JP2009196445A - 鉄道車両の手ブレーキ検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両停止時に簡単、確実に手ブレーキ機構の作用状態を検出することができる手ブレーキ検出装置を提供する。
【解決手段】手ブレーキ機構２２により手ブレーキを作用させて車輪２ａに制動を加え得るようにした手ブレーキ作用台車２ｉを複数台連結した鉄道車両たる貨物列車に適用するにあたり、手ブレーキ機構２２の作用状態を機構的な変位に基づいて検出するリミットスイッチ４１と、このリミットスイッチ４１から検出信号Ｓｉを入力し手ブレーキ作用台車２ｉの手ブレーキ機構２２が作用状態にあるか否かを判定する演算制御部４３と、この演算制御部４３により何れかの手ブレーキ作用台車２ｉの手ブレーキ機構２２が作用状態にあると判定した場合に報知する報知手段４５とにより構成することとした。
【選択図】図２

Description

本発明は、鉄道車両の台車に付属する手ブレーキ機構の解除忘れを適切に検出できるようにした鉄道車両の手ブレーキ検出装置に関するものである。

この種の鉄道車両は、動力源を有する起動車に動力源を有しない従動車を順次連結した多数の台車から構成される。例えば、貨物列車などでは、構内入換、頒布入換、留置等の場合に使用すべく、従動車に手ブレーキ機構が設けられる。この手ブレーキ機構は通常、特許文献１に示されるように、ハンドル状の手ブレーキを操作することによって、手ブレーキ軸に巻きつけられた手ブレーキ鎖を介して車輪に対峙して設けた制輪子に操作力を伝達し、この制輪子を車輪踏面に押し付けることで機械的なブレーキを掛けるように構成される。

ところで、起動車は、従動車の一部に手ブレーキが作用したままでも発進してこれを牽引するに足る駆動力を有する。しかしながら、手ブレーキ機構が作用した車輪はロック状態となるため、そのまま走行を続けると車輪踏面によってレールに傷がつき、車輪や車軸にも悪影響が及ぶ。

そこで、同文献のものは、手ブレーキ棒を牽引する手ブレーキ鎖をハンドルの回転により巻き付ける手ブレーキ軸と平行に回動軸を設け、回動軸に回動用のアームを固設するとともに、回動軸の車体外側に臨む端部に指針を設け、アームの先端に牽引ロッドを取り付け、牽引ロッドと手ブレーキ軸とを鎖で連結して、手ブレーキ鎖を巻き付ける構成における手ブレーキ緊解状態を車体外側に表示して目視確認作業を容易にすることを可能にしている。
特開２００２−３７０６７号公報

ところが、このような指針により手ブレーキ機構の作用状態を確認することを容易にしても、台車を巡回して個々に手ブレーキ作用状態を点検しなければならない点に変わりはない。このため、依然として煩雑な作業を強いられる。また、天候が悪い場合や夜間ともなれば、指針を設けたとはいえ目視による確認作業は容易ではなく、特に貨物列車などは夜間に発進することが多いことに鑑みると何らかの別の対策を講じることが望まれる。さらに、指針に対する確認忘れや誤認により一旦列車が発進してしまうと、もはや指針を再確認することは不可能となる。

本発明は、このような課題に着目してなされたものであって、車両停止時に簡単、確実に手ブレーキ機構の作用状態を検出することができ、誤って発進した後にも手ブレーキ機構の作用状態を有効に検出できるようにした鉄道車両の手ブレーキ検出装置を新たに提供することを目的としている。

本発明は、かかる目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。

すなわち、本発明に係る鉄道車両の手ブレーキ検出装置は、手ブレーキ機構により手ブレーキを作用させて車輪又は車軸に制動を加え得るようにした手ブレーキ作用台車を複数台連結した鉄道車両に適用されるものであって、前記手ブレーキ機構の作用状態を機構的な変位に基づいて検出する主検出手段と、この主検出手段から検出信号を入力し手ブレーキ作用台車の手ブレーキ機構が作用状態にあるか否かを判定する主判定手段と、この主判定手段により何れかの手ブレーキ作用台車の手ブレーキ機構が作用状態にあると判定した場合に報知する報知手段とを具備してなることを特徴とする。

