JP3967204B2 - 分割式ブレーキ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上面開口の両側がレール部となったガイドレールの終端部に装着され、ワイヤロープとの連結が解除されたドーリー装置を衝突させて制動停止させるべく、締付手段を介して接近・離隔可能に連結されて、前記レール部を上下から挟持するパッドユニットから成るブレーキ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両衝突試験装置は、エンドレスのワイヤロープで牽引することによって所定の速度で走行するテスト車両を、衝突バリアに衝突させたり、或いは、２台のテスト車両どうしを衝突させて、その損壊状況を試験するための装置である。車両衝突試験装置について説明する。図１０に示されるように、テスト車両Ｔが走行する部分には、その走行方向に沿って溝部５１が設けられていて、該溝部５１の長手方向に沿ってガイドレールＧが設置されている。このガイドレールＧの内側の部分には、溝部５１の長手方向に牽引ワイヤロープＷａが設置されている。この牽引ワイヤロープＷａは、ウインチ（図示せず）により駆動走行される。前記テスト車両Ｔが走行する方向（矢印５２の方向）の前方には、テスト車両Ｔを衝突させるための衝突壁５３が設けられている。なお、図１０において、５４は、撮影機材５４ａ等を設置するためのピットである。
【０００３】
前記テスト車両Ｔは、トランスポートワイヤロープＷｂを介して、ドーリー装置Ｄに連結されている。また、前記ドーリー装置Ｄは、クランプ装置Ｃを介して、牽引ワイヤロープＷａと解除可能にして連結されている。前記牽引ワイヤロープＷａと連結されたドーリー装置Ｄは、該牽引ワイヤロープＷａがウインチ（図示せず）等の駆動源によって引っ張られることにより、テスト車両Ｔと一体となって走行される。そして、ドーリー装置Ｄに取付けられたトリガレバー５５，５６（図１１参照）が、ガイドレールＧの終端部に取付けられたストライカＱと衝突することにより、ドーリー装置Ｄから牽引ワイヤロープＷａとトランスポートワイヤロープＷｂが切り離され、所定の速度で惰性走行するテスト車両Ｔが衝突壁５３に衝突する。前記ドーリー装置Ｄは惰性走行した後、ブレーキ装置Ａ’に衝突して停止する。
【０００４】
このブレーキ装置Ａ’は、図１１及び図１２に示されるように、上下の各ブレーキパッド５７，５８が、ガイドレールＧを上下から挟み込んで押圧することにより、所定の押圧力（ブレーキ力）がかけられた状態で装着される。そして、該ブレーキ装置Ａ’にドーリー装置Ｄを衝突させて、上下の各ブレーキパッド５７，５８とガイドレールＧとの間に生じるすべり摩擦抵抗に抗して前記ブレーキ装置Ａ’をドーリー装置Ｄと一体に走行させることにより、該ドーリー装置Ｄの運動エネルギーを吸収させて停止させる構成である。なお、図１１において、５９は、ファイナルストッパである。
【０００５】
ドーリー装置Ｄが、ブレーキ装置Ａ’に衝突するときの状況について説明する。ブレーキ装置Ａ’の後部（ドーリー装置Ｄの前部と相対向する側の部分）には、前記ドーリー装置Ｄを衝突させたときの衝撃を吸収するための緩衝材（ハニカム材６０）が取付けられている。牽引ワイヤロープＷａとの連結が解除され、惰性走行するドーリー装置Ｄは、最初に前記ハニカム材６０に衝突する。そして、該ハニカム材６０を押し潰すことにより、その衝突力を減少させる。前記ハニカム材６０が押し潰され、しかも、ドーリー装置Ｄの衝突力が、ブレーキ装置Ａ’のブレーキ力（各ブレーキパッド５７，５８の押圧力）を超えると、該ブレーキ装置Ａ’はドーリー装置Ｄと一体になって前進させられる。前記ブレーキ装置Ａ’には常にブレーキ力が作用しているため、前記ドーリー装置Ｄの走行速度は徐々に低下して停止する。
【０００６】
このように、従来のブレーキ装置Ａ’では、緩衝材としてハニカム材６０を使用している。このハニカム材６０にドーリー装置Ｄが衝突すると、該ハニカム材６０は押し潰されてしまう。このため、該ハニカム材６０を再使用することは極めて困難であり、毎回交換しなければならない。しかも、ハニカム材６０は高価である。更に、ドーリー装置Ｄがハニカム材６０に衝突する際に、該ドーリー装置Ｄが損壊するおそれがある。
【０００７】
前記緩衝材としてゴム材を使用すると、安価であり、しかも、再使用ができる。ところが、ゴム材の弾性復元力により、ドーリー装置Ｄが逆走するおそれがある。この場合、ドーリー装置Ｄのトリガレバー５５，５６がストライカＱに衝突し、該ドーリー装置Ｄを損壊させてしまう。これを防止するため、ブレーキ装置Ａ’のブレーキ力を小さくすると、ドーリー装置Ｄを停止させにくくなる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した不具合に鑑み、ドーリー装置がブレーキ装置に衝突したときに、該ドーリー装置が損壊しないようにすることを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、上面開口の両側がレール部となったガイドレールの終端部に装着され、ワイヤロープとの連結が解除されたドーリー装置を衝突させて制動停止させるべく、締付手段を介して接近・離隔可能に連結されて、前記レール部を上下から挟持する各パッドユニットから成るブレーキ装置であって、前記ブレーキ装置は、複数のブレーキ装置分割体に分割され、各ブレーキ装置分割体は、当該ブレーキ装置分割体の非使用時には当該ブレーキ装置分割体を支持した状態で前記ガイドレールに案内されて走行すると共に、当該ブレーキ装置分割体の使用時には、前記ガイドレールに対して浮上配置される前後一対のローラ装置を前後の各端部に備え、前記各ブレーキ装置分割体は、先頭に配置されるブレーキ装置分割体からブレーキ力が順次大きくなるように前記ガイドレールに所定間隔をおいて装着されて、先頭のブレーキ装置分割体を除いて、前記ドーリー装置とブレーキ装置分割体とが一体になって後側の別のブレーキ装置分割体に順次衝突する構成であることを特徴としている。
【００１０】
本発明の分割式ブレーキ装置は、１つのブレーキ装置が複数のブレーキ装置分割体に分割されているので、先頭のブレーキ装置分割体（最初にドーリー装置が衝突するブレーキ装置分割体）に対するドーリー装置の衝突力は、全体が１つの物に比較して小さくなる。そして、後続の他のブレーキ装置分割体に対しては、それよりも前方に配置されたブレーキ装置分割体とドーリー装置とが一体になって衝突するため、衝突体の重量は増加しているが、その重量の増加割合よりも、衝突速度の減少割合の方が遙かに大きくなっているので、「運動量の変化は力積に等しい物理原則」からして、後続の各ブレーキ装置分割体に対する衝突力も、全体が１つの物に比較して小さくなる。よって、ブレーキ装置に対するドーリー装置の衝突時点の損壊の程度が少なくて済み、ドーリー装置を繰り返して使用できる回数が増加し、その寿命が長くなる。
また、ブレーキ装置分割体の前後の端部には、それぞれローラ装置が装着されていて、ブレーキ装置分割体の非使用時には当該ブレーキ装置分割体を各ローラ装置により支持した状態で前記ガイドレールに案内されて走行すると共に、当該ブレーキ装置分割体の使用時には、各ローラ装置はガイドレールに対して浮上配置されるため、繰り返して使用されるブレーキ装置分割体をガイドレールに沿って移動させる作業が容易になると共に、ブレーキ装置として使用する場合には、ローラ装置はガイドレールに対して浮上配置されるために、ブレーキ機能を阻害しない。
更に、最初のブレーキ装置分割体に衝突したドーリー装置は、該ブレーキ装置分割体と一体になって走行することによって、その衝突速度を減少させる。そして、そのまま、後続のブレーキ装置分割体に衝突する。各ブレーキ装置分割体のブレーキ力は、先頭に装着されたブレーキ装置分割体から順次大きくなっているため、ドーリー装置の衝突速度の減少の度合いは順次大きくなる。この結果、ドーリー装置の損壊の程度を最少にできる。
【００１１】
