JPH08268104A - 自動変速機搭載軌道走行車の非常停止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両荷台部に昇降可能な作業台を有し、エン
ジンとトルクコンバ−タ式自動変速機を搭載した軌道走
行車において、作業台から遠隔操作が可能な鉄車輪ブレ
−キが故障した非常時に、レ−ル上を走行している車両
を制動、停止させる装置を提供する。 【構成】 車両荷台部の非常停止スイッチが作動される
と、自動変速機のシフトレンジが車両の進行方向とは逆
のシフトレンジにシフトされるので、トルクコンバ−タ
のポンプ羽根とタ−ビン羽根とが互いに反対に回転し、
車両に強力なブレ−キ力を作用させる事ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、鉄道レ−ル上を走行
可能で、資材の運搬、鉄道設備の保守点検などのために
用いられる軌道走行車であって、車両の推進のためにエ
ンジンとトルクコンバ−タ式自動変速機を搭載した軌道
走行車における非常停止装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鉄道設備の保守点検を行ったり、鉄道の
レ−ルの敷設や保全時の資材を運ぶ事を目的とする軌道
走行車には、資材の運搬等を便利にするため、道路の走
行を行う通常の貨物トラックに、レ−ル上の走行を可能
とする鉄車輪を付加した軌道走行車がある（例えば、実
開昭54-143508号公報参照）。このような車両では、上
方に架設された架線等の修理、点検時に作業員が作業台
に乗って作業できるように、車両荷台部に昇降可能な作
業台を備えている。

【０００３】作業台上で保守点検作業を行う軌道走行車
にあっては、作業中でも低速走行が可能なように、作業
台にも車両の走行をコントロ−ルすべく遠隔操作用の操
作装置が配置され、これによって車両の推進装置を操縦
できるように構成されている。そのため、車両の推進装
置としてはエンジンにトルクコンバ−タ式の自動変速機
を連結した変速装置を搭載し、そのシフトレンジをアク
チュエ−タにより遠隔操作で制御する軌道走行車が多
い。もちろん、運転席には通常のアクセルペダルやシフ
トレバ−が備えてあり、道路を走行するときなどには運
転席でこれらを操作する。

【０００４】ところで、作業台には推進装置操縦用の操
作装置とともに、レ−ル上を走行するとき車両を制動す
るブレ−キ装置が備えられ、鉄車輪部に設けられた鉄車
輪ブレ−キを作動させるようになっている。軌道走行車
がレ−ル上を走行するとき作業台上から操作できる制動
装置は、この鉄車輪ブレ−キのみであって、普通車両に
装備されているホイルブレ−キや駐車ブレ−キが操作で
きるように構成されていない。

【０００５】その理由は、これらのブレ−キを遠隔操作
するにはそのためのアクチュエ−タ等付属部品を取り付
ける必要があり、取付け用のスペ−スを確保することが
困難であると同じにコストアップになることなどによる
ものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】軌道走行車がレ−ル上
を走行している際に制動装置として鉄車輪ブレ−キのみ
しか操作できないということは、鉄車輪ブレ−キが万一
故障した場合には、車両の走行を停止できず、大事故に
つながりかねないという重大な問題が生じる。本出願人
等は、この問題点に注目し、エンジンとトルクコンバ−
タ式自動変速機を搭載した軌道走行車において、鉄車輪
ブレ−キが故障したときには、エンジンを停止すると共
にトルクコンバ−タのロックアプクラッチをつなぐこと
により、エンジンブレ−キを作用させて車両を停止させ
る非常停止装置を発明し、既に出願を行っている（特開
平６−１００２９９号公報参照）。

【０００７】しかし、既出願の発明は、トルクコンバ−
タにロックアップクラッチが設けられていない場合はこ
れを採用できない、また、エンジンブレ−キによってブ
レ−キ力を作用させるので減速度が十分でない場合があ
る、などの点で未だ改善すべき余地が残っている。本願
の発明の目的は、基本的には、作業台から遠隔操作が可
能な鉄車輪ブレ−キが何らかの原因によって故障した非
常時にレ−ル上を走行している車両を強力なブレ−キ力
を作用させて制動し停止することにある。更に、この発
明は、ロックアップクラッチのないトルクコンバ−タを
装備する軌道走行車であっても非常時の制動を可能とす
ること、そして、なるべく付加的な部品を設けることを
避け、信頼性の高い非常停止装置を得ることを目的とす
るものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、この発明は次のように構成されている。即ち、車両
を推進するため、エンジンとトルクコンバ−タ式自動変
速機を備えた推進装置を搭載しており、該推進装置の操
作が可能であるよう運転席以外の場所にも操作装置が設
置されている軌道走行車において、該操作装置に非常停
止スイッチを設け、該非常停止スイッチを作動したとき
は前記トルクコンバ−タ式自動変速機のシフトレンジを
車両の進行方向と逆のシフトレンジにシフトするととも
に、前記エンジンの回転停止を防止するよう制御する制
御装置を設けたことを特徴としている。

