JP4838533B2

JP4838533B2 - Railway vehicle yo-damper equipment

Info

Publication number: JP4838533B2
Application number: JP2005131727A
Authority: JP
Inventors: 博彦柿沼; 俊治玉置; 巌佐藤; 頼光佐藤; 泰輝竹村
Original assignee: Hokkaido Railway Co
Current assignee: Hokkaido Railway Co
Priority date: 2005-04-28
Filing date: 2005-04-28
Publication date: 2011-12-14
Anticipated expiration: 2025-04-28
Also published as: JP2006306276A

Description

本発明は、ヨーダンパ装置に係り、特に軌道走行を行う鉄道車両のヨーダンパ装置に関するものである。 The present invention relates to a yaw damper device, and more particularly to a yaw damper device for a railway vehicle that performs track running.

鉄道車両においては、例えば震災や事故などの発生により、走行時に脱線を生じると、さらに大きな事故や損害の発生原因にもなりかねない。
このため、震災の対策としては、地震の震動がＰ波（初期微動、縦波）とＳ波（主要動、横波）とからなり、Ｐ波の伝達速度の方が高速であることを利用して、Ｐ波を感知すると警報を伝え、Ｓ波の到達前に例えば走行中の鉄道車両を緊急停止させる等の措置が採用されている。
しかしながら、上記対策は、地震の震源が深く或いは遠い場合には有効だが、震源が浅く或いは近い場合には、Ｐ波とＳ波の到達時間に差が生じないため、緊急の措置が間に合わないという問題があった。
また、上記対策は、震災時の対策に限定され、その他の要因によるものには対処できないという問題もあった。 In a rail vehicle, if a derailment occurs during traveling due to, for example, an earthquake disaster or an accident, it may cause a larger accident or damage.
For this reason, as a countermeasure against earthquakes, the fact that the earthquake vibrations consist of P waves (initial tremors, longitudinal waves) and S waves (major motions, transverse waves), and the transmission speed of P waves is faster. Then, when a P wave is detected, a warning is transmitted, and measures such as an emergency stop of a running railway vehicle are adopted before the arrival of the S wave.
However, the above measures are effective when the epicenter of the earthquake is deep or far, but when the epicenter is shallow or close, there is no difference in the arrival time of the P wave and S wave, so the emergency measures are not in time. There was a problem.
In addition, the above countermeasures are limited to those at the time of the earthquake disaster, and there is also a problem that they cannot cope with other factors.

このため、鉄道車両そのものに対して安全対策を実施する装置を搭載することが検討されている。例えば、その一環として、鉄道車両が軌道から脱線した場合に、軌道の一方のレール側面に当接して、それ以上の車体幅方向への移動を防止するストッパ装置を車両底面側に搭載する技術が考えられている（例えば特許文献１参照）。
特開平１０−２５０５７６号公報 For this reason, it is considered to install a device that implements safety measures on the railway vehicle itself. For example, as part of this, there is a technology for mounting a stopper device on the bottom side of the vehicle that abuts against one rail side surface of the track and prevents further movement in the vehicle body width direction when the railcar derails from the track. It is considered (for example, refer to Patent Document 1).
JP-A-10-250576

しかしながら、上記従来の技術は、下方に突出したストッパ装置がレールに係合することで鉄道車両が軌道から逸脱することは防止する構造であるため、例えば、脱線時にストッパ装置がレールを乗り越えてしまう等、ストッパ装置がうまく係合しなければその機能を果たすことができない、という不都合があった。 However, since the conventional technology has a structure that prevents the railcar from deviating from the track by engaging the stopper device protruding downward with the rail, the stopper device gets over the rail at the time of derailment, for example. There is a disadvantage that the function cannot be achieved unless the stopper device is engaged properly.

本発明は、脱線時の事故被害の発生を効果的に防止することをその目的とする。 The object of the present invention is to effectively prevent the occurrence of accident damage during derailment.

請求項１記載の発明は、前後に連結された鉄道車両と鉄道車両との間で当該各鉄道車両の左右の端部近傍に設けられ、内部の粘性流体の移動における粘性抵抗により各車両の接離方向移動に抵抗力を付与するヨーダンパと、いずれかの鉄道車両の脱線状態を検出する脱線検出手段とを備え、脱線検出手段は、一方の鉄道車両の左右の端部に設けられ、道床までの距離を検出する一対の路面センサであり、各ヨーダンパは、シリンダが外筒部と内筒部とを有する二重の筒状構造であって、シリンダ内のピストンの移動方向両側における第一の内側領域と第二の内側領域との間で互いに規制方向が異なる逆止弁が設けられた二つの流路を通じて粘性流体が移動を行うと共に、外筒部と内筒部と間の外側領域と第一の内側領域との間で互いに規制方向が異なる逆止弁が設けられた二つの流路を通じて粘性流体が移動を行うことで抵抗力の付与を行い、各ヨーダンパに、内部の粘性流体の移動可能状態と移動規制状態とを切り替え可能とする規制手段を設けると共に、脱線検出手段により脱線状態の検出が行われると、各ヨーダンパの規制手段を移動可能状態から移動規制状態に切り替える制御を行う制御手段を備える、という構成を採っている。 The invention according to claim 1 is provided in the vicinity of the left and right ends of each railway vehicle between the railway vehicle connected to the front and rear, and the connection of each vehicle by the viscous resistance in the movement of the internal viscous fluid. A yaw damper that provides resistance to movement in the separation direction and a derailment detection means that detects the derailment state of one of the railway vehicles, and the derailment detection means are provided at the left and right ends of one of the railway vehicles, Each of the yaw dampers has a double cylindrical structure in which the cylinder has an outer cylinder part and an inner cylinder part, and the first of both sides of the piston in the cylinder in the moving direction. The viscous fluid moves through two flow paths provided with check valves having different regulation directions between the inner region and the second inner region, and the outer region between the outer tube portion and the inner tube portion, How to regulate each other with the first inner area Viscous fluid performs the application of resistance by performing the movement through two flow paths which are different from the check valve is provided, on each yaw damper, and allows switching between the movement restriction state and movable state of the interior of the viscous fluid And a control unit that performs control to switch the regulation unit of each yaw damper from the movable state to the movement regulation state when the derailment state is detected by the derailment detection unit.

