JP2003118561A - ブレーキシステム及びそのばね蓄勢方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ばねの蓄勢動作に要する消費電力のピーク値
を抑えることができるとともに、車両が転動するのを防
ぐことができ、しかも車両全体のばねの蓄勢動作に要す
る時間を短縮することができるブレーキシステム及びそ
のばね蓄勢方法を提供する。 【解決手段】 制御装置１１は、複数の作動装置１４ａ
〜１４ｄのうち、車軸１２ｂ，１３ｂ用の作動装置１４
ｂ，１４ｄを動作させて、対応するブレーキシュー（制
輪子）１５ｂ，１５ｄによりブレーキ力を当該車軸１２
ｂ，１３ｂに作用させる。そして、制御装置１１は、残
りの車軸１２ａ，１３ａ用の作動装置１４ａ，１４ｃに
対して、ばねの蓄勢動作を行わせるとともに当該ばねを
蓄勢状態で保持したことを確認する保持確認動作を行わ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道車両等に用い
られ、制輪子を駆動する作動装置を備えたブレーキシス
テム及びそのばね蓄勢方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】鉄道車
両などのブレーキシステムには、車輪または車軸毎に、
例えば特許協力条約に基づく国際公開番号ＷＯ９８／４
７７５０のパンフレットに掲載された作動装置（電気式
ブレーキアクチュエータ）を設けてブレーキ動作を行わ
せるものが提案されている。上記作動装置は、モータの
回転に基づいて、制輪子を駆動する押し棒をその軸方向
に移動させる常用ブレーキ機構と、圧縮（蓄勢）状態に
保持したばねを放勢させることにより上記押し棒を軸方
向に移動させる安全ブレーキ機構とを備えたものであ
る。また、一旦放勢したばねの蓄勢は、モータにて最大
ブレーキ動作を実施することにより行われるようになっ
ている。

【０００３】ところが、従来のブレーキシステムでは、
車両の全ての作動装置を同時に動作させて、上記ばねの
蓄勢動作を一斉に実施していた。このため、その蓄勢動
作に要する消費電力のピーク値が大きくなるという問題
があった。また、ばねが蓄勢状態で保持されているかど
うかについて確認するために、ブレーキを緩める必要が
あるが、全ての作動装置を同時に動作させていたので、
全てのブレーキが同時に緩み、車両が転動するおそれが
あった。また、複数の作動装置について一台ずつ、ばね
を蓄勢することも考えられるが、この場合には一車両分
の蓄勢動作を完了するまでに長い時間が必要となり、車
両の運行を阻害するおそれがある。

【０００４】上記のような従来の問題点に鑑み、本発明
は、ばねの蓄勢動作に要する消費電力のピーク値を抑え
ることができるとともに、車両が転動するのを防ぐこと
ができ、しかも車両全体のばねの蓄勢動作に要する時間
を短縮することができるブレーキシステム及びそのばね
蓄勢方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のブレーキシステ
ムは、車両の複数の台車の各々に設けられた複数の各車
軸毎または前記車軸に設けられた一対の各車輪毎に、制
輪子を作動させる押し棒をモータの出力に基づいて移動
させる常用ブレーキ機構部と、前記モータにより蓄勢さ
れるばねを蓄勢状態で保持するとともに、当該ばねの出
力に基づいて前記押し棒を移動させる安全ブレーキ機構
部とを有する作動装置を設けたブレーキシステムであっ
て、前記複数の車軸のうち、少なくとも１つの車軸に対
するブレーキ動作を行わせた状態で、残りの車軸用の前
記作動装置に対して、ばねの蓄勢動作を行わせるととも
に当該ばねを蓄勢状態で保持したことを確認する保持確
認動作を行わせる制御装置を設けたことを特徴とするも
のである（請求項１）。

【０００６】上記のように構成されたブレーキシステム
では、制御装置が複数の作動装置のうち、上記少なくと
も１つの車軸用の作動装置以外の作動装置に対して、ば
ねの蓄勢動作を行わせることにより、ばねの蓄勢動作に
要する消費電力のピーク値を抑える。また、制御装置は
少なくとも１つの車軸に対するブレーキ動作を行わせた
状態で残りの車軸用の作動装置に対して、上記保持確認
動作を行わせるので、全ての制輪子が同時に緩められる
のを防止する。しかも、制御装置が少なくとも１つの車
軸用の作動装置及び残りの車軸用の作動装置に対して、
ばねの蓄勢動作を順次行わせることにより、複数の作動
装置を一台ずつ行わせる場合に比べて車両全体のばねの
蓄勢動作に要する時間を短縮する。

【０００７】また、上記ブレーキシステム（請求項１）
において、前記制御装置は、前記ばねの蓄勢動作及び保
持確認動作を完了した作動装置に対して、その常用ブレ
ーキ機構部を動作させ、対応する制輪子によりブレーキ
力を車軸に作用させることが好ましい（請求項２）。こ
の場合、上記常用ブレーキ機構部を動作させることによ
り、ばねの蓄勢動作及び保持確認動作を完了した後でも
ブレーキ力が制輪子から車軸に作用する。

