JP3701766B2 - Brake reaction force detection device - Google Patents

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【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道車両等の車輪の踏面に制輪子を押し付けて制動を行うブレーキ装置において、制輪子が受けるブレーキ反力を検出するブレーキ反力検出装置、及びブレーキ反力検出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鉄道車両等のブレーキ装置として、レールに接触する車輪の外周面である踏面に、制輪子と呼ばれる部材を押し付けて車輪の回転を制動する形式のものが知られている。このブレーキ装置は、例えば、圧縮空気をシリンダ内に導きピストンを出入させる駆動源と、複数のリンクを含みピストンと制輪子とを連結し梃子原理により制輪子に押付力を付与するリンク機構を備えている。
【０００３】
上記したブレーキ装置においては、制輪子が車輪に押し付けられる位置における車輪接線方向のうち、車輪回転方向とは逆方向となる接線の方向に摩擦力（以下、「ブレーキ力」という。）が発生し車輪に付与される。ピストンによる制輪子押付力をＰとすると、この制輪子押付力Ｐにより発生するブレーキ力Ｂは、
Ｂ＝μ×Ｐ
により与えられる。ここに、μは、制輪子と車輪踏面との間の摩擦係数である。上記のブレーキ力により、レール上で車輪を転動させようとする回転力が低減されるため、車両の移動速度が減速されたり、あるいは車両が停止する。
【０００４】
上記のブレーキ力が小さいと、列車の減速性能が弱く、旅客ホームの所定の停止位置をオーバーランしたり、緊急に停車すべき場合に所定の閉塞区間内で停止できず先行列車に追突するというおそれもあり、鉄道運営上及び安全上の問題となる。
【０００５】
一方、上記のブレーキ力が所定値よりも大きいと、車輪の回転力を低減させる度合が大きくなりすぎ、列車の走行速度よりも車輪の外周速度の方が小さくなってしまうため、レールと車輪との間で滑りが生じる。ブレーキ力がさらに大きくなって車輪の回転力よりも大きくなると、車輪の回転が停止した状態でレール上を滑走することになる。このような滑走が生じると、車輪の踏面の一部が略平面状に摩耗する。このため、車輪の摩耗部によりレールが打撃され、列車の乗り心地が悪化する。また、この打撃は、レールと車輪の双方の損傷の原因となる。
【０００６】
したがって、鉄道車両等においては、ブレーキ力を適切に制御することが最も重要な課題の一つとなっている。このため、車輪に作用するブレーキ力を正確に検出し把握することが必要となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来のブレーキ装置においては、車輪踏面が円筒面ではなく円錐面であることから、リンク機構の各リンクに軸力だけでなく、曲げモーメントやねじりモーメント等が複雑に作用し、ブレーキ力のみを検出することは困難であった。このため、従来は、制輪子押付力を発生させるシリンダ内の空気圧を監視することによりブレーキ制御を行っていた。
【０００８】
しかし、ブレーキ力は、上記したように制輪子押付力と摩擦係数との積で決定される。そして、摩擦係数は、制輪子の材質や、摩擦面における水分や油分その他の物質の有無等により変動する。このため、シリンダ内の空気圧の監視では、制輪子押付力は把握できるが、実際に車輪に作用しているブレーキ力を正確に把握することはできず、例えば、同じ制輪子押付力でも条件によってブレーキ力が異なる場合がある、という問題があった。
【０００９】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、本発明の解決しようとする課題は、鉄道車両等の車輪の踏面に制輪子を押し付けて制動を行うブレーキ装置においてブレーキ力を正確に検出し得る装置及び方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係るブレーキ反力検出装置は、 車両の台車枠（１Ａ、又は１Ｄ）に軸支され回転する車輪（Ｗ）の踏面（Ｓ）に制輪子（４０Ａ、又は４０Ｄ及び４０Ｄ´）を押し付けることにより前記車輪（Ｗ）の回転を制動するユニットブレーキ（２Ａ及び３Ａ及び４Ａ、又は２Ｄ及び３Ｄ及び４Ｄ）において、前記制輪子（４０Ａ、又は４０Ｄ及び４０Ｄ´）の押し付け力に伴い、前記車輪（Ｗ）の制輪子押し付け位置における車輪回転方向の逆方向への接線の方向であるブレーキ方向に発生する摩擦力により前記制輪子（４０Ａ、又は４０Ｄ及び４０Ｄ´）が前記ブレーキ方向の逆方向である反ブレーキ方向に受ける反力であるブレーキ反力を検出するブレーキ反力検出装置であって、
前記ユニットブレーキ（２Ａ及び３Ａ及び４Ａ、又は２Ｄ及び３Ｄ及び４Ｄ）の前記台車枠側に設けられたブレーキ側嵌合部（７１Ａ）と、前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ）に嵌合可能な形状を有し前記台車枠の前記ユニットブレーキ側に設けられる台車側嵌合部（１１Ａ）とを有して、前記ユニットブレーキ（２Ａ及び３Ａ及び４Ａ、又は２Ｄ及び３Ｄ及び４Ｄ）を前記台車枠（１Ａ、又は１Ｄ）に保持し、前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ）と前記台車側嵌合部（１１Ａ）の一方又は両方は、前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向への移動のみを許容し、前記ブレーキ方向に垂直な方向であるブレーキ垂直方向の前後への移動を規制するように構成される保持手段（７１Ａ及び５Ａ及び１１Ａ）と、
前記ブレーキ反力を検出する検出手段（６Ａ）を
備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項２に係るブレーキ反力検出装置は、
駆動源（２Ａ、又は２Ｂ、又は２Ｃ、又は２Ｄ）と、複数のリンクを含み前記駆動源（２Ａ、又は２Ｂ、又は２Ｃ、又は２Ｄ）と制輪子（４０Ａ、又は４０Ｂ、又は４０Ｃ、又は４０Ｄ及び４０Ｄ´）を連結し梃子原理により前記制輪子（４０Ａ、又は４０Ｂ、又は４０Ｃ、又は４０Ｄ及び４０Ｄ´）に前記押し付け力を付与するリンク機構（３Ａ、又は３Ｂ、又は３Ｃ、又は３Ｄ）と、前記押し付けの方向の前後への移動が禁止されるとともに前記リンクのうち梃子動作を行う梃子リンク（３０Ａ、又は３０Ｂ、又は３０Ｃ、又は３０Ｄ）を揺動可能に支持する支点（７２Ａ、又は３１Ｂ、又は１６Ｃ及び３１２Ｃ及び３１１Ｃ、又は１６Ｄ及び３１Ｄ）を有し、車両の台車枠（１Ａ、又は１Ｂ、又は１Ｃ、又は１Ｄ）に軸支されて回転する車輪（Ｗ）の踏面（Ｓ）に前記制輪子（４０Ａ、又は４０Ｂ、又は４０Ｃ、又は４０Ｄ及び４０Ｄ´）を押し付けることにより前記車輪（Ｗ）の回転を制動するブレーキ装置において、前記制輪子（４０Ａ、又は４０Ｂ、又は４０Ｃ、又は４０Ｄ及び４０Ｄ´）の押し付け力に伴い、前記車輪（Ｗ）の制輪子押し付け位置における車輪回転方向の逆方向への接線の方向であるブレーキ方向に発生する摩擦力により前記制輪子（４０Ａ、又は４０Ｂ、又は４０Ｃ、又は４０Ｄ及び４０Ｄ´）が前記ブレーキ方向の逆方向である反ブレーキ方向に受ける反力であるブレーキ反力を検出するブレーキ反力検出装置であって、
前記支点（７２Ａ、又は３１Ｂ、又は１６Ｃ及び３１２Ｃ及び３１１Ｃ、又は１６Ｄ及び３１Ｄ）の前記台車枠側に設けられたブレーキ側嵌合部（７１Ａ、又は８０Ｂ、又は６１Ｃ）と、前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ、又は８０Ｂ、又は６１Ｃ）に嵌合可能な形状を有し前記台車枠の前記支点側に設けられる台車側嵌合部（１１Ａ、又は１１Ｂ及び１２Ｂ及び１３Ｂ、又は１１Ｃ）を有して、前記支点（７２Ａ、又は３１Ｂ、又は１６Ｃ及び３１２Ｃ及び３１１Ｃ、又は１６Ｄ及び３１Ｄ）を前記台車枠（１Ａ、又は１Ｂ、又は１Ｃ、又は１Ｄ）に保持し、前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ、又は８０Ｂ、又は６１Ｃ）と前記台車側嵌合部（１１Ａ、又は１１Ｂ及び１２Ｂ及び１３Ｂ、又は１１Ｃ）の一方又は両方は、前記支点（７２Ａ、又は３１Ｂ、又は１６Ｃ及び３１２Ｃ及び３１１Ｃ、又は１６Ｄ及び３１Ｄ）の前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向への移動のみを許容し、前記ブレーキ方向に垂直な方向であるブレーキ垂直方向の前後への移動を規制するように構成される保持手段（７１Ａ及び５Ａ及び１１Ａ、又は８０Ｂ及び５Ｂ及び１１Ｂ及び１２Ｂ及び１３Ｂ、又は６１Ｃ及び５Ｃ及び１１Ｃ）と、
前記ブレーキ反力を検出する検出手段（６Ａ、又は６Ｂ、又は６Ｃ）を
備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項３に係るブレーキ反力検出装置は、
請求項２記載のブレーキ反力検出装置において、
前記検出手段（６Ａ、又は６Ｂ、又は６Ｃ）は、前記ブレーキ方向の引張力又は圧縮力を担持する軸力担持部材（６１Ａ及び６２Ａ、又は６１Ｂ及び６２Ｂ、又は６１Ｃ及び６２Ｃ）を有し、
前記保持手段（７１Ａ及び５Ａ及び１１Ａ、又は８０Ｂ及び５Ｂ及び１１Ｂ及び１２Ｂ及び１３Ｂ、又は６１Ｃ及び５Ｃ及び１１Ｃ）は、前記軸力担持部材（６１Ａ及び６２Ａ、又は６１Ｂ及び６２Ｂ、又は６１Ｃ及び６２Ｃ）と前記台車枠（１Ａ、又は１Ｂ、又は１Ｃ、又は１Ｄ）との間に介設され、前記軸力担持部材（６１Ａ及び６２Ａ、又は６１Ｂ及び６２Ｂ、又は６１Ｃ及び６２Ｃ）の前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向への移動のみを許容すること
を特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項４に係るブレーキ反力検出装置は、
請求項３記載のブレーキ反力検出装置において、
前記保持手段（７１Ａ及び５Ａ及び１１Ａ、又は８０Ｂ及び５Ｂ及び１１Ｂ及び１２Ｂ 及び１３Ｂ、又は６１Ｃ及び５Ｃ及び１１Ｃ）は、前記軸力担持部材（６１Ａ及び６２Ａ、又は６１Ｂ及び６２Ｂ、又は６１Ｃ及び６２Ｃ）の前記台車枠側に設けられたブレーキ側嵌合部（７１Ａ、又は８０Ｂ、又は６１Ｃ）と、前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ、又は８０Ｂ、又は６１Ｃ）に嵌合可能な形状を有するとともに前記台車枠の前記軸力担持部材側に設けられる台車側嵌合部（１１Ａ、又は１１Ｂ及び１２Ｂ及び１３Ｂ、又は１１Ｃ）を有し、前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ、又は８０Ｂ、又は６１Ｃ）と前記台車側嵌合部（１１Ａ、又は１１Ｂ及び１２Ｂ及び１３Ｂ、又は１１Ｃ）の一方又は両方は前記ブレーキ方向に垂直な方向であるブレーキ垂直方向の前後への移動が規制されるように構成されること
を特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項５に係るブレーキ反力検出装置は、
請求項１記載のブレーキ反力検出装置において、
前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ）は、前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向に延設された凸部又は凹部若しくは挿入部材であり、
前記台車側嵌合部（１１Ａ）は、前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ）に嵌合する断面を有し前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向に延設された凹部又は凸部若しくは貫通孔であ ること
を特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項６に係るブレーキ反力検出装置は、
請求項２記載のブレーキ反力検出装置において、
前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ、又は８０Ｂ、又は６１Ｃ）は、前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向に延設された凸部又は凹部若しくは挿入部材であり、
前記台車側嵌合部（１１Ａ、又は１１Ｂ及び１２Ｂ及び１３Ｂ、又は１１Ｃ）は、前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ、又は８０Ｂ、又は６１Ｃ）に嵌合する断面を有し前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向に延設された凹部又は凸部若しくは貫通孔であること
を特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項７に係るブレーキ反力検出装置は、
請求項１記載のブレーキ反力検出装置において、
前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ）と前記台車側嵌合部（１１Ａ）との間に介設され、前記制輪子（４０Ａ、又は４０Ｄ及び４０Ｄ´）の押し付け力により前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ）と前記台車側嵌合部（１１Ａ）との間に発生する前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向への摩擦力を緩和する摩擦緩和手段（５Ａ）を備えたこと
を特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項８に係るブレーキ反力検出装置は、
請求項２記載のブレーキ反力検出装置において、
前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ、又は８０Ｂ、又は６１Ｃ）と前記台車側嵌合部（１１Ａ、又は１１Ｂ及び１２Ｂ及び１３Ｂ、又は１１Ｃ）との間に介設され、前記制輪子（４０Ａ、又は４０Ｂ、又は４０Ｃ、又は４０Ｄ及び４０Ｄ´）の押し付け力により前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ、又は８０Ｂ、又は６１Ｃ）と前記台車側嵌合部（１１Ａ、又は１１Ｂ及び１２Ｂ及び１３Ｂ、又は１１Ｃ）との間に発生する前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向への摩擦力を緩和する摩擦緩和手段（５Ａ、又は５Ｂ、又は５Ｃ）を備えたこと
を特徴とする。
【００１８】
また、本発明の請求項９に係るブレーキ反力検出装置は、
請求項１記載のブレーキ反力検出装置において、
前記検出手段（６Ａ）は、
前記ユニットブレーキ（２Ａ及び３Ａ及び４Ａ、又は２Ｄ及び３Ｄ及び４Ｄ）と前記台車枠（１Ａ、又は１Ｄ）との間において前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向に延設された被測定部材（６１Ａ）における前記ブレーキ方向の引張歪又は圧縮歪を検出する歪検出手段（６０Ａ）と、
前記引張歪又は前記圧縮歪に基づき前記被測定部材（６１Ａ）に作用する前記ブレーキ方向の引張力又は圧縮力を演算する軸力演算手段を有すること
を特徴とする。
【００１９】
また、本発明の請求項１０に係るブレーキ反力検出装置は、
請求項２記載のブレーキ反力検出装置において、
前記検出手段（６Ａ、又は６Ｂ、又は６Ｃ）は、
前記支点（７２Ａ、又は３１Ｂ、又は１６Ｃ及び３１２Ｃ及び３１１Ｃ、又は１６Ｄ及び３１Ｄ）と前記台車枠（１Ａ、又は１Ｂ、又は１Ｃ、又は１Ｄ）との間において前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向に延設された軸力担持部材（６１Ａ及び６２Ａ、又は６１Ｂ及び６２Ｂ、又は６１Ｃ及び６２Ｃ）における前記ブレーキ方向の引張歪又は圧縮歪を検出する歪検出手段（６０Ａ、又は６０Ｂ、又は６０Ｃ）と、
前記引張歪又は前記圧縮歪に基づき前記軸力担持部材（６１Ａ及び６２Ａ、又は６１Ｂ及び６２Ｂ、又は６１Ｃ及び６２Ｃ）に作用する前記ブレーキ方向の引張力又は圧縮力を演算する軸力演算手段を有すること
を特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るブレーキ反力検出装置の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
（１）第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態であるブレーキ反力検出装置が装着されたブレーキ装置の構成を示す図であり、図１（Ａ）はブレーキ装置の一部欠截側断面図を、図１（Ｂ）は図１（Ａ）におけるリニアベアリング部付近の横断面図を、それぞれ示している。
【００２２】
図１（Ａ）に示すように、このブレーキ装置１０１は、駆動源２Ａと、リンク機構３Ａと、制輪部４Ａと、リニアベアリング部５Ａと、検出部６Ａと、筐体７Ａを備えて構成されている。
【００２３】
上記の構成要素のうち、駆動源２Ａとリンク機構３Ａと制輪部４Ａは、筐体７Ａ内に収容されユニット化されたユニットブレーキを構成しており、リニアベアリング部５Ａと検出部６Ａを介して車両の台車枠１Ａに取り付けられている。
【００２４】
上記した台車枠１Ａは、鉄道車両において主電動機や駆動歯車装置等が懸架され、車輪Ｗが軸支される枠状部材である。この台車枠１Ａのブレーキ装置１０１の近傍には、軸支部１０Ａと、２つの溝１１Ａ，１１Ａと、凸部１２Ａ，１３Ａが設けられている。軸支部１０Ａには円形断面のピン穴が開設されている。また、溝１１Ａは、図１（Ａ）の上下方向あるいは図１（Ｂ）における紙面の手前から奥に向かう方向に延設されている。
【００２５】
また、上記した筐体７Ａは、中空箱状の本体部７０Ａを有している。この本体部７０Ａの図１（Ａ）における右端には、２つの凸条７１Ａ，７１Ａが、図１（Ａ）の上下方向あるいは図１（Ｂ）における紙面の手前から奥に向かう方向に延設されている。凸条７１Ａは、リニアベアリング部５Ａを介して溝１１Ａ内に収容されている。
【００２６】
また、本体部７０Ａの図１（Ａ）における中央よりやや下方には、略円柱状の梃子支点ヒンジピン７２Ａが、図１（Ａ）における紙面の手前から奥に向かう方向に配置されている。また、本体部７０Ａの図１（Ａ）における左上部と上端には、ヒンジピン３６Ａ，６３Ａ（後述）を軸支可能なピン穴を有する軸支部７３Ａ，７４Ａが設けられている。また、本体部７０Ａの図１（Ａ）における左上部と左下部には、開口７５Ａ，７６Ａが開設されている。また、筐体７Ａには、ガイドピン７７Ａが設けられている。
【００２７】
また、上記した駆動源２Ａは、シリンダ２０Ａと、ピストン２１Ａと、ピストンアーム２２Ａと、空気出入口２３Ａと、ヒンジピン２４Ａを有している。
シリンダ２０Ａは、中空の略円筒状部材であり、筐体７Ａの本体部７０Ａの図１（Ａ）における上部に取り付けられている。シリンダ２０Ａの図１（Ａ）における左端には、空気出入管２３Ａが接続している。また、空気出入管２３Ａには、弁（図示せず）を介して空気タンク（図示せず）が接続しており、空気タンクには空気圧縮機（図示せず）が接続している。ピストン２２Ａは、シリンダ２０Ａの内径よりもわずかに小さい外径を有する略円柱状部材であり、シリンダ２０Ａの内部に嵌合するように収容されている。
【００２８】
また、ピストンアーム２２Ａは略棒状に形成された部材であり、ピストンアーム２２Ａの図１（Ａ）における右端には、ヒンジピン２４Ａが設けられており、ピストンアーム２２Ａのヒンジピン２４Ａ付近は、上記した筐体７Ａの本体部７０Ａの上部の開口７６Ａから本体部７０Ａの内部の空間内に挿入されている。
【００２９】
上記のような構成により、空気弁（図示せず）を開放して空気タンク（図示せず）から空気出入管２３Ａを経てシリンダ２０Ａ内に圧縮空気を送ると、ピストン２１Ａが図１（Ａ）における右方へ押され、これに伴いピストンアーム２２Ａが図１（Ａ）における右側へ突出するように動く。
【００３０】
また、上記したリンク機構３Ａは、梃子リンク３０Ａと、ヒンジ機構３２Ａと、リンク３３Ａと、ヒンジピン３４Ａと、リンク３５Ａと、ヒンジピン３６Ａを有している。
梃子リンク３０Ａは、略棒状に形成された部材である。この梃子リンク３０Ａの図１（Ａ）における中央よりやや下方には、上記した梃子支点ヒンジピン７２Ａに嵌合可能な円形断面のピン穴が開設されており、このピン穴に梃子支点ヒンジピン７２Ａが挿入嵌合されている。このため、梃子リンク３０Ａは、梃子支点ヒンジピン７２Ａの中心を揺動中心として、図１（Ａ）における時計回り又は反時計回りに揺動可能な構成となっている。
【００３１】
また、梃子リンク３０Ａの図１（Ａ）における上端には、上記したピストンアーム２２Ａの右端のヒンジピン２４Ａと嵌合可能なピン穴が開設されており、このピン穴にヒンジピン２４Ａが挿入嵌合されている。
したがって、上記した駆動源２Ａのピストンアーム２２Ａを図１（Ａ）における右方向に突出するように移動させれば、梃子リンク３０Ａは、梃子支点ヒンジピン７２Ａの中心を揺動中心として図１（Ａ）における時計回り方向に揺動し、梃子リンク３０Ａの図１（Ａ）における下端は図１（Ａ）における左方向へ移動する。
【００３２】
上記した梃子リンク３０Ａの図における下部には、ヒンジ機構３２Ａが設けられている。このヒンジ機構３２Ａは、ヒンジピン及びピン穴からなるヒンジと同様の機能を有する機構であり、このヒンジ機構３２Ａにより梃子リンク３０Ａとリンク３３Ａがヒンジ接合されている。ヒンジ機構３２Ａは、梃子リンク３０Ａに設けられた空洞３２１Ａと、滑り支持部３２２Ａと、略棒状のリンク３３Ａに設けられたヒンジ部３３１Ａを有している。
