JPH08232997A

JPH08232997A - ブレーキ装置

Info

Publication number: JPH08232997A
Application number: JP7064858A
Authority: JP
Inventors: Osamu Akamatsu; 修赤松; Yoshio Asano; 吉雄麻野; Toshiyuki Matsuoka; 利幸松岡
Original assignee: Nabco Ltd
Current assignee: Nabco Ltd
Priority date: 1995-02-27
Filing date: 1995-02-27
Publication date: 1996-09-10
Also published as: US5692586A

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、ブレーキ解除時に制輪子を車輪の
走行条件に応じて最適な量に変動させることにより、車
輪との間に所定の隙間を確保することのできるブレーキ
装置を提供することを目的とする。【構成】押付力を発生する力伝達部材５１、力伝達部
材５１の反力を検出する圧力検出手段１２、力伝達部材
５１を戻りストロークさせる隙間制御器１４を有するア
クチュエータ１１、踏面４ａに制動力を発生する制輪子
５３を備え、隙間制御器１４は、力伝達部材５１の押付
力の出力時に圧力検出手段１２の圧力信号が基準値Ｐに
達したことを検知し、力伝達部材５１のストローク位置
Ｌ１を基準ストローク位置Ｌａに記憶するストローク記
憶部２２、押付力の解除時に、基準ストローク位置Ｌａ
より隙間ストロークＬｂ分、力伝達部材５１を離間させ
る戻りストローク位置ＬＭを決定する演算処理部２１と
を設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄道車両に備えられ、
各車輪の踏面に対して制輪子を押付けることにより制動
力を発生させるブレーキ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、鉄道車両のブレーキ装置として
は、特開昭５９−１９２６６６号公報や実公平４−４９
３６号公報等に記載されているように、各車輪の踏面に
制輪子を押し付けて制動力を発生させる踏面ブレーキ装
置がある。この種の踏面ブレーキ装置は、ブレーキシリ
ンダの出力をシリンダーレバーを介して制輪子が取付け
られた押棒に伝達することにより、この押棒の車輪側先
端に設けられた制輪子を車輪側に移動させて制動力を発
生させるものである。

【０００３】一般に鉄道のブレーキ装置では、制動力を
発生させる手段として、空気圧を採用している。前記空
気圧は、信頼性が高いという優位性があるものの、応答
性及び各種空気圧機器（空気ダメ等）が必要となる点か
ら車両重量の面で不利であり、近年の車両の高速化に対
する要求を満足することが困難であった。

【０００４】一方、上記車両の高速化に対応するブレー
キ装置として、電気指令を直接制動力に変換するアクチ
ュエータを備えた、いわゆる純電気式ブレーキ装置が、
特開平２−２６６１３０号公報に開示されている。この
アクチュエータは、車軸に取り付けられているブレーキ
ディスクに制動力を付与するディスクブレーキ装置とし
て用いられており、このアクチュエータを上記踏面ブレ
ーキ装置のブレーキシリンダの代わりに用いることも可
能である。このアクチュエータを備えた純電気式ブレー
キ装置は、エネルギー貯蔵部材（コイルばね）と、エネ
ルギー貯蔵部材に対してエネルギーを供給するエネルギ
ー供給部材（モータ）と、力伝達部材と、回転運動を力
伝達部材の軸方向の運動に変換する運動変換部材（スピ
ンドル、ボールナット）と、エネルギー貯蔵部材から運
動変換部材へ回転運動を伝達する駆動スリーブと、運動
変換部材との間に配置されたクラッチ・制御部材（外締
付ばね、内締付ばね）とを主要部として構成されてい
る。そして、このブレーキ装置は、エネルギー供給部材
の回動によりエネルギー貯蔵部材に蓄えられた回転運動
を駆動スリーブから前記クラッチ・制御部材を介して、
運動変換部材に伝達し、この運動変換部材で回転運動を
軸方向の運動に変換して力伝達部材を直線運動させて、
ブレーキバッドをブレーキディスクに押し付けることに
より制動力を発生させている。この制動力は、アクチュ
エータ内部に設けられた圧力検出部により反力として検
出され、所望の値に調整される。

【０００５】また、制動力を解除するためには、前記ブ
レーキディスクからの反力が制動力を解除したとみなす
所定値に減少するまで力伝達部材を退避させる。そし
て、この値を示す退避位置から更に一定量だけ力伝達部
材を退避させ、ブレーキパッドとブレーキディスクとの
間に所望の隙間を得るようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た純電気式ブレーキ装置のアクチュエータを踏面ブレー
キ装置として用いると以下のような問題が発生する。

【０００７】鉄道車両においては、車輪が台車に対して
軸ばねを介して懸架されており、最近の鉄道車両では、
乗り心地の向上等の要望から前記軸ばねは軟らかいもの
を使用している。このため、制輪子を車輪の踏面に押付
ける時の力の大小により車軸の変位量が一定しない。よ
って、上記アクチュエータを用いた踏面ブレーキ装置に
より、車輪踏面と制動子との間の隙間が上述した制輪子
からの反力が所定値に減少した値から一定量退避させる
方法で確保しようとしても、この所定値に達した時点で
は軸ばねの撓みが解消されておらず、その後、撓みが解
消された時点で隙間が小さくなり、制輪子の車輪に当接
した状態となって、前記制輪子の消耗を引き起こす問題
がある。