上記構成では、通常走行時には、ヨーダンパの規制手段が粘性流体の移動可能状態にあり、車両間の左右いずれかの端部において、ヨーダンパは接離方向移動に抵抗力を付与するので、一方の鉄道車両に対する他方の鉄道車両の左右方向の振れ運動（ヨーイング）が抑制される。
そして、いずれかの鉄道車両で脱線を生じ、これが脱線検出手段により検出されると、制御手段が、規制手段を移動可能状態から移動規制状態に切り替える。これにより、ヨーダンパによって連結された各車両の間は接離方向移動が規制され、互いに同方向を向いた状態が維持される。
なお、ダンパに使用される粘性流体は、ダンパに一般的に使用される油かそれと同程度の粘性抵抗を示す流体であれば良い。 In the above configuration, during normal traveling, the regulation means of the yaw damper is in a state in which the viscous fluid can move, and the yaw damper provides resistance to movement in the contact / separation direction at either the left or right end between the vehicles. The lateral movement (yawing) of the other railway vehicle relative to the vehicle is suppressed.
When a derailment occurs in one of the railway vehicles and this is detected by the derailment detection unit, the control unit switches the regulating unit from the movable state to the movement regulated state. As a result, the movement in the contact / separation direction is restricted between the vehicles connected by the yaw damper, and the state in which they are directed in the same direction is maintained.
In addition, the viscous fluid used for a damper should just be the fluid which shows the viscous resistance of the oil generally used for a damper, or it.

請求項１記載の発明は、脱線時においてヨーダンパを伸縮不能に固定することにより、連結された二つの車両間の左右いずれかにおいて、接離間隔の変動が規制される。このため、車両同士が異なる方向を向いてその連結部を中心に屈曲した状態となることが防止され、軌道から大きく外れ、周囲設備、隣接車両或いは装置搭載車両自体の損壊を発生させる事態を有効に回避することが可能となる。これにより、脱線による事故被害の拡大を防止することが可能となる。
また、本発明のヨーダンパ装置は、脱線を生じない場合には、各車両間のヨーイングを抑制する機能を有し、走行安定化及び制振を図ることが可能となる。さらに、このため、鉄道車両に対してヨーイングの制振装置と脱線対策を行う装置とを搭載する場合と異なり、搭載車両の省スペース化及び軽量化を図ることが可能となる。 In the first aspect of the present invention, the yaw damper is fixed so that it cannot be expanded and contracted at the time of derailment, so that the variation of the contact / separation interval is restricted on either the left or right side between the two connected vehicles. For this reason, it is possible to prevent a situation in which the vehicles turn in different directions and bend around the connecting portion, greatly deviating from the track, and causing damage to surrounding equipment, adjacent vehicles, or the device-equipped vehicles themselves. It is possible to avoid it. As a result, it is possible to prevent an increase in accident damage due to derailment.
In addition, the yaw damper device of the present invention has a function of suppressing yawing between vehicles when derailment does not occur, and can achieve running stabilization and vibration suppression. Further, for this reason, unlike the case where a yawing damping device and a device for taking measures against derailment are mounted on a railway vehicle, it is possible to reduce the space and weight of the mounted vehicle.

（発明の実施形態の概略）
本発明の実施形態たるヨーダンパ装置１０について図１及び図２に基づいて説明する。図１（Ａ）は本発明の実施形態であるヨーダンパ装置１０が適用された鉄道車両１００，１００の左側面図であり、図１（Ｂ）は鉄道車両１００，１００の平面図である。
ヨーダンパ装置１０は、鉄道車両１００が何らかの要因により脱線を生じた場合に、通常は各鉄道車両の前端部又は後端部における左右方向の振れの緩和に用いられる車体左右のヨーダンパ２０，２０を使用して、当該脱線による被害を最小限に押さえることを目的として搭載されるものである。
なお、以下の説明において、鉄道車両１００の前進方向を前側、その逆方向の後側、前進方向を向いて左手を左側、前進方向を向いて右手を右側、鉄道車両１００を水平面上に配置した状態での上方を上側、同状態での下方を下側として以下の説明を行うものとする。 (Outline of Embodiment of the Invention)
A yaw damper device 10 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1A is a left side view of the railway vehicles 100 and 100 to which the yaw damper device 10 according to the embodiment of the present invention is applied, and FIG. 1B is a plan view of the railway vehicles 100 and 100.
The yaw damper device 10 uses yaw dampers 20 and 20 on the left and right sides of the vehicle body, which are normally used to alleviate lateral vibration at the front end or the rear end of each rail car when the railway vehicle 100 derails due to some factor. Therefore, it is mounted for the purpose of minimizing the damage caused by the derailment.
In the following description, the forward direction of the railroad vehicle 100 is the front side, the rear side in the opposite direction, the leftward side facing the forward direction, the left hand side facing the forward direction, the right hand side facing the right side, and the railcar 100 being arranged on the horizontal plane. The following description will be made with the upper side in the state as the upper side and the lower side in the same state as the lower side.

