JPS5992252A - 鉄道車両用車体傾斜装置 - 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】 木づ＾明は、鉄道車両用車体傾斜装置に関するもので、
特に小さな曲線の通過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、ころによる自然振子装置
がよく知られている。従来の振子装置は第１図に示す如
く、台車枠１の上に設けられた回転ばり２２回転ばり２
に設けられた一対のころ３および揺れ枕４で構成されて
おり、揺れ枕４の上には枕ばね５を介して車体６が支持
されている。

曲線路においては、重力Ｗと遠心力Ｑの合力Ｒは車体床
面に対して角度αをもつ、振子装置がない車両ではこの
角度αが非常に大きくなるが、振子装置を設けることに
より小さくできる。しかし従来の方式では、ころ３と揺
れ枕４の間の摩擦、枕はね５などのために実際には揺れ
残り角αが残る。

そのために、乗客はＲｓｉｎα中Ｗαなる横方向の力を
受けて不快感をもつ。このＷαを重力Ｗで割るとＷａ／
ｗ＝α　となり、このαは床面に平行な加速度に相当す
る。

第２図は、横軸に時間ｔをとり縦軸にこのαをとつて、
車両が曲線を通過する時の応答を示したものである。図
において、ａは振子装置がない場合、ｂはころ３による
振子装置１１がある場合を示す。

このように振子装置がある場合でも、第１図のころ３．
枕はね５があるために振れ残り角αが存在する。

最近においては、このころ３の影響などを取り除くため
に空気シリンダと空気サーボ弁を用いた振子装置による
Ｍ（体傾斜装置が提案されており、これによりさらに乗
心地は第２図のＣの如くさらに向上できるものの、まだ
十分とはいえない。

木発明の目的は、振子装置に複動形シリンダを設置し、
サーボ弁による制御に加えて急速排出装置を用いて横加
速度をさらに小さくし、小さな曲線も乗心地よく通過す
ることができ、空気消費量も少なくできる装置を提供す
ることにある。

車両用振子装置において、曲線を乗心地よく通過するた
めには、ころの摩擦力による振れ残りをなくせば乗客は
ほとんど不快な横加速度を感じないものと考えられる。

油圧および空気を用いた複動形シリンダによりころの摩
擦の影響を取り除くためには、緩和曲線の入口および出
口において適切な時期に、かつできるだけ短時間でころ
の摩擦力以上に複動形シリンダ両室の圧力差をとること
にある。また、緩和曲線の入口に突入する際に形成され
た複動シリンダの両室は、緩和曲線出口に突入の際は基
本的には緩和曲線入口の突入状態にする必要がある。し
たがって、緩和曲線の入口を出た後再び緩和曲線に入る
短時間に複動形シリンダの画室のバランスをとる必要が
ある。また、空気サーボ弁でバランスさせる場合には空
気サーボ弁から大気への排出があり、この点も改善する
二とに着目した。

以下、本発明を図に示す実施例により詳細に説明する。

第３図、第４図は木発明による車体傾斜装置の一実施例
の構造図およびブロック線図であを示すもので、ａ、ｂ
、ｃは従来の場合で第２図と同じであり、ｄが本発明に
よる場合である。

第３図および第４図において、第１図に示した゛振子車
両の構造要素と異なる要素として、車体中心線に対して
対称に設置した流体作ＤＪ機構としてワ の複動湿空気シリンダ、傾斜角指令部１０．固定指令部
９．三方電磁弁１５．空気源１６．空気サーボ弁１１、
急速排気弁１３Ａ、１３Ｂおよび三方電磁弁１４が設置
されている、 このように構成された車体傾斜装置の動作について説明
する。車両の走行速度が低速のある一定速度以下および
直線部走行の場合は、固定指令部９はＯＦＦ信号を三方
電磁弁１５に与えるので、空気源１６から供給される空
気は空気サーボ弁１１へは送られず逆止弁］２を通って
複動湿空気シリンダ７へ送られ、複動湿空気シリンダ７
の一室は高圧となり逆止弁２によって回転はり２と揺れ
枕４の相対的な動きを固定する。したがって、低速およ
び直線走行時にはころ３の転動がなく、特に直線を高速
で走行する際には、軸ばね８が有効に働いて勤 良好な乗心地とだ行安定性が得られる。