【０００８】また、鉄道車両が軌道上を走行するに際し
て、特に曲線軌道を走行する時には前記軸ばねにより車
軸が軌道に直角に動こうとするため、前記軌道の内外の
制輪子と車輪踏面との隙間が異なる。（相対的に変位と
なる。図４（ｂ）参照）。そこで、車輪の撓みが解消さ
れた時点を所定の隙間を得る基準位置をすることも考え
られるが、走行状態等により撓み量は制動力付与毎に異
なり、撓みが解消した時点の反力が一定とならないの
で、この手段によっても一定の隙間を得ることができな
い。このため、上記曲線軌道上で、仮に所望の隙間が得
られたとしても、車両の直線軌道を走行するに伴い台車
と車輪との相対的変位が解消すると、上記隙間が狭拡
し、所望の隙間が得られないという問題がある。

【０００９】よって、この純電気式ブレーキ装置のブレ
ーキパッドとブレーキディスクとの間の隙間を上述した
方法で確保しようとしても、上述した相対的移動量（変
位）により、常に制輪子と車輪の踏面との隙間が変動す
るという問題が発生する。

【００１０】本発明は、この問題を解決するためになさ
れたもので、ブレーキ解除時に制輪子を車輪の走行条件
に応じて最適な量に変動させることにより、車輪との間
に所定の隙間を確保することのできるブレーキ装置を提
供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明のブレーキ装置では、請求項１においては、
台車に取付られ、駆動力を受けて前進移動することによ
り押付力を発生する力伝達部材と、この力伝達部材に加
わる反力を検出する圧力検出手段と、この圧力検出手段
からの圧力信号に基づいて力伝達部材を戻りストローク
させる隙間制御器とを有するアクチュエータと、前記力
伝達部材に取付けられ車輪踏面に押付けられて制動力を
発生する制輪子とを備え、前記隙間制御器は、前記力伝
達部材の押付力の出力時に圧力検出手段からの圧力信号
が基準値に達したことを検出して、その時の前記力伝達
部材のストローク位置を基準ストローク位置として記憶
するストローク記憶部と、押付力の解除時に、前記基準
ストローク位置より予め定められた隙間ストローク分、
前記力伝達部材を前記車輪踏面から離間させる戻りスト
ローク位置を決定する演算処理部とを設けたものであ
る。

【００１２】請求項２においては、請求項１のものに、
前記ストローク記憶部は、前回の基準ストロークを記憶
する機能を有すると共に、前記演算処理部は、前記力伝
達部材の今回の基準値に達したストローク位置が前回の
基準ストローク位置を越えている時に、前記車輪と前記
台車との相対変位量より小さい設定値分を前回の基準ス
トローク位置に加算して、今回の基準ストローク位置及
び前記戻りストローク位置とするものである。

【００１３】請求項３においては、請求項２のものに、
前記演算処理部は、前記力伝達部材の今回の基準値に達
したストローク位置と前回のストローク位置との差異が
前記設定値より小さい時、前回の基準ストローク位置又
は今回の基準値に達したストローク位置を、今回の基準
ストローク位置及び前記戻りストローク位置とすると共
に、前記ストローク記憶部に前記今回の基準ストローク
位置を記憶するものである。

【００１４】請求項４においては、請求項１のものに、
前記ストローク記憶部は、前回の基準ストロークを記憶
する機能を有すると共に、前記演算処理部は、今回の基
準値に達成したストローク位置が前回の基準ストローク
位置以下の時に、前回の基準ストローク位置を、今回の
ストローク位置及び前記戻りストローク位置とするもの
である。

【００１５】

【作用】このように本発明のブレーキ装置では、台車に
取付られ、駆動力を受けて前進移動することにより押付
力を発生する力伝達部材と、この力伝達部材に加わる反
力を検出する圧力検出手段と、この圧力検出手段からの
圧力信号に基づいて力伝達部材を戻りストロークさせる
隙間制御器とを有するアクチュエータと、力伝達部材に
取付けられ車輪踏面に押付けられて制動力を発生する制
輪子とを備え、隙間制御器は、力伝達部材の押付力の出
力時に圧力検出手段からの圧力信号が基準値に達したこ
とを検出して、その時の前記力伝達部材のストローク位
置を基準ストローク位置として記憶するストローク記憶
部と、押付力の解除時に、基準ストローク位置より予め
定められた隙間ストローク分、力伝達部材を車輪踏面か
ら離間させる戻りストローク位置を決定する演算処理部
とを設けたので、ブレーキ作動時における力伝達部材の
位置データにより隙間制御器が、前記力伝達部材（制輪
子）の戻りストロークを決定し、ブレーキ解除に、前記
力伝達部材（制輪子）を前記戻りストローク位置にし
て、車輪の踏面との間の所定隙間を確保することができ
る。

