(57)【要約】【課題】台車や床下機器から内装床板へ伝達される振動をより効率良く低減することができるアクティブ制振装置を提供すること。【解決手段】内装床板７と床受け部材５との間には、アクチュエータ装置６５が介設されているので、台車や床下機器から発生した振動が構造床４及び床受け部材５を介して内装床板７へ伝達される場合には、その振動と逆位相となるようにアクチュエータ装置６５の加振力を発生させて振動を打ち消すことで、台車や床下機器から内装床板７へ伝達される振動を効率良く低減することができる。その結果、車室内の快適性の向上を図ることができる。更に、アクチュエータ装置６５に防振ゴム部材６１が重畳配置されているので、アクチュエータ装置６５による効果だけでなく、防振ゴム部材６１による制振効果も同時に得ることができ、振動減衰機能と振動絶縁機能とをより効率的に発揮することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の側梁とその側梁を結合する複数本の横梁とを有する台枠と、その台枠に取着される構造床と、その構造床に立設される床受け部材と、その床受け部材によって前記構造床に支持される内装床板とを備えた鉄道車両の前記内装床板と床受け部材との間に防振装置を介設して構成されるアクティブ制振装置において、
前記防振装置は、ゴム状弾性材から構成される防振ゴム部材と、加振力を発生するアクチュエータ装置とを備え、
前記防振ゴム部材とアクチュエータ装置とが、前記内装床板と床受け部材との間において、重畳配置されていることを特徴とするアクティブ制振装置。
【請求項２】
前記アクチュエータ装置は、ピエゾ素子を複数積層して構成されたピエゾアクチュエータであることを特徴とする請求項１記載のアクティブ制振装置。
【請求項３】
前記防振ゴム部材は、ゴム状弾性材から構成される防振基体と、その防振基体に加硫接着される一対の取付部材とを備えると共に、前記アクチュエータ装置は、前記ピエゾアクチュエータに接着固定される固定部材を備え、
前記一対の取付部材の内の一方が前記内装床板または床受け部材に締結固定されると共に前記固定部材が前記床受け部材または内装床板に締結固定され、かつ、前記一対の取付部材の内の他方が前記ピエゾアクチュエータに直接または間接的に接着固定されていることを特徴とする請求項２記載のアクティブ制振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクティブ制振装置に関し、特に、台車や床下機器から内装床板へ伝達される振動をより効率良く低減することができるアクティブ制振装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の鉄道車両では、乗客へのサービスの一環として、快適な客室空間を提供することが挙げられる。快適な客室空間の実現においては、客室空間の振動低減が主要課題の一つであり、特に、台車や床下機器から伝達される振動に対して、車両構造の床構造での対応が重要視されている。
【０００３】
例えば、特開２０００−２４７２２８号公報には、車両構体１の構体床板２に立設された床受け部材１１に防振部材１６を取着し、その防振部材１６に内装床板４を載置して、構体床板２から内装床板４へ伝えられる振動を防振部材１６によって減衰する二重床構造、いわゆる浮き床構造が開示されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２０００−２６４０３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した従来の浮き床構造では、一般に、ゴム状弾性材から構成される防振部材を、車両構体の前後長さ方向へ延設すると共に車両構体の幅方向に複数配置して、内装床板を支持する構成であった。しかしながら、かかる構成における浮き床構造では、台車や床下機器から車内へ伝えられる振動を十分に低減することができないという問題点があった。
【０００５】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、台車や床下機器から内装床板へ伝達される振動をより効率良く低減することができるアクティブ制振装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するために、請求項１記載のアクティブ制振装置は、一対の側梁とその側梁を結合する複数本の横梁とを有する台枠と、その台枠に取着される構造床と、その構造床に立設される床受け部材と、その床受け部材によって前記構造床に支持される内装床板とを備えた鉄道車両の前記内装床板と床受け部材との間に防振装置を介設して構成されるものであり、前記防振装置は、ゴム状弾性材から構成される防振ゴム部材と、加振力を発生するアクチュエータ装置とを備え、前記防振ゴム部材とアクチュエータ装置とが、前記内装床板と床受け部材との間において、重畳配置されている。
