JP5072809B2 - 軌道走行車両のリンク式車両ブレーキ装置 - Google Patents

Description

本発明は主に停留場間に敷設されたレール上を走行する車両を、走行途中で停止させるための車両に具えた車両ブレーキ装置に関する。

図６は、エレベーターや斜行エレベーターあるいはリフトカーなどのガイドレールや軌道に案内されて移動する搬器や車両で、従来から比較的多用されている非常止め装置１００の基本的な構成を示す。ガイドレール１０４を挟み、図示で左右対称にして楔状の摺動ウェッジ１０２，１０２と、と該摺動ウェッジ１０２，１０２のテーパー面と同じテーパー面が形成され、両テーパー面間には、該テーパー面間を転動するように複数のコロ１０３，１０３，…及びコロ１０３，１０３，…を嵌挿して、固定ブロック１０１、１０１が台車等の固着されて構成になっている。かかる構成の非常止め装置の動作はバネなどで負勢されたリンク機構が摺動ウェッジ１０２，１０２へ連結され、乗員の非常停止操作あるいは保安装置の動作でリンク機構が作動して、コロ１０３，１０３，…、およびコロ１０３，１０３，…が転動して摺動ウェッジ１０２，１０２が矢印１０５方向に移動すると、両摺動ウェッジ１０２，１０２が互いに矢印１０７および矢印１０８方向に互いに近づき、やがてガイドレール１０４を挟着することで制動動作を発揮する。

上記とは逆に、リンク機構を介して両ウェッジ１０２，１０２を矢印１０６方向に移動させると、コロ１０３，１０３，…およびコロ１０３，１０３，…も逆方向に転動して両ウェッジ１０２，１０２が矢印１０９および矢印１１０方向に互いに遠のき、ガイドレール１０４から離れて制動動作が開放される。
実開平２−２９８６９号公報

本発明の課題は、車両ブレーキ装置でガイドレールを挟着する制動子を楔状、もしくはテーパー状にしないで車両ブレーキ装置の動作が緩制動となるようする。また、客室の自重による油圧を注入・排出させ客室を台車に対して上昇下降する畜圧器を装着し、車両ブレーキ装置を客室の下降動作をリンク機構で制動動作させるようにして、車両ブレーキの開放動作は畜圧器に繋いだ油圧ユニットの手動ポンプで行うことで、油圧を発生させるための電源や動力を必要としない車両ブレーキ装置の提供を課題とする。

地上に敷設された軌道のレール上を走行する車両で、該車両は、前記軌道のレール上を転動する走行輪が軸支された台車と、該台車へガイドに案内されて、上昇下降可能に搭載した客室と、該客室と前記台車の間に装着した膨張収縮自在な畜圧器と、前記客室と台車の間にリンク機構を構成し、該リンク機構で客室の上昇下降で前記軌道のレールに接離するブレーキシュイーを有したリンク式車両ブレーキと、前記畜圧器へ油圧回路で繋いだブレーキ操作バルブと、該ブレーキ操作バルブに油圧回路で繋いだ油圧ユニットとよりなり、前記ブレーキ操作バルブを開放すると畜圧器の圧油が油圧ユニットへ放出されて客室が台車に対して下降し、前記リンク機構でリンク式車両ブレーキのブレーキシューが軌道のレールを押圧して車両を軌道上で停止するようにする。

本発明のリンク式車両ブレーキ装置では、従来のブレーキ装置でレールに当接する制動子を楔形状あるいはテーパー形状にしないことで、制動作用が緩制動になり安全性を向上させ、さらに、車両ブレーキ装置を操作する油圧は客室の自重で発生させることにより、油圧ポンプを駆動する電動機や、電動機へ電力を供給する電源が不要になる経済的な効果がある。

本発明の軌道走行車両のリンク式車両ブレーキ装置は、ブレーキシューの制動または開放動作はリンク機構を用いて行うようにする。即ち、車両は台車と客室を分割して、客室をガイドで案内して台車に対して昇降可能な構造にする。そいて、台車と客室の間には油圧を注入または排出することで上下に伸縮可能な畜圧器を挿入する。従って、客室の自重に抗して畜圧器に圧油を注入すれば、畜圧器が膨張して客室は台車に対して上方に変位し、畜圧器から圧油を排出すれば、畜圧器は客室の自重で収縮して客室は台車に対して下方に変位する。なお、畜圧器にはブレーキ操作弁（止め弁）と油圧ユニットを油圧回路上で接続して、圧油の排出または注入を行うようにする。