【００３３】
空洞３２１Ａは、梃子リンク３０Ａの図１（Ａ）における下部に形成され、この空洞３２１Ａの図１（Ａ）における左右両端には、開口が設けられている。滑り支持部３２２Ａは、空洞３２１Ａの両端の開口を形成するようにヒンジ部３３１Ａに向かって突出した部分であり、滑り支持部３２２Ａの内壁は円筒凹面の一部を形成している。また、ヒンジ部３３１Ａは、リンク３３Ａの図１（Ａ）における右部に設けられた略円柱状部分であり、ヒンジ部３３１Ａの円柱面は、滑り支持部３２２Ａの内壁が構成する円筒面上を摺動可能な構成となっている。
【００３４】
上記のような構成により、梃子リンク３０Ａの図１（Ａ）における下端が図１（Ａ）の左方向へ動くと、この動きに伴いリンク３３Ａが図１（Ａ）における左方向へ突出するように動く。上記のヒンジ機構３２Ａは、ヒンジピン及びピン穴からなるヒンジとしてもよい。
【００３５】
また、リンク３３Ａの図１（Ａ）における左端にはピン穴が設けられており、このピン穴には略円柱状のヒンジピン３４Ａが挿通されている。リンク３３Ａのヒンジピン３４Ａ付近は、上記した筐体７Ａの本体部７０Ａの左下部の開口７５Ａから本体部７０Ａの外部に突出している。
【００３６】
筐体７Ａの本体部７０Ａの左上部の軸支部７３Ａには、円形断面のピン穴が開設されており、このピン穴に略円柱状のヒンジピン３６Ａが挿入嵌合されている。また、リンク３５Ａは、略棒状に形成された部材であり、リンク３５Ａの図１（Ａ）における上端には、上記したヒンジピン３６Ａに嵌合可能な円形断面のピン穴が開設されており、このピン穴にヒンジピン３６Ａが挿通されている。一方、リンク３５Ａの図１（Ａ）における中央より下方には、上記したヒンジピン３４Ａに嵌合可能な円形断面のピン穴が開設されており、このピン穴にヒンジピン３４Ａが挿入嵌合されている。
【００３７】
このような構成により、リンク３３Ａの図１（Ａ）における左端が図１（Ａ）の左方向へ動くと、この動きに伴い、リンク３５Ａは、ヒンジピン３６Ａの中心を揺動中心として、図１（Ａ）における左方へ向かって揺動する。
【００３８】
上記したリンク３５Ａの図における下部には、ガイド穴３９Ａが設けられている。このガイド穴３９Ａは、長円状又は繭形状の断面を有する開口である。一方、筐体７Ａは、図１（Ａ）における紙面の手前から奥に向かう方向に延びる略円柱状のガイドピン７７Ａを有しており、ガイドピン７７Ａはガイド穴３９Ａに挿入嵌合されている。
【００３９】
また、上記した制輪部４Ａは、制輪子４０Ａと制輪子把持部材４１Ａを有している。
制輪子４０Ａは、内壁面が略円筒凹面状に形成された部材である。制輪子４０Ａは、鋳鉄、あるいは炭素材料と合成樹脂材料とアスベスト等を含む合成材等によって形成される。制輪子把持部材４１Ａは、制輪子４０Ａの外側を把持する部材であり、図１（Ａ）における右部には、上記したヒンジピン３４Ａに嵌合可能な円形断面のピン穴が開設されており、このピン穴にヒンジピン３４Ａが挿入嵌合されている。
【００４０】
したがって、リンク３３Ａの図１（Ａ）における左端が図１（Ａ）における左方へ移動すると、制輪子４０Ａが図１（Ａ）の左方にある車輪Ｗの踏面Ｓに押し付けられる。
【００４１】
次に、上記したリニアベアリング部５Ａについて説明する。
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、リニアベアリング部５Ａは、複数のベアリングボール５０Ａとボール規制部材５１Ａを有している。
【００４２】
ベアリングボール５０Ａは、鋼等からなる球体であり、転がり摩擦により部材を支持する。また、ボール規制部材５１Ａは、台車枠１Ａの溝１１Ａ，１１Ａと筐体７Ａの凸条７１Ａ，７１Ａの間において溝延設方向（図１（Ａ）の上下方向あるいは図１（Ｂ）における紙面の手前から奥に向かう方向）に沿って延設された部材であり、ベアリングボール５０Ａが溝延設方向にのみ転動するように規制する。
【００４３】
このような構成により、筐体７Ａは、溝延設方向にのみ移動可能となっている。また、ベアリングボール５０Ａにより、転がり摩擦によって支持されるため、筐体７Ａの移動時の摩擦は非常に小さくなっている。したがって、筐体７Ａは、溝延設方向への力を受けた場合には、その力を摩擦によって減少させることがほとんどなく、力の作用方向に容易に移動する。
【００４４】
次に、上記した検出部６Ａについて説明する。
図１（Ａ）に示すように、検出部６Ａは、ロードセル６０Ａと、軸力担持部材６１Ａ及び６２Ａと、ヒンジピン６３Ａ及び６４Ａを有している。
【００４５】
ロードセル６０Ａは、その内部に略円柱状，略角柱状，略リング状，略片持ち梁状，略ダイヤフラム状等の弾性体（図示せず）を有し、弾性体表面に複数の歪ゲージ（ストレイン・ゲージ：図示せず。）が貼設されている。歪ゲージは、細い導電体ワイヤー等からなり、貼設した被測定面に引張歪や圧縮歪が発生した場合にワイヤーにも同様な引張歪や圧縮歪が生じ、ワイヤーの電気抵抗が変化することに応じて出力電気信号が変化するセンサである。この出力電気信号は、ブリッジ回路（図示せず）に送られ、ブリッジ回路の平衡をくずすことにより、ゲージ歪量に比例した電圧がロードセル６０Ａから出力される。このロードセル６０Ａの出力は、コンピュータ等の演算装置（図示せず）に送られ、弾性体の形状・寸法及び弾性率などの予め測定しておいた値に基づいて、ロードセル６０Ａに作用している軸力が算出される。
【００４６】
また、軸力担持部材６１Ａ及び６２Ａは、略棒状の部材であり、作用する引張力又は圧縮力をロードセル６０Ａに伝える。軸力担持部材６１Ａの図１（Ａ）における下端にはピン穴が開設されており、このピン穴にヒンジピン６３Ａが挿入され、このヒンジピン６３Ａが筐体７Ａの軸支部７４Ａのピン穴に挿入嵌合されている。一方、軸力担持部材６２Ａの図１（Ａ）における上端にはピン穴が開設されており、このピン穴にヒンジピン６４Ａが挿入され、このヒンジピン６４Ａが台車枠１Ａの軸支部１０Ａのピン穴に挿入嵌合されている。
【００４７】
上記のような構成により、筐体７Ａの図１（Ａ）における上端部は、検出部６Ａを介して台車枠１Ａの図１（Ａ）における上部に固定されている。したがって、筐体７Ａが、図１（Ａ）の上下方向あるいは図１（Ｂ）における紙面の手前から奥に向かう方向への力を受けた場合には、その力による歪は軸力担持部材６１Ａからロードセル６０Ａに伝えられて検出され、コンピュータ等の演算装置（図示せず）によって力が検出される。
【００４８】
次に、上記したブレーキ装置１０１の動作について説明する。
まず、弁（図示せず）を開放して空気タンク（図示せず）から空気出入管２３Ａを経てシリンダ２０Ａ内に圧縮空気を送ると、ピストン２１Ａが図１（Ａ）における右方へ押され、これに伴いピストンアーム２２Ａが図１（Ａ）における右側へ突出するように動く。この動きに応じて、梃子リンク３０Ａは、梃子支点ヒンジピン７２Ａの中心を揺動中心として図１（Ａ）における時計回り方向に揺動し、梃子リンク３０Ａの図１（Ａ）における下端は図１（Ａ）における左方向へ移動する。
【００４９】
この梃子リンク３０Ａの下端の動きに伴い、リンク３３Ａが図１（Ａ）における左方向へ突出するように動く。これに応じて、リンク３５Ａが、ヒンジピン３６Ａの中心を揺動中心として、ガイドピン７７Ａにガイドされながら図１（Ａ）における左方へ向かって揺動する。この動きにより、リンク３５Ａの図１（Ａ）における左端に装着された制輪子４０Ａが図１（Ａ）の左方にある車輪Ｗの踏面Ｓに押し付けられ、レールＲ上を転動する車輪Ｗにブレーキ力が付与される。
【００５０】
図１（Ａ）に示すように、レールＲ上において車輪Ｗが時計回り方向に回転している場合には、制輪子４０Ａの押し付け位置（以下、「制動位置」という。）におけるブレーキ力は、車輪Ｗの図１（Ａ）における反時計回り方向の接線の方向に作用する。この際、制輪子４０Ａには、ブレーキ力と逆方向にブレーキ反力が作用する。このブレーキ反力は、ヒンジピン３４Ａにおいては、図１（Ａ）の下方に向かう方向に作用する。このブレーキ反力は、リンク３３Ａ，梃子リンク３０Ａ又はリンク３５Ａを経てヒンジピン７２Ａ又は３６Ａから筐体７Ａに伝達される。
【００５１】
筐体７Ａの凸条７１Ａは、リニアベアリング部５Ａを介して台車枠１Ａの溝１１Ａに嵌合しており、凸条７１Ａは溝延設方向にのみ移動可能で、かつ移動方向の摩擦力は低減されているから、ブレーキ反力により筐体７Ａは図１（Ａ）における下方に移動しようとし、軸力担持部材６１Ａは図１（Ａ）の下方への引張力を受け、この引張力がロードセル６０Ａとコンピュータ等の演算装置（図示せず）によって検出される。一方、車輪Ｗの回転方向が図１（Ａ）に示す場合と逆に反時計回り方向の場合には、ブレーキ反力は圧縮力としてロードセル６０Ａとコンピュータ等の演算装置（図示せず）により検出される。また、車輪Ｗの制動位置におけるブレーキ力は、検出されたブレーキ反力とは方向が逆で大きさが等しい力として把握することができる。
【００５２】
この際、車輪Ｗの踏面Ｓが円錐面であることによって生じる溝直角方向（図１（Ａ）の紙面の奥から手前へ向かう方向あるいは図１（Ｂ）における左右方向）の力は溝１１Ａの内側壁に配置されたベアリングボール５０Ａによって支持されるため、筐体７Ａが溝直角方向に動くことはなく、ロードセル６０Ａとコンピュータ等の演算装置（図示せず）は、溝延設方向の力のみを検出する。このように、筐体７Ａの移動方向の規制は、筐体７Ａの凸条７１Ａと、リニアベアリング部５Ａと、台車枠１Ａの溝１１Ａのみで可能であるため、軸力担持部材６１Ａの近傍の台車枠１Ａに凸部１２Ａ，１３Ａを設けなくてもよい。
【００５３】
（２）第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図２は、本発明の第１実施形態であるブレーキ反力検出装置が装着されたブレーキ装置の構成を示す図であり、図２（Ａ）はブレーキ装置の一部欠截側断面図を、図２（Ｂ）は図２（Ａ）におけるリニアベアリング部付近の横断面図を、それぞれ示している。
【００５４】
図２（Ａ）に示すように、このブレーキ装置１０２は、駆動源２Ｂと、リンク機構３Ｂと、制輪部４Ｂと、リニアベアリング部５Ｂと、検出部６Ｂと、梃子支点軸支部材８Ｂを備えて構成されている。この第２実施形態のブレーキ装置１０２が上記した第１実施形態のブレーキ装置１０１と異なる点は、筐体を備えていない点、筐体内に収容されたユニットブレーキではなく各構成要素が個々に車両の台車枠１Ｂに取り付けられている点、異なる駆動源２Ｂとリンク機構３Ｂを備えた点、梃子支点軸支部材８Ｂを備えた点、リニアベアリング部５Ｂを収容する台車枠１Ｂの部分の構成が異なる点であり、制輪部４Ｂ及びリニアベアリング部５Ｂの構成及び作用については配設位置を除き上記した第１実施形態のブレーキ装置１０１における制輪部４Ａ及びリニアベアリング部５Ａの構成及び作用と同様である。
【００５５】
上記の構成要素のうち、駆動源２Ｂは、駆動源支持台部１４Ｂによって車両の台車枠１Ｂに取り付けられている。また、リンク機構３Ｂと制輪部４Ｂと梃子支点軸支部材８Ｂは、リニアベアリング部５Ｂと検出部６Ｂを介して台車枠１Ｂに取り付けられている。
【００５６】
台車枠１Ｂは、上記した台車枠１Ａと同様に、鉄道車両において主電動機や駆動歯車装置等が懸架され、車輪Ｗが軸支される枠状部材である。この台車枠１Ｂのブレーキ装置１０２の近傍には、軸支部１０Ｂと、溝１１Ｂと、凸部１２Ｂ，１３Ｂと、駆動源支持台部１４Ｂが設けられている。軸支部１０Ｂの構成は、上記した軸支部１０Ａと同様であり、この軸支部１０Ｂに設けられたピン穴に後述する検出部６Ｂのヒンジピン６４Ｂが挿入嵌合される。溝１１Ｂと凸部１２Ｂ及び１３Ｂは、内部が拡大された嵌合溝を構成している。また、溝１１Ｂは、図２（Ａ）の上下方向あるいは図２（Ｂ）における紙面の手前から奥に向かう方向に延設されている。
【００５７】
また、上記した駆動源２Ｂは、シリンダ２０Ｂと、ピストン２１Ｂと、ピストンアーム２２Ｂと、空気出入口２３Ｂと、ヒンジピン２４Ｂ及び２５Ｂを有している。
これらの構成要素のうち、シリンダ２０Ｂとピストン２１Ｂとピストンアーム２２Ｂと空気出入口２３Ｂとヒンジピン２４Ｂの構成及び作用は、それぞれ上記した第１実施形態の駆動源２Ａにおけるシリンダ２０Ａとピストン２１Ａとピストンアーム２２Ａと空気出入口２３Ａとヒンジピン２４Ａの構成及び作用と同様である。上記した第１実施形態の駆動源２Ａと異なる点は、ピストンアーム２２Ｂのピストン側の端部（図２（Ａ）における左端）にヒンジピン２５Ｂが設けられた点である。
【００５８】
上記のような構成により、空気弁（図示せず）を開放して空気タンク（図示せず）から空気出入管２３Ｂを経てシリンダ２０Ｂ内に圧縮空気を送ると、ピストン２１Ｂが図２（Ａ）における右方へ押され、これに伴いピストンアーム２２Ｂが図２（Ａ）における右側へ突出するように動く。この際、ピストンアーム２２Ｂは、ヒンジピン２５Ｂの中心を揺動中心として図２（Ａ）における上下方向へ揺動可能となっている。
【００５９】
また、上記したリンク機構３Ｂは、梃子リンク３０Ｂと、梃子支点ヒンジピン３１Ｂと、ヒンジピン３２Ｂを有している。
梃子リンク３０Ｂは、略棒状に形成された部材である。この梃子リンク３０Ｂの図２（Ａ）における上端には、上記したピストンアーム２２Ｂの右端のヒンジピン２４Ｂと嵌合可能なピン穴が開設されており、このピン穴にヒンジピン２４Ｂが挿入嵌合されている。
【００６０】
また、梃子リンク３０Ｂの図２（Ａ）における中央よりやや下方には、上記した梃子支点ヒンジピン３１Ｂに嵌合可能な円形断面のピン穴が開設されており、このピン穴に梃子支点ヒンジピン３１Ｂが挿入嵌合されている。また、梃子支点ヒンジピン３１Ｂは、後述する梃子支点軸支部材８Ｂの軸支部８１Ｂに開設されたピン穴に挿入嵌合されている。このような構成により、梃子リンク３０Ｂは、梃子支点ヒンジピン３１Ｂの中心を揺動中心として、図２（Ａ）における時計回り又は反時計回りに揺動可能な構成となっている。
【００６１】
また、梃子リンク３０Ｂの図２（Ａ）における下端には、ピン穴が開設されており、このピン穴にヒンジピン３２Ｂが挿入嵌合されている。このヒンジピン３２Ｂは、後述する制輪部４Ｂの制輪子把持部材４１Ｂのピン穴に挿入嵌合されている。
【００６２】
したがって、上記した駆動源２Ｂのピストンアーム２２Ｂを図２（Ａ）における右方向に突出するように移動させれば、梃子リンク３０Ｂは、梃子支点ヒンジピン３１Ｂの中心を揺動中心として図２（Ａ）における時計回り方向に揺動し、梃子リンク３０Ｂの図２（Ａ）における下端は図２（Ａ）における左方向へ移動する。
【００６３】
また、上記した制輪部４Ｂは、制輪子４０Ｂと制輪子把持部材４１Ｂを有している。これら制輪子４０Ｂ及び制輪子把持部材４１Ｂの構成及び作用は、それぞれ上記した第１実施形態の制輪部４Ａにおける制輪子４０Ｂ及び制輪子把持部材４１Ｂの構成及び作用と同様である。
【００６４】
したがって、梃子リンク３０Ｂの図２（Ａ）における下端が図２（Ａ）における左方へ移動すると、制輪子４０Ｂが図２（Ａ）の左方にある車輪Ｗの踏面Ｓに押し付けられる。
【００６５】
次に、上記した梃子支点軸支部材８Ｂについて説明する。
図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、梃子支点軸支部材８Ｂは、略平板状の基板部８０Ｂと、基板部８０Ｂの図２（Ａ）における左側面上に立設された略板状の軸支部８１Ｂと、基板部８０Ｂの図２（Ａ）における上端面上に立設された略板状の軸支部８２Ｂを有している。基板部８０Ｂは、台車枠１Ｂの溝１１Ｂと凸部１２Ｂ及び１３Ｂにより構成される嵌合溝と嵌合している。
【００６６】
この場合、台車枠１Ｂの凸部１２Ｂ及び１３Ｂが、軸支部８１Ｂの図２（Ｂ）における左右側面に対向するように配置されている。また、基板部８０Ｂの図２（Ｂ）における底面及び側面及び上面にはリニアベアリング部５Ｂが配設されており、基板部８０Ｂはリニアベアリング部５Ｂを介して台車枠１Ｂの嵌合溝内に収容されている。また、軸支部８２Ｂに設けられたピン穴に、後述する検出部６Ｂのヒンジピン６３Ｂが挿入嵌合される。
【００６７】
また、上記したリニアベアリング部５Ｂは、複数のベアリングボール５０Ｂとボール規制部材５１Ｂを有している。これらベアリングボール５０Ｂ及びボール規制部材５１Ｂの構成及び作用は、それぞれ上記した第１実施形態のリニアベアリング部５Ａにおけるベアリングボール５０Ａ及びボール規制部材５１Ａの構成及び作用と同様である。リニアベアリング部５Ｂの場合、ベアリングボール５０Ｂは、ボール規制部材５１Ｂにより、嵌合溝延設方向（図２（Ａ）の上下方向あるいは図２（Ｂ）における紙面の手前から奥に向かう方向）にのみ転動するように規制されている。
【００６８】
このような構成により、梃子支点軸支部材８Ｂは、嵌合溝延設方向にのみ移動可能となっている。また、ベアリングボール５０Ｂにより、転がり摩擦によって支持されるため、梃子支点軸支部材８Ｂの移動時の摩擦は非常に小さくなっている。したがって、梃子支点軸支部材８Ｂは、嵌合溝延設方向への力を受けた場合には、その力を摩擦によって減少させることがほとんどなく、力の作用方向に容易に移動する。
【００６９】
また、上記した検出部６Ｂは、ロードセル６０Ｂと、軸力担持部材６１Ｂ及び６２Ｂと、ヒンジピン６３Ｂ及び６４Ｂと、コンピュータ等の演算装置（図示せず）を有している。これらロードセル６０Ｂと軸力担持部材６１Ｂ及び６２Ｂとヒンジピン６３Ｂ及び６４Ｂとコンピュータ等の演算装置（図示せず）の構成及び作用は、それぞれ上記した第１実施形態の検出部６Ａにおけるロードセル６０Ａと軸力担持部材６１Ａ及び６２Ａとヒンジピン６３Ａ及び６４Ａとコンピュータ等の演算装置（図示せず）の構成及び作用と同様である。
【００７０】
上記のような構成により、梃子支点軸支部材８Ｂの図２（Ａ）における上端部は、検出部６Ｂを介して台車枠１Ｂの図２（Ａ）における上部に固定されている。したがって、梃子支点軸支部材８Ｂが、図２（Ａ）の上下方向あるいは図２（Ｂ）における紙面の手前から奥に向かう方向への力を受けた場合には、その力による歪は軸力担持部材６１Ｂからロードセル６０Ｂに伝えられて検出され、コンピュータ等の演算装置（図示せず）によって力が算出される。
【００７１】
次に、上記したブレーキ装置１０２の動作について説明する。
まず、弁（図示せず）を開放して空気タンク（図示せず）から空気出入管２３Ｂを経てシリンダ２０Ｂ内に圧縮空気を送ると、ピストン２１Ｂが図２（Ａ）における右方へ押され、これに伴いピストンアーム２２Ｂが図２（Ａ）における右側へ突出するように動く。この動きに応じて、梃子リンク３０Ｂは、梃子支点ヒンジピン３１Ｂの中心を揺動中心として図２（Ａ）における時計回り方向に揺動し、梃子リンク３０Ｂの図２（Ａ）における下端は図２（Ａ）における左方向へ移動する。この梃子リンク３０Ｂの下端の動きに伴い、制輪子４０Ｂが図２（Ａ）の左方にある車輪Ｗの踏面Ｓに押し付けられ、レールＲ上を転動する車輪Ｗにブレーキ力が付与される。
【００７２】
図２（Ａ）に示すように、レールＲ上において車輪Ｗが時計回り方向に回転している場合には、制輪子４０Ｂの押し付け位置（以下、「制動位置」という。）におけるブレーキ力は、車輪Ｗの図２（Ａ）における反時計回り方向の接線の方向に作用する。この際、制輪子４０Ｂには、ブレーキ力と逆方向にブレーキ反力が作用する。このブレーキ反力は、ヒンジピン３２Ｂにおいては、図２（Ａ）の下方に向かう方向に作用する。このブレーキ反力は、梃子リンク３０Ｂを経て梃子支点ヒンジピン３１Ｂから梃子支点軸支部材８Ｂに伝達される。
【００７３】
梃子支点軸支部材８Ｂの基板部８０Ｂは、リニアベアリング部５Ｂを介して台車枠１Ｂの嵌合溝（溝１１Ｂと凸部１２Ａ，１３Ｂにより構成される嵌合溝）に嵌合しており、梃子支点軸支部材８Ｂは嵌合溝延設方向にのみ移動可能で、かつ移動方向の摩擦力は低減されているから、ブレーキ反力により梃子支点軸支部材８Ｂは図２（Ａ）における下方に移動しようとし、ピストンアーム２２Ｂ及び梃子リンク３０Ｂは図２（Ａ）において破線で示すように動く。
【００７４】
この結果、軸力担持部材６１Ｂは図２（Ａ）の下方への引張力を受け、この引張力がロードセル６０Ｂとコンピュータ等の演算装置（図示せず）によって検出される。一方、車輪Ｗの回転方向が図２（Ａ）に示す場合と逆に反時計回り方向の場合には、ブレーキ反力は圧縮力としてロードセル６０Ｂとコンピュータ等の演算装置（図示せず）により検出される。また、車輪Ｗの制動位置におけるブレーキ力は、検出されたブレーキ反力とは方向が逆で大きさが等しい力として把握することができる。
【００７５】
この際、車輪Ｗの踏面Ｓが円錐面であることによって生じる嵌合溝直角方向（図２（Ａ）の紙面の奥から手前へ向かう方向あるいは図２（Ｂ）における左右方向）の力は、嵌合溝の内側壁に配置されたベアリングボール５０Ｂによって支持されるため、梃子支点軸支部材８Ｂが嵌合溝直角方向に動くことはなく、ロードセル６０Ｂとコンピュータ等の演算装置（図示せず）は、嵌合溝延設方向の力のみを検出する。
【００７６】
（３）第３実施形態
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
図３は、本発明の第３実施形態であるブレーキ反力検出装置が装着されたブレーキ装置の構成を示す図であり、図３（Ａ）はブレーキ装置の一部欠截側断面図を、図３（Ｂ）は図３（Ａ）におけるリニアベアリング部付近の横断面図を、図３（Ｃ）は図３（Ａ）におけるピストンアームと梃子リンクとの関係を示す側面図を、それぞれ示している。
【００７７】
図３（Ａ）に示すように、このブレーキ装置１０３は、駆動源２Ｃと、リンク機構３Ｃと、制輪部４Ｃと、リニアベアリング部５Ｃと、検出部６Ｃを備えて構成されている。この第３実施形態のブレーキ装置１０３が上記した第１実施形態のブレーキ装置１０１と異なる点は、筐体を備えていない点、筐体内に収容されたユニットブレーキではなく各構成要素が個々に車両の台車枠１Ｃに取り付けられている点、異なる駆動源２Ｃとリンク機構３Ｃを備えた点、リニアベアリング部５Ｃを収容する台車枠１Ｃの部分の構成が異なる点であり、制輪部４Ｃ及びリニアベアリング部５Ｃの構成及び作用については配設位置を除き上記した第１実施形態のブレーキ装置１０１における制輪部４Ａ及びリニアベアリング部５Ａの構成及び作用と同様である。