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明を前提として、前記ブレーキ装置分割体における衝突面には、緩衝材が取付けられていることを特徴としている。ドーリー装置は、緩衝材を介して先頭のブレーキ装置分割体と衝突する。そして、ドーリー装置と一体になって走行する先頭のブレーキ装置分割体は、後続するブレーキ装置分割体と緩衝材を介して衝突する。このため、ドーリー装置が損壊するおそれを、更に小さくすることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明を前提として、前記緩衝材は、ゴム材であることを特徴としている。このため、安価であると共に、再使用が可能であり、緩衝材に要するコストを低減させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、実施形態を挙げて本発明を更に詳細に説明する。図１は本発明に係るブレーキ装置Ａとドーリー装置Ｄの平面図、図２は第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 の平面図、図３は同じく正面図、図４は図３のＸ−Ｘ線断面図、図５は同じくＹ−Ｙ線断面図である。図１に示されるように、本実施形態のブレーキ装置Ａは、２基のブレーキ装置分割体（第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 と第２ブレーキ装置分割体Ｂ2 ）から構成されている。各ブレーキ装置分割体Ｂ1,Ｂ2 は、ガイドレールＧの終端部に、ドーリー装置Ｄの側から先頭の第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 、後続する第２ブレーキ装置分割体Ｂ2 の順に、所定の間隔をおいて配設されている。
【００１５】
最初に、ガイドレールＧについて説明する。図４に示されるように、このガイドレールＧは、溝形鋼から成る一対のガイドレール単体１が、全長に亘って一定の間隔をおいて相対向して装着されたものである。各ガイドレール単体１における上側のフランジ部は各レール部２となっていて、相対向する各レール部２どうしの間には、前記ガイドレールＧの全長に亘って一定間隔の開口部が設けられている。そして、各レール部２の上面が、テスト車両Ｔの走行面となっている。また、このガイドレールＧの内側には、テスト車両Ｔを牽引走行させるための無端状の牽引ワイヤロープＷａが配置されている。なお、図４において、一方の牽引ワイヤロープＷａは駆動側であり、他方の牽引ワイヤロープＷａはリターン側である。
【００１６】
次に、ドーリー装置Ｄについて説明する。このドーリー装置Ｄの構成は、従来のものと全く同一であるため、図１１及び図１２を参照しながら簡単に説明する。ドーリー装置Ｄの前後には、４個のガイドローラ３が同一の高さ位置に取付けられている。該ドーリー装置Ｄは、前記各ガイドローラ３をガイドレールＧの各レール部２にガイドさせた状態で装着されている（図４参照）。ドーリー装置Ｄの下部には、該ドーリー装置Ｄと牽引ワイヤロープＷａとを解除可能にして連結するクランプ装置Ｃが配設されている。このクランプ装置Ｃは、回動可能に取付けられた一対の咬合体（図示せず）から成り、該一対の咬合体が牽引ワイヤロープＷａを両側から押圧することによって、前記牽引ワイヤロープＷａを咬合するという構成である。そして、トリガレバー５５がストライカＱ（図１０参照）に衝突することによって、一対の咬合体が牽引ワイヤロープＷａを押圧する状態が開放され、クランプ装置Ｃと牽引ワイヤロープＷａとの連結が解除される。また、ドーリー装置Ｄの上部には、該ドーリー装置Ｄとテスト車両Ｔを牽引するためのトランスポートワイヤロープＷｂとを解除可能に連結するためのフック４が配設されている。このフック４も、前記クランプ装置Ｃの咬合体と同様に、トリガレバー５６が対応するストライカＱ（図１０参照）に衝突して回動することによって、トランスポートワイヤロープＷｂとの連結が解除される。
【００１７】
次に、本実施形態のブレーキ装置Ａを構成する各ブレーキ装置分割体Ｂ1,Ｂ2 について説明する。各ブレーキ装置分割体Ｂ1,Ｂ2 は、下側パッドユニットＵ1 に、所定の個数の上側パッドユニットＵ2 が取付けられた構成である。そして、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 に取付けられた上側パッドユニットＵ2 の個数は１個であり、第２ブレーキ装置分割体Ｂ2 に取付けられた上側パッドユニットＵ2 の個数は２個である。各ブレーキ装置分割体Ｂ1,Ｂ2 の構成は、上側パッドユニットＵ2 の個数が異なるだけであるため、ここでは、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 の構成についてのみ説明する。
【００１８】
次に、下側パッドユニットＵ1 について説明する。図２ないし図４に示されるように、下側パッドユニットＵ1 を構成するベースプレート５は、平面視において長方形の板状であり、その前後端部には、各受圧板６が起立状態で取付けられている。各受圧板６のうち、後側（ドーリー装置Ｄと相対向する側）の受圧板６には、緩衝材の一例であるゴム材７が取付けられている。前記ベースプレート５における幅方向（図４の図面視における左右方向）の両端部は、ガイドレールＧの各レール部２の下面に対応して、外側下方に僅かに傾斜されていて、当該部分に計４枚の各下側ブレーキパッド８が、両側に２枚ずつ取付けられている。また、平面視におけるベースプレート５のほぼ中央部には、締付ボルト９（後述）を挿通させるための下側挿通孔１１が設けられていると共に、前記ベースプレート５の底面部で、前記下側挿通孔１１と対応する部分には、ベースプレート５の幅方向に沿って一対の回り止め板１２が垂下されている。各回り止め板１２どうしの間隔は、前記締付ボルト９に螺合される六角ナット１３の二面幅よりも僅かに広い。一対の回り止め板１２は、締付ボルト９を締め込んだり、緩めたりする際に、それらの間に配置された六角ナット１３の回り止めを図るという機能を有している。
【００１９】
次に、上側パッドユニットＵ2 について説明する。上側パッドユニットＵ2 を構成する上側パッド取付板１４は、平面視において長方形状であり、その幅方向の両端部の下面には、計４枚の各上側ブレーキパッド１５が両側に２枚ずつ、しかも、前述した各下側ブレーキパッド８と対向して取付けられている。そして、平面視における前記上側パッド取付板１４のほぼ中央部には、締付ボルト９を挿通するための上側挿通孔１６が設けられている。上側パッド取付板１４の上方から上側挿通孔１６に挿通された締付ボルト９は、ベースプレート５に設けられた下側挿通孔１１に挿通される。そして、一対の回り止め板１２の部分に装着された六角ナット１３に螺合される。このようにして、上下の各パッドユニットＵ1,Ｕ2 が一体に組み付けられる。この状態で、上下の各ブレーキパッド８，１５は、ガイドレールＧの各レール部２を挟持して対向配置される。前記締付ボルト９を締め込むことにより、ガイドレールＧの各レール部２は、上下の各ブレーキパッド８，１５によって押圧される。前記六角ナット１３は、一対の回り止め板１２により、回り止め状態に保持されているため、作業者は、そのまま締付ボルト９を締め込むことができ、作業が容易である。
【００２０】
図４に示されるように、ベースプレート５の上面には、その長手方向に沿って一対の起立板１７が立設されている。前記締付ボルト９が所定の力で締め込まれた状態、即ち、上下の各ブレーキパッド８，１５が所定の押圧力Ｐ（図７参照）でガイドレールＧの各レール部２を押圧している状態で、上側パッド取付板１４と一対の起立板１７の上面との間には、僅かな隙間が形成されている。もし、前記締付ボルト９が過剰な力で締め込まれても、上側パッド取付板１４が一対の起立板１７と当接するため、それ以上締め込むことができなくなる。こうすることにより、前記締付ボルト９を過度に締め込むことが防止される。また、ベースプレート５と上側パッド取付板１４との間で締付ボルト９の外周部分には、圧縮ばね１８が弾装されている。このため、前記ベースプレート５と前記上側パッド取付板１４は、該圧縮ばね１８の弾性復元力により、常に離間する方向に付勢されている（後述）。
【００２１】
次に、ローラ装置Ｒについて説明する。図２及び図３に示されるように、前記一対の起立板１７における長手方向の両端部で、各受圧板６と上側パッド取付板１４との間の部分には、それぞれローラ装置Ｒが配設されている。各ローラ装置Ｒは、図５に示されるように、一対の起立板１７の上面に固着されたローラブラケット１９の幅方向の両端部から、一対の走行ローラ２１が張り出した形態である。締付ボルト９が締め込まれている状態（即ち、上下の各ブレーキパッド８，１５がガイドレールＧの各レール部２を押圧している状態）で、各走行ローラ２１と各レール部２の上面との間には、僅かな隙間が形成されている。ここで、図５における右半部は、締付ボルト９を締め込んだ状態を示し、左半部は、締付ボルト９を緩めた状態を示している。該締付ボルト９が緩められ、ベースプレート５と上側パッド取付板１４が相互に離間されると、前記ベースプレート５は自重により下降する。それに伴って各ローラブラケット１９も下降するため、二対の走行ローラ２１は各レール部２の上面に当接する。この結果、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 の全体は、二対の走行ローラ２１によって支持される。しかも、このとき、上側ブレーキパッド１５は、圧縮バネ１８の弾性復元力により、ガイドレールＧの各レール部２から僅かに浮き上がる。
