鉄道用車両の制振装置
【課題】 乗り心地の向上化を図る。
【解決手段】 車体１の所要個所に、可動マス１３を、並列に配した上下方向のばね要素１５とダンパ要素１４を介して設け、更に、ばね要素１５により定まる可動マス１３の固有振動を可変とするための固有振動数調整機構１６を備えた制振装置本体１２を形成する。台車２の上に車体１を支持するために設けてある空気ばね１０の空気圧を検出する圧力計１７と、圧力計１７より入力される圧力検出値に基づいて制振装置本体１２の固有振動数調整機構１６へ指令を与える制御器１８を備える。制御器１８により、圧力計１７より入力される空気ばね１０の空気圧の圧力検出値を基に車体重量を検出すると共に、固有振動数調整機構１６へ指令を与えて、制振装置本体１２における可動マス１３の固有振動数を、検出された車体重量のときの車体１の弾性振動の固有振動数に対応するように調整させる。
【解決手段】 車体１の所要個所に、可動マス１３を、並列に配した上下方向のばね要素１５とダンパ要素１４を介して設け、更に、ばね要素１５により定まる可動マス１３の固有振動を可変とするための固有振動数調整機構１６を備えた制振装置本体１２を形成する。台車２の上に車体１を支持するために設けてある空気ばね１０の空気圧を検出する圧力計１７と、圧力計１７より入力される圧力検出値に基づいて制振装置本体１２の固有振動数調整機構１６へ指令を与える制御器１８を備える。制御器１８により、圧力計１７より入力される空気ばね１０の空気圧の圧力検出値を基に車体重量を検出すると共に、固有振動数調整機構１６へ指令を与えて、制振装置本体１２における可動マス１３の固有振動数を、検出された車体重量のときの車体１の弾性振動の固有振動数に対応するように調整させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、台車上に車体を所要のばねを介して支持してなる形式の鉄道用車両における上記車体に生じる弾性振動を減衰させるための鉄道用車両の制振装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄道とバスとの中間の輸送力を持つ公共交通機関として、新交通システムと呼ばれる中量輸送システムが知られており、この種の中量輸送システムとしては、車両が、専用の軌道に設けた案内軌条（ガイドレール）に誘導されて走行するようにしてある案内軌条式鉄道が多く採用されている。
【０００３】
上記案内軌条式鉄道は、ＡＰＭ（Automated People Mover）とも略称されるもので、案内軌条が、車両の走行する走行路の側方にある側方案内軌条方式のものと、案内軌条が走行路の中央にある中央案内軌条方式のものがある。
【０００４】
このうち、側方案内軌条方式の案内軌条式鉄道（以下、単にＡＰＭと云う）の車両は、図４にその一例の概要を示す如く、本体部である車体１と、ゴムタイヤ製の車輪３で支持された台車２を備えた構成としてある。
【０００５】
上記台車２には、左右両側部に、走行路４の左右両側に設置してある案内軌条５に沿って案内させるための案内部材としての案内アーム６を備えて、走行路４がカーブしている個所では、上記案内アーム６が走行路４のカーブに応じたカーブ形状とされている上記案内軌条５に沿って案内されるときに生じる左右方向への変位に基づいて、上記車輪３を左右方向へ操舵できるようにした操舵系を具備するようにしてある（たとえば、特許文献１参照）。
【０００６】
又、上記台車２は、図５に示すように、上記車輪３の車軸７を保持させた懸架枠８の上側に、車体１を支持する台車枠９が、空気ばね１０を介して取り付けてある。更に、上記台車枠９と懸架枠８との間には、平行リンク機構１１を備えてなる構成としてある。これにより、上記台車枠９と懸架枠８の前後左右方向への相対的なずれを規制できるようにしてあると共に、上記空気ばね１０により、走行路４を転動する車輪３からの振動が伝わる上記懸架枠８と、上記車体１側に取り付けられている台車枠９との間で、振動を絶縁させることで、上記車体１の上下方向の乗り心地の向上を図ることができるようにしてある。
【０００７】
ところで、上記構成としてあるＡＰＭの車両における振動系では、車体１（厳密には、上記空気ばね１０の上側に取り付けられている台車枠９を含む）が上下方向に大きく揺れる振動と、台車２（厳密には、空気ばねよりも下側の懸架枠８）が大きく揺れる振動の二種類が生じ、それぞれ、ばね上共振、ばね下共振と呼ばれている。
【０００８】
一般に、ばね下共振では、車体１が大きく揺れることはないが、車体１が柔軟で、弾性モードの固有振動数が、ばね下共振の共振振動数に近接する場合には、車体１が共振を起こし、びびり振動が発生する。
【０００９】
そのために、従来は、通常、車体１の弾性振動の固有振動数を、ばね下共振の共振振動数よりも高く設計することで、お互いが干渉しないようにする対策が採られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−２６５５７０公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところが、近年、ＡＰＭの車両は、乗車定員を増加させるために車体１が大型化される傾向にあり、このようにして車体１が大型化されると、該車体１の弾性振動の固有振動数が低下する結果、車両走行時における車体１の上下方向の弾性振動が顕在化してしまい、そのために、乗り心地が低下してしまうというのが実状である。
【００１２】
ところで、ＡＰＭの車両は、車体１が比較的軽量なため、車体重量に対して乗客重量が占める割合が大きくなり易く、たとえば、空車時と、満員の乗客重量が加算された時では、車体重量が１．５倍程度にまで増加することがあり、そのために、空車時と乗客乗車時では、車体１が弾性振動するときの固有振動数が変化してしまう。
【００１３】
そこで、本発明は、上記ＡＰＭの車両のように台車に車体を所要のばねを介して支持させてなる形式の鉄道用車両にて、車体に生じる弾性振動を低減でき、しかも、乗客の人数が変化しても、車体に生じる弾性振動を効率よく低減できる鉄道用車両の制振装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、上記課題を解決するために、請求項１に対応して、台車に所要のばねを介して車体を支持させてなる構成を有する鉄道用車両における上記車体の所要個所に、上下方向に変位可能な可動マスと、該可動マスと車体の所要個所との間に介装した上下方向のダンパ要素及びばね要素と、上記ばね要素により定まる上記可動マスの固有振動数を変化させるための固有振動数調整機構を備えてなる制振装置本体を設け、更に、車体重量を検出するためのセンサと、該センサより入力される車体重量の検出信号に基に、上記制振装置本体における固有振動数調整機構へ指令を与えて、上記可動マスの固有振動数を、上記センサにより検出された車体重量のときの車体の弾性振動の固有振動数に対応させる機能を有する制御器とを備えてなる構成とする。
