(57)【要約】      （修正有）【課題】  空気バネを用いた車体傾斜制御のフェイル時に電気的な手段を介さずに空気バネの異常上昇を確実に検知し、空気バネ内の空気を即座に大容量排出して車体を迅速に水平な姿勢に復帰させることができる鉄道車両の車体傾斜制御おける車体姿勢復帰装置を提供する。【解決手段】  空気バネ３への加圧空気給排気系の少なくとも給気系に比べて排気容量を大きくし、かつパイロット圧で開閉する安全弁２２を、空気バネ３への加圧空気給排気系の流路３１を分岐してこの分岐路３３に介設し、分岐路３３は加圧空気給排気系の流路３１よりも口径を大きくしかつ一端を大気へ開放し、車体傾斜制御手段１０に異常が発生して空気バネ３高さが過剰上昇すると、空気バネ高さ検出手段６ａによりパイロット圧開放弁２４を介してパイロット弁２３が開放され、パイロット圧にて安全弁２２を加圧し開放させることにより空気バネ３内の空気を排気するようにしている。【選択図】図１
2007331505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
台車上に左右一対の空気バネを介して車体を支持するとともに、空気バネ高さ検出手段により左右の前記空気バネの高さを検出して自動高さ調整弁により前記車体を一定高さに調整したり、あるいは車体傾斜制御専用の加圧空気給排気系により左右の前記空気バネの高さを調整して車体を強制的に一方へ傾斜させたりする鉄道車両の車体傾斜制御装置において、
前記空気バネへの加圧空気給排気系の少なくとも給気系に比べて排気容量を大きくし、かつパイロット圧で開閉する安全弁を、空気バネへの前記加圧空気給排気系の流路を分岐してこの分岐路に介設し、前記分岐路は加圧空気給排気系の流路よりも口径を大きくしかつ一端を大気へ開放し、
前記車体傾斜制御装置に異常が発生して空気バネ高さが過剰上昇すると、前記空気バネ高さ検出手段によりパイロット弁が開放され、パイロット圧にて前記安全弁を加圧し開放させることにより前記空気バネ内の空気を排気するように構成したことを特徴とする鉄道車両の車体傾斜制御装置における車体姿勢復帰装置。
【請求項２】
台車上に左右一対の空気バネを介して車体を支持するとともに、空気バネ高さ検出手段により左右の前記空気バネの高さを検出して前記車体を一定高さに調整する自動高さ調整弁と、この自動高さ調整弁を経由した加圧空気供給系とは別系統の、車体傾斜制御専用の加圧空気給排気系とを備えた鉄道車両の車体傾斜制御装置において、
前記自動高さ調整弁と前記空気バネとの間の流路に遮断弁を介設し、車体傾斜制御時に前記遮断弁により前記自動高さ調整弁と前記空気バネとの間の流路を遮断し、前記車体傾斜制御専用の加圧空気給排気系による空気バネへの給排気を行う一方、非制御時には前記自動高さ調整弁による車体姿勢制御を行う構成とし、
前記加圧空気給排気系の少なくとも給気系に比べて容量を大きくし、かつパイロット圧で開閉する安全弁を、前記空気バネへの給排気系の流路を分岐して一端を大気に開放した分岐路に介設し、この分岐路も前記給排気系の流路よりも口径を大きくし、
加圧空気源と前記安全弁との間にパイロット弁およびパイロット圧開放弁をこの順番で直列に介設し、前記空気バネ高さ検出手段により前記パイロット弁およびパイロット圧開放弁の開閉操作を行うようにするとともに、常態では前記パイロット弁が開放されパイロット圧開放弁が閉鎖される一方、前記空気バネ高さが過大上昇する以前より前記パイロット弁が閉鎖され空気バネ高さが過剰上昇状態でパイロット圧開放弁が開放されるように設定したことを特徴とする鉄道車両の車体傾斜制御装置における車体姿勢復帰装置。
【請求項３】
前記車体傾斜制御専用の加圧空気給排気系の流路に、パイロット圧で開閉する車体傾斜給排気管路遮断弁を介設し、この車体傾斜給排気管路遮断弁の開閉操作も前記空気バネ高さ検出手段により前記パイロット弁およびパイロット圧開放弁により行うようにしたことを特徴とする請求項２記載の鉄道車両の車体傾斜制御装置における車体姿勢復帰装置。
【請求項４】