このように構成すれば、各主検出手段の検出信号が主判定手段に収集され、この主判定手段で手ブレーキが作用状態にあるか否かが判断されて、報知手段の報知により手ブレーキ作用台車全体の状態が１箇所において乗務員や監視員に了知可能となる。このため、手ブレーキを直接目視する場合のように台車を巡回する必要もないし、昼夜や天候も問題とすることがない。そして、機構上の変位に基づいて手ブレーキ状態を検出するので、車両停止状態においても手ブレーキ状態の確実な検知が可能となる。また、このような構成を逆に利用すれば、手ブレーキ機構の入れ忘れがないかの確認にも有効利用することができる。

乗務員または監視員に発進前に確実に了知させるためには、少なくとも報知手段を、手ブレーキ作用台車を牽引する起動車に設け若しくは当該起動車に持ち込み可能な情報端末に設けていることが望ましい。

発進後にも、上述した主検出手段の検出結果に基づいて手ブレーキが作用中か否かを判断することもできるが、主検出手段が故障その他の理由で手ブレーキの作用状態を検出できない場合、或いは見過ごして手ブレーキ作用状態のまま発進する場合があることを踏まえると、発進後に確実に手ブレーキ状態にあることを検出できる手段を併設しておくことが望ましい。そのためには、鉄道車両が、手ブレーキ機構が作動し得る手ブレーキ作用台車以外に手ブレーキ機構を備えないか若しくは手ブレーキ機構を作動させない手ブレーキ非作用台車を具備する場合において、前記手ブレーキ作用台車及び前記手ブレーキ非作用台車の車輪又は車軸から回転速度を検出する速度検出手段と、これら両台車の速度検出手段からそれぞれ取り出される回転速度を比較して速度差が所定値以上である場合に手ブレーキ機構が作用状態にあると判定する第２の判定手段とを更に具備し、この第２の判定手段により何れかの手ブレーキ作用台車の手ブレーキ機構が作用状態にあると判定された場合にも前記報知手段による報知をなし得るようにしていることが有効となる。

この場合、停車時には速度差が零であるため、第２の判定手段の判定結果は実質的には意味をなさない。そこで、手ブレーキ非作用台車の回転速度を検出する速度検出手段により回転速度が零であること、つまり停車中であることが検出されることを前提に、第２の判定手段の判定結果に依存せずに主判定手段が判定を行い報知手段による報知をなすように構成しておくことが有効となる。

貨物列車では振動・衝撃および取り扱いが荒いことから、機構的な変位を検出する主検出手段、特にリミットスイッチ等は故障する可能性が高い。そこで、手ブレーキ非作用台車の回転速度を検出する速度検出手段により回転速度が零でないこと、つまり発進後であることが検出された場合に、主判定手段の判定結果によらず、第２の判定手段の判定結果を優先させて報知手段による報知をなし得るように構成しておくことが有効となる。

このように、主判定手段の判定結果と第２の判定手段の判定結果とが異なる場合には主検出手段の故障のおそれが高く、また車軸等の固渋の可能性もあることに鑑みれば、主検出手段の故障又は手ブレーキ作用台車の車輪ないし車軸の固渋を報知し得るようにしていることが好ましい。

起動車における操作を通じて各台車に一斉にブレーキを作用させるためのメインブレーキ機構を備える鉄道車両においては、メインブレーキ機構が作用状態にあるときには取り出される回転速度は手ブレーキ判断上意味をなさないため、前記メインブレーキ機構が作用状態にあるか否かを検出する第２の検出手段を更に具備し、この第２の検出手段によりメインブレーキ機構が作用中でないことが検出されることを前提に、前記第２の判定手段が判定を行い報知手段による報知をなすようにしておくことが望ましい。

手ブレーキが作用中である場合に迅速な対応を可能とするためには、報知手段は、何れの手ブレーキ作用台車の手ブレーキ機構が作用状態にあるかを特定する台車情報と関連づけた報知をなし得るように構成されていることが極めて好都合である。

報知手段としては、表示灯による報知、情報端末による報知、警報器による報知の少なくとも１又は２以上の報知をなし得るように構成されていることが好ましく、本装置への電力供給は、電力線などの外部電力供給部、太陽電池パネルや車輪の動力を利用した発電機などの電力生成部、又はこれらの電力を蓄電する蓄電部のうち、少なくとも外部電力供給部から、または電力生成部及び蓄電部から受け得るように構成されていることが好ましい。