つぎに、リンク式車両ブレーキの構造は、上記した上下に変位する客室の底部からは、車両の正面視で左右対称にして、２つの操作ロッドを所定の間隔で下方に向けて固着延出する。２つの操作ロッドには、下端部に連結ピンを水平方向に固着する。また、台車に連結アームをヒンジピンで鉛直方向に旋回可能に枢着して、該連結アームの一端部側には連結ピンを水平方向に延出して取り付け、他端部側には長孔を形成する。かかる、連結アームに形成した長孔には前記操作ロッドの連結ピンを遊動可能に係合させる。前記連結アームの一端部側に取り付けた連結ピンには、バネロッドを鉛直方向に揺動自在に枢着して、操作ロッドと連結アームおよびバネロッドとでリンク機構を構成する。また、バネロッドには下端部にピンでバネ受座を取り付け、バネセットをバネロッドに装着してバネ受座で支持する。他方側の操作ロッドと連結アームおよびバネロッドについても同様の構成にして車両の正面視で左右に対称となるようにリンク機構を構成する。２組の対称に配置されてバネロッドに挿入されたバネセット上でブレーキブラケットを上下に摺動自在に支持し、ピンで摺動範囲を規制する。またブレーキブラケットの上面の左右両側には車両の走行論が転動するレールに当接ブレーキシューを貼着する。こうして、１組のリンク式車両ブレーキを構成する。

従って、操作ロッドが下方に移動すれば、連結アームが左右対称に旋回し、バネロッドを上方に移動することで、バネロッドに装着したバネセットで支持されたブレーキブラケットが上方に持ち上げられ、該ブレーキブラケットに貼着されたブレーキシューがレールと当接し、さらに上方に持ち上げられるとバネセットが圧縮されて、圧縮量に応じた反発力でブレーキシューが軌道のレールを押圧して、所定の制動力を発生させるようにする。

こうして、車両の運転に異常が生じた場合には、ブレーキ操作弁を「開」位置に操作すると、畜圧器から圧油が油圧ユニットへ排出され、油圧ユニットに具えた絞り弁で排出速度が調整されて、畜圧器が収縮して台車に対して客室が下降すると、２組のリンク機構を構成する操作ロッドが下方に押し下げら、連結アームが旋回して、ブレーキロッドが持ち上げられる。この動作で、２組のブレーキロッドとバネセット間で支持されたブレーキブラケットに貼着されたブレーキシューがレールに当接し、さらにバネセットが圧縮されて、その復元力でレールを押圧し、所定の制動速度で制動力が発生して車両を軌道上で緩制動で停止する。

車両の運転を再開するための車両ブレーキを開放する操作は、油圧ユニットに設けられた止め弁を「閉」にした後に、客室の自重に抗して手動ポンプで圧油を畜圧器へ注入して客室を台車から上昇させる。客室の底面から固着延出した操作ロッドも上方に移動して、前記とは逆方向に２組の連結アームが旋回し、２組のバネロッドが下方に押し下げられて、該バネロッドに挿入したバネセットに支持されたブレーキブラケットも下方に移動し、ブレーキシューが軌道を構成するレールから離れてリンク式車両ブレーキが開放される。その後、ブレーキ操作弁を「閉」にして、開放状態を維持し、油圧ユニットの止め弁を「開」して、次の制動操作ができるようにする。

以下、本発明の詳細な実施例を図により説明する。図１は本発明のリンク式車両ブレーキ装置９を搭載した車両１の側面図である。図２は通常運転時のリンク式車両ブレーキ装置９が開放時の車両１の状態を示す正面図である。

車両１は、乗客が乗車する客室６と台車２とに分割した構造とし、車両１の進行方向前後端には客室６が台車２に対して昇降可能なようにガイド７，７およびガイド７，７を設ける。そして、その近傍で前側の走行輪３，３を軸支した車軸４の上部、および後側の走行輪３，３を軸支した車軸４の上部に配置して、客室６と台車２の間には各々２組の畜圧器５Ａ，５Ｂおよび畜圧器５Ｃ，５Ｄを嵌着する。尚、図２では畜圧器５Ａ，５Ｂおよび畜圧器５Ｃ，５Ｄに油、その他流体が注入されて膨張して客室６を台車２から持ち上げた復帰位置５ａにある状態を示す。かかる畜圧器５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄは気密性の高い可柔な材質で形成し、上部には油や、その他の流体を注入、排出するための継手を設けた構造のものである。

上記した台車２には車両１の進行方向の前後には各々車軸４で走行輪３，３および車軸４で走行輪３，３を回転可能に枢軸する。さらに、図１、図２で示すように、前後の車軸４，４の内側にはリンク式車両ブレーキ１０Ａおよびリンク式車両ブレーキ１０Ｂを配備する。

