(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の台車枠（１Ａ、又は１Ｄ）に軸支され回転する車輪（Ｗ）の踏面（Ｓ）に制輪子（４０Ａ、又は４０Ｄ及び４０Ｄ´）を押し付けることにより前記車輪（Ｗ）の回転を制動するユニットブレーキ（２Ａ及び３Ａ及び４Ａ、又は２Ｄ及び３Ｄ及び４Ｄ）において、前記制輪子（４０Ａ、又は４０Ｄ及び４０Ｄ´）の押し付け力に伴い、前記車輪（Ｗ）の制輪子押し付け位置における車輪回転方向の逆方向への接線の方向であるブレーキ方向に発生する摩擦力により前記制輪子（４０Ａ、又は４０Ｄ及び４０Ｄ´）が前記ブレーキ方向の逆方向である反ブレーキ方向に受ける反力であるブレーキ反力を検出するブレーキ反力検出装置であって、
前記ユニットブレーキ（２Ａ及び３Ａ及び４Ａ、又は２Ｄ及び３Ｄ及び４Ｄ）の前記台車枠側に設けられたブレーキ側嵌合部（７１Ａ）と、前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ）に嵌合可能な形状を有し前記台車枠の前記ユニットブレーキ側に設けられる台車側嵌合部（１１Ａ）とを有して、前記ユニットブレーキ（２Ａ及び３Ａ及び４Ａ、又は２Ｄ及び３Ｄ及び４Ｄ）を前記台車枠（１Ａ、又は１Ｄ）に保持し、前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ）と前記台車側嵌合部（１１Ａ）の一方又は両方は、前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向への移動のみを許容し、前記ブレーキ方向に垂直な方向であるブレーキ垂直方向の前後への移動を規制するように構成される保持手段（７１Ａ及び５Ａ及び１１Ａ）と、
前記ブレーキ反力を検出する検出手段（６Ａ）を
備えたことを特徴とするブレーキ反力検出装置。
【請求項２】
駆動源（２Ａ、又は２Ｂ、又は２Ｃ、又は２Ｄ）と、複数のリンクを含み前記駆動源（２Ａ、又は２Ｂ、又は２Ｃ、又は２Ｄ）と制輪子（４０Ａ、又は４０Ｂ、又は４０Ｃ、又は４０Ｄ及び４０Ｄ´）を連結し梃子原理により前記制輪子（４０Ａ、又は４０Ｂ、又は４０Ｃ、又は４０Ｄ及び４０Ｄ´）に前記押し付け力を付与するリンク機構（３Ａ、又は３Ｂ、又は３Ｃ、又は３Ｄ）と、前記押し付けの方向の前後への移動が禁止されるとともに前記リンクのうち梃子動作を行う梃子リンク（３０Ａ、又は３０Ｂ、又は３０Ｃ、又は３０Ｄ）を揺動可能に支持する支点（７２Ａ、又は３１Ｂ、又は１６Ｃ及び３１２Ｃ及び３１１Ｃ、又は１６Ｄ及び３１Ｄ）を有し、車両の台車枠（１Ａ、又は１Ｂ、又は１Ｃ、又は１Ｄ）に軸支されて回転する車輪（Ｗ）の踏面（Ｓ）に前記制輪子（４０Ａ、又は４０Ｂ、又は４０Ｃ、又は４０Ｄ及び４０Ｄ´）を押し付けることにより前記車輪（Ｗ）の回転を制動するブレーキ装置において、前記制輪子（４０Ａ、又は４０Ｂ、又は４０Ｃ、又は４０Ｄ及び４０Ｄ´）の押し付け力に伴い、前記車輪（Ｗ）の制輪子押し付け位置における車輪回転方向の逆方向への接線の方向であるブレーキ方向に発生する摩擦力により前記制輪子（４０Ａ、又は４０Ｂ、又は４０Ｃ、又は４０Ｄ及び４０Ｄ´）が前記ブレーキ方向の逆方向である反ブレーキ方向に受ける反力であるブレーキ反力を検出するブレーキ反力検出装置であって、
前記支点（７２Ａ、又は３１Ｂ、又は１６Ｃ及び３１２Ｃ及び３１１Ｃ、又は１６Ｄ及び３１Ｄ）の前記台車枠側に設けられたブレーキ側嵌合部（７１Ａ、又は８０Ｂ、又は６１Ｃ）と、前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ、又は８０Ｂ、又は６１Ｃ）に嵌合可能な形状を有し前記台車枠の前記支点側に設けられる台車側嵌合部（１１Ａ、又は１１Ｂ及び１２Ｂ及び１３Ｂ、又は１１Ｃ）を有して、前記支点（７２Ａ、又は３１Ｂ、又は１６Ｃ及び３１２Ｃ及び３１１Ｃ、又は１６Ｄ及び３１Ｄ）を前記台車枠（１Ａ、又は１Ｂ、又は１Ｃ、又は１Ｄ）に保持し、前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ、又は８０Ｂ、又は６１Ｃ）と前記台車側嵌合部（１１Ａ、又は１１Ｂ及び１２Ｂ及び１３Ｂ、又は１１Ｃ）の一方又は両方は、前記支点（７２Ａ、又は３１Ｂ、又は１６Ｃ及び３１２Ｃ及び３１１Ｃ、又は１６Ｄ及び３１Ｄ）の前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向への移動のみを許容し、前記ブレーキ方向に垂直な方向であるブレーキ垂直方向の前後への移動を規制するように構成される保持手段（７１Ａ及び５Ａ及び１１Ａ、又は８０Ｂ及び５Ｂ及び１１Ｂ及び１２Ｂ及び１３Ｂ、又は６１Ｃ及び５Ｃ及び１１Ｃ）と、
前記ブレーキ反力を検出する検出手段（６Ａ、又は６Ｂ、又は６Ｃ）を
備えたことを特徴とするブレーキ反力検出装置。
【請求項３】
請求項２記載のブレーキ反力検出装置において、
前記検出手段（６Ａ、又は６Ｂ、又は６Ｃ）は、前記ブレーキ方向の引張力又は圧縮力を担持する軸力担持部材（６１Ａ及び６２Ａ、又は６１Ｂ及び６２Ｂ、又は６１Ｃ及び６２Ｃ）を有し、
前記保持手段（７１Ａ及び５Ａ及び１１Ａ、又は８０Ｂ及び５Ｂ及び１１Ｂ及び１２Ｂ及び１３Ｂ、又は６１Ｃ及び５Ｃ及び１１Ｃ）は、前記軸力担持部材（６１Ａ及び６２Ａ、又は６１Ｂ及び６２Ｂ、又は６１Ｃ及び６２Ｃ）と前記台車枠（１Ａ、又は１Ｂ、又は１Ｃ、又は１Ｄ）との間に介設され、前記軸力担持部材（６１Ａ及び６２Ａ、又は６１Ｂ及び６２Ｂ、又は６１Ｃ及び６２Ｃ）の前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向への移動のみを許容すること
を特徴とするブレーキ反力検出装置。
【請求項４】
請求項３記載のブレーキ反力検出装置において、
前記保持手段（７１Ａ及び５Ａ及び１１Ａ、又は８０Ｂ及び５Ｂ及び１１Ｂ及び１２Ｂ及び１３Ｂ、又は６１Ｃ及び５Ｃ及び１１Ｃ）は、前記軸力担持部材（６１Ａ及び６２Ａ、又は６１Ｂ及び６２Ｂ、又は６１Ｃ及び６２Ｃ）の前記台車枠側に設けられたブレーキ側嵌合部（７１Ａ、又は８０Ｂ、又は６１Ｃ）と、前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ、又は８０Ｂ、又は６１Ｃ）に嵌合可能な形状を有するとともに前記台車枠の前記軸力担持部材側に設けられる台車側嵌合部（１１Ａ、又は１１Ｂ及び１２Ｂ及び１３Ｂ、又は１１Ｃ）を有し、前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ、又は８０Ｂ、又は６１Ｃ）と前記台車側嵌合部（１１Ａ、又は１１Ｂ及び１２Ｂ及び１３Ｂ、又は１１Ｃ）の一方又は両方は前記ブレーキ方向に垂直な方向であるブレーキ垂直方向の前後への移動が規制されるように構成されること
を特徴とするブレーキ反力検出装置。
【請求項５】
請求項１記載のブレーキ反力検出装置において、
前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ）は、前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向に延設された凸部又は凹部若しくは挿入部材であり、
前記台車側嵌合部（１１Ａ）は、前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ）に嵌合する断面を有し前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向に延設された凹部又は凸部若しくは貫通孔であ ること
を特徴とするブレーキ反力検出装置。
【請求項６】
請求項２記載のブレーキ反力検出装置において、
前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ、又は８０Ｂ、又は６１Ｃ）は、前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向に延設された凸部又は凹部若しくは挿入部材であり、
前記台車側嵌合部（１１Ａ、又は１１Ｂ及び１２Ｂ及び１３Ｂ、又は１１Ｃ）は、前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ、又は８０Ｂ、又は６１Ｃ）に嵌合する断面を有し前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向に延設された凹部又は凸部若しくは貫通孔であること
を特徴とするブレーキ反力検出装置。
【請求項７】
請求項１記載のブレーキ反力検出装置において、
前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ）と前記台車側嵌合部（１１Ａ）との間に介設され、前記制輪子（４０Ａ、又は４０Ｄ及び４０Ｄ´）の押し付け力により前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ）と前記台車側嵌合部（１１Ａ）との間に発生する前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向への摩擦力を緩和する摩擦緩和手段（５Ａ）を備えたこと
を特徴とするブレーキ反力検出装置。
【請求項８】
請求項２記載のブレーキ反力検出装置において、
前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ、又は８０Ｂ、又は６１Ｃ）と前記台車側嵌合部（１１Ａ、又は１１Ｂ及び１２Ｂ及び１３Ｂ、又は１１Ｃ）との間に介設され、前記制輪子（４０Ａ、又は４０Ｂ、又は４０Ｃ、又は４０Ｄ及び４０Ｄ´）の押し付け力により前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ、又は８０Ｂ、又は６１Ｃ）と前記台車側嵌合部（１１Ａ、又は１１Ｂ及び１２Ｂ及び１３Ｂ、又は１１Ｃ）との間に発生する前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向への摩擦力を緩和する摩擦緩和手段（５Ａ、又は５Ｂ、又は５Ｃ）を備えたこと
を特徴とするブレーキ反力検出装置。
【請求項９】
請求項１記載のブレーキ反力検出装置において、
前記検出手段（６Ａ）は、
前記ユニットブレーキ（２Ａ及び３Ａ及び４Ａ、又は２Ｄ及び３Ｄ及び４Ｄ）と前記台車枠（１Ａ、又は１Ｄ）との間において前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向に延設された被測定部材（６１Ａ）における前記ブレーキ方向の引張歪又は圧縮歪を検出する歪検出手段（６０Ａ）と、
前記引張歪又は前記圧縮歪に基づき前記被測定部材（６１Ａ）に作用する前記ブレーキ方向の引張力又は圧縮力を演算する軸力演算手段を有すること
を特徴とするブレーキ反力検出装置。
【請求項１０】
請求項２記載のブレーキ反力検出装置において、
前記検出手段（６Ａ、又は６Ｂ、又は６Ｃ）は、
前記支点（７２Ａ、又は３１Ｂ、又は１６Ｃ及び３１２Ｃ及び３１１Ｃ、又は１６Ｄ及び３１Ｄ）と前記台車枠（１Ａ、又は１Ｂ、又は１Ｃ、又は１Ｄ）との間において前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向に延設された軸力担持部材（６１Ａ及び６２Ａ、又は６１Ｂ及び６２Ｂ、又は６１Ｃ及び６２Ｃ）における前記ブレーキ方向の引張歪又は圧縮歪を検出する歪検出手段（６０Ａ、又は６０Ｂ、又は６０Ｃ）と、