本発明に係る鉄道車両の手ブレーキ検出装置は、以上説明した構成であるから、発進前に台車を巡回せずとも、手ブレーキ機構の機構的な変位から手ブレーキの作用状態を確実に検出することができる。また、発進後にも、走行中の手ブレーキ作用台車の車軸速度を検出して手ブレーキ非作用台車の車軸速度と比較して判別する手法を採用することにより、手ブレーキ作用時のロック状態および車軸固渋時のロック状態を確実に検出することができる。そして、これらの検出結果を報知手段によって乗務員や監視員に統括して知らせるので、台車を巡回することを要さず、昼夜や天候にも左右されずに、手ブレーキ機構が作用しているか否かを簡単、的確に判定して、必要な場合には迅速な手ブレーキ解除によりレールや車輪、車軸などを損傷から有効に保護することが可能となる。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。

この実施形態の手ブレーキ検出装置Ａは、図１に示すように、起動車１に多数の従動車２を連結した鉄道車両、ここでは貨物列車に適用される。以下、軌道車１及び従動車を総称するときには台車と称する。

起動車１は、従動車２を牽引するための動力を発生させる図示しない動力源と、メインブレーキ機構１０とを具備する。動力源は、この実施形態の場合、軌道に沿って架設された電力線である。メインブレーキ機構１０は、軌道車１を含めて各台車１、２、２…のブレーキシリンダ１１、２１に圧空を供給すべく、台車１，２、２…の連結とともに図２に示すように元空気ダメ管３１とブレーキ管３２とが台車１，２、２…間において接続される。また、連結状態で、台車１，２、２…間にユルメ指令ライン３３、ブレーキ指令ライン３４、非常指令ライン３５が形成され、電力線３０及び情報伝達指令線３７が挿し通された状態となる。各従動車２には、起動車１からのユルメ指令、ブレーキ指令、非常指令が上記ライン３３，３４，３５を介して伝達される。

各台車１，２、２…の車輪１ａ、２ａには、図１（ｂ）に示すように、対峙する位置に制輪子１１ａ、２１ａが設けられて、その制輪子１１ａ、２１ａを選択的に車輪１ａ、２ａの踏面に押し付ける位置に前記ブレーキシリンダ１１，１２が設けられていている。これらのブレーキシリンダ１１、２１には、図２に示すブレーキ管３２内の圧空が、ユルメ指令、ブレーキ指令、非常指令を入力し元空気ダメ管３１内の制御圧を利用して作動する圧空制御回路３６を介して供給される。この実施形態における圧空制御回路３６は、３圧式制御弁３６ａ、定圧空気ダメ３６ｂ、供給空気ダメ３６ｃ、応荷重弁３６ｄ、測重器３６ｅなどから構成されている。

一方、従動車２は、動力源を有さずに起動車１に従動するもので、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、前述したメインブレーキ機構１０からの指令に基づいて作動するブレーキシリンダ２１のほかに、手動で車輪２ａに制動を加えるための手ブレーキ機構２２を備える。手ブレーキ機構２２それ自体は一般的なもので、例えば図１（ａ）及び図２に示すように、ハンドル２２ａを操作することによって手ブレーキ軸２２ｂに巻きつけられた手ブレーキ鎖２２ｃの巻き上げ／繰り出しを行い、その操作量を伝達機構２２ｄを介して前述した制輪子２１ａに伝達して、この制輪子２１ａを車輪踏面に接離させることで機械的なブレーキを掛け得るようにしたものである。静輪子２１ａの作動は、手ブレーキ機構２２側でも圧空制御回路３６側でも行い得るように構成してある。

各従動車１，２、２…は、手ブレーキ機構２２が搭載されて実際に使用される状態にあるため、以下において「手ブレーキ作用台車」と称する。これに対して、起動車１には手ブレーキ機構が設けられていないため、以下、必要に応じて「手ブレーキ非作用台車」と称する。また、この実施形態では、手ブレーキ作用台車２、２…ごとに台車識別が付してあり、特定の手ブレーキ作用台車２を指称するときに「２ｉ」（ｉは台車番号で、ｉ＝１，２，…）、その車輪等の速度を「Ｖ２ｉ」などと表わすこととする。

