(57)【要約】  車体と、該車体を下方から支持するとともに、軌道に垂直な軸線回りに旋回可能な枠体を有する台車とを備え、該台車が、進行方向の左右への前記車体の傾斜を行う車体傾斜部と、前記枠体の旋回量を検出する検出部と、該検出部が検出する旋回量に基づいて、前記車体傾斜部に前記車体の傾斜を行わせる傾斜制御部と、を備える。
2014128889.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体と、
前記車体を下方から支持する台車と、を備え、
前記台車は、
前記車体を車幅方向に傾斜させる車体傾斜機構と、
軌道に沿って設けられたガイドレールに案内されて旋回する案内枠と、
前記案内枠の旋回量を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づいて、前記車体傾斜機構による前記車体の傾斜を制御する傾斜制御部と、
を備える軌道式車両。
【請求項２】
請求項１に記載した軌道式車両であって、
前記検出部は、
前記案内枠の旋回方向への変位を、直線方向の変位に変換するリンク機構と、
前記リンク機構によって変換された直線方向の変位を検出する変位センサと、を備える軌道式車両。
【請求項３】
請求項１又は２に記載した軌道式車両であって、
前記台車と前記車体との間に車幅方向に離間して配される緩衝装置と、
前記緩衝装置の高さを個別に調整可能な高さ調整装置と、
前記高さ調整装置を操作して前記緩衝装置の高さを予め設定された高さ範囲内に保持する自動高さ調整機構と、を備え、
前記車体傾斜機構は、
前記高さ調整装置を高さ方向に移動可能な高さ調整装置移動機構と、
前記高さ調整装置移動機構を駆動する駆動装置と、を備え、
前記傾斜制御部は、前記検出部の検出結果に基づいて前記駆動装置の駆動制御を行い、前記高さ調整装置移動機構を介して前記高さ調整装置の高さ方向の位置を移動させる軌道式車両。
【請求項４】
請求項１又は２に記載した軌道式車両であって、
前記台車と前記車体との間に車幅方向に離間して配される緩衝装置と、
前記緩衝装置の高さを個別に調整可能な高さ調整装置と、
前記高さ調整装置を操作して前記緩衝装置の高さを予め設定された高さ範囲内に保持する自動高さ調整機構と、を備え、
前記車体傾斜機構は、
前記車体を傾斜させる際に、前記高さ調整装置を迂回して前記緩衝装置の高さを変化させる傾斜量制御装置と、
前記高さ調整装置による前記緩衝装置の高さ調整を規制する傾斜調整装置と、を備え、
前記傾斜制御部は、前記検出部の検出結果に基づいて、前記傾斜量制御装置を駆動制御して前記緩衝装置の高さを調整する軌道式車両。
【請求項５】
請求項１又は２記載した軌道式車両であって、
前記台車と前記車体との間に車幅方向に離間して配される緩衝装置と、
前記緩衝装置の高さを個別に調整可能な高さ調整装置と、
前記高さ調整装置を操作して前記緩衝装置の高さを予め設定された高さ範囲内に保持する自動高さ調整機構と、を備え、
前記車体傾斜機構は、
前記緩衝装置を下方から支持し、前記緩衝装置の位置を上下方向に移動可能な車体上昇下降装置と、
前記高さ調整装置による前記緩衝装置の高さ調整を規制する傾斜調整装置と、を備え、
前記傾斜制御部は、前記検出部の検出結果に基づいて、前記車体上昇下降装置を介して前記緩衝装置の上下方向の位置を変位させる軌道式車両。
【請求項６】
請求項１又は２に記載した軌道式車両であって、
前記台車と前記車体との間に車幅方向に離間して配される緩衝装置と、
車幅方向に延びるトーションバーを具備し、前記トーションバーのねじり方向の復元力を利用して前記車体の傾斜を規制するアンチローリング装置と、を備え、
前記車体傾斜機構は、
ねじり方向における前記トーションバーの中立位置を変位させるロッド伸縮装置を備え、
前記傾斜制御部は、
前記検出部の検出結果に基づいて、前記ロッド伸縮装置を駆動制御して、前記トーションバーの中立位置を変位させる軌道式車両。
【請求項７】
請求項５又は６に記載した軌道式車両であって、
前記台車と前記車体との間に車幅方向に離間して配される緩衝装置を備え、
前記台車は、
前記車体の床部に固定された懸架枠を備え、
前記車体傾斜機構は、
前記車体の床部の車幅方向中央部に配されて前記車体の車幅方向への傾斜を許容しつつ、前記車体の車幅方向へのスライドを規制する左右ストッパーと、
前記懸架枠に対して車幅方向への力を作用させる車体傾斜駆動装置と、を備え、
前記傾斜制御部は、
前記検出部の検出結果に基づいて、前記車体傾斜駆動装置を駆動制御して、前記懸架枠に対して車幅方向への力を作用させる軌道式車両。
【請求項８】
請求項１から７の何れか一項に記載した軌道式車両であって、
前記傾斜制御部は、
走行条件として少なくとも車両速度の情報を取得する走行条件取得部と、
前記検出部によって検出された旋回量から前記軌道の曲線半径を算出する曲線半径算出部と、
前記車両速度の情報、および、前記曲線半径に基づき車内の乗客が受ける車幅方向定常加速度を求める定常加速度算出部と、
前記車幅方向定常加速度に基づき前記車体の車幅方向への傾斜角度を算出する傾斜角度算出部と、を備える軌道式車両。
【請求項９】
請求項８に記載した軌道式車両であって、
車両速度を検出する速度検出部を備え、
前記走行条件取得部は、前記速度検出部から車両速度の情報を取得し、
前記定常加速度算出部は、前記車両速度の情報、および、前記曲線半径の情報に基づき車幅方向定常加速度を算出する軌道式車両。
【請求項１０】
請求項８に記載した軌道式車両であって、
前記軌道のカント、および、前記車両速度の情報が予め記憶される記憶部を備え、
前記走行条件取得部は、前記記憶部の記憶情報から前記カント、および、車両速度の情報を取得し、
前記定常加速度算出部は、前記カントの情報、および、前記車両速度の情報と、前記曲線半径の情報とに基づき車幅方向定常加速度を算出する軌道式車両。
【請求項１１】
請求項１０に記載した軌道式車両であって、
車幅方向定常加速度を検出する加速度検出部を備え
前記走行条件取得部は、前記加速度検出部によって検出された車幅方向定常加速度の情報を取得し、
前記傾斜制御部は、
前記定常加速度算出部により算出された車幅方向定常加速度と、前記加速度検出部により検出された車幅方向定常加速度と、を比較する加速度比較部を備える軌道式車両。
【請求項１２】
軌道に沿って設けられたガイドレールに案内されて旋回する案内枠を備えた軌道式車両の車体傾斜制御方法であって、
前記案内枠の旋回量を検出する検出工程と、
前記案内枠の旋回量に基づいて車体の傾斜を制御する傾斜制御工程と、
を備える軌道式車両の車体傾斜制御方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載した軌道式車両の車体傾斜制御方法であって、
前記傾斜制御工程は、
走行条件として少なくとも車両速度の情報を取得する走行条件取得工程と、
前記案内枠の旋回量から前記軌道の曲線半径を算出する曲線半径算出工程と、
前記車両速度、および、前記曲線半径に基づき車内の乗客が受ける車幅方向定常加速度を求める定常加速度算出工程と、
前記車幅方向定常加速度に基づき前記車体の車幅方向への傾斜角度を算出する傾斜角度算出工程と、を備え、
算出された前記傾斜角度となるように前記車体の傾斜を制御する軌道式車両の車体傾斜制御方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載した軌道式車両の車体傾斜制御方法であって、
前記走行条件取得工程では、
カント、および、前記車両速度の情報を取得し、
前記定常加速度算出工程では、
前記カント、および、前記車両速度と、前記曲線半径とに基づき前記車幅方向定常加速度を算出する軌道式車両の車体傾斜制御方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載した軌道式車両の車体傾斜制御方法であって、
車幅方向定常加速度を検出する加速度検出工程を備え、
前記走行条件取得工程では、
前記加速度検出工程によって検出された車幅方向定常加速度の情報を取得し、
前記傾斜制御工程は、
前記定常加速度算出工程により算出された車幅方向定常加速度と、前記加速度検出工程により検出された車幅方向定常加速度と、を比較する加速度比較工程を備える軌道式車両の車体傾斜制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軌道に沿って走行可能な軌道式車両に関するものであり、特に車体を内軌側に傾斜可能な軌道式車両および、その車体傾斜制御方法に係る。
【背景技術】
【０００２】
バスや鉄道以外の新たな交通手段として、ゴムタイヤを装着した走行輪によって軌道を走行する軌道系交通システムが知られている。この種の軌道系交通システムは、一般に、「新交通システム」や「ＡＰＭ（Automated People Mover）」等と呼ばれている。軌道系交通システムは、車両の両側部などに配された案内輪が軌道に沿って設けられたガイドレールに案内される。【０００３】
上記軌道系交通システムの車両は、一般的な鉄道車両と比較して車体長が短いため、自動車やバスと同様に、車体の前後に一軸式の台車を備えている場合が多い。さらに、軌道系交通システムの車両は、一軸式の台車を用いている場合、簡易な懸架機構として、自動車等と同様の平行リンク方式が採用されている場合が多い。また、上記軌道系交通システムの車両は、軌道の凹凸を吸収して乗り心地を向上させるために、車体と台車との間に空気ばねを設けている場合がある。【０００４】
ところで、上記軌道系交通システムの車両にあっては、移動時間の短縮や輸送力アップのために、更なる走行速度の向上が要望されている。しかし、軌道の曲線部を走行する際に走行速度の向上に応じて超過遠心力が増加してしまうため、乗り心地が悪化するとともに安全性が低下する可能性がある。【０００５】
ここで、一般的な鉄道車両においては、曲線部において生じる超過遠心力を打ち消すために、車体を軌道内側に傾斜させる車体傾斜装置を備えたものが実用化されている。
例えば、特許文献１〜５には、空気ばねの高さ調整機構を利用して左右一対の空気ばねの長さをそれぞれ異ならせることで車体を内軌側に傾斜させる技術が記載されている。この技術によれば、簡易な構成で、車体を内軌側に傾斜させることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−２３２７１８号公報
【特許文献２】特開２０１２−１７６６５７号公報
【特許文献３】特開２０１１−０１６４４１号公報
【特許文献４】特開２０１０−１７３３５４号公報
【特許文献５】特開２０１１−１８４０２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記空気ばねを用いた車体傾斜を行う場合、予め設定された運行計画（ランカーブ）や自車位置などに基づき、軌道の曲線部に進入するタイミングで空気ばねの給排気制御を開始する必要がある。そのため、正確に自車位置を検出する必要がある。しかしながら、上記自車位置検出にずれが生じた場合、曲線部に進入したにもかかわらず車体が内軌側に傾斜せずに、遠心力によって車体が外軌側に傾斜してしまうことが考えられる。この場合、乗客が実際の遠心力による加速度よりも大きな加速度を感じることとなり、乗り心地が悪化してしまう。【０００８】
上記外軌側への車体傾斜を防止するためには、例えば、軌道の曲線部において、ローリング剛性を増加させて車体のロール方向への傾斜を抑制するアンチローリング装置を車両に設けることも考えられる。しかし、ローリング剛性を増加させて車体の傾斜を抑制した場合、走行路上の凹凸などによる振動が車体に伝達されて乗り心地が悪化してしまう。【０００９】
さらに、超過遠心力を打ち消す方法として、一般的な鉄道車両の振り子はり方式の車体傾斜機構を用いることも考えられる。しかし、上記軌道系交通システムの車両に振り子はり方式の車体傾斜機構を採用した場合、車体に対して台車が大きくなり過ぎてしまう。そのため、車体の重心位置が高くなり、乗り心地が改善されない可能性がある。【００１０】
