JP2704016B2 - 車両用制動装置 - Google Patents

車両用制動装置

Info

Publication number
JP2704016B2
JP2704016B2 JP1336666A JP33666689A JP2704016B2 JP 2704016 B2 JP2704016 B2 JP 2704016B2 JP 1336666 A JP1336666 A JP 1336666A JP 33666689 A JP33666689 A JP 33666689A JP 2704016 B2 JP2704016 B2 JP 2704016B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
braking
electromagnet
holding magnet
track
braking electromagnet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP1336666A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH03197271A (ja
Inventor
義治 山城
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP1336666A priority Critical patent/JP2704016B2/ja
Publication of JPH03197271A publication Critical patent/JPH03197271A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2704016B2 publication Critical patent/JP2704016B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、鉄道用車両におけるブレーキングシステム
に改良を施した車両用制動装置に関するものである。
(従来の技術) 鉄道車両において最も大切な機能の一つとして、走行
中の緊急時に、車両を安全確実に素早く停止させること
である。
一般に、この種の車両用制動装置としては、例えば制
輪子を車輪に押し付ける機械的機構や、運動エネルギを
電気エネルギに変換する電気的機構などがある。
これらの機構は、いずれも車輪の回転を抑えて、車輪
と軌道(レール)との間に発生する摩擦力(粘着力)に
より制動を得ているもので、通常、粘着ブレーキと呼ば
れているが、このような粘着ブレーキは、粘着力が両物
体間に働く垂直力を超えることが物理的に不可能なた
め、ブレーキ力を限り無く大きくすることが原理的には
できない。
ところが、近年、鉄道の高速運転化に伴い、必然的に
ブレーキ性能の向上が要望されている。
例えば本邦にあっては、新幹線以外のすべての鉄道車
両において、ブレーキを掛けてから600メートル以内に
停止しなければならないというブレーキ距離の規則があ
り、上述したような粘着ブレーキのみに頼っていては、
軌道上を走行する車両の最高速度を120キロメートル以
上にすることは困難である。
そこで、このようなボトルネックを解消するために
は、非粘着ブレーキを併用したブレーキングシステムが
必要になるが、いずれにしても停止指令を受けてから実
際にブレーキ力が作動するまでの空想時間を最小にする
ことが重要である。
従来、非粘着ブレーキとしては、レールに電磁石を吸
着させることによって発生する摩擦力を利用した低速車
両用のものと、レールに渦電流を発生させることによっ
て形成される磁界と車両側に取付けた電磁石との相互誘
導作用を利用した高速車両用のものとに分けられる。
そして、この低速車両用の非粘着ブレーキにあって
は、例えば第8図に示すように、軌道(レール)a上を
車輪bを介して走行可能な台車cの下部に、制動用電磁
石dを前記レールaの真上に対応位置させ、かつ、この
制動用電磁石dを受金eを介して上下動可能に設けると
ともに、単にバネ部材fを介して吊支してなる構成を有
するものがある。
この低速車両用の非粘着ブレーキは、走行速度が遅い
ために、非制動時に、たとえ走行に起因する振動で制動
用電磁石dがレールaに接触しても、破損するような問
題が起こらないことから、単に、制動用電磁石dをバネ
部材fでレールaとの間に磁力がバネの反力に打ち勝つ
だけの隙間を保たせ、制動時に制動用電磁石dを励磁す
ることだけでレールaに吸着させている。この場合、ブ
レーキ力が実際に発生するまでに時間が掛っても、走行
速度が遅いために、ブレーキ距離に問題はない。
一方、高速車両用の非粘着ブレーキにあっては、例え
ば第9図及び第10図に示すように、前記制動用電磁石d
をエアシリンダgにより昇降駆動させてなる構成を有し
ている。
この高速車両用の非粘着ブレーキは、非制動時に、走