前記車体傾斜制御フェイル時に前記遮断弁が開放され、前記自動高さ制御弁による加圧空気供給系に切り換えられるようにしたことを特徴とする請求項２又は３記載の鉄道車両の車体傾斜制御装置における車体姿勢復帰装置。
【請求項５】
前記安全弁が空気作動弁であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか記載の鉄道車両の車体傾斜制御装置における車体姿勢復帰装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、台車上に左右一対の空気バネを介して車体を支持するとともに、空気バネ高さ検出手段により左右の前記空気バネの高さを検出して自動高さ調整弁により前記車体を一定高さに調整したり、車体傾斜制御専用の加圧空気給排気系により左右の前記空気バネの高さを調整して車体を強制的に一方へ傾斜させたりする車体傾斜を行う鉄道車両の車体傾斜制御装置に適用される安全装置に関するもので、詳しくは、空気バネの過大上昇(異常上昇)を確実に検知し、迅速に車体を水平に復帰させる車体姿勢復帰装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上述の車体傾斜制御装置において空気バネの過大上昇時に車体を水平に復帰させる車体姿勢復帰装置の先行技術として、図８に示すように、空気バネが過剰に上昇すると、自動高さ調整弁５６に設けられたテコ５９が空気バネの上昇に応じて下方へ回転し、テコ５９と一体的に回転する回転軸５６ａに取り付けられた当接片５７が排気弁５８のプランジャ５８ａに当接することにより排気弁５８を開放させ、空気バネの排気を行う構造のものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
その他の先行技術として、図９に示すように、上記排気弁をリミットスイッチ６８に置き換え、このリミットスイッチ６８に上記当接片５７に代わる偏心カム６７がプランジャ６８ａに当接してリミットスイッチ６８が作動すると、車体傾斜制御を行うための空気バネに給排気する電磁弁および同制御に当たり自動高さ調整弁５６への経路を遮断して無効とする遮断弁の電源がそれぞれカットされ、自動高さ調整弁５６による空気バネ内の排気が行われ、空気バネを標準高さに復帰する構造のものが提案されている（同じく、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−７８８７５号公報（段落００１１〜００２７および図６・図１１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した特許文献１に記載の各先行技術(前者および後者）には、次のような点で改良の余地がある。すなわち、
前者（図８参照）の場合、空気バネが異常上昇している範囲でしか排気弁を開放させることができないため、異常上昇の抑制は可能であるが、空気バネを標準高さ(水平状態）まで復帰させることは不可能である。
【０００５】
後者（図９参照）の場合、前者とは異なって空気バネを標準高さまで復帰させることはできるが、自動高さ調整弁を用いた排気による復帰であるため、復帰するまでにかなりの時間がかかり、迅速な復帰が望めない。つまり、車体傾斜制御時には、前記自動高さ調整弁と空気バネとの間の流路を遮断弁により遮断し、前記車体傾斜制御専用の加圧空気給排気系による空気バネへの給排気を行う一方、非制御時には前記自動高さ調整弁によるメカニカルな車体姿勢制御を行おうとする場合、非制御時は自動高さ調整弁により従来の車両と同等の車体姿勢状態を保持する機能をもたすことが前提となる。そして車体傾斜制御のフェイル時には、車体が一方へ傾斜した状態から車体を迅速に水平な状態に復帰させる機能があることが要求されるが、一般的な自動高さ調整弁では、空気バネ内の排気は、テコが所定角度回転するまで排気弁が作動しない不緩衝域があるため、テコの回転開始時は排気量が０のままでそのあと急に排気量が増大してほぼ一定に保持され、排気量は空気バネ高さに関係なく一定の割合で、つまり排気流量が変化することなく最後まで排気が行われるようになっている。したがって、基準高さを超えた空気バネ内の空気を即座に大流量排出して車体を迅速に水平な姿勢に復帰させることは困難である。