一方、を気サーボ弁１１．急速排気弁１３Ａおよび１３
Ｂへは常に傾斜角指令部１０より信号が送られており、
入口緩和曲線においては、空気サーボ弁１１により複動
湿空気シリンダ７の画室の給排を補足して急速排気弁１
３Ａ、１３Ｂの一方が働き、複動湿空気シリンダ７の両
室の差圧を急速に変化させ、ころ３の摩擦力に打ち勝っ
て車体の傾斜遅れがほとんどなく、揺れ枕４が回転する
。したがって、第５図のｄのように車体の床面横加速度
αを零に近づけることができる。

さらに、入口緩和曲線を通過したあと円曲線を通り再び
緩和曲線に入る前に、三方電磁弁１４に傾斜角指令部１
０より信号を送って複動湿空気シリンダ７の全室な連通
させ、急速に複動湿空気シリンダ７の全室を平衡ならし
める。このときには、急速排気弁】３は大気とはりなが
っていない。その後、空気サーボ弁１１から複動湿空気
シリンダ７へ空気が送られ、三方電磁弁１４によりて平
衡になりた複動形空気ンリンダ７の両室の圧力を高めて
出口緩和曲線に突入してゆく。この出口緩和曲線では、
人口緩和曲線で使用しなかった急速排気弁１３Ａ。

１３　Ｂの一方を動かし、入口緩和曲線と同様な理由に
より車体の床面横加速度αをほとんど零に近づけること
ができる。

したがって木刀法による車体傾斜装置では、ころ３の摩
擦による振れ残りや空気サーボ弁１１の制御遅れをほと
んどなくすることができるばかりでなく、三方電磁弁１
４によって複動形空気シリンダ７の画室が急速に安定す
るので、小さな曲線も乗心地よく通過することができる
。

木発明の他の実施例を第６図に示す。木実施例において
は、一つの複動形空気シリンダ７が回転ばり２と揺４を
枕４の間にほぼ水平方向に設置されている。

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が得られ、複動形空気シリン
ダ７の直径が幾分大きくなるが全占有スペースは小さく
できる利点がある。

捷だ、三方電磁弁１４による効果として、複動形空気シ
リンダ７の全室を空気サーボ弁１１からの空気の給排を
行わずバランスできるので、空気消費」徒を少なくでき
るという効果もある。

本発明によれば、ころ、リンクなどの振子装置からなる
車体傾斜装置において、ころの摩擦による振れ残りや、
さらには空気サーボ弁の制御遅れを補正できて車体の床
面横加速度をほとんど零にできるので、大小の曲線を乗
心地よく高速で通過できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の車体傾斜装置の正面図、第２図は従来の
車体傾斜装置による曲線通過の際の床面横加速度を示す
線図、第３図は木発明による車体傾斜装置の一実施例の
正面図、第４図は本発明に誰 よるプロリフ図、第５図は本発明による曲線通過の際の
床面横加速度を示す線図、第６図は本発明による車体傾
斜装置の他の実施例のプロ・ツク線図である。 ３・・・・・・ころ、４・・・・・・揺れ枕、７・・・
・・・複動形空気シリンダ、９・・・・・・固定指令部
、１０・・・・・・傾斜角指令部、１１・・・・・・空
気サーボ弁、１３Ａ、１３Ｂ・・・・・急速排気弁、１
４・・・・・・二方電磁弁 代理人　弁理士　　薄　１）利　◆ Ｍ′１図 １′２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　ころ、リンクなどの振子！ＡＭからなる車体傾斜
   装Ｋにおいて、振子装置と並列に設けられた振子作用を
   補助する気体作動機構にエネルギの供給を制御する電磁
   弁、この電磁弁を出たエネルギをさらに変換する制御弁
   および上記気体作動機構を急速排出する電磁弁を設置し
   、かつ上記気体作動機構を連通させるための電磁弁を設
   けたことを特徴とする鉄道車両用車体傾斜装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、上記気体作動機構
   として複動形空気シリンダを車体中心線に対して対称に
   設置ｉｔシたことを特徴とする鉄道車雨月車体＃Ｒ斜ｇ
   装置。 ３、特＃′ｆ結求の範囲第１項において、上記気体作動
   機構として１本の複動形空気シリンダを設置したことを
   特徴とする鉄道車両用車体傾斜装置。