【００７８】
上記の構成要素のうち、駆動源２Ｃは、駆動源支持台部１４Ｃによって車両の台車枠１Ｃに取り付けられている。また、リンク機構３Ｃと制輪部４Ｃは、リニアベアリング部５Ｃと検出部６Ｃと梃子支点機構３１Ｃ（後述）を介して台車枠１Ｃに取り付けられている。
【００７９】
台車枠１Ｃは、上記した台車枠１Ａと同様に、鉄道車両において主電動機や駆動歯車装置等が懸架され、車輪Ｗが軸支される枠状部材である。この台車枠１Ｃのブレーキ装置１０３の近傍には、軸支部１０Ｃと、貫通孔１１Ｃと、軸力担持部材支持部１２Ｃと、駆動源支持台部１４Ｃと、滑り支持部１５Ｃ及び１６Ｃが設けられている。
【００８０】
軸支部１０Ｃの構成は、上記した軸支部１０Ａと同様であり、この軸支部１０Ｃに設けられたピン穴に後述する検出部６Ｃのヒンジピン６４Ｃが挿入嵌合される。貫通孔１１Ｃは、軸力担持部材支持部１２Ｃに開設されている。また、貫通孔１１Ｃは、図３（Ａ）の上下方向あるいは図３（Ｂ）における紙面の手前から奥に向かう方向に延設されている。また、滑り支持部１５Ｃ及び１６Ｃは、後述する梃子支点機構３１Ｃの図３（Ａ）における左右側から梃子支点機構３１Ｃに向かって突出した部分であり、突出部の端面は、円筒凹面の一部を形成している。
【００８１】
また、上記した駆動源２Ｃは、シリンダ２０Ｃと、ピストン２１Ｃと、ピストンアーム２２Ｃと、空気出入口２３Ｃと、ヒンジピン２４Ｃ及び２５Ｃを有している。
これらシリンダ２０Ｃとピストン２１Ｃとピストンアーム２２Ｃと空気出入口２３Ｃとヒンジピン２５Ｃの構成及び作用は、それぞれ上記した第２実施形態の駆動源２Ｂにおけるシリンダ２０Ｂとピストン２１Ｂとピストンアーム２２Ｂと空気出入口２３Ｂとヒンジピン２５Ｂの構成及び作用と同様である。
上記した第２実施形態と異なる点は、ヒンジピン２４Ｃが紙面の奥側から手前側へ向って突出しており、後述する軸力担持部材６１Ｃの下端に設けられたスライド孔６３Ｃに、図における左右方向へスライド可能に嵌合している点である。
【００８２】
上記のような構成により、空気弁（図示せず）を開放して空気タンク（図示せず）から空気出入管２３Ｃを経てシリンダ２０Ｃ内に圧縮空気を送ると、ピストン２１Ｃが図３（Ａ）における右方へ押され、これに伴いピストンアーム２２Ｃが図３（Ａ）における右側へ突出するように動く。この際、ピストンアーム２２Ｃは、ヒンジピン２５Ｃの中心を揺動中心として図３（Ａ）における上下方向へ揺動可能となっている。
【００８３】
また、上記したリンク機構３Ｃは、梃子リンク３０Ｃと、梃子支点機構３１Ｃと、ヒンジピン３２Ｃを有している。また、梃子支点機構３１Ｃは、ベアリングボール３１１Ｃと関節部材３１２Ｃを有している。
【００８４】
梃子リンク３０Ｃは、略棒状に形成された部材である。梃子リンク３０Ｃの図３（Ａ）における上端には、上記したピストンアーム２２Ｃの右端のヒンジピン２４Ｃと嵌合可能なピン穴が開設されており、このピン穴にヒンジピン２４Ｃにおける紙面の奥側の部分が挿入嵌合されている。
【００８５】
この梃子リンク３０Ｃの図３（Ａ）における中央よりやや下方の左右側には、上記した梃子支点機構３１Ｃのベアリングボール３１１Ｃが複数配設されている。また、ベアリングボール３１１Ｃの図３（Ａ）における外側には、略カマボコ形断面を有する２つの関節部材３１２Ｃ，３１２Ｃが配設されている。ベアリングボール３１１Ｃは、関節部材３１２Ｃの平面状部分と梃子リンク３０Ｃとの間に介設されている。
【００８６】
このベアリングボール３１１Ｃは、鋼等からなる球体であり、転がり摩擦により部材を支持する。また、ベアリングボール３１１Ｃの側方（図３（Ａ）における紙面の手前側及び奥側）には、図示しないボール規制部材が設けられいる。このボール規制部材は、梃子リンク方向（図３（Ａ）における梃子リンク３０Ｃの延設方向すなわち図３（Ａ）における上下方向）に沿って延設された部材であり、ベアリングボール３１１Ｃが梃子リンク方向にのみ転動するように規制する。また、関節部材３１２Ｃの円筒凸面状部分は、上記した台車枠１Ｃの滑り支持部１５Ｃ，１６Ｃの突端の円筒凹面上を摺動可能な構成となっている。
【００８７】
上記のような構成により、梃子リンク３０Ｃは、２つの関節部材３１２Ｃ，３１２Ｃと複数のベアリングボール３１１Ｃによって挟持され、２つの関節部材３１２Ｃ，３１２Ｃの円筒凸面が台車枠１Ｃの滑り支持部１５Ｃ，１６Ｃの突端の円筒凹面上を摺動することにより、梃子リンク３０Ｃは、２つの関節部材３１２Ｃ，３１２Ｃの中心（以下、「梃子支点機構中心」という。）を揺動中心として、図３（Ａ）における時計回り又は反時計回りに揺動可能な構成となっている。また、この際、梃子リンク３０Ｃは、ベアリングボール３１１Ｃにより、梃子リンク方向の前後へも移動可能となっている。
【００８８】
また、後述する軸力担持部材６１Ｃは、略棒状に形成された部材である。この軸力担持部材６１Ｃの図３（Ａ）における下端には、上記したピストンアーム２２Ｃの右端の突出したヒンジピン２４Ｃと嵌合可能で図３（Ａ）における左右方向に延設されたスライド孔６３Ｃが形成されており、このスライド孔６３Ｃにヒンジピン２４Ｃが挿入嵌合されている。したがって、ヒンジピン２４Ｃによって、ピストンアーム２２Ｃと梃子リンク３０Ｃとがヒンジ接合されるとともに、ピストンアーム２２Ｃと軸力担持部材６１Ｃがスライド接合されている。
【００８９】
また、梃子リンク３０Ｃの図３（Ａ）における下端には、ピン穴が開設されており、このピン穴にヒンジピン３２Ｃが挿入嵌合されている。このヒンジピン３２Ｃは、後述する制輪部４Ｃの制輪子把持部材４１Ｃのピン穴に挿入嵌合されている。
【００９０】
したがって、上記した駆動源２Ｃのピストンアーム２２Ｃを図３（Ａ）における右方向に突出するように移動させれば、ヒンジピン２４Ｃはスライド孔６３Ｃによってガイドされつつ図３（Ａ）における右方向に移動し、梃子リンク３０Ｃは、梃子支点機構３１Ｃの梃子支点機構中心を揺動中心として図３（Ａ）における時計回り方向に揺動し、梃子リンク３０Ｃの図３（Ａ）における下端は図３（Ａ）における左方向へ移動する（図３（Ｃ）参照）。なお、図３（Ｃ）においては、ヒンジピン２４Ｃにスライド孔６３Ｃによって嵌合している軸力担持部材６１Ｃは、錯綜を避けるため図示を省略している。また、ピストンアーム２２Ｃの右方向への動きのみでは、軸力担持部材６１Ｃには図３（Ａ）における上下方向の力は作用せず、軸力担持部材６１Ｃは図３（Ａ）における上下方向には移動しない。
【００９１】
また、上記した制輪部４Ｃは、制輪子４０Ｃと制輪子把持部材４１Ｃを有している。これら制輪子４０Ｃ及び制輪子把持部材４１Ｃの構成及び作用は、それぞれ上記した第１実施形態の制輪部４Ａにおける制輪子４０Ｂ及び制輪子把持部材４１Ｂの構成及び作用と同様である。
【００９２】
したがって、梃子リンク３０Ｃの図３（Ａ）における下端が図３（Ａ）における左方へ移動すると、制輪子４０Ｃが図３（Ａ）の左方にある車輪Ｗの踏面Ｓに押し付けられる。
【００９３】
次に、検出部６Ｃとリニアベアリング部５Ｃについて説明する。
上記した検出部６Ｃは、ロードセル６０Ｃと、軸力担持部材６１Ｃ及び６２Ｃと、ヒンジピン６４Ｃと、コンピュータ等の演算装置（図示せず）を有している。これらロードセル６０Ｃと軸力担持部材６２Ｃとヒンジピン６４Ｃとコンピュータ等の演算装置（図示せず）の構成及び作用は、それぞれ上記した第１実施形態の検出部６Ａにおけるロードセル６０Ａと軸力担持部材６２Ａとヒンジピン６３Ａ及び６４Ａとコンピュータ等の演算装置（図示せず）の構成及び作用とほぼ同様である。異なる点は、軸力担持部材６１Ｃが、リニアベアリング部５Ｃを介して台車枠１Ｃに支持され、かつ軸力担持部材６１Ｃの下端に図３（Ａ）における左右方向に延設されたスライド孔６３Ｃが設けられている点である。これらの点について、以下に説明する。
【００９４】
図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、台車枠１Ｃには、軸力担持部材支持部１２Ｃが設けられており、この部分に貫通孔１１Ｃが開設されている。そして、貫通孔１１Ｃ内に軸力担持部材６１Ｃが挿通されている。この軸力担持部材６１Ｃの図３（Ｂ）における周囲にはリニアベアリング部５Ｃが配設されており、軸力担持部材６１Ｃはリニアベアリング部５Ｃを介して台車枠１Ｃの貫通孔１１Ｃ内に収容され支持されている。
【００９５】
上記したリニアベアリング部５Ｃは、ベアリングボール５０Ｃとボール規制部材５１Ｃを有している。これらベアリングボール５０Ｃ及びボール規制部材５１Ｃの構成及び作用は、それぞれ上記した第１実施形態のリニアベアリング部５Ａにおけるベアリングボール５０Ａ及びボール規制部材５１Ａの構成及び作用と同様である。リニアベアリング部５Ｃの場合、ベアリングボール５０Ｃは、ボール規制部材５１Ｃにより、貫通孔延設方向（図３（Ａ）の上下方向あるいは図３（Ｂ）における紙面の手前から奥に向かう方向）にのみ転動するように規制されている。
【００９６】
このような構成により、軸力担持部材６１Ｃは、貫通孔延設方向にのみ移動可能となっている。また、ベアリングボール５０Ｃにより、転がり摩擦によって支持されるため、軸力担持部材６１Ｃの移動時の摩擦は非常に小さくなっている。したがって、軸力担持部材６１Ｃは、貫通孔延設方向への力を受けた場合には、その力を摩擦によって減少させることがほとんどなく、力の作用方向に容易に移動する。
【００９７】
また、上記したヒンジピン２４Ｃの突出部が、軸力担持部材６１Ｃの下端のスライド孔６３Ｃに挿入嵌合されており、梃子リンク３０Ｃの図３（Ａ）における上端部は、ヒンジピン２４Ｃ及び検出部６Ｃを介して台車枠１Ｃの図３（Ａ）における上部に固定されている。したがって、梃子リンク３０Ｃが、図３（Ａ）の上下方向あるいは図３（Ｂ）における紙面の手前から奥に向かう方向への力を受けた場合には、その力による歪はヒンジピン２４Ｃを経て軸力担持部材６１Ｃからロードセル６０Ｃに伝えられ検出され、コンピュータ等の演算装置（図示せず）によって力が算出される。
【００９８】
次に、上記したブレーキ装置１０３の動作について説明する。
まず、弁（図示せず）を開放して空気タンク（図示せず）から空気出入管２３Ｃを経てシリンダ２０Ｃ内に圧縮空気を送ると、ピストン２１Ｃが図３（Ａ）における右方へ押され、これに伴いピストンアーム２２Ｃ及びその右端のヒンジピン２４Ｃが図３（Ａ）における右側へ突出するように動く。この動きに応じて、梃子リンク３０Ｃは、梃子支点機構３１Ｃの梃子支点機構中心を揺動中心として図３（Ａ）における時計回り方向に揺動し、梃子リンク３０Ｃの図３（Ａ）における下端は図３（Ａ）における左方向へ移動する。この梃子リンク３０Ｃの下端の動きに伴い、制輪子４０Ｃが図３（Ａ）の左方にある車輪Ｗの踏面Ｓに押し付けられ、レールＲ上を転動する車輪Ｗにブレーキ力が付与される。
【００９９】
図３（Ａ）に示すように、レールＲ上において車輪Ｗが時計回り方向に回転している場合には、制輪子４０Ｃの押し付け位置（以下、「制動位置」という。）におけるブレーキ力は、車輪Ｗの図３（Ａ）における反時計回り方向の接線の方向に作用する。この際、制輪子４０Ｃには、ブレーキ力と逆方向にブレーキ反力が作用する。このブレーキ反力は、ヒンジピン３２Ｃにおいては、図３（Ａ）の下方に向かう方向に作用する。このブレーキ反力は、梃子リンク３０Ｃ，ヒンジピン２４Ｃを経てスライド孔６３Ｃから軸力担持部材６１Ｃに伝達される。
【０１００】
軸力担持部材６１Ｃは、リニアベアリング部５Ｃを介して台車枠１Ｃの貫通孔１１Ｃ内に収容されて支持されており、軸力担持部材６１Ｃは貫通孔延設方向にのみ移動可能で、かつ移動方向の摩擦力は低減されているから、ブレーキ反力により軸力担持部材６１Ｃは図３（Ａ）における下方に移動しようとする。この結果、軸力担持部材６１Ｃは図３（Ａ）の下方への引張力を受け、この引張力がロードセル６０Ｃとコンピュータ等の演算装置（図示せず）によって検出される。
【０１０１】
一方、車輪Ｗの回転方向が図３（Ａ）に示す場合と逆に反時計回り方向の場合には、ブレーキ反力は圧縮力としてロードセル６０Ｃとコンピュータ等の演算装置（図示せず）により検出される。また、車輪Ｗの制動位置におけるブレーキ力は、検出されたブレーキ反力とは方向が逆で大きさが等しい力として把握することができる。
【０１０２】
この際、車輪Ｗの踏面Ｓが円錐面であることによって生じる貫通孔直角方向（図３（Ａ）の紙面の奥から手前へ向かう方向あるいは図３（Ｂ）における左右方向）の力は、嵌合溝の内側壁に配置されたベアリングボール５０Ｃによって支持されるため、軸力担持部材６１Ｃが貫通孔直角方向に動くことはなく、ロードセル６０Ｃ及びコンピュータ等の演算装置（図示せず）は、貫通孔延設方向の力のみを検出する。
【０１０３】
（４）その他の実施形態
上記した各実施形態は、車輪Ｗに対して１個の制輪子を押し付ける形式のブレーキ装置であったが、本発明は上記各実施形態には限定されず、他の形式のブレーキ装置についても応用可能である。
例えば、図４に示すような２個以上の制輪子を押し付ける形式のブレーキ装置に応用可能である。このブレーキ装置１０４は、駆動源２Ｄと、リンク機構３Ｄと、制輪部４Ｄを備えて構成されている。
【０１０４】
このブレーキ装置１０４が上記した第１実施形態のブレーキ装置１０１と異なる点は、筐体を備えていない点、筐体内に収容されたユニットブレーキではなく各構成要素が個々に車両の台車枠１Ｄに取り付けられている点、異なるリンク機構３Ｄを備えた点る点であり、駆動源２Ｄ及び制輪部４Ｄの構成及び作用については配設位置を除き上記した第１実施形態のブレーキ装置１０１における駆動源２Ａ及び制輪部４Ａの構成及び作用と同様である。
上記の構成要素のうち、駆動源２Ｄは、駆動源支持台部１４Ｄによって車両の台車枠１Ｄに取り付けられている。
【０１０５】
台車枠１Ｄは、上記した台車枠１Ａと同様に、鉄道車両において主電動機や駆動歯車装置等が懸架され、車輪Ｗが軸支される枠状部材である。この台車枠１Ｄのブレーキ装置１０４の近傍には、駆動源支持台部１４Ｄと、軸支部１５Ｄ及び１６Ｄが設けられている。
【０１０６】
また、上記した駆動源２Ｄは、シリンダ２０Ｄと、ピストン２１Ｄと、ピストンアーム２２Ｄと、空気出入口２３Ｄと、ヒンジピン２４Ｄを有している。
これらの構成要素のうち、シリンダ２０Ｄとピストン２１Ｄとピストンアーム２２Ｄと空気出入口２３Ｄとヒンジピン２４Ｄの構成及び作用は、それぞれ上記した第１実施形態の駆動源２Ａにおけるシリンダ２０Ａとピストン２１Ａとピストンアーム２２Ａと空気出入口２３Ａとヒンジピン２４Ａの構成及び作用と同様である。
【０１０７】
また、上記したリンク機構３Ｄは、梃子リンク３０Ｄと、梃子支点ヒンジピン３１Ｄと、ヒンジピン３２Ｄと、リンク３３Ｄと、ヒンジピン３４Ｄと、リンク３５Ｄと、ヒンジピン３６Ｄ及び３７Ｄと、リンク３８Ｄと、ヒンジ３７Ｄ′及び３６Ｄ′と、リンク３５Ｄ′と、ヒンジピン３４Ｄ′を有している。
【０１０８】
梃子リンク３０Ｄは、略棒状に形成された部材である。この梃子リンク３０Ｄの図４（Ａ）における上端には、上記したピストンアーム２２Ｄの右端のヒンジピン２４Ｄと嵌合可能なピン穴が開設されており、このピン穴にヒンジピン２４Ｄが挿入嵌合されている。
【０１０９】
また、梃子リンク３０Ｄの図４（Ａ）におけるほぼ中央には、上記した梃子支点ヒンジピン３１Ｄに嵌合可能な円形断面のピン穴が開設されており、このピン穴に梃子支点ヒンジピン３１Ｄが挿入嵌合されている。また、梃子支点ヒンジピン３１Ｄは、軸支部１５Ｄに開設されたピン穴に挿入嵌合されている。このような構成により、梃子リンク３０Ｄは、梃子支点ヒンジピン３１Ｄの中心を揺動中心として、図４（Ａ）における時計回り又は反時計回りに揺動可能な構成となっている。
【０１１０】
また、梃子リンク３０Ｄの図４（Ａ）における略中央部分には、ピン穴が開設されており、このピン穴にヒンジピン３６Ｄが挿入嵌合されている。このヒンジピン３６Ｄは、後述する制輪部４Ｄの制輪子把持部材４１Ｄのピン穴に挿入嵌合されている。
【０１１１】
また、梃子リンク３０Ｄの図４（Ａ）における下端には、ピン穴が開設されており、このピン穴にヒンジピン３７Ｄが挿入嵌合されている。このヒンジピン３７Ｄは、リンク３８Ｄの図４（Ａ）における右端のピン穴に挿入嵌合されている。このリンク３８Ｄの図４（Ａ）における左端には、ピン穴が開設されており、このピン穴にヒンジピン３７Ｄ′が挿入嵌合されている。
【０１１２】
このヒンジピン３７Ｄ′は、リンク３５Ｄ′の図４（Ａ）における下端のピン穴に挿入嵌合されている。また、リンク３５Ｄ′の図４（Ａ）におけるほぼ中央部には、ピン穴が開設されており、このピン穴にヒンジピン３６Ｄ′が挿入嵌合されており、このヒンジピン３６Ｄ′は、後述する制輪部４Ｄの制輪子把持部材４１Ｄ′のピン穴に挿入嵌合されている。また、リンク３５Ｄ′の図４（Ａ）における上端には、ピン穴が開設されており、このピン穴にヒンジピン３４Ｄ′が挿入嵌合されて、ヒンジピン３４Ｄ′は軸支部１６Ｄに挿入嵌合されている。
【０１１３】
また、上記した制輪部４Ｄは、制輪子４０Ｄ及び４０Ｄ′と制輪子把持部材４１Ｄ及び４１Ｄ′を有している。これら制輪子４０Ｄ及び４０Ｄ′及び制輪子把持部材４１Ｄ及び４１Ｄ′の構成及び作用は、それぞれ上記した第１実施形態の制輪部４Ａにおける制輪子４０Ｂ及び制輪子把持部材４１Ｂの構成及び作用と同様である。
【０１１４】
上記のような構成により、弁（図示せず）を開放して空気タンク（図示せず）から空気出入管２３Ｄを経てシリンダ２０Ｄ内に圧縮空気を送ると、ピストン２１Ｄが図４（Ａ）における右方へ押され、これに伴いピストンアーム２２Ｄが図４（Ａ）における右側へ突出するように動く。この動きに応じて、梃子リンク３０Ｄは、梃子支点ヒンジピン３１Ｄの中心を揺動中心として図４（Ａ）における時計回り方向に揺動し、梃子リンク３０Ｄの図４（Ａ）における下端は図４（Ａ）における左方向へ移動する。この梃子リンク３０Ｄの下端の動きに伴い、リンク３５Ｄは図４における反時計回りに回動するとともに、リンク３５Ｄ′は図４における時計回りに回動し、制輪子４０Ｄ及び４０Ｄ′が図４（Ａ）における車輪Ｗの踏面Ｓに押し付けられ、レールＲ上を転動する車輪Ｗにブレーキ力が付与される。
【０１１５】
この場合、駆動源２Ｄとリンク機構３Ｄと制輪部４Ｄを筐体（図示せず）内に収容してユニット化されたユニットブレーキを構成し、ユニットブレーキ側の嵌合部（図示せず）と台車枠側の嵌合部（図示せず）とリニアベアリング部（図示せず）と検出部（図示せず）を介して車両の台車枠１Ｄに取り付けるようにすれば、検出部は、ブレーキ反力方向の力のみを検出することができる。この実施形態は、上記した第１実施形態に準じる実施形態である。
【０１１６】
この場合、図４に示すように、レールＲ上において車輪Ｗが時計回り方向に回転するときには、制輪子４０Ｄの押し付け位置（以下、「第１制動位置」という。）におけるブレーキ反力は、車輪Ｗの図４における時計回り方向の接線の方向、すなわち第１制動位置において図の下方に向って作用する力として検出される。また、車輪Ｗの回転方向が図４に示す場合と逆に反時計回り方向の場合には、車輪Ｗの第１制動位置におけるブレーキ反力は図４において上方に向って作用する力として検出される。また、車輪Ｗの第１制動位置におけるブレーキ力は、上記のようにして検出されたブレーキ反力とは方向が逆で大きさが等しい力として把握することができる。
【０１１７】
一方、レールＲ上において車輪Ｗが時計回り方向に回転している場合、制輪子４０Ｄ′の押し付け位置（以下、「第２制動位置」という。）におけるブレーキ反力は、車輪Ｗの図４における時計回り方向の接線の方向、すなわち第２制動位置において図の上方に向って作用する力として検出される。また、車輪Ｗの回転方向が図４に示す場合と逆に反時計回り方向の場合には、車輪Ｗの第２制動位置におけるブレーキ反力は図４において下方に向って作用する力として検出される。また、車輪Ｗの第２制動位置におけるブレーキ力は、上記のようにして検出されたブレーキ反力とは方向が逆で大きさが等しい力として把握することができる。
【０１１８】
また、軸支部１５Ｄ及び１６Ｄのいずれか又は両方をブレーキ側の嵌合部（図示せず）と台車枠側の嵌合部（図示せず）とリニアベアリング部（図示せず）と検出部（図示せず）を介して車両の台車枠１Ｄに取り付けるようにすれば、検出部は、ブレーキ反力方向の力のみを検出することができる。この実施形態は、上記した第２実施形態に準じる実施形態である。
この場合、ブレーキ反力の検出、及びブレーキ力の把握については、上記した第１実施形態に準じる実施形態の場合とまったく同様である。
【０１１９】
また、梃子リンク３０Ｄ又はリンク３５Ｄ若しくはリンク３５Ｄ′にリンク接合するリンク接合部材、あるいはこれらのリンク接合部材のうちの任意の組合わせをブレーキ側の嵌合部（図示せず）と台車枠側の嵌合部（図示せず）とリニアベアリング部（図示せず）と検出部（図示せず）を介して車両の台車枠１Ｄに取り付けるようにすれば、検出部は、ブレーキ反力方向の力のみを検出することができる。この実施形態は、上記した第３実施形態に準じる実施形態である。
この場合、ブレーキ反力の検出、及びブレーキ力の把握については、上記した第１実施形態に準じる実施形態の場合とまったく同様である。
【０１２０】
上記した各実施形態において、筐体７Ａの凸条７１Ａ及びリニアベアリング部５Ａ及び台車枠１Ａの溝１１Ａ、又は梃子支点軸支部８Ｂの基板部８０Ｂ及びリニアベアリング部５Ｂ及び台車枠１Ｂの溝１１Ｂ及び凸部１２Ｂ，１３Ｂ、若しくは軸力担持部材６１Ｃ及びリニアベアリング部５Ｃ及び台車枠１Ｃの貫通孔１１Ｃ、あるいは図４に示す実施形態におけるブレーキ側の嵌合部（図示せず）と台車枠側の嵌合部（図示せず）とリニアベアリング部（図示せず）は、保持手段を構成している。
【０１２１】