前記引張歪又は前記圧縮歪に基づき前記軸力担持部材（６１Ａ及び６２Ａ、又は６１Ｂ及び６２Ｂ、又は６１Ｃ及び６２Ｃ）に作用する前記ブレーキ方向の引張力又は圧縮力を演算する軸力演算手段を有すること
を特徴とするブレーキ反力検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道車両等の車輪の踏面に制輪子を押し付けて制動を行うブレーキ装置において、制輪子が受けるブレーキ反力を検出するブレーキ反力検出装置、及びブレーキ反力検出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鉄道車両等のブレーキ装置として、レールに接触する車輪の外周面である踏面に、制輪子と呼ばれる部材を押し付けて車輪の回転を制動する形式のものが知られている。このブレーキ装置は、例えば、圧縮空気をシリンダ内に導きピストンを出入させる駆動源と、複数のリンクを含みピストンと制輪子とを連結し梃子原理により制輪子に押付力を付与するリンク機構を備えている。
【０００３】
上記したブレーキ装置においては、制輪子が車輪に押し付けられる位置における車輪接線方向のうち、車輪回転方向とは逆方向となる接線の方向に摩擦力（以下、「ブレーキ力」という。）が発生し車輪に付与される。ピストンによる制輪子押付力をＰとすると、この制輪子押付力Ｐにより発生するブレーキ力Ｂは、
Ｂ＝μ×Ｐ
により与えられる。ここに、μは、制輪子と車輪踏面との間の摩擦係数である。上記のブレーキ力により、レール上で車輪を転動させようとする回転力が低減されるため、車両の移動速度が減速されたり、あるいは車両が停止する。
【０００４】
上記のブレーキ力が小さいと、列車の減速性能が弱く、旅客ホームの所定の停止位置をオーバーランしたり、緊急に停車すべき場合に所定の閉塞区間内で停止できず先行列車に追突するというおそれもあり、鉄道運営上及び安全上の問題となる。
【０００５】
一方、上記のブレーキ力が所定値よりも大きいと、車輪の回転力を低減させる度合が大きくなりすぎ、列車の走行速度よりも車輪の外周速度の方が小さくなってしまうため、レールと車輪との間で滑りが生じる。ブレーキ力がさらに大きくなって車輪の回転力よりも大きくなると、車輪の回転が停止した状態でレール上を滑走することになる。このような滑走が生じると、車輪の踏面の一部が略平面状に摩耗する。このため、車輪の摩耗部によりレールが打撃され、列車の乗り心地が悪化する。また、この打撃は、レールと車輪の双方の損傷の原因となる。
【０００６】
したがって、鉄道車両等においては、ブレーキ力を適切に制御することが最も重要な課題の一つとなっている。このため、車輪に作用するブレーキ力を正確に検出し把握することが必要となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来のブレーキ装置においては、車輪踏面が円筒面ではなく円錐面であることから、リンク機構の各リンクに軸力だけでなく、曲げモーメントやねじりモーメント等が複雑に作用し、ブレーキ力のみを検出することは困難であった。このため、従来は、制輪子押付力を発生させるシリンダ内の空気圧を監視することによりブレーキ制御を行っていた。
【０００８】
しかし、ブレーキ力は、上記したように制輪子押付力と摩擦係数との積で決定される。そして、摩擦係数は、制輪子の材質や、摩擦面における水分や油分その他の物質の有無等により変動する。このため、シリンダ内の空気圧の監視では、制輪子押付力は把握できるが、実際に車輪に作用しているブレーキ力を正確に把握することはできず、例えば、同じ制輪子押付力でも条件によってブレーキ力が異なる場合がある、という問題があった。
【０００９】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、本発明の解決しようとする課題は、鉄道車両等の車輪の踏面に制輪子を押し付けて制動を行うブレーキ装置においてブレーキ力を正確に検出し得る装置及び方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係るブレーキ反力検出装置は、  車両の台車枠（１Ａ、又は１Ｄ）に軸支され回転する車輪（Ｗ）の踏面（Ｓ）に制輪子（４０Ａ、又は４０Ｄ及び４０Ｄ´）を押し付けることにより前記車輪（Ｗ）の回転を制動するユニットブレーキ（２Ａ及び３Ａ及び４Ａ、又は２Ｄ及び３Ｄ及び４Ｄ）において、前記制輪子（４０Ａ、又は４０Ｄ及び４０Ｄ´）の押し付け力に伴い、前記車輪（Ｗ）の制輪子押し付け位置における車輪回転方向の逆方向への接線の方向であるブレーキ方向に発生する摩擦力により前記制輪子（４０Ａ、又は４０Ｄ及び４０Ｄ´）が前記ブレーキ方向の逆方向である反ブレーキ方向に受ける反力であるブレーキ反力を検出するブレーキ反力検出装置であって、
前記ユニットブレーキ（２Ａ及び３Ａ及び４Ａ、又は２Ｄ及び３Ｄ及び４Ｄ）の前記台車枠側に設けられたブレーキ側嵌合部（７１Ａ）と、前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ）に嵌合可能な形状を有し前記台車枠の前記ユニットブレーキ側に設けられる台車側嵌合部（１１Ａ）とを有して、前記ユニットブレーキ（２Ａ及び３Ａ及び４Ａ、又は２Ｄ及び３Ｄ及び４Ｄ）を前記台車枠（１Ａ、又は１Ｄ）に保持し、前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ）と前記台車側嵌合部（１１Ａ）の一方又は両方は、前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向への移動のみを許容し、前記ブレーキ方向に垂直な方向であるブレーキ垂直方向の前後への移動を規制するように構成される保持手段（７１Ａ及び５Ａ及び１１Ａ）と、
前記ブレーキ反力を検出する検出手段（６Ａ）を
備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項２に係るブレーキ反力検出装置は、
駆動源（２Ａ、又は２Ｂ、又は２Ｃ、又は２Ｄ）と、複数のリンクを含み前記駆動源（２Ａ、又は２Ｂ、又は２Ｃ、又は２Ｄ）と制輪子（４０Ａ、又は４０Ｂ、又は４０Ｃ、又は４０Ｄ及び４０Ｄ´）を連結し梃子原理により前記制輪子（４０Ａ、又は４０Ｂ、又は４０Ｃ、又は４０Ｄ及び４０Ｄ´）に前記押し付け力を付与するリンク機構（３Ａ、又は３Ｂ、又は３Ｃ、又は３Ｄ）と、前記押し付けの方向の前後への移動が禁止されるとともに前記リンクのうち梃子動作を行う梃子リンク（３０Ａ、又は３０Ｂ、又は３０Ｃ、又は３０Ｄ）を揺動可能に支持する支点（７２Ａ、又は３１Ｂ、又は１６Ｃ及び３１２Ｃ及び３１１Ｃ、又は１６Ｄ及び３１Ｄ）を有し、車両の台車枠（１Ａ、又は１Ｂ、又は１Ｃ、又は１Ｄ）に軸支されて回転する車輪（Ｗ）の踏面（Ｓ）に前記制輪子（４０Ａ、又は４０Ｂ、又は４０Ｃ、又は４０Ｄ及び４０Ｄ´）を押し付けることにより前記車輪（Ｗ）の回転を制動するブレーキ装置において、前記制輪子（４０Ａ、又は４０Ｂ、又は４０Ｃ、又は４０Ｄ及び４０Ｄ´）の押し付け力に伴い、前記車輪（Ｗ）の制輪子押し付け位置における車輪回転方向の逆方向への接線の方向であるブレーキ方向に発生する摩擦力により前記制輪子（４０Ａ、又は４０Ｂ、又は４０Ｃ、又は４０Ｄ及び４０Ｄ´）が前記ブレーキ方向の逆方向である反ブレーキ方向に受ける反力であるブレーキ反力を検出するブレーキ反力検出装置であって、
前記支点（７２Ａ、又は３１Ｂ、又は１６Ｃ及び３１２Ｃ及び３１１Ｃ、又は１６Ｄ及び３１Ｄ）の前記台車枠側に設けられたブレーキ側嵌合部（７１Ａ、又は８０Ｂ、又は６１Ｃ）と、前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ、又は８０Ｂ、又は６１Ｃ）に嵌合可能な形状を有し前記台車枠の前記支点側に設けられる台車側嵌合部（１１Ａ、又は１１Ｂ及び１２Ｂ及び１３Ｂ、又は１１Ｃ）を有して、前記支点（７２Ａ、又は３１Ｂ、又は１６Ｃ及び３１２Ｃ及び３１１Ｃ、又は１６Ｄ及び３１Ｄ）を前記台車枠（１Ａ、又は１Ｂ、又は１Ｃ、又は１Ｄ）に保持し、前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ、又は８０Ｂ、又は６１Ｃ）と前記台車側嵌合部（１１Ａ、又は１１Ｂ及び１２Ｂ及び１３Ｂ、又は１１Ｃ）の一方又は両方は、前記支点（７２Ａ、又は３１Ｂ、又は１６Ｃ及び３１２Ｃ及び３１１Ｃ、又は１６Ｄ及び３１Ｄ）の前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向への移動のみを許容し、前記ブレーキ方向に垂直な方向であるブレーキ垂直方向の前後への移動を規制するように構成される保持手段（７１Ａ及び５Ａ及び１１Ａ、又は８０Ｂ及び５Ｂ及び１１Ｂ及び１２Ｂ及び１３Ｂ、又は６１Ｃ及び５Ｃ及び１１Ｃ）と、
前記ブレーキ反力を検出する検出手段（６Ａ、又は６Ｂ、又は６Ｃ）を
備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項３に係るブレーキ反力検出装置は、
請求項２記載のブレーキ反力検出装置において、
前記検出手段（６Ａ、又は６Ｂ、又は６Ｃ）は、前記ブレーキ方向の引張力又は圧縮力を担持する軸力担持部材（６１Ａ及び６２Ａ、又は６１Ｂ及び６２Ｂ、又は６１Ｃ及び６２Ｃ）を有し、
前記保持手段（７１Ａ及び５Ａ及び１１Ａ、又は８０Ｂ及び５Ｂ及び１１Ｂ及び１２Ｂ及び１３Ｂ、又は６１Ｃ及び５Ｃ及び１１Ｃ）は、前記軸力担持部材（６１Ａ及び６２Ａ、又は６１Ｂ及び６２Ｂ、又は６１Ｃ及び６２Ｃ）と前記台車枠（１Ａ、又は１Ｂ、又は１Ｃ、又は１Ｄ）との間に介設され、前記軸力担持部材（６１Ａ及び６２Ａ、又は６１Ｂ及び６２Ｂ、又は６１Ｃ及び６２Ｃ）の前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向への移動のみを許容すること
を特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項４に係るブレーキ反力検出装置は、
請求項３記載のブレーキ反力検出装置において、
前記保持手段（７１Ａ及び５Ａ及び１１Ａ、又は８０Ｂ及び５Ｂ及び１１Ｂ及び１２Ｂ及び１３Ｂ、又は６１Ｃ及び５Ｃ及び１１Ｃ）は、前記軸力担持部材（６１Ａ及び６２Ａ、又は６１Ｂ及び６２Ｂ、又は６１Ｃ及び６２Ｃ）の前記台車枠側に設けられたブレーキ側嵌合部（７１Ａ、又は８０Ｂ、又は６１Ｃ）と、前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ、又は８０Ｂ、又は６１Ｃ）に嵌合可能な形状を有するとともに前記台車枠の前記軸力担持部材側に設けられる台車側嵌合部（１１Ａ、又は１１Ｂ及び１２Ｂ及び１３Ｂ、又は１１Ｃ）を有し、前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ、又は８０Ｂ、又は６１Ｃ）と前記台車側嵌合部（１１Ａ、又は１１Ｂ及び１２Ｂ及び１３Ｂ、又は１１Ｃ）の一方又は両方は前記ブレーキ方向に垂直な方向であるブレーキ垂直方向の前後への移動が規制されるように構成されること
を特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項５に係るブレーキ反力検出装置は、
請求項１記載のブレーキ反力検出装置において、
前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ）は、前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向に延設された凸部又は凹部若しくは挿入部材であり、
