JP3939434B2 - 鉄道車両の併結指令制御装置 - Google Patents

鉄道車両の併結指令制御装置 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電車及び気動車の少なくとも一方からなる列車を併結運転するための鉄道車両の併結指令制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電車(EC車)と気動車(DC車)を併結した列車を運転する場合、従来、EC車とEC車を併結する際の制御線のほかにDC車専用の制御線を別に設ける必要があった。これは、車両間を連結する渡り線の本数を増やさずに、1本の渡り線を切換により制御する方式は困難であるとされてきたからである。この種の制御に関連する制御方法としては、特許第2544462号明細書に開示されている「逆転機転換制御方法」があるものの、これは逆転機制御のみの方法であり、本発明の対象とする制御方法とは異なるものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
EC車とDC車が混在する路線では、(1)EC車とEC車を連結する場合、及び、(2)DC車とDC車を連結する場合のほかに、(3)EC車とDC車を連結したい場合も当然のことながら存在する。個々の車両の性能や制御方式が共通する(1)および(2)の場合はまだしも、個々の車両の性能や制御方式が異なる(3)の場合は、従来方式のままで対処するのは困難である。
【0004】
したがって本発明の目的は、車両間の渡り線の本数を増やすことなく、EC車とDC車を連結する場合にも適用し得る鉄道車両の併結指令制御装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本願は、請求項1ないし4記載の発明を提供する。
請求項1に係る発明の鉄道車両の制御装置は、電車に設けられる鉄道車両の併結指令制御装置において、中性位置、前進位置及び後進位置を含む3切換位置を有し、中性位置でオン状態になる接点回路を有する運転切換スイッチと、電車位置及び気動車位置を含む少なくとも2つの切換位置を有し、併結相手の車種に応じて前記2つの切換位置のうちのいずれかに切換えられ、前記電車位置でオンになる第1及び第2の接点回路、並びに前記気動車位置でオンになる第3及び第4の接点回路を有する編成切換スイッチと、第1の渡り線に接続され、架線電圧を検出したときそれに基づいて付勢される電圧検出用継電手段と、第2の渡り線に接続される気動車併結確認用継電手段と、前記運転切換スイッチの出力端に前記第1の接点回路を介して接続され、前記電圧検出用継電手段が架線電圧を検出していることを条件として付勢される電車併結用接触器と、前記運転切換スイッチの出力端に前記第3の接点回路を介して接続され、前記気動車併結確認用継電手段が付勢されていることを条件として付勢される気動車併結用接触器と、第3の渡り線に、前記第2の接点回路、及び前記電車併結用接触器の接点を直列に接続してなる電車併結指令回路と、前記第3の渡り線に、前記第4の接点回路、及び前記気動車併結用接触器の接点を直列に接続してなる気動車併結指令回路とを備えたものである。
【0006】
請求項2に係る発明の鉄道車両の制御装置は、気動車に設けられる鉄道車両の併結指令制御装置において、中性位置、前進位置及び後進位置の3切換位置を有し、中性位置でオン状態になる接点回路を有する運転切換スイッチと、電車位置及び気動車位置を含む少なくとも2つの切換位置を有し、併結相手の車種に応じて前記2つの切換位置のうちのいずれかに切換えられ、前記電車位置でオンになる第1ないし第4の接点回路、並びに前記気動車位置でオンになる第5及び第6の接点回路を有する編成切換スイッチと、第1の渡り線に前記第4の接点回路を介して接続された架線電圧検出用継電手段と、前記運転切換スイッチの出力端に前記第5の接点回路を介して接続された気動車併結用接触器と、前記運転切換スイッチの出力端に前記第2の接点回路を介して接続され、前記架線電圧検出用継電手段が架線電圧を検出したことを条件として付勢される電車併結用接触器と、前記運転切換スイッチの出力端と第2の渡り線との間に前記第1の接点回路を介して直列に接続された前記電車併結用接触器に連動してオン動作する接点手段と、第3の渡り線に、前記第3の接点回路、及び前記電車併結用接触器の接点を直列に接続してなる電車併結指令回路と、前記第3の渡り線に、前記第6の接点回路、及び前記気動車併結用接触器の接点を直列に接続してなる気動車併結指令回路とを備えたものである。