【０００６】
また、リミットスイッチにより電気回路を用いて空気バネの排気を行うので、メカニカルな手段に比べてフェイルセーフにおける信頼性に欠ける。
【０００７】
この発明は上述の点に鑑みなされたもので、空気バネを用いて車体傾斜制御（通常の車体姿勢制御を含む）を行う鉄道車両において、車体傾斜制御のフェイル時に電気的な手段を介さずに空気バネの異常上昇を確実に検知し、空気バネ内の空気を即座に大容量排出して車体を迅速に水平な姿勢に復帰させることができる鉄道車両の車体傾斜制御おける車体姿勢復帰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】
【０００８】
上記の目的を達成するために本発明に係る鉄道車両の車体傾斜制御装置における車体姿勢復帰装置は、台車上に左右一対の空気バネを介して車体を支持するとともに、空気バネ高さ検出手段により左右の前記空気バネの高さを検出して自動高さ調整弁により前記車体を一定高さに調整したり、あるいは車体傾斜制御専用の加圧空気給排気系により左右の前記空気バネの高さを調整して車体を強制的に一方へ傾斜させたりする鉄道車両の車体傾斜制御装置において、前記空気バネへの加圧空気給排気系の少なくとも給気系に比べて排気容量を大きくし、かつパイロット圧で開閉する安全弁を、空気バネへの前記加圧空気給排気系の流路を分岐してこの分岐路に介設し、前記分岐路は加圧空気給排気系の流路よりも口径を大きくしかつ一端を大気へ開放し、前記車体傾斜制御装置に異常が発生して空気バネ高さが過剰上昇すると、前記空気バネ高さ検出手段によりパイロット弁が開放され、パイロット圧にて前記安全弁を加圧し開放させることにより前記空気バネ内の空気を排気するように構成したことを特徴とするものである。
【０００９】
上記の構成を有する車体姿勢復帰装置によれば、通常の走行に際しては左右の空気バネの高さはそれぞれ自動高さ調整弁により一定に保たれている。一方、曲線路の走行に際して車体傾斜制御の動作状態になると、たとえば遮断弁により自動高さ調整弁を経由する空気回路が遮断され、車体傾斜制御専用の給排気系による空気バネへの給排気が遂行される。この状態で、車体傾斜制御に異常が発生し、空気バネ高さが過剰に上昇すると、パイロット弁が作動し、パイロット圧が安全弁に作用し、安全弁が加圧されて大気との連通路(大気開放口）が開放され、空気バネ内の空気が排出される。仮に、この状態で車体傾斜制御専用の給気弁から空気バネへの加圧空気の供給が継続している場合でも、安全弁の排気容量を車体傾斜制御専用の給気弁による供給量に比べて大きくしてあるので、空気バネ内の空気が順調に排出され、空気バネ高さは迅速に収縮して標準高さに復帰する。なお、車体傾斜制御の動作状態に限らず、通常走行時の自動高さ調整弁により左右の空気バネが一定高さに保たれる状態で、空気バネ高さが過剰に上昇した場合にも、同様にパイロット弁が作動し、パイロット圧が安全弁に作用し、安全弁が加圧されて大気との連通路(大気開放口）が開放され、空気バネ内の空気が排出される。
【００１０】
また、鉄道車両の車体傾斜制御装置における車体姿勢復帰装置（請求項２）は、台車上に左右一対の空気バネを介して車体を支持するとともに、空気バネ高さ検出手段により左右の前記空気バネの高さを検出して前記車体を一定高さに調整する自動高さ調整弁と、この自動高さ調整弁を経由した加圧空気供給系とは別系統の、車体傾斜制御専用の加圧空気給排気系とを備えた鉄道車両の車体傾斜制御装置において、前記自動高さ調整弁と前記空気バネとの間の流路に遮断弁を介設し、車体傾斜制御時に前記遮断弁により前記自動高さ調整弁と前記空気バネとの間の流路を遮断し、前記車体傾斜制御専用の加圧空気給排気系による空気バネへの給排気を行う一方、非制御時には前記自動高さ調整弁による車体姿勢制御を行う構成とし、前記加圧空気給排気系の少なくとも給気系に比べて