JPH044930Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この考案は、鉄道車両において、ブレーキ制御
や力行の制御を荷重に応じて行うために、車両の
荷重を検出する応荷重装置に関する。

＜従来技術＞ 従来、鉄道車両においては、ブレーキの応答性
能を重視する立場から全車両にそれぞれブレーキ
装置と、このブレーキ装置を制御するための制御
部と、車両の荷重を検出するための応荷重装置を
設けたものがあつた。制御部は、応荷重装置によ
つて検出された荷重と、運転席等に設けられたブ
レーキ制御部から供給されるブレーキ電気指令と
に応じて、ブレーキ装置を制御する。

ところが、近年の電気車でのブレーキ装置は、
電気ブレーキを有効に活用するためにモータ車と
トレーラ車とからなるユニツト単位で制御する方
式がとられつつある。このような車両において
は、各車両にそれぞれブレーキ装置、制御部およ
び応荷重装置を設けるのではなく、１制御ユニツ
トの各車両には応荷重装置を設けるが、制御部は
１制御ユニツト内の特定の１車両のみに設けるよ
うになつた。

このような場合に用いられる応荷重装置の１例
を第５図に示す。この例では、車両Ａ乃至Ｄで１
ユニツトが構成されており、各車両Ａ乃至Ｄに空
電変換器１０ａ乃至１０ｄが設けられている。こ
れら空電変換器１０ａ乃至１０ｄは、各車両の前
台車および／または後台車の空気バネ圧力を入力
し、これを電気信号に変換するもので、この電気
信号は各車両の荷重を表わしている。これら各電
気信号は増幅器１２ａ乃至１２ｄでそれぞれ増幅
される。これら増幅された信号は、制御部が設け
られている特定車両、この例では車両Ｃに、ケー
ブル１４ａ，１４a′，１４ｂ，１４b′，１４ｃ，
１４c′，１４ｄ，１４d′を介して供給され、ここ
で加算器２０によつて加算され、制御部に供給さ
れる。

＜考案が解決しようとする課題＞ しかし、このような応荷重装置では、各車両か
ら特定の車両まで、間にある各車両を通してそれ
ぞれ１対のケーブルを敷設しなければならず、す
なわち１制御ユニツトを構成する車両の台数と同
数の対数のケーブルを敷設しなければならず、し
かも、その敷設は特定の車両のケーブルを除いて
特定の車両までの間にある車両を通して行なわね
ばならず、敷設作業が面倒であるという問題点が
あつた。特に１制御ユニツトを構成する車両の台
数が増えれば増えるほど、ケーブル数が増加し、
益々敷設作業が面倒となる。

この考案は、上記応荷重装置のために敷設しな
ければならないケーブルを、最小単位である一対
のケーブルのみとし、敷設作業を簡素化すること
を目的とする。

＜課題を解決するための手段＞ この考案は、上記目的を達成するために、連結
された複数の車両にそれぞれ設けられ、各車両の
荷重を表わす電流を出力する荷重検出手段と、上
記各車両に引通して設けられ、上記各荷重検出手
段が並列に接続されこの荷重検出手段の出力電流
がそれぞれ流される線路と、上記各車両のうち特
定の車両において上記線路に接続され、上記線路
に流れる上記各荷重検出手段の出力電流の加算値
を電圧に変換する変換部とを、具備するものであ
る。

＜作用＞ この考案によれば、線路には各荷重検出手段か
らの出力電流が流れている。荷重検出手段の個数
をｎ、各荷重検出手段の出力電流をi₁，i₂……i_o
とすると、この線路に流れている電流の合計値Ｉ
は、i₁＋i₂……＋i_oとなる。従つて、この電流の
合計値Ｉを特定の車両に設けた変換部によつて電
圧に変換すると、この電圧は各荷重検出手段が検
出した荷重の合計値を表わしている。

