(57)【要約】【課題】留置時における制動力の低下を防止することができる留置ブレーキ装置を備えた鉄道車両を提供すること。【解決手段】ばね装置１２０によれば、コイルばね１２２の付勢力により牽引部材１０２と結合部材１１４とを互いに引き合う方向へ付勢することができるので、車体４と台車３との相対間隔が縮まることによる牽引力の低下分をコイルばね１２２の付勢力により補うことができ、巻取部材１０３の弛緩を防止することができる。これにより、牽引力の低下を防止して、ブレーキ機構１０１に伝達される押付力の低下を防止することができる。よって、鉄道車両１の留置から時間が経った後も、制動力を維持することができ、留置時における制動力の低下を防止することができる。【選択図】図２
2010030333.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を有する台車と、その台車に配設されると共に空気が吸排気されることで膨縮する空気ばねと、その空気ばねを介して前記台車に支持される車体と、留置時に前記車輪に制動力を付与する留置ブレーキ装置とを備えた鉄道車両において、
前記留置ブレーキ装置は、
前記車輪の踏面に押し付けられることで前記車輪に制動力を付与する制輪子を有し、前記台車に配設されるブレーキ機構と、
そのブレーキ機構に連結され、前記制輪子を前記車輪の踏面に押し付ける押付力を前記ブレーキ機構に伝達する伝達部材と、
前記車体に回動可能に配設される回動部材と、
その回動部材に連結され、前記回動部材が回動することで前記回動部材に巻き取られる巻取部材と、
その巻取部材に連結され、前記巻取部材が前記回動部材に巻き取られることで前記巻取部材により牽引される牽引部材と、
その牽引部材と前記伝達部材とを連結して前記牽引部材が前記巻取部材により牽引される牽引力を前記押付力として前記伝達部材に伝達すると共に、前記牽引力により弾性変形して前記牽引部材と伝達部材とに付勢力を付与する弾性部材とを備え、
前記空気ばねから空気が排気された状態において前記弾性部材の付勢力により前記牽引部材と伝達部材とが互いに引き合う方向へ付勢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。
【請求項２】
前記弾性部材は、圧縮ばねにより構成されていることを特徴とする請求項１記載の鉄道車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気ばねを介して車体が台車に支持される鉄道車両に関し、特に、留置時における制動力の低下を防止することができる留置ブレーキ装置を備えた鉄道車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両の留置ブレーキ装置に関し、例えば、特許文献１には、車輪の踏面に制輪子を押し付ける手ブレーキ棒と、車体に配設される手ブレーキ軸と、それら手ブレーキ棒と手ブレーキ軸とを連結する手ブレーキ鎖とを備え、その手ブレーキ鎖を手ブレーキ軸に巻き取って手ブレーキ棒を牽引することで車輪に制動力を付与する手ブレーキ装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−３７０６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、近年の鉄道車両では、一般に、コイルばねを介して車体が台車に支持されるか、或いは、空気ばねを介して車体が台車に支持されている。しかしながら、後者の場合（空気ばねを介して車体が台車に支持される場合）、留置後に時間が経つと、空気ばねから空気が漏れ、車体と台車との相対間隔が縮まるため、上述した特許文献１に開示される手ブレーキ装置では、制動力の低下を招くこととなる。
【０００４】
即ち、かかる特許文献１に開示される手ブレーキ装置は、手ブレーキ軸が車体に配設されているため、留置直後に手ブレーキ鎖が手ブレーキ軸に緊張した状態で巻き取られたとしても、留置後に時間が経つと、車体と台車との間隔が縮まる分、手ブレーキ鎖が弛緩して、制動力が低下してしまうという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、空気ばねを介して車体が台車に支持される鉄道車両に関し、特に、留置時における制動力の低下を防止することができる留置ブレーキ装置を備えた鉄道車両を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するために、請求項１記載の鉄道車両は、車輪を有する台車と、その台車に配設されると共に空気が吸排気されることで膨縮する空気ばねと、その空気ばねを介して前記台車に支持される車体