JPH09144791A - よりコンスタントな制動力を提供する制動装置および制動方法 - Google Patents
よりコンスタントな制動力を提供する制動装置および制動方法Info
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- JPH09144791A JPH09144791A JP8111617A JP11161796A JPH09144791A JP H09144791 A JPH09144791 A JP H09144791A JP 8111617 A JP8111617 A JP 8111617A JP 11161796 A JP11161796 A JP 11161796A JP H09144791 A JPH09144791 A JP H09144791A
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
- B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
- B60T13/24—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being gaseous
- B60T13/26—Compressed-air systems
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- B60T13/406—Compressed-air systems indirect, i.e. compressed air booster units indirect systems specially adapted for coupling with dependent systems, e.g. tractor-trailer systems specially adapted for transfer of two or more command signals, e.g. railway systems
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- Braking Arrangements (AREA)
- Regulating Braking Force (AREA)
- Braking Systems And Boosters (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 コンスタントな制動力が得られる制動装置と
制動方法を提供すること。 【解決手段】 制動装置（１２）は活性化されるときに
初速度で運動する質量体（１０）を減速させる。多数ま
たは少数の制動部品（１６）を備えた制動部品のセット
は上記初速度に依存して活性化される。上記制動装置と
制動方法は、初速度に広い範囲にわたり平均摩擦係数の
変動を最小化するものであり、多くに制動材料の代表的
なものである。また、本発明は高速列車の制動に用いる
制動材料の範囲を拡張し、特に炭素／炭素制動材料は有
用である。
制動方法を提供すること。 【解決手段】 制動装置（１２）は活性化されるときに
初速度で運動する質量体（１０）を減速させる。多数ま
たは少数の制動部品（１６）を備えた制動部品のセット
は上記初速度に依存して活性化される。上記制動装置と
制動方法は、初速度に広い範囲にわたり平均摩擦係数の
変動を最小化するものであり、多くに制動材料の代表的
なものである。また、本発明は高速列車の制動に用いる
制動材料の範囲を拡張し、特に炭素／炭素制動材料は有
用である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、よりコンスタント
な制動力を提供する装置および方法に関するものであ
る。本発明による制動装置および制動方法は、制動装置
が活性化される時に、初速度で運動している質量体を減
速させる。より多くのまたはより少ない制動部品が初速
に依存して活性化される。上記装置および方法は、初速
度の広範囲にわたって平均摩擦係数内の変動を最小にす
るもので、これらは多くの制動材料に対する代表的なも
のである。
な制動力を提供する装置および方法に関するものであ
る。本発明による制動装置および制動方法は、制動装置
が活性化される時に、初速度で運動している質量体を減
速させる。より多くのまたはより少ない制動部品が初速
に依存して活性化される。上記装置および方法は、初速
度の広範囲にわたって平均摩擦係数内の変動を最小にす
るもので、これらは多くの制動材料に対する代表的なも
のである。
【０００２】
【従来の技術】様々な車両を制動するための種々の形式
の制動機、すなわちブレーキが業界で公知である。一般
にブレーキは、少なくとも相互に対して回転する１対の
摩擦部品と、制動トルクを生じるため上記摩擦部品を互
いに押し付けるアクチュエータを含む。ブレーキの摩擦
部品に使用される各種材料は当業界で公知である。上記
材料は、鋼合金、鋳鉄、焼結金属、炭化ケイ素粒状強化
アルミニウム、繊維強化複合材料および半金属性の有機
制動パッドを含む。適当な繊維強化複合材料は、炭素／
炭素複合材料および繊維強化セラミック材料を含む。
の制動機、すなわちブレーキが業界で公知である。一般
にブレーキは、少なくとも相互に対して回転する１対の
摩擦部品と、制動トルクを生じるため上記摩擦部品を互
いに押し付けるアクチュエータを含む。ブレーキの摩擦
部品に使用される各種材料は当業界で公知である。上記
材料は、鋼合金、鋳鉄、焼結金属、炭化ケイ素粒状強化
アルミニウム、繊維強化複合材料および半金属性の有機
制動パッドを含む。適当な繊維強化複合材料は、炭素／
炭素複合材料および繊維強化セラミック材料を含む。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】炭素／炭素ブレーキ摩
擦部品は、それらが非常に高温において有効に作動可能
で、かつ炭素／炭素摩擦部品は他形式の摩擦部品よりも
全体に遥かに軽量であるために、多くの航空宇宙型応
用、特にディスクブレーキに使用されてきた。これらの
特性は高速列車の要請にまさに応じるものである。しか
しながら、摩擦係数は一般に初速度に依存するので、多
くの材料の摩擦係数は初速度の変化で大きく変わる傾向
がある。炭素／炭素を含めて、多くの材料に対する変動
は、初速度の広範囲にわたってよりコンスタントな減速
力が要求される多くの応用に対して余りにも大きすぎ
る。この問題は一般に圧力制御装置がなくかつブレーキ
を活性化する時にブレーキに印加される一定の力でオン
またはオフ・モードに作動する列車ブレーキにおいて悪
化する。上記列車制動技術における他の研究者等による
従来の開発は、所望の制動特性：初速度に比較的影響さ
れない摩擦係数を持った制動材料を提供することに集中
された。しかしながら、この研究は、炭素／炭素のよう
に軽量および耐熱性のような他の誠に望ましい特徴を備
える、列車ブレーキの幾つかの制動材料の使用に限定さ
れている。
擦部品は、それらが非常に高温において有効に作動可能
で、かつ炭素／炭素摩擦部品は他形式の摩擦部品よりも
全体に遥かに軽量であるために、多くの航空宇宙型応
用、特にディスクブレーキに使用されてきた。これらの
特性は高速列車の要請にまさに応じるものである。しか
しながら、摩擦係数は一般に初速度に依存するので、多
くの材料の摩擦係数は初速度の変化で大きく変わる傾向
がある。炭素／炭素を含めて、多くの材料に対する変動
は、初速度の広範囲にわたってよりコンスタントな減速
力が要求される多くの応用に対して余りにも大きすぎ
る。この問題は一般に圧力制御装置がなくかつブレーキ
を活性化する時にブレーキに印加される一定の力でオン
またはオフ・モードに作動する列車ブレーキにおいて悪
化する。上記列車制動技術における他の研究者等による
従来の開発は、所望の制動特性：初速度に比較的影響さ
れない摩擦係数を持った制動材料を提供することに集中
された。しかしながら、この研究は、炭素／炭素のよう
に軽量および耐熱性のような他の誠に望ましい特徴を備
える、列車ブレーキの幾つかの制動材料の使用に限定さ
れている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記に十分に
記載するように、新規様式でブレーキを活性化すること
によりこの問題を克服し、かつ比較的初速度に影響を受
けない摩擦係数を有する制動材料に限定されるものでは
ない。本発明は装置および方法の両方で明示され、高速
列車に使用する制動材料の範囲を大きく拡張するもので
ある。