（鉄道車両）
鉄道車両１００は、運転室や客室等が設けられる箱状の車体１１０と、当該車体１１０の下側の前後にそれぞれ設けられた台車１２０とから構成される。
車体１１０は、その下側に配置される台枠と、台枠上の左右両側に配置される左右の側構体と、台枠上の前後両端に配置される前後の妻構体と、屋根となる屋根構体とからなる六面体で構成された箱状の構造物となっている。
台車１２０は、車輪を両端部で保持する車軸を前後に並列に支持しており、その中央部に設けられた図示しない牽引装置により車体１１０の下部に連結されている。牽引装置は、車体１１０に対する台車１２０上下方向に沿った軸中心の揺動（ヨーイング）を許容し、軌道の湾曲に対応して走行することを可能としている。
そして、複数の鉄道車両１００が、前後に並んだ状態で、各車両の後端部と前端部とが図示しない連結器により連結されている。 (Railway vehicle)
The railway vehicle 100 includes a box-shaped vehicle body 110 in which a driver's cab, a guest room, and the like are provided, and carts 120 provided on the front and rear sides of the vehicle body 110, respectively.
The vehicle body 110 serves as a roof frame, a left and right side structures disposed on both left and right sides of the frame, front and rear wife structures disposed at both front and rear ends of the frame, and a roof. It is a box-like structure composed of a hexahedron consisting of a roof structure.
The carriage 120 supports the axles that hold the wheels at both ends in parallel in the front-rear direction, and is connected to the lower portion of the vehicle body 110 by a traction device (not shown) provided at the center thereof. The traction device allows the shaft center to swing (yaw) along the vertical direction of the carriage 120 relative to the vehicle body 110, and can travel corresponding to the curvature of the track.
And the rear-end part and front-end part of each vehicle are connected with the coupler which is not shown in figure in the state with which the several rail vehicle 100 was located in a line with front and back.

（ヨーダンパ装置の全体構成）
図２にはヨーダンパ装置１０の制御系を示すブロックである。図１及び図２に基づいてヨーダンパ装置１０について説明する。なお、図２においてヨーダンパ２０は一つしか図示していないが、実際には、連結された複数の鉄道車両１００の間に設けられる全てのヨーダンパ２０が備える電磁弁が制御回路４０に接続されてその開閉制御が行われる。
ヨーダンパ装置１０は、前後に連結された鉄道車両１００と鉄道車両１００との間で左右に設けられた一対のヨーダンパ２０と、軌道に対する鉄道車両１００の各車輪の脱線状態を検出する脱線検出手段としての路面センサ１１Ｌ，１１Ｒと、各ヨーダンパ２０内に設けられた四つの電磁弁２６，２８，３０，３２の動作制御を行う制御手段としての制御回路４０とを備えている。 (Overall configuration of the yo-yo damper device)
FIG. 2 is a block diagram showing a control system of the yaw damper device 10. The yaw damper device 10 will be described with reference to FIGS. Although only one yaw damper 20 is shown in FIG. 2, actually, the solenoid valves included in all the yaw dampers 20 provided between the plurality of connected railway vehicles 100 are connected to the control circuit 40. The opening / closing control is performed.
The yaw damper device 10 is a derailment detection means for detecting a derailment state of each wheel of the railcar 100 with respect to a track, and a pair of yaw dampers 20 provided on the left and right between the railcar 100 and the railcar 100 connected to the front and rear. Road surface sensors 11L, 11R, and a control circuit 40 as a control means for controlling the operation of the four electromagnetic valves 26, 28, 30, 32 provided in each yaw damper 20.

（ヨーダンパ）
上記ヨーダンパ２０は、前述したように、前後に並んだ鉄道車両１００と鉄道車両１００との間において、左右両端部にそれぞれ設けられている。つまり、図１（Ｂ）に示すように、前側の鉄道車両１００の後端部左側と後側の鉄道車両１００の前端部左側とが一方のヨーダンパ２０で連結され、前側の鉄道車両１００の後端部右側と後側の鉄道車両１００の前端部右側とが一方のヨーダンパ２０で連結されている。 (Yodanpa)
As described above, the yaw damper 20 is provided at both left and right end portions between the railcar 100 and the railcar 100 arranged in the front-rear direction. That is, as shown in FIG. 1 (B), the left side of the rear end of the front rail vehicle 100 and the left side of the front end of the rear rail vehicle 100 are connected by one yaw damper 20, and the rear side of the front rail vehicle 100 is The right end portion and the right front end portion of the rear railway vehicle 100 are connected by one yaw damper 20.