と、留置時に前記車輪に制動力を付与する留置ブレーキ装置とを備えるものであって、前記留置ブレーキ装置は、前記車輪の踏面に押し付けられることで前記車輪に制動力を付与する制輪子を有し、前記台車に配設されるブレーキ機構と、そのブレーキ機構に連結され、前記制輪子を前記車輪の踏面に押し付ける押付力を前記ブレーキ機構に伝達する伝達部材と、前記車体に回動可能に配設される回動部材と、その回動部材に連結され、前記回動部材が回動することで前記回動部材に巻き取られる巻取部材と、その巻取部材に連結され、前記巻取部材が前記回動部材に巻き取られることで前記巻取部材により牽引される牽引部材と、その牽引部材と前記伝達部材とを連結して前記牽引部材が前記巻取部材により牽引される牽引力を前記押付力として前記伝達部材に伝達すると共に、前記牽引力により弾性変形して前記牽引部材と伝達部材とに付勢力を付与する弾性部材とを備え、前記空気ばねから空気が排気された状態において前記弾性部材の付勢力により前記牽引部材と伝達部材とが互いに引き合う方向へ付勢されるように構成されている。
【０００７】
請求項２記載の鉄道車両は、請求項１記載の鉄道車両において、前記弾性部材は、圧縮ばねにより構成されている。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１記載の鉄道車両によれば、留置ブレーキ装置は、回動部材が回動することで回動部材に巻取部材が巻き取られ、回動部材に巻取部材が巻き取られることで巻取部材により牽引部材が牽引される。そして、巻取部材により牽引部材が牽引されることでその牽引力が弾性部材を介して伝達部材に押付力として伝達され、押付力が伝達部材に伝達されることで伝達部材からブレーキ機構に押付力が伝達される。これにより、制輪子が車輪の踏面に押し付けられ、車輪に制動力が付与される。また、弾性部材は、かかる牽引力により弾性変形して、弾性部材が弾性変形することで牽引部材と伝達部材とに付勢力が付与される。
【０００９】
ここで、本発明における留置ブレーキ装置によれば、空気ばねから空気が排気された状態において弾性部材の付勢力により牽引部材と伝達部材とが互いに引き合う方向へ付勢されるように構成されているので、巻取部材が弛緩することを防止して、鉄道車両の留置時における制動力の低下を防止することができるという効果がある。
【００１０】
即ち、空気ばねを介して車体が台車に支持される鉄道車両では、留置後に時間が経つと、空気ばねから空気が漏れ、空気ばねが収縮するため、留置直後と比較して留置から時間が経った後では、空気ばねが収縮する分、車体と台車との相対間隔が縮まる。
【００１１】
このため、留置直後に巻取部材が回動部材に緊張した状態で巻き取られたとしても、留置後に時間が経つと、車体と台車との相対間隔が縮まる分、巻取部材が弛緩してしまう。その結果、巻取部材により牽引部材を牽引する牽引力が低下し、ブレーキ機構に伝達される押付力が低下するため、制動力の低下を招くこととなる。
【００１２】
これに対し、本発明における留置ブレーキ装置によれば、空気ばねから空気が排気された状態において弾性部材の付勢力により牽引部材と伝達部材とが互いに引き合う方向へ付勢されるので、車体と台車との相対間隔が縮まることによる牽引力の低下分を弾性部材の付勢力により補うことができ、巻取部材の弛緩を防止することができる。
【００１３】
これにより、牽引力の低下を防止して、ブレーキ機構に伝達される押付力の低下を防止することができる。よって、鉄道車両の留置から時間が経った後も、制動力を維持することができ、留置時における制動力の低下を防止することができるという効果がある。
【００１４】
請求項２記載の鉄道車両によれば、請求項１記載の鉄道車両の奏する効果に加え、弾性部材は、圧縮ばねにより構成されているので、牽引力により弾性部材を圧縮方向へ弾性変形させることができる。
【００１５】
ここで、弾性部材を引張ばねにより構成すると、牽引力により弾性部材が引っ張り方向へ弾性変形するので、作業者が回動部材に巻取部材を巻き取る際に、弾性部材の弾性域を超えて塑性域に至るまで巻取部材を巻き取る恐れがある。
【００１６】
これに対し、本発明によれば、弾性部材を圧縮ばねにより構成することで、牽引力により弾性部材を圧縮方向へ弾性変形させることができるので、弾性部材の弾性域内で巻取部材を巻き取ることができる。よって、弾性部材の損傷を予防することができるという効果がある。
【００１７】
また、弾性部材を圧縮ばねにより構成することで、回動部材に巻取部材を巻き取ることのできる限界の巻き取り量を、かかる圧縮ばねの密着により規制することができるので、作業者が回動部材をどれだけ操作すべきかを感覚的に判断することができるという効果がある。