記載するように、新規様式でブレーキを活性化すること
によりこの問題を克服し、かつ比較的初速度に影響を受
けない摩擦係数を有する制動材料に限定されるものでは
ない。本発明は装置および方法の両方で明示され、高速
列車に使用する制動材料の範囲を大きく拡張するもので
ある。
【０００５】
【作用】本発明の一局面によれば、質量体に取り付けら
れた複数の回転車輪構造体の初速度で運動する質量体を
減速させる制動装置が提供される。この制動装置は：多
数の制動部品、この多数の制動部品の各々は活性化され
る時に上記質量体に減速力を発生させ、この減速力は初
速度が増加するにつれ減少し、初速度が減少するにつれ
て増加するように初速度に依存する；および
れた複数の回転車輪構造体の初速度で運動する質量体を
減速させる制動装置が提供される。この制動装置は：多
数の制動部品、この多数の制動部品の各々は活性化され
る時に上記質量体に減速力を発生させ、この減速力は初
速度が増加するにつれ減少し、初速度が減少するにつれ
て増加するように初速度に依存する；および
【０００６】初速度が初速度の第１範囲内にある場合、
制動部品の第１セットを活性化することにより、そして
初速度が初速度の第２範囲内にある場合、制動部品の第
２セットを活性化することにより、全減速力を発生する
ように配置される制御装置、上記第１範囲内の速度は上
記第２範囲内の速度よりも大きく、上記第２セットは、
上記第１セットだけで上記第１および第２範囲にわたり
提供するよりも、上記第１および第２範囲にわたりより
コンスタントな減速力を提供するために、上記第１セッ
トよりも少なくとも１つ少ない制動部品を含んでいる；
を含んでなる。
制動部品の第１セットを活性化することにより、そして
初速度が初速度の第２範囲内にある場合、制動部品の第
２セットを活性化することにより、全減速力を発生する
ように配置される制御装置、上記第１範囲内の速度は上
記第２範囲内の速度よりも大きく、上記第２セットは、
上記第１セットだけで上記第１および第２範囲にわたり
提供するよりも、上記第１および第２範囲にわたりより
コンスタントな減速力を提供するために、上記第１セッ
トよりも少なくとも１つ少ない制動部品を含んでいる；
を含んでなる。
【０００７】本発明の他の一局面によると、質量体に取
り付けられた複数の回転車輪構造体の初速度で運動する
質量体を減速させる制動方法が提供され、この制動方法
は：初速度の第１範囲内にわたり制動部品の第１セット
を活性化することにより、そして初速度の第２範囲にわ
たり制動部品の第２セットを活性化することにより、上
記質量体に全減速力を発生させるステップを含む。上記
制動部品の各々は活性化される時に上記質量体に減速力
を発生させ、この減速力は初速度が増加するにつれて減
少しそして初速度が減少するにつれて増加するように初
速度に依存し、上記第２セットは、上記第１セットだけ
で上記第１および第２範囲にわたり提供するよりも、上
記第１および第２範囲にわたり、よりコンスタントな減
速力を提供するために、上記第１セットよりも少ない制
動部品を含む。
り付けられた複数の回転車輪構造体の初速度で運動する
質量体を減速させる制動方法が提供され、この制動方法
は：初速度の第１範囲内にわたり制動部品の第１セット
を活性化することにより、そして初速度の第２範囲にわ
たり制動部品の第２セットを活性化することにより、上
記質量体に全減速力を発生させるステップを含む。上記
制動部品の各々は活性化される時に上記質量体に減速力
を発生させ、この減速力は初速度が増加するにつれて減
少しそして初速度が減少するにつれて増加するように初
速度に依存し、上記第２セットは、上記第１セットだけ
で上記第１および第２範囲にわたり提供するよりも、上
記第１および第２範囲にわたり、よりコンスタントな減
速力を提供するために、上記第１セットよりも少ない制
動部品を含む。
【０００８】本発明による制動装置および制動方法は、
初速度の広範囲にわたって、よりコンスタントな制動力
を提供し、かつ高速列車に使用される制動材料の範囲を
大きく拡張するものである。
初速度の広範囲にわたって、よりコンスタントな制動力
を提供し、かつ高速列車に使用される制動材料の範囲を
大きく拡張するものである。
【０００９】本発明による質量体を減速させる制動装置
は、図１〜図７に概略されている。各図において同類構
成部品は同一参照数字で示されている。特に図１につい
て説明すると、質量体１０に取り付けられた複数の回転
車輪構造体１４で運動する質量体１０が示されている。
示された実施例において、上記質量体１０は１対のレー
ル４６上を運動する列車機関車であるが、質量体１０は
列車車両４８または他形式の質量体であることもでき
る。図３について説明すると、本発明の一局面による制
動装置１２の断面に沿って、図１の線３−３に沿う質量
体１０および車輪構造体１４の断面図が示されている。
制動装置１２は複数の制動部品１６を含む。各制動部品
１６は上記質量体１０に取り付けられた少なくとも１つ
の摩擦部品１８、および上記車輪構造体１４に取り付け
られた少なくとも１つの摩擦部品２０を備えた摩擦部品
１８および２０を含む。上記減速力は、独立制御アクチ
ュエータ２４の力と共に上記摩擦部品を圧することによ
り生じる。従って、「制動部品」とは、質量体１０に減
速力を発生する独立制御装置を意味する。
は、図１〜図７に概略されている。各図において同類構
成部品は同一参照数字で示されている。特に図１につい
て説明すると、質量体１０に取り付けられた複数の回転
車輪構造体１４で運動する質量体１０が示されている。
示された実施例において、上記質量体１０は１対のレー
ル４６上を運動する列車機関車であるが、質量体１０は
列車車両４８または他形式の質量体であることもでき
る。図３について説明すると、本発明の一局面による制
動装置１２の断面に沿って、図１の線３−３に沿う質量
体１０および車輪構造体１４の断面図が示されている。
制動装置１２は複数の制動部品１６を含む。各制動部品
１６は上記質量体１０に取り付けられた少なくとも１つ
の摩擦部品１８、および上記車輪構造体１４に取り付け
られた少なくとも１つの摩擦部品２０を備えた摩擦部品
１８および２０を含む。上記減速力は、独立制御アクチ
ュエータ２４の力と共に上記摩擦部品を圧することによ
り生じる。従って、「制動部品」とは、質量体１０に減
速力を発生する独立制御装置を意味する。
【００１０】図３において、上記摩擦部品は、質量体１
０に対して回転係合する少なくとも２個のステータ１
８、および２個のステータ１８間に置かれた車輪構造体
１４の１つに回転係合する少なくとも１個のロータ２０
を含む。上記ステータ１８は、このステータ１８を上記
ロータ２０に接近および離隔させる様式で質量体１０と
噛み合う。少なくとも１個のアクチュエータ２４が制動
部品１６を活性化しかつ減速力を生じる上記ロータ２０
に対しステータ１８を押し付けるように配置される。全
ての活性化された制動部品１６は、一緒になって全減速
力を与える。
０に対して回転係合する少なくとも２個のステータ１
８、および２個のステータ１８間に置かれた車輪構造体
１４の１つに回転係合する少なくとも１個のロータ２０
を含む。上記ステータ１８は、このステータ１８を上記
ロータ２０に接近および離隔させる様式で質量体１０と
噛み合う。少なくとも１個のアクチュエータ２４が制動
部品１６を活性化しかつ減速力を生じる上記ロータ２０
に対しステータ１８を押し付けるように配置される。全
ての活性化された制動部品１６は、一緒になって全減速
力を与える。
【００１１】図４において、制動装置１２は、単一車輪
構造体１４に取り付けられる３個だけの制動部品１６を
備える。しかしながら、３個だけの制動部品１６よりも
遥かに多数の制動部品１６が所望の全減速力に依存して
与えられ、また１またはそれ以上の制動部品１６が、１
またはそれ以上の車輪構造体１４に取り付けられること
もできる。例えば、図３の制動部品１６は、車輪構造体
１４当りただ１個の制動部品１６を備え、３個の車輪構
造体１４に取り付けられる。別法として、例えば３個の
制動部品１６を１個の車輪構造体１４に取り付けること
もでき、２個の制動部品１６を他の１車輪構造体１４に
取り付けることもでき、そして４個の車輪構造体１６を
さらに他の１車輪構造体１４に取り付けることもでき
る。このように無数の組み合わせが本発明の実施におい
て予期できる。
構造体１４に取り付けられる３個だけの制動部品１６を
備える。しかしながら、３個だけの制動部品１６よりも
遥かに多数の制動部品１６が所望の全減速力に依存して
与えられ、また１またはそれ以上の制動部品１６が、１
またはそれ以上の車輪構造体１４に取り付けられること