【０００８】また、本発明のブレーキシステムのばね蓄
勢方法は、車両の複数の台車の各々に設けられた複数の
各車軸毎または前記車軸に設けられた一対の各車輪毎
に、制輪子を作動させる押し棒をモータの出力に基づい
て移動させる常用ブレーキ機構部と、前記モータにより
蓄勢されるばねを蓄勢状態で保持するとともに、当該ば
ねの出力に基づいて前記押し棒を移動させる安全ブレー
キ機構部とを有する作動装置を設けたブレーキシステム
のばね蓄勢方法であって、前記複数の車軸のうち、少な
くとも１つの車軸用の前記作動装置を動作させて、対応
する制輪子によりブレーキ力を当該車軸に作用させ、前
記複数の車軸のうち、残りの車軸用の前記作動装置に対
して、ばねの蓄勢動作を行わせ、その後、前記残りの車
軸用の前記作動装置に対して、ばねを蓄勢状態で保持し
たことを確認する保持確認動作を行わせることを特徴と
するものである（請求項３）。

【０００９】上記のブレーキシステムのばね蓄勢方法で
は、複数の作動装置のうち、上記少なくとも１つの車軸
用の作動装置以外の作動装置に対して、ばねの蓄勢動作
を行わせることにより、ばねの蓄勢動作に要する消費電
力のピーク値を抑える。また、少なくとも１つの車軸に
対してブレーキ力を作用させた状態で、残りの車軸用の
作動装置に対して、上記保持確認動作を行わせるので、
全ての制輪子が同時に緩められるのを防止する。しか
も、少なくとも１つの車軸用の作動装置及び残りの車軸
用の作動装置に対して、ばねの蓄勢動作を順次行わせる
ことにより、複数の作動装置を一台ずつ行わせる場合に
比べて車両全体のばねの蓄勢動作に要する時間を短縮す
る。

【００１０】また、上記ブレーキシステムのばね蓄勢方
法（請求項３）において、前記残りの車軸用の前記作動
装置が前記ばねの蓄勢動作を完了させた後、直ちに前記
少なくとも１つの車軸用の前記作動装置に対して、ばね
の蓄勢動作を行わせてもよい（請求項４）。この場合、
消費電力のピーク値を抑えるとともに、複数の作動装置
を一台ずつ行わせる場合に比べて車両全体のばねの蓄勢
動作に要する時間をさらに短縮する。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態に係
るブレーキシステムの構成を示すブロック図である。図
１において、本実施形態のブレーキシステムは、例えば
２つの台車１２，１３を有する車両１０毎に設置され、
鉄道車両の運転台からのブレーキ指令信号が入力される
制御装置１１と、各台車１２，１３の一対の車軸１２
ａ，１２ｂ；１３ａ，１３ｂにそれぞれ設けられ、上記
制御装置１１により制御される作動装置１４ａ，１４
ｂ，１４ｃ，１４ｄと、これらの作動装置１４ａ〜１４
ｄにそれぞれ駆動されて、対応する車輪踏面に圧接する
ブレーキシュー（制輪子）１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１
５ｄ（以下、“１５”と総称する。）とを備えている。
各作動装置１４ａ〜１４ｄ及びブレーキシュー１５は、
各車軸１２ａ，１２ｂ；１３ａ，１３ｂに固定された左
右の車輪毎に設けられ、車軸単位でブレーキ動作を行
う。

【００１２】次に、上記作動装置１４ａについて、その
詳細な構成を示す図２を参照して説明する。尚、作動装
置１４ａ〜１４ｄは全て同一に構成されたものであり、
残りの作動装置１４ｂ〜１４ｄも同様な構成を有する。
図２において、上記作動装置１４ａは、ハウジング本体
１ａと、上部カバー１ｂと、上部カバー１ｂの中央部に
取り付けられた蓋１ｃとによって構成されるハウジング
１内（但し、一部突出している。）に、モータを駆動源
とする常用ブレーキ機構部２と、ばねの出力を駆動源と
する安全ブレーキ機構部３と、これら両機構部によっ
て、図の左右方向を軸方向として駆動される押し棒機構
部４とを備えている。安全ブレーキ機構部３は、上記モ
ータが使用不可の場合や、停電時等にのみ、非常ブレー
キとして作動する。また、車両が車庫入りした後は、電
源がオフになることにより、安全ブレーキ機構部３が作
動する。逆に、出庫の際にはその都度、安全ブレーキ機
構部３のばねが蓄勢される。

