、車両１が前段の本曲線内を図８（２）に示されるよ
うに車両１の走行方向上流側から下流側を見て内側の空
気ばね３ａよりも外側の空気ばね３ｂが上昇し、参照符
で示す前段出口緩和曲線に達したとき、図８（３）に
示されるように付設カントに対する走行速度が大きいた
めに車体４の傾斜戻遅れが発生し、図８（４）に示され
るように、参照符のＳ字切返し部において、付設カン
トが零であるにもかかわらず前段曲線走行時に外側であ
った空気ばね３ｂが内側空気ばね３ａよりも上昇してお
り、車体４の傾斜戻しが未完了状態で前段曲線が終了し
てしまう。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】さらに図８（５）に示されるように車両１
が後段曲線の入口緩和曲線区間に進入する際には、前段
曲線において外側であった空気ばね３ｂの空気の排出が
不完全であるため、車体４は付設カントとは逆方向に傾
斜しており、遠心力が逆に増加してしまい、走行安定性
も損なわれる。図８（６）では、参照符で示されるよ
うに後段の本曲線を走行する際に、外側となる空気ばね
３ａが充分に上昇していないため、車体４の傾斜量が不
足し、完全に遠心力を打消すことができない。特に図８
（５）に示されるように、付設カントに対して車体４が
逆方向に傾斜した状態では、最も大きな遠心力が発生し
て乗り心地が悪く、走行安定性が損なわれる。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】さらに詳しく述べると、図９（１）に示さ
れるように、付設カントに対して同じ向きに車体４が傾
斜したときには、符号Ｏを車体４の重心としたとき、重
心Ｏには車体重量ＯＧの遠心力ＯＦが作用し、この遠心
力ＯＦの車体横方向遠心力成分ＯＣと車体重量ＯＧによ
る車体横方向向心力成分ＯＡとの和ＯＣ＋（−ＯＡ）が
乗客が感じる遠心力ＢＣとして作用する。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】これに対して図９（２）に示されるよう
に、付設カントに対して逆方向に車体４が傾斜した状態
では、車体重量ＯＧによる車体横方向成分ＯＡ’が半径
方向外方に発生するため、乗客が感じる遠心力は車体に
かかる遠心力ＯＦの車体横方向成分ＯＢ’と前記車体重
量ＯＧによる車体横方向成分ＯＡ’との和ＯＣ’とな
り、図９（１）に示す付設カントと同じ向きに車体４が
傾斜した場合に比べて乗客が感じる車体横方向遠心力は
ＯＣ＜ＯＣ’となり、乗客にはより大きな車体横方向遠
心力が作用し、乗り心地がより低下するとともに、走行
安定性が低いことが判る。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】このような従来の問題を解決するためのさ
らに他の従来技術として、特開昭５８−１１０３６８号
公報に示される車体傾斜制御装置では、シリンダのピス
トンによって仕切られる左右の空間を管路によって左右
一対の空気ばねの各空気室に接続し、ピストンの移動に
伴う各部屋の容積変化によって各空気ばねへの空気の供
給と排出とを連続して行い、このような左右の各空気ば
ね間の空気の移動によって各空気ばね３ａ，３ｂの高さ
を調整し、内側となる空気ばねから空気をいわば強制排
気して、車体４の傾斜の戻し遅れを解消し、傾斜戻り応
答性の向上が図られている。

【手続補正１１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】図１０は、各空気ばね
３ａ，３ｂの伸縮量の具体的な制御手順を説明するため
の図であり、図１０（１）は車両１が走行するＳ字曲線
路を示し、図１０（２）は図１０（１）のＳ字曲線開始
点を走行する車両１の姿勢を示し、図１０（３）は図
１０（１）の前段曲線を走行する車両１の姿勢を示
し、図１０（４）は図１０（１）のＳ字切返し点を走
行する車両１の姿勢を示し、図１０（５）は図１０
（１）のＳ字後段曲線を走行する車両１の姿勢を示
し、図１０（６）は図１０（１）の後段曲線終了点を
走行する車両１の姿勢を示す。また図１１は、図１０
（２）〜図１０（６）に示される車体４の各姿勢および
各空気ばね３ａ，３ｂの制御動作を説明するためのフロ
ーチャートである。

