JPWO2014119447A1 - 鉄道車両用ブレーキ装置、鉄道車両、及び鉄道車両編成 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の実施形態に係る鉄道車両用ブレーキ装置を備える鉄道車両編成10の概念図である。図2は、鉄道車両編成10とは別の鉄道車両編成である相手側鉄道車両編成100の概念図である。図1及び図2を参照して、鉄道車両編成10は、例えば、旅客車両等である。鉄道車両編成10は、順次連結された複数の車両としての、先頭車両11、中間車両12、及び後端車両13を有している。中間車両12は、1又は複数(本実施形態では、複数)設けられている。
第1ブレーキ制御装置23は、駆動圧力管26と、第1弁装置27と、圧力センサ28と、非常ブレーキ装置29と、を有している。
第2ブレーキ制御装置24は、相手側鉄道車両編成100の後述する自動空気ブレーキ装置としての第4ブレーキ制御装置124のブレーキ管116におけるブレーキ管圧力BPを設定するために、設けられている。前述したように、第2ブレーキ制御装置24は、当該第2ブレーキ制御装置24が搭載されている鉄道車両編成10のブレーキアクチュエータ22を動作させる駆動圧力P11は、生成しない。
次に、相手側鉄道車両編成100の構成を説明する。図2を参照して、相手側鉄道車両編成100は、例えば、旅客車両等である。相手側鉄道車両編成100は、順次連結された複数の車両としての、先頭車両111、複数の中間車両112、及び後端車両113を有している。
第3ブレーキ制御装置123は、駆動圧力管126と、第3弁装置127と、空気ばね圧導入管128と、を有している。
第4ブレーキ制御装置124は、ブレーキ管116と、分配弁141と、補助タンク142と、作用室143と、を有している。
次に、鉄道車両編成10と相手側鉄道車両編成100とが連結されている場合の、ブレーキ装置20,120の動作の一例を説明する。具体的には、鉄道車両編成10が相手側鉄道車両編成100を牽引している場合の(1)ブレーキ解除時の動作、(2)常用ブレーキ動作、及び(3)非常ブレーキ動作を説明する。また、(4)相手側鉄道車両編成100が鉄道車両編成10を牽引している場合のブレーキ装置20の動作を説明する。
図4は、鉄道車両編成10の動作の一例を説明するための図である。図5は、相手側鉄道車両編成100の動作の一例を説明するための図である。図4及び図5を参照して、上記(1)の場合、ブレーキ装置20の第1ブレーキ制御装置23においては、駆動圧力管26内には、第1ブレーキ制御装置23の第1中継弁34、及び第1電空変換弁31まで、元空気管15の流体圧力P10が作用している。また、第2ブレーキ制御装置24においては、第2電空変換弁49は、第2制御圧力P21を出力している。これにより、第2中継弁50が開かれている。その結果、元空気管15から流体圧力P10が、第2中継弁50においてブレーキ管圧力BPに変換され、開放弁装置43、及び連結器16,118を介して、相手側鉄道車両編成100のブレーキ管116の第1管116aに伝達される。これにより、第2中継弁50からの空気は、分配弁141を介して、補助空気タンク142に溜められる。また、第3ブレーキ制御装置123においては、元空気管15を介して元空気管115に伝達された流体圧力P10が、駆動圧力管126内において、第3電空変換弁131及び第3中継弁135まで作用している。
図6は、鉄道車両編成10の動作の一例を説明するための図である。図7は、相手側鉄道車両編成100の動作の一例を説明するための図である。図6及び図7を参照して、上記(2)の場合、鉄道車両編成10の運転手がブレーキ設定器21を操作することにより、第1電気指令E11及び第2電気指令E21として、常用ブレーキ指令がブレーキ設定器21で生成される。その結果、第1ブレーキ制御装置23においては、第1電空変換弁31からの第1制御圧力P12が第1中継弁34に伝わる。これにより、第1中継弁34の第1ゲート34aが所定量開き、第1電気指令E11の制動指令値に応じた駆動圧力P11が、第1中継弁34からブレーキアクチュエータ22に伝達される。
