(57)【要約】【課題】車体の傾斜を検出し車体姿勢傾斜制御装置と脱線防止装置を制御、ブレーキ・シューとレールをギャップで摺動させるか、ロックさせて乗り上がり脱線防止装置。【解決手段】車体の傾斜を車体傾斜検出スイッチで検出し、車体姿勢傾斜制御装置で車体傾斜機構と車体支持装置で遠心力と反対方向に車体を傾斜し、車体姿勢傾斜制御装置で脱線防止装置を制御し、上方の電磁石を起動し、ロッドを引っ込め、落下するブレーキ・シューの凹部とレールをギャップを持って摺動させ、非常ロックボタン操作で車体姿勢傾斜制御装置で脱線防止装置を制御し、下方の電磁石を起動し、ロッドを引っ込め、落下するブレーキ・シューの凹部をレールにロックし滑り上がりを防ぐ乗り上がり脱線防止装置。【選択図】図１
2006315602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体支持装置で傾斜を車体傾斜検出スイッチで検出し、車体姿勢傾斜制御装置を制御し、吸着励磁コイルを励磁して台車の台車枠内で車体傾斜機構と車体支持装置で遠心力と反対方向に車体を横方向に傾斜させ、車体傾斜検出スイッチが検出し、車体姿勢傾斜制御装置で脱線防止装置を制御し、ハウジング内に収納されたブレーキ・シューを、上方の電磁石を起動させ、上方の電磁石のロッドが引っ込むから、ハウジングから突出落下するブレーキ・シューの切り欠き部を、下方の電磁石のロッドに係止させ、同位置に付勢のブレーキ・シューの凹部の底面部と両フランジをレール上面とレールの両側面にギャップを持ってレールを挟み込み摺動させ、ブレーキ・シューの凹部をギャップで摺動させ滑り上がりを防ぎ、非常ロックボタン操作で車体姿勢傾斜制御装置で脱線防止装置を制御し、下方の電磁石を起動し、下方の電磁石のロッドに付勢されたブレーキ・シューは、下方の電磁石のロッドが引っ込むから落下し、ブレーキ・シューの凹部と両フランジでレールにロックさせ車両を停止させ滑り上がりを防ぎ、上方の電磁石の起動でブレーキ・シューでレールとギャップを持って摺動させ滑り上がりを防ぎ、下方の電磁石の起動によりブレーキ・シューをレールにロックさせて車両を停止させた乗り上がり脱線防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電車車両のレール上を走行する鉄道車両の滑り上がりを起こしても、一気に乗り上がりに至らないように乗り上がりを未然に防ぐ乗り上がり脱線防止装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術の特開平０６−２４７３０４号公報にあるものは、車体の下面に電磁石化するブレーキ・シューを上下動自在に設け、磁性吸着力により鉄道レールに吸着せるように構成した鉄道車両の制動装置があり、車体に装着して直接レールにブレーキ、シューを磁気力で吸着させることによって強力な制動力を発生させ、鉄道車両を極めて短時間で確実に制動装置で停止させるものが提案されているが、従来の制動装置が車体そのものに取着されたものは、急カーブの半径R（１５０R）が小さい場合に急ブレーキを掛けた場合、車両に遠心力が働き、車体の横方向に力が働き、滑り上がり、乗り上がり走行で滑走することになり、例えば、時速８０ｋｍで走行する鉄道車両は約２７０ｍも滑走するため、車体が遠心力で滑り上がり、片輪走行後の乗り上がり脱線等の事故を発生する恐れがあり、最悪の場合車両の転覆も考えられる。
【特許文献１】特開平０６−２４７３０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
