(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体と台車との間を、車体の左右に配置した傾斜シリンダで連結し、各シリンダをそれぞれ制御弁を介して流体圧力源と接続した傾斜制御装置において、制御弁とシリンダとを接続するメイン回路からタンクに戻るバイパス回路を分岐し、このバイパス回路にパイロットチェック弁を配設し、このパイロットチェック弁に互いに反対のメイン回路から取り出したパイロット圧力を導くようにすることを特徴とする車体の傾斜制御装置。
【請求項２】
車体と台車との間を、車体の左右に配置した傾斜シリンダで連結し、各シリンダをそれぞれ制御弁を介して流体圧力源と接続した傾斜制御装置において、制御弁とシリンダとを接続するメイン回路からタンクに戻るバイパス回路を分岐し、このバイパス回路にパイロットチェック弁を配設し、このパイロットチェック弁に互いに反対のメイン回路から取り出したパイロット圧力を導くようにする一方、前記各メイン回路の途中にチェック弁とオリフィスを並置したスロットルチェック弁を介装することを特徴とする車体の傾斜制御装置。
【請求項３】
前記パイロットチェック弁のパイロット圧力をスロットルチェック弁とシリンダとの間のメイン回路から取り出すことを特徴とする請求項２に記載の車体の傾斜制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は列車の曲線路走行時に車体の傾斜角度を制御する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
列車が曲線路を安定して高速で通過することのできるように、曲線内側のレールを外側のレールよりも低くする、いわゆるカントを施すが、列車が曲線路の途中で停車したときの安定性から、カントの大きさには限度がある。そこで、カントとは別に車体を曲線の内側に傾斜させる車体傾斜制御装置が、例えば特開昭６０−８２４７８号公報等に開示されている。
【０００３】
車体を支持する左右のエアバネを、曲線路走行時に選択的に伸ばし、車体を遠心力に対抗するように曲線の内側に傾けるのである。なお、この場合、故障による制御の不能時など、必要以上に車体の傾きが大きくなるのを防ぐために、所定値までエアバネが伸びたら、スイッチが作動してエアバネの空気を排気するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、エアバネは曲線路走行時に必ず一方だけが伸びるように制御されるが、もし制御系の異常等により、両方が同時に伸び出すと、車体を支持する台車との間隔が大きくなり、走行安定性が著しく損なわれてしまう。しかし、車体の傾きが過大となったときには対応できるものの、両方のエアバネが同時に伸びるのを防止することはできない。
【０００５】
なお、実開昭４９−６４９６４号公報によれば、左右のシリンダにより車体の傾きを制御するにあたり、一方のシリンダを伸ばすときは、他方のシリンダが必ず収縮するようにパイロットチェック弁が設けれているが、この場合、一方が伸びているときに、誤動作により他方を伸ばすように切換わると、両方が伸びることは無いものの、既に伸びている方が収縮してしまい、混乱を招く。これを曲線路走行中の傾斜制御に当てはめると、曲線路走行中に、曲線外側が伸びているときに、誤って内側を伸ばすように制御されると、外側を縮めて内側を伸ばすことになり、非常に危険である。たとえ内側を伸ばすように制御されても、内側が伸びださないように保持される必要がある。
【０００６】
また、直線路に移り、車体の傾きを元に戻す場合、切換弁によりエアを排気するときに、急激にエアが抜けると、中立復帰時の衝撃が大きくなって乗り心地に悪影響を及ぼすことがあり、さらには、傾斜と反対側のバネ荷重が急激に減少するため、車輪の接地力が変動し、駆動輪にあっては空転を生じることもある。
【０００７】
