JP3271147B2 - 車両用ブレーキ装置 - Google Patents

車両用ブレーキ装置

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61HBRAKES OR OTHER RETARDING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR RAIL VEHICLES; ARRANGEMENT OR DISPOSITION THEREOF IN RAIL VEHICLES
    • B61H5/00Applications or arrangements of brakes with substantially radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE 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
    • B60T13/00Transmitting 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
    • B60T13/10Transmitting 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
    • B60T13/58Combined or convertible systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2125/00Components of actuators
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Braking Arrangements (AREA)
  • Braking Systems And Boosters (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鉄道車両の高速化に対
応できる車両用ブレーキ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年新幹線等の鉄道車両は高速化が推進
されており、最高速度の向上が図られている。従来、例
えば新幹線に使用されていたブレーキ装置としては特開
平2−262459号公報に示されたものがある。その
ブレーキ装置の概略の構成は、図2に示すように、ハン
ドル1aの操作量に応じたブレーキ指令信号をブレーキ
指令線2を介して出力するブレーキ設定器1と、このブ
レーキ指令信号を車両荷重や車速に応じた空気圧信号B
caに変換するブレーキ制御器3と、この空気圧信号B
caが示す空気圧を油圧に変換して油圧信号Bcoとし
てブレーキ力発生部4に送出する増圧シリンダ5とを備
えた構成である。増圧シリンダ5は1台の台車に尽き2
個ずつ備えられており、ブレーキ力発生部4は1個の増
圧シリンダにつき2個ずつ備えられている。
【0003】増圧シリンダ5は、図3に示すように、前
記ブレーキ制御部3から出力された空気圧信号Bca
を、切換弁10を介して空気圧シリンダ11の空気シリ
ンダ室13に供給し、ピストン14を戻しばね15の付
勢力に抗して前進させ、ピストン14と一体のピストン
ロッド16により油シリンダ室17内の作動油を送出し
て油圧信号Bcoとし、この油圧信号Bcoを滑走防止
弁18を介してブレーキ力発生部4に送ってブレーキ力
を発生させるようになっている。図中19は油タンクで
ある。なお、ブレーキ力発生部4はディスクブレーキ装
置が用いられるのが普通である。
【0004】ところで、そのディスクブレーキ装置に用
いられるブレーキディスクは一般的に鉄系のものである
が、上記車両の高速化のためにこのようなブレーキディ
スクでは熱容量が不足し高速度における摩擦係数が著し
く減少するため、ブレーキ力が不足するという問題があ
る。
【0005】この問題を解決するためには、上記ディス
クブレーキ装置の数を増やすことが考えられるが、この
場合ブレーキ制御部が出力する圧力流体及び増圧シリン
ダが出力する圧力流体が必然的に多く必要となり、機器
が大型化して好ましくない。また、別の手段としてブレ
ーキディスクやブレーキパッドの素材をたとえば炭素系
のような高熱でも摩擦係数が保持されるものを採用する
ことが考えられるが、一般的にこのような高熱に強い素
材は、低速度になってブレーキディスクの温度が低下す
ると摩擦係数が不安定になり、ブレーキ力が安定しない
という問題が生じる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ブレ
ーキ制御部が出力する圧力流体及び増圧シリンダが出力
する圧力流体の量を増やすことなく、鉄道車両の高速化
に対応できる車両用ブレーキ装置を提供することにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の車両用ブレーキ
装置は、ブレーキ指令に応じた制御圧を発生するブレー
キ制御部と接続され流体圧力を発生するブレーキ圧発生
部と、このブレーキ圧発生部に接続されブレーキ力を出
力する複数個のディスクブレーキ装置とを備えた車両用
ブレーキ装置において、前記複数個のディスクブレーキ
装置を、所定のディスクに対してキャリパ装置を設けた
特定のディスクブレーキ装置とそれ以外の前記とは別の
ディスクに対してキャリパ装置を設けたディスクブレー
キ装置とに分けて設け、前記ブレーキ圧発生部とディス
クブレーキ装置との間に、ブレーキ圧発生部からの圧力
流体を前記特定のディスクブレーキ装置または残りのデ
ィスクブレーキ装置のいずれかに接続する切換弁を設け
たことを特徴とする。
【0008】
【作用】上記特定のディスクブレーキ装置と残りのディ
スクブレーキ装置とを、切換弁の操作により使い分ける
ことができるので、ブレーキ制御部が出力する圧力流体
及び増圧シリンダが出力する圧力流体の量を格別に増や
すことなく、通常速度と高速度とに対応できるようにな
る。例えば、特定のディスクブレーキ装置を高速からの
減速に適した高速度でも摩擦係数の低下しないディスク
ブレーキ装置とし、残りのディスクブレーキ装置を現状
のものとすれば、切換弁により走行速度に応じて、高速
走行時に特定のディスクブレーキ装置に接続し、通常走
行時に残りのディスクブレーキ装置へ接続して必要なブ
レーキ力を確保できる。
【0009】
【実施例】この発明の1実施例を図1を用いて説明す