【００１６】請求項２においては、ストローク記憶部
は、前回の基準ストロークを記憶する機能を有すると共
に、演算処理部は、力伝達部材の今回の基準値に達した
ストローク位置が前回の基準ストローク位置を越えてい
る時に、車輪と台車との相対変位量より小さい設定値分
を前回の基準ストローク位置に加算して、今回の基準ス
トローク位置及び前記戻りストローク位置とするように
したので、車輪と台車との相対的変化が小さくなるよう
な曲線上にある場合には、前回の基準ストローク位置に
設定値を加算した戻りストローク位置だけ力伝達部材
（制輪子）を車輪の踏面から離間して、隙間を確保する
ことができ、また、ストローク記憶部に順次、前記基準
ストローク位置を記憶することにより、連続したブレー
キ作動・解除においても、連続して車輪の踏面と制輪子
との隙間を確保することができる。

【００１７】請求項３においては、演算処理部は、力伝
達部材の今回の基準値に達したストローク位置と前回の
ストローク位置との差異が前記設定値より小さい時、前
回の基準ストローク位置又は今回の基準値に達したスト
ローク位置を、今回の基準ストローク位置及び前記戻り
ストローク位置とすると共に、ストローク記憶部に前記
今回の基準ストローク位置を記憶するようにしたので、
車輪と台車との相対的変化が大きくなるような曲線上に
ある場合には、前回の基準ストローク位置又は今回の基
準ストローク位置とする戻りストローク位置だけ力伝達
部材（制輪子）を車輪の踏面から離間して、隙間を確保
することができ、また、ストローク記憶部に順次、前回
の基準ストローク位置を記憶することにより、連続した
ブレーキ作動・解除においても、連続して車輪の踏面と
制輪子との隙間を確保することができる。

【００１８】請求項４においては、ストローク記憶部
は、前回の基準ストロークを記憶する機能を有すると共
に、演算処理部は、今回の基準値に達成したストローク
位置が前回の基準ストローク位置以下の時に、前回の基
準ストローク位置を、今回のストローク位置及び戻りス
トローク位置とするようにしたので、前回の基準ストロ
ーク位置に対応させて力伝達部材（制輪子）を車輪の踏
面から離間して、隙間を確保することができ、また、ス
トローク記憶部に順次、前回の基準ストローク位置を記
憶することにより、連続したブレーキ作動・解除におい
ても、連続して車輪の踏面と制輪子との隙間を確保する
ことができる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の一実施例であるブレーキ装置
について、図面を参照して説明する。図１は本実施例に
おけるブレーキ装置の全体構成を示すブロック図、図２
は本実施例におけるブレーキ装置の制輪子の移動装置を
示す縦断面図、図３は本実施例におけるブレーキ装置の
隙間制御の手順を示すフローチャート、図４（ａ）及び
（ｂ）は本実施例におけるブレーキ装置の状態を示す模
式図である。

【００２０】図１において、１は鉄道の動力車両又は付
随車両であって、軌道（線路）２、２を走行する台車３
を有している。この台車３には、車輪４（図示しないが
４つ有する。）が回転可能に軸支されており、この車輪
４の周面（以下、踏面４ａという。）が軌道２、２に当
接して転動する。５は台車３を車輪４をの間に張設され
た軸ばねである。また、台車３には、車輪４の回転を停
止するための制動力を発生させる本実施例のブレーキ装
置１０のアクチュエータ１１（純電気式の移動装置）が
支持ブラケット６を介して固定・支持されている。

【００２１】ブレーキ装置１０は、後に図２で詳細に説
明する力伝達部材５１を介して制輪子５３を前記踏面４
ａに対して進退移動させるアクチュエータ１１と、圧力
検知手段１２と、位置検出手段１３、及びアクチュエー
タ１１を介して制輪子５３（力伝達部材５１）の進退移
動の制御（制輪子５３と車輪４との隙間ａの制御）をつ
かさどる隙間制御器１４とを主要部として構成されてい
る。この圧力検知手段１２は、アクチュエータ１１に内
蔵されて力伝達部材５１（制輪子５３）が受ける車輪４
からの反力（圧力）を検知する圧力変換器１７と圧力検
出器１８とで構成されており、この圧力検出器１８によ
り前記反力が所定の圧力（基準値Ｐ、例えば、Ｐ＝２Ｋ
Ｎ）に達すると、前記圧力変換器１７により圧力信号ｂ
１として隙間制御器１４に送出する。位置検出手段１３
は、後に図２で詳細に説明するアクチュエータ１１に固
定された固定ヨーク１９Ａ及びこのアクチュエータ１１
に付設された駆動モータ５０（後に図２で詳細に説明す
る。）の駆動シャフト５０ａに設けられ固定ヨーク１９
Ａと協動するディスク１９Ｂとでなるエンコーダ１９
と、このエンコーダ１９から順次、送出されるの位置信
号を計数して力伝達部材５１（制輪子５３）のストロー
ク位置を検出する位置検出器２０とで構成されており、
この位置検出器２０はエンコーダ１９から順次、送出さ
れる位置信号を入力して、計数したストローク位置を制
動ストローク位置信号ｂ２、戻りストローク位置信号ｂ
３として隙間制御器１４に送出する。また、隙間制御器
１４は、演算処理部２１とストローク記憶部２２とから
構成されている。この演算処理部２１には、車輪４と台
車３との相対変位量より小さい設定値ＳＴ（経験値）が
設定されており、圧力検知手段１２が圧力信号ｂ１に達
した時の位置検出器２０からの制動ストローク位置信号
ｂ２に基づくストローク位置Ｌ１の入力と、設定値ＳＴ
及びストローク記憶部２２に記憶されている前回の基準
ストローク位置Ｌ（ａ−１）とを比較・演算することに
より、制輪子５３（力伝達部材１５）の今回の基準スト
ローク位置Ｌａ及び、隙間ストロークＬｂを含む戻りス
トローク位置ＬＭを決定して、駆動モータ５０に戻りス
トローク位置ＬＭに基づいた駆動信号ｃを送出すると共
に、ストローク記憶部２２に基準ストローク位置Ｌａを
送出するものである。このストローク記憶部２２は、演
算処理部２１から送出される基準ストローク位置Ｌａを
授受すると、前回に記憶された基準ストローク位置Ｌ
（ａ−１）を抹消して新たに授受した基準ストローク位
置Ｌａを記憶・保管するものである。