本発明は、軌道の曲線部を走行する際に、より確実に乗り心地の悪化を防止することができる軌道式車両および、その車体傾斜制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る軌道式車両の第一態様は、車体と、前記車体を下方から支持する台車と、を備え、前記台車は、前記車体を車幅方向に傾斜させる車体傾斜機構と、軌道に沿って設けられたガイドレールに案内されて旋回する案内枠と、を備えている。また、前記案内枠の旋回量を検出する検出部と、前記検出部の検出結果に基づいて、前記車体傾斜機構による前記車体の傾斜を制御する傾斜制御部と、を備えている。【００１２】
本発明に係る軌道式車両の第二態様では、上記第一態様の軌道式車両における前記検出部が、前記案内枠の旋回方向への変位を、直線方向の変位に変換するリンク機構と、前記リンク機構によって変換された直線方向の変位を検出する変位センサと、を備えていてもよい。【００１３】
本発明に係る軌道式車両の第三態様では、上記第一又は第二態様の軌道式車両において、前記台車と前記車体との間に車幅方向に離間して配される緩衝装置と、前記緩衝装置の高さを個別に調整可能な高さ調整装置と、前記高さ調整装置を操作して前記緩衝装置の高さを予め設定された高さ範囲内に保持する自動高さ調整機構と、を備えていてもよい。また、前記車体傾斜機構が、前記高さ調整装置を高さ方向に移動可能な高さ調整装置移動機構と、前記高さ調整装置移動機構を駆動する駆動装置と、を備えていてもよい。さらに、前記傾斜制御部が、前記検出部の検出結果に基づいて前記駆動装置の駆動制御を行い、前記高さ調整装置移動機構を介して前記高さ調整装置の高さ方向の位置を移動させてもよい。【００１４】
本発明に係る軌道式車両の第四態様では、上記第一又は第二態様の軌道式車両において、前記台車と前記車体との間に車幅方向に離間して配される緩衝装置と、前記緩衝装置の高さを個別に調整可能な高さ調整装置と、前記高さ調整装置を操作して前記緩衝装置の高さを予め設定された高さ範囲内に保持する自動高さ調整機構と、を備えていても良い。さらに、前記車体傾斜機構が、前記車体を傾斜させる際に、前記高さ調整装置を迂回して前記緩衝装置の高さを変化させる傾斜量制御装置と、前記高さ調整装置による前記緩衝装置の高さ調整を規制する傾斜調整装置と、を備えていてもよい。また、前記傾斜制御部が、前記検出部の検出結果に基づいて、前記傾斜量制御装置を駆動制御して前記緩衝装置の高さを調整してもよい。【００１５】
本発明に係る軌道式車両の第五態様では、上記第一又は第二態様の軌道式車両において、前記台車と前記車体との間に車幅方向に離間して配される緩衝装置と、前記緩衝装置の高さを個別に調整可能な高さ調整装置と、前記高さ調整装置を操作して前記緩衝装置の高さを予め設定された高さ範囲内に保持する自動高さ調整機構と、を備えていてもよい。また、前記車体傾斜機構が、前記緩衝装置を下方から支持し、前記緩衝装置の位置を上下方向に移動可能な車体上昇下降装置と、前記高さ調整装置による前記緩衝装置の高さ調整を規制する傾斜調整装置と、を備えていてもよい。さらに、前記傾斜制御部が、前記検出部の検出結果に基づいて、前記車体上昇下降装置を介して前記緩衝装置の上下方向の位置を変位させてもよい。【００１６】
本発明に係る軌道式車両の第六態様では、上記第一又は第二態様の軌道式車両において、前記台車と前記車体との間に車幅方向に離間して配される緩衝装置と、車幅方向に延びるトーションバーを具備し、前記トーションバーのねじり方向の復元力を利用して前記車体の傾斜を規制するアンチローリング装置と、を備えていてもよい。さらに、前記車体傾斜機構が、ねじり方向における前記トーションバーの中立位置を変位させるロッド伸縮装置を備えていてもよい。さらに、前記傾斜制御部が、前記検出部の検出結果に基づいて、前記ロッド伸縮装置を駆動制御して、前記トーションバーの中立位置を変位させるようにしてもよい。【００１７】
本発明に係る軌道式車両の第七態様では、上記第五又は第六態様の軌道式車両において、前記台車と前記車体との間に車幅方向に離間して配される緩衝装置を備えていてもよい。さらに、前記台車が、前記車体の床部に固定された懸架枠を備えていてもよい。また、前記車体傾斜機構が、前記車体の床部の車幅方向中央部に配されて前記車体の車幅方向への傾斜を許容しつつ、前記車体の車幅方向へのスライドを規制する左右ストッパーと、前記懸架枠に対して車幅方向への力を作用させる車体傾斜駆動装置と、を備えていてもよい。また、前記傾斜制御部が、前記検出部の検出結果に基づいて、前記車体傾斜駆動装置を駆動制御して、前記懸架枠に対して車幅方向への力を作用させるようにしてもよい。【００１８】
本発明に係る軌道式車両の第八態様では、上記第一から第七態様の何れか一つに係る軌道式車両の前記傾斜制御部が、走行条件として少なくとも車両速度の情報を取得する走行条件取得部と、前記検出部によって検出された旋回量から前記軌道の曲線半径を算出する曲線半径算出部と、を備えても良い。さらに、前記傾斜制御部が、前記車両速度の情報、および、前記曲線半径に基づき車内の乗客が受ける車幅方向定常加速度を求める定常加速度算出部と、前記車幅方向定常加速度に基づき前記車体の車幅方向への傾斜角度を算出する傾斜角度算出部と、を備えていていもよい。【００１９】
本発明に係る軌道式車両の第九態様では、上記第八態様に係る軌道式車両において、車両速度を検出する速度検出部を備えていていもよい。また、前記走行条件取得部が、前記速度検出部から車両速度の情報を取得してもよい。さらに、前記定常加速度算出部が、前記車両速度の情報、および、前記曲線半径の情報に基づき車幅方向定常加速度を算出するようにしてもよい。【００２０】
本発明に係る軌道式車両の第十態様では、上記第八態様に係る軌道式車両の前記傾斜制御部が、前記軌道のカント、および、前記車両速度の情報が予め記憶される記憶部を備えていてもよい。さらに、前記走行条件取得部が、前記記憶部の記憶情報から前記カント、および、車両速度の情報を取得するようにしてもよい。また、前記定常加速度算出部が、前記カントの情報、および、前記車両速度の情報と、前記曲線半径の情報とに基づき車幅方向定常加速度を算出するようにしてもよい。【００２１】
本発明に係る軌道式車両の第十一態様では、上記第十態様に係る軌道式車両において、車幅方向定常加速度を検出する加速度検出部を備えていてもよい。さらに、前記走行条件取得部が、前記加速度検出部によって検出された車幅方向定常加速度の情報を取得するようにしてもよい。また、前記傾斜制御部が、前記定常加速度算出部により算出された車幅方向定常加速度と、前記加速度検出部により検出された車幅方向定常加速度と、を比較する加速度比較部を備えていていもよい。【００２２】
本発明に係る軌道式車両の車体傾斜制御方法の第十二態様においては、軌道に沿って設けられたガイドレールに案内されて旋回する案内枠を備えた軌道式車両の車体傾斜制御方法であって、前記案内枠の旋回量を検出する検出工程と、前記案内枠の旋回量に基づいて車体の傾斜を制御する傾斜制御工程と、を備える。【００２３】
本発明に係る軌道式車両の車体傾斜制御方法の第十三態様では、上記第十二態様に係る軌道式車両の車体傾斜制御方法において、前記傾斜制御工程が、走行条件として少なくとも車両速度の情報を取得する走行条件取得工程と、前記案内枠の旋回量から前記軌道の曲線半径を算出する曲線半径算出工程と、前記車両速度、および、前記曲線半径に基づき車内の乗客が受ける車幅方向定常加速度を求める定常加速度算出工程と、前記車幅方向定常加速度に基づき前記車体の車幅方向への傾斜角度を算出する傾斜角度算出工程と、を備え、算出された前記傾斜角度となるように前記車体の傾斜を制御するようにしても良い。【００２４】
本発明に係る軌道式車両の車体傾斜制御方法の第十四態様では、上記第十三態様に係る軌道式車両の車体傾斜制御方法において、前記走行条件取得工程が、カント、および、前記車両速度の情報を取得し、前記定常加速度算出工程が、前記カント、および、前記車両速度と、前記曲線半径とに基づき前記車幅方向定常加速度を算出するようにしてもよい。【００２５】
本発明に係る軌道式車両の車体傾斜制御方法の第十五態様では、上記第十四態様に係る軌道式車両の車体傾斜制御方法において、車幅方向定常加速度を検出する加速度検出工程を備え、前記走行条件取得工程では、前記加速度検出工程によって検出された車幅方向定常加速度の情報を取得し、前記傾斜制御工程が、前記定常加速度算出工程により算出された車幅方向定常加速度と、前記加速度検出工程により検出された車幅方向定常加速度と、を比較する加速度比較工程を備えていてもよい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の上記態様に係る軌道式車両によれば、軌道の曲線部を走行する際に、より確実に乗り心地の悪化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態における軌道式車両の台車を示す平面図である。
【図２】同実施形態における軌道式車両の台車を拡大した側面図である。
【図３】同実施形態における軌道式車両の台車を拡大した正面図である。
【図４】同実施形態における傾斜制御部の構成を示すブロック図である。
【図５】同実施形態における前後の曲線走行時の台車の状態を示す平面図である。
【図６】同実施形態における傾斜制御部の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第二実施形態における図２に相当する側面である。
【図８】同実施形態における図３に相当する正面図である。
【図９】同実施形態における車体傾斜機構の構成を示す液圧回路図である。
【図１０】同実施形態における図４に相当するブロック図である。
【図１１】本発明の第三実施形態における図１に相当する側面図である。
【図１２】同実施形態における図２に相当する側面図である。
【図１３】同実施形態における図３に相当する正面図である。
【図１４】同実施形態における図４に相当するブロック図である。
【図１５】同実施形態における図９に相当する液圧回路図である。
【図１６】本発明の第四実施形態における図１に相当する平面図である。
【図１７】同実施形態における図２に相当する側面図である。
【図１８】同実施形態における図３に相当する正面図である。
【図１９】本発明の第五実施形態における図３に相当する正面図である。
【図２０】本発明の第六実施形態における図４に相当するブロック図である。
【図２１】本発明の第七実施形態における図４に相当するブロック図である。
【図２２】本発明の第六実施形態における図６に相当するフローチャートである。
【図２３】本発明の第七実施形態における図６に相当するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の第一実施形態に係る軌道式車両１について説明する。
図１〜図３は、第一実施形態の軌道式車両１を示している。第一実施形態における軌道式車両１は、軌道２の幅方向両側部に配されるいわゆるサイドガイド型のガイドレール３によって案内されて走行路４上を走行する。
【００２９】
図１〜図３に示すように、軌道式車両１は、車体５と、台車６とを備えている。
車体５（図２、図３参照）は、前後方向に長い中空の直方体状に形成されている。この車体５の内部空間は、乗客を収容する空間となっている。
【００３０】
台車６は、走行路４上を走行可能とされ、車体５の前部、および、車体５の後部を下方から支持する。台車６は、一対の走行輪７と、案内操向装置８と、懸架装置９と、緩衝装置１０と、車体傾斜機構１１と、検出部１２と、傾斜制御部１３（図４参照）と、を備えている。なお、車体５の前部に配置される台車６と、車体５の後部に配置される台車６とは、前後配置が異なるだけであるため、以下の説明においては、前部に配置される台車６についてのみ説明する（以下、第二実施形態から第五実施形態も同様）。