本発明は、このような問題の発生を確実に防止し、走行安全性を高めることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで第１の発明は、車体と台車との間を、車体の左右に配置した傾斜シリンダで連結し、各シリンダをそれぞれ制御弁を介して流体圧力源と接続した傾斜制御装置において、制御弁とシリンダとを接続するメイン回路からタンクに戻るバイパス回路を分岐し、このバイパス回路にパイロットチェック弁を配設し、このパイロットチェック弁に互いに反対のメイン回路から取り出したパイロット圧力を導くようにする。
【００１０】
第２の発明は、車体と台車との間を、車体の左右に配置した傾斜シリンダで連結し、各シリンダをそれぞれ制御弁を介して流体圧力源と接続した傾斜制御装置において、制御弁とシリンダとを接続するメイン回路からタンクに戻るバイパス回路を分岐し、このバイパス回路にパイロットチェック弁を配設し、このパイロットチェック弁に互いに反対のメイン回路から取り出したパイロット圧力を導くようにする一方、前記各メイン回路の途中にチェック弁とオリフィスを並置したスロットルチェック弁を介装する。
【００１１】
第３の発明は、第２の発明において、パイロットチェック弁のパイロット圧力をスロットルチェック弁とシリンダとの間のメイン回路から取り出すようにする。
【００１２】
【作用】
第１の発明では、一方のシリンダが伸長しているときは、そのメイン回路には高圧がかかり、他方のパイロットチェック弁はバイパス回路を開いている。このため、制御弁の誤動作により、同時に他方のメイン回路に高圧が導入されても、パイロットチェック弁からタンク側に排出され、他方のシリンダが伸長することはない。この結果、両方のシリンダが同時に伸び出すことがなく、また一方が伸長しているときに、これに変わって他方が伸び出すという誤動作も確実に防止でき、車両の走行安定性が確保される。
【００１４】
第２の発明では、パイロットチェック弁により、両シリンダが同時に伸び出すのを確実に防止すると共に、スロットルチェック弁により、シリンダの急激な収縮を防止することができ、車両の傾斜制御の安全性を向上させられる。
【００１５】
第３の発明では、パイロットチェック弁のパイロット圧力をスロットルチェック弁とシリンダとの間から取り出しているため、シリンダの収縮途中でもオリフィスによりパイロット圧力が確保され、この収縮中に誤動作で他方のシリンダに高圧が供給されても、パイロットチェック弁が開いていて、シリンダの伸び出しを確実に防止できる。
【００１６】
【実施例】
図１、図２は第１の実施例を示すもので、図１において、１は車体、２は台車で、台車２には車輪３が取付けられ、台車２に設けた支持フレーム４が車体１を受ける。支持フレーム４は台車２にコイルバネ５とショックアブソーバ６を介して取付けられる。車体１と台車２の間は、車体１の左右において一対の傾斜シリンダ７（７ａ，７ｂ）を介して連結され、曲線路走行時に傾斜シリンダ７を選択的に伸長させることにより、車体１が進行方向の左右、つまり曲線路内側に傾き、遠心力に対抗して車両を高速で安定走行させる。
【００１７】
この傾斜シリンダ７を作動させる油圧回路の一例を図２に示す。１０は油圧ポンプ、９はタンクで、油圧ポンプ１０からの作動油は、それぞれサーボソレノイド弁（流量方向制御電磁比例弁）１１ａ，１１ｂからメイン回路１２ａ，１２ｂを介してシリンダ７ａ，７ｂに送り込まれる。また、サーボソレノイド弁１１ａ，１１ｂはタンク９にも接続し、シリンダ７ａ，７ｂから作動油をタンク９に排出する。さらにメイン回路１２ａ，１２ｂはソレノイドチェック弁１３ａ，１３ｂを介してタンク９へ接続する。
【００１８】
サーボソレノイド弁１１ａ，１１ｂとソレノイドチェック弁１３ａ，１３ｂは、図示しない制御回路から信号で作動し、曲線路走行時に曲線外側のシリンダ７ａまたは７ｂが伸びるように、サーボソレノイド弁１１ａまたは１１ｂが切換作動し、同時にソレノイドチェック弁１３ａ，１３ｂは共に通電により閉じている。
【００１９】
