特許 6492362 車体傾斜制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6492362

(24)【登録日】2019年3月15日

(45)【発行日】2019年4月3日

(54)【発明の名称】車体傾斜制御装置

(51)【国際特許分類】

   B61F 5/22 20060101AFI20190325BHJP

   B61F 5/10 20060101ALI20190325BHJP

【ＦＩ】

   B61F5/22 F

   B61F5/22 Z

   B61F5/10 D

【請求項の数】3

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2015-100239(P2015-100239)

(22)【出願日】2015年5月15日

(65)【公開番号】特開2016-215730(P2016-215730A)

(43)【公開日】2016年12月22日

【審査請求日】2017年8月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000173784

【氏名又は名称】公益財団法人鉄道総合技術研究所

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100126664

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 慎吾

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(74)【代理人】

【識別番号】100147267

【弁理士】

【氏名又は名称】大槻 真紀子

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100108578

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 詔男

(74)【代理人】

【識別番号】100094400

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 三義

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(72)【発明者】

【氏名】風戸 昭人

(72)【発明者】

【氏名】石栗 航太郎

(72)【発明者】

【氏名】宮原 宏平

【審査官】 志水 裕司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−２５４５７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３５１３６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２９０６７１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６１Ｆ ５／００ − ５／５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車体と、
枕ばねを介して前記車体を支持する台車と、を備えた車両の車体傾斜制御装置であって、
前記台車の幅方向に延びる軸線を有し、前記軸線を中心とする周方向に回動可能に前記台車又は前記車体に支持されるトーションバーと、
前記トーションバーの両端に設けられて、前記トーションバーの周方向の捩じれにより生じるトルクによって前記車体の幅方向の両側を互いに上下反対方向に変位させるリンクと、
前記トーションバーに連係されて前記トーションバーに捩り方向の力を加えるロータリーアクチュエーターと、
を有し、
前記枕ばねは、前記台車の幅方向の両側にそれぞれ配される空気ばねであって、
前記車体の傾きに応じて前記空気ばねの空気圧を調整して前記車体の高さを変化させる自動高さ調整弁を備え、
前記ロータリーアクチュエーターは、
非作動時に前記トーションバーの回動を制動するブレーキ機構を備え、
前記ブレーキ機構は、
前記自動高さ調整弁による前記空気ばねの空気圧の調整に伴う前記トーションバーの回動を許容する制動力で前記トーションバーの回動を制動する車体傾斜制御装置。

【請求項2】

前記台車の幅方向の両側にそれぞれ配される前記空気ばね同士を連通可能な第一空気配管と、
前記第一空気配管に設けられて前記空気ばね同士の差圧が所定の差圧を上回ったとき開弁する差圧弁と、
前記第一空気配管と並列に設けられて前記空気ばね同士を連通可能な第二空気配管と、
前記第二空気配管に設けられて、非作動時に閉塞される第一連通弁と、を備える請求項１に記載の車体傾斜制御装置。

【請求項3】

前記自動高さ調整弁と前記空気ばねとの間の空気供給配管に設けられて非作動時に開放される第二連通弁を備える請求項２に記載の車体傾斜制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、車体傾斜制御装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

鉄道車両にあっては、利用者の移動時間短縮等のために、特に在来線の高速化が望まれている。しかし、在来線の直線区間においては、踏切等が設置されていることによるブレーキ停止距離の制約等もあって、更なる最高速度の向上は困難な状況にある。そのため、曲線区間でできるだけ速度を落とさずに走行することが望まれる。曲線区間で速度を落とさずに走行した場合、利用者の移動時間短縮だけでなく、曲線区間の出入口での加減速を減少させることができる。そのため、乗客に対する前後方向の加速度変動が小さくなり、乗り心地を向上することができる。さらに、この加減速の減少は、省エネルギー化にもつながる。

【0003】

曲線区間における乗り心地を悪化させずに鉄道車両をより高速に走行させる技術としては、車体傾斜がある。この車体傾斜の方式としては、振り子式や、空気ばね式等がある。空気ばね式は、振り子式と比較して最大傾斜角の点で不利となるが、振り子式のような特別な台車を必要とせず低コストで実現できるため、振り子式から空気ばね式への置き換えが進んでいる。

