(57)【要約】【課題】目的地までの時間をより短縮するために車体の振子角度を大きくして乗客の乗り心地を現状のままとしても走行の安全性を低下させずに、レールの曲線部での鉄道車両の走行速度を向上することができる鉄道車両を提供すること。【解決手段】車体を傾斜させる振子装置と、車体の重心を移動させる重心移動装置と、車体の振子と重心移動を制御する制御装置と、を備えていることを特徴とする。【選択図】  図３
2005289170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体を傾斜させる振子装置と、
車体の重心を移動させる重心移動装置と、
車体の振子と重心移動を制御する制御装置と、を備えていることを特徴とする鉄道車両。
【請求項２】
前記請求項１に記載の前記鉄道車両において、
前記振子装置と前記重心移動装置とは、
両端部に液体または気体を導入出可能な復動式の液空圧シリンダを有し、伸縮によって車体を傾斜させる復動式の液空圧シリンダと、
両端部に液体または気体を導入出可能な復動式の液空圧シリンダを有し、伸縮によって車体の重心を移動させる復動式の液空圧シリンダと、
液空圧制御弁と、液空圧経路と、液空圧ポンプと、収容タンクとからなる液空圧回路を備えていることを特徴とする鉄道車両。
【請求項３】
前記請求項１に記載の前記鉄道車両において、
前記振子装置は、両端部に液体または気体を導入出可能な復動式の液空圧シリンダを有し、伸縮によって車体を傾斜させる復動式の液空圧シリンダと、
液空圧制御弁と、液空圧経路と、液空圧ポンプとからなる液空圧回路を備え、
前記重心移動装置は、電動モータによって車体の重心を移動させる電気動力装置を備えていることを特徴とする鉄道車両。
【請求項４】
前記請求項２に記載の前記鉄道車両において、
一基の前記液空圧制御弁は、前記振子装置の前記液空圧シリンダと液空圧経路を介して接続し、
一基の前記液空圧制御弁は、前記重心移動装置の前記液空圧シリンダと液空圧経路を介して接続し、
前記制御装置は、一方の液空圧制御弁が一方の前記液空圧シリンダを伸縮させると同時に、他方の液空圧制御弁が他方の前記液空圧シリンダを一方の前記液空圧シリンダが伸縮する動作と反対の動作に伸縮させる、ことを特徴とする鉄道車両。
【請求項５】
前記請求項２に記載の前記鉄道車両において、
一基の前記液空圧制御弁は、前記振子装置の前記液空圧シリンダ及び前記重心移動装置の前記液空圧シリンダとそれぞれの液空圧経路を介してそれぞれに接続して前記振子装置の前記液空圧シリンダと前記重心移動装置の前記液空圧シリンダとを制御し、
前記液空圧経路は、一方の前記液空圧シリンダを伸縮させると同時に他方の前記液空圧シリンダを一方の前記液空圧シリンダが伸縮する動作と反対の動作に伸縮させる、ことを特徴とする鉄道車両。
【請求項６】
前記請求項２に記載の前記鉄道車両において、
一基の前記液空圧制御弁は、一方の前記液空圧シリンダと液空圧経路を介して接続し、
一方の前記液空圧シリンダは、他方の前記液空圧シリンダと液空圧経路を介して接続し、
前記液空圧経路は、一方の前記液空圧シリンダを伸縮させると同時に他方の前記液空圧シリンダを一方の前記液空圧シリンダが伸縮する動作と反対の動作に伸縮させることを特徴とする鉄道車両。
【請求項７】
前記請求項２から請求項６のいずれか一項に記載の前記鉄道車両において、
前記液空圧制御弁は、電気−液空圧制御弁であり、
高圧の液空圧を収容するアキュムレータと、
前記液空圧シリンダに液体または気体を圧送する液空圧ポンプと、
前記液空圧シリンダの両端部の間で液体または気体の流量を制御する制御装置と、を備えていることを特徴とする鉄道車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両に係り、特に振子装置及び重心移動装置を備えた鉄道車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道の分野では、目的地までの時間短縮、客の乗り心地の向上、運転にかかるエネルギーの省力化の面から平均速度を向上させつつ、一定の速度の維持を図る努力をなされている。このときに、鉄道車両がレールの曲線部を走行する時には、レールの曲線部の外側に遠心力が発生するため、この遠心力を打ち消すために内外軌道に高低差を設けて軌道にカントと呼ばれる傾斜を付けている。
【０００３】
しかし、カントを付けすぎる、つまりカント量が大きすぎると、鉄道車両がレールの曲線部での停車時に鉄道車両の傾きが急となりすぎて乗客の降車時や待機時などに支障をきたすことや、レールの曲線部での走行時に乗客の乗り心地が悪くなることなどの問題点から、最大のカント量は、おのずと決定されてしまうこととなる。