【手続補正１２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】まず、図１０（２）に示されるように、車
両１がＳ字前段曲線開始点を走行する状態では、ステ
ップａ１において水平時における車高位置Ｌ₀₁に配置さ
れている。次に、図１０（３）に示されるように、車両
１が前段曲線を走行する際には、ステップａ２で外軌
側、すなわち図１０（３）の車体４の右側部を左側部に
対して上昇させるにあたっては、ステップａ３で内側の
空気ばね３ａは上昇させずに車高位置Ｌ₀₁を保持し、ス
テップａ４で外側の空気ばね３ｂを車高位置Ｌ₀₁から前
述の路線地図情報または超過加速度に基づく車体４の傾
斜量となるように、車高位置Ｌ₀₁よりも上方の車高位置
Ｌ_R1へ上昇させ、ステップａ５の車体傾斜状態に移る。

【手続補正１３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１８】次のステップａ６では、上記のステップａ
４で外側の空気ばねを車高位置Ｌ_R1へ上昇させてステッ
プａ５の車体４を傾斜させた状態から、車体４を水平に
戻す。ステップａ７で内側の空気ばね３ａは車高位置Ｌ
₀₁を保持し、ステップａ８で外側の空気ばね３ａを前記
車高位置Ｌ_R1から初期位置Ｌ₀₁へ下降させる。このよう
な下降動作は、下降量をＬ_Aとしたとき、下降時間Ｔ
_DOWN＝Ｌ_A／排気速度によって下降される。ステップａ
９で図１０（４）に示されるＳ字切返し点で車体４が
水平に復帰される。このとき、車体４を水平に復帰させ
るために要する時間Ｔ_DOWNは、外側の空気ばね３ｂの排
気を自然排気によって行うと、列車の走行速度に対する
時間的ずれによって車両位置がＳ字切返し点を通過す
るとき、外側の空気ばね３ｂは車高高さＬ_R1からＬ₀₁へ
完全に復帰しておらず、車体４の傾斜戻し遅れが生じる
という問題がある。

【手続補正１４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】次に、ステップａ１０で図１０（５）に示
されるように、車両１が後段曲線を走行する際には、
外側の空気ばね３ａを上昇させて内側の空気ばね３ｂと
車高差Ｌ_Bをつける必要があるため、ステップａ１１で
外側の空気ばね３ａを車体４の高さＬ₀₁からＬ_L2へ上昇
させ、またステップａ１２で内側の空気ばね３ｂは上昇
させずに初期位置Ｌ₀₁を保持し、ステップａ１３で車高
差Ｌ_B＝Ｌ_L2−Ｌ₀₁を達成する。さらにステップａ１４
で、図１０（６）に示されるように、Ｓ字後段曲線終了
点に達したときには、ステップａ１５で外側の空気ばね
３ａを車高位置Ｌ_L2からＬ₀₁へ下降させ、ステップａ１
６で外側の空気ばね３ｂは車高位置Ｌ₀₁を保持し、ステ
ップａ１７で車体重量を水平に復帰させる。

【手続補正１５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】したがって本発明の目的は、構造上の変更
を必要とせず、鉄道車両の曲線走行時における車体の傾
斜量の遅れを補償して、曲線走行速度の向上を図ること
ができる鉄道車両の車体傾斜制御方法を提供することで
ある。

