车辆摇摆抑制装置

申请号 CN201180072900.1 申请日 2011-09-14 公开(公告)号 CN103747996A 公开(公告)日 2014-04-23
申请人 株式会社日立制作所; 发明人 干鲷正隆; 合田宪次郎; 森田洁;
摘要 本 发明 提供能够利用更少的装置有效地减少漩涡、控制漩涡的向车辆长度方向移动的速度的经济的车辆摇摆抑制装置。车辆摇摆抑制装置包括:一对管道,其在比车体的底面低的 位置 ,分别安装在靠近至少一对底盘(2)的位置,朝向与该车体的行进方向垂直的方向配置,并且贯通车体的两个侧面而安装,在至少一对底盘(2)上装载有车体;压 力 控制装置(7),其安装在管道各自的内部,以一个开口部为吸气口并以另一个开口部为排出口,用于在该各管道内产生压力差;和控制部(72),其用于根据 铁 道车辆当前正在行驶的当前距离信息决定要利用压力控制装置(7)进行吸气的车辆侧面,并且控制吸气的开始和停止,在铁道车辆通过隧道内时,驱动压力控制装置(7),对由底盘(2)的一部分产生的气流紊乱的漩涡(9)进行吸气,由此抑制摇摆。
权利要求

1.一种车辆摇摆抑制装置,其用于抑制在道车辆通过隧道内时产生的车体的摇摆,该车辆摇摆抑制装置的特征在于,包括:
一对管道,其在比车体的底面低的位置,分别安装在靠近至少一对底盘的位置,朝向与该车体的行进方向垂直的方向配置,并且贯通所述车体的两个侧面而安装,在所述至少一对底盘上装载有车体;
控制装置,其安装在所述管道各自的内部,以一个开口部为吸气口并以另一个开口部为排出口,用于在该各管道内产生压力差;和
控制部,其用于根据铁道车辆当前正在行驶的当前距离信息决定要利用所述压力控制装置进行吸气的车辆侧面,并且控制利用所述压力控制装置进行的吸气的开始和停止,所述控制部在铁道车辆通过隧道内时驱动所述压力控制装置,对由底盘的一部分产生的气流紊乱的漩涡进行吸气,由此抑制摇摆。
2.如权利要求1所述的车辆摇摆抑制装置,其特征在于:
所述控制部具有预先将关于要利用所述压力控制装置进行吸气动作的车辆侧面的信息和隧道区间的距离信息一起生成数据库而进行存储的单元,而且,通过将所述当前距离信息与该生成了数据库的信息进行对照,决定在铁道车辆通过隧道内时要进行所述吸气的车辆侧面,并进行所述吸气的开始和停止的控制。
3.如权利要求2所述的车辆摇摆抑制装置,其特征在于:
所述压力控制装置在旋转轴的周围安装有多个叶片,并且具有对该旋转轴进行旋转驱动的电动机
4.如权利要求3所述的车辆摇摆抑制装置,其特征在于:
还具有用于控制所述电动机的旋转驱动的驱动电路,所述控制部利用该驱动电路控制所述电动机的旋转方向,由此决定要利用所述压力控制装置进行吸气动作的车辆侧面,并进行所述吸气的开始和停止的控制。
5.一种车辆摇摆抑制装置,其用于抑制在铁道车辆通过隧道内时产生的车体的摇摆,该车辆摇摆抑制装置的特征在于:
该车辆在车体的底板下配置有需要进行冷却的底板下装置,
该车辆摇摆抑制装置包括:
一对管道,其在比车体的底面低的位置,安装在靠近至少一对底盘的位置,在所述至少一对底盘上装载有车体,一个管道的开口部安装在该车体的一个侧面,另一个管道的开口部安装在该车体的另一个侧面,并且另外的开口部分别朝向配置在所述车体的底板下的底板下装置而安装;
压力控制装置,其安装在所述管道各自的内部,用于在该各管道内产生压力差;和控制部,其用于根据铁道车辆当前正在行驶的当前距离信息决定要利用所述压力控制装置进行吸气的车辆侧面,并且控制利用所述压力控制装置进行的吸气的开始和停止,所述控制部在铁道车辆通过隧道内时驱动所述压力控制装置,对由底盘的一部分产生的气流紊乱的漩涡进行吸气,由此抑制摇摆。
