JP6650337B2 - 鉄道車両の輪重調整装置 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道車両の輪重調整装置に関する。

鉄道車両には、車体と台車との間に介設された空気バネの給排気を行う自動高さ調整弁が搭載されている。自動高さ調整弁は、空気バネが鉛直方向に伸びた場合には排気を行い、空気バネが鉛直方向に縮んだ場合には圧縮空気を給気する。

ところで、図１２に示すように、鉄道車両がカントのある軌道曲線を通過する際、緩和曲線（軌道曲線の出入口部分）の走行時には、前台車Ｔ１の位置と後台車Ｔ２の位置とでカントＣの大きさが異なる。そのため、既存の剛な車体Ｂを通常の空気バネを介して台車Ｔ１，Ｔ２で支持した鉄道車両が緩和曲線を走行した場合、車体Ｂに捩れ力が作用して各空気バネ間の荷重バランスが崩れ、輪重変動が生じる。しかも、車体の捩れにより鉛直方向に伸ばされた空気バネは、自動高さ調整弁により排気されて更に圧力が低下するため、輪重抜けが助長されることにもなる。

特許文献１の装置では、進行方向前側の台車及び車体の車幅方向の傾斜角度に応じて、進行方向後側の空気バネの高さを調整することで、車両の曲線走行時に車体に作用する捩れ力を緩和している。

特開２０１４−７３７９７号公報

しかし、特許文献１の装置は、空気バネの高さを調整するものであって、空気バネの圧力を調整するものではないため、車体の捩れが緩和されたとしても、空気バネの圧力差によって輪重変動が生じる。

そこで本発明は、鉄道車両の曲線走行時における輪重変動を低減することを目的とする。

本発明の一態様に係る鉄道車両の輪重調整装置は、車体と第１台車との間に、車幅方向に離間して配置される第１空気バネ及び第２空気バネと、前記車体と第２台車との間に、車幅方向に離間して配置される第３空気バネ及び第４空気バネと、前記第１〜第４空気バネの上流側に配置されて前記第１〜第４空気バネの高さをそれぞれ調整し、空気バネ高さを一定に保つ第１〜第４自動高さ調整弁と、を備えた鉄道車両に用いる輪重調整装置であって、前記鉄道車両の曲線通過時において、前記第１〜第４空気バネのうち少なくとも２つの空気バネ間の圧力差の増加を抑制するように、前記第１〜第４自動高さ調整弁のうち少なくとも１つの自動高さ調整弁の給排気動作を制限する。

前記構成によれば、鉄道車両の曲線走行時に、第１〜第４空気バネのうち少なくとも２つの空気バネ間の圧力差の増加を抑制するように、第１〜第４自動高さ調整弁のうち少なくとも１つの自動高さ調整弁の給排気動作を制限するので、空気バネ間の荷重バランスが崩れることが抑制され、輪重変動を抑制できる。

本発明によれば、鉄道車両の曲線走行時における輪重変動を低減できる。

第１実施形態に係る鉄道車両の概略正面図である。 図１に示す鉄道車両の輪重調整装置の平面図である。 図２に示す輪重調整弁の模式断面図である。 図２に示す輪重調整装置の変形例の平面図である。 第２実施形態に係る鉄道車両の輪重調整装置の平面図である。 図５に示す輪重調整装置の動作を説明するフローチャートである。 第３実施形態に係る鉄道車両の輪重調整装置の平面図である。 図７に示す輪重調整弁の模式図である。 図７に示す輪重調整装置の動作を説明するフローチャートである。 シミュレーションにおける鉄道車両の各部の名称及び方向の定義を説明する平面図である。 （ａ）はシミュレーションにおけるカントと時間との関係を示すグラフ、（ｂ）はシミュレーション結果の空気バネ圧力と時間との関係を示すグラフ、（ｃ）はシミュレーション結果の輪重と時間との関係を示すグラフである。 鉄道車両の曲線通過を説明する模式図である。