前記台車側嵌合部（１１Ａ）は、前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ）に嵌合する断面を有し前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向に延設された凹部又は凸部若しくは貫通孔であ ること
を特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項６に係るブレーキ反力検出装置は、
請求項２記載のブレーキ反力検出装置において、
前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ、又は８０Ｂ、又は６１Ｃ）は、前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向に延設された凸部又は凹部若しくは挿入部材であり、
前記台車側嵌合部（１１Ａ、又は１１Ｂ及び１２Ｂ及び１３Ｂ、又は１１Ｃ）は、前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ、又は８０Ｂ、又は６１Ｃ）に嵌合する断面を有し前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向に延設された凹部又は凸部若しくは貫通孔であること
を特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項７に係るブレーキ反力検出装置は、
請求項１記載のブレーキ反力検出装置において、
前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ）と前記台車側嵌合部（１１Ａ）との間に介設され、前記制輪子（４０Ａ、又は４０Ｄ及び４０Ｄ´）の押し付け力により前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ）と前記台車側嵌合部（１１Ａ）との間に発生する前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向への摩擦力を緩和する摩擦緩和手段（５Ａ）を備えたこと
を特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項８に係るブレーキ反力検出装置は、
請求項２記載のブレーキ反力検出装置において、
前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ、又は８０Ｂ、又は６１Ｃ）と前記台車側嵌合部（１１Ａ、又は１１Ｂ及び１２Ｂ及び１３Ｂ、又は１１Ｃ）との間に介設され、前記制輪子（４０Ａ、又は４０Ｂ、又は４０Ｃ、又は４０Ｄ及び４０Ｄ´）の押し付け力により前記ブレーキ側嵌合部（７１Ａ、又は８０Ｂ、又は６１Ｃ）と前記台車側嵌合部（１１Ａ、又は１１Ｂ及び１２Ｂ及び１３Ｂ、又は１１Ｃ）との間に発生する前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向への摩擦力を緩和する摩擦緩和手段（５Ａ、又は５Ｂ、又は５Ｃ）を備えたこと
を特徴とする。
【００１８】
また、本発明の請求項９に係るブレーキ反力検出装置は、
請求項１記載のブレーキ反力検出装置において、
前記検出手段（６Ａ）は、
前記ユニットブレーキ（２Ａ及び３Ａ及び４Ａ、又は２Ｄ及び３Ｄ及び４Ｄ）と前記台車枠（１Ａ、又は１Ｄ）との間において前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向に延設された被測定部材（６１Ａ）における前記ブレーキ方向の引張歪又は圧縮歪を検出する歪検出手段（６０Ａ）と、
前記引張歪又は前記圧縮歪に基づき前記被測定部材（６１Ａ）に作用する前記ブレーキ方向の引張力又は圧縮力を演算する軸力演算手段を有すること
を特徴とする。
【００１９】
また、本発明の請求項１０に係るブレーキ反力検出装置は、
請求項２記載のブレーキ反力検出装置において、
前記検出手段（６Ａ、又は６Ｂ、又は６Ｃ）は、
前記支点（７２Ａ、又は３１Ｂ、又は１６Ｃ及び３１２Ｃ及び３１１Ｃ、又は１６Ｄ及び３１Ｄ）と前記台車枠（１Ａ、又は１Ｂ、又は１Ｃ、又は１Ｄ）との間において前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向に延設された軸力担持部材（６１Ａ及び６２Ａ、又は６１Ｂ及び６２Ｂ、又は６１Ｃ及び６２Ｃ）における前記ブレーキ方向の引張歪又は圧縮歪を検出する歪検出手段（６０Ａ、又は６０Ｂ、又は６０Ｃ）と、
前記引張歪又は前記圧縮歪に基づき前記軸力担持部材（６１Ａ及び６２Ａ、又は６１Ｂ及び６２Ｂ、又は６１Ｃ及び６２Ｃ）に作用する前記ブレーキ方向の引張力又は圧縮力を演算する軸力演算手段を有すること
を特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るブレーキ反力検出装置の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
（１）第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態であるブレーキ反力検出装置が装着されたブレーキ装置の構成を示す図であり、図１（Ａ）はブレーキ装置の一部欠截側断面図を、図１（Ｂ）は図１（Ａ）におけるリニアベアリング部付近の横断面図を、それぞれ示している。
【００２２】
図１（Ａ）に示すように、このブレーキ装置１０１は、駆動源２Ａと、リンク機構３Ａと、制輪部４Ａと、リニアベアリング部５Ａと、検出部６Ａと、筐体７Ａを備えて構成されている。
【００２３】
上記の構成要素のうち、駆動源２Ａとリンク機構３Ａと制輪部４Ａは、筐体７Ａ内に収容されユニット化されたユニットブレーキを構成しており、リニアベアリング部５Ａと検出部６Ａを介して車両の台車枠１Ａに取り付けられている。
【００２４】
上記した台車枠１Ａは、鉄道車両において主電動機や駆動歯車装置等が懸架され、車輪Ｗが軸支される枠状部材である。この台車枠１Ａのブレーキ装置１０１の近傍には、軸支部１０Ａと、２つの溝１１Ａ，１１Ａと、凸部１２Ａ，１３Ａが設けられている。軸支部１０Ａには円形断面のピン穴が開設されている。また、溝１１Ａは、図１（Ａ）の上下方向あるいは図１（Ｂ）における紙面の手前から奥に向かう方向に延設されている。
【００２５】
また、上記した筐体７Ａは、中空箱状の本体部７０Ａを有している。この本体部７０Ａの図１（Ａ）における右端には、２つの凸条７１Ａ，７１Ａが、図１（Ａ）の上下方向あるいは図１（Ｂ）における紙面の手前から奥に向かう方向に延設されている。凸条７１Ａは、リニアベアリング部５Ａを介して溝１１Ａ内に収容されている。
【００２６】
また、本体部７０Ａの図１（Ａ）における中央よりやや下方には、略円柱状の梃子支点ヒンジピン７２Ａが、図１（Ａ）における紙面の手前から奥に向かう方向に配置されている。また、本体部７０Ａの図１（Ａ）における左上部と上端には、ヒンジピン３６Ａ，６３Ａ（後述）を軸支可能なピン穴を有する軸支部７３Ａ，７４Ａが設けられている。また、本体部７０Ａの図１（Ａ）における左上部と左下部には、開口７５Ａ，７６Ａが開設されている。また、筐体７Ａには、ガイドピン７７Ａが設けられている。
【００２７】
また、上記した駆動源２Ａは、シリンダ２０Ａと、ピストン２１Ａと、ピストンアーム２２Ａと、空気出入口２３Ａと、ヒンジピン２４Ａを有している。
シリンダ２０Ａは、中空の略円筒状部材であり、筐体７Ａの本体部７０Ａの図１（Ａ）における上部に取り付けられている。シリンダ２０Ａの図１（Ａ）における左端には、空気出入管２３Ａが接続している。また、空気出入管２３Ａには、弁（図示せず）を介して空気タンク（図示せず）が接続しており、空気タンクには空気圧縮機（図示せず）が接続している。ピストン２２Ａは、シリンダ２０Ａの内径よりもわずかに小さい外径を有する略円柱状部材であり、シリンダ２０Ａの内部に嵌合するように収容されている。
【００２８】
また、ピストンアーム２２Ａは略棒状に形成された部材であり、ピストンアーム２２Ａの図１（Ａ）における右端には、ヒンジピン２４Ａが設けられており、ピストンアーム２２Ａのヒンジピン２４Ａ付近は、上記した筐体７Ａの本体部７０Ａの上部の開口７６Ａから本体部７０Ａの内部の空間内に挿入されている。
【００２９】
上記のような構成により、空気弁（図示せず）を開放して空気タンク（図示せず）から空気出入管２３Ａを経てシリンダ２０Ａ内に圧縮空気を送ると、ピストン２１Ａが図１（Ａ）における右方へ押され、これに伴いピストンアーム２２Ａが図１（Ａ）における右側へ突出するように動く。
【００３０】
また、上記したリンク機構３Ａは、梃子リンク３０Ａと、ヒンジ機構３２Ａと、リンク３３Ａと、ヒンジピン３４Ａと、リンク３５Ａと、ヒンジピン３６Ａを有している。
梃子リンク３０Ａは、略棒状に形成された部材である。この梃子リンク３０Ａの図１（Ａ）における中央よりやや下方には、上記した梃子支点ヒンジピン７２Ａに嵌合可能な円形断面のピン穴が開設されており、このピン穴に梃子支点ヒンジピン７２Ａが挿入嵌合されている。このため、梃子リンク３０Ａは、梃子支点ヒンジピン７２Ａの中心を揺動中心として、図１（Ａ）における時計回り又は反時計回りに揺動可能な構成となっている。
【００３１】
また、梃子リンク３０Ａの図１（Ａ）における上端には、上記したピストンアーム２２Ａの右端のヒンジピン２４Ａと嵌合可能なピン穴が開設されており、このピン穴にヒンジピン２４Ａが挿入嵌合されている。
したがって、上記した駆動源２Ａのピストンアーム２２Ａを図１（Ａ）における右方向に突出するように移動させれば、梃子リンク３０Ａは、梃子支点ヒンジピン７２Ａの中心を揺動中心として図１（Ａ）における時計回り方向に揺動し、梃子リンク３０Ａの図１（Ａ）における下端は図１（Ａ）における左方向へ移動する。
【００３２】
上記した梃子リンク３０Ａの図における下部には、ヒンジ機構３２Ａが設けられている。このヒンジ機構３２Ａは、ヒンジピン及びピン穴からなるヒンジと同様の機能を有する機構であり、このヒンジ機構３２Ａにより梃子リンク３０Ａとリンク３３Ａがヒンジ接合されている。ヒンジ機構３２Ａは、梃子リンク３０Ａに設けられた空洞３２１Ａと、滑り支持部３２２Ａと、略棒状のリンク３３Ａに設けられたヒンジ部３３１Ａを有している。
【００３３】
空洞３２１Ａは、梃子リンク３０Ａの図１（Ａ）における下部に形成され、この空洞３２１Ａの図１（Ａ）における左右両端には、開口が設けられている。滑り支持部３２２Ａは、空洞３２１Ａの両端の開口を形成するようにヒンジ部３３１Ａに向かって突出した部分であり、滑り支持部３２２Ａの内壁は円筒凹面の一部を形成している。また、ヒンジ部３３１Ａは、リンク３３Ａの図１（Ａ）における右部に設けられた略円柱状部分であり、ヒンジ部３３１Ａの円柱面は、滑り支持部３２２Ａの内壁が構成する円筒面上を摺動可能な構成となっている。
【００３４】
上記のような構成により、梃子リンク３０Ａの図１（Ａ）における下端が図１（Ａ）の左方向へ動くと、この動きに伴いリンク３３Ａが図１（Ａ）における左方向へ突出するように動く。上記のヒンジ機構３２Ａは、ヒンジピン及びピン穴からなるヒンジとしてもよい。
【００３５】