【００２２】次に、ブレーキ装置１０のアクチュエータ
１１（純電気式移動装置）の構造の詳細を、図２に基づ
いて説明する。図２において、アクチュエータ１１は、
エネルギー発生源となる駆動モータ５０、この駆動モー
タ５０の駆動力を受けて出力を発生する力伝達部材５１
と、力伝達部材５１の出力の発生時にこの力伝達部材５
１の進退位置を保持するクラッチ部材５２と、力伝達部
材５１の先端に取り付けられた制輪子５３とを主要部と
して構成されている。

【００２３】５５はアクチュエータ１１のハウジングで
あって、内部には収納空間Ａ、クラッチ孔Ｂ及びモータ
孔Ｃとが順々に連続する段付孔が形成されている。ハウ
ジング５５の収納空間Ａには、強力なコイルバネ５６が
収納・配置されており、コイルバネ５６は、この外周面
がこのコイルバネ５６とハウジング５５との間に介装さ
れたスリーブ５７に係止され、この内周面が収納空間Ａ
を閉塞してハウジング５５に保持される駆動スリーブ５
８に係止されている。このスリーブ５７には、ハウジン
グ５５に付設されたモータ５９が噛合していると共に、
ハウジング５５間に配置される締付ばね６０により一方
向のみに回転され、コイルバネ５６を締付可能にしてい
る。駆動スリーブ５８は収納空間Ａ及びクラッチ孔Ｂに
亘って延びる筒状軸部５８Ａと、モータ孔Ｃ側に拡径し
て延びる大径部５８Ｂとが一体形成されている。

【００２４】駆動モータ５０は、モータ孔Ｃが開口する
ハウジング５５に機構リッド６１を介して付設されてお
り、この駆動シャフト５０ａ先端に設けられたギヤ６２
がクランク孔Ｂ内に配置された制御スリーブ６３の外周
に形成されたギアリング６４に噛合しており、この制御
スリーブ６３の内面及び外面に亘ってクラッチ部材５２
が配設されている。このクラッチ部材５２は、制御スリ
ーブ６３の外周面と駆動スリーブ５８の大径部５８Ｂ間
に配置された外締付ばね６５（コイルばね）と、制御ス
リーブ６３の内周面と駆動スリーブ５８の筒状軸部５８
Ａ間に配置された内締付ばね６６（コイルばね）とを主
要部として構成されている。この外締付ばね６５は、一
端側が制御スリーブ６３に固定され、他端部側の外周面
が駆動スリーブ５８及びハウジング５５の同軸の内周面
と係合するように配置されている。内締付ばね６６は、
この内周面を駆動スリーブ５８の筒状軸部５８Ａ及びこ
れと同軸線に配置された駆動リング６７との外周面とに
係合して、一端側が駆動リング６７に固定されている。
また、内締付ばね６６の他端側には、径外方向に延びる
突出端部６６Ａが形成されており、この突出端部６６Ａ
は制御スリーブ６３の収納空間Ａ側端に形成された突出
部６３Ａと協動するように設けられている。これによ
り、クラッチ部５２は、その外締付ばね６５により駆動
スリーブ５８をある一方向に回転すること防止し、その
内締付ばね６６により駆動スリーブ５８を駆動リング６
７との間において一方向の回転運動を伝達するクラッチ
機能を有するものである。