【００３１】
一対の走行輪７は、ゴムタイヤが装着されたタイヤ付きホイールである。これら走行輪７は、車幅方向内側に向かって延びる車軸１４を介してギヤボックスなどの駆動装置１５に連係されている。走行輪７には、車軸１４を介して駆動装置１５からの駆動力が伝達される。また、走行輪７は、台車フレーム（図示せず）の車幅方向両端部に配されたキングピン１６回りに揺動可能に支持されている。
【００３２】
案内操向装置８は、軌道式車両１が軌道２上を走行する際に、ガイドレール３から受ける反力を利用して走行輪７を操舵する装置である。図１に示すように、案内操向装置８は、ステアリングアーム１７と、ステアリングロッド１８と、案内枠１９と、を備えている。
ステアリングアーム１７は、走行輪７をキングピン１６回りに揺動させるための部材である。ステアリングアーム１７は、走行輪７と共に揺動可能とされ、例えば、走行方向に延びるようにして形成されている。
【００３３】
ステアリングロッド１８は、案内枠１９からステアリングアーム１７へ力を伝達するための部材である。ステアリングロッド１８の車幅方向内側の端部は、案内枠１９の車幅方向の中央部に連結されている。また、ステアリングロッド１８の車幅方向外側の端部は、ステアリングアーム１７の端部に連結されている。ステアリングロッド１８は、例えば、案内枠１９およびステアリングアーム１７に対して、上下方向に延びる軸線回りに回動可能にピン結合されている。
【００３４】
案内枠１９は、ガイドレール３の反力を受けて、軌道２の曲線部の円弧形状に応じて旋回する部材である。案内枠１９は、一対の横梁２０と、一対の縦梁２１と、複数の案内輪２２と、を備えている。
【００３５】
一対の横梁２０は、走行輪７の前方および後方に、車幅方向に延びるように配されている。横梁２０は、車幅方向におけるガイドレール３間の距離よりも僅かに短く形成されている。横梁２０は、各端部に、案内輪支持部２３を有している。
【００３６】
一対の縦梁２１は、進行方向に延びて上述した一対の横梁２０を進行方向で接合する。縦梁２１は、それぞれ横梁２０の車幅方向の中央部同士を接続している。また、一対の縦梁２１には、その長手方向の中央部に軸受を支持する軸受支持部２４（図１参照）が形成されている。縦梁２１は、軸受支持部２４に支持された軸受２５を介して後述する台車枠２６に対して上下方向を向く軸線回りに旋回可能に取り付けられている。ここで、上述した上下方向とは、軌道２の走行路４に対して垂直な方向である。
【００３７】
案内枠１９は、上述したステアリングロッド１８の車幅方向内側の端部が連結される案内枠結合部２７を備えている。案内枠結合部２７は、一対の縦梁２１の間に配されるとともに、横梁２０と軸受支持部２４との間に渡るようにして設けられている。なお、図１中、符号「２８」は、縦梁２１と横梁２０との間に設けられた補強材である。
【００３８】
案内輪２２は、ガイドレール３に接触してガイドレール３から車幅方向内側に向かう反力を横梁２０へ伝達する部材である。これら案内輪２２は、それぞれ横梁２０の案内輪支持部２３に対して上下方向を向く軸線回りに回転自在に取り付けられている。案内輪２２は、軌道式車両１が走行している際に、ガイドレール３と接触して回転する。
【００３９】
上述した案内操向装置８によれば、軌道式車両１が軌道２の曲線部を走行する際に、案内枠１９の横梁２０がガイドレール３から反力を受けて、案内枠１９が曲線部の円弧に応じて旋回する。これにより、案内枠１９に取り付けられたステアリングロッド１８が、案内枠１９の旋回方向と同方向にステアリングアーム１７の端部を押し引きする。すると、ステアリングアーム１７が揺動されて、走行輪７がステアリングアーム１７と共にキングピン１６回りに揺動される。
【００４０】
懸架装置９は、車体５に対する走行輪７の上下方向への変位を許容しつつ、走行輪７に生じる駆動力や制動力（以下、単に「走行方向の力」と呼ぶ）を車体５に伝達するための装置である。この懸架装置９は、一対の台車枠２６と、一対の懸架枠２９と、平行リンク装置３０とを備えている。
【００４１】
一対の台車枠２６は、走行方向の力を平行リンク装置３０に伝達するとともに、緩衝装置１０の後述する空気ばね３１を下方から支持する部材である。これら台車枠２６は、車幅方向に離間して配され、車軸１４および車軸カバー（図示せず）を上下で挟み込むように形成されている。
【００４２】
一対の懸架枠２９は、平行リンク装置３０を介して伝達される走行方向の力を車体５に伝達する。図２に示すように、これら懸架枠２９は、車体取付固定部３２と平行リンク受部３３とからなる。車体取付固定部３２は、車体５の車両床面３４に沿う車体長手方向に延びるように形成された車体台枠３５に対して、ボルト等の締結部材（図示せず）によって固定される。
【００４３】
平行リンク受部３３は、車体取付固定部３２の車体長手方向内側の端部から垂直下方に向かって延びるように形成されている。また平行リンク受部３３は、それぞれ一対の台車枠２６よりも車体長手方向内側に配置されている。平行リンク受部３３は、台車枠２６と同様に、車幅方向に離間されるとともに、進行方向から見て台車枠２６と重なる位置に配されている。ここで、一対の台車枠２６は、それぞれ車幅方向に延びる台車枠３９（図１参照）によって結合されている。
【００４４】
平行リンク装置３０は、懸架枠２９に対して台車枠２６の上下方向への変位を許容しつつ、台車枠２６から懸架枠２９に対して走行方向への力を伝達する。また、平行リンク装置３０は、台車枠２６に対して懸架枠２９が車幅方向に傾動可能な状態で、台車枠２６と懸架枠２９とを連結する。この平行リンク装置３０は、車幅方向に離間して配される各上下一対の平行リンク３６を備えている。
【００４５】
平行リンク３６は、それぞれ対を成す上側リンク部材３７と下側リンク部材３８とを備えている。上側リンク部材３７と下側リンク部材３８とは、互いに平行な状態で、台車枠２６と懸架枠２９とに渡るように取り付けられている。より具体的には、上側リンク部材３７は、車軸１４よりも上側の台車枠２６と懸架枠２９とを連結し、下側リンク部材３８は、車軸１４よりも下側の台車枠２６と懸架枠２９とを連結している。上側リンク部材３７と下側リンク部材３８とは、台車枠２６および懸架枠２９に対して上下方向に揺動可能なように各端部が結合されるとともに、台車枠２６と懸架枠２９との何れか一方に対して左右方向に揺動可能となっている。
【００４６】
緩衝装置１０は、主に車体５に対して台車６の上下方向の振動が伝達されることを防止する。この実施形態における緩衝装置１０は、空気ばね３１である。空気ばね３１は、一つの台車６に対して少なくとも一対設けられ、車幅方向に離間して配される。空気ばね３１は、その内部に圧縮空気を溜めることができるゴム等の弾性体からなる。これら空気ばね３１は、各台車枠２６と車体５との間に挟まれるようにして配置されている。これら空気ばね３１には、それぞれ高さ調整装置４０が接続されている。
【００４７】
高さ調整装置４０は、空気ばね３１に対する圧縮空気の給排気を行う装置である。高さ調整装置４０は、高さ調整弁４１と、空気溜め（図示せず）と、圧縮空気を吸気するための配管（図示せず）と、を備えている。ここで、空気溜めには、圧縮機（図示せず）などにより圧縮された所定圧の圧縮空気が貯留される。また、上記配管は、空気溜めと空気ばね３１との間の流路を形成する。なお、図１においては、図示都合上、高さ調整弁４１と、後述する調整弁支持バー４２との図示を省略している。
【００４８】
高さ調整弁４１は、空気ばね３１の高さが所定の高さ範囲内となるように空気ばね３１の内圧を調整するための制御弁である。ここで、空気ばね３１の高さは、軌道式車両１の乗客数の変化など、車体５の荷重変化に伴い変化する。そのため、高さ調整弁４１は、その主目的として、車幅方向両側に配置された各空気ばね３１の高さを揃えて、車体５が傾かないようにしている。
【００４９】
高さ調整弁４１は、空気ばね３１と空気溜めとの間の給気路を開閉するとともに、空気ばね３１と外部との間の排気路を開閉する。高さ調整弁４１は、空気ばね３１毎に設けられている。これら高さ調整弁４１は、車幅方向に延びる棒状の調整弁支持バー（高さ調整装置移動機構）４２を介して車体５に支持されている。調整弁支持バー４２は、車幅方向に離間された各空気ばね３１の間隔よりも十分長く形成されている。調整弁支持バー４２は、その車幅方向の中央部が、車両床面３４から下方に向かって延びるブラケット４３（図３参照）によって回動可能に支持されている。
【００５０】
さらに、高さ調整弁４１は、上記給気路および上記排気路を開閉操作するためのレバー４４（図３中、破線で示す）を備えている。レバー４４は、例えば、車幅方向に向かって延びている。レバー４４の端部は、ばね下に配置される台車枠２６又は車軸カバー等との上下方向の位置関係が一定に保たれるように調整弁ロッド（自動高さ調整機構）４５を介して連結されている。ここで、一つの空気ばね３１と、この空気ばね３１に対応する高さ調整弁４１との相対位置が変化しないと仮定した場合、一つの空気ばね３１の高さが変化すると、調整弁ロッド４５によりレバー４４が揺動操作される。
【００５１】
より具体的には、空気ばね３１が予め設定された所定長さよりも短くなった場合には、高さ調整弁４１が上下方向で台車枠２６等のばね下の部材に近づく方向に変位する。すると、調整弁ロッド４５がレバー４４の端部を相対的に上方に押し上げて、高さ調整弁４１により給気路が開弁され空気ばね３１に圧縮空気が供給される。一方で、空気ばね３１が、予め設定された所定長さよりも長くなった場合には、高さ調整弁４１が上下方向で台車枠２６等のばね下の部材から遠ざかる方向に変位する。すると、調整弁ロッド４５がレバー４４の端部を相対的に下方に引き下げて、高さ調整弁４１により排気路が開弁され空気ばね３１から圧縮空気が排気される。つまり、上述した高さ調整弁４１と調整弁ロッド４５とにより本発明の自動高さ調整機構が構成されている。なお、高さ調整弁４１は、給気路が開弁されると排気路を閉弁し、排気路が開弁されると給気路を閉弁するようになっている。
【００５２】
検出部１２は、案内枠１９の旋回量を検出する。検出部１２は、変位センサ４６と、リンク部（リンク機構）４７と、を備え、車幅方向に離間配置された懸架枠２９毎に設けられている。
リンク部４７は、案内枠１９の旋回方向への変位を直線方向、より具体的には上下方向の変位として変位センサ４６へ伝達する。
【００５３】
図３に示すように、リンク部４７は、水平ロッド４８と、水平検知リンク４９と、垂直ロッド５０と、を備えている。
水平ロッド４８は、軌道式車両１が軌道２の直線部を走行しているとき（以下、単に直線走行時と呼ぶ）に、案内枠１９の横梁２０よりも上方で車幅方向に延びるように配される。水平ロッド４８の車幅方向外側の端部は、案内枠１９の横梁２０に結合されている。これにより、水平ロッド４８は、横梁２０に対して揺動可能とされている。また、水平ロッド４８の車幅方向内側の端部は、水平検知リンク４９の下端部に結合されている。つまり、水平ロッド４８は、水平検知リンク４９に対しても揺動可能とされている。
【００５４】
水平検知リンク４９は、懸架枠２９に対して、車体長手方向を向く軸線回りに回動自在に支持されている。水平検知リンク４９は、直線走行時に回動中心から下方に延びる第一アーム部５１と、同じく直線走行時に回動中心から車幅方向外側に延びる第二アーム部５２とを備えている。つまり、水平検知リンク４９は、第一アーム部５１と第二アーム部５２とによってＬ字状に形成され、第一アーム部５１の端部の車幅方向の変位を、第二アーム部５２の端部の上下方向の変位に変換する。第一アーム部５１の下端部には、上述した水平ロッド４８の車幅方向内側の端部が揺動可能に結合されている。
