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鉄道車両用車体の弾性振動低減方法

国内特許コード P07A011587
整理番号 /NO30852
掲載日 2007年11月16日
出願番号 特願2002-373667
公開番号 特開2004-203171
登録番号 特許第4198455号
出願日 平成14年12月25日(2002.12.25)
公開日 平成16年7月22日(2004.7.22)
登録日 平成20年10月10日(2008.10.10)
発明者
  • 富岡 隆弘
  • 瀧上 唯夫
出願人
  • (財)鉄道総合技術研究所
発明の名称 鉄道車両用車体の弾性振動低減方法
発明の概要 【課題】鉄道車両の乗り心地向上のための車体弾性振動低減方法を提供する。
【解決手段】車体曲げ振動低減のため、台車と輪軸の等価質量、軸箱前後支持剛性および車体と台車間の前後系結合剛性を下記の式に基づいて最適化することを特徴とする鉄道車両用車体の弾性振動低減方法。
【数9】ここで、f0 は車体曲げ振動の固有振動数、kw は軸箱前後支持剛性、Kx は車体と台車間の前後系合成結合剛性、Me は台車の全等価質量、mweは回転慣性を考慮した輪軸等価質量である。
【選択図】 図2
従来技術、競合技術の概要 鉄道車両の乗り心地に対する車体上下弾性振動の影響は大きい。特に、車体上下一次曲げ振動(以下、車体曲げ振動)の固有振動数は6~10Hzに存在することが多く、これは上下振動加速度に対して、人間の感覚が鋭敏な領域とされていることから、車体曲げ振動の低減は乗り心地改善のために重要である。車体曲げ振動の低減のためには車体、特に、台枠側梁や側構体の剛性向上を図ることがまず考えられる。しかし、そのためには車体構造の設計変更が必要となり、完成車に対して実施しづらいことや、重量増加を伴うことなどから、車体構造に変更を加えない対策として、ダイナミックダンパを用いる方法や粘弾性層と拘束層とからなる制振材を用いる方法などがこれまでに提案されている。このうち制振材を用いた方法については、質量約80kgの制振材を新幹線車両の屋根に貼付して走行試験を実施し、乗り心地レベル(以下LT )で2dB以上の乗り心地改善効果が得られている。これら車体そのものに関する対策に対し、本願発明者らは車体と台車の前後系を含む結合要素の特性を適切化することにより、車体曲げ振動を低減することを検討してきた(下記非特許文献[1],[2])。そして、車体・台車系の複数の特性値の組合せを適切化することが重要なことを示し、そのための効率的な計算法を提案するとともに、新幹線による実車走行試験を行って、LT で2dB以上の車体曲げ振動低減効果を確認している。
【非特許文献1】富岡隆弘・鈴木康文・上野友寛,「鉄道車両の車体・台車および車体・台車間結合要素特性が振動乗り心地に与える影響」日本機械学会論文集,66-645,C(2000),1636-1644
【非特許文献2】富岡隆弘・鈴木康文,「乗心地改善のための車体・台車間結合要素特性の適切化」鉄道総研報告,Vol.14,No.5,2000,33-38
産業上の利用分野 本発明は、鉄道車両の乗り心地に影響を及ぼす鉄道車両用車体の弾性振動低減方法に関するものである。
特許請求の範囲 【請求項1】 車体上下曲げ振動低減のため、軸箱前後支持剛性および車体と台車間の前後系結合剛性を下記の式に基づいて最適化することを特徴とする鉄道車両用車体の弾性振動低減方法。
【数1】<EMI LX=0250 HE=012 WI=102 ID=000013 LY=1999> ここで、f0 は車体上下曲げ振動の固有振動数、kw は軸箱前後支持剛性、Kx は車体と台車間の前後系合成結合剛性、Me は台車の全等価質量、mweは回転慣性を考慮した輪軸等価質量である。
【請求項2】 請求項1記載の鉄道車両用車体の弾性振動低減方法において、前記軸箱前後支持剛性を調整することを特徴とする鉄道車両用車体の弾性振動低減方法。
【請求項3】 請求項1記載の鉄道車両用車体の弾性振動低減方法において、前記車体と台車間の前後系合成結合剛性を調整することを特徴とする鉄道車両用車体の弾性振動低減方法。
【請求項4】 請求項1記載の鉄道車両用車体の弾性振動低減方法において、前記軸箱前後支持剛性及び前記車体と台車間の前後系合成結合剛性を調整することを特徴とする鉄道車両用車体の弾性振動低減方法。
産業区分
  • 鉄道
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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