6.如权利要求5所述的车辆摇摆抑制装置,其特征在于:
所述控制部具有预先将关于要利用所述压力控制装置进行吸气动作的车辆侧面的信息和隧道区间的距离信息一起生成数据库进行存储的单元,而且,通过将所述当前距离信息与该生成了数据库的信息进行对照,决定铁道车辆通过隧道内时要进行所述吸气的车辆侧面,并进行所述吸气的开始和停止的控制。
7.如权利要求6所述的车辆摇摆抑制装置,其特征在于:
所述压力控制装置在旋转轴的周围安装有多个叶片,并且具有对该旋转轴进行旋转驱动的电动机。
8.如权利要求7所述的车辆摇摆抑制装置,其特征在于:
还具有用于控制所述电动机的旋转驱动的驱动电路,所述控制部利用该驱动电路控制所述电动机的启动和停止,由此决定要利用所述压力控制装置进行吸气动作的车辆侧面,并进行所述吸气的开始和停止的控制。

说明书全文

车辆摇摆抑制装置

技术领域

[0001] 本发明涉及具有气流控制装置的路车辆,特别涉及适用于该车辆的车辆摇摆抑制装置。

背景技术

[0002] 例如新干线那样的高速车辆,被要求即使在高速行驶时也能够确保无损于乘客的舒适性的乘车感觉。
[0003] 例如根据以下的非专利文献1已知:例如,如图9所示,在新干线那样的高速车辆在隧道区间行驶的情况下,在隧道壁侧产生漩涡,该漩涡引起的压变动成为主要原因,对车体施加偏转力矩和左右方向上的并进激振力,由此,车体的摇摆变大。
[0004] 此外,如在图10中也表示的那样,一般在对在隧道区间与非隧道区间的车体的左右方向上的加速度的响应进行比较时,特别是在隧道区间可见在2Hz附近的响应变大的趋势。人对该在左右方向上的加速度的感度特别在低频区域高,因此上述在隧道区间产生的2Hz附近的左右方向的加速度在车辆的乘坐感觉上成为大问题。
[0005] 对于该问题,在以下的非专利文献1中,已经提案有在车体与底盘之间在左右方向上配置致动器,由此,与压力变动导致的偏转力矩激振力对抗,利用该致动器产生反方向的力而进行控制的方法,进一步提案有通过在相邻的车辆之间设置所谓的车体间前后阻尼器,使由于偏转力矩激振力而产生的能量消散而进行控制的方法,并且,这些方法已被实用化。
[0006] 另外,这些被实用化的方法并不减少作为隧道行驶时的车辆摇摆的激振源的偏转力矩和左右并进激振力本身。因此,在不消除车辆摇摆的根源的情况下,上述的激振力变得过大,此时减少车体摇摆的效果变小的情况成为问题。
[0007] 与此相对,仍然根据上述非专利文献1,提案有通过在车辆侧面配置喷流装置,在隧道行驶时利用喷流装置在平方向上向隧道壁喷出喷流而减小偏转力矩激振力的方法。
[0008] 此外,除了上述的说明以外,在以下的专利文献1和2中,公开有与上述那样的使用喷流的方法不同的、用于防止在车辆的底板下产生的漩涡旋转上升到车辆的侧面的结构。
[0009] 现有技术文献
[0010] 专利文献
[0011] 专利文献1:日本特开2002-53037号公报
[0012] 专利文献1:日本特开2005-205947号公报
[0013] 非专利文献
[0014] 非专利文献1:RRR2010年5月号,特集:铁道技术中的分界区域<减少施加于隧道行驶中的车辆的变动空气流>(铁道技術における境界領域「トンネル走行中の車両に加わる変動空気流を減らす」)鈴木昌弘,和其他2人。

发明内容

[0015] 发明所要解决的问题