上記した車両１の進行方向の前後に配備したリンク式車両ブレーキ１０Ａ，１０Ｂは同一構造であるので、以後、リンク式車両ブレーキ１０Ａで詳細な構成を説明する。図２で示すように、車両１の進行方向の正面視で左右対称に嵌着した畜圧器５Ａ，５Ｂと等間隔で客室６の底部より操作ロッド１１ａ，１１ｂを鉛直下方に固着延出する。該操作ロッド１１ａ，１１ｂの下端部には各々連結ピン１３ａ，１３ｂを水平方向に取り付ける。

さらに、台車２にはヒンジピン１４ａ，１４ｂで連結アーム１２ａ，１２ｃを左右対称となるように鉛直方向に旋回可能の枢着する。該連結アーム１２ａ，１２ｃの一端側にはそれぞれ長孔１２ｂ，１２ｃを形成し、他端側には連結ピン１５ａ，１５ｂを水平方向に延出して取り付ける。つぎに、前記連結アーム１２ａの長孔１２ｃには連結ロッド１１ａの下端部に具えた連結ピン１３ａを移動可能に係合し、同様にして、連結アーム１２ｃの長孔１２ｄには連結ロッド１１ｂの下端部に具えた連結ピン１３ｂを移動可能に係合する。また、上記した連結アーム１２ａ，１２ｃの他端側に具えた連結ピン１５ａ，１５ｂには、バネロッド１６ａ，１６ｂの上端側を揺動自在に枢支する。こうして、操作ロッド１１ａと連結アーム１２ａおよびバネロッド１６ａおよび操作ロッド１１ｂと連結アーム１２ｃおよびバネロッド１６ｂで各々リンク機構を構成する。

つぎに、該バネロッド１６ａ，１６ｂの下端側にはバネセット２０ａ，２０ｂおよびバネ受座２１ａ，２１ｂを挿入後、ピン２２ａ，２２ｂで抜け止めをする。そして、かかるバネロッド２０ａ，２０ｂに挿入したバネセット２０ａ，２０ｂ上でブレーキブラケット１７を支持するようにしてバネロッド２０ａ，２０ｂに取り付け、さらにピン１９ａ，１９ｂで上方への移動を規制する。ブレーキブラケット１７の両側にはブレーキシュー１８ａ，１８ｂを貼着する。かかる一方のブレーキシュー１８ａが軌道８の一方のレール８ａのウェブ底面に当接し、他方のブレーキシュー１８ｂが他方のレール８ｂのウェブ底面に当接する。

つぎに、車両１の前側に搭載した畜圧器５Ａ，５Ｂ、および後側に搭載した畜圧器５Ｃ，５Ｄに圧油を注入または排出することで、リンク式車両ブレーキ１０Ａ，１０Ｂを動作するための油圧回路の構成について図３で説明する。尚、図３はリンク式車両ブレーキ装置９が開放時の油圧回路を示す。

客室６と台車２の間で車両１の前側に装着した畜圧器５Ａ，５Ｂとをライン４０で繋いで統合し、後側に装着した畜圧器５Ｃ，５Ｄをライン４１で繋いで統合する。ライン４０は接点ａでライン４３に繋ぎ、ライン４１な接点ｂでライン４２に繋ぎ、かかるライン４２は接点ｃでライン４３に繋ぐ。こうして、畜圧器５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄの回路をライン４３に統合する。かかるライン４３は接点ｄでライン４４とライン４５に分岐させ、ライン４４には図１に示す車両１の前側に具えたブレーキ操作弁（止め弁）３１Ａを接続し、ライン４５には車両１の後側に具えたブレーキ操作弁（止め弁）３１Ｂを接続する。かかるライン４４とライン４５とは接点ｅでライン４６に統合する。即ち、ブレーキ操作弁３１Ａ（止め弁）とブレーキ操作弁３１Ｂ（止め弁）をライン４３に対して並列に接続する。

つづいて、上記したライン４６は接点ｆで油圧ユニット３０側のライン５０と接続する。かかるライン５０では接点ｍでライン５１が分岐する。前記ライン５０には接点ｍからタンク３７に向けて手動ポンプ３４と逆止弁３５とを直列に接続する。前記の接点ｍで分岐したライン５１には可変絞り弁３２と止め弁３３とを直列に接続し、接点ｎで再びライン５０へ統合する。また接点ｍには圧力計３６も接続する。