前記メイン回路１２ａ，１２ｂの途中からタンク側に接続するバイパス回路１４ａ，１４ｂが分岐し、このバイパス回路１４ａ，１４ｂにはパイロットチェック弁１５ａ，１５ｂが設けられる。パイロットチェック弁１５ａ，１５ｂは、互いに反対のメイン回路１２ａ，１２ｂからパイロット圧力を取り出すようにパイロット通路１６ａ，１６ｂが接続される。
【００２０】
したがって、パイロットチェック弁１５ａ，１５ｂは、互いに反対側のメイン回路１２ａ，１２ｂに所定以上の圧力が作用しているときに開弁し、メイン回路１２ａ，１２ｂをバイパス回路１４ａ，１４ｂを介してタンク側にドレーンする。
【００２１】
以上のように構成され、次に作用を説明する。
【００２２】
いま、図２において、曲線路走行に伴い、シリンダ７ａを伸ばす場合、図示しない制御回路からの信号によりサーボソレノイド弁１１ａがポンプ側に切換作動し、メイン回路１２ａを介してシリンダ７ａに油圧ポンプ１０からの作動油を供給する。このとき、他方のシリンダ７ｂはサーボソレノイド弁１１ｂにより、収縮位置に保持され、メイン回路１２ｂの圧力は低圧となっている。したがって、シリンダ７ａ側のパイロットチェック弁１５ａはパイロット圧力が立たず、閉じたままに保持されるので、シリンダ７ａが一定量だけ伸び出し、所定の角度だけ曲線内側に車体１を傾斜させる。
【００２３】
曲線路から直線路に移ると、サーボソレノイド弁１１ａがタンク側に切換わりシリンダ７ａが収縮し、車体１は垂直に戻る。
【００２４】
また、上記と反対側のシリンダ７ｂを伸長させるときは、サーボソレノイド弁１１ｂがポンプ側に切換わり、シリンダ７ｂに作動油を送り込む。
【００２５】
このようにして曲線路走行時に左右のシリンダ７ａ，７ｂを選択的に伸長させ、車体１を曲線内側に傾け、高速で安定した曲線路走行を可能とするが、何らかの異常、誤動作により、一方のシリンダ７ａまたは７ｂが伸長しているときに、他方も同時に伸び出すと車両が不安定となる。しかし、この発明では、シリンダ７ａ，７ｂの同時伸び出しが次のように防止される。
【００２６】
いま、一方のシリンダ７ａが伸びているときに、誤動作により他方のシリンダ７ｂを伸長させるようにサーボソレノイド弁１１ｂがポンプ側に切換わったとする。すると、作動油がメイン回路１２ｂからシリンダ７ｂに送り込まれようとするが、メイン回路１２ｂに接続するパイロットチェック弁１５ｂが、反対側のメイン回路１２ａに保持されている高圧により開弁しているため、作動油はバイパス回路１４ｂからタンク１１に逃げ、シリンダ７ｂを伸ばすのに必要な圧力が発生しない。
【００２７】
したがって、シリンダ７ａが伸長しているときに、他方のシリンダ７ｂが伸び出すことは絶対になく、高い安全性が確保されるのである。
【００２８】
また、同じく誤動作により、収縮している両方のシリンダ７ａ，７ｂに対して同時に作動油の供給が開始されるように、サーボソレノイド弁１１ａ，１１ｂが切換わっても、メイン回路１２ａ，１２ｂに圧力が発生すれば必ずパイロットチェック弁１５ａ，１５ｂが開くため、シリンダ７ａ，７ｂが同時に伸びることもない。ただし、一方に作動遅れがあれば、先に作動油が送り込まれた方のシリンダ７ａまたは７ｂだけが伸びる。
【００２９】
なお、上記ソレノイドチェック弁１３ａ，１３ｂは電流の遮断時に開き、メイン回路１２ａ，１２ｂの圧力をオリフィスを介してタンク側に解放するので、制御されないときは必ず両方のシリンダ７ａ，７ｂを収縮させ、フェイルセーフの機能を発揮する。
【００３０】
次に図３の実施例を説明すると、これは、メイン回路１２ａ，１２ｂの途中にそれぞれ、スロットルチェック弁１７ａ，１７ｂを介装したもので、スロットルチェック弁１７ａ，１７ｂは、チェック弁１８ａ，１８ｂとオリフィス１９ａ，１９ｂを互いに並列に回路接続して構成される。この場合、パイロットチェック弁１５ａ，１５ｂのパイロット通路１６ａ，１６ｂは、スロットルチェック弁１７ａ，１７ｂとシリンダ７ａ，７ｂとの間のメイン回路１２ａ，１２ｂに接続される。その他の構成は図２と同一のため、同一符号を付し、作用を説明する。
【００３１】