【００１３】上記押し棒機構部４において、ガイドチュ
ーブ４０１は、ハウジング１により軸方向に摺動可能に
保持されている。このガイドチューブ４０１に内挿され
た押し棒４０２は、左端部以外が円筒状であり、ガイド
チューブ４０１に対して軸方向に摺動可能である。この
押し棒４０２にはボールねじが内蔵されており、当該ボ
ールねじを構成するねじ４０３の右端側小径部４０３ａ
に、ガイドチューブ４０１の内径より小さい外径を有す
るリング４０４が外嵌されている。リング４０４とガイ
ドチューブ４０１の右端部４０１ａとの間には、スラス
トベアリング４０５が装着されている。外周側が歯車に
なっている歯車リング４０６は、ねじ４０３の右端部４
０３ｂに外嵌されている。ラジアルベアリング４０７
は、歯車リング４０６の内筒部４０６ａとガイドチュー
ブ４０１の右端部４０１ａとの間に装着されている。

【００１４】また、力伝達リング４０８は、ガイドチュ
ーブ４０１に外挿され、かつ、固定されている。力伝達
リング４０８の両側面には、一対の押し棒ローラ４０９
が回転自在に取り付けられている。この押し棒ローラ４
０９がねじ４０３の軸方向に移動すると、力伝達リング
４０８を介してガイドチューブ４０１が移動する。一
方、押し棒ローラ４０９と対向してガイドチューブ４０
１の両側面に配置された一対のハウジングローラ４１０
は、ハウジング１に回転自在に支持されている。

【００１５】一方、常用ブレーキ機構部２にはモータ２
００が設けられている。被駆動シャフト２０２は、モー
タ２００のシャフト２０１の右端に対向して、かつ、シ
ャフト２０１と同軸に配置されている。シャフト２０１
と被駆動シャフト２０２との間には、クラッチ装置２０
３が介在している。被駆動シャフト２０２の右端に設け
られた小歯車２０４は、ハウジング１に対して回転自在
に支持されている大歯車２０５と噛合して、これを駆動
する。大歯車２０５は、歯車リング４０６と噛合して、
これを駆動する。上記クラッチ装置２０３は、シャフト
２０１の回転を被駆動シャフト２０２に伝達するととも
に、シャフト２０１が回転停止したとき、それまで回転
していた方向と逆方向に被駆動シャフト２０２が回転す
ることを阻止する構成となっている。

【００１６】また、安全ブレーキ機構部３においては、
上部カバー１ｂの中央に、鍔状部３０１ａと円筒状部３
０１ｂとを有する案内スリーブ３０１が取り付けられて
いる。案内スリーブ３０１の円筒状部３０１ｂには、略
円筒状の押さえ部材３０２が外挿されている。押さえ部
材３０２は、案内スリーブ３０１に対して、軸方向に微
小な所定範囲で摺動可能である。押さえ部材３０２の外
周には、リング状のばね受け３０３が係合している。

【００１７】一方、楔ピストン３０４は、押さえ部材３
０２に外挿される円筒状のピストン部３０４ａと、略円
盤状のばね支持部３０４ｂと、紙面に垂直な方向に互い
に離隔して一対設けられた楔部３０４ｃとを備えてい
る。この楔部３０４ｃの先端は、前述の押し棒ローラ４
０９及びハウジングローラ４１０と係合している。大小
２個のコイルばねのうち外側のばね３０５は、楔ピスト
ン３０４のばね支持部３０４ｂと、ばね受け３０３との
間に装着されている。また、内側のばね３０６は、ばね
支持部３０４ｂとばね受け３０３との間に、リング状の
他のばね受け３０７を介して装着されている。ねじ軸３
０８は、楔ピストン３０４のばね支持部３０４ｂ内周に
装着された雌ねじ部材３０９に螺合して、ボールねじの
ような関係を構成している。

【００１８】上記ねじ軸３０８の上端側には、円筒形の
ねじ軸サポート３１０が取り付けられている。押さえ部
材３０２に取り付けられた円筒部材３１１は、ねじ軸サ
ポート３１０と同一の外径を有する。ねじ軸サポート３
１０と円筒部材３１１との間には、スラストベアリング
３１２が装着されている。係止スリーブ３１３は、案内
スリーブ３０１に対して径方向に隙間を保って内挿され
ている。係止ばね３１４は、ねじ軸サポート３１０及び
円筒部材３１１の外周に巻装され、その一端が係止スリ
ーブ３１３に係止され、他端がねじ軸サポート３１０に
係止されている。

【００１９】案内スリーブ３０１の鍔状部３０１ａの内
側には、電磁石３１５が取り付けられている。電磁石３
１５の内側には、ベアリング３１７を介して、軸部材３
１８が回転可能に支持されている。軸部材３１８は円盤
部３１８ａを備えており、この円盤部３１８ａ上に、磁
性体からなるリング３１６が取り付けられている。電磁
石３１５が励磁されるとリング３１６はこれに吸引さ
れ、軸部材３１８は回転できない。逆に、電磁石３１５
が消磁されるとリング３１６は釈放され、軸部材３１８
は回転可能となる。上記係止スリーブ３１３は、この軸
部材３１８の下端部に嵌合されており、軸部材３１８と
一体に回転する。通常は、電磁石３１５が励磁されてお
り、軸部材３１８及び係止スリーブ３１３は回転できな
い。なお、安全ブレーキ機構部３内の上記各部材は、ね
じ軸３０８を中心として同軸的に配置されている。

