(57)【要約】【課題】振子動作をしない時に車体を中立に維持することに起因して生じるおそれのあるコロとコロ受の接触線上にフレッチング磨耗の発生を抑制できる鉄道車両用振子装置の制御方法を提供する。【解決手段】車体の傾斜目標角度が０°であるとき（ステップ１）に、振子制御対象となる曲線線路までの走行時間が基準値以上の充分な時間が有ることを確認する（ステップ２）。当該確認後、振子梁制御角度θ（ｔ）を設定する（ステップ３）。これにより、直線走行時のような高速曲線通過以外の時でも振子動作が行われ、コロとコロ受の接触位置が常に変わることになり、同じ位置での常時接触に起因したフレッチング磨耗の発生が防止され、コロ受の長寿命化が図られ、コロの損傷部を乗り越える際の振動がなく乗心地が改善される。更に、枕バネの振子角度で振子梁の振子角度を相殺することで、車体の中立が維持される（ステップ４）。【選択図】図３
2009067265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振子梁側にコロ受、台車枠側にコロを設置し、前記振子梁と前記台車枠の間にアクチュエータを備え、曲線以外の走行時に車体に振子動作を与えること、
を特徴とする鉄道車両用振子装置の制御方法。
【請求項２】
請求項１記載の鉄道車両用振子装置の制御方法において、
前記曲線以外の走行時には、前記振子動作を、乗客が不快と感じない速度及び角度で変化させる態様で、常時与えること、
を特徴とする鉄道車両用振子装置の制御方法。
【請求項３】
請求項１記載の鉄道車両用振子装置の制御方法において、
前記振子梁と前記台車枠との間に枕バネが配設されており、
前記枕バネを伸縮させて前記振子動作で与えられる振子角度と逆の角度を発生させることにより、前記車体を中立に保つこと、
を特徴とする鉄道車両用振子装置の制御方法。
【請求項４】
請求項３記載の鉄道車両用振子装置の制御方法において、
前記車体には当該車体の姿勢を検出するジャイロ装置が設けられており、
前記枕バネの伸縮量は前記ジャイロ装置からの車体姿勢の検出出力に基づいて制御されること、
を特徴とする鉄道車両用振子装置の制御方法。
【請求項５】
請求項３記載の鉄道車両用振子装置の制御方法において、
前記枕バネの伸縮量は前記振子動作で指示される振子角度に基づいて制御されること、
を特徴とする鉄道車両用振子装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体をコロ式振子機構により傾斜させる鉄道車両用振子装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両が高速で曲線を通過する際に、車体に生じる超過遠心加速度を打ち消すために車体を曲線内側に傾けるためのコロ式振子機構を備えた鉄道車両が採用されている。コロ式振子機構を備えた鉄道車両によって、乗心地を悪化させずに鉄道車両の曲線通過速度を向上させることが図られている。
【０００３】
従来の振子装置では、コロ式振子機構に加えて、左右の空気バネ内の圧力を制御することにより、振子動作時（曲線通過時）の外倒れによる乗心地低下を避ける制御を考慮している（特許文献１参照）。即ち、この振子式台車においては、現在の走行位置、走行速度及び予め記憶されている走行路線の曲線データ（曲線位置、曲線半径、カント量、曲線長）に基づいて、車体傾斜装置として空気バネ等の車体支持装置を制御することが提案されている。
【０００４】
また、振子装置を備えた車両が直線走行する時や駅構内を走行する時には、振子動作をしないように振子装置を中立位置に固定して走行している。これらの時には、制御装置からアクチュエータに指令を出して、車体は傾斜の無い中立位置に維持される。この時、車体は振子動作しないため、コロとコロ受の接触線は、所定の位置で持続的に接触をする。コロとコロ受が持続的に接触した場合に、コロとコロ受の転動表面の潤滑グリスが押しのけられるため、特定の線接触部で金属接触が繰り返され、コロ受の表面にフレッチング磨耗と称される溝状の局部的な磨耗痕が発生する場合がある。
【０００５】
そして、車体が振子動作した時に、コロがこの線状の磨耗痕の上を転動するため、摩耗痕の段差を乗り越えるときの振動が車体へ伝わり、乗心地を害する場合があった。乗心地に有害なこの磨耗痕は表面の研磨加工でしか除去できず、コロ受の耐用寿命低下の要因となっている。
【特許文献１】特開２００６−４４３４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、従来の鉄道車両用コロ式振子装置では、振子動作をしない時（高速曲線通過時以外）は、車体を中立に維持することが行われているため、その結果、コロとコロ受の接触線が所定の位置に集中し、コロとコロ受の接触線上にフレッチング磨耗が発生する恐れがあった。そこで、振子装置が高速曲線通過に応じた振子動作をしない時に、コロとコロ受における接触線の位置を変更可能にする点で解決すべき点がある。
【０００７】
本発明の目的は、コロ受の表面におけるフレッチング磨耗の発生を抑制できる鉄道車両用振子装置の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、この発明による鉄道車両用振子装置の制御方法では、振子梁側にコロ受、台車枠側にコロを設置し、前記振子梁と前記台車枠の間にアクチュエータを備え、曲線以外の走行時に車体に振子動作を与えることを特徴とする鉄道車両用振子装置の制御方法により達成できる。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、コロ受の局部的なフレッチング磨耗を防ぐことにより、乗心地の向上と前記コロ受の寿命を延ばすことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に図面を参照して、本発明による鉄道車両用振子装置の制御方法の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１から図３を参照して本発明の実施例を説明する。
