JPH0490961A - 鉄道車両用車体傾斜装置付台車 - 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】 体傾斜装置付台車に係わり、特に半径の小さい曲線が多
い線区で速度向上する場合に曲線中や曲線の入口・出口
の緩和曲線中での乗心地が良好な車両を提供するのに好
適な鉄道車両用車体傾斜装置付台車に関するものである
。

（従来の技術） 従来の鉄道車両用車体傾斜装置付台車の例を第１図によ
り説明する。第１図は、従来のコロ式車体傾斜装置付台
車の正面図である。図において、車体ｌはまくらばね２
を介して振子はり３に支持されている。この振子はりは
、輪軸５に軸ばねを介して支持された台車枠４上に配置
された振子コロ装置６と振子はりに取付けられた転勤板
７により支持され、曲線部では車体に作用する遠心力に
より振子中心９を回転中心として曲率半径Ｒを持った転
勤板すなわち振子はりがコロ装置Ｇ上を左右方向に動く
ことにより、振子はりに支持された車体が曲線の内方へ
傾斜して乗客が感じる左右定常加速度を小さくし、曲線
走行時の乗心地を改善するようにしている。振子はりと
台車枠間にアクチュエータ８を取付けて曲線の入口・出
口部における車体傾斜動作を滑らかに行うよう制御する
構造のものもある。

車体傾斜装置は、鉄道車両が曲線を高速で走行する場合
に車体を曲線内方へ傾斜させることにより曲線に設定さ
れたカントでは補償できない車上の乗客が感じる左右定
常加速度を小さくして乗心地を向上させるのが目的であ
るが、曲線の入口・出口部で車体を傾斜させる際に車体
の傾斜角速度が大きいと乗客は足をすくわれて歩行が困
難になる、乗り物酔いしやすいなどの問題が注する。ま
た、第１図に示すように車体を曲線内方に傾斜させると
車体の重心１０が軌道中心から曲線外方へ移動するので
、車体傾斜の回転中心９が高く、車体重心との距離があ
る場合は、この車体重心の移動量が大きくなり車両が高
速で曲線を走行する場合に曲線外側に転覆する危険性が
増大する。

また、車体を支持する空気ばね２の左右支持剛性として
は、従来から左右変位に対してほぼ一様のものが用いら
れており、この場合、台車と車体間の振動絶縁を良くす
るため、あるいは、ボルスタレス台車で曲線における台
車の回転抵抗を小さくするために横剛性を小さくすると
曲線を高速で走行する際に車体が急激に横に振られたり
、左右動ストッパに激しく当たり乗心地をひどく悪くす
るなどの問題点があった。

（発明が解決しようとする課題） 前記の車体傾斜装置付車両の問題点を解決する方法とし
ては車体傾斜の回転中心９を極力低くすることにより車
体傾斜時に乗客が歩行する車体床面の左右動を少なくし
て足がすくわれる感じを少なくし、車体傾斜の回転中心
９と車体重心１０との距離を短くして重心移動量を少な
（することである。然るに、前記の従来形コロ式車体傾
斜装置付台車の場合、車体傾斜の回転中心９の位置は、
転勤板７の転動面曲率半径Ｒにより決まり、回転中心９
を所要の位置まで低くするためには転勤板の曲率半径を
非常に小さくする必要があるが、こうした曲率半径の小
さい転勤板を振子はり３に組み込むには振子はりの高さ
が高くなり、台車の構成が困難になると共に曲率半径の
小さい転勤板をコロ装置で支持する構造では車体傾斜を
滑らかに行わせることが難しい。

空気ばねの左右剛性については、振動絶縁の観点から、
空気ばねの左右変位により、直線を高速で走行する場合
のように左右変位が小さい中立点付近では左右振動絶縁
を良くするために柔らがくし、曲線走行時のように大き
な左右変位に対しては剛性が太き（なるようにして車体
の左右変位が過大になるのを防ぎ、左右動ストッパ当た
りを緩和するのが有効であるが、こうした特性を持った
空気ばねは構造が複雑で、ベローズの耐久性も厳しいた
め開発されていない。

（課題を解決するための手段） 車体傾斜装置については、車体傾斜の回転中心を極力低
くすると共に装置全体が小形、軽量化でき、また、車体
と台車間でその前後方向に遊間を無くして牽引力を伝達
できるようにするため、１対の枠形リンク装置と当該リ
ンク装置支持はりで車体を台車に縣架する機構とした。

また、当該リンク装置には、液圧アクチュエータを取り
付けて曲線の入口・出口で車体を滑らかに傾斜制御する
ようにする。

空気ばねについては、空気ばね上面板の形状とベローズ
の形状・特性を工夫して、空気ばねの左右変位が小さい
中立点付近では左右剛性が柔らかく、左右変位が大きく
なると左右剛性が大きくなり左右変位を抑制するように
した。

（実施例） 次に、本発明による車体傾斜装置付台車の一実施例を第
２図、第３図および第４図により説明する。第２図は枠
形リンクサスペンション式車体傾斜装置を採用したボル
スタレス台車の正面図、第３図は第２図の側面図、第４
図は第２図の車体縣架用リンクのＡ視図である。図にお
いて、前記従来例と同一符号は同一部材を示す。