【００１５】
又、上記構成において、固有振動数調整機構を備えてなる制振装置本体を、車体の所要個所に上下方向揺動可能に長手方向一端部を片持ち支持させた支持梁と、該支持梁の長手方向他端部寄りの所要個所と上記車体の所要個所との間に並列に介装した上下方向のばね要素及びダンパ要素を備え、更に、上記支持梁に、可動マスと、該可動マスの支持梁の長手方向における位置を変化させて、該支持梁の揺動中心から可動マスの重心位置までの距離を拡縮するための固有振動数調整機構を具備してなる構成とした構成とする。
【００１６】
更に、上記各構成において、鉄道用車両を、車体に空気ばねを介して台車を支持させてなる構成とし、且つ車体重量を検出するためのセンサとして、上記空気ばねの空気圧を検出する圧力計を用いるようにした構成とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の鉄道用車両の制振装置によれば、以下のような優れた効果を発揮する。
（１）台車に所要のばねを介して車体を支持させてなる構成を有する鉄道用車両における上記車体の所要個所に、上下方向に変位可能な可動マスと、該可動マスと車体の所要個所との間に介装した上下方向のダンパ要素及びばね要素と、上記ばね要素により定まる上記可動マスの固有振動数を変化させるための固有振動数調整機構を備えてなる制振装置本体を設け、更に、車体重量を検出するためのセンサと、該センサより入力される車体重量の検出信号に基に、上記制振装置本体における固有振動数調整機構へ指令を与えて、上記可動マスの固有振動数を、上記センサにより検出された車体重量のときの車体の弾性振動の固有振動数に対応させる機能を有する制御器とを備えてなる構成としてあるので、鉄道用車両の走行時に車体に上下方向の弾性振動が生じると、制振装置本体におけるばね要素とダンパ要素を介して車体に支持されている可動マスが上下方向に振動し、この際、制御器から上記制振装置本体の固有振動数調整機構への指令により、上記可動マスの固有振動数が、上記センサより入力される車体重量の検出信号を基に制御器で求められる該車体重量のときの車体の弾性振動の固有振動数と対応するように調整されるため、上記可動マスが上記車体の弾性振動に対し９０度の位相遅れで振動するようになり、該可動マスの慣性力が上記車体の弾性振動を打ち消すように作用することで、上記車体に生じた上下方向の弾性振動を、その振幅を抑制すると共に速やかに減衰させることができる。よって、上記鉄道用車両の走行時における乗り心地の向上化を図ることができる。
（２）しかも、上記車体への乗車人数が増減することに伴って車体重量が増減して、該車体の弾性振動の固有振動数が変化しても、その車体重量の変化に伴う車体の固有振動数の変化に追従して制振装置本体における可動マスの固有振動数を調整できるため、上記車体の乗車人数が変化しても車両走行時における該車体の弾性振動の良好な制振効果を得ることができる。
（３）固有振動数調整機構を備えてなる制振装置本体を、車体の所要個所に上下方向揺動可能に長手方向一端部を片持ち支持させた支持梁と、該支持梁の長手方向他端部寄りの所要個所と上記車体の所要個所との間に並列に介装した上下方向のばね要素及びダンパ要素を備え、更に、上記支持梁に、可動マスと、該可動マスの支持梁の長手方向における位置を変化させて、該支持梁の揺動中心から可動マスの重心位置までの距離を拡縮するための固有振動数調整機構を具備してなる構成とすることにより、可動マスの重心位置の上記支持梁の揺動中心からの距離を変化させることに伴って、上記支持梁の揺動に伴って上下方向に振動する可動マスの固有振動数を変化させることができる固有振動数調整機構を容易に実現できるため、該固有振動数調整機構を備えた制振装置本体を容易に実現することが可能となる。
（４）鉄道用車両を、車体に空気ばねを介して台車を支持させてなる構成とし、且つ車体重量を検出するためのセンサとして、上記空気ばねの空気圧を検出する圧力計を用いるようにした構成とすることにより、鉄道用車両において台車に車体を支持させるために広く一般的に作用されている空気ばねの空気圧を利用して、車体重量を検出するための構成を容易に実現できる。したがって、既存の鉄道用車両の設計を利用して本発明の鉄道用車両の制振装置を容易に実現するのに有利な構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の鉄道用車両の制振装置の実施の一形態を示す概要図である。
【図２】図１の制振装置の制振装置本体の具体例を示す概略側面図である。
【図３】本発明の実施の他の形態を示す概要図である。
【図４】側方案内軌条方式の案内軌条式鉄道における車両の構造の一例を示すもので、台車の構造の概要を示す平面図である。
【図５】図４の台車部分の概略を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。
【００２０】
図１及び図２は本発明の鉄道用車両の制振装置の実施の一形態として、図４及び図５に示したと同様の構成としてあるＡＰＭの車両に適用する場合を示すもので、以下のようにしてある。
【００２１】
すなわち、図１は本発明の鉄道用車両の制振装置の概要を示すもので、ＡＰＭの車両の車体１における所要個所に、上下方向に変位可能な可動マス１３と、該可動マス１３と上記車体１の所要個所との間に並列に介装した上下方向のダンパ要素１４及びばね要素１５を備えて、上記可動マス１３を上記ダンパ要素１４及び上記ばね要素１５を介して車体１に支持させ、且つ上記ばね要素１５により設定される上記可動マス１３の上下方向の往復移動の固有振動数を可変とするための固有振動数調整機構１６を備えてなる構成の制振装置本体１２を設ける。
【００２２】
更に、上記車体１の車体重量、すなわち、車体１の空車重量と乗客重量の和を検出できるようにするための車体重量検出手段として、たとえば、上記ＡＰＭの車両の各台車２において車体１を支持するために用いられている各空気ばね１０の圧力（空気圧）を検出する個別の圧力計１７と、該各圧力計１７の検出信号が入力される制御器１８とを備えてなる構成としてある。これにより、上記制御器１８にて、上記各圧力計１７より入力される各空気ばね１０の圧力検出値を基に、該各空気ばね１０に対し車体１より作用している荷重を求めて、この荷重の総和から、上記車体１の車体重量を逐次算出できるようにしてある。なお、ＡＰＭの車両走行時や、駅での乗客の乗降時には、車体１が揺れることに伴って、該車体１を支持している上記各空気ばね１０の圧力が変動するようになるため、上記各圧力計１７により検出される圧力検出値が増減するが、この場合は、上記制御器１８にて、上記各圧力計１７より入力される圧力検出値が増減するときの平均の値を取る、あるいは、ローパスフィルタ処理によって直流成分のみを抽出する、ないしは前者と後者の手法を併用するようにしてから、上記車体１の車体重量を算出させるようにすればよい。