[0016] 特别是在上述非专利文献1所示的方法中,展示有在车辆侧面设置能够喷出喷流的喷流装置的方式,该喷流装置在隧道壁侧的车辆底面下部且在车辆长度方向上配置有多个。即,根据该结构,目标在于:通过在隧道行驶时向隧道壁在水平方向上喷出喷流而控制车辆周围的气流的紊乱,由此降低对车辆的偏转力矩激振力。
[0017] 但是,在上述结构的喷流装置中存在如下问题。
[0018] (1)因为向隧道壁喷出喷流,所以能够使成为车体摇摆的主要原因的在隧道壁侧产生的漩涡从车辆侧面远离,但是并不减少所产生的漩涡本身。
[0019] (2)进一步,该结构的目的是为了利用喷流控制气流的紊乱,而不是对在面向隧道壁的一侧产生的漩涡向车辆的长度方向移动的速度进行控制。
[0020] 另外,在隧道区间,在上述向车辆的长度方向移动的漩涡从车辆侧面通过时,在通过点的位置在并进方向上对车辆进行激振。一般而言,作为车体摇摆的原理,将施加于车辆侧面的各位置的激振力在并进方向上全部累积而形成的力作为并进力施加至车体重心,在摇摆方向上全部累积而得到的力矩在车体重心周围作为旋转力被施加,发生车体摇摆。
[0021] 另外,根据上述原理,在漩涡的移动速度发生变化时,车辆侧面的施向长度方向的并进力的移动速度发生变化,激振定时发生变化,因此,被施加至车体重心的并进力即偏转力矩量也随之发生变化。因此,不仅需要控制气流的紊乱,而且还需要将漩涡的移动速度适当化。
[0022] 进一步,(3)采用喷流在车辆侧面,从隧道壁的水平距离相对近的车辆侧面向隧道壁喷出的结构,因此,在假定车辆在多条线路的隧道内上行或下行时,需要分别在车辆侧面的两侧设置上述喷流装置。因此,有在车辆设置的装置的数量变多的问题。
[0023] 根据以上说明,在上述的现有技术、特别是上述非专利文献1中公开的喷流装置中,为了减少作为在隧道区间的车体摇摆的主要原因的在隧道壁侧产生的漩涡,必须设置大量的喷流装置,不能实现有效且经济的车辆摇摆抑制装置。
[0024] 因此,本发明是鉴于上述的现有技术中的问题而完成的发明,更具体而言,其目的在于提供一种车辆摇摆抑制装置,该车辆摇摆抑制装置能够利用尽量少量的装置更有效地减少漩涡,且控制漩涡的向车辆长度方向的移动速度。
[0025] 用于解决问题的技术方案
[0026] 为了实现上述目的,根据本发明,首先在于提供一种车辆摇摆抑制装置,其用于抑制在铁道车辆通过隧道内时产生的车体的摇摆,该车辆摇摆抑制装置包括:一对管道,其在比车体的底面低的位置,分别安装在靠近至少一对底盘的位置,朝向与该车体的行进方向垂直的方向配置,并且贯通上述车体的两个侧面而安装,在上述至少一对底盘上装载有车体;压力控制装置,其安装在上述管道各自的内部,以一个开口部为吸气口并以另一个开口部为排出口,用于在该各管道内产生压力差;和控制部,其用于根据铁道车辆当前正在行驶的当前距离信息决定要利用上述压力控制装置进行吸气的车辆侧面,并且控制利用上述压力控制装置进行的吸气的开始和停止,上述控制部在铁道车辆通过隧道内时驱动上述压力控制装置,对由底盘的一部分产生的气流紊乱的漩涡进行吸气,由此抑制摇摆。
[0027] 另外,在本发明中,上述记载的车辆摇摆抑制装置中,优选上述控制部具有预先将关于要利用上述压力控制装置进行吸气动作的车辆侧面的信息和隧道区间的距离信息一起生成数据库而进行存储的单元,而且,通过将上述当前距离信息与该生成了数据库的信息进行对照,决定在铁道车辆通过隧道内时要进行上述吸气的车辆侧面,并进行上述吸气的开始和停止的控制,进一步,优选上述压力控制装置在旋转轴的周围安装有多个叶片,且具有对该旋转轴进行旋转驱动的电动机。进一步,优选具有用于控制上述电动机的旋转驱动的驱动电路,上述控制部利用该驱动电路控制上述电动机的旋转方向,由此决定要利用上述压力控制装置进行吸气动作的车辆侧面,并进行上述吸气的开始和停止的控制。