【０００４】
従って、カントだけでは補いきれない遠心力を打ち消すために鉄道車両にはコロ及び半円状の振子梁による振子を利用した振子装置が設けられており、この振子装置には、原理が簡単で遠心力によって鉄道車両の車体を自然に傾斜させる自然振子装置、鉄道車両の車体の振子機構を油圧や空気圧シリンダなどで強制的に傾斜させて制御する強制式振子装置がある。
【０００５】
鉄道車両の振子装置の制御の応答性や制御性の向上または乗客の乗り心地を向上させるため、例えば、特許文献１に示すように、シリンダ本体に制御弁を取り付けて、一緒に振子梁内に収めるようにした振子装置や、特許文献２に示すように、振子梁を省略して油圧制御による振子装置などが提案されている。
【０００６】
また、これら振子装置とそれを制御する制御装置との車体の振子の傾斜角度の制御が提案され、実用化されている。例えば、特許文献３に示すように、制御装置において各鉄道車両にレールの曲線部のデータと演算された走行時の距離との相互のデータを照合しながら、通過するレールの曲線部を予測し、その予測に応じてもっとも良好な振子の傾斜角度に傾斜させるように空気圧シリンダなどによって振子装置を制御することが提案されている。これによって、目的地までの時間短縮を目指してレールの曲線部の走行速度の向上が図られるとともに乗客の乗り心地のよさを維持されるようになっている。
【０００７】
従って、目的地までの時間の短縮を目指して、鉄道車両の走行速度の向上を図るために、レールの曲線部で鉄道車両に発生するカントで補いきれない遠心力を打ち消すための、振子装置の開発とこの制御装置の最適化が図られてきている。
【特許文献１】特開昭６１−１０８０５３号公報
【特許文献２】特開平０６−２７８６０４号公報
【特許文献３】特開平０８−２６８２７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来技術の振子装置を備えた鉄道車両において、レールの曲線部での鉄道車両の走行速度をより向上させることによって、レールの曲線部のカントと振子装置で打ち消すことができない遠心力が直接乗客にかかることなどにより、乗客の乗り心地を悪くしてしまう問題がある。これに対しては、振子角度を大きくすればよいが、左右方向への重心の移動量が大きくなり、曲線部の外軌では横圧が大きくなるとともに内軌では輪重が小さくなるため、走行の安全性が低下するという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、目的地までの時間をより短縮するために車体の振子角度を大きくして乗客の乗り心地を現状のままとしても走行の安全性を低下させずに、レールの曲線部での鉄道車両の走行速度を向上することができる鉄道車両を提供すること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の問題を解決するためには、鉄道車両において、車体を傾斜させる振子装置と、車体の重心を移動させる重心移動装置と、車体の振子と重心移動を制御する制御装置と、を備えていることを特徴とする。
【００１１】
この請求項１に記載の発明によれば、前記重心移動装置を備えることによって、車体の重心をレールの曲線部の内側に移動して重心位置の左右方向の移動量を減らすことができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の前記鉄道車両において、前記振子装置と前記重心移動装置とは、両端部に液体または気体を導入出可能な復動式の液空圧シリンダを有し、伸縮によって車体を傾斜させる復動式の液空圧シリンダと、両端部に液体または気体を導入出可能な復動式の液空圧シリンダを有し、伸縮によって車体の重心を移動させる復動式の液空圧シリンダと、液空圧制御弁と、液空圧経路と、液空圧ポンプと、収容タンクとからなる液空圧回路を備えていることを特徴とする。
【００１３】
この請求項２に記載の発明によれば、前記振子装置及び前記重心移動装置を、液空圧装置にすることによって、簡単で一体的に車体の振子と重心移動との制御をすることができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、前記請求項１に記載の前記鉄道車両において、前記振子装置は、両端部に液体または気体を導入出可能な復動式の液空圧シリンダを有し、伸縮によって車体を傾斜させる復動式の液空圧シリンダと、液空圧制御弁と、液空圧経路と、液空圧ポンプとからなる液空圧回路を備え、前記重心移動装置は、電動モータによって車体の重心を移動させる電気動力装置と、を備えていることを特徴とする。