【0007】
請求項3に係る発明の鉄道車両の併結指令制御装置は、請求項1に記載の併結指令制御装置と請求項2に記載の併結指令制御装置とを各渡り線を介して接続したことを特徴とするものである。
【0008】
請求項4に係る発明は、請求項1に記載の鉄道車両の併結指令制御装置において、運転切換スイッチに前進位置でオン状態になる前進用接点回路をさらに備えるとともに、中性位置でオン状態になる接点回路の出力端を、気動車併結確認用継電手段が動作し、かつ気動車併結用接触器が動作していないことを条件として、前進用接点回路の一端及び第4の渡り線に接続し、前進用接点回路の他端を力行回路遮断用継電手段に接続したことを特徴とするものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明における実施の形態について説明する。
まず図1を参照し、EC車及びDC車を併結する場合の併結指令制御装置について説明する。
図1の左半分はDC車の併結指令制御装置を示し、右半分はEC車の併結指令制御装置を示すものである。両併結指令制御装置は、併結部Hで、渡り線W1,W2,W3を介して接続されている。
【0010】
EC車の併結指令制御装置は、運転切換スイッチ1E及び編成切換スイッチ2E、並びに補助継電器3〜6、及び接触器7,8を備えている。運転切換スイッチ1Eは「N」位置(中性位置)を挟んでその両側に「F」位置(前進位置)及び「B」位置(後進位置)が配置されており、「N」位置でオンとなる接点回路31を持っており、「F」位置及び「B」位置ではオフである。編成切換スイッチ2Eは、併結相手の車種に従って、すなわち併結相手の車両がEC車かDC車かに従って、その切換位置が選択される切換スイッチであって、「切」位置を中心としてその両側に「EC」位置及び「DC」位置を持っており、「EC」位置でオンとなる2組の接点回路21及び23と、「DC」位置でオンとなる2組の接点回路22及び24を持っている。接点回路21,22の各一端は運転切換スイッチ1Eの出力端に接続されている。接点回路23,24の各一端は渡り線W3に接続されている。
【0011】
補助継電器3はDC車併結指令用であって、編成切換スイッチ2Eの接点回路22の他端に接続されている。補助継電器4は架線電圧検知用であって、渡り線W1に接続され、架線電圧があるとき、その架線電圧に基づいて付勢される。補助継電器5はDC車併結確認用であって、渡り線W2に逆流防止ダイオード9を介して接続されている。補助継電器6は自己保持用であって、編成切換スイッチ2Eの接点回路21の他端に、補助継電器3のインターロック用b接点3b、補助継電器4のa接点4a、及び補助継電器5のb接点5bを介して接続されている。接点4aに自己保持用a接点6aが並列に接続されている。接触器7はEC車併結用であって、補助継電器6に並列に接続されている。接触器8はDC車併結用であって、DC車併結確認用補助継電器5のa接点5aを直列にして補助継電器3に並列に接続されている。EC車併結用接触器7の接点7Aは編成切換スイッチ2Eの接点回路23の他端に接続され、DC車併結用接触器8の接点8Aは編成切換スイッチ2Eの接点回路24の他端に接続されている。
【0012】
DC車の併結指令制御装置はEC車の併結指令制御装置に類似する回路構成を持っており、DC車の併結指令制御装置は、運転切換スイッチ1D及び編成切換スイッチ2D、並びに補助継電器4,10,12,14、及び接触器11,13を備えている。運転切換スイッチ1DはEC車の運転切換スイッチ1Eと同一構成の「N」位置、「F」位置及び「B」位置を持っている。スイッチとしては「N」位置でのみオンとなり、「F」位置及び「B」位置ではオフである。編成切換スイッチ2Dは、併結相手の車種に従って、すなわち併結相手の車両がEC車かDC車かに従って、その切換位置が選択される切換スイッチであって、「切」位置を中心としてその両側に「EC」位置及び「DC」位置を持っており、「EC」位置でオンとなる4組の接点回路21,23,25及び26と、「DC」位置でオンとなる2組の接点回路22及び24を持っている。接点回路21,22,25の各一端は運転切換スイッチ1Dの出力端に接続されている。接点回路23,24の各一端は渡り線W3に接続されている。接点回路26の一端は渡り線W1に接続されている。
【0013】