【００５５】
垂直ロッド５０は、上記第二アーム部５２の端部の上下方向への変位を変位センサ４６に伝達する。垂直ロッド５０は、上下方向に延びる棒状に形成されている。垂直ロッド５０の下端部は、第二アーム部５２の端部に揺動可能に結合され、垂直ロッド５０の上端部は、変位センサ４６に接続されている。ここで、水平検知リンク４９と垂直ロッド５０とは、互いに車幅方向に揺動可能に結合されていればよく、例えば、車体長手方向に延びるピンを介して結合する結合方法や、自在継手を用いた結合などを用いることができる。また、水平ロッド４８は、水平検知リンク４９に対する案内枠１９の車体長手方向への変位を許容するべく、例えば、ボールジョイント等の自在継手などを用いて結合される。
【００５６】
変位センサ４６は、垂直ロッド５０の上下方向への変位量を検知するセンサである。変位センサ４６は、例えば、車体５の車両床面３４や、車体５に取り付けられた懸架枠２９などに固定されて、車体５に対して上下方向に相対変位しないようになっている。
【００５７】
ここで、上記垂直ロッド５０の上下方向への変位量は、案内枠１９の旋回量に応じて変化し、例えば、軌道２の曲率が大きくなるほど増加する。換言すれば、案内枠１９の旋回量は、軌道２の曲線半径が小さくなるほど増加する。つまり、旋回量と曲率との関係を予め求めておくことで、変位センサ４６による変位量の大きさから案内枠１９の旋回量を求めることができる。変位センサ４６の検出結果の情報は、傾斜制御部１３に入力される。
【００５８】
車体傾斜機構１１は、台車６に対して車体５を車幅方向に傾斜させる装置である。この車体傾斜機構１１は、傾斜駆動部５３と、上述した調整弁支持バー４２とを備えている。
傾斜駆動部５３は、検出部１２の検出結果に基づいて車体５を傾斜させる動力を発生させる。この傾斜駆動部５３は、例えば、動力源として伸縮可能なアクチュエータ５４を備えている。
【００５９】
アクチュエータ５４は、調整弁支持バー４２の回動中心よりも車幅方向外側において、台車枠２６と調整弁支持バー４２との間に渡るように取り付けられている。アクチュエータ５４は、その取付位置において台車枠２６と調整弁支持バー４２との上下方向の間隔を変位させることで、上記調整弁支持バー４２を傾動させることが可能となっている。
【００６０】
アクチュエータ５４は、直線位置と左傾斜位置との間、および、直線位置と右傾斜位置との間でそれぞれ伸縮される。ここで、アクチュエータ５４が直線位置とされた場合、調整弁支持バー４２は、車幅方向に延びる状態で保持される。また、アクチュエータ５４が左傾斜位置とされた場合、調整弁支持バー４２は、直線位置よりも車幅方向の左側に傾斜した状態とされる。さらに、アクチュエータ５４が右傾斜位置とされた場合、調整弁支持バー４２は、直線位置よりも車幅方向の右側に傾斜した状態とされる。
【００６１】
上述したアクチュエータ５４としては、様々な直動機構を用いることができる。直動機構としては、例えば、作動流体を用いたシリンダーや、モータ駆動により動作するボールネジ、ラックアンドピニオンなどを用いることができる。
【００６２】
傾斜制御部１３は、検出部１２の検出結果に基づいて、車体傾斜機構１１の傾斜駆動部５３を駆動制御する。
図４に示すように、傾斜制御部１３は、走行条件取得部５５と、曲線半径算出部５６と、定常加速度算出部５７と、傾斜角度算出部５８と、を備えている。
【００６３】
走行条件取得部５５は、速度発電機などの速度検出部５９から、走行条件として車両速度の情報を取得する。
曲線半径算出部５６は、検出部１２によって検出された案内枠１９の旋回量から軌道２の曲線半径を算出する。ここで、図５に示すように、軌道式車両１のホイールベースを「Ｌ」（ｍ）、曲線半径を「Ｒ」（ｍ）とした場合、案内枠の旋回量「θ」（ｄｅｇ）は（１）式で表すことができる。
θ＝Ｓｉｎ−１（Ｌ／２）／Ｒ）・・・（１）
【００６４】
ここで、ホイールベース「Ｌ」は、軌道式車両１毎に予め決まっており、この実施形態にあっては、前後の台車６の案内枠１９の旋回中心間の距離である。
よって、曲線半径「Ｒ」は、以下の（２）式で求めることができる。
Ｒ＝（Ｌ／２）／Ｓｉｎθ・・・（２）
【００６５】
定常加速度算出部５７は、車両速度、および、曲線半径に基づき車内の乗客が受ける車幅方向定常加速度を求める。ここで、軌道式車両１が曲線を通過する際の車両速度を「Ｖ」（ｋｍ／ｈ）とすると、超過遠心加速度「αｓ」（Ｇ）は以下の（３）式で求めることができる。
αｓ＝（Ｖ２）／（１２７Ｒ）・・・（３）
【００６６】
さらに、曲線通過時の超過遠心加速度によって、軌道式車両１の緩衝装置１０のばね系により車体５が外軌側に傾斜する角度を「ｋ」（ｒａｄ）とすると、曲線通過時に乗客が受ける車幅方向定常加速度「αｐ」（Ｇ）は、以下の（４）式で求めることができる。なお、（４）式で求めた車幅方向定常加速度は、車体５を車体傾斜機構１１によって内軌側へ傾斜させない場合に乗客が受ける車幅方向の定常加速度である。
αｐ＝αｓ＋ｋ・・・（４）
【００６７】
傾斜角度算出部５８は、車幅方向定常加速度に基づき車体５の車幅方向への傾斜角度を算出する。言い換えれば、乗客に作用する車幅方向定常加速度を打ち消すために必要な車体５の傾斜角度を算出する。傾斜制御部１３は、この傾斜角度算出部５８により算出された傾斜角度に基づき、上述した傾斜駆動部５３を駆動制御する。
【００６８】
ここで、乗客が不快と感じる車幅方向定常加速度は、一般に０．０８（Ｇ）以上といわれている。車幅方向定常加速度は、「０」を目指すことが理想的ではあるが、算出結果に含まれる誤差なども考慮して０．００〜０．０２（Ｇ）程度を目標として設定する。すると、曲線通過時に車体５を内軌側に傾斜させる最適な傾斜量「ξ」（ｒａｄ）は、以下の（５）式のように表すことができる。
ξ−αｐ＝０．０〜０．０２
ξ＝αｐ＋（０．０〜０．０２）・・・（５）
【００６９】
次に、軌道式車両１が軌道２の曲線部を走行する際の車体傾斜機構１１の動作について説明する。
まず、軌道式車両１が曲線部に進入すると、傾斜制御部１３が、一対の変位センサ４６の検知結果に基づいて、車体５の傾斜角度を求める傾斜制御工程を実施する。
【００７０】
より具体的には、まず、速度検出部５９が車両速度を検出するとともに、変位センサ４６が案内枠１９の旋回量を検出する（検出工程）。次いで、図６に示すように、傾斜制御部１３は、速度検出部５９によって検出された車両速度を走行条件取得部５５により取得する（ステップＳ０１；走行条件取得工程）。さらに、これと並行して変位センサ４６によって検出された案内枠１９の旋回量を曲線半径算出部５６により取得する（ステップＳ０２）。
次いで、傾斜制御部１３は、曲線半径算出部５６によって、案内枠１９の旋回量から軌道２の曲線半径を算出する（ステップＳ０３；曲線半径算出工程）。
さらに、傾斜制御部１３は、定常加速度算出部５７によって、車両速度、および、曲線半径の情報に基づいて、車内の乗客が受ける車幅方向定常加速度を求める（ステップＳ０４；定常加速度算出工程）。
【００７１】
次いで、傾斜制御部１３は、傾斜角度算出部５８によって、上記定常加速度算出部５７で求めた車幅方向定常加速度に基づき、車体５の車幅方向への傾斜角度を算出する（ステップＳ０５；傾斜角度算出工程）。
そして、傾斜制御部１３は、上記算出された傾斜角度となるように傾斜駆動部５３の駆動制御を行う（ステップＳ０６）。
【００７２】
ここで、傾斜制御部１３は、傾斜駆動部５３のアクチュエータ５４を直線位置から、左傾斜位置又は右傾斜位置に変位させて、曲線の内軌側に向かって調整弁支持バー４２を傾動させる。この際、傾斜制御部１３は、調整弁支持バー４２が傾斜角度算出部５８で算出した傾斜角度となるように傾斜駆動部５３のアクチュエータ５４を駆動制御する。これにより、調整弁支持バー４２の両端部と、台車枠２６等のばね下の部材との間の上下方向の間隔が変化する。そのため、調整弁支持バー４２の傾斜量および傾斜向きに応じて、高さ調整弁４１のレバー４４が調整弁ロッド４５によって操作される。調整弁支持バー４２の両端部うち、相対的に上方に配置される高さ調整弁４１は、給気側に操作され、相対的に下方に配置される高さ調整弁４１は、排気側に操作される。その結果、車幅方向で離間配置された空気ばね３１の高さに差が生じ、この差分だけ車体５が内軌側に傾斜される。
【００７３】
したがって、上述した第一実施形態の軌道式車両１によれば、案内枠１９がガイドレール３から反力を受けて旋回した場合に、この旋回量を検出部１２によって検出することができる。さらに、傾斜制御部１３によって、案内枠１９の旋回量に基づきアクチュエータ５４を駆動制御して車体５を車幅方向に傾斜させることができる。その結果、ローリング剛性が高くなったり、台車６が大きくなり過ぎたりすることなく、より確実に、軌道２の曲線部を走行する際の乗り心地悪化を防止することができる。
【００７４】
また、検出部１２によって、走行輪７を操舵するための案内枠１９の旋回量を、垂直ロッド５０の上下方向への変位量に変換して変位センサ４６で検出することができる。その結果、部品点数の増加を抑制しつつ、簡単な構成で曲線部への進入を検出することができる。
さらに、傾斜制御部１３によって傾斜駆動部５３のアクチュエータ５４を駆動制御して調整弁支持バー４２の傾斜角度を変化させることで、車幅方向に離間配置された各空気ばね３１の高さ調整弁４１の高さ位置を変化させることができる。そのため、車体５の高さを一定に保つための空気ばね３１の高さ調整機構を有効利用して、車幅方向に離間配置された各空気ばね３１の長さを異ならせることができる。その結果、一つのアクチュエータ５４を駆動制御するだけで容易に車体５を傾斜させることが可能となる。
【００７５】
次に、この発明の第二実施形態における軌道式車両について説明する。この第二実施形態の軌道式車両は、上述した第一実施形態の軌道式車両１と車体傾斜機構の構成が異なるだけであるため、同一部分に同一符号を付して説明する。
【００７６】
図７，図８に示すように、第二実施形態の軌道式車両は、車体５と台車６とを備えている。台車６は、走行輪７と、案内操向装置８と、懸架装置９と、緩衝装置１０と、車体傾斜機構２１１と、検出部１２と、傾斜制御部２１３と、を備えている。なお、走行輪７と、案内操向装置８と、懸架装置９と、緩衝装置１０と、検出部１２と、傾斜制御部２１３と、については、上述した第一実施形態と同様の構成であるため詳細説明を省略する。また、図示都合上、図７、図８においては、車体５の高さを自動調整するための高さ調整弁４１および調整弁ロッド４５を省略している。
【００７７】
検出部１２は、第一実施形態と同様に、変位センサ４６と、リンク部４７と、を備え、案内枠１９の旋回量を垂直ロッド５０の直線方向の変位量に変換して検出する。検出部１２は、車幅方向に離間配置された懸架枠２９毎に設けられている。変位センサ４６の検出結果は、傾斜制御部２１３に入力される。
【００７８】
図９に示すように、この第二実施形態における緩衝装置１０は、上述した第一実施形態と同様に空気ばね３１からなる。空気ばね３１には、高さ調整装置４０が接続されている。高さ調整装置４０は、高さ調整弁４１と、空気溜め（図示せず）と圧縮空気を吸気するための配管６２とを備えている。
【００７９】
車体傾斜機構２１１は、台車６に対して車体５を車幅方向に傾斜させる。この車体傾斜機構２１１は、傾斜量制御装置６０と、傾斜調整装置６１と、を備えている。傾斜量制御装置６０は、調整弁ロッド４５によって操作される高さ調整弁４１を迂回して空気ばね３１の高さを調整する。傾斜調整装置６１は、傾斜量制御装置６０により空気ばね３１の高さを調整する際に、上記高さ調整弁４１を介して空気ばね３１の高さが調整されることを規制（禁止）する。
【００８０】