以下、図面を参照して実施形態を説明する。なお、以下の説明では、鉄道車両の車体が延びる方向（即ち、レール方向）を車両長手方向とし、それに直交する幅方向（即ち、枕木方向）を車幅方向として定義する。また、車両が走行する進行方向の先頭側を前側とし、その反対側を後側と定義する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る鉄道車両１の概略正面図である。図２は、図１に示す鉄道車両１の輪重調整装置１０の平面図である。図３は、図２に示す輪重調整弁４Ａの模式断面図である。図１に示すように、鉄道車両１が走行する軌道の曲線区間においては、曲線外側のレールが曲線内側のレールよりも高くなるように、レール載置面にカントＣ（高低差）が設けられている。図１及び２に示すように、鉄道車両１は、車体２と、第１及び第２台車３Ａ，３Ｂと、第１〜第４空気バネ４Ａ，４Ｂ，５Ａ，５Ｂと、空気溜め６と、第１〜第４自動高さ調整弁７Ａ，７Ｂ，８Ａ，８Ｂと、輪重調整装置１０とを備える。車体２は、レール方向に延びた略直方体形状を有する。第１台車３Ａは、車両長手方向一方側に配置されて車体２の車両長手方向の一端部を支持し、第２台車３Ｂは、車両長手方向他方側に配置されて車体２の車両長手方向の他端部を支持する。

第１空気バネ４Ａ及び第２空気バネ４Ｂは、車体２と第１台車３Ａとの間において互いに車幅方向に離間して配置され、第１空気バネ４Ａは車幅方向一方側に配置され、第２空気バネ４Ｂは車幅方向他方側に配置されている。第３空気バネ５Ａ及び第４空気バネ５Ｂは、車体２と第２台車３Ｂとの間において互いに車幅方向に離間して配置され、第３空気バネ５Ａは車幅方向一方側に配置され、第４空気バネ５Ｂは車幅方向他方側に配置されている。空気溜め６は、圧縮空気が溜められ、空気溜め６内の圧力が所定値未満に低下すると、鉄道車両１に搭載されたコンプレッサー（図示せず）から圧縮空気が補充されるように構成されている。

第１〜第４自動高さ調整弁７Ａ，７Ｂ，８Ａ，８Ｂは、レベリングバルブとも呼ばれる公知の装置である。第１〜第４自動高さ調整弁７Ａ，７Ｂ，８Ａ，８Ｂは、第１〜第４空気バネ４Ａ，４Ｂ，５Ａ，５Ｂの上流側（空気溜め６側）にそれぞれ配置され、第１〜第４空気バネ４Ａ，４Ｂ，５Ａ，５Ｂの高さをそれぞれ調整し、各空気バネ高さを一定に保つ。第１自動高さ調整弁７Ａは、第１台車３Ａの台車枠の車幅方向一方側の部分と車体２との間の鉛直方向変位に機械的に連動して第１空気バネ４Ａを給排気する。第２自動高さ調整弁７Ｂは、第１台車３Ａの台車枠の車幅方向他方側の部分と車体２との間の鉛直方向変位に機械的に連動して第２空気バネ４Ｂを給排気する。第３自動高さ調整弁８Ａは、第２台車３Ｂの台車枠の車幅方向一方側の部分と車体２との間の鉛直方向変位に機械的に連動して第３空気バネ５Ａを給排気する。第４自動高さ調整弁８Ｂは、第２台車３Ｂの台車枠の車幅方向他方側の部分と車体２との間の鉛直方向変位に機械的に連動して第４空気バネ５Ｂを給排気する。即ち、第１〜第４自動高さ調整弁７Ａ，７Ｂ，８Ａ，８Ｂは、それぞれ対応する空気バネ４Ａ，４Ｂ，５Ａ，５Ｂの高さが所定以上に高くなると、対応する空気バネ４Ａ，４Ｂ，５Ａ，５Ｂから大気への排気を行い、当該高さが所定以上に低くなると、対応する空気バネ４Ａ，４Ｂ，５Ａ，５Ｂへ空気溜め６から給気を行う。