【００２０】上記押さえ部材３０２の下端中央部は、ね
じ軸３０８の外周の一部に設けた溝に係止された支持リ
ング３２１と係合している。これにより、押さえ部材３
０２の下方への移動が規制されている。また、押さえ部
材３０２の上端部は、案内スリーブ３０１に形成された
周溝に挿入され得る形状となっている。この周溝にはリ
ング状の弾性部材（ゴム等）３２２が装着され、その下
端面が上端部の端面全周に当接している。また、上端部
の内側には２段の段部が設けられており、これらの段部
が、対応する案内スリーブ３０１の段部に当接する位置
が押さえ部材３０２の上限位置となる。すなわち、押さ
え部材３０２は、支持リング３２１によって規制された
下限位置から、当該上限位置までの範囲で、軸方向に摺
動可能である。また、押さえ部材３０２は案内スリーブ
３０１に対して、軸方向への僅かな移動を妨げられない
程度に緊密に外挿されている。こうして、固定部材であ
る案内スリーブ３０１は、押さえ部材３０２を、ばね３
０５，３０６の伸縮方向に沿った軸方向に案内するとと
もに、軸方向に対して傾斜する方向への押さえ部材３０
２の移動を規制する案内部材として機能している。

【００２１】一方、圧力センサ３２３は案内スリーブ３
０１の上面から装着され、弾性部材３２２の上端面の一
部に当接している。圧力センサ３２３は案内スリーブ３
０１に螺着されたロックナット３２４によって固定さ
れ、ロックナット３２４にはキャップ３２５が被せられ
ている。押さえ部材３０２が摺動して弾性部材３２２が
押圧されると、その荷重に応じた出力信号が圧力センサ
３２３から出力される。

【００２２】なお、上記係止ばね３１４は、係止スリー
ブ３１３とねじ軸サポート３１０との間でワンウェイク
ラッチとしての機能を有しており、例えば、ねじ軸サポ
ート３１０がばね３０５，３０６の蓄勢に対応する方向
に回転するときはこれを妨げないが、放勢に対応する方
向に回転するときはねじ軸サポート３１０に張り付い
て、ねじ軸サポート３１０の回転可否を係止スリーブ３
１３の回転可否に依存させる。また、軸部材３１８、リ
ング３１６及び電磁石３１５は、係止スリーブ３１３の
回転可否を制御する。従って、これらの部材（３１０，
３１３〜３１６，３１８）によって、ばね３０５，３０
６を蓄勢状態で保持する保持手段が構成されている。係
止スリーブ３１３は、電磁石３１５が消磁状態のとき回
転可能であり、励磁状態のとき回転規制される。

【００２３】上記制御装置１１は、各作動装置１４ａ〜
１４ｄのモータ２００、電磁石３１５、及び圧力センサ
３２３に接続されている。この制御装置１１は、上記ブ
レーキ指令信号に従って、モータ２００及び電磁石３１
５に指令信号を出力する。作動装置１４ａ〜１４ｄは、
圧力センサ３２３からの入力信号を用いたフィードバッ
ク制御を行うことにより、入力された指令信号に応じた
ブレーキ動作がブレーキシュー１５ａ〜１５ｄにより行
われるよう動作する。

【００２４】以下、本実施形態のブレーキシステムの動
作について説明する。まず、一つの作動装置１４ａに対
する制御装置１１の制御動作について、図２を参照して
説明する。最初に、常用ブレーキ動作について簡単に説
明する。制御装置１１にブレーキ指令信号が入力され、
制御装置１１は、その時の車両荷重状態や発電ブレーキ
力を元に作動装置１４ａが発生すべきブレーキ力を演算
し、その結果（指令信号）を作動装置１４ａへ伝送す
る。作動装置１４ａが、図２に示す状態（ブレーキ解除
状態）からモータ２００を所定方向に回転させると、ク
ラッチ装置２０３を介して被駆動シャフト２０２が回転
駆動される。これにより、小歯車２０４、大歯車２０
５、歯車リング４０６及びねじ４０３が回転し、押し棒
４０２が図の左方向へ前進する。押し棒４０２の前進に
より、ブレーキシュー１５ａが作動する。一方、ブレー
キ解除の指令信号に基づいてモータ２００が逆方向に回
転すると、押し棒４０２が後退して、ブレーキが解除さ
れる。