【0004】

特許文献１には、トーションバーを用いたアンチローリング装置を利用して、空気ばねを介して台車に支持された車体を傾斜させる技術が記載されている。この特許文献１に記載された技術は、トーションバーとロッドとの間に油圧アクチュエータを設けて、ロッドの相対位置を上下に移動可能にしている。この構成により、特許文献１では、油圧アクチュエータによりロッドの一方を下降させ、他方を上昇させることで、車体を傾斜させることが可能となっている。

【0005】

非特許文献１には、トーションバーを用いたアンチローリング装置を利用して車体傾斜を行う車両において、左右のロッドのうち、一方のロッドにだけアクチュエータを接続した構成が記載されている。この非特許文献１によれば、特許文献１に記載のものよりもアクチュエータ数を少なくすることができる。

【0006】

特許文献２には、トーションバーを用いたアンチローリング装置を利用して車体傾斜させる場合のフェールセーフ技術が記載されている。この特許文献２に記載の技術では、アクチュエータを２個並列に取り付けている。これにより、例えば、並列に取り付けられた２個のアクチュエータのうち一方のアクチュエータが固渋したときに、他方のアクチュエータによって車体を水平に戻す動作が可能となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開平６−０５６０３４号公報

【特許文献2】特開２００９−１８４６２９号公報

【非特許文献】

【0008】

【非特許文献1】J T Pearson, R M Goodall and I Pratt著 「Control system studies of an active anti-roll bar tilt system for railway vehicles」（英国） Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Vol.212 Part F １９９８年 Ｐ４３−６０

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

特許文献１に記載された技術では、部品点数が多くなりコスト増につながってしまう。しかし、部品点数が少ない非特許文献１のような構成を採用したとしても、アクチュエータの固渋を考慮して、例えば車体を水平に戻すための機構を追加すると、特許文献２のような複雑な構成となり、部品点数が増加してコスト、および、重量が増加してしまう。

【0010】

この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、コスト増加や重量増加を抑制することが可能な車体傾斜制御装置を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

この発明の第一態様によれば、車体傾斜制御装置は、車体と、枕ばねを介して前記車体を支持する台車と、を備えた車両の車体傾斜制御装置であって、前記台車の幅方向に延びる軸線を有し、前記軸線を中心とする周方向に回動可能に前記台車又は前記車体に支持されるトーションバーと、前記トーションバーの両端に設けられて、前記トーションバーの周方向の捩じれにより生じるトルクによって前記車体の幅方向の両側を互いに上下反対方向に変位させるリンクと、前記トーションバーに連係されて前記トーションバーに捩り方向の力を加えるロータリーアクチュエーターと、を有する。
枕ばねは、前記台車の幅方向の両側にそれぞれ配される空気ばねであって、前記車体の傾きに応じて前記空気ばねの空気圧を調整して前記車体の高さを変化させる自動高さ調整弁を備えている。
ロータリーアクチュエーターは、非作動時に前記トーションバーの回動を制動するブレーキ機構を備え、前記ブレーキ機構が、前記自動高さ調整弁による前記空気ばねの空気圧の調整に伴う前記トーションバーの回動を許容する制動力で前記トーションバーの回動を制動する。
このようにすることで、ロータリーアクチュエーターを作動させることによってトーションバーを捻じることができる。さらに、トーションバーの両端に設けられたリンクによって、トーションバーの捩じれにより生じたトルクを、車体の幅方向の両側を互いに上下反対方向に変位させる力に変換することができる。そのため、固渋の不具合が生じ難いロータリーアクチュエーターを用いて、車体を傾斜させることができる。その結果、コスト増加や重量増加を抑制することができる。
また、自動高さ調整弁を備える空気ばねのシステムを搭載し、且つ、トーションバー式のアンチローリング機構を有している車両の場合に、ロール剛性を確保しつつ、機構が複雑化することなしに車体傾斜を実現できる。
さらに、ロータリーアクチュエーターへの電気などの動力源の供給が停止して、ロータリーアクチュエーターが非作動状態となったときに、ブレーキ機構によってトーションバーの回動が制動される。これにより、動力源の供給が停止された時点でロール剛性を確保することができる。そのため、車両が曲線を走行しているときにロール剛性が低下して乗り心地が低下することを抑制できる。さらに、空気ばねの空気圧の調整に伴うトーションバーの回動は許容されるので、空気ばねの空気圧を調整すれば、車体の傾斜角を変化させることができる。そのため、ロール剛性を確保したまま、車体を水平状態に戻すことができる。