各ヨーダンパ２０は、図２に示すように、一方の鉄道車両１００に連結されるシリンダー２１と、他方の鉄道車両１００に連結されるピストン２２とを備えている。そして、ピストン２２の進退移動方向を鉄道車両１００，１００の前進方向と一致させた状態で、ピストン２２を一方の鉄道車両１００に連結し、シリンダー２１を他方の鉄道車両１００に連結した状態で装備される。
シリンダー２１は、外筒部２３とその内側に設けられた内筒部２４との二重の筒状構造となっている。そして、シリンダー２１の内部は、外筒部２３と内筒部２４との間の領域（外側領域とする）と内筒部２４の内側領域とに仕切られており、内側領域には所定の粘性のある油で満たされている。 As shown in FIG. 2, each yaw damper 20 includes a cylinder 21 connected to one railcar 100 and a piston 22 connected to the other railcar 100. The piston 22 is connected to one railcar 100 and the cylinder 21 is connected to the other railcar 100 with the forward / backward movement direction of the piston 22 coincided with the forward direction of the railcars 100, 100. Is done.
The cylinder 21 has a double cylindrical structure of an outer cylinder portion 23 and an inner cylinder portion 24 provided inside thereof. The inside of the cylinder 21 is partitioned into an area between the outer cylinder part 23 and the inner cylinder part 24 (referred to as an outer area) and an inner area of the inner cylinder part 24. The inner area has a predetermined viscosity. Filled with oil.

そして、内筒部２４の一端側（図２における右側）の平面部には、内側領域と外側領域とを連通する二つの流路（オリフィス）が形成されている。
さらに、一方の流路には、外側領域から内側領域に向かう方向にのみ油の移動を可能とする逆止弁２５と、当該流路について油の移動可能状態と移動規制状態とを切り替え可能とする規制手段としての電磁弁２６とが設けられている。
また。他方の流路には、内側領域から外側領域に向かう方向にのみ油の移動を可能とする逆止弁２７と、当該流路について油の移動可能状態と移動規制状態とを切り替え可能とする規制手段としての電磁弁２８とが設けられている。 Then, two flow paths (orifices) that connect the inner region and the outer region are formed in a flat portion on one end side (the right side in FIG. 2) of the inner cylinder portion 24.
Furthermore, in one of the flow paths, a check valve 25 that allows oil to move only in the direction from the outer area to the inner area, and the oil movable state and the movement restricted state can be switched with respect to the flow path. And an electromagnetic valve 26 as a regulating means.
Also. The other flow path includes a check valve 27 that allows oil to move only in the direction from the inner area toward the outer area, and a restriction that enables switching between the oil movable state and the movement restricted state for the flow path. An electromagnetic valve 28 as means is provided.

ピストン２２は、内筒部２４の内側において当該内筒部２４の中心線方向に沿って往復移動を可能に配置されている。そして、このピストン２２は、当該ピストン２２を境界として内側領域を二つの領域（第一の内側領域と第二の内側領域とする）に分割している。
そして、ピストン２２には、その往復移動方向に沿って第一の内側領域と第二の内側領域とを連通する二つの流路（オリフィス）が形成されている。
さらに、一方の流路には、第一の内側領域から第二の内側領域に向かう方向にのみ油の移動を可能とする逆止弁２９と、当該流路について油の移動可能状態と移動規制状態とを切り替え可能とする規制手段としての電磁弁３０とが設けられている。
また。他方の流路には、第二の内側領域から第一の内側領域に向かう方向にのみ油の移動を可能とする逆止弁３１と、当該流路について油の移動可能状態と移動規制状態とを切り替え可能とする規制手段としての電磁弁３２とが設けられている。 The piston 22 is arranged inside the inner cylinder portion 24 so as to be able to reciprocate along the center line direction of the inner cylinder portion 24. The piston 22 divides the inner region into two regions (a first inner region and a second inner region) with the piston 22 as a boundary.
The piston 22 is formed with two flow paths (orifices) communicating the first inner region and the second inner region along the reciprocating direction.
Further, the one flow path includes a check valve 29 that allows oil to move only in the direction from the first inner area to the second inner area, and the oil movable state and movement restriction for the flow path. An electromagnetic valve 30 is provided as a regulating means that can switch between the states.
Also. The other flow path includes a check valve 31 that allows oil to move only in a direction from the second inner area toward the first inner area, and an oil movable state and a movement restriction state for the flow path. And a solenoid valve 32 as a restricting means that can be switched.

