鉄道車両の車体姿勢制御システム
【課題】コンパクトな構成でもって車両の高さ調整と傾斜制御との両方を実現することが可能な鉄道車両の車体姿勢制御システムを提供する。
【解決手段】車体３の左右に一対が回転支持され、圧縮空気源からの空気の空気バネ１０Ａ，１０Ｂへの供給と空気バネ１０Ａ，１０Ｂからの空気の排出とをそれぞれ制御する高さ調整部及び傾斜制御部を有する給排気制御装置３０と、これら一対の給排気制御装置３０Ａ，３０Ｂにそれぞれ相対回転可能に支持され、車体３左右の台車枠２に対する高さの変化に応じて相対回転するレバー６０Ａ，６０Ｂとを設け、高さ調整部及び傾斜制御部がレバー６０の相対回転に応じてそれぞれ空気バネ１０Ａ，１０Ｂに対する空気の供給及び排出を行うように鉄道車両の姿勢制御システムを構成する。
【解決手段】車体３の左右に一対が回転支持され、圧縮空気源からの空気の空気バネ１０Ａ，１０Ｂへの供給と空気バネ１０Ａ，１０Ｂからの空気の排出とをそれぞれ制御する高さ調整部及び傾斜制御部を有する給排気制御装置３０と、これら一対の給排気制御装置３０Ａ，３０Ｂにそれぞれ相対回転可能に支持され、車体３左右の台車枠２に対する高さの変化に応じて相対回転するレバー６０Ａ，６０Ｂとを設け、高さ調整部及び傾斜制御部がレバー６０の相対回転に応じてそれぞれ空気バネ１０Ａ，１０Ｂに対する空気の供給及び排出を行うように鉄道車両の姿勢制御システムを構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両の車体姿勢制御システムに係り、特に、台車枠と車体間の左右に配置された一対の空気バネにより、車両の高さ調整及び傾斜制御を行なう鉄道車両の車体姿勢制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両が曲線を高速で走行すると、乗客に超過遠心力が働き不快な乗り心地となる。これを緩和するため、曲線走行時に車体を内軌側に傾けることで乗客にかかる超過遠心力を低減させる技術が採用されている。この一例として、在来線特急列車として運用されている振子車両がある。
【０００３】
この振子車両は、台車上にコロやベアリング等で回転支持された回転梁を備えており、この回転梁の上に空気バネを介して車体を載せた構造をなしている。この構造により、車両が曲線にさしかかると、台車枠と回転梁との間に構成されたアクチュエータにより回転梁が所定の角度だけ回転させられ、車体の傾斜が図られる。
【０００４】
この他、最近の新幹線車両や一部の在来線特急車両で実用化されている「空気バネ車体傾斜」という技術がある（例えば特許文献１参照）。この空気バネ車体傾斜は、曲線に差し掛かると、外軌側の空気バネに空気を強制的に送り込むことで空気バネを伸張させ、車体を内側に傾けるものである。
【０００５】
一方、上記のように空気バネを使用する装置として、車体の高さ一定に維持するための自動高さ調整装置（ＬＶ）が知られている。この自動高さ調整装置は、車両の左右の高さの検出結果に基づき、これら左右それぞれの高さが一定となるように左右一対の空気バネへの給排気を制御している。
このような自動高さ調整装置を利用した車体傾斜システムが提案され、実用化されている（例えば非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公昭４７−４１１６５号公報
【非特許文献１】玉置 俊治，「空気バネを利用した車体傾斜装置の開発と効果（その２）」，Ｒ＆ｍ ２００６．６，ｐｐ．５０〜５３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記のように空気バネによって車体の高さ調整と傾斜制御との両方を実行しようとする場合、高さ調整用、傾斜制御用の弁装置がそれぞれ別個に必要となるため、構成自体が大掛かりとなり大きなスペースを要してしまうという問題があった。
【０００８】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、コンパクトな構成でもって車両の高さ調整と傾斜制御との両方を実現することが可能な鉄道車両の車体姿勢制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために以下の手段を提案している。
即ち、本発明に係る鉄道車両の車体姿勢制御システムは、台車枠と車体間の左右に一対の空気バネを配置し、車両の圧縮空気源からの空気により前記空気バネを伸縮させることで前記車体の姿勢を制御する鉄道車両の車体姿勢制御システムにおいて、前記車体の左右に一対が回転支持され、前記圧縮空気源からの空気の前記空気バネへの供給と前記空気バネからの空気の排出とをそれぞれ制御する高さ調整部及び傾斜制御部を有する給排気制御装置と、これら一対の給排気制御装置にそれぞれ相対回転可能に支持され、前記車体左右の前記台車枠に対する高さの変化に応じて相対回転するレバーとを備え、前記高さ調整部及び前記傾斜制御部が前記レバーの相対回転に応じてそれぞれ前記空気バネに対する空気の供給及び排出を行うことを特徴とする。
【００１０】
このような特徴の車体姿勢制御システムによれば、高さ調整部及び傾斜制御部のそれぞれが、レバーの給排気制御装置に対する相対回転により作動することで、空気バネへの空気の供給及び排出を制御する。これにより、車体の高さの調整を図りながら車体の傾斜制御を行なうことが可能となる。また、車体の高さ調整用の高さ調整部と車体の傾斜制御用の傾斜制御部とがともに給排気制御装置に設けられているため、高さ調整用、傾斜制御用の弁装置をそれぞれ別個に設ける必要はなく、構成自体をコンパクトなものとすることができる。
【００１１】
また、本発明に係る鉄道車両の車体姿勢制御システムにおいて、前記高さ調整部は、前記レバーが基準位置から一方向に第一給気角度以上に相対回転した際に前記空気バネに空気を供給するとともに、前記レバーが前記基準位置から他方向に第一排気角度以上に相対回転した際に前記空気バネから空気を排出し、前記傾斜制御部は、前記レバーが前記基準位置から一方向に前記第一給気角度より大きい第二給気角度以上に相対回転した際に前記空気バネに空気を供給するとともに、前記レバーが前記基準位置から他方向に前記第一排気角度より大きい第二排気角度以上に相対回転した際に前記空気バネから空気を排出することを特徴とする。
【００１２】
このような特徴の車体姿勢制御システムによれば、レバーが一方向に第一給気角度以上に相対回転した際には、高さ調整部により空気バネに空気が供給され車体の上昇が図られる一方、レバーが他方向に第一排気角度以上相対回転した際には、高さ調整部により空気バネから空気が排出され車体の下降が図られる。これによって、車体の台車枠に対する高さが一定となるように調整することができる。
一方、レバーが一方向に第二給気角度以上に相対回転した際には、高さ調整部に加え傾斜制御部より空気バネに空気が供給され車体の上昇が図られ、レバーが他方向に第二排気角度以上相対回転した際には、高さ調整部に加え傾斜制御部により空気バネから空気が排出され車体の下降が図られる。これによって、車両が曲線を高速で走行する場合には、傾斜制御部の寄与によって車体の高さを曲線に合わせて大きく傾斜させることができる。
【００１３】
さらに、本発明に係る鉄道車両の車体姿勢制御システムは、車両が曲線を通過する際に、外軌側に位置する前記給排気制御装置を回転させることで該給排気制御装置に支持された前記レバーを前記一方向に前記第二給気角度以上に相対回転させる回転機構をさらに備えることを特徴とする。
【００１４】
これにより、車両が曲線を通過する際に、外軌側の給排気制御装置に支持されたレバーを強制的に一方向に第二給気角度以上に相対回転させることができるため、外軌側に位置する空気バネを迅速かつ確実に伸張させることができ、即ち、車両が通過する曲線に応じて迅速かつ確実に車体を傾斜させることが可能となる。したがって、乗り心地の向上を図ることが可能となる。
【００１５】
また、本発明に係る鉄道車両の車体姿勢制御システムにおいて、前記回転機構は、車両が曲線を通過する際に、内軌側に位置する前記給排気制御装置を回転させることで該給排気制御装置に支持された前記レバーを前記他方向に前記第二排気角度以上に相対回転させることを特徴とする。
【００１６】
これにより車両が曲線を通過する際に、内軌側の給排気制御装置に支持されたレバーを強制的に他方向に第二排気角度以上に相対回転させることができるため、内軌側に位置する空気バネから迅速かつ確実に空気を排出することができる。これによって、外軌側の空気バネを伸張させることに加えて、同時に内軌側の空気バネを収縮させることができるため、曲線を通過する車両の車体をより円滑かつ確実に傾斜させることができる。したがって、更なる乗り心地の向上を図ることが可能となる。
【００１７】
さらに、本発明に係る鉄道車両の車体姿勢制御システムにおいて、前記高さ調整部は、前記レバーが前記一方向に前記第一給気角度以上又は前記他方向に前記第一排気角度以上に相対回転した際に時間遅れを伴って作動して、前記空気バネに対する空気の供給又は排出を行い、前記傾斜制御部は、前記レバーが前記一方向に前記第二給気角度以上又は前記他方向に前記第二排気角度以上に相対回転すると同時に作動して、前記空気バネに対する空気の供給又は排出を行うことを特徴とする。
【００１８】
レバーが一方向に第一給気角度又は他方向に第一排気角度以上に相対回転した際には、このレバーの相対回転に対して高さ調整部が遅れて作動して空気バネに対する空気の供給又は排出を行うことで、乗客の乗り心地を損なうことなく台車枠に対する車体の高さを適切に調整することができる。
一方、レバーが一方向に第二給気角度又は他方向に第二排気角度以上に相対回転した際には、このレバーの相対回転と同時に傾斜制御部が作動して空気バネに対する空気の供給又は排出を行うことで、迅速な車体の傾斜及び傾斜解除を行なうことができる。この際、傾斜制御部の作動に遅れて高さ調整部も作動することにより、空気バネに対する空気の供給量又は排出量を増加させることができ、より迅速に車体の傾斜及び傾斜解除を実行することができる。
【００１９】
さらに、本発明に係る鉄道車両の車体姿勢制御システムにおいて、前記高さ調整部は、一端が第一給気弁を介して前記圧縮空気源に接続され、他端が第一排気弁を介して大気に接続されるとともに、前記空気バネに連通する第一空気バネ連通口が設けられた高さ調整用流路を備え、前記傾斜制御部は、一端が第二給気弁を介して前記圧縮空気源に接続され、他端が第二排気弁を介して大気に接続されるとともに、前記空気バネに連通する第二空気バネ連通口が設けられた傾斜制御用流路を備え、前記レバーの相対回転に応じて、前記第一給気弁、前記第一排気弁、前記第二給気弁及び前記第二排気弁が開閉することにより、前記高さ調整部及び前記傾斜制御部がそれぞれ前記空気バネに対する空気の供給又は排出を行うことを特徴とする。
【００２０】
このような特徴の鉄道車両の車体姿勢制御システムによれば、高さ調整部の第一給気弁及び第一排気弁がレバーの相対回転に応じて開閉するとともに、傾斜制御部の第二給気弁及び第二排気弁がレバーの相対回転に応じて開閉することで、車体の高さ調整を図りながら車体の傾斜制御を行なうことができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る車体姿勢制御システムによれば、車体の高さ調整を行う高さ調整部と車体の傾斜制御を行う傾斜制御部とがともに給排気制御装置に設けられているため、構成自体をコンパクトなものとしながら、車体の高さ調整及び傾斜制御を確実に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態に係る姿勢制御システムを搭載した鉄道車両を進行方向から見た図である。
【図２】車体が標準高さにある場合を示す姿勢制御システムの全体構成図である。
【図３】レバーが標準位置にある状態の給排気制御装置周辺を示す図である。
【図４】レバーが標準位置から一方向に回転した際の状態の給排気制御装置周辺を示す図である。
【図５】レバーが標準位置から他方向に回転した際の状態の給排気制御装置周辺を示す図である。