また、筐体７Ａの凸条７１Ａ、又は梃子支点軸支部８Ｂの基板部８０Ｂ、若しくは軸力担持部材６１Ｃ、あるいは図４に示す実施形態におけるブレーキ側の嵌合部（図示せず）は、ブレーキ側嵌合部に相当している。また、台車枠１Ａの溝１１Ａ、又は台車枠１Ｂの溝１１Ｂ及び凸部１２Ｂ，１３Ｂ、若しくは台車枠１Ｃの貫通孔１１Ｃ、あるいは図４に示す実施形態における台車枠側の嵌合部（図示せず）は、台車側嵌合部に相当している。
【０１２２】
また、筐体７Ａの突条７１Ａ、又は梃子支点軸支部材８Ｂの基板部８０Ｂは、凸部に相当している。また、台車枠１Ａの溝１１Ａ、又は台車枠１Ｂの溝１１Ｂと凸部１２Ｂ，１３Ｂにより構成される嵌合溝は、凹部に相当している。また、軸力担持部材６１Ｃは挿入部材に相当している。また、リニアベアリング部５Ａ〜５Ｃ、又は図４に示す実施形態におけるリニアベアリング部（図示せず）は、摩擦緩和手段に相当している。また、第１実施形態における溝延設方向、又は第２実施形態における嵌合溝延設方向、若しくは第３実施形態における貫通孔延設方向は、反ブレーキ方向又はブレーキ方向に相当している。また、図４に示す実施形態におけるブレーキ反力方向は、反ブレーキ方向に相当している。また、検出部６Ａ〜６Ｃ、又は図４に示す実施形態における検出部（図示せず）は、検出手段に相当している。また、第１実施形態における軸力担持部材６１Ａ、及び第２実施形態における軸力担持部材６１Ｂは、被測定部材に相当している。また、ロードセル６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃは、歪検出手段に相当している。また、コンピュータ等の演算装置は、軸力演算手段に相当している。
【０１２３】
また、筐体７Ａの凸条７１Ａとリニアベアリング部５Ａと台車枠１Ａの溝１１Ａと検出部６Ａ、又は梃子支点軸支部材８Ｂの基板部８０Ｂとリニアベアリング部５Ｂと台車枠１Ｂの溝１１Ｂ及び凸部１２Ｂ，１３Ｂと検出部６Ｂ、若しくは軸力担持部材６１Ｃとリニアベアリング部５Ｃと台車枠１Ｃの貫通孔１１Ｃ、あるいは図４に示す実施形態におけるブレーキ側の嵌合部（図示せず）と台車枠側の嵌合部（図示せず）とリニアベアリング部（図示せず）と検出部（図示せず）は、ブレーキ反力検出装置を構成している。また、これらのブレーキ反力検出装置におけるブレーキ反力検出の手順は、ブレーキ反力検出方法に相当している。
【０１２４】
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。上記各実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【０１２５】
例えば、上記した第１実施形態においては、ブレーキ側嵌合部がブレーキ方向又は反ブレーキ方向に延設された凸条であり、台車側嵌合部がブレーキ側嵌合部に嵌合する断面を有しブレーキ方向又は反ブレーキ方向に延設された溝である例を説明した。また、第２実施形態においては、ブレーキ側嵌合部がブレーキ方向又は反ブレーキ方向に延設された溝であり、台車側嵌合部がブレーキ側嵌合部に嵌合する断面を有しブレーキ方向又は反ブレーキ方向に延設された凸条である例を説明した。また、第３実施形態においては、ブレーキ側嵌合部がブレーキ方向又は反ブレーキ方向に延設された凸条であり、台車側嵌合部がブレーキ側嵌合部に嵌合する断面を有しブレーキ方向又は反ブレーキ方向に延設された貫通孔である例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれには限定されず、ブレーキ側嵌合部は、ブレーキ方向又は反ブレーキ方向に延設された凸部又は凹部若しくは挿入部材であればよく、また台車側嵌合部は、ブレーキ側嵌合部に嵌合する断面を有し前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向に延設された凹部又は凸部若しくは貫通孔であれば、どのようなものであってもよい。すなわち、例えば、上記した各実施形態においては、嵌合部の構成を適宜他のものに変更してもよい。
【０１２６】
また、図１ないし図３のブレーキ装置においては、制輪子４０Ａ〜４０Ｃを車輪Ｗに押し付けて制動を行うと、制輪子押付力の反力として図１〜３における右方へ向かう力の成分が必ず発生する。このため、筐体７Ａ又は梃子支点軸支部材８Ｂ若しくは軸力担持部材６１Ｃには、台車枠１Ａ〜１Ｃに対して図の左方から右方へ押し付けられる力が必ず発生する。したがって、図１（Ｂ）に示す溝１１Ａのように、溝の制輪子側（図１（Ｂ）における溝の上方）が開放されていても特に問題はない。図２（Ｂ）又は図３（Ｂ）に示すように溝等の制輪子側（図２（Ｂ）又は図３（Ｂ）における溝等の上方）が凸部１２Ｂ，１３Ｂ又は貫通孔１１Ｃの内面で被覆あるいは閉塞されているのは、何らかの不測事態の発生により梃子支点軸支部材８Ｂ又は軸力担持部材６１Ｃが浮上（制輪子側へ移動）しようとした場合においても、浮上あるいはリニアベアリング部の脱落等を防止するためのフェイル・セイフ対策である。
【０１２７】
また、上記各実施形態においては、検出手段としてロードセルを用いたものを例に挙げて説明したが、本発明はこれには限定されず、ブレーキ反力を検出し得る手段であればどのようなものであってもよく、他の形態の検出手段、例えば、軸力担持部材６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃを台車枠１Ａ，１Ｂ，１Ｃの軸支部１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃに直接固定し、軸力担持部材６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃの図１（Ａ），図２（Ａ），図３（Ａ）における側面に歪ゲージ（ストレインゲージ：図示せず。）を貼設し、この歪ゲージからの出力電気信号をブリッジ回路（図示せず）に送り、ブリッジ回路の不平衡量からゲージ歪量に比例した電圧を検出し、この電圧をコンピュータ等の演算装置（図示せず）に送り、軸力担持部材６０Ａ〜６０Ｃの形状・寸法及び弾性率などの予め測定しておいた値に基づいて軸力担持部材６０Ａ〜６０Ｃに作用するブレーキ方向の引張力又は圧縮力を算出する形式のものであってもよい。この場合には、軸力担持部材６１Ａ，６１Ｂは被測定部材に相当し、図示しない歪ゲージは歪検出手段に相当し、図示しないコンピュータ等の演算装置は軸力演算手段に相当している。
【０１２８】
しかし、軸力担持部材６１Ｃの場合には、貫通孔直角方向の力が作用すると、軸力担持部材６１Ｃの側面がリニアベアリング部５Ｃのベアリングボール５０Ｃによって押圧され、軸力担持部材６１Ｃの側面に貼設された歪ゲージに曲げ歪の影響が生じることがある。このため、軸力担持部材６１Ｃの図３（Ａ）におけるさらに上方に他の棒状部材（図示せず）を上下方向に延設し、この棒状部材の図３（Ａ）における側面に歪ゲージを貼設し、この歪ゲージからの電気信号に基づきコンピュータ等によりブレーキ方向の引張力又は圧縮力を演算してブレーキ反力を算出するようにしてもよい。このようにすれば、棒状部材には曲げ歪の影響は生じないため、ブレーキ反力のみを検出することができる。
【０１２９】
上記において、軸力担持部材６１Ａ〜６１Ｃ、又は軸力担持部材６１Ｃの上方に接続される他の棒状部材は被測定部材に相当する。また、コンピュータ等の演算装置は軸力演算手段に相当する。
【０１３０】
また、図２に示す第２実施形態においては、梃子リンク３０Ｂを揺動可能に支持する梃子支点ヒンジピン３１Ｂを軸支する梃子支点軸支部材８Ｂが、嵌合溝延設方向（図２（Ａ）の上下方向あるいは図２（Ｂ）における紙面の手前から奥に向かう方向）に移動可能に構成された例について説明し、図３に示す第３実施形態においては、梃子リンク３０Ｃが梃子支点機構３１Ｃに支持され、梃子リンク３０Ｃは、梃子支点機構中心を揺動中心として揺動可能であるとともに、梃子リンク方向（図３（Ａ）における梃子リンク３０Ｃの延設方向すなわち図３（Ａ）における上下方向）に移動可能に構成された例について説明した。しかし、本発明はこれには限定されず、第２実施形態及び第３実施形態、あるいは図４に示す実施形態のうち第２，第３実施形態に準じる実施形態においては、梃子リンクを揺動可能であるとともに及びブレーキ方向に移動可能に支持する構成であればどのようなものであってもよく、他の形態の構成、例えば、第２実施形態において図３（Ａ）に示すような梃子支点機構を採用し、第３実施形態において図２（Ａ）に示すような梃子支点軸支部材を採用してもよい。
【０１３１】
また、上記各実施形態においては、摩擦緩和手段として球体状のベアリングボールの転動を利用して摩擦を緩和するリニアベアリング部を例に挙げて説明したが、本発明はこれには限定されず、ブレーキ側嵌合部と台車側嵌合部との間に介設され制輪子の押し付け力によりブレーキ側嵌合部と台車側嵌合部との間に発生するブレーキ方向又は反ブレーキ方向への摩擦力を緩和する手段であればどのようなものであってもよく、他の形態の摩擦緩和手段、例えば、円柱状、円筒状、針状、俵状等の対称形状のころ、あるいは円錐状、円錐台形等の非対称形状のころの転動によって摩擦を緩和する形式の機構であってもよい。
【０１３２】
また、上記各実施形態においては、検出手段であるロードセル６０Ａ〜６０Ｃの軸力担持部材６２Ａ〜６２Ｃが台車枠１Ａ〜１Ｃの軸支部１０Ａ〜１０Ｃにヒンジピン６４Ａ〜６４Ｃによって接続している例について説明した。また上記した第１，第２実施形態においては、検出手段であるロードセル６０Ａ〜６０Ｃの軸力担持部材６１Ａ又は６１Ｂが筐体７Ａ又は梃子支点軸支部材８Ｂの軸支部７４Ａ又は８２Ｂにヒンジピン６３Ａ又は６３Ｂによって接続している例について説明した。しかしながら、本発明においては、軸力担持部材６１Ａ〜６１Ｃ，６２Ａ〜６２Ｃには、つねにブレーキ方向又は反ブレーキ方向への力以外は作用しないように構成されているから、上記したヒンジピン６３Ａ，６３Ｂ，６４Ａ〜６４Ｃ等によるヒンジ構造とする必要は必ずしもなく、上記したヒンジピン６３Ａ，６３Ｂ，６４Ａ〜６４Ｃの部分は剛結構造としてもよい。
【０１３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るブレーキ反力検出装置によれば、車輪の踏面に制輪子を押し付けることにより制動を行うブレーキ装置においてブレーキ反力を検出するブレーキ反力検出装置であって、ブレーキ装置の全体又は一部を保持するとともにブレーキ方向の前後への移動のみを許容する保持手段と、ブレーキ反力を検出する検出手段を備えたので、ブレーキ直角方向の力にかかわらずブレーキ力を正確に分離して検出することができる。
また、本発明に係るブレーキ反力検出方法によれば、車輪の踏面に制輪子を押し付けることにより制動を行うブレーキ装置においてブレーキ反力を検出するブレーキ反力検出方法であって、ブレーキ装置の全体又は一部を保持するとともにブレーキ方向の前後への移動のみを許容するように保持しつつ、ブレーキ反力を検出するようにしたので、ブレーキ直角方向の力にかかわらずブレーキ力を正確に分離して検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態であるブレーキ反力検出装置が装着されたブレーキ装置の構成を示す図であり、図１（Ａ）はブレーキ装置の一部欠截側断面図を、図１（Ｂ）は図１（Ａ）におけるリニアベアリング部付近の横断面図を、それぞれ示している。
【図２】 本発明の第２実施形態であるブレーキ反力検出装置が装着されたブレーキ装置の構成を示す図であり、図２（Ａ）はブレーキ装置の一部欠截側断面図を、図２（Ｂ）は図２（Ａ）におけるリニアベアリング部付近の横断面図を、それぞれ示している。
【図３】 本発明の第３実施形態であるブレーキ反力検出装置が装着されたブレーキ装置の構成を示す図であり、図３（Ａ）はブレーキ装置の一部欠截側断面図を、図３（Ｂ）は図３（Ａ）におけるリニアベアリング部付近の横断面図を、図３（Ｃ）は図３（Ａ）におけるピストンアームと梃子リンクとの関係を示す側面図を、それぞれ示している。
【図４】 本発明の他の実施形態であるブレーキ反力検出装置が装着されるブレーキ装置の構成を示す一部欠截側断面図である。
【符号の説明】
１Ａ〜１Ｄ 台車枠
２Ａ〜２Ｄ 駆動源
３Ａ〜３Ｄ リンク機構
４Ａ〜４Ｄ 制輪部
５Ａ〜５Ｃ リニアベアリング部
６Ａ〜６Ｃ 検出部
７Ａ 筐体
８Ｂ 梃子支点軸支部材
１０Ａ〜１０Ｃ 軸支部
１１Ａ，１１Ｂ 溝
１１Ｃ 貫通孔
１２Ａ，１２Ｂ 凸部
１２Ｃ 軸力担持部材支持部
１３Ａ，１３Ｂ 凸部
１４Ｂ〜１４Ｄ 駆動源支持台部
１５Ｃ 滑り支持部
１５Ｄ 軸支部
１６Ｃ 滑り支持部
１６Ｄ 軸支部
２０Ａ〜２０Ｄ シリンダ
２１Ａ〜２１Ｄ ピストン
２２Ａ〜２２Ｄ ピストンアーム
２３Ａ〜２３Ｄ 空気出入管
２４Ａ〜２４Ｄ，２５Ｂ，２５Ｃ ヒンジピン
２６Ｂ〜２６Ｄ 開口
３０Ａ〜３０Ｄ 梃子リンク
３１Ｂ 梃子支点ヒンジピン
３１Ｃ 梃子支点機構
３１Ｄ 梃子支点ヒンジピン
３２Ａ ヒンジ機構
３２Ｂ〜３２Ｄ ヒンジピン
３３Ａ，３３Ｄ リンク
３４Ａ，３４Ｄ，３４Ｄ′ ヒンジピン
３５Ａ，３５Ｄ，３５Ｄ′ リンク
３６Ａ，３６Ｄ，３６Ｄ′，３７Ｄ，３７Ｄ′ ヒンジピン
３８Ｄ リンク
３９Ａ ガイド穴
４０Ａ〜４０Ｄ，４０Ｄ′ 制輪子
４１Ａ〜４１Ｄ，４１Ｄ′ 制輪子把持部材
５０Ａ〜５０Ｃ ベアリングボール
５１Ａ〜５１Ｃ ボール規制部材
６０Ａ〜６０Ｃ ロードセル
６１Ａ〜６１Ｃ，６２Ａ〜６２Ｃ 軸力担持部材
６３Ａ，６３Ｂ ヒンジピン
６３Ｃ スライド孔
６４Ａ〜６４Ｃ ヒンジピン
７０Ａ 本体部
７１Ａ 凸条
７２Ａ 梃子支点ヒンジピン
７３Ａ，７４Ａ 軸支部
７５Ａ，７６Ａ 開口
７７Ａ ガイドピン
８０Ｂ 基板部
８１Ｂ，８２Ｂ 軸支部
１０１〜１０４ ブレーキ装置
３１１Ｃ ベアリングボール
３１２Ｃ 関節部材
３２１Ａ 空洞
３２２Ａ 滑り支持部
３３１Ａ ヒンジ部
Ｒ レール
Ｓ 踏面
Ｗ 車輪[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a brake reaction force detection device and a brake reaction force detection method for detecting a brake reaction force received by a brake device in a brake device that applies braking to a tread surface of a wheel of a railway vehicle or the like to perform braking. .
[0002]
[Prior art]
  2. Description of the Related Art Conventionally, as a brake device for a railway vehicle or the like, there is known a type of brake device that presses a member called a restrictor against a tread that is an outer peripheral surface of a wheel that contacts a rail to brake the rotation of the wheel. This brake device includes, for example, a drive source that guides compressed air into a cylinder and moves a piston in and out, and a link mechanism that includes a plurality of links and connects the piston and the restrictor to apply a pressing force to the restrictor based on the lever principle. ing.
[0003]
  In the brake device described above, a frictional force (hereinafter referred to as “brake force”) is generated in a tangential direction opposite to the wheel rotation direction among the wheel tangential directions at the position where the control member is pressed against the wheel. Given to wheels. Assuming that the restrictor pressing force by the piston is P, the braking force B generated by the restrictor pressing force P is:
B = μ × P
Given by. Here, μ is a coefficient of friction between the control wheel and the wheel tread. Since the braking force reduces the rotational force for rolling the wheel on the rail, the moving speed of the vehicle is reduced or the vehicle stops.
[0004]
  If the above braking force is small, the deceleration performance of the train is weak, overrun the predetermined stop position of the passenger home, or if it should stop urgently, it can not stop within the predetermined closed section and it will collide with the preceding train There is also a danger, which becomes a problem in railway operation and safety.
[0005]
  On the other hand, if the above braking force is greater than a predetermined value, the degree to which the rotational force of the wheel is reduced becomes too large, and the outer peripheral speed of the wheel becomes smaller than the traveling speed of the train. Slip occurs between the two. When the braking force is further increased and becomes larger than the rotational force of the wheel, the vehicle slides on the rail in a state where the rotation of the wheel is stopped. When such sliding occurs, a part of the tread surface of the wheel is worn in a substantially flat shape. For this reason, a rail is hit | damaged by the abrasion part of a wheel, and the riding comfort of a train deteriorates. Also, this blow causes damage to both the rail and the wheel.
[0006]
  Therefore, in rail vehicles and the like, appropriately controlling the braking force is one of the most important issues. For this reason, it is necessary to accurately detect and grasp the braking force acting on the wheels.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
  However, in the conventional brake device described above, since the wheel tread is not a cylindrical surface but a conical surface, not only an axial force but also a bending moment or a torsional moment acts on each link of the link mechanism in a complicated manner. It was difficult to detect force alone. For this reason, conventionally, the brake control is performed by monitoring the air pressure in the cylinder that generates the pressing force of the control wheel.