【０００７】
請求項２記載のアクティブ制振装置は、請求項１記載のアクティブ制振装置において、前記アクチュエータ装置は、ピエゾ素子を複数積層して構成されたピエゾアクチュエータである。
【０００８】
請求項３記載のアクティブ制振装置は、請求項２記載のアクティブ制振装置において、前記防振ゴム部材は、ゴム状弾性材から構成される防振基体と、その防振基体に加硫接着される一対の取付部材とを備えると共に、前記アクチュエータ装置は、前記ピエゾアクチュエータに接着固定される固定部材を備え、前記一対の取付部材の内の一方が前記内装床板または床受け部材に締結固定されると共に前記固定部材が前記床受け部材または内装床板に締結固定され、かつ、前記一対の取付部材の内の他方が前記ピエゾアクチュエータに直接または間接的に接着固定されている。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載のアクティブ制振装置によれば、内装床板は、床受け部材によって構造床に支持され、その内装床板と床受け部材との間には、アクチュエータ装置が介設されているので、台車や床下機器から発生した振動が構造床及び床受け部材を介して内装床板へ伝達される場合には、その振動と逆位相となるようにアクチュエータ装置の加振力を発生させて振動を打ち消すことで、台車や床下機器から内装床板へ伝達される振動を効率良く低減することができるという効果がある。その結果、車室内の快適性の向上を図ることができる。
【００１０】
更に、本発明によれば、内装床板と床受け部材との間には、ゴム状弾性材から構成される防振ゴム部材がアクチュエータ装置に重畳配置されているので、アクチュエータ装置による効果だけでなく、防振ゴム部材による制振効果も同時に得ることができ、振動減衰機能と振動絶縁機能とをより効率的に発揮することができる。その結果、台車や床下機器から内装床板へ伝達される振動を効率良く低減して、車室内の快適性のより一層の向上を図ることができる。
【００１１】
また、本発明によれば、防振装置（アクチュエータ装置及び防振ゴム部材）を床受け部材と内装床板との間に介設する構成であるので、床受け部材とは別に防振装置を構造床と内装床板との間に介設する場合と比較して、空調用ダクトなどを設置するためのスペースを十分に確保することができるという効果がある。
【００１２】
更に、床受け部材とは別に防振装置を構造床と内装床板との間に介設する場合には、構造床から内装床板へ伝達される振動の振動伝達経路として、防振装置自体による伝達経路の他に、床受け部材による伝達経路も形成されるため、内装床板を十分に制振することができない。これに対し、本発明によれば、構造床から内装床板へ伝達される振動の振動伝達経路は床受け部材のみであり、その振動伝達経路中に防振装置（アクチュエータ装置及び防振ゴム部材）を介設する構成であるので、台車や床下機器から内装床板へ伝達される振動を効率良く低減することができるという効果がある。その結果、車室内の快適性の向上を図ることができる。
【００１３】
請求項２記載のアクティブ制振装置によれば、請求項１記載のアクティブ制振装置の奏する効果に加え、アクチュエータ装置をピエゾ素子の積層構造によるピエゾアクチュエータで構成したので、振動を低減させるために必要な加振力を十分に確保しつつ、防振装置の小型化を図ることができるという効果がある。その結果、構造床と内装床板との間のスペースを不必要に拡げなくても、防振装置を床受け部材と内装床板との間に介設することができるので、車室スペースを十分に確保することができる。
【００１４】
請求項３記載のアクティブ制振装置によれば、請求項２記載のアクティブ制振装置の奏する効果に加え、一対の取付部材の内の一方を内装床板または床受け部材に締結固定すると共に固定部材を床受け部材または内装床板に締結固定し、かつ、一対の取付部材の内の他方をピエゾアクチュエータに直接または間接的に接着固定する構成であるので、構造床から内装床板へ振動が伝達される際の振動伝達経路の少なくとも一部を、防振基体またはアクチュエータ装置のみから構成することができる。
【００１５】