このようにメイン回路１２ａ，１２ｂにスロットルチェック弁１７ａ，１７ｂを設けると、シリンダ７ａ，７ｂの伸長時には、チェック弁１８ａ，１８ｂが開き、スムーズに作動油を通過させるので、シリンダ７ａ，７ｂの伸長速度はサーボソレノイド弁１１ａ，１１ｂの開度に応じて制御されるが、シリンダ７ａ，７ｂを収縮させるときは、チェック弁１８ａ，１８ｂが閉じ、オリフィス１９ａ，１９ｂにより最大流量が規制される。
【００３２】
したがって、サーボソレノイド弁１１ａ，１１ｂがタンク側に異常に急開しても、その最大流量がオリフィス１９ａ，１９ｂにより決まるため、シリンダ７ａ，７ｂの収縮速度が制限され、車体１の急降下は防止される。このため、車体１の傾きを元に戻す場合、誤って急激に作動油が抜け、中立復帰時の衝撃が大きくなったり、傾斜と反対側のバネ荷重が急激に減少して車輪の接地力が変動し、駆動輪にあっては空転を生じる等の問題を確実に防ぐことができる。
【００３３】
なお、オリフィス１９ａ，１９ｂの開度は車体１を安全に降下させうる所定の流量となるように設定しておく。
【００３４】
ところで、パイロットチェック弁１５ａ，１５ｂのパイロット通路１６ａ，１６ｂは、スロットルチェック弁１７ａ，１７ｂとシリンダ７ａ，７ｂとの間のメイン回路１２ａ，１２ｂからパイロット圧力を取り出しているため、一方のシリンダ７ａまたは７ｂの収縮途中に誤って他方を伸ばすような制御が行われても、シリンダ７ａ，７ｂからの排出作動油を規制するオリフィス１９ａ，１９ｂによりパイロット圧力が確保されるので、収縮作動が終了するまでは、反対側のパイロットチェック弁１５ａまたは１５ｂが開弁保持され、他方のシリンダ７ａまたは７ｂの伸び出しが禁止されるのである。
【００３５】
なお、この実施例ではパイロットチェック弁１５ａ，１５ｂと共にスロットルチェック弁１７ａ，１７ｂを設けた例を説明したが、スロットルチェック弁１７ａ，１７ｂだけを備えても本発明は成立する。
【００３６】
また、作動流体としては、油圧だけでなく、空気圧を利用することも勿論可能である。
【００３７】
【発明の効果】
第１の発明によれば、一方のシリンダが伸長しているときは、そのメイン回路には高圧がかかり、他方のパイロットチェック弁はバイパス回路を開いているため、制御弁の誤動作により、他方のメイン回路に高圧が導入されても、パイロットチェック弁を介してタンク側に排出され、他方のシリンダが伸長することはなく、この結果、両方のシリンダが同時に伸び出すことがなく、また一方が伸長しているときに、これに変わって他方が伸び出すという誤動作も確実に防止し、車両の走行安定性が高められる。
【００３９】
第２の発明によれば、パイロットチェック弁により両シリンダが同時に伸び出すのを確実に防止すると共に、スロットルチェック弁によりシリンダの急激な収縮を防止することができ、車両の傾斜制御の安全性、安定性を総合的に向上させられる。
【００４０】
第３の発明によれば、パイロットチェック弁のパイロット圧力をスロットルチェック弁とシリンダとの間から取り出しているため、シリンダの収縮途中でもオリフィスによりパイロット圧力が確保され、この収縮中に誤動作で他方のシリンダに高圧が供給されても、パイロットチェック弁が開弁保持され、他方のシリンダの伸び出しを確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す正面図である。
【図２】第１の実施例の油圧回路図である。
【図３】第２の実施例の油圧回路図である。
【符号の説明】
１  車体
２  台車
７ａ，７ｂ  油圧シリンダ
９  タンク
１０  油圧ポンプ
１１ａ，１１ｂ  サーボソレノイド弁
１２ａ，１２ｂ  メイン回路
１４ａ，１４ｂ  バイパス回路
１５ａ，１５ｂ  パイロットチェック弁
１６ａ，１６ｂ  パイロット通路
１７ａ，１７ｂ  スロットルチェック弁
１８ａ，１８ｂ  チェック弁
１９ａ，１９ｂ  オリフィス
【図１】
0003628053.tif 000002
【図２】
0003628053.tif 000003
【図３】
0003628053.tif 000004