【図６】給排気制御装置の内部構成を説明する図であって、レバーが標準位置にある状態を示す図である。
【図７】給排気制御装置の内部構成を説明する図であって、レバーが標準位置から第一給気角度まで回転した状態を示す図である。
【図８】給排気制御装置の内部構成を説明する図であって、レバーが標準位置から第一排気角度まで回転した状態を示す図である。
【図９】給排気制御装置の内部構成を説明する図であって、レバーが標準位置から第二給気角度まで回転した状態を示す図である。
【図１０】給排気制御装置の内部構成を説明する図であって、レバーが標準位置から第二排気角度まで回転した状態を示す図である。
【図１１】回転機構によって給排気制御装置が回転させられた状態を示す図である。
【図１２】（ａ）は車体の高さが標準高さよりも低い位置にある場合の姿勢制御システムの全体構成図、（ｂ）は高さ制御部の作用により空気バネに空気が供給された状態の姿勢制御システムの全体構成図である。
【図１３】（ａ）は車体の高さが標準高さよりも高い位置にある場合の姿勢制御システムの全体構成図、（ｂ）は高さ制御部の作用により空気バネから空気が排出された状態の姿勢制御システムの全体構成図である。
【図１４】（ａ）は鉄道車両１が曲線を通過する際にピストン機構が外軌側の給排気制御装置を回転させた状態の姿勢制御システムの全体構成図、（ｂ）は車両が傾斜している際の姿勢制御システムの全体構成図である。
【図１５】排気制御装置の内部構成を説明する図であって、レバーが標準位置から第二排気角度以上まで回転した結果、第一給気弁及び第二給気弁がそれぞれ開口された状態を示す図である。
【図１６】回転機構としてピストン機構に代えてウェイトを採用した状態の鉄道車両を進行方向から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る鉄道車両の車体姿勢制御システム（以下、単に「車体姿勢制御システム」と称する）について図面を参照して詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態の車体姿勢制御システム１００は、軌道Ｋを走行レベルとして走行する鉄道車両１における台車枠２に対する車体３の高さ調整及び傾斜制御を行うものである。
【００２４】
この鉄道車両１は、軌道Ｋ上に配置される一対の車輪４と、該一対の車輪４同士を連結する輪軸５とを備えており、この輪軸５の両端に設けられたバネ体６を介して該輪軸５の上方に上記台車枠２が配置されている。また、台車枠２上には、鉄道車両１の幅方向に離間して配置された左右一対の空気バネ１０（１０Ａ，１０Ｂ）が設置されており、これら空気バネ１０Ａ，１０Ｂの上方には該空気バネ１０Ａ，１０Ｂに支持されるようにして上記車体３が支持されている。
【００２５】
ここで、図２を参照して本実施形態の車体姿勢制御システム１００の全体構成について説明する。車体姿勢制御システム１００は、上述した一対の空気バネ１０Ａ，１０Ｂと、圧縮空気源２０と、一対の給排気制御装置３０（３０Ａ，３０Ｂ）と、給排気制御装置３０に支持されたレバー６０（６０Ａ，６０Ｂ）と、該レバー６０に対して台車枠２を連結する連結棒７０（７０Ａ，７０Ｂ）と、給排気制御装置３０に接続されたピストン機構（回転機構）８０（８０Ａ，８０Ｂ）とを備えている。
【００２６】
圧縮空気源２０は、鉄道車両１の車体３に設けられており、コンプレッサによって圧縮された空気が貯蔵されている。
【００２７】
給排気制御装置３０Ａ，３０Ｂは、図１に示すように、車体３の幅方向に離間して該車体３の下部に左右一対が設けられている。これら給排気制御装置３０Ａ，３０Ｂは、それぞれ鉄道車両１の進行方向に平行な軸線回りに車体３に対して回転可能となるように該車体３に支持されている。
【００２８】
また、一対の給排気制御装置３０Ａ，３０Ｂには、一端が圧縮空気源２０に接続されて中途で二手に分岐した圧縮空気源側配管２１の他端がそれぞれ接続されており、該圧縮空気源側配管２１を介して圧縮空気源２０から空気が供給されるようになっている。さらに、これら給排気制御装置３０Ａ，３０Ｂには、一端が空気バネ１０Ａ，１０Ｂに接続された空気バネ側配管１１Ａ，１１Ｂの他端が接続されており、これら空気バネ側配管１１Ａ，１１Ｂを介して、圧縮空気源２０から供給された空気を空気バネ１０Ａ，１０Ｂに対して供給することができるようになっている。
【００２９】
レバー６０Ａ，６０Ｂは、それぞれバー状をなす部材であって、その基端側が上記一対の給排気制御装置３０Ａ，３０Ｂに対して回転可能にそれぞれ支持されている。なお、給排気制御装置３０Ａ，３０Ｂの車体３に対する回転軸と、レバー６０の給排気制御装置３０に対する回転軸は同軸とされている。このような一対のレバー６０Ａ，６０Ｂは、図２に示すように、互いに向かって延在する水平方向、即ち、鉄道車両１の幅方向内側に延在する向きが初期位置とされている。
【００３０】
連結棒７０は、一端がそれぞれ上記レバー６０Ａ，６０Ｂの先端側に回転可能に連結されるとともに他端が台車枠２の左右両側に対して回転可能に連結されている。この連結棒７０と上記レバー６０とによって、給排気制御装置３０と台車枠２とを接続するリンク機構が構成されている。
【００３１】
ここで、車体３の台車枠２に対する高さが予め定めた標準高さとされている場合、図３に示すようにレバー６０は初期位置とされ、当該レバー６０と台車枠２との上下方向の間隔は連結棒の寸法に応じたものとされている。
【００３２】
これに対して、図４に示すように車体３の台車枠２に対する高さが小さくなり、車体３に支持された給排気制御装置３０の位置が下方に移動した場合には、レバー６０の先端側が連結棒に連結されていることにより、レバー６０は給排気制御装置３０に対して一方向Ｔ１、即ち、レバー６０の先端側が基端側に対して上方に向かって回転する方向に回転する。
【００３３】
一方、図５に示すように車体３の台車枠２に対する高さが大きくなり、これに伴って、車体３に支持された給排気制御装置３０の位置が上方に移動した場合には、レバー６０の先端側が連結棒に連結されていることにより、レバー６０は給排気制御装置３０に対して他方向Ｔ２、即ち、レバー６０の先端側が基端側に対して下方に向かって回転する方向に回転する。
【００３４】
次に、給排気制御装置３０の内部構成について説明する。この給排気制御装置３０は、図６に示すように、その内部に高さ調整部４０と傾斜制御部５０とを備えている。これら高さ調整部４０及び傾斜制御部５０は、それぞれ圧縮空気源２０からの空気の空気バネ１０Ａ，１０Ｂへの供給と空気バネ１０Ａ，１０Ｂからの空気の排出とを制御するものである。
【００３５】
高さ調整部４０は、図６に示すように、給排気制御装置３０の内部に形成された高さ調整用流路４１を備えている。この高さ調整用流路４１の一端には、圧縮空気源側配管２１を介して圧縮空気源２０に接続される第一供給口４２が形成される一方、他端には、大気に開口する第一排出口４３が形成されている。また、この高さ調整用流路４１の第一供給口４２と第一排出口４３との間には、空気バネ側配管１１を介して空気バネ１０に接続される第一空気バネ連通口４４が形成されている。
【００３６】
上記第一供給口４２には、通常時閉状態とされる第一給気弁４５が設けられており、上記第一排出口４３には、同じく通常時閉状態とされる第一排気弁４６が設けられている。これら第一給気弁４５及び第一排気弁４６には、互いに近接する方向に向かって延在する被押圧バー４５ａ，４６ａがそれぞれ設けられており、これら被押圧バー４５ａ，４６ａが、第一給気弁４５及び第一排気弁４６の対向方向の外側に向かってそれぞれ押圧されることで、これら第一給気弁４５及び第一排気弁４６が開状態とされるようになっている。
【００３７】
さらに、高さ調整部４０は、上記レバー６０の基端側に接続された第一押圧部４７を備えている。第一押圧部４７は、第一給気弁４５及び第一排気弁４６の被押圧バー４５ａ，４６ｂを押圧することで、これら第一給気弁４５及び第一排気弁４６をそれぞれ開状態とする役割を有している。この第一押圧部４７は、ダンパ及びバネから形成された遅れ要素４７ａを介してレバー６０に接続されており、これにより、レバー６０の給排気制御装置３０に対する相対回転に時間遅れを伴って追従するように回転する。
なお、レバー６０が初期位置にある場合においては、第一押圧部４７は、第一給気弁４５及び第一排気弁４６の被押圧バー４５ａ，４６ａの間でこれら被押圧バー４５ａ，46ａと間隔をあけた状態で配置されている。
【００３８】
このような第一押圧部４７は、レバー６０の給排気制御装置３０に対する相対回転に伴って一方向Ｔ１及び他方向Ｔ２に回転する。
ここで、本実施形態においては、図７に示すように、レバー６０の一方向Ｔ１に相対回転に伴って第一押圧部４７が一方向Ｔ１に回転した結果、当該第一押圧部４７が第一給気弁４５の被押圧バー４５ａを押圧し、該第一給気弁４５が開状態とされ始めるレバー６０の初期位置からの角度を第一供給角度θ１ｓと定義する。一方、図８に示すように、レバー６０の他方向Ｔ２の相対回転に伴って第一押圧部４７が他方向Ｔ２に回転した結果、当該第一押圧部４７が第一排気弁４６の被押圧バー４６ａを押圧し、該第一排気弁４６が開状態とされ始めるレバー６０の初期位置からの角度を第一排気角度θ１ｅと定義する。
【００３９】
傾斜制御部５０は、図６に示すように、給排気制御装置３０の内部に形成された傾斜制御用流路５１を備えている。この傾斜制御用流路５１の一端には、圧縮空気源側配管２１を介して圧縮空気源２０に接続される第二供給口５２が形成される一方、他端には大気に開口する第二排出口５３が形成されている。
また、この傾斜制御用流路５１の第二供給口５２と第二排出口５３との間には、空気バネ側配管１１を介して空気バネ１０に接続される第二空気バネ連通口５４が形成されている。
【００４０】
本実施形態においては、例えば傾斜制御用流路５１が給排気制御装置３０の回転中心を対称中心として、上記高さ調整用流路４１に対して１８０°の点対称となるように形成されている。したがって、高さ調整用流路４１の第一供給口４２及び傾斜制御用流路５１の第二供給口５２は互いに反対側を向いており、また、高さ調整用流路４１の第一排出口４３及び傾斜制御用流路５１の第二排出口５３は互いに反対側を向いている。換言すれば、高さ調整用流路４１の第一供給口４２と傾斜制御用流路５１の第二排出口５３が同様の向きを向いており、高さ調整用流路４１の第一排出口４３と傾斜制御用流路５１の第二供給口５２が同様の向きを向いているのである。
なお、傾斜制御用流路５１は高さ調整用流路４１に対して１８０°の点対称となるように必ずしも形成されていなくともよく、これら傾斜制御用流路５１及び高さ調整用流路４１は給排気制御装置３０の設計に応じて任意の配置とすることができる。
【００４１】
上記第二供給口５２には、通常時閉状態とされた第二給気弁５５が設けられており、上記第二排出口５３には、同じく通常時閉状態とされた第二排気弁５６が設けられている。これら第二給気弁５５及び第二排気弁５６には、互いに近接する方向に向かって延在する被押圧バー５５ａ，５６ａがそれぞれ設けられており、これら被押圧バー５５ａ，５６ａが、第二給気弁５５及び第二排気弁５６の対向方向の外側に向かってそれぞれ押圧されることで、これら第二給気弁５５及び第二排気弁５６が開状態とされるようになっている。
【００４２】
また、この傾斜制御部５０は、上記レバー６０の基端側に接続された第二押圧部５７を備えている。第二押圧部５７は、第二給気弁５５及び第二排気弁５６の被押圧バー５５ａ，５６ａを押圧することで、これら第二給気弁５５及び第二排気弁５６をそれぞれ開状態とする役割を有している。この第二押圧部５７は、レバー６０に対して剛に接続されており、即ち、レバー６０に対して不動に固定されている。これにより、レバー６０の給排気制御装置３０に対する相対回転に伴って、時間遅れが生ずることなく同時に回転する。
なお、レバー６０が初期位置にある場合においては、第二押圧部５７は、第二給気弁５５及び第二排気弁５６の被押圧バー５５ａ，５６ａの間でこれら被押圧バー５５ａ，５６ａと間隔をあけた状態で配置されている。また、この第二押圧部５７の第二給気弁５５及び第二排気弁５６の被押圧バー５５ａ，５６ａとの間隔は、第一押圧部４７の第一給気弁４５及び第一排気弁４６の被押圧バー４５ａ，４６ａとの間隔よりも大きく設定されている。