即ち、この構成により、台車や床下機器から構造床に伝達された振動は、床受け部材を通過した後、全て防振基体及びアクチュエータ装置を通過して、内装床板に伝達することとなるので、これら防振基体及びアクチュエータ装置の振動減衰機能と振動絶縁機能とによって、内装床板へ伝達される振動を効率的に低減して、車室内の快適性の向上をより確実に図ることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の好ましい実施形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、第１実施の形態における鉄道車両１の床構造を部分的に示した部分拡大断面図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線における床構造の断面図である。また、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における床構造の断面図である。本実施形態では、鉄道車両の一例として新幹線車両を用いて説明するが、当然のことながら、本発明を新幹線車両以外の他の鉄道車両に適用することは可能である。
【００１７】
図１に示すように、鉄道車両１の車両構体２の床構造は、次の通り構成されている。車両構体２の最下部には台枠３が設けられている。この台枠３は、レール方向、即ち鉄道車両１の車体長方向（図１紙面垂直方向）に配設される一対の側梁３ａ，３ａと、その側梁３ａ，３ａを枕木方向、即ち鉄道車両１の車体幅方向（図１左右方向）に結合する複数本の横梁３ｂと台車部上に配設される枕梁（図示せず）とによって、梯子状に構成されている。そして、一対の側梁３ａ，３ａ間には、更に２本の中梁３ｄ，３ｄが、枕梁部分（図示しない台車部分）において、鉄道車両１の車体長方向に配設されて、台枠３が構成されている。
【００１８】
図１から図３に示すように、この台枠３上には、気密床としての構造床４が取着され、その構造床４又は台枠３上に複数本の床受け部材５が立設されている。床受け部材５は、鉄道車両１の車体長方向（図２左右方向、図３紙面垂直方向）に連続（又は断続）して形成される断面逆Ｕ字状の部材である。
【００１９】
図１から図３に示すように、床受け部材５の上面部には防振装置６が配設され、防振装置６の上方には、内装床板７が配設されている。即ち、防振装置６は、図３に示すように、床受け部材５の上面と内装床板７の下面との間に介設され、これら床受け部材５と内装床板７との間においてボルト部材８ａ，８ｂによって締結固定されている。なお、図１に示すように、内装床板７には腰掛け９が設置され、内装床板７と構造床４との間には、空調ダクト（図示せず）が配設されている。
【００２０】
図２又は図３に示すように、防振装置６は、防振ゴム部材６１と、アクチュエータ装置６５とを備えている。これら防振ゴム部材６１及びアクチュエータ装置６５は、振動減衰機能や振動絶縁機能を果たすことで、台車や床下機器１２から構造床４及び床受け部材５を介して内装床板７へ伝達される振動や騒音を低減して、車室１０内の快適性の向上を図るためのものであり、アクチュエータ装置６５の上側（図２又は図３上側）に防振ゴム部材６１が重畳されている。
【００２１】
図２又は図３に示すように、防振ゴム部材６１は、ゴム状弾性材から円柱状に構成される防振基体６２と、その防振基体６２の上面側及び下面側に加硫接着されると共に鉄鋼材料から円盤状に構成される上金具６３及び下金具６４とを備える。上金具６３は下金具６４と比して板厚が厚くされており、上金具６３の上面側中央部には、内周にめねじが刻設された締結孔が凹設されている。防振部材６１は、上金具６３の締結孔にボルト部材８ａが螺合されることで、内装床板７に締結固定されている。
【００２２】
図２又は図３に示すように、アクチュエータ装置６５は、アクチュエータ部６６と、そのアクチュエータ部６６の上面側及び下面側に貼着されると共に絶縁材料から円盤状に構成される上絶縁板６７及び下絶縁基板６８とを備える。下絶縁板６８は上絶縁板６７と比して板厚が厚くされており、下絶縁板６８の下面側中央部には、内周にめねじが刻設された締結孔が凹設されている。アクチュエータ装置６５は、下絶縁板６８の締結孔にボルト部材８ｂが螺合されることで、床受け部材５に締結固定されている。
【００２３】
アクチュエータ部６６は、台車や床下機器１２から発生した振動が構造床４及び床受け部材５を介して内装床板７へ伝達される際に、その振動を打ち消す加振力を発生するための装置であり、積層型ピエゾアクチュエータとして構成されている。ここで、アクチュエータ部６６の詳細構成について、図４を参照して説明する。
【００２４】
図４は、アクチュエータ部６６の斜視図である。図４に示すように、アクチュエータ部６６は、円盤状のピエゾ素子と電極板とを交互に積層して構成され、電極板から延設された端子を介して通電を制御するにより、積層方向（図４上下方向）に伸縮変位する。
【００２５】
具体的には、本実施の形態では、ピエゾ素子がジルコンチタン酸鉛系のセラミック片から構成され、ピエゾ素子と電極板を交互に積層し、電気的並列・機械的直列な構造とすることにより、応答性を確保しつつ、大変位、高出力の加振力を発生することができる。
【００２６】