[0008]
  However, the braking force is determined by the product of the brake pusher force and the friction coefficient as described above. The friction coefficient varies depending on the material of the control, the presence or absence of moisture, oil, and other substances on the friction surface. For this reason, in the monitoring of the air pressure in the cylinder, it is possible to grasp the pusher pressing force, but it is not possible to accurately grasp the brake force actually acting on the wheel. There was a problem that the braking force might be different.
[0009]
  The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and the problem to be solved by the present invention is to accurately correct the braking force in a braking device that performs braking by pressing a control against the tread surface of a wheel of a railway vehicle or the like. It is an object of the present invention to provide an apparatus and method capable of detecting the above.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above problems, the present inventionClaim 1The brake reaction force detection device according to(1A or 1D)Wheels pivoted on and rotating(W)Tread(S)Control(40A or 40D and 40D ')By pressing the wheel(W)Brake the rotation ofUnit brake (2A and 3A and 4A, or 2D and 3D and 4D)In the above control(40A or 40D and 40D ')With the pressing force of the wheel,(W)The above-described control device is caused by the frictional force generated in the braking direction, which is the direction of the tangent to the direction opposite to the wheel rotation direction, at the pressing position of the control device.(40A or 40D and 40D ')Is a brake reaction force detection device that detects a brake reaction force that is a reaction force received in a counter-brake direction that is opposite to the brake direction,
  SaidBrake side fitting part (71A) provided on the cart frame side of the unit brake (2A and 3A and 4A, or 2D and 3D and 4D), and a shape that can be fitted to the brake side fitting part (71A) And a carriage side fitting portion (11A) provided on the unit brake side of the carriage frame, and the unit brake (2A and 3A and 4A, or 2D and 3D and 4D) is connected to the carriage frame ( 1A or 1D), one or both of the brake side fitting portion (71A) and the carriage side fitting portion (11A) allow only movement in the brake direction or the anti-brake direction, Holding means (71A and 5A and 11A) configured to restrict forward and backward movement in the brake vertical direction, which is a direction perpendicular to the brake directionWhen,
  Detection means for detecting the brake reaction force(6A)The
  It is characterized by having.
[0011]
  Moreover, the brake reaction force detection device according to claim 2 of the present invention includes:
A drive source (2A, or 2B, or 2C, or 2D) and a plurality of links, and the drive source (2A, or 2B, or 2C, or 2D) and the control device (40A, 40B, or 40C, or 40D) And 40D ′) and a link mechanism (3A, 3B, 3C, or 3D) that applies the pressing force to the restrictor (40A, 40B, or 40C, or 40D and 40D ′) by lever principle. The fulcrum (72A or 31B) that swingably supports the lever link (30A, 30B, 30C, or 30D) that performs the lever operation among the links is prohibited. , Or 16C and 312C and 311C, or 16D and 31D), and is supported by the bogie frame (1A, 1B, 1C, or 1D) of the vehicle and rotates. In the brake device that brakes the rotation of the wheel (W) by pressing the control device (40A, 40B, or 40C, or 40D and 40D ′) against the tread (S) of the wheel (W), the control device ( 40A, 40B, or 40C, or 40D and 40D ′), the friction generated in the braking direction, which is the direction of tangent to the wheel rotation direction opposite to the wheel rotation direction at the position where the wheel (W) is pressed. A brake reaction force detection device that detects a brake reaction force, which is a reaction force that is received by the force in the anti-brake direction that is the reverse direction of the brake direction by the control device (40A, 40B, 40C, or 40D and 40D ′). There,
Brake side fitting part (71A, 80B, or 61C) provided on the cart frame side of the fulcrum (72A, 31B, or 16C and 312C and 311C, or 16D and 31D), and the brake side fitting It has a shape that can be fitted to the part (71A, 80B, or 61C), and has a carriage side fitting part (11A, or 11B and 12B and 13B, or 11C) provided on the fulcrum side of the carriage frame. The fulcrum (72A or 31B, or 16C and 312C and 311C, or 16D and 31D) is held on the bogie frame (1A, 1B, 1C, or 1D), and the brake side fitting portion (71A , Or 80B, or 61C) and one or both of the cart side fitting portions (11A, or 11B and 12B and 13B, or 11C), the fulcrum (72A, 31B, or 16C and 312C and 311C, or 16D and 31D) are allowed to move only in the brake direction or the anti-brake direction, and the movement in the brake vertical direction that is perpendicular to the brake direction is restricted. Holding means (71A and 5A and 11A, or 80B and 5B and 11B and 12B and 13B, or 61C and 5C and 11C) configured to:
Detection means (6A, 6B, or 6C) for detecting the brake reaction force
It is characterized by having.
[0012]
  Also,A brake reaction force detection device according to claim 3 of the present invention is provided.
The brake reaction force detection device according to claim 2,
The detection means (6A, 6B, or 6C) includes an axial force carrying member (61A and 62A, or 61B and 62B, or 61C and 62C) that carries a tensile force or a compressive force in the brake direction.
The holding means (71A and 5A and 11A, or 80B and 5B and 11B and 12B and 13B, or 61C and 5C and 11C) is the axial force carrying member (61A and 62A, or 61B and 62B, or 61C and 62C). And the carriage frame (1A, 1B, 1C, or 1D), and the braking direction of the axial force carrying member (61A and 62A, or 61B and 62B, or 61C and 62C) or the Allow movement only in the anti-brake direction
Characterized by.
[0013]
  Also,The brake reaction force detecting device according to claim 4 of the present invention is
In the brake reaction force detection device according to claim 3,
The holding means (71A and 5A and 11A, or 80B and 5B and 11B and 12B And 13B, or 61C and 5C and 11C) are brake side fitting portions (71A or 71A) provided on the cart frame side of the axial force carrying members (61A and 62A, 61B and 62B, or 61C and 62C). 80B or 61C) and a trolley side fitting portion provided on the side of the pedestal frame carrying the axial force carrying member and having a shape that can be fitted to the brake side fitting portion (71A, 80B, or 61C). 11A, or 11B and 12B and 13B, or 11C), and the brake side fitting portion (71A, 80B, or 61C) and the cart side fitting portion (11A, or 11B, and 12B and 13B, or 11C). ) Is configured to be restricted from moving back and forth in the brake vertical direction, which is a direction perpendicular to the brake direction.
Characterized by.
[0014]
  Also,The brake reaction force detecting device according to claim 5 of the present invention is
In the brake reaction force detection device according to claim 1,
The brake side fitting portion (71A) is a convex portion or a concave portion or an insertion member extending in the brake direction or the anti-brake direction,
The carriage-side fitting portion (11A) is a concave portion, a convex portion, or a through-hole having a cross section that fits into the brake-side fitting portion (71A) and extending in the brake direction or the anti-brake direction. That
Characterized by.
[0015]
  Also,A brake reaction force detection device according to claim 6 of the present invention is provided.
The brake reaction force detection device according to claim 2,
The brake side fitting portion (71A, or 80B, or 61C) is a convex portion, a concave portion, or an insertion member that extends in the brake direction or the anti-brake direction,
The carriage-side fitting portion (11A, or 11B and 12B and 13B, or 11C) has a cross-section that fits the brake-side fitting portion (71A, 80B, or 61C). It is a concave or convex part or a through hole extending in the brake direction.
Characterized by.
[0016]
  Also,A brake reaction force detection device according to claim 7 of the present invention is provided.
In the brake reaction force detection device according to claim 1,
The brake-side fitting portion (71A) and the cart-side fitting portion (11A) are interposed between the brake-side fitting portion (71A) and the brake-side fitting portion ( 71A) and friction dampening means (5A) for relieving the frictional force generated in the braking direction or the anti-braking direction generated between the carriage side fitting portion (11A).
Characterized by.
[0017]
  Also,A brake reaction force detection device according to claim 8 of the present invention is
The brake reaction force detection device according to claim 2,
It is interposed between the brake side fitting part (71A, 80B, or 61C) and the carriage side fitting part (11A, or 11B and 12B and 13B, or 11C), and the control element (40A, or 40B, or 40C, or 40D and 40D ′) by the pressing force of the brake side fitting portion (71A, 80B, or 61C) and the carriage side fitting portion (11A, or 11B and 12B and 13B, or 11C) Friction mitigating means (5A, 5B, or 5C) for mitigating the frictional force generated between the brake direction and the anti-brake direction
Characterized by.
[0018]
  Also,A brake reaction force detecting device according to claim 9 of the present invention is provided.
In the brake reaction force detection device according to claim 1,
The detection means (6A)
A member to be measured (61A) extending in the brake direction or the anti-brake direction between the unit brake (2A and 3A and 4A, or 2D and 3D and 4D) and the carriage frame (1A or 1D) Strain detecting means (60A) for detecting tensile strain or compressive strain in the brake direction in
Axial force calculating means for calculating the tensile force or compressive force in the brake direction acting on the member to be measured (61A) based on the tensile strain or the compressive strain.
Characterized by.
[0019]
  Also,A brake reaction force detecting device according to claim 10 of the present invention is provided.
The brake reaction force detection device according to claim 2,
The detection means (6A, 6B, or 6C)
It extends in the braking direction or anti-braking direction between the fulcrum (72A or 31B, or 16C and 312C and 311C, or 16D and 31D) and the bogie frame (1A, 1B, 1C, or 1D). Strain detecting means (60A, 60B, or 60C) for detecting tensile strain or compression strain in the brake direction in the provided axial force bearing member (61A and 62A, 61B and 62B, or 61C and 62C);
Axial force calculating means for calculating the tensile force or compressive force in the brake direction acting on the axial force bearing member (61A and 62A, 61B and 62B, or 61C and 62C) based on the tensile strain or the compressive strain. thing
Characterized by.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, an embodiment of a brake reaction force detection device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0021]
(1) First embodiment
  FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a brake device equipped with a brake reaction force detection device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 (A) is a partially cutaway side sectional view of the brake device. FIG. 1B shows a cross-sectional view of the vicinity of the linear bearing portion in FIG.
[0022]
  As shown in FIG. 1A, the brake device 101 includes a drive source 2A, a link mechanism 3A, a wheel control part 4A, a linear bearing part 5A, a detection part 6A, and a housing 7A. Has been.
[0023]
  Among the above-described components, the drive source 2A, the link mechanism 3A, and the wheel control portion 4A constitute a unit brake housed in the housing 7A, via the linear bearing portion 5A and the detection portion 6A. It is attached to the bogie frame 1A of the vehicle.
[0024]
  The bogie frame 1A described above is a frame-like member on which a main motor, a drive gear device, and the like are suspended and a wheel W is pivotally supported in a railway vehicle. In the vicinity of the brake device 101 of the carriage frame 1A, a shaft support portion 10A, two grooves 11A and 11A, and convex portions 12A and 13A are provided. A pin hole having a circular cross section is formed in the shaft support portion 10A. Further, the groove 11A extends in the up-down direction in FIG. 1A or in the direction from the front side to the back side in FIG. 1B.
[0025]
  Further, the casing 7A described above has a hollow box-shaped main body portion 70A. At the right end of the main body 70A in FIG. 1 (A), two ridges 71A and 71A extend in the vertical direction in FIG. Has been. The protrusion 71A is accommodated in the groove 11A via the linear bearing portion 5A.
[0026]
  Further, a substantially columnar insulator fulcrum hinge pin 72A is arranged in a direction from the front side to the back side in FIG. 1 (A) slightly below the center of the main body 70A in FIG. 1 (A). Further, shaft support portions 73A and 74A having pin holes capable of supporting hinge pins 36A and 63A (described later) are provided at the upper left and upper ends in FIG. 1A of the main body portion 70A. In addition, openings 75A and 76A are formed in the upper left and lower left of the main body 70A in FIG. The housing 7A is provided with guide pins 77A.
[0027]
  The drive source 2A described above includes a cylinder 20A, a piston 21A, a piston arm 22A, an air inlet / outlet port 23A, and a hinge pin 24A.
  The cylinder 20A is a hollow, substantially cylindrical member, and is attached to the upper portion of the main body 70A of the housing 7A in FIG. An air inlet / outlet pipe 23A is connected to the left end of the cylinder 20A in FIG. An air tank (not shown) is connected to the air inlet / outlet pipe 23A via a valve (not shown), and an air compressor (not shown) is connected to the air tank. The piston 22A is a substantially columnar member having an outer diameter slightly smaller than the inner diameter of the cylinder 20A, and is accommodated so as to fit inside the cylinder 20A.
[0028]
  The piston arm 22A is a substantially rod-shaped member, and a hinge pin 24A is provided at the right end of the piston arm 22A in FIG. 1A. The vicinity of the hinge pin 24A of the piston arm 22A The body 7A is inserted into the space inside the main body 70A through the opening 76A in the upper part of the main body 70A.
[0029]
  With the above-described configuration, when the air valve (not shown) is opened and compressed air is sent from the air tank (not shown) through the air inlet / outlet pipe 23A into the cylinder 20A, the piston 21A is shown in FIG. The piston arm 22A is moved so as to protrude rightward in FIG. 1 (A).
[0030]
  The link mechanism 3A described above includes an insulator link 30A, a hinge mechanism 32A, a link 33A, a hinge pin 34A, a link 35A, and a hinge pin 36A.
  The lever link 30A is a member formed in a substantially rod shape. A pin hole having a circular cross section that can be fitted to the above-described lever fulcrum hinge pin 72A is formed slightly below the center of the lever link 30A in FIG. 1A, and the lever fulcrum hinge pin 72A is inserted into this pin hole. It is mated. For this reason, the lever link 30A is configured to be able to swing clockwise or counterclockwise in FIG. 1A with the center of the lever fulcrum hinge pin 72A as the swing center.
[0031]
  1A is provided with a pin hole that can be fitted with the hinge pin 24A at the right end of the piston arm 22A, and the hinge pin 24A is inserted and fitted into the pin hole. ing.
  Therefore, if the piston arm 22A of the drive source 2A is moved so as to protrude rightward in FIG. 1A, the lever link 30A is moved from the center of the lever fulcrum hinge pin 72A to the center of swinging in FIG. ) In the clockwise direction, and the lower end of the lever link 30A in FIG. 1 (A) moves to the left in FIG. 1 (A).
[0032]
  A hinge mechanism 32A is provided at the lower portion of the above-described lever link 30A in the drawing. The hinge mechanism 32A is a mechanism having the same function as a hinge including a hinge pin and a pin hole, and the lever link 30A and the link 33A are hinge-joined by the hinge mechanism 32A. The hinge mechanism 32A includes a cavity 321A provided in the lever link 30A, a sliding support portion 322A, and a hinge portion 331A provided in the substantially rod-shaped link 33A.
[0033]
  The cavity 321A is formed in the lower part of the lever link 30A in FIG. 1A, and openings are provided at both left and right ends of the cavity 321A in FIG. 1A. The sliding support portion 322A is a portion protruding toward the hinge portion 331A so as to form openings at both ends of the cavity 321A, and the inner wall of the sliding support portion 322A forms a part of a cylindrical concave surface. Further, the hinge portion 331A is a substantially columnar portion provided at the right portion of the link 33A in FIG. 1A, and the columnar surface of the hinge portion 331A is on the cylindrical surface formed by the inner wall of the sliding support portion 322A. It has a slidable configuration.
[0034]
  With the above configuration, when the lower end of the lever link 30A in FIG. 1A moves to the left in FIG. 1A, the link 33A protrudes to the left in FIG. It moves to. Said hinge mechanism 32A is good also as a hinge which consists of a hinge pin and a pin hole.
[0035]
  Further, a pin hole is provided at the left end of the link 33A in FIG. 1A, and a substantially cylindrical hinge pin 34A is inserted into the pin hole. The vicinity of the hinge pin 34A of the link 33A protrudes to the outside of the main body portion 70A from the opening 75A at the lower left portion of the main body portion 70A of the housing 7A.
[0036]
  A pin hole having a circular cross section is formed in the left upper shaft support part 73A of the main body part 70A of the housing 7A, and a substantially cylindrical hinge pin 36A is inserted and fitted into this pin hole. The link 35A is a substantially rod-shaped member, and a pin hole having a circular cross section that can be fitted to the hinge pin 36A described above is formed at the upper end of the link 35A in FIG. A hinge pin 36A is inserted through the pin hole. On the other hand, below the center of the link 35A in FIG. 1 (A), a pin hole having a circular cross section that can be fitted to the hinge pin 34A is provided, and the hinge pin 34A is inserted and fitted into this pin hole. .
[0037]
  With such a configuration, when the left end of the link 33A in FIG. 1 (A) moves to the left in FIG. 1 (A), the link 35A moves with the center of the hinge pin 36A as the center of swinging as shown in FIG. Swing toward the left in (A).
[0038]
  A guide hole 39A is provided in the lower part of the above-described link 35A. The guide hole 39A is an opening having an oval or bowl-shaped cross section. On the other hand, the housing 7A has a substantially cylindrical guide pin 77A extending in a direction from the front side to the back side in FIG. 1A, and the guide pin 77A is inserted and fitted into the guide hole 39A. .
[0039]
  Further, the above-described control part 4A includes a control element 40A and a control element gripping member 41A.
  The restrictor 40A is a member whose inner wall surface is formed in a substantially cylindrical concave shape. The restrictor 40A is formed of cast iron or a synthetic material including a carbon material, a synthetic resin material, and asbestos. The restrictor gripping member 41A is a member that grips the outside of the restrictor 40A, and a pin hole having a circular cross section that can be fitted to the hinge pin 34A described above is formed on the right side in FIG. A hinge pin 34A is inserted and fitted into this pin hole.
[0040]
  Accordingly, when the left end of the link 33A in FIG. 1 (A) moves to the left in FIG. 1 (A), the control member 40A is pressed against the tread S of the wheel W on the left in FIG. 1 (A).
[0041]
  Next, the linear bearing portion 5A described above will be described.
  As shown in FIG. 1A and FIG. 1B, the linear bearing portion 5A has a plurality of bearing balls 50A and a ball restricting member 51A.
[0042]
  The bearing ball 50A is a sphere made of steel or the like, and supports the member by rolling friction. Further, the ball restricting member 51A is formed between the grooves 11A and 11A of the carriage frame 1A and the ridges 71A and 71A of the housing 7A in the groove extending direction (the vertical direction in FIG. 1A or the paper surface in FIG. 1B). The bearing ball 50 </ b> A is restricted so as to roll only in the groove extending direction.
[0043]
  With such a configuration, the housing 7A can move only in the groove extending direction. Further, since the bearing ball 50A is supported by rolling friction, the friction during movement of the housing 7A is very small. Therefore, when the casing 7A receives a force in the groove extending direction, the casing 7A hardly reduces the force by friction, and easily moves in the direction in which the force is applied.
[0044]
  Next, the above-described detection unit 6A will be described.
  As shown in FIG. 1A, the detection unit 6A includes a load cell 60A, axial force carrying members 61A and 62A, and hinge pins 63A and 64A.
[0045]
  The load cell 60A has an elastic body (not shown) such as a substantially cylindrical shape, a substantially prismatic shape, a substantially ring shape, a substantially cantilever shape, and a substantially diaphragm shape, and a plurality of strain gauges ( A strain gauge (not shown) is attached. A strain gauge consists of a thin conductor wire, etc. When tensile strain or compressive strain occurs on the surface to be measured, the same tensile strain or compressive strain occurs in the wire, and the electrical resistance of the wire changes. It is a sensor whose output electric signal changes in response to. This output electric signal is sent to a bridge circuit (not shown), and a voltage proportional to the amount of gauge strain is output from the load cell 60A by breaking the balance of the bridge circuit. The output of the load cell 60A is sent to a computing device (not shown) such as a computer, and acts on the load cell 60A based on previously measured values such as the shape / size and elastic modulus of the elastic body. Axial force is calculated.
[0046]
  The axial force bearing members 61A and 62A are substantially rod-shaped members, and transmit acting tensile force or compressive force to the load cell 60A. A pin hole is formed at the lower end in FIG. 1A of the axial force bearing member 61A, and a hinge pin 63A is inserted into this pin hole, and this hinge pin 63A is inserted into the pin hole of the shaft support portion 74A of the housing 7A. Are combined. On the other hand, a pin hole is formed at the upper end of the axial force carrying member 62A in FIG. 1A, and a hinge pin 64A is inserted into this pin hole, and this hinge pin 64A is inserted into the pin hole of the shaft support portion 10A of the carriage frame 1A. It is inserted and fitted.
[0047]
  With the configuration as described above, the upper end portion of the housing 7A in FIG. 1A is fixed to the upper portion of the carriage frame 1A in FIG. 1A via the detection portion 6A. Therefore, when the casing 7A receives a force in the vertical direction in FIG. 1A or in the direction from the front to the back in FIG. 1B, distortion due to the force is caused by the axial force bearing member 61A. Is transmitted to the load cell 60A and detected, and the force is detected by a computing device (not shown) such as a computer.
[0048]
  Next, the operation of the brake device 101 described above will be described.
  First, when the valve (not shown) is opened and compressed air is sent from the air tank (not shown) through the air inlet / outlet pipe 23A into the cylinder 20A, the piston 21A is pushed rightward in FIG. 1 (A). Accordingly, the piston arm 22A moves so as to protrude to the right side in FIG. In response to this movement, the lever link 30A swings in the clockwise direction in FIG. 1A with the center of the lever fulcrum hinge pin 72A as the swing center, and the lower end of the lever link 30A in FIG. Move to the left in (A).
[0049]
  With the movement of the lower end of the lever link 30A, the link 33A moves so as to protrude in the left direction in FIG. Accordingly, the link 35A swings leftward in FIG. 1A while being guided by the guide pin 77A with the center of the hinge pin 36A as the swing center. Due to this movement, the control member 40A mounted on the left end of the link 35A in FIG. 1A is pressed against the tread surface S of the wheel W on the left side in FIG. Brake force is applied to
[0050]
  As shown in FIG. 1A, when the wheel W is rotating in the clockwise direction on the rail R, the braking force at the pressing position (hereinafter referred to as “braking position”) of the control wheel 40A is as follows. It acts in the direction of the tangent of the wheel W in the counterclockwise direction in FIG. At this time, a brake reaction force acts on the control wheel 40A in the direction opposite to the brake force. This brake reaction force acts on the hinge pin 34 </ b> A in the downward direction of FIG. This brake reaction force is transmitted from the hinge pin 72A or 36A to the housing 7A via the link 33A, the lever link 30A or the link 35A.