【手続補正１６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、台車の左右両側に設けられる一対の空気ばねによっ
て車体が支持され、曲線走行時に軌道の各レール間のカ
ント量に対する走行速度の不均衡に起因する遠心力が打
消されるように、外側となる一方の空気ばねを内側とな
る他方の空気ばねよりも上昇させて、台車に対して車体
の傾斜量を制御する鉄道車両の車体傾斜制御方法におい
て、車両が前段曲線開始点に達したときには、各空気ば
ねを下限位置よりもわずかに上昇した下降余裕がある水
平な下限余裕位置に配置した後、前記遠心力が打消され
るように、外側の空気ばねを内側の空気ばねよりも上昇
させ、車両が前段曲線からＳ字切返し点に向かって走行
する曲線区間では、前記内側の空気ばねを前記下限余裕
位置から上昇させるとともに、前記上昇している外側の
空気ばねを自然排気によって下降させ、車両がＳ字切返
し点に達したときには、車体が水平となるように、内側
の空気ばねを前段曲線走行時の高さよりも上昇させ、か
つ外側の空気ばねを前段曲線走行時の高さよりも下降さ
せ、車両がＳ字切返し点から前記前段曲線とは反向曲線
となる後段曲線に向かって走行する曲線区間では、外側
の空気ばねを前記Ｓ字切返し点での高さから上昇させ、
かつ内側の空気ばねを前記Ｓ字切返し点での高さから自
然排気によって前記下限余裕位置へ下降させ、車両が前
記後段曲線から後段曲線終了点に至る曲線区間では、内
側の空気ばねは前記下限余裕位置を保持したままで、外
側の空気ばねを自然排気によって下降させて、車体が水
平に戻るように各空気ばねの伸縮量を制御することを特
徴とする鉄道車両の車体傾斜制御方法である。

【手続補正１７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２４】本発明に従えば、Ｓ字曲線路を走行するに
あたって、まず前段曲線開始点において、両側の空気ば
ねを下限位置よりもわずかに上昇した下限余裕位置に一
旦戻した状態から車体の傾斜制御が開始され、前段曲線
から後段曲線に移るときには、既に上昇している外側の
空気ばねを自然排気によって下降させながら内側の空気
ばねを上昇させるので、車体を水平にするまでに要する
時間を短くすることができ、車両のＳ字曲線走行時にお
ける車体の傾斜量の遅れを補償することができる。しか
も本発明では、空気ばねを自然排気によって下降させる
ので、従来技術のような強制排気装置を追加する必要が
なく、これによって車両の構造上の変更を必要とせず、
安価に本発明を実施することができる。

【手続補正１８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２５

【補正方法】削除

【手続補正１９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２６

【補正方法】削除

【手続補正２０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２７

【補正方法】削除

【手続補正２１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２８

【補正方法】削除

【手続補正２２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２９

【補正方法】削除

【手続補正２３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態の
鉄道車両の車体傾斜制御方法が実施される車両３０およ
びそれに備えられる車体傾斜制御装置３１の全体の構成
を簡略化して示すブロック図である。鉄道車両であるた
とえば新幹線などの高速車両３０は、台車３２上に車体
３３が旋回することができるように支持されて構成され
る。台車３２は、左右の車輪３４ａ，３４ｂと、それら
を支持する台車枠３５と、台車枠３５上で車体３３を支
持する左右一対の空気ばね３６ａ，３６ｂとを備える。
このような台車３２は、車体３３の図１の紙面に垂直な
前後方向両端部に設けられる。車体３３は、各空気ばね
３６ａ，３６ｂによって緩衝された状態で台車３２に支
持されるとともに、車体３３を左右に傾斜するように車
高を変化させることができる。

【手続補正２４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３１】曲線区間の線路３７においては、一対のレ
ール３８ａ，３８ｂは、後述の図２に示すようにカント
量Ｃ１のカントを有し、水平面に対する各レール３８
ａ，３８ｂのレール面は角度αの傾斜角を有している。
このようなレール３８ａ，３８ｂによって台車３２の各
車輪３４ａ，３４ｂが支持されて案内される。