【００４３】
このような第二押圧部５７は、レバー６０の給排気制御装置３０に対する相対回転に伴って一方向Ｔ１及び他方向Ｔ２に回転する。
ここで、本実施形態においては、図９に示すように、レバー６０の一方向Ｔ１に相対回転に伴って第二押圧部５７が一方向Ｔ１に回転した結果、当該第二押圧部５７が第二給気弁５５の被押圧バー５５ａを押圧し、該第二給気弁５５が開状態とされ始めるレバー６０の初期位置からの角度を第二供給角度θ２ｓと定義する。一方、図１０に示すように、レバー６０の他方向Ｔ２への相対回転に伴って第二押圧部５７が他方向Ｔ２に回転した結果、当該第二押圧部５７が第二排気弁５６の被押圧バー５６ａを押圧し、該第二排気弁５６が開状態とされ始めるレバー６０の初期位置からの角度を第二排気角度θ２ｅと定義する。
【００４４】
なお、上述したように、第二押圧部５７の第二給気弁５５及び第二排気弁５６の被押圧バー５５ａ，５６ａとの間隔は、第一押圧部４７の第一給気弁４５及び第一排気弁４６の被押圧バー４５ａ，４６ａとの間隔よりも大きく設定されていることから、第二給気角度θ２ｓは第一給気角度θ１ｓよりも大きい角度とされ、第二排気角度θ２ｅは第一排気角度θ１ｅよりも大きい角度とされている。
【００４５】
ピストン機構８０は、それぞれ給排気制御装置３０を車体３に対して強制的に相対回転させるための機構であって、車体３に固定されたシリンダ８１と、該シリンダ８１から突出可能とされたロッド８２とを備えている。本実施形態においては、このピストン機構８０は、それぞれ一対の給排気制御装置３０の対向方向内側に一対が設けられており、即ち、車体３の左右に一対が設けられている。
【００４６】
ピストン機構８０におけるロッド８２の先端は、給排気制御装置３０から下方に向かって延在する凸部３１に対して、互いに回動可能に連結されている。また、ロッド８２は、シリンダ８１から給排気制御装置３０の対向方向外側に向かって突出可能とされている。このような構成により、ロッド８２がシリンダ８１から突出した際には、給排気制御装置３０の凸部３１をそれぞれ給排気制御装置３０の対向方向外側に向かって押圧され、給排気制御装置３０は、それぞれ他方向Ｔ２に向かって回転する。これによって、ピストン機構８０のロッド８２が突出することで、給排気制御装置３０に相対回転可能に支持されたレバー６０が、一方向Ｔ１に相対回転することになる。
【００４７】
上記ピストン機構８０は、図示しない制御装置によって制御されることにより、鉄道車両１が曲線を通過する際にのみ、車体３の左右一対のピストン機構８０のうち外軌側に位置するピストン機構８０が作動するようになっている。即ち、鉄道車両１が曲線に入る際に外軌側のピストン機構８０のロッド８２が突出し、鉄道車両１が曲線を通過時にはロッド８２は突出状態とされる。そして、鉄道車両１が曲線から脱出する際には、ロッド８２が後退し、ピストン機構８０が通常の状態に復帰する。
【００４８】
ここで、本実施形態においては、ピストン機構８０のロッド８２の突出長は、図１１に示すように、給排気制御装置３０を車両１に対して回転させることにより、レバー６０が給排気制御装置３０に対して一方向に第二給気角度θ２ｓ以上に相対回転させることができる寸法に設定されている。これにより、鉄道車両１が曲線を通過する際には、外軌側に位置する給排気制御装置３０のレバー６０が該給排気制御装置３０に対して一方向に第二給気角度θ２ｓ以上相対回転することになる。
【００４９】
次に、以上のような構成の車体姿勢制御システム１００の作用について説明する。
まず、車体姿勢制御システム１００による車体３の台車枠２に対する高さ調整機能から説明する。この高さ調整機能によって車体３の台車枠２に対する高さが一定に保持され、乗客の乗り心地の向上が図られる。
【００５０】
車体３の台車枠２に対する高さが標準高さよりも小さくなると、図１２（ａ）に示すように、左右一対の給排気制御装置３０に支持されたレバー６０は、給排気制御装置３０に対して一方向Ｔ１に相対回動する。この際、当該レバー６０の一方向Ｔ１の回転角度が第一給気角度θ１ｓ以上となると、図７に示すように、このレバー６０の回転に時間遅れを伴って、給排気制御装置３０の高さ調整部４０における第一押圧部４７が第一給気弁４５の被押圧バー４５ａを押圧し、通常時閉状態とされている第一給気弁４５が開状態となる。この際、第一排気弁４６は閉状態とされる。
【００５１】
その結果、高さ調整部４０においては、高さ調整用流路４１の第一供給口４２から圧縮空気源２０からの空気が導入され、当該空気が第一空気バネ連通口４４を介して空気バネ１０Ａ，１０Ｂにそれぞれ供給される。これによって、各空気バネ１０Ａ，１０Ｂがそれぞれ上下方向に伸張し、台車枠２上に空気バネ１０Ａ，１０Ｂを介して支持された車体３が上方に持ち上げられることにより該車体３の高さが上昇する。
【００５２】
そして、車体３の高さが上昇して該車体３の高さが標準高さに近づくと、レバー６０の給排気制御装置３０に対する相対回転角度が第一給気角度θ１ｓ未満となる。すると、第一押圧部４７による第一給気弁４５の被押圧バー４５ａの押圧が解除され、第一給気弁４５が閉状態となる。その結果、空気バネ１０Ａ，１０Ｂへの空気の供給が停止される。
【００５３】
一方、車体３の台車枠２に対する高さが標準高さよりも大きくなると、図１３（ａ）に示すように、左右一対の給排気制御装置３０に支持されたレバー６０は、給排気制御装置３０に対して他方向Ｔ２に相対回動する。この際、当該レバー６０の他方向Ｔ２の回転角度が第一排気角度θ１ｅ以上となると、図８に示すように、このレバー６０の回転に時間遅れを伴って、給排気制御装置３０の高さ調整部４０における第一押圧部４７が第一排気弁４６の被押圧バー４６ａを押圧し、通常時閉状態とされている第一排気弁４６が開状態となる。この際、第一給気弁４５は閉状態とされる。
【００５４】
その結果、高さ調整部４０においては、第一排出口４３と第一空気バネ連通口４４が連通状態となり、空気バネ１０Ａ内に存在する圧縮された空気が高さ調整用流路４１、第一排出口４３を介して大気に排出される。これによって、各空気バネ１０Ａ，１０Ｂがそれぞれ上下方向に収縮し、台車枠２上にこれら空気バネ１０Ａ，１０Ｂを介して支持された車体３の高さが降下する。
【００５５】
そして、車体３の高さが下降して該車体３の高さが標準高さに近づくと、レバー６０の給排気制御装置３０に対する相対回転角度が第一排気角度θ１ｅ未満となる。すると、第一押圧部４７による第一排気弁４６の被押圧バー４６ａの押圧が解除され、第一排気弁４６が閉状態となる。その結果、空気バネ１０Ａ，１０Ｂへの空気の供給が停止される。
【００５６】
このように、本実施形態の車体姿勢制御システム１００においては、車体３が上昇又は降下した際に給排気制御装置３０の高さ調整部４０が空気バネ１０Ａ，１０Ｂに対して空気の供給及び排出を行うことにより、車体３の台車枠２に対する高さを一定に保持することができる。
なお、ここでは、車体３の左右の高さが同時に上昇又は下降した場合の車体姿勢制御システム１００の作用について説明したが、車体３の左右いずれか一方が上昇又は下降した場合であっても、左右の給排気制御装置３０における高さ調整部４０がそれぞれ別個に作動することにより、車体３の台車枠２に対する高さを一定に保持することができる。
【００５７】
次に、車体姿勢制御システム１００による車体３の傾斜制御機能について説明する。
鉄道車両１が軌道Ｋ上を走行して曲線に入り込む際には、図示しない制御部の指令によって、図１４（ａ）に示すように、一対のピストン機構８０Ａ，８０Ｂのうち外軌側に位置するピストン機構８０Ａが作動する。これによって、ピストン機構８０Ａのロッド８２がシリンダ８１から突出して給排気制御装置３０Ａを車体３に対して相対回転させ、その結果、該給排気制御装置３０Ａに支持されたレバー６０Ａがこの給排気制御装置３０Ａに対して第二給気角度θ２ｓ以上に相対回転する。即ち、ピストン機構８０Ａの作用によって、外軌側に位置するレバー６０Ａが給排気制御装置３０Ａに対して一方向Ｔ１に第二給気角度θ２ｓ以上に相対回転させられる。
【００５８】
すると図９に示すように、レバー６０Ａに剛に接続された第二押圧部５７が該レバー６０Ａと同時に回転することにより、レバー６０Ａの相対回転に遅れることなく、傾斜制御用流路５１の第二供給口５２に設けられた第二給気弁５５の被押圧バー５５ａを押圧する。これにより、第二給気弁５５が開状態とされる。
なお、この際、第二排気弁５６は閉状態とされている。また、高さ調整部４０の第一押圧部４７はレバー６０Ａの相対回転に対して時間遅れを伴って第一給気弁４５の被押圧バー４５ａを押圧するため、この段階では、第一給気弁４５が開状態とされることはなく通常時と同様閉状態とされている。
【００５９】
上記のように第二給気弁５５が開状態とされると、第二供給口５２を介して傾斜制御用流路５１内に圧縮空気源２０からの空気が導入され、当該空気が第二空気バネ連通口を介して外軌側の空気バネ１０Ａに供給される。
また、図１５に示すように、上記レバー６０の相対回転に遅れて第一押圧部４７が高さ調整部４０における第一給気弁４５の被押圧バー４５ａを押圧することにより、上記の傾斜制御部５０による空気バネ１０Ａに対しての空気の供給に遅れて、高さ調整部４０による空気バネ１０Ａに対して空気の供給が行われる。
【００６０】
このように一対の空気バネ１０Ａ，１０Ｂのうち、外軌側の空気バネ１０Ａのみに空気が供給されると、図１４（ｂ）に示すように、該空気バネ１０Ａが上下方向に伸張していく。その結果、車体３の外軌側のみのが台車枠２に対して持ち上げられることにより、車体３はその幅方向において外軌側に向かうに従って漸次上方に傾斜した状態となる。
【００６１】
そして、空気バネ１０Ａが伸張して車体３が上記のように傾斜し、車体３の外軌側の台車枠からの高さのみが大きくなると、当該外軌側のレバー６０Ａの先端側が連結棒７０に連結されていることにより、該レバー６０Ａが他方向Ｔ２に相対回転する。
これにより、レバー６０Ａの給排気制御装置３０に対する一方向Ｔ１の相対回転角度が第二給気角度θ２ｓ未満となると、第二押圧部５７による第二給気弁５５の被押圧バー５５ａの押圧が解除され、第二給気弁５５は閉状態となり、傾斜制御部５０による空気バネ１０Ａへの空気の供給が停止される。同様に、レバー６０Ａの給排気制御装置３０に対する一方向Ｔ１の相対回転角度が第一給気角度θ１ｓ未満となると、第一押圧部４７による第一給気弁４５の被押圧バー４５ａの押圧が解除され、第一給気弁４５は閉状態となり、高さ調整部４０による空気バネ１０Ａへの空気の供給が停止される。このようにして、外軌側の空気バネ１０Ａのみが伸張した状態が維持され、車体３の傾斜状態が保持される。
【００６２】
そして、上記のように車体３を傾斜状態として曲線を通過する鉄道車両１が曲線の終わりに差し掛かると、図示しない制御部の指令によって、ピストン機構８０のロッド８２がシリンダ８１内に後退し、即ち、ピストン機構８０の突出状態が解除される。これによって、ピストン機構８０による給排気制御装置３０の回転が解除されると、該給排気制御装置３０が水平状態に復帰するように一方向Ｔ１に回転し、この際、レバー６０Ａは、給排気制御装置に対して他方向Ｔ２に相対回転する。
【００６３】
そして、このようなレバー６０Ａの他方向Ｔ２への相対回転が、基準位置から第二排気角度θ２ｅ以上となると、レバー６０Ａに剛に連結された第二押圧部５７が第二排気弁５６の被押圧バー５６ａを押圧することにより傾斜制御用流路５１の第二排出口５３が開放状態となる。さらに、これに遅れるようにして、レバー６０Ａに遅れ要素４７ａを介して連結された第一押圧部４７が第一排気弁４６の被押圧バー４６ａを押圧することで、高さ調整用流路４１の第一排出口４３が開放状態となる。これによって、空気バネ１０Ａ内の空気が排出され、空気バネ１０Ａが上下方向に伸縮していく。
【００６４】
そして、空気バネ１０Ａが伸縮することにともなってレバー６０Ａと給排気制御装置３０に対する相対角度が第二排出角度θ２ｅ未満となると第二排気弁５６が閉状態となり、さらに、当該相対角度が第一排出角度θ１ｅ未満となると第一排気弁４６が閉状態となる。これにより空気バネ１０Ａからの空気の排出が完了し、車体３が水平状態に復帰する。