【００１５】
この請求項３に記載の発明によれば、前記重心移動装置及び前記振子装置をそれぞれ別の液空圧装置と電気動力装置にすることによって、独立して双方の影響を受けずに、車体の振子と重心移動の制御をすることができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、前記請求項２に記載の前記鉄道車両において、一基の前記液空圧制御弁は、前記振子装置の前記液空圧シリンダと液空圧経路を介して接続し、一基の前記液空圧制御弁は、前記重心移動装置の前記液空圧シリンダと液空圧経路を介して接続し、制御装置は、一方の液空圧制御弁が一方の前記液空圧シリンダを伸縮させると同時に、他方の液空圧制御弁が他方の前記液空圧シリンダを一方の前記液空圧シリンダが伸縮する動作と反対の動作に伸縮させる、ことを特徴とする。
【００１７】
この請求項４に記載の発明によれば、前記振子装置と前記重心移動装置を一体の液空圧経路にし、それぞれの前記液空圧シリンダを二基の前記液空圧制御弁で制御することによって、重心移動と振子の制御を独立させて振子と重心移動の双方をすばやく制御しながら、双方のバランスを精度よく良好に調節することができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、前記請求項２に記載の前記鉄道車両において、一基の前記液空圧制御弁は、前記振子装置の前記液空圧シリンダ及び前記重心移動装置の前記液空圧シリンダとそれぞれの液空圧経路を介してそれぞれに接続し、前記振子装置の前記液空圧シリンダと前記重心移動装置の前記液空圧シリンダとを制御し、前記液空圧経路は、一方の前記液空圧シリンダを伸縮させると同時に他方の前記液空圧シリンダを一方の前記液空圧シリンダが伸縮する動作と反対の動作に伸縮させる、ことを特徴とする。
【００１９】
この請求項５に記載の発明によれば、前記振子装置の前記液空圧シリンダ及び前記重心移動装置の前記液空圧シリンダの双方を一基の前記液空圧制御弁で制御することによって、前記振子装置及び前記重心移動装置の液空圧回路の簡略化を図るとともに振子と重心移動との双方をすばやく制御し、双方のバランスを調節することができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、前記請求項２に記載の前記鉄道車両において、一基の前記液空圧制御弁は、一方の前記液空圧シリンダと液空圧経路を介して接続し、一方の前記液空圧シリンダは、他方の前記液空圧シリンダと液空圧経路を介して接続し、前記液空圧経路は、一方の前記液空圧シリンダを伸縮させると同時に他方の前記液空圧シリンダを一方の前記液空圧シリンダが伸縮する動作と反対の動作に伸縮させることを特徴とする。
【００２１】
この請求項６に記載の発明によれば、前記振子装置及び前記重心移動装置の一方の前記液空圧シリンダを一基の前記油空圧制御弁で制御し、前記液空圧制御弁に接続された一方の前記液空圧シリンダを介して他方の前記液空圧シリンダも制御することによって、前記振子装置及び前記重心移動装置の液空圧回路の簡略化を図るとともに振子と重心移動との双方のバランスの調節をすることができる。
【００２２】
請求項７に記載の発明は、前記請求項２から請求項６のいずれか一項に記載の前記鉄道車両において、前記液空圧制御弁は、電気−油圧制御弁であり、高圧の液空圧を収容するアキュムレータと液空圧回路を介して前記液空圧シリンダに液体または気体を圧送する液空圧ポンプと、前記液空圧シリンダの両端部の間で液体または気体の流量を制御する制御装置と、を備えていることを特徴とする。
【００２３】
この請求項７に記載の発明によれば、電気−液空圧制御弁によって、前記振子装置の前記液空圧シリンダまたは前記重心移動装置の前記液空圧シリンダを精度よく制御することができることにより、振子と重心移動の双方をすばやく制御しながら、双方のバランスを精度よく良好に調節することができる。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１に記載の発明によれば、前記重心移動装置を備え、車体の重心を左右に移動させることによって発生する遠心力による外軌側では横圧が軽減されるとともに内軌側では輪重抜けが軽減され、車体の振子中心の高さを低くせずに振子を利用することができるので、乗客の乗り心地を現状よりも悪くすることなく、また走行の安全性も低下させることなく、目的地までの時間を短縮するためにレールの曲線部での鉄道車両の走行速度を向上させることができるという効果を奏する。