上記構造により、全電磁弁２６，２８，３０，３２が開通した状態において、ヨーダンパ２０が収縮する方向、即ち、ピストン２２が前進（図２における右側）すると、逆止弁２９を通過して第一の内側領域から第二の内側領域へ油の移動が行われる。また同様に、逆止弁２７を通過して第一の内側領域から外側領域へ油の移動が行われる。
そして、このとき、各流路は細く絞られているので、油の移動には粘性抵抗を生じ、ピストン２２の前進移動に抵抗力が付与される。
また、ヨーダンパ２０が伸張する方向、即ち、ピストン２２が後退（図２における左側）すると、逆止弁３１を通過して第二の内側領域から第一の内側領域へ油の移動が行われる。また同様に、逆止弁２６を通過して外側領域から第一の内側領域へ油の移動が行われる。このときも、各流路は細く絞られているので、油の移動には粘性抵抗を生じ、ピストン２２の後退移動に抵抗力が付与される。
さらに、全電磁弁２６，２８，３０，３２が閉鎖されると、各流路における油の移動が行われないので、ピストン２２の進退移動は阻止される。
このように、全電磁弁２６，２８，３０，３２を開放させた状態では、ピストン２２の進退移動に対して油の粘性抵抗により抵抗力が付与され、この抵抗力は、内筒部２４の一端側に形成された内側領域と外側領域とを連通する二つの流路の内径と、ピストン２２に形成された第一の内側領域と第二の内側領域とを連通する二つの流路の内径とにより決定されるため、各車両１００，１００の間のヨーイング方向の制振に適した値に設定することが望ましい。 With the above structure, when all the solenoid valves 26, 28, 30, 32 are opened, when the yaw damper 20 contracts, that is, when the piston 22 moves forward (on the right side in FIG. 2), it passes through the check valve 29. The oil moves from one inner region to the second inner region. Similarly, the oil moves through the check valve 27 from the first inner region to the outer region.
At this time, since each flow path is narrowed, a viscous resistance is generated in the movement of the oil, and a resistance force is applied to the forward movement of the piston 22.
When the yaw damper 20 extends, that is, when the piston 22 moves backward (left side in FIG. 2), the oil moves through the check valve 31 from the second inner region to the first inner region. Similarly, the oil is moved from the outer region to the first inner region through the check valve 26. Also at this time, since each flow path is narrowed down, a viscous resistance is generated in the movement of the oil, and a resistance force is applied to the backward movement of the piston 22.
Furthermore, when all the solenoid valves 26, 28, 30, and 32 are closed, the movement of the piston 22 is prevented because the oil does not move in each flow path.
In this way, in a state where all the solenoid valves 26, 28, 30, 32 are opened, a resistance force is applied to the forward / backward movement of the piston 22 due to the viscous resistance of the oil. Inner diameters of the two flow paths communicating with the inner area and the outer area formed on one end side, and inner diameters of the two flow paths communicating with the first inner area and the second inner area formed on the piston 22 Therefore, it is desirable to set a value suitable for vibration suppression in the yawing direction between the vehicles 100 and 100.

（路面センサ）
路面センサ１１Ｌ，１１Ｒは、図１に示すように、台車１２０の下側であって左右両側部にそれぞれ設けられている。かかる路面センサ１１Ｌ，１１Ｒは下方に光照射を行う光源とその反射光を受光する受光素子とからなり、発光と受光の時間差から道床までの距離を検出することを可能とするものである。
つまり、各路面センサ１１Ｌ，１１Ｒからの出力により、制御回路４０は、台車１２０の下面から道床までの距離を算出し、その距離が通常走行時における距離よりも過剰に接近しているか否かによって脱線による台車１２０の傾斜やレールからの脱落の有無の判断を行うようになっている。 (Road surface sensor)
As shown in FIG. 1, the road surface sensors 11 </ b> L and 11 </ b> R are provided on the lower side of the carriage 120 and on both the left and right sides, respectively. The road surface sensors 11L and 11R are composed of a light source that irradiates light downward and a light receiving element that receives the reflected light. The road surface sensors 11L and 11R can detect the distance to the roadbed from the time difference between light emission and light reception.
In other words, the control circuit 40 calculates the distance from the lower surface of the carriage 120 to the road bed based on the outputs from the road surface sensors 11L and 11R, and whether or not the distance is excessively closer than the distance during normal traveling. Judgment is made as to whether the carriage 120 is tilted due to derailment or whether it is dropped from the rail.

（制御回路）
制御回路４０は、所定の制御プログラムや基本データを記憶するメモリと演算処理を実行する演算装置と各路面センサ１１Ｌ，１１Ｒを接続するＡ／Ｄ変換器と、各電磁弁２６，２８，３０，３２を駆動させる駆動回路とを備えている。 (Control circuit)
The control circuit 40 includes a memory that stores a predetermined control program and basic data, an arithmetic unit that executes arithmetic processing, an A / D converter that connects each road surface sensor 11L, 11R, and each electromagnetic valve 26, 28, 30, And a drive circuit for driving 32.

そして、制御回路４０は、各路面センサ１１Ｌ，１１Ｒの検出出力から台車１２０の左右端部のいずれか一方或いは双方の高さが予め記憶された規定値を下回るか否かを判定し、下回る場合には脱線を生じていると判断を行う。 Then, the control circuit 40 determines whether or not the height of one or both of the left and right end portions of the carriage 120 is lower than a pre-stored specified value from the detection outputs of the road surface sensors 11L and 11R. It is judged that derailment has occurred.