輪重調整装置１０は、第１〜第４空気バネ４Ａ，４Ｂ，５Ａ，５Ｂのうち少なくとも２つの空気バネ間の圧力差の増加を抑制するように、第１〜第４自動高さ調整弁７Ａ，７Ｂ，８Ａ，８Ｂのうち少なくとも１つの自動高さ調整弁の給排気動作を制限する。一例として、輪重調整装置１０は、第１自動高さ調整弁７Ａと第１空気バネ４Ａとを繋ぐ第１流路１３Ａに設けた第１輪重調整弁１１Ａと、第２自動高さ調整弁７Ｂと第２空気バネ４Ｂとを繋ぐ第２流路１３Ｂに設けた第２輪重調整弁１１Ｂと、第３自動高さ調整弁８Ａと第３空気バネ５Ａとを繋ぐ第３流路１４Ａに設けた第３輪重調整弁１２Ａと、第４自動高さ調整弁８Ｂと第４空気バネ５Ｂとを繋ぐ第４流路１４Ｂに設けた第４輪重調整弁１２Ｂとを備える。

輪重調整装置１０は、更に、第１空気バネ４Ａの圧力をパイロット圧として第１輪重調整弁１１Ａ及び第３輪重調整弁１２Ａに伝達する第１パイロット管１５Ａと、第２空気バネ４Ｂの圧力をパイロット圧として第２輪重調整弁１１Ｂ及び第４輪重調整弁１２Ｂに伝達する第２パイロット管１５Ｂと、第３空気バネ５Ａの圧力をパイロット圧として第１輪重調整弁１１Ａ及び第３輪重調整弁１２Ａに伝達する第３パイロット管１６Ａと、第４空気バネ５Ｂの圧力をパイロット圧として第２輪重調整弁１１Ｂ及び第４輪重調整弁１２Ｂに伝達する第４パイロット管１６Ｂとを備える。

第１輪重調整弁１１Ａ及び第３輪重調整弁１２Ａは、車幅方向一方側に配置された第１空気バネ４Ａと第３空気バネ５Ａとの間の第１差圧ΔＰ_Aが閾値ＴＨを超えた場合に、それぞれ第１流路１３Ａ及び第３流路１４Ａを絞る又は遮断して第１差圧ΔＰ_Aの増加を抑制することで、第１自動高さ調整弁７Ａ及び第３自動高さ調整弁８Ａの流量（給排気動作）を制限する。第２輪重調整弁１１Ｂ及び第４輪重調整弁１２Ｂは、車幅方向他方側に配置された第２空気バネ４Ｂと第４空気バネ５Ｂとの間の第２差圧ΔＰ_Bが閾値ＴＨを超えた場合に、それぞれ第２流路１３Ｂ及び第４流路１４Ｂを絞る又は遮断して第２差圧ΔＰ_Bの増加を抑制することで、第２自動高さ調整弁７Ｂ及び第４自動高さ調整弁８Ｂの流量（給排気動作）を制限する。

一例として、図３に示すように、第１輪重調整弁１１Ａは、ケーシング１７と、ケーシング１７内に往復変位可能に収納されたスプール１８とを備える差圧弁である。ケーシング１７には、第１空気バネ４Ａ及び第１自動高さ調整弁７Ａにそれぞれ連通する接続ポート１７ａ，１７ｂが形成されている。スプール１８には、中立位置において接続ポート１７ａ，１７ｂと連通する通路１８ａが形成されている。スプール１８の変位方向の一端面とケーシング１７との間には第１圧力室１９が形成され、スプール１８の変位方向の他端面とケーシング１７との間には第２圧力室２０が形成されている。

第１圧力室１９及び第２圧力室２０には、それぞれ第１コイルバネ２１及び第２コイルバネ２２が収容されている。ケーシング１７には、第１空気バネ４Ａの圧力Ｐ₁を第１圧力室１９に導入する第１パイロットポート１７ｃと、第３空気バネ５Ａの圧力Ｐ₃を第２圧力室２０に導入する第２パイロットポート１７ｄとが形成されている。スプール１８は、第１空気バネ４Ａの圧力Ｐ₁と第３空気バネ５Ａの圧力Ｐ₃とが同じであるとき、第１コイルバネ２１及び第２コイルバネ２２の付勢力により中立位置に保持される。スプール１８は、第１差圧ΔＰ_Aが閾値ＴＨを超えた場合に、第１流路１３Ａを絞るように変位し、その絞り開度（絞られた流路の開度）は第１差圧ΔＰ_Aが増加するにつれて減少する。なお、第２〜第４輪重調整弁１１Ｂ，１２Ａ，１２Ｂについては、第１輪重調整弁１１Ａと同様の構造であるため詳細な説明を省略する。