【００６５】
以上のように、本実施形態の車体姿勢制御システム１００によれば、高さ調整部４０及び傾斜制御部５０のそれぞれが、レバー６０の給排気制御装置３０に対する相対回転により作動することで、空気バネ１０Ａ，１０Ｂへの空気の供給及び排出を制御するため、車体３の高さの調整を図りながら車体３の傾斜制御を行なうことが可能となる。また、車体３の高さ調整用の高さ調整部４０と車体３の傾斜制御用の傾斜制御部５０とがともに給排気制御装置３０に設けられているため、高さ調整用、傾斜制御用の弁装置をそれぞれ別個に設ける必要はなく、構成自体をコンパクトなものとすることができる。
【００６６】
また、レバー６０が一方向Ｔ１に第一給気角度θ１ｓ以上に相対回転した際には、高さ調整部４０により空気バネ１０Ａ，１０Ｂに空気が供給され車体３の上昇が図られる一方、レバーが他方向Ｔ２に第一排気角度θ１ｅ以上相対回転した際には、高さ調整部４０により空気バネ１０Ａ，１０Ｂから空気が排出され車体３の下降が図られる。これによって、車体３の台車枠２に対する高さが一定となるように調整することができる。
【００６７】
一方、レバー６０が一方向Ｔ１に第二給気角度θ２ｓ以上に相対回転した際には、高さ調整部４０に加え傾斜制御部５０より空気バネ１０Ａ，１０Ｂに空気が供給され車体３の上昇が図られ、レバー６０が他方向Ｔ２に第二排気角度θ２ｅ以上相対回転した際には、高さ調整部４０に加え傾斜制御部５０により空気バネ１０Ａ，１０Ｂから空気が排出され車体３の下降が図られる。これによって、車体３が曲線を高速で走行する場合には、傾斜制御部５０の寄与によって車体３の高さを曲線に合わせて大きく傾斜させることができる。
【００６８】
さらに、車両が曲線を通過する際には、ピストン機構８０によって、外軌側の給排気制御装置３０に支持されたレバー６０を強制的に一方向Ｔ１に第二給気角度θ２ｓ以上に相対回転させることができるため、外軌側に位置する空気バネ１０Ａ，１０Ｂを迅速かつ確実に伸張させることができる。即ち、鉄道車両１が通過する曲線に応じて迅速かつ確実に車体３を傾斜させることが可能となり、乗り心地の向上を図ることができる。
また、当該ピストン機構８０による給排気制御装置３０の相対回転角度を適宜設定することにより、車体３の傾斜量を容易に調整することが可能となる。
【００６９】
また、レバー６０が一方向Ｔ１に第一給気角度θ１ｓ又は他方向Ｔ２に第一排気角度θ１ｅ以上に相対回転した際には、このレバー６０の相対回転に対して傾斜制御部５０が遅れて作動して空気バネ１０Ａ，１０Ｂに対する空気の供給又は排出を行うことで、乗客の乗り心地を損なうことなく台車枠２に対する車体３の高さを適切に調整することができる。
一方、レバー６０が一方向Ｔ１に第二給気角度θ２ｓ又は他方向Ｔ２に第二排気角度θ２ｅ以上に相対回転した際には、このレバー６０の相対回転と同時に傾斜制御部５０が作動して空気バネ１０Ａ，１０Ｂに対する空気の供給又は排出を行うことで、迅速な車体３の傾斜及び傾斜解除を行なうことができる。この際、傾斜制御部５０の作動に遅れて高さ調整部４０も作動することにより、空気バネ１０Ａ，１０Ｂに対する空気の供給量又は排出量を増加させることができ、より迅速に車体３の傾斜及び傾斜解除を実行することができる。
【００７０】
また、本実施形態においては、高さ調整部４０における高さ調整用流路４１の第一供給口４２及び傾斜制御部５０における傾斜制御用流路５１の第二供給口５２の開口面積を適宜調整することにより、車体３の高さの上昇速度及び下降速度や、車体３の傾斜速度及び傾斜解除速度を任意に調整することができる。特に、傾斜制御用流路５１の第二供給口５２の開口面積を広く形成しておけば、車体３が曲線を通過する際に当該車体３をより迅速に傾斜させることが可能となる。
【００７１】
さらに、第二給気弁５５の閉状態から開状態に切り替わる際に、レバー６０の相対角度が大きくなるに連れて第二給気弁５５の開状態の開口面積が大きくなるようにすれば、車体３の傾斜速度を容易に調整することができる。このように傾斜速度を調整することで、乗客の乗り心地を損なうことなく、車体３の傾斜を図ることができる。
【００７２】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の技術的思想を逸脱しない限り、これらに限定されることはなく、多少の設計変更等も可能である。
例えば、本実施形態においては、鉄道車両１が曲線を通過する際に、外軌側のピストン機構８０Ａが外軌側の給排気制御装置３０Ａを車体３に対して他方向Ｔ２に相対回転させることで当該外軌側のレバー６０Ａを一方向Ｔ１に第二給気角度θ２ｓ以上回転させる構成としたが、これに加えて、内軌側のピストン機構８０Ｂが内軌側の給排気制御装置３０Ｂを車体３に対して一方向Ｔ１に相対回転させることでレバー６０Ｂを他方向Ｔ２に第二排気角度θ２ｅ以上回転させるように構成されていてもよい。この際の内軌側のピストン機構８０Ｂの作動も、内軌側のピストン機構８０Ａと同様図示しない制御部の指令によって行なわれる。
【００７３】
これにより、鉄道車両１が曲線を通過する際に、内軌側の給排気制御装置３０Ｂに支持されたレバー６０Ｂを強制的に他方向Ｔ２に第二排気角度θ２ｅ以上に相対回転させることができるため、内軌側に位置する空気バネ１０Ｂから迅速かつ確実に空気を排出することができる。これによって、外軌側の空気バネ１０Ａを伸張させることに加えて、同時に内軌側の空気バネ１０Ｂを収縮させることができるため、曲線を通過する鉄道車両１の車体３をより円滑かつ確実に傾斜させることができる。したがって、更なる乗り心地の向上を図ることが可能となる。
なお、この場合、左右一対の空気バネ１０Ａ，１０Ｂのいずれか一方を収縮させるため、これら空気バネ１０Ａ，１０Ｂを適切に収縮させることができるように、空気バネ１０Ａ，１０Ｂに予め空気を供給した状態にし、これら空気バネ１０Ａ，１０Ｂの初期高さをある程度確保しておく必要がある。
【００７４】
また、実施形態においては、曲線通過時に給排気制御装置３０を回転させることでレバー６０を相対回転させる回転機構としてピストン機構８０を採用したが、これに代えて、図１６に示すように、左右それぞれの給排気制御装置３０の下部に配置されるウェイト９０を採用してもよい。この場合、鉄道車両１が曲線を通過する際の遠心力がウェイト９０に作用することにより、外軌側の給排気制御装置３０は他方向Ｔ２に回転させられ、内軌側の給排気制御装置３０は一方向Ｔ１に回転させられる。その結果、外軌側のレバー６０Ａを一方向Ｔ１に回転させ、内軌側のレバー６０Ｂを他方向Ｔ２に回転させることができるため、外軌側の空気バネ１０Ａを伸張させるとともに内軌側の空気バネを収縮させて車体３を容易に傾斜させることができる。
【００７５】
また、この際、ウェイト９０の遠心力によって生じる該ウェイト９０の傾斜角度を増幅させて給排気制御装置３０を車体３に対して傾斜させる倍速機構が設けられていてもよい。このような倍速機構は、ウェイト９０の傾斜角度を歯車を介して給排気制御装置３０に伝達させることで容易に実現することができる。これによって、鉄道車両１が曲線を通過する際に、給排気制御装置３０を十分に車体３に対して相対回転させて、レバー６０を給排気制御装置３０に対して第二給気角度θ２ｓ又は第二排気角度θ２ｅ以上に相対回転させることができる。
【符号の説明】
【００７６】
１ 鉄道車両
２ 台車枠
３ 車体
４ 車輪
５ 輪軸
６ バネ体
１０ 空気バネ
１０Ａ 空気バネ
１０Ｂ 空気バネ
１１ 空気バネ側配管
１１Ａ 空気バネ側配管
１１Ｂ 空気バネ側配管
２０ 圧縮空気源
２１ 圧縮空気源側配管
３０ 給排気制御装置
３０Ａ 給排気制御装置
３０Ｂ 給排気制御装置
３１ 凸部
４０ 高さ調整部
４１ 高さ調整用流路
４２ 第一供給口
４３ 第一排出口
４４ 第一空気バネ連通口
４５ 第一給気弁
４５ａ 被押圧バー
４６ 第一排気弁
４６ａ 被押圧バー
４７ 第一押圧部
４７ａ 遅れ要素
５０ 傾斜制御部
５１ 傾斜制御用流路
５２ 第二供給口
５３ 第二排出口
５４ 第二空気バネ連通口
５５ 第二給気弁
５５ａ 被押圧バー
５６ 第二排気弁
５６ａ 被押圧バー
５７ 第二押圧部
６０ レバー
６０Ａ レバー
６０Ｂ レバー
７０ 連結棒
７０Ａ 連結棒
７０Ｂ 連結棒
８０ ピストン機構(回転機構)
８０Ａ ピストン機構
８０Ｂ ピストン機構
８１ シリンダ
８２ ロッド
９０ ウェイト（回転機構）
１００ 車体姿勢制御システム
Ｔ１ 一方向
Ｔ２ 他方向
θ１ｓ 第一給気角度
θ１ｅ 第一排気角度
θ２ｓ 第二給気角度
θ２ｅ 第二排気角度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両の車体姿勢制御システムに係り、特に、台車枠と車体間の左右に配置された一対の空気バネにより、車両の高さ調整及び傾斜制御を行なう鉄道車両の車体姿勢制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両が曲線を高速で走行すると、乗客に超過遠心力が働き不快な乗り心地となる。これを緩和するため、曲線走行時に車体を内軌側に傾けることで乗客にかかる超過遠心力を低減させる技術が採用されている。この一例として、在来線特急列車として運用されている振子車両がある。
【０００３】
この振子車両は、台車上にコロやベアリング等で回転支持された回転梁を備えており、この回転梁の上に空気バネを介して車体を載せた構造をなしている。この構造により、車両が曲線にさしかかると、台車枠と回転梁との間に構成されたアクチュエータにより回転梁が所定の角度だけ回転させられ、車体の傾斜が図られる。
【０００４】
この他、最近の新幹線車両や一部の在来線特急車両で実用化されている「空気バネ車体傾斜」という技術がある（例えば特許文献１参照）。この空気バネ車体傾斜は、曲線に差し掛かると、外軌側の空気バネに空気を強制的に送り込むことで空気バネを伸張させ、車体を内側に傾けるものである。
【０００５】
一方、上記のように空気バネを使用する装置として、車体の高さ一定に維持するための自動高さ調整装置（ＬＶ）が知られている。この自動高さ調整装置は、車両の左右の高さの検出結果に基づき、これら左右それぞれの高さが一定となるように左右一対の空気バネへの給排気を制御している。
このような自動高さ調整装置を利用した車体傾斜システムが提案され、実用化されている（例えば非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公昭４７−４１１６５号公報
【非特許文献１】玉置 俊治，「空気バネを利用した車体傾斜装置の開発と効果（その２）」，Ｒ＆ｍ ２００６．６，ｐｐ．５０〜５３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記のように空気バネによって車体の高さ調整と傾斜制御との両方を実行しようとする場合、高さ調整用、傾斜制御用の弁装置がそれぞれ別個に必要となるため、構成自体が大掛かりとなり大きなスペースを要してしまうという問題があった。
【０００８】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、コンパクトな構成でもって車両の高さ調整と傾斜制御との両方を実現することが可能な鉄道車両の車体姿勢制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために以下の手段を提案している。
即ち、本発明に係る鉄道車両の車体姿勢制御システムは、台車枠と車体間の左右に一対の空気バネを配置し、車両の圧縮空気源からの空気により前記空気バネを伸縮させることで前記車体の姿勢を制御する鉄道車両の車体姿勢制御システムにおいて、前記車体の左右に一対が回転支持され、前記圧縮空気源からの空気の前記空気バネへの供給と前記空気バネからの空気の排出とをそれぞれ制御する高さ調整部及び傾斜制御部を有する給排気制御装置と、これら一対の給排気制御装置にそれぞれ相対回転可能に支持され、前記車体左右の前記台車枠に対する高さの変化に応じて相対回転するレバーとを備え、前記高さ調整部及び前記傾斜制御部が前記レバーの相対回転に応じてそれぞれ前記空気バネに対する空気の供給及び排出を行うことを特徴とする。