【００２５】力伝達部材５１は、ハウジング５５の収納
空間Ａ側から突出して配置されて、駆動スリーブ５８内
を摺動自在に貫通する力伝達スリーブ７０に連結されて
いる。力伝達スリーブ７０は、この内部に配置されたボ
ールナット７１に固定され、且つボールベアリング７２
で支持されている。また、力伝達スリーブ７０内には、
力伝達部材５１側から駆動リング６７下部まで延びるス
ピンドル７３が、ボールベアリング７２とクラッチ孔Ｂ
内に配置されたボールベアリング７４とで回転可能に軸
支されており、このスピンドル７３のねじ軸部７３Ａが
ボールナット７１に複数のボール（図示しない）を介在
させて螺合されて貫通している。また、このスピンドル
７３と駆動リング６７とは、このスピンドル７３端に付
設されたスピンドルリング７５を駆動リング６７にスプ
ライン係合することにより連結状態にされている。７６
はボールベアリング７４を固定支持するカップ部材、７
７はカップ部材７６とハウジング５５間に介装された弾
性ディスクである。また、圧力変換器１７は、弾性デイ
スク４６に接触してハウジング５５に内設されている。
制輪子５３は、力伝達部材５１に先端に固定された取付
部材７８に、シューヘッド５３Ａを介して車輪４の踏面
４ａに所定隙間ａを形成せしめて取り付け固定されてい
る。

【００２６】このように、本実施例においけるブレーキ
装置１０は、以上のように構成されるが、次に、このブ
レーキ装置１０における力伝達部材５１（制輪子５３）
の隙間制御について、図３のフローチャート図、図４
（ａ）及び図４（ｂ）のブレーキ装置の状態図を参照し
て説明する。尚、説明の便宜上、アクチュエータ１１
は、図２に示すように、その制輪子５３（力伝達部材５
１）を車輪４から隙間ａの非ブレーキ位置にあるものと
し、また、隙間制御器１４のストローク記憶部２２に
は、何らデータが記憶されていないものとする。

【００２７】〔１〕鉄道の動力車両又は付随車両１が、
図４（ａ）に示すように、直線に設けられた軌道２、２
（線路）を走行している際に、台車３の各車輪４にブレ
ーキをかけるために、アクチュエータ１１の駆動モータ
５０を駆動して制御スリーブ６３を回動すると、外締付
ばね６５がその内径を小さくするように制御スリーブ６
３に締め付けられていき、外締付ばね６５と駆動スリー
ブ５８との係合を開放可能に、即ち、固定方向と逆方向
に外締付ばね６５を回転可能にする。これにより、外締
付ばね６５によって再び駆動スリーブ５８がハウジング
５５に固定されるまで、駆動スリーブ５８はコイルバネ
５６の作用により回動自在になる。従って、駆動スリー
ブ５８の回転運動は制御スリーブ６３の回転運動に相応
する。また、この回転運動中、制御スリーブ５８の突出
部５８Ａが内締付ばね６６の突出端部６６Ａに係合し
て、内締付ばね６６がその内径を小さくする方向に回転
される。この結果、内締付ばね６６が駆動スリーブ５８
及び駆動リング６７と締め付け固定されるので、回転運
動あるいはトルクが、内締付ばね６６を介して駆動リン
グ６７に伝達される。（ステップ＃１）

【００２８】〔２〕駆動リング６７に伝達された回転力
は、駆動リング６７にスプライン係合されたスピンドル
リング７５を介してスピンドル７３に伝達されて、スピ
ンドル７３が回動し、このスピンドル７３を上記複数の
ボールを介して螺着されてイルボールナット７１との関
係により、上記回動力が直線力に変換されるので、ボー
ルナット７１が力伝達スリーブ７０とともに、スピンド
ル７３に案内されながら車輪４側に移動する。これによ
り、力伝達部材５１に取付部材７８を介して取り付けら
れた制輪子５３が、車輪４との隙間ａを狭めつつ移動さ
れて、ついには、この制輪子５３が車輪４の踏面４ａに
押し付けられ、制動力を発生して、車輪４にブレーキを
かける。このとき、制輪子５３を車輪４の踏面４ａに押
し付けることによる反力が制輪子５３に作用すると、こ
の反力は力伝達部材５１−ボールナット７１−ボールベ
アリング７４−カップ部材７６及び弾性ディスク７７を
介して圧力検出手段１２の圧力変換器１７に伝達され
て、この検出信号を圧力検出器１８に送出する。また、
駆動モータ５０が駆動されて、この駆動シャフト５０ａ
が回動されると、ディスク１９Ｂが固定ヨーク１９Ａに
協動して回転するので、エンコーダ１９から順次、位置
検出器２０へ位置信号が送出され、この位置検出器２０
で位置信号を計数した制動ストローク位置信号ｂ２を演
算処理部２１に送出する。（ステップ＃２）

【００２９】〔３〕そして、順次、制輪子５３が車輪４
の踏面４ａに押し付けられてブレーキがかけられてい
き、圧力検出手段１２の圧力変換器１７を介して圧力検
出器１８が基準値Ｐ（例えば、Ｐ＝２ＫＮ）を検出する
と、この圧力検出器１８から圧力信号ｂ１が隙間制御器
１４の演算処理部２１に送出され、また、このときの制
動ストローク位置信号ｂ２に基づくストローク位置Ｌ１
が位置検出手段１３の位置検出器２０から演算処理部２
１に送出される。（ステップ＃３）