[0051]
  The ridge 71A of the housing 7A is fitted into the groove 11A of the carriage frame 1A via the linear bearing portion 5A, and the ridge 71A can move only in the groove extending direction, and the frictional force in the moving direction is reduced. Therefore, the casing 7A tries to move downward in FIG. 1A due to the brake reaction force, and the axial force bearing member 61A receives the downward tensile force in FIG. 1A, and this tensile force is applied to the load cell. It is detected by 60A and a computing device (not shown) such as a computer. On the other hand, when the rotation direction of the wheel W is counterclockwise as shown in FIG. 1A, the brake reaction force is detected as a compression force by the load cell 60A and an arithmetic device (not shown) such as a computer. Is done. Further, the braking force at the braking position of the wheel W can be grasped as a force having the opposite direction and the same magnitude as the detected braking reaction force.
[0052]
  At this time, the force in the direction perpendicular to the groove (the direction from the back to the front in FIG. 1A or the left-right direction in FIG. 1B) generated when the tread surface S of the wheel W is a conical surface is applied to the groove 11A. Since it is supported by the bearing ball 50A disposed on the inner wall, the casing 7A does not move in the direction perpendicular to the groove, and the load cell 60A and a computing device (not shown) such as a computer only apply force in the groove extending direction. To detect. As described above, the movement direction of the housing 7A can be regulated only by the protrusions 71A of the housing 7A, the linear bearing portion 5A, and the groove 11A of the carriage frame 1A. The protrusions 12A and 13A may not be provided on the carriage frame 1A.
[0053]
(2) Second embodiment
  Next, a second embodiment of the present invention will be described.
  FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a brake device equipped with the brake reaction force detection device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 (A) is a partially cutaway side sectional view of the brake device. FIG. 2B is a cross-sectional view of the vicinity of the linear bearing portion in FIG.
[0054]
  As shown in FIG. 2 (A), this brake device 102 includes a drive source 2B, a link mechanism 3B, a wheel control part 4B, a linear bearing part 5B, a detection part 6B, and an insulator fulcrum shaft support member 8B. It is prepared for. The brake device 102 of the second embodiment is different from the brake device 101 of the first embodiment described above in that it does not include a housing, and each component is not a unit brake housed in the housing, but is individually The structure of the part of the bogie frame 1B that accommodates the linear bearing portion 5B, the point that is attached to the bogie frame 1B, the point that the different drive source 2B and the link mechanism 3B are provided, the point that the lever support shaft support member 8B is provided, and the like. The configuration and operation of the braking portion 4B and the linear bearing portion 5B are different from those of the braking device 4A and the linear bearing portion 5A in the brake device 101 of the first embodiment described above except for the arrangement position. It is the same.
[0055]
  Among the above components, the drive source 2B is attached to the bogie frame 1B of the vehicle by the drive source support base 14B. Further, the link mechanism 3B, the wheel control portion 4B, and the lever fulcrum shaft support member 8B are attached to the carriage frame 1B via the linear bearing portion 5B and the detection portion 6B.
[0056]
  The bogie frame 1B is a frame-like member on which a main motor, a drive gear device, etc. are suspended and a wheel W is pivotally supported in a railway vehicle, like the bogie frame 1A described above. In the vicinity of the brake device 102 of the carriage frame 1B, a shaft support portion 10B, a groove 11B, convex portions 12B and 13B, and a drive source support base portion 14B are provided. The structure of the shaft support portion 10B is the same as that of the shaft support portion 10A described above, and a hinge pin 64B of the detection portion 6B described later is inserted and fitted into a pin hole provided in the shaft support portion 10B. The groove 11B and the convex portions 12B and 13B constitute a fitting groove whose inside is enlarged. Further, the groove 11B extends in the up-down direction in FIG. 2A or in the direction from the front side to the back side in FIG. 2B.
[0057]
  The drive source 2B described above includes a cylinder 20B, a piston 21B, a piston arm 22B, an air inlet / outlet port 23B, and hinge pins 24B and 25B.
  Among these components, the configurations and operations of the cylinder 20B, the piston 21B, the piston arm 22B, the air inlet / outlet port 23B, and the hinge pin 24B are the same as the cylinder 20A, the piston 21A, and the piston arm 22A in the drive source 2A of the first embodiment described above. The configuration and operation of the air inlet / outlet 23A and the hinge pin 24A are the same. The difference from the drive source 2A of the first embodiment described above is that a hinge pin 25B is provided at the piston side end of the piston arm 22B (left end in FIG. 2A).
[0058]
  With the above-described configuration, when the air valve (not shown) is opened and compressed air is sent from the air tank (not shown) through the air inlet / outlet pipe 23B into the cylinder 20B, the piston 21B is shown in FIG. The piston arm 22B is moved so as to protrude rightward in FIG. 2 (A). At this time, the piston arm 22B can swing up and down in FIG. 2A with the center of the hinge pin 25B as the center of swing.
[0059]
  The link mechanism 3B described above has a lever link 30B, a lever fulcrum hinge pin 31B, and a hinge pin 32B.
  The insulator link 30B is a member formed in a substantially rod shape. 2A is provided with a pin hole that can be fitted to the hinge pin 24B at the right end of the piston arm 22B, and the hinge pin 24B is inserted and fitted into the pin hole. Yes.
[0060]
  Further, a pin hole having a circular section that can be fitted to the above-described lever fulcrum hinge pin 31B is formed slightly below the center of the lever link 30B in FIG. 2A, and the lever fulcrum hinge pin 31B is provided in this pin hole. It is inserted and fitted. The lever fulcrum hinge pin 31B is inserted and fitted into a pin hole formed in a shaft support portion 81B of a lever fulcrum shaft support member 8B described later. With such a configuration, the lever link 30B can swing clockwise or counterclockwise in FIG. 2A with the center of the lever fulcrum hinge pin 31B as the center of swing.
[0061]
  Further, a pin hole is formed at the lower end of the lever link 30B in FIG. 2A, and a hinge pin 32B is inserted and fitted into this pin hole. The hinge pin 32B is inserted and fitted into a pin hole of a brake gripper member 41B of the control portion 4B described later.
[0062]
  Therefore, if the piston arm 22B of the drive source 2B is moved so as to protrude rightward in FIG. 2A, the lever link 30B is moved from the center of the lever fulcrum hinge pin 31B to the center of oscillation shown in FIG. ) In the clockwise direction, and the lower end of the lever link 30B in FIG. 2 (A) moves to the left in FIG. 2 (A).
[0063]
  Further, the above-described control part 4B includes a control element 40B and a control element gripping member 41B. The configurations and functions of the control device 40B and the control device 41B are the same as the configuration and operation of the control device 40B and the control device 41B in the control unit 4A of the first embodiment.
[0064]
  Therefore, when the lower end of the lever link 30B in FIG. 2A moves to the left in FIG. 2A, the control wheel 40B is pressed against the tread S of the wheel W on the left in FIG.
[0065]
  Next, the above-described lever fulcrum shaft support member 8B will be described.
  As shown in FIGS. 2 (A) and 2 (B), the insulator fulcrum shaft support member 8B is erected on the substantially flat substrate portion 80B and the left side surface of the substrate portion 80B in FIG. 2 (A). The substantially plate-shaped shaft support portion 81B and the substantially plate-shaped shaft support portion 82B provided upright on the upper end surface of the substrate portion 80B in FIG. 2A. The board portion 80B is fitted in a fitting groove constituted by the groove 11B of the carriage frame 1B and the convex portions 12B and 13B.
[0066]
  In this case, the convex portions 12B and 13B of the bogie frame 1B are disposed so as to face the left and right side surfaces of the shaft support portion 81B in FIG. Further, the linear bearing portion 5B is disposed on the bottom surface, the side surface, and the top surface of the substrate portion 80B in FIG. 2B, and the substrate portion 80B is placed in the fitting groove of the carriage frame 1B via the linear bearing portion 5B. Contained. Further, a hinge pin 63B of the detection unit 6B described later is inserted and fitted into a pin hole provided in the shaft support part 82B.
[0067]
  The linear bearing portion 5B described above has a plurality of bearing balls 50B and a ball restricting member 51B. The configurations and operations of the bearing ball 50B and the ball restricting member 51B are the same as those of the bearing ball 50A and the ball restricting member 51A in the linear bearing portion 5A of the first embodiment described above, respectively. In the case of the linear bearing portion 5B, the bearing ball 50B is moved only in the fitting groove extending direction (the vertical direction in FIG. 2A or the direction from the front to the back in FIG. 2B) by the ball restricting member 51B. It is regulated to roll.
[0068]
  With such a configuration, the insulator fulcrum shaft support member 8B is movable only in the fitting groove extending direction. Further, since the bearing ball 50B is supported by the rolling friction, the friction during the movement of the lever fulcrum shaft support member 8B is very small. Therefore, when the lever fulcrum shaft support member 8B receives a force in the fitting groove extending direction, the force is hardly reduced by friction, and easily moves in the direction in which the force is applied.
[0069]
  The detection unit 6B described above includes a load cell 60B, axial force carrying members 61B and 62B, hinge pins 63B and 64B, and an arithmetic device (not shown) such as a computer. The configuration and operation of the load cell 60B, the axial force bearing members 61B and 62B, the hinge pins 63B and 64B, and a computing device (not shown) such as a computer are the same as the load cell 60A and the axial force in the detection unit 6A of the first embodiment described above. This is the same as the configuration and operation of the supporting members 61A and 62A, the hinge pins 63A and 64A, and a computing device (not shown) such as a computer.
[0070]
  With the configuration as described above, the upper end portion of the lever fulcrum shaft support member 8B in FIG. 2A is fixed to the upper portion of the carriage frame 1B in FIG. 2A via the detection portion 6B. Therefore, when the lever fulcrum shaft support member 8B receives a force in the vertical direction in FIG. 2A or in the direction from the front to the back in FIG. 2B, the distortion caused by the force is the axial force. The load is transmitted from the support member 61B to the load cell 60B and detected, and the force is calculated by an arithmetic device (not shown) such as a computer.
[0071]
  Next, the operation of the brake device 102 will be described.
  First, when the valve (not shown) is opened and compressed air is sent from the air tank (not shown) through the air inlet / outlet pipe 23B into the cylinder 20B, the piston 21B is pushed rightward in FIG. 2 (A). Accordingly, the piston arm 22B moves so as to protrude rightward in FIG. In response to this movement, the lever link 30B swings in the clockwise direction in FIG. 2A with the center of the lever fulcrum hinge pin 31B as the swing center, and the lower end of the lever link 30B in FIG. Move to the left in (A). Along with the movement of the lower end of the lever link 30B, the brake element 40B is pressed against the tread surface S of the wheel W on the left side of FIG. 2A, and a braking force is applied to the wheel W rolling on the rail R. .
[0072]
  As shown in FIG. 2A, when the wheel W is rotating in the clockwise direction on the rail R, the braking force at the pressing position (hereinafter referred to as “braking position”) of the control wheel 40B is as follows. It acts in the direction of the tangent of the wheel W in the counterclockwise direction in FIG. At this time, a brake reaction force is applied to the restrictor 40B in the direction opposite to the brake force. This brake reaction force acts on the hinge pin 32B in the direction toward the lower side of FIG. This brake reaction force is transmitted from the lever fulcrum hinge pin 31B to the lever fulcrum shaft support member 8B via the lever link 30B.
[0073]
  The base plate portion 80B of the lever fulcrum shaft support member 8B is fitted in the fitting groove (fitting groove constituted by the groove 11B and the convex portions 12A and 13B) via the linear bearing portion 5B. Since the lever fulcrum shaft support member 8B can move only in the fitting groove extending direction and the frictional force in the moving direction is reduced, the lever fulcrum shaft support member 8B is moved downward in FIG. The piston arm 22B and the lever link 30B move as shown by a broken line in FIG.
[0074]
  As a result, the axial force bearing member 61B receives a downward pulling force in FIG. 2A, and this pulling force is detected by the load cell 60B and a computing device (not shown) such as a computer. On the other hand, when the rotation direction of the wheel W is counterclockwise as shown in FIG. 2A, the brake reaction force is detected as a compression force by the load cell 60B and an arithmetic unit (not shown) such as a computer. Is done. Further, the braking force at the braking position of the wheel W can be grasped as a force having the opposite direction and the same magnitude as the detected braking reaction force.
[0075]
  At this time, the force in the direction perpendicular to the fitting groove (the direction from the back to the front in FIG. 2A or the left-right direction in FIG. 2B) generated when the tread surface S of the wheel W is a conical surface is: Since it is supported by the bearing ball 50B disposed on the inner wall of the fitting groove, the lever fulcrum shaft support member 8B does not move in the direction perpendicular to the fitting groove, and an arithmetic unit (not shown) such as a load cell 60B and a computer. Detects only the force in the fitting groove extending direction.
[0076]
(3) Third embodiment
  Next, a third embodiment of the present invention will be described.
  FIG. 3 is a view showing a configuration of a brake device equipped with a brake reaction force detection device according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 3 (A) is a partially cutaway side sectional view of the brake device. 3B is a cross-sectional view of the vicinity of the linear bearing portion in FIG. 3A, and FIG. 3C is a side view showing the relationship between the piston arm and the insulator link in FIG. 3A. ing.
[0077]
  As shown in FIG. 3A, the brake device 103 includes a drive source 2C, a link mechanism 3C, a wheel control part 4C, a linear bearing part 5C, and a detection part 6C. The brake device 103 according to the third embodiment is different from the brake device 101 according to the first embodiment described above in that it does not include a housing, and each component is not a unit brake housed in the housing, but is a vehicle individually. Is attached to the bogie frame 1C, has a different drive source 2C and a link mechanism 3C, and differs in the configuration of the portion of the bogie frame 1C that accommodates the linear bearing portion 5C. The configuration and operation of the bearing portion 5C are the same as the configuration and operation of the wheel control portion 4A and the linear bearing portion 5A in the brake device 101 of the first embodiment described above except for the arrangement position.
[0078]
  Among the above components, the drive source 2C is attached to the bogie frame 1C of the vehicle by a drive source support base 14C. Further, the link mechanism 3C and the wheel control part 4C are attached to the carriage frame 1C via a linear bearing part 5C, a detection part 6C, and a lever fulcrum mechanism 31C (described later).
[0079]
  The bogie frame 1C is a frame-like member on which a main motor, a drive gear device, etc. are suspended and a wheel W is pivotally supported in a railway vehicle, like the bogie frame 1A described above. In the vicinity of the brake device 103 of the carriage frame 1C, a shaft support portion 10C, a through hole 11C, an axial force carrying member support portion 12C, a drive source support base portion 14C, and slip support portions 15C and 16C are provided. Yes.
[0080]
  The configuration of the shaft support portion 10C is the same as that of the above-described shaft support portion 10A, and a hinge pin 64C of the detection portion 6C described later is inserted and fitted into a pin hole provided in the shaft support portion 10C. The through hole 11C is opened in the axial force bearing member support 12C. Further, the through-hole 11C is extended in the vertical direction in FIG. 3A or in the direction from the front side to the back side in FIG. 3B. Further, the sliding support portions 15C and 16C are portions protruding from the left and right sides in FIG. 3A of a lever fulcrum mechanism 31C described later toward the lever fulcrum mechanism 31C, and the end surface of the protrusion is a part of a cylindrical concave surface. Is forming.
[0081]
  The drive source 2C described above includes a cylinder 20C, a piston 21C, a piston arm 22C, an air inlet / outlet port 23C, and hinge pins 24C and 25C.
  The configurations and actions of the cylinder 20C, piston 21C, piston arm 22C, air inlet / outlet port 23C and hinge pin 25C are the same as the cylinder 20B, piston 21B, piston arm 22B, air inlet / outlet port 23B and hinge pin in the driving source 2B of the second embodiment described above. This is the same as the configuration and operation of 25B.
  The difference from the second embodiment described above is that the hinge pin 24C protrudes from the back side to the near side of the paper surface, and a slide hole 63C provided at the lower end of an axial force carrying member 61C described later is inserted in the horizontal direction in the figure. It is the point which is slidably fitted.
[0082]
  With the configuration as described above, when the air valve (not shown) is opened and compressed air is sent from the air tank (not shown) through the air inlet / outlet pipe 23C into the cylinder 20C, the piston 21C is shown in FIG. The piston arm 22C is moved so as to protrude rightward in FIG. 3A. At this time, the piston arm 22C can swing up and down in FIG. 3A with the center of the hinge pin 25C as the center of swing.
[0083]
  The link mechanism 3C described above has a lever link 30C, a lever fulcrum mechanism 31C, and a hinge pin 32C. The lever fulcrum mechanism 31C includes a bearing ball 311C and a joint member 312C.
[0084]
  The lever link 30C is a member formed in a substantially rod shape. At the upper end of the lever link 30C in FIG. 3 (A), a pin hole that can be fitted with the hinge pin 24C at the right end of the piston arm 22C is formed, and a portion of the hinge pin 24C on the back side of the paper surface in the hinge pin 24C. Is inserted and fitted.
[0085]
  A plurality of bearing balls 311C of the above-described lever fulcrum mechanism 31C are disposed on the left and right sides slightly below the center in FIG. 3A of the lever link 30C. Further, two joint members 312C and 312C having a substantially crumb-shaped cross section are disposed outside the bearing ball 311C in FIG. 3A. The bearing ball 311C is interposed between the planar portion of the joint member 312C and the lever link 30C.
[0086]
  The bearing ball 311C is a sphere made of steel or the like, and supports the member by rolling friction. Further, a ball regulating member (not shown) is provided on the side of the bearing ball 311C (the front side and the back side in FIG. 3A). This ball restricting member is a member extending along the lever link direction (the extending direction of the lever link 30C in FIG. 3A, that is, the vertical direction in FIG. 3A), and the bearing ball 311C is the lever link. It is restricted to roll only in the direction. Further, the cylindrical convex surface portion of the joint member 312C is configured to be slidable on the cylindrical concave surface of the protruding ends of the sliding support portions 15C and 16C of the carriage frame 1C.
[0087]
  With the configuration described above, the lever link 30C is sandwiched between the two joint members 312C and 312C and the plurality of bearing balls 311C, and the cylindrical convex surfaces of the two joint members 312C and 312C are the sliding support portions 15C and 16C of the carriage frame 1C. 3C, the lever link 30C has the center of the two joint members 312C and 312C (hereinafter referred to as “the center of the lever fulcrum mechanism”) as the center of swinging. Is configured to be able to swing clockwise or counterclockwise. At this time, the lever link 30C can be moved back and forth in the lever link direction by the bearing ball 311C.
[0088]
  An axial force carrying member 61C described later is a member formed in a substantially rod shape. 3A of the axial force bearing member 61C can be fitted with a hinge pin 24C protruding from the right end of the piston arm 22C, and the slide hole 63C extends in the left-right direction in FIG. 3A. The hinge pin 24C is inserted and fitted into the slide hole 63C. Accordingly, the piston arm 22C and the lever link 30C are hinge-joined by the hinge pin 24C, and the piston arm 22C and the axial force bearing member 61C are slide-joined.
[0089]
  Further, a pin hole is formed at the lower end in FIG. 3A of the lever link 30C, and a hinge pin 32C is inserted and fitted into this pin hole. The hinge pin 32C is inserted and fitted into a pin hole of a control member gripping member 41C of a control unit 4C described later.
[0090]
  Therefore, if the piston arm 22C of the drive source 2C is moved so as to protrude rightward in FIG. 3A, the hinge pin 24C is moved rightward in FIG. 3A while being guided by the slide hole 63C. The lever link 30C swings in the clockwise direction in FIG. 3A around the lever fulcrum mechanism center of the lever fulcrum mechanism 31C, and the lower end of the lever link 30C in FIG. It moves to the left in A) (see FIG. 3C). In FIG. 3C, the axial force bearing member 61C fitted to the hinge pin 24C by the slide hole 63C is not shown in order to avoid complication. Further, only in the rightward movement of the piston arm 22C, the vertical force in FIG. 3A does not act on the axial force carrying member 61C, and the axial force carrying member 61C is in the vertical direction in FIG. 3A. Don't move on.
[0091]
  Further, the above-described control part 4C has a control element 40C and a control element gripping member 41C. The configuration and operation of the control device 40C and the control device 41C are the same as the configuration and operation of the control device 40B and the control device 41B in the control unit 4A of the first embodiment.
[0092]
  Therefore, when the lower end of the lever link 30C in FIG. 3A moves to the left in FIG. 3A, the control member 40C is pressed against the tread S of the wheel W on the left in FIG.
[0093]
  Next, the detection unit 6C and the linear bearing unit 5C will be described.
  The detection unit 6C described above includes a load cell 60C, axial force bearing members 61C and 62C, a hinge pin 64C, and an arithmetic device (not shown) such as a computer. The configuration and operation of the load cell 60C, the axial force carrying member 62C, the hinge pin 64C, and a computing device (not shown) such as a computer are the same as the load cell 60A and the axial force carrying member 62A in the detection unit 6A of the first embodiment described above. The configuration and operation of the hinge pins 63A and 64A and a computing device (not shown) such as a computer are almost the same. The difference is that the axial force carrying member 61C is supported by the bogie frame 1C via the linear bearing portion 5C, and the lower end of the axial force carrying member 61C extends in the left-right direction in FIG. 3A. Is a point provided. These points will be described below.
[0094]
  As shown in FIGS. 3 (A) and 3 (B), the bogie frame 1C is provided with an axial force carrying member support portion 12C, and a through hole 11C is formed in this portion. The axial force bearing member 61C is inserted into the through hole 11C. A linear bearing portion 5C is disposed around the axial force carrying member 61C in FIG. 3B, and the axial force carrying member 61C is accommodated in the through hole 11C of the carriage frame 1C via the linear bearing portion 5C. It is supported.
[0095]
  The linear bearing portion 5C described above has a bearing ball 50C and a ball restricting member 51C. The configurations and operations of the bearing ball 50C and the ball restricting member 51C are the same as those of the bearing ball 50A and the ball restricting member 51A in the linear bearing portion 5A of the first embodiment described above, respectively. In the case of the linear bearing portion 5C, the bearing ball 50C rolls only in the through hole extending direction (the vertical direction in FIG. 3A or the direction from the front to the back in FIG. 3B) by the ball restricting member 51C. It is regulated to
[0096]
  With such a configuration, the axial force carrying member 61C is movable only in the through hole extending direction. Further, since the bearing ball 50C is supported by rolling friction, the friction during movement of the axial force bearing member 61C is very small. Therefore, when the axial force bearing member 61C receives a force in the direction in which the through hole extends, the axial force bearing member 61C hardly moves by friction and easily moves in the direction of the force.
