センタリングシリンダによる左右乗り心地の向上

摘要

良好な乗り心地を確保しながら曲線通過速度の向上を実現するために，車体傾斜装置を有する車両が実用化されている。車体傾斜機構には従来から振子式が用いられてきたが，近年では，台車構造を簡素化できる空気ばね式が導入される場合がある。空気ばね式車体傾斜車両により振子式車両と同等の曲線通過速度を実現しようとすると，振子式車両に比べて曲線走行時の車体の左右移動量が大きく，車体の過大な左右変位を防止するために台車枠に設けられている左右動ストッバに車体が接触する頻度が高まり，乗り心地低下が課題となる場合がある。この課題の解決には車体の左右変位を抑制するアクチュエータを適用し，左右動ストッバへの接触を軽減することが有効と考えられ，イタリアのPendolino車両(たとえばETR450 M)では，曲線走行中の車体を中立位置に保持(センタリング制御)する大型の空気圧式アクチュエータが搭載されている。しかしながら，近年の台車構造簡素化の流れを鑑みると，Pendolino車両の空気圧アクチュエータは大型であり，制御弁や多くの空気配管を必要とすることからも，このまま国内の狭軌用台車に適用することは難しレヽ。一方，ピー·エス•シー株式会社と住友金属工業株式会社(現•新日鐵住金株式会社)は，機械的フィードバックを有し，制御装置やセンサを必要としない小型の空気圧式アクチュエータ(センタリングシリンダ)を開発した。鉄道総研と四国旅客鉄道株式会社は，このシリンダを狭軌用台車に適用するに当たり仕様を提案し，その乗り心地向上効果を実車走行試験にて検証した。本稿ではその結果について報告する。%To improve lateral riding comfort of vehicles, we have considered applying a pneumatic actuator which has a displacement dependent control valve. The valve installed on the actuator rod controls force of the actuator generated depending on the displacement caused according to the relative displacement between the vehicle body and the bogie. This control makes us possible to keep the vehicle body at around neutral position. We have installed the actuator on a test vehicle. The result of the running test shows that we could decrease impact caused by hitting against the lateral bump stop. Decreasing impact which arises by hitting against the lateral bump stop leads to reducing lateral vibrational acceleration of the vehicle, and results in improvement of riding comfort. It can independently work only by supplying compressed air. There is no need for equipping the actuator with electrical sensors and control devices to use it. The size of the actuator is almost the same as that of the lateral damper. For this reason, the actuator is easily applicable to the existing vehicles.