行に起因する振動で制動用電磁石dがレールaに衝突し
ないように充分な隙間を確保して台車cの下部に吊支
し、制動時に、エアシリンダfによる下降動作で、制動
用電磁石dをレールa上に接触させると同時に励磁させ
ることにより吸着させている。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記した非粘着ブレーキ、特に、第9
図及び第10図に示すような高速車両用のものでは、制動
用電磁石dの駆動制御をエアシリンダfで行なっている
ことから、空気圧縮器、空気タンク、空気配管等が必要
で、機構全体が複雑化してコスト高になる。
また、空気の制御に、エアシリンダ、継電器、電磁弁
等の機器を用いることから、これらの機器の動作時間の
遅れ、空気圧力の伝播などに時間が掛り、素早く確実に
吸着動作させることができず、それだけ空想距離が延び
てブレーキ距離が長くなるという問題があった。
本発明は、上記の事情のもとになされたもので、その
目的とするところは、制動用電磁石を素早く吸着動作さ
せて、安全確実な制動を行なうことができるようにした
車両用制動装置を提供することにある。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 上記した課題を解決するために、軌道上を走行可能な
台車に設けた保持用磁石と、軌道の真上に対応位置して
保持用磁石との間で上下動可能に設けられた制動用電磁
石と、この制動用電磁石を軌道と保持用磁石との間で中
立状態に支持する弾性体とを備えてなる車両用制動装置
において、制動用電磁石を中立状態から吸着させる場合
には、制動用電磁石の極性と保持用磁石の極性とが反発
するようにして弾性体の付勢力に抗して制動用電磁石を
軌道側に近接させた後に、制動用電磁石の極性と保持用
磁石の極性とが吸着するように電流を制御する制御装置
を備えたものである。
また、制動用電磁石を保持用磁石に吸着後の走行状態
においては、制動用電磁石が落下しない程度に励磁電流
を減少させるように制御する制御装置を備えたものであ
る。
また、制動用電磁石を中立状態から吸着させる場合に
は、制動用電磁石の極性と保持用磁石の極性とが反発す
るようにして弾性体の付勢力に抗して制動用電磁石を軌
道側に近接させた後に、制動用電磁石の極性と保持用磁
石の極性とが吸着するように電流を制御し、制動用電磁
石を保持用磁石に吸着後の走行状態においては、制動用
電磁石が落下しない程度に励磁電流を減少させるように
制御する制御装置を備えたものである。
(作用) すなわち、本発明は、軌道上を走行可能な台車に設け
た保持用磁石に対して、制動用電磁石を軌道の真上に対
応位置するように上下動可能に設け、この制動用電磁石
への励磁電流の流れの方向を制御手段で切換え制御し
て、前記制動用電磁石を軌道側または保持用磁石側に吸
着させるようにしてなるために、制動及び制動解除動作
が素早く行なえる。
(実 施 例) 以下、本発明の一実施例を第1図から第7図に示す図
面を参照しながら詳細に説明する。
第2図は本発明に係る車両用制動装置を備えた鉄道車
両を示し、図中1は台車で、車輪2を介して軌道(レー
ル)3上を走行可能になっている。
そして、図中4は前記台車1に設置した制動装置であ
る。この制動装置4は、前記台車1の下部に取付けた保
持用電磁石5と、この保持用電磁石5に対して上下動可
能に設けられかつ前記レール3の真上に対応位置するよ
うに配置した制動用電磁石6と、この制動用電磁石6を
吊支するバネ部材7、7とで構成されている。なお、図
中8、8は制動用電磁石6を案内する受金である。
また、図中10は前記保持用電磁石5及び制動用電磁石
6を励磁する制御回路である。
この制御回路10は、蓄電池11を電源とする電源回路12
と、この電源回路12に接続された電源スイッチである第
1のスイッチS1と、前記電源回路12に直列に接続されて
前記保持用電磁石5を励磁する第1の通電回路13と、前
記電源回路12に並列に接続されかつ前記制動用電磁石6
を励磁する第2の通電回路14とで構成され、第1の通電
回路13は、第2の連動スイッチS2を接点A側またはB側
にそれぞれ切り換えることにより、前記制動用電磁石6
の励磁方向をそのままにして、保持用電磁石5への励磁
電流の流れの方向を逆向きに切換えるようになってい
る。
すなわち、前記バネ部材7、7は、第1図に示すよう
に、制御回路10の電源回路12が開成されているとき、前
記保持用電磁石5と制動用電磁石6との間に所定の隙間
δを保ち、かつ、前記レール3と制動用電磁石6との
間にも所定の隙間δが保たれるように、制動用電磁石6
が中立状態を維持するように吊支している。
第3図に示すように、前記第1のスイッチS1の投入に
よる制御回路10の電源回路12の閉成状態で、第2の連動
スイッチS2を接点A側に入れると、保持用電磁石5と制
動用電磁石6とに励磁電流I1、I2が流れて同時に励磁さ
れ、互いに吸着し合う。このとき、制動用電磁石6はレ