【００１０】
このような特徴の車体姿勢制御システムによれば、高さ調整部及び傾斜制御部のそれぞれが、レバーの給排気制御装置に対する相対回転により作動することで、空気バネへの空気の供給及び排出を制御する。これにより、車体の高さの調整を図りながら車体の傾斜制御を行なうことが可能となる。また、車体の高さ調整用の高さ調整部と車体の傾斜制御用の傾斜制御部とがともに給排気制御装置に設けられているため、高さ調整用、傾斜制御用の弁装置をそれぞれ別個に設ける必要はなく、構成自体をコンパクトなものとすることができる。
【００１１】
また、本発明に係る鉄道車両の車体姿勢制御システムにおいて、前記高さ調整部は、前記レバーが基準位置から一方向に第一給気角度以上に相対回転した際に前記空気バネに空気を供給するとともに、前記レバーが前記基準位置から他方向に第一排気角度以上に相対回転した際に前記空気バネから空気を排出し、前記傾斜制御部は、前記レバーが前記基準位置から一方向に前記第一給気角度より大きい第二給気角度以上に相対回転した際に前記空気バネに空気を供給するとともに、前記レバーが前記基準位置から他方向に前記第一排気角度より大きい第二排気角度以上に相対回転した際に前記空気バネから空気を排出することを特徴とする。
【００１２】
このような特徴の車体姿勢制御システムによれば、レバーが一方向に第一給気角度以上に相対回転した際には、高さ調整部により空気バネに空気が供給され車体の上昇が図られる一方、レバーが他方向に第一排気角度以上相対回転した際には、高さ調整部により空気バネから空気が排出され車体の下降が図られる。これによって、車体の台車枠に対する高さが一定となるように調整することができる。
一方、レバーが一方向に第二給気角度以上に相対回転した際には、高さ調整部に加え傾斜制御部より空気バネに空気が供給され車体の上昇が図られ、レバーが他方向に第二排気角度以上相対回転した際には、高さ調整部に加え傾斜制御部により空気バネから空気が排出され車体の下降が図られる。これによって、車両が曲線を高速で走行する場合には、傾斜制御部の寄与によって車体の高さを曲線に合わせて大きく傾斜させることができる。
【００１３】
さらに、本発明に係る鉄道車両の車体姿勢制御システムは、車両が曲線を通過する際に、外軌側に位置する前記給排気制御装置を回転させることで該給排気制御装置に支持された前記レバーを前記一方向に前記第二給気角度以上に相対回転させる回転機構をさらに備えることを特徴とする。
【００１４】
これにより、車両が曲線を通過する際に、外軌側の給排気制御装置に支持されたレバーを強制的に一方向に第二給気角度以上に相対回転させることができるため、外軌側に位置する空気バネを迅速かつ確実に伸張させることができ、即ち、車両が通過する曲線に応じて迅速かつ確実に車体を傾斜させることが可能となる。したがって、乗り心地の向上を図ることが可能となる。
【００１５】
また、本発明に係る鉄道車両の車体姿勢制御システムにおいて、前記回転機構は、車両が曲線を通過する際に、内軌側に位置する前記給排気制御装置を回転させることで該給排気制御装置に支持された前記レバーを前記他方向に前記第二排気角度以上に相対回転させることを特徴とする。
【００１６】
これにより車両が曲線を通過する際に、内軌側の給排気制御装置に支持されたレバーを強制的に他方向に第二排気角度以上に相対回転させることができるため、内軌側に位置する空気バネから迅速かつ確実に空気を排出することができる。これによって、外軌側の空気バネを伸張させることに加えて、同時に内軌側の空気バネを収縮させることができるため、曲線を通過する車両の車体をより円滑かつ確実に傾斜させることができる。したがって、更なる乗り心地の向上を図ることが可能となる。
【００１７】
さらに、本発明に係る鉄道車両の車体姿勢制御システムにおいて、前記高さ調整部は、前記レバーが前記一方向に前記第一給気角度以上又は前記他方向に前記第一排気角度以上に相対回転した際に時間遅れを伴って作動して、前記空気バネに対する空気の供給又は排出を行い、前記傾斜制御部は、前記レバーが前記一方向に前記第二給気角度以上又は前記他方向に前記第二排気角度以上に相対回転すると同時に作動して、前記空気バネに対する空気の供給又は排出を行うことを特徴とする。
【００１８】
レバーが一方向に第一給気角度又は他方向に第一排気角度以上に相対回転した際には、このレバーの相対回転に対して高さ調整部が遅れて作動して空気バネに対する空気の供給又は排出を行うことで、乗客の乗り心地を損なうことなく台車枠に対する車体の高さを適切に調整することができる。
一方、レバーが一方向に第二給気角度又は他方向に第二排気角度以上に相対回転した際には、このレバーの相対回転と同時に傾斜制御部が作動して空気バネに対する空気の供給又は排出を行うことで、迅速な車体の傾斜及び傾斜解除を行なうことができる。この際、傾斜制御部の作動に遅れて高さ調整部も作動することにより、空気バネに対する空気の供給量又は排出量を増加させることができ、より迅速に車体の傾斜及び傾斜解除を実行することができる。
【００１９】
さらに、本発明に係る鉄道車両の車体姿勢制御システムにおいて、前記高さ調整部は、一端が第一給気弁を介して前記圧縮空気源に接続され、他端が第一排気弁を介して大気に接続されるとともに、前記空気バネに連通する第一空気バネ連通口が設けられた高さ調整用流路を備え、前記傾斜制御部は、一端が第二給気弁を介して前記圧縮空気源に接続され、他端が第二排気弁を介して大気に接続されるとともに、前記空気バネに連通する第二空気バネ連通口が設けられた傾斜制御用流路を備え、前記レバーの相対回転に応じて、前記第一給気弁、前記第一排気弁、前記第二給気弁及び前記第二排気弁が開閉することにより、前記高さ調整部及び前記傾斜制御部がそれぞれ前記空気バネに対する空気の供給又は排出を行うことを特徴とする。
【００２０】
このような特徴の鉄道車両の車体姿勢制御システムによれば、高さ調整部の第一給気弁及び第一排気弁がレバーの相対回転に応じて開閉するとともに、傾斜制御部の第二給気弁及び第二排気弁がレバーの相対回転に応じて開閉することで、車体の高さ調整を図りながら車体の傾斜制御を行なうことができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る車体姿勢制御システムによれば、車体の高さ調整を行う高さ調整部と車体の傾斜制御を行う傾斜制御部とがともに給排気制御装置に設けられているため、構成自体をコンパクトなものとしながら、車体の高さ調整及び傾斜制御を確実に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態に係る姿勢制御システムを搭載した鉄道車両を進行方向から見た図である。
【図２】車体が標準高さにある場合を示す姿勢制御システムの全体構成図である。
【図３】レバーが標準位置にある状態の給排気制御装置周辺を示す図である。
【図４】レバーが標準位置から一方向に回転した際の状態の給排気制御装置周辺を示す図である。
【図５】レバーが標準位置から他方向に回転した際の状態の給排気制御装置周辺を示す図である。
【図６】給排気制御装置の内部構成を説明する図であって、レバーが標準位置にある状態を示す図である。
【図７】給排気制御装置の内部構成を説明する図であって、レバーが標準位置から第一給気角度まで回転した状態を示す図である。
【図８】給排気制御装置の内部構成を説明する図であって、レバーが標準位置から第一排気角度まで回転した状態を示す図である。
【図９】給排気制御装置の内部構成を説明する図であって、レバーが標準位置から第二給気角度まで回転した状態を示す図である。
【図１０】給排気制御装置の内部構成を説明する図であって、レバーが標準位置から第二排気角度まで回転した状態を示す図である。
【図１１】回転機構によって給排気制御装置が回転させられた状態を示す図である。
【図１２】（ａ）は車体の高さが標準高さよりも低い位置にある場合の姿勢制御システムの全体構成図、（ｂ）は高さ制御部の作用により空気バネに空気が供給された状態の姿勢制御システムの全体構成図である。
【図１３】（ａ）は車体の高さが標準高さよりも高い位置にある場合の姿勢制御システムの全体構成図、（ｂ）は高さ制御部の作用により空気バネから空気が排出された状態の姿勢制御システムの全体構成図である。
【図１４】（ａ）は鉄道車両１が曲線を通過する際にピストン機構が外軌側の給排気制御装置を回転させた状態の姿勢制御システムの全体構成図、（ｂ）は車両が傾斜している際の姿勢制御システムの全体構成図である。
【図１５】排気制御装置の内部構成を説明する図であって、レバーが標準位置から第二排気角度以上まで回転した結果、第一給気弁及び第二給気弁がそれぞれ開口された状態を示す図である。
【図１６】回転機構としてピストン機構に代えてウェイトを採用した状態の鉄道車両を進行方向から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る鉄道車両の車体姿勢制御システム（以下、単に「車体姿勢制御システム」と称する）について図面を参照して詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態の車体姿勢制御システム１００は、軌道Ｋを走行レベルとして走行する鉄道車両１における台車枠２に対する車体３の高さ調整及び傾斜制御を行うものである。
【００２４】
この鉄道車両１は、軌道Ｋ上に配置される一対の車輪４と、該一対の車輪４同士を連結する輪軸５とを備えており、この輪軸５の両端に設けられたバネ体６を介して該輪軸５の上方に上記台車枠２が配置されている。また、台車枠２上には、鉄道車両１の幅方向に離間して配置された左右一対の空気バネ１０（１０Ａ，１０Ｂ）が設置されており、これら空気バネ１０Ａ，１０Ｂの上方には該空気バネ１０Ａ，１０Ｂに支持されるようにして上記車体３が支持されている。
【００２５】
ここで、図２を参照して本実施形態の車体姿勢制御システム１００の全体構成について説明する。車体姿勢制御システム１００は、上述した一対の空気バネ１０Ａ，１０Ｂと、圧縮空気源２０と、一対の給排気制御装置３０（３０Ａ，３０Ｂ）と、給排気制御装置３０に支持されたレバー６０（６０Ａ，６０Ｂ）と、該レバー６０に対して台車枠２を連結する連結棒７０（７０Ａ，７０Ｂ）と、給排気制御装置３０に接続されたピストン機構（回転機構）８０（８０Ａ，８０Ｂ）とを備えている。
【００２６】
圧縮空気源２０は、鉄道車両１の車体３に設けられており、コンプレッサによって圧縮された空気が貯蔵されている。
【００２７】
給排気制御装置３０Ａ，３０Ｂは、図１に示すように、車体３の幅方向に離間して該車体３の下部に左右一対が設けられている。これら給排気制御装置３０Ａ，３０Ｂは、それぞれ鉄道車両１の進行方向に平行な軸線回りに車体３に対して回転可能となるように該車体３に支持されている。
【００２８】
また、一対の給排気制御装置３０Ａ，３０Ｂには、一端が圧縮空気源２０に接続されて中途で二手に分岐した圧縮空気源側配管２１の他端がそれぞれ接続されており、該圧縮空気源側配管２１を介して圧縮空気源２０から空気が供給されるようになっている。さらに、これら給排気制御装置３０Ａ，３０Ｂには、一端が空気バネ１０Ａ，１０Ｂに接続された空気バネ側配管１１Ａ，１１Ｂの他端が接続されており、これら空気バネ側配管１１Ａ，１１Ｂを介して、圧縮空気源２０から供給された空気を空気バネ１０Ａ，１０Ｂに対して供給することができるようになっている。
【００２９】
レバー６０Ａ，６０Ｂは、それぞれバー状をなす部材であって、その基端側が上記一対の給排気制御装置３０Ａ，３０Ｂに対して回転可能にそれぞれ支持されている。なお、給排気制御装置３０Ａ，３０Ｂの車体３に対する回転軸と、レバー６０の給排気制御装置３０に対する回転軸は同軸とされている。このような一対のレバー６０Ａ，６０Ｂは、図２に示すように、互いに向かって延在する水平方向、即ち、鉄道車両１の幅方向内側に延在する向きが初期位置とされている。