【００１８】
更に、作業者が回動部材をどれだけ操作すべきかを判断することができれば、回動部材への巻取部材の巻き取り量が不足することなく、より確実に留置時における制動力の低下を防止することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施の形態における鉄道車両１の側面図である。また、図２（ａ）は、留置ブレーキ装置１００の上面図であり、図２（ｂ）は、留置ブレーキ装置１００の側面図である。なお、図２では、鉄道車両１の車体４を透視して留置ブレーキ装置１００を図示している。
【００２０】
まず、図１及び図２を参照して、鉄道車両１の概略構成について説明する。図１に示すように、鉄道車両１は、車輪２を有する台車３と、その台車３に支持される車体４と、鉄道車両１の留置時に車輪２に制動力を付与する留置ブレーキ装置１００（図２参照）とを主に備えて構成されている。
【００２１】
図２に示すように、台車３には、空気が吸排気されることで膨縮する空気ばね５が配設され、その空気ばね５を介して車体４が台車３に支持されている。なお、図２では、空気ばね５への空気の流路となる配管や空気ばね５に空気の供給を行うための装置などの図示が省略されている。
【００２２】
次いで、図２を参照して、留置ブレーキ装置１００の詳細構成について説明する。図２に示すように、留置ブレーキ装置１００は、台車３に配設されるブレーキ機構１０１と、そのブレーキ機構１０１に連結される伝達部材１１０と、その伝達部材１１０に連結されるばね装置１２０と、そのばね装置１２０に連結される牽引部材１０２と、その牽引部材１０２に連結される巻取部材１０３と、その巻取部材１０３に連結される回動部材１０４とを主に備えて構成されている。
【００２３】
また、伝達部材１１０は、ブレーキ機構１０１に連結されるブレーキてこ１１１と、そのブレーキてこ１１１に連結される連結部材１１２と、その連結部材１１２に連結されるてこ部材１１３と、そのてこ部材１１３に連結される結合部材１１４とを備えて構成され、結合部材１１４にばね装置１２０が連結されている。
【００２４】
ブレーキ機構１０１は、車輪２の踏面に押し付けられることで車輪２に制動力を付与する制輪子１０１ａを有すると共に、その制輪子１０１ａにブレーキてこ１１１が連結され、ブレーキてこ１１１の動作に連動して制輪子１０１ａが車輪２の踏面に押し付けられるように構成されている。
【００２５】
なお、本実施の形態では、図２に示すように、一対の制輪子１０１ａが車輪２の前方および後方（図２左側および右側）にそれぞれ対向して配設されると共に、それら一対の制輪子１０１ａのうちの一方（図２左側）の制輪子１０１ａとブレーキてこ１１１とが連結され、その一方の制輪子１０１ａが車輪２の踏面に押し付けられることで一対の制輪子１０１ａが車輪２の踏面に前後方向からそれぞれ押し付けられるように構成されている。但し、必ずしもこれに限られるものではなく、１の制輪子１０１ａを車輪２の踏面に前方または後方のいずれかから押し付けるように構成しても良い。
【００２６】
ブレーキてこ１１１は、連結部材１１２の動作に連動し、制輪子１０１ａを車輪２の踏面に押し付ける押付力（以下、単に「押付力」と称す。）であって連結部材１１２から入力される押付力をブレーキ機構１０１に伝達するものであり、その下端（図２（ｂ）下側）がブレーキ機構１０１に軸支される一方、上端（図２（ｂ）上側）が連結部材１１２に軸支されている。
【００２７】
連結部材１１２は、てこ部材１１３の動作に連動し、てこ部材１１３から入力される押付力をブレーキてこ１１１に伝達するものであり、その一端（図２左側）がブレーキてこ１１１に軸支される一方、他端（図２右側）がてこ部材１１３に軸支されている。
【００２８】
てこ部材１１３は、結合部材１１４の動作に連動し、結合部材１１４から入力される押付力を連結部材１１２に伝達するものであり、その上端（図２（ｂ）上側）が車体４に軸支される一方、下端（図２（ｂ）下側）が結合部材１１４に軸支され、略中央には連結部材１１２が軸支されている。
【００２９】
ここで、図２（ａ）に示すように、台車３には、左右一対の車輪２が設けられ、それら左右一対の車輪２に対応してブレーキ機構１０１、ブレーキてこ１１１、連結部材１１２及びてこ部材１１３がそれぞれ２ずつ設けられていると共に、各てこ部材１１３の他端同士が結合部材１１４により結合され、結合部材１１４の動作に連動して各てこ部材１１３が一度に動作するように構成されている。
【００３０】