[0028] 同样,根据本发明,为了达到上述的目的,提供一种车辆摇摆抑制装置,其用于抑制在铁道车辆通过隧道内时产生的车体的摇摆,该车辆在车体的底板下配置有需要进行冷却的底板下装置,该车辆摇摆抑制装置包括:一对管道,其在比车体的底面低的位置,安装在靠近至少一对底盘的位置,在上述至少一对底盘上装载有车体,一个管道的开口部安装在该车体的一个侧面,另一个管道的开口部安装在该车体的另一个侧面,并且另外的开口部分别朝向配置在上述车体的底板下的底板下装置而安装;压力控制装置,其安装在上述管道各自的内部,用于在该各管道内产生压力差;和控制部,其用于根据铁道车辆当前正在行驶的当前距离信息决定要利用上述压力控制装置进行吸气的车辆侧面,并且控制利用上述压力控制装置进行的吸气的开始和停止,上述控制部在铁道车辆通过隧道内时驱动上述压力控制装置,对由底盘的一部分产生的气流紊乱的漩涡进行吸气,由此抑制摇摆。另外,此时,优选具有控制运动的驱劝电路,上述控制部利用该驱动电路控制上述电动机的启动和停止,由此决定要利用上述压力控制装置进行吸气动作的车辆侧面,并进行上述吸气的开始和停止的控制。
[0029] 发明的效果
[0030] 即,根据上述的本发明,能够发挥下述优异效果:提供与现有技术相比较,能够利用更少的装置更高效地减少漩涡且控制漩涡的向车辆长度方向的移动速度的、经济方面也优异的车辆摇摆抑制装置。附图说明
[0031] 图1是设置有成为本发明的实施例1的车辆摇摆抑制装置的铁道车辆的侧面图。
[0032] 图2是上述铁道车辆的A-A截面的截面图。
[0033] 图3是表示上述铁道车辆的底盘周边的详细情况的部分放大图。
[0034] 图4是用于说明上述铁道车辆在通过隧道时被施加车体侧面并进激振力的状态的图。
[0035] 图5是表示用于实现构成上述车辆摇摆抑制装置的压力控制装置的控制的控制部的一个例子的电路结构图。
[0036] 图6是设置有成为本发明的实施例2的车辆摇摆抑制装置的铁道车辆的侧面图。
[0037] 图7是上述铁道车辆的B-B截面的截面图。
[0038] 图8是表示上述铁道车辆的底盘周边的详细情况的部分放大图。
[0039] 图9是对现有技术中铁道车辆的隧道、非隧道区间的车体左右响应进行比较的图。
[0040] 图10是说明现有技术中由于漩涡而产生的并进力对车体激振施加的影响的概念的图。

具体实施方式

[0041] 以下,参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
[0042] 实施例1
[0043] 首先,参照图1~图5对本发明的第一实施方式(实施例1)进行详细说明。
[0044] 在附图1中,设置有本发明的实施例1的车辆摇摆抑制装置的铁道车辆主要包括车体1和载置该车体的底盘2,进一步,该车体1主要包括机体3和延伸至车体底面的下部的覆盖物4。而且,在该机体3的下表面即车体底面的下部装载有所谓的底板下设备,上述覆盖物4以包围(覆盖)这些底板下设备的方式安装。另外,本发明的车辆摇摆抑制控制装置(以下仅称为“气流控制装置”)作为这些底板下设备的一部分装载在车体底面的下部。
[0045] 图2表示在上述图1所示的铁道车辆中,在A-A截面切断而形成的截面图,特别表示该车辆在隧道内行驶中的截面图。即,该车辆行驶的隧道的壁面在图中以附图标记10、13表示。