図２及び図３に戻って説明する。図２又は図３に示すように、防振装置６は、アクチュエータ装置６５の上側に防振ゴム部材６１を重畳して構成されており、防振ゴム部材６１の下金具６４とアクチュエータ装置６５の上絶縁板６７とは、接着手段を用いて接着固定されている。このように、防振装置６は、防振ゴム部材６１とアクチュエータ装置６５とが一体に構成された状態で、床受け部材５の上面と内装床板７の下面との間に介設されている。
【００２７】
このように構成された防振装置６によれば、構造床４から内装床板７へ振動が伝達される際の振動伝達経路（床受け部材５及び防振装置６）の少なくとも一部を、図３に示すように、防振基体６２またはアクチュエータ部６６のみから構成することができる。
【００２８】
即ち、図３に示すように、台車や床下機器１２から構造床４に伝達された振動は、床受け部材５を通過した後、全てアクチュエータ部６６及び防振基体６２を通過して、内装床板７に伝達することとなるので、これら防振基体６２及びアクチュエータ部６６の振動減衰機能と振動絶縁機能とによって、内装床板７へ伝達される振動を効率的に低減して、車室１０内の快適性の向上をより確実に図ることができる。
【００２９】
次いで、図５を参照して、防振装置６の配置について説明する。図５は、内装床板７の上面図であり、構造床４上に床受け部材５を介して支持された状態が図示されている。図５に示すように、内装床板７は、車体長方向（図５上下方向）に分割された複数枚（内装床板７ａ，７ｂ，７ｃ，・・・）から構成されており、それら各内装床板７ａ，７ｂ，７ｃ，・・・は、図示しないボルトによって互いに機械的に締結固定されている。
【００３０】
図５に示すように、本実施の形態では、６本の床受け部材５が車体長方向に連続して形成されており、防振装置６は、車体幅方向（図５左右方向）に並ぶ６個を一列として、複数列が車体長方向（図５上下方向）に列設されている。各内装床板７ａ，７ｂ，７ｃ，・・・は、２列（合計１２個）の防振装置６を介して、床受け部材５に支持されている。
【００３１】
次いで、図６及び図７を参照して、床下機器１２の支持構造について説明する。図６は、図１のＶＩ部を拡大して示した床下機器１２の支持構造の部分拡大断面図であり、図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線における床下機器１２の支持構造の断面図である。
【００３２】
上述したように、横梁３ｂは、一対の側梁３ａ，３ａを車体幅方向（図６左右方向、図７紙面垂直方向）に結合する部材であり、図７に示すように、断面Ｉ字状の鉄鋼材料から構成されている。横梁３ｂの下方部には、吊下溝３ｂ１が形成されており、この吊下溝３ｂ１には、ボルト部材１８ａの頭部が挿入されている。
【００３３】
横梁３ｂの吊下溝３ｂ１は、その延設方向（図６左右方向、図７紙面垂直方向）に沿ってボルト部材１８ａが移動可能となるように形成されており、図７に示すように、吊下溝３ｂ１の下方に形成された開口からは、ボルト部材１８ａの軸部が垂下されている。また、吊下溝３ｂ１の下方には、ブラケット部材１１が配設されており、ボルト部材１８ａ及びナット部材１８ｂによって横梁３ｂに締結固定されている。
【００３４】
図６又は図７に示すように、ブラケット部材１１は、鉄鋼材料から断面Ｌ字状に構成され、その両端部（図６左右端部、図７紙面垂直方向端部）には補強用の側壁部１１ａが形成されている。ブラケット部材１１には、断面円形の貫通孔が穿設されており、その貫通孔にボルト部材１８ａが挿通されている。また、ブラケット部材１１の背面には、振動源となる床下機器１２が取着されており、このブラケット部材１１を介して、床下機器１２が吊り下げ支持されている。
【００３５】
ブラケット部材１１の締結固定部の側方（図６左側、図７紙面奥側）には、アクチュエータ装置１６５が配設されている。このアクチュエータ装置１６５は、永久磁石及び電磁石の組み合わせで構成されローレンツ力を利用して加振力を発生する電磁式アクチュエータであり、横梁３ｂの下面側（図６及び図７下側）に締結固定されている。
【００３６】
次いで、アクチュエータ装置６５の制御方法について説明する。図８は、アクティブ制振装置３０のブロック図である。アクティブ制御装置３０は、制御振動を出力する駆動手段（アクチュエータ装置６５）と、その制御振動を検出する検出手段（振動センサ６９）と、アルゴリズムに従い制御対象となる振動波形の特性変化に応じて制御系の特性を調整し、振動に干渉する制御振動を発生させるための制御信号を生成する適応制御手段とを有し、その適応制御手段からの制御信号によって駆動手段から出力された制御振動を振動と干渉させて振動を低減させる能動型の制御装置である。
【００３７】
図８に示すように、アクティブ制御装置３０では、アクチュエータ装置６５からの制御振動に加えて内装床板７の振動を振動センサ６９によって収集する。なお、振動センサ６９は、圧電型加速度センサにより構成されており、本実施の形態では１のアクチュエータ装置６５に対して１の振動センサ６９が設けられている。