【００２５】
請求項２に記載の発明によれば、前記振子装置と前記重心移動装置とを、一体的に液空圧回路にし、車体を安定的に容易に振子と重心移動を調節することができるので、振子の傾斜角度を増やして乗客の乗り心地を現状よりも悪くすることなく、目的地までの時間を短縮するためにレールの曲線部での鉄道車両の走行速度を向上させることができるという効果を奏する。
【００２６】
この請求項３に記載の発明によれば、前記振子装置の液空圧回路と独立させて、前記重心移動装置を電動駆動装置にし、振子と重心移動を独立して制御することによって、車体を安定的に容易に振子と重心移動を調節することができるので、振子の傾斜角度を増やして乗客の乗り心地を現状よりも悪くすることなく、目的地までの時間を短縮するためにレールの曲線部での鉄道車両の走行速度を向上させることができるという効果を奏する。
【００２７】
請求項４に記載の発明によれば、前記振子装置と前記重心移動装置のそれぞれの液空圧シリンダをそれぞれの液空圧制御弁で制御できるので、最も良好に振子と重心移動を調節することができ、振子の傾斜角度を増やして乗客の乗り心地を現状よりも悪くすることなく、目的地までの時間を短縮するためにレールの曲線部での鉄道車両の走行速度を向上させることができるという効果を奏する。
【００２８】
請求項５に記載の発明によれば、前記振子装置と前記重心移動装置のそれぞれの液空圧シリンダを一つの液空圧制御弁で制御できるので、簡便に振子と重心移動を調節することができ、振子の傾斜角度を増やして乗客の乗り心地を現状よりも悪くすることなく、目的地までの時間を短縮するためにレールの曲線部での鉄道車両の走行速度を向上させることができるという効果を奏する。
【００２９】
請求項６に記載の発明によれば、前記振子装置と前記重心移動装置のそれぞれの液空圧シリンダを一つの液空圧制御弁で制御できるので、簡便に振子と重心移動を調節することができ、振子の傾斜角度を増やして乗客の乗り心地を現状よりも悪くすることなく、目的地までの時間を短縮するためにレールの曲線部での鉄道車両の走行速度を向上させることができるという効果を奏する。
【００３０】
請求項７に記載の発明によれば、電気−油圧制御弁を用いることによって、前記振子装置及び前記重心移動装置のそれぞれの液空圧シリンダを精度よく制御できるので、良好に振子と重心移動を調節することができ、振子の傾斜角度を増やして乗客の乗り心地を現状よりも悪くすることなく、目的地までの時間を短縮するためにレールの曲線部での鉄道車両の走行速度を向上させることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明に係る鉄道車両の実施形態について図１から図４を参照して説明する。ただし、発明は図示例に限定されない。
【００３２】
＜第１の実施の形態＞
図１及び図２は、鉄道車両１を示す縦断面図である。この図１に示すように、振子式の鉄道車両１には、レール上を走行するとともに車体２を支持する重心移動台車枠８が配設されている。
【００３３】
この重心移動台車枠８には、レール上を走行するための複数の車輪１１，・・・が配設されており、左右の車輪１１，１１は車軸１０によって連結されている。これらの車輪１１，１１の上部には、軸ばね９，９が配設されており、軸ばね９，９は、車軸１０の振動を緩和した状態で重心移動台車枠８を支持している。
【００３４】
この重心移動台車枠８の上方には、重心移動ころ装置７，７が配設されており、これらの重心移動ころ装置７，７の上部には、振子台車枠６が載置されている。振子台車枠６の上部には、振子ころ装置５，５が配設されており、これら振子ころ装置５，５の上部には、略半円状の振子梁４が曲面部を下方に向けて載置されている。この振子梁４の上面には、車両２を支持するとともに振子梁４の振動を緩和するまくらばね３，３が配設されている。
【００３５】
振子台車枠６と振子梁４との間には、振子装置１２の油圧シリンダ１３が連結され、配設されている。この油圧シリンダ１３は、筒状のシリンダ本体１４、ロッド１５、ピストン１６、連結部材１７から構成されている。油圧シリンダ１３のロッド１５の先端部は、シリンダ本体１４の軸方向に延在されてシリンダ本体１４の側面２２から突出されて、振子台車枠６と連結されている。また、このロッド１５の基端部は、このシリンダ本体１４の内部に導入出される作動油によってシリンダ本体１４の内部に沿って摺動するために配設されているピストン１６に固定されている。一方、シリンダ本体１４の側面２１は、連結部材１７を介して振子梁４と連結されている。