【００３０】
連結棒７０は、一端がそれぞれ上記レバー６０Ａ，６０Ｂの先端側に回転可能に連結されるとともに他端が台車枠２の左右両側に対して回転可能に連結されている。この連結棒７０と上記レバー６０とによって、給排気制御装置３０と台車枠２とを接続するリンク機構が構成されている。
【００３１】
ここで、車体３の台車枠２に対する高さが予め定めた標準高さとされている場合、図３に示すようにレバー６０は初期位置とされ、当該レバー６０と台車枠２との上下方向の間隔は連結棒の寸法に応じたものとされている。
【００３２】
これに対して、図４に示すように車体３の台車枠２に対する高さが小さくなり、車体３に支持された給排気制御装置３０の位置が下方に移動した場合には、レバー６０の先端側が連結棒に連結されていることにより、レバー６０は給排気制御装置３０に対して一方向Ｔ１、即ち、レバー６０の先端側が基端側に対して上方に向かって回転する方向に回転する。
【００３３】
一方、図５に示すように車体３の台車枠２に対する高さが大きくなり、これに伴って、車体３に支持された給排気制御装置３０の位置が上方に移動した場合には、レバー６０の先端側が連結棒に連結されていることにより、レバー６０は給排気制御装置３０に対して他方向Ｔ２、即ち、レバー６０の先端側が基端側に対して下方に向かって回転する方向に回転する。
【００３４】
次に、給排気制御装置３０の内部構成について説明する。この給排気制御装置３０は、図６に示すように、その内部に高さ調整部４０と傾斜制御部５０とを備えている。これら高さ調整部４０及び傾斜制御部５０は、それぞれ圧縮空気源２０からの空気の空気バネ１０Ａ，１０Ｂへの供給と空気バネ１０Ａ，１０Ｂからの空気の排出とを制御するものである。
【００３５】
高さ調整部４０は、図６に示すように、給排気制御装置３０の内部に形成された高さ調整用流路４１を備えている。この高さ調整用流路４１の一端には、圧縮空気源側配管２１を介して圧縮空気源２０に接続される第一供給口４２が形成される一方、他端には、大気に開口する第一排出口４３が形成されている。また、この高さ調整用流路４１の第一供給口４２と第一排出口４３との間には、空気バネ側配管１１を介して空気バネ１０に接続される第一空気バネ連通口４４が形成されている。
【００３６】
上記第一供給口４２には、通常時閉状態とされる第一給気弁４５が設けられており、上記第一排出口４３には、同じく通常時閉状態とされる第一排気弁４６が設けられている。これら第一給気弁４５及び第一排気弁４６には、互いに近接する方向に向かって延在する被押圧バー４５ａ，４６ａがそれぞれ設けられており、これら被押圧バー４５ａ，４６ａが、第一給気弁４５及び第一排気弁４６の対向方向の外側に向かってそれぞれ押圧されることで、これら第一給気弁４５及び第一排気弁４６が開状態とされるようになっている。
【００３７】
さらに、高さ調整部４０は、上記レバー６０の基端側に接続された第一押圧部４７を備えている。第一押圧部４７は、第一給気弁４５及び第一排気弁４６の被押圧バー４５ａ，４６ｂを押圧することで、これら第一給気弁４５及び第一排気弁４６をそれぞれ開状態とする役割を有している。この第一押圧部４７は、ダンパ及びバネから形成された遅れ要素４７ａを介してレバー６０に接続されており、これにより、レバー６０の給排気制御装置３０に対する相対回転に時間遅れを伴って追従するように回転する。
なお、レバー６０が初期位置にある場合においては、第一押圧部４７は、第一給気弁４５及び第一排気弁４６の被押圧バー４５ａ，４６ａの間でこれら被押圧バー４５ａ，46ａと間隔をあけた状態で配置されている。
【００３８】
このような第一押圧部４７は、レバー６０の給排気制御装置３０に対する相対回転に伴って一方向Ｔ１及び他方向Ｔ２に回転する。
ここで、本実施形態においては、図７に示すように、レバー６０の一方向Ｔ１に相対回転に伴って第一押圧部４７が一方向Ｔ１に回転した結果、当該第一押圧部４７が第一給気弁４５の被押圧バー４５ａを押圧し、該第一給気弁４５が開状態とされ始めるレバー６０の初期位置からの角度を第一供給角度θ１ｓと定義する。一方、図８に示すように、レバー６０の他方向Ｔ２の相対回転に伴って第一押圧部４７が他方向Ｔ２に回転した結果、当該第一押圧部４７が第一排気弁４６の被押圧バー４６ａを押圧し、該第一排気弁４６が開状態とされ始めるレバー６０の初期位置からの角度を第一排気角度θ１ｅと定義する。
【００３９】
傾斜制御部５０は、図６に示すように、給排気制御装置３０の内部に形成された傾斜制御用流路５１を備えている。この傾斜制御用流路５１の一端には、圧縮空気源側配管２１を介して圧縮空気源２０に接続される第二供給口５２が形成される一方、他端には大気に開口する第二排出口５３が形成されている。
また、この傾斜制御用流路５１の第二供給口５２と第二排出口５３との間には、空気バネ側配管１１を介して空気バネ１０に接続される第二空気バネ連通口５４が形成されている。
【００４０】
本実施形態においては、例えば傾斜制御用流路５１が給排気制御装置３０の回転中心を対称中心として、上記高さ調整用流路４１に対して１８０°の点対称となるように形成されている。したがって、高さ調整用流路４１の第一供給口４２及び傾斜制御用流路５１の第二供給口５２は互いに反対側を向いており、また、高さ調整用流路４１の第一排出口４３及び傾斜制御用流路５１の第二排出口５３は互いに反対側を向いている。換言すれば、高さ調整用流路４１の第一供給口４２と傾斜制御用流路５１の第二排出口５３が同様の向きを向いており、高さ調整用流路４１の第一排出口４３と傾斜制御用流路５１の第二供給口５２が同様の向きを向いているのである。
なお、傾斜制御用流路５１は高さ調整用流路４１に対して１８０°の点対称となるように必ずしも形成されていなくともよく、これら傾斜制御用流路５１及び高さ調整用流路４１は給排気制御装置３０の設計に応じて任意の配置とすることができる。
【００４１】
上記第二供給口５２には、通常時閉状態とされた第二給気弁５５が設けられており、上記第二排出口５３には、同じく通常時閉状態とされた第二排気弁５６が設けられている。これら第二給気弁５５及び第二排気弁５６には、互いに近接する方向に向かって延在する被押圧バー５５ａ，５６ａがそれぞれ設けられており、これら被押圧バー５５ａ，５６ａが、第二給気弁５５及び第二排気弁５６の対向方向の外側に向かってそれぞれ押圧されることで、これら第二給気弁５５及び第二排気弁５６が開状態とされるようになっている。
【００４２】
また、この傾斜制御部５０は、上記レバー６０の基端側に接続された第二押圧部５７を備えている。第二押圧部５７は、第二給気弁５５及び第二排気弁５６の被押圧バー５５ａ，５６ａを押圧することで、これら第二給気弁５５及び第二排気弁５６をそれぞれ開状態とする役割を有している。この第二押圧部５７は、レバー６０に対して剛に接続されており、即ち、レバー６０に対して不動に固定されている。これにより、レバー６０の給排気制御装置３０に対する相対回転に伴って、時間遅れが生ずることなく同時に回転する。
なお、レバー６０が初期位置にある場合においては、第二押圧部５７は、第二給気弁５５及び第二排気弁５６の被押圧バー５５ａ，５６ａの間でこれら被押圧バー５５ａ，５６ａと間隔をあけた状態で配置されている。また、この第二押圧部５７の第二給気弁５５及び第二排気弁５６の被押圧バー５５ａ，５６ａとの間隔は、第一押圧部４７の第一給気弁４５及び第一排気弁４６の被押圧バー４５ａ，４６ａとの間隔よりも大きく設定されている。
【００４３】
このような第二押圧部５７は、レバー６０の給排気制御装置３０に対する相対回転に伴って一方向Ｔ１及び他方向Ｔ２に回転する。
ここで、本実施形態においては、図９に示すように、レバー６０の一方向Ｔ１に相対回転に伴って第二押圧部５７が一方向Ｔ１に回転した結果、当該第二押圧部５７が第二給気弁５５の被押圧バー５５ａを押圧し、該第二給気弁５５が開状態とされ始めるレバー６０の初期位置からの角度を第二供給角度θ２ｓと定義する。一方、図１０に示すように、レバー６０の他方向Ｔ２への相対回転に伴って第二押圧部５７が他方向Ｔ２に回転した結果、当該第二押圧部５７が第二排気弁５６の被押圧バー５６ａを押圧し、該第二排気弁５６が開状態とされ始めるレバー６０の初期位置からの角度を第二排気角度θ２ｅと定義する。
【００４４】
なお、上述したように、第二押圧部５７の第二給気弁５５及び第二排気弁５６の被押圧バー５５ａ，５６ａとの間隔は、第一押圧部４７の第一給気弁４５及び第一排気弁４６の被押圧バー４５ａ，４６ａとの間隔よりも大きく設定されていることから、第二給気角度θ２ｓは第一給気角度θ１ｓよりも大きい角度とされ、第二排気角度θ２ｅは第一排気角度θ１ｅよりも大きい角度とされている。
【００４５】
ピストン機構８０は、それぞれ給排気制御装置３０を車体３に対して強制的に相対回転させるための機構であって、車体３に固定されたシリンダ８１と、該シリンダ８１から突出可能とされたロッド８２とを備えている。本実施形態においては、このピストン機構８０は、それぞれ一対の給排気制御装置３０の対向方向内側に一対が設けられており、即ち、車体３の左右に一対が設けられている。
【００４６】
ピストン機構８０におけるロッド８２の先端は、給排気制御装置３０から下方に向かって延在する凸部３１に対して、互いに回動可能に連結されている。また、ロッド８２は、シリンダ８１から給排気制御装置３０の対向方向外側に向かって突出可能とされている。このような構成により、ロッド８２がシリンダ８１から突出した際には、給排気制御装置３０の凸部３１をそれぞれ給排気制御装置３０の対向方向外側に向かって押圧され、給排気制御装置３０は、それぞれ他方向Ｔ２に向かって回転する。これによって、ピストン機構８０のロッド８２が突出することで、給排気制御装置３０に相対回転可能に支持されたレバー６０が、一方向Ｔ１に相対回転することになる。
【００４７】
上記ピストン機構８０は、図示しない制御装置によって制御されることにより、鉄道車両１が曲線を通過する際にのみ、車体３の左右一対のピストン機構８０のうち外軌側に位置するピストン機構８０が作動するようになっている。即ち、鉄道車両１が曲線に入る際に外軌側のピストン機構８０のロッド８２が突出し、鉄道車両１が曲線を通過時にはロッド８２は突出状態とされる。そして、鉄道車両１が曲線から脱出する際には、ロッド８２が後退し、ピストン機構８０が通常の状態に復帰する。
【００４８】
ここで、本実施形態においては、ピストン機構８０のロッド８２の突出長は、図１１に示すように、給排気制御装置３０を車両１に対して回転させることにより、レバー６０が給排気制御装置３０に対して一方向に第二給気角度θ２ｓ以上に相対回転させることができる寸法に設定されている。これにより、鉄道車両１が曲線を通過する際には、外軌側に位置する給排気制御装置３０のレバー６０が該給排気制御装置３０に対して一方向に第二給気角度θ２ｓ以上相対回転することになる。
【００４９】
次に、以上のような構成の車体姿勢制御システム１００の作用について説明する。
まず、車体姿勢制御システム１００による車体３の台車枠２に対する高さ調整機能から説明する。この高さ調整機能によって車体３の台車枠２に対する高さが一定に保持され、乗客の乗り心地の向上が図られる。
【００５０】
車体３の台車枠２に対する高さが標準高さよりも小さくなると、図１２（ａ）に示すように、左右一対の給排気制御装置３０に支持されたレバー６０は、給排気制御装置３０に対して一方向Ｔ１に相対回動する。この際、当該レバー６０の一方向Ｔ１の回転角度が第一給気角度θ１ｓ以上となると、図７に示すように、このレバー６０の回転に時間遅れを伴って、給排気制御装置３０の高さ調整部４０における第一押圧部４７が第一給気弁４５の被押圧バー４５ａを押圧し、通常時閉状態とされている第一給気弁４５が開状態となる。この際、第一排気弁４６は閉状態とされる。
【００５１】
その結果、高さ調整部４０においては、高さ調整用流路４１の第一供給口４２から圧縮空気源２０からの空気が導入され、当該空気が第一空気バネ連通口４４を介して空気バネ１０Ａ，１０Ｂにそれぞれ供給される。これによって、各空気バネ１０Ａ，１０Ｂがそれぞれ上下方向に伸張し、台車枠２上に空気バネ１０Ａ，１０Ｂを介して支持された車体３が上方に持ち上げられることにより該車体３の高さが上昇する。