【００３８】
また、内装床板７と床受け部材５との間に介設されるアクチュエータ装置６５に対応する振動センサ６９は、内装床板７の下面側（図１下側）において、アクチュエータ装置６５の近傍（本実施の形態では、ボルト部材８ａを中心とする半径１０ｃｍの領域内）に配設されている。同様に、横梁３ｂに取り付けられているアクチュエータ装置１６５に対応する振動センサ６９は、横梁３ｂの下面側（図１下側）において、アクチュエータ装置１６５の近傍（本実施の形態では、ボルト部材１８ａを中心とする半径１０ｃｍの領域内）に配設されている。
【００３９】
図８に示すように、振動センサ６９には、アクチュエータ装置６５から出力した制御振動を振動センサ６９で収集した振動から減算する演算器３３が接続されている。また、振動センサ６９には、アルゴリズムに基づいて振動センサ６９からの検出信号がゼロとなるように演算係数を調整する適応フィルタ係数演算器３４が接続されている。一方、演算器３３には、伝達特性Ｓ（ｎ）を同定した伝達特性同定フィルタ３７と、アクチュエータ装置６５の制御手段である適応フィルタ３６とが接続されている。その適応フィルタ３６には、制御対象となるアクチュエータ装置６５が接続されると共に、アクチュエータ装置６５から出力した制御振動を演算器３３に送る伝達特性同定フィルタ３７が接続されている。
【００４０】
このように構成されたアクティブ制御装置３０によれば、振動センサ６９で収集した検出振動に対して位相反転演算が行われて、アクチュエータ装置６５から制御振動が出力される。その際、振動センサ６９では、内装床板７に生じる振動と、位相反転演算によってアクチュエータ装置６５から出力された制御振動との加算された振動が収集される。
【００４１】
振動センサ６９では、元振動（振動センサ６９で検出された振動のうち、アクチュエータ装置６５から出力された制御振動を差し引いた内装床板７の振動）と、アクチュエータ装置６５から出力された制御振動とが収集され、その収集された振動による検出信号が演算器３３に送られる。一方、適応フィルタ３６からは、そこで生成した制御信号が、アクチュエータ装置６５に与えられると共に、伝達特性が設定された伝達特性同定フィルタ３７を介して演算器３３の演算入力端子にも与えられる。
【００４２】
伝達特性同定フィルタ３７の伝達特性は、アクチュエータ装置６５から振動センサ６９に至る伝達経路の振動伝達特性と同じ特性である。従って、演算器３３では、振動センサ６９からの検出信号と適応フィルタ３６からの制御信号とによって、振動センサ６９で収集された検出振動からアクチュエータ装置６５によって出力された制御振動を減算することで元振動を得ることが行われる。これにより、元振動についてのみ制御演算（位相反転演算）を実行することができ、システムの安定を高めることができる。
【００４３】
演算器３３の演算により得られた元振動の信号は、伝達特性同定フィルタ３５を介して、適応フィルタ係数演算器３４へ入力される。伝達特性同定フィルタ３５の伝達特性は、アクチュエータ装置６５から振動センサ６９に至る伝達経路の振動伝達特性と同じ特性である。この場合、伝達特性同定フィルタ３５を介在させているのは、振動センサ６９により検出された信号が、アクチュエータ装置６５から伝達され評価点に至る経路の振動伝達経路を考慮するようにしているからである。
【００４４】
適応フィルタ係数演算器３４には、伝達特性同定フィルタ３５から信号が与えられると共に、振動センサ６９での検出信号が与えられ、アルゴリズムに基づいて振動センサ６９から与えられた検出信号がゼロになるように適応フィルタ３６の演算係数の調整が行われる。その演算係数に基づき、適応フィルタ３６では振動と干渉を起こさせて打ち消すための制御信号が演算される。
【００４５】
適応フィルタ３６からは、その制御信号がアクチュエータ装置６５へ送られる。そして、アクチュエータ装置６５から出力された制御振動が、評価点において内装床板７を伝達されてきた振動の振幅と同振幅で且つ逆位相となって互いに干渉を起こして打ち消し合う。
【００４６】
次いで、図９及び図１０を参照して、内装床板７の振動低減効果についての試験結果を説明する。図９に示す試験では、床板の防振支持疑似環境において、鉄道車両１の床下機器１２の疑似振動を疑似環境に与え、内装床板７相当板の振動加速度レベルを測定した。図１０に示す試験では、新幹線の実車に図６及び図７に示すアクチュエータ装置１６５（アクティブ制振装置）を取り付け、アクティブ制振制御をオン・オフした状態を比較することにより、その効果を検証した。
【００４７】