[0046] 在该图2中,气流控制装置5主要包括管道6和压力控制装置7,该管道6在上述机体1的下表面,在不与其它底板下设备发生干扰的位置且在与车辆的行进方向垂直的方向、即以与线路(轨道)的枕木延伸方向一致的方式配置,而且,以贯通车辆的两侧的覆盖物4的方式安装。此外,该管道6的吸气排气口在车辆的两侧面,以所配置的位置是比车体1的底面低的位置(参照上述图1)且是在车辆的长度方向上尽量接近上述底盘2的位置的方式配置。
[0047] 另外,在本例中,与设置在车辆的机体1的下部的一对底盘2对应地设置有一对管道6。即,一对管道6在该一对底盘2之间的空间内分别配置在接近的位置,例如在车辆向图的右侧行进时,相对于一个(右侧)底盘2配置在车辆行进方向的紧挨着的后面,相对于另一个(左侧)底盘2配置在车辆行进方向的紧挨着的前面。另外,配置这一对管道6的位置并不限定于上述的位置,此外,例如在车辆的行进方向上,可以配置在上述一对底盘2的外侧,或者还可以配置成使一个管道6位于上述一对底盘2的内侧、使另一个管道6位于上述一对底盘2的外侧。总之,这些管道6接近构成车辆的底盘2地进行配置即可。
[0048] 进一步,在各管道6的内部配置有压力控制装置7,该压力控制装置7例如构成为在通过能够高速旋转的电动机(在图3中图示)进行旋转的轴的周围安装有多个叶片。另外,构成该压力控制装置7的多个叶片的旋转轴也如能够从附图明确的那样在与车辆的行进方向垂直的方向上即以与线路(轨道)的枕木方向一致的方式配置。即,构成压力控制装置7的多个叶片分别被固定在上述旋转轴的周围,因此,通过对该旋转轴进行旋转驱动而使得叶片高速旋转,由此,在管道6的贯通方向(图2的朝上方向或朝下方向)产生压力差(高低差),使车辆的一个侧面的空气向另一个侧面移动。
[0049] 接着,使用图3,对本发明的气流控制装置5的动作进行说明。另外,该图3是在上述图2所示的截面图中,特别将该底盘2的周边进行放大表示的图。
[0050] 如在图中以箭头表示的那样,在车辆向图的纸面上的右侧行进的情况下(参照图的中空的箭头),接近而相对的隧道的壁面10侧的空气与覆盖物4特别是作为该覆盖物的部位28的例如部碰撞从而导致气流紊乱,由于该气流紊乱而产生漩涡29(参照图的实线)。另外,该产生的漩涡9根据边界层附近的流速沿车辆侧面向其后方(图的左侧)移动。
[0051] 另一方面,根据该气流控制装置5,通过利用上述的压力控制装置7即利用旋转轴使其叶片高速旋转,由此使上述管道6内的部位11的压力低于车辆侧面的大气压。由此,如图3的中空箭头所示的那样,由于空气与覆盖物的部位28碰撞而产生的漩涡9被吸入管道6的内部,之后,通过该管道6,向隧道的中央侧排出。通过该动作,能够使成为车辆摇摆的主要原因的、在与隧道的壁面接近相对的侧面产生的漩涡9减少。另外,在该图中,作为一个例子,在构成上述压力控制装置7的在周围安装有多个叶片的旋转轴的一端(在本例中,在相邻的三个旋转轴之间串列地插入),用于高速地进行旋转驱动的电动机由附图标记71表示。另外,在本发明中,作为上述压力控制装置7的结构,并不限定于上述的例子,本领域的技术人员能够明确,只要能够实现所期望的功能(即吸气功能),也能够采用其它结构。
[0052] 进一步,根据上述的气流控制装置5的构造,管道6的内部的部位11的压力变低,由此,车辆侧面的空气的流速分布发生变化,特别是车体侧面与边界层附近的流速变快。在从车辆(列车)的一侧进行观察时,漩涡9的向车辆(列车)后方的移动速度也随之变快。即,在从地面对此进行观察时,相当于漩涡9的向与车辆(列车)的行进方向相同方向的移动速度变快。已知该漩涡9的移动速度一般比列车速度慢。