もできる。例えば、図３の制動部品１６は、車輪構造体
１４当りただ１個の制動部品１６を備え、３個の車輪構
造体１４に取り付けられる。別法として、例えば３個の
制動部品１６を１個の車輪構造体１４に取り付けること
もでき、２個の制動部品１６を他の１車輪構造体１４に
取り付けることもでき、そして４個の車輪構造体１６を
さらに他の１車輪構造体１４に取り付けることもでき
る。このように無数の組み合わせが本発明の実施におい
て予期できる。
【００１２】図３に示される実施例において、制動部品
１６はただ１個のロータ２０と２個のステータ１８を設
けた「キャリパー形」ブレーキである。各ステータ１８
はロータ２０の周囲に部分的にのみ延び出る。キャリパ
ー形ブレーキは当業界で公知である。車輪構造体１４は
２個の車輪４２間に延び出る車軸４０を有し、かつ上記
ロータ２０はこの車軸４０に取り付けられる。車軸４０
は１対の軸受６０内の質量体１０に装着される。車軸４
０にロータ２０を装着し、ステータ１８を上記ロータに
近接および離隔させる様式でキャリパー３８内に１対の
ステータを装着する適当な方法は当業界で公知である。
上記ステータ１８は上記キャリパー３８に回転係合し、
そしてキャリパー３８は質量体１０に回転係合される。
アクチュエータ２４は、ステータ３６とロータ２０との
界面に摩擦力を生じる１個のロータ２０に対し各ステー
タ３６を押し付ける。キャリパー形ブレーキにおいて、
キャリパー３８は遠いステータ３６と噛み合い、かつア
クチュエータ２４と協働してステータ３６とロータ２０
を共に圧し、従って制動部品１６あたりの単一アクチュ
エータ２４の使用を可能とする。各種キャリパー装置は
当業界で公知である。界面における摩擦力は車軸４０と
車輪４２の回転方向と逆に、車軸４０の周りに作用する
減速トルクを生じる。車輪４２は、減速トルクを質量体
１０の運動と反対方向に作用する減速力に変換し、これ
により質量体１０を減速させる。
１６はただ１個のロータ２０と２個のステータ１８を設
けた「キャリパー形」ブレーキである。各ステータ１８
はロータ２０の周囲に部分的にのみ延び出る。キャリパ
ー形ブレーキは当業界で公知である。車輪構造体１４は
２個の車輪４２間に延び出る車軸４０を有し、かつ上記
ロータ２０はこの車軸４０に取り付けられる。車軸４０
は１対の軸受６０内の質量体１０に装着される。車軸４
０にロータ２０を装着し、ステータ１８を上記ロータに
近接および離隔させる様式でキャリパー３８内に１対の
ステータを装着する適当な方法は当業界で公知である。
上記ステータ１８は上記キャリパー３８に回転係合し、
そしてキャリパー３８は質量体１０に回転係合される。
アクチュエータ２４は、ステータ３６とロータ２０との
界面に摩擦力を生じる１個のロータ２０に対し各ステー
タ３６を押し付ける。キャリパー形ブレーキにおいて、
キャリパー３８は遠いステータ３６と噛み合い、かつア
クチュエータ２４と協働してステータ３６とロータ２０
を共に圧し、従って制動部品１６あたりの単一アクチュ
エータ２４の使用を可能とする。各種キャリパー装置は
当業界で公知である。界面における摩擦力は車軸４０と
車輪４２の回転方向と逆に、車軸４０の周りに作用する
減速トルクを生じる。車輪４２は、減速トルクを質量体
１０の運動と反対方向に作用する減速力に変換し、これ
により質量体１０を減速させる。
【００１３】好適な実施態様によると、アクチュエータ
２４の各々は、ピストン５０が上記ステータ１８に近接
および離隔運動できる様式で孔５２内にシールされたピ
ストン５０を含む。油圧または空圧管路５４、５６また
は５８は、各孔５２に加圧流体を供給して、各ピストン
５０を対応ステータ１８方向に押し付ける。電磁アクチ
ュエータを含む、他形式のアクチュエータも同様に本発
明で使用するのに好適である。各制動部品１６は、スプ
リングによって、または孔５２内の可逆圧力によって、
または当業界公知の任意の他の方法によって、上記ピス
トン５０をステータ１８から押して隔離させる圧力を各
孔５２から除去することにより不活性化される。ここま
で説明したように、キャリパー形ディスクブレーキの作
動は当業界で公知である。
２４の各々は、ピストン５０が上記ステータ１８に近接
および離隔運動できる様式で孔５２内にシールされたピ
ストン５０を含む。油圧または空圧管路５４、５６また
は５８は、各孔５２に加圧流体を供給して、各ピストン
５０を対応ステータ１８方向に押し付ける。電磁アクチ
ュエータを含む、他形式のアクチュエータも同様に本発
明で使用するのに好適である。各制動部品１６は、スプ
リングによって、または孔５２内の可逆圧力によって、
または当業界公知の任意の他の方法によって、上記ピス
トン５０をステータ１８から押して隔離させる圧力を各
孔５２から除去することにより不活性化される。ここま
で説明したように、キャリパー形ディスクブレーキの作
動は当業界で公知である。
【００１４】キャリパー形ディスクブレーキに関して記
載したが、本発明は、全円ディスクブレーキ、ドラムブ
レーキ、および当業界公知の他形式のブレーキを含む他
形式の制動部品でも使用できる。全円ディスクブレーキ
は通常航空機の制動に使用され、そのステータはロータ
の全周囲に延び出ている。ドラムブレーキにおいては、
制動技術分野において周知のように、摩擦部品がブレー
キ・シューおよびドラムを含む。
載したが、本発明は、全円ディスクブレーキ、ドラムブ
レーキ、および当業界公知の他形式のブレーキを含む他
形式の制動部品でも使用できる。全円ディスクブレーキ
は通常航空機の制動に使用され、そのステータはロータ
の全周囲に延び出ている。ドラムブレーキにおいては、
制動技術分野において周知のように、摩擦部品がブレー
キ・シューおよびドラムを含む。
【００１５】図２について説明すると、平均摩擦係数
（Ｍｕ）対初期平均ブレーキ速度が、炭素／炭素ロータ
およびステータを備えた３形式のディスクブレーキに対
して示されている。摩擦係数は質量体が減速するにつれ
限定された程度まで実際に変化する。図２に示される平
均摩擦係数は、一定初速度から完全停止までの速度の範
囲にわたる平均を示している。初速度とは、１または１
以上の制動部品の活性化で誘導される減速直前の質量体
の速度をいう。摩擦係数とは、上記減速力を、ロータと
ステータを（摩擦界面への法線方向）に共に押すため印
加する活性化力で割算したものとして定義される。活性
化力は本明細書では大文字「Ｐ」で示される。平均ブレ
ーキ速度は、ロータがステータに接触する環状摩擦界面
の内径と外径との中間点におけるステータに対するロー
タの線形速度である。平均ブレーキ速度は、車軸回転速
度と、車軸中心線から上記環状摩擦界面の中点までの半
径との積である。減速力はブレーキで生じた減速トルク
を、回転中心から摩擦界面の平均半径で割った値であ
る。
（Ｍｕ）対初期平均ブレーキ速度が、炭素／炭素ロータ
およびステータを備えた３形式のディスクブレーキに対
して示されている。摩擦係数は質量体が減速するにつれ
限定された程度まで実際に変化する。図２に示される平
均摩擦係数は、一定初速度から完全停止までの速度の範
囲にわたる平均を示している。初速度とは、１または１
以上の制動部品の活性化で誘導される減速直前の質量体
の速度をいう。摩擦係数とは、上記減速力を、ロータと
ステータを（摩擦界面への法線方向）に共に押すため印
加する活性化力で割算したものとして定義される。活性
化力は本明細書では大文字「Ｐ」で示される。平均ブレ
ーキ速度は、ロータがステータに接触する環状摩擦界面
の内径と外径との中間点におけるステータに対するロー
タの線形速度である。平均ブレーキ速度は、車軸回転速
度と、車軸中心線から上記環状摩擦界面の中点までの半
径との積である。減速力はブレーキで生じた減速トルク
を、回転中心から摩擦界面の平均半径で割った値であ
る。
【００１６】さらに図２について説明すると、曲線６４
は代表的キャリパー形ディスクブレーキを示している。
曲線６６は代表的全円ディスクブレーキを示している。
曲線６８は高速磁気浮上列車の単一車軸上に装着される
３個の全円ディスクブレーキを設けた制動装置を示して
いる。摩擦係数は平均ブレーキ速度が減少するにつれ増
加傾向にあり、しかも摩擦係数対平均ブレーキ速度は、
全円ディスクブレーキ（曲線６６および曲線６８）にお
けるよりも、キャリパー形ディスクブレーキ（曲線６
４）が遥かに変化が少ないことに留意されたい。このよ
うにキャリパー形ディスクブレーキはより安定した摩擦
係数を備えており、好適である。
は代表的キャリパー形ディスクブレーキを示している。
曲線６６は代表的全円ディスクブレーキを示している。