容量を大きくし、かつパイロット圧で開閉する安全弁を、前記空気バネへの給排気系の流路を分岐して一端を大気に開放した分岐路に介設し、この分岐路も前記給排気系の流路よりも口径を大きくし、加圧空気源と前記安全弁との間にパイロット弁およびパイロット圧開放弁をこの順番で直列に介設し、前記空気バネ高さ検出手段により前記パイロット弁およびパイロット圧開放弁の開閉操作を行うようするとともに、常態では前記パイロット弁が開放されパイロット圧開放弁が閉鎖される一方、前記空気バネ高さが過大上昇する以前より前記パイロット弁が閉鎖され空気バネ高さが過剰上昇状態でパイロット圧開放弁が開放されるように設定したことを特徴とするものである。
【００１１】
上記の構成を有する車体姿勢復帰装置によれば、通常の走行に際しては左右の空気バネの高さはそれぞれ自動高さ調整弁により一定に保たれている。一方、曲線路の走行に際して車体傾斜制御の動作状態になると、遮断弁により自動高さ調整弁を経由する空気回路が遮断され、車体傾斜制御専用の給排気系によって空気バネへの給排気が遂行される。この状態で、車体傾斜制御に異常が発生して空気バネ高さが過剰に上昇すると、パイロット弁が作動して開放され、パイロット圧開放弁を経由して加圧空気源からパイロット圧が安全弁に作用し、安全弁が加圧されて大気との連通路(大気開放口）が開放され、空気バネ内の空気が排出される。パイロット圧開放弁は空気バネが標準高さ近傍（望ましくは、やや高め）で作動して閉鎖された状態（安全弁へパイロット圧が作用する状態）になっているので、パイロット弁が開放されると同時に、安全弁にパイロット圧が作用する。また、パイロット弁は空気バネからの排気で最大上昇高さより下降すると、作動して閉鎖されるが、パイロット圧は安全弁に作用した状態に保たれているため、空気バネからの排気はパイロット圧開放弁が作動して開放された状態（安全弁へパイロット圧が作用しない状態）になるまで、いいかえれば空気バネが標準高さ又はその近傍に復帰するまで継続する。
【００１２】
請求項３に記載のように、前記車体傾斜制御専用の加圧空気給排気系の流路に、パイロット圧で開閉する車体傾斜給排気管路遮断弁を介設し、この車体傾斜給排気管路遮断弁の開閉操作も前記空気バネ高さ検出手段により前記パイロット弁およびパイロット圧開放弁を介して行うようにすることができる。ここでは、車体傾斜給排気管路遮断弁は常態で開、前記安全弁は常態で閉となり、両安全弁は開閉動作が正反対になる。
【００１３】
このように構成すれば、空気バネが過剰に上昇した場合に、安全弁を開放して空気バネ内の空気を排出すると同時に、加圧空気源から制御給排気系を介して空気バネへの加圧空気の供給を車体傾斜給排気管路遮断弁にて遮断するので、空気バネの高さが標準高さに復帰するのに要する時間がさらに短縮され、一層確実に車体復帰が遂行される。
【００１４】
請求項４に記載のように、前記車体傾斜制御フェイル時に前記遮断弁が開放され、前記自動高さ制御弁による加圧空気供給系に切り換えられるようにすることができる。
【００１５】
このようにすれば、たとえば、車両傾斜制御により車体が一方へ傾斜した状態で、傾斜方向が逆の場合や空気バネの異常伸長時などのフェイル時には、伸長して高くなった空気バネ内の空気が排出され、迅速に標準高さに復帰するので、その後は自動高さ調整弁により一定高さに保たせることができる。
【００１６】
請求項５に記載のように、前記安全弁が空気作動弁であるとよい。
【００１７】