また、リンク３３Ａの図１（Ａ）における左端にはピン穴が設けられており、このピン穴には略円柱状のヒンジピン３４Ａが挿通されている。リンク３３Ａのヒンジピン３４Ａ付近は、上記した筐体７Ａの本体部７０Ａの左下部の開口７５Ａから本体部７０Ａの外部に突出している。
【００３６】
筐体７Ａの本体部７０Ａの左上部の軸支部７３Ａには、円形断面のピン穴が開設されており、このピン穴に略円柱状のヒンジピン３６Ａが挿入嵌合されている。また、リンク３５Ａは、略棒状に形成された部材であり、リンク３５Ａの図１（Ａ）における上端には、上記したヒンジピン３６Ａに嵌合可能な円形断面のピン穴が開設されており、このピン穴にヒンジピン３６Ａが挿通されている。一方、リンク３５Ａの図１（Ａ）における中央より下方には、上記したヒンジピン３４Ａに嵌合可能な円形断面のピン穴が開設されており、このピン穴にヒンジピン３４Ａが挿入嵌合されている。
【００３７】
このような構成により、リンク３３Ａの図１（Ａ）における左端が図１（Ａ）の左方向へ動くと、この動きに伴い、リンク３５Ａは、ヒンジピン３６Ａの中心を揺動中心として、図１（Ａ）における左方へ向かって揺動する。
【００３８】
上記したリンク３５Ａの図における下部には、ガイド穴３９Ａが設けられている。このガイド穴３９Ａは、長円状又は繭形状の断面を有する開口である。一方、筐体７Ａは、図１（Ａ）における紙面の手前から奥に向かう方向に延びる略円柱状のガイドピン７７Ａを有しており、ガイドピン７７Ａはガイド穴３９Ａに挿入嵌合されている。
【００３９】
また、上記した制輪部４Ａは、制輪子４０Ａと制輪子把持部材４１Ａを有している。
制輪子４０Ａは、内壁面が略円筒凹面状に形成された部材である。制輪子４０Ａは、鋳鉄、あるいは炭素材料と合成樹脂材料とアスベスト等を含む合成材等によって形成される。制輪子把持部材４１Ａは、制輪子４０Ａの外側を把持する部材であり、図１（Ａ）における右部には、上記したヒンジピン３４Ａに嵌合可能な円形断面のピン穴が開設されており、このピン穴にヒンジピン３４Ａが挿入嵌合されている。
【００４０】
したがって、リンク３３Ａの図１（Ａ）における左端が図１（Ａ）における左方へ移動すると、制輪子４０Ａが図１（Ａ）の左方にある車輪Ｗの踏面Ｓに押し付けられる。
【００４１】
次に、上記したリニアベアリング部５Ａについて説明する。
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、リニアベアリング部５Ａは、複数のベアリングボール５０Ａとボール規制部材５１Ａを有している。
【００４２】
ベアリングボール５０Ａは、鋼等からなる球体であり、転がり摩擦により部材を支持する。また、ボール規制部材５１Ａは、台車枠１Ａの溝１１Ａ，１１Ａと筐体７Ａの凸条７１Ａ，７１Ａの間において溝延設方向（図１（Ａ）の上下方向あるいは図１（Ｂ）における紙面の手前から奥に向かう方向）に沿って延設された部材であり、ベアリングボール５０Ａが溝延設方向にのみ転動するように規制する。
【００４３】
このような構成により、筐体７Ａは、溝延設方向にのみ移動可能となっている。また、ベアリングボール５０Ａにより、転がり摩擦によって支持されるため、筐体７Ａの移動時の摩擦は非常に小さくなっている。したがって、筐体７Ａは、溝延設方向への力を受けた場合には、その力を摩擦によって減少させることがほとんどなく、力の作用方向に容易に移動する。
【００４４】
次に、上記した検出部６Ａについて説明する。
図１（Ａ）に示すように、検出部６Ａは、ロードセル６０Ａと、軸力担持部材６１Ａ及び６２Ａと、ヒンジピン６３Ａ及び６４Ａを有している。
【００４５】
ロードセル６０Ａは、その内部に略円柱状，略角柱状，略リング状，略片持ち梁状，略ダイヤフラム状等の弾性体（図示せず）を有し、弾性体表面に複数の歪ゲージ（ストレイン・ゲージ：図示せず。）が貼設されている。歪ゲージは、細い導電体ワイヤー等からなり、貼設した被測定面に引張歪や圧縮歪が発生した場合にワイヤーにも同様な引張歪や圧縮歪が生じ、ワイヤーの電気抵抗が変化することに応じて出力電気信号が変化するセンサである。この出力電気信号は、ブリッジ回路（図示せず）に送られ、ブリッジ回路の平衡をくずすことにより、ゲージ歪量に比例した電圧がロードセル６０Ａから出力される。このロードセル６０Ａの出力は、コンピュータ等の演算装置（図示せず）に送られ、弾性体の形状・寸法及び弾性率などの予め測定しておいた値に基づいて、ロードセル６０Ａに作用している軸力が算出される。
【００４６】
また、軸力担持部材６１Ａ及び６２Ａは、略棒状の部材であり、作用する引張力又は圧縮力をロードセル６０Ａに伝える。軸力担持部材６１Ａの図１（Ａ）における下端にはピン穴が開設されており、このピン穴にヒンジピン６３Ａが挿入され、このヒンジピン６３Ａが筐体７Ａの軸支部７４Ａのピン穴に挿入嵌合されている。一方、軸力担持部材６２Ａの図１（Ａ）における上端にはピン穴が開設されており、このピン穴にヒンジピン６４Ａが挿入され、このヒンジピン６４Ａが台車枠１Ａの軸支部１０Ａのピン穴に挿入嵌合されている。
【００４７】
上記のような構成により、筐体７Ａの図１（Ａ）における上端部は、検出部６Ａを介して台車枠１Ａの図１（Ａ）における上部に固定されている。したがって、筐体７Ａが、図１（Ａ）の上下方向あるいは図１（Ｂ）における紙面の手前から奥に向かう方向への力を受けた場合には、その力による歪は軸力担持部材６１Ａからロードセル６０Ａに伝えられて検出され、コンピュータ等の演算装置（図示せず）によって力が検出される。
【００４８】
次に、上記したブレーキ装置１０１の動作について説明する。
まず、弁（図示せず）を開放して空気タンク（図示せず）から空気出入管２３Ａを経てシリンダ２０Ａ内に圧縮空気を送ると、ピストン２１Ａが図１（Ａ）における右方へ押され、これに伴いピストンアーム２２Ａが図１（Ａ）における右側へ突出するように動く。この動きに応じて、梃子リンク３０Ａは、梃子支点ヒンジピン７２Ａの中心を揺動中心として図１（Ａ）における時計回り方向に揺動し、梃子リンク３０Ａの図１（Ａ）における下端は図１（Ａ）における左方向へ移動する。
【００４９】
この梃子リンク３０Ａの下端の動きに伴い、リンク３３Ａが図１（Ａ）における左方向へ突出するように動く。これに応じて、リンク３５Ａが、ヒンジピン３６Ａの中心を揺動中心として、ガイドピン７７Ａにガイドされながら図１（Ａ）における左方へ向かって揺動する。この動きにより、リンク３５Ａの図１（Ａ）における左端に装着された制輪子４０Ａが図１（Ａ）の左方にある車輪Ｗの踏面Ｓに押し付けられ、レールＲ上を転動する車輪Ｗにブレーキ力が付与される。
【００５０】
図１（Ａ）に示すように、レールＲ上において車輪Ｗが時計回り方向に回転している場合には、制輪子４０Ａの押し付け位置（以下、「制動位置」という。）におけるブレーキ力は、車輪Ｗの図１（Ａ）における反時計回り方向の接線の方向に作用する。この際、制輪子４０Ａには、ブレーキ力と逆方向にブレーキ反力が作用する。このブレーキ反力は、ヒンジピン３４Ａにおいては、図１（Ａ）の下方に向かう方向に作用する。このブレーキ反力は、リンク３３Ａ，梃子リンク３０Ａ又はリンク３５Ａを経てヒンジピン７２Ａ又は３６Ａから筐体７Ａに伝達される。
【００５１】
筐体７Ａの凸条７１Ａは、リニアベアリング部５Ａを介して台車枠１Ａの溝１１Ａに嵌合しており、凸条７１Ａは溝延設方向にのみ移動可能で、かつ移動方向の摩擦力は低減されているから、ブレーキ反力により筐体７Ａは図１（Ａ）における下方に移動しようとし、軸力担持部材６１Ａは図１（Ａ）の下方への引張力を受け、この引張力がロードセル６０Ａとコンピュータ等の演算装置（図示せず）によって検出される。一方、車輪Ｗの回転方向が図１（Ａ）に示す場合と逆に反時計回り方向の場合には、ブレーキ反力は圧縮力としてロードセル６０Ａとコンピュータ等の演算装置（図示せず）により検出される。また、車輪Ｗの制動位置におけるブレーキ力は、検出されたブレーキ反力とは方向が逆で大きさが等しい力として把握することができる。
【００５２】
この際、車輪Ｗの踏面Ｓが円錐面であることによって生じる溝直角方向（図１（Ａ）の紙面の奥から手前へ向かう方向あるいは図１（Ｂ）における左右方向）の力は溝１１Ａの内側壁に配置されたベアリングボール５０Ａによって支持されるため、筐体７Ａが溝直角方向に動くことはなく、ロードセル６０Ａとコンピュータ等の演算装置（図示せず）は、溝延設方向の力のみを検出する。このように、筐体７Ａの移動方向の規制は、筐体７Ａの凸条７１Ａと、リニアベアリング部５Ａと、台車枠１Ａの溝１１Ａのみで可能であるため、軸力担持部材６１Ａの近傍の台車枠１Ａに凸部１２Ａ，１３Ａを設けなくてもよい。
【００５３】
（２）第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図２は、本発明の第１実施形態であるブレーキ反力検出装置が装着されたブレーキ装置の構成を示す図であり、図２（Ａ）はブレーキ装置の一部欠截側断面図を、図２（Ｂ）は図２（Ａ）におけるリニアベアリング部付近の横断面図を、それぞれ示している。
【００５４】
図２（Ａ）に示すように、このブレーキ装置１０２は、駆動源２Ｂと、リンク機構３Ｂと、制輪部４Ｂと、リニアベアリング部５Ｂと、検出部６Ｂと、梃子支点軸支部材８Ｂを備えて構成されている。この第２実施形態のブレーキ装置１０２が上記した第１実施形態のブレーキ装置１０１と異なる点は、筐体を備えていない点、筐体内に収容されたユニットブレーキではなく各構成要素が個々に車両の台車枠１Ｂに取り付けられている点、異なる駆動源２Ｂとリンク機構３Ｂを備えた点、梃子支点軸支部材８Ｂを備えた点、リニアベアリング部５Ｂを収容する台車枠１Ｂの部分の構成が異なる点であり、制輪部４Ｂ及びリニアベアリング部５Ｂの構成及び作用については配設位置を除き上記した第１実施形態のブレーキ装置１０１における制輪部４Ａ及びリニアベアリング部５Ａの構成及び作用と同様である。
【００５５】
上記の構成要素のうち、駆動源２Ｂは、駆動源支持台部１４Ｂによって車両の台車枠１Ｂに取り付けられている。また、リンク機構３Ｂと制輪部４Ｂと梃子支点軸支部材８Ｂは、リニアベアリング部５Ｂと検出部６Ｂを介して台車枠１Ｂに取り付けられている。
【００５６】
台車枠１Ｂは、上記した台車枠１Ａと同様に、鉄道車両において主電動機や駆動歯車装置等が懸架され、車輪Ｗが軸支される枠状部材である。この台車枠１Ｂのブレーキ装置１０２の近傍には、軸支部１０Ｂと、溝１１Ｂと、凸部１２Ｂ，１３Ｂと、駆動源支持台部１４Ｂが設けられている。軸支部１０Ｂの構成は、上記した軸支部１０Ａと同様であり、この軸支部１０Ｂに設けられたピン穴に後述する検出部６Ｂのヒンジピン６４Ｂが挿入嵌合される。溝１１Ｂと凸部１２Ｂ及び１３Ｂは、内部が拡大された嵌合溝を構成している。また、溝１１Ｂは、図２（Ａ）の上下方向あるいは図２（Ｂ）における紙面の手前から奥に向かう方向に延設されている。
【００５７】
また、上記した駆動源２Ｂは、シリンダ２０Ｂと、ピストン２１Ｂと、ピストンアーム２２Ｂと、空気出入口２３Ｂと、ヒンジピン２４Ｂ及び２５Ｂを有している。
これらの構成要素のうち、シリンダ２０Ｂとピストン２１Ｂとピストンアーム２２Ｂと空気出入口２３Ｂとヒンジピン２４Ｂの構成及び作用は、それぞれ上記した第１実施形態の駆動源２Ａにおけるシリンダ２０Ａとピストン２１Ａとピストンアーム２２Ａと空気出入口２３Ａとヒンジピン２４Ａの構成及び作用と同様である。上記した第１実施形態の駆動源２Ａと異なる点は、ピストンアーム２２Ｂのピストン側の端部（図２（Ａ）における左端）にヒンジピン２５Ｂが設けられた点である。