曲線６８は高速磁気浮上列車の単一車軸上に装着される
３個の全円ディスクブレーキを設けた制動装置を示して
いる。摩擦係数は平均ブレーキ速度が減少するにつれ増
加傾向にあり、しかも摩擦係数対平均ブレーキ速度は、
全円ディスクブレーキ（曲線６６および曲線６８）にお
けるよりも、キャリパー形ディスクブレーキ（曲線６
４）が遥かに変化が少ないことに留意されたい。このよ
うにキャリパー形ディスクブレーキはより安定した摩擦
係数を備えており、好適である。
【００１７】本発明による制動装置において各制動部品
はキャリパー形ディスクブレーキにすることができる。
車軸の回転速度は質量体１０の速度と正比例関係にある
（図１）。特に、車軸１４の回転速度（図３）は、質量
体１０（図１）の速度を車輪４２（図３）の半径で割っ
た商である。このように、減速力は質量体１０の速度が
減少するにつれて増加する傾向がある。さらに、各制動
部品により与えられる減速力は、さらに、制動部品によ
り吸収される運動エネルギーの量に依存する。減速力は
この量の増加につれ減少し、そしてこの量の減少につれ
増加する。
はキャリパー形ディスクブレーキにすることができる。
車軸の回転速度は質量体１０の速度と正比例関係にある
（図１）。特に、車軸１４の回転速度（図３）は、質量
体１０（図１）の速度を車輪４２（図３）の半径で割っ
た商である。このように、減速力は質量体１０の速度が
減少するにつれて増加する傾向がある。さらに、各制動
部品により与えられる減速力は、さらに、制動部品によ
り吸収される運動エネルギーの量に依存する。減速力は
この量の増加につれ減少し、そしてこの量の減少につれ
増加する。
【００１８】初速度の広範囲にわたり、比較的安定した
または一定の減速力が、列車制動装置には一般に望まれ
る。図２の曲線６８に示されるように、一定の活性化力
Ｐをもって初速度約２２５Ｋｍ／Ｈから約２５Ｋｍ／Ｈ
までの全範囲にわたり、摩擦係数は３００％またはそれ
以上に変動する。同一範囲にわたり、約１００％または
それ以下の変動を必要とする高速列車用としては、この
変動は一般に受け入れ難い。さらに、初速度の全範囲
は、初速度約３５０Ｋｍ／Ｈまたはそれ以上の初速度を
含むことができる。このことは、さらに、平均摩擦係数
対炭素／炭素摩擦部品を備える単一制動部品の初速度の
代表的曲線を示している図６によって示されている。平
均摩擦係数は、初速度が増加するにつれて摩擦係数が減
少し、そして初速度が減少するにつれて摩擦係数が増加
するように初速度に依存することに留意されたい。この
制動部品により生じる減速力は、それが摩擦係数および
活性化力（減速力＝Ｍｕ×Ｐ）に正比例関係にあるので
同一傾向をたどる。図６で示される変動は多くの制動材
料の代表的なものである。これらの効果は、下記実施例
で示される新規な様式で制動部品を活性化することによ
り最小化される。
または一定の減速力が、列車制動装置には一般に望まれ
る。図２の曲線６８に示されるように、一定の活性化力
Ｐをもって初速度約２２５Ｋｍ／Ｈから約２５Ｋｍ／Ｈ
までの全範囲にわたり、摩擦係数は３００％またはそれ
以上に変動する。同一範囲にわたり、約１００％または
それ以下の変動を必要とする高速列車用としては、この
変動は一般に受け入れ難い。さらに、初速度の全範囲
は、初速度約３５０Ｋｍ／Ｈまたはそれ以上の初速度を
含むことができる。このことは、さらに、平均摩擦係数
対炭素／炭素摩擦部品を備える単一制動部品の初速度の
代表的曲線を示している図６によって示されている。平
均摩擦係数は、初速度が増加するにつれて摩擦係数が減
少し、そして初速度が減少するにつれて摩擦係数が増加
するように初速度に依存することに留意されたい。この
制動部品により生じる減速力は、それが摩擦係数および
活性化力（減速力＝Ｍｕ×Ｐ）に正比例関係にあるので
同一傾向をたどる。図６で示される変動は多くの制動材
料の代表的なものである。これらの効果は、下記実施例
で示される新規な様式で制動部品を活性化することによ
り最小化される。
【００１９】
実施例１ 従来技術で教示されるように、３個の制動部品が同時に
一定活性化力Ｐで活性化される場合を想定する。各制動
部品は図６で示されるような制動特性を有する。初速度
３００Ｋｍ／ＨにおいてＭｕは０.１５である。従って
全減速力は３×０.１５×Ｐで０.４５×Ｐに等しい。初
速度２００Ｋｍ／ＨにおいてＭｕは０.３０である。全
減速力は３×０.３０×Ｐで０.９０×Ｐに等しい。１０
０Ｋｍ／ＨにおいてＭｕは０.４５である。全減速力は
３×０.４５×Ｐで１.３５×Ｐに等しい。これらの値は
次のとおり表１、および図７の曲線１００として示され
る。
一定活性化力Ｐで活性化される場合を想定する。各制動
部品は図６で示されるような制動特性を有する。初速度
３００Ｋｍ／ＨにおいてＭｕは０.１５である。従って
全減速力は３×０.１５×Ｐで０.４５×Ｐに等しい。初
速度２００Ｋｍ／ＨにおいてＭｕは０.３０である。全
減速力は３×０.３０×Ｐで０.９０×Ｐに等しい。１０
０Ｋｍ／ＨにおいてＭｕは０.４５である。全減速力は
３×０.４５×Ｐで１.３５×Ｐに等しい。これらの値は
次のとおり表１、および図７の曲線１００として示され
る。
【００２０】
【表１】
【００２１】実施例２ 本発明の一局面に従い、２個の制動部品だけが２００Ｋ
ｍ／Ｈの初速度で活性化され得る。図６によると、この
初速度におけるＭｕは０.３０である。しかし２個のブ
レーキだけがこれらのブレーキを高温にさせ、そして図
６に示されるものから平均摩擦係数を減少させる質量体
の運動エネルギーを吸収する。減少される摩擦係数は実
験により決定されるべきであるが、ここでは０.２５と
して推定している。従って、全減速力は２×０.２５×
Ｐで０.５０×Ｐに等しい。
ｍ／Ｈの初速度で活性化され得る。図６によると、この
初速度におけるＭｕは０.３０である。しかし２個のブ
レーキだけがこれらのブレーキを高温にさせ、そして図
６に示されるものから平均摩擦係数を減少させる質量体
の運動エネルギーを吸収する。減少される摩擦係数は実
験により決定されるべきであるが、ここでは０.２５と
して推定している。従って、全減速力は２×０.２５×
Ｐで０.５０×Ｐに等しい。
【００２２】本発明の他の一局面によれば、ただ１個の
制動部品が１００Ｋｍ／Ｈの初速度で活性化される。図
６によると、この初速度におけるＭｕは０.４５である
が、単一制動部品が全運動エネルギーを吸収するので、
やや少ない値を取り、そして約０.４０と推定される。
全減速力は１×０.４０×Ｐで０.４０×Ｐとなる。これ
らの値は次のとおり表２、および図７にプロットされる
データとして示される。
制動部品が１００Ｋｍ／Ｈの初速度で活性化される。図
６によると、この初速度におけるＭｕは０.４５である
が、単一制動部品が全運動エネルギーを吸収するので、
やや少ない値を取り、そして約０.４０と推定される。
全減速力は１×０.４０×Ｐで０.４０×Ｐとなる。これ
らの値は次のとおり表２、および図７にプロットされる
データとして示される。
【００２３】
【表２】
【００２４】これらの実施例を比較すると、表２に示さ
れた全減速力は、表１に示された全減速力よりも、より
遥かにコンスタントであることが立証される。図７につ
いて説明すると、初速度で運動する質量体１０を減速す
る制動方法と共に、全減速力対初速度のプロットが示さ
れる。質量体１０に関する全減速力は、初速度３１の第
１範囲にわたる制動部品の第１セットおよび初速度３２
の第２範囲にわたる制動部品１６の第２セットを活性化
することにより生じる。第１範囲３１から第２範囲３２
への転移は初速度３４において起こる。第１範囲３１内
の初速度は、第２範囲３２内の初速度よりも大きい。実
施例によれば、上記第１セットはもしも初速度が第１範
囲３１内に属する場合には３個の制動部品を含み、そし
て初速度が第２範囲３２内に属する場合には上記第２セ
ットは２個の制動部品を含み、これにより曲線１００か
ら曲線１０２への転移を初速度３４において生じさせ
る。曲線１０２により表わされる範囲３２内の全減速力
は曲線１００により示されるように、第１セットの制動
部品だけで両範囲にわたり提供するよりも、範囲３１内
の全減速力に遥かに接近している。
れた全減速力は、表１に示された全減速力よりも、より
遥かにコンスタントであることが立証される。図７につ
いて説明すると、初速度で運動する質量体１０を減速す
る制動方法と共に、全減速力対初速度のプロットが示さ
れる。質量体１０に関する全減速力は、初速度３１の第
１範囲にわたる制動部品の第１セットおよび初速度３２
の第２範囲にわたる制動部品１６の第２セットを活性化