このようにすれば、パイロット圧で空気作動弁を開閉することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る鉄道車両の車体傾斜制御装置における車体姿勢復帰装置には、次のような優れた効果がある。すなわち、本発明の車体姿勢復帰装置は曲線路などの走行時に強制的に車体を一方へ傾斜させる車体制御機構の有無に拘わらず、空気バネを備えた鉄道車両に適用可能な安全装置である。通常の走行に際しては左右の空気バネの高さはそれぞれ自動高さ調整弁により一定に保たれ、また曲線路の走行に際して車体傾斜制御の動作状態では、遮断弁により自動高さ調整弁を経由する空気回路が遮断され、車体傾斜制御専用の給排気系によって空気バネへの給排気が遂行される。これらのいずれの状態でも、異常が発生して空気バネ高さが過剰に上昇する（空気バネ内の空気量が基準値を超えて高さが過剰に高くなる）と、パイロット弁が作動して開放され、パイロット圧開放弁を経由して加圧空気源からパイロット圧が安全弁に作用し、安全弁が加圧されて大気との連通路(大気開放口）が開放され、空気バネ内の空気が排出される。この結果、車体を迅速に下降させて水平に復帰させることができるので、走行上の安全性が高く、乗り心地に悪影響を与える時間も極めて短時間に短縮できる。そして、
1)  安全弁を開閉操作するパイロット圧の制御がパイロット弁およびパイロット圧開放弁を用いることで容易に行えるために、従来は困難であった空気バネ高さの復帰を確実に実現できる。
【００１９】
2)  安全弁の種類が豊富で選択の自由度が大きいため、迅速な空気バネ高さの復帰が可能になる。
【００２０】
3)  空気圧回路と機械的作動機構のみで車体姿勢復帰装置の主要部を構成できるため、従来の電気的な空気バネ上限規制手段および車体傾斜制御異常判定手段を用いた同種装置に比べて、構造が簡単でしかも電気的手段を用いないので信頼性が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係る鉄道車両の車体傾斜制御装置における車体姿勢復帰装置について実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１は本発明に係る鉄道車両の車体傾斜制御装置における車体姿勢復帰装置の実施例を示す空気回路図、図２は図１の車体姿勢復帰装置におけるパイロット弁とパイロット圧開放弁の開閉動作と動作時期との関係を示す線図、図３は図１における自動高さ調整弁（レベリングバルブ、以下ＬＶという）・パイロット弁・パイロット圧開放弁を一体に組み込んだ具体的機構の実施例を示す正面図、図４は図３の右側面図である。図５は本発明の実施例に係る車体姿勢復帰装置を備えた鉄道車両の車体傾斜制御装置を模式的に示す車両の前部断面図で、本例の鉄道車両１の場合は車体傾斜制御装置１１とともに車体傾斜制御手段１０を備えている。
【００２３】
図５に示すように、鉄道車両１は車体２と、この車体２の前後部に台車５をそれぞれ備えている。前後の各台車５上には空気バネ３が左右に設置され、車体２が左右一対の空気バネ３・３上に載置され弾性的に支持されている。台車５の台車枠５０と車体２の底部との間は、図示を省略した牽引装置で連結されている。各台車５は車軸５１の両側に車輪５２・５２を備え、各車輪５２がレール５５上に走行可能に載置されている。
【００２４】
また、車両１には、乗客の乗り降りや走行中の荷重の変動などに対し車体２の高さを一定にするための、自動高さ調整用給排気系６’と、曲線路を走行する際に台車５上で車体２を強制的に内軌側へ傾斜するための、車体傾斜制御用給排気系１０’とがそれぞれ配備されている。
【００２５】
自動高さ調整用給排気系６’は、左右一対の空気バネ高さセンサ（空気バネ高さ検出手段）付き自動高さ調整弁（レベリングバルブ、以下ＬＶという）６・６を主要構成部材として備えている。ＬＶ６・６は、台車枠５０の両側方における車体２の底部両側部に設置され、各ＬＶ６・６のてこ（空気バネ高さ検出手段）６ａの一端と台車枠５０から側方へ水平に延設された支持具５３の先端とが、後述の上方へ延びる連結棒６ｃで接続されている。一方、車体傾斜制御給排気系１０’は、左右一対の制御給排気弁１０・１０を主要構成部材として備えている。
【００２６】
各制御給排気弁１０・１０はそれぞれ対応する左又は右の空気バネ３に配管３２を介して接続され、各ＬＶ６・６はそれぞれ対応するＬＶ遮断弁７・７および対応する配管３１で直接に左又は右の空気バネ３に接続されている。各ＬＶ６・６および各制御給排気弁１０・１０は、いずれも元空気だめ(加圧空気源）としてのエアタンク１５に配管３１’・３２’で接続されている。