【００５２】
そして、車体３の高さが上昇して該車体３の高さが標準高さに近づくと、レバー６０の給排気制御装置３０に対する相対回転角度が第一給気角度θ１ｓ未満となる。すると、第一押圧部４７による第一給気弁４５の被押圧バー４５ａの押圧が解除され、第一給気弁４５が閉状態となる。その結果、空気バネ１０Ａ，１０Ｂへの空気の供給が停止される。
【００５３】
一方、車体３の台車枠２に対する高さが標準高さよりも大きくなると、図１３（ａ）に示すように、左右一対の給排気制御装置３０に支持されたレバー６０は、給排気制御装置３０に対して他方向Ｔ２に相対回動する。この際、当該レバー６０の他方向Ｔ２の回転角度が第一排気角度θ１ｅ以上となると、図８に示すように、このレバー６０の回転に時間遅れを伴って、給排気制御装置３０の高さ調整部４０における第一押圧部４７が第一排気弁４６の被押圧バー４６ａを押圧し、通常時閉状態とされている第一排気弁４６が開状態となる。この際、第一給気弁４５は閉状態とされる。
【００５４】
その結果、高さ調整部４０においては、第一排出口４３と第一空気バネ連通口４４が連通状態となり、空気バネ１０Ａ内に存在する圧縮された空気が高さ調整用流路４１、第一排出口４３を介して大気に排出される。これによって、各空気バネ１０Ａ，１０Ｂがそれぞれ上下方向に収縮し、台車枠２上にこれら空気バネ１０Ａ，１０Ｂを介して支持された車体３の高さが降下する。
【００５５】
そして、車体３の高さが下降して該車体３の高さが標準高さに近づくと、レバー６０の給排気制御装置３０に対する相対回転角度が第一排気角度θ１ｅ未満となる。すると、第一押圧部４７による第一排気弁４６の被押圧バー４６ａの押圧が解除され、第一排気弁４６が閉状態となる。その結果、空気バネ１０Ａ，１０Ｂへの空気の供給が停止される。
【００５６】
このように、本実施形態の車体姿勢制御システム１００においては、車体３が上昇又は降下した際に給排気制御装置３０の高さ調整部４０が空気バネ１０Ａ，１０Ｂに対して空気の供給及び排出を行うことにより、車体３の台車枠２に対する高さを一定に保持することができる。
なお、ここでは、車体３の左右の高さが同時に上昇又は下降した場合の車体姿勢制御システム１００の作用について説明したが、車体３の左右いずれか一方が上昇又は下降した場合であっても、左右の給排気制御装置３０における高さ調整部４０がそれぞれ別個に作動することにより、車体３の台車枠２に対する高さを一定に保持することができる。
【００５７】
次に、車体姿勢制御システム１００による車体３の傾斜制御機能について説明する。
鉄道車両１が軌道Ｋ上を走行して曲線に入り込む際には、図示しない制御部の指令によって、図１４（ａ）に示すように、一対のピストン機構８０Ａ，８０Ｂのうち外軌側に位置するピストン機構８０Ａが作動する。これによって、ピストン機構８０Ａのロッド８２がシリンダ８１から突出して給排気制御装置３０Ａを車体３に対して相対回転させ、その結果、該給排気制御装置３０Ａに支持されたレバー６０Ａがこの給排気制御装置３０Ａに対して第二給気角度θ２ｓ以上に相対回転する。即ち、ピストン機構８０Ａの作用によって、外軌側に位置するレバー６０Ａが給排気制御装置３０Ａに対して一方向Ｔ１に第二給気角度θ２ｓ以上に相対回転させられる。
【００５８】
すると図９に示すように、レバー６０Ａに剛に接続された第二押圧部５７が該レバー６０Ａと同時に回転することにより、レバー６０Ａの相対回転に遅れることなく、傾斜制御用流路５１の第二供給口５２に設けられた第二給気弁５５の被押圧バー５５ａを押圧する。これにより、第二給気弁５５が開状態とされる。
なお、この際、第二排気弁５６は閉状態とされている。また、高さ調整部４０の第一押圧部４７はレバー６０Ａの相対回転に対して時間遅れを伴って第一給気弁４５の被押圧バー４５ａを押圧するため、この段階では、第一給気弁４５が開状態とされることはなく通常時と同様閉状態とされている。
【００５９】
上記のように第二給気弁５５が開状態とされると、第二供給口５２を介して傾斜制御用流路５１内に圧縮空気源２０からの空気が導入され、当該空気が第二空気バネ連通口を介して外軌側の空気バネ１０Ａに供給される。
また、図１５に示すように、上記レバー６０の相対回転に遅れて第一押圧部４７が高さ調整部４０における第一給気弁４５の被押圧バー４５ａを押圧することにより、上記の傾斜制御部５０による空気バネ１０Ａに対しての空気の供給に遅れて、高さ調整部４０による空気バネ１０Ａに対して空気の供給が行われる。
【００６０】
このように一対の空気バネ１０Ａ，１０Ｂのうち、外軌側の空気バネ１０Ａのみに空気が供給されると、図１４（ｂ）に示すように、該空気バネ１０Ａが上下方向に伸張していく。その結果、車体３の外軌側のみのが台車枠２に対して持ち上げられることにより、車体３はその幅方向において外軌側に向かうに従って漸次上方に傾斜した状態となる。
【００６１】
そして、空気バネ１０Ａが伸張して車体３が上記のように傾斜し、車体３の外軌側の台車枠からの高さのみが大きくなると、当該外軌側のレバー６０Ａの先端側が連結棒７０に連結されていることにより、該レバー６０Ａが他方向Ｔ２に相対回転する。
これにより、レバー６０Ａの給排気制御装置３０に対する一方向Ｔ１の相対回転角度が第二給気角度θ２ｓ未満となると、第二押圧部５７による第二給気弁５５の被押圧バー５５ａの押圧が解除され、第二給気弁５５は閉状態となり、傾斜制御部５０による空気バネ１０Ａへの空気の供給が停止される。同様に、レバー６０Ａの給排気制御装置３０に対する一方向Ｔ１の相対回転角度が第一給気角度θ１ｓ未満となると、第一押圧部４７による第一給気弁４５の被押圧バー４５ａの押圧が解除され、第一給気弁４５は閉状態となり、高さ調整部４０による空気バネ１０Ａへの空気の供給が停止される。このようにして、外軌側の空気バネ１０Ａのみが伸張した状態が維持され、車体３の傾斜状態が保持される。
【００６２】
そして、上記のように車体３を傾斜状態として曲線を通過する鉄道車両１が曲線の終わりに差し掛かると、図示しない制御部の指令によって、ピストン機構８０のロッド８２がシリンダ８１内に後退し、即ち、ピストン機構８０の突出状態が解除される。これによって、ピストン機構８０による給排気制御装置３０の回転が解除されると、該給排気制御装置３０が水平状態に復帰するように一方向Ｔ１に回転し、この際、レバー６０Ａは、給排気制御装置に対して他方向Ｔ２に相対回転する。
【００６３】
そして、このようなレバー６０Ａの他方向Ｔ２への相対回転が、基準位置から第二排気角度θ２ｅ以上となると、レバー６０Ａに剛に連結された第二押圧部５７が第二排気弁５６の被押圧バー５６ａを押圧することにより傾斜制御用流路５１の第二排出口５３が開放状態となる。さらに、これに遅れるようにして、レバー６０Ａに遅れ要素４７ａを介して連結された第一押圧部４７が第一排気弁４６の被押圧バー４６ａを押圧することで、高さ調整用流路４１の第一排出口４３が開放状態となる。これによって、空気バネ１０Ａ内の空気が排出され、空気バネ１０Ａが上下方向に伸縮していく。
【００６４】
そして、空気バネ１０Ａが伸縮することにともなってレバー６０Ａと給排気制御装置３０に対する相対角度が第二排出角度θ２ｅ未満となると第二排気弁５６が閉状態となり、さらに、当該相対角度が第一排出角度θ１ｅ未満となると第一排気弁４６が閉状態となる。これにより空気バネ１０Ａからの空気の排出が完了し、車体３が水平状態に復帰する。
【００６５】
以上のように、本実施形態の車体姿勢制御システム１００によれば、高さ調整部４０及び傾斜制御部５０のそれぞれが、レバー６０の給排気制御装置３０に対する相対回転により作動することで、空気バネ１０Ａ，１０Ｂへの空気の供給及び排出を制御するため、車体３の高さの調整を図りながら車体３の傾斜制御を行なうことが可能となる。また、車体３の高さ調整用の高さ調整部４０と車体３の傾斜制御用の傾斜制御部５０とがともに給排気制御装置３０に設けられているため、高さ調整用、傾斜制御用の弁装置をそれぞれ別個に設ける必要はなく、構成自体をコンパクトなものとすることができる。
【００６６】
また、レバー６０が一方向Ｔ１に第一給気角度θ１ｓ以上に相対回転した際には、高さ調整部４０により空気バネ１０Ａ，１０Ｂに空気が供給され車体３の上昇が図られる一方、レバーが他方向Ｔ２に第一排気角度θ１ｅ以上相対回転した際には、高さ調整部４０により空気バネ１０Ａ，１０Ｂから空気が排出され車体３の下降が図られる。これによって、車体３の台車枠２に対する高さが一定となるように調整することができる。
【００６７】
一方、レバー６０が一方向Ｔ１に第二給気角度θ２ｓ以上に相対回転した際には、高さ調整部４０に加え傾斜制御部５０より空気バネ１０Ａ，１０Ｂに空気が供給され車体３の上昇が図られ、レバー６０が他方向Ｔ２に第二排気角度θ２ｅ以上相対回転した際には、高さ調整部４０に加え傾斜制御部５０により空気バネ１０Ａ，１０Ｂから空気が排出され車体３の下降が図られる。これによって、車体３が曲線を高速で走行する場合には、傾斜制御部５０の寄与によって車体３の高さを曲線に合わせて大きく傾斜させることができる。
【００６８】
さらに、車両が曲線を通過する際には、ピストン機構８０によって、外軌側の給排気制御装置３０に支持されたレバー６０を強制的に一方向Ｔ１に第二給気角度θ２ｓ以上に相対回転させることができるため、外軌側に位置する空気バネ１０Ａ，１０Ｂを迅速かつ確実に伸張させることができる。即ち、鉄道車両１が通過する曲線に応じて迅速かつ確実に車体３を傾斜させることが可能となり、乗り心地の向上を図ることができる。
また、当該ピストン機構８０による給排気制御装置３０の相対回転角度を適宜設定することにより、車体３の傾斜量を容易に調整することが可能となる。
【００６９】
また、レバー６０が一方向Ｔ１に第一給気角度θ１ｓ又は他方向Ｔ２に第一排気角度θ１ｅ以上に相対回転した際には、このレバー６０の相対回転に対して傾斜制御部５０が遅れて作動して空気バネ１０Ａ，１０Ｂに対する空気の供給又は排出を行うことで、乗客の乗り心地を損なうことなく台車枠２に対する車体３の高さを適切に調整することができる。
一方、レバー６０が一方向Ｔ１に第二給気角度θ２ｓ又は他方向Ｔ２に第二排気角度θ２ｅ以上に相対回転した際には、このレバー６０の相対回転と同時に傾斜制御部５０が作動して空気バネ１０Ａ，１０Ｂに対する空気の供給又は排出を行うことで、迅速な車体３の傾斜及び傾斜解除を行なうことができる。この際、傾斜制御部５０の作動に遅れて高さ調整部４０も作動することにより、空気バネ１０Ａ，１０Ｂに対する空気の供給量又は排出量を増加させることができ、より迅速に車体３の傾斜及び傾斜解除を実行することができる。
【００７０】
また、本実施形態においては、高さ調整部４０における高さ調整用流路４１の第一供給口４２及び傾斜制御部５０における傾斜制御用流路５１の第二供給口５２の開口面積を適宜調整することにより、車体３の高さの上昇速度及び下降速度や、車体３の傾斜速度及び傾斜解除速度を任意に調整することができる。特に、傾斜制御用流路５１の第二供給口５２の開口面積を広く形成しておけば、車体３が曲線を通過する際に当該車体３をより迅速に傾斜させることが可能となる。
【００７１】
さらに、第二給気弁５５の閉状態から開状態に切り替わる際に、レバー６０の相対角度が大きくなるに連れて第二給気弁５５の開状態の開口面積が大きくなるようにすれば、車体３の傾斜速度を容易に調整することができる。このように傾斜速度を調整することで、乗客の乗り心地を損なうことなく、車体３の傾斜を図ることができる。
【００７２】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の技術的思想を逸脱しない限り、これらに限定されることはなく、多少の設計変更等も可能である。