することにより生じる。第１範囲３１から第２範囲３２
への転移は初速度３４において起こる。第１範囲３１内
の初速度は、第２範囲３２内の初速度よりも大きい。実
施例によれば、上記第１セットはもしも初速度が第１範
囲３１内に属する場合には３個の制動部品を含み、そし
て初速度が第２範囲３２内に属する場合には上記第２セ
ットは２個の制動部品を含み、これにより曲線１００か
ら曲線１０２への転移を初速度３４において生じさせ
る。曲線１０２により表わされる範囲３２内の全減速力
は曲線１００により示されるように、第１セットの制動
部品だけで両範囲にわたり提供するよりも、範囲３１内
の全減速力に遥かに接近している。
【００２５】このように、本発明の一局面によれば、制
動部品１６の各々は活性化される時に質量体１０に減速
力を生じ、この減速力は初速度が増加するにつれて減少
し、そして初速度が減少するにつれて増加するように初
速度に依存する。そして第１範囲３１および第２範囲３
２にわたり第１セットだけで提供するよりも、第１およ
び第２範囲にわたりよりコンスタントな全減速力を提供
するために、第２セットは第１セットよりも少ない制動
部品１６を含む。上記全減速力は、少なくとも初速度の
第３範囲にわたって、少なくとも制動部品の第３セット
を活性化することにより曲線１００からさらに修正され
得る。第２範囲３２の速度は第３範囲３３の速度よりも
大きい。実施例によると初速度が第１範囲３３内に属す
る場合には第３セットはただ１個の制動部品を含み、こ
れにより初速度３５において曲線１０２から曲線１０４
に転移する。曲線１０４により表わされる範囲３３内の
全減速力は、曲線１００により示されるように、第１、
第２および第３範囲、３１、３２および３３にわたり第
１セットの制動部品だけで提供するよりも、範囲３１お
よび範囲３２内の全減速力に遥かに接近している。従っ
て本発明の一局面によると、上記第１または第２セット
だけが上記第１、第２および第３範囲、３１、３２およ
び３３にわたって提供するよりも、第１、第２および第
３範囲、３１、３２および３３にわたってよりコンスタ
ントな全減速力を提供するために、上記第３セットが第
２セットよりも少なくとも１個少ない制動部品を含む。
動部品１６の各々は活性化される時に質量体１０に減速
力を生じ、この減速力は初速度が増加するにつれて減少
し、そして初速度が減少するにつれて増加するように初
速度に依存する。そして第１範囲３１および第２範囲３
２にわたり第１セットだけで提供するよりも、第１およ
び第２範囲にわたりよりコンスタントな全減速力を提供
するために、第２セットは第１セットよりも少ない制動
部品１６を含む。上記全減速力は、少なくとも初速度の
第３範囲にわたって、少なくとも制動部品の第３セット
を活性化することにより曲線１００からさらに修正され
得る。第２範囲３２の速度は第３範囲３３の速度よりも
大きい。実施例によると初速度が第１範囲３３内に属す
る場合には第３セットはただ１個の制動部品を含み、こ
れにより初速度３５において曲線１０２から曲線１０４
に転移する。曲線１０４により表わされる範囲３３内の
全減速力は、曲線１００により示されるように、第１、
第２および第３範囲、３１、３２および３３にわたり第
１セットの制動部品だけで提供するよりも、範囲３１お
よび範囲３２内の全減速力に遥かに接近している。従っ
て本発明の一局面によると、上記第１または第２セット
だけが上記第１、第２および第３範囲、３１、３２およ
び３３にわたって提供するよりも、第１、第２および第
３範囲、３１、３２および３３にわたってよりコンスタ
ントな全減速力を提供するために、上記第３セットが第
２セットよりも少なくとも１個少ない制動部品を含む。
【００２６】実施例では、ただ３範囲および３制動部品
のみで記載されているが、広範囲の初速度にわたり所要
範囲の全減速力を提供するために必要なものとして、任
意数の範囲および制動部品が提供され得る。好適な実施
例によると、全減速力は初速度の第１範囲３１および第
２範囲３２にわたり平均全減速力から、＋６０％または
−６０％よりも少なく変動し、そして＋３０％または−
３０％よりも少なく変動する。図７において、全減速力
は、約２５Ｋｍ／Ｈから３５０Ｋｍ／Ｈまでの初速度の
範囲にわたり０.３０×Ｐと０.６０×Ｐの間に維持され
る。
のみで記載されているが、広範囲の初速度にわたり所要
範囲の全減速力を提供するために必要なものとして、任
意数の範囲および制動部品が提供され得る。好適な実施
例によると、全減速力は初速度の第１範囲３１および第
２範囲３２にわたり平均全減速力から、＋６０％または
−６０％よりも少なく変動し、そして＋３０％または−
３０％よりも少なく変動する。図７において、全減速力
は、約２５Ｋｍ／Ｈから３５０Ｋｍ／Ｈまでの初速度の
範囲にわたり０.３０×Ｐと０.６０×Ｐの間に維持され
る。
【００２７】減速力の所要範囲は適用と共に変動し、そ
して車両製造業車者により一般に特定される。本発明
は、一定活性化力Ｐでオンまたオフ装置を一般に利用す
る列車制動用に特に有効である。上記のような装置で
は、第１、第２および第３範囲を含め、初速度の全ての
範囲にわたって、力Ｐはほぼ一定である。一定減速力
は、実行するのに簡単で、かつ列車が減速するとき旅客
の安全性と快適性を維持する。所要減速力を決定する適
切な考察は、緊急時に旅客の安全性と快適性を維持しな
がら列車を停止させるのに必要な最小減速力、および車
輪４２とレール４６（図３）との間の摩擦係数を含む。
停止中の車輪４２とレール４６の間の滑走は極めて好ま
しくないものである。
して車両製造業車者により一般に特定される。本発明
は、一定活性化力Ｐでオンまたオフ装置を一般に利用す
る列車制動用に特に有効である。上記のような装置で
は、第１、第２および第３範囲を含め、初速度の全ての
範囲にわたって、力Ｐはほぼ一定である。一定減速力
は、実行するのに簡単で、かつ列車が減速するとき旅客
の安全性と快適性を維持する。所要減速力を決定する適
切な考察は、緊急時に旅客の安全性と快適性を維持しな
がら列車を停止させるのに必要な最小減速力、および車
輪４２とレール４６（図３）との間の摩擦係数を含む。
停止中の車輪４２とレール４６の間の滑走は極めて好ま
しくないものである。
【００２８】初速度の第１、第２および第３範囲、３
３、３２および３１は本発明の実施において固定される
必要はない。好適な実施例によると、実験を通してこれ
らの範囲は固定されるものであり、そして第１セット
は、初速度が第１の予め決められた速度３４よりも大き
ければ活性化される。制動部品の第２セットは、初速度
が第１の決められた速度３４未満で、かつ第２の予め決
められた速度３５よりも大きければ活性化され、そして
制動部品の第３セットは、初速度が第２の予め決められ
た速度３５未満であれば活性化される。第１および第２
の予め決められた速度３４および３５は実験により決定
され、かつ特定ディスクブレーキの特性および所要減速
力範囲対速度に依存する。その上、所要全減速力、およ
び所要減速力範囲対速度に依存して、任意数の制動部品
および予め決められた速度が提供される。
３、３２および３１は本発明の実施において固定される
必要はない。好適な実施例によると、実験を通してこれ
らの範囲は固定されるものであり、そして第１セット
は、初速度が第１の予め決められた速度３４よりも大き
ければ活性化される。制動部品の第２セットは、初速度
が第１の決められた速度３４未満で、かつ第２の予め決
められた速度３５よりも大きければ活性化され、そして
制動部品の第３セットは、初速度が第２の予め決められ
た速度３５未満であれば活性化される。第１および第２
の予め決められた速度３４および３５は実験により決定
され、かつ特定ディスクブレーキの特性および所要減速
力範囲対速度に依存する。その上、所要全減速力、およ
び所要減速力範囲対速度に依存して、任意数の制動部品
および予め決められた速度が提供される。
【００２９】図４について説明すると、本発明の別の実
施例が示され、ここでは制動部品３６が制動装置１２
（図３）の１個またはそれ以上の制動部品１６と組み合
わされている。各制動部品１６および３６は、質量体１
０に取り付けられた１対のステータ１８を含む（図
３）。制動部品１６および３６は、ステータ１８間に配
置された車輪構造体１４（図３）に取り付けられた単一
ロータ２０を共有する。制動部品３６はまたキャリパー
３８（図示せず）およびアクチュエータ２４（図示せ
ず）を含み、かつ図３の制動部品と同様に、質量体１０
に取り付けられる。各アクチュエータ２４は、単一ロー
タ２０に対し１対のステータ１８を独立して押し付ける