【００２３】
更に、上記制御器１８は、予め、車体１の車体重量の変化と、該車体１が弾性振動するときの固有振動数の変化との相関について、実験的、あるいは、数値計算等に基づいて求めた結果を、たとえば関数で作成して備えてなり、これにより、該制御器１８では、或る時点で、上記したように各圧力計１７の圧力検出値を基に車体１の車体重量が算出されると、該車体１の車体重量と、車体１が弾性振動するときの固有振動数との相関から、その時点で車体１が弾性振動するときの固有振動数を求め、該求められた固有振動数に応じて、上記制振装置本体１２の固有振動数調整機構１６へ可動マス１３の固有振動数を一致させるようにするための指令を与える機能を有するものとしてある。
【００２４】
図２は、上記固有振動数調整機構１６を備えた制振装置本体１２の具体例を示すもので、以下のようにしてある。
【００２５】
すなわち、車体１の所要個所の床面にブラケット１９を設け、該ブラケット１９に略水平方向に延びる支持梁２０の長手方向一端部を、ピン２１を介し片持ちで支持するように取り付けて、該支持梁２０が、上記ピン２１を揺動中心として上下方向に揺動できるようにしてある。
【００２６】
上記支持梁２０の自由端寄りとなる長手方向他端部寄りの所要個所と、該個所の下方に位置する車体１の床面との間には、上下方向に配置したばね要素としてのコイルばね１５と、ダンパ要素としてのオイルダンパ１４が並列に介装させて取り付けてある。なお、上記コイルばね１５は、上記支持梁２０と、後述するように該支持梁２０上に設ける上記可動マス１３及び上記固有振動数調整機構１６の荷重を支持した状態で、上下方向に伸縮可能な長さ寸法及び強度を有するものとする。
【００２７】
更に、上記固有振動数調整機構１６を、上記支持梁２０の上側に、リニアガイド２２を該支持梁２０の長手方向に沿わせて取り付け、駆動モータ２４と、その出力軸に連結したねじ軸２５と、該ねじ軸２５に螺合させたナット部材２６とを具備して、上記駆動モータ２４による上記ねじ軸２５の正逆転駆動により上記ナット部材２６を上記ねじ軸２５の軸心方向に沿って移動させることができるようにしてあるボールねじ機構２３を、上記支持梁２０の上側に該支持梁２０の長手方向に沿わせて上記リニアガイド２２と平行に設置し、更に、上記リニアガイド２２上に図示しないスライダーを介して可動マス１３をスライド可能に取り付けると共に、該可動マス１３に、上記ボールねじ機構２３のナット部材２６を取り付けた構成としてある。これにより、上記ボールねじ機構２３の駆動モータ２４による上記ねじ軸２５の正逆転駆動によって上記ナット部材２６と一体に上記可動マス１３を該ねじ軸２５の軸心方向、すなわち、上記支持梁２０の長手方向に沿って移動させることができるようにしてある。したがって、上記ボールねじ機構２３により可動マス１３を上記支持梁２０の長手方向一端部側へ移動させると、上記ピン２１の位置にある該支持梁２０の揺動中心から、上記可動マス１３の重心位置までの距離（間隔）が小さくなることで、上記コイルばね１５により支持された支持梁２０の揺動と一体に可動マス１３が上下方向に振動するときの固有振動数を大きく（固有周期を小さく）することができるようにしてある。一方、上記ボールねじ機構２３により可動マス１３を上記支持梁２０の自由端側となる長手方向他端部側へ移動させると、上記ピン２１の位置にある該支持梁２０の揺動中心から、上記可動マス１３の重心位置までの距離（間隔）が大きくなることで、上記コイルばね１５により支持された支持梁２０の揺動と一体に可動マス１３が上下方向に振動するときの固有振動数を小さく（固有周期を大きく）することができるようにしてある。
【００２８】
よって、上記制御器１８は、上記したように各圧力計１７の圧力検出値を基に車体１の車体重量が算出されて、その時点で車体１が弾性振動するときの固有振動数が求められると、該求められた固有振動数に応じて、上記制振装置本体１２の固有振動数調整機構１６におけるボールねじ機構２３の駆動モータ２４へ指令を与えて、支持梁２０上における上記可動マス１３の位置を、適宜上記支持梁２０の揺動中心に近接、あるいは、離反させるように移動させることで、該制振装置本体１２における上記可動マス１３の固有振動数を、上記車体１が弾性振動するときの固有振動数に一致させることができるようにしてある。
【００２９】
なお、上記車体重量は、車体１に乗車する乗客の人数や体重に応じてほぼ連続的に変化する値を取り得るため、上記制御器１８は、上記車体重量の連続的な変化に伴って車体１が弾性振動するときの固有振動数が連続的に変化することに応じて、上記制振装置本体１２の可動マス１３の支持梁２０上における揺動中心からの距離（間隔）を連続的に変化させるように上記ボールねじ機構２３の駆動モータ２４へ指令を与える機能を備えるようにしてもよいが、上記車体１に生じるわずかな荷重の変化に起因して各圧力計１７より上記制御器１８へ入力される空気ばね１０の圧力検出値がわずかに変化するごとに、該制御器１８より上記制振装置本体１２の固有振動数調整機構１６におけるボールねじ機構２３の駆動モータ２４へ指令を与えるようにすると、指令の頻度が非常に多くなり、制御が煩雑になる虞が懸念される。
【００３０】
更に、一般に、パッシブ方式のマス・ダンパ形式の制振装置でも、該制振装置における可動マスの固有振動数と、制振対象の固有振動数との同調誤差が数％であれば、制振性能の劣化は小さいことが知られている。
【００３１】
したがって、以上の点に鑑みて、上記制御器１８は、車体１の弾性振動の固有振動数に、いくつかの範囲、たとえば、４つの数値範囲を予め設定しておき、車体１の弾性振動の固有振動数が上記設定されたそれぞれの数値範囲内にあるときは、該各数値範囲ごとに制振装置本体１２の可動マス１３の固有振動数を或る１つの固有振動数に設定するための指令を上記固有振動数調整機構１６へ与える機能を有するようにして、上記制振装置本体１２の可動マス１３の固有振動数を、全体で数種類準備しておくようにすれば、実用的且つ十分であると考えられる。
【００３２】
又、上記制御器１８による上記制振装置本体１２の固有振動数調整機構１６への指令は、たとえば、駅で乗客の乗降が終了して車体１の図示しないドアを閉めることで乗車している乗客重量が定まることで、車体１の走行に際した車体重量が確定してから実際に走行を開始するまでの間のタイミングで行うようにすればよい。このようにすれば、上記ＡＰＭの車両が走行するときには、常に、上記制振装置本体１２における可動マス１３の固有振動数を、上記車体１の車体重量に応じて定まる該車体１の弾性振動の固有振動数に対応して設定することができるようになる。
【００３３】
その他、図１に示したものにおいて、図５に示したものと同一のものには同一符号が付してある。
【００３４】