これにより、左右一対の車輪２の各ブレーキ機構１０１に押付力が一度に伝達され、左右一対の車輪２の各踏面に制輪子１０１ａを同時に押し付けることができる。よって、左右一対の車輪２に制動力を同時に付与することができる。但し、必ずしもこれに限られるものではなく、ブレーキ機構１０１、ブレーキてこ１１１、連結部材１１２及びてこ部材１１３をそれぞれ１ずつとして、左右一対の車輪２のうちの一方の車輪２のみに制動力を付与するように構成しても良い。
【００３１】
また、上述したように、てこ部材１１３は、上端が車体４に軸支される一方、下端が結合部材１１４に軸支され、略中央には連結部材１１２が軸支されているので、上端が支点として、下端が力点として、略中央が作用点として、それぞれ機能し、てこの原理により、結合部材１１４から入力される押付力を所定の比率で増幅して連結部材１１２に伝達することができる。よって、留置ブレーキ装置１００を大型化する必要なく、車輪２に十分な制動力を付与することができる。
【００３２】
回動部材１０４は、その一端（図２（ａ）下側）にハンドル１０４ａを有すると共に、車体４に回動可能に配設され、作業者によりハンドル１０４ａが操作されることで回動するように構成されている。
【００３３】
なお、図２（ｂ）に示すように、回動部材１０４にはラチェットホイール１３１が配設されると共に、車体４にはラチェット１３２が配設され、図２（ｂ）の矢印Ａ方向への回動部材１０４の回動は常に許可される一方、反矢印Ａ方向への回動部材１０４の回動は、ラチェットホイール１３１がラチェット１３２に係止されることで規制され、係止が解除された場合にのみ回動が許可されるように構成されている。
【００３４】
巻取部材１０３は、回動部材１０４が回動することで回動部材１０４に巻き取られるものであり、その一端が回動部材１０４に取着される一方、他端が車体４に取着されると共に、中間部分が牽引部材１０２の一端（図２（ａ）右側）に配設されたローラ１３３に係合されている。なお、本実施の形態では、巻取部材１０３が鎖により構成されている。但し、必ずしもこれに限られるものではなく、回動部材１０４に巻き取り可能なものであれば良く、例えば、ワイヤロープ等により構成しても良い。
【００３５】
牽引部材１０２は、巻取部材１０３が回動部材１０４に巻き取られることで巻取部材１０３により牽引されるものであり、その一端（図２（ａ）右側）がローラ１３３を介して巻取部材１０３に係合される一方、他端（図２（ａ）左側）がばね装置１２０内に組み込まれている。
【００３６】
ばね装置１２０は、牽引部材１０２の動作に連動し、牽引部材１０２が巻取部材１０３により牽引される牽引力（以下、単に「牽引力」と称す。）を押付力として結合部材１１４に伝達するものであり、一端（図２（ａ）左側）が結合部材１１４に軸支されている。なお、ばね装置１２０の詳細構成については、図４を参照して後述する。
【００３７】
ここで、図２に示すように、結合部材１１４には、引張コイルばねにより構成される戻しばね１３４の一端（図２右側）が取着され、戻しばね１３４の他端（図２左側）は、車体４に取着されている。これにより、戻しばね１３４の付勢力が結合部材１１４に付与され、てこ部材１１３に押付力を伝達する際の結合部材１１４の動作方向とは反対方向（図２左側）へ結合部材１１４を付勢することができる。よって、巻取部材１０３が回動部材１０４に巻き取られていない状態でも、巻取部材１０３の弛緩を防止することができる。
【００３８】
次いで、図３を参照して、上述したように構成される留置ブレーキ装置１００の作用について説明する。図３（ａ）は、留置ブレーキ装置１００を模式的に示した模式図であり、図３（ｂ）は、巻取部材１０３が弛緩する要因を説明する説明図である。
【００３９】
まず、作業者によりハンドル１０４ａが操作されて回動部材１０４が回動すると、回動部材１０４に巻取部材１０３が巻き取られ、巻取部材１０３により牽引部材１０２が牽引される。
【００４０】
次いで、巻取部材１０３により牽引部材１０２が牽引されることでその牽引力がばね装置１２０を介して結合部材１１４に押付力として伝達され、押付力が結合部材１１４からてこ部材１１３に伝達される。
【００４１】
そして、押付力がてこ部材１１３に伝達されることでその押付力がてこ部材１１３により増幅され、増幅された押付力がてこ部材１１３から連結部材１１２に、連結部材１１２からブレーキレバー１０２に、ブレーキレバー１０２からブレーキ機構１０１に、順次伝達される。その結果、ブレーキレバー１０２からブレーキ機構１０１に押付力が伝達されることで制輪子１０１ａが車輪２の踏面に押し付けられ、車輪２に制動力が付与される。
【００４２】
ここで、上述したように、空気ばね５を介して車体４が台車３に支持される鉄道車両１では、留置後に時間が経つと、空気ばね５から空気が漏れ、空気ばね５が収縮するため、留置直後と比較して留置から時間が経った後では、空気ばね５が収縮する分、車体４と台車３との相対間隔が縮まる。