＜実施例＞ 第１図にこの考案による応荷重装置を実施した
ブレーキ装置を示す。この実施例においても、４
台の車両Ａ乃至Ｄによつて１制御ユニツトが構成
され、各車両Ａ乃至Ｄに空電変換器２２ａ乃至２
２ｄがそれぞれ設けられている。これら空電変換
器２２ａ乃至２２ｄは各車両の前台車の空気バネ
圧力AS１および／または後台車の空気バネ圧力
AS２を入力し、これら空気バネ圧力を、即ち各
車両Ａ乃至Ｄの荷重を電気信号に変換するもので
ある。これら電気信号は、増幅器２４ａ乃至２４
ｄで電流増幅される。従つて、増幅器２４ａ乃至
２４ｄの出力電流をそれぞれi_a，i_b，i_c，i_dとする
と、これらは各車両Ａ乃至Ｄの荷重を表わしてい
る。空電変換器２２ａ乃至２２ｄと増幅器２４ａ
乃至２４ｄとが、荷重検出手段を構成している。

各車両Ａ乃至Ｄ間には、１対のケーブル２６が
引通して敷設されている。このケーブル２６に、
各増幅器２４ａ乃至２４ｄから増幅電流i_a，i_b，
i_c，i_dがそれぞれ流されている。従つて、ケーブ
ル２６を流れている電流の合計値Ｉは、i_a＋i_b＋
i_c＋i_dとなる。

各車両Ａ乃至Ｄのうちの特定車両（この実施例
では車両Ｂ）には、変換部２８が設けられ、その
入力側がケーブル２６に接続されている。この変
換部２８は、例えば第２図に示すように、ケーブ
ル２６間に接続した受信抵抗器３０を有してい
る。この受信抵抗器３０の両端間には、上述した
合計電流Ｉに比例した電圧Ｖが発生する。この電
圧Ｖを抵抗器３２，３４と演算増幅器３６とで構
成した反転増幅器で増幅している。従つて、演算
増幅器３６の出力側には、電圧Ｖを反転増幅した
電圧V₀が生じる。電圧Ｖは上述したように各車
両の荷重に比例した電流i_a，i_b，i_c，i_dの合計値Ｉ
に比例しているので、電圧V₀も結局各車両の荷
重の合計値に比例したものとなる。

また、変換部２８としては、例えば第３図に示
すようなものも用いることができる。これは、演
算増幅器３６の非反転入力端子を接地し、反転入
力端子にケーブル２６から各増幅器２４ａ乃至２
４ｄの出力電流の合計値Ｉを流し、演算増幅器３
６の出力側と反転入力端子側との間に帰還抵抗器
３８を設けたものである。これでは、演算増幅器
３６の反転入力端子と非反転入力端子との間は、
イマジナリシヨートとなつているので、反転入力
端子に電流Ｉが流れているにも拘らず、接地電位
とならねばならない。そのため、出力側へ帰還抵
抗器３８を介して電流Ｉと同じ向きに同じ大きさ
の電流が流れる。よつて、演算増幅器３６の出力
電圧V₀は、帰還抵抗器３８の抵抗値に合計電流
Ｉを乗算した値となる。即ち、電圧V₀は、各車
両の荷重に比例した電流i_a，i_b，i_c，i_dの合計値Ｉ
に比例している。

このような変換部２８の出力電圧V₀は、第１
図に示すようにブレーキ受量器３９のブレーキ力
パターン発生部４０に基準電圧として供給され
る。ブレーキ力パターン発生部４０は、運転席に
設けたブレーキ制御部４２からの３ビツトのデイ
ジタル２進ブレーキ電気指令信号をアナログ電気
信号に変換し前記基準電圧を加味してブレーキ力
信号として、電気ブレーキ制御装置４４に供給す
るもので、各車両Ａ乃至Ｄの合計荷重が大きい場
合には、変換部２８がブレーキ力パターン発生部
４０に与える基準電圧は大きくなり、逆に各車両
Ａ乃至Ｄの合計荷重が小さい場合には、変換部２
８がブレーキ力パターン発生部４０に与える基準
電圧は小さくなる。従つて、デイジタル２進ブレ
ーキ電気指令信号が同じであつても、各車両Ａ乃
至Ｄの合計荷重が大きい場合には、電気ブレーキ
制御装置４４に供給されるアナログ電気信号は大
きくなり、各車両Ａ乃至Ｄの合計荷重が小さい場
合には、電気ブレーキ制御装置４４に供給される
アナログ電気信号は小さくなる。

アナログ電気信号の供給を受けた電気ブレーキ
制御装置４４は、車両Ｂ，Ｃに設けられているモ
ータ４６，４６を上記のアナログ電気信号に応じ
てブレーキ制御する。従つて、ブレーキ制御は、
デイジタル２進ブレーキ電気指令信号と検出され
た各車両の合計荷重とに応じて行なわれる。