補助継電器4は架線電圧検知用であって、接点回路26の他端に接続されている。補助継電器10は、編成切換スイッチ2Dの接点回路22の他端に、補助継電器12のインターロック用b接点12bを介して接続されている。接触器11はDC車併結用であって、補助継電器10に並列に接続されている。補助継電器12は、接点回路25の他端に、EC車併結用押しボタンスイッチ15、補助継電器14のa接点14d、及び補助継電器10のインターロック用b接点10bを介して接続されている。押しボタンスイッチ15に補助継電器12の自己保持用a接点12aが並列に接続されている。なお、押しボタンスイッチ15は必要に応じて設けられるものであり、場合によってはこれを省略してもよい。接触器13はEC車併結用であって、補助継電器12に並列に接続されている。補助継電器14は、運転切換スイッチ1Dの出力端に、補助継電器4のa接点4aを介して接続されている。接点4aに対し、補助継電器14の自己保持用a接点14aが並列に接続されている。EC車併結用接触器13の接点13Aは接点回路23の他端に接続され、DC車併結用接触器11の接点11Aは接点回路24の他端に接続されている。接点回路21の他端は補助継電器12のa接点12d及び逆流防止ダイオード9を介して渡り線W2に接続されている。
【0014】
次に図1の併結指令制御装置の回路動作について説明する。図1は、DC車に対しEC車を併結する場合の回路併結指令制御装置を示すものである。まず、DC車及びEC車の運転切換スイッチ1D,1Eをそれぞれ「N」位置とすることにより、接点回路31をオン状態にし、これを介して編成切換スイッチ2D,2Eに制御電圧を印加する。各編成切換スイッチ2D,2Eは相手側の車種に従って切り換えられるものであって、DC車側の編成切換スイッチ2Dは「EC」位置とし、EC車側の編成切換スイッチ2Eは「DC」位置とする。これにより、DC車側の接点回路21,23,25,26がオン状態となり、EC車側の接点回路22,24がオン状態となる。
【0015】
この回路状態において、まずDC車側で架線電圧検知用補助継電器4が励磁され、そのa接点4aがオンして補助継電器14が励磁され、そのa接点14aを介して自己保持する。次に、必要に応じて設けられるEC車併結用押しボタンスイッチ15を押すことにより、補助継電器14のa接点14dを介して補助継電器12が付勢され、押しボタンスイッチ15に並列のa接点12aを介して自己保持する。補助継電器12が付勢されることにより、一方ではEC車併結用接触器13も付勢され、その接点13AがオンしDC車側の接点回路23がすべてオン状態となり、他方ではa接点12dがオンすることにより、DC車側から渡り線W2を介してEC車側へDC車併結確認信号を出力する。この時、EC車側では、この併結確認信号を受けて補助継電器5が付勢され、そのa接点5aを介してDC車併結用接触器8が励磁される。これにより、接点8Aが閉じ、DC車とEC車間の併結指令回路が構成される。このとき、DC車側では接点回路22,24がオフ状態にあり、DC車併結用接触器11が付勢されたり、その接点11Aがオンになったりすることはない。また、EC車側では、接点回路21,23がオフ状態にあり、EC車併結用接触器7が付勢されたり、その接点7Aがオンになったりすることはない。
【0016】
図2は、EC車とEC車を併結する場合の併結指令制御装置を示すものである。各EC車の併結指令制御装置の内部構成は、すでに図1を参照して述べたものと同一であって、両側に対称的に配置されている。EC車1に対しEC車2を併結するものとして説明を進める。EC車1,2の運転切換スイッチ1Eはそれぞれ「N」位置とすることによってオン状態となり、各編成切換スイッチ2Eに電圧が印加される。次に、併結相手の車両がそれぞれEC車であることにより、編成切換スイッチ2Eをそれぞれ「切」位置から「EC」位置に切換えることにより、編成切換スイッチ2Eは接点回路21,23がオン状態になる。他方、架線電圧があれば両EC車側で架線電圧検知用補助継電器4が励磁される。このとき、DC車が併結に関与しないので、DC車併結確認用補助継電器5が励磁されることはない。その結果、各車両側で補助継電器4のa接点4aを介して補助継電器6が励磁され、接点6aを介して自己保持するとともに、それに並列の接触器7が励磁され、その接点7Aが閉じ、相手側EC車との併結が可能となる。
【0017】
このとき補助継電器6は接点6aを介して自己保持しており、たとえ架線電圧の変動により架線電圧検知用補助継電器4が無励磁となって接点4aがオフしてしまうような事態が生じても、補助継電器6はなんら問題なく励磁状態を継続する。また、誤って編成切換スイッチ2Eを「DC」位置にしてしまった場合については、DC車併結確認用補助継電器5が無励磁であるため、そのa接点5aがオンせず、DC車併結用接触器8が投入されたり、その接点8Aがオンになったりすることはない。