例えば、本実施形態においては、鉄道車両１が曲線を通過する際に、外軌側のピストン機構８０Ａが外軌側の給排気制御装置３０Ａを車体３に対して他方向Ｔ２に相対回転させることで当該外軌側のレバー６０Ａを一方向Ｔ１に第二給気角度θ２ｓ以上回転させる構成としたが、これに加えて、内軌側のピストン機構８０Ｂが内軌側の給排気制御装置３０Ｂを車体３に対して一方向Ｔ１に相対回転させることでレバー６０Ｂを他方向Ｔ２に第二排気角度θ２ｅ以上回転させるように構成されていてもよい。この際の内軌側のピストン機構８０Ｂの作動も、内軌側のピストン機構８０Ａと同様図示しない制御部の指令によって行なわれる。
【００７３】
これにより、鉄道車両１が曲線を通過する際に、内軌側の給排気制御装置３０Ｂに支持されたレバー６０Ｂを強制的に他方向Ｔ２に第二排気角度θ２ｅ以上に相対回転させることができるため、内軌側に位置する空気バネ１０Ｂから迅速かつ確実に空気を排出することができる。これによって、外軌側の空気バネ１０Ａを伸張させることに加えて、同時に内軌側の空気バネ１０Ｂを収縮させることができるため、曲線を通過する鉄道車両１の車体３をより円滑かつ確実に傾斜させることができる。したがって、更なる乗り心地の向上を図ることが可能となる。
なお、この場合、左右一対の空気バネ１０Ａ，１０Ｂのいずれか一方を収縮させるため、これら空気バネ１０Ａ，１０Ｂを適切に収縮させることができるように、空気バネ１０Ａ，１０Ｂに予め空気を供給した状態にし、これら空気バネ１０Ａ，１０Ｂの初期高さをある程度確保しておく必要がある。
【００７４】
また、実施形態においては、曲線通過時に給排気制御装置３０を回転させることでレバー６０を相対回転させる回転機構としてピストン機構８０を採用したが、これに代えて、図１６に示すように、左右それぞれの給排気制御装置３０の下部に配置されるウェイト９０を採用してもよい。この場合、鉄道車両１が曲線を通過する際の遠心力がウェイト９０に作用することにより、外軌側の給排気制御装置３０は他方向Ｔ２に回転させられ、内軌側の給排気制御装置３０は一方向Ｔ１に回転させられる。その結果、外軌側のレバー６０Ａを一方向Ｔ１に回転させ、内軌側のレバー６０Ｂを他方向Ｔ２に回転させることができるため、外軌側の空気バネ１０Ａを伸張させるとともに内軌側の空気バネを収縮させて車体３を容易に傾斜させることができる。
【００７５】
また、この際、ウェイト９０の遠心力によって生じる該ウェイト９０の傾斜角度を増幅させて給排気制御装置３０を車体３に対して傾斜させる倍速機構が設けられていてもよい。このような倍速機構は、ウェイト９０の傾斜角度を歯車を介して給排気制御装置３０に伝達させることで容易に実現することができる。これによって、鉄道車両１が曲線を通過する際に、給排気制御装置３０を十分に車体３に対して相対回転させて、レバー６０を給排気制御装置３０に対して第二給気角度θ２ｓ又は第二排気角度θ２ｅ以上に相対回転させることができる。
【符号の説明】
【００７６】
１ 鉄道車両
２ 台車枠
３ 車体
４ 車輪
５ 輪軸
６ バネ体
１０ 空気バネ
１０Ａ 空気バネ
１０Ｂ 空気バネ
１１ 空気バネ側配管
１１Ａ 空気バネ側配管
１１Ｂ 空気バネ側配管
２０ 圧縮空気源
２１ 圧縮空気源側配管
３０ 給排気制御装置
３０Ａ 給排気制御装置
３０Ｂ 給排気制御装置
３１ 凸部
４０ 高さ調整部
４１ 高さ調整用流路
４２ 第一供給口
４３ 第一排出口
４４ 第一空気バネ連通口
４５ 第一給気弁
４５ａ 被押圧バー
４６ 第一排気弁
４６ａ 被押圧バー
４７ 第一押圧部
４７ａ 遅れ要素
５０ 傾斜制御部
５１ 傾斜制御用流路
５２ 第二供給口
５３ 第二排出口
５４ 第二空気バネ連通口
５５ 第二給気弁
５５ａ 被押圧バー
５６ 第二排気弁
５６ａ 被押圧バー
５７ 第二押圧部
６０ レバー
６０Ａ レバー
６０Ｂ レバー
７０ 連結棒
７０Ａ 連結棒
７０Ｂ 連結棒
８０ ピストン機構(回転機構)
８０Ａ ピストン機構
８０Ｂ ピストン機構
８１ シリンダ
８２ ロッド
９０ ウェイト（回転機構）
１００ 車体姿勢制御システム
Ｔ１ 一方向
Ｔ２ 他方向
θ１ｓ 第一給気角度
θ１ｅ 第一排気角度
θ２ｓ 第二給気角度
θ２ｅ 第二排気角度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
台車枠と車体間の左右に一対の空気バネを配置し、車両の圧縮空気源からの空気により前記空気バネを伸縮させることで前記車体の姿勢を制御する鉄道車両の車体姿勢制御システムにおいて、
前記車体の左右に一対が回転支持され、前記圧縮空気源からの空気の前記空気バネへの供給と前記空気バネからの空気の排出とをそれぞれ制御する高さ調整部及び傾斜制御部を有する給排気制御装置と、
これら一対の給排気制御装置にそれぞれ相対回転可能に支持され、前記車体左右の前記台車枠に対する高さの変化に応じて相対回転するレバーとを備え、
前記高さ調整部及び前記傾斜制御部が前記レバーの相対回転に応じてそれぞれ前記空気バネに対する空気の供給及び排出を行うことを特徴とする鉄道車両の車体姿勢制御システム。
【請求項２】
前記高さ調整部は、前記レバーが基準位置から一方向に第一給気角度以上に相対回転した際に前記空気バネに空気を供給するとともに、前記レバーが前記基準位置から他方向に第一排気角度以上に相対回転した際に前記空気バネから空気を排出し、
前記傾斜制御部は、前記レバーが前記基準位置から一方向に前記第一給気角度より大きい第二給気角度以上に相対回転した際に前記空気バネに空気を供給するとともに、前記レバーが前記基準位置から他方向に前記第一排気角度より大きい第二排気角度以上に相対回転した際に前記空気バネから空気を排出することを特徴とする請求項１に記載の車体姿勢制御システム。
【請求項３】
車両が曲線を通過する際に、外軌側に位置する前記給排気制御装置を回転させることで該給排気制御装置に支持された前記レバーを前記一方向に前記第二給気角度以上に相対回転させる回転機構をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の鉄道車両の車体姿勢制御システム。
【請求項４】
前記回転機構は、
車両が曲線を通過する際に、内軌側に位置する前記給排気制御装置を回転させることで該給排気制御装置に支持された前記レバーを前記他方向に前記第二排気角度以上に相対回転させることを特徴とする請求項３に記載の鉄道車両の車体姿勢制御システム。
【請求項５】
前記高さ調整部は、前記レバーが前記一方向に前記第一給気角度以上又は前記他方向に前記第一排気角度以上に相対回転した際に、時間遅れを伴って前記空気バネに対する空気の供給又は排出を行い、
前記傾斜制御部は、前記レバーが前記一方向に前記第二給気角度以上又は前記他方向に前記第二排気角度以上に相対回転した際に、同時に前記空気バネに対する空気の供給又は排出を行うことを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の鉄道車両の車体姿勢制御システム。
【請求項６】
前記高さ調整部は、
一端が第一給気弁を介して前記圧縮空気源に接続され、他端が第一排気弁を介して大気に接続されるとともに、前記空気バネに連通する第一空気バネ連通口が設けられた高さ調整用流路を備え、
前記傾斜制御部は、
一端が第二給気弁を介して前記圧縮空気源に接続され、他端が第二排気弁を介して大気に接続されるとともに、前記空気バネに連通する第二空気バネ連通口が設けられた傾斜制御用流路を備え、
前記レバーの相対回転に応じて、前記第一給気弁、前記第一排気弁、前記第二給気弁及び前記第二排気弁が開閉することにより、前記高さ調整部及び前記傾斜制御部がそれぞれ前記空気バネに対する空気の供給又は排出を行うことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の鉄道車両の車体姿勢制御システム。
【請求項１】
台車枠と車体間の左右に一対の空気バネを配置し、車両の圧縮空気源からの空気により前記空気バネを伸縮させることで前記車体の姿勢を制御する鉄道車両の車体姿勢制御システムにおいて、
前記車体の左右に一対が回転支持され、前記圧縮空気源からの空気の前記空気バネへの供給と前記空気バネからの空気の排出とをそれぞれ制御する高さ調整部及び傾斜制御部を有する給排気制御装置と、
これら一対の給排気制御装置にそれぞれ相対回転可能に支持され、前記車体左右の前記台車枠に対する高さの変化に応じて相対回転するレバーとを備え、
前記高さ調整部及び前記傾斜制御部が前記レバーの相対回転に応じてそれぞれ前記空気バネに対する空気の供給及び排出を行うことを特徴とする鉄道車両の車体姿勢制御システム。
【請求項２】
前記高さ調整部は、前記レバーが基準位置から一方向に第一給気角度以上に相対回転した際に前記空気バネに空気を供給するとともに、前記レバーが前記基準位置から他方向に第一排気角度以上に相対回転した際に前記空気バネから空気を排出し、
前記傾斜制御部は、前記レバーが前記基準位置から一方向に前記第一給気角度より大きい第二給気角度以上に相対回転した際に前記空気バネに空気を供給するとともに、前記レバーが前記基準位置から他方向に前記第一排気角度より大きい第二排気角度以上に相対回転した際に前記空気バネから空気を排出することを特徴とする請求項１に記載の車体姿勢制御システム。
【請求項３】
車両が曲線を通過する際に、外軌側に位置する前記給排気制御装置を回転させることで該給排気制御装置に支持された前記レバーを前記一方向に前記第二給気角度以上に相対回転させる回転機構をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の鉄道車両の車体姿勢制御システム。
【請求項４】
前記回転機構は、
車両が曲線を通過する際に、内軌側に位置する前記給排気制御装置を回転させることで該給排気制御装置に支持された前記レバーを前記他方向に前記第二排気角度以上に相対回転させることを特徴とする請求項３に記載の鉄道車両の車体姿勢制御システム。
【請求項５】
前記高さ調整部は、前記レバーが前記一方向に前記第一給気角度以上又は前記他方向に前記第一排気角度以上に相対回転した際に、時間遅れを伴って前記空気バネに対する空気の供給又は排出を行い、
前記傾斜制御部は、前記レバーが前記一方向に前記第二給気角度以上又は前記他方向に前記第二排気角度以上に相対回転した際に、同時に前記空気バネに対する空気の供給又は排出を行うことを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の鉄道車両の車体姿勢制御システム。
【請求項６】
前記高さ調整部は、
一端が第一給気弁を介して前記圧縮空気源に接続され、他端が第一排気弁を介して大気に接続されるとともに、前記空気バネに連通する第一空気バネ連通口が設けられた高さ調整用流路を備え、
前記傾斜制御部は、
一端が第二給気弁を介して前記圧縮空気源に接続され、他端が第二排気弁を介して大気に接続されるとともに、前記空気バネに連通する第二空気バネ連通口が設けられた傾斜制御用流路を備え、
前記レバーの相対回転に応じて、前記第一給気弁、前記第一排気弁、前記第二給気弁及び前記第二排気弁が開閉することにより、前記高さ調整部及び前記傾斜制御部がそれぞれ前記空気バネに対する空気の供給又は排出を行うことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の鉄道車両の車体姿勢制御システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１２−８６６５６（Ｐ２０１２−８６６５６Ａ）
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３４５４７（Ｐ２０１０−２３４５４７）
【出願日】平成２２年１０月１９日（２０１０．１０．１９）
【出願人】（０００１７３７８４）公益財団法人鉄道総合技術研究所 (1,666)
【出願人】（０００１９６５８７）西日本旅客鉄道株式会社 (202)
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１９日（２０１０．１０．１９）
【出願人】（０００１７３７８４）公益財団法人鉄道総合技術研究所 (1,666)
【出願人】（０００１９６５８７）西日本旅客鉄道株式会社 (202)
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