以上に説明した構成によれば、鉄道車両１の曲線通過時に、車幅方向一方側かつ車両長手方向一方側に配置された第１空気バネ４Ａと、車幅方向一方側かつ車両長手方向他方側に配置された第３空気バネ５Ａとの間の第１差圧ΔＰ_Aが増加して閾値ＴＨを超えた場合に、第１輪重調整弁１１Ａ及び第３輪重調整弁１２Ａが第１差圧ΔＰ_Aの増加を抑制するように第１流路１３Ａ及び第３流路１４Ａを絞る又は遮断するので、第１空気バネ４Ａと第３空気バネ５Ａとの間の荷重バランスが崩れることが抑制され、輪重変動を抑制できる。また、第２輪重調整弁１１Ｂ及び第４輪重調整弁１２Ｂも、これと同様にして、第２空気バネ４Ｂと第４空気バネ５Ｂとの間の荷重バランスが崩れることを抑制し、輪重変動を抑制できる。

また、例えば、鉄道車両１が図２中の右方に走行して右斜め下に旋回する曲線を通過すると仮定した場合、低速で入口緩和曲線を通過する際には、進行方向後側の第２台車３Ｂにおける外軌側の第３空気バネ５Ａが車体２の捩れにより鉛直方向に伸ばされて圧力が低下し、更に第３自動高さ調整弁８Ａが第３空気バネ５Ａを排気しようとするが、その排気の流れが第３輪重調整弁１２Ａにより絞られる又は遮断されるので、第３空気バネ５Ａの更なる圧力の低下が抑制され、輪重抜けの助長を防止できる。

また、鉄道車両１の車体２は進行方向に長いため、ローリングよりもピッチングの方が発生し難い。よって、車両長手方向一方側に配置された第１空気バネ４Ａ（第２空気バネ４Ｂ）と車両長手方向他方側に配置された第３空気バネ５Ａ（第４空気バネ５Ｂ）との間の差圧ΔＰ_A（ΔＰ_B）に基づいて輪重調整を行うことで、曲線通過以外の事象をあまり考慮せずに閾値ＴＨを決めることができ、曲線通過時の輪重調整を精度良く行うことができる。また、第１〜第４輪重調整弁１１Ａ，１１Ｂ，１２Ａ，１２Ｂは差圧ΔＰ_A（ΔＰ_B）に応じて機械的に動作するので、センサ及びコントローラを不要とすることができる。

また、図４は、変形例の輪重調整装置の平面図である。図４に示すように、第１〜第４輪重調整弁１１Ａ，１１Ｂ，１２Ａ，１２Ｂは、それぞれ第１〜第４自動高さ調整弁７Ａ，７Ｂ，８Ａ，８Ｂと共通の筐体５１Ａ，５１Ｂ，５２Ａ，５２Ｂに収容されて個々にユニット化されてもよい。そうすれば、第１〜第４輪重調整弁１１Ａ，１１Ｂ，１２Ａ，１２Ｂの各々と第１〜第４自動高さ調整弁７Ａ，７Ｂ，８Ａ，８Ｂの各々との間の接続作業を車両組立現場で行わずに済み、組立作業性が向上する。なお、輪重調整弁と自動高さ調整弁とを同じ筐体に収容するユニット化は、後述する他の実施形態にも適用可能である。

（第２実施形態）
図５は、第２実施形態に係る鉄道車両の輪重調整装置１１０の平面図である。なお、第１実施形態と共通する構成については同一符号を付して説明を省略する。図５に示すように、輪重調整装置１１０は、第１〜第４輪重調整弁１１１Ａ，１１１Ｂ，１１２Ａ，１１２Ｂと、第１〜第４圧力センサ１２５Ａ，１２５Ｂ，１２６Ａ，１２６Ｂと、コントローラ１３０とを備える。