傾斜量制御装置６０は、第一の３方電磁切換弁６３と、迂回配管６５と、第二の３方電磁切換弁６４と、を備えている。これら第一の３方電磁切換弁６３と第二の３方電磁切換弁６４とは、それぞれ傾斜制御部１３からの制御指令に基づいて開閉動作を行う制御弁である。また、傾斜調整装置６１は、上述した第一の３方電磁切換弁６３と、第二の３方電磁切換弁６４とからなる。
【００８１】
第一の３方電磁切換弁６３は、空気溜めに連通される配管６６と、高さ調整弁４１に接続される配管６２と、が連通される状態と、配管６６と迂回配管６５とが連通される状態とを切り替え可能となっている。
【００８２】
第二の３方電磁切換弁６４は、空気ばね３１に接続される配管６９と高さ調整弁４１に接続される配管６８とが連通される状態と、配管６９と上述した迂回配管６５とが連通される状態とを切り替え可能となっている。また、第二の３方電磁切換弁６４は、空気ばね３１内の圧縮空気を排気させることが可能となっている。配管６９には、空気ばね３１に収容される圧縮空気の圧力を検出するための圧力センサ７０がそれぞれ取り付けられている。これら圧力センサ７０の検出結果は、傾斜制御部１３に向けて送信される。
【００８３】
さらに、上述した２つの配管６８間には、差圧弁７１が取り付けられている。この差圧弁７１は、車幅方向に離間された２つの空気ばね３１内の圧力差が予め設定された所定の圧力差を超えた場合に２つの配管６８間を連通させる。この差圧弁７１は、例えば、２つの空気ばね３１のうち何れか一方がパンクした場合などに動作して、２つの空気ばね３１内の圧力が近づく方向に調整される。これにより、パンク時の輪重抜けなどを抑制することができる。
【００８４】
図１０に示すように、傾斜制御部２１３は、車体傾斜機構２１１による車体５の傾斜角度を制御する。より具体的には、検出部１２の検出結果に基づいて、傾斜量制御装置６０を駆動制御して空気ばね３１の高さを調整する。この際、傾斜制御部２１３は、高さ調整弁４１による空気ばね３１の自動高さ調整を無効にした状態で、傾斜調整装置６１による空気ばね３１の高さ調整を行う。ここで、傾斜量制御装置６０を経由して流すことができる圧縮空気の流量は、高さ調整弁４１を経由して流すことができる圧縮空気の流量よりも大きく設定され、迅速な吸排気が可能となっている。
【００８５】
傾斜制御部２１３は、第一実施形態の傾斜制御部１３と同様に、走行条件取得部５５と、曲線半径算出部５６と、定常加速度算出部５７と、傾斜角度算出部５８とを備えている。車体傾斜機構２１１は、傾斜角度算出部５８の算出結果に基づいて、例えば、数式、テーブル、マップなどに基づき各空気ばね３１の圧力目標値を求める。そして、傾斜制御部２１３は、空気ばね３１の圧力が目標の圧力となるように、第二の３方電磁切換弁６４による圧縮空気の流量を制御する。
【００８６】
したがって、上述した第二実施形態の軌道式車両によれば、通常時は、高さ調整弁４１および調整弁ロッド４５によって車体５が傾斜しないように空気ばね３１の高さを自動的に調整することができる。一方で、車体５を傾斜させる場合には、迂回配管６５および、第二の３方電磁切換弁６４により各空気ばね３１の高さを個別に調整することができる。
【００８７】
また、高さ調整弁４１による空気ばね３１の高さ調整を規制した状態で、迂回配管６５および第二の３方電磁切換弁６４により各空気ばね３１の高さを調整するため、高さ調整弁４１の動作により、車体５の傾斜が妨げられることを防止できる。その結果、各空気ばね３１の高さを異ならせて車体５を傾斜させて、軌道２の曲線部を走行する際に、より確実に乗り心地の悪化を防止することができる。
【００８８】
さらに第二実施形態の軌道式車両は、配管６２、高さ調整弁４１、および、配管６８を介して空気ばね３１に圧縮空気を供給する場合よりも、迂回配管６５および第二の３方電磁切換弁６４（傾斜量制御装置６０）を介して空気ばね３１に圧縮空気を供給する場合の方が流量を大きくすることができる。そのため、迅速に車体５を傾斜させることができ、傾斜タイミングの遅れによる乗り心地の悪化を防止することができる。
【００８９】
次に、この発明の第三実施形態における軌道式車両について説明する。この第三実施形態の軌道式車両は、上述した第二実施形態の軌道式車両と車体傾斜機構の一部が異なるだけであるため、同一部分に同一符号を付して説明する。
【００９０】
図１１〜図１３に示すように、第三実施形態の軌道式車両は、車体５と台車６とを備えている。台車６は、走行輪７と、案内操向装置８と、懸架装置９と、緩衝装置１０と、車体傾斜機構３１１と、検出部１２と、傾斜制御部３１３（図１５参照）と、を備えている。なお、走行輪７と、案内操向装置８と、懸架装置９と、緩衝装置１０と、検出部１２と、傾斜制御部３１３と、については、上述した第一実施形態と同じ構成であるため詳細説明を省略する。また、図示都合上、図１１〜図１３においては、車体５の高さを自動調整するための高さ調整弁４１および調整弁ロッド４５を省略している。
【００９１】
検出部１２は、第一実施形態と同様に、変位センサ４６と、リンク部４７と、を備え、案内枠１９の旋回量を垂直ロッド５０の直線方向の変位量に変換して検出する。検出部１２は、車幅方向に離間配置された懸架枠２９毎に設けられている。変位センサ４６の検出結果は、傾斜制御部３１３に入力される。
【００９２】
車体傾斜機構３１１は、車体上昇下降装置７４と、傾斜調整装置６１（図１４参照）と、を備えている。
車体上昇下降装置７４は、緩衝装置１０の空気ばね３１を上下方向に移動可能に下方から支持する。車体上昇下降装置７４は、アクチュエータ７５を備える。アクチュエータ７５は、上下方向に伸縮可能な直動機構を備える。アクチュエータ７５は、台車枠２６の上面と空気ばね３１の下面との間に挟み込まれ、台車枠２６と空気ばね３１との間の距離を変化させることが可能となっている。これらアクチュエータ７５は、例えば、流体圧などを用いて駆動されるシリンダーなどを用いることができる。
【００９３】
図１４に示すように、傾斜調整装置６１は、第一の電磁切換弁７６と、第二の電磁切換弁７７とを備えている。
第一の電磁切換弁７６は、空気溜め（図示せず）と高さ調整弁４１とを繋ぐ配管６６の途中に設けられている。第一の電磁切換弁７６は、配管６６の流路が遮断される状態と開放される状態との間を、傾斜制御部３１３によって切り換え可能となっている。
【００９４】
第二の電磁切換弁７７は、高さ調整弁４１と空気ばね３１とを繋ぐ配管６８の途中に設けられている。第二の電磁切換弁７７は、第一の電磁切換弁７６と同様に、配管６８の流路が遮断される状態と開放される状態との間を、傾斜制御部３１３によって切り換え可能となっている。ここで、第一の電磁切換弁７６、および、第二の電磁切換弁７７としては、２方電磁切換弁又は電磁締切弁等を用いることができる。上述した２つの配管６８間には、上述した第一実施形態と同様に、差圧弁７１が取り付けられている。
【００９５】
図１５に示すように、傾斜制御部３１３は、第一実施形態の傾斜制御部１３と同様に、走行条件取得部５５と、曲線半径算出部５６と、定常加速度算出部５７と、傾斜角度算出部５８とを備えている。車体傾斜機構３１１は、傾斜角度算出部５８の算出結果に基づいて、例えば、数式、テーブル、マップなどに基づき、傾斜角度算出部５８の算出結果と車体５の傾斜角度とが一致するように車体上昇下降装置７４の各アクチュエータ７５の伸縮制御を行う。
【００９６】
したがって、上述した第三実施形態の軌道式車両によれば、上述した第二実施形態の軌道式車両と同様に、通常時は、高さ調整弁４１および調整弁ロッド４５によって車体５が傾斜しないように空気ばね３１の高さを自動的に調整することができる。一方で、車体５を傾斜させる場合には、高さ調整弁４１による空気ばね３１の高さ調整を規制した状態で、アクチュエータ７５によって各空気ばね３１を下方から支持する支持位置を上下方向に変化させることができる。これにより、各空気ばね３１の高さを個別に調整する場合と同様に台車枠２６に対する車体５の高さ位置を調整することができる。その結果、車体５の車幅方向の高さを異ならせて車体５を傾斜させて、軌道の曲線部を走行する際に、より確実に乗り心地の悪化を防止することができる。
【００９７】
次に、この発明の第四実施形態における軌道式車両について説明する。この第四実施形態の軌道式車両は、上述した第三実施形態の軌道式車両１と車体傾斜機構の構成が異なるだけであるため、図１５を援用するとともに、同一部分に同一符号を付して説明する。
【００９８】
図１６〜図１８に示すように、第四実施形態の軌道式車両は、車体５と台車６とを備えている。台車６は、走行輪７と、案内操向装置８と、懸架装置９と、緩衝装置１０と、車体傾斜機構４１１と、検出部１２と、傾斜制御部３１３（図１５参照）と、アンチローリング装置８０と、を備えている。なお、走行輪７と、案内操向装置８と、懸架装置９と、緩衝装置１０と、検出部１２と、傾斜制御部３１３と、については、上述した第三実施形態と同様の構成であるため詳細説明を省略する。また、図示都合上、図１６〜図１８においては、車体５の高さを自動調整するための高さ調整弁４１および調整弁ロッド４５の図示を省略している。
【００９９】
検出部１２は、第一実施形態と同様に、変位センサ４６と、リンク部４７と、を備え、案内枠１９の旋回量を垂直ロッド５０の直線方向の変位量に変換して検出する。検出部１２は、車幅方向に離間配置された懸架枠２９毎に設けられている。変位センサ４６の検出結果は、傾斜制御部３１３に入力される。
【０１００】
アンチローリング装置８０は、車幅方向に延びるトーションバー８１を有している。アンチローリング装置８０は、トーションバー８１のねじり方向の復元力を利用して車体５の傾斜、換言すればローリング方向への変位を規制する。トーションバー８１は、両端部が車体５に固定されたトーションバー回転支持軸受部８２に回転可能に支持されている。さらにトーションバー８１は、その両端部に、車体長手方向に延びるアーム部８３（図１７参照）を備えている。アーム部８３は、その端部に下方へ延びる調整ロッド８４が揺動可能に取り付けられている。調整ロッド８４は、その下端部が、後述するアクチュエータ８７を介して調整ロッド下受部８５に揺動可能に取り付けられている。調整ロッド下受部８５は、台車枠２６から車体長手方向の前方側に延びるように形成されている。
【０１０１】
車体傾斜機構４１１は、ロッド伸縮装置８６と、傾斜調整装置６１と、を備えている。ロッド伸縮装置８６は、アクチュエータ８７を有している。
アクチュエータ８７は、調整ロッド８４にねじり方向の復元力が生じない中立位置を変位させる。具体的には、アクチュエータ８７は、上下方向に伸縮可能な直動機構などにより構成され、アーム部８３の端部と調整ロッド下受部８５の端部との距離を変化可能となっている。
【０１０２】
例えば、アクチュエータ８７が動作しておらず、車体５がローリング方向に変位した場合、車体５のローリングにより下方に変位する側に配されたアーム部８３の端部が調整ロッド８４によってトーションバー８１よりも相対的に上方に持ち上げられる。すると、トーションバー８１がねじれて、その復元力により、アーム部８３の端部が相対的に下方に戻ろうとして、上記トーションバー８１の端部が上方に変位しようとする。つまり、トーションバー８１の端部側に配されたトーションバー回転支持軸受部８２を介して車体５が下方から押圧されるため、車体５の車幅方向への傾斜が規制されることとなる。
【０１０３】
例えば、車幅方向における何れか一方のアーム部８３の端部と調整ロッド下受部８５の端部との距離が長くなる方向にアクチュエータ８７が動作されると、アーム部８３が上方に揺動する。すると、トーションバー８１がねじれて、その復元力によりトーションバー８１の車幅方向における一方側が上方に変位しようとする。この際、トーションバー８１の復元力により車幅方向に離間配置された一対の空気ばね３１のうち、一方側の空気ばね３１に圧縮方向の力が作用し、他方の空気ばね３１に伸長方向の力が作用する。これらの力によって、各空気ばね３１が弾性変形して、車体５が車幅方向に傾斜される。
【０１０４】