【００２２】
もし、各ローラ装置Ｒが設けられていない場合、ブレーキ装置分割体Ｂ1 を移動させるためには、締付ボルト９を緩めて、上下の各ブレーキパッド８，１５の押圧力Ｐを解放させた状態で第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 の全体を滑らせなければならない。ここで、ブレーキ装置分割体Ｂ1 は重量物であるため、上側ブレーキパッド１５とガイドレールＧの各レール部２の上面との間には大きな摩擦力が発生する。このため、該ブレーキ装置分割体Ｂ1 を滑らせて移動させる作業は重労働である。ところが、本実施形態のブレーキ装置分割体Ｂ1 の場合、一対の走行ローラ２１を転動させて移動させることができるため、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 の移動作業が容易である。しかも、上側ブレーキパッド１５もガイドレールＧの各レール部２の上面から離間されているため、更に容易に移動させることができる。
【００２３】
次に、本実施形態のブレーキ装置Ａの作用について説明する。図１に示されるように、ガイドレールＧの始端部に配置されたドーリー装置Ｄのクランプ装置Ｃ（図１２参照）に、牽引ワイヤロープＷａが連結される。ウインチ装置（図示せず）が作動され、牽引ワイヤロープＷａが駆動走行されることにより、ガイドレールＧの長手方向に沿ってドーリー装置Ｄが直進走行される。このため、トランスポートワイヤロープＷｂを介してドーリー装置Ｄに連結されたテスト車両Ｔが、同方向に牽引走行される。第１及び第２の各ブレーキ装置分割体Ｂ1,Ｂ2 は、ガイドレールＧの終端部に、所定の間隔をおいて一列に装着されている。上側パッドユニットＵ2 の個数は、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 が１個であり、第２ブレーキ装置分割体Ｂ2 が３個である。このため、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 のブレーキ力Ｐ1 は、第２ブレーキ装置分割体Ｂ2 のブレーキ力Ｐ2 の約１／３である。
【００２４】
前記テスト車両Ｔの走行速度が所定の速度に達すると、ドーリー装置Ｄに取付けられた各トリガレバー５５，５６が、対応するストライカＱに順次衝突して、ドーリー装置Ｄのクランプ装置Ｃ及びフック４に連結された牽引及びトランスポートの各ワイヤロープＷa,Ｗb との連結が解除される。慣性力によって惰性走行するテスト車両Ｔは、ドーリー装置Ｄを追い抜いて衝突壁５３に衝突する（図１０参照）。
【００２５】
ここで、ドーリー装置Ｄの重量をＭ0 、第１及び第２の各ブレーキ装置分割体Ｂ1,Ｂ2 の重量をＭ1,Ｍ2 とし、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 に衝突する直前のドーリー装置Ｄの速度をＶ0 、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 に衝突後一体となって走行するドーリー装置Ｄの速度をＶ1 、第２ブレーキ装置分割体Ｂ2 に衝突後、第１及び第２の各ブレーキ装置分割体Ｂ1,Ｂ2 と一体となって走行するドーリー装置Ｄの速度をＶ2 とし、ドーリー装置Ｄが第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 に衝突する時間をｔ1 、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 と一体となったドーリー装置Ｄが第２ブレーキ装置分割体Ｂ2 に衝突する時間をｔ2 、ドーリー装置Ｄが停止する時間をｔ3 とする。また、ドーリー装置Ｄが第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 と衝突したときの衝突力をＦ1 、同じく第２ブレーキ装置分割体Ｂ2 と衝突したときの衝突力をＦ2 とし、重力加速度をｇとする。
【００２６】
図６に示されるように、慣性力で惰性走行するドーリー装置Ｄが、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 と衝突する。このときの作用について、詳細に説明する。ドーリー装置Ｄは、最初、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 を構成する後側（ドーリー装置Ｄと相対向する側）の受圧板６に取付けられたゴム材７と衝突する。図７に示されるように、前記ドーリー装置Ｄは、ゴム材７を圧縮変形させながら第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 を押す。ここで、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 は、上下の各ブレーキパッド８，１５がガイドレールＧの各レール部２を、ブレーキ力Ｐ1 で押圧した状態で装着されている。
【００２７】
ここで、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 のブレーキ力Ｐ1 （ブレーキパッド８，１５の押圧力）は、ドーリー装置Ｄの衝突力Ｆ1 （ゴム材７を圧縮変形させた後で、ドーリー装置Ｄが第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 を押す力）よりも小さくなるように設定されている。このため、前記第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 はドーリー装置Ｄに押され、該ドーリー装置Ｄと一体になって走行させられる。そして、ドーリー装置Ｄの衝突力Ｆ1 は、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 をそのブレーキ力Ｐ1 に抗して走行させられるため、減少する。このようにして、ドーリー装置Ｄには、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 からのブレーキ力Ｐ1 が作用する。しかも、前記ドーリー装置Ｄは、ゴム材７の弾性復元力によって逆走される前に第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 を走行させるため、該ドーリー装置Ｄが逆走するおそれはない。
【００２８】
続いて、図８に示されるように、ドーリー装置Ｄと一体走行する第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 が、第２ブレーキ装置分割体Ｂ2 の後部（第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 と相対向する側）に取付けられたゴム材２２を介して、前記第２ブレーキ装置分割体Ｂ2 に衝突する。上記と同様に、ドーリー装置Ｄは、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 を介して、第２ブレーキ装置分割体Ｂ2 のゴム材２２を圧縮変形させながら第２ブレーキ装置分割体Ｂ2 を押す。第２ブレーキ装置分割体Ｂ2 はドーリー装置Ｄによって押され、該ドーリー装置Ｄ及び第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 と一体となって走行させられる。ドーリー装置Ｄの衝突力Ｆ1 は、第１及び第２の各ブレーキ装置分割体Ｂ1,Ｂ2 を、両者のブレーキ力Ｐ1,Ｐ2 に抗して走行させるため、更に減少する。このようにして、ドーリー装置Ｄは、第１及び第２の各ブレーキ装置分割体Ｂ1,Ｂ2 からのブレーキ力Ｐ1,Ｐ2 が作用する。しかも、第２ブレーキ装置分割体Ｂ2 のブレーキ力Ｐ2 は、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 のブレーキ力Ｐ1 よりも大きいため、前記ドーリー装置Ｄは速やかに停止する。
【００２９】
ここで、物体の質量に速度を乗じた「運動量」の変化は、その物体が被衝突体に衝突する力と、衝突後から停止するまでの時間を乗じた「力積」に等しい。即ち、ドーリー装置Ｄが第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 に衝突したときの運動量の変化は、ドーリー装置Ｄが第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 に衝突するときの衝突力（Ｆ1 ）と、衝突後から停止するまでの時間（ｔ2 −ｔ1 ）を乗じた力積に等しい。そのため、下記の式（１）が成立する。