ように配置される。従って、各制動部品１６および３６
は独立制御され、かつ各制動部品は単一ロータ２０を共
有しながら減速力を独立して生じる。多重制動部品を図
４に示されるように配置することもあり、また２個また
はそれ以上の制動部品が単一ロータを共有することもあ
る。図４の実施態様の作動が、本発明の一局面によれ
ば、次の実施例によりさらに説明される。
施例が示され、ここでは制動部品３６が制動装置１２
（図３）の１個またはそれ以上の制動部品１６と組み合
わされている。各制動部品１６および３６は、質量体１
０に取り付けられた１対のステータ１８を含む（図
３）。制動部品１６および３６は、ステータ１８間に配
置された車輪構造体１４（図３）に取り付けられた単一
ロータ２０を共有する。制動部品３６はまたキャリパー
３８（図示せず）およびアクチュエータ２４（図示せ
ず）を含み、かつ図３の制動部品と同様に、質量体１０
に取り付けられる。各アクチュエータ２４は、単一ロー
タ２０に対し１対のステータ１８を独立して押し付ける
ように配置される。従って、各制動部品１６および３６
は独立制御され、かつ各制動部品は単一ロータ２０を共
有しながら減速力を独立して生じる。多重制動部品を図
４に示されるように配置することもあり、また２個また
はそれ以上の制動部品が単一ロータを共有することもあ
る。図４の実施態様の作動が、本発明の一局面によれ
ば、次の実施例によりさらに説明される。
【００３０】実施例３ ６個の制動部品が、従来技術により教示されるように、
一定の活性化力Ｐで同時に活性化されることを想定す
る。上記６個の制動部品は２個の３グループに配列さ
れ、図４に示されるように各グループは１個のロータを
共有する。さらに各制動部品により与えられる摩擦係数
を１００Ｋｍ／Ｈで０.５、２００Ｋｍ／Ｈで０.３、そ
して３００Ｋｍ／Ｈで０.１と想定する。３００Ｋｍ／
Ｈの初速度で全減速力は６×０.１×Ｐで０.６×Ｐに等
しい。２００Ｋｍ／Ｈの初速度で全減速力は６×０.３
０×Ｐで１.８×Ｐに等しい。１００Ｋｍ／Ｈの初速度
で全減速力は６×０.５×Ｐで３.０×Ｐに等しい。これ
らの値は表３に示される。
一定の活性化力Ｐで同時に活性化されることを想定す
る。上記６個の制動部品は２個の３グループに配列さ
れ、図４に示されるように各グループは１個のロータを
共有する。さらに各制動部品により与えられる摩擦係数
を１００Ｋｍ／Ｈで０.５、２００Ｋｍ／Ｈで０.３、そ
して３００Ｋｍ／Ｈで０.１と想定する。３００Ｋｍ／
Ｈの初速度で全減速力は６×０.１×Ｐで０.６×Ｐに等
しい。２００Ｋｍ／Ｈの初速度で全減速力は６×０.３
０×Ｐで１.８×Ｐに等しい。１００Ｋｍ／Ｈの初速度
で全減速力は６×０.５×Ｐで３.０×Ｐに等しい。これ
らの値は表３に示される。
【００３１】
【表３】
【００３２】実施例４ ３００Ｋｍ／Ｈにおいて、６個の制動部品全てが実施例
３のように活性化され、０.６×Ｐの全減速力となる。
本発明の一局面によると、各グループ内のただ１個の制
動部品が２００Ｋｍ／Ｈの初速度で３個の制動部品の全
部のために活性化される。各制動部品の摩擦係数は実施
例３と異なる。何故ならば、ここでは（ロータ２０当り
２対のステータ１８よりもむしろただ１対のステータ１
８）各グループ内ただ１個の制動部品が活性化されてい
るからである。このことは上記摩擦係数を僅かに、２０
０Ｋｍ／Ｈで０.３５そして１００Ｋｍ／Ｈで０.３５に
増加させる。２００Ｋｍ／Ｈの初速度で全減速力は３×
０.３５×Ｐで１.０５×Ｐに等しい。ただ３個の制動部
品は同様に１００Ｋｍ／Ｈの初速度で同様に活性化する
こともでき、全減速力３×０.５５×Ｐで１.６５×Ｐに
等しい。これらの値は表４に示される。
３のように活性化され、０.６×Ｐの全減速力となる。
本発明の一局面によると、各グループ内のただ１個の制
動部品が２００Ｋｍ／Ｈの初速度で３個の制動部品の全
部のために活性化される。各制動部品の摩擦係数は実施
例３と異なる。何故ならば、ここでは（ロータ２０当り
２対のステータ１８よりもむしろただ１対のステータ１
８）各グループ内ただ１個の制動部品が活性化されてい
るからである。このことは上記摩擦係数を僅かに、２０
０Ｋｍ／Ｈで０.３５そして１００Ｋｍ／Ｈで０.３５に
増加させる。２００Ｋｍ／Ｈの初速度で全減速力は３×
０.３５×Ｐで１.０５×Ｐに等しい。ただ３個の制動部
品は同様に１００Ｋｍ／Ｈの初速度で同様に活性化する
こともでき、全減速力３×０.５５×Ｐで１.６５×Ｐに
等しい。これらの値は表４に示される。
【００３３】
【表４】
【００３４】表３および表４を比較すると、実施例４に
より与えられる全減速力は、実施例３により与えられる
全減速力よりも、初速度の範囲にわたり遥かによりコン
スタントになっていることがわかる。ただ６個の制動部
品に関して記載されているが、本発明は任意数の制動部
品に対して適用することができる。さらに制動部品のセ
ットは任意数の制動部品を含むことができる。最終的
に、初速度の対応範囲のある任意数のセットが提供され
ることもある。任意の上記変動は本発明の範囲に属する
ものと考えられる。
より与えられる全減速力は、実施例３により与えられる
全減速力よりも、初速度の範囲にわたり遥かによりコン
スタントになっていることがわかる。ただ６個の制動部
品に関して記載されているが、本発明は任意数の制動部
品に対して適用することができる。さらに制動部品のセ
ットは任意数の制動部品を含むことができる。最終的
に、初速度の対応範囲のある任意数のセットが提供され
ることもある。任意の上記変動は本発明の範囲に属する
ものと考えられる。
【００３５】図５について説明すると、前記方法を達成
するために配置された制御装置２６が示されている。制
御装置２６は、アクチュエータ２４（図３）に取り付け
られる、空圧または油圧制御管路５４、５６および５８
を経て制御部分１６（図３）の活性化を制御するために
配置される。しかし制御装置２６は、電磁アクチュエー
タを含む他形式のアクチュエータを制御するために配置
することもできる。制御装置２６は、コントローラ７
８、制御弁８０、および制御回路８４、８６および８８
を含む。空圧または油圧装置において、加圧流体を供給
管路９０を経て制御弁８０に供給する圧力ため８２を設
けることもできる。速度感知回路９２は、質量体１０
（図１）の速度を感知するトランスデューサまたは制御
コンソールと連絡するため設けられる。上記コントロー
ラは、本明細書の前記方法によるアクチュエータ制御管
路５４、５６および５８を経て制動部品１６（図３）を
活性化するために必要とされるので、制御弁８０を制御
するために配置される。上記コントローラは速度感知回
路９２から初速度を読み取り、かつ初速度を複数の初速
度範囲と比較するためにプログラムされる。上記コント
ローラは、次に初速度がどの範囲に属するかを決定し、
かつ対応制御弁８０を付勢することにより制動部品の対
応セットを活性化する。
するために配置された制御装置２６が示されている。制
御装置２６は、アクチュエータ２４（図３）に取り付け
られる、空圧または油圧制御管路５４、５６および５８
を経て制御部分１６（図３）の活性化を制御するために
配置される。しかし制御装置２６は、電磁アクチュエー
タを含む他形式のアクチュエータを制御するために配置
することもできる。制御装置２６は、コントローラ７
８、制御弁８０、および制御回路８４、８６および８８
を含む。空圧または油圧装置において、加圧流体を供給
管路９０を経て制御弁８０に供給する圧力ため８２を設
けることもできる。速度感知回路９２は、質量体１０
（図１）の速度を感知するトランスデューサまたは制御
コンソールと連絡するため設けられる。上記コントロー
ラは、本明細書の前記方法によるアクチュエータ制御管
路５４、５６および５８を経て制動部品１６（図３）を
活性化するために必要とされるので、制御弁８０を制御
するために配置される。上記コントローラは速度感知回
路９２から初速度を読み取り、かつ初速度を複数の初速
度範囲と比較するためにプログラムされる。上記コント
ローラは、次に初速度がどの範囲に属するかを決定し、
かつ対応制御弁８０を付勢することにより制動部品の対
応セットを活性化する。
【００３６】最終的に、瞬間的減速力の変動は、質量体
が減速するにつれ起こる。このような変動は、制動部品
の加熱および摩擦界面における摩擦学的効果に起因す
る。本発明の他の一局面によると、列車が減速するにつ
れて、さらに均一な瞬間全減速力を提供するために、制
動部品の第１、第２または第３セット（またはそれ以
上）の活性化の後、１個またはそれ以上の制動部品が活