この時、電気ブレーキ制御装置４４により実際
に作用している電気ブレーキ力に相当する信号
を、ブレーキ受量器３９の補足演算部４５にフイ
ードバツクする。この補足演算部４５は、ブレー
キ電気指令信号により指令されたブレーキ力より
電気ブレーキ力が不足する場合には、その不足分
を演算して、その不足分に応じた補足ブレーキ指
令信号を各車両Ａ乃至Ｄの空気ブレーキ作用装置
５０ａ乃至５０ｄに供給する。空気ブレーキ作用
装置５０ａ乃至５０ｄは、補足ブレーキ指令信号
に基づいた空気圧力をブレーキシリンダに供給し
てブレーキ力を作用させる。さらに、上記の実施
例では、この考案による応荷重装置をブレーキ制
御に用いたが、力行の制御にも無論用いることが
できる。

＜考案の効果＞ 以上のように、この考案による応荷重検出装置
によれば、各荷重検出手段からの荷重に比例した
電流を、各車両に引通して敷設した線路に流し、
これら電流の合計値を特定の車両に設けた変換部
によつて電圧に変換しているので、敷設するのは
車両が何台あろうとも１対の線路だけでよく、敷
設作業が非常に簡単となる。

なお、ケーブルの敷設作業を簡易化する他の技
術としては、例えば第４図に示すように、空電変
換器からの電気信号を増幅器５２ａ乃至５２ｄで
それぞれ電圧増幅し、これら増幅電圧をケーブル
５４を介して直列に接続し、特定車両Ｃに設けた
受信抵抗器５６に供給するものも考えられる。し
かし、これでは、例えばケーブル５４が車両間の
ツナギ目などで断線した場合、受信抵抗器５６に
は全く電圧が生じず、ブレーキ等の制御が不可能
となる。各増幅器５２ａ乃至５２ｄのうちいずれ
かが故障した場合も同様である。各増幅器５２ａ
乃至５２ｄの故障に対しては、第４図に示すよう
にバイパス回路５８ａ乃至５８ｄを増幅器５２ａ
乃至５２ｄにそれぞれ設けることによつて、不十
分ながら制御を行なうことができるが、わざわざ
バイパス回路５８ａ乃至５８ｄを設けなければな
らず、ケーブルの敷設作業が簡略化されたという
効果がうすれる。しかも依然としてケーブルが車
両間のツナギ目などで断線した場合はブレーキ等
の制御が不可能になる。

これに対し、この考案では各荷重検出手段から
電流を線路に流しているので、線路の一部で断線
があつても、変換部には電流が流れ、制御を行な
える。第１図の実施例で言えば、例えば車両Ｂ，
Ｃの境界部でケーブル２６が断線すると、増幅器
２４ｃ，２４ｄからは電流が変換部２８には供給
されないが、増幅器２４ａ，２４ｂからは変換部
２８に電流が供給される。従つて、不十分ながら
もブレーキ制御を行なうことができる。また、い
ずれかの増幅器が故障した場合も同様に他の増幅
器から変換部に電流が流れるので、制御を行なえ
る。よつて、バイパス回路等を設ける必要がな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案による応荷重装置を実施した
鉄道車両用ブレーキ装置の１実施例のブロツク
図、第２図は同実施例で用いる変換部の１例のブ
ロツク図、第３図は同実施例で用いる変換部の他
の例のブロツク図、第４図は従来の課題を解決す
る別の技術手段の説明図、第５図は従来の応荷重
装置のブロツク図である。 ｛２２ａ乃至２２ｄ……空電変換器、２４ａ乃
至２４ｄ……増幅器｝荷重検出手段、２６……ケ
ーブル（線路）、２８……変換部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 連結された複数の車両にそれぞれ設けられ各車
   両の荷重を表わす電流を出力する荷重検出手段
   と、上記各車両に引通して設けられ上記各荷重検
   出手段が並列に接続されこの荷重検出手段の出力
   電流がそれぞれ流される線路と、上記各車両のう
   ち特定の車両において上記線路に接続され上記線
   路に流れる上記各荷重検出手段の出力電流の加算
   値を電圧に変換する変換部とを、具備する鉄道車
   両用応荷重装置。