【0018】
図3は、DC車とDC車の併結する場合の併結指令制御装置を示すものである。各DC車の併結指令制御装置の内部構成は、すでに図1を参照して述べたものと同一であって、両側に対称的に配置されている。DC車1に対しDC車2を併結するものとして説明を進める。まず、各DC車の運転切換スイッチ1Dを「N」位置とすることにより、編成切換スイッチ2Dに電圧を印加する。次に編成切換スイッチ2Dを併結相手の車種に従って「DC」位置とすることにより、接点回路22および24がオン状態となり、接点回路21,23,25,26はオフ状態となる。接点回路22がオンとなる結果、補助継電器10およびDC車併結用接触器11が励磁され、接触器接点11Aが閉じる。この結果、DC車どうしの併結が可能となる。なお、DC車どうしの併結運転に際して、誤って編成切換スイッチ2Dを「EC」位置にしてしまった場合であっても、架線電圧検知用補助継電器4が励磁されないので、そのa接点4aがオンしないため、補助継電器14が励磁されず、したがってa接点14dを直列に接続した接点回路25すなわちEC車併結指令回路が構成されることはない。
【0019】
図4は力行カット制御指令回路の接続図を示すものである。図4は、DC車とEC車を併結した場合、確実に併結されていなければ走行できないようにするように構成されたEC車側の回路構成の一例を示すものである。ここでは、DC車を挟む形で両側にEC車が配置される場合を例示したものであって、EC車1,2の運転切換スイッチ30Eは「N」位置でオンする接点回路31のほかに、付加的に「F」位置でオンとなる接点回路32を持っている。EC車1側の接点回路31は、補助継電器5(図1参照)のa接点5d、DC車併結用接触器8の補助b接点8b、渡り線W5、DC車内通し線35、渡り線W4及びEC車2側の接点回路32を介してEC車2側の力行カット用補助継電器16に接続されている。EC車2側の接点回路31も同様にして補助継電器5のa接点5d、DC車併結用接触器8の補助b接点8b、渡り線W5、DC車内通し線35、渡り線W4及びEC車1側の接点回路32を介してEC車1側の力行カット用補助継電器16に接続されている。
【0020】
両EC車をそれぞれDC車と併結して運転するものとし、さらに、併結する側の車両がEC車2であり、走行を指令する車両(以下、「運転車両」という)がEC車1であるとする。まず各EC車1,2の運転切換スイッチ30Eを「N」位置としてその接点回路31をオンとし、運転車両EC車1の運転切換スイッチ30Eを「F」位置としてその接点回路32をオンにする。この場合、制御電源は併結車両EC車2側から接点回路31を介して供給され、EC車2側でDC車併結確認用補助継電器5が励磁されることにより、そのa接点5dがオンし、DC車併結用接触器8の補助b接点8b、渡り線W5、通し線35、渡り線W4及び運転車両側(EC車1)の接点回路32を介して運転側の力行カット用補助継電器16が励磁され、そのb接点16bがオフすることにより力行回路40を遮断し、走行不能とする。
【0021】
次に、DC車併結用接触器8が励磁されることにより、そのb接点8bがオフとなり、運転側EC車1の力行カット用補助継電器16がオフとなり、そのb接点16bがオンに復帰するので運転側の力行が可能となる。
【0022】
上述の実施の形態では、機械的接点を有する補助継電器を用いて継電回路を構成する場合について説明した。しかし、周知のごとく、この種の継電回路はその一部又は全部を、マイクロコンピュータを用い、そのソフトウェアによってディジタル的に実現することも可能である。したがって、本発明は、そのようなディジタル型のものも含むものとする。
【0023】
【発明の効果】
本発明によれば、EC車(電車)とDC車(気動車)との併結時に、切換回路を設けることにより車両間の制御用渡り線の本数を低減することが可能であり、コストダウンを達成することができる。また、EC車とDC車との併結時に、特別にマニュアル接続作業をする必要が無く、メンテナンス性も向上する。さらに、併結が確実に実施されているか否かを力行カット制御指令回路によって確認することにより、安全性及び信頼性をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】気動車(DC車)と電車(EC車)を併結する列車の併結指令制御装置の接続図。
【図2】電車と電車を併結する列車の併結指令制御装置の接続図。