【００３６】
振子台車枠６と重心移動台車枠８との間には、重心移動装置２５の油圧シリンダ２６が連結され、配設されている。この油圧シリンダ２６は、筒状のシリンダ本体２７、ロッド２８、ピストン２９、連結部材３０から構成されている。油圧シリンダ２６のロッド２８の先端部は、シリンダ本体２７の軸方向に延在されてシリンダ本体２７の側面３５から突出されて、重心移動台車枠８に連結されている。また、このロッド２８の基端部は、このシリンダ本体２７の内部に導入出される作動油によってシリンダ本体２７の内部に沿って摺動するために配設されているピストン２９に固定されている。一方、シリンダ本体２７の側面３４は、連結部材３０を介して振子台車枠６と連結されている。
【００３７】
図３は鉄道車両１の油圧回路３８の概略図である。図３に示すように、車体を傾斜させる振子装置１２と車体の重心を移動させる重心移動装置２５とは、油圧回路３８を構成し、この油圧回路３８には、振子装置１２の油圧シリンダ１３及び油圧制御弁１８、重心移動装置２５の油圧シリンダ２６及び油圧制御弁３１、ポンプ３６、作動油を収容する油タンク３７、これらをつなぐ各油圧経路から構成されている。
【００３８】
油圧シリンダ１３の両端部には、油圧制御弁１８によって油圧経路２０及び油圧経路１９を経由してシリンダ本体１３の内部に作動油が導入出される出入口が備えられている。この油圧シリンダ１３の側面２１方向の出入口には、油圧経路１９が接続されており、側面２２方向の出入口には、油圧経路２０が接続されている。
【００３９】
油圧シリンダ２６の両端部には、作動油が油圧制御弁３１によって油圧経路３２及び油圧経路３３を経由してシリンダ本体２７の内部に導入出される出入口がそれぞれ備えられている。この油圧シリンダ２６の側面３４方向の出入口には、油圧経路３２が接続されており、側面３５方向の出入口には、油圧経路３３が接続されている。
【００４０】
油圧回路３８には、油圧シリンダ１３の容量と油圧シリンダ２６の容量とのそれぞれの容量を変えた油圧シリンダが配設されてもよい。これによって、振子装置１２の振子梁４の振子及び重心移動装置２５の重心移動台車枠８の左右の重心移動の調節により車体の傾斜を調節することができる。
【００４１】
油圧回路３８の復動シリンダの油圧シリンダには、片ロッドシリンダが配設されている。この他、両ロッドシリンダ、テレスコープ形シリンダ、多位置形シリンダが挙げられる。また、作動油出入口が一つの単動シリンダでもよく、この場合、単動シリンダは、例えば、油圧によって伸ばさせたり、車体の自重または電動モータなどの駆動による外力によって縮めさせたりする。
【００４２】
油圧回路３８の油圧制御弁１８及び油圧制御弁３１には、３ポート切換弁または４ポート切換弁が配設されている。これら切換弁は、制御装置４０によって制御されて、油圧シリンダ１３などの内部への作動油の導入出の調節を行っている。
【００４３】
油圧ポンプ３６は、それぞれの油圧シリンダ１３及び油圧シリンダ２６に作動油を油圧経路によって圧送させることのできるポンプを配設する。種類として歯車ポンプ、ベーンポンプ、ネジポンプ、アキシアルピストンポンプ、ラジカルピストンポンプ、レシプロピストンポンプなどが挙げられる。
【００４４】
作動油は、圧縮性が小さく反応速度や周波数即応特性に優れた特性を有している液体であればよく、油の他に、例えば水とグリコールとの混合液が挙げられる。
【００４５】
油圧回路３８には、油圧回路内に混入する固形粒子を良好に除くためにフィルタが配置されてもよい。このフィルタは、ろ材として、ろ紙、金網、巻線、焼結金属などが用いられるが、油圧経路に混入または発生した塵埃、磨耗粉などの固形粒子などを除き、油圧システムに故障を生じさせないものであれば、良い。
【００４６】
振子ころ装置５は、コロ式を例示しているが、車体２を傾斜させることができる装置であればよく、例えば、特許文献２で示すような車体支持用の振子梁を省力することができる油圧式などでもよい。
【００４７】