さらに、制御回路４０は、脱線状態を検出しないときには、各電磁弁２６，２８，３０，３２を開放状態に切り替える制御を実行し、脱線状態を検出したときには、各電磁弁２６，２８，３０，３２を遮断状態に切り替える制御を実行する。 Further, the control circuit 40 executes control to switch the electromagnetic valves 26, 28, 30, 32 to the open state when the derailment state is not detected, and when detecting the derailment state, the control circuit 40 performs the control of the electromagnetic valves 26, 28, 30, 32, respectively. The control which switches 32 to the interruption | blocking state is performed.

（鉄道車両とヨーダンパ装置の動作説明）
前述した図１，２に基づいてヨーダンパ装置１０の動作説明を行う。
まず、制御回路４０は、各路面センサ１１Ｌ，１１Ｒによる検出距離がいずれも適正な値を示している場合には、各電磁弁２６，２８，３０，３２を開放状態に切り替える。
これにより、各ヨーダンパ２０のピストン２２はシリンダー２１に対してその進退移動を行う際に、内部の油の流動における粘性抵抗による抵抗力が付与される。その結果、連結された一方の鉄道車両１００と他方の鉄道車両１００の間における左右それぞれの端部で接離方向における移動に抵抗力が付与されて当該移動が緩慢となるため、一方の鉄道車両１００に対する他方の鉄道車両１００のヨーイング方向において制振効果が付与される。 (Explanation of operation of railway vehicle and yaw damper device)
The operation of the yaw damper device 10 will be described with reference to FIGS.
First, the control circuit 40 switches each electromagnetic valve 26, 28, 30, 32 to an open state, when the detection distance by each road surface sensor 11L, 11R has shown an appropriate value.
Thereby, when the piston 22 of each yaw damper 20 moves back and forth with respect to the cylinder 21, a resistance force due to viscous resistance in the flow of the internal oil is applied. As a result, resistance is applied to the movement in the contact / separation direction at the left and right ends between the connected one railcar 100 and the other railcar 100, so that the movement becomes slow. A damping effect is imparted in the yawing direction of the other railway vehicle 100 with respect to 100.

一方、いずれか一方或いは双方の路面センサ１１Ｌ，１１Ｒの検出距離が過剰に近接状態を示す場合には脱線の発生と判断され、制御回路４０は、各電磁弁２６，２８，３０，３２を遮断状態に切り替える。これにより、各ヨーダンパ２０の内部では油の移動が不能となるためピストン２２の進退移動が制止される。その結果、連結された一方の鉄道車両１００と他方の鉄道車両１００の間における左右それぞれの端部での間の距離が固定され、一方の鉄道車両１００に対する他方の鉄道車両１００のヨーイングが阻止される。 On the other hand, if the detection distance of one or both of the road surface sensors 11L and 11R indicates an excessively close state, it is determined that derailment has occurred, and the control circuit 40 shuts off the electromagnetic valves 26, 28, 30, and 32. Switch to state. Thereby, since movement of oil becomes impossible inside each yaw damper 20, the forward / backward movement of the piston 22 is stopped. As a result, the distance between the left and right ends between one connected railcar 100 and the other railcar 100 is fixed, and yawing of the other railcar 100 to one railcar 100 is prevented. The

（ヨーダンパ装置の効果）
上記ヨーダンパ装置１０では、上述の通り、脱線時において各ヨーダンパ２０を伸縮不能に固定することにより、連結された二つの鉄道車両１００間の左右両端部において、接離間隔の変動が規制される。このため、脱線時に、一方の鉄道車両１００に対して他方の鉄道車両１００が屈曲し、一方或いは双方の鉄道車両１００が軌道から大きく外れ、周囲設備、隣接車両或いは装置搭載車両自体の損壊を発生させる事態を有効に回避することが可能となる。これにより、脱線による事故被害の拡大を防止することが可能となる。
また、上記ヨーダンパ装置１０は、脱線を生じていない通常走行時には、各鉄道車両１００の間のヨーイングによる振動を抑制し、走行安定化及び制振を図ることが可能となる。このため、鉄道車両１００に対してヨーイングの制振装置と脱線対策を行う装置とを搭載する場合と異なり、搭載車両の省スペース化及び軽量化を図ることが可能となる。 (Effect of the yo-yo damper device)
In the yaw damper device 10, as described above, the fluctuation of the contact / separation interval is restricted at the left and right end portions between the two connected railway vehicles 100 by fixing the respective yaw dampers 20 so as not to expand and contract during derailment. For this reason, at the time of derailment, the other railway vehicle 100 is bent with respect to one railway vehicle 100, and one or both of the railway vehicles 100 are greatly deviated from the track, causing damage to surrounding equipment, adjacent vehicles, or the device-equipped vehicle itself. It is possible to effectively avoid such a situation. As a result, it is possible to prevent an increase in accident damage due to derailment.
Further, the yaw damper device 10 can suppress vibration caused by yawing between the railway vehicles 100 during normal traveling without derailment, and can stabilize traveling and suppress vibration. For this reason, unlike the case where the yawing damping device and the device for taking measures against derailment are mounted on the railway vehicle 100, it is possible to reduce the space and weight of the mounted vehicle.