【００２７】
車体傾斜制御手段８は、車両１が曲線路を走行する際にＬＶ遮断弁７・７を閉鎖する。そして、曲線路のデータに基づいて制御給排気弁１０・１０を開閉制御し、車体２を内軌側へ傾動する車体傾斜制御を行う。具体的には、左右の空気バネ３・３のうち外軌側の空気バネ３へだけエアタンク１５から加圧空気を供給したり、あるいは同時に内軌側の空気バネ３の空気を排出したりして左右の空気バネ３・３の高さを調整（変更）することにより、車体２を内軌側へ強制的に傾動させ、曲線路走行時の、とくに車体２に作用する遠心力を低減し、乗客の乗り心地を改善すると同時に、走行速度を低下させないで曲線路を走行させることにより、スピードアップを図ることができる。
【００２８】
こうして車両１が曲線路を通過すると、ＬＶ遮断弁７・７を開放すると同時に制御給排気弁１０・１０を閉鎖する。ＬＶ遮断弁７・７が開放され、かつ制御給排気弁１０・１０が閉鎖された状態では、自動高さ調整用給排気系６’としての左右のＬＶ６・６が、てこ６ａの回転角と回転方向に応じて左右の空気バネ３・３へエアタンク１５から加圧空気を供給したり、空気バネ３・３の空気を排出したりして車体２を一定高さおよび水平に維持する、車体２の自動高さ調整が行われる。
【００２９】
さて、本発明の特徴部分である車体姿勢復帰装置２１は、図１に片方の空気バネ３とその空気回路を示すように、空気バネ３への加圧空気供給用配管３１を分岐し、この分岐管３３の一端を大気に開放し、分岐管３３に空気作動弁(安全弁）２２を介設している。空気作動弁２２には、口径が加圧空気供給用配管３１および車体傾斜制御用配管３２に比べてより大きなものを選定し、また分岐管３３も口径が配管３１・３２に比べてより大きなものを用いている。一方、空気作動弁２２を開閉制御するため、ＬＶ６とエアタンク１５との間の両者を接続する配管３１’からパイロット圧供給管３４を分岐している。このパイロット圧供給管３４に、２ポート２位置切換弁のパイロット弁２３および３ポート２位置切換弁のパイロット圧開放弁２４をこの順に直列に接続して介設し、パイロット圧供給管３４の一端を空気作動弁２２のパイロット圧導入口２２ａに接続している。
【００３０】
空気作動弁２２には、本例では図６（ａ）に示すように、Ａポート・Ｐポート・Ｒポートの３ポートを備えた２位置切換のエアオペレートバルブを使用し、常態ではスプール２２ｂがスプリング２２ｃにより上向きに付勢され、ＡポートとＲポートが連通しているが、本例では、市販の３ポート空気作動弁２２を使用しているためにＲポートはプラグ２２ｄで閉塞している。上記分岐管３３の一端は空気作動弁２２のＡポートに接続されるが、Ｒポートは閉塞されているので、空気作動弁２２は常態では閉鎖されている。そして、空気作動弁２２にパイロット圧が作用し、図６（ｂ）に示すようにスプリング２２ｃに抗してスプール２２ｂが下降すると、ＡポートとＰポートが連通し、大気開放状態になる。
【００３１】
空気作動弁２２を開閉制御するパイロット弁２３およびパイロット圧開放弁２４には、ローラレバー２３ａ・２４ａやプランジャー（図示せず）などを備え、機械的操作でパイロット圧空気回路の切換を行うメカニカルバルブを用いている。パイロット弁２３およびパイロット圧開放弁２４は、本例では図３に示すように、空気バネ高さ検出手段としてのテコ６ａの弁軸６ｂを中心に左右対称に既存のＬＶ弁６に組み付けられている。図４に示すように、ＬＶ弁６のテコ６ａの弁軸６ｂが延長され、この弁軸延長部６ｂに偏心カム６ｃが一体回転可能に取り付けられている。偏心カム６ｃには、パイロット弁２３およびパイロット圧開放弁２４のローラレバー２３ａ・２４ａのローラ部２３ｂ・２４ｂが当接し、テコ６ａの回転により偏心カム６ｃが回転することによってパイロット弁２３およびパイロット圧開放弁２４が開閉操作される。本例では、図２に示すように、常態つまり、空気バネ３が標準高さ又はその近傍にあるときに、パイロット弁２３が開放され、パイロット圧開放弁２４が閉鎖されている。本例では、常態から空気バネ３がわずかに上昇して標準高さを超えると、パイロット弁２３が閉鎖されるが、パイロット圧開放弁２４は閉鎖状態を保ち、空気バネ３が上昇限度（最大上昇高さ）まで達すると、パイロット圧開放弁２４が開放されるが、パイロット弁２３は最後まで閉鎖状態を保つように構成されている。