上記制振装置本体１２は、車体１における他の装備や機器と干渉しない個所、たとえば、図２に一点鎖線で示すように、車体１に装備するロングシート２７の座面の下に収納するようにして設置するようにすればよい。
【００３５】
以上の構成としてある本発明の鉄道用車両の制振装置によれば、ＡＰＭの車両の走行時に、車体１に上下方向の弾性振動が生じると、上記制御器１８から制振装置本体１２の固有振動数調整機構１６への指令により該車体１の弾性振動の固有振動数に対応した固有振動数に調整された状態の上記可動マス１３が、適切に減衰調整されたオイルダンパ１４を介して、上記支持梁２０の上下方向の揺動に伴って上記車体１の弾性振動に対して９０度の位相遅れで上下方向に振動するようになり、可動マス１３の慣性力が上記車体１の弾性振動を打ち消すように作用することで、上記車体１に生じた上下方向の弾性振動は、その振幅が抑制されると共に、速やかに減衰させられるようになる。よって、上記ＡＰＭの車両の走行時における乗り心地の向上化が図られるようになる。
【００３６】
しかも、上記車体１への乗車人数が増減し、それに伴い車体重量が増減して該車体１の弾性振動の固有振動数が変化しても、その車体重量の変化に応じて本発明の鉄道車両用制振装置の制振装置本体１２における可動マス１３の固有振動数を調整できるようにしてあることから、上記車体１の乗車人数が変化しても車両走行時における上記車体１の弾性振動の良好な制振効果を得ることができる。
【００３７】
図３は本発明の実施の他の形態として、上記実施の形態の応用例を示すもので、制御器１８にて、車体１の乗車人数の変化に伴って変化する車体重量の検出を、車体１を支持するために台車２に装備されている各空気ばね１０の空気圧を検出する圧力計１７の圧力検出値に基づいて行うようにしてある構成に代えて、上記台車２に車体１を支持するために装備されている各空気ばね１０に、個別のロードセル２８を直列に配置して設け、該各ロードセル２８による圧力検出値を上記制御器１８に入力して、該制御器１８にて、車体１の乗車人数の変化に伴って変化する車体重量の検出を、上記各ロードセル２８より入力される圧力検出値に基づいて行う構成としたものである。
【００３８】
その他の構成は図１及び図２に示したものと同様であり、同一のものには同一の符号が付してある。
【００３９】
本実施の形態によっても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００４０】
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、制振装置本体１２を、ブラケット１９と、ばね要素であるコイルばね１５の下端側と、ダンパ要素であるオイルダンパ１４の下端側を、図示しない共通のベースプレートに取り付けてなる構成として、該ベースプレートごと車体１の所要個所の床面上に設置できるようにしたものとしてもよい。
【００４１】
ばね要素１５は、可動マス１３の荷重を支持した状態で該可動マス１３を上下方向に振動させることができるようにしてあれば、コイルばね１５以外のいかなる形式のばね要素１５を用いるようにしてもよい。
【００４２】
ダンパ要素１４は、車体１の単弦振動に伴って可動マス１３が上記車体１の単弦振動に対し９０度の位相遅れで支持梁２０の上下方向の揺動と一緒に上下方向に振動する際に、該振動する可動マス１３の運動エネルギーを効率よく減衰させることができるようにしてあれば、オイルダンパ以外のいかなる形式のダンパ要素１４を用いるようにしてもよい。
【００４３】
車体１の弾性振動に影響する車体重量を検出できるようにしてあれば、検出用のセンサとしては、図１及び図２の実施の形態における空気ばね１０の圧力計１７や、図３の実施の形態におけるロードセル２８以外のいかなる形式のセンサを用いるようにしてもよい。
【００４４】
固有振動数調整機構１６を備えた制振装置本体１２は、車体１に装備される各種機器の配置と干渉しないようにすれば、車体１に装備されるクロスシートの座面の下側や、車体１の床下等、その設置個所は適宜変更してもよい。更には、可動マス１３と固有振動数調整機構１６とを支持する支持梁２０の長手方向一端部を、車体１の所要個所に固定された固定部の下面側に設けたブラケットにピンを介して上下方向揺動可能に取り付けると共に、上記支持梁２０における上記可動マス１３の移動範囲や固有振動数調整機構１６の配置と干渉しない所要個所と、その上方に位置する車体１側の固定部との間に、上下方向のばね要素１５とダンパ要素１４を介装させるように取り付ける構成としてもよい。
【００４５】
固有振動数調整機構１６は、支持梁２０上にて、可動マス１３を該支持梁２０の長手方向に移動させて、支持梁２０の揺動中心から可動マス１３の重心位置までの距離（間隔）を拡大、縮小自在とすることができ、更に、揺動する支持梁２０上で可動マスの位置を保持できるようにしてあれば、上記可動マス１３を上記支持梁の長手方向に沿って変位させるための機構としては、ピニオンラック式や各種シリンダ等、ボールねじ機構２３以外のいかなる変位機構やアクチュエータを採用してもよい。
【００４６】
本発明の鉄道用車両の制振装置は、台車にばねを介して支持された車体を備え、且つ該車体に生じる弾性振動の制振が望まれる鉄道用車両であれば、ＡＰＭの車両以外のいかなる鉄道用車両に適用してもよい。
【００４７】
その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００４８】
１ 車体
２ 台車
１０ 空気ばね（ばね）
１２ 制振装置本体
１３ 可動マス
１４ オイルダンパ（ダンパ要素）
１５ コイルばね（ばね要素）
１６ 固有振動数調整機構
１７ 圧力計（センサ）
１８ 制御器
２０ 支持梁
２１ ピン（揺動中心）
２８ ロードセル（センサ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、台車上に車体を所要のばねを介して支持してなる形式の鉄道用車両における上記車体に生じる弾性振動を減衰させるための鉄道用車両の制振装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄道とバスとの中間の輸送力を持つ公共交通機関として、新交通システムと呼ばれる中量輸送システムが知られており、この種の中量輸送システムとしては、車両が、専用の軌道に設けた案内軌条（ガイドレール）に誘導されて走行するようにしてある案内軌条式鉄道が多く採用されている。
【０００３】
上記案内軌条式鉄道は、ＡＰＭ（Automated People Mover）とも略称されるもので、案内軌条が、車両の走行する走行路の側方にある側方案内軌条方式のものと、案内軌条が走行路の中央にある中央案内軌条方式のものがある。
【０００４】
このうち、側方案内軌条方式の案内軌条式鉄道（以下、単にＡＰＭと云う）の車両は、図４にその一例の概要を示す如く、本体部である車体１と、ゴムタイヤ製の車輪３で支持された台車２を備えた構成としてある。