【０００９】この発明の上記構成に対応するフローチャ
ートを図１に示す。非常停止スイッチが作動されると
（ステップ１）、まず、車両の進行方向が判断される
（ステップ２）。進行方向が前進であれば自動変速機は
後進レンジにシフトされ、後進であれば前進レンジにシ
フトされる（ステップ３）。そして、エンジン回転を維
持するようエンジン制御が行われる（ステップ４）。

【０００９】請求項２に記載したように、前記トルクコ
ンバ−タ式自動変速機には、シフト位置検出センサを設
け、前記非常停止スイッチを作動したときにシフトレン
ジが前進段又は後進段にあるときにはそれぞれ逆のシフ
トレンジにシフトし、また、シフトレンジがニュ−トラ
ル段にあるときは前進段又は後進段のどちらか一方にシ
フトし、さらに、車速を検出するセンサを備えていて、
シフト直後の車速と一定時間経過後の車速を比較し、車
速が減少したときはそのシフトレンジを維持すると共
に、車速が増大したときは逆の進行方向のシフトレンジ
にシフトするようにすることができる。

【００１０】請求項３に記載したように、車両の進行方
向を検出するセンサを設け、前記非常停止スイッチを作
動したときに、該センサにより検出される進行方向と逆
のシフトレンジにシフトすることとしてもよい。

【００１１】請求項４に記載したように、エンジンの回
転停止を防止するためには、エンジン回転数を検出する
センサを設け、前記非常停止スイッチを作動したとき
に、エンジン回転数を一定値以上に保持するよう制御
し、エンジンの回転停止を防止するようにしてもよい。

【００１２】請求項５に記載したように、車両を完全に
停止するためには、車速を検出するセンサを設け、前記
非常停止スイッチを作動した後、車速が一定速度以下に
低下したときは前記トルクコンバ−タ式自動変速機のシ
フトレンジをパ−キングレンジにシフトするようにして
もよい。

【００１３】

【作用】トルクコンバ−タはエンジンに連結されたポン
プ羽根と、遊星歯車機構を介して車輪に連結されるタ−
ビン羽根とを有しており、内部に充填された作動油によ
り、通常、ポンプ側からタ−ビン側へ動力が伝達され
る。この発明においては、非常停止スイッチが作動され
ると、シフトレンジが車両の進行方向とは逆のシフトレ
ンジ、つまり、車両が前進しているときは後進段に、後
進しているときには前進段に、シフトされる。すると、
トルクコンバ−タのタ−ビン羽根は今までの回転方向と
は逆向きに、車輪によって強制的に駆動されることにな
る。

【００１４】エンジンに連結されたポンプ羽根の回転方
向は変わらないので、ポンプ羽根とタ−ビン羽根は互い
に反対に回転し、タ−ビン羽根には極めて大きな逆トル
クが作用し強力なブレ−キ力が作用する。このブレ−キ
力は通常のエンジンブレ−キよりも大きなものであっ
て、これによって車両は制動され停止する。

【００１５】タ−ビン羽根が逆転しているときは、エン
ジンにも強い逆トルクが作用してエンジンが停止するこ
とがある。エンジンが停止すると、トルクコンバ−タ作
動油を加圧するポンプも停止しトルクコンバ−タの動力
伝達が遮断されてブレーキ力を失ってしまう。そこで、
この発明では、非常停止スイッチを作動したときには、
エンジンの回転停止を防止するエンジン制御を行ってい
る。