【００４３】
このため、留置直後に巻取部材１０３が回動部材１０４に緊張した状態で巻き取られたとしても、留置後に時間が経つと、車体４と台車３との相対間隔が縮まる分、巻取部材１０３が弛緩してしまう。
【００４４】
即ち、図３（ｂ）に示すように、連結部材１１２とブレーキレバー１０２との連結位置を位置ａ、空気ばね５に空気が吸気された状態（以下、「吸気状態」と称す。）での連結部材１１２とてこ部材１１３との連結位置を位置ｂ１とし、位置ａを基準とした位置ｂ１の高さを高さｈ１とすると、空気ばね５から空気が排気された状態（以下、「排気状態」と称す。）での連結部材１１２とてこ部材１１３との連結位置は、車体４と台車３との相対間隔が縮まる分、位置ｂ１よりも低い位置ｂ２となり、位置ａを基準とした位置ｂ２の高さは、高さｈ１よりも低い高さｈ２となる（ｈ１＞ｈ２）。
【００４５】
ここで、連結部材１１２の全長は不変であるため、位置ｂ２が位置ｂ１よりも低くなると、位置ｂ２は、位置ｂ１よりも後方（図３（ｂ）右側）へ移動する。よって、位置ａから位置ｂ１までの直線距離を距離ｌ１とすると、位置ａから位置ｂ２までの直線距離は、距離ｌ１よりも長い距離ｌ２となる（ｌ１＜ｌ２）。
【００４６】
従って、距離ｌ２が距離ｌ１よりも長くなると、位置ｂ２から回動部材１０４までの相対距離が位置ｂ１から回動部材１０４までの相対距離よりも短くなり、その分、巻取部材１０３が弛緩してしまう。その結果、牽引力が低下し、ブレーキ機構１０１に伝達される押付力が低下するため、制動力の低下を招くこととなる。
【００４７】
そこで、本実施の形態における留置ブレーキ装置１００では、巻取部材１０３が弛緩することを防止して、鉄道車両１の留置時における制動力の低下を防止するべく、牽引部材１０２と結合部材１１４との間にばね装置１２０が介設されている。
【００４８】
次いで、図４を参照して、ばね装置１２０の詳細構成について説明する。図４は、図２（ａ）のＩＶ−ＩＶ線におけるばね装置１２０の断面図である。
【００４９】
図４に示すように、ばね装置１２０は、ケース１２１と、そのケース１２１に内設されるコイルばね１２２と、ケース１２１に配設されるセンサ１２３とを主に備えて構成されている。
【００５０】
ケース１２１は、ばね装置１２０の外郭を形成するものであり、コイルばね１２２が収容される本体１２１ａと、その本体１２１ａに取着される蓋体１２１ｂとを備えて構成されている。
【００５１】
本体１２１ａは、その内部にコイルばね１２２を収容可能な空間を有すると共に、一方向（図４右側）が開放された容器状に形成され、その開放部を塞ぐように蓋体１２１ｂがボルト等（図示せず）により着脱可能に螺設されている。
【００５２】
なお、図４に示すように、本体１２１ａには突起部１２１ａ１が突設され、その突起部１２１ａ１においてケース１２１がピン１３５により結合部材１１４に軸支されている。また、蓋体１２１ｂには貫通孔１２１ｂ１が穿設され、その貫通孔１２１ｂ１に牽引部材１０２が挿通されることで牽引部材１０２の端部（牽引部材１０２の他端）がケース１２１内に組み込まれている。
【００５３】
コイルばね１２２は、外力が付与されることで圧縮方向へ弾性変形する、いわゆる圧縮コイルばねにより構成され、その一端（図４右側）が蓋体１２１ｂに当接する一方、他端（図４左側）が牽引部材１０２に配設された受け部材１３６に当接した状態でケース１２１内に収容されている。
【００５４】
受け部材１３６は、蓋体１２１ｂとの間でコイルばね１２２を挟み込むことにより上述した牽引力をコイルばね１２２に付与するものであり、牽引部材１０２の端部（牽引部材１０２の他端）にスペーサ１３７を介してナット１３８により螺設されている。
【００５５】
なお、図４に示すように、本体１２１ａの内部には段差部１２１ａ２が形成され、その段差部１２１ａ２により受け部材１３６の一方向（図４左側）への移動が規制されるように構成されている。これにより、コイルばね１２２に予圧が付与され、牽引部材１０２の動作と同時にコイルばね１２２に牽引力を付与することができる。よって、牽引力をコイルばね１２２に効率良く付与することができる。
【００５６】
ここで、コイルばね１２２は、コイルばね１２２を密着させるために必要な荷重（外力）が上述した押付力よりも小さい値に設定されている。これにより、制輪子１０１ａが車輪２の踏面に押し付けられる前にコイルばね１２２が弾性変形し、車輪２に制動力が付与される前にコイルばね１２２を密着させることができる。
【００５７】