第２図、第３図、第４図において、１５は車体の支持と
車体傾斜を行わせる一対のコの字形の枠形リンク装置で
、輪軸５に支持された台車枠１４上に固定された車体を
支持する左右一対の空気ばね１２上のリンク装置支持は
り１３から、枠形リンク支持ビン軸受２１、枠形リンク
支持ビン１９、同固定ナツト１９ａを介して吊られてい
る。一方、この枠形リンク装置の下端は、枠形リンク支
持ビン軸受２１、枠形リンク支持ビン２０、同固定ナン
ド２０ａ、車体る。このコの字形の枠形リンク装置１５
とガタが無く、スラスト力も受けることができるリンク
支持ビン軸受２１により、車体と台車枠の間でその前後
方向に遊間を無くして牽引力を伝達するとともに曲線部
で車体を傾斜させることができる点が、従来のリンクサ
スペンション式車体傾斜装置のように車体支持と車体傾
斜用のリンク装置とは別に台車〜車体間で牽引力を伝達
するための案内機構を設けているものと異なる大きな特
徴である。車体傾斜の回転中心高さは、コの字形の枠形
リンクの長さ、台車側と車体側のリンクの取り付は左右
間隔により決まり、乗心地の向上や車体重心の移動を少
なくするには極力下げる必要があり、一方、車体傾斜を
考慮した車体断面が小さくならないように配慮する必要
もある。

このように車体傾斜の回転中心高さを下げると曲線走行
時の超過遠心力により車体が自然に傾斜することが難し
くなるため、曲線入口・出口で滑らかに車体の傾斜制御
を行うために液圧アクチュエータ１７を車体傾斜用のリ
ンク装置に並列に組み込む必要がある。また、車体傾斜
の回転中心高さを下げると、パンタグラフ１１を第１図
のように車体の屋根上に装架した場合、車体傾斜時にパ
ンタグラフが架線から外れる危険性があるため、第２図
のように車体傾斜装置はばね上に装架し、パンタグラフ
は車体傾斜に関係がない台車のまくらばねからパンタグ
ラフ支持枠１８を介して直接支持する必要がある。

車体支持用空気ばね１２については、その左右剛性が第
５図に示すように左右変位の中立点付近では非常に柔ら
かく、左右変位が大きくなると空気ばね変位拘束体１２
ａにより空気ばねベローズの変位を抑えることにより左
右剛性を大きくして、直線走行時の乗心地の向上と曲線
走行時の左右動ストンバ当たりの緩和と車体の左右変位
が過大になるのを防ぐ。なお、空気ばねの車体に対する
取付は高さを極力高くして、液圧による車体傾斜制御が
フェールした場合に自然車体傾斜が可能なようニジて乗
心地の悪化を防ぐと共に車体のローリン（発明の効果） 本発明の枠形リンクサスペンション式車体傾斜装置と左
右変位により左右剛性が変わる空気ばねを採用したボル
スタレス台車により、車体と台車間でその前後方向に遊
間を無くして牽引力を伝達すると共に車体傾斜の回転中
心を低（して液圧アクチュエータにより車体傾斜制御を
行い、また、空気ばねの左右振動絶縁性能が改善される
ので、特に曲線が多い線区で速度向上する場合に円曲線
中や曲線の入口・出口の緩和曲線中における振動乗心地
を向上することができる。また、車体の重心移動を小さ
くできるので曲線外側への車体の転覆の危険性を少なく
して速度向上が可能となる。

車体傾斜装置を小形・軽量化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来型のコロ式車体傾斜装置を採用したボルス
タレス台車の正面図、第２図は本発明の枠形リンクサス
ペンション式車体傾斜装置を採用したボルスタレス台車
の正面図、第３図は本発明の枠形リンクサスペンション
式車体傾斜装置を採用したボルスタレス台車の側面図、
第４図は第２図の車体縣架用リンク装置のＡ祖国である
。第５図は空気ばねの左右変位（横軸）に対する空気ば
ねの左右剛性（縦軸）の特性を表したグラフである。 １−　車体、２−−−一空気ばね、３−一一−振り子は
り、４・−・台車枠、５−　車輪・車軸、６コロ装置、
７・−転動板、８−・−液圧アクチュエータ、９−一一
一車体傾斜の回転中心、１０・−車体の重心、１１・−
・パンタグラフ、１２−−−一空気ばね、１２ａ　　−
−−一空気ばね変位拘束体、１３−一一一リンク支持は
り、１４・−・・台車枠、１５−・−枠形リンク装置、
１６．１６ａ　　−−−一車体側リンク受け、１７・−
液圧アクチュエータ、１８−〜−−パンタグラフ支持枠
、１９．２〇−・・枠形リンク支持ビン、１９ａ　、２
０ａ　　・−枠形リンク支持ビン固定ナツト、２１−・
−・枠形リンク支持ビン軸受

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　輪軸により支持された台車枠と該台車枠上に配置さ
   れた車体を支持する空気ばねおよび該空気ばねと車体間
   に配置されて車体の支持と車体傾斜を行わせる一対の枠
   形リンク装置および該枠形リンク装置の支持はりとから
   成る鉄道車両用車体傾斜装置付台車において、前記枠形
   リンク装置と枠形リンク装置支持はりおよび車体のリン
   ク受けにより車体と台車枠の間でその前後方向に遊間を
   無くして牽引力を伝達すると共に曲線部で車体を曲線内
   方に傾斜させる構造としたことを特徴とする鉄道車両用
   車体傾斜装置付台車。 ２　特許請求の範囲第１項において、前記車体支持用空
   気ばねとして、その左右剛性が左右変位の中立点付近で
   は非常に柔らかく、左右変位が大きくなると左右剛性が
   大きくなり車体の左右変位を抑制する構造とした空気ば
   ねを採用すると共に該空気ばねの車体に対する取付け高
   さを極力高くしたことを特徴とする鉄道車両用車体傾斜
   装置付台車。 ３　特許請求の範囲第１項において、前記リンク装置支
   持はりと車体のリンク受け間に曲線部で車体を曲線内方
   に傾斜させるためのアクチュエータを設けたことを特徴
   とする鉄道車両用車体傾斜装置付台車。