ール3をも吸着しようとするが、制動用電磁石6が保持
用電磁石5側に吸着するようにバネ部材7、7を調整し
ておく。
このようにして、制動用電磁石6が保持用電磁石5側
に吸着することにより、ブレーキは緩められ、所謂「走
行」状態となって、走行に起因する振動を受けても離れ
ることはない。
この状態で、前記電源スイッチS1を投入したまま連動
スイッチS2を接点B側に切り換えると、第4図に示すよ
うに、制動用電磁石6の励磁電流I1の方向は変わらず、
保持用電磁石5の励磁電流I2の方向のみが変わって逆向
きとなる。これによって、吸着状態にあった保持用電磁
石5と制動用電磁石6とは瞬時に反発し合って離れ、制
動用電磁石6は、その自重と共に落下してレール3側に
吸着する。
このようにして、制動用電磁石6がレール3側に吸着
することにより、レール3との間に摩擦力が発生してブ
レーキ力となる。
そして、このようなブレーキ力で車両が停止した後、
ブレーキを緩めるには、前記電源スイッチS1を開放して
電源回路12を開成すると、制動用電磁石6は、バネ部材
7、7の付勢力によりレール3上から浮上し、第1図に
示すような元の位置に復帰させることにより行なわれ
る。
ところで、制動用電磁石6が保持用電磁石5側に吸着
後の「走行」状態において、励磁電流を制動用電磁石6
が落下しない程度に弱めれば、電力の節約が図れる。ま
た、制動用電磁石6を保持用電磁石5側に吸着させて吊
り上げても、レール3と制動用電磁石6との間の隙間δ
が小さいと、両電磁石5、6の吸引力よりも、レール3
と制動用電磁石6との吸引力が大きくなって、制動用電
磁石6が吊り上げられずにレール3側に吸着してしまう
ことがある。
このような電力の節約及び吊り上げ不良を防止する安
全対策としては、第5図に他の実施例として示すよう
に、前記制動回路10に第3及び第4のスイッチS3、S4
抵抗Rを付加してなる構成となっている。
すなわち、この場合の動作は、第6図に示すように、
リセット状態で第2の連動スイッチS2を接点AまたはB
側のいずれかにセットし、他のすべてのスイッチS1
S3、S4を開放しておく。
この状態で、制動用電磁石6を吊り上げるにあたって
は、保持用電磁石5で吊り上げ易くするために、まず、
電源スイッチS1、S4を閉じ、連動スイッチS2を接点B側
にセットするとともに、スイッチS3を閉じて電磁力を強
める。これによって、両電磁石5、6は互いに反発し合
って、レール3と制動用電磁石6との間の隙間δは減少
するが、制動用電磁石6がレール3に接触する瞬間に、
連動スイッチS2を接点A側に転換し、かつスイッチS4
開くと、制動用電磁石6は、磁力を失ってバネ部材7、
7の付勢力と保持用電磁石5の吸引力で吊り上げられ、
レール3と制動用電磁石6との間の隙間が充分に大きく
なった瞬間(δ+δ)にスイッチS4を再び閉じれば、
制動用電磁石6が保持用電磁石5に容易に吸着し、完全
に吊り上げることが可能になる。
また、このような制動用電磁石6の吊り上げ後、スイ
ッチS3を開けば、両電磁石5、6への励磁電流I1、I2
減少して消費電力が節約される。
一方、ブレーキをかけるときは、連動スイッチS2を接
点B側に転換し、かつ、スイッチS3を閉じれば、両電磁
石5、6への励磁電流I1、I2が強められ、瞬時に反発し
合って、制動用電磁石6がレール3側に吸着し、ブレー
キが働く。
なお、上記の実施例において、制動用電磁石6の保持
用磁石5として電磁石を用いたが、第7図に示すよう
に、保持用磁石5として永久磁石を用い、制御回路10の
連動スイッチS2の切り換えにより、制動用電磁石6の励
磁電流の流れの方向を転換するようにしても良い。
[発明の効果] 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、制
動用電磁石の保持を磁石で行ない、従来のような空気を
用いずに電気的手段でのみ制御するようになっているこ
とから、構成が単純となり、コストの低下を図ることが
できる。
また、これによって継電器の動作以外には、機器の遅
れの要素がないために、制動及び制動解除動作を素早く
行なうことができ、従来の高速車両用のものと比較し
て、空走時間を短縮させることができるとともに、特
に、高速車両用の非常ブレーキとして適している。
また、制動用電磁石を中立状態から吸着させる場合に
は、制動用電磁石の極性を保持用磁石の極性とが反発す
るようにして弾性体の付勢力に抗して制動用電磁石を軌
道側に近接させた後に、制動用電磁石の極性と保持用磁
石の極性とが吸着するように電流を制御するため、磁石
の吸引力に弾性体の付勢力が加わって制動用電磁石を吊
り上げるため、大容量の電源を用意しなくても、比較的
少ない励磁電流で確実に制動用電磁石を保持用磁石に吸
着させることができる。
さらに、制動用電磁石を保持用磁石に吸着後の走行状
態においては、制動用電磁石が落下しない程度に励磁電