【0014】

この発明の第四態様によれば、車体傾斜制御装置は、第三態様において、前記台車の幅方向の両側にそれぞれ配される前記空気ばね同士を連通可能な第一空気配管と、前記第一空気配管に設けられて前記空気ばね同士の差圧が所定の差圧を上回ったとき開弁する差圧弁と、前記第一空気配管と並列に設けられて前記空気ばね同士を連通可能な第二空気配管と、前記第二空気配管に設けられて、非作動時に閉塞される第一連通弁と、を備えていてもよい。
このように差圧弁に対して第一連通弁が並列に設けられていることで、トーションバーを用いた車体傾斜を行う際に、第一連通弁を作動させて開放させれば、空気ばね同士に差圧が発生することを抑制できる。そのため、トーションバーを用いて車体傾斜を行う際に、片側の空気ばねの空気圧だけが高くなって車体傾斜が阻害されることを抑制できる。また、第一連通弁が非作動となった場合には、第二空気配管が閉塞されるので、第一連通弁が非作動状態となるフェール時などには、空気ばね同士に差圧を生じさせて、空気ばねにより車体を水平に戻すことが可能となる。

【0015】

この発明の第五態様によれば、車体傾斜制御装置は、第四態様において、前記自動高さ調整弁と前記空気ばねとの間の空気供給配管に設けられて非作動時に開放される第二連通弁を備えていてもよい。
このように構成することで、トーションバーを用いて車体傾斜を行う際に空気供給配管を閉塞して、自動高さ調整弁による空気ばねの空気圧調整をキャンセルすることができる。そのため、トーションバーを用いた車体傾斜の動作が阻害されることを抑制できる。一方で、非作動となった場合には、空気供給配管の閉塞が解除される。そのため、フェール時などには、自動高さ調整弁による空気ばねの空気圧調整が行われて、車体を水平状態に戻すことが可能となる。

【発明の効果】

【0016】

上記車体傾斜制御装置によれば、コスト増加や重量増加を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】この発明の実施形態における車両の構成を示す正面図である。

【図2】この発明の実施形態における車両の構成を示す側面図である。

【図3】この発明の実施形態における車体傾斜制御装置の全体構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

次に、この発明の実施形態における車体傾斜制御装置を図面に基づき説明する。
図１は、この発明の実施形態における車両の構成を示す正面図である。図２は、この発明の実施形態における車両の構成を示す側面図である。
図１、図２に示すように、この実施形態の車両１は、鉄道車両であって、台車２と車体３とを備えている。
台車２は、輪軸５と、軸ばね（図示せず）と、台車枠７と、空気ばね８と、アンチローリング装置９と、を備えている。

【0019】

輪軸５は、軌道を構成するレールＲの幅方向（以下、単に左右方向と称する）に延びる車軸５ａに円盤状の２枚の車輪５ｂが圧入されてなる。一つの台車２には、一対の輪軸５が設けられ、これら輪軸５の互いの車軸５ａが前後平行となるように配置されている。車軸５ａは、その左右端部が図示しない軸受けにより回動自在に支持されている。これら軸受けには、軸ばね（図示せず）を介して台車枠７が支持されている。この台車枠７には、その左右両側部の上面に、左右一対のダイヤフラム式の空気ばね８が配されている。

【0020】

空気ばね８は、車体３を左右下方からそれぞれ支持する枕ばねである。この空気ばね８は、ゴム等の弾性体により形成され、その内部空間に圧縮空気が供給可能となっている。この空気ばね８を介して、車体３が弾性的に台車枠７に支持されている。ここで、一両分の車体３には、その長手方向の一側および他側にそれぞれ台車２が取り付けられる。すなわち一両分の車体３と２つの台車２との間には、少なくとも４つの空気ばね８が設けられている。