【００５８】
上記のような構成により、空気弁（図示せず）を開放して空気タンク（図示せず）から空気出入管２３Ｂを経てシリンダ２０Ｂ内に圧縮空気を送ると、ピストン２１Ｂが図２（Ａ）における右方へ押され、これに伴いピストンアーム２２Ｂが図２（Ａ）における右側へ突出するように動く。この際、ピストンアーム２２Ｂは、ヒンジピン２５Ｂの中心を揺動中心として図２（Ａ）における上下方向へ揺動可能となっている。
【００５９】
また、上記したリンク機構３Ｂは、梃子リンク３０Ｂと、梃子支点ヒンジピン３１Ｂと、ヒンジピン３２Ｂを有している。
梃子リンク３０Ｂは、略棒状に形成された部材である。この梃子リンク３０Ｂの図２（Ａ）における上端には、上記したピストンアーム２２Ｂの右端のヒンジピン２４Ｂと嵌合可能なピン穴が開設されており、このピン穴にヒンジピン２４Ｂが挿入嵌合されている。
【００６０】
また、梃子リンク３０Ｂの図２（Ａ）における中央よりやや下方には、上記した梃子支点ヒンジピン３１Ｂに嵌合可能な円形断面のピン穴が開設されており、このピン穴に梃子支点ヒンジピン３１Ｂが挿入嵌合されている。また、梃子支点ヒンジピン３１Ｂは、後述する梃子支点軸支部材８Ｂの軸支部８１Ｂに開設されたピン穴に挿入嵌合されている。このような構成により、梃子リンク３０Ｂは、梃子支点ヒンジピン３１Ｂの中心を揺動中心として、図２（Ａ）における時計回り又は反時計回りに揺動可能な構成となっている。
【００６１】
また、梃子リンク３０Ｂの図２（Ａ）における下端には、ピン穴が開設されており、このピン穴にヒンジピン３２Ｂが挿入嵌合されている。このヒンジピン３２Ｂは、後述する制輪部４Ｂの制輪子把持部材４１Ｂのピン穴に挿入嵌合されている。
【００６２】
したがって、上記した駆動源２Ｂのピストンアーム２２Ｂを図２（Ａ）における右方向に突出するように移動させれば、梃子リンク３０Ｂは、梃子支点ヒンジピン３１Ｂの中心を揺動中心として図２（Ａ）における時計回り方向に揺動し、梃子リンク３０Ｂの図２（Ａ）における下端は図２（Ａ）における左方向へ移動する。
【００６３】
また、上記した制輪部４Ｂは、制輪子４０Ｂと制輪子把持部材４１Ｂを有している。これら制輪子４０Ｂ及び制輪子把持部材４１Ｂの構成及び作用は、それぞれ上記した第１実施形態の制輪部４Ａにおける制輪子４０Ｂ及び制輪子把持部材４１Ｂの構成及び作用と同様である。
【００６４】
したがって、梃子リンク３０Ｂの図２（Ａ）における下端が図２（Ａ）における左方へ移動すると、制輪子４０Ｂが図２（Ａ）の左方にある車輪Ｗの踏面Ｓに押し付けられる。
【００６５】
次に、上記した梃子支点軸支部材８Ｂについて説明する。
図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、梃子支点軸支部材８Ｂは、略平板状の基板部８０Ｂと、基板部８０Ｂの図２（Ａ）における左側面上に立設された略板状の軸支部８１Ｂと、基板部８０Ｂの図２（Ａ）における上端面上に立設された略板状の軸支部８２Ｂを有している。基板部８０Ｂは、台車枠１Ｂの溝１１Ｂと凸部１２Ｂ及び１３Ｂにより構成される嵌合溝と嵌合している。
【００６６】
この場合、台車枠１Ｂの凸部１２Ｂ及び１３Ｂが、軸支部８１Ｂの図２（Ｂ）における左右側面に対向するように配置されている。また、基板部８０Ｂの図２（Ｂ）における底面及び側面及び上面にはリニアベアリング部５Ｂが配設されており、基板部８０Ｂはリニアベアリング部５Ｂを介して台車枠１Ｂの嵌合溝内に収容されている。また、軸支部８２Ｂに設けられたピン穴に、後述する検出部６Ｂのヒンジピン６３Ｂが挿入嵌合される。
【００６７】
また、上記したリニアベアリング部５Ｂは、複数のベアリングボール５０Ｂとボール規制部材５１Ｂを有している。これらベアリングボール５０Ｂ及びボール規制部材５１Ｂの構成及び作用は、それぞれ上記した第１実施形態のリニアベアリング部５Ａにおけるベアリングボール５０Ａ及びボール規制部材５１Ａの構成及び作用と同様である。リニアベアリング部５Ｂの場合、ベアリングボール５０Ｂは、ボール規制部材５１Ｂにより、嵌合溝延設方向（図２（Ａ）の上下方向あるいは図２（Ｂ）における紙面の手前から奥に向かう方向）にのみ転動するように規制されている。
【００６８】
このような構成により、梃子支点軸支部材８Ｂは、嵌合溝延設方向にのみ移動可能となっている。また、ベアリングボール５０Ｂにより、転がり摩擦によって支持されるため、梃子支点軸支部材８Ｂの移動時の摩擦は非常に小さくなっている。したがって、梃子支点軸支部材８Ｂは、嵌合溝延設方向への力を受けた場合には、その力を摩擦によって減少させることがほとんどなく、力の作用方向に容易に移動する。
【００６９】
また、上記した検出部６Ｂは、ロードセル６０Ｂと、軸力担持部材６１Ｂ及び６２Ｂと、ヒンジピン６３Ｂ及び６４Ｂと、コンピュータ等の演算装置（図示せず）を有している。これらロードセル６０Ｂと軸力担持部材６１Ｂ及び６２Ｂとヒンジピン６３Ｂ及び６４Ｂとコンピュータ等の演算装置（図示せず）の構成及び作用は、それぞれ上記した第１実施形態の検出部６Ａにおけるロードセル６０Ａと軸力担持部材６１Ａ及び６２Ａとヒンジピン６３Ａ及び６４Ａとコンピュータ等の演算装置（図示せず）の構成及び作用と同様である。
【００７０】
上記のような構成により、梃子支点軸支部材８Ｂの図２（Ａ）における上端部は、検出部６Ｂを介して台車枠１Ｂの図２（Ａ）における上部に固定されている。したがって、梃子支点軸支部材８Ｂが、図２（Ａ）の上下方向あるいは図２（Ｂ）における紙面の手前から奥に向かう方向への力を受けた場合には、その力による歪は軸力担持部材６１Ｂからロードセル６０Ｂに伝えられて検出され、コンピュータ等の演算装置（図示せず）によって力が算出される。
【００７１】
次に、上記したブレーキ装置１０２の動作について説明する。
まず、弁（図示せず）を開放して空気タンク（図示せず）から空気出入管２３Ｂを経てシリンダ２０Ｂ内に圧縮空気を送ると、ピストン２１Ｂが図２（Ａ）における右方へ押され、これに伴いピストンアーム２２Ｂが図２（Ａ）における右側へ突出するように動く。この動きに応じて、梃子リンク３０Ｂは、梃子支点ヒンジピン３１Ｂの中心を揺動中心として図２（Ａ）における時計回り方向に揺動し、梃子リンク３０Ｂの図２（Ａ）における下端は図２（Ａ）における左方向へ移動する。この梃子リンク３０Ｂの下端の動きに伴い、制輪子４０Ｂが図２（Ａ）の左方にある車輪Ｗの踏面Ｓに押し付けられ、レールＲ上を転動する車輪Ｗにブレーキ力が付与される。
【００７２】
図２（Ａ）に示すように、レールＲ上において車輪Ｗが時計回り方向に回転している場合には、制輪子４０Ｂの押し付け位置（以下、「制動位置」という。）におけるブレーキ力は、車輪Ｗの図２（Ａ）における反時計回り方向の接線の方向に作用する。この際、制輪子４０Ｂには、ブレーキ力と逆方向にブレーキ反力が作用する。このブレーキ反力は、ヒンジピン３２Ｂにおいては、図２（Ａ）の下方に向かう方向に作用する。このブレーキ反力は、梃子リンク３０Ｂを経て梃子支点ヒンジピン３１Ｂから梃子支点軸支部材８Ｂに伝達される。
【００７３】
梃子支点軸支部材８Ｂの基板部８０Ｂは、リニアベアリング部５Ｂを介して台車枠１Ｂの嵌合溝（溝１１Ｂと凸部１２Ａ，１３Ｂにより構成される嵌合溝）に嵌合しており、梃子支点軸支部材８Ｂは嵌合溝延設方向にのみ移動可能で、かつ移動方向の摩擦力は低減されているから、ブレーキ反力により梃子支点軸支部材８Ｂは図２（Ａ）における下方に移動しようとし、ピストンアーム２２Ｂ及び梃子リンク３０Ｂは図２（Ａ）において破線で示すように動く。
【００７４】
この結果、軸力担持部材６１Ｂは図２（Ａ）の下方への引張力を受け、この引張力がロードセル６０Ｂとコンピュータ等の演算装置（図示せず）によって検出される。一方、車輪Ｗの回転方向が図２（Ａ）に示す場合と逆に反時計回り方向の場合には、ブレーキ反力は圧縮力としてロードセル６０Ｂとコンピュータ等の演算装置（図示せず）により検出される。また、車輪Ｗの制動位置におけるブレーキ力は、検出されたブレーキ反力とは方向が逆で大きさが等しい力として把握することができる。
【００７５】
この際、車輪Ｗの踏面Ｓが円錐面であることによって生じる嵌合溝直角方向（図２（Ａ）の紙面の奥から手前へ向かう方向あるいは図２（Ｂ）における左右方向）の力は、嵌合溝の内側壁に配置されたベアリングボール５０Ｂによって支持されるため、梃子支点軸支部材８Ｂが嵌合溝直角方向に動くことはなく、ロードセル６０Ｂとコンピュータ等の演算装置（図示せず）は、嵌合溝延設方向の力のみを検出する。
【００７６】
（３）第３実施形態
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
図３は、本発明の第３実施形態であるブレーキ反力検出装置が装着されたブレーキ装置の構成を示す図であり、図３（Ａ）はブレーキ装置の一部欠截側断面図を、図３（Ｂ）は図３（Ａ）におけるリニアベアリング部付近の横断面図を、図３（Ｃ）は図３（Ａ）におけるピストンアームと梃子リンクとの関係を示す側面図を、それぞれ示している。
【００７７】
図３（Ａ）に示すように、このブレーキ装置１０３は、駆動源２Ｃと、リンク機構３Ｃと、制輪部４Ｃと、リニアベアリング部５Ｃと、検出部６Ｃを備えて構成されている。この第３実施形態のブレーキ装置１０３が上記した第１実施形態のブレーキ装置１０１と異なる点は、筐体を備えていない点、筐体内に収容されたユニットブレーキではなく各構成要素が個々に車両の台車枠１Ｃに取り付けられている点、異なる駆動源２Ｃとリンク機構３Ｃを備えた点、リニアベアリング部５Ｃを収容する台車枠１Ｃの部分の構成が異なる点であり、制輪部４Ｃ及びリニアベアリング部５Ｃの構成及び作用については配設位置を除き上記した第１実施形態のブレーキ装置１０１における制輪部４Ａ及びリニアベアリング部５Ａの構成及び作用と同様である。
【００７８】
上記の構成要素のうち、駆動源２Ｃは、駆動源支持台部１４Ｃによって車両の台車枠１Ｃに取り付けられている。また、リンク機構３Ｃと制輪部４Ｃは、リニアベアリング部５Ｃと検出部６Ｃと梃子支点機構３１Ｃ（後述）を介して台車枠１Ｃに取り付けられている。
【００７９】
台車枠１Ｃは、上記した台車枠１Ａと同様に、鉄道車両において主電動機や駆動歯車装置等が懸架され、車輪Ｗが軸支される枠状部材である。この台車枠１Ｃのブレーキ装置１０３の近傍には、軸支部１０Ｃと、貫通孔１１Ｃと、軸力担持部材支持部１２Ｃと、駆動源支持台部１４Ｃと、滑り支持部１５Ｃ及び１６Ｃが設けられている。
【００８０】
軸支部１０Ｃの構成は、上記した軸支部１０Ａと同様であり、この軸支部１０Ｃに設けられたピン穴に後述する検出部６Ｃのヒンジピン６４Ｃが挿入嵌合される。貫通孔１１Ｃは、軸力担持部材支持部１２Ｃに開設されている。また、貫通孔１１Ｃは、図３（Ａ）の上下方向あるいは図３（Ｂ）における紙面の手前から奥に向かう方向に延設されている。また、滑り支持部１５Ｃ及び１６Ｃは、後述する梃子支点機構３１Ｃの図３（Ａ）における左右側から梃子支点機構３１Ｃに向かって突出した部分であり、突出部の端面は、円筒凹面の一部を形成している。
【００８１】
また、上記した駆動源２Ｃは、シリンダ２０Ｃと、ピストン２１Ｃと、ピストンアーム２２Ｃと、空気出入口２３Ｃと、ヒンジピン２４Ｃ及び２５Ｃを有している。
これらシリンダ２０Ｃとピストン２１Ｃとピストンアーム２２Ｃと空気出入口２３Ｃとヒンジピン２５Ｃの構成及び作用は、それぞれ上記した第２実施形態の駆動源２Ｂにおけるシリンダ２０Ｂとピストン２１Ｂとピストンアーム２２Ｂと空気出入口２３Ｂとヒンジピン２５Ｂの構成及び作用と同様である。