図４に示すように、振子装置及び重心移動装置の車体の振子の傾斜角度を制御する機構は、振子装置１２と重心移動装置２５と目標値演算装置４１と制御装置４０とから構成されている。制御装置４０は、振子装置１２、重心移動装置２５、目標値演算装置４１に接続されており、目標値演算装置４１は、所定時間経過後に鉄道車両１が走行するべき未走行区間のレールの状況をデータベースから取得し、振子の傾斜角度の目標値を事前に決定するように予め入力されているように構成されている。制御装置４０は、目標値演算装置４１より得られた各種データに基づいた車体の左右の重心移動と車体の振子の傾斜角度に調節するために、振子装置１２の油圧制御弁１８及び重心移動装置２５の油圧制御弁３１の作動油の切換弁（図示せず）及び油圧ポンプ３６の動作を制御するように構成されている。
【００４８】
以下に、本発明に係わる鉄道車両１の本実施形態の作用について説明する。
【００４９】
鉄道車両１が未走行線路の形状の基づいて目標値演算装置４１から決定された振子の傾斜角の目標値を制御装置４０に伝え、制御装置４０は、決定された最適な振子の傾斜角度から、重心移動装置２５による車体の左右の重心位置の移動距離及び振子装置１４による車体の振子の傾斜角度を算出する。算出されたデータに基づき制御装置４０は、油圧ポンプ３６を動作させて作動油を各油圧経路に圧送させる。制御装置４０は、油圧制御弁３１の切換弁を制御することによって、油圧経路３２または油圧経路３３からシリンダ本体２７の内部に作動油を導入させ、ピストン２９を復動させて油圧シリンダ１３を伸縮させ、他方の油圧経路から作動油を導出させる。これによって、目標値の車体の重心移動の位置となるように振子台車枠６及び重心移動台車枠８を左右に距離Ｌ移動させる。一方で制御装置４０は、車体の重心位置の移動を調節すると同時に、油圧制御弁１８の切換弁を制御することによって、油圧経路１９または２０からシリンダ本体１４の内部に作動油を導入させ、ピストン１６を復動させて油圧シリンダ２６を伸縮させ、他方から作動油を導出する。これによって、目標値の車体の振子の傾斜角度になるように振子梁４及び振子台車枠６を振子移動させる。導出された作動油は、収容タンク３７に収容される。従って、鉄道車両１は、算出された目標値の重心移動の位置と振子の傾斜角度に調節される。
【００５０】
以上のことにより、鉄道車両１は、重心移動装置２５を備えることによって、左右の重心移動による遠心力による外軌の横圧と内軌の輪重抜けの軽減が図れ、レールの曲線部の走行時の乗客の乗り心地を維持しつつ、走行速度を向上させることができ、目的地への時間短縮をすることができる。
【００５１】
なお、油圧回路３８の圧力を一定に保つため、ばね力によるリリーフ弁を油圧経路に配設しても良い。また、作動油の流量を制御するため、制御装置４０によって制御される可変絞りの流量制御弁を油圧回路３８に配設しても良い。特に、流量制御弁は、より良好に油圧シリンダを摺動するために油圧経路１９，２０などの中間に配設することが好ましい。
【００５２】
また、油圧経路３８は、急速な始動やプレス間欠作動の場合において圧力エネルギーの蓄積をして油圧ポンプの小型化やバルブ急閉時のサージや脈動の吸収をするために、アキュムレータを追加しても良い。アキュムレータの種類は、ばね式、錘式、気圧式などが挙げられる。
【００５３】
また、本実施形態では、油圧回路３８としているが、図３に示す経路において、空圧で制御できる空圧シリンダ、空圧切換装置、及び空圧回路から構成される重心移動装置を配設してもよい。また、油圧ポンプ３６及び収容タンク３７に代えて、ベーン式、ネジ式、またはピストン式などの圧縮機とその圧縮した気体の収容タンクが配設される。
【００５４】
＜第二の実施の形態＞
本発明の第二の実施形態について図５を参照して説明する。第一の実施の形態と異なる構成、作用、効果について説明する。なお、前述の第一の実施形態の油圧回路３８から油圧制御弁１８を除いて変更した油圧回路である。
【００５５】
図５に示すように、第二の実施形態は、振子装置１２及び重心移動装置２５には、油圧回路４２が配設されている。この油圧回路４２には、油圧シリンダ４３の両端部には、油圧制御弁３１に接続される油圧経路３２及び油圧経路３３の他に新たに油圧シリンダ１３と接続される油圧経路４８及び油圧経路４９が配設されている。この油圧経路４９は、作動油が油圧シリンダ４３の側面５１方向の導入出される出入口と作動油が油圧シリンダ１３の側面２１方向の導入出される出入口とに配設されている。また、この油圧経路４８は、作動油が油圧シリンダ４３の側面５０方向の導入出される出入口と作動油が油圧シリンダ１３の側面２２方向の導入出される出入口とに配設されている。導出した作動油は、油圧経路を通して収容タンク３７に収容される。
【００５６】
制御装置５１（図示せず）は、目標値演算装置４１より得られた各種データに基づいた車体の重心位置の左右の移動と車体の振子の傾斜角度に調節するために、振子装置１２及び重心移動装置２５の油圧制御弁３１の作動油の切換弁（図示せず）及び油圧ポンプ３６を制御するように構成されている。