【0021】

アンチローリング装置９は、車体３がロールすることを弾性的に抑制する装置である。アンチローリング装置９は、トーションバー１２と、アーム１３と、リンク１４と、ロータリーアクチュエーター１５と、を備えている。

【0022】

トーションバー１２は、金属棒により形成され、その捩り変形に対する復元力を利用したばねである。このトーションバー１２は、台車２の左右方向に延びる軸線Ｏを有している。この実施形態におけるトーションバー１２は、台車枠７に対して軸線Ｏを中心とする周方向に回動可能に支持されている。このトーションバー１２は、その左右の両端部に、それぞれ前方又は後方に向かって延びるアーム１３を有している。このアーム１３は、トーションバー１２の左右の両端部と一体に取り付けられ、軸線Ｏ回りに揺動可能となっている。

【0023】

リンク１４は、トーションバー１２の捩じれにより生じる周方向のトルクを、上下方向の力に変換する。リンク１４は、トーションバー１２の左側のアーム１３の端部と車体３の左側部３ａとの間、および、トーションバー１２の右側のアーム１３の端部と車体３の右側部３ｂとの間に渡るようにしてそれぞれ取り付けられている。リンク１４の両端部は、それぞれ車体３とアーム１３とに対して揺動可能に取り付けられている。例えば、リンク１４は、トーションバー１２のアーム１３に下方に揺動する力が作用すると、この力を下方への引っ張り力に変換して、車体３に伝達する。一方で、リンク１４は、アーム１３に上方に揺動する力が作用すると、この力を上方への押圧力に変換して、車体３に伝達する。ここで、トーションバー１２の両端部には、トーションバー１２の捩じれを戻そうとする反対方向の復元力が働くため、左右のリンク１４は、互いに上下反対の方向に変位させる力を車体に対して伝達することとなる。

【0024】

ロータリーアクチュエーター１５は、トーションバー１２に対して捩り方向の力を加えることが可能となっている。この実施形態におけるロータリーアクチュエーター１５は、サーボモータ等の電動機によって駆動するアクチュエータである。ロータリーアクチュエーター１５は、駆動源である電気が供給されていない非通電状態（以下、単に非作動時と称する）のときには、トーションバー１２の回転（捩じれ）を妨げない構造となっている。このロータリーアクチュエーター１５は、台車２毎に設けられている。ロータリーアクチュエーター１５は、ブレーキ機構１６を有している。

【0025】

ロータリーアクチュエーター１５は、制御装置１００（図３参照）によって駆動制御される。この制御装置１００は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）信号やＡＴＳ信号（Automatic Train Stop）などの外部からの信号に基づいて自車の位置情報を検出する。さらに制御装置１００は、自車の位置情報と、ＲＯＭ（Read Only Memory）などの記憶媒体に予め記憶された軌道の曲線情報とに基づき、例えば、自車が走行する曲線区間の曲率半径、カント等の曲線情報を記憶情報の中から検索する。さらに制御装置１００は、速度発電機（図示せず）の出力などに基づき自車の走行速度を検出する。

【0026】

制御装置１００は、自車が直後に走行する曲線区間の曲率半径、カント量、および、自車の走行速度に基づいて、台車２に対する車体３の傾斜角度の目標値である傾斜角度目標値を演算により求める。

【0027】

ここで、軌道のカントによって車体３が地面に対して内軌側へ傾斜されると、当該傾斜角度に応じて遠心加速度が緩和される。しかし、カントによる車体３の傾斜では相殺できない遠心加速度である超過遠心加速度が生じる。傾斜角度目標値は、この超過遠心加速度を打ち消すために、台車２に対して車体３を内軌側へ傾斜させる角度の目標値である。制御装置１００は、この目標値に対応した回転角度となるように、ロータリーアクチュエーター１５を駆動制御する。