【０００５】
上記台車２には、左右両側部に、走行路４の左右両側に設置してある案内軌条５に沿って案内させるための案内部材としての案内アーム６を備えて、走行路４がカーブしている個所では、上記案内アーム６が走行路４のカーブに応じたカーブ形状とされている上記案内軌条５に沿って案内されるときに生じる左右方向への変位に基づいて、上記車輪３を左右方向へ操舵できるようにした操舵系を具備するようにしてある（たとえば、特許文献１参照）。
【０００６】
又、上記台車２は、図５に示すように、上記車輪３の車軸７を保持させた懸架枠８の上側に、車体１を支持する台車枠９が、空気ばね１０を介して取り付けてある。更に、上記台車枠９と懸架枠８との間には、平行リンク機構１１を備えてなる構成としてある。これにより、上記台車枠９と懸架枠８の前後左右方向への相対的なずれを規制できるようにしてあると共に、上記空気ばね１０により、走行路４を転動する車輪３からの振動が伝わる上記懸架枠８と、上記車体１側に取り付けられている台車枠９との間で、振動を絶縁させることで、上記車体１の上下方向の乗り心地の向上を図ることができるようにしてある。
【０００７】
ところで、上記構成としてあるＡＰＭの車両における振動系では、車体１（厳密には、上記空気ばね１０の上側に取り付けられている台車枠９を含む）が上下方向に大きく揺れる振動と、台車２（厳密には、空気ばねよりも下側の懸架枠８）が大きく揺れる振動の二種類が生じ、それぞれ、ばね上共振、ばね下共振と呼ばれている。
【０００８】
一般に、ばね下共振では、車体１が大きく揺れることはないが、車体１が柔軟で、弾性モードの固有振動数が、ばね下共振の共振振動数に近接する場合には、車体１が共振を起こし、びびり振動が発生する。
【０００９】
そのために、従来は、通常、車体１の弾性振動の固有振動数を、ばね下共振の共振振動数よりも高く設計することで、お互いが干渉しないようにする対策が採られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−２６５５７０公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところが、近年、ＡＰＭの車両は、乗車定員を増加させるために車体１が大型化される傾向にあり、このようにして車体１が大型化されると、該車体１の弾性振動の固有振動数が低下する結果、車両走行時における車体１の上下方向の弾性振動が顕在化してしまい、そのために、乗り心地が低下してしまうというのが実状である。
【００１２】
ところで、ＡＰＭの車両は、車体１が比較的軽量なため、車体重量に対して乗客重量が占める割合が大きくなり易く、たとえば、空車時と、満員の乗客重量が加算された時では、車体重量が１．５倍程度にまで増加することがあり、そのために、空車時と乗客乗車時では、車体１が弾性振動するときの固有振動数が変化してしまう。
【００１３】
そこで、本発明は、上記ＡＰＭの車両のように台車に車体を所要のばねを介して支持させてなる形式の鉄道用車両にて、車体に生じる弾性振動を低減でき、しかも、乗客の人数が変化しても、車体に生じる弾性振動を効率よく低減できる鉄道用車両の制振装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、上記課題を解決するために、請求項１に対応して、台車に所要のばねを介して車体を支持させてなる構成を有する鉄道用車両における上記車体の所要個所に、上下方向に変位可能な可動マスと、該可動マスと車体の所要個所との間に介装した上下方向のダンパ要素及びばね要素と、上記ばね要素により定まる上記可動マスの固有振動数を変化させるための固有振動数調整機構を備えてなる制振装置本体を設け、更に、車体重量を検出するためのセンサと、該センサより入力される車体重量の検出信号に基に、上記制振装置本体における固有振動数調整機構へ指令を与えて、上記可動マスの固有振動数を、上記センサにより検出された車体重量のときの車体の弾性振動の固有振動数に対応させる機能を有する制御器とを備えてなる構成とする。
【００１５】
又、上記構成において、固有振動数調整機構を備えてなる制振装置本体を、車体の所要個所に上下方向揺動可能に長手方向一端部を片持ち支持させた支持梁と、該支持梁の長手方向他端部寄りの所要個所と上記車体の所要個所との間に並列に介装した上下方向のばね要素及びダンパ要素を備え、更に、上記支持梁に、可動マスと、該可動マスの支持梁の長手方向における位置を変化させて、該支持梁の揺動中心から可動マスの重心位置までの距離を拡縮するための固有振動数調整機構を具備してなる構成とした構成とする。
【００１６】
更に、上記各構成において、鉄道用車両を、車体に空気ばねを介して台車を支持させてなる構成とし、且つ車体重量を検出するためのセンサとして、上記空気ばねの空気圧を検出する圧力計を用いるようにした構成とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の鉄道用車両の制振装置によれば、以下のような優れた効果を発揮する。
（１）台車に所要のばねを介して車体を支持させてなる構成を有する鉄道用車両における上記車体の所要個所に、上下方向に変位可能な可動マスと、該可動マスと車体の所要個所との間に介装した上下方向のダンパ要素及びばね要素と、上記ばね要素により定まる上記可動マスの固有振動数を変化させるための固有振動数調整機構を備えてなる制振装置本体を設け、更に、車体重量を検出するためのセンサと、該センサより入力される車体重量の検出信号に基に、上記制振装置本体における固有振動数調整機構へ指令を与えて、上記可動マスの固有振動数を、上記センサにより検出された車体重量のときの車体の弾性振動の固有振動数に対応させる機能を有する制御器とを備えてなる構成としてあるので、鉄道用車両の走行時に車体に上下方向の弾性振動が生じると、制振装置本体におけるばね要素とダンパ要素を介して車体に支持されている可動マスが上下方向に振動し、この際、制御器から上記制振装置本体の固有振動数調整機構への指令により、上記可動マスの固有振動数が、上記センサより入力される車体重量の検出信号を基に制御器で求められる該車体重量のときの車体の弾性振動の固有振動数と対応するように調整されるため、上記可動マスが上記車体の弾性振動に対し９０度の位相遅れで振動するようになり、該可動マスの慣性力が上記車体の弾性振動を打ち消すように作用することで、上記車体に生じた上下方向の弾性振動を、その振幅を抑制すると共に速やかに減衰させることができる。よって、上記鉄道用車両の走行時における乗り心地の向上化を図ることができる。
（２）しかも、上記車体への乗車人数が増減することに伴って車体重量が増減して、該車体の弾性振動の固有振動数が変化しても、その車体重量の変化に伴う車体の固有振動数の変化に追従して制振装置本体における可動マスの固有振動数を調整できるため、上記車体の乗車人数が変化しても車両走行時における該車体の弾性振動の良好な制振効果を得ることができる。