鉄道車両が急カーブに超過の速度で入り、非常ブレーキ操作で、乗り上がり、片輪走行の後に飛び上がり、脱線転覆を防止するために、急カーブで遠心力と反対方向に車体を傾斜させ、反対方向の車体を横方向にどう傾斜させ脱線を防ぐかの課題と、車両の前後の台車下で滑り上がりを事前に防ぐために、前後の台車の下面でレール上面にどう挟み込み摺動移動させ、滑り上がりを起こしても、一気に乗り上がりに至らないように未然に乗り上がりを防ぐ課題と、滑り上がり後の乗り上がりを非常ロックボタン操作で台車の下面で、どうレールにロックさせ車両を停止させ乗り上がり防止させることが課題となる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、非常ブレーキ操作の前段階に、異常の空気バネの撓み変位量Δを、車体支持装置で車体の傾斜を車体傾斜検出スイッチで検出し、車体姿勢傾斜制御装置を制御して、吸着励磁コイルを励磁して台車の台車枠内で車体傾斜機構で傾斜する車体を車体支持装置で遠心力と反対方向に車体を横方向に傾斜させて遠心力に対抗させる手段と、車体傾斜検出スイッチが検出し、車体姿勢傾斜制御装置で脱線防止装置を制御し、上方の電磁石を起動させ、上方の電磁石のロッドを引っ込め、ハウジング内からブレーキ・シューを下方に落下し、レール上面にブレーキ・シューの底面部をギャップで挟み込み摺動移動させ、滑り上がりを起こしても、一気に乗り上がり至らないように未然に乗り上がりを防止の危険度の第一段階で対処し、運転手が非常ロックボタン操作をすることにより車体姿勢傾斜制御装置で脱線防止装置を制御し、下方の電磁石を起動し、下方の電磁石のロッドを引っ込めるからブレーキ・シューは下方に落下し、落下するブレーキ・シューの凹部でレールにロックさせ車両を停止させ滑り上がりを起こしても、一気に乗り上がりに至らないように防止する危険度の最終段階で対処するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００５】
上述のように本発明の乗り上がり脱線防止装置は、急カーブで車体に遠心力が横方向に作用し、車体の傾斜で空気バネが異常撓み変位量Δで、車体傾斜検出スイッチが検出し、車体姿勢傾斜制御装置を制御し、吸着励磁コイルを励磁して台車の台車枠内で車体傾斜機構と車体支持装置で遠心力と反対方向に車体を横方向に傾斜させて遠心力に対抗させ車両の滑り上がりを防ぐに速効の、乗り上がり防止により問題点を解決し、車体傾斜検出スイッチが検出して、車体姿勢傾斜制御装置で脱線防止装置を制御し、ハウジング内の上方の電磁石を起動させブレーキ・シューを下方に落下させ、ハウジングから突出したブレーキ・シューの凹部の底面部とレール上面にギャップで、ブレーキ・シューの凹部でレールを挟み込み摺動移動させ、滑り上がりを起こしても、一気に乗り上がりに至らないように未然に乗り上がり防止の危険度の第一段階で対処して問題点を解決し、運転手が非常ロックボタン操作で車体姿勢傾斜制御装置で脱線防止装置を制御し、下方の電磁石を起動し、ブレーキ・シューは下方に落下し、落下するブレーキ・シューの凹部でレールにロックさせ車両を停止させ滑り上がりを起こしても、一気に乗り上がりに至らないように未然に乗り上がり防止の危険度の最終段階で対処して問題点を解決したものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。
【実施例】
【０００７】
本発明について図を参照して説明すると、図１について説明すると、１は鉄道車両の車体で、車体１は下部の前後に配設された台車２の台車枠３を備えて走行自在に支持され、台車２は台車枠３の上部には空気バネ１７で車体支持装置２７を介して車体１が載置される。    
台車枠３内に鉄道レール４上を回転する鉄輪５及び鉄輪制動装置６が配設され、鉄輪制動装置６は複式か単式のブロック・ブレーキである。
図２の、７は脱線防止装置で台車２に固定するハウジング８を設け、車体１を載置した台車２の台車枠３に、車体姿勢傾斜制御装置１１で脱線防止装置７で制御し、下方に落下するブレーキ・シュー９を、常時は上方の電磁石で、電磁石のロッド２０で溝２１に係止させ、ハウジング８内にブレーキ・シュー９は付勢され収納されている。そのブレーキ・シュー９の下方の摩擦面に凹部２３を有するレール４を帆依願する幅（レ０ル４幅の２倍）のブレーキ・シュー９の形状は、台車２の前後の鉄輪の間に収まる長さ（最大で）を有する直方体形状である。当該ブレーキ・シュー９の材質は車両用鉄輪材質と同等品である。
ブレーキ・シュー９の凹部２３の突先部の両フランジ２４をハウジング８から突出させ凹部２３の底面部１０と両突先部の両フランジ２４を上下動自在に配置されている。