性化または不活性化される。上記制御装置２６はこの方
法により制動部品を活性化または不活性化するために配
置することもできる。
が減速するにつれ起こる。このような変動は、制動部品
の加熱および摩擦界面における摩擦学的効果に起因す
る。本発明の他の一局面によると、列車が減速するにつ
れて、さらに均一な瞬間全減速力を提供するために、制
動部品の第１、第２または第３セット（またはそれ以
上）の活性化の後、１個またはそれ以上の制動部品が活
性化または不活性化される。上記制御装置２６はこの方
法により制動部品を活性化または不活性化するために配
置することもできる。
【００３７】本発明の真の範囲および思想を逸脱しない
限り、上記特許請求の範囲で定義されるとおり、多くの
他の態様が可能であることは明らかである。
限り、上記特許請求の範囲で定義されるとおり、多くの
他の態様が可能であることは明らかである。
【図１】 本発明を具体化する高速列車の略示側面図で
ある。
ある。
【図２】 種々の炭素／炭素ディスクブレーキの摩擦係
数対平均ブレーキ速度のプロットである。
数対平均ブレーキ速度のプロットである。
【図３】 図１の線３−３に沿う、本発明による制動装
置の断面図である。
置の断面図である。
【図４】 単一ロータを共有する多重制動部品を備えた
別の実施例を示す。
別の実施例を示す。
【図５】 本発明の一態様による制動装置の略示図であ
る。
る。
【図６】 代表的炭素／炭素ディスクブレーキの平均摩
擦係数対初速度のプロットである。
擦係数対初速度のプロットである。
【図７】 全減速力対初速度のプロットおよび本発明の
一態様による制動装置の制御方法を示す。
一態様による制動装置の制御方法を示す。
１０ 質量体 １２ 制動装置 １４ 車輪構造体 １６ 制動部品 １８ 摩擦部品すなわちステータ ２０ 摩擦部品すなわちロータ ２４ 独立制御アクチュエータ ２６ キャリパー形ブレーキすなわち制御装置 ３６ 制動部品すなわちステータ ３８ キャリパー ４０ 車両 ４２ 車輪 ４６ レール ４８ 列車車両 ５０ ピストン ５２ 孔 ５４ アクチュエータ制御管路すなわち空圧または油
圧制御管路 ５６ アクチュエータ制御管路すなわち空圧または油
圧制御管路 ５８ アクチュエータ制御管路すなわち空圧または油
圧制御管路 ６０ 軸受 ７８ コントローラ ８０ 制御弁 ８２ 圧力ため ８４ 制御回路 ８６ 制御回路 ８８ 制御回路 ９０ 供給管路 ９２ 速度感知回路
圧制御管路 ５６ アクチュエータ制御管路すなわち空圧または油
圧制御管路 ５８ アクチュエータ制御管路すなわち空圧または油
圧制御管路 ６０ 軸受 ７８ コントローラ ８０ 制御弁 ８２ 圧力ため ８４ 制御回路 ８６ 制御回路 ８８ 制御回路 ９０ 供給管路 ９２ 速度感知回路
Claims (24)
- 【請求項１】 質量体に取り付けられた複数の回転車輪
構造体の初速度で運動する質量体を減速させる制動装置
であって、この制動装置は：複数の制動部品を含み、該
複数の制動部品の各々は、活性化される時に上記質量体
に減速力を発生させ、該減速力は、該減速力が初速度の
増加につれて減少し、そして初速度が減少するにつれて
増加するように初速度に依存し；ここで、初速度が初速
度の第１範囲内にある場合、該制動部品の第１セットを
活性化することにより、そして初速度が初速度の第２範
囲内にある場合、上記制動部品の第２セットを活性化す
ることにより、全減速力が発生し、上記第１範囲内の速
度は上記第２範囲内の速度よりも大きく、上記第２セッ
トは、上記第１セットだけで上記第１および第２範囲に
わたり提供するよりも、上記第１および第２範囲にわた
りよりコンスタントな減速力を提供するために、上記第
１セットよりも少なくとも１個少ない制動部品を含む、
ことを特徴とする制御装置。 - 【請求項２】 上記全減速力が初速度の第１および第２
範囲にわたり平均全減速力から＋６０％または−６０％
よりも少なく変動する請求項１の装置。 - 【請求項３】 上記全減速力が初速度の第１および第２
範囲にわたり平均全減速力から＋３０％または−３０％
よりも少なく変動する請求項１の装置。 - 【請求項４】 上記第１セットは、初速度が第１の予め
決められた速度よりも大きい場合に活性化される請求項
１の装置。 - 【請求項５】 上記複数の制動部品の各々により与えら
れる上記減速力は、該制動部品により吸収される運動エ
ネルギーの量にさらに依存し、上記減速力が該エネルギ
ー量の増加につれ減少し、該エネルギー量の減少につれ
増加する請求項１の装置。 - 【請求項６】 初速度の少なくとも第３範囲にわたる、
上記制動部品の少なくとも第３セットが存在し、上記第
２範囲の初速度が該第３範囲の初速度よりも大きく、上
記第１または第２セットだけが上記第１、第２および第
３範囲にわたって提供するよりも、第１、第２および第
３範囲にわたりよりコンスタントな全減速力を提供する
ために、上記第３セットは該第２セットよりも少なくと
も１個少ない制動部品を含む請求項１の装置。 - 【請求項７】 上記第１、第２または第３セットの活性
化後、質量体が減速するにつれ、少なくとも１個の制動
部品が活性化または不活性化される請求項６の装置。 - 【請求項８】 制動部品の上記第１セットは、初速度が
第１の予め決められた速度よりも大きい場合に活性化さ
れ、そして制動部品の上記第２セットは、初速度が上記
第１の予め決められた速度よりも小さくまた第２の予め
決められた速度よりも大きい場合に活性化される請求項
６の装置。 - 【請求項９】 各制動部品は、質量体に取り付けられた
少なくとも１個の摩擦部品および車輪構造体に取り付け
られた少なくとも１個の摩擦部品を含み、そして上記減
速力はこれらの該摩擦部品を力で一緒に押し付けること
により発生し、該減速力は上記第１および第２範囲にわ
たりほぼ一定である請求項１の装置。 - 【請求項１０】 上記複数の制動部品の各々は、質量体
に取り付けられた１対のステータとこれらの該ステータ
間に配置された車輪構造体に取り付けられた単一ロータ
および該ステータを該ロータに対し押し付けるために配
置された１個のアクチュエータを含む請求項１の装置。 - 【請求項１１】 少なくとも第１および第２の摩擦部品
は、それぞれ質量体に取り付けられそして１対のステー
タ間に配置された上記車輪構造体に取り付けられた単一
ロータを共有する１対のステータおよび該共有されたロ
ータに対し各対のステータを独立に押し付けるように配
置された１個のアクチュエータを含む請求項１の装置。 - 【請求項１２】 上記第１または第２セットの活性化
後、質量体の減速につれ少なくとも１個の制動部品が活
性化されるかまたは不活性化される請求項１の装置。 - 【請求項１３】 質量体に取り付けられた複数の回転車
輪構造体の初速度で運動する質量体を減速させる制動方
法であって、この制動方法は：初速度の第１範囲にわた
り制動部品の第１セットを活性化することにより、そし
て初速度の第２範囲にわたり制動部品の第２セットを活
性化することにより、上記質量体に全減速力を発生させ
るステップを含有してなり、上記制動部品の各々は活性
化される時に上記質量体に減速力を発生させ、この減速
力は減速力が初速度が増加するにつれて減少しそして初
速度が減少するにつれて増加するように初速度に依存
し、上記第２セットは、上記第１セットだけで上記第１
および第２範囲にわたり提供するよりも、上記第１およ
び第２範囲にわたりよりコンスタントな減速力を提供す
るために、上記第１セットよりも少ない制動部品を含
む、ことを特徴とする制動方法。 - 【請求項１４】 上記全減速力が初速度の第１および第
２範囲にわたり平均全減速力から＋６０％または−６０
％よりも少なく変動する請求項１３の方法。 - 【請求項１５】 上記全減速力が初速度の第１および第
２範囲にわたり平均全減速力から＋３０％または−３０
％よりも少なく変動する請求項１３の方法。 - 【請求項１６】 初速度が第１の予め決められた速度よ
りも大きい場合に、上記第１セットを活性化するステッ
プをさらに含む請求項１３の方法。 - 【請求項１７】 上記複数の制動部品の各々により与え
られる上記減速力は、該制動部品により吸収される運動
エネルギーの量にさらに依存し、上記減速力が該エネル
ギー量の増加につれ減少し、該エネルギー量の減少につ
れ増加する請求項１３の方法。 - 【請求項１８】 初速度の少なくとも第３範囲にわたる
上記制動部品の少なくとも第３セットを活性化するステ
ップをさらに含み、上記第２範囲の初速度が該第３範囲
の初速度よりも大きく、上記第１または第２セットだけ
が上記第１、第２および第３範囲にわたって提供するよ