（３）固有振動数調整機構を備えてなる制振装置本体を、車体の所要個所に上下方向揺動可能に長手方向一端部を片持ち支持させた支持梁と、該支持梁の長手方向他端部寄りの所要個所と上記車体の所要個所との間に並列に介装した上下方向のばね要素及びダンパ要素を備え、更に、上記支持梁に、可動マスと、該可動マスの支持梁の長手方向における位置を変化させて、該支持梁の揺動中心から可動マスの重心位置までの距離を拡縮するための固有振動数調整機構を具備してなる構成とすることにより、可動マスの重心位置の上記支持梁の揺動中心からの距離を変化させることに伴って、上記支持梁の揺動に伴って上下方向に振動する可動マスの固有振動数を変化させることができる固有振動数調整機構を容易に実現できるため、該固有振動数調整機構を備えた制振装置本体を容易に実現することが可能となる。
（４）鉄道用車両を、車体に空気ばねを介して台車を支持させてなる構成とし、且つ車体重量を検出するためのセンサとして、上記空気ばねの空気圧を検出する圧力計を用いるようにした構成とすることにより、鉄道用車両において台車に車体を支持させるために広く一般的に作用されている空気ばねの空気圧を利用して、車体重量を検出するための構成を容易に実現できる。したがって、既存の鉄道用車両の設計を利用して本発明の鉄道用車両の制振装置を容易に実現するのに有利な構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の鉄道用車両の制振装置の実施の一形態を示す概要図である。
【図２】図１の制振装置の制振装置本体の具体例を示す概略側面図である。
【図３】本発明の実施の他の形態を示す概要図である。
【図４】側方案内軌条方式の案内軌条式鉄道における車両の構造の一例を示すもので、台車の構造の概要を示す平面図である。
【図５】図４の台車部分の概略を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。
【００２０】
図１及び図２は本発明の鉄道用車両の制振装置の実施の一形態として、図４及び図５に示したと同様の構成としてあるＡＰＭの車両に適用する場合を示すもので、以下のようにしてある。
【００２１】
すなわち、図１は本発明の鉄道用車両の制振装置の概要を示すもので、ＡＰＭの車両の車体１における所要個所に、上下方向に変位可能な可動マス１３と、該可動マス１３と上記車体１の所要個所との間に並列に介装した上下方向のダンパ要素１４及びばね要素１５を備えて、上記可動マス１３を上記ダンパ要素１４及び上記ばね要素１５を介して車体１に支持させ、且つ上記ばね要素１５により設定される上記可動マス１３の上下方向の往復移動の固有振動数を可変とするための固有振動数調整機構１６を備えてなる構成の制振装置本体１２を設ける。
【００２２】
更に、上記車体１の車体重量、すなわち、車体１の空車重量と乗客重量の和を検出できるようにするための車体重量検出手段として、たとえば、上記ＡＰＭの車両の各台車２において車体１を支持するために用いられている各空気ばね１０の圧力（空気圧）を検出する個別の圧力計１７と、該各圧力計１７の検出信号が入力される制御器１８とを備えてなる構成としてある。これにより、上記制御器１８にて、上記各圧力計１７より入力される各空気ばね１０の圧力検出値を基に、該各空気ばね１０に対し車体１より作用している荷重を求めて、この荷重の総和から、上記車体１の車体重量を逐次算出できるようにしてある。なお、ＡＰＭの車両走行時や、駅での乗客の乗降時には、車体１が揺れることに伴って、該車体１を支持している上記各空気ばね１０の圧力が変動するようになるため、上記各圧力計１７により検出される圧力検出値が増減するが、この場合は、上記制御器１８にて、上記各圧力計１７より入力される圧力検出値が増減するときの平均の値を取る、あるいは、ローパスフィルタ処理によって直流成分のみを抽出する、ないしは前者と後者の手法を併用するようにしてから、上記車体１の車体重量を算出させるようにすればよい。
【００２３】
更に、上記制御器１８は、予め、車体１の車体重量の変化と、該車体１が弾性振動するときの固有振動数の変化との相関について、実験的、あるいは、数値計算等に基づいて求めた結果を、たとえば関数で作成して備えてなり、これにより、該制御器１８では、或る時点で、上記したように各圧力計１７の圧力検出値を基に車体１の車体重量が算出されると、該車体１の車体重量と、車体１が弾性振動するときの固有振動数との相関から、その時点で車体１が弾性振動するときの固有振動数を求め、該求められた固有振動数に応じて、上記制振装置本体１２の固有振動数調整機構１６へ可動マス１３の固有振動数を一致させるようにするための指令を与える機能を有するものとしてある。
【００２４】
図２は、上記固有振動数調整機構１６を備えた制振装置本体１２の具体例を示すもので、以下のようにしてある。
【００２５】
すなわち、車体１の所要個所の床面にブラケット１９を設け、該ブラケット１９に略水平方向に延びる支持梁２０の長手方向一端部を、ピン２１を介し片持ちで支持するように取り付けて、該支持梁２０が、上記ピン２１を揺動中心として上下方向に揺動できるようにしてある。
【００２６】
上記支持梁２０の自由端寄りとなる長手方向他端部寄りの所要個所と、該個所の下方に位置する車体１の床面との間には、上下方向に配置したばね要素としてのコイルばね１５と、ダンパ要素としてのオイルダンパ１４が並列に介装させて取り付けてある。なお、上記コイルばね１５は、上記支持梁２０と、後述するように該支持梁２０上に設ける上記可動マス１３及び上記固有振動数調整機構１６の荷重を支持した状態で、上下方向に伸縮可能な長さ寸法及び強度を有するものとする。
【００２７】
更に、上記固有振動数調整機構１６を、上記支持梁２０の上側に、リニアガイド２２を該支持梁２０の長手方向に沿わせて取り付け、駆動モータ２４と、その出力軸に連結したねじ軸２５と、該ねじ軸２５に螺合させたナット部材２６とを具備して、上記駆動モータ２４による上記ねじ軸２５の正逆転駆動により上記ナット部材２６を上記ねじ軸２５の軸心方向に沿って移動させることができるようにしてあるボールねじ機構２３を、上記支持梁２０の上側に該支持梁２０の長手方向に沿わせて上記リニアガイド２２と平行に設置し、更に、上記リニアガイド２２上に図示しないスライダーを介して可動マス１３をスライド可能に取り付けると共に、該可動マス１３に、上記ボールねじ機構２３のナット部材２６を取り付けた構成としてある。これにより、上記ボールねじ機構２３の駆動モータ２４による上記ねじ軸２５の正逆転駆動によって上記ナット部材２６と一体に上記可動マス１３を該ねじ軸２５の軸心方向、すなわち、上記支持梁２０の長手方向に沿って移動させることができるようにしてある。したがって、上記ボールねじ機構２３により可動マス１３を上記支持梁２０の長手方向一端部側へ移動させると、上記ピン２１の位置にある該支持梁２０の揺動中心から、上記可動マス１３の重心位置までの距離（間隔）が小さくなることで、上記コイルばね１５により支持された支持梁２０の揺動と一体に可動マス１３が上下方向に振動するときの固有振動数を大きく（固有周期を小さく）することができるようにしてある。一方、上記ボールねじ機構２３により可動マス１３を上記支持梁２０の自由端側となる長手方向他端部側へ移動させると、上記ピン２１の位置にある該支持梁２０の揺動中心から、上記可動マス１３の重心位置までの距離（間隔）が大きくなることで、上記コイルばね１５により支持された支持梁２０の揺動と一体に可動マス１３が上下方向に振動するときの固有振動数を小さく（固有周期を大きく）することができるようにしてある。