ここで、この第四実施形態における傾斜制御部３１３は、車幅方向に離間された一対のアクチュエータ８７の上下方向の伸縮により車体５を傾斜させる点で共通している。すなわち、第四実施形態における傾斜制御部３１３は、制御対象が図１５の「車体上昇下降装置７４」から「ロッド伸縮装置８６」に入れ替わっただけであるため、ここでの詳細説明は省略する。
【０１０５】
したがって、第四実施形態の軌道式車両によれば、上述した第三実施形態と同様に、通常時は、高さ調整弁４１および調整弁ロッド４５によって車体５が傾斜しないように空気ばね３１の高さを自動的に調整することができる。一方で、車体５を傾斜させる場合には、高さ調整弁４１による空気ばね３１の高さ調整を規制した状態で、アクチュエータ８７によってトーションバー８１をねじることで、トーションバー８１の中立位置を変化させることができる。これにより、各空気ばね３１の高さを個別に調整する場合と同様に台車枠２６に対する車体５の高さ位置を調整することができる。その結果、車体５の車幅方向の高さを異ならせて車体５を傾斜させて、軌道の曲線部を走行する際に、より確実に乗り心地の悪化を防止することができる。
【０１０６】
次に、この発明の第五実施形態における軌道式車両について説明する。この第五実施形態の軌道式車両は、上述した第三実施形態の軌道式車両と車体傾斜機構の一部が異なるだけであるため、同一部分に同一符号を付して説明する。
【０１０７】
図１９に示すように、第五実施形態の軌道式車両は、車体５と台車６とを備えている。台車６は、走行輪７と、案内操向装置８と、懸架装置９と、緩衝装置１０と、車体傾斜機構５１１と、検出部１２と、傾斜制御部３１３と、を備えている。なお、走行輪７と、案内操向装置８と、懸架装置９と、緩衝装置１０と、検出部１２と、傾斜制御部３１３と、については、上述した第三実施形態と同様の構成であるため詳細説明を省略する。また、図示都合上、図１９においては、車体５の高さを自動調整するための高さ調整弁４１および調整弁ロッド４５の図示を省略している。
【０１０８】
検出部１２は、第一実施形態と同様に、変位センサ４６と、リンク部４７と、を備え、案内枠１９の旋回量を垂直ロッド５０の直線方向の変位量に変換して検出する。検出部１２は、車幅方向に離間配置された懸架枠２９毎に設けられている。変位センサ４６の検出結果は、傾斜制御部３１３に入力される。
【０１０９】
車体傾斜機構５１１は、左右ストッパー９０と、車体傾斜駆動装置９１とを備えている。
左右ストッパー９０は、車体５の床部の車幅方向中央部に配されて、台車６に対する車体５の車幅方向への傾斜を許容しつつ、台車６に対する車体５の車幅方向へのスライドを規制する。左右ストッパー９０は、懸架枠横梁９２と、ストッパー受９３と、ストッパーゴム取付受９４と、ストッパーゴム９５と、を備えている。
【０１１０】
懸架枠横梁９２は、空気ばね３１の上面間を渡るように配される平板状の部材である。ストッパー受９３は、上記懸架枠横梁９２の下面から垂直下方に向かって延びて互いに対向する一対の支持面を形成する。
ストッパーゴム取付受９４は、車幅方向で上記ストッパー受９３の支持面の間に配され、台車枠２６又はギヤボックス（図示せず）等、ばね下の構造物に固定されている。
ストッパーゴム９５は、上記ストッパーゴム取付受９４の車幅方向外側面にそれぞれ取り付けられ、上記ストッパー受９３との間にわずかな隙間を介して配される。ストッパーゴム９５は、例えば、ゴムや樹脂などストッパー受９３よりも軟らかい材料を用いることが好ましい。
【０１１１】
車体傾斜駆動装置９１は、懸架枠２９に対して車幅方向への力を作用させる。車体傾斜駆動装置９１は、一対のアクチュエータ９６と、旋回軸受支持部９７とを備えている。
アクチュエータ９６は、傾斜制御部３１３の制御指令に基づき車幅方向に伸縮可能とされている。アクチュエータ９６は、その車幅方向外側の端部がそれぞれ懸架枠２９の下部に結合されている。一方で、アクチュエータ９６の車幅方向内側の端部は、旋回軸受支持部９７に支持されている。
旋回軸受支持部９７は、各台車枠２６の下部間を渡るように配されるとともに、走行方向（図１１の紙面表裏方向）に延びるように形成される。
【０１１２】
すなわち、一対のアクチュエータ９６のうち、一方のアクチュエータ９６を伸ばし、他方のアクチュエータ９６を縮めると、懸架枠２９が車幅方向で他方のアクチュエータ９６側にスライドしようとする。すると、ストッパー受９３にストッパーゴム９５が突き当たる。そして、このストッパー受９３とストッパーゴム９５とが突き当たった位置を傾動中心（支点）として、懸架枠横梁９２が傾斜する。これにより、一対の空気ばね３１のうち一方のアクチュエータ９６側に配される空気ばね３１が伸長され、他方のアクチュエータ９６側に配される空気ばね３１が圧縮される。そして、一対の空気ばね３１の高さに差が生じて車体５が傾斜することとなる。
【０１１３】
ここで、この第五実施形態における傾斜制御部３１３は、車幅方向に離間された一対のアクチュエータ９６の伸縮により車体５を傾斜させる点で共通している。すなわち、第五実施形態における傾斜制御部３１３は、制御対象が図１５の「車体上昇下降装置７４」から「車体傾斜駆動装置９１」に入れ替わっただけであるため、ここでの詳細説明は省略する。
【０１１４】
したがって、上述した第五実施形態の軌道式車両によれば、上述した第三実施形態と同様に、通常時は、高さ調整弁４１および調整弁ロッド４５によって車体５が傾斜しないように空気ばね３１の高さを自動的に調整することができる。一方で、車体５を傾斜させる場合には、高さ調整弁４１による空気ばね３１の高さ調整を規制した状態で、アクチュエータ９６によって懸架枠２９を車幅方向に押圧することで、一対の空気ばね３１の高さを変化させることができる。これにより、各空気ばね３１の高さを個別に調整する場合と同様に台車枠２６に対する車体５の高さ位置を調整することができる。その結果、車体５の車幅方向の高さを異ならせて車体５を傾斜させて、軌道の曲線部を走行する際に、より確実に乗り心地の悪化を防止することができる。
【０１１５】
次に、この発明の第六実施形態における軌道式車両について説明する。この第六実施形態の軌道式車両は、上述した第三実施形態の軌道式車両と一部の構成が異なるだけであるため、同一部分に同一符号を付して説明する。この第六実施形態における軌道式車両は、車体５と台車６とを備えており、台車６は、一対の走行輪７と、案内操向装置８と、懸架装置９と、緩衝装置１０と、車体傾斜機構１１と、検出部１２と、傾斜制御部４１３と、を備えている。
【０１１６】
図２０に示すように、第六実施形態における軌道式車両は、さらに、上述した第三実施形態の軌道式車両が具備する速度検出部５９に代えて記憶部１０１を備えている。
記憶部１０１は、軌道２のカント、および、車両速度の情報を予め記憶する。より具体的には、記憶部１０１は、軌道式車両が走行する路線線形とランカーブとを予め記憶している。
【０１１７】
傾斜制御部４１３は、検出部１２の検出結果と、記憶部１０１の記憶情報とに基づいて、車体傾斜機構１１の駆動制御を行う。傾斜制御部４１３は、走行条件取得部４５５と、曲線半径算出部５６と、定常加速度算出部４５７と、傾斜角度算出部５８と、を備えている。
【０１１８】
走行条件取得部４５５は、記憶部１０１の記憶情報から軌道２のカント、および、車両速度の情報を取得する。ここで、カント、および、車両速度の情報は、軌道２における走行位置、又は、走行時間の情報と関連付けされて記憶されている。つまり、記憶部１０１から、軌道式車両の走行位置に応じたカント、および、車両速度の情報を取得することができる。
【０１１９】
曲線半径算出部５６は、上述した第一実施形態の曲線半径算出部５６と同様に、変位センサ４６の検出結果から曲線半径を上述した（２）式より算出する。
【０１２０】
定常加速度算出部４５７は、カント、車両速度、および、曲線半径の情報に基づき車内の乗客が受ける車幅方向定常加速度を求める。ここで、曲線に設けられたカントを「Ｃ」（％）、曲線半径を「Ｒ」（ｍ）、軌道式車両が曲線を通過する際の車両速度を「Ｖ」（ｋｍ／ｈ）とすると、超過遠心加速度「αｓ」（Ｇ）は以下の（６）式で求めることができる。
αｓ＝（Ｖ２）／（１２７Ｒ）−Ｃ・・・（６）
【０１２１】
さらに定常加速度算出部４５７は、上述した（４）式により、曲線通過時に乗客が受ける車幅方向定常加速度「αｐ」（Ｇ）を求める。
傾斜角度算出部５８は、上述した（５）式により、曲線通過時に車体５を内軌側に傾斜させる最適な傾斜量を算出する。そして、傾斜制御部４１３は、この傾斜角度算出部５８により算出された傾斜角度に基づき、車体傾斜機構１１による車体５の傾斜制御を行う。
【０１２２】
次に、この第六実施形態における軌道式車両が軌道２の曲線部を走行する際の車体傾斜機構１１の動作について説明する。なお、この第六実施形態における傾斜制御部４１３の動作は、第一実施形態の傾斜制御部１３の図６に示すと動作と、走行条件の種類および取得方法が異なるだけである。よって、同一の工程には同一符号を付して説明する。
【０１２３】
図２２に示すように、まず、傾斜制御部４１３は、記憶部１０１に記憶された軌道式車両の車両速度、および、カントの情報を、走行条件取得部５５によって取得する（ステップＳ１１）。さらに、これと並行して変位センサ４６によって検出された案内枠の１９の旋回量を取得する（ステップＳ０２）。
次いで、傾斜制御部４１３は、曲線半径算出部５６によって、案内枠１９の旋回量から軌道２の曲線半径を算出する（ステップＳ０３）。
さらに、傾斜制御部４１３は、定常加速度算出部４５７によって、車両速度、カント、および、曲線半径の情報に基づいて、車内の乗客が受ける車幅方向定常加速度を求める（ステップＳ１４）。
【０１２４】
次いで、傾斜制御部４１３は、傾斜角度算出部５８によって、上記定常加速度算出部４５７で求めた車幅方向定常加速度に基づき、車体５の車幅方向への傾斜角度を算出する（ステップＳ０５）。
そして、傾斜制御部４１３は、上記算出された傾斜角度となるように傾斜駆動部５３の駆動制御を行う（ステップＳ０６）。
【０１２５】
したがって、第六実施形態における軌道式車両によれば、軌道２のカントを考慮した車幅方向定常加速度を算出することができる。そのため、曲線通過時に車体５を内軌側に傾斜させるより最適な傾斜量を算出することができる。
【０１２６】
次に、この発明の第七実施形態における軌道式車両について説明する。この第七実施形態の軌道式車両は、上述した第三実施形態の軌道式車両と一部の構成が異なるだけであるため、同一部分に同一符号を付して説明する。この第七実施形態における軌道式車両は、車体５と台車６とを備えており、台車６は、一対の走行輪７と、案内操向装置８と、懸架装置９と、緩衝装置１０と、車体傾斜機構１１と、検出部１２と、傾斜制御部５１３と、を備えている。
【０１２７】
傾斜制御部５１３は、検出部１２の検出結果と、記憶部１０１の記憶情報とに基づいて、車体傾斜機構１１の駆動制御を行う。
図２１に示すように、第七実施形態における軌道式車両は、加速度検出部１０３を備えている。加速度検出部１０３は、車体５に取り付けられて、車幅方向定常加速度を検出する。
【０１２８】
また、傾斜制御部５１３は、走行条件取得部４５５と、曲線半径算出部５６と、定常加速度算出部４５７と、加速度比較部１０４と、傾斜角度算出部５８と、を備えている。走行条件取得部４５５と、曲線半径算出部５６と、定常加速度算出部４５７とは、上述した第六実施形態と同一構成であるため、詳細説明を省略する。
【０１２９】
加速度比較部１０４は、加速度検出部１０３の検出結果と、定常加速度算出部４５７による算出結果とを比較する。より具体的には、定常加速度算出部４５７による算出結果を、加速度検出部１０３による検出結果により確認する。例えば、加速度比較部１０４は、定常加速度算出部４５７の算出結果と加速度検出部１０３の検出結果との差分が予め設定された閾値を超えた場合に、定常加速度算出部４５７による算出結果がフェール状態と判定して、車体５の傾斜制御を行わないようにする。