【００３０】
〔（Ｍ0 ＋Ｍ1 ）×Ｖ1 〕／ｇ−（Ｍ0 ×Ｖ0 ）／ｇ
＝Ｆ1 ×（ｔ2 −ｔ1 ）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・式（１）
【００３１】
式（１）より、Ｆ1 ＝〔（Ｍ0 ＋Ｍ1 ）×Ｖ1 −（Ｍ0 ×Ｖ0 ）〕／〔ｇ×（ｔ2 −ｔ1 ）〕である。
【００３２】
同様にして、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 と一体となって走行するドーリー装置Ｄが、第２ブレーキ装置分割体Ｂ2 に衝突したときの運動量の変化は、下記の式（２）で表される。
【００３３】
〔（Ｍ0 ＋Ｍ1 ＋Ｍ2 ）×Ｖ2 〕／ｇ−〔（Ｍ0 ＋Ｍ1 ）×Ｖ1 〕／ｇ
＝Ｆ2 ×（ｔ3 −ｔ2 ）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・式（２）
【００３４】
式（２）より、Ｆ2 ＝〔（Ｍ0 ＋Ｍ1 ＋Ｍ2 ）×Ｖ2 −（Ｍ0 ＋Ｍ1 ）×Ｖ1 〕／〔ｇ×（ｔ3 −ｔ2 ）〕である。
【００３５】
上記の結果、各ブレーキ装置分割体Ｂ1,Ｂ2 に対するドーリー装置Ｄの衝突力Ｆ1,Ｆ2 は、各ブレーキ装置分割体Ｂ1,Ｂ2 に対してドーリー装置Ｄが衝突してから停止するまでの時間の増加割合に反比例して減少する。いうなれば、本発明は、ドーリー装置Ｄが第１及び第２の各ブレーキ装置分割体Ｂ1,Ｂ2 に衝突してから停止するまでの時間を長くすることによって、ドーリー装置Ｄに作用する衝突力Ｆ1,Ｆ2 を減少させたものである。
【００３６】
上記した作用において、時間を横軸とし、ドーリー装置Ｄの速度Ｖ0,Ｖ1,Ｖ2 、第１及び第２の各ブレーキ装置分割体Ｂ1,Ｂ2 のブレーキ力Ｐ1,Ｐ2 及びドーリー装置Ｄの衝突力Ｆ1,Ｆ2 を縦軸として、それぞれの変化をグラフに表したものを図９に示す。これらのグラフ（イ),（ロ),（ハ）において、実線は、本実施形態のブレーキ装置Ａの場合であり、破線は、従来のブレーキ装置Ａ’の場合である。
【００３７】
このうちのグラフ（ハ）より、従来のブレーキ装置Ａ’の場合、ドーリー装置Ｄには、短時間で大きな力Ｆ’が一度だけ作用していることが判明する。これに対して、本実施形態のブレーキ装置Ａでは、ドーリー装置Ｄが、各ブレーキ装置分割体Ｂ1,Ｂ2 に順次衝突することにより、ドーリー装置Ｄに作用する衝突力Ｆ1,Ｆ2 は、各ブレーキ装置分割体Ｂ1,Ｂ2 毎に分散される。即ち、本発明のブレーキ装置Ａは、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 によりドーリー装置Ｄの衝突力Ｆ1 をいったん減少させ、その状態で第２ブレーキ装置分割体Ｂ2 に衝突させて停止させるという構成である。このため、ドーリー装置Ｄに作用する各力Ｆ1,Ｆ2 を、従来の力Ｆ’よりも小さくすることができる。この結果、各ブレーキ装置分割体Ｂ1,Ｂ2 に衝突したときに、ドーリー装置Ｄが損壊するおそれを小さくすることができる。
【００３８】
また、従来のブレーキ装置Ａ’の場合、そのブレーキ力Ｐ’を大きくすると、ドーリー装置Ｄがブレーキ装置Ａ’に衝突したときの衝突力Ｆ’が大きくなって該ドーリー装置Ｄを損壊させたり、緩衝材の弾性復元力により、該ドーリー装置Ｄを逆走させるおそれがある。また、そのブレーキ力Ｐ’を小さくすると、ドーリー装置Ｄを停止させにくくなる。これに対して、本発明に係るブレーキ装置Ａでは、ドーリー装置Ｄを損壊させたり、逆走させたりするおそれはない。
【００３９】
また、ドーリー装置Ｄが衝突したときの衝撃力を吸収するための緩衝材として、ゴム材７を使用することができる。なぜならば、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 のブレーキ力Ｐ1 が、ドーリー装置Ｄの衝突力Ｆ1 よりも小さくなっていて、ゴム材７の弾性復元力によってドーリー装置Ｄが逆走する前に、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 を走行させることができるからである。この結果、緩衝材として、高価なハニカム材６０（図１１参照）ではなく、安価なゴム材７を使用できる。また、該ゴム材７をそのまま再使用することもできる。しかし、ゴム材７以外のもの、例えば、ばね材から成る装置であっても構わない。
【００４０】
本実施形態では、ガイドレールＧの終端部に、２基のブレーキ装置分割体Ｂ1,Ｂ2 が配設された場合（即ち、二段の場合）である。しかし、ブレーキ装置分割体は、３基以上であっても構わない。ドーリー装置Ｄは、先頭のブレーキ装置分割体に衝突してその走行速度を減少させた後、該ブレーキ装置分割体と一体となって隣接するブレーキ装置分割体に衝突し、更にその走行速度を減少させて停止する。この場合、ブレーキ装置分割体が２基の場合と比較して、ドーリー装置Ｄが各ブレーキ装置分割体に衝突した際の衝突力の減少割合を少なくしても構わないため、前記ドーリー装置Ｄが損壊するおそれが更に小さくなるという利点がある。
【００４１】
本実施形態の各ブレーキ装置分割体Ｂ1,Ｂ2 における上下のブレーキパッド８，１５の締付手段は締付ボルト９であるが、他の方法（例えば、トグル機構によるもの）であっても構わない。
【００４２】
【発明の効果】
本発明に係る分割式ブレーキ装置は、ガイドレールの終端部に所定の間隔をおいて装着され、該ガイドレールのレール部を上下から挟持する上下一対のパッドユニットから成る複数のブレーキ装置分割体から構成されていて、複数のブレーキ装置分割体は、先頭に配置されるブレーキ装置分割体から順次ブレーキ力が大きくなるようにガイドレールに所定間隔をおいて装着されている。ドーリー装置は、順次、各ブレーキ装置分割体に順次衝突し、それらをブレーキ力に抗して走行させることにより、その運動エネルギーを徐々に減少しながら停止する。このため、前記ドーリー装置に一度に大きな力が作用することはなく、該ドーリー装置を損壊させるおそれが少ない。
【００４３】
また、ドーリー装置とブレーキ装置分割体との間に取付けられる緩衝材として、安価なゴム材を使用することができ、高価なハニカム材を使用する必要はない。しかも、前記ゴム材を再使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るブレーキ装置Ａとドーリー装置Ｄの平面図である。
【図２】 第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 の平面図である。
【図３】 同じく正面図である。
【図４】 図３のＸ−Ｘ線断面図である。
【図５】 同じくＹ−Ｙ線断面図である。
【図６】 ドーリー装置Ｄが、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 に衝突した状態の平面図である。
【図７】 図６の状態の正面図である。
【図８】 ドーリー装置Ｄと一体走行する第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 が、第２ブレーキ装置分割体Ｂ2 に衝突した状態の平面図である。
【図９】 （イ）はドーリー装置Ｄの速度Ｖ0,Ｖ1,Ｖ2 の変化を示すグラフであり、（ロ）は第１及び第２の各ブレーキ装置分割体Ｂ1,Ｂ2 のブレーキ力Ｐ1,Ｐ2 の変化を示すグラフであり、（ハ）はドーリー装置Ｄの衝突力Ｆ1,Ｆ2 の変化を示すグラフである。
【図１０】 車両衝突試験装置の全体を示す概略図である。
【図１１】 従来のブレーキ装置Ａ’の正面図である。
【図１２】 同じく平面図である。
【符号の説明】
Ａ：ブレーキ装置
Ｂ1,Ｂ2 ：ブレーキ装置分割体 Ｄ：ドーリー装置
Ｆ1,Ｆ2 ：衝突力
Ｇ：ガイドレール
Ｐ1,Ｐ2 ：ブレーキ力
Ｕ1 ：下側パッドユニット
Ｕ2 ：上側パッドユニット
Ｗａ：牽引ワイヤロープ（ワイヤロープ）
Ｗｂ：トランスポートワイヤロープ（ワイヤロープ）
２：レール部
７：ゴム材（緩衝材）