【手続補正２５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３２】台車３２は、各車輪３４ａ，３４ｂの回転
速度に対応した電圧を導出する速度発電機などによって
実現される速度センサ４１が設けられる。この速度セン
サ４１は、ライン４２を介して車両３０の速度を表す信
号を曲線検出回路４３に与える。車体３３には前述の車
体３３のヨーイング軸線Ｚまわりのヨーイングの角速度
ωを検出するヨーレートジャイロなどによって実現され
るヨーレートセンサ４４が備えられる。このヨーレート
センサ４４からの出力、すなわちヨーレートは、ライン
４５を介して前記曲線検出回路４３に与えられる。曲線
検出回路４３は、線路３７の曲率ρ（＝ω／ｖ）を演算
するとともに、その曲率ρの時間変化率である微分値ｄ
ρ／ｄｔを演算して曲線を検出し、その出力をライン４
６に導出する。

【手続補正２６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３３】車体３３の床面４７には、加速度センサ４
８が設けられる。この加速度センサ４８は、車体３３の
図１の紙面に垂直な前後軸に垂直でかつ床面４７に平行
な加速度成分を検出する。加速度センサ４８の出力は、
ライン４９を介してフィルタ５０に与えられ、このフィ
ルタによってノイズなどが除去された後、傾斜角算出手
段５１に与えられる。この傾斜角算出手段５１にはま
た、加速度指令値設定手段５２からの加速度指令値を表
す信号が与えられる。この加速度指令値は、車体３３の
床面４７に平行な左右方向の加速度成分、すなわち半径
方向外方および半径方向内方の加速度成分が零となるた
めの値である。前記傾斜角算出手段５１は、加速度セン
サ４８によって検出される加速度がほぼ零となるための
車体３３の前後軸まわりのローリング方向の傾斜角γを
算出してライン５３に導出する。

【手続補正２７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４１】上述した車両３０が曲線走行して乗客が受
ける遠心力とは、カントによって相殺できない超過遠心
力であり、車両３０が曲線区間を均衡速度で通過すれば
軌道のカントによって遠心力が打消され、乗客は横方向
への定常加速度を感じないが、均衡速度以外の速度で通
過する場合には、円曲線区間では定常加速度を受け、緩
和曲線区間では横方向加速度の変化率を受け、さらに直
線区間から緩和曲線区間への入口および出口では過渡振
動を受け、これらの定常加速度、横方向加速度の変化率
および過渡振動を含んで乗客が受ける遠心力とを呼ぶも
のとする。また上述の各空気ばね３６ａ，３６ｂは、ベ
ローズ形空気ばねおよびダイヤフラム形空気ばねのいず
れであってもよい。ベローズ形空気ばねは車体上板およ
び下板間にごむベローズが介在され、これらの上板、下
板およびごむベローズによって圧縮空気が供給される主
空気室にしぼりを介して補助空気室が連通し、主空気室
および補助空気室間の前記しぼりを介する空気の移動に
よって振動を減衰することができるように構成されてい
る。またこのような振動の減衰効果が、空気ばねのばね
定数が荷重に比例して変化するため、車体３３の振動数
は積車時と空車時ともあまり変化しない。各空気ばね３
６ａ，３６ｂの高さはまた、図示した高さ調整点の働き
によって、荷重が変動しても車体３３の高さを一定に保
つことができるように構成されている。

【手続補正２８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４５】車両３０が前段曲線開始点に達したとき
には、車体３３の車体位置Ｌ₀₁は各空気ばね３６ａ，３
６ｂの下限位置よりもわずかに上昇した、たとえば下降
余裕が３０ｍｍ程度の位置で水平に配置され、ステップ
ｂ２で外側の車高が内側の車高に対して高低差Ｌ_Aだけ
上方となるように各空気ばね３６ａ，３６ｂの伸縮量の
制御が開始される。このとき車高制御手段５１へ入力さ
れる車体傾斜角算出手段５１からの傾斜角γの指令値
は、加速度センサ４８によって検出された車体横方向の
加速度に基づく超過遠心力によって常に更新され、各空
気ばね３６ａ，３６ｂの伸縮量はフィードバック制御さ
れる。