図９及び図１０に、この試験結果を示す。図９において、１点鎖線で示す「条件１」は床受け部材５と内装床板７とを機械的に直接接続した（防振装置６を介設させない）ものであり、破線で示す「条件２」は床受け部材５と内装床板７との間にアクチュエータ装置６５のみを介設した（防振ゴム部材６１を介設させない）ものであり、実線で示す「条件３」は床受け部材５と内装床板７との間に防振ゴム部材６１のみを介設した（アクチュエータ装置６５を介設させない）ものであり、２点鎖線で示す「本願」は床受け部材５と内装床板７との間に防振装置６（防振ゴム部材６１及びアクチュエータ装置６５）を介設したものである。
【００４８】
また、図１０において、実線で示す「条件４」はアクティブ制振制御をオフした時のものであり、２点鎖線で示した「本願」はアクティブ制振制御をオンした時のものである。
【００４９】
図９に示す試験では、アクチュエータ装置６５に防振ゴム部材６１が重畳された防振装置６を使用したことで、「本願」の振動加速度レベルが、条件１〜条件３の場合と比較して、大幅に低減された。特に、防振ゴム部材６１のみを使用する「条件３」では、７０Ｈｚ、１２０Ｈｚ、２４０Ｈｚ、３００Ｈｚ付近にピークが形成されると共に、そのピーク値が約８０ｄＢ〜９０ｄＢに達していたのに対し、「本願」では、ピークの出現が解消されると共に、その振動加速度レベルが約６０ｄＢまで低減されており、車室１０内の快適性の向上が実現できたことを理解できる。
【００５０】
また、図１０に示す試験では、「条件４」において、約１２０Ｈｚ付近に床下機器１２の振動が見られると共に、その高調波成分の振動が約２４０Ｈｚ及び３６０Ｈｚ付近に見られ、その振動加速度レベルが約９５ｄＢ〜１００ｄＢに達しているのに対し、「本願」では、アクチュエータ装置６５を使用したことで、これらの振動がいづれも約８０ｄＢ以下の振動加速度レベルまで低減されており、車室１０内の快適性の向上が実現できたことを理解できる。
【００５１】
次いで、図１１及び図１２を参照して、第２実施の形態における鉄道車両１００について説明する。図１１は、床下機器１２の支持構造の部分拡大断面図であり、図１のＶＩ部に対応する。また、図１２は、図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線における床下機器１２の支持構造の断面図である。
【００５２】
第１実施の形態における鉄道車両１では、ブラケット部材１１が横梁３ｂに直接接続される場合を説明したが、第２実施の形態における鉄道車両では、横梁３ｂとブラケット部材１１との間にアクチュエータ装置６５が介設されている。なお、上記した第１実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００５３】
図１１及び図１２に示すように、第２実施の形態における鉄道車両１００では、第１実施の形態の場合と同様に、吊下溝３ｂ１にボルト部材１８ａの頭部が挿入されており、このボルト部材１８ａの軸部は、吊下溝３ｂ１の下方に形成された開口から垂下されている。そして、吊下溝３ｂ１の下方には、アクチュエータ装置６５が配設されると共に、そのアクチュエータ装置６５の下方には、ブラケット部材１１が配設されている。
【００５４】
即ち、アクチュエータ装置６５は、図１１及び図１２に示すように、横梁３ｂ（吊下溝３ｂ１）の下面とブラケット部材１１の上面との間に介設され、これら横梁３ｂとブラケット部材１１との間においてボルト部材１８ａ及びナット部材１８ｂによって締結固定されている。なお、アクチュエータ装置６５は、上述した第１実施の形態における防振装置６のアクチュエータ装置６５と同一の構成であるので、同一の符号を付してその説明は省略する。
【００５５】
なお、振動センサ６９（図８参照）は、横梁３ｂの下面側（図１１及び図１２下側）において、ブラケット部材１１と横梁３ｂとの締結固定部の近傍（本実施の形態では、ボルト部材１８ａを中心とする半径１０ｃｍの領域内）に配設されている。また、アクチュエータ装置６５の制御方法については、第１実施の形態の場合と同様であるので、その説明は省略する。
【００５６】
このように構成された第２実施の形態における鉄道車両１００によれば、台車や床下機器１２から発生した振動に対し、その振動と逆位相となるようにアクチュエータ装置６５の加振力を発生させて振動を打ち消すことで、台車や床下機器１２から横梁３ｂを介して内装床板７へ伝達される振動を低減して、車室１０内の快適性の向上を図ることができる。
【００５７】
次いで、図１３を参照して、第３実施の形態における鉄道車両について説明する。図１３は、アクティブ制振装置２３０のブロック図である。
【００５８】
第１実施の形態では、アクティブ制御装置３０をフィードバック方式で構成する場合を説明したが、第３実施の形態におけるアクティブ制御装置２３０はフィードフォワード方式（予測演算方式）により構成されている。なお、上記した第１実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００５９】