９：締付ボルト（締付手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、上面開口の両側がレール部となったガイドレールの終端部に装着され、ワイヤロープとの連結が解除されたドーリー装置を衝突させて制動停止させるべく、締付手段を介して接近・離隔可能に連結されて、前記レール部を上下から挟持するパッドユニットから成るブレーキ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両衝突試験装置は、エンドレスのワイヤロープで牽引することによって所定の速度で走行するテスト車両を、衝突バリアに衝突させたり、或いは、２台のテスト車両どうしを衝突させて、その損壊状況を試験するための装置である。車両衝突試験装置について説明する。図１０に示されるように、テスト車両Ｔが走行する部分には、その走行方向に沿って溝部５１が設けられていて、該溝部５１の長手方向に沿ってガイドレールＧが設置されている。このガイドレールＧの内側の部分には、溝部５１の長手方向に牽引ワイヤロープＷａが設置されている。この牽引ワイヤロープＷａは、ウインチ（図示せず）により駆動走行される。前記テスト車両Ｔが走行する方向（矢印５２の方向）の前方には、テスト車両Ｔを衝突させるための衝突壁５３が設けられている。なお、図１０において、５４は、撮影機材５４ａ等を設置するためのピットである。
【０００３】
前記テスト車両Ｔは、トランスポートワイヤロープＷｂを介して、ドーリー装置Ｄに連結されている。また、前記ドーリー装置Ｄは、クランプ装置Ｃを介して、牽引ワイヤロープＷａと解除可能にして連結されている。前記牽引ワイヤロープＷａと連結されたドーリー装置Ｄは、該牽引ワイヤロープＷａがウインチ（図示せず）等の駆動源によって引っ張られることにより、テスト車両Ｔと一体となって走行される。そして、ドーリー装置Ｄに取付けられたトリガレバー５５，５６（図１１参照）が、ガイドレールＧの終端部に取付けられたストライカＱと衝突することにより、ドーリー装置Ｄから牽引ワイヤロープＷａとトランスポートワイヤロープＷｂが切り離され、所定の速度で惰性走行するテスト車両Ｔが衝突壁５３に衝突する。前記ドーリー装置Ｄは惰性走行した後、ブレーキ装置Ａ’に衝突して停止する。
【０００４】
このブレーキ装置Ａ’は、図１１及び図１２に示されるように、上下の各ブレーキパッド５７，５８が、ガイドレールＧを上下から挟み込んで押圧することにより、所定の押圧力（ブレーキ力）がかけられた状態で装着される。そして、該ブレーキ装置Ａ’にドーリー装置Ｄを衝突させて、上下の各ブレーキパッド５７，５８とガイドレールＧとの間に生じるすべり摩擦抵抗に抗して前記ブレーキ装置Ａ’をドーリー装置Ｄと一体に走行させることにより、該ドーリー装置Ｄの運動エネルギーを吸収させて停止させる構成である。なお、図１１において、５９は、ファイナルストッパである。
【０００５】
ドーリー装置Ｄが、ブレーキ装置Ａ’に衝突するときの状況について説明する。ブレーキ装置Ａ’の後部（ドーリー装置Ｄの前部と相対向する側の部分）には、前記ドーリー装置Ｄを衝突させたときの衝撃を吸収するための緩衝材（ハニカム材６０）が取付けられている。牽引ワイヤロープＷａとの連結が解除され、惰性走行するドーリー装置Ｄは、最初に前記ハニカム材６０に衝突する。そして、該ハニカム材６０を押し潰すことにより、その衝突力を減少させる。前記ハニカム材６０が押し潰され、しかも、ドーリー装置Ｄの衝突力が、ブレーキ装置Ａ’のブレーキ力（各ブレーキパッド５７，５８の押圧力）を超えると、該ブレーキ装置Ａ’はドーリー装置Ｄと一体になって前進させられる。前記ブレーキ装置Ａ’には常にブレーキ力が作用しているため、前記ドーリー装置Ｄの走行速度は徐々に低下して停止する。
【０００６】
このように、従来のブレーキ装置Ａ’では、緩衝材としてハニカム材６０を使用している。このハニカム材６０にドーリー装置Ｄが衝突すると、該ハニカム材６０は押し潰されてしまう。このため、該ハニカム材６０を再使用することは極めて困難であり、毎回交換しなければならない。しかも、ハニカム材６０は高価である。更に、ドーリー装置Ｄがハニカム材６０に衝突する際に、該ドーリー装置Ｄが損壊するおそれがある。
【０００７】
前記緩衝材としてゴム材を使用すると、安価であり、しかも、再使用ができる。ところが、ゴム材の弾性復元力により、ドーリー装置Ｄが逆走するおそれがある。この場合、ドーリー装置Ｄのトリガレバー５５，５６がストライカＱに衝突し、該ドーリー装置Ｄを損壊させてしまう。これを防止するため、ブレーキ装置Ａ’のブレーキ力を小さくすると、ドーリー装置Ｄを停止させにくくなる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した不具合に鑑み、ドーリー装置がブレーキ装置に衝突したときに、該ドーリー装置が損壊しないようにすることを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、上面開口の両側がレール部となったガイドレールの終端部に装着され、ワイヤロープとの連結が解除されたドーリー装置を衝突させて制動停止させるべく、締付手段を介して接近・離隔可能に連結されて、前記レール部を上下から挟持する各パッドユニットから成るブレーキ装置であって、前記ブレーキ装置は、複数のブレーキ装置分割体に分割され、各ブレーキ装置分割体は、当該ブレーキ装置分割体の非使用時には当該ブレーキ装置分割体を支持した状態で前記ガイドレールに案内されて走行すると共に、当該ブレーキ装置分割体の使用時には、前記ガイドレールに対して浮上配置される前後一対のローラ装置を前後の各端部に備え、前記各ブレーキ装置分割体は、先頭に配置されるブレーキ装置分割体からブレーキ力が順次大きくなるように前記ガイドレールに所定間隔をおいて装着されて、先頭のブレーキ装置分割体を除いて、前記ドーリー装置とブレーキ装置分割体とが一体になって後側の別のブレーキ装置分割体に順次衝突する構成であることを特徴としている。
【００１０】
本発明の分割式ブレーキ装置は、１つのブレーキ装置が複数のブレーキ装置分割体に分割されているので、先頭のブレーキ装置分割体（最初にドーリー装置が衝突するブレーキ装置分割体）に対するドーリー装置の衝突力は、全体が１つの物に比較して小さくなる。そして、後続の他のブレーキ装置分割体に対しては、それよりも前方に配置されたブレーキ装置分割体とドーリー装置とが一体になって衝突するため、衝突体の重量は増加しているが、その重量の増加割合よりも、衝突速度の減少割合の方が遙かに大きくなっているので、「運動量の変化は力積に等しい物理原則」からして、後続の各ブレーキ装置分割体に対する衝突力も、全体が１つの物に比較して小さくなる。よって、ブレーキ装置に対するドーリー装置の衝突時点の損壊の程度が少なくて済み、ドーリー装置を繰り返して使用できる回数が増加し、その寿命が長くなる。
また、ブレーキ装置分割体の前後の端部には、それぞれローラ装置が装着されていて、ブレーキ装置分割体の非使用時には当該ブレーキ装置分割体を各ローラ装置により支持した状態で前記ガイドレールに案内されて走行すると共に、当該ブレーキ装置分割体の使用時には、各ローラ装置はガイドレールに対して浮上配置されるため、繰り返して使用されるブレーキ装置分割体をガイドレールに沿って移動させる作業が容易になると共に、ブレーキ装置として使用する場合には、ローラ装置はガイドレールに対して浮上配置されるために、ブレーキ機能を阻害しない。
更に、最初のブレーキ装置分割体に衝突したドーリー装置は、該ブレーキ装置分割体と一体になって走行することによって、その衝突速度を減少させる。そして、そのまま、後続のブレーキ装置分割体に衝突する。各ブレーキ装置分割体のブレーキ力は、先頭に装着されたブレーキ装置分割体から順次大きくなっているため、ドーリー装置の衝突速度の減少の度合いは順次大きくなる。この結果、ドーリー装置の損壊の程度を最少にできる。
【００１１】
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明を前提として、前記ブレーキ装置分割体における衝突面には、緩衝材が取付けられていることを特徴としている。ドーリー装置は、緩衝材を介して先頭のブレーキ装置分割体と衝突する。そして、ドーリー装置と一体になって走行する先頭のブレーキ装置分割体は、後続するブレーキ装置分割体と緩衝材を介して衝突する。このため、ドーリー装置が損壊するおそれを、更に小さくすることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明を前提として、前記緩衝材は、ゴム材であることを特徴としている。このため、安価であると共に、再使用が可能であり、緩衝材に要するコストを低減させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、実施形態を挙げて本発明を更に詳細に説明する。図１は本発明に係るブレーキ装置Ａとドーリー装置Ｄの平面図、図２は第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 の平面図、図３は同じく正面図、図４は図３のＸ−Ｘ線断面図、図５は同じくＹ−Ｙ線断面図である。図１に示されるように、本実施形態のブレーキ装置Ａは、２基のブレーキ装置分割体（第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 と第２ブレーキ装置分割体Ｂ2 ）から構成されている。各ブレーキ装置分割体Ｂ1,Ｂ2 は、ガイドレールＧの終端部に、ドーリー装置Ｄの側から先頭の第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 、後続する第２ブレーキ装置分割体Ｂ2 の順に、所定の間隔をおいて配設されている。