【手続補正２９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４６】このような前段曲線走行時における各空気
ばね３６ａ，３６ｂの制御は、内側の空気ばね３６ａは
ステップｂ３で高さＬ₀₁に保持され、外側の空気ばね３
６ｂはステップｂ４で高さＬ₀₁から高さＬ_R1へ上昇さ
れ、前段曲線の走行時においては図４（３）に示され
るように外側の空気ばね３６ｂは内側の空気ばね３６ａ
に対して高低差Ｌ_A＝Ｌ_R1−Ｌ_L1を成す。ここに内側の
空気ばね３６ａの高さＬ_L1は前段緩和曲線開始点に進
入時の高さＬ₀₁に保たれている。すなわち外側レール３
８ｂが内側レール３８ａに対して上昇する方向にカント
を有する曲線区間では外側の空気ばね３６ｂを上昇させ
ている。

【手続補正３０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４９】このように外側レール３８ｂが内側レール
３８ａに対して下降する方向にカント量を有する曲線区
間では外側空気ばね３６ｂを自然排気によって下降させ
るとともに、内側空気ばね３６ａを同時に上昇させるの
で、車体３３を水平にするまでの時間Ｔ_down2は、Ｌ₁／
給気速度およびＬ₂／自然排気速度のうちいずれか大き
い方の値となり、図１０（３）、図１０（４）および図
１１のステップａ６〜ａ９で示される従来技術に比べて
短くてすみ、車体傾斜制御の応答遅れをなくすことがで
きる。また高さＬ_R1に上昇させていた外側の空気ばね３
６ｂを下降させるにあたって、従来技術のように強制排
気装置を追加することなく自然排気のみで車体の傾斜戻
し遅れを解消することができる。

【手続補正３１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５３

【補正方法】削除

【手続補正３２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５４

【補正方法】削除

【手続補正３３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５５

【補正方法】削除

【手続補正３４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５６

【補正方法】削除

【手続補正３５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５７】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、Ｓ字曲線
路を走行するにあたって、まず前段曲線開始点におい
て、両側の空気ばねを下限位置よりもわずかに上昇した
下限余裕位置に一旦戻した状態から車体の傾斜制御が開
始され、前段曲線から後段曲線に移るときには、既に上
昇している外側の空気ばねを自然排気によって下降させ
ながら内側の空気ばねを上昇させるので、車体を水平に
するまでに要する時間を短くすることができ、車両のＳ
字曲線走行時における車体の傾斜量の遅れを補償するこ
とができる。しかも本発明では、空気ばねを自然排気に
よって下降させるので、従来技術のような強制排気装置
を追加する必要がなく、これによって車両の構造上の変
更を必要とせず、安価に本発明を実施することができ
る。

【手続補正３６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５８

【補正方法】削除

【手続補正３７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５９

【補正方法】削除

【手続補正３８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６０

【補正方法】削除

【手続補正３９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図６】従来の鉄道車両の車体傾斜制御方法が実施され
る鉄道車両の車体を傾斜させるための構成を簡略化して
示す断面図である。

【図７】走行時の車体４の水平方向の超過遠心力をフィ
ードバックして車体４の傾斜量を制御する方法を説明す
るための簡略化したブロック図である。

【図８】各従来技術の車体傾斜制御方法による車体４の
傾斜状態を説明するための図であり、図８（１）は車両
１が走行するＳ字曲線路を示し、図８（２）は図８
（１）の参照符における前段曲線を走行する車両１の
姿勢を示し、図８（３）は図８（１）の参照符におけ
る前段の出口緩和曲線を走行する車両１の姿勢を示し、
図８（４）は図８（１）の参照符における前段の出口
緩和曲線から後段の入口緩和曲線への切返し部を走行す
る車両１の姿勢を示し、図８（５）は図８（１）の参照
符における後段入口緩和曲線を走行する車両１の姿勢
を示し、図８（６）は図８（１）のＳ字曲線路における
参照符の後段曲線を走行する車両１の姿勢を示す。