【００１６】

【実施例】以下、この発明を図面により説明する。ま
ず、この発明が適用される軌道走行車の基本的な構造を
図２に、トルクコンバータ式自動変速機の概略を図３に
示す。

【００１７】図２に示す軌道走行車においては、車両１
の荷台部に昇降機２により昇降可能な作業台３を有し、
車両前部と後部に油圧シリンダ４等により収納可能に設
けられた鉄車輪部５を有している。この様な軌道走行車
では、踏切等からレ−ルに乗り入れて軌道走行する場合
には、鉄車輪がレ−ルに嵌まるように前後の鉄車輪部５
を降ろす。そして、駆動輪である後車輪６はレ−ルに接
触した状態とし、前車輪７のみレ−ルから浮かせるよう
に、前鉄車輪部を更に下降させ、車両前部を持ち上げ
る。鉄車輪部５はレ−ルに沿ってガイドとして機能する
のみであり、車両の駆動は後車輪６のみにより行われ
る。

【００１８】車輌荷台部に設けられた作業台３は、油圧
シリンダ等からなる昇降機２により昇降可能に設けられ
ており、その操作は作業台の操作パネル８により行われ
る。操作パネル８には、コントロールユニットＡ２２も
設けられていて、車体側のコントロールユニットＢ２３
と光ケーブル２４で連結されており、推進装置９を遠隔
操作して車両を低速で推進できるようにしている。さら
に、操作パネル８には、車両を制動する際、鉄車輪ブレ
ーキ１０を作動させるブレーキスイッチが備えられてい
る。

【００１９】トルクコンバータには、図３に示すよう
に、エンジンの出力軸に直結されたポンプ羽根１１とイ
ンプットシャフト１２に直結されたタービン羽根１３が
対向して設けられ、これらの間には作動油（ＡＴＦオイ
ル）が充填されている。インプットシャフト１２は遊星
歯車機構１４を介してアウトプットシャフト１５に連結
され、このアウトプットシャフト１５が後車輪６に連結
されてこれを駆動し、車両を推進させる。変速機が前進
段のレンジ（例えば１速）にシフトされているときは、
インプットシャフト１２の回転方向とアウトプットシャ
フト１５の回転方向とは同じであるが、後退段（レバー
ス）にシフトされると遊星歯車機構１４によってアウト
プットシャフト１５はインプットシャフト１２と逆方向
に回転する。

【００２０】この発明の非常停止装置の実施例の構成及
び作動を、図４のブロック図、図５のフローチャートに
よって説明する。ブロック図に示すように、作業台３に
は非常停止スイッチ１６とコントロ−ルユニットＡ２２
が設けられ、それらは信号線で接続されている。車両１
側には、車速センサ１７、シフト位置センサ１８、エン
ジン回転数センサ１９、シフトアクチュエ−タ２０、エ
ンジンアクセルコントロ−ルアクチュエ−タ２１が設け
られ、同様に車両１側に設けられたコントロ−ルユニッ
トＢ２３にそれぞれ接続されている。そして、遠隔操作
側のコントロ−ルユニットＡ２２と車両側のコントロ−
ルユニットＢ２３とは光ファイバ−ケ−ブル２４により
接続されている。

【００２１】非常停止スイッチ１６が押されると、ま
ず、シフトチェンジする際のシフトショックを低減し、
エンジンの空吹かしを防止するため、アクセルコントロ
−ルアクチュエ−タ２１を駆動してエンジンスロットル
をアイドル位置に戻す（図５のステップａ）。

【００２２】次に、車両の現在の進行方向を判断する。
この実施例の場合は、シフト位置センサ１８により検出
された現在のシフトレンジにより、Ｄレンジ等、前進時
に使用するシフトレンジであれば前進と、レバースレン
ジであれば後進と、車両の進行方向を判断している。し
かし、ニュ−トラルレンジであっても、坂道等では車両
自身の重量により車両が走行することがある。ここで
は、検出されたシフトレンジがニュ−トラルレンジであ
る場合は、とりあえず車両は前進しているものと仮定し
て後の処理を進める（図５のステップｂ）。なお、この
場合、後進していると仮定して後の処理を進めることが
できるのは勿論である。

【００２３】このように、現在の車両進行方向を判断し
た後、車両の現在の進行方向に対して逆の方向のレンジ
にシフトチェンジする。シフト位置が前進レンジ、又
は、ニュ−トラルレンジにある場合はレバ−スレンジ
に、レバ−スレンジにある場合は前進レンジにシフトす
るよう、シフトアクチュエータ２０を作動させる（図５
のステップｃ）。