第１輪重調整弁１１１Ａは、第１流路１３Ａのうち並列に形成した領域の一方の流路に設けた第１固定絞り１１１Ａａと、当該領域の他方の流路に設けた第１電磁遮断弁１１１Ａｂとを有する。第２輪重調整弁１１１Ｂは、第２流路１３Ｂのうち並列に形成した領域の一方の流路に設けた第２固定絞り１１１Ｂａと、当該領域の他方の流路に設けた第２電磁遮断弁１１１Ｂｂとを有する。第３輪重調整弁１１２Ａは、第３流路１４Ａのうち並列に形成した領域の一方の流路に設けた第３固定絞り１１２Ａａと、当該領域の他方の流路に設けた第３電磁遮断弁１１２Ａｂとを有する。第４輪重調整弁１１２Ｂは、第４流路１４Ｂのうち並列に形成した領域の一方の流路に設けた第４固定絞り１１２Ｂａと、当該領域の他方の流路に設けた第４電磁遮断弁１１２Ｂｂとを有する。なお、第１〜第４電磁遮断弁１１１Ａｂ，１１１Ｂｂ，１１２Ａｂ，１１２Ｂｂは、ノーマルオープン型であり、非給電状態で流路を開いている。

第１〜第４圧力センサ１２５Ａ，１２５Ｂ，１２６Ａ，１２６Ｂは、それぞれ第１〜第４空気バネ４Ａ，４Ｂ，５Ａ，５Ｂの圧力を検出する。コントローラ１３０は、第１〜第４圧力センサ１２５Ａ，１２５Ｂ，１２６Ａ，１２６Ｂで検出される圧力に応じて第１〜第４輪重調整弁１１１Ａ，１１１Ｂ，１１２Ａ，１１２Ｂの第１〜第４電磁遮断弁１１１Ａｂ，１１１Ｂｂ，１１２Ａｂ，１１２Ｂｂを制御する。

図６は、図５に示す輪重調整装置１１０の動作を説明するフローチャートである。図６に示すように、コントローラ１３０は、第１圧力センサ１２５Ａ及び第３圧力センサ１２６Ａの少なくとも一方で検出される圧力が所定の高圧条件を満たすか否かを判定する。一例として、コントローラ１３０は、第１圧力センサ１２５Ａで検出される圧力と第３圧力センサ１２６Ａで検出される圧力との平均値を算出し（ステップＳ１）、その算出された圧力平均値が所定圧以上（例えば、停車時の圧力以上）であるか否かを判定する（ステップＳ２）。なお、それに代えて、コントローラ１３０は、第１圧力センサ１２５Ａ又は第３圧力センサ１２６Ａのいずれ一方で検出される圧力が所定圧以上であるか否かを判定する構成としてもよいし、或いは、第１圧力センサ１２５Ａ及び第３圧力センサ１２６Ａで検出される各圧力の両方が所定圧以上であるか否かを判定する構成としてもよい。

圧力平均値が所定圧以上であると判定された場合には（ステップＳ２）、輪重変動が生じても各輪重のいずれもが極度に小さくなることはないと考えられるため、コントローラ１３０は、第１電磁遮断弁１１１Ａｂ及び第３電磁遮断弁１１２Ａｂを開いた状態にする（ステップＳ３）。即ち、第１空気バネ４Ａ及び第３空気バネ５Ａの各圧力が所定の高圧条件を満たす場合には、第１輪重調整弁１１１Ａ及び第３輪重調整弁１１２Ａによる第１差圧ΔＰ_Aの増加を抑制する動作が禁止されるので、電力消費を抑えることができる。他方、圧力平均値が所定圧以上ではないと判定された場合には（ステップＳ２）、コントローラ１３０は、第１圧力センサ１２５Ａで検出された圧力Ｐ₁と第３圧力センサ１２６Ａで検出された圧力Ｐ₃との間の第１差圧ΔＰ_Aが閾値ＴＨを超えたか否かを判定する（ステップＳ４）。

第１差圧ΔＰ_Aが閾値ＴＨを超えていないと判定された場合には（ステップＳ４）、コントローラ１３０は、第１電磁遮断弁１１１Ａｂ及び第３電磁遮断弁１１２Ａｂを開いた状態にする（ステップＳ３）。他方、第１差圧ΔＰ_Aが閾値ＴＨを超えたと判定された場合には（ステップＳ４）、コントローラ１３０は、第１電磁遮断弁１１１Ａｂ及び第３電磁遮断弁１１２Ａｂを閉じた状態にする（ステップＳ５）。これにより、曲線通過時における第１差圧ΔＰ_Aの増加が抑制され、輪重変動を抑制できる。なお、第２及び第４輪重調整弁１１１Ｂ，１１２Ｂの動作は、前記した第１及び第３輪重調整弁１１１Ａ，１１２Ａの動作と同様であるため詳細な説明を省略する。