りも、第１、第２および第３範囲にわたりよりコンスタ
ントな全減速力を提供するために、上記第３セットは該
第２セットよりも少なくとも１個少ない制動部品を含む
請求項１３の方法。 - 【請求項１９】 第１、第２または第３セットの活性化
後、質量体が減速するにつれ、少なくとも１個の制動部
品が活性化または不活性化されるステップをさらに含む
請求項１８の方法。 - 【請求項２０】 初速度が第１の予め決められた速度よ
りも大きい場合に、制動部品の上記第１セットを活性化
し、そして制動部品の上記第２セットを初速度が上記第
１の予め決められた速度よりも小さくまた第２の予め決
められた速度よりも大きい場合に、活性化するステップ
をさらに含む請求項１８の方法。 - 【請求項２１】 各制動部品は、質量体に取り付けられ
た少なくとも１個の摩擦部品および車輪構造体に取り付
けられた少なくとも１個の摩擦部品を含み、そして上記
減速力はこれらの該摩擦部品を力で一緒に押し付けるこ
とにより発生し、該減速力は上記第１および第２範囲に
わたりほぼ一定である請求項１３の方法。 - 【請求項２２】 各制動部品は、質量体に取り付けられ
た少なくとも１対のステータと該ステータ間に配置され
た車輪構造体に取り付けられた単一ロータおよび該ステ
ータを該ロータに対し押し付けるために配置された１個
のアクチュエータを含む請求項１３の方法。 - 【請求項２３】 少なくとも第１および第２の摩擦部品
は、それぞれ質量体に取り付けられそして一対のステー
タ間に配置された上記車輪構造体に取り付けられた単一
ロータを共有する該１対のステータおよび該共有された
ロータに対し各対のステータを独立に押し付けるように
配置された１個のアクチュエータを含む請求項１３の方
法。 - 【請求項２４】 上記第１または第２セットの活性化
後、質量体の減速につれ少なくとも１個の制動部品が活
性化されるかまたは不活性化されるステップをさらに含
む請求項１３の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US43606195A | 1995-05-05 | 1995-05-05 | |
| US08/436061 | 1995-05-05 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09144791A true JPH09144791A (ja) | 1997-06-03 |
Family
ID=23730944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8111617A Pending JPH09144791A (ja) | 1995-05-05 | 1996-05-02 | よりコンスタントな制動力を提供する制動装置および制動方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0741065B1 (ja) |
| JP (1) | JPH09144791A (ja) |
| AT (1) | ATE213473T1 (ja) |
| DE (1) | DE69619294T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19748991A1 (de) * | 1997-11-06 | 1999-05-12 | Cit Alcatel | Verfahren zur rechnergestützten Bestimmung einer Parabelgeschwindigkeit für gemäß einer parabelförmigen Bremskurve abzubremsende Fahrzeuge |
| US6530625B2 (en) | 1999-08-27 | 2003-03-11 | Alliedsignal Inc. | Electrically actuated brake with vibration damping |
| DE10217180B3 (de) * | 2002-04-18 | 2004-04-01 | GSCHWEND, Thomas | Bremseinheit für Fahrzeuge oder Flugzeuge |
| DE102006039883B4 (de) * | 2006-08-25 | 2008-08-21 | Siemens Ag | Verfahren und Bremseinrichtung zur bremskrafterhaltenden Aktivierung einer freilaufenden Achse |
| DE102009016986A1 (de) | 2009-04-08 | 2010-10-14 | Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH | Verfahren und Einrichtung zur Bremskraftsteuerung |
| DE102012010519C5 (de) | 2012-05-25 | 2016-10-20 | Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH | Verfahren zur Steuerung einer Druckluftbremseinrichtung eines Schienenfahrzeugs im Falle einer Zwangs-, Schnell- oder Notbremsung |
| FR3062113B1 (fr) * | 2017-01-24 | 2019-04-05 | Alstom Transport Technologies | Bogie de vehicule ferroviaire comportant un systeme de freinage comprenant trois disques de frein agences entre les boites d'essieu. |
| CN112319537B (zh) * | 2020-10-27 | 2022-05-06 | 中车株洲电力机车研究所有限公司 | 列车空气制动状态实时评估方法、系统、存储介质 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2212572A (en) * | 1987-11-14 | 1989-07-26 | Lucas Ind Plc | Rail brake air regulator |
| DE3824985A1 (de) * | 1988-07-22 | 1990-01-25 | Knorr Bremse Ag | Bremseinrichtung fuer schienenfahrzeuge oder zuege |
| DE3924445A1 (de) * | 1989-07-24 | 1991-02-07 | Knorr Bremse Ag | Druckluftbremseinrichtung fuer schienenfahrzeuge |
-
1996
- 1996-04-24 AT AT96106394T patent/ATE213473T1/de not_active IP Right Cessation
- 1996-04-24 DE DE69619294T patent/DE69619294T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-04-24 EP EP96106394A patent/EP0741065B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-05-02 JP JP8111617A patent/JPH09144791A/ja active Pending
Also Published As
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|---|---|
| EP0741065A3 (en) | 1998-08-19 |
| DE69619294T2 (de) | 2002-10-02 |
| EP0741065A2 (en) | 1996-11-06 |
| EP0741065B1 (en) | 2002-02-20 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050920 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060306 |