【００１５】
最初に、ガイドレールＧについて説明する。図４に示されるように、このガイドレールＧは、溝形鋼から成る一対のガイドレール単体１が、全長に亘って一定の間隔をおいて相対向して装着されたものである。各ガイドレール単体１における上側のフランジ部は各レール部２となっていて、相対向する各レール部２どうしの間には、前記ガイドレールＧの全長に亘って一定間隔の開口部が設けられている。そして、各レール部２の上面が、テスト車両Ｔの走行面となっている。また、このガイドレールＧの内側には、テスト車両Ｔを牽引走行させるための無端状の牽引ワイヤロープＷａが配置されている。なお、図４において、一方の牽引ワイヤロープＷａは駆動側であり、他方の牽引ワイヤロープＷａはリターン側である。
【００１６】
次に、ドーリー装置Ｄについて説明する。このドーリー装置Ｄの構成は、従来のものと全く同一であるため、図１１及び図１２を参照しながら簡単に説明する。ドーリー装置Ｄの前後には、４個のガイドローラ３が同一の高さ位置に取付けられている。該ドーリー装置Ｄは、前記各ガイドローラ３をガイドレールＧの各レール部２にガイドさせた状態で装着されている（図４参照）。ドーリー装置Ｄの下部には、該ドーリー装置Ｄと牽引ワイヤロープＷａとを解除可能にして連結するクランプ装置Ｃが配設されている。このクランプ装置Ｃは、回動可能に取付けられた一対の咬合体（図示せず）から成り、該一対の咬合体が牽引ワイヤロープＷａを両側から押圧することによって、前記牽引ワイヤロープＷａを咬合するという構成である。そして、トリガレバー５５がストライカＱ（図１０参照）に衝突することによって、一対の咬合体が牽引ワイヤロープＷａを押圧する状態が開放され、クランプ装置Ｃと牽引ワイヤロープＷａとの連結が解除される。また、ドーリー装置Ｄの上部には、該ドーリー装置Ｄとテスト車両Ｔを牽引するためのトランスポートワイヤロープＷｂとを解除可能に連結するためのフック４が配設されている。このフック４も、前記クランプ装置Ｃの咬合体と同様に、トリガレバー５６が対応するストライカＱ（図１０参照）に衝突して回動することによって、トランスポートワイヤロープＷｂとの連結が解除される。
【００１７】
次に、本実施形態のブレーキ装置Ａを構成する各ブレーキ装置分割体Ｂ1,Ｂ2 について説明する。各ブレーキ装置分割体Ｂ1,Ｂ2 は、下側パッドユニットＵ1 に、所定の個数の上側パッドユニットＵ2 が取付けられた構成である。そして、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 に取付けられた上側パッドユニットＵ2 の個数は１個であり、第２ブレーキ装置分割体Ｂ2 に取付けられた上側パッドユニットＵ2 の個数は２個である。各ブレーキ装置分割体Ｂ1,Ｂ2 の構成は、上側パッドユニットＵ2 の個数が異なるだけであるため、ここでは、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 の構成についてのみ説明する。
【００１８】
次に、下側パッドユニットＵ1 について説明する。図２ないし図４に示されるように、下側パッドユニットＵ1 を構成するベースプレート５は、平面視において長方形の板状であり、その前後端部には、各受圧板６が起立状態で取付けられている。各受圧板６のうち、後側（ドーリー装置Ｄと相対向する側）の受圧板６には、緩衝材の一例であるゴム材７が取付けられている。前記ベースプレート５における幅方向（図４の図面視における左右方向）の両端部は、ガイドレールＧの各レール部２の下面に対応して、外側下方に僅かに傾斜されていて、当該部分に計４枚の各下側ブレーキパッド８が、両側に２枚ずつ取付けられている。また、平面視におけるベースプレート５のほぼ中央部には、締付ボルト９（後述）を挿通させるための下側挿通孔１１が設けられていると共に、前記ベースプレート５の底面部で、前記下側挿通孔１１と対応する部分には、ベースプレート５の幅方向に沿って一対の回り止め板１２が垂下されている。各回り止め板１２どうしの間隔は、前記締付ボルト９に螺合される六角ナット１３の二面幅よりも僅かに広い。一対の回り止め板１２は、締付ボルト９を締め込んだり、緩めたりする際に、それらの間に配置された六角ナット１３の回り止めを図るという機能を有している。
【００１９】
次に、上側パッドユニットＵ2 について説明する。上側パッドユニットＵ2 を構成する上側パッド取付板１４は、平面視において長方形状であり、その幅方向の両端部の下面には、計４枚の各上側ブレーキパッド１５が両側に２枚ずつ、しかも、前述した各下側ブレーキパッド８と対向して取付けられている。そして、平面視における前記上側パッド取付板１４のほぼ中央部には、締付ボルト９を挿通するための上側挿通孔１６が設けられている。上側パッド取付板１４の上方から上側挿通孔１６に挿通された締付ボルト９は、ベースプレート５に設けられた下側挿通孔１１に挿通される。そして、一対の回り止め板１２の部分に装着された六角ナット１３に螺合される。このようにして、上下の各パッドユニットＵ1,Ｕ2 が一体に組み付けられる。この状態で、上下の各ブレーキパッド８，１５は、ガイドレールＧの各レール部２を挟持して対向配置される。前記締付ボルト９を締め込むことにより、ガイドレールＧの各レール部２は、上下の各ブレーキパッド８，１５によって押圧される。前記六角ナット１３は、一対の回り止め板１２により、回り止め状態に保持されているため、作業者は、そのまま締付ボルト９を締め込むことができ、作業が容易である。
【００２０】
図４に示されるように、ベースプレート５の上面には、その長手方向に沿って一対の起立板１７が立設されている。前記締付ボルト９が所定の力で締め込まれた状態、即ち、上下の各ブレーキパッド８，１５が所定の押圧力Ｐ（図７参照）でガイドレールＧの各レール部２を押圧している状態で、上側パッド取付板１４と一対の起立板１７の上面との間には、僅かな隙間が形成されている。もし、前記締付ボルト９が過剰な力で締め込まれても、上側パッド取付板１４が一対の起立板１７と当接するため、それ以上締め込むことができなくなる。こうすることにより、前記締付ボルト９を過度に締め込むことが防止される。また、ベースプレート５と上側パッド取付板１４との間で締付ボルト９の外周部分には、圧縮ばね１８が弾装されている。このため、前記ベースプレート５と前記上側パッド取付板１４は、該圧縮ばね１８の弾性復元力により、常に離間する方向に付勢されている（後述）。
【００２１】
次に、ローラ装置Ｒについて説明する。図２及び図３に示されるように、前記一対の起立板１７における長手方向の両端部で、各受圧板６と上側パッド取付板１４との間の部分には、それぞれローラ装置Ｒが配設されている。各ローラ装置Ｒは、図５に示されるように、一対の起立板１７の上面に固着されたローラブラケット１９の幅方向の両端部から、一対の走行ローラ２１が張り出した形態である。締付ボルト９が締め込まれている状態（即ち、上下の各ブレーキパッド８，１５がガイドレールＧの各レール部２を押圧している状態）で、各走行ローラ２１と各レール部２の上面との間には、僅かな隙間が形成されている。ここで、図５における右半部は、締付ボルト９を締め込んだ状態を示し、左半部は、締付ボルト９を緩めた状態を示している。該締付ボルト９が緩められ、ベースプレート５と上側パッド取付板１４が相互に離間されると、前記ベースプレート５は自重により下降する。それに伴って各ローラブラケット１９も下降するため、二対の走行ローラ２１は各レール部２の上面に当接する。この結果、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 の全体は、二対の走行ローラ２１によって支持される。しかも、このとき、上側ブレーキパッド１５は、圧縮バネ１８の弾性復元力により、ガイドレールＧの各レール部２から僅かに浮き上がる。
【００２２】
もし、各ローラ装置Ｒが設けられていない場合、ブレーキ装置分割体Ｂ1 を移動させるためには、締付ボルト９を緩めて、上下の各ブレーキパッド８，１５の押圧力Ｐを解放させた状態で第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 の全体を滑らせなければならない。ここで、ブレーキ装置分割体Ｂ1 は重量物であるため、上側ブレーキパッド１５とガイドレールＧの各レール部２の上面との間には大きな摩擦力が発生する。このため、該ブレーキ装置分割体Ｂ1 を滑らせて移動させる作業は重労働である。ところが、本実施形態のブレーキ装置分割体Ｂ1 の場合、一対の走行ローラ２１を転動させて移動させることができるため、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 の移動作業が容易である。しかも、上側ブレーキパッド１５もガイドレールＧの各レール部２の上面から離間されているため、更に容易に移動させることができる。