そして、本実施形態の手ブレーキ検出装置Ａは、図２に示すように、前記手ブレーキ機構２２の作用状態を機構的な変位に基づいて検出する主検出手段たるリミットスイッチ４１と、このリミットスイッチ４１からの検出信号Ｓｉを入力回路部４２を介して収集し各手ブレーキ作用台車２ｉの手ブレーキ機構２２が作用状態にあるか否かを判定する主判定手段たる演算制御部４３と、この演算制御部４３が何れかの手ブレーキ作用台車２ｉの手ブレーキ機構２２が作用状態にあると判定した場合に出力回路部４４を介して報知をなす報知手段４５とを具備してなる。演算制御部４３は、次に述べる第２の判定手段としての役割をも担うもので、ＣＰＵ、メモリ及び入出力インターフェースを備えたマイクロプロセッサ等により構成される。勿論、専用回路で構成しても構わない。

報知手段４５は、軌道車１に設けられた表示灯４５ａ、警報器４５ｂ、情報端末４５ｃ等よりなる。図示例ではこれらを同時に表示しているが、必ずしも全てを備える必要はない。報知の具体的な態様としては、表示灯４５ａと警報器４５ｂでその旨を了知させる場合には、表示灯４５ａで台車２ｉごとに点灯表示を行い、或いは表示灯４５ａの点灯とともに台車情報を付帯表示させることが望ましい。また、情報端末４５ｃによってその旨を了知させる場合には、その情報端末４５ｃはモニターボックス状のものにして軌道車１に固定する以外に、起動車１に持ち込み可能な携帯電話やモバイル状のもの、すなわち、無線通信機能、表示機構、音声機能を備えた可搬性のものにすることも有効である。有線の場合はイーサネット（登録商標）などを用いることができ、無線の場合には、近距離ワイヤレス通信を可能にするパーソナルエリアネットワーク（「ＰＡＮ」と略称される）、例えばＩＥＥＥ８０２．１５．４に準拠したＺｉｇｂｅｅと称するものを利用することができる。Ｚｉｇｂｅｅは、コーディネータによって複数のノードが管理され、各ノードからマルチホップでコーディネータまでデータが転送されるもので、ノードの消費電力が僅かで電池寿命が長いため、コーディネータを軌道車１に設け、ノードを各台車２ｉに設けて、各台車２ｉからの情報をマルチホップで軌道車１に伝達することができる。上述した情報伝送指令線３７も、イーサネット（登録商標）などの有線を用いる構成のほか、Ｚｉｇｂｅｅを用いて台車間をマルチホップして軌道車まで伝送する態様等が可能である。

一方、この実施形態では、前記手ブレーキ作用台車２ｉ及び手ブレーキ非作用台車１において、その一軸又は二軸（図示例では二重化のために２軸）から車輪２ａ、１ａ又は車軸（図示省略）の回転速度Ｖ２ｉ、Ｖ１を検出する速度検出手段たる速度検出器４６を設けている。そして、第２の判定手段として機能する前記演算制御部４３は、これら両台車１，２の速度検出器４６からそれぞれ取り出される回転速度Ｖ１，Ｖ２ｉを比較して、速度差△Ｖｉ（＝Ｖ１−Ｖ２ｉ）が所定値α以上であるか否かを判断し、それによって手ブレーキ機構２２が作用中であるか否かを判定するようにしている。

さらに、この実施形態では、起動車１のメインブレーキ機構１０が作用状態にあるか否かを判断するために、前記ブレーキ管３２から気圧スイッチや圧力検出器等の検出部４７ａを介して引き出した検出ライン４７と、前記ブレーキ指令ライン３４及び前記非常指令ライン３５から引き出した検出ライン４８とを、入力回路部４２に接続して、ブレーキ圧やブレーキ指令、非常指令を第２の判定手段として機能する演算得制御部４３に入力するようにしている。検出ライン４７，４８は、本発明の第２の検出手段を構成してる。

図３は、演算制御部４３が第１の判定手段として機能する際に実行される判定手順を例示するフローチャートである。スターとすると、先ず車両が停止しているか否か、すなわち手ブレーキ非作用台車１から取り出される回転速度Ｖ１が零であるか否かを判断し（ステップＳ１）、ＹＥＳであれば各手ブレーキ作用台車２ｉのリミットスイッチ４１からの検出信号Ｓｉを順次取り込んで（ステップＳ２）、各台車２ｉごとにＯＮのものがあるか否かを判断する（ステップＳ３）。そして、ＯＮのものがある場合にはそのリミットスイッチ４１を搭載した台車２ｉの特定情報とともに手ブレーキが作用中である旨を報知し（ステップＳ４）、ＯＮのものがなければエンドする。ステップＳ１で回転速度Ｖ１が零でないと判断した場合にもエンドする。

