(57)【要約】      （修正有）【課題】フェイルを検知した場合でも継続して高速走行可能となる鉄道車両用ヨーダンパを提供する。【解決手段】台車枠１の左右両側と車体３との間において前後方向に向けて２つづつ配置されたヨーダンパ８ａ，９ａ（８ｂ、９ｂ）を備える。前記ヨーダンパ８ａ，９ａ（８ｂ，９ｂ）は通常、一方のヨーダンパが動作しており、前記ヨーダンパの受け部に取付けた加速度センサの信号により、前記２つのうちの一方の前記ヨーダンパの異常振動を検知する異常検知手段があり、異常を検知した場合、他方の前記ヨーダンパを動作させる切換弁を設けている。これによれば、動作しているヨーダンパ８ａ，９ａ，（８ｂ，９ｂ）がフェイルした場合、加速度センサがそれを検値して、異常検知手段が切換弁を切換，フェイルしたヨーダンパ８ａの動作を停止させ，他方のヨーダンパ９ａの動作を開始させる。このため，ヨーダンパを常に安全に動作させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車軸端に取付けられた軸箱体と台車枠とを軸ばねで連結しており、前記台車枠の左右両側と車体との間において前後方向に向けて配置したヨーダンパを有し、前記車体の中心ピンと前記台車枠との間に、車体の幅方向に向けて配置した左右動ダンパ、あるいは、左右アクティブ制御のためのアクチュエータを設置した、鉄道車両用ヨーダンパ装置において、
前記ヨーダンパは一方向に向けて２つづつ設置されており、
通常は前記２つのヨーダンパのうち、一方のヨーダンパが動作しており、
前記ヨーダンパの受け部に取付けた加速度センサの信号により、前記２つのうちの一方の前記ヨーダンパの異常振動を検知する異常検知手段があり、異常を検知した場合に他方の前記ヨーダンパを動作させる切換弁を備えること、
を特徴とする鉄道車両用ヨーダンパ装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記異常検知手段として前記加速度センサを編成車両内の別の台車枠に取付けられた加速度センサと比較すること、
を特徴とする鉄道車両用ヨーダンパ装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記ヨーダンパ内に複数の減衰機構を備えており、前記異常を検知した場合、該一方の減衰機構を停止させ、他方の減衰機構を動作させること、
を特徴とする鉄道車両用ヨーダンパ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両用ヨーダンパ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の鉄道車両のヨーダンパの異常動揺検知方法は、特許文献１に記載のように、台車枠あるいは車体の前後方向の振動加速度と振動数、または左右方向の振動加速度と振動数、あるいは両方の振動加速度と振動数を測定して、ヨーダンパの異常を検知し、車両の異常動揺を検知するものである。
【０００３】
また、従来の鉄道車両の高速走行時の蛇行動を抑制する手段として、特許文献２に記載のように、異常検出装置がヨーダンパの異常を検出すると左右動ダンパの減衰係数を増加させる方法がある。
さらに、連接台車構造における台車操舵、車体間衝撃吸収及び台車ヨーダンパ機能を実現できる連接式鉄道車両として、特許文献３が公知である。
【特許文献１】特開平６−７２３２８号公報
【特許文献２】特開２００５−４１４３９号公報
【特許文献３】特開２００４−９７８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１の技術においては、走行中に発生する台車の前後加速度あるいは左右加速度と振動数を測定して、その値によりヨーダンパのフェールを検知し、異常を検知すると車両が安全速度に達するまで速度減速が必要となる。
【０００５】
上記特許文献２の従来技術においては、異常検出装置がヨーダンパの異常を検出すると左右動ダンパの減衰係数を増加させるため、左右の減衰係数が高くなって高周波域（５Ｈｚ以上）の車体振動が増加し、乗り心地悪化が懸念される。
【０００６】