【００２８】
よって、上記制御器１８は、上記したように各圧力計１７の圧力検出値を基に車体１の車体重量が算出されて、その時点で車体１が弾性振動するときの固有振動数が求められると、該求められた固有振動数に応じて、上記制振装置本体１２の固有振動数調整機構１６におけるボールねじ機構２３の駆動モータ２４へ指令を与えて、支持梁２０上における上記可動マス１３の位置を、適宜上記支持梁２０の揺動中心に近接、あるいは、離反させるように移動させることで、該制振装置本体１２における上記可動マス１３の固有振動数を、上記車体１が弾性振動するときの固有振動数に一致させることができるようにしてある。
【００２９】
なお、上記車体重量は、車体１に乗車する乗客の人数や体重に応じてほぼ連続的に変化する値を取り得るため、上記制御器１８は、上記車体重量の連続的な変化に伴って車体１が弾性振動するときの固有振動数が連続的に変化することに応じて、上記制振装置本体１２の可動マス１３の支持梁２０上における揺動中心からの距離（間隔）を連続的に変化させるように上記ボールねじ機構２３の駆動モータ２４へ指令を与える機能を備えるようにしてもよいが、上記車体１に生じるわずかな荷重の変化に起因して各圧力計１７より上記制御器１８へ入力される空気ばね１０の圧力検出値がわずかに変化するごとに、該制御器１８より上記制振装置本体１２の固有振動数調整機構１６におけるボールねじ機構２３の駆動モータ２４へ指令を与えるようにすると、指令の頻度が非常に多くなり、制御が煩雑になる虞が懸念される。
【００３０】
更に、一般に、パッシブ方式のマス・ダンパ形式の制振装置でも、該制振装置における可動マスの固有振動数と、制振対象の固有振動数との同調誤差が数％であれば、制振性能の劣化は小さいことが知られている。
【００３１】
したがって、以上の点に鑑みて、上記制御器１８は、車体１の弾性振動の固有振動数に、いくつかの範囲、たとえば、４つの数値範囲を予め設定しておき、車体１の弾性振動の固有振動数が上記設定されたそれぞれの数値範囲内にあるときは、該各数値範囲ごとに制振装置本体１２の可動マス１３の固有振動数を或る１つの固有振動数に設定するための指令を上記固有振動数調整機構１６へ与える機能を有するようにして、上記制振装置本体１２の可動マス１３の固有振動数を、全体で数種類準備しておくようにすれば、実用的且つ十分であると考えられる。
【００３２】
又、上記制御器１８による上記制振装置本体１２の固有振動数調整機構１６への指令は、たとえば、駅で乗客の乗降が終了して車体１の図示しないドアを閉めることで乗車している乗客重量が定まることで、車体１の走行に際した車体重量が確定してから実際に走行を開始するまでの間のタイミングで行うようにすればよい。このようにすれば、上記ＡＰＭの車両が走行するときには、常に、上記制振装置本体１２における可動マス１３の固有振動数を、上記車体１の車体重量に応じて定まる該車体１の弾性振動の固有振動数に対応して設定することができるようになる。
【００３３】
その他、図１に示したものにおいて、図５に示したものと同一のものには同一符号が付してある。
【００３４】
上記制振装置本体１２は、車体１における他の装備や機器と干渉しない個所、たとえば、図２に一点鎖線で示すように、車体１に装備するロングシート２７の座面の下に収納するようにして設置するようにすればよい。
【００３５】
以上の構成としてある本発明の鉄道用車両の制振装置によれば、ＡＰＭの車両の走行時に、車体１に上下方向の弾性振動が生じると、上記制御器１８から制振装置本体１２の固有振動数調整機構１６への指令により該車体１の弾性振動の固有振動数に対応した固有振動数に調整された状態の上記可動マス１３が、適切に減衰調整されたオイルダンパ１４を介して、上記支持梁２０の上下方向の揺動に伴って上記車体１の弾性振動に対して９０度の位相遅れで上下方向に振動するようになり、可動マス１３の慣性力が上記車体１の弾性振動を打ち消すように作用することで、上記車体１に生じた上下方向の弾性振動は、その振幅が抑制されると共に、速やかに減衰させられるようになる。よって、上記ＡＰＭの車両の走行時における乗り心地の向上化が図られるようになる。
【００３６】
しかも、上記車体１への乗車人数が増減し、それに伴い車体重量が増減して該車体１の弾性振動の固有振動数が変化しても、その車体重量の変化に応じて本発明の鉄道車両用制振装置の制振装置本体１２における可動マス１３の固有振動数を調整できるようにしてあることから、上記車体１の乗車人数が変化しても車両走行時における上記車体１の弾性振動の良好な制振効果を得ることができる。
【００３７】
図３は本発明の実施の他の形態として、上記実施の形態の応用例を示すもので、制御器１８にて、車体１の乗車人数の変化に伴って変化する車体重量の検出を、車体１を支持するために台車２に装備されている各空気ばね１０の空気圧を検出する圧力計１７の圧力検出値に基づいて行うようにしてある構成に代えて、上記台車２に車体１を支持するために装備されている各空気ばね１０に、個別のロードセル２８を直列に配置して設け、該各ロードセル２８による圧力検出値を上記制御器１８に入力して、該制御器１８にて、車体１の乗車人数の変化に伴って変化する車体重量の検出を、上記各ロードセル２８より入力される圧力検出値に基づいて行う構成としたものである。
【００３８】
その他の構成は図１及び図２に示したものと同様であり、同一のものには同一の符号が付してある。
【００３９】
本実施の形態によっても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００４０】
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、制振装置本体１２を、ブラケット１９と、ばね要素であるコイルばね１５の下端側と、ダンパ要素であるオイルダンパ１４の下端側を、図示しない共通のベースプレートに取り付けてなる構成として、該ベースプレートごと車体１の所要個所の床面上に設置できるようにしたものとしてもよい。
【００４１】