【0028】

ブレーキ機構１６は、ロータリーアクチュエーター１５の非作動時に、トーションバー１２の回動を制動する。この実施形態におけるブレーキ機構１６は、トーションバー１２の両端部のうち、一方の端部近傍に設けられている。このブレーキ機構１６により発生可能な制動力は、後述する自動高さ調整弁２２による空気ばね８の空気圧の調整に伴うトーションバー１２の回動を許容する制動力となっている。このブレーキ機構１６としては、例えば、非通電時にコイルばね等の弾性体でブレーキパッドをトーションバー１２に押し付けて制動力を発生させる一方で、通電時には電磁力を発生させてコイルばね等の弾性体を圧縮変形させ制動力が発生しないようにする構成が挙げられる。

【0029】

図３は、この発明の実施形態における車体傾斜制御装置の全体構成を示す図である。
図３に示すように、車体傾斜制御装置２０は、上述した空気ばね８、アンチローリング装置９、および、ロータリーアクチュエーター１５の他に、空気供給配管２１と、自動高さ調整弁２２と、補助空気室２３と、第一空気配管２４と、差圧弁２５と、第二空気配管２６と、第一連通弁２７と、第二連通弁２８と、を備えている。ここで、空気ばね８、空気供給配管２１と、自動高さ調整弁２２と、補助空気室２３と、第一空気配管２４と、差圧弁２５と、は、台車２に対して車体３を水平に保持する、いわゆる自動高さ調整装置を構成する。

【0030】

空気供給配管２１は、空気ばね８に対して空気源（図示せず）から圧縮空気を送り込むための流路を形成する。ここで、空気源は、例えば、車体３の底面などに取り付けられている。この空気源は、いわゆる元空気溜めと称されるものであって、図示しないコンプレッサによって圧縮された空気が、所定の圧力を下回らないように充填されている。

【0031】

自動高さ調整弁２２は、空気ばね８と空気源とを繋ぐ空気供給配管２１の途中に設けられている。この自動高さ調整弁２２は、揺動可能なレバー２９を有している。このレバー２９は、例えば、車体３の左右にそれぞれ配されて、車体３と台車２との距離の変動に応じて揺動するようになっている。

【0032】

自動高さ調整弁２２は、レバー２９の揺動に応じて開閉される。例えば、レバー２９が配される位置における車体３と台車２との距離が基準距離よりも長いと、空気ばね８の空気を排気する。一方で、レバー２９が配される位置における車体３と台車２との距離が基準よりも短いと、空気ばね８に対して給気する。さらに、車体３と台車２との距離が基準距離である場合には閉弁される。つまり、この自動高さ調整弁２２によって、車体３の左右方向への傾きが水平になるように自動的に空気ばね８への空気の供給が調整されることとなる。

【0033】

補助空気室２３は、空気ばね８の空気容量を増大する目的で空気ばね８に接続されている。補助空気室２３は、空気ばね８に対して１対１で接続されている。この実施形態における補助空気室２３は、配管３０を介して接続されている。この配管３０には、その途中に図示しない絞りが設けられている。この絞りによって流路が急激に絞られるため、空気ばね８の振動を減衰できる。

【0034】

第一空気配管２４は、同一の台車２に設けられた左右の補助空気室２３同士を繋いでいる。この第一空気配管２４の途中には、差圧弁２５が設けられている。この差圧弁２５は、左右の空気ばね８の空気圧の差（差圧）が過大となった場合に開弁して左右の補助空気室２３同士を連通させて左右の空気ばね８の空気圧の差を低下させる。

【0035】

第二空気配管２６は、第一空気配管２４と並列に設けられている。言い換えれば、第二空気配管２６は、第一空気配管２４とは別に、左右の補助空気室２３同士を繋いでいる。この第二空気配管２６の途中には、第一連通弁２７が設けられている。この第一連通弁２７の開閉は、制御装置１００によって制御される。第一連通弁２７は、電気や作動流体などの駆動源を用いて開閉動作が可能とされている。この第一連通弁２７は、駆動源が供給されない非作動時に閉塞される一方で、トーションバー１２を利用した車体傾斜制御を行う作動時に開放可能となる。この第一連通弁２７が開放されることで、第二空気配管２６を介して２つの空気ばね８が連通された状態となる。つまり、この状態では、これら空気ばね８同士の差圧は、実質的にゼロになる。