一方、図４は、演算制御部が第２の判定手段として機能する際に実行される判定手順の一例を示すフローチャートである。スタートすると、先ず車両が発進しているか否か、すなわち手ブレーキ非作用台車１から取り出される回転速度Ｖ１が所定値以上であるか否か、またメインブレーキ機構１０が非作用であるか否かをそれぞれ判断する（ステップＳ１０、Ｓ１１）。メインブレーキ機構１０の非作用は、ブレーキ指令及び非常指令のＯＦＦ状態と、検出器４７ａを構成する気圧スイッチのＯＦＦ状態または圧力検出器の圧力無し状態をもって判断し、それ以外はメインブレーキ機構１０が作用中と判断する。

そして、それぞれステップＳ１０，Ｓ１１でＹＥＳと判断されれば、手ブレーキ非作用台車１と手ブレーキ作用台車２の速度Ｖ１，Ｖ２ｉをそれぞれ入力して（ステップＳ１２）、速度差△Ｖｉが所定値α以上であるか否かを判断する（ステップＳ１３）。そして、ＹＥＳの場合には、各台車２ｉのリミットスイッチ４１がＯＮであるか否かを判断し（ステップＳ１４）、ＹＥＳの場合には台車２ｉの特定情報とともに手ブレーキ作用中の報知をなし（ステップＳ１５）、エンドする。一方、上記ステップＳ１３で速度差△Ｖｉが所定値α以上であるにも拘わらずステップＳ１４でリミットスイッチ２２がＯＮでないと判断した場合には、車輪又は車軸に固渋の可能性がありリミットスイッチ２２が故障している可能性もあるため、速度差△Ｖｉの情報を優先して手ブレーキ作用中の報知をせずに終了する。この場合、その台車２ｉの特定情報とともに固渋又は破損の可能性がある旨の報知をしてエンドしてもよい（ステップＳ１６）。更に、ステップＳ１３で速度差△Ｖｉが所定値α以上でないと判断した場合には、次に台車２ｉのリミットスイッチ２２がＯＦＦか否かを判断し（ステップＳ１７）、ＹＥＳの場合には正常判断として報知をせずにそのままエンドする。更にまた、ステップＳ１３で速度差△Ｖｉが所定値α以上でないにも拘わらずステップＳ１７でリミットスイッチ２２がＯＦＦでないと判断した場合には、リミットスイッチ２２が破損している可能性が高いため、速度差△Ｖｉの情報を優先して正常と判定し、エンドする。この場合、リミットスイッチ２２に故障の可能性がある旨を併せて報知することが有効である（ステップＳ１８）。この実施形態では、上記の判断を手ブレーキ非作用台車１と全ての手ブレーキ作用台車２ｉとの間で行う。上記ステップＳ１０でＮＯの場合（Ｖ１＞０でない場合）、或いは、ステップＳ１０でＹＥＳ（Ｖ１＞０）であるがステップＳ１１でＮＯの場合（メインブレーキ１０が作用中である場合）には、判定をせずに終了する。

なお、図２に示すように、電力供給は、手ブレーキ非作用台車２ｉの車軸に設けられて当該車輪の回転数に基づいて電力を発生する発電機４９ａからの出力で蓄電部４９ｂ（二次電池または電気二重層キャパシタ）に蓄電し、蓄電部４９ｂから手ブレーキ検出装置Ａに電力を供給するようにしている。図では、この蓄電部４９ｂに太陽電池パネル４９ｃも接続されているが、発電機４９ａ又は太陽電池パネル４９ｃの何れか一方のみであってもよい。また、発電機４９ａの発生する電力が蓄電部４９ｂを蓄電するのに不十分である場合において、本実施形態のように電力線３０が貨物列車に引き通しされている場合には、電力線３０を介して供給される電源の電力により蓄電部４９ｂへの蓄電とともに手ブレーキ検出装置Ａに電力を供給することもできる。勿論、上記以外の外部電力供給源や電力生成部を採用することも可能である。