また、コイルばね１２２は、受け部材１３６が段差部１２１ａ２に当接した状態、即ち、コイルばね１２２に牽引力が付与されていない状態（以下、「取付状態」と称す。）での全長、いわゆる取付長さから、コイルばね１２２に牽引力が付与されて密着した状態（以下、「密着状態」と称す。）での全長、いわゆる密着長さに達するまでのたわみ（弾性変形量）が、上述した距離ｌ２と距離ｌ１（図３（ｂ）参照）との差（＝ｌ２−ｌ１）に等しい値に設定されている。
【００５８】
これにより、密着状態となるまでコイルばね１２２に牽引力が付与された場合には、空気ばね５が排気状態においても牽引部材１０２と結合部材１１４とにコイルばね１２２の付勢力が付与され、コイルばね１２２の付勢力により牽引部材１０２と結合部材１１４とを互いに引き合う方向（即ち、牽引部材１０２は図４左側、結合部材１１４は図４右側）へ付勢することができる。
【００５９】
センサ１２３は、牽引部材１０２と結合部材１１４とが互いに引き合う方向（図４左右方向）における牽引部材１０２と結合部材１１４との相対位置を検出するものであり、投光部（図示せず）から投光した光を受光部（図示せず）で受光すると共に受光した光量の変化によりスペーサ１３７の有無を検知する近設センサとして構成され、コイルばね１２２が取付状態の場合にスペーサ１３７を検知するように配置されている。なお、センサ１２３の詳細構成については、図５を参照して後述する。
【００６０】
次いで、上述したように構成されるばね装置１２０の作用について説明する。まず、回動部材１０４に巻取部材１０３が巻き取られて巻取部材１０３により牽引部材１０２が牽引されると、受け部材１３６を介してコイルばね１２２に牽引力が付与され、コイルばね１２２が圧縮方向へ弾性変形する。
【００６１】
これにより、牽引部材１０２と結合部材１１４とにコイルばね１２２の付勢力が付与され、その付勢力により牽引部材１０２と結合部材１１４とが互いに引き合う方向（即ち、牽引部材１０２は図４左側、結合部材１１４は図４右側）へ付勢される。
【００６２】
そして、コイルばね１２２が更に圧縮方向へ弾性変形して密着状態となると、牽引力がばね装置１２０を介して結合部材１１４に押付力として伝達される。
【００６３】
ここで、上述したように、鉄道車両１の留置後に時間が経つと、車体４と台車３との相対間隔が縮まるため、巻取部材１０３が弛緩して、牽引力が低下してしまう。これに対し、本実施の形態におけるばね装置１２０によれば、コイルばね１２２の付勢力により牽引部材１０２と結合部材１１４とを互いに引き合う方向へ付勢することができるので、車体４と台車３との相対間隔が縮まることによる牽引力の低下分をコイルばね１２２の付勢力により補うことができ、巻取部材１０３の弛緩を防止することができる。
【００６４】
これにより、牽引力の低下を防止して、ブレーキ機構１０１に伝達される押付力の低下を防止することができる。よって、鉄道車両１の留置から時間が経った後も、制動力を維持することができ、留置時における制動力の低下を防止することができる。
【００６５】
また、ばね装置１２０によれば、コイルばね１２２を圧縮コイルばねにより構成することで、牽引力によりコイルばね１２２を圧縮方向へ弾性変形させることができるので、作業者が回動部材１０４に巻取部材１０３を巻き取る際に、コイルばね１２２の弾性域を超えて塑性域に至るまで巻取部材１０３を巻き取る恐れがなく、コイルばね１２２の弾性域内で巻取部材１０３を巻き取ることができる。よって、コイルばね１２２の損傷を予防することができる。
【００６６】
また、コイルばね１２２を圧縮コイルばねにより構成することで、回動部材１０４に巻取部材１０３を巻き取ることのできる限界の巻き取り量を、コイルばね１２２の密着により規制することができるので、作業者が回動部材１０４（ハンドル１０４ａ）をどれだけ操作すべきかを感覚的に判断することができる。
【００６７】
更に、作業者が回動部材１０４（ハンドル１０４ａ）をどれだけ操作すべきかを判断することができれば、回動部材１０４への巻取部材１０３の巻き取り量が不足することなく、より確実に留置時における制動力の低下を防止することができる。
【００６８】
次いで、図５を参照して、鉄道車両１に搭載される制御装置１４０及びその制御装置１４０で実行される警告処理について説明する。図５（ａ）は、制御装置１４０の電気的構成を示すブロック図であり、図５（ｂ）は、警告処理を示すフローチャートである。なお、図５（ａ）では、警告処理を説明するにあたって必要な構成のみを図示しており、他の構成（例えば、鉄道車両１が走行するために必要な装置など）の図示を省略している。
【００６９】
制御装置１４０は、鉄道車両１の各部を制御するための装置であり、図５（ａ）に示すように、ＣＰＵ１４１、ＲＯＭ１４２及びＲＡＭ１４３を備え、それらがバスライン１４４を介して入出力ポート１４５に接続されている。また、入出力ポート１４５には、鉄道車両１に搭載される各種装置が接続されている。