【０１３０】
傾斜角度算出部５８は、上述した（５）式により、曲線通過時に車体５を内軌側に傾斜させる最適な傾斜量を算出する。そして、傾斜制御部４１３は、この傾斜角度算出部５８により算出された傾斜角度に基づき、車体傾斜機構１１による車体５の傾斜制御を行う。
【０１３１】
次に、この第七実施形態における軌道式車両が軌道２の曲線部を走行する際の車体傾斜機構１１の動作について説明する。なお、この第七実施形態における傾斜制御部５１３の動作は、加速度比較部１０４による加速度比較工程を行う点でのみ第六実施形態の傾斜制御部４１３の動作と異なるため、同一の工程には同一符号を付して説明する。
【０１３２】
図２３に示すように、まず、傾斜制御部５１３は、記憶部１０１に記憶された軌道式車両の車両速度、および、カントの情報を、走行条件取得部５５によって取得する（ステップＳ１１）。さらに、これと並行して変位センサ４６によって検出された案内枠の１９の旋回量を取得する（ステップＳ０２）。
次いで、傾斜制御部５１３は、曲線半径算出部５６によって、案内枠１９の旋回量から軌道２の曲線半径を算出する（ステップＳ０３）。
さらに、傾斜制御部５１３は、定常加速度算出部４５７によって、車両速度、カント、および、曲線半径の情報に基づいて車内の乗客が受ける車幅方向定常加速度を求める（ステップＳ１４）。
【０１３３】
また、傾斜制御部５１３は、加速度検出部１０３により検出された車幅方向定常加速度を取得する（ステップＳ２１；加速度検出工程および走行条件取得工程）。さらに、傾斜制御部５１３は、加速度比較部１０４によって、定常加速度算出部４５７により算出された車幅方向定常加速度と、定常加速度検出部１０４により検出された車幅方向定常加速度と、を比較する（ステップＳ２２；加速度比較工程）。ここで、上述したように、加速度検出部１０３は、定常加速度算出部４５７の算出結果と加速度検出部１０３の検出結果との差分が予め設定された閾値を超えたと判定された場合には、車体５の傾斜制御を行わないように、例えば、フェールである旨の情報を傾斜角度算出部５８に出力する。
【０１３４】
次いで、傾斜制御部５１３は、加速度比較部１０４を経由して上記定常加速度算出部４５７で求めた車幅方向定常加速度の情報が入力された場合には、傾斜角度算出部５８によって、当該車幅方向定常加速度に基づいて、車体５の車幅方向への傾斜角度を算出する（ステップＳ０５）。そして、傾斜制御部１３は、上記算出された傾斜角度となるように傾斜駆動部５３の駆動制御を行う（ステップＳ０６）。
【０１３５】
したがって、上述した第七実施形態の軌道式車両によれば、実際に乗客に作用する車幅方向定常加速度を加速度検出部１０３によって検出することができる。そのため、定常加速度算出部４５７により算出された車幅方向定常加速度の値が異常である場合であっても、この異常を検出して最適な車体５の傾斜制御を行うことができる。
【０１３６】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な形状や構成等は一例にすぎず、適宜変更が可能である。
【０１３７】
例えば、上述した各実施形態においては、緩衝装置１０が空気ばね３１を備える場合を一例に説明したが、車体の高さ調整が可能な緩衝装置１０であれば空気ばね３１に限られるものではない。また、空気ばね３１が車幅方向に２つ離間して配置される一例を説明したが、車幅方向に配列される空気ばね３１の数は２つに限られず３つ以上の空気ばね３１を配列しても良い。
【０１３８】
上述した第一実施形態においては、案内枠１９の旋回量に応じて、車体５の傾斜角度を変化させる場合について説明した。しかし、軌道２の曲線部が予め設定された所定の曲率よりも大きい場合に、車体５を予め設定された所定角度だけ傾斜させるようにしても良い。この場合、軌道式車両１が曲線部に進入した状態であることを検出部１２によって検出する。
【０１３９】
さらに、第一実施形態においては、アクチュエータ５４により台車枠２６と調整弁支持バー４２との上下間隔を変位させる場合を一例に説明したが、この構成に限られるものではない。例えば、モータの回転動力を、減速機構などを介して調整弁支持バー４２の回転軸に伝達して調整弁支持バー４２を回動させるようにしても良い。
【０１４０】
さらに、上述した各実施形態においては、それぞれ異なる形式の車体傾斜機構１１，２１１，３１１、４１１について個別に説明した。しかしながら、これら車体傾斜機構１１，２１１，３１１、４１１を少なくとも一つ備えていればよく、適宜組み合わせて車体５を傾斜させるようにしても良い。
【０１４１】
また、上述した各実施形態の曲線半径算出部５６においては、数式を用いて曲線半径を求める場合について説明したが、この構成に限られるものではない。例えば、変位センサの検出結果と曲線半径とのテーブルやマップを参照して曲線半径を求めるようにしても良い。
【０１４２】
同様に、数式により、定常加速度算出部５７，４５７において車幅方向定常加速度を求め、傾斜角度算出部５８において傾斜角度を求める場合について説明した。しかし、定常加速度算出部５７，４５７においては、曲線半径、走行条件（車両速度、カント）、および、定常加速度のマップに基づいて車幅方向定常加速度を求めても良い。傾斜角度算出部５８においては、車幅方向定常加速度と傾斜角度とのテーブルやマップに基づいて車体５の傾斜角度を求めても良い。
【０１４３】
さらに、上述した各実施形態においては、案内枠１９の旋回量を直線方向の変位量に変換して変位センサ４６により検出する場合について説明した。しかし、旋回量を検出可能な検出装置であればよく、上記変位センサ４６に限られるものではない。例えば、ロータリーエンコーダ、可変抵抗器、画像処理装置など種々の検出装置を用いて案内枠１９の旋回量を検出するようにしても良い。
【０１４４】
さらに、上述した第六実施形態において、傾斜角度の情報を記憶させる傾斜角度記憶部を設けてもよい。この傾斜角度記憶部には、記憶部１０１の例えば路線線形およびランカーブ等の記憶情報に基づいて予め傾斜角度算出部５８により算出された傾斜角度の情報が記憶される。傾斜制御部４１３は、この傾斜角度記憶部に記憶された傾斜角度に基づき車体傾斜機構１１による車体５の傾斜制御を行うようにすればよい。
【０１４５】
また、上述した各実施形態においては、案内枠１９の横梁２０を走行輪７の前方および後方にそれぞれ配置して、案内輪２２を４つ設ける場合について説明した。しかし、走行輪７の前方にのみ横梁２０を配しても良い。また、案内枠１９に回転自在な案内輪２２を設ける場合について説明したが、案内輪２２に代えて回転不能な摺動部材を配置しても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１４６】
本発明は、ガイドレールに案内されて軌道を走行可能な軌道式車両について広く適用可能である。
【符号の説明】
【０１４７】
１  軌道式車両
２  軌道
３  ガイドレール
４  走行路
５  車体
６  台車
７  走行輪
８  案内操向装置
９  懸架装置
１０  緩衝装置
１１，２１１  車体傾斜機構
１２  検出部
１３，２１３，３１３，４１３，５１３  傾斜制御部
１４  車軸
１５  駆動装置
１６  キングピン
１７  ステアリングアーム
１８  ステアリングロッド
１９  案内枠
２０  横梁
２１  縦梁
２２  案内輪
２３  案内輪支持部
２４  軸受支持部
２５  軸受
２６  台車枠
２７  案内枠結合部２７
２８  補強材
２９  懸架枠
３０  平行リンク装置
３１  空気ばね
３２  固定部
３３  平行リンク受部
３４  車両床面
３５  車体台枠
３６  平行リンク
３７  上側リンク部材
３８  下側リンク部材
３９  台車枠
４０  高さ調整装置
４１  高さ調整弁
４２  調整弁支持バー
４３  ブラケット
４４  レバー
４５  調整弁ロッド
４６  変位センサ
４７  リンク部
４８  水平ロッド
４９  水平検知リンク
５０  垂直ロッド
５１  第一アーム部
５２  第二アーム部
５３  傾斜駆動部
５４  アクチュエータ
５５  走行条件取得部
５６  曲線半径算出部
５７  定常加速度算出部
５８  傾斜角度算出部
５９  速度検出部
６０  傾斜量制御装置
６１  傾斜調整装置
６２  配管
６３  第一の３方電磁切換弁
６４  第二の３方電磁切換弁
６５  迂回配管
６６  配管
６８  配管
６９  配管
７０  圧力センサ
７１  差圧弁
７４  車体上昇下降装置
７５  アクチュエータ
７６  第一の電磁切換弁
７７  第二の電磁切換弁
８０  アンチローリング装置
８１  トーションバー
８２  トーションバー回転支持軸受部
８３  アーム部
８４  調整ロッド
８５  調整ロッド下受部
８６  ロッド伸縮装置
８７  アクチュエータ
９０  左右ストッパー
９１  車体傾斜駆動装置
９２  懸架枠横梁
９３  ストッパー受
９４  ストッパーゴム取付受
９５  ストッパーゴム
９６  アクチュエータ
９７  旋回軸受支持部
１０１  記憶部
１０３  加速度検出部
【図１】
2014128889.tif 000003
【図２】
2014128889.tif 000004
【図３】
2014128889.tif 000005
【図４】
2014128889.tif 000006
【図５】
2014128889.tif 000007
【図６】
2014128889.tif 000008
【図７】
2014128889.tif 000009
【図８】
2014128889.tif 000010
【図９】
2014128889.tif 000011
【図１０】
2014128889.tif 000012
【図１１】
2014128889.tif 000013
【図１２】
2014128889.tif 000014
【図１３】
2014128889.tif 000015
【図１４】
2014128889.tif 000016
【図１５】
2014128889.tif 000017
【図１６】
2014128889.tif 000018
【図１７】
2014128889.tif 000019
【図１８】
2014128889.tif 000020
【図１９】
2014128889.tif 000021
【図２０】
2014128889.tif 000022
【図２１】
2014128889.tif 000023
【図２２】
2014128889.tif 000024
【図２３】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年3月22日(2016.3.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体と、
前記車体を下方から支持する台車と、を備え、
前記台車は、
前記車体を車幅方向に傾斜させる車体傾斜機構と、
軌道に沿って設けられたガイドレールに案内されて旋回する案内枠と、
前記案内枠の旋回量を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づいて、前記車体傾斜機構による前記車体の傾斜を制御する傾斜制御部と、
を備え、
前記検出部は、
前記案内枠の旋回方向への変位を、直線方向の変位に変換するリンク機構と、
前記車体の床面、又は前記車体に固定された懸架枠に固定され、前記リンク機構によって変換された直線方向の変位を検出する変位センサと、を有する軌道式車両。
【請求項２】
請求項１に記載した軌道式車両であって、
前記リンク機構は、前記案内枠の旋回方向への変位を、上下方向の変位に変換する軌道式車両。
【請求項３】
請求項１又は２に記載した軌道式車両であって、
前記台車と前記車体との間に車幅方向に離間して配される緩衝装置と、