図8は、鉄道車両編成10の動作の一例を説明するための図である。図8を参照して、上記(3)の場合、鉄道車両編成10の運転手がブレーキ設定器21を操作することにより、第1電気指令E11及び第2電気指令E21として、非常ブレーキ指令がブレーキ設定器21で生成される。この場合、第1ブレーキ制御装置23においては、動作電磁弁39が開かれる。その結果、圧力調整弁36又は圧力調整弁37(図8では、例えば、圧力調整弁37)を介した、元空気管15からの圧力が、切替電磁弁38、動作電磁弁39、及び複式逆止弁33を介して、第1中継弁34に供給される。これにより、元空気管15の駆動圧力P11は、第1制御圧力P12’に変換されて、第1中継弁34に作用する。その結果、第1中継弁34の第1ゲート34aが大きく開き、設定上の最大の駆動圧力P11が、第1中継弁34からブレーキアクチュエータ22に伝達される。
図9は、鉄道車両編成10の動作の一例を説明するための図である。図9を参照して、上記(4)の場合、鉄道車両編成10の元空気管15及び主ブレーキ管41は、それぞれ、相手側鉄道車両編成100の元空気管115及びブレーキ管116(図9では図示せず)に接続されている。この場合において、第2中継弁50は閉じられており、第2ブレーキ制御装置24の主ブレーキ管41の一部、及び圧力導入管66には、ブレーキ管圧力BPが作用する。このブレーキ管圧力BPは、相手側鉄道車両編成100の運転手が、自動ブレーキ弁106を操作することで変動する。圧力センサ67は、このブレーキ管圧力BPの圧力検出値D21を、ブレーキ制御器30に出力する。ブレーキ制御器30は、ブレーキ管圧力BPの圧力検出値D21に基づいて、第1電気指令E11を生成する。ブレーキ制御器30は、この第1電気指令E11に基づいて第1電空変換指令E12を出力可能である。また、ブレーキ制御器30は、第1電気指令E11を、非常ブレーキ指令として、電気指令線群14を介して、非常ブレーキ装置29へ出力可能である。これにより、前述した、常用ブレーキ動作、及び非常ブレーキ動作が、ブレーキ装置20において行われる。
13 後端車両(鉄道車両)
15 元空気管
20 鉄道車両用ブレーキ装置
22 ブレーキアクチュエータ
23 第1ブレーキ制御装置
24 第2ブレーキ制御装置
27 第1弁装置
34a 第1ゲート
42 第2弁装置
100 相手側鉄道車両
116 ブレーキ管
124 第4ブレーキ制御装置(自動空気ブレーキ装置)
BP ブレーキ管圧力
E11 第1電気指令
E21 第2電気指令
P10 流体圧力
P11 駆動圧力
(A1)上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる鉄道車両用ブレーキ装置は、鉄道車両に設けられる鉄道車両用ブレーキ装置において、元空気管に接続された第1弁装置であって、所定の電気信号としての第1電気指令に応じた開閉量の第1ゲートを形成し、前記元空気管からの流体圧力を駆動圧力として前記第1ゲートからブレーキアクチュエータへ出力する第1弁装置を有する、第1ブレーキ制御装置と、前記鉄道車両とは別の鉄道車両としての相手側鉄道車両に備えられた自動空気ブレーキ装置のブレーキ管圧力を設定することにより、前記相手側鉄道車両のブレーキ制御を実行可能とするための、第2ブレーキ制御装置と、を備え、前記第2ブレーキ制御装置は、第2弁装置を有し、前記第2弁装置は、所定の電気信号としての第2電気指令に基づいて動作することで、前記元空気管からの流体圧力を給気又は排気することで、前記ブレーキ管圧力を設定可能に構成され、前記第1弁装置は、前記第2ブレーキ制御装置から前記ブレーキ管圧力が減圧されてから所定時間経過後に、前記駆動圧力を前記ブレーキアクチュエータへ供給するように構成されている。