上記特許文献３の従来技術は、連接台車構造における台車操舵、車体間衝撃吸収及び台車ヨーダンパ機能を実現する構造であるが、ヨーダンパの故障における走行安定性確保の配慮が必要となる。
【０００７】
本発明の目的は、鉄道車両の走行時において、ヨーダンパのフェイルを検知した場合でも継続して高速走行が可能となる鉄道車両用ヨーダンパ装置を提供することを目的とする。このフェイルとは、ダンパの絞り作用がなくなり、またはピストンが動作しなくなり、ダンピング作用がなくなることを言う。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的は、車軸端に取付けられた軸箱体と台車枠とを軸ばねで連結しており、前記台車枠の左右両側と車体との間において前後方向に向けて配置したヨーダンパを備え、また、前記車体の中心ピンと前記台車枠との間に、車体の幅方向に向けて配置した左右動ダンパ、あるいは、左右アクティブ制御のためのアクチュエータを設置した、鉄道車両用ヨーダンパ装置において、前記ヨーダンパは一方向に向けて２つづつ設置されており、通常、前記２つのヨーダンパのうち、一方のヨーダンパが動作しており、前記ヨーダンパの受け部に取付けた加速度センサの信号により、前記２つのうちの一方の前記ヨーダンパの異常振動を検知する異常検知手段があり、異常を検知した場合、他方の前記ヨーダンパを動作させる切換弁を設けていること、によって達成できる。
【０００９】
これによれば、ヨーダンパ装置の受け部に取付けられた加速度センサにより台車枠の異常振動を検知でき、該振動により異常検知手段が動作してもう１つのヨーダンパ装置を動作させるための切換弁がはたらき、故障したヨーダンパ装置から正常なヨーダンパ装置への切換が可能となり、走行速度の急激な減速が不必要となる。
【００１０】
異常検知手段は、ヨーダンパ装置の受け部に取付けられた加速度センサ信号を判定して、予め設定された閾値あるいは、該加速度センサを編成車両の別の台車枠部に取付けられた加速度センサ振動と比較しても良いため、精度よく異常振動を判別できる。なお、当然のことながら加速度センサの取付け位置は、台車蛇行動を検知しやすい部位に設置してもよく、例えばヨーダンパ本体又は車体側でも良い。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ヨーダンパを複数備えて、台車枠の片側に配置された通常のヨーダンパが故障した場合に、台車枠の受け部に取付けられた加速度センサの信号により、通常のヨーダンパの異常振動を検知し、もう１つのヨーダンパを動作させる切換弁と異常検知手段を設けているため、もう１つのヨーダンパを動作させることが可能となり、現行の走行速度低下させることなく走行状態での速度維持が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明による鉄道車両用ヨーダンパ装置の一実施例を図１から図３によって説明する。
台車枠１上に空気ばね２を介して支持された車体３があり、車体から下方に設けた中心ピン８と台車枠１との間に、左右動ダンパあるいはアクチュエータ９ａ、９ｂを設置している。左右動ダンパまたはアクチュエータ９ａ，９ｂは車体３の幅方向に向けて設置している。
【００１３】
また、台車枠１の左右両側と車体３との間に複数のヨーダンパ８ａ、９ａと８ｂ、９ｂを設置している。このヨーダンパ８ａ，９ａ（８ｂ，９ｂ）は車両の長手方向に向けている。ヨーダンパ８ａ，９ａ（８ｂ、９ｂ）は並列に設置している。それぞれ台車枠１の受け１２と車体側の受け１３に設置している。ヨーダンパ８ａ，９ａ（８ｂ，９ｂ）は２つあるが、通常は一方のみが動作する。故障が検出された場合は他方に切替て動作させる。
この切替を行うために、ヨーダンパ８ａ，９ａ（８ｂ，９ｂ）の台車枠１の取付け部受け１２の振動を検知する加速度センサ１１ａ（１１ｂ）があり、その検出結果をもとに、異常を検知・判定する異常検出手段１５と、該異常検出手段１５の信号により切替る切換弁１４がある。
【００１４】
つまり、図３に示すように、一方のヨーダンパ８ａ（８ｂ）は切替弁１４ｂによって連絡通路が遮断されており、動作可能であるが、他方のヨーダンパ９ａ（９ｂ）は切替弁１４ａによって連通されている。加速度センサ１１ａ（１１ｂ）によって前記一方のヨーダンパ８ａ（８ｂ）の故障を検出すると、異常検出手段１５は切替弁１４ａ、１４ｂを切替、一方のヨーダンパ８ａ（８ｂ）の動作を停止し、他方のヨーダンパ９ｂ（９ｂ）を動作させる。