図３は、急カーブでの車体１の遠心力Fの働く図であり、その車体支持装置２７である空気バネ１７の異常な撓み変位量Δで車体傾斜検出スイッチ１５は検出される。
遠心力で異常な撓み変位量Δを車体支持装置２７の空気バネ１７で車体１が傾斜したことを車体傾斜検出スイッチ１５で検出し、車体姿勢傾斜制御装置１１を制御し、吸着励磁コイル１２を励磁し、台車枠平行台１３の良導材鉄板１９と吸着励磁コイルのロッド２９を吸着し、支点１８を軸として台車枠平行台１３を傾斜させる車体傾斜機構２８で、台車２の台車枠３内で台車枠平行台１３を傾斜させ、台車枠平行台１３の空気バネ１７とコイルバネ１４の車体支持装置２７で車体１を横方向に傾斜させてなる、台車２の台車枠３内の車体傾斜機構２８と車体支持装置２７で遠心力と反対方向に車体１を横方向に傾斜させるものである。
図５で解るように、脱線防止装置７で、ハウジング８の上方の電磁石が起動してロッドが引っ込んでいて、下方に落下し、下方の電磁石のロッド２０と切り欠き部１６で係止させた同位置に付勢されたブレーキ・シュー９を示す図ものである。
車体支持装置２７の空気バネ１７の異常撓み変位量Δで、車体１が傾斜ことを車体傾斜検出スイッチ１５の検出で、車体姿勢傾斜制御装置１１で脱線防止装置７を制御して、上方の電磁石が起動し、上方の電磁石のロッド２０は引っ込むから、ブレーキ・シュー９は下方に落下し、ブレーキ・シュー９の切り欠き部１６が下方の電磁石のロッド２０と係止させて同位置に付勢されている。ハウジング８からブレーキ・シュー９の凹部２３を突出させ、ハウジング８から突出したブレーキ・シュー９の凹部２３の底面部１０とレール４A上面にギャップを設け、ブレーキ・シュー９の凹部２３の底面部から突先部の両フランジ２４がレール４を両側面をギャップを持って挟み込み摺動移動可能に付勢されている。
切り欠き部１６を設けて，動作時ブレーキ・シュー９の凹部２３とレール４との摺動接触面を少ならしめ、摺動移動及びロック停止時の衝撃、衝撃による過負荷を少ならしめ、当該ハウジング８に切り欠き部１６の面積を大きくでき強度増、強度大にする事が出来る。
図６は、ブレーキ・シュー９の下面の摩擦面に設けた凹部２３の底面部１０の幅を、レール４の上面幅とほぼ同一幅で、レール４A上面と底面部１０のギャップと凹部２３の突先部の両フランジ２４とレール継ぎ目板２２の先端のギャップをほぼ同一にしてある。
図８に示す如く、ギャップを同一にすることで運転手が非常ロックボタン２６操作した時、ブレーキ・シュー９とレール４をロックして落下後の車両停止に障害にならないようにしたものである。
下方の電磁石のロッド２０で支え支持された落下したブレーキ・シュー９の凹部２３の底面部１０の両突先部の両フランジ２４の両外側に、移動レール切り欠き部２５（切り替え分岐レール先端除け）を切削設けて、脱線防止装置７の制御の際、滑り上がりを防ぐ作動距離内に分岐、移動レールがあっても移動レール切り欠き部２５（切り替え分岐レール先端除け）の加工を施すことで脱線防止装置７の制御続行を可能にするものである。
脱線防止装置７は台車２の台車枠３内で、ハウジング８の内に収納されたブレーキ・シュー９は、ブレーキ・シュー９の凹部２３とレール４の上面４Ａと対面するように下面に固定され、脱線防止装置７は前後の２台の台車２において、一方のレール４に対して２個従って左右のレールに対しては合計４個が設けられている。
図7は、過遠心力で空気バネ１７の異常な撓み変位量Δで車体の傾斜を車体支持装置２７で傾斜を車体傾斜検出スイッチ１５が検出すると、車体姿勢傾斜制御装置１１の制御により、右側の吸着励磁コイル１２を励磁させ、励磁された右側の吸着励磁コイル１２は台車枠平行台１３の良導材鉄板１９と吸着励磁コイルのロッド２９を吸着させ、支点１８を軸として、当該台車枠平行台１３を右側に傾斜させる車体傾斜機構２８で、台車枠平行台１３の空気バネ１７とコイルバネ１４である車体支持装置２７を介して車体１を右側の横方向に傾斜させ、台車２の台車枠３内の車体傾斜機構２８で車体支持装置２７で、遠心力Fと反対方向に横方向に傾斜させて、遠心力Fに対抗させて遠心力を解消し、この点でも滑り上がりを防ぎ未然に乗り上がりを防止できる。