つぎに、上記した構成の本発明のリンク式車両ブレーキ装置９の制動動作について図４、図５で説明する。車両２の前側のブレーキ操作弁３１Ａ、または後側のブレーキ操作弁３１Ｂを矢印６０または矢印６１に示す車両２の進行方向に応じて乗員が「開」操作すると、客室６と台車２との間の前側に装着された畜圧器５Ａ，５Ｂと後側に装着された畜圧器５Ｃ，５Ｄに封入されていた圧油がライン４３から開放された前側のブレーキ操作弁３１Ａ、または後側のブレーキ操作弁３１Ｂを通過してライン４６から油圧ユニット３０の接点ｆに向かい、さらに接点ｍからライン５１を流れ、可変絞り弁３２で流量が絞られた後、「開」状態の止め弁３３を通過して接点ｎでライン５０に合流してタンク３７へ戻る。

この車両１の前側のブレーキ操作弁３１Ａ、または後側のブレーキ操作弁３１Ｂの「開」操作により、図４で示す台車２から前側の畜圧器５Ａ，５Ｂおよび後側の畜圧器５Ｃ，５Ｄの圧油が客室６の自重で抜けて押しつぶされて扁平し、動作位置５ｂになり、客室６は台車２側へ矢印７４方向に下降する。よって、客室６の底面から固着延出した操作ロッド１１ａ，１１ｂも矢印７４方向に下降する。かかる下降動作で操作ロッド１１ａ，１１ｂの下端部に取り付けた連結ピン１３ａ，１３ｂが旋回アーム１２ａ，１２ｃに形成された長孔１２ｂ，１２ｄ内を遊動しながら、旋回アーム１２ａ，１２ｃをヒンジピン１４ａ，１４ｂを中心にして、矢印７５および矢印７６方向に対称状態で同時に旋回する。

つづいて、旋回アーム１２ａ，１２ｃの端部へ連結ピン１５ａ，１５ｂで上端部を軸支されたバネロッド１６ａ，１６ｂが矢印７７の方向に持ち上げられて、該バネロッド１６ａ，１６ｂ間でバネセット２１ａ，２１ｂで支持されたブレーキブラケット１７も矢印７７の方向に上昇して、ブレーキシュー１８ａがＨ形鋼で形成されたレール８ａのウェブ底面に当接し、ブレーキシュー１８ｂがレール８ｂのウェブ底面に当接する。さらに、旋回アーム１２ａ，１２ｃが矢印７５および矢印７６方向に旋回してバネロッド１６ａ，１６ｂが上昇すると、バネセット２０ａ，２０ｂは圧縮され、その復元力でブレーキシュー１８ａ，１８ｂをレール８ａ，８ｂのウェブ底面の押し当てる押圧力、即ち制動力を発生する。尚、制動速度は油圧初ニット３０のライン５１にある可変絞り弁３２で排出量を調整することで行う。以上は車両１の進行方向の前側に配備したリンク式車両ブレーキ１０Ａで説明したが、後側に配備したリンク式車両ブレーキ１０Ｂも同じ動作が同時に発生する。このようにして本発明のリンク式車両ブレーキ装置９が動作して車両１が軌道８上で緩制動で停止する。

つづいて、軌道８上で制動停止した車両１の運転を再開するために、本発明のリンク式車両ブレーキ装置９を開放する操作について図２、図３で説明する。始めに、油圧ユニット３０のライン５１にある止め弁３３を「開」から「閉」にして、ライン５０にある手動ポンプ３４を操作し、タンク３７から圧油を発生させ、接点ｆからライン４６に供給する。該ライン４６の接点ｅから「開」操作されたブレーキ操作弁（止め弁）３１Ａのライン４４、あるいはブレーキ操作弁（止め弁）３１Ｂのライン４５を通り、さらに接点ｄからライン４３を通り、接点ａからライン４０に供給されて両端部に繋がれた動作位置５ｂの状態にある車両１の前側にある畜圧器５Ａ、５Ｂに供給される。同様にして、ライン４３の接点ｃに繋がるライン４２を経由して、接点ｂに繋がるライン４１に供給されて両端部に繋がれた動作位置５ｂの状態にある車両１の後側にある畜圧器５Ｃ，５Ｄに供給される。