【0036】

第二連通弁２８は、自動高さ調整弁２２と空気ばね８との間の空気供給配管２１の途中にそれぞれ設けられている。この第二連通弁２８の開閉は、制御装置１００によって制御される。第二連通弁２８は、電気や作動流体などの駆動源を用いて開閉動作が可能とされている。第二連通弁２８は、駆動源が供給されない非作動時に開放される一方で、トーションバー１２を利用した車体傾斜制御を行う作動時に閉塞可能とされる。第二連通弁２８が閉塞されることで、空気ばね８が自動高さ調整弁２２から切り離された状態となる。そのため、自動高さ調整弁２２による空気ばね８への空気の供給によって車体傾斜制御が妨げられることを抑制できる。

【0037】

この実施形態の車両１は、上述した構成を備えている。次に、この車両１の車体傾斜の動作について説明する。
＜通常走行時＞
停車中や低速走行中等、車体３を傾斜させる必要が無い場合、制御装置１００は、車体３が水平を保つように制御を行う。より具体的には、制御装置１００は、第一連通弁２７を閉塞させて、第二連通弁２８を開放させる。これにより、空気ばね８の空気圧が自動高さ調整弁２２によって自動的に調整され、車体３が水平状態を保つ。

【0038】

さらに、制御装置１００は、ロータリーアクチュエーター１５およびブレーキ機構１６に対して非通電とする。すなわち、トーションバー１２がブレーキ機構１６によって制動された状態となる。これにより、アンチローリング装置９が機能する状態、すなわちトーションバー１２のねじり剛性によって、車体３と台車２との間のロール剛性が確保された状態となる。

【0039】

＜傾斜制御時＞
制御装置１００は、車体３の傾斜制御を必要とするか否かを判定する。傾斜制御が必要と判定された場合、制御装置１００は、第一連通弁２７と第二連通弁２８とに対して通電する。これにより第一連通弁２７が開放されて、第二空気配管２６を介して空気ばね８同士が連通される。さらに、第二連通弁２８が閉塞されて、空気ばね８から自動高さ調整弁２２が切り離される。

【0040】

さらに、制御装置１００は、車体３の傾斜角度の目標値を算出して、この目標値に基づいてロータリーアクチュエーター１５を作動させる。この際、ブレーキ機構１６にも通電されるため、ブレーキ機構１６によるトーションバー１２の制動が解除される。これにより、車体３にトーションバー１２の捩じれによる力が作用して、車体３がロータリーアクチュエーター１５の回動に応じた傾斜角度で傾斜する。

【0041】

＜フェール時＞
例えば、何らかの不具合により制御装置１００への通電が停止した場合、ロータリーアクチュエーター１５、第一連通弁２７、および、第二連通弁２８は、それぞれ非作動状態となる。そのため、ロータリーアクチュエーター１５のブレーキ機構１６によりトーションバー１２が制動される。これにより、アンチローリング装置によるロール剛性が確保される。さらに、第一連通弁２７が閉塞、第二連通弁２８が開放される。これにより、自動高さ調整弁２２が空気ばね８の高さを調整可能な状態となる。このとき、空気ばね８の高さ調整に伴いトーションバー１２に作用する力は、ブレーキ機構１６の制動力を上回るため、車体３がロール剛性を確保しつつ水平状態に戻される。

【0042】

したがって、上述した実施形態によれば、ロータリーアクチュエーター１５を作動させることによってトーションバー１２を捻じることができる。さらに、トーションバー１２の両端に設けられたアーム１３、および、リンク１４によって、トーションバー１２の捩じれにより生じたトルクを、車体３の幅方向の両側を互いに上下反対方向に変位させる力に変換することができる。そのため、固渋の不具合が生じ難いロータリーアクチュエーターを用いて、車体を傾斜させることができる。その結果、コスト増加や重量増加を抑制することができる。

【0043】

さらに、自動高さ調整弁２２を備える空気ばね８のシステムを搭載し、且つ、トーションバー式のアンチローリング装置９を有している車両１の場合に、ロール剛性を確保しつつ、機構が複雑化することなしに車体傾斜を実現できる。