図１３に示すように、フィードフォワード型のアクティブ制御装置２３０は、上記したフィードバック型のアクティブ制御装置３０にはない、振動源（例えば、床下機器１２など）に設置された振動センサ２６９を備え、その振動センサ２６９が伝達特性同定フィルタ３５と適応フィルタ３６とに接続されている。
【００６０】
一方、評価位置（本実施の形態では、アクチュエータ装置６５の近傍であって、内装床板７の下面）に設置された振動センサ６９には、適応フィルタ係数演算器３４が接続され、その適応フィルタ係数演算器３４には、伝達特性同定フィルタ３５が接続されている。適応フィルタ係数演算器３４は、アルゴリズムに基づいて振動センサ６９からの検出信号がゼロになるように演算係数を演算するものであり、その演算結果を、アクチュエータ装置６５を駆動させる適応フィルタ３６に反映させる。適応フィルタ３６は、アクチュエータ装置６５に接続され、制御信号を送るように構成されている。
【００６１】
このように構成されたアクティブ制御装置２３０によれば、振動センサ２６９で検出した振動の打ち消しを行う位置での振動を予測し、その振動と同振幅・逆位相となる振動を演算してアクチュエータ装置６５から制御振動を出力し、振動センサ６９で収集した振動からその残差成分（打ち消しきれなかった振動）を演算して、振動センサ６９位置での振動が最小となるように適応制御による予測演算が行われる。
【００６２】
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら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内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【００６３】
例えば、上記各実施の形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。
【００６４】
上記第１実施の形態では、アクチュエータ装置６５に防振ゴム部材６１を重畳させて防振装置６を構成する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、防振ゴム部材６１を省略して構成することは当然可能である。即ち、床受け部材５と内装床板７との間にアクチュエータ装置６５のみを介設する（防振ゴム部材６１を介設させない）構成としても良い。
【００６５】
上記各実施の形態では、防振ゴム部材６１がアクチュエータ装置６５よりも上方（内装床板７側）に配置される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、逆の配置（即ち、アクチュエータ装置６５が内装床板７側に位置し、防振ゴム部材６１が床受け部材１０５側に位置する配置）とすることは当然可能である。
【００６６】
上記各実施の形態では、アクチュエータ装置６５を構成するピエゾ素子が、円形の外形を有する円環状に構成される場合を説明したが、必ずしもこの形状に限られるものではなく、他の形状とすることは当然可能である。他の形状としては、例えば、正方形や長方形の外形が例示される。
【００６７】
上記各実施の形態では、１の鉄道車両に対して、内装床板７側と横梁３ｂ側との２箇所にアクチュエータ装置６５を設ける場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、いずれか一方のみにアクチュエータ装置６５を設けるようにしても良い。
【００６８】
上記各実施の形態では、複数枚からなる内装床板７の内の各内装床板７ａ，７ｂ，・・・が、合計１２個の防振装置６を介して支持される場合を説明したが（図５参照）、防振装置６の個数は必ずしもこれに限られるものではなく、他の個数（１１個以下又は１３個以上）とすることは当然可能である。かかる個数は、床下機器１２や腰掛け９の配置などに応じて、内装床板７ａ，７ｂ，・・・毎に適宜変更することができる。
【００６９】
また、この場合、各内装床板７ａ，７ｂ，・・・を支持する防振装置６が全て（例えば１２個全て）防振ゴム部材６１とアクチュエータ装置６５とから構成されている必要は必ずしもなく、例えば１２個のうちの一部の防振装置６が防振ゴム部材６１とアクチュエータ装置６５とから構成され、残りが防振ゴム部材６１のみ又はアクチュエータ装置６５のみから構成されていることは当然可能である。
【００７０】
上記各実施の形態では、１のアクチュエータ装置６５に対して１の振動センサ６９が対応付けられている場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、２以上のアクチュエータ装置６５に対して１の振動センサ６９を対応付けても良い。即ち、１の振動センサ６９の検出振動に基づいて、２以上のアクチュエータ装置６５を制御するように構成しても良い。振動センサ２６９についても同様である。