【図3】気動車と気動を併結する列車の併結指令制御装置の接続図。
【図4】併結指令制御装置に組み込む力行カット制御指令回路の接続図。
【符号の説明】
1D 気動車運転切換スイッチ
1E 電車運転切換スイッチ
2D 気動車編成切換スイッチ
2E 電車編成切換スイッチ
3 DC車併結指令用補助継電器
4 架線電圧検知用補助継電器
5 DC車併結確認用補助継電器
6 補助継電器
7 EC車併結用接触器
8 DC車併結用接触器
9 逆流防止用ダイオード
10 補助継電器
11 DC車併結用接触器
12 補助継電器
13 EC車併結用接触器
14 補助継電器
15 EC車併結用押しボタンスイッチ
16 力行カット用補助継電器
21〜26 接点回路
30E 電車運転切換スイッチ
31,32 接点回路
35 DC車内通し線
40 力行回路
H 併結部
W1〜W5 渡り線

Claims (4)

  1. 電車に設けられる鉄道車両の併結指令制御装置において、
    中性位置、前進位置及び後進位置を含む3切換位置を有し、中性位置でオン状態になる接点回路を有する運転切換スイッチと、
    電車位置及び気動車位置を含む少なくとも2つの切換位置を有し、併結相手の車種に応じて前記2つの切換位置のうちのいずれかに切換えられ、前記電車位置でオンになる第1及び第2の接点回路、並びに前記気動車位置でオンになる第3及び第4の接点回路を有する編成切換スイッチと、
    第1の渡り線に接続され、架線電圧を検出したときそれに基づいて付勢される電圧検出用継電手段と、
    第2の渡り線に接続される気動車併結確認用継電手段と、
    前記運転切換スイッチの出力端に前記第1の接点回路を介して接続され、前記電圧検出用継電手段が架線電圧を検出していることを条件として付勢される電車併結用接触器と、
    前記運転切換スイッチの出力端に前記第3の接点回路を介して接続され、前記気動車併結確認用継電手段が付勢されていることを条件として付勢される気動車併結用接触器と、
    第3の渡り線に、前記第2の接点回路、及び前記電車併結用接触器の接点を直列に接続してなる電車併結指令回路と、
    前記第3の渡り線に、前記第4の接点回路、及び前記気動車併結用接触器の接点を直列に接続してなる気動車併結指令回路とを備えた鉄道車両の併結指令制御装置。
  2. 気動車に設けられる鉄道車両の併結指令制御装置において、
    中性位置、前進位置及び後進位置の3切換位置を有し、中性位置でオン状態になる接点回路を有する運転切換スイッチと、
    電車位置及び気動車位置を含む少なくとも2つの切換位置を有し、併結相手の車種に応じて前記2つの切換位置のうちのいずれかに切換えられ、前記電車位置でオンになる第1ないし第4の接点回路、並びに前記気動車位置でオンになる第5及び第6の接点回路を有する編成切換スイッチと、
    第1の渡り線に前記第4の接点回路を介して接続された架線電圧検出用継電手段と、
    前記運転切換スイッチの出力端に前記第5の接点回路を介して接続された気動車併結用接触器と、
    前記運転切換スイッチの出力端に前記第2の接点回路を介して接続され、前記架線電圧検出用継電手段が架線電圧を検出したことを条件として付勢される電車併結用接触器と、
    前記運転切換スイッチの出力端と第2の渡り線との間に前記第1の接点回路を介して直列に接続された前記電車併結用接触器に連動してオン動作する接点手段と、
    第3の渡り線に、前記第3の接点回路、及び前記電車併結用接触器の接点を直列に接続してなる電車併結指令回路と、
    前記第3の渡り線に、前記第6の接点回路、及び前記気動車併結用接触器の接点を直列に接続してなる気動車併結指令回路とを備えた鉄道車両の併結指令制御装置。
  3. 請求項1に記載の併結指令制御装置と請求項2に記載の併結指令制御装置とを前記各渡り線を介して接続してなる鉄道車両の併結指令制御装置。
  4. 請求項1に記載の鉄道車両の併結指令制御装置において、
    前記運転切換スイッチに前進位置でオン状態になる前進用接点回路をさらに備えるとともに、前記中性位置でオン状態になる接点回路の出力端を、前記気動車併結確認用継電手段が動作し、かつ気動車併結用接触器が動作していないことを条件として、前記前進用接点回路の一端及び第4の渡り線に接続し、前記前進用接点回路の他端を力行回路遮断用継電手段に接続したことを特徴とする鉄道車両の併結指令制御装置。
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