本発明は、遠心力Fで異常に傾斜する撓み変位量Δを車体支持装置２７で車体傾斜検出スイッチ１５で検出し、車体姿勢傾斜制御装置１１を制御し、吸着励磁コイル１２を励磁し、台車の台車枠内の車体傾斜機構２８と車体支持装置で遠心力Fの方向と反対方向に車体１を横方向に傾斜させて遠心力を解消、滑り上がりを起こしても一気に乗り上がりに至らないように乗り上がり防止するものである。
車体傾斜検出スイッチ１５を検出し、車体姿勢傾斜制御装置１１で脱線防止装置７を制御するハウジング８内に収納するブレーキ・シュー９の下方先端の摩擦面には凹部２３の底面部１０とレール４幅をほぼ同一で、凹部２３の底面部１０とレール４Ａ上面のギャップと凹部２３の両突先部の両フランジ２４先端とレール継ぎ目板２２の上面のギャップをほぼ同一にし、凹部２３の両突先部の両フランジ２４を鉄輪の斜面状に仕上げ、且つ両フランジ２４の外側面に移動レール切り欠き部２５を設け、両フランジ２４を先細り状にして両フランジ２４としたもので、ブレーキ・シュー９の凹部２３の底面部１０とレール４幅をほぼ同一で、凹部２３の底面部１０とレール４Ａ上面のギャップと凹部２３の両突先部の両フランジ２４先端とレール継ぎ目板２２の上面のギャップをほぼ同一にしてある。
図８に示すように、上記のギャップを同一にすることで、運転手が非常ロックボタン２６で、ブレーキ・シュー９をレール４にロックし落下後のロックの停止距離に障害にならないようにしてある。（レール４とレール軌道敷の設備に損害、損傷無きよう配慮する）
凹部２３の突先部の両フランジ２４の外側面を移動レールの軌道敷内での、切り欠き部２５（分岐レール先端除け）で、ブレーキ・シュー９の凹部２３をレール４にロックさせ車両の停止移動の距離に障害にならいようにしたものである。
ブレーキ・シュー９の凹部２３の底面部１０の幅とレール４の上面幅をほぼ同一にし、凹部２３の両突先部の両フランジ２４を鉄輪の斜面状に仕上げた両フランジ２４でレール４の両側端をギャップで挟み込むよう電磁石のロッド２０で切り欠き部１６と係止させ、
ブレーキ・シュー９の凹部２３を付勢してギャップを持って摺動移動させるから、車体傾斜検出スイッチ１５で検出して、車体姿勢傾斜制御装置１１で脱線防止装置７を制御して、上方の電磁石を起動させて、落下するブレーキ・シュー９の凹部２３の底面部１０とレール４Ａ上面と両フランジ２４とレール４の両側面をギャップを持って摺動移動させ、滑り上がりを起こしても、一気に乗り上がりに至らないように防ぐに効果絶大で、この段階で滑り上がりを防止し車両を停止出来れば鉄道車両は勿論、レール軌道設備の損傷を最小限にすることが出来る。
上述のように、車体１の傾斜を車体傾斜検出スイッチ１５で検出して、車体姿勢傾斜制御装置１１で脱線防止装置７を制御し、上方の電磁石を起動し、電磁石のロッド２０が引っ込むから、ブレーキ・シュー９は落下し、落下する切り欠き部１６と下方の電磁石のロッド２０を係止させ、同位置に付勢させ、ハウジング８内から突出したブレーキ・シュー９の摩擦面に設けた凹部２３の底面部１０と両突先部に鉄輪の斜面状の仕上がりの両フランジ２４をギャップを持ってレール４の両側端を挟み込み状態にし、ブレーキ・シュー９の凹部２３とレール４に対しギャップを持って摺動移動させ、滑り上がりを起こしても、
一気に乗り上がりに至らない危険度の第一段階で対処して乗り上がり脱線を防止する。
その後鉄道車両の車体１が振れが起き、擬音発生で最悪の状態になれんば、（この時、鉄道車両の速度は減速状態にあるものとする）運転手は非常ロックボタン２６操作、操作された非常ロックボタン２６で車体姿勢傾斜制御装置１１で脱線防止装置７を制御し、下方の電磁石が起動し、電磁石のロッド２０が引っ込むからブレーキ・シュー９が下方に落下し、図８に示すように、落下するブレーキ・シュー９の摩擦面の凹部２３の底面部１０と、凹部２３の両突先部の鉄輪の斜面状の仕上がりの両フランジ２４でレール４にロックさせるから滑り上がりを起こしても、一気に乗り上がりに至らないようにして、車両を停止させ、乗り上がりを防ぎ脱線を防止する危険度の最終段階に対処し、鉄道車両とレールとレール軌道敷の設備に損害、損傷あるも、人身事故を最小限にする滑り上がりを防ぎ車両を停止させ、乗り上がりを防止する乗り上がり脱線防止装置としたものである。