【００３０】〔４〕この演算処理部２１は、圧力信号ｂ
１入力時のストローク位置Ｌ１を基準ストローク位置Ｌ
ａとして、ストローク記憶部２２に記憶・保管する。
（ステップ＃４）

【００３１】〔５〕また、隙間制御器１４の演算処理部
２１は、ストローク記憶部２２に前回の基準ストローク
位置Ｌ（ａ−１）が記憶・保管されていないことを条件
として（ステップ＃５）、今回、ストローク記憶部２２
に記憶・保管されたストローク位置Ｌ１を基準ストロー
クＬａとするとともに、このストローク位置Ｌ１を制輪
子５３（力伝達部材５１）の戻りストローク位置ＬＭ
（隙間ストロークＬｂ＝０）と決定する。（ステップ＃
６）

【００３２】〔６〕次いで、ブレーキを解除するため、
図示しない手段でブレーキ解除指令を隙間制御器１４に
送出すると、この演算処理部２１は、上記〔５〕記載
（ステップ＃６）で決定された戻りストローク位置ＬＭ
と同等の駆動信号ｃを駆動モータ５０に送出する。これ
により、駆動モータ５０は駆動して、この駆動シャフト
５０ａが上記〔１〕記載とは逆回動して、制御スリーブ
６３−内締付ばね６６及び駆動リング７５を介してスピ
ンドル７３を逆回動して、ボールナット７１をカップ部
材７６側に直線移動させて、制輪子５３を車輪４から退
避させる。（ステップ＃７〜ステップ＃９）

【００３３】〔７〕このとき、駆動モータ５０の駆動シ
ャフト５０ａが逆回動されると、ディスク１９Ｂが固定
ヨーク１９Ａに協動して回転するので、エンコーダ１９
から順次、位置検出器２０へ位置信号が送出され、この
位置検出器２０で位置信号を計数した戻りストローク位
置信号ｂ３を演算処理部２１に送出する。そして、演算
処理部２１は、送出された戻りストローク位置信号ｂ３
と、上記〔５〕記載（ステップ＃６）で決定された戻り
ストローク位置ＬＭとを比較して、戻りストローク位置
信号ｂ３が戻りストローク位置ＬＭに一致したことを条
件として（ステップ＃１０）、駆動モータ５０への駆動
信号ｃを解除して駆動モータ５０を停止する。これによ
り、制輪子５３は、戻りストローク位置ＬＭ分だけ車輪
４の踏面４ａから所定隙間ａだけ離間する位置に退避さ
れる。

【００３４】〔８〕再び、車輪４にブレーキをかけるべ
く、駆動モータ５０を駆動してこの駆動シャフト５０ａ
を回動すると、上記〔１〕から〔４〕に記載されたと同
等の手順（ステップ＃１〜ステップ＃４）で、演算処理
部２１は、圧力信号ｂ１入力時の制動ストローク位置信
号ｂ２に基づくストローク位置Ｌ１により、基準ストロ
ーク位置Ｌａを決定すると共に、ストローク記憶部２２
に記憶・保管された前回の基準ストローク位置Ｌ（ａ−
１）を呼び出し、今回の基準ストローク位置Ｌａと前回
の基準ストローク位置Ｌ（ａ−１）とを比較して以下の
ように処理する。（ステップ＃１１）

【００３５】（Ａ）今回の基準ストローク位置Ｌａ＜前
回の基準ストローク位置Ｌ（ａ−１）の場合、即ち、図
４（ｂ）に示すように、動力車両又は付随車両１が曲線
に設けられた軌道２、２（線路）を走行している際のＨ
側（台車３と車輪４との相対的変位が小さくなる曲線
上、車輪４間のピッチが狭くなる側）となった場合に
は、ストローク記憶部２２に記憶・保管する基準ストロ
ークＬａを、前回の基準ストロークＬ（ａ−１）とする
と共に、前回の基準ストロークＬ（ａ−１）を制輪子５
３（力伝達部材５１）の戻りストローク位置ＬＭ（隙間
ストロークＬｂ＝０）と決定する。（ステップ＃１２）

【００３６】（Ｂ）今回の基準ストローク位置Ｌａ≧前
回の基準ストローク位置Ｌ（ａ−１）の場合、即ち、図
４（ｂ）に示すように、動力車両又は付随車両１が曲線
に設けられた軌道２、２（線路）を走行している際のＩ
側（台車３と車輪４との相対的変位が大きくなる曲線
上、車輪４間のピッチが広くなる側）となった場合に
は、今回の基準ストローク位置Ｌａと前回の基準ストロ
ーク位置Ｌ（ａ−１）とを減算して、演算処理部２１に
設定された設定値ＳＴ（例えば、ＳＴ＝１．０ｍｍ）と
比較して、以下のように処理する。（ステップ＃１３）

【００３７】Ｌａ−Ｌ（ａ−１）≧設定値ＳＴの場
合には、今回の基準ストローク位置Ｌａ及び戻りストロ
ーク位置ＬＭを、Ｌａ（ＬＭ）＝〔Ｌ（ａ−１）〕＋設定値ＳＴ・・・・・・・・（１）とすると共に、ストローク記憶部２２に、上記式〔１〕
で求められた今回の基準ストローク位置Ｌａを記憶・保
管する。（ステップ＃１４）