図１に、振子装置を備えた鉄道車両の正面図を示す。車体１は空気バネ等からなる枕バネ２を介し、振子梁３に支持されている。振子梁３は、台車枠６との間に、コロ受４とコロ５とを備えた左右の１対のコロ装置を介して支持されている。両コロ受４，４の法線は、車体１の縦中心面上に位置する振子中心１６で交わる。車体１は、振子中心１６を中心に振子動作可能である。この鉄道車両用振子装置は、アクチュエータ１４を振子梁３と台車枠６の間に備えており、アクチュエータ１４の作動によって振子梁３をコロ装置の許容する範囲内で任意の角度に傾斜させることができる。制御装置１２には、曲線通過中、直線走行中の各状態において車体の取る姿勢が登録されているので、登録データに基づいた制御装置１２からの指令によってアクチュエータ１４を作動させることにより、振子装置には、曲線の配置にあわせた適切な振子角度を与えることができる。
【００１２】
本実施例では、特定の接触線にて、コロ５とコロ受４が長時間接触しないように、高速曲線線路のような振子装置が振子動作を行う線路以外の線路を鉄道車両が走行をする時にも、制御装置１２がアクチュエータ１４に振子動作の制御を指示する。
【００１３】
図２に、振子動作中の鉄道車両の正面図を示す。高速曲線線路のような振子動作が行われる線路以外の線路を鉄道車両が走行をする時にも、制御装置１２の指令によってアクチュエータ１４’が振子梁３を振子動作させる。これにより、図１に示すコロ５とコロ受４の接触線１５が、図２に示す接触線１５’の位置に移動する。このため、コロ５とコロ受４の接触線１５が所定の位置に固定されないため、フレッチング磨耗を避けることが可能となる。
【００１４】
図３に、制御ブロック線図を示す。コロ受４にフレッチング摩耗が生じないように、車体１を傾斜制御する際の目標となる傾斜目標角度としての車体傾斜制御目標角度を設定する（ステップ１）。この車体傾斜制御目標角度は、通常０°であるが、これに限られるものではない。そして、振子制御対象の曲線までの走行時間が基準値以上であることを判断する（ステップ２）。ステップ２（鉄道車両が振子制御の対象となる曲線線路にさしかかるまで、基準値以上の充分な時間がある）を判断した制御装置１２は、車体１が傾斜目標角度に応じた振子動作角度で傾斜するように、アクチュエータ１４に指令（振子梁制御角度θ（ｔ）として設定される）を出し、振子梁３を傾ける。
【００１５】
その後、ジャイロ装置１１により車体１の実際の振子梁３の傾斜角度（振子梁傾斜角度）θ（ｔ）を検知し（ステップ３）、制御装置１２は、車体１を中立に保つために、枕バネ２の高さを制御する高さ調整弁１０に対して、振子角度補償（空気バネ傾斜角度）−θ（ｔ）を指示する。制御装置１２からの指示を受けた高さ調整弁１０は、高さの異なる状態の２つの枕バネ２’および枕バネ２”の状態を作り出し、車体１を振子梁３に対して−θ（ｔ）傾ける（ステップ４）。これにより、振子梁３の傾斜角度θ（ｔ）が振子角度補償−θ（ｔ）で相殺されるので、結果的に、総合車体傾斜角度が０°となり、車体１を中立に維持することができる。
【００１６】
この枕バネ２’、２”の高さ制御は、ジャイロ装置１１からの実際の振子梁傾斜角度θ（ｔ）の検出出力に拠らずとも、制御装置１２の振子角度指示に基づき、同時に行っても良い。
【００１７】
このようにしてコロ５、コロ受４の接触線１５は、振子動作が行われる高速曲線線路走行以外の線路を鉄道車両が走行をする時にも、任意の位置を取ることが可能となり、コロ受４の表面の局部的な摩滅を防ぐことが可能である。傾斜目標角θ（ｔ）を時々刻々変化させることで、制御装置１２がそれに応じて振子装置を作動させることにより、コロ５、コロ受４の線接触１５の位置を分散させることができる。
【００１８】
また、枕バネ２の傾斜による角度補償機能を使用しなくても、直線走行時に、乗客に違和感を与えない極低速、小振子角度で、振子梁３のみの振子制御を持続的に行うことにより、接触点１５が占める位置を固定することなく分散させることが可能で、コロ受４の局部的な磨耗に起因する乗心地の悪化およびコロ受４の劣化を防ぐことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】振子装置を備えた鉄道車両の正面図。
【図２】振子動作中の鉄道車両の正面図。
【図３】制御ブロック線図。
【符号の説明】
【００２０】
１・・車体                  ２・・枕バネ
３・・振子梁                ４・・コロ受
５・・コロ                  ６・・台車枠
７・・軸バネ                ８・・軸箱
９・・輪軸                １０・・高さ調整弁
１１・・ジャイロ装置        １２・・制御装置
１３・・調整弁制御装置      １４・・アクチュエータ
１５・・接触線              １６・・振子中心
【図１】
2009067265.tif 000003
【図２】
2009067265.tif 000004
【図３】
2009067265.tif 000005