以上のように構成される本実施形態の手ブレーキ検出装置Ａは、手ブレーキ機構２２により手ブレーキを作用させて車輪２ａに制動を加え得るようにした手ブレーキ作用台車２ｉを複数台連結した鉄道車両たる貨物列車に適用されるものである。そして、前記手ブレーキ機構２２の作用状態を機構的な変位に基づいて検出する主検出手段たるリミットスイッチ４１と、このリミットスイッチ４１から検出信号Ｓｉを入力し手ブレーキ作用台車２ｉの手ブレーキ機構２２が作用状態にあるか否かを判定する主判定手段たる演算制御部４３と、この演算制御部４３により何れかの手ブレーキ作用台車２ｉの手ブレーキ機構２２が作用状態にあると判定した場合に報知する報知手段４５とを具備している。

このように構成すれば、各リミットスイッチ４１の検出信号Ｓｉが演算制御部４３に収集され、この演算制御部４３で手ブレーキが作用状態にあるか否かが判断されて、報知手段４５の報知により手ブレーキ作用台車２ｉ全体の手ブレーキ作用状態が１箇所において統括的に乗務員または監視員（監視室）に了知されることとなる。このため、手ブレーキ機構２２を直接目視する場合のように台車１、２ｉを巡回する必要もなく、昼夜や天候を問わずに簡単に監視を行うことができる。そして、リミットスイッチ４１を通じて機構上の変位に基づき手ブレーキ状態を検出するので、車両停止状態においても手ブレーキ状態の確実な検知が可能となる。また、このような構成を逆に利用すれば、手ブレーキ機構２２の掛け忘れがないかの確認にも有効に活用することができる。

そして、報知手段４５を表示灯４５ａ及び警報器４５ｂにより構成する場合にはこれらを起動車１に設け、また情報端末４５ｃにより構成する場合には当該起動車１に持ち込むことができるので、発進前に手ブレーキ機構２２の作用中のものがあれば起動車１において確実な報知を受け得ることとなり、特に情報端末４５ｃであれば車両から離れた位置においても、或いは軌道車１と従動車２ｉとが切り離されている場合にも報知を受けることが可能となるので、発進前の手ブレーキの点検作業の便を格段に向上させることができる。

また、貨物列車は、手ブレーキ機構２２が作動し得る手ブレーキ作用台車２ｉ以外に手ブレーキ機構２２を備えない手ブレーキ非作用台車１（本実施形態では軌道車１）を具備していることに着目し、前記手ブレーキ作用台車２ｉ及び前記手ブレーキ非作用台車１の車輪２ａ、１ａまたは車軸から回転速度を検出する速度検出器２１，１１と、これら両台車２ｉ，１の速度検出器２１，１１からそれぞれ取り出される回転速度Ｖ２ｉ，Ｖ１を比較して速度差△Ｖｉが所定値α以上である場合に手ブレーキ機構２２が作用状態にあると判定する第２の判定手段たる前記演算制御部４３とを更に具備し、この演算制御部４３の第２の判定手段としての機能により何れかの手ブレーキ作用台車２ｉの手ブレーキ機構２２が作用状態にあると判定された場合にも前記報知手段４５による報知をなし得るようにしている。

すなわち、リミットスイッチ４１の検出結果だけでも発進後に手ブレーキが作用中か否かを判断することもできるが、このように構成すれば、発進後に手ブレーキ作用台車２ｉに手ブレーキが掛かった状態の台車があれば、速度検出器２１，１１が検出する回転速度Ｖ２ｉ，Ｖ１に基づいて第２の判定手段が回転速度差△Ｖｉを判定し、報知手段４５によって乗務員または監視員（監視室）に報知されることになる。このため、リミットスイッチ４１が故障その他の理由で手ブレーキの作用状態を検出できない場合、或いは見過ごして手ブレーキ作用状態のまま発進した場合にも、発進後に手ブレーキ状態にあることを確実に検出することができる。また、これによれば、手ブレーキ以外の原因、例えば車軸固渋時のロック状態をも検出できるので、何らかの原因で車輪２ａ又は車軸がロックしたまま貨物列車が長距離を走行することも確実に防止することができる。