こうして、図１、図２で示した車両１の前後に装備された４つの畜圧器５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄは復帰位置５ａの状態に膨張して客室６は前後のガイド７，７およびガイド７，７で案内されて台車２から矢印７０の方向に上昇する。この動作で車両１の進行方向の前後に配備されたリンク式車両ブレーキ１０Ａ，１０Ｂは、客室６の底部から下方へ向けて固着延出した２つの操作ロッド１１ａ，１１ｂも上昇して、該操作ロッド１１ａ，１１ｂの下端部に取り付けられた連結ピン１３ａ、１３ｂで係合された旋回アーム１２ａ，１２ｃがヒンジピン１４ａ，１４ｂを中心にして、矢印７１，７２方向に対称をなして鉛直方向に旋回する。これにより、旋回アーム１２ａ，１２ｃへ各々連結ピン１５ａ，１５ｂで連結されたバネロッド１６ａ，１６ｂが矢印７３方向の下方へ移動して、該バネロッド１６ａ，１６ｂ間にバネセット２０ａ，２０ｂを介在して挿着したブレーキブラケット１７も下降し、圧縮されていたバネセット２０ａ，２０ｂが復元すると共に、ブレーキブラケット１７の両側に貼着されたブレーキシュー１８ａ，１８ｂがレール８ａ，８ｂのウェブ底面から離れる。

その後、「開」位置にしたブレーキ操作弁（止め弁）３１Ａ、あるいはブレーキ操作弁（止め弁）３１Ｂを「閉」位置にして、さらに油圧ユニット３０のライン５１にある止め弁３３を「閉」位置から「開」位置にする。こうして、本発明のリンク式車両ブレーキ装置９は車制動状態から開放状態に復帰させ、その状態を保持して軌道８上で制動停止していた車両１の運転の再開を可能にする。

本発明のリンク式車両ブレーキ装置を搭載した車両を示す側面図 本発明のリンク式車両ブレーキ装置が開放時の車両を示す正面図 本発明のリンク式車両ブレーキ装置が開放時の油圧回路図 本発明のリンク式車両ブレーキ装置が制動時の車両を示す正面図 本発明のリンク式車両ブレーキ装置が制動時の油圧回路図 従来の楔型制動子を用いた非常止め装置の基本概念を説明した模式図

符号の説明

１ 車両
２ 台車
３，３，… 走行輪
４，４ 車軸
５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ 畜圧器
５ａ 動作位置
５ｂ 復帰位置
６ 客室
７，７，７，７ ガイド
８ 軌道
８ａ，８ｂ レール
９ リンク式車両ブレーキ装置
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ リンク式車両ブレーキ
１１ａ，１１ｂ 操作ロッド
１２ａ 連結アーム
１２ｂ 長孔
１２ｃ 連結アーム
１２ｄ 長孔
１３ａ，１３ｂ 連結ピン
１４ａ，１４ｂ ヒンジピン
１５ａ，１５ｂ 連結ピン
１６ａ，１６ｂ バネロッド
１７ ブレーキブラケット
１８ａ，１８ｂ ブレーキシュー
１９ａ，１９ｂ ピン
２０ａ，２０ｂ バネセット
２１ａ，２１ｂ バネ受座
２２ａ，２２ｂ ピン
２３ バネ受座
３０ 油圧ユニット
３１Ａ，３１Ｂ ブレーキ操作弁（止め弁）
３２ 可変絞り弁
３３ 止め弁
３４ 手動ポンプ
３５ 逆止弁
３６ 圧力計
３７ タンク
４０〜５１ ライン
ａ〜ｎ 接点
６０，６１ 矢印
７０〜７７ 矢印
１００ 非常止め装置
１０１，１０１ ガイドブロック
１０２，１０２ ウェッジ
１０３，１０３，… コロ
１０４ レール
１０５，１０６，１０７，１０８，１０９，１１０ 矢印

Claims (1)

1. 地上に敷設された軌道のレール上を走行する車両で、
   該車両は、前記軌道のレール上を転動する走行輪が軸支された台車と、
   該台車へガイドに案内されて、上昇下降可能に搭載した客室と、
   該客室と前記台車の間に装着した膨張収縮自在な畜圧器と、
   前記客室と台車の間にリンク機構を構成し、該リンク機構で客室の上昇下降で前記軌道のレールに接離するブレーキシューを有したリンク式車両ブレーキと、
   前記畜圧器へ油圧回路で繋いだブレーキ操作バルブと、
   該ブレーキ操作バルブに油圧回路で繋いだ油圧ユニットとよりなり、
   前記ブレーキ操作バルブを開放すると畜圧器の圧油が油圧ユニットへ放出されて客室が台車に対して下降し、前記リンク機構でリンク式車両ブレーキのブレーキシューが軌道のレールを押圧して車両を軌道上で停止するようにした軌道走行車両のリンク式車両ブレーキ装置

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