前記緩衝装置の高さを個別に調整可能な高さ調整装置と、
前記高さ調整装置を操作して前記緩衝装置の高さを予め設定された高さ範囲内に保持する自動高さ調整機構と、を備え、
前記車体傾斜機構は、
前記高さ調整装置を高さ方向に移動可能な高さ調整装置移動機構と、
前記高さ調整装置移動機構を駆動する駆動装置と、を備え、
前記傾斜制御部は、前記検出部の検出結果に基づいて前記駆動装置の駆動制御を行い、前記高さ調整装置移動機構を介して前記高さ調整装置の高さ方向の位置を移動させる軌道式車両。
【請求項４】
請求項１又は２に記載した軌道式車両であって、
前記台車と前記車体との間に車幅方向に離間して配される緩衝装置と、
前記緩衝装置の高さを個別に調整可能な高さ調整装置と、
前記高さ調整装置を操作して前記緩衝装置の高さを予め設定された高さ範囲内に保持する自動高さ調整機構と、を備え、
前記車体傾斜機構は、
前記車体を傾斜させる際に、前記高さ調整装置を迂回して前記緩衝装置の高さを変化させる傾斜量制御装置と、
前記高さ調整装置による前記緩衝装置の高さ調整を規制する傾斜調整装置と、を備え、
前記傾斜制御部は、前記検出部の検出結果に基づいて、前記傾斜量制御装置を駆動制御して前記緩衝装置の高さを調整する軌道式車両。
【請求項５】
請求項１又は２に記載した軌道式車両であって、
前記台車と前記車体との間に車幅方向に離間して配される緩衝装置と、
前記緩衝装置の高さを個別に調整可能な高さ調整装置と、
前記高さ調整装置を操作して前記緩衝装置の高さを予め設定された高さ範囲内に保持する自動高さ調整機構と、を備え、
前記車体傾斜機構は、
前記緩衝装置を下方から支持し、前記緩衝装置の位置を上下方向に移動可能な車体上昇下降装置と、
前記高さ調整装置による前記緩衝装置の高さ調整を規制する傾斜調整装置と、を備え、
前記傾斜制御部は、前記検出部の検出結果に基づいて、前記車体上昇下降装置を介して前記緩衝装置の上下方向の位置を変位させる軌道式車両。
【請求項６】
請求項１又は２に記載した軌道式車両であって、
前記台車と前記車体との間に車幅方向に離間して配される緩衝装置と、
車幅方向に延びるトーションバーを具備し、前記トーションバーのねじり方向の復元力を利用して前記車体の傾斜を規制するアンチローリング装置と、を備え、
前記車体傾斜機構は、
ねじり方向における前記トーションバーの中立位置を変位させるロッド伸縮装置を備え、
前記傾斜制御部は、
前記検出部の検出結果に基づいて、前記ロッド伸縮装置を駆動制御して、前記トーションバーの中立位置を変位させる軌道式車両。
【請求項７】
請求項５又は６に記載した軌道式車両であって、
前記台車と前記車体との間に車幅方向に離間して配される緩衝装置を備え、
前記台車は、
前記車体の床部に固定された懸架枠を備え、
前記車体傾斜機構は、
前記車体の床部の車幅方向中央部に配されて前記車体の車幅方向への傾斜を許容しつつ、前記車体の車幅方向へのスライドを規制する左右ストッパーと、
前記懸架枠に対して車幅方向への力を作用させる車体傾斜駆動装置と、を備え、
前記傾斜制御部は、
前記検出部の検出結果に基づいて、前記車体傾斜駆動装置を駆動制御して、前記懸架枠に対して車幅方向への力を作用させる軌道式車両。
【請求項８】
請求項１から７の何れか一項に記載した軌道式車両であって、
前記傾斜制御部は、
走行条件として少なくとも車両速度の情報を取得する走行条件取得部と、
前記検出部によって検出された旋回量から前記軌道の曲線半径を算出する曲線半径算出部と、
前記車両速度の情報、および、前記曲線半径に基づき車内の乗客が受ける車幅方向定常加速度を求める定常加速度算出部と、
前記車幅方向定常加速度に基づき前記車体の車幅方向への傾斜角度を算出する傾斜角度算出部と、を備える軌道式車両。
【請求項９】
請求項８に記載した軌道式車両であって、
車両速度を検出する速度検出部を備え、
前記走行条件取得部は、前記速度検出部から車両速度の情報を取得し、
前記定常加速度算出部は、前記車両速度の情報、および、前記曲線半径の情報に基づき車幅方向定常加速度を算出する軌道式車両。
【請求項１０】
請求項８に記載した軌道式車両であって、
前記軌道のカント、および、前記車両速度の情報が予め記憶される記憶部を備え、
前記走行条件取得部は、前記記憶部の記憶情報から前記カント、および、車両速度の情報を取得し、
前記定常加速度算出部は、前記カントの情報、および、前記車両速度の情報と、前記曲線半径の情報とに基づき車幅方向定常加速度を算出する軌道式車両。
【請求項１１】
請求項１０に記載した軌道式車両であって、
車幅方向定常加速度を検出する加速度検出部を備え
前記走行条件取得部は、前記加速度検出部によって検出された車幅方向定常加速度の情報を取得し、
前記傾斜制御部は、
前記定常加速度算出部により算出された車幅方向定常加速度と、前記加速度検出部により検出された車幅方向定常加速度と、を比較する加速度比較部を備える軌道式車両。
【請求項１２】
前記台車は、
前記車体の車幅方向に配置された一対の走行輪と、
前記走行輪を回転可能に支持するキングピンを有する台車枠を備え、
前記走行輪は、前記案内枠の旋回に伴って操舵される請求項１から１１の何れか一項に記載の軌道式車両。
【請求項１３】
請求項１から１２の何れか一項に記載した軌道式車両の車体の傾斜を制御する軌道式車両の車体傾斜制御方法であって、
前記案内枠の旋回量を検出する検出工程と、
前記案内枠の旋回量に基づいて車体の傾斜を制御する傾斜制御工程と、
を備える軌道式車両の車体傾斜制御方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載した軌道式車両の車体傾斜制御方法であって、
前記傾斜制御工程は、
走行条件として少なくとも車両速度の情報を取得する走行条件取得工程と、
前記案内枠の旋回量から前記軌道の曲線半径を算出する曲線半径算出工程と、
前記車両速度、および、前記曲線半径に基づき車内の乗客が受ける車幅方向定常加速度を求める定常加速度算出工程と、
前記車幅方向定常加速度に基づき前記車体の車幅方向への傾斜角度を算出する傾斜角度算出工程と、を備え、
算出された前記傾斜角度となるように前記車体の傾斜を制御する軌道式車両の車体傾斜制御方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載した軌道式車両の車体傾斜制御方法であって、
前記走行条件取得工程では、
カント、および、前記車両速度の情報を取得し、
前記定常加速度算出工程では、
前記カント、および、前記車両速度と、前記曲線半径とに基づき前記車幅方向定常加速度を算出する軌道式車両の車体傾斜制御方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載した軌道式車両の車体傾斜制御方法であって、
車幅方向定常加速度を検出する加速度検出工程を備え、
前記走行条件取得工程では、
前記加速度検出工程によって検出された車幅方向定常加速度の情報を取得し、
前記傾斜制御工程は、
前記定常加速度算出工程により算出された車幅方向定常加速度と、前記加速度検出工程により検出された車幅方向定常加速度と、を比較する加速度比較工程を備える軌道式車両の車体傾斜制御方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明に係る軌道式車両の第一態様は、車体と、前記車体を下方から支持する台車と、を備え、前記台車は、前記車体を車幅方向に傾斜させる車体傾斜機構と、軌道に沿って設けられたガイドレールに案内されて旋回する案内枠と、前記案内枠の旋回量を検出する検出部と、前記検出部の検出結果に基づいて、前記車体傾斜機構による前記車体の傾斜を制御する傾斜制御部と、を備え、前記検出部は、前記案内枠の旋回方向への変位を、直線方向の変位に変換するリンク機構と、前記車両の床面、又は前記車両に固定された懸架枠に固定され、前記前記リンク機構によって変換された直線方向の変位を検出する変位センサと、を有する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明に係る軌道式車両の第二態様では、上記第一態様の軌道式車両における前記リンク機構が、前記案内枠の旋回方向への変位を、上下方向の変位に変換するように構成されていてもよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明に係る軌道式車両の第十一態様では、上記第十態様に係る軌道式車両において、車幅方向定常加速度を検出する加速度検出部を備えていてもよい。さらに、前記走行条件取得部が、前記加速度検出部によって検出された車幅方向定常加速度の情報を取得するようにしてもよい。また、前記傾斜制御部が、前記定常加速度算出部により算出された車幅方向定常加速度と、前記加速度検出部により検出された車幅方向定常加速度と、を比較する加速度比較部を備えていていもよい。
さらに、本発明に係る軌道式車両の第十二態様では、上記第一から第十一態様の何れか一つに係る軌道式車両において、前記台車は、前記車両の車幅方向に配置された一対の走行輪と、前記走行輪を回転可能に支持するキングピンを有する台車枠を備え、前記走行輪は、前記案内枠の旋回に伴って操舵されるように構成されていてもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
本発明に係る軌道式車両の車体傾斜制御方法の第十三態様においては、上記第一から第十二態様の何れか一つに係る軌道式車両の車体の傾斜を制御する軌道式車両の車体傾斜制御方法であって、前記案内枠の旋回量を検出する検出工程と、前記案内枠の旋回量に基づいて車体の傾斜を制御する傾斜制御工程と、を備える。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
本発明に係る軌道式車両の車体傾斜制御方法の第十四態様では、上記第十三態様に係る軌道式車両の車体傾斜制御方法において、前記傾斜制御工程が、走行条件として少なくとも車両速度の情報を取得する走行条件取得工程と、前記案内枠の旋回量から前記軌道の曲線半径を算出する曲線半径算出工程と、前記車両速度、および、前記曲線半径に基づき車内の乗客が受ける車幅方向定常加速度を求める定常加速度算出工程と、前記車幅方向定常加速度に基づき前記車体の車幅方向への傾斜角度を算出する傾斜角度算出工程と、を備え、算出された前記傾斜角度となるように前記車体の傾斜を制御するようにしても良い。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
本発明に係る軌道式車両の車体傾斜制御方法の第十五態様では、上記第十四態様に係る軌道式車両の車体傾斜制御方法において、前記走行条件取得工程が、カント、および、前記車両速度の情報を取得し、前記定常加速度算出工程が、前記カント、および、前記車両速度と、前記曲線半径とに基づき前記車幅方向定常加速度を算出するようにしてもよい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
本発明に係る軌道式車両の車体傾斜制御方法の第十六態様では、上記第十五態様に係る軌道式車両の車体傾斜制御方法において、車幅方向定常加速度を検出する加速度検出工程を備え、前記走行条件取得工程では、前記加速度検出工程によって検出された車幅方向定常加速度の情報を取得し、前記傾斜制御工程が、前記定常加速度算出工程により算出された車幅方向定常加速度と、前記加速度検出工程により検出された車幅方向定常加速度と、を比較する加速度比較工程を備えていてもよい。
【国際調査報告】
2014128889.tif 000026
2014128889.tif 000027
2014128889.tif 000028
2014128889.tif 000029
2014128889.tif 000030
2014128889.tif 000031