【００３８】また、Ｌａ−Ｌ（ａ−１）＜設定値ＳＴ
の場合には、上記〔８〕記載の圧力信号ｂ１入力時の制
動ストローク位置信号ｂ２に基づくストローク位置Ｌ１
を、基準ストローク位置Ｌａ及び戻りストローク位置Ｌ
１Ｍ（隙間ストロークＬｂ＝０）と決定して、この基準
ストローク位置Ｌａをストローク記憶部２２に記憶・保
管する。（ステップ＃６）

【００３９】

〔９〕次いで、ブレーキを解除するため、
図示しない手段でブレーキ解除指令を隙間制御器１４に
送出すると、この演算処理部２１は、上記〔８〕記載
（ステップ＃６、ステップ＃１１〜ステップ＃１４）で
決定された戻りストローク位置ＬＭと同等の駆動信号ｃ
を駆動モータ５０に送出する。これにより、駆動モータ
５０は駆動して、この駆動シャフト５０ａが上記〔８〕
記載とは逆回動して、制御スリーブ６３−内締付ばね６
６及び駆動リング７５を介してスピンドル７３を逆回動
して、ボールナット７１をカップ部材７６側に直線移動
させて、制輪子５３を車輪４から退避させる。（ステッ
プ＃７〜ステップ＃９）

【００４０】〔１０〕このとき、駆動モータ５０の駆動
シャフト５０ａが逆回動されると、ディスク１９Ｂが固
定ヨーク１９Ａに協動して回転するので、エンコーダ１
９から順次、位置検出器２０へ位置信号が送出され、こ
の位置検出器２０で位置信号を計数した戻りストローク
位置信号ｂ３を演算処理部２１に送出する。そして、演
算処理部２１は、送出された戻りストローク位置信号ｂ
３と、上記〔８〕記載（ステップ＃６、ステップ＃１１
〜ステップ＃１４）で決定された各戻りストローク位置
ＬＭとを比較して、戻りストローク位置信号ｂ３が、基
準ストローク位置Ｌａ及び隙間ストロークＬｂからなる
各戻りストローク位置ＬＭに一致したことを条件として
（ステップ＃１０）、駆動モータ５０への駆動信号ｃを
解除して駆動モータ５０を停止する。これにより、制輪
子５３は、各戻りストローク位置ＬＭ分だけ車輪４の踏
面４ａから所定隙間ａだけ離間する位置に退避される。

【００４１】尚、本実施例におけるブレーキ装置１０で
は、隙間制御器１４が上記ステップ＃１からステップ＃
１４の全ての工程を行う場合を示したが、これに限定さ
れるものでなく、（１）ステップ＃１〜ステップ＃１０
のみの工程を行うもの、（２）ステップ＃１〜ステップ
＃１０（ステップ＃６を除く）及びステップ＃１１、＃
１３、＃１４のみの工程を行うもの、（３）ステップ＃
１〜ステップ＃１０及びステップ＃１１、＃１３のみの
工程を行うもの、（４）ステップ＃１〜ステップ＃１０
（ステップ＃６を除く）及びステップ＃１１、＃１２の
みの工程を行うもの等を各々に組み合わせて行うような
ものであってもよい。

【００４２】

【発明の効果】このように本発明のブレーキ装置によれ
ば、台車に取付られ、駆動力を受けて前進移動すること
により押付力を発生する力伝達部材と、この力伝達部材
に加わる反力を検出する圧力検出手段と、この圧力検出
手段からの圧力信号に基づいて力伝達部材を戻りストロ
ークさせる隙間制御器とを有するアクチュエータと、力
伝達部材に取付けられ車輪踏面に押付けられて制動力を
発生する制輪子とを備え、隙間制御器は、力伝達部材の
押付力の出力時に圧力検出手段からの圧力信号が基準値
に達したことを検出して、その時の前記力伝達部材のス
トローク位置を基準ストローク位置として記憶するスト
ローク記憶部と、押付力の解除時に、基準ストローク位
置より予め定められた隙間ストローク分、力伝達部材を
車輪踏面から離間させる戻りストローク位置を決定する
演算処理部とを設けたので、ブレーキ作動時における力
伝達部材の位置データにより隙間制御器が、前記力伝達
部材（制輪子）の戻りストロークを決定し、ブレーキ解
除に、前記力伝達部材（制輪子）を前記戻りストローク
位置にして、車輪の踏面との間の所定隙間を確保するこ
とができる。

【００４３】また、ストローク記憶部は、前回の基準ス
トロークを記憶する機能を有すると共に、演算処理部
は、力伝達部材の今回の基準値に達したストローク位置
が前回の基準ストローク位置を越えている時に、車輪と
台車との相対変位量より小さい設定値分を前回の基準ス
トローク位置に加算して、今回の基準ストローク位置及
び前記戻りストローク位置とするようにしたので、車輪
と台車との相対的変化が小さくなるような曲線上にある
場合には、前回の基準ストローク位置に設定値を加算し
た戻りストローク位置だけ力伝達部材（制輪子）を車輪
の踏面から離間して、隙間を確保することができ、ま
た、ストローク記憶部に順次、前記基準ストローク位置
を記憶することにより、連続したブレーキ作動・解除に
おいても、連続して車輪の踏面と制輪子との隙間を確保
することができる。