【００７０】
ＣＰＵ１４１は、バスライン１４４に接続された各部を制御する演算装置であり、ＲＯＭ１４２は、ＣＰＵ１４１により実行される制御プログラム（例えば、図５（ｂ）に図示される警告処理のフローチャート）や固定値データ等を記憶する書き換え不能な不揮発性のメモリである。また、ＲＡＭ１４３は、制御プログラムの実行時に各種のワークデータやフラグ等を書き換え可能に記憶するメモリである。
【００７１】
警告装置１４６は、後述する警告処理を実行するか否かを選択するための装置であり、ＯＮ又はＯＦＦに切り替え可能なスイッチ１４６ａと、そのスイッチ１４６ａの状態（ＯＮ又はＯＦＦ）に基づいてＣＰＵ１４１に切替信号を送信する送信回路（図示せず）とを備え、スイッチ１４６ａがＯＮに切り替えられた場合に、ＣＰＵ１４１に切替信号を送信するように構成されている。
【００７２】
検知装置１４７は、車輪２に制動力が付与されているか否かを検知するための装置であり、センサ１２３と、そのセンサ１２３の検知結果に基づいてＣＰＵ１４１に検知信号を送信する送信回路（図示せず）とを備え、センサ１２３によりスペーサ１３７が検知された場合に、ＣＰＵ１４１に検知信号を送信するように構成されている。
【００７３】
報知装置１４８は、作業者に各種情報を知らせるための装置であり、スピーカ１４８ａと、ランプ１４８ｂとを備えて構成されている。
【００７４】
警告処理は、車輪２に制動力が付与されたまま鉄道車両１が走行することで発生する車輪２と制輪子１０１ａとの焼き付き等を未然に防止するべく、車輪２に制動力が付与されていることを警告するための処理であり、作業者によりスイッチ１４６ａがＯＮに切り替えられた場合に、ＣＰＵ１４１により実行される処理である。なお、スイッチ１４６ａがＯＮに切り替えられたか否かの判断は、ＲＯＭ１４２に記憶されＣＰＵ１４１で定期的に実行される処理（図示せず）により行われる。
【００７５】
図５（ｂ）に示すように、ＣＰＵ１４１は、警告処理に関し、まず、検知装置１４７から検知信号を受信したか否かを判断し（Ｓ１）、検知信号を受信したと判断される場合には（Ｓ１：Ｙｅｓ）、この警告処理を終了する。
【００７６】
一方、Ｓ１の処理の結果、検知信号を受信していないと判断される場合には（Ｓ１：Ｎｏ）、コイルばね１２２が取付状態でなく、車輪２に制動力が付与された状態であると判断されるので、スピーカ１４８ａから警告音を発すると共にランプ１４８ｂを発光させて（Ｓ２）、この警告処理を終了する。これにより、車輪２に制動力が付与されていることを作業者（運転手や車掌など）に警告することができる。よって、車輪２に制動力が付与されたまま鉄道車両１が走行することで発生する車輪２と制輪子１０１ａとの焼き付き等を未然に防止することができる。
【００７７】
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら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内で種々の改良変更が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、センサ１２３を省略して構成しても良い。
【００７８】
上記実施の形態では、ハンドル１０４ａが作業者により直接的に操作されることで回動部材１０４が回動するように構成される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、ハンドル１０４ａ又は回動部材１０４をモータ等により回動させる装置を備え、その装置を作業者が操作することにより回動部材１０４が回動するように構成しても良い。この場合には、作業者の作業負担を軽減することができる。
【００７９】
上記実施の形態では、ばね装置１２０が牽引部材１０２と結合部材１１４との間に介設される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、連結部材１１２とてこ部材１１３との間、又は、連結部材１１２とブレーキてこ１１１との間にばね装置１２０を介設しても良い。
【００８０】
上記実施の形態では、てこ部材１１３を備え、そのてこ部材１１３により結合部材１１４から入力される押付力が増幅される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、てこ部材１１３を省略すると共に、連結部材１１２と結合部材１１４又はばね装置１２０とを連結して、結合部材１１４から入力される押付力を増幅することなく連結部材１１２に伝達するように構成しても良い。