（その他）
ヨーダンパ２０は、上記構造に限らず、内部流体の強制的な流動により、抵抗力を発生されるいかなる構造のものを使用しても良い。また、内部の流体も油に限らず、同程度の粘性抵抗を有するものであれば良い。 (Other)
The yaw damper 20 is not limited to the above structure, and may have any structure that generates a resistance force by forced flow of the internal fluid. Further, the internal fluid is not limited to oil, and any fluid having the same level of viscous resistance may be used.

上記ヨーダンパ装置１０では、脱線検出手段として、台車１２０の左右に設けた測距を行う路面センサ１１Ｌ，１１Ｒを採用したが、脱線の発生による台車１２０のいずれかの部位の道床への接近や過剰な振動、衝撃を検出可能なあらゆる手段を使用しても良い。例えば、脱線の発生による台車１２０の道床への接近によって押圧されて通電されるリミットスイッチやこれに類するものでも良いし、振動や衝撃を検出する加速度センサ等を使用しても良い。 In the above-described yaw damper device 10, the road surface sensors 11L and 11R for distance measurement provided on the left and right of the carriage 120 are used as the derailment detection means. Any means capable of detecting a simple vibration or shock may be used. For example, a limit switch that is pressed and energized when the carriage 120 approaches the roadbed due to the occurrence of derailment or the like may be used, or an acceleration sensor that detects vibration or impact may be used.

上記ヨーダンパ装置１０では、複数車両１００に対して一組の路面センサ１１Ｌ，１１Ｒのみを使用する場合を例示したが、各路面センサ１１Ｌ，１１Ｒについては、複数箇所に設けても良い。その場合、制御回路４０は、いずれか一つの路面センサ１１Ｌ（１１Ｒ）について脱線発生と判断された場合に、全ての各電磁弁２６，２８，３０，３２を遮断する動作制御を行うことが望ましい。
また、制御回路４０は、デジタル回路とアナログ回路のいずれで構成しても良い。 In the above-described yaw damper device 10, the case where only one set of road surface sensors 11L and 11R is used for the plurality of vehicles 100 is illustrated, but the road surface sensors 11L and 11R may be provided at a plurality of locations. In that case, it is desirable that the control circuit 40 performs operation control to shut off all the electromagnetic valves 26, 28, 30, 32 when it is determined that any one of the road surface sensors 11L (11R) is derailed. .
Further, the control circuit 40 may be configured by either a digital circuit or an analog circuit.

また、ヨーダンパ装置１０は、当然のことながら、地震対策に限定的に使用されるものではないが、前述した地震予知システム或いはその他の地震予知システムと組み合わせて使用しても良い。
つまり、地震の発生の報知を受けると鉄道車両１００の走行を停止させる緊急停止システムを搭載し、地震の発生時には上記システムにより緊急停止を図り、万が一その緊急停止が間に合わず、脱線を生じた場合には、ヨーダンパ装置１０により、鉄道車両１００間での屈曲を防止し、軌道から大きく逸脱することを防止させる構成としても良い。かかる構成によれば、地震による脱線の被害の拡大を防止することが可能となる。 Of course, the yaw damper device 10 is not limited to earthquake countermeasures, but may be used in combination with the above-described earthquake prediction system or other earthquake prediction systems.
In other words, when an emergency stop system is installed that stops the travel of the railway vehicle 100 when notified of the occurrence of an earthquake, and when the earthquake occurs, an emergency stop is attempted by the above system. Alternatively, the yaw damper device 10 may be configured to prevent bending between the railway vehicles 100 and prevent a significant deviation from the track. According to such a configuration, it is possible to prevent the expansion of derailment damage due to an earthquake.

さらにまた、ヨーダンパ装置１０を搭載した鉄道車両１００には、先行技術として開示した脱線防止用のストッパ或いはこれと同等にレールとの係合により車体幅方向の車両の逸脱を防止するストッパを台車に設けても良い。これにより、ヨーダンパ２０が各車両の姿勢を維持する効果によって、ストッパがレールに係合した状態を効果的に維持し、相補的且つ効果的に、鉄道車両１００のレールからの逸脱防止を図ることが可能となる。 Furthermore, the railway vehicle 100 equipped with the yaw damper device 10 is provided with a stopper for preventing derailment as disclosed in the prior art or a stopper for preventing the vehicle from deviating in the vehicle body width direction by engagement with the rail. It may be provided. Accordingly, the state in which the stopper is engaged with the rail is effectively maintained by the effect of the yaw damper 20 maintaining the posture of each vehicle, and the deviation of the railroad vehicle 100 from the rail is prevented in a complementary and effective manner. Is possible.