さらに、停車時には速度差が０であるため、第２の判定手段の判定結果は実質的には意味をなさない。そこで、手ブレーキ非作用台車１の回転速度Ｖ１を検出する速度検出器１１により回転速度Ｖ１が零であることが検出されることを前提に、演算制御部４３が判定を行い報知手段４５による報知をなすようにしているので、第１の判定手段の機能と第２の判定手段の機能とを演算制御部４３に併設しても、第１の判定手段に基づく停車時の手ブレーキ検出を適切に行わせることができる。

また、貨物列車では振動・衝撃および取り扱いが荒いことから、機構的な変位を検出するリミットスイッチ４１は故障する可能性が高い。そこで、手ブレーキ非作用台車１の回転速度Ｖ１を検出する速度検出器１１により回転速度が零でないことが検出された場合に、演算制御部４３において、第１の判定手段としての機能に基づく判定結果によらず、第２の判定手段としての機能に基づく判定結果を優先させて報知手段４５による報知をなし得るようにしているので、両機能に基づく判定結果が異なる場合に、信頼性の高い判定を行うことができる。

特に、第１の判定手段としての判定結果と第２の判定手段としての判定結果が異なる場合には、ステップＳ１６のようにリミットスイッチ４１の故障又は手ブレーキ作用台車２ｉの車輪ないし車軸の固渋の可能性を報知し得るようにしているので、迅速、的確な点検を行うことができる。

また、この貨物列車は、起動車１における操作を通じて各台車１、２ｉに一斉にブレーキを作用させるためのメインブレーキ機構１０を備えるものであり、メインブレーキ機構１０が作用状態にある場合には取り出される回転速度Ｖ１，Ｖ２ｉは手ブレーキ判断には意味をなさない。そこで、本実施形態は、前記メインブレーキ機構１０が作用状態にあるか否かを検出する第２の検出手段である検出ライン４７，４８を更に具備し、これらの検出ライン４７，４８によりメインブレーキ機構１０が作用中でないことが検出されることを前提に、前記第２の判定手段としての演算制御部４３が判定を行い報知手段４５による報知をなすようにしているので、誤報を有効に防ぐことができる。

さらにまた、報知手段４５は、何れの手ブレーキ作用台車２ｉの手ブレーキ機構２２が作用状態にあるかを、個々の手ブレーキ作用台車２ｉごとに手ブレーキ機構２２が作用中かどうかの台車情報とともに収集して、台車情報と関連づけた報知をなすようにしているので、手ブレーキ解除等の対応も迅速に行うことができる。

そして、報知手段４５が、表示灯による報知、情報端末による報知、警報器による報知の少なくとも１又は２以上の報知をなし得るように構成されているので、報知を実効あらしめることができ、また、電力供給を、電力線３０などの外部電力供給部、太陽電池パネル４９ｃや車輪の動力を利用した発電機４９ａなどの電力生成部、又はこれらの電力を蓄電する蓄電部４９ｂのうち、少なくとも外部電力供給部から、または電力生成部及び蓄電部４９ｂから受け得るようにしているので、電力供給も適切に行うことが可能となる。

なお、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

例えば、上記実施形態においては、車輪２ａ、１ａ又は車軸の回転速度Ｖ２ｉ、Ｖ１を検知するようにしているので、ブレーキ中における車輪２ａ、１ａの滑走や固着状態も検出することができる。このため、これを滑走防止や固着防止の制御のためにも有効に活用することができる。

また、軌道車１以外の台車（従動車）２にいる乗務員等にも手ブレーキ作用状態を了知可能とするためには、報知手段を各従動車２にも設けておくことが望ましい。

さらに、上記実施形態では手ブレーキ非作用台車を軌道車としているが、従動車のなかにも手ブレーキ機構を備えないか若しくは作動させないものがあれば、その従動車を手ブレーキ非作用台車として取り扱うこともできる。

本発明の一実施形態が適用される貨物列車の概略構成図。 同実施形態の手ブレーキ検出装置Ａを示すシステム構成図。 同検出装置において停車時に実行される判断手順を示すフローチャート。 同検出装置において発進後に実行される判断手順を示すフローチャート。