【００３２】
以上のようにして、本発明に係る車体姿勢復帰装置２１が構成される。ここで車体傾斜制御装置１１および車体姿勢復帰装置２１について動作を、図１および図５に基づいて説明する。
【００３３】
通常の走行状態においては、ＬＶ弁６のテコ６ａは図３に示すように、ほぼ水平な状態にあり、パイロット弁２３およびパイロット圧開放弁２４は作動しない。つまり、パイロット弁２３は既に閉鎖状態、パイロット圧開放弁２４は開放状態にあるため、パイロット圧は発生せず、したがって空気作動弁２２は図６（ａ）に示す閉鎖状態であり、作動していない。この状態では、自動高さ調整用給排気系６’が機能しており、ＬＶ（高さ制御弁）６・６とこれらのＬＶ６・６の弁軸６ｂに基端が一体回転可能に固定されたてこ６ａのほか、てこ６ａと台車枠５０の支持具５３を接続する連結棒６ｄとを備え、車体２の荷重が変化しても台車５と車体２間の距離（間隔）が一定になるように、言い換えれば空気バネ３・３の高さが常に一定になるようにＬＶ６・６によりメカ的に給排気制御される。本発明に係る車体姿勢復帰装置２１は、通常走行時に車体２がＬＶ６・６により一定高さに保たれるように給排気制御されている状態において、異常が発生し空気バネ３が過剰に上昇した場合にも機能するが、具体的な動作については、車体傾斜制御時における動作と共通するので、後述する。
【００３４】
一方、自動高さ調整制御から車体傾斜制御への移行は、車両１の走行時における曲線路に関するデータ（たとえば、曲線路の開始位置、曲線半径、カント量）、走行方向（上り・下り）などの車両走行に関するデータは、本例ではＡＴＣを利用して送受信により行われ、また車両１の位置補正信号および走行速度信号が軌道上の外部機器あるいは車両１内の計器などから車体傾斜制御手段１０に逐次入力され、曲線路の曲率半径や曲線路のカント量や車両１の走行速度などを勘案して車体傾斜制御手段１０にて車体２の必要な傾斜角度が決定され、車体２が傾斜制御される。そして、車体傾斜制御が行われる時には外軌側の空気バネ３に加圧空気が供給され、空気バネ３の高さが上昇すると、テコ６ａおよび偏心カムの回転により、ローラレバー２４ａを介してパイロット圧開放弁２４が作動し閉鎖される。しかし、この時点では、パイロット弁２３は作動しておらず、閉鎖されているので、空気作動弁２２は作動していないので、つまり閉鎖されているので、空気バネ３は上昇して高くなっている。この状態で異常が生じ、空気バネ３の高さが基準の最大高さを超えて過剰に高くなったとする。
【００３５】
空気バネ３が上限に達し、テコ６ａおよび偏心カム６ｃが回転することにより、ローラレバー２３ａを介してパイロット弁２３が作動し、開放状態になる。ここで、エアタンク１５から空気作動弁２２のパイロット圧導入口２２ａへのパイロット圧回路が開通し、空気作動弁２２は図６（ｂ）に示すようにスプリングに抗してスプールが切り替わり，ＡポートからＰポートへ連通状態になる、つまり空気作動弁２２が開放される。分岐管３３および空気作動弁２２の口径（ＡポートからＰポートへの通路）は、配管３１・３２の口径に比べて大きくしているので、空気バネ３への加圧空気の供給が継続している状態でも、空気バネ３内の空気が排出され、空気バネ３の高さが下降する。空気バネ３の高さが上限より下がると、パイロット弁２３はテコ６ａおよび偏心カム６ｃの回転により、ローラレバー２３ａを介して閉鎖される。これにより、空気作動弁２２へのパイロット圧回路は閉鎖されるが、空気作動弁２２へ一回パイロット圧が作用すると、パイロット圧開放弁２４からパイロット圧が放出されない限り加圧状態は継続するので、空気バネ３からの空気の排出が継続する。そして、空気バネ３が標準高さまで復帰すると、パイロット開放弁２４はテコ６ａおよび偏心カム６ｃの回転により、ローラレバー２４ａを介して開放されるから、空気作動弁２２のパイロット圧導入口２２ａに作用していたパイロット圧が放出されて空気作動弁２２はスプール２２ｂがスプリング２２ｃの付勢力により切り換わり、閉鎖される。これにより、空気バネ３からの排気が終了する。