ばね要素１５は、可動マス１３の荷重を支持した状態で該可動マス１３を上下方向に振動させることができるようにしてあれば、コイルばね１５以外のいかなる形式のばね要素１５を用いるようにしてもよい。
【００４２】
ダンパ要素１４は、車体１の単弦振動に伴って可動マス１３が上記車体１の単弦振動に対し９０度の位相遅れで支持梁２０の上下方向の揺動と一緒に上下方向に振動する際に、該振動する可動マス１３の運動エネルギーを効率よく減衰させることができるようにしてあれば、オイルダンパ以外のいかなる形式のダンパ要素１４を用いるようにしてもよい。
【００４３】
車体１の弾性振動に影響する車体重量を検出できるようにしてあれば、検出用のセンサとしては、図１及び図２の実施の形態における空気ばね１０の圧力計１７や、図３の実施の形態におけるロードセル２８以外のいかなる形式のセンサを用いるようにしてもよい。
【００４４】
固有振動数調整機構１６を備えた制振装置本体１２は、車体１に装備される各種機器の配置と干渉しないようにすれば、車体１に装備されるクロスシートの座面の下側や、車体１の床下等、その設置個所は適宜変更してもよい。更には、可動マス１３と固有振動数調整機構１６とを支持する支持梁２０の長手方向一端部を、車体１の所要個所に固定された固定部の下面側に設けたブラケットにピンを介して上下方向揺動可能に取り付けると共に、上記支持梁２０における上記可動マス１３の移動範囲や固有振動数調整機構１６の配置と干渉しない所要個所と、その上方に位置する車体１側の固定部との間に、上下方向のばね要素１５とダンパ要素１４を介装させるように取り付ける構成としてもよい。
【００４５】
固有振動数調整機構１６は、支持梁２０上にて、可動マス１３を該支持梁２０の長手方向に移動させて、支持梁２０の揺動中心から可動マス１３の重心位置までの距離（間隔）を拡大、縮小自在とすることができ、更に、揺動する支持梁２０上で可動マスの位置を保持できるようにしてあれば、上記可動マス１３を上記支持梁の長手方向に沿って変位させるための機構としては、ピニオンラック式や各種シリンダ等、ボールねじ機構２３以外のいかなる変位機構やアクチュエータを採用してもよい。
【００４６】
本発明の鉄道用車両の制振装置は、台車にばねを介して支持された車体を備え、且つ該車体に生じる弾性振動の制振が望まれる鉄道用車両であれば、ＡＰＭの車両以外のいかなる鉄道用車両に適用してもよい。
【００４７】
その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００４８】
１ 車体
２ 台車
１０ 空気ばね（ばね）
１２ 制振装置本体
１３ 可動マス
１４ オイルダンパ（ダンパ要素）
１５ コイルばね（ばね要素）
１６ 固有振動数調整機構
１７ 圧力計（センサ）
１８ 制御器
２０ 支持梁
２１ ピン（揺動中心）
２８ ロードセル（センサ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
台車に所要のばねを介して車体を支持させてなる構成を有する鉄道用車両における上記車体の所要個所に、上下方向に変位可能な可動マスと、該可動マスと車体の所要個所との間に介装した上下方向のダンパ要素及びばね要素と、上記ばね要素により定まる上記可動マスの固有振動数を変化させるための固有振動数調整機構を備えてなる制振装置本体を設け、更に、車体重量を検出するためのセンサと、該センサより入力される車体重量の検出信号に基に、上記制振装置本体における固有振動数調整機構へ指令を与えて、上記可動マスの固有振動数を、上記センサにより検出された車体重量のときの車体の弾性振動の固有振動数に対応させる機能を有する制御器とを備えてなる構成を有することを特徴とする鉄道用車両の制振装置。
【請求項２】
固有振動数調整機構を備えてなる制振装置本体を、車体の所要個所に上下方向揺動可能に長手方向一端部を片持ち支持させた支持梁と、該支持梁の長手方向他端部寄りの所要個所と上記車体の所要個所との間に並列に介装した上下方向のばね要素及びダンパ要素を備え、更に、上記支持梁に、可動マスと、該可動マスの支持梁の長手方向における位置を変化させて、該支持梁の揺動中心から可動マスの重心位置までの距離を拡縮するための固有振動数調整機構を具備してなる構成とした請求項１記載の鉄道用車両の制振装置。
【請求項３】
鉄道用車両を、車体に空気ばねを介して台車を支持させてなる構成とし、且つ車体重量を検出するためのセンサとして、上記空気ばねの空気圧を検出する圧力計を用いるようにした請求項１又は２記載の鉄道用車両の制振装置。
【請求項１】
台車に所要のばねを介して車体を支持させてなる構成を有する鉄道用車両における上記車体の所要個所に、上下方向に変位可能な可動マスと、該可動マスと車体の所要個所との間に介装した上下方向のダンパ要素及びばね要素と、上記ばね要素により定まる上記可動マスの固有振動数を変化させるための固有振動数調整機構を備えてなる制振装置本体を設け、更に、車体重量を検出するためのセンサと、該センサより入力される車体重量の検出信号に基に、上記制振装置本体における固有振動数調整機構へ指令を与えて、上記可動マスの固有振動数を、上記センサにより検出された車体重量のときの車体の弾性振動の固有振動数に対応させる機能を有する制御器とを備えてなる構成を有することを特徴とする鉄道用車両の制振装置。
【請求項２】
固有振動数調整機構を備えてなる制振装置本体を、車体の所要個所に上下方向揺動可能に長手方向一端部を片持ち支持させた支持梁と、該支持梁の長手方向他端部寄りの所要個所と上記車体の所要個所との間に並列に介装した上下方向のばね要素及びダンパ要素を備え、更に、上記支持梁に、可動マスと、該可動マスの支持梁の長手方向における位置を変化させて、該支持梁の揺動中心から可動マスの重心位置までの距離を拡縮するための固有振動数調整機構を具備してなる構成とした請求項１記載の鉄道用車両の制振装置。
【請求項３】
鉄道用車両を、車体に空気ばねを介して台車を支持させてなる構成とし、且つ車体重量を検出するためのセンサとして、上記空気ばねの空気圧を検出する圧力計を用いるようにした請求項１又は２記載の鉄道用車両の制振装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−２４１３５６（Ｐ２０１０−２４１３５６Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−９４５００（Ｐ２００９−９４５００）
【出願日】平成２１年４月９日（２００９．４．９）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月９日（２００９．４．９）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
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