符号の説明

１…手ブレーキ非作用台車（軌道車）
１ａ…車輪
２ｉ…手ブレーキ作用台車（従動車）
２ａ…車輪
２２…手ブレーキ機構
３２…電力線
４１…主検出手段（リミットスイッチ）
４３…主判定手段、第２の判定手段（演算制御部）
４５…報知手段
４５ａ…表示灯
４５ｂ…警報器
４５ｃ…情報端末
４９ａ…太陽電池パネル
４９ｂ…蓄電部
４９ａ…発電機
Ａ…手ブレーキ検出装置
Ｓｉ…検出信号
Ｖ１、Ｖ２ｉ…回転速度

Claims (10)

1. 手ブレーキ機構により手ブレーキを作用させて車輪又は車軸に制動を加え得るようにした手ブレーキ作用台車を複数台連結した鉄道車両に適用されるものであって、
   前記手ブレーキ機構の作用状態を機構的な変位に基づいて検出する主検出手段と、この主検出手段から検出信号を入力し手ブレーキ作用台車の手ブレーキ機構が作用状態にあるか否かを判定する主判定手段と、この主判定手段により何れかの手ブレーキ作用台車の手ブレーキ機構が作用状態にあると判定した場合に報知する報知手段とを具備してなることを特徴とする鉄道車両の手ブレーキ検出装置。
2. 少なくとも報知手段を、手ブレーキ作用台車を牽引する起動車に設け若しくは当該起動車に持ち込み可能な情報端末に設けている請求項１記載の鉄道車両の手ブレーキ検出装置。
3. 鉄道車両が、手ブレーキ機構が作動し得る手ブレーキ作用台車以外に手ブレーキ機構を備えないか若しくは手ブレーキ機構を作動させない手ブレーキ非作用台車を具備する場合において、前記手ブレーキ作用台車及び前記手ブレーキ非作用台車の車輪又は車軸から回転速度を検出する速度検出手段と、これら両台車の速度検出手段からそれぞれ取り出される回転速度を比較して速度差が所定値以上である場合に手ブレーキ機構が作用状態にあると判定する第２の判定手段とを更に具備し、この第２の判定手段により何れかの手ブレーキ作用台車の手ブレーキ機構が作用状態にあると判定された場合にも前記報知手段による報知をなし得るようにしている請求項１又は２何れかに記載の鉄道車両の手ブレーキ検出装置。
4. 手ブレーキ非作用台車の回転速度を検出する速度検出手段により回転速度が零であることが検出されることを前提に、主判定手段が判定を行い報知手段による報知をなすようにしている請求項３記載の鉄道車両の手ブレーキ検出装置。
5. 手ブレーキ非作用台車の回転速度を検出する速度検出手段により回転速度が零でないことが検出された場合に、主判定手段の判定結果によらず、第２の判定手段の判定結果を優先させて報知手段による報知をなし得るようにしている請求項３又は４何れかに記載の鉄道車両の手ブレーキ検出装置。
6. 主判定手段の判定結果と第２の判定手段の判定結果とが異なる場合に、主検出手段の故障又は手ブレーキ作用台車の車輪ないし車軸の固渋を報知し得るようにしている請求項５記載の鉄道車両の手ブレーキ検出装置。
7. 起動車における操作を通じて各台車に一斉にブレーキを作用させるためのメインブレーキ機構を備える鉄道車両において、前記メインブレーキ機構が作用状態にあるか否かを検出する第２の検出手段を更に具備し、この第２の検出手段によりメインブレーキ機構が作用中でないことが検出されることを前提に、前記第２の判定手段が判定を行い報知手段による報知をなすようにしている請求項３〜６何れかに記載の鉄道車両の手ブレーキ検出装置。
8. 報知手段は、何れの手ブレーキ作用台車の手ブレーキ機構が作用状態にあるかを特定する台車情報と関連づけた報知をなし得るように構成されている請求項１〜７何れかに記載の鉄道車両の手ブレーキ検出装置。
9. 報知手段が、表示灯による報知、情報端末による報知、警報器による報知の少なくとも１又は２以上の報知をなし得るように構成されている請求項１〜８何れかに記載の鉄道車両の手ブレーキ検出装置。
10. 電力供給を、電力線などの外部電力供給部、太陽電池パネルや車輪の動力を利用した発電機などの電力生成部、又はこれらの電力を蓄電する蓄電部のうち、少なくとも外部電力供給部から、または電力生成部及び蓄電部から受け得るように構成されている請求項１〜９何れかに記載の鉄道車両の手ブレーキ検出装置。
    
    
    
    
    

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