なお、４は車輪、５は車軸、６は軸箱、７は軸ばねである。
【００１５】
このような構成において、ヨーダンパ８ａが故障した場合を説明する。まず、車両走行時のヨーダンパ８ａに故障が発生した場合、車両の走行安定性は低下し、蛇行動の起こる限界速度が急激に低下することになる。このため、ヨーダンパのフェイル時の台車蛇行動が発生すると、台車枠１のヨーダンパ８ａ、９ａ（８ｂ，９ｂ）の振動加速度を検知する加速度センサ１１ａ（１１ｂ）により、振動を異常検出手段１５で検知・判定し、異常検出手段１５の信号により切換弁１４ａ（１４ｂ）を動作させる。
【００１６】
図３は、ヨーダンパ８ａあるいは９ａが動作した場合を示している。ヨーダンパ８ａは最初から正常として動作するものである。ヨーダンパ９ａの両室を連通するバイパス１９ａの切換弁１４ａを開通（連通）させ、ヨーダンパ９ａが動作しないようにしている。加速度センサ１１ａが過大な加速度を検出すると、異常検出手段１５が切替弁１４ａを切り替えて締め切る。これによって、ヨーダンパ９ａは動作を開始する。
ヨーダンパ８ａにもバイパス、切替弁を設けてもよいが、ヨーダンパ８ａが故障しているので、両室は連通しており、切替弁は不要である。
【００１７】
これにより、故障したヨーダンパ８ａ側のもう１つのヨーダンパ９ａに切替えて通常の減衰を与えることにより、台車蛇行動を抑制できることになる。また、左右もう一方のヨーダンパ８ｂ、９ｂも同様な作用を行う。
【００１８】
ただし、台車蛇行動が発生すると台車枠１の左右両側の受け部には同じような振動が発生するため、左右どちらのヨーダンパが故障したのか分からない可能性があるため、両方のヨーダンパに切替弁を設け、片側づつ前記切替えを行い、振動の大きさを判定するかあるいは同時に切替え動作を行っても良い。
【００１９】
なお、ヨーダンパ８ａ及び８ｂが２本共に故障しても、もう一方のヨーダンパ９ａ及び９ｂの減衰作用により、走行安定性を確保でき、かつ走行速度の減速を必要としないため、前記１本フェイルと同様に安全な車両状態に復帰でき、安全な走行が継続可能となる。
前述の切換弁動作を数秒以内に設定することにより、早期に安全性が確保でき、走行速度の維持が可能となる。
【００２０】
本発明による鉄道車両用ヨーダンパの他の一実施例を図４によって説明する。
前記の一実施例との相違点は、ヨーダンパ８ａは台車枠１側の受け１７と車体側受け１８との間に配置し、ヨーダンパ９ａは台車枠１側の受け１６と車体側受け１８との間に配置したことである。つまり、上記実施例では２つのヨーダンパ８ａ，９ａ（８ｂ，９ｂ）は並列であったが、２本が直線状にある。
これにより、台車枠１と車体３との上下空間を小さくできる。
【００２１】
本発明による鉄道車両用ヨーダンパの他の一実施例を図５によって説明する。
前記の一実施例との相違点は、ヨーダンパ２０内に２つのピストン２１，２２があり、それぞれに減衰機構を設け、前述同様に、異常時対応して故障側から正常側へ切替え、減衰を維持できるようにしたものである。
これにより、台車枠１と車体３との上下空間を、小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施例の鉄道車両用ヨーダンパ。
【図２】図１の側面図。
【図３】図２のヨーダンパ８ａ，９ａの説明図。
【図４】本発明の他の一実施例の鉄道車両用ヨーダンパ。
【図５】本発明の他の一実施例の鉄道車両用ヨーダンパ。
【符号の説明】
【００２３】
１：台車枠、２：空気ばね、３：車体、４：車輪、５：車軸、６：軸箱、７：軸ばね、８ａ、８ｂ：通常のヨーダンパ、９ａ、９ｂ：異常時の切換用ヨーダンパ、１０：車体加速度センサ、１１：台車枠加速度センサ、１２：台車枠側受け、１３：車体側受け、１４：切換弁、１５：異常検出手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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