【００５７】
次に、本実施形態の振子装置１２及び重心移動装置２５の油圧経路４２を備える鉄道車両５２の作用について図１、図２、及び図５を参照して説明する。
【００５８】
本発明の実施形態１と同様に算出されたデータに基づき制御装置５１は、油圧ポンプ３６を動作させて作動油を各油圧経路に圧送させる。制御装置５１は、油圧制御弁３１の切換弁を制御することによって、油圧経路３２または油圧経路３３からシリンダ本体４４の内部に作動油を導入させ、ピストン４６を復動させて油圧シリンダ４３を伸縮させる。これによって、目標値の車体の重心移動の位置となるように振子台車枠６及び重心移動台車枠８を左右に移動させる。ピストン４６が伸縮されることによって導出する作動油が、油圧経路４８または油圧経路４９を経由してシリンダ本体１４の内部に作動油を導入させ、ピストン１６を復動させて油圧シリンダ１３を伸縮させる。これによって、目標値の車体の振子の傾斜角度になるように振子梁４及び振子台車枠６を振子移動させる。導出された作動油は、収容タンク３７に収容される。これによって、鉄道車両５２は、振子装置１２及び重心移動装置２５により算出された目標値の重心移動の位置と振子の傾斜角度に調節される。
【００５９】
＜第三の実施の形態＞
本発明の第三の実施形態について図１から図４、及び図６を参照して説明する。第一の実施の形態と異なる構成、作用、効果について説明する。なお、前述の第一の実施形態の油圧回路３８から油圧制御弁１８を除いて変更した油圧回路である。
【００６０】
図６に示すように、第三の実施形態は、振子装置１２及び重心移動装置２５には、油圧回路５５が配設されている。油圧回路５５の油圧制御弁５６の両端部には、油圧シリンダ１３に接続される油圧経路１９及び油圧経路２０の他に、油圧シリンダ２６に接続されている油圧経路５７及び油圧経路５８が接続されている。この油圧経路５７及び油圧経路５８は、油圧シリンダ１３のピストン１６の復動の動作と油圧シリンダ２６のピストン２９の復動の動作とが、反対に復動するように油圧制御弁５６に接続されている。
【００６１】
制御装置５９（図示せず）は、目標値演算装置９より得られた各種データに基づいた車体の左右の重心移動と車体の振子の傾斜角度に調節するために、振子装置１２及び重心移動装置２５の油圧制御弁５６の作動油の切換弁（図示せず）及び油圧ポンプ３６を制御するように構成されている。
【００６２】
次に、本実施形態の振子装置１２及び重心移動装置２５の油圧回路５５を備える鉄道車両６０の作用について説明する。
【００６３】
本発明の第一の実施形態と同様に算出されたデータに基づき制御装置５９は、油圧ポンプ３６を動作させて作動油を各油圧経路に圧送させる。制御装置５９は、油圧制御弁５６の切換弁を制御することによって、油圧経路１９からシリンダ本体１３の内部に作動油が導入され、ピストン１６を復動させて油圧シリンダ１３を伸ばさせると同時に、油圧経路５７からシリンダ本体２７の内部に作動油が導入され、ピストン２９を復動させて油圧シリンダを縮めさせる。または、油圧経路２０からシリンダ本体１２の内部に作動油が導入され、ピストン１６を復動させて油圧シリンダ１３を縮めさせると同時に、油圧経路５８からシリンダ本体２７の内部に作動油を導入され、ピストン２９を復動させて油圧シリンダ２６を伸ばさせる。これによって、目標値の車体の重心移動の位置となるように振子台車枠６及び重心移動台車枠８を左右に移動させると同時に、目標値の車体の振子角の傾斜角度になるように振子梁４及び振子台車枠６を振子移動させる。導出された作動油は、収容タンク３７に収容される。従って、鉄道車両１は、算出された目標値の重心移動の位置と振子の傾斜角度に調節される。これによって、鉄道車両６０は、算出された目標値の重心の位置と振子の傾斜角度に調製される。
【００６４】
＜第四の実施形態＞
本発明の第四の実施形態について説明する。第一の実施の形態と異なる構成、作用、効果について説明する。なお、第一から第三の実施の形態の油圧制御弁を変更した油圧回路である。
【００６５】
振子装置１２及び重心移動装置２５には、油圧回路６２（図示せず）が配設されており、この油圧回路６１には、電磁弁、サーボ弁、または比例制御弁などの電気−液空圧制御弁６２が配設されている。この電気−油圧制御弁では、特に、コンパクトな装置で大きな付加を高速かつ正確に制御できるサーボ弁及び制御装置を用いた電気−油圧制御機構が好ましい。
【００６６】