(A2)上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる鉄道車両用ブレーキ装置は、鉄道車両に設けられる鉄道車両用ブレーキ装置において、元空気管に接続された第1弁装置であって、所定の電気信号としての第1電気指令に応じた開閉量の第1ゲートを形成し、前記元空気管からの流体圧力を駆動圧力として前記第1ゲートからブレーキアクチュエータへ出力する第1弁装置を有する、第1ブレーキ制御装置と、前記鉄道車両とは別の鉄道車両としての相手側鉄道車両に備えられた自動空気ブレーキ装置のブレーキ管圧力を設定することにより、前記相手側鉄道車両のブレーキ制御を実行可能とするための、第2ブレーキ制御装置と、を備え、前記第2ブレーキ制御装置は、第2弁装置と、前記元空気管及び前記相手側鉄道車両の前記ブレーキ管に接続される主ブレーキ管と、を有し、前記第2弁装置は、前記主ブレーキ管に接続され、所定の電気信号としての第2電気指令に基づいて動作することで、前記流体圧力を第2制御圧力に変換して出力する第2電空変換弁と、前記流体圧力を前記ブレーキ管圧力に調整して出力するための第2ゲートを含み、前記第2制御圧力に応じて前記第2ゲートの開閉量を設定する第2中継弁と、を有し、前記第2電気指令に基づいて動作することで、前記元空気管からの流体圧力を給気又は排気することで、前記ブレーキ管圧力を設定可能に構成され、さらに、前記第2ブレーキ制御装置は、前記第2中継弁からの前記ブレーキ管圧力が伝達されるように構成された開放弁装置を含み、前記開放弁装置は、前記主ブレーキ管内の流体を急速に放出可能に構成され、前記開放弁装置は、電磁弁を有し、前記電磁弁は、前記鉄道車両の非常ブレーキ動作指令に基づいて、前記主ブレーキ管内の流体を急速に放出可能に構成されている。
(A3)上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる鉄道車両用ブレーキ装置は、鉄道車両に設けられる鉄道車両用ブレーキ装置において、元空気管に接続された第1弁装置であって、所定の電気信号としての第1電気指令に応じた開閉量の第1ゲートを形成し、前記元空気管からの流体圧力を駆動圧力として前記第1ゲートからブレーキアクチュエータへ出力する第1弁装置を有する、第1ブレーキ制御装置と、前記鉄道車両とは別の鉄道車両としての相手側鉄道車両に備えられた自動空気ブレーキ装置のブレーキ管圧力を設定することにより、前記相手側鉄道車両のブレーキ制御を実行可能とするための、第2ブレーキ制御装置と、を備え、前記第2ブレーキ制御装置は、第2弁装置と、前記元空気管及び前記相手側鉄道車両の前記ブレーキ管に接続される主ブレーキ管と、を有し、前記第2弁装置は、前記主ブレーキ管に接続され、所定の電気信号としての第2電気指令に基づいて動作することで、前記流体圧力を第2制御圧力に変換して出力する第2電空変換弁と、前記流体圧力を前記ブレーキ管圧力に調整して出力するための第2ゲートを含み、前記第2制御圧力に応じて前記第2ゲートの開閉量を設定する第2中継弁と、を有し、前記第2電気指令に基づいて動作することで、前記元空気管からの流体圧力を給気又は排気することで、前記ブレーキ管圧力を設定可能に構成され、さらに、前記第2ブレーキ制御装置は、前記第2中継弁からの前記ブレーキ管圧力が伝達されるように構成された開放弁装置を含み、前記開放弁装置は、前記主ブレーキ管内の流体を急速に放出可能に構成され、さらに、前記第2ブレーキ制御装置は、前記主ブレーキ管に接続され、前記開放弁装置を迂回するバイパス管と、前記バイパス管に設けられ、前記バイパス管において第2弁装置へ向かう圧力伝達を規制する一方弁と、を有している。