[0097]
  The protruding portion of the hinge pin 24C is inserted and fitted into the slide hole 63C at the lower end of the axial force carrying member 61C. The upper end portion of the lever link 30C in FIG. 3A is the hinge pin 24C and the detecting portion 6C. It is being fixed to the upper part in Drawing 3 (A) of cart frame 1C. Therefore, when the lever link 30C receives a force in the vertical direction in FIG. 3A or in the direction from the front to the back in FIG. 3B, the distortion caused by the force passes through the hinge pin 24C to the axis. The force carrying member 61C is transmitted to and detected by the load cell 60C, and the force is calculated by an arithmetic device (not shown) such as a computer.
[0098]
  Next, the operation of the brake device 103 will be described.
  First, when a valve (not shown) is opened and compressed air is sent from an air tank (not shown) through the air inlet / outlet pipe 23C into the cylinder 20C, the piston 21C is pushed rightward in FIG. Accordingly, the piston arm 22C and the hinge pin 24C at the right end thereof move so as to protrude to the right side in FIG. In response to this movement, the lever link 30C swings in the clockwise direction in FIG. 3A around the lever fulcrum mechanism center of the lever fulcrum mechanism 31C, and the lower end of the lever link 30C in FIG. 3A. Moves to the left in FIG. Along with the movement of the lower end of the lever link 30C, the control member 40C is pressed against the tread surface S of the wheel W on the left side of FIG. 3A, and a braking force is applied to the wheel W rolling on the rail R. .
[0099]
  As shown in FIG. 3A, when the wheel W is rotating in the clockwise direction on the rail R, the braking force at the pressing position (hereinafter referred to as “braking position”) of the control wheel 40C is as follows. It acts on the direction of the tangent of the wheel W of FIG. At this time, a brake reaction force acts on the control wheel 40C in the direction opposite to the brake force. This brake reaction force acts on the hinge pin 32C in the direction toward the lower side of FIG. This brake reaction force is transmitted from the slide hole 63C to the axial force bearing member 61C via the lever link 30C and the hinge pin 24C.
[0100]
  The axial force carrying member 61C is accommodated and supported in the through hole 11C of the bogie frame 1C via the linear bearing portion 5C, and the axial force carrying member 61C is movable only in the extending direction of the through hole, and in the moving direction. Since the frictional force is reduced, the axial force carrying member 61C tends to move downward in FIG. As a result, the axial force bearing member 61C receives the downward tensile force in FIG. 3A, and this tensile force is detected by the load cell 60C and a computing device (not shown) such as a computer.
[0101]
  On the other hand, when the rotation direction of the wheel W is counterclockwise as shown in FIG. 3A, the brake reaction force is detected as a compression force by the load cell 60C and an arithmetic device (not shown) such as a computer. Is done. Further, the braking force at the braking position of the wheel W can be grasped as a force having the opposite direction and the same magnitude as the detected braking reaction force.
[0102]
  At this time, the force in the direction perpendicular to the through hole (the direction from the back to the front of FIG. 3 (A) or the left / right direction in FIG. 3 (B)) generated when the tread surface S of the wheel W is a conical surface is fitted. Since it is supported by the bearing ball 50C disposed on the inner wall of the joint groove, the axial force bearing member 61C does not move in the direction perpendicular to the through-hole, and the arithmetic unit (not shown) such as the load cell 60C and the computer passes through. Only the force in the hole extending direction is detected.
[0103]
(4) Other embodiments
  Each of the above-described embodiments is a brake device of a type that presses one restrictor against the wheel W. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be applied to other types of brake devices. Is possible.
  For example, the present invention can be applied to a brake device of a type that presses two or more control members as shown in FIG. The brake device 104 includes a drive source 2D, a link mechanism 3D, and a wheel control unit 4D.
[0104]
  This brake device 104 is different from the brake device 101 of the first embodiment described above in that it does not include a housing, and each component is individually attached to the bogie frame 1D of the vehicle instead of the unit brake housed in the housing. It is the point which is equipped with a different link mechanism 3D, and the drive in the brake device 101 of the first embodiment described above except for the arrangement positions of the drive source 2D and the wheel control part 4D except for the arrangement position. The configuration and operation of the power source 2A and the wheel control part 4A are the same.
  Among the above components, the drive source 2D is attached to the bogie frame 1D of the vehicle by the drive source support base 14D.
[0105]
  The bogie frame 1D is a frame-like member on which a main motor, a drive gear device, and the like are suspended and a wheel W is pivotally supported in a railway vehicle, like the bogie frame 1A described above. In the vicinity of the brake device 104 of the bogie frame 1D, a drive source support base portion 14D and shaft support portions 15D and 16D are provided.
[0106]
  The drive source 2D described above includes a cylinder 20D, a piston 21D, a piston arm 22D, an air inlet / outlet port 23D, and a hinge pin 24D.
  Among these components, the configurations and operations of the cylinder 20D, the piston 21D, the piston arm 22D, the air inlet / outlet port 23D, and the hinge pin 24D are the same as the cylinder 20A, the piston 21A, and the piston arm 22A in the drive source 2A of the first embodiment described above. The configuration and operation of the air inlet / outlet 23A and the hinge pin 24A are the same.
[0107]
  The link mechanism 3D includes the lever link 30D, the lever fulcrum hinge pin 31D, the hinge pin 32D, the link 33D, the hinge pin 34D, the link 35D, the hinge pins 36D and 37D, the link 38D, the hinge 37D ′, 36D ', a link 35D', and a hinge pin 34D '.
[0108]
  The insulator link 30D is a member formed in a substantially rod shape. A pin hole that can be fitted to the hinge pin 24D at the right end of the piston arm 22D is provided at the upper end in FIG. 4A of the lever link 30D. The hinge pin 24D is inserted and fitted into this pin hole. Yes.
[0109]
  In addition, in the center of the lever link 30D in FIG. 4A, a pin hole having a circular cross section that can be fitted to the above-described lever fulcrum hinge pin 31D is formed, and the lever fulcrum hinge pin 31D is inserted and fitted into this pin hole. Are combined. The lever fulcrum hinge pin 31D is inserted and fitted into a pin hole formed in the shaft support portion 15D. With such a configuration, the lever link 30D can swing clockwise or counterclockwise in FIG. 4A with the center of the lever fulcrum hinge pin 31D as the swing center.
[0110]
  Further, a pin hole is formed at a substantially central portion in FIG. 4A of the lever link 30D, and a hinge pin 36D is inserted and fitted into this pin hole. The hinge pin 36D is inserted and fitted into the pin hole of the brake member gripping member 41D of the brake unit 4D described later.
[0111]
  Further, a pin hole is formed at the lower end in FIG. 4A of the lever link 30D, and a hinge pin 37D is inserted and fitted into this pin hole. The hinge pin 37D is inserted and fitted into the pin hole at the right end in FIG. 4A of the link 38D. A pin hole is formed at the left end of the link 38D in FIG. 4A, and a hinge pin 37D 'is inserted and fitted into this pin hole.
[0112]
  The hinge pin 37D ′ is inserted and fitted into the pin hole at the lower end of the link 35D ′ in FIG. Further, a pin hole is formed at a substantially central portion of the link 35D ′ in FIG. 4A, and a hinge pin 36D ′ is inserted and fitted into the pin hole. It is inserted and fitted into the pin hole of the restrictor gripping member 41D ′ of the ring portion 4D. Further, a pin hole is formed at the upper end of the link 35D ′ in FIG. 4A. A hinge pin 34D ′ is inserted and fitted into this pin hole, and the hinge pin 34D ′ is inserted and fitted into the shaft support portion 16D. ing.
[0113]
  Further, the above-described control portion 4D includes control devices 40D and 40D 'and control device gripping members 41D and 41D'. The configurations and operations of the control members 40D and 40D ′ and the control device gripping members 41D and 41D ′ are the same as the configuration and operation of the control device 40B and the control device gripping member 41B in the control unit 4A of the first embodiment described above, respectively. It is.
[0114]
  With the configuration as described above, when the valve (not shown) is opened and compressed air is sent from the air tank (not shown) through the air inlet / outlet pipe 23D into the cylinder 20D, the piston 21D in FIG. Pushed to the right, the piston arm 22D moves so as to protrude rightward in FIG. In response to this movement, the lever link 30D swings in the clockwise direction in FIG. 4A with the center of the lever fulcrum hinge pin 31D as the swing center, and the lower end of the lever link 30D in FIG. Move to the left in (A). With the movement of the lower end of the lever link 30D, the link 35D rotates counterclockwise in FIG. 4, the link 35D ′ rotates clockwise in FIG. 4, and the control members 40D and 40D ′ are moved in FIG. A braking force is applied to the wheel W that is pressed against the tread surface S of the wheel W in A) and rolls on the rail R.
[0115]
  In this case, the unit brake is configured by housing the drive source 2D, the link mechanism 3D, and the wheel control portion 4D in a housing (not shown), and a unit brake side fitting portion (not shown). If it is attached to the bogie frame 1D of the vehicle via a fitting portion (not shown), a linear bearing portion (not shown), and a detecting portion (not shown) on the bogie frame side, the detecting portion Only the force in the reaction force direction can be detected. This embodiment is an embodiment according to the first embodiment described above.
[0116]
  In this case, as shown in FIG. 4, when the wheel W rotates in the clockwise direction on the rail R, the brake reaction force at the pressing position (hereinafter referred to as “first braking position”) of the control wheel 40D is the wheel. It is detected as a force acting in the clockwise direction in FIG. 4 of W, that is, the force acting downward in the drawing at the first braking position. When the rotation direction of the wheel W is counterclockwise as shown in FIG. 4, the brake reaction force at the first braking position of the wheel W is detected as a force acting upward in FIG. The Further, the braking force at the first braking position of the wheel W can be grasped as a force having the opposite direction and the same magnitude as the braking reaction force detected as described above.
[0117]
  On the other hand, when the wheel W is rotating in the clockwise direction on the rail R, the brake reaction force at the pressing position (hereinafter referred to as the “second braking position”) of the wheel restrictor 40D ′ is shown in FIG. It is detected as a force acting upward in the figure in the clockwise tangential direction, that is, in the second braking position. When the rotation direction of the wheel W is counterclockwise as shown in FIG. 4, the brake reaction force at the second braking position of the wheel W is detected as a force acting downward in FIG. The Further, the braking force at the second braking position of the wheel W can be grasped as a force having the opposite direction and the same magnitude as the braking reaction force detected as described above.
[0118]
  In addition, either or both of the shaft support portions 15D and 16D are connected to a brake-side fitting portion (not shown), a carriage frame-side fitting portion (not shown), a linear bearing portion (not shown), and a detection portion ( If it is attached to the bogie frame 1D of the vehicle via a not-shown), the detection unit can detect only the force in the brake reaction force direction. This embodiment is an embodiment according to the second embodiment described above.
  In this case, the detection of the brake reaction force and the grasping of the brake force are exactly the same as those in the embodiment according to the first embodiment.
[0119]
  Further, a link joining member that is joined to the lever link 30D or the link 35D or the link 35D ', or an arbitrary combination of these link joining members is connected to a brake-side fitting portion (not shown) and the carriage frame side. If it is attached to the bogie frame 1D of the vehicle via a fitting part (not shown), a linear bearing part (not shown), and a detection part (not shown), the detection part is a force in the brake reaction force direction. Only can be detected. This embodiment is an embodiment according to the third embodiment described above.
  In this case, the detection of the brake reaction force and the grasping of the brake force are exactly the same as those in the embodiment according to the first embodiment.
[0120]
  In each of the above-described embodiments, the protrusion 71A and the linear bearing portion 5A of the housing 7A and the groove 11A of the bogie frame 1A, or the base plate portion 80B of the lever fulcrum shaft support portion 8B, the linear bearing portion 5B, and the bogie frame 1BGroove 11B and protrusions 12B and 13B, or axial force bearing member 61C and linear bearing portion 5C and through hole 11C of bogie frame 1C, or a brake-side fitting portion (not shown) in the embodiment shown in FIG. A fitting portion (not shown) and a linear bearing portion (not shown) on the cart frame side constitute holding means.
[0121]
  Further, the protrusion 71A of the housing 7A, the base plate portion 80B of the lever fulcrum shaft support portion 8B, or the axial force carrying member 61C, or the fitting portion (not shown) on the brake side in the embodiment shown in FIG. It corresponds to the side fitting part. Further, the groove 11A of the bogie frame 1A, the groove 11B and the convex portions 12B and 13B of the bogie frame 1B, or the through hole 11C of the bogie frame 1C, or the fitting portion on the bogie frame side in the embodiment shown in FIG. Z) corresponds to the carriage-side fitting portion.
[0122]
  Further, the protrusion 71A of the housing 7A or the substrate portion 80B of the lever fulcrum shaft support member 8B corresponds to a convex portion. Further, the groove 11A of the bogie frame 1A or the fitting groove constituted by the groove 11B of the bogie frame 1B and the convex portions 12B and 13B corresponds to a concave portion. Further, the axial force carrying member 61C corresponds to an insertion member. Further, the linear bearing portions 5A to 5C or the linear bearing portion (not shown) in the embodiment shown in FIG. 4 corresponds to the friction relaxation means. The groove extending direction in the first embodiment, the fitting groove extending direction in the second embodiment, or the through hole extending direction in the third embodiment corresponds to the anti-brake direction or the brake direction. Further, the brake reaction force direction in the embodiment shown in FIG. 4 corresponds to the anti-brake direction. The detection units 6A to 6C or the detection unit (not shown) in the embodiment shown in FIG. 4 corresponds to detection means. Also, the axial force bearing member 6 in the first embodiment.1A and the axial force bearing member 6 in the second embodiment1B corresponds to a member to be measured. The load cells 60A, 60B, and 60C correspond to strain detection means. A computing device such as a computer corresponds to an axial force computing means.
[0123]
  Further, the protrusion 71A of the housing 7A, the linear bearing portion 5A, the groove 11A of the cart frame 1A, the detection portion 6A, or the base plate portion 80B of the lever fulcrum shaft support member 8B, the linear bearing portion 5B, the groove 11B of the cart frame 1B, and The convex portions 12B and 13B and the detecting portion 6B, or the axial force bearing member 61C, the linear bearing portion 5C, the through hole 11C of the bogie frame 1C, or the fitting portion (not shown) on the brake side in the embodiment shown in FIG. A fitting portion (not shown), a linear bearing portion (not shown), and a detection portion (not shown) on the cart frame side constitute a brake reaction force detection device. The procedure for detecting the brake reaction force in these brake reaction force detection devices corresponds to a brake reaction force detection method.
[0124]
  The present invention is not limited to the above embodiments. Each of the embodiments described above is an exemplification, and any configuration that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and has the same operational effects can be used. It is included in the technical scope of the present invention.
[0125]
  For example, in the first embodiment described above, the brake-side fitting portion is a protrusion that extends in the braking direction or the anti-braking direction, and the carriage-side fitting portion is fitted to the brake-side fitting portion. An example of a groove extending in the braking direction or the anti-braking direction has been described. In the second embodiment, the brake side fitting portion is a groove extending in the braking direction or the anti-braking direction, and the carriage side fitting portion has a cross section that fits into the brake side fitting portion. The example which is the protruding item | line extended in the direction or the anti-braking direction was demonstrated. Further, in the third embodiment, the brake side fitting portion is a protruding line extending in the braking direction or the anti-braking direction, and the carriage side fitting portion has a cross section that fits into the brake side fitting portion. The example which is a through-hole extended in the brake direction or the anti-brake direction was demonstrated and demonstrated. However, the present invention is not limited to this, and the brake side fitting portion may be a convex portion, a concave portion or an insertion member extending in the braking direction or the anti-braking direction, and the carriage side fitting portion is Any section may be used as long as it has a cross section that fits into the brake-side fitting section and extends in the brake direction or the anti-brake direction. That is, for example, in each of the above-described embodiments, the configuration of the fitting portion may be appropriately changed to another.
[0126]
  1 to 3, when braking is performed by pressing the control members 40A to 40C against the wheels W, the component of the force toward the right in FIGS. Always occurs. For this reason, the housing 7A, the lever fulcrum shaft support member 8B, or the axial force carrying member 61C always generates a force that is pressed from the left to the right in the drawing with respect to the bogie frames 1A to 1C. Therefore, there is no particular problem even if the groove side of the groove (above the groove in FIG. 1B) is opened as in the groove 11A shown in FIG. As shown in FIG. 2 (B) or FIG. 3 (B), the control part side of the groove or the like (above the groove or the like in FIG. 2 (B) or FIG. 3 (B)) is the protrusion 12B, 13B or the through hole 11C. Even if the insulator fulcrum shaft support member 8B or the axial force bearing member 61C is about to float (move toward the restrictor side) due to some unforeseen circumstances, the inner surface is covered or blocked. This is a fail-safe measure to prevent the falling out of the tank.
[0127]
  In each of the above embodiments, the load cell is used as an example of the detection means. However, the present invention is not limited to this, and any means can be used as long as it can detect the brake reaction force. Other forms of detection means, for example, axial force carrying members 61A, 61B, 61C are directly fixed to the shaft support portions 10A, 10B, 10C of the carriage frames 1A, 1B, 1C, and the axial force carrying members are used. A strain gauge (strain gauge: not shown) is attached to the side surfaces of 61A, 61B, and 61C in FIGS. 1A, 2A, and 3A, and output electric signals from the strain gauges. Is sent to a bridge circuit (not shown), a voltage proportional to the amount of gauge strain is detected from the unbalanced amount of the bridge circuit, this voltage is sent to a computing device (not shown) such as a computer, and the axial force bearing members 60A- 60C shape and dimensions It may be of the form to calculate the tensile force or compressive force in the braking direction that acts on the axial force bearing member 60A~60C based on values measured in advance, such as fine modulus. In this case, the axial force bearing members 61A and 61B correspond to members to be measured, a strain gauge (not shown) corresponds to strain detection means, and an arithmetic device such as a computer (not shown) corresponds to axial force calculation means.
[0128]
  However, in the case of the axial force bearing member 61C, when a force in the direction perpendicular to the through-hole acts, the side surface of the axial force bearing member 61C is pressed by the bearing ball 50C of the linear bearing portion 5C, and the side surface of the axial force bearing member 61C is pressed. The attached strain gauge may be affected by bending strain. For this reason, another rod-shaped member (not shown) is further extended vertically above the axial force bearing member 61C in FIG. 3A, and a strain gauge is attached to the side surface of the rod-shaped member in FIG. 3A. The brake reaction force may be calculated by pasting and calculating a tensile force or a compressive force in the brake direction by a computer or the like based on an electric signal from the strain gauge. In this way, since the influence of bending strain does not occur in the rod-shaped member, only the brake reaction force can be detected.
[0129]
  In the above, the axial force bearing members 61A to 61C or other rod-like members connected above the axial force bearing member 61C correspond to the member to be measured. A computing device such as a computer corresponds to the axial force computing means.
[0130]
  Further, in the second embodiment shown in FIG. 2, the lever fulcrum shaft support member 8B that pivotally supports the lever fulcrum hinge pin 31B that supports the lever link 30B in a swingable manner is provided in the fitting groove extending direction (FIG. 2A). In the third embodiment shown in FIG. 3, the lever link 30 </ b> C is a lever fulcrum mechanism 31 </ b> C. The lever link 30C is swingable with the lever fulcrum mechanism center as the swing center, and the lever link direction (the extending direction of the lever link 30C in FIG. 3 (A), that is, the vertical direction in FIG. 3 (A)). The example configured to be movable in the direction) has been described. However, the present invention is not limited to this, and in the second and third embodiments, or the embodiment according to the second and third embodiments of the embodiments shown in FIG. Any configuration may be used as long as it is possible and supported so as to be movable in the brake direction. For example, an insulator as shown in FIG. 3A in the second embodiment is used. A fulcrum mechanism may be employed, and an insulator fulcrum shaft support member as shown in FIG. 2A may be employed in the third embodiment.
[0131]
  Further, in each of the above embodiments, the linear bearing portion that reduces friction using rolling of a spherical bearing ball has been described as an example of friction reducing means, but the present invention is not limited to this. The brake direction or anti-brake direction is generated between the brake side fitting portion and the carriage side fitting portion by the pressing force of the control provided between the brake side fitting portion and the carriage side fitting portion. Any means may be used as long as it is a means for reducing the frictional force. Other forms of friction reducing means, for example, a roller having a cylindrical shape, a cylindrical shape, a needle shape, a symmetrical shape such as a hook shape, or a conical shape A mechanism of a type that reduces friction by rolling a roller having an asymmetrical shape such as a truncated cone may be used.
[0132]
  Further, in each of the above embodiments, an example is described in which the axial force carrying members 62A to 62C of the load cells 60A to 60C as detection means are connected to the shaft support portions 10A to 10C of the bogie frames 1A to 1C by the hinge pins 64A to 64C. did. Further, in the first and second embodiments described above, the axial force carrying member 61A or 61B of the load cells 60A to 60C as detection means is connected to the hinge pin 63A or the pivotal support portion 74A or 82B of the casing 7A or the lever fulcrum pivotal support member 8B. An example of connection by 63B has been described. However, in the present invention, since the axial force bearing members 61A to 61C and 62A to 62C are always configured to have no action other than the force in the braking direction or the anti-braking direction, the hinge pins 63A, 63B, The hinge structure by 64A to 64C or the like is not necessarily required, and the hinge pins 63A, 63B and 64A to 64C may be rigidly connected.
[0133]
【The invention's effect】
  As described above, according to the brake reaction force detection device according to the present invention, the brake reaction force detection device detects the brake reaction force in the brake device that performs braking by pressing the control member against the tread surface of the wheel. Since it has holding means that holds the whole or part of the brake device and allows only forward and backward movement in the braking direction, and detection means that detects the brake reaction force, the braking force can be applied regardless of the force in the direction perpendicular to the brake. It can be accurately separated and detected.
  The brake reaction force detection method according to the present invention is a brake reaction force detection method for detecting a brake reaction force in a brake device that performs braking by pressing a control member against a tread surface of a wheel. Alternatively, the brake reaction force is detected while holding only part of the brake and allowing only forward and backward movement in the brake direction, so that the brake force can be accurately separated regardless of the force in the direction perpendicular to the brake. Can be detected.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a brake device equipped with a brake reaction force detection device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 (A) is a partially cutaway side sectional view of the brake device; FIG. 1B shows a cross-sectional view of the vicinity of the linear bearing portion in FIG.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a brake device to which a brake reaction force detection device according to a second embodiment of the present invention is mounted, and FIG. 2 (A) is a partially cutaway side sectional view of the brake device; FIG. 2B is a cross-sectional view of the vicinity of the linear bearing portion in FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a brake device equipped with a brake reaction force detection device according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 3 (A) is a partially cutaway side sectional view of the brake device; 3B is a cross-sectional view of the vicinity of the linear bearing portion in FIG. 3A, and FIG. 3C is a side view showing the relationship between the piston arm and the insulator link in FIG. 3A. ing.