【００２３】
次に、本実施形態のブレーキ装置Ａの作用について説明する。図１に示されるように、ガイドレールＧの始端部に配置されたドーリー装置Ｄのクランプ装置Ｃ（図１２参照）に、牽引ワイヤロープＷａが連結される。ウインチ装置（図示せず）が作動され、牽引ワイヤロープＷａが駆動走行されることにより、ガイドレールＧの長手方向に沿ってドーリー装置Ｄが直進走行される。このため、トランスポートワイヤロープＷｂを介してドーリー装置Ｄに連結されたテスト車両Ｔが、同方向に牽引走行される。第１及び第２の各ブレーキ装置分割体Ｂ1,Ｂ2 は、ガイドレールＧの終端部に、所定の間隔をおいて一列に装着されている。上側パッドユニットＵ2 の個数は、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 が１個であり、第２ブレーキ装置分割体Ｂ2 が３個である。このため、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 のブレーキ力Ｐ1 は、第２ブレーキ装置分割体Ｂ2 のブレーキ力Ｐ2 の約１／３である。
【００２４】
前記テスト車両Ｔの走行速度が所定の速度に達すると、ドーリー装置Ｄに取付けられた各トリガレバー５５，５６が、対応するストライカＱに順次衝突して、ドーリー装置Ｄのクランプ装置Ｃ及びフック４に連結された牽引及びトランスポートの各ワイヤロープＷa,Ｗb との連結が解除される。慣性力によって惰性走行するテスト車両Ｔは、ドーリー装置Ｄを追い抜いて衝突壁５３に衝突する（図１０参照）。
【００２５】
ここで、ドーリー装置Ｄの重量をＭ0 、第１及び第２の各ブレーキ装置分割体Ｂ1,Ｂ2 の重量をＭ1,Ｍ2 とし、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 に衝突する直前のドーリー装置Ｄの速度をＶ0 、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 に衝突後一体となって走行するドーリー装置Ｄの速度をＶ1 、第２ブレーキ装置分割体Ｂ2 に衝突後、第１及び第２の各ブレーキ装置分割体Ｂ1,Ｂ2 と一体となって走行するドーリー装置Ｄの速度をＶ2 とし、ドーリー装置Ｄが第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 に衝突する時間をｔ1 、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 と一体となったドーリー装置Ｄが第２ブレーキ装置分割体Ｂ2 に衝突する時間をｔ2 、ドーリー装置Ｄが停止する時間をｔ3 とする。また、ドーリー装置Ｄが第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 と衝突したときの衝突力をＦ1 、同じく第２ブレーキ装置分割体Ｂ2 と衝突したときの衝突力をＦ2 とし、重力加速度をｇとする。
【００２６】
図６に示されるように、慣性力で惰性走行するドーリー装置Ｄが、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 と衝突する。このときの作用について、詳細に説明する。ドーリー装置Ｄは、最初、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 を構成する後側（ドーリー装置Ｄと相対向する側）の受圧板６に取付けられたゴム材７と衝突する。図７に示されるように、前記ドーリー装置Ｄは、ゴム材７を圧縮変形させながら第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 を押す。ここで、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 は、上下の各ブレーキパッド８，１５がガイドレールＧの各レール部２を、ブレーキ力Ｐ1 で押圧した状態で装着されている。
【００２７】
ここで、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 のブレーキ力Ｐ1 （ブレーキパッド８，１５の押圧力）は、ドーリー装置Ｄの衝突力Ｆ1 （ゴム材７を圧縮変形させた後で、ドーリー装置Ｄが第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 を押す力）よりも小さくなるように設定されている。このため、前記第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 はドーリー装置Ｄに押され、該ドーリー装置Ｄと一体になって走行させられる。そして、ドーリー装置Ｄの衝突力Ｆ1 は、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 をそのブレーキ力Ｐ1 に抗して走行させられるため、減少する。このようにして、ドーリー装置Ｄには、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 からのブレーキ力Ｐ1 が作用する。しかも、前記ドーリー装置Ｄは、ゴム材７の弾性復元力によって逆走される前に第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 を走行させるため、該ドーリー装置Ｄが逆走するおそれはない。
【００２８】
続いて、図８に示されるように、ドーリー装置Ｄと一体走行する第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 が、第２ブレーキ装置分割体Ｂ2 の後部（第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 と相対向する側）に取付けられたゴム材２２を介して、前記第２ブレーキ装置分割体Ｂ2 に衝突する。上記と同様に、ドーリー装置Ｄは、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 を介して、第２ブレーキ装置分割体Ｂ2 のゴム材２２を圧縮変形させながら第２ブレーキ装置分割体Ｂ2 を押す。第２ブレーキ装置分割体Ｂ2 はドーリー装置Ｄによって押され、該ドーリー装置Ｄ及び第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 と一体となって走行させられる。ドーリー装置Ｄの衝突力Ｆ1 は、第１及び第２の各ブレーキ装置分割体Ｂ1,Ｂ2 を、両者のブレーキ力Ｐ1,Ｐ2 に抗して走行させるため、更に減少する。このようにして、ドーリー装置Ｄは、第１及び第２の各ブレーキ装置分割体Ｂ1,Ｂ2 からのブレーキ力Ｐ1,Ｐ2 が作用する。しかも、第２ブレーキ装置分割体Ｂ2 のブレーキ力Ｐ2 は、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 のブレーキ力Ｐ1 よりも大きいため、前記ドーリー装置Ｄは速やかに停止する。
【００２９】
ここで、物体の質量に速度を乗じた「運動量」の変化は、その物体が被衝突体に衝突する力と、衝突後から停止するまでの時間を乗じた「力積」に等しい。即ち、ドーリー装置Ｄが第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 に衝突したときの運動量の変化は、ドーリー装置Ｄが第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 に衝突するときの衝突力（Ｆ1 ）と、衝突後から停止するまでの時間（ｔ2 −ｔ1 ）を乗じた力積に等しい。そのため、下記の式（１）が成立する。
【００３０】
〔（Ｍ0 ＋Ｍ1 ）×Ｖ1 〕／ｇ−（Ｍ0 ×Ｖ0 ）／ｇ
＝Ｆ1 ×（ｔ2 −ｔ1 ）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・式（１）
【００３１】
式（１）より、Ｆ1 ＝〔（Ｍ0 ＋Ｍ1 ）×Ｖ1 −（Ｍ0 ×Ｖ0 ）〕／〔ｇ×（ｔ2 −ｔ1 ）〕である。
【００３２】
同様にして、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 と一体となって走行するドーリー装置Ｄが、第２ブレーキ装置分割体Ｂ2 に衝突したときの運動量の変化は、下記の式（２）で表される。