上記した第２実施形態と異なる点は、ヒンジピン２４Ｃが紙面の奥側から手前側へ向って突出しており、後述する軸力担持部材６１Ｃの下端に設けられたスライド孔６３Ｃに、図における左右方向へスライド可能に嵌合している点である。
【００８２】
上記のような構成により、空気弁（図示せず）を開放して空気タンク（図示せず）から空気出入管２３Ｃを経てシリンダ２０Ｃ内に圧縮空気を送ると、ピストン２１Ｃが図３（Ａ）における右方へ押され、これに伴いピストンアーム２２Ｃが図３（Ａ）における右側へ突出するように動く。この際、ピストンアーム２２Ｃは、ヒンジピン２５Ｃの中心を揺動中心として図３（Ａ）における上下方向へ揺動可能となっている。
【００８３】
また、上記したリンク機構３Ｃは、梃子リンク３０Ｃと、梃子支点機構３１Ｃと、ヒンジピン３２Ｃを有している。また、梃子支点機構３１Ｃは、ベアリングボール３１１Ｃと関節部材３１２Ｃを有している。
【００８４】
梃子リンク３０Ｃは、略棒状に形成された部材である。梃子リンク３０Ｃの図３（Ａ）における上端には、上記したピストンアーム２２Ｃの右端のヒンジピン２４Ｃと嵌合可能なピン穴が開設されており、このピン穴にヒンジピン２４Ｃにおける紙面の奥側の部分が挿入嵌合されている。
【００８５】
この梃子リンク３０Ｃの図３（Ａ）における中央よりやや下方の左右側には、上記した梃子支点機構３１Ｃのベアリングボール３１１Ｃが複数配設されている。また、ベアリングボール３１１Ｃの図３（Ａ）における外側には、略カマボコ形断面を有する２つの関節部材３１２Ｃ，３１２Ｃが配設されている。ベアリングボール３１１Ｃは、関節部材３１２Ｃの平面状部分と梃子リンク３０Ｃとの間に介設されている。
【００８６】
このベアリングボール３１１Ｃは、鋼等からなる球体であり、転がり摩擦により部材を支持する。また、ベアリングボール３１１Ｃの側方（図３（Ａ）における紙面の手前側及び奥側）には、図示しないボール規制部材が設けられいる。このボール規制部材は、梃子リンク方向（図３（Ａ）における梃子リンク３０Ｃの延設方向すなわち図３（Ａ）における上下方向）に沿って延設された部材であり、ベアリングボール３１１Ｃが梃子リンク方向にのみ転動するように規制する。また、関節部材３１２Ｃの円筒凸面状部分は、上記した台車枠１Ｃの滑り支持部１５Ｃ，１６Ｃの突端の円筒凹面上を摺動可能な構成となっている。
【００８７】
上記のような構成により、梃子リンク３０Ｃは、２つの関節部材３１２Ｃ，３１２Ｃと複数のベアリングボール３１１Ｃによって挟持され、２つの関節部材３１２Ｃ，３１２Ｃの円筒凸面が台車枠１Ｃの滑り支持部１５Ｃ，１６Ｃの突端の円筒凹面上を摺動することにより、梃子リンク３０Ｃは、２つの関節部材３１２Ｃ，３１２Ｃの中心（以下、「梃子支点機構中心」という。）を揺動中心として、図３（Ａ）における時計回り又は反時計回りに揺動可能な構成となっている。また、この際、梃子リンク３０Ｃは、ベアリングボール３１１Ｃにより、梃子リンク方向の前後へも移動可能となっている。
【００８８】
また、後述する軸力担持部材６１Ｃは、略棒状に形成された部材である。この軸力担持部材６１Ｃの図３（Ａ）における下端には、上記したピストンアーム２２Ｃの右端の突出したヒンジピン２４Ｃと嵌合可能で図３（Ａ）における左右方向に延設されたスライド孔６３Ｃが形成されており、このスライド孔６３Ｃにヒンジピン２４Ｃが挿入嵌合されている。したがって、ヒンジピン２４Ｃによって、ピストンアーム２２Ｃと梃子リンク３０Ｃとがヒンジ接合されるとともに、ピストンアーム２２Ｃと軸力担持部材６１Ｃがスライド接合されている。
【００８９】
また、梃子リンク３０Ｃの図３（Ａ）における下端には、ピン穴が開設されており、このピン穴にヒンジピン３２Ｃが挿入嵌合されている。このヒンジピン３２Ｃは、後述する制輪部４Ｃの制輪子把持部材４１Ｃのピン穴に挿入嵌合されている。
【００９０】
したがって、上記した駆動源２Ｃのピストンアーム２２Ｃを図３（Ａ）における右方向に突出するように移動させれば、ヒンジピン２４Ｃはスライド孔６３Ｃによってガイドされつつ図３（Ａ）における右方向に移動し、梃子リンク３０Ｃは、梃子支点機構３１Ｃの梃子支点機構中心を揺動中心として図３（Ａ）における時計回り方向に揺動し、梃子リンク３０Ｃの図３（Ａ）における下端は図３（Ａ）における左方向へ移動する（図３（Ｃ）参照）。なお、図３（Ｃ）においては、ヒンジピン２４Ｃにスライド孔６３Ｃによって嵌合している軸力担持部材６１Ｃは、錯綜を避けるため図示を省略している。また、ピストンアーム２２Ｃの右方向への動きのみでは、軸力担持部材６１Ｃには図３（Ａ）における上下方向の力は作用せず、軸力担持部材６１Ｃは図３（Ａ）における上下方向には移動しない。
【００９１】
また、上記した制輪部４Ｃは、制輪子４０Ｃと制輪子把持部材４１Ｃを有している。これら制輪子４０Ｃ及び制輪子把持部材４１Ｃの構成及び作用は、それぞれ上記した第１実施形態の制輪部４Ａにおける制輪子４０Ｂ及び制輪子把持部材４１Ｂの構成及び作用と同様である。
【００９２】
したがって、梃子リンク３０Ｃの図３（Ａ）における下端が図３（Ａ）における左方へ移動すると、制輪子４０Ｃが図３（Ａ）の左方にある車輪Ｗの踏面Ｓに押し付けられる。
【００９３】
次に、検出部６Ｃとリニアベアリング部５Ｃについて説明する。
上記した検出部６Ｃは、ロードセル６０Ｃと、軸力担持部材６１Ｃ及び６２Ｃと、ヒンジピン６４Ｃと、コンピュータ等の演算装置（図示せず）を有している。これらロードセル６０Ｃと軸力担持部材６２Ｃとヒンジピン６４Ｃとコンピュータ等の演算装置（図示せず）の構成及び作用は、それぞれ上記した第１実施形態の検出部６Ａにおけるロードセル６０Ａと軸力担持部材６２Ａとヒンジピン６３Ａ及び６４Ａとコンピュータ等の演算装置（図示せず）の構成及び作用とほぼ同様である。異なる点は、軸力担持部材６１Ｃが、リニアベアリング部５Ｃを介して台車枠１Ｃに支持され、かつ軸力担持部材６１Ｃの下端に図３（Ａ）における左右方向に延設されたスライド孔６３Ｃが設けられている点である。これらの点について、以下に説明する。
【００９４】
図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、台車枠１Ｃには、軸力担持部材支持部１２Ｃが設けられており、この部分に貫通孔１１Ｃが開設されている。そして、貫通孔１１Ｃ内に軸力担持部材６１Ｃが挿通されている。この軸力担持部材６１Ｃの図３（Ｂ）における周囲にはリニアベアリング部５Ｃが配設されており、軸力担持部材６１Ｃはリニアベアリング部５Ｃを介して台車枠１Ｃの貫通孔１１Ｃ内に収容され支持されている。
【００９５】
上記したリニアベアリング部５Ｃは、ベアリングボール５０Ｃとボール規制部材５１Ｃを有している。これらベアリングボール５０Ｃ及びボール規制部材５１Ｃの構成及び作用は、それぞれ上記した第１実施形態のリニアベアリング部５Ａにおけるベアリングボール５０Ａ及びボール規制部材５１Ａの構成及び作用と同様である。リニアベアリング部５Ｃの場合、ベアリングボール５０Ｃは、ボール規制部材５１Ｃにより、貫通孔延設方向（図３（Ａ）の上下方向あるいは図３（Ｂ）における紙面の手前から奥に向かう方向）にのみ転動するように規制されている。
【００９６】
このような構成により、軸力担持部材６１Ｃは、貫通孔延設方向にのみ移動可能となっている。また、ベアリングボール５０Ｃにより、転がり摩擦によって支持されるため、軸力担持部材６１Ｃの移動時の摩擦は非常に小さくなっている。したがって、軸力担持部材６１Ｃは、貫通孔延設方向への力を受けた場合には、その力を摩擦によって減少させることがほとんどなく、力の作用方向に容易に移動する。
【００９７】
また、上記したヒンジピン２４Ｃの突出部が、軸力担持部材６１Ｃの下端のスライド孔６３Ｃに挿入嵌合されており、梃子リンク３０Ｃの図３（Ａ）における上端部は、ヒンジピン２４Ｃ及び検出部６Ｃを介して台車枠１Ｃの図３（Ａ）における上部に固定されている。したがって、梃子リンク３０Ｃが、図３（Ａ）の上下方向あるいは図３（Ｂ）における紙面の手前から奥に向かう方向への力を受けた場合には、その力による歪はヒンジピン２４Ｃを経て軸力担持部材６１Ｃからロードセル６０Ｃに伝えられ検出され、コンピュータ等の演算装置（図示せず）によって力が算出される。
【００９８】
次に、上記したブレーキ装置１０３の動作について説明する。
まず、弁（図示せず）を開放して空気タンク（図示せず）から空気出入管２３Ｃを経てシリンダ２０Ｃ内に圧縮空気を送ると、ピストン２１Ｃが図３（Ａ）における右方へ押され、これに伴いピストンアーム２２Ｃ及びその右端のヒンジピン２４Ｃが図３（Ａ）における右側へ突出するように動く。この動きに応じて、梃子リンク３０Ｃは、梃子支点機構３１Ｃの梃子支点機構中心を揺動中心として図３（Ａ）における時計回り方向に揺動し、梃子リンク３０Ｃの図３（Ａ）における下端は図３（Ａ）における左方向へ移動する。この梃子リンク３０Ｃの下端の動きに伴い、制輪子４０Ｃが図３（Ａ）の左方にある車輪Ｗの踏面Ｓに押し付けられ、レールＲ上を転動する車輪Ｗにブレーキ力が付与される。
【００９９】
図３（Ａ）に示すように、レールＲ上において車輪Ｗが時計回り方向に回転している場合には、制輪子４０Ｃの押し付け位置（以下、「制動位置」という。）におけるブレーキ力は、車輪Ｗの図３（Ａ）における反時計回り方向の接線の方向に作用する。この際、制輪子４０Ｃには、ブレーキ力と逆方向にブレーキ反力が作用する。このブレーキ反力は、ヒンジピン３２Ｃにおいては、図３（Ａ）の下方に向かう方向に作用する。このブレーキ反力は、梃子リンク３０Ｃ，ヒンジピン２４Ｃを経てスライド孔６３Ｃから軸力担持部材６１Ｃに伝達される。
【０１００】
軸力担持部材６１Ｃは、リニアベアリング部５Ｃを介して台車枠１Ｃの貫通孔１１Ｃ内に収容されて支持されており、軸力担持部材６１Ｃは貫通孔延設方向にのみ移動可能で、かつ移動方向の摩擦力は低減されているから、ブレーキ反力により軸力担持部材６１Ｃは図３（Ａ）における下方に移動しようとする。この結果、軸力担持部材６１Ｃは図３（Ａ）の下方への引張力を受け、この引張力がロードセル６０Ｃとコンピュータ等の演算装置（図示せず）によって検出される。
【０１０１】
一方、車輪Ｗの回転方向が図３（Ａ）に示す場合と逆に反時計回り方向の場合には、ブレーキ反力は圧縮力としてロードセル６０Ｃとコンピュータ等の演算装置（図示せず）により検出される。また、車輪Ｗの制動位置におけるブレーキ力は、検出されたブレーキ反力とは方向が逆で大きさが等しい力として把握することができる。
【０１０２】
この際、車輪Ｗの踏面Ｓが円錐面であることによって生じる貫通孔直角方向（図３（Ａ）の紙面の奥から手前へ向かう方向あるいは図３（Ｂ）における左右方向）の力は、嵌合溝の内側壁に配置されたベアリングボール５０Ｃによって支持されるため、軸力担持部材６１Ｃが貫通孔直角方向に動くことはなく、ロードセル６０Ｃ及びコンピュータ等の演算装置（図示せず）は、貫通孔延設方向の力のみを検出する。
【０１０３】
（４）その他の実施形態
上記した各実施形態は、車輪Ｗに対して１個の制輪子を押し付ける形式のブレーキ装置であったが、本発明は上記各実施形態には限定されず、他の形式のブレーキ装置についても応用可能である。
例えば、図４に示すような２個以上の制輪子を押し付ける形式のブレーキ装置に応用可能である。このブレーキ装置１０４は、駆動源２Ｄと、リンク機構３Ｄと、制輪部４Ｄを備えて構成されている。