【0044】

さらに、ロータリーアクチュエーター１５への電気などの動力源の供給が停止して、ロータリーアクチュエーター１５が非作動状態となったときに、ブレーキ機構１６によってトーションバー１２の回動が制動される。これにより、動力源の供給が停止された時点でロール剛性を確保することができる。そのため、車両１が曲線を走行しているときにロール剛性が低下して乗り心地が低下することを抑制できる。
さらに、ブレーキ機構１６によってトーションバー１２の回動が制動されていても、空気ばね８の空気圧の調整に伴うトーションバー１２の回動は許容される。そのため、空気ばね８の空気圧を調整すれば、車体３の傾斜角を変化させることができる。これにより、ロール剛性を確保したまま、車体３を水平状態に戻すことができる。

【0045】

さらに、差圧弁２５に対して第一連通弁２７が並列に設けられていることで、トーションバー１２を用いた車体傾斜を行う際に、第一連通弁２７を作動させて開放させれば、空気ばね８同士に差圧が発生することを抑制できる。そのため、トーションバー１２を用いて車体傾斜を行う際に、片側の空気ばね８の空気圧だけが高くなって車体傾斜が阻害されることを抑制できる。また、第一連通弁２７が非作動となった場合には、第二空気配管２６が閉塞されるので、フェール時などには、空気ばね８同士に差圧を生じさせて、空気ばね８の力により車体３を水平に戻すことが可能となる。

【0046】

さらに、トーションバー１２を用いて車体傾斜を行う際に空気供給配管２１を閉塞して、自動高さ調整弁２２による空気ばね８の空気圧調整をキャンセルすることができる。そのため、トーションバー１２を用いた車体傾斜の動作が阻害されることを抑制できる。一方で、非作動時には、空気供給配管２１の閉塞が解除される。そのため、フェール時などには、自動高さ調整弁２２による空気ばね８の空気圧調整が行われて、車体３を水平状態に戻すことが可能となる。

【0047】

この発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な形状や構成等は一例にすぎず、適宜変更が可能である。
例えば、上述した実施形態においては、ロータリーアクチュエーター１５とブレーキ機構１６とを一体に設ける場合について説明した。しかし、ロータリーアクチュエーター１５とブレーキ機構１６とを個別に設けるようにしても良い。

【0048】

さらに、上述した実施形態のブレーキ機構１６がトーションバー１２の回動を制動する場合について説明した。しかし、この構成に限られない。例えば、トーションバー１２に連係されてトーションバー１２と共に回動するロータリーアクチュエーター１５の構成部品の回動を制動するようにしても良い。

【0049】

さらに、上述した実施形態のアンチローリング装置９では、トーションバー１２が台車２に支持され、リンク１４がアーム１３と車体３との間に渡って取り付けられる場合について説明した。しかし、上記アンチローリング装置９の構成に限られない。例えば、トーションバー１２を車体３側に支持させて、リンク１４をアーム１３と台車２との間に渡って取り付けるようにしても良い。この場合、ロータリーアクチュエーター１５は、車体３に取り付けることができる。

【0050】

さらに、上述した実施形態では、自動高さ調整弁２２によって空気ばね８の空気圧を調整して車体３を水平にする機構を備える場合を説明した。しかし、自動高さ調整弁２２を用いずに空気ばね８の空気圧を調整して車体３を水平にする機構を用いても良い。

【0051】

さらに、上述した実施形態では、枕ばねとして空気ばね８を用いる場合について説明したが、空気ばね８以外の枕ばねを用いても良い。

【符号の説明】

【0052】

１ 車両
２ 台車
３ 車体
５ 輪軸
５ａ 車軸
５ｂ 車輪
７ 台車枠
８ 空気ばね
９ アンチローリング装置
１２ トーションバー
１３ アーム
１４ リンク
１５ ロータリーアクチュエーター
１６ ブレーキ機構
２０ 車体傾斜制御装置
２１ 空気供給配管
２２ 自動高さ調整弁
２３ 補助空気室
２４ 第一空気配管
２５ 差圧弁
２６ 第二空気配管
２７ 第一連通弁
２８ 第二連通弁
２９ レバー
３０ 配管
１００ 制御装置
Ｒ レール

【図1】

【図2】

【図3】