【００２４】すると、駆動側に連結されたタービン羽根
は、今までの回転方向とは逆方向に強制的に回転され
る。ポンプ羽根の回転方向は変化しないので、その回転
差によりトルクコンバ−タに大きな滑りが生じることに
なり、タービン羽根には強力な制動力が作用する。この
際、車両の有する運動エネルギ−はＡＴＦオイルの熱と
なって吸収、放出される。

【００２５】シフト完了後、エンジン回転数センサ１９
によりエンジン回転数を検出する。なぜなら、車両の進
行方向とは逆にシフトする事によりエンジンに対する負
荷が急激に大きくなり、その結果エンストする可能性が
ある。前述したように、エンストが生ずると、ＡＴＦオ
イルを加圧するオイルポンプも停止して、トルクコンバ
ータの回転力伝達機能が失われてしまうため、常にエン
ジンの回転状態を監視しておく必要があるからである。

【００２６】そして、検出されたエンジンの回転数が一
定以上であるか否かを判断し、一定以上でなければアク
セルを開いて、エンジン回転数が一定以上となるように
制御している（図５のステップｄ）。

【００２７】次のステップでは、車両進行方向に対して
逆にシフトされているか否かを確認する。なぜなら、先
に述べたように、ニュ−トラルレンジにある場合は車両
が前進していると仮定し、リバ−スレンジにシフトする
ので、その際、もし車両が後進していれば、逆シフトに
ならず制動力が得られないからである。

【００２８】具体的には、現在の車速Ｖ₁と一定時間経
過後の車速Ｖ₂を比較し、車両が減速しているか否かを
判断することにより行う。その結果、減速していればそ
のままのレンジを保ち、減速してなければ車両は後進し
ているものと判断して、前進レンジにシフトする（図５
のステップｅ）。ここの一定時間は、減速しているか否
か判断するために充分な時間を定めればよい。

【００２９】上記の制御手順によって、車両には大きな
ブレーキ力が与えられ、車両は急速に停止状態に近づく
ことになる。しかし、非常時にあってはなるべく短時間
での完全停止が望ましい。

【００３０】そのため、この実施例では充分に速度が低
下した場合には、自動変速機のシフトレンジをパーキン
グ位置にシフトする（図５のステップｆ）。パーキング
位置にシフトすると、自動変速機のアウトプットシャフ
トは噛み合い機構によって機械的にロックされ、駆動軸
は強制的に停止される。なお、通常、パ−キングレンジ
へのシフトは、車両停止状態で行うものであるが、車両
の速度が極めて低速であればシフトを行っても支障がな
いことは実験により確認されている。

【００３１】以上この発明の非常停止装置の実施例を説
明したが、この発明は、請求項１に記載された構成を基
本とするもので、その他の点については種々の変更をす
ることができるのは明らかである。

【００３２】例えば、上記実施例では現在のシフト位置
を検出して車両の進行方向を判断しているが、車両の進
行方向を判断する手段はその方法に限定されるものでは
ない。ジャイロセンサ等を用いて車両の進行方向を直接
検出する事も可能である。このときは、シフトレンジが
ニュートラルであっても進行方向が判別できるので、逆
方向にシフトした後の車速の変化を測定する必要はな
い。したがって、図５のステップｅに相当する判断手段
を省略することが可能である。

【００３３】また、軌道走行車の仕様や搭載されたトル
クコンバータの種類によっては、進行方向と逆方向のシ
フトレンジにシフトするだけで、充分大きなブレーキ力
を得ることができ、非常停止の目的を達成し得る場合も
ある。このときは、パーキングレンジへのシフトの必要
はなく、図５のステップｆに相当する判断手段を省略す
ることが可能である。

【００３４】

【発明の効果】この発明は、上記に説明したとおり、非
常停止スイッチが作動されると、シフトレンジが車両の
進行方向とは逆のシフトレンジにシフトされることによ
って、トルクコンバ−タのポンプ羽根とタ−ビン羽根と
を互いに反対に回転させ、車両に強力なブレ−キ力を作
用させるものである。したがって、遠隔操作時には一系
統の制動手段しか有しないトルクコンバ−タ式自動変速
機搭載車両において、唯一の制動手段である鉄車輪ブレ
−キが故障した場合等にも、非常停止を行わせることが
できる。この発明の非常停止装置によるブレ−キ力は、
通常のエンジンブレ−キよりも大きなものであり、これ
によって車両は短時間のうちに制動され停止する。