[0053] 接着,附图4是表示在车体侧面施加了并进激振力时的车体的状态的概念图。另外。在该图中,令由上述漩涡9作用于车体侧面的基准位置(行进方向的车辆前方的位置)的并进力为F(t)。这样,从该基准位置相对于列车行进方向(参照图的中空箭头)距离L的后方位置的并进力,成为相对于上述基准位置相位延迟ΔT时间的并进力F(t-ΔT)发挥作用,该时间差ΔT以距离L/(列车速度-漩涡的移动速度)表示。例如,在假定漩涡的移动速度为零即漩涡相对于地面停止的情况下,列车通过漩涡的位置的时间差成为距离L/列车速度。
[0054] 此处,在漩涡的移动速度变快的情况下,因为列车与漩涡的相对速度变小,所以上述的时间差ΔT变大。而且,由于该ΔT变大,并进力的相位差发生变化,即,由于施加于车辆侧面侧的各位置的激振力而产生的车体重心周围的偏转力矩的总量变小。由此,车体摇摆减小,能够改善左右向的乘车感觉。
[0055] 而且,根据具备上述气流控制装置5的车辆摇摆抑制装置,关于配置该气流控制装置5的位置,即使在车辆的行进方向,仅在与隧道壁面之间产生漩涡的两个底盘2的接近处配置,也能够有效地进行吸入。即,不需要如上述的现有技术那样,将装置在车辆的行进方向上尽量使其数量增大地进行设置,例如,因为根据底盘2的数量配置即可,所以在经济方面也优选。进一步,因为能够仅通过将压力控制装置7的叶片在正反方向上改变旋转方向就能够由车辆的任意侧面进行吸气,所以不需要在车辆两侧面设置装置,与现有技术相比较,还是经济而高效的。
[0056] 但是,对上述的图3,以在隧道区间向纸面上的右侧行进的情况进行了说明,但是列车的行进方向在上行线与下行线反转的情况下成为上述图3的列车沿线路(轨道)12向图的左侧行进。在这种情况下,成为车体摇摆的主要原因的漩涡在与隧道壁面的水平方向的距离相对较近的车辆的侧面即与隧道的壁面13接近相对的侧面产生。
[0057] 在这种情况下,上述气流控制装置5通过使构成压力控制装置7的叶片的旋转方向反转,从与隧道的壁面13侧接近相对的车辆侧面进行上述的吸气。这样,上述气流控制装置5通过使构成压力控制装置7的叶片的旋转方向交替反转,能够从任意的车辆侧面进行上述的吸气。
[0058] 即,如上所述,即使在列车的行进方向反转的情况下,例如对于在上述图2所示的部位15产生的漩涡,也能够利用配置在其附近的气流控制装置5,对在与隧道的壁面13接近相对的车辆(列车)侧面产生的漩涡在其产生之后立即进行吸气,从而将其移动至其相反侧。另外,能够明确,该状态等同于将上述图3所示的车辆(列车)的行进方向反转,使该车辆(列车)在相反侧的线路(轨道)12上移动,因此,当在隧道中向相反方向行进时,也同样能够得到与在上述图3中说明的动作相同的效果。
[0059] 另外,由以上说明也可知,为了达到上述的本发明的效果,必须在车辆的两个侧面中与隧道壁面的水平方向的距离相对较近的侧面进行利用上述气流控制装置5的压力控制装置7进行的在车辆侧面的吸气。另一方面,一般而言,具有在明亮区间(非隧道区间)上述的由漩涡产生的激振力与隧道区间相比较小的趋势,因此,不需要进行吸气。由此,在隧道区间,需要从车辆侧面与隧道的壁面的距离相对较近的车辆侧面进行吸气,而且,在明亮区间不需要进行吸气。在附图5表示用于实现该气流控制装置5的控制,特别是压力控制装置7的控制的一个例子。