通常、運転手がブレーキ操作を行うと、既設のブロック・ブレーキ６が作動して鉄輪５
の回転を次第に停止状態に制御するものである。
【産業上の利用可能性】
【０００８】
鉄道車両の急カーブで遠心力により乗り上がり片輪走行、飛び上がり脱線転覆事故
は、殆ど先頭車両から５番目車両までが事故に遭遇しているから、本発明の乗り上がり脱線防止装置を、前記した先頭車両から５番目車両までに対応させ、滑り上がりを防ぎ、未然に乗り上がりを防止させる乗り上がり脱線防止装置の利用可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の脱線防止装置を有する鉄道車両の側面図である。
【図２】本発明の鉄道車両の台車と脱線防止装置の取付説明図である。
【図３】本発明の鉄道車両の遠心力と車体の傾斜を検出する説明図である。
【図４】本発明の車体姿勢傾斜制御装置で遠心力と反対方向に車体を横方向に傾斜させる状態を示す説明図である。
【図５】本発明の車体姿勢傾斜制御装置の制御時の脱線防止装置のハウジング内から下方に落下したブレーキ・シューと下方の電磁石のロッドとの作動取り合い関係詳細説明図である。
【図６】本発明の車体姿勢傾斜制御装置で脱線防止装置の制御時のブレーキ・シューの凹部をレールとギャップを持って摺動させる状態を示す詳細説明図である。
【図７】本発明の車体姿勢傾斜制御装置で制御時の台車内で車体傾斜機構と車体支持装置で車体を傾斜させる関係詳細説明図である。
【図８】本発明の非常ロックボタン操作で、車体姿勢傾斜制御装置で脱線防止装置の制御時のブレーキ・シューの凹部をレールにロックさせる状態を示す詳細説明図である。
【符号の説明】
【００１０】
１              車体                    ２            台車
３              台車枠                  ４            レール        
４Ａ            レール上面              ５            鉄輪
６              鉄輪制動装置            ７            脱線防止装置
８              ハウジング              ９            ブレーキ・シュー
１０            底面部                  １１          車体姿勢傾斜制御装置        
１２            吸着励磁コイル          １３          台車枠平行台
１４            コイルバネ              １５          車体傾斜検出スイッチ
１６            切り欠き部              １７          空気バネ
１８            支点                    １９          良導材鉄板
２０            電磁石のロッド          ２１          溝
２２            レール継ぎ目板          ２３          凹部
２４            フランジ                ２５          移動レール切り欠き部
２６            非常ロックボタン        ２７          車体支持装置
２８            車体傾斜機構            ２９          吸着励磁コイルのロッド
【図１】
2006315602.tif 000003
【図２】
2006315602.tif 000004
【図３】
2006315602.tif 000005
【図４】
2006315602.tif 000006
【図５】
2006315602.tif 000007
【図６】
2006315602.tif 000008
【図７】
2006315602.tif 000009
【図８】
2006315602.tif 000010