【００３５】また、この発明の非常停止装置では、非常
停止のための特別な部品を設ける必要はない。つまり、
コントロールユニットあるいはシフトアクチュエータ、
エンジンアクセルアクチュエータ等、非常停止のために
要する機器類は、軌道走行車の遠隔操作用としてもとも
と装備されているものである。したがって、この発明の
非常停止装置は、付属装置等の取り付けに伴うコストの
上昇を避けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の非常停止装置の作動を説明するフロ−
チャ−ト

【図２】本発明の非常停止装置を有する軌道走行車の概
要図

【図３】トルクコンバ−タ式自動変速機の概要図

【図４】本発明の軌道走行車の非常停止装置のブロック
構成図

【図５】本発明の実施例の非常停止装置の作動を説明す
るフロ−チャ−ト

【符号の説明】

１ 車両 ２ 昇降機 ３ 作業台 ４ 油圧シリンダ ５ 鉄車輪部 ６ 後車輪 ７ 前車輪 ８ 操作パネル ９ 推進装置 １０ 鉄車輪ブレ−キ １１ ポンプ羽根 １２ インプットシャフト １３ タ−ビン羽根 １４ 遊星歯車機構 １５ アウトプットシャフト １６ 非常停止スイッチ １７ 車速センサ １８ シフト位置センサ １９ エンジン回転数センサ ２０ シフトアクチュエ−タ ２１ エンジンアクセルコントロ−ラ ２２ コントロ−ルユニットＡ ２３ コントロ−ルユニットＢ ２４ 光ファイバ−ケ−ブル

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６６Ｆ 11/04 Ｂ６６Ｆ 11/04 Ｆ０２Ｄ 29/02 ３１１ Ｆ０２Ｄ 29/02 ３１１Ａ 41/04 ３１０ 41/04 ３１０Ｇ (72)発明者 三沢賢哉 藤沢市土棚８番地 いすゞ自動車株式会社 藤沢工場内 (72)発明者 徳永 宏信 東京都品川区南大井３丁目26番７号 い すゞ特装開発株会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両を推進するため、エンジンとトルクコ
   ンバ−タ式自動変速機を備えた推進装置を搭載してお
   り、該推進装置の操作が可能であるよう運転席以外の場
   所にも操作装置が設置されている軌道走行車において、
   該操作装置に非常停止スイッチを設け、該非常停止スイ
   ッチを作動したときは前記トルクコンバ−タ式自動変速
   機のシフトレンジを車両の進行方向と逆のシフトレンジ
   にシフトするとともに、前記エンジンの回転停止を防止
   するよう制御する制御装置を設けたことを特徴とする軌
   道走行車の非常停止装置。
2. 【請求項２】前記トルクコンバ−タ式自動変速機には、
   シフト位置検出センサが設けられ、前記非常停止スイッ
   チを作動したときにシフトレンジが前進段又は後進段に
   あるときにはそれぞれ逆のシフトレンジにシフトし、ま
   た、シフトレンジがニュ−トラル段にあるときは前進段
   又は後進段のどちらか一方にシフトし、さらに、車速を
   検出するセンサを備えていて、シフト直後の車速と一定
   時間経過後の車速を比較し、車速が減少したときはその
   シフトレンジを維持すると共に、車速が増大したときは
   逆の進行方向のシフトレンジにシフトすることを特徴と
   する請求項１記載の軌道走行車の非常停止装置。
3. 【請求項３】車両の進行方向を検出するセンサを設け、
   前記非常停止スイッチを作動したときに、該センサによ
   り検出される進行方向と逆のシフトレンジにシフトする
   ことを特徴とする請求項１記載の軌道走行車の非常停止
   装置。
4. 【請求項４】エンジン回転数を検出するセンサを設け、
   前記非常停止スイッチを作動したときに、エンジン回転
   数を一定値以上に保持するよう制御し、エンジンの回転
   停止を防止するようにした請求項１乃至３のいずれかに
   記載された軌道走行車の非常停止装置。
5. 【請求項５】車速を検出するセンサを設け、前記非常停
   止スイッチを作動した後、車速が一定速度以下に低下し
   たときは前記トルクコンバ−タ式自動変速機のシフトレ
   ンジをパ−キングレンジにシフトするようにした請求項
   １乃至４のいずれかに記載された軌道走行車の非常停止
   装置。