[0060] 在该图5,作为其一个例子,以附图标记72表示用于控制上述压力控制装置7的动作,特别是用于控制电动机的旋转方向和旋转期间(旋转的开始和结束)的控制部,该电动机用于在管道6的内部使在其周围安装有多个叶片的压力控制装置7的旋转轴高速旋转,此外,以图中的附图标记73表示用于根据来自该控制部的控制信号向上述电动机71供给所需的电力(包括电流电压,还包括频率等)的驱动电路。另外,如图中也表示的那样,控制部72例如具有通过数据总线相互连接的CPU721、存储器722和I/F部723等,然后,经由该I/F部723对在以下也进行说明的电动机的驱动电路指示其旋转方向以及旋转动作的开始和结束。
[0061] 即,预先通过上述的I/F部723从外部将关于隧道区间的公里里程的信息(例如,从成为起点的场所起的距离信息)和要进行上述吸气动作的车辆侧面的信息(例如,上行线或下行线的信息等)输入,进行数据库化(生成数据库)。之后,通过上述的I/F部723输入该列车的当前的行驶距离(距离信息),利用CPU721进行与存储在存储器722内的上述信息的比较、对照,由此决定开始上述的吸气动作的定时(即,进入隧道的定时、时刻),之后,决定将该动作停止的定时(即,从隧道出来的定时、时刻)。此外,同时决定要进行吸气动作的车辆的侧面(例如,车辆的行进方向的左侧等)。然后,根据这些决定,CPU721生成控制、指令信号,通过上述I/F部723将它们输入驱动电路73。该驱动电路73包括例如由IGBT等电子元件构成的逆变器731和进行其驱动控制的未图示的控制电路,并且包括对上述电动机71的启动和停止进行控制的ON/OFF(开/关)部732以及将该电动机的旋转方向设定为正/反方向的正/反设定部733。
[0062] 即,根据上述压力控制装置7及其控制部的结构,通过在列车的行驶中将作为当前行驶中的地点检测信息的行驶距离信息与已预先数据库化的信息进行对照,能够仅在隧道区间对上述的气流控制装置5进行驱动,且能够恰当地决定要利用压力控制装置7进行吸气的车辆的侧面,由此,能够减少上述吸气导致的车体摇摆,改善车辆中的乘客的乘车感觉。
[0063] 另外,在以上的实施例中,仅对隧道区间中的车体摇摆的减少说明上述气流控制装置5的效果,但是本发明并不限定于此,例如也能够在车站或防壁等的基础设施的构造中采用。此时,在上述的例子中,对预先将距离信息和上行线或下行线的信息等数据库化,参照当前行驶中的行驶距离信息决定进行吸气的车体的侧面并且决定其开始时刻进行了说明,也可以代替这种方式,例如在基于该基础设施的特征,对在与基础设施的相对面的距离相对较近的一侧产生的漩涡进行吸气的情况下,例如通过利用来自图像传感器的影像信号进行的图像处理接近传感器等来决定。
[0064] 如以上详细说明的那样,根据上述本发明的实施例1的车辆摇摆抑制装置,能够通过设置更少数量的气流控制装置,经济且高效地改善车辆的乘坐感觉。
[0065] 实施例2
[0066] 接着,根据附图6~附图8对本发明的第二实施方式(实施例2)进行说明。另外,在本实施例2中,与上述实施例1相比,为通过使管道6的排气口的位置与上述的例子不同而作为底板下装置的冷却风加以利用的结构。
[0067] 首先,如图6和图7所示,在本实施例2的铁道车辆中,气流控制装置25主要包括呈L字形弯曲的管道26和压力控制装置27。另外,该L字形的管道26与上述实施例1相同,配置在机体23的底板下。
[0068] 此外,在这些图中,配置在机体23的底板下的两个L字形的管道26的吸气口以下述方式配置,图右侧(车辆的行进方向)的管道的吸气口配置在与隧道的壁面30相对的车辆的侧面,另一个管道的吸气口配置在面对隧道的单体侧的壁面33的车辆侧面。进一步,这些吸气口与上述实施例1同样地配置在车辆侧面的比底面低的位置,且位于在车辆的长度方向上离底盘尽量近的位置(接近位置)。但是另一方面,如从附图能够明确的那样,上述L字型的管道26的排气口在车辆的比底面低的位置分别朝向装载在车体底面的下部的底板下设备34配置。