また、軌道の走行用の本線レール近傍に、安全レール、脱線防止レール又は脱線防止ガードが併設されているような区間においては、鉄道車両１００に搭載されたヨーダンパ装置１０はより効果的にその機能を発揮する。
上記安全レールとは、脱線した鉄道車両１００が軌道から大きく飛び出して大事故になるのを防止するために，脱線した車輪を誘導するように本線レールの内側または外側に沿って設けられたレールをいう。橋梁上や高所などに設けられる。脱線防止レールは脱線そのものを防止するために設けられているが、これとは機能的に異なり、安全レールは本線レールとの間隔も大きく設置される。
また、上記脱線防止ガードとは、断面がＬ字形をした鋼鉄製のガードであり、機能的には脱線防止レールと同じように、脱線防止に用いられているが、軽くて作業がしやすいのでこちらの方が一般的である。
上述のような安全レール、脱線防止レール又は脱線防止ガードが設けられた軌道を走行する鉄道車両１００にヨーダンパ装置１０を搭載することにより、各鉄道車両１００の屈曲を防止して姿勢を維持する作用が、車両を安全に誘導する安全レール、脱線防止レール又は脱線防止ガードの作用を補い、より効果的に脱線を防止し或いは脱線時の事故被害を低減させることが可能となる。 Further, in a section where a safety rail, a derailment prevention rail, or a derailment prevention guard is provided in the vicinity of the main rail for traveling on the track, the function of the yaw damper device 10 mounted on the railcar 100 is more effective. Demonstrate.
The safety rail is a rail provided along the inside or outside of the main rail so as to guide the derailed wheels in order to prevent the derailed railway vehicle 100 from jumping off the track and causing a major accident. Say. It is installed on bridges and in high places. The derailment prevention rail is provided to prevent derailment itself, but it is functionally different from this, and the safety rail is installed with a large distance from the main rail.
The derailment prevention guard is a steel guard with an L-shaped cross section, and is functionally used to prevent derailment, just like the derailment prevention rail, but it is light and easy to work with. This is more common.
By mounting the yaw damper device 10 on the railway vehicle 100 that travels on the track provided with the safety rail, the derailment prevention rail, or the derailment prevention guard as described above, an action of preventing the bending of each railway vehicle 100 and maintaining the posture. However, it is possible to supplement the action of the safety rail, the derailment prevention rail or the derailment prevention guard that safely guides the vehicle, and more effectively prevent the derailment or reduce the accident damage during the derailment.

図１（Ａ）は本発明の実施形態であるヨーダンパ装置が適用された二つの鉄道車両の左側面図であり、図１（Ｂ）は各鉄道車両の平面図である。FIG. 1A is a left side view of two railway vehicles to which a yaw damper device according to an embodiment of the present invention is applied, and FIG. 1B is a plan view of each railway vehicle. ヨーダンパ装置の制御系を示すブロックである。It is a block which shows the control system of a yaw damper apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１０ヨーダンパ装置
１１Ｌ，１１Ｒ路面センサ（脱線検出手段）
２０ヨーダンパ
２６，２８，３０，３２電磁弁（規制手段）
４０制御回路（制御手段）
１００鉄道車両
１１０車体
１２０台車 10 Yaw damper device 11L, 11R Road surface sensor (derailment detection means)
20 Yaw damper 26, 28, 30, 32 Solenoid valve (regulator)
40 Control circuit (control means)
100 Railcar 110 Body 120 Car

Claims

前後に連結された鉄道車両と鉄道車両との間で当該各鉄道車両の左右の端部近傍に設けられ、内部の粘性流体の移動における粘性抵抗により各車両の接離方向移動に抵抗力を付与するヨーダンパと、
いずれかの前記鉄道車両の脱線状態を検出する脱線検出手段とを備え、
前記脱線検出手段は、一方の前記鉄道車両の左右の端部に設けられ、道床までの距離を検出する一対の路面センサであり、
前記各ヨーダンパは、シリンダが外筒部と内筒部とを有する二重の筒状構造であって、シリンダ内のピストンの移動方向両側における第一の内側領域と第二の内側領域との間で互いに規制方向が異なる逆止弁が設けられた二つの流路を通じて前記粘性流体が移動を行うと共に、前記外筒部と内筒部と間の外側領域と第一の内側領域との間で互いに規制方向が異なる逆止弁が設けられた二つの流路を通じて前記粘性流体が移動を行うことで抵抗力の付与を行い、
前記各ヨーダンパに、前記内部の粘性流体の移動可能状態と移動規制状態とを切り替え可能とする規制手段を設けると共に、
前記脱線検出手段により脱線状態の検出が行われると、前記各ヨーダンパの規制手段を移動可能状態から移動規制状態に切り替える制御を行う制御手段を備えることを特徴とする鉄道車両のヨーダンパ装置。 It is provided near the left and right ends of each railway vehicle between the railway vehicle connected to the front and back, and gives resistance to the movement of each vehicle in the contact and separation direction due to the viscous resistance in the movement of the viscous fluid inside. Yodampa to do,
Derailment detecting means for detecting a derailment state of any of the rail vehicles,
The derailment detection means is a pair of road surface sensors that are provided at the left and right ends of one of the railway vehicles and detect the distance to the roadbed,
Each yaw damper, the cylinder is a double cylindrical structure having an outer cylindrical portion and the inner cylindrical portion, between the first inner region and the second inner region in the moving direction on both sides of the piston in the cylinder The viscous fluid moves through two flow paths provided with check valves having different regulation directions, and between the outer region and the first inner region between the outer cylinder part and the inner cylinder part. Giving resistance by moving the viscous fluid through two flow paths provided with check valves having different regulation directions ,
Each yaw damper is provided with a restricting means capable of switching between a movable state and a movement restricted state of the internal viscous fluid,
A railway vehicle yaw damper device comprising: control means for performing control to switch the restricting means of each yaw damper from a movable state to a movement restricted state when the derailed state is detected by the derailment detecting means.