【００８１】
上記実施の形態では、コイルばね１２２が圧縮コイルばねにより構成される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、コイルばね１２２を引張ばねにより構成して、その一端を牽引部材１０２に連結する一方、他端を結合部材１１４に連結するように構成しても良い。この場合には、ケース１２１を省略することができ、コイルばね１２２のみによりばね装置１２０を構成することができるので、構造を簡素化することができる。
【００８２】
上記実施の形態では、コイルばね１２２を密着させるために必要な荷重（外力）が押付力よりも小さい値に設定される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、かかる荷重（外力）を押付力よりも大きい値に設定しても良く、或いは、コイルばね１２２を取付状態からたわませる（弾性変形させる）ために必要な荷重（外力）、いわゆる初期荷重を押付力よりも大きい値に設定しても良い。これらの場合には、コイルばね１２２を密着させる前に制輪子１０１ａを車輪２の踏面に押し付けることができるので、コイルばね１２２の耐久性を向上させることができる。
【００８３】
上記実施の形態では、取付長さから密着長さに達するまでのコイルばね１２２のたわみ（弾性変形量）が距離ｌ２と距離ｌ１との差に等しい値に設定される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、かかるたわみを距離ｌ２と距離ｌ１との差よりも大きい値に設定しても良い。この場合には、密着状態となるまでコイルばね１２２に牽引力を付与しなくとも、空気ばね５が排気状態においてコイルばね１２２の付勢力により牽引部材１０２と結合部材１１４とを互いに引き合う方向へ付勢することができるので、コイルばね１２２の耐久性を向上させることができる。
【００８４】
上記実施の形態では、警告処理において、検知装置１４７から検知信号を受信していないと判断される場合に、スピーカ１４８ａから警告音を発すると共にランプ１４８ｂを発光させる場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、検知装置１４７から検知信号を受信したと判断される場合に、スピーカ１４８ａから警告音を発すると共にランプ１４８ｂを発光させるように構成しても良い。これにより、検知装置１４７から検知信号を受信したと判断される場合には、コイルばね１２２が取付状態であり、車輪２に制動力が付与されていない恐れがあるので、スピーカ１４８ａから警告音を発すると共にランプ１４８ｂを発光させることで、車輪２に制動力が付与されていないことを作業者に警告することができる。よって、回動部材１０４への巻取部材１０３の巻き取り量が不足している、或いは、巻取部材１０３が弛緩している等の状況を作業者が把握することができ、鉄道車両１の留置時における制動力の低下を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の一実施の形態における鉄道車両の側面図である。
【図２】（ａ）は、留置ブレーキ装置の上面図であり、（ｂ）は、留置ブレーキ装置の側面図である。
【図３】（ａ）は、留置ブレーキ装置を模式的に示した模式図であり、（ｂ）は、巻取部材が弛緩する要因を説明する説明図である。
【図４】図２（ａ）のＩＶ−ＩＶ線におけるばね装置の断面図である。
【図５】（ａ）は、制御装置の電気的構成を示すブロック図であり、（ｂ）は、警告処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８６】
１          鉄道車両
２          車輪
３          台車
４          車体
５          空気ばね
１００      留置ブレーキ装置
１０１      ブレーキ機構
１０１ａ    制輪子
１０２      牽引部材
１０３      巻取部材
１０４      回動部材
１１０      伝達部材
１１１      ブレーキてこ（伝達部材の一部）
１１２      連結部材（伝達部材の一部）
１１３      てこ部材（伝達部材の一部）
１１４      結合部材（伝達部材の一部）
１２２      コイルばね（弾性部材）
１２３      センサ（検出手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2010030333.tif 000006
【図５】
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