[0069] 进一步,在上述L字形的管道26的内部,与上述的实施例1相同,配置有在利用能够高速旋转的电动机进行旋转的轴的周围安装有多个叶片的压力控制装置27。另外,压力控制装置27的旋转轴也采用以与线路(轨道)的枕木方向一致的方式配置的结构,在本例中,各压力控制装置27在利用一个能够高速旋转的电动机271进行旋转的轴的周围安装有多个叶片。
[0070] 接着,使用图8,对本发明的实施例2的气流控制装置25的动作进行说明。
[0071] 在装载有本实施例2的气流控制装置25的车辆中,如图8所示那样,也在车辆向纸面上的右侧行驶时,由于空气与覆盖物24的部位28碰撞而产生的漩涡29由上述气流控制装置25吸入,由此能够得到与上述实施例1同等的效果。此外,虽然此处未图示,但是在与此相反地车辆向纸面上的左侧行驶的情况下,在相反侧的车辆侧面,由于空气与覆盖物4的部位碰撞而产生的漩涡由其它气流控制装置25吸入,由此能够得到同等的效果。
[0072] 另一方面,在本实施例2中,与上述实施例1不同,将上述L字形的管道26的排气口朝向底板下装置34配置,由此,能够将被该管道吸入、之后从排气口被排除的漩涡29活用作底板下装置34的冷却风。此处,作为底板下装置34,可以以主变压器、主转换装置、底盘的主电动机等任意设备为对象,此外,进一步,只要将该排气口延长至作为冷却对象的底板下装置的附近,就能够有效地得到冷却效果。
[0073] 而且,在将上述L字形的管道26的排气口与低于大气压的部位连接的情况下,在车辆侧面的吸气口与排气口得到压力的高低差,因此即使不驱动压力控制装置27,也能够产生从吸气口流向排气口的空气的流动。由此,能够使由压力控制装置27产生的压力差更小,减少其驱动能,此外,在可以不进行驱动的情况下,也存在不设置该装置,且减少用于进行驱动的驱动能的可能性。
[0074] 另外,在这样的实施例2中,特别的是,不需要对用于使压力控制装置27的旋转轴高速地旋转的电动机的旋转方向进行控制,在铁道车辆通过隧道内时,仅对上述一对电动机内的一个电动机进行驱动即可。
[0075] 如在以上详细说明的那样,根据本发明的车辆摇摆抑制装置,利用上述实施例1或2的结构,能够在铁道车辆得到以下的效果。即,(1)因为将气流控制装置的吸气口配置在隧道壁侧的车辆侧面,所以能够将成为车体摇摆的主要原因的在隧道壁侧产生的漩涡吸入,能够减少漩涡。(2)能够使在隧道壁侧产生的漩涡的向车辆长度方向移动的速度变快,能够使车辆侧面的车辆枕木方向的并进力的移动速度变快,因此能够减小由于这些并进力而产生的车体重心周围的偏转力矩总量。(3)进一步,因为采用气流控制装置仅配置在比产生漩涡的底面低的位置,且位于在车辆长度方向上尽量靠近底盘的位置的结构,所以能够减少所需的装置的数量。
[0076] 附图标记的说明
[0077] 1、21:车体
[0078] 2、22:底盘
[0079] 3、23:机体
[0080] 4、24:覆盖物
[0081] 5、25:气流控制装置
[0082] 6、26:管道
[0083] 7、27:压力控制装置
[0084] 9、29:漩涡
[0085] 10、13、30、33:隧道的壁面
[0086] 12、32:线路
[0087] 34:底板下装置。
QQ群二维码
意见反馈