流を減少させるように制御することにより、走行時の消
費電力を少なくすることができるとともに、電源容量の
余裕分を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る車両用制動装置の一実施例を示す
概略的断面図、第2図は同じく概略的側面図、第3図は
同じく制動解除動作を示す説明図、第4図は同じく制動
状態を示す説明図、第5図は同じく制御回路に電力節約
回路及び制動用電磁石の吊り上げ不良防止回路を付加し
た状態を示す説明図、第6図は同じく各々のスイッチの
開閉、レールと制動用電磁意志の隙間及び励磁電流の関
係による電力節約回路及び制動用電磁石の吊り上げ不良
防止回路の動作状態を示す説明図、第7図は本発明に係
る他の実施例を示す概略的断面図、第8図は従来の車両
用制動装置の一例を示す概略的側面図、第9図は従来の
車両用制動装置の他の例を示す概略的側面図、第10図は
同じく制動用電磁石の吊支状態を要部拡大して示す斜視
図である。 1……台車、3……軌道(レール)、 4……制動装置、 5……保持用電磁石、6……制動用電磁石、 7、7……バネ部材、 10……制御回路、11……電源、 12……電源回路、13……第1の通電回路、 14……第2の通電回路、 S2……連動スイッチ、 I1、I2……励磁電流。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】軌道上を走行可能な台車に設けた保持用磁
    石と、前記軌道の真上に対応位置して前記保持用磁石と
    の間で上下動可能に設けられた制動用電磁石と、この制
    動用電磁石を前記軌道と前記保持用磁石との間で中立状
    態に支持する弾性体とを備えてなる車両用制動装置にお
    いて、 前記制動用電磁石を中立状態から吸着させる場合には、
    前記制動用電磁石の極性と前記保持用磁石の極性とが反
    発するようにして前記弾性体の付勢力に抗して前記制動
    用電磁石を前記軌道側に近接させた後に、前記制動用電
    磁石の極性と前記保持用磁石の極性とが吸着するように
    電流を制御する制御装置を備えたことを特徴とする車両
    用制動装置。
  2. 【請求項2】軌道上を走行可能な台車に設けた保持用磁
    石と、前記軌道の真上に対応位置して前記保持用磁石と
    の間で上下動可能に設けられた制動用電磁石と、この制
    動用電磁石を前記軌道と前記保持用磁石との間で中立状
    態に支持する弾性体とを備えてなる車両用制動装置にお
    いて、 前記制動用電磁石を前記保持用磁石に吸着後の走行状態
    においては、前記制動用電磁石が落下しない程度に励磁
    電流を減少させるように制御する制御装置を備えたこと
    を特徴とする車両用制動装置。
  3. 【請求項3】軌道上を走行可能な台車に設けた保持用磁
    石と、前記軌道の真上に対応位置して前記保持用磁石と
    の間で上下動可能に設けられた制動用電磁石と、この制
    動用電磁石を前記軌道と前記保持用磁石との間で中立状
    態に支持する弾性体とを備えてなる車両用制動装置にお
    いて、 前記制動用電磁石を中立状態から吸着させる場合には、
    前記制動用電磁石の極性と前記保持用磁石の極性とが反
    発するようにして前記弾性体の付勢力に抗して前記制動
    用電磁石を前記軌道側に近接させた後に、前記制動用電
    磁石の極性と前記保持用磁石の極性とが吸着するように
    電流を制御し、前記制動用電磁石を前記保持用磁石に吸
    着後の走行状態においては、前記制動用電磁石が落下し
    ない程度に励磁電流を減少させるように制御する制御装
    置を備えたことを特徴とする車両用制動装置。
JP1336666A 1989-12-27 1989-12-27 車両用制動装置 Expired - Lifetime JP2704016B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1336666A JP2704016B2 (ja) 1989-12-27 1989-12-27 車両用制動装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1336666A JP2704016B2 (ja) 1989-12-27 1989-12-27 車両用制動装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03197271A JPH03197271A (ja) 1991-08-28
JP2704016B2 true JP2704016B2 (ja) 1998-01-26

Family