【図９】各空気ばね３ａ，３ｂによる車体４の傾斜量に
よって発生する遠心力について説明するための図であ
り、図９（１）は車体４が敷設カントと同じ向きに傾斜
した状態を示し、図９（２）は車体４が敷設カントと逆
方向に傾斜した状態を示す。

【図１０】各空気ばね３ａ，３ｂの伸縮量の具体的な制
御手順を説明するための図であり、図１０（１）は車両
１が走行するＳ字曲線路を示し、図１０（２）は図１０
（１）のＳ字前段曲線開始点を走行する車両１の姿勢
を示し、図１０（３）は図１０（１）の前段曲線を走
行する車両１の姿勢を示し、図１０（４）は図１０
（１）のＳ字切返し点を走行する車両１の姿勢を示
し、図１０（５）は図１０（１）のＳ字後段曲線を走
行する車両１の姿勢を示し、図１０（６）は図１０
（１）の後段曲線終了点を走行する車両１の姿勢を示
す。

【図１１】図１０（２）〜図１０（６）に示される車体
４の各姿勢および各空気ばね３ａ，３ｂの制御動作を説
明するためのフローチャートである。

【符号の説明】３０車両３１車体傾斜制御装置３２台車３３車体３４ａ，３４ｂ車輪３５台車枠３６ａ，３６ｂ空気ばね３７線路３８ａ，３８ｂレール４１速度センサ４３曲線検出手段４４ヨーレートセンサ４７床面４８加速度センサ５０フィルタ５１傾斜角算出手段５２加速度指令値設定手段５７ａ，５７ｂ車高検出手段５９車高制御手段６２積分回路６４カウンタ６６発車検出手段６７メモリ

【手続補正４０】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

【手続補正４１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

【手続補正４２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図８】

【手続補正４３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図９

【補正方法】変更

【補正内容】

【図９】

【手続補正４４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１０】

【手続補正４５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１１】

【手続補正４６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１２

【補正方法】削除

【手続補正４７】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１３

【補正方法】削除

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山田忠兵庫県神戸市兵庫区和田山通２丁目１番18 号川崎重工業株式会社兵庫工場内 (72)発明者桧野武憲兵庫県明石市川崎町１番１号川崎重工業株式会社明石工場内 (72)発明者坂中哲兵庫県明石市川崎町１番１号川崎重工業株式会社明石工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】台車の左右両側に設けられる一対の空気
ばねによって車体が支持され、曲線走行時に軌道の各レ
ール間のカント量に対する走行速度の不均衡に起因する
遠心力が打消されるように、外側となる一方の空気ばね
を内側となる他方の空気ばねよりも上昇させて、台車に
対して車体の傾斜量を制御する鉄道車両の車体傾斜制御
方法において、一方の外側レールが他方の内側レールに対して上昇する
方向にカントを有する曲線区間では、外側となる一方の
空気ばねを上昇させ、一方の外側レールが他方の内側レ
ールに対して下降する方向にカントを有する曲線区間で
は、外側となる前記一方の空気ばねを自然排気によって
下降させるとともに、内側となる前記他方の空気ばねを
上昇させて、曲線終了位置で車体が水平となるように各
空気ばねの伸縮量を制御することを特徴とする鉄道車両
の車体傾斜制御方法。
【請求項２】予め定める基準位置から走行距離を測定
して車両の現在位置を求め、この現在位置と予め記憶さ
れる路線地図情報とに基づいて、前記曲線区間における
各空気ばねの伸縮量を制御することを特徴とする請求項
１記載の鉄道車両の車体傾斜制御方法。
【請求項３】走行中に車体の横方向の超過遠心力を検
出し、この超過遠心力に基づいて、前記曲線区間におけ
る各空気ばねの伸縮量を制御することを特徴とする請求
項１記載の鉄道車両の車体傾斜制御方法。