制御装置６３（図示せず）は、目標値演算装置９より得られた各種データに基づいた車体の左右の重心移動と車体の振子の傾斜角度に調節するために、振子装置１２及び重心移動装置２５の電気−液空圧制御弁６２の作動油の切換弁（図示せず）及び油圧ポンプ３６を制御するように構成されている。
【００６７】
次に、本実施形態の振子装置１２及び重心移動装置２５の油圧回路６１を備える鉄道車両６４の作用について説明する。
制御装置６３により、油圧回路６１に配設された電気−液空圧制御弁６２が制御される。制御された電気−液空圧制御弁６２の切換弁により、振子装置１２の油圧シリンダ及び重心移動装置２５の油圧シリンダの伸縮を調節することによって、鉄道車両６４は、算出された目標値の重心の位置と振子の傾斜角度に調節される。
【００６８】
＜第五の実施形態＞
本発明の第五の実施形態について説明する。第一の実施の形態と異なる構成、作用、効果について説明する。なお、第一の実施の形態の重心移動装置２５を変更したものである。
【００６９】
振子装置１２には、油圧回路６６（図示せず）が配設されており、この油圧回路６６には、油圧シリンダ１３、油圧制御弁１８、ポンプ３６などが配設される。一方の重心移動装置２５には、振子台車枠６の下面及び重心移動台車枠８の上面に重心移動のために左右移動できるレールなどが配設させており、このレールに沿って車体を左右に移動させる駆動モータの電気動力装置６７が重心移動台車枠８の上面に配設されている。
なお、電動モータによって車体の重心を移動させる電気電動装置６７には、電気電動によって動くことのできるころ装置、偏心カムなどのカム装置、またラックピニオン装置などが挙げられる。
【００７０】
制御装置６９（図示せず）は、目標値演算装置９より得られた各種データに基づいた車体の左右の重心移動と車体の振子の傾斜角度に調節するために、振子装置６５の作動油の切換弁（図示せず）及び油圧ポンプ３６及び重心移動装置６７のころ装置６８を制御するように構成されている。
【００７１】
次に、本実施形態の振子装置１２の油圧回路６６及び重心移動装置２５の電気動力装置６７を備える鉄道車両７０の作用について説明する。
【００７２】
本発明の第一の実施形態と同様に算出されたデータに基づき制御装置６９は、重心移動装置２５の電気動力装置６７の電動モータにより、重心移動台車枠８を左右に移動させて重心移動させる。それと同時に制御装置６９は、油圧回路６６の油圧ポンプ３６を動作させて作動油を各油圧経路に圧送させる。さらに、油圧制御弁１８の切換弁を制御することによって、油圧経路１９または２０から油圧シリンダ１４の内部に作動油を導入させ、ピストン１６を復動させて油圧シリンダ２６を伸縮させ、他方から作動油を導出する。これによって、車体の振子角度になるように振子梁４及び振子台車枠６を振子移動させる。従って、鉄道車両７０は、算出された目標値の重心の位置と振子の傾斜角度に調節される。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明による振子装置と重心移動装置とを備える鉄道車両１を示す縦断面図である。
【図２】本発明によるレールの曲線部の走行時の振子装置と重心移動装置とを備える鉄道車両を示す縦断面図である。
【図３】本発明による鉄道車両の振子装置及び重心移動装置において、二基の液空圧制御弁によるそれぞれの液空圧シリンダを調節する油圧回路を示す概略図である。
【図４】本発明による振子装置と重心移動装置との制御を示すブロック図である。
【図５】本発明による鉄道車両の振子装置及び重心移動装置において、一基の液空圧制御弁による接続されている一方の液空圧シリンダを調節することにより、一方に接続されている液空圧シリンダを調整する油圧回路を示す概略図である。
【図６】本発明による鉄道車両の振子装置及び重心移動装置において、一基の液空圧制御弁による双方の液空圧シリンダを調節する油圧回路を示す概略図である。
【符号の説明】
【００７４】
６  振子台車枠
８  重心移動台車枠
１２  振子装置
２５  重心移動装置
１８，３１，５６  油圧制御弁
３８，４２，５５  油圧回路
【図１】
2005289170.tif 000003
【図２】
2005289170.tif 000004
【図３】
2005289170.tif 000005
【図４】
2005289170.tif 000006
【図５】
2005289170.tif 000007
【図６】
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