なお、変形例として、第１空気バネ４Ａ及び第３空気バネ５Ａの圧力平均値が所定圧以上である場合において、コントローラ１３０は、第１電磁遮断弁１１１Ａｂ及び第３電磁遮断弁１１２Ａｂの閉動作を禁止する代わりに、閾値ＴＨの値を上げて第１差圧ΔＰ_Aが閾値を超え難くなるようにしてもよい。

（第３実施形態）
図７は、第３実施形態に係る鉄道車両の輪重調整装置２１０の平面図である。なお、第１又は第２実施形態と共通する構成については同一符号を付して説明を省略する。図７に示すように、輪重調整装置２１０は、第１流路１３Ａに設けた第１輪重調整弁２１１Ａと、第２流路１３Ｂに設けた第２輪重調整弁２１１Ｂと、第３流路１４Ａに設けた第３輪重調整弁２１２Ａと、第４流路１４Ｂに設けた第４輪重調整弁２１２Ｂとを備える。第１〜第４輪重調整弁２１１Ａ，２１１Ｂ，２１２Ａ，２１２Ｂは、電磁切換弁である。

輪重調整装置２１０は、更に、第１自動高さ調整弁７Ａを迂回して第１輪重調整弁２１１Ａを空気溜め６に接続する第１バイパス管２２６Ａと、第２自動高さ調整弁７Ｂを迂回して第２輪重調整弁２１１Ｂを空気溜め６に接続する第２バイパス管２２６Ｂと、第３自動高さ調整弁８Ａを迂回して第３輪重調整弁２１２Ａを空気溜め６に接続する第３バイパス管２２７Ａと、第４自動高さ調整弁８Ｂを迂回して第４輪重調整弁２１２Ｂを空気溜め６に接続する第４バイパス管２２７Ｂとを備える。また、輪重調整装置２１０は、更に、第１〜第４圧力センサ１２５Ａ，１２５Ｂ，１２６Ａ，１２６Ｂと、コントローラ２３０とを備える。コントローラ２３０は、第１〜第４圧力センサ１２５Ａ，１２５Ｂ，１２６Ａ，１２６Ｂで検出される圧力に応じて第１〜第４輪重調整弁２１１Ａ，２１１Ｂ，２１２Ａ，２１２Ｂを制御する。

図８は、図７に示す第１輪重調整弁２１１Ａの模式図である。図８に示すように、第１輪重調整弁２１１Ａは、中立位置において第１空気バネ４Ａを第１自動高さ調整弁７Ａに連通させ、第１切換位置において第１空気バネ４Ａを空気溜め６に連通させ、第２切換位置において第１空気バネ４Ａを大気開放された排気ポートに連通させる。第１輪重調整弁２１１Ａは、非給電状態では中立位置に保持されるようにバネで付勢されている。なお、第２〜第４輪重調整弁２１１Ｂ，２１２Ａ，２１２Ｂは、第１輪重調整弁２１１Ａと同構造であるため詳細な説明を省略する。

図９は、図７に示す輪重調整装置２１０の動作を説明するフローチャートである。図９に示すように、ステップＳ１，Ｓ２及びＳ４は、第２実施形態と同様であるため詳細な説明を省略する。コントローラ２３０は、ステップＳ２でＹｅｓと判定された場合、輪重変動が生じても各輪重のいずれもが極度に小さくなることはないと考えられるため、第１輪重調整弁２１１Ａ及び第３輪重調整弁２１２Ａを中立位置にしておく（ステップＳ１３）。他方、ステップＳ２でＮｏと判定され、かつ、ステップＳ４でＹｅｓが判定された場合、コントローラ２３０は、第１輪重調整弁２１１Ａ及び第３輪重調整弁２１２Ａをそれぞれ制御し、第１空気バネ４Ａ及び第３空気バネ５Ａのうち低圧側の空気バネには空気溜め６からの圧縮空気を給気し（第１切換位置）、第１空気バネ４Ａ及び第３空気バネ５Ａのうち高圧側の空気バネには排気を行う（第２切換位置）。