(A4)上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる鉄道車両用ブレーキ装置は、鉄道車両に設けられる鉄道車両用ブレーキ装置において、元空気管に接続された第1弁装置であって、所定の電気信号としての第1電気指令に応じた開閉量の第1ゲートを形成し、前記元空気管からの流体圧力を駆動圧力として前記第1ゲートからブレーキアクチュエータへ出力する第1弁装置を有する、第1ブレーキ制御装置と、前記鉄道車両とは別の鉄道車両としての相手側鉄道車両に備えられた自動空気ブレーキ装置のブレーキ管圧力を設定することにより、前記相手側鉄道車両のブレーキ制御を実行可能とするための、第2ブレーキ制御装置と、を備え、前記第2ブレーキ制御装置は、第2弁装置と、前記元空気管及び前記相手側鉄道車両の前記ブレーキ管に接続される主ブレーキ管と、を有し、前記主ブレーキ管に接続され、所定の電気信号としての第2電気指令に基づいて動作することで、前記流体圧力を第2制御圧力に変換して出力する第2電空変換弁と、前記流体圧力を前記ブレーキ管圧力に調整して出力するための第2ゲートを含み、前記第2制御圧力に応じて前記第2ゲートの開閉量を設定する第2中継弁と、を有し、前記第2電気指令に基づいて動作することで、前記元空気管からの流体圧力を給気又は排気することで、前記ブレーキ管圧力を設定可能に構成され、さらに、前記第2ブレーキ制御装置は、前記主ブレーキ管内の径を部分的に小さくする絞り部を有し、前記絞り部を通過した前記主ブレーキ管内の流体が、前記第2中継弁を介して前記相手側鉄道車両の前記ブレーキ管に供給されるように構成されている。
(A5)上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる鉄道車両用ブレーキ装置は、鉄道車両に設けられる鉄道車両用ブレーキ装置において、元空気管に接続された第1弁装置であって、所定の電気信号としての第1電気指令に応じた開閉量の第1ゲートを形成し、前記元空気管からの流体圧力を駆動圧力として前記第1ゲートからブレーキアクチュエータへ出力する第1弁装置を有する、第1ブレーキ制御装置と、前記鉄道車両とは別の鉄道車両としての相手側鉄道車両に備えられた自動空気ブレーキ装置のブレーキ管圧力を設定することにより、前記相手側鉄道車両のブレーキ制御を実行可能とするための、第2ブレーキ制御装置と、前記相手側鉄道車両の前記ブレーキ管圧力を検出する圧力検出部と、を備え、前記第2ブレーキ制御装置は、第2弁装置を有し、前記第2弁装置は、所定の電気信号としての第2電気指令に基づいて動作することで、前記元空気管からの流体圧力を給気又は排気することで、前記ブレーキ管圧力を設定可能に構成され、前記第1弁装置は、前記ブレーキ管圧力に基づいて設定された前記駆動圧力を、前記第1ゲートから前記ブレーキアクチュエータへ出力可能である。
Claims (13)
- 鉄道車両に設けられる鉄道車両用ブレーキ装置において、
元空気管に接続された第1弁装置であって、所定の電気信号としての第1電気指令に応じた開閉量の第1ゲートを形成し、前記元空気管からの流体圧力を駆動圧力として前記第1ゲートからブレーキアクチュエータへ出力する第1弁装置を有する、第1ブレーキ制御装置と、
前記鉄道車両とは別の鉄道車両としての相手側鉄道車両に備えられた自動空気ブレーキ装置のブレーキ管圧力を設定するための、第2ブレーキ制御装置と、を備え、
前記第2ブレーキ制御装置は、第2弁装置を有し、
前記第2弁装置は、所定の電気信号としての第2電気指令に基づいて動作することで、前記元空気管からの流体圧力を給気又は排気することで、前記ブレーキ管圧力を設定可能に構成されていることを特徴とする、鉄道車両用ブレーキ装置。 - 請求項1に記載の鉄道車両用ブレーキ装置であって、
前記第1弁装置は、
前記元空気管に接続され、前記第1電気指令に基づいて動作することで、前記流体圧力を第1制御圧力に変換して出力する第1電空変換弁と、
前記第1ゲートを有し、前記第1制御圧力に応じて前記第1ゲートの開閉量を設定する第1中継弁と、
を含んでいることを特徴とする、鉄道車両用ブレーキ装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の鉄道車両用ブレーキ装置であって、