【００３６】
次に、図７は本発明に係る車体姿勢復帰装置の別の実施例を示す空気回路図で、図１に対応するものである。
【００３７】
本実施例に係る車体傾斜制御装置１１の車体姿勢復帰装置２１’が上記実施例と異なるところは、図７に示すように左右の車体傾斜制御給排気系１０’において制御給排気弁１０と空気バネ３とを接続する配管３２に、安全弁としての空気作動弁（車体傾斜給排気管路遮断弁）２５を介設したことである。本例で使用する空気作動弁２５には、空気作動弁２２と同様にパイロット圧で作動するＡポート・Ｐポート・Ｒポートの３ポートを備えた２位置切換のエアオペレートバルブを使用し、パイロット弁２３およびパイロット圧開放弁２４を用いて開閉操作するようにしている。ただし、空気作動弁２５は空気作動弁２２とは異なり、常態で開放状態になるように、図６に示す空気作動弁２２のＲポートにプラグ２２ｄを詰めて閉塞し、Ｐポートは開放しておく。その他の構成については、図１に示した実施例と共通するので、共通する部材については同一の符号を用いて図７に示し、説明を省略する。
【００３８】
本実施例の車体姿勢復帰装置２１’においては、空気バネ３が過剰に上昇した場合に、空気作動弁２２を開放して空気バネ３内の空気を排出すると同時に、エアタンク１５から制御給排気弁１０を介して空気バネ３への加圧空気の供給を停止するので、空気バネ３の高さが標準高さに復帰するのに要する時間がさらに短縮され、一層確実に車体復帰が遂行される。なお、安全弁の一例として空気作動弁２２・２５を示したが、これに限定するものではなく、パイロット圧作動の各種エアーオペレートバルブを使用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る鉄道車両の車体傾斜制御装置における車体姿勢復帰装置の実施例を示す空気回路図である。
【図２】図１の車体姿勢復帰装置におけるパイロット弁とパイロット圧開放弁の開閉動作と動作時期との関係を示す線図（バルブタイミングチャート）である。
【図３】図１における自動高さ調整弁（レベリングバルブ、以下ＬＶという）・パイロット弁・パイロット圧開放弁を一体に組み込んだ具体的機構の実施例を示す正面図である。
【図４】図３の右側面図である。
【図５】本発明の実施例に係る車体姿勢復帰装置を備えた鉄道車両の車体傾斜制御装置を模式的に示す車両の前部断面図である。
【図６】図６（ａ）は安全弁の一例である空気作動弁の常態（閉鎖状態）を示す断面図、図６（ｂ）は同空気作動弁の開放状態を示す断面図である。
【図７】本発明に係る車体姿勢復帰装置の別の実施例を示す空気回路図で、図１に対応するものである。
【図８】車体姿勢復帰装置の従来例を示す斜視図である。
【図９】車体姿勢復帰装置の別の従来例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  鉄道車両
２  車体
３  空気バネ
５  台車
６’自動高さ調整用給排気系
６  ＬＶ（レベリングバルブ・自動高さ調整弁）
６ａてこ（空気バネ高さ検出手段）
６ｂ弁軸
６ｃ偏心カム
６ｄ連結棒
７  ＬＶ遮断弁（切換弁）
８  車体傾斜制御手段
１０’車体傾斜制御用給排気系
１０  制御給排気弁
１１  車体傾斜制御装置
１５  エアタンク（加圧空気源）
２１・２１’車体姿勢復帰装置
２２  安全弁（空気作動弁；エアオペレートバルブ）
２３  パイロット弁
２４  パイロット圧開放弁
２５  車体傾斜給排気管路遮断弁（空気作動弁；エアオペレートバルブ）
５０  台車枠
【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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