また、コントローラ２３０は、上記同様にして、第２空気バネ４Ｂと第４空気バネ５Ｂとの間の第２差圧ΔＰ_Bが閾値ＴＨを超えた場合には、第２輪重調整弁２１１Ｂ及び第４輪重調整弁２１２Ｂをそれぞれ制御し、第２空気バネ４Ｂ及び第４空気バネ５Ｂのうち低圧側の空気バネには空気溜め６からの圧縮空気を給気し、第２空気バネ４Ｂ及び第４空気バネ５Ｂのうち高圧側の空気バネには排気を行う。このようすることで、曲線通過時における空気バネ間の差圧の増加が抑制され、輪重変動を抑制できる。

なお、変形例として、第１空気バネ４Ａ及び第３空気バネ５Ａの圧力平均値が所定圧以上である場合において、コントローラ２３０は、第１輪重調整弁２１１Ａ及び第３輪重調整弁２１２Ａの第１又は第２切換位置への切り換えを禁止して中立位置に保つ代わりに、閾値ＴＨの値を上げて第１差圧ΔＰ_Aが閾値を超え難くなるようにしてもよい。

（実施例／比較例）
図１０は、シミュレーションにおける鉄道車両の各部の名称及び方向の定義を説明する平面図である。図１１（ａ）は、シミュレーションにおけるカントと時間との関係を示すグラフである。図１１（ｂ）は、シミュレーション結果の空気バネ圧力と時間との関係を示すグラフである。図１１（ｃ）は、シミュレーション結果の輪重と時間との関係を示すグラフである。本シミュレーションでは、第１実施形態の輪重調整装置を搭載した鉄道車両を実施例とし、輪重調整装置を搭載しない鉄道車両を比較例とした。また、本シミュレーションの条件は、下記表１の通りとした。

図１１（ｂ）及び図１１（ｃ）では、太線が実施例のシミュレーション結果を示し、細線が比較例のシミュレーション結果を示す。図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、シミュレーション結果によれば、比較例では、前台車が本曲線を通過し、かつ、後台車が入口緩和曲線を通過する時点において、進行方向後側かつ外軌側の第３空気バネの圧力が低下し、後台車の外軌側の車輪（第４軸左）の輪重が低下した。しかし、実施例では、同時点において、第３空気バネの圧力低下が抑制され（図１１（ｂ）のＡ箇所）、後台車の外軌側の車輪（第４軸左）の輪重低下が抑制された（図１１（ｃ）のＢ箇所）。即ち、実施例は、曲線通過時における輪重抜け防止に有効であることが確認された。

なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、その構成を変更、追加、又は削除することができる。前記各実施形態は互いに任意に組み合わせてもよく、例えば１つの実施形態中の一部の構成又は方法を他の実施形態に適用してもよく、実施形態中の一部の構成は、その実施形態中の他の構成から分離して任意に抽出可能である。

１ 鉄道車両
２ 車体
３Ａ 第１台車
３Ｂ 第２台車
４Ａ 第１空気バネ
４Ｂ 第２空気バネ
５Ａ 第３空気バネ
５Ｂ 第４空気バネ
６ 空気溜め
７Ａ 第１自動高さ調整弁
７Ｂ 第２自動高さ調整弁
８Ａ 第３自動高さ調整弁
８Ｂ 第４自動高さ調整弁
１０，１１０，２１０ 輪重調整装置
１１Ａ，１１１Ａ，２１１Ａ 第１輪重調整弁
１１Ｂ，１１１Ｂ，２１１Ｂ 第２輪重調整弁
１２Ａ，１１２Ａ，２１２Ａ 第３輪重調整弁
１２Ｂ，１１２Ｂ，２１２Ｂ 第４輪重調整弁
１３Ａ 第１流路
１３Ｂ 第２流路
１４Ａ 第３流路
１４Ｂ 第４流路
５１Ａ，５１Ｂ，５２Ａ，５２Ｂ 筐体
１２５Ａ 第１圧力センサ
１２５Ｂ 第２圧力センサ
１２６Ａ 第３圧力センサ
１２６Ｂ 第４圧力センサ
１３０，２３０ コントローラ