前記第2弁装置は、前記駆動圧力の値と関連付けられた値の前記ブレーキ管圧力を設定可能に構成されていることを特徴とする、鉄道車両用ブレーキ装置。 - 請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の鉄道車両用ブレーキ装置であって、
前記第1弁装置は、前記第2ブレーキ制御装置から前記ブレーキ管圧力が減圧されてから所定時間経過後に、前記駆動圧力を前記ブレーキアクチュエータへ供給するように構成されていることを特徴とする、鉄道車両用ブレーキ装置。 - 請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の鉄道車両用ブレーキ装置であって、
前記第2ブレーキ制御装置は、前記元空気管及び前記相手側鉄道車両の前記ブレーキ管に接続される主ブレーキ管を有し、
前記第2弁装置は、
前記主ブレーキ管に接続され、前記第2電気指令に基づいて動作することで、前記流体圧力を第2制御出力に変換して出力する第2電空変換弁と、
前記流体圧力を前記ブレーキ管圧力に調整して出力するための第2ゲートを含み、前記第2制御圧力に応じて前記第2ゲートの開閉量を設定する第2中継弁と、
を有していることを特徴とする、鉄道車両用ブレーキ装置。 - 請求項5に記載の鉄道車両用ブレーキ装置であって、
前記第2ブレーキ制御装置は、前記第2中継弁からの前記ブレーキ管圧力が伝達されるように構成された開放弁装置を含み、
前記開放弁装置は、前記主ブレーキ管内の流体を急速に放出可能に構成されていることを特徴とする、鉄道車両用ブレーキ装置。 - 請求項6に記載の鉄道車両用ブレーキ装置であって、
前記開放弁装置は、主開放弁を有し、
前記主開放弁は、非常ブレーキを作動させる際に、前記主ブレーキ管内の流体を急速に放出可能に構成されていることを特徴とする、鉄道車両用ブレーキ装置。 - 請求項6又は請求項7に記載の鉄道車両用ブレーキ装置であって、
前記開放弁装置は、電磁弁を有し、
前記電磁弁は、前記鉄道車両の非常ブレーキ動作指令に基づいて、前記主ブレーキ管内の流体を急速に放出可能に構成されていることを特徴とする、鉄道車両用ブレーキ装置。 - 請求項6乃至請求項8の何れか1項に記載の鉄道車両用ブレーキ装置であって、
前記第2ブレーキ制御装置は、
前記主ブレーキ管に接続され、前記開放弁装置を迂回するバイパス管と、
前記バイパス管に設けられ、前記バイパス管において第2弁装置へ向かう圧力伝達を規制する一方弁と、
を有していることを特徴とする、鉄道車両用ブレーキ装置。 - 請求項5乃至請求項9の何れか1項に記載の鉄道車両用ブレーキ装置であって、
前記第2ブレーキ制御装置は、前記主ブレーキ管内の径を部分的に小さくする絞り部を有し、
前記絞り部を通過した前記主ブレーキ管内の流体が、前記第2中継弁を介して前記相手側鉄道車両の前記ブレーキ管に供給されるように構成されていることを特徴とする、鉄道車両用ブレーキ装置。 - 請求項1乃至請求項10の何れか1項に記載の鉄道車両用ブレーキ装置であって、
前記相手側鉄道車両の前記ブレーキ管圧力を検出する圧力検出部を備え、
前記第1弁装置は、前記ブレーキ管圧力に基づいて設定された前記駆動圧力を、前記第1ゲートから前記ブレーキアクチュエータへ出力可能であることを特徴とする、鉄道車両用ブレーキ装置。 - 請求項1乃至請求項11の何れか1項に記載の鉄道車両用ブレーキ装置を備えていることを特徴とする、鉄道車両。
- 順次連結された複数の鉄道車両と、
請求項1乃至請求項11の何れか1項に記載の鉄道車両用ブレーキ装置と、を備え、
前記鉄道車両用ブレーキ装置は、複数の前記鉄道車両において、先頭車両及び後端車両の一方または両方に設けられていることを特徴とする、鉄道車両編成。
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