【０１０４】
このブレーキ装置１０４が上記した第１実施形態のブレーキ装置１０１と異なる点は、筐体を備えていない点、筐体内に収容されたユニットブレーキではなく各構成要素が個々に車両の台車枠１Ｄに取り付けられている点、異なるリンク機構３Ｄを備えた点る点であり、駆動源２Ｄ及び制輪部４Ｄの構成及び作用については配設位置を除き上記した第１実施形態のブレーキ装置１０１における駆動源２Ａ及び制輪部４Ａの構成及び作用と同様である。
上記の構成要素のうち、駆動源２Ｄは、駆動源支持台部１４Ｄによって車両の台車枠１Ｄに取り付けられている。
【０１０５】
台車枠１Ｄは、上記した台車枠１Ａと同様に、鉄道車両において主電動機や駆動歯車装置等が懸架され、車輪Ｗが軸支される枠状部材である。この台車枠１Ｄのブレーキ装置１０４の近傍には、駆動源支持台部１４Ｄと、軸支部１５Ｄ及び１６Ｄが設けられている。
【０１０６】
また、上記した駆動源２Ｄは、シリンダ２０Ｄと、ピストン２１Ｄと、ピストンアーム２２Ｄと、空気出入口２３Ｄと、ヒンジピン２４Ｄを有している。
これらの構成要素のうち、シリンダ２０Ｄとピストン２１Ｄとピストンアーム２２Ｄと空気出入口２３Ｄとヒンジピン２４Ｄの構成及び作用は、それぞれ上記した第１実施形態の駆動源２Ａにおけるシリンダ２０Ａとピストン２１Ａとピストンアーム２２Ａと空気出入口２３Ａとヒンジピン２４Ａの構成及び作用と同様である。
【０１０７】
また、上記したリンク機構３Ｄは、梃子リンク３０Ｄと、梃子支点ヒンジピン３１Ｄと、ヒンジピン３２Ｄと、リンク３３Ｄと、ヒンジピン３４Ｄと、リンク３５Ｄと、ヒンジピン３６Ｄ及び３７Ｄと、リンク３８Ｄと、ヒンジ３７Ｄ′及び３６Ｄ′と、リンク３５Ｄ′と、ヒンジピン３４Ｄ′を有している。
【０１０８】
梃子リンク３０Ｄは、略棒状に形成された部材である。この梃子リンク３０Ｄの図４（Ａ）における上端には、上記したピストンアーム２２Ｄの右端のヒンジピン２４Ｄと嵌合可能なピン穴が開設されており、このピン穴にヒンジピン２４Ｄが挿入嵌合されている。
【０１０９】
また、梃子リンク３０Ｄの図４（Ａ）におけるほぼ中央には、上記した梃子支点ヒンジピン３１Ｄに嵌合可能な円形断面のピン穴が開設されており、このピン穴に梃子支点ヒンジピン３１Ｄが挿入嵌合されている。また、梃子支点ヒンジピン３１Ｄは、軸支部１５Ｄに開設されたピン穴に挿入嵌合されている。このような構成により、梃子リンク３０Ｄは、梃子支点ヒンジピン３１Ｄの中心を揺動中心として、図４（Ａ）における時計回り又は反時計回りに揺動可能な構成となっている。
【０１１０】
また、梃子リンク３０Ｄの図４（Ａ）における略中央部分には、ピン穴が開設されており、このピン穴にヒンジピン３６Ｄが挿入嵌合されている。このヒンジピン３６Ｄは、後述する制輪部４Ｄの制輪子把持部材４１Ｄのピン穴に挿入嵌合されている。
【０１１１】
また、梃子リンク３０Ｄの図４（Ａ）における下端には、ピン穴が開設されており、このピン穴にヒンジピン３７Ｄが挿入嵌合されている。このヒンジピン３７Ｄは、リンク３８Ｄの図４（Ａ）における右端のピン穴に挿入嵌合されている。このリンク３８Ｄの図４（Ａ）における左端には、ピン穴が開設されており、このピン穴にヒンジピン３７Ｄ′が挿入嵌合されている。
【０１１２】
このヒンジピン３７Ｄ′は、リンク３５Ｄ′の図４（Ａ）における下端のピン穴に挿入嵌合されている。また、リンク３５Ｄ′の図４（Ａ）におけるほぼ中央部には、ピン穴が開設されており、このピン穴にヒンジピン３６Ｄ′が挿入嵌合されており、このヒンジピン３６Ｄ′は、後述する制輪部４Ｄの制輪子把持部材４１Ｄ′のピン穴に挿入嵌合されている。また、リンク３５Ｄ′の図４（Ａ）における上端には、ピン穴が開設されており、このピン穴にヒンジピン３４Ｄ′が挿入嵌合されて、ヒンジピン３４Ｄ′は軸支部１６Ｄに挿入嵌合されている。
【０１１３】
また、上記した制輪部４Ｄは、制輪子４０Ｄ及び４０Ｄ′と制輪子把持部材４１Ｄ及び４１Ｄ′を有している。これら制輪子４０Ｄ及び４０Ｄ′及び制輪子把持部材４１Ｄ及び４１Ｄ′の構成及び作用は、それぞれ上記した第１実施形態の制輪部４Ａにおける制輪子４０Ｂ及び制輪子把持部材４１Ｂの構成及び作用と同様である。
【０１１４】
上記のような構成により、弁（図示せず）を開放して空気タンク（図示せず）から空気出入管２３Ｄを経てシリンダ２０Ｄ内に圧縮空気を送ると、ピストン２１Ｄが図４（Ａ）における右方へ押され、これに伴いピストンアーム２２Ｄが図４（Ａ）における右側へ突出するように動く。この動きに応じて、梃子リンク３０Ｄは、梃子支点ヒンジピン３１Ｄの中心を揺動中心として図４（Ａ）における時計回り方向に揺動し、梃子リンク３０Ｄの図４（Ａ）における下端は図４（Ａ）における左方向へ移動する。この梃子リンク３０Ｄの下端の動きに伴い、リンク３５Ｄは図４における反時計回りに回動するとともに、リンク３５Ｄ′は図４における時計回りに回動し、制輪子４０Ｄ及び４０Ｄ′が図４（Ａ）における車輪Ｗの踏面Ｓに押し付けられ、レールＲ上を転動する車輪Ｗにブレーキ力が付与される。
【０１１５】
この場合、駆動源２Ｄとリンク機構３Ｄと制輪部４Ｄを筐体（図示せず）内に収容してユニット化されたユニットブレーキを構成し、ユニットブレーキ側の嵌合部（図示せず）と台車枠側の嵌合部（図示せず）とリニアベアリング部（図示せず）と検出部（図示せず）を介して車両の台車枠１Ｄに取り付けるようにすれば、検出部は、ブレーキ反力方向の力のみを検出することができる。この実施形態は、上記した第１実施形態に準じる実施形態である。
【０１１６】
この場合、図４に示すように、レールＲ上において車輪Ｗが時計回り方向に回転するときには、制輪子４０Ｄの押し付け位置（以下、「第１制動位置」という。）におけるブレーキ反力は、車輪Ｗの図４における時計回り方向の接線の方向、すなわち第１制動位置において図の下方に向って作用する力として検出される。また、車輪Ｗの回転方向が図４に示す場合と逆に反時計回り方向の場合には、車輪Ｗの第１制動位置におけるブレーキ反力は図４において上方に向って作用する力として検出される。また、車輪Ｗの第１制動位置におけるブレーキ力は、上記のようにして検出されたブレーキ反力とは方向が逆で大きさが等しい力として把握することができる。
【０１１７】
一方、レールＲ上において車輪Ｗが時計回り方向に回転している場合、制輪子４０Ｄ′の押し付け位置（以下、「第２制動位置」という。）におけるブレーキ反力は、車輪Ｗの図４における時計回り方向の接線の方向、すなわち第２制動位置において図の上方に向って作用する力として検出される。また、車輪Ｗの回転方向が図４に示す場合と逆に反時計回り方向の場合には、車輪Ｗの第２制動位置におけるブレーキ反力は図４において下方に向って作用する力として検出される。また、車輪Ｗの第２制動位置におけるブレーキ力は、上記のようにして検出されたブレーキ反力とは方向が逆で大きさが等しい力として把握することができる。
【０１１８】
また、軸支部１５Ｄ及び１６Ｄのいずれか又は両方をブレーキ側の嵌合部（図示せず）と台車枠側の嵌合部（図示せず）とリニアベアリング部（図示せず）と検出部（図示せず）を介して車両の台車枠１Ｄに取り付けるようにすれば、検出部は、ブレーキ反力方向の力のみを検出することができる。この実施形態は、上記した第２実施形態に準じる実施形態である。
この場合、ブレーキ反力の検出、及びブレーキ力の把握については、上記した第１実施形態に準じる実施形態の場合とまったく同様である。
【０１１９】
また、梃子リンク３０Ｄ又はリンク３５Ｄ若しくはリンク３５Ｄ′にリンク接合するリンク接合部材、あるいはこれらのリンク接合部材のうちの任意の組合わせをブレーキ側の嵌合部（図示せず）と台車枠側の嵌合部（図示せず）とリニアベアリング部（図示せず）と検出部（図示せず）を介して車両の台車枠１Ｄに取り付けるようにすれば、検出部は、ブレーキ反力方向の力のみを検出することができる。この実施形態は、上記した第３実施形態に準じる実施形態である。
この場合、ブレーキ反力の検出、及びブレーキ力の把握については、上記した第１実施形態に準じる実施形態の場合とまったく同様である。
【０１２０】
上記した各実施形態において、筐体７Ａの凸条７１Ａ及びリニアベアリング部５Ａ及び台車枠１Ａの溝１１Ａ、又は梃子支点軸支部８Ｂの基板部８０Ｂ及びリニアベアリング部５Ｂ及び台車枠１Ｂの溝１１Ｂ及び凸部１２Ｂ，１３Ｂ、若しくは軸力担持部材６１Ｃ及びリニアベアリング部５Ｃ及び台車枠１Ｃの貫通孔１１Ｃ、あるいは図４に示す実施形態におけるブレーキ側の嵌合部（図示せず）と台車枠側の嵌合部（図示せず）とリニアベアリング部（図示せず）は、保持手段を構成している。
【０１２１】
また、筐体７Ａの凸条７１Ａ、又は梃子支点軸支部８Ｂの基板部８０Ｂ、若しくは軸力担持部材６１Ｃ、あるいは図４に示す実施形態におけるブレーキ側の嵌合部（図示せず）は、ブレーキ側嵌合部に相当している。また、台車枠１Ａの溝１１Ａ、又は台車枠１Ｂの溝１１Ｂ及び凸部１２Ｂ，１３Ｂ、若しくは台車枠１Ｃの貫通孔１１Ｃ、あるいは図４に示す実施形態における台車枠側の嵌合部（図示せず）は、台車側嵌合部に相当している。
【０１２２】
また、筐体７Ａの突条７１Ａ、又は梃子支点軸支部材８Ｂの基板部８０Ｂは、凸部に相当している。また、台車枠１Ａの溝１１Ａ、又は台車枠１Ｂの溝１１Ｂと凸部１２Ｂ，１３Ｂにより構成される嵌合溝は、凹部に相当している。また、軸力担持部材６１Ｃは挿入部材に相当している。また、リニアベアリング部５Ａ〜５Ｃ、又は図４に示す実施形態におけるリニアベアリング部（図示せず）は、摩擦緩和手段に相当している。また、第１実施形態における溝延設方向、又は第２実施形態における嵌合溝延設方向、若しくは第３実施形態における貫通孔延設方向は、反ブレーキ方向又はブレーキ方向に相当している。また、図４に示す実施形態におけるブレーキ反力方向は、反ブレーキ方向に相当している。また、検出部６Ａ〜６Ｃ、又は図４に示す実施形態における検出部（図示せず）は、検出手段に相当している。また、第１実施形態における軸力担持部材６１Ａ、及び第２実施形態における軸力担持部材６１Ｂは、被測定部材に相当している。また、ロードセル６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃは、歪検出手段に相当している。また、コンピュータ等の演算装置は、軸力演算手段に相当している。
【０１２３】
また、筐体７Ａの凸条７１Ａとリニアベアリング部５Ａと台車枠１Ａの溝１１Ａと検出部６Ａ、又は梃子支点軸支部材８Ｂの基板部８０Ｂとリニアベアリング部５Ｂと台車枠１Ｂの溝１１Ｂ及び凸部１２Ｂ，１３Ｂと検出部６Ｂ、若しくは軸力担持部材６１Ｃとリニアベアリング部５Ｃと台車枠１Ｃの貫通孔１１Ｃ、あるいは図４に示す実施形態におけるブレーキ側の嵌合部（図示せず）と台車枠側の嵌合部（図示せず）とリニアベアリング部（図示せず）と検出部（図示せず）は、ブレーキ反力検出装置を構成している。また、これらのブレーキ反力検出装置におけるブレーキ反力検出の手順は、ブレーキ反力検出方法に相当している。
【０１２４】
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。上記各実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【０１２５】