Claims (5)

1. 車体と第１台車との間に、車幅方向に離間して配置される第１空気バネ及び第２空気バネと、前記車体と第２台車との間に、車幅方向に離間して配置される第３空気バネ及び第４空気バネと、前記第１〜第４空気バネの上流側に配置されて前記第１〜第４空気バネの高さをそれぞれ調整し、空気バネ高さを一定に保つ第１〜第４自動高さ調整弁と、を備えた鉄道車両に用いる輪重調整装置であって、
   前記鉄道車両の曲線通過時において、前記第１〜第４空気バネのうち少なくとも２つの空気バネ間の圧力差の増加を抑制するように、前記第１〜第４自動高さ調整弁のうち少なくとも１つの自動高さ調整弁の給排気動作を制限するために、前記輪重調整装置は、前記第１〜第４自動高さ調整弁と前記第１〜第４空気バネとを繋ぐ第１〜第４流路にそれぞれ設けられた第１〜第４輪重調整弁を備え、
   前記第１輪重調整弁及び前記第３輪重調整弁は、車幅方向の一方側に配置された前記第１空気バネと前記第３空気バネとの間の第１差圧が第１閾値を超えた場合に、前記第１差圧の増加を抑制するように動作することで、前記第１自動高さ調整弁及び前記第３自動高さ調整弁による給排気動作を制限し、
   前記第２輪重調整弁及び前記第４輪重調整弁は、車幅方向の他方側に配置された前記第２空気バネと前記第４空気バネとの間の第２差圧が第２閾値を超えた場合に、前記第２差圧の増加を抑制するように動作することで、前記第２自動高さ調整弁及び前記第４自動高さ調整弁による給排気動作を制限する、鉄道車両の輪重調整装置。
2. 前記第１輪重調整弁及び前記第３輪重調整弁は、前記第１差圧が前記第１閾値を超えた場合に、前記第１流路及び前記第３流路を絞り又は遮断することで、前記第１自動高さ調整弁及び前記第３自動高さ調整弁における流量を制限し、
   前記第２輪重調整弁及び前記第４輪重調整弁は、前記第２差圧が前記第２閾値を超えた場合に、前記第２流路及び前記第４流路を絞る又は遮断することで、前記第２自動高さ調整弁及び前記第４自動高さ調整弁における流量を制限する、請求項１に記載の鉄道車両の輪重調整装置。
3. 前記第１輪重調整弁及び前記第３輪重調整弁は、前記第１差圧が前記第１閾値を超えた場合に、前記第１空気バネ及び前記第３空気バネのうち低圧側の空気バネに、空気溜めからの圧縮空気を給気するように動作し、
   前記第２輪重調整弁及び前記第４輪重調整弁は、前記第２差圧が前記第２閾値を超えた場合に、前記第２空気バネ及び前記第４空気バネのうち低圧側の空気バネに、空気溜めからの圧縮空気を給気するように動作する、請求項１又は２に記載の鉄道車両の輪重調整装置。
4. 前記第１〜第４空気バネの圧力をそれぞれ検出する第１〜第４圧力センサと、
   前記第１〜第４圧力センサで検出される圧力に応じて前記第１〜第４輪重調整弁を制御するコントローラと、を更に備え、
   前記コントローラは、
   前記第１空気バネ及び前記第３空気バネの少なくとも一方が所定の高圧条件を満たすとき、前記第１輪重調整弁及び前記第３輪重調整弁による前記第１差圧の増加を抑制する動作を禁止し、又は、前記第１閾値を上げ、
   前記第２空気バネ及び前記第４空気バネの少なくとも一方が所定の高圧条件を満たすとき、前記第２輪重調整弁及び前記第４輪重調整弁による前記第２差圧の増加を抑制する動作を禁止し、又は、前記第２閾値を上げる、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の鉄道車両の輪重調整装置。
5. 前記第１〜第４輪重調整弁は、それぞれ前記第１〜第４自動高さ調整弁と共通の筐体に収容されてそれぞれユニット化されている、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の鉄道車両の輪重調整装置。

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