【００２５】続いて、安全ブレーキ動作について説明す
る。図２に示す状態において、ばね３０５，３０６は蓄
勢され、楔ピストン３０４のばね支持部３０４ｂは下方
に付勢されている。これにより、ねじ軸３０８は、楔ピ
ストン３０４の下方移動に対応した回転方向に付勢され
ている。従って、ねじ軸サポート３１０及び係止ばね３
１４を介して、係止スリーブ３１３及び軸部材３１８も
所定の回転方向に付勢されている。しかしながら、通常
は、軸部材３１８及び係止スリーブ３１３が回転できな
いので、ねじ軸３０８は回転しない。

【００２６】上記の状態から、安全ブレーキ指令信号に
基づいて電磁石３１５が消磁されると、リング３１６が
釈放され、軸部材３１８及び係止スリーブ３１３が回転
し始める。これに追随して、ねじ軸サポート３１０及び
ねじ軸３０８も回転し、楔ピストン３０４は下降する。
下降する楔ピストン３０４の楔部３０４ｃが、押し棒ロ
ーラ４０９とハウジングローラ４１０との間に押し入る
ことにより、可動側の押し棒ローラ４０９が左方へ移動
する。これに伴って、力伝達リング４０８を介して、ガ
イドチューブ４０１が左方へ前進する。このときガイド
チューブ４０１は、押し棒４０２その他内部に含む全て
の部材及び歯車リング４０６を引き連れて前進する。歯
車リング４０６は、幅広な歯を有する大歯車２０５との
噛合を維持したまま、左方へ移動する。こうして、前進
する押し棒４０２により、ブレーキシュー１５ａが作動
する。

【００２７】ブレーキシュー１５ａの作動により、その
反力が、楔部３０４ｃを介して楔ピストン３０４の軸方
向への反力に変換される。この反力が、ばね３０５，３
０６、ばね受け３０７、ばね受け３０３、押さえ部材３
０２及び弾性部材３２２を介して、圧力センサ３２３に
より検知される。従って、圧力センサ３２３が所定の反
力を検知することにより、実際に所定のブレーキ力が生
じたことを確認することができる。

【００２８】一旦動作した安全ブレーキ機構部３を復帰
させるには、電磁石３１５を励磁してモータ２００が稼
働可能となってから、最大ブレーキ動作が行われるよう
に、制御装置１１及び作動装置１４ａはモータ２００に
指令信号を与えて所定方向に回転させ、ねじ４０３を制
動方向に回転させる。このとき押し棒４０２は既に所定
のストローク分前進してブレーキをかけた状態であるた
め、さらに前進することはできない。従って、ねじ４０
３の回転力は、ねじ４０３自身を後退させる力に変換さ
れ、ガイドチューブ４０１、力伝達リング４０８及び押
し棒ローラ４０９に後退方向への力が付与される。押し
棒ローラ４０９に後退方向への力が付与されると、楔ピ
ストン３０４には上昇方向への力が付与される。その結
果、楔ピストン３０４は、ねじ軸３０８を回転させなが
ら上昇し、再びばね３０５，３０６を圧縮して図２に示
す位置に復帰する。

【００２９】圧力センサ３２３は、モータ２００の出力
に基づいて付与される楔ピストン３０４の持ち上げ力す
なわちばね３０５，３０６を蓄勢する圧力を、当該ばね
３０５，３０６を介して検知する。また、作動装置１４
ａは、楔ピストン３０４が別途設けた検知ＳＷにより所
定位置まで上昇したことを検知すると、ばね３０５，３
０６の蓄勢動作が完了したと判断し、モータ２００を停
止する。その後、電磁石３１５の励磁により係止スリー
ブ３１３が回転規制され、係止ばね３１４を介してねじ
軸サポート３１０及びねじ軸３０８がロック（保持）さ
れる。従って、その時点でばね３０５，３０６に蓄えら
れていたエネルギーが保持される。

【００３０】続いて、制御装置１１及び作動装置１４ａ
は、ブレーキ緩め動作が行われるように、モータ２００
を逆転させる。このモータ２００の逆転により、楔ピス
トン３０４の持ち上げ力が失われて、圧力センサ３２３
が検知する圧力は急激に低下して０になる。そして、作
動装置１４ａは、モータ２００の回転量が所定量以下で
あることを条件にしてこの圧力センサ３２３からの圧力
が０になったことを検知すると、上記保持手段がそのば
ね３０５，３０６を蓄勢状態で保持したことを確認する
保持確認動作が完了したと判断する。

【００３１】次に、４つの各作動装置１４ａ〜１４ｄに
対する制御装置１１の制御動作について、図１及び２、
並びに図３を参照して説明する。尚、以下の説明では、
全ての作動装置１４ａ〜１４ｄの安全ブレーキ機構部３
が作動したあとの各作動装置１４ａ〜１４ｄに対する上
記蓄勢動作及び保持確認動作について説明する。また、
図３（ａ）に示す表示信号は、安全ブレーキ機構部３が
作動した場合に制御装置１１から上記運転台に出力され
る信号であり、ＯＮ状態において運転士等にばね３０
５，３０６を蓄勢する必要があることを通知する。