ID=18301542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1336666A Expired - Lifetime JP2704016B2 (ja) 1989-12-27 1989-12-27 車両用制動装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2704016B2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004018009B3 (de) * 2004-04-14 2005-10-13 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Magnetschienenbremsvorrichtung
DE102004018010B3 (de) * 2004-04-14 2005-10-20 Knorr Bremse Systeme Magnetschienenbremsvorrichtung
DE102014103627A1 (de) * 2014-03-17 2015-09-17 Knorr-Bremse Gmbh Gehäusevorrichtung für einen Magnetkörper für eine elektromagnetische oder permanentmagnetische Schienenbremse für ein Schienenfahrzeug und elektromagnetische oder permanentmagnetische Schienenbremse für ein Schienenfahrzeug
CN107933599B (zh) * 2017-12-13 2024-01-16 中南大学 一种轨道车辆防脱轨防倾覆装置及轨道车辆转向架
CN107901940B (zh) * 2017-12-13 2024-01-16 中南大学 轨道车辆防倾覆装置及轨道车辆转向架

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5061506U (ja) * 1973-10-05 1975-06-05
JP2550100B2 (ja) * 1987-09-30 1996-10-30 株式会社東芝 トラックブレーキの懸架装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH03197271A (ja) 1991-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5791442A (en) Magnetic latch mechanism and method particularly for linear and rotatable brakes
CN100427334C (zh) 电动电磁混合悬浮系统
EP1907257A2 (en) Guideway activated magnetic switching of vehicles
CN100526190C (zh) 电梯用制动器控制装置
US5467850A (en) Permanent magnet, magnetodynamic safety brake for elevators and the like
JPH10218524A (ja) エレベータ用レールブレーキ
CN101332966B (zh) 制动装置
WO2020093934A1 (zh) 磁浮列车紧急行车方法、控制系统及磁浮列车
KR102434518B1 (ko) 차량용 자기 서스펜션
CN108394310A (zh) 一种中低速磁浮列车直线电机的驱动和保护装置
JP2704016B2 (ja) 車両用制動装置
CN110386155A (zh) 气动导向磁悬浮轨道列车
JP2003025992A (ja) 鉄道車両用輪重制御装置及び方法
CN110295519B (zh) 带冷却系统的高温超导磁悬浮轨道及磁悬浮列车运行方法
JPH0114066B2 (ja)
US3830162A (en) Switching arrangement for a conveyance bound to a guide structure such as a suspension railway or the like
KR101182354B1 (ko) 스프링을 갖는 자기부상 이송 시스템
JP4732099B2 (ja) 常電導吸引型磁気浮上式車両
JP2007091039A (ja) 常電導吸引型磁気浮上式車両
JP2698669B2 (ja) 超電導磁気浮上車
JPH0395021A (ja) ブレーキ機構を備えたリニア搬送装置
CN208306384U (zh) 一种中低速磁浮列车直线电机的驱动和保护装置
JP2957110B2 (ja) 磁気浮上走行システムにおける磁気レールの取付機構
JPH10112971A (ja) リニアモータ走行軸の機械ブレーキ機構
JPH0357766A (ja) 車両用ブレーキ装置