【００４４】更に、演算処理部は、力伝達部材の今回の
基準値に達したストローク位置と前回のストローク位置
との差異が前記設定値より小さい時、前回の基準ストロ
ーク位置又は今回の基準値に達したストローク位置を、
今回の基準ストローク位置及び前記戻りストローク位置
とすると共に、ストローク記憶部に前記今回の基準スト
ローク位置を記憶するようにしたので、車輪と台車との
相対的変化が大きくなるような曲線上にある場合には、
前回の基準ストローク位置又は今回の基準ストローク位
置とする戻りストローク位置だけ力伝達部材（制輪子）
を車輪の踏面から離間して、隙間を確保することがで
き、また、ストローク記憶部に順次、前回の基準ストロ
ーク位置を記憶することにより、連続したブレーキ作動
・解除においても、連続して車輪の踏面と制輪子との隙
間を確保することができるので、力伝達部材（制輪子）
を車輪の走行条件に応じて最適な量に変動させて、車輪
との間に所定の隙間を確保することが可能となる。

【００４５】更に、また、ストローク記憶部は、前回の
基準ストロークを記憶する機能を有すると共に、演算処
理部は、今回の基準値に達成したストローク位置が前回
の基準ストローク位置以下の時に、前回の基準ストロー
ク位置を、今回のストローク位置及び戻りストローク位
置とするようにしたので、前回の基準ストローク位置に
対応させて力伝達部材（制輪子）を車輪の踏面から離間
して、隙間を確保することができ、また、ストローク記
憶部に順次、前回の基準ストローク位置を記憶すること
により、連続したブレーキ作動・解除においても、連続
して車輪の踏面と制輪子との隙間を確保することができ
るので、力伝達部材（制輪子）を車輪の走行条件に応じ
て最適な量に変動させて、車輪との間に所定の隙間を確
保することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるブレーキ装置の全体
構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施例におけるブレーキ装置の純電
気式移動装置の構成を示す縦断面図である。

【図３】本発明の一実施例におけるブレーキ装置の隙間
制御の手順を示すフローチャートである。

【図４】本発明の一実施例におけるブレーキ装置の状態
を示すもので、（ａ）は車両が直線の軌道を走行してい
るブレーキ装置の状態を示す模式図、（ｂ）は車両が曲
線の軌道を走行しているブレーキ装置の状態を示す模式
図である。

【符号の説明】

３台車４車輪４ａ踏面１１アクチュエータ１２圧力検出手段１４隙間制御器２１演算処理部２２ストローク記憶部５１力伝達部材５３制輪子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】台車に取付られ、駆動力を受けて前進移
動することにより押付力を発生する力伝達部材と、この力伝達部材に加わる反力を検出する圧力検出手段
と、この圧力検出手段からの圧力信号に基づいて力伝達部材
を戻りストロークさせる隙間制御器とを有するアクチュ
エータと、前記力伝達部材に取付けられ車輪踏面に押付けられて制
動力を発生する制輪子とを備え、前記隙間制御器は、前記力伝達部材の押付力の出力時に
圧力検出手段からの圧力信号が基準値に達したことを検
出して、その時の前記力伝達部材のストローク位置を基
準ストローク位置として記憶するストローク記憶部と、押付力の解除時に、前記基準ストローク位置より予め定
められた隙間ストローク分、前記力伝達部材を前記車輪
踏面から離間させる戻りストローク位置を決定する演算
処理部とを設けたことを特徴とするブレーキ装置。
【請求項２】前記ストローク記憶部は、前回の基準ス
トロークを記憶する機能を有すると共に、前記演算処理部は、前記力伝達部材の今回の基準値に達
したストローク位置が前回の基準ストローク位置を越え
ている時に、前記車輪と前記台車との相対変位量より小
さい設定値分を前回の基準ストローク位置に加算して、
今回の基準ストローク位置及び前記戻りストローク位置
とすることを特徴とする請求項１記載のブレーキ装置。
【請求項３】前記演算処理部は、前記力伝達部材の今
回の基準値に達したストローク位置と前回のストローク
位置との差異が前記設定値より小さい時、前回の基準ス
トローク位置又は今回の基準値に達したストローク位置
を、今回の基準ストローク位置及び前記戻りストローク
位置とすると共に、前記ストローク記憶部に前記今回の
基準ストローク位置を記憶することを特徴とする請求項
２記載のブレーキ装置。
【請求項４】前記ストローク記憶部は、前回の基準ス
トロークを記憶する機能を有すると共に、前記演算処理部は、今回の基準値に達成したストローク
位置が前回の基準ストローク位置以下の時に、前回の基
準ストローク位置を、今回のストローク位置及び前記戻
りストローク位置とすることを特徴とする請求項１記載
のブレーキ装置。