【００３２】図３の時点Ｔ1において、制御装置１１
は、作動装置１４ｂ，１４ｄの各圧力センサ３２３から
の圧力に基づいて、作動装置１４ｂ，１４ｄがブレーキ
シュー１５ｂ，１５ｄを駆動して車軸１２ｂ，１３ｂに
ブレーキ力を作用させているのを確認すると、残りの作
動装置１４ａ，１４ｃに対して、上記蓄勢動作を行わせ
る。それゆえ、作動装置１４ａ，１４ｃの各モータ２０
０には電流の供給が開始される。続いて、時点Ｔ2にお
いて、作動装置１４ａ，１４ｃは、各圧力センサ３２３
からの圧力が最大ブレーキ力に相当の上記蓄勢完了レベ
ルに達したことを検知すると、各ばね３０５，３０６の
蓄勢動作が完了したと判断し、そのモータ２００への電
流供給を停止させる。

【００３３】その後、制御装置１１は、時点Ｔ3におい
て、作動装置１４ａ，１４ｃの各圧力センサ３２３から
の圧力に基づいて、作動装置１４ａ，１４ｃがブレーキ
シュー１５ａ，１５ｃを駆動して車軸１２ａ，１３ａの
車輪に最大ブレーキ力を作用させているのを確認する
と、残りの作動装置１４ｂ，１４ｄに対して、上記蓄勢
動作を行わせる。これにより、作動装置１４ｂ，１４ｄ
の各モータ２００には電流の供給が開始される。続い
て、時点Ｔ4において、作動装置１４ｂ，１４ｄは、各
圧力センサ３２３からの圧力が上記蓄勢完了レベルに達
したことを検知すると、各ばね３０５，３０６の蓄勢動
作が完了したと判断し、そのモータ２００への電流供給
を停止させる。

【００３４】上記時点Ｔ1〜Ｔ4における制御動作から明
らかなように、制御装置１１は全ての作動装置１４ａ〜
１４ｄに対して、ばね３０５，３０６の蓄勢動作を同時
に行わせていないので、ばね３０５，３０６の蓄勢動作
に要する消費電力のピーク値を抑えることができる。し
かも、制御装置１１は、作動装置１４ａ，１４ｃ及び１
４ｂ，１４ｄの順番でばね３０５，３０６の蓄勢動作を
順次行わせているので、複数の作動装置１４ａ〜１４ｄ
を一台ずつ行わせる場合に比べて車両全体のばね３０
５，３０６の蓄勢動作に要する時間を短縮することがで
き、車両の運行を阻害するのを防ぐことができる。

【００３５】尚、上記の説明では、時点Ｔ3において、
作動装置１４ｂ，１４ｄのばね３０５，３０６の蓄勢動
作を行わせているが、時点Ｔ2において、作動装置１４
ａ，１４ｃがばね３０５，３０６の蓄勢動作を完了させ
ると、その作動装置１４ａ，１４ｃの各モータ２００へ
の供給電流は停止される。それゆえ、作動装置１４ａ，
１４ｃがばね３０５，３０６の蓄勢動作を完了させた時
点Ｔ2の後、直ちに作動装置１４ｂ，１４ｄにばね３０
５，３０６の蓄勢動作を行わせ、作動装置１４ｂ，１４
ｄの各モータ２００への電流供給を開始した場合でも、
消費電力のピーク値を抑えることができるとともに、複
数の作動装置１４ａ〜１４ｄを一台ずつ行わせる場合に
比べて車両全体のばね３０５，３０６の蓄勢動作に要す
る時間をさらに短縮することができる。

【００３６】次に、制御装置１１は、時点Ｔ5におい
て、作動装置１４ｂ，１４ｄの各圧力センサ３２３から
の圧力に基づいて、作動装置１４ｂ，１４ｄがブレーキ
シュー１５ｂ，１５ｄを駆動して車軸１２ｂ，１３ｂに
最大ブレーキ力を作用させているのを確認すると、残り
の作動装置１４ａ，１４ｃに対して、上記保持確認動作
を行わせる。それゆえ、作動装置１４ａ，１４ｃの各モ
ータ２００が逆回転するよう電流の供給が開始される。
続いて、時点Ｔ6において、作動装置１４ａ，１４ｃ
は、モータ２００の回転量が所定量以下であることを条
件にして各圧力センサ３２３からの圧力が０になったこ
とを検知すると、保持確認動作が完了したと判断し、そ
の各モータ２００への電流供給を停止させる。このよう
に、作動装置１４ａ，１４ｃの保持確認動作は、作動装
置１４ｂ，１４ｄがブレーキシュー１５ｂ，１５ｄを駆
動して車軸１２ｂ，１３ｂの車輪に最大ブレーキ力を作
用させている状態で行われるので、全てのブレーキシュ
ー１５が同時に緩められるのを防止することができ、車
両１０が転動するのを防ぐことができる。