【００３３】
〔（Ｍ0 ＋Ｍ1 ＋Ｍ2 ）×Ｖ2 〕／ｇ−〔（Ｍ0 ＋Ｍ1 ）×Ｖ1 〕／ｇ
＝Ｆ2 ×（ｔ3 −ｔ2 ）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・式（２）
【００３４】
式（２）より、Ｆ2 ＝〔（Ｍ0 ＋Ｍ1 ＋Ｍ2 ）×Ｖ2 −（Ｍ0 ＋Ｍ1 ）×Ｖ1 〕／〔ｇ×（ｔ3 −ｔ2 ）〕である。
【００３５】
上記の結果、各ブレーキ装置分割体Ｂ1,Ｂ2 に対するドーリー装置Ｄの衝突力Ｆ1,Ｆ2 は、各ブレーキ装置分割体Ｂ1,Ｂ2 に対してドーリー装置Ｄが衝突してから停止するまでの時間の増加割合に反比例して減少する。いうなれば、本発明は、ドーリー装置Ｄが第１及び第２の各ブレーキ装置分割体Ｂ1,Ｂ2 に衝突してから停止するまでの時間を長くすることによって、ドーリー装置Ｄに作用する衝突力Ｆ1,Ｆ2 を減少させたものである。
【００３６】
上記した作用において、時間を横軸とし、ドーリー装置Ｄの速度Ｖ0,Ｖ1,Ｖ2 、第１及び第２の各ブレーキ装置分割体Ｂ1,Ｂ2 のブレーキ力Ｐ1,Ｐ2 及びドーリー装置Ｄの衝突力Ｆ1,Ｆ2 を縦軸として、それぞれの変化をグラフに表したものを図９に示す。これらのグラフ（イ),（ロ),（ハ）において、実線は、本実施形態のブレーキ装置Ａの場合であり、破線は、従来のブレーキ装置Ａ’の場合である。
【００３７】
このうちのグラフ（ハ）より、従来のブレーキ装置Ａ’の場合、ドーリー装置Ｄには、短時間で大きな力Ｆ’が一度だけ作用していることが判明する。これに対して、本実施形態のブレーキ装置Ａでは、ドーリー装置Ｄが、各ブレーキ装置分割体Ｂ1,Ｂ2 に順次衝突することにより、ドーリー装置Ｄに作用する衝突力Ｆ1,Ｆ2 は、各ブレーキ装置分割体Ｂ1,Ｂ2 毎に分散される。即ち、本発明のブレーキ装置Ａは、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 によりドーリー装置Ｄの衝突力Ｆ1 をいったん減少させ、その状態で第２ブレーキ装置分割体Ｂ2 に衝突させて停止させるという構成である。このため、ドーリー装置Ｄに作用する各力Ｆ1,Ｆ2 を、従来の力Ｆ’よりも小さくすることができる。この結果、各ブレーキ装置分割体Ｂ1,Ｂ2 に衝突したときに、ドーリー装置Ｄが損壊するおそれを小さくすることができる。
【００３８】
また、従来のブレーキ装置Ａ’の場合、そのブレーキ力Ｐ’を大きくすると、ドーリー装置Ｄがブレーキ装置Ａ’に衝突したときの衝突力Ｆ’が大きくなって該ドーリー装置Ｄを損壊させたり、緩衝材の弾性復元力により、該ドーリー装置Ｄを逆走させるおそれがある。また、そのブレーキ力Ｐ’を小さくすると、ドーリー装置Ｄを停止させにくくなる。これに対して、本発明に係るブレーキ装置Ａでは、ドーリー装置Ｄを損壊させたり、逆走させたりするおそれはない。
【００３９】
また、ドーリー装置Ｄが衝突したときの衝撃力を吸収するための緩衝材として、ゴム材７を使用することができる。なぜならば、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 のブレーキ力Ｐ1 が、ドーリー装置Ｄの衝突力Ｆ1 よりも小さくなっていて、ゴム材７の弾性復元力によってドーリー装置Ｄが逆走する前に、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 を走行させることができるからである。この結果、緩衝材として、高価なハニカム材６０（図１１参照）ではなく、安価なゴム材７を使用できる。また、該ゴム材７をそのまま再使用することもできる。しかし、ゴム材７以外のもの、例えば、ばね材から成る装置であっても構わない。
【００４０】
本実施形態では、ガイドレールＧの終端部に、２基のブレーキ装置分割体Ｂ1,Ｂ2 が配設された場合（即ち、二段の場合）である。しかし、ブレーキ装置分割体は、３基以上であっても構わない。ドーリー装置Ｄは、先頭のブレーキ装置分割体に衝突してその走行速度を減少させた後、該ブレーキ装置分割体と一体となって隣接するブレーキ装置分割体に衝突し、更にその走行速度を減少させて停止する。この場合、ブレーキ装置分割体が２基の場合と比較して、ドーリー装置Ｄが各ブレーキ装置分割体に衝突した際の衝突力の減少割合を少なくしても構わないため、前記ドーリー装置Ｄが損壊するおそれが更に小さくなるという利点がある。
【００４１】
本実施形態の各ブレーキ装置分割体Ｂ1,Ｂ2 における上下のブレーキパッド８，１５の締付手段は締付ボルト９であるが、他の方法（例えば、トグル機構によるもの）であっても構わない。
【００４２】
【発明の効果】
本発明に係る分割式ブレーキ装置は、ガイドレールの終端部に所定の間隔をおいて装着され、該ガイドレールのレール部を上下から挟持する上下一対のパッドユニットから成る複数のブレーキ装置分割体から構成されていて、複数のブレーキ装置分割体は、先頭に配置されるブレーキ装置分割体から順次ブレーキ力が大きくなるようにガイドレールに所定間隔をおいて装着されている。ドーリー装置は、順次、各ブレーキ装置分割体に順次衝突し、それらをブレーキ力に抗して走行させることにより、その運動エネルギーを徐々に減少しながら停止する。このため、前記ドーリー装置に一度に大きな力が作用することはなく、該ドーリー装置を損壊させるおそれが少ない。
【００４３】
また、ドーリー装置とブレーキ装置分割体との間に取付けられる緩衝材として、安価なゴム材を使用することができ、高価なハニカム材を使用する必要はない。しかも、前記ゴム材を再使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るブレーキ装置Ａとドーリー装置Ｄの平面図である。
【図２】 第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 の平面図である。
【図３】 同じく正面図である。
【図４】 図３のＸ−Ｘ線断面図である。
【図５】 同じくＹ−Ｙ線断面図である。
【図６】 ドーリー装置Ｄが、第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 に衝突した状態の平面図である。
【図７】 図６の状態の正面図である。
【図８】 ドーリー装置Ｄと一体走行する第１ブレーキ装置分割体Ｂ1 が、第２ブレーキ装置分割体Ｂ2 に衝突した状態の平面図である。
【図９】 （イ）はドーリー装置Ｄの速度Ｖ0,Ｖ1,Ｖ2 の変化を示すグラフであり、（ロ）は第１及び第２の各ブレーキ装置分割体Ｂ1,Ｂ2 のブレーキ力Ｐ1,Ｐ2 の変化を示すグラフであり、（ハ）はドーリー装置Ｄの衝突力Ｆ1,Ｆ2 の変化を示すグラフである。
【図１０】 車両衝突試験装置の全体を示す概略図である。
【図１１】 従来のブレーキ装置Ａ’の正面図である。
【図１２】 同じく平面図である。
【符号の説明】
Ａ：ブレーキ装置
Ｂ1,Ｂ2 ：ブレーキ装置分割体 Ｄ：ドーリー装置
Ｆ1,Ｆ2 ：衝突力
Ｇ：ガイドレール
Ｐ1,Ｐ2 ：ブレーキ力
Ｕ1 ：下側パッドユニット
Ｕ2 ：上側パッドユニット
Ｗａ：牽引ワイヤロープ（ワイヤロープ）
Ｗｂ：トランスポートワイヤロープ（ワイヤロープ）
２：レール部
７：ゴム材（緩衝材）
９：締付ボルト（締付手段）
Claims (3)
- 上面開口の両側がレール部となったガイドレールの終端部に装着され、ワイヤロープとの連結が解除されたドーリー装置を衝突させて制動停止させるべく、締付手段を介して接近・離隔可能に連結されて、前記レール部を上下から挟持する各パッドユニットから成るブレーキ装置であって、
前記ブレーキ装置は、複数のブレーキ装置分割体に分割され、
各ブレーキ装置分割体は、当該ブレーキ装置分割体の非使用時には当該ブレーキ装置分割体を支持した状態で前記ガイドレールに案内されて走行すると共に、当該ブレーキ装置分割体の使用時には、前記ガイドレールに対して浮上配置される前後一対のローラ装置を前後の各端部に備え、
前記各ブレーキ装置分割体は、先頭に配置されるブレーキ装置分割体からブレーキ力が順次大きくなるように前記ガイドレールに所定間隔をおいて装着されて、先頭のブレーキ装置分割体を除いて、前記ドーリー装置とブレーキ装置分割体とが一体になって後側の別のブレーキ装置分割体に順次衝突する構成であることを特徴とする分割式ブレーキ装置。 - 前記ブレーキ装置分割体における衝突面には、緩衝材が取付けられていることを特徴とする請求項１に記載の分割式ブレーキ装置。
- 前記緩衝材は、ゴム材であることを特徴とする請求項２に記載の分割式ブレーキ装置。
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