【００７１】
上記第３実施の形態では、フィードフォワード側において、振動センサ２６９を設置する振動源として床下機器１２を例に説明したが、これは一例であり、他の位置（他の機器等）に振動センサ２６９を設置することは当然可能である。同様に、フィードバック型又はフィードフォワード型のいずれにおいても、振動センサ６９を設置する評価位置を上記説明とは異なる他の位置とすることは当然可能である。
【００７２】
上記各実施の形態では、防振ゴム部材６１の下金具６４の下面と、アクチュエータ装置６５の上絶縁板６７の上面とがそれぞれ平坦面として構成される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、他の形状で構成することは当然可能である。
【００７３】
例えば、下金具６４の下面又は上絶縁板６７の上面のいずれか一方に凸部を設けると共にその凸部と嵌合する凹部を他方に設けるように構成しても良い。あるいは、下金具６４又は上絶縁板６７の一方の周縁部に壁部を立設させ、この壁部の内周側に他方の周縁部（外周側）が嵌合するように構成しても良い。これにより、接着手段による接着固定だけでなく、嵌合による固定力も利用して、横方向への位置ずれを防止することができるので、防振ゴム部材６１とアクチュエータ装置６５とを強固に固定して、信頼性の向上を図ることができる。
【００７４】
上記各実施の形態では、下金具６４と上絶縁板６７とを接着手段により接着固定する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、下金具６４を省略して、上絶縁板６７を防振基体６２に接着手段により接着固定しても良く、あるいは、上絶縁板６７を省略して、下金具６４をアクチュエータ部６６に接着固定しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】第１実施の形態における鉄道車両の床構造を部分的に示した部分拡大断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線における床構造の断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における床構造の断面図である。
【図４】アクチュエータ部の斜視図である。
【図５】内装床板の上面図である。
【図６】図１のＶＩ部を拡大して示した床下機器の支持構造の部分拡大断面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線における床下機器の支持構造の断面図である。
【図８】アクティブ制振装置のブロック図である。
【図９】内装床板の振動加速度レベルを測定した結果を示すグラフである。
【図１０】内装床板の振動加速度レベルを測定した結果を示すグラフである。
【図１１】第２実施の形態における床下機器の支持構造の部分拡大断面図である。
【図１２】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線における床下機器の支持構造の断面図である。
【図１３】第３実施の形態におけるアクティブ制振装置のブロック図である。
【符号の説明】
【００７６】
１，１００        鉄道車両
３                台枠
３ａ              側梁
３ｂ              横梁
４                構造床
５                床受け部材
６                防振装置（アクティブ制振装置の一部）
６１              防振ゴム部材（防振装置の一部）
６２              防振基体
６３              上金具（取付部材の一方又は他方）
６４              下金具（取付部材の他方又は一方）
６５，１６５      アクチュエータ装置（防振装置の一部）
６６              アクチュエータ部（アクチュエータ装置の一部）
６７              上絶縁板（固定部材）
６８              下絶縁板（固定部材）
７                内装床板
８ａ，１８ａ      ボルト部材
１２              床下機器
３０，２３０      アクティブ制振装置
６９，２６９      振動センサ（センサ装置）
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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