【００３７】次に、制御装置１１は、時点Ｔ7におい
て、作動装置１４ａ，１４ｃに対して、その常用ブレー
キ機構部３によりブレーキシュー１５ａ，１５ｃを駆動
して車軸１２ａ，１３ａの車輪に、例えば最大ブレーキ
力を作用させるように指示する。これにより、制御装置
１１が、時点Ｔ8において、作動装置１４ａ，１４ｃの
各圧力センサ３２３からの圧力に基づき車軸１２ａ，１
３ａの車輪に最大ブレーキ力を作用していることを検知
するまで、作動装置１４ａ，１４ｃの各モータ２００へ
の電流供給が行われる。その後、制御装置１１は、時点
Ｔ9において、残りの作動装置１４ｂ，１４ｄに対し
て、上記保持確認動作を行わせる。それゆえ、作動装置
１４ｂ，１４ｄの各モータ２００が逆回転するよう電流
の供給が開始される。続いて、時点Ｔ10において、作動
装置１４ｂ，１４ｄは、モータ２００の回転量が所定量
以下であることを条件にして各圧力センサ３２３からの
圧力が０になったことを検知すると、保持確認動作が完
了したと判断し、そのモータ２００への電流供給を停止
させる。このように、作動装置１４ｂ，１４ｄの保持確
認動作は、作動装置１４ａ，１４ｃがブレーキシュー１
５ａ，１５ｃを駆動して車軸１２ａ，１３ａの車輪に最
大ブレーキ力を作用させている状態で行われるので、全
てのブレーキシュー１５が同時に緩められるのを防止す
ることができ、車両１０が転動するのを防ぐことができ
る。

【００３８】次に、制御装置１１は、上記のように作動
装置１４ａ〜１４ｄの保持確認動作が完了したと判断す
ると、時点Ｔ11において、上記表示信号をＯＮ状態から
ＯＦＦ状態に変更するとともに、作動装置１４ａ，１４
ｃに対して、その常用ブレーキ機構部３によりブレーキ
シュー１５ａ，１５ｃを駆動して車軸１２ａ，１３ａの
車輪に所定のブレーキ力（例えば、非常ブレーキ力）を
作用させるように指示する。これにより、時点Ｔ12にお
いて、作動装置１４ａ，１４ｃは、各圧力センサ３２３
からの圧力に基づき車軸１２ａ，１３ａの車輪に所定の
ブレーキ力を作用させていることを検知するまで、モー
タ２００を逆回転させる。次に、制御装置１１は、時点
Ｔ13において、作動装置１４ｂ，１４ｄに対して、その
常用ブレーキ機構部３によりブレーキシュー１５ｂ，１
５ｄを駆動して車軸１２ｂ，１３ｂの車輪に上記所定の
ブレーキ力を作用させるように指示する。これにより、
制御装置１１が、時点Ｔ14において、作動装置１４ｂ，
１４ｄの各圧力センサ３２３からの圧力に基づき車軸１
２ｂ，１３ｂの車輪に所定のブレーキ力を作用させてい
ることを検知するまで、作動装置１４ｂ，１４ｄの各モ
ータ２００への電力供給が行われる。以上のように、制
御装置１１が作動装置１４ａ〜１４ｄの常用ブレーキ機
構部３を動作させることにより、上記所定のブレーキ力
がブレーキシュー１５から対応する車軸１２ａ〜１３ｂ
の車輪に作用するので、ばね３０５，３０６の蓄勢動作
及び保持確認動作を完了した後に車両１０が転動するの
をより確実に防ぐことができる。

【００３９】尚、上記の説明では、制御装置１１が車軸
１２ａ，１３ａ用の作動装置１４ａ，１４ｃ及び車軸１
２ｂ，１３ｂ用の作動装置１４ｂ，１４ｄ毎にばね３０
５，３０６の蓄勢動作を行わせ、かつ保持確認動作を行
わせる構成について説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、複数の車軸のうち、少なくとも１つ
の車軸に対するブレーキ動作を行わせた状態で、残りの
車軸用の作動装置に対して、ばねの蓄勢動作を行わせる
とともに当該ばねを蓄勢状態で保持したことを確認する
保持確認動作を行わせるものであればよい。例えば台車
１２の車軸１２ａ，１２ｂ及び台車１３の車軸１３ａ，
１３ｂ毎に、対応する作動装置を動作させてもよい。

【００４０】また、上記の説明では、車軸の両端に固定
された各車輪に対して制輪子（ブレーキシュー）を作動
させる構成について説明したが、車軸に固定されたブレ
ーキディスクを挟圧する制輪子（ブレーキパッド）及び
作動装置を設けてブレーキ動作を行わせるものでもよ
い。