FIG. 4 is a partially cutaway side sectional view showing a configuration of a brake device to which a brake reaction force detection device according to another embodiment of the present invention is mounted.
[Explanation of symbols]
    1A-1D Bogie frame
    2A to 2D drive source
    3A-3D link mechanism
    4A to 4D
    5A-5C linear bearing
    6A-6C detector
    7A case
    8B Insulator fulcrum shaft support member
  10A-10C shaft support
  11A, 11B groove
  11C Through hole
  12A, 12B Convex
  12C Axial force bearing member support
  13A, 13B Convex part
  14B-14D Drive source support base
  15C sliding support
  15D shaft support
  16C sliding support
  16D shaft support
  20A-20D cylinder
  21A-21D piston
  22A-22D Piston arm
  23A-23D Air access pipe
  24A-24D, 25B, 25C Hinge pin
  26B-26D opening
  30A-30D Isogo link
  31B Zushi fulcrum hinge pin
  31C Choshi fulcrum mechanism
  31D Isogo fulcrum hinge pin
  32A Hinge mechanism
  32B to 32D Hinge Pin
  33A, 33D link
  34A, 34D, 34D 'Hinge pin
  35A, 35D, 35D 'links
  36A, 36D, 36D ', 37D, 37D' Hinge pin
  38D link
  39A Guide hole
  40A-40D, 40D '
  41A-41D, 41D 'Control member holding member
  50A ~ 50C Bearing ball
  51A-51C Ball regulating member
  60A-60C load cell
  61A-61C, 62A-62C Axial force bearing member
  63A, 63B Hinge pin
  63C slide hole
  64A-64C Hinge Pin
  70A body
  71A ridge
  72A Choshi fulcrum hinge pin
  73A, 74A Shaft support
  75A, 76A opening
  77A Guide pin
  80B board part
  81B, 82B shaft support
101-104 Brake device
311C Bearing ball
312C Joint member
321A cavity
322A sliding support
331A Hinge part
    R rail
    S Tread
    W wheel

Claims (10)

車両の台車枠（１Ａ、又は１Ｄ）に軸支され回転する車輪（Ｗ）の踏面（Ｓ）に制輪子（４０Ａ、又は４０Ｄ及び４０Ｄ´）を押し付けることにより前記車輪（Ｗ）の回転を制動するユニットブレーキ（２Ａ及び３Ａ及び４Ａ、又は２Ｄ及び３Ｄ及び４Ｄ）において、前記制輪子（４０Ａ、又は４０Ｄ及び４０Ｄ´）の押し付け力に伴い、前記車輪（Ｗ）の制輪子押し付け位置における車輪回転方向の逆方向への接線の方向であるブレーキ方向に発生する摩擦力により前記制輪子（４０Ａ、又は４０Ｄ及び４０Ｄ´）が前記ブレーキ方向の逆方向である反ブレーキ方向に受ける反力であるブレーキ反力を検出するブレーキ反力検出装置であって、
前記ユニットブレーキ（２Ａ及び３Ａ及び４Ａ、又は２Ｄ及び３Ｄ及び４Ｄ）の前記台車枠側に設けられたブレーキ側嵌合部（７１Ａ）と、前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ）に嵌合可能な形状を有し前記台車枠の前記ユニットブレーキ側に設けられる台車側嵌合部（１１Ａ）とを有して、前記ユニットブレーキ（２Ａ及び３Ａ及び４Ａ、又は２Ｄ及び３Ｄ及び４Ｄ）を前記台車枠（１Ａ、又は１Ｄ）に保持し、前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ）と前記台車側嵌合部（１１Ａ）の一方又は両方は、前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向への移動のみを許容し、前記ブレーキ方向に垂直な方向であるブレーキ垂直方向の前後への移動を規制するように構成される保持手段（７１Ａ及び５Ａ及び１１Ａ）と、
前記ブレーキ反力を検出する検出手段（６Ａ）を
備えたことを特徴とするブレーキ反力検出装置。Truck frame of the vehicle braking rotation of the wheel (W) (1A, or 1D) tread (S) to the brake shoe (40A, or 40D and 40D') of the pivotally supported rotating wheel (W) by pressing the In the unit brake (2A and 3A and 4A, or 2D and 3D and 4D) , the wheel rotation at the position where the wheel (W) is pressed is caused by the pressing force of the wheel restrictor (40A or 40D and 40D ′). Brake that is a reaction force that the control device (40A, 40D, and 40D ′) receives in a counter-brake direction that is the reverse direction of the brake direction due to a frictional force that is generated in the brake direction that is a tangential direction to the opposite direction of the direction A brake reaction force detection device for detecting reaction force,
A brake side fitting part (71A) provided on the cart frame side of the unit brake (2A and 3A and 4A or 2D and 3D and 4D) can be fitted to the brake side fitting part (71A). A carriage side fitting portion (11A) provided on the unit brake side of the carriage frame and having the shape, and the unit brake (2A and 3A and 4A, or 2D and 3D and 4D) is placed on the carriage frame. (1A or 1D), and one or both of the brake side fitting portion (71A) and the carriage side fitting portion (11A) only allow movement in the brake direction or the anti-brake direction. Holding means (71A and 5A and 11A) configured to restrict movement in the front-rear direction of the brake vertical direction, which is a direction perpendicular to the brake direction ;
A brake reaction force detection device comprising detection means (6A) for detecting the brake reaction force. 駆動源（２Ａ、又は２Ｂ、又は２Ｃ、又は２Ｄ）と、複数のリンクを含み前記駆動源（２Ａ、又は２Ｂ、又は２Ｃ、又は２Ｄ）と制輪子（４０Ａ、又は４０Ｂ、又は４０Ｃ、又は４０Ｄ及び４０Ｄ´）を連結し梃子原理により前記制輪子（４０Ａ、又は４０Ｂ、又は４０Ｃ、又は４０Ｄ及び４０Ｄ´）に前記押し付け力を付与するリンク機構（３Ａ、又は３Ｂ、又は３Ｃ、又は３Ｄ）と、前記押し付けの方向の前後への移動が禁止されるとともに前記リンクのうち梃子動作を行う梃子リンク（３０Ａ、又は３０Ｂ、又は３０Ｃ、又は３０Ｄ）を揺動可能に支持する支点（７２Ａ、又は３１Ｂ、又は１６Ｃ及び３１２Ｃ及び３１１Ｃ、又は１６Ｄ及び３１Ｄ）を有し、車両の台車枠（１Ａ、又は１Ｂ、又は１Ｃ、又は１Ｄ）に軸支されて回転する車輪（Ｗ）の踏面（Ｓ）に前記制輪子（４０Ａ、又は４０Ｂ、又は４０Ｃ、又は４０Ｄ及び４０Ｄ´）を押し付けることにより前記車輪（Ｗ）の回転を制動するブレーキ装置において、前記制輪子（４０Ａ、又は４０Ｂ、又は４０Ｃ、又は４０Ｄ及び４０Ｄ´）の押し付け力に伴い、前記車輪（Ｗ）の制輪子押し付け位置における車輪回転方向の逆方向への接線の方向であるブレーキ方向に発生する摩擦力により前記制輪子（４０Ａ、又は４０Ｂ、又は４０Ｃ、又は４０Ｄ及び４０Ｄ´）が前記ブレーキ方向の逆方向である反ブレーキ方向に受ける反力であるブレーキ反力を検出するブレーキ反力検出装置であって、
前記支点（７２Ａ、又は３１Ｂ、又は１６Ｃ及び３１２Ｃ及び３１１Ｃ、又は１６Ｄ及び３１Ｄ）の前記台車枠側に設けられたブレーキ側嵌合部（７１Ａ、又は８０Ｂ、又は６１Ｃ）と、前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ、又は８０Ｂ、又は６１Ｃ）に嵌合可能な形状を有し前記台車枠の前記支点側に設けられる台車側嵌合部（１１Ａ、又は１１Ｂ及び１２Ｂ及び１３Ｂ、又は１１Ｃ）を有して、前記支点（７２Ａ、又は３１Ｂ、又は１６Ｃ及び３１２Ｃ及び３１１Ｃ、又は１６Ｄ及び３１Ｄ）を前記台車枠（１Ａ、又は１Ｂ、又は１Ｃ、又は１Ｄ）に保持し、前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ、又は８０Ｂ、又は６１Ｃ）と前記台車側嵌合部（１１Ａ、又は１１Ｂ及び１２Ｂ及び１３Ｂ、又は１１Ｃ）の一方又は両方は、前記支点（７２Ａ、又は３１Ｂ、又は１６Ｃ及び３１２Ｃ及び３１１Ｃ、又は１６Ｄ及び３１Ｄ）の前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向への移動のみを許容し、前記ブレーキ方向に垂直な方向であるブレーキ垂直方向の前後への移動を規制するように構成される保持手段（７１Ａ及び５Ａ及び１１Ａ、又は８０Ｂ及び５Ｂ及び１１Ｂ及び１２Ｂ及び１３Ｂ、又は６１Ｃ及び５Ｃ及び１１Ｃ）と、
前記ブレーキ反力を検出する検出手段（６Ａ、又は６Ｂ、又は６Ｃ）を
備えたことを特徴とするブレーキ反力検出装置。 A drive source (2A, or 2B, or 2C, or 2D) and a plurality of links, and the drive source (2A, or 2B, or 2C, or 2D) and the control device (40A, 40B, or 40C, or 40D) And 40D ′) and a link mechanism (3A, 3B, 3C, or 3D) that applies the pressing force to the restrictor (40A, 40B, or 40C, or 40D and 40D ′) by lever principle. The fulcrum (72A or 31B) that swingably supports the lever link (30A, 30B, 30C, or 30D) that performs the lever operation among the links is prohibited. , Or 16C and 312C and 311C, or 16D and 31D), and is supported by the bogie frame (1A, 1B, 1C, or 1D) of the vehicle and rotates. In the brake device that brakes the rotation of the wheel (W) by pressing the control device (40A, 40B, or 40C, or 40D and 40D ′) against the tread (S) of the wheel (W), the control device ( 40A, 40B, or 40C, or 40D and 40D ′), the friction generated in the braking direction, which is the direction of tangent to the wheel rotation direction opposite to the wheel rotation direction at the position where the wheel (W) is pressed. A brake reaction force detection device that detects a brake reaction force, which is a reaction force that is received by the force in the anti-brake direction that is the reverse direction of the brake direction by the control device (40A, 40B, 40C, or 40D and 40D ′). There,
Brake side fitting part (71A, 80B, or 61C) provided on the cart frame side of the fulcrum (72A, 31B, or 16C and 312C and 311C, or 16D and 31D), and the brake side fitting It has a shape that can be fitted to the part (71A, 80B, or 61C), and has a carriage side fitting part (11A, or 11B and 12B and 13B, or 11C) provided on the fulcrum side of the carriage frame. The fulcrum (72A or 31B, or 16C and 312C and 311C, or 16D and 31D) is held on the bogie frame (1A, 1B, 1C, or 1D), and the brake side fitting portion (71A , Or 80B, or 61C) and one or both of the cart side fitting portions (11A, or 11B and 12B and 13B, or 11C), the fulcrum (72A, 31B, or 16C and 312C and 311C, or 16D and 31D) are allowed to move only in the brake direction or the anti-brake direction, and the movement in the brake vertical direction, which is a direction perpendicular to the brake direction, is restricted. Holding means (71A and 5A and 11A, or 80B and 5B and 11B and 12B and 13B, or 61C and 5C and 11C) configured to:
Detection means (6A, 6B, or 6C) for detecting the brake reaction force
Brake reaction detecting apparatus characterized by comprising. 請求項２記載のブレーキ反力検出装置において、
前記検出手段（６Ａ、又は６Ｂ、又は６Ｃ）は、前記ブレーキ方向の引張力又は圧縮力を担持する軸力担持部材（６１Ａ及び６２Ａ、又は６１Ｂ及び６２Ｂ、又は６１Ｃ及び６２Ｃ）を有し、
前記保持手段（７１Ａ及び５Ａ及び１１Ａ、又は８０Ｂ及び５Ｂ及び１１Ｂ及び１２Ｂ及び１３Ｂ、又は６１Ｃ及び５Ｃ及び１１Ｃ）は、前記軸力担持部材（６１Ａ及び６２Ａ、又は６１Ｂ及び６２Ｂ、又は６１Ｃ及び６２Ｃ）と前記台車枠（１Ａ、又は１Ｂ、又は１Ｃ、又は１Ｄ）との間に介設され、前記軸力担持部材（６１Ａ及び６２Ａ、又は６１Ｂ及び６２Ｂ、又は６１Ｃ及び６２Ｃ）の前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向への移動のみを許容すること
を特徴とするブレーキ反力検出装置。The brake reaction force detection device according to claim 2 ,
The detection means (6A, 6B, or 6C) includes an axial force carrying member (61A and 62A, or 61B and 62B, or 61C and 62C) that carries a tensile force or a compressive force in the brake direction.
The holding means (71A and 5A and 11A, or 80B and 5B and 11B and 12B and 13B, or 61C and 5C and 11C) is the axial force carrying member (61A and 62A, or 61B and 62B, or 61C and 62C). And the carriage frame (1A, 1B, 1C, or 1D), and the braking direction of the axial force carrying member (61A and 62A, or 61B and 62B, or 61C and 62C) or the brake reaction detecting apparatus characterized that you allow movement only in the anti-braking direction. 請求項３記載のブレーキ反力検出装置において、
前記保持手段（７１Ａ及び５Ａ及び１１Ａ、又は８０Ｂ及び５Ｂ及び１１Ｂ及び１２Ｂ及び１３Ｂ、又は６１Ｃ及び５Ｃ及び１１Ｃ）は、前記軸力担持部材（６１Ａ及び６２Ａ、又は６１Ｂ及び６２Ｂ、又は６１Ｃ及び６２Ｃ）の前記台車枠側に設けられたブレーキ側嵌合部（７１Ａ、又は８０Ｂ、又は６１Ｃ）と、前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ、又は８０Ｂ、又は６１Ｃ）に嵌合可能な形状を有するとともに前記台車枠の前記軸力担持部材側に設けられる台車側嵌合部（１１Ａ、又は１１Ｂ及び１２Ｂ及び１３Ｂ、又は１１Ｃ）を有し、前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ、又は８０Ｂ、又は６１Ｃ）と前記台車側嵌合部（１１Ａ、又は１１Ｂ及び１２Ｂ及び１３Ｂ、又は１１Ｃ）の一方又は両方は前記ブレーキ方向に垂直な方向であるブレーキ垂直方向の前後への移動が規制されるように構成されること
を特徴とするブレーキ反力検出装置。In the brake reaction force detection device according to claim 3 ,
The holding means (71A and 5A and 11A, or 80B and 5B and 11B and 12B and 13B, or 61C and 5C and 11C) is the axial force carrying member (61A and 62A, or 61B and 62B, or 61C and 62C). And a brake-side fitting portion (71A, 80B, or 61C) provided on the cart frame side and a shape that can be fitted to the brake-side fitting portion (71A, 80B, or 61C) It has a cart side fitting part (11A, or 11B and 12B and 13B, or 11C) provided on the side of the axial force carrying member of the cart frame, and the brake side fitting part (71A, 80B, or 61C) and One or both of the cart side fitting portions (11A, or 11B and 12B and 13B, or 11C) is a blur that is perpendicular to the brake direction. Constructed brake reaction detecting device according to claim Rukoto like movement back and forth is restricted in the key vertical. 請求項１記載のブレーキ反力検出装置において、
前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ）は、前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向に延設された凸部又は凹部若しくは挿入部材であり、
前記台車側嵌合部（１１Ａ）は、前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ）に嵌合する断面を有し前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向に延設された凹部又は凸部若しくは貫通孔であ ること
を特徴とするブレーキ反力検出装置。In brake reaction detecting device according to claim 1 Symbol placement,
The brake side fitting portion (71A) is a convex portion or a concave portion or an insertion member extending in the brake direction or the anti-brake direction,
The carriage-side fitting portion (11A) is a concave portion, a convex portion, or a through-hole having a cross section that fits into the brake-side fitting portion (71A) and extending in the brake direction or the anti-brake direction. Brake reaction force detection device. 請求項２記載のブレーキ反力検出装置において、
前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ、又は８０Ｂ、又は６１Ｃ）は、前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向に延設された凸部又は凹部若しくは挿入部材であり、
前記台車側嵌合部（１１Ａ、又は１１Ｂ及び１２Ｂ及び１３Ｂ、又は１１Ｃ）は、前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ、又は８０Ｂ、又は６１Ｃ）に嵌合する断面を有し前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向に延設された凹部又は凸部若しくは貫通孔であること
を特徴とするブレーキ反力検出装置。In brake reaction detecting device according to claim 2 Symbol placement,
The brake-side fitting portion (71A, 80B, or 61C) is a convex portion, a concave portion, or an insertion member extending in the brake direction or the anti-brake direction,
The carriage-side fitting portion (11A, or 11B and 12B and 13B, or 11C) has a cross section that fits into the brake-side fitting portion (71A, 80B, or 61C), and the brake direction or the opposite direction. brake reaction detecting device according to claim concave or convex portion or a through hole der Rukoto extended in the braking direction. 請求項１記載のブレーキ反力検出装置において、
前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ）と前記台車側嵌合部（１１Ａ）との間に介設され、前記制輪子（４０Ａ、又は４０Ｄ及び４０Ｄ´）の押し付け力により前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ）と前記台車側嵌合部（１１Ａ）との間に発生する前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向への摩擦力を緩和する摩擦緩和手段（５Ａ）を備えたこと
を特徴とするブレーキ反力検出装置。In brake reaction detecting device according to claim 1 Symbol placement,
The brake-side fitting portion (71A) and the cart-side fitting portion (11A) are interposed between the brake-side fitting portion (71A) and the brake-side fitting portion (40A, 40D, and 40D ′) by the pressing force of the restrictor (40A, 40D, and 40D ′). 71A, and a brake reaction force characterized by comprising friction relaxation means (5A) for reducing the frictional force generated in the brake direction or the anti-brake direction generated between the carriage side fitting portion (11A). Detection device. 請求項２記載のブレーキ反力検出装置において、
前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ、又は８０Ｂ、又は６１Ｃ）と前記台車側嵌合部（１１Ａ、又は１１Ｂ及び１２Ｂ及び１３Ｂ、又は１１Ｃ）との間に介設され、前記制輪子（４０Ａ、又は４０Ｂ、又は４０Ｃ、又は４０Ｄ及び４０Ｄ´）の押し付け力により前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ、又は８０Ｂ、又は６１Ｃ）と前記台車側嵌合部（１１Ａ、又は１ １Ｂ及び１２Ｂ及び１３Ｂ、又は１１Ｃ）との間に発生する前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向への摩擦力を緩和する摩擦緩和手段（５Ａ、又は５Ｂ、又は５Ｃ）を備えたこと
を特徴とするブレーキ反力検出装置。In brake reaction detecting device according to claim 2 Symbol placement,
It is interposed between the brake side fitting portion (71A, 80B, or 61C) and the carriage side fitting portion (11A, or 11B and 12B and 13B, or 11C), and the control member (40A, or 40B, 40C, or 40D and 40D '), the brake side fitting portion (71A, 80B, or 61C) and the carriage side fitting portion (11A, or 11B and 12B and 13B, or 11C) The brake reaction force detecting device is provided with friction relaxation means (5A, 5B, or 5C) that relaxes the friction force generated between the brake direction and the anti-brake direction . 請求項１記載のブレーキ反力検出装置において、
前記検出手段（６Ａ）は、
前記ユニットブレーキ（２Ａ及び３Ａ及び４Ａ、又は２Ｄ及び３Ｄ及び４Ｄ）と前記台車枠（１Ａ、又は１Ｄ）との間において前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向に延設された被測定部材（６１Ａ）における前記ブレーキ方向の引張歪又は圧縮歪を検出する歪検出手段（６０Ａ）と、
前記引張歪又は前記圧縮歪に基づき前記被測定部材（６１Ａ）に作用する前記ブレーキ方向の引張力又は圧縮力を演算する軸力演算手段を有すること
を特徴とするブレーキ反力検出装置。In brake reaction detecting device according to claim 1 Symbol placement,
The detection means (6A)
A member to be measured (61A) extending in the brake direction or the anti-brake direction between the unit brake (2A and 3A and 4A, or 2D and 3D and 4D) and the carriage frame (1A or 1D) Strain detecting means (60A) for detecting tensile strain or compressive strain in the brake direction in
A brake reaction force detection device comprising: axial force calculation means for calculating a tensile force or a compressive force in the brake direction that acts on the member to be measured (61A) based on the tensile strain or the compressive strain . 請求項２記載のブレーキ反力検出装置において、
前記検出手段（６Ａ、又は６Ｂ、又は６Ｃ）は、
前記支点（７２Ａ、又は３１Ｂ、又は１６Ｃ及び３１２Ｃ及び３１１Ｃ、又は１６Ｄ及び３１Ｄ）と前記台車枠（１Ａ、又は１Ｂ、又は１Ｃ、又は１Ｄ）との間において前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向に延設された軸力担持部材（６１Ａ及び６２Ａ、又は６１Ｂ及び６２Ｂ、又は６１Ｃ及び６２Ｃ）における前記ブレーキ方向の引張歪又は圧縮歪を検出する歪検出手段（６０Ａ、又は６０Ｂ、又は６０Ｃ）と、
前記引張歪又は前記圧縮歪に基づき前記軸力担持部材（６１Ａ及び６２Ａ、又は６１Ｂ及び６２Ｂ、又は６１Ｃ及び６２Ｃ）に作用する前記ブレーキ方向の引張力又は圧縮力を演算する軸力演算手段を有すること
を特徴とするブレーキ反力検出装置。In brake reaction detecting device according to claim 2 Symbol placement,
The detection means (6A, 6B, or 6C)
It extends in the braking direction or anti-braking direction between the fulcrum (72A or 31B, or 16C and 312C and 311C, or 16D and 31D) and the bogie frame (1A, 1B, 1C, or 1D). Strain detecting means (60A, 60B, or 60C) for detecting tensile strain or compression strain in the brake direction in the provided axial force bearing member (61A and 62A, 61B and 62B, or 61C and 62C);
There is an axial force calculating means for calculating the tensile force or compressive force in the brake direction that acts on the axial force bearing member (61A and 62A, 61B and 62B, or 61C and 62C) based on the tensile strain or the compressive strain. A brake reaction force detection device characterized by:
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