例えば、上記した第１実施形態においては、ブレーキ側嵌合部がブレーキ方向又は反ブレーキ方向に延設された凸条であり、台車側嵌合部がブレーキ側嵌合部に嵌合する断面を有しブレーキ方向又は反ブレーキ方向に延設された溝である例を説明した。また、第２実施形態においては、ブレーキ側嵌合部がブレーキ方向又は反ブレーキ方向に延設された溝であり、台車側嵌合部がブレーキ側嵌合部に嵌合する断面を有しブレーキ方向又は反ブレーキ方向に延設された凸条である例を説明した。また、第３実施形態においては、ブレーキ側嵌合部がブレーキ方向又は反ブレーキ方向に延設された凸条であり、台車側嵌合部がブレーキ側嵌合部に嵌合する断面を有しブレーキ方向又は反ブレーキ方向に延設された貫通孔である例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれには限定されず、ブレーキ側嵌合部は、ブレーキ方向又は反ブレーキ方向に延設された凸部又は凹部若しくは挿入部材であればよく、また台車側嵌合部は、ブレーキ側嵌合部に嵌合する断面を有し前記ブレーキ方向又は前記反ブレーキ方向に延設された凹部又は凸部若しくは貫通孔であれば、どのようなものであってもよい。すなわち、例えば、上記した各実施形態においては、嵌合部の構成を適宜他のものに変更してもよい。
【０１２６】
また、図１ないし図３のブレーキ装置においては、制輪子４０Ａ〜４０Ｃを車輪Ｗに押し付けて制動を行うと、制輪子押付力の反力として図１〜３における右方へ向かう力の成分が必ず発生する。このため、筐体７Ａ又は梃子支点軸支部材８Ｂ若しくは軸力担持部材６１Ｃには、台車枠１Ａ〜１Ｃに対して図の左方から右方へ押し付けられる力が必ず発生する。したがって、図１（Ｂ）に示す溝１１Ａのように、溝の制輪子側（図１（Ｂ）における溝の上方）が開放されていても特に問題はない。図２（Ｂ）又は図３（Ｂ）に示すように溝等の制輪子側（図２（Ｂ）又は図３（Ｂ）における溝等の上方）が凸部１２Ｂ，１３Ｂ又は貫通孔１１Ｃの内面で被覆あるいは閉塞されているのは、何らかの不測事態の発生により梃子支点軸支部材８Ｂ又は軸力担持部材６１Ｃが浮上（制輪子側へ移動）しようとした場合においても、浮上あるいはリニアベアリング部の脱落等を防止するためのフェイル・セイフ対策である。
【０１２７】
また、上記各実施形態においては、検出手段としてロードセルを用いたものを例に挙げて説明したが、本発明はこれには限定されず、ブレーキ反力を検出し得る手段であればどのようなものであってもよく、他の形態の検出手段、例えば、軸力担持部材６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃを台車枠１Ａ，１Ｂ，１Ｃの軸支部１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃに直接固定し、軸力担持部材６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃの図１（Ａ），図２（Ａ），図３（Ａ）における側面に歪ゲージ（ストレインゲージ：図示せず。）を貼設し、この歪ゲージからの出力電気信号をブリッジ回路（図示せず）に送り、ブリッジ回路の不平衡量からゲージ歪量に比例した電圧を検出し、この電圧をコンピュータ等の演算装置（図示せず）に送り、軸力担持部材６０Ａ〜６０Ｃの形状・寸法及び弾性率などの予め測定しておいた値に基づいて軸力担持部材６０Ａ〜６０Ｃに作用するブレーキ方向の引張力又は圧縮力を算出する形式のものであってもよい。この場合には、軸力担持部材６１Ａ，６１Ｂは被測定部材に相当し、図示しない歪ゲージは歪検出手段に相当し、図示しないコンピュータ等の演算装置は軸力演算手段に相当している。
【０１２８】
しかし、軸力担持部材６１Ｃの場合には、貫通孔直角方向の力が作用すると、軸力担持部材６１Ｃの側面がリニアベアリング部５Ｃのベアリングボール５０Ｃによって押圧され、軸力担持部材６１Ｃの側面に貼設された歪ゲージに曲げ歪の影響が生じることがある。このため、軸力担持部材６１Ｃの図３（Ａ）におけるさらに上方に他の棒状部材（図示せず）を上下方向に延設し、この棒状部材の図３（Ａ）における側面に歪ゲージを貼設し、この歪ゲージからの電気信号に基づきコンピュータ等によりブレーキ方向の引張力又は圧縮力を演算してブレーキ反力を算出するようにしてもよい。このようにすれば、棒状部材には曲げ歪の影響は生じないため、ブレーキ反力のみを検出することができる。
【０１２９】
上記において、軸力担持部材６１Ａ〜６１Ｃ、又は軸力担持部材６１Ｃの上方に接続される他の棒状部材は被測定部材に相当する。また、コンピュータ等の演算装置は軸力演算手段に相当する。
【０１３０】
また、図２に示す第２実施形態においては、梃子リンク３０Ｂを揺動可能に支持する梃子支点ヒンジピン３１Ｂを軸支する梃子支点軸支部材８Ｂが、嵌合溝延設方向（図２（Ａ）の上下方向あるいは図２（Ｂ）における紙面の手前から奥に向かう方向）に移動可能に構成された例について説明し、図３に示す第３実施形態においては、梃子リンク３０Ｃが梃子支点機構３１Ｃに支持され、梃子リンク３０Ｃは、梃子支点機構中心を揺動中心として揺動可能であるとともに、梃子リンク方向（図３（Ａ）における梃子リンク３０Ｃの延設方向すなわち図３（Ａ）における上下方向）に移動可能に構成された例について説明した。しかし、本発明はこれには限定されず、第２実施形態及び第３実施形態、あるいは図４に示す実施形態のうち第２，第３実施形態に準じる実施形態においては、梃子リンクを揺動可能であるとともに及びブレーキ方向に移動可能に支持する構成であればどのようなものであってもよく、他の形態の構成、例えば、第２実施形態において図３（Ａ）に示すような梃子支点機構を採用し、第３実施形態において図２（Ａ）に示すような梃子支点軸支部材を採用してもよい。
【０１３１】
また、上記各実施形態においては、摩擦緩和手段として球体状のベアリングボールの転動を利用して摩擦を緩和するリニアベアリング部を例に挙げて説明したが、本発明はこれには限定されず、ブレーキ側嵌合部と台車側嵌合部との間に介設され制輪子の押し付け力によりブレーキ側嵌合部と台車側嵌合部との間に発生するブレーキ方向又は反ブレーキ方向への摩擦力を緩和する手段であればどのようなものであってもよく、他の形態の摩擦緩和手段、例えば、円柱状、円筒状、針状、俵状等の対称形状のころ、あるいは円錐状、円錐台形等の非対称形状のころの転動によって摩擦を緩和する形式の機構であってもよい。
【０１３２】
また、上記各実施形態においては、検出手段であるロードセル６０Ａ〜６０Ｃの軸力担持部材６２Ａ〜６２Ｃが台車枠１Ａ〜１Ｃの軸支部１０Ａ〜１０Ｃにヒンジピン６４Ａ〜６４Ｃによって接続している例について説明した。また上記した第１，第２実施形態においては、検出手段であるロードセル６０Ａ〜６０Ｃの軸力担持部材６１Ａ又は６１Ｂが筐体７Ａ又は梃子支点軸支部材８Ｂの軸支部７４Ａ又は８２Ｂにヒンジピン６３Ａ又は６３Ｂによって接続している例について説明した。しかしながら、本発明においては、軸力担持部材６１Ａ〜６１Ｃ，６２Ａ〜６２Ｃには、つねにブレーキ方向又は反ブレーキ方向への力以外は作用しないように構成されているから、上記したヒンジピン６３Ａ，６３Ｂ，６４Ａ〜６４Ｃ等によるヒンジ構造とする必要は必ずしもなく、上記したヒンジピン６３Ａ，６３Ｂ，６４Ａ〜６４Ｃの部分は剛結構造としてもよい。
【０１３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るブレーキ反力検出装置によれば、車輪の踏面に制輪子を押し付けることにより制動を行うブレーキ装置においてブレーキ反力を検出するブレーキ反力検出装置であって、ブレーキ装置の全体又は一部を保持するとともにブレーキ方向の前後への移動のみを許容する保持手段と、ブレーキ反力を検出する検出手段を備えたので、ブレーキ直角方向の力にかかわらずブレーキ力を正確に分離して検出することができる。
また、本発明に係るブレーキ反力検出方法によれば、車輪の踏面に制輪子を押し付けることにより制動を行うブレーキ装置においてブレーキ反力を検出するブレーキ反力検出方法であって、ブレーキ装置の全体又は一部を保持するとともにブレーキ方向の前後への移動のみを許容するように保持しつつ、ブレーキ反力を検出するようにしたので、ブレーキ直角方向の力にかかわらずブレーキ力を正確に分離して検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態であるブレーキ反力検出装置が装着されたブレーキ装置の構成を示す図であり、図１（Ａ）はブレーキ装置の一部欠截側断面図を、図１（Ｂ）は図１（Ａ）におけるリニアベアリング部付近の横断面図を、それぞれ示している。
【図２】  本発明の第２実施形態であるブレーキ反力検出装置が装着されたブレーキ装置の構成を示す図であり、図２（Ａ）はブレーキ装置の一部欠截側断面図を、図２（Ｂ）は図２（Ａ）におけるリニアベアリング部付近の横断面図を、それぞれ示している。
【図３】  本発明の第３実施形態であるブレーキ反力検出装置が装着されたブレーキ装置の構成を示す図であり、図３（Ａ）はブレーキ装置の一部欠截側断面図を、図３（Ｂ）は図３（Ａ）におけるリニアベアリング部付近の横断面図を、図３（Ｃ）は図３（Ａ）におけるピストンアームと梃子リンクとの関係を示す側面図を、それぞれ示している。
【図４】  本発明の他の実施形態であるブレーキ反力検出装置が装着されるブレーキ装置の構成を示す一部欠截側断面図である。
【符号の説明】
１Ａ〜１Ｄ  台車枠
２Ａ〜２Ｄ  駆動源
３Ａ〜３Ｄ  リンク機構
４Ａ〜４Ｄ  制輪部
５Ａ〜５Ｃ  リニアベアリング部
６Ａ〜６Ｃ  検出部
７Ａ  筐体
８Ｂ  梃子支点軸支部材
１０Ａ〜１０Ｃ  軸支部
１１Ａ，１１Ｂ  溝
１１Ｃ  貫通孔
１２Ａ，１２Ｂ  凸部
１２Ｃ  軸力担持部材支持部
１３Ａ，１３Ｂ  凸部
１４Ｂ〜１４Ｄ  駆動源支持台部
１５Ｃ  滑り支持部
１５Ｄ  軸支部
１６Ｃ  滑り支持部
１６Ｄ  軸支部
２０Ａ〜２０Ｄ  シリンダ
２１Ａ〜２１Ｄ  ピストン
２２Ａ〜２２Ｄ  ピストンアーム
２３Ａ〜２３Ｄ  空気出入管
２４Ａ〜２４Ｄ，２５Ｂ，２５Ｃ  ヒンジピン
２６Ｂ〜２６Ｄ  開口
３０Ａ〜３０Ｄ  梃子リンク
３１Ｂ  梃子支点ヒンジピン
３１Ｃ  梃子支点機構
３１Ｄ  梃子支点ヒンジピン
３２Ａ  ヒンジ機構
３２Ｂ〜３２Ｄ  ヒンジピン
３３Ａ，３３Ｄ  リンク
３４Ａ，３４Ｄ，３４Ｄ′  ヒンジピン
３５Ａ，３５Ｄ，３５Ｄ′  リンク
３６Ａ，３６Ｄ，３６Ｄ′，３７Ｄ，３７Ｄ′  ヒンジピン
３８Ｄ  リンク
３９Ａ  ガイド穴
４０Ａ〜４０Ｄ，４０Ｄ′  制輪子
４１Ａ〜４１Ｄ，４１Ｄ′  制輪子把持部材
５０Ａ〜５０Ｃ  ベアリングボール
５１Ａ〜５１Ｃ  ボール規制部材
６０Ａ〜６０Ｃ  ロードセル
６１Ａ〜６１Ｃ，６２Ａ〜６２Ｃ  軸力担持部材
６３Ａ，６３Ｂ  ヒンジピン
６３Ｃ  スライド孔
６４Ａ〜６４Ｃ  ヒンジピン
７０Ａ  本体部
７１Ａ  凸条
７２Ａ  梃子支点ヒンジピン
７３Ａ，７４Ａ  軸支部
７５Ａ，７６Ａ  開口
７７Ａ  ガイドピン
８０Ｂ  基板部
８１Ｂ，８２Ｂ  軸支部
１０１〜１０４  ブレーキ装置
３１１Ｃ  ベアリングボール
３１２Ｃ  関節部材
３２１Ａ  空洞
３２２Ａ  滑り支持部
３３１Ａ  ヒンジ部
Ｒ  レール
Ｓ  踏面
Ｗ  車輪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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