【００４１】

【発明の効果】以上のように構成された本発明は以下の
効果を奏する。請求項１のブレーキシステムによれば、
制御装置が複数の全ての作動装置に対して、ばねの蓄勢
動作を同時に行わせないので、ばねの蓄勢動作に要する
消費電力のピーク値を抑えることができる。また、全て
の制輪子が同時に緩められるのを防止することができる
ので、車両が転動するのを防ぐことができる。しかも、
制御装置が少なくとも１つの車軸用の作動装置及び残り
の車軸用の作動装置に対して、ばねの蓄勢動作を順次行
わせるので、複数の作動装置を一台ずつ行わせる場合に
比べて車両全体のばねの蓄勢動作に要する時間を短縮す
ることができ、車両の運行が阻害されるの防ぐことがで
きる。

【００４２】請求項２のブレーキシステムによれば、ば
ねの蓄勢動作及び保持確認動作を完了した後に車両が転
動するのをより確実に防ぐことができる。

【００４３】請求項３のブレーキシステムのばね蓄勢方
法によれば、複数の作動装置のうち、上記少なくとも１
つの車軸用の作動装置以外の作動装置に対して、ばねの
蓄勢動作を行わせるので、ばねの蓄勢動作に要する消費
電力のピーク値を抑えることができる。また、全ての制
輪子が同時に緩められるのを防止することができるの
で、車両が転動するのを防ぐことができる。しかも、少
なくとも１つの車軸用の作動装置及び残りの車軸用の作
動装置に対して、ばねの蓄勢動作を順次行わせるので、
複数の作動装置を一台ずつ行わせる場合に比べて車両全
体のばねの蓄勢動作に要する時間を短縮することがで
き、車両の運行が阻害されるの防ぐことができる。

【００４４】請求項４のブレーキシステムのばね蓄勢方
法によれば、消費電力のピーク値を抑えることができる
とともに、複数の作動装置を一台ずつ行わせる場合に比
べて車両全体のばねの蓄勢動作に要する時間をさらに短
縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るブレーキシステムの
構成を示すブロック図である。

【図２】図１に示した作動装置の詳細な構成を示す断面
図である。

【図３】図１に示した制御装置の制御動作例を示すタイ
ミングチャートである。

【符号の説明】

２ 常用ブレーキ機構部 ３ 安全ブレーキ機構部 １０ 車両 １１ 制御装置 １２，１３ 台車 １２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ 車軸 １４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ 作動装置 １５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ ブレーキシュー
（制輪子） ２００ モータ ３０５，３０６ ばね ４０２ 押し棒

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両の複数の台車の各々に設けられた複数
   の各車軸毎または前記車軸に設けられた一対の各車輪毎
   に、制輪子を作動させる押し棒をモータの出力に基づい
   て移動させる常用ブレーキ機構部と、前記モータにより
   蓄勢されるばねを蓄勢状態で保持するとともに、当該ば
   ねの出力に基づいて前記押し棒を移動させる安全ブレー
   キ機構部とを有する作動装置を設けたブレーキシステム
   であって、 前記複数の車軸のうち、少なくとも１つの車軸に対する
   ブレーキ動作を行わせた状態で、残りの車軸用の前記作
   動装置に対して、ばねの蓄勢動作を行わせるとともに当
   該ばねを蓄勢状態で保持したことを確認する保持確認動
   作を行わせる制御装置を設けたことを特徴とするブレー
   キシステム。
2. 【請求項２】前記制御装置は、前記ばねの蓄勢動作及び
   保持確認動作を完了した作動装置に対して、その常用ブ
   レーキ機構部を動作させ、対応する制輪子によりブレー
   キ力を車軸に作用させることを特徴とする請求項１記載
   のブレーキシステム。
3. 【請求項３】車両の複数の台車の各々に設けられた複数
   の各車軸毎または前記車軸に設けられた一対の各車輪毎
   に、制輪子を作動させる押し棒をモータの出力に基づい
   て移動させる常用ブレーキ機構部と、前記モータにより
   蓄勢されるばねを蓄勢状態で保持するとともに、当該ば
   ねの出力に基づいて前記押し棒を移動させる安全ブレー
   キ機構部とを有する作動装置を設けたブレーキシステム
   のばね蓄勢方法であって、 前記複数の車軸のうち、少なくとも１つの車軸用の前記
   作動装置を動作させて、対応する制輪子によりブレーキ
   力を当該車軸に作用させ、 前記複数の車軸のうち、残りの車軸用の前記作動装置に
   対して、ばねの蓄勢動作を行わせ、 その後、前記残りの車軸用の前記作動装置に対して、ば
   ねを蓄勢状態で保持したことを確認する保持確認動作を
   行わせることを特徴とするブレーキシステムのばね蓄勢
   方法。
4. 【請求項４】前記残りの車軸用の前記作動装置が前記ば
   ねの蓄勢動作を完了させた後、直ちに前記少なくとも１
   つの車軸用の前記作動装置に対して、ばねの蓄勢動作を
   行わせることを特徴とする請求項３記載のブレーキシス
   テムのばね蓄勢方法。