る。この車両用ブレーキ装置は、ブレーキ圧発生部3
0、高速に適したディスクブレーキ装置(複数の中の特
定のディスクブレーキ装置)31、中低速に適したディ
スクブレーキ装置(残りのディスクブレーキ装置)3
2、電磁切換弁33等からなる。
【0010】ブレーキ圧発生部30は、図3を用いて説
明した従来の増圧装置と同様な装置を使用してあり、同
等部分を同一図面符号で示して説明を省略する。
【0011】高速に適したディスクブレーキ装置31
は、例えば350Km/h〜130Km/hの走行速度
の減速に適したブレーキディスク及びブレーキパッドを
用いたものである。中低速に適したディスクブレーキ装
置32は、例えば130Km/h〜0Km/hの走行速
度の減速に適した従来のディスクブレーキ装置と同様な
ものである。ディスクブレーキ装置31は、所定のディ
スクに対して設けられるキャリパー装置を有し、その本
体31aに圧力流体の供給ポート31b、これに内部通
路31cを介して接続したピストン31dを有する。中
低速に適したディスクブレーキ装置32は、上記とは別
に設けられたディスクに対して設けられるキャリパー装
置を有し、その本体32aに圧力流体の供給ポート32
b、これに内部通路32cを介して接続したピストン3
2dを有する。
【0012】電磁切換弁33は、上記ブレーキ圧発生部
30と、高速に適したディスクブレーキ装置31及び中
低速に適したディスクブレーキ装置32との間を接続し
ている配管途中に設けてある。すなわち、ブレーキ圧発
生部30のシリンダ室17の出口から管路40、滑走防
止弁18、管路41、電磁切換弁33、管路42、逆止
弁43、管路44を介して、中低速に適したディスクブ
レーキ装置32に接続されており、また電磁切換弁33
の他のポートに接続した管路45、逆止弁46、管路4
7をを介して、高速に適したディスクブレーキ装置31
に接続されている。上記逆止弁43、46はそれぞれ残
圧用逆止弁部43a、46aを有している。なお、滑走
防止弁18も残圧用逆止弁部18bを有している。
【0013】電磁切換弁33は、車両が350Km/h
〜130Km/hの高速走行状態になるとソレノイド3
3aに切り換え信号が入力され、図示の管路41と42
を接続している状態からスプールが右に移動し、管路4
1と45が接続される状態に切り換えられる。
【0014】この車両用ブレーキ装置は、図2を用いて
説明したブレーキ制御器3からの空気圧信号Bcaをブ
レーキ圧発生部30で油圧信号Bcoに変換してその時
の走行速度に応じてディスクブレーキ装置31または3
2に供給してブレーキ作用させる。車両が上記中低速走
行状態である場合は、切換弁33が図示の状態にあり、
中低速に適したディスクブレーキ装置32のポート32
bを介して圧油がピストン32dに供給されてブレーキ
力を発生する。車両が上記高速走行状態である場合は、
切換弁33のソレノイド33aに高速走行状態であると
いう励磁信号が与えられて、切換弁33が管路41と4
5を接続した状態に切り換えられており、高速に適した
ディスクブレーキ装置31のポート31aを介して油圧
がピストン31dに供給されてブレーキ力を発生する。
ブレーキ作用によって車両が上記中低速走行状態になる
と、ソレノイド33aは消磁されて切換弁33が元の状
態に戻り、中低速に適したディスクブレーキ装置32に
油圧が供給されるようになり、ディスクブレーキ装置3
1側の残圧は残圧用逆止弁部46aを介して油タンク1
9へ排出される。
【0015】この車両用ブレーキ装置は、ブレーキ圧発
生部30による油圧信号を、車両のその時の走行速度に
適したディスクブレーキ装置31または32に切り換え
供給するようにしたから、車両の高速化に対し必要な安
定したブレーキ力の発生を確保でき、一つのブレーキ圧
発生部30で2種類のディスクブレーキ装置31、32
を作動させるようにしたから、ブレーキ装置が殆ど大型
化しない。
【0016】
【発明の効果】本発明によれば、車両の高速度化が図ら
れても必要なブレーキ力を確保でき、装置もあまり大型
化しない。また、特定のディスクブレーキ装置または残
りのディスクブレーキ装置は、切換弁によりどちらか一
方を非作動状態とされるので、特性の合わないディスク
ブレーキ装置が使用されて早期に磨耗や破損が発生する
ことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の概略構成図である。
【図2】従来の車両用ブレーキ装置を示す概略構成図で
ある。
【図3】従来のブレーキ圧発生部を示す概略構成図であ
る。
【符号の説明】
3 ブレーキ制御部 30 ブレーキ圧発生部 31 特定のディスクブレーキ装置(高速に適したディ
スクブレーキ装置) 32 残りのディスクブレーキ装置(中低速に適したデ
ィスクブレーキ装置) 33 電磁切換弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−126178(JP,A) 特開 昭52−94958(JP,A) 実開 平4−99436(JP,U) 実開 昭61−179070(JP,U) 実開 昭63−137139(JP,U) 実開 昭59−88525(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B61H 5/00 F16D 49/00 - 71/04

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ブレーキ指令に応じた制御圧を発生する
    ブレーキ制御部と接続され流体圧力を発生するブレーキ
    圧発生部と、このブレーキ圧発生部に接続されブレーキ
    力を出力する複数個のディスクブレーキ装置とを備えた
    車両用ブレーキ装置において、 前記複数個のディスクブレーキ装置を、所定のディスク
    に対してキャリパ装置を設けた特定のディスクブレーキ
    装置とそれ以外の前記とは別のディスクに対してキャリ
    パ装置を設けたディスクブレーキ装置とに分けて設け、
    前記ブレーキ圧発生部とディスクブレーキ装置との間
    に、ブレーキ圧発生部からの圧力流体を前記特定のディ
    スクブレーキ装置または残りのディスクブレーキ装置の
    いずれかに接続する切換弁を設けたことを特徴とする車
    両用ブレーキ装置。
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