(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軌道上を走行する車両の端末防護システムであって、
前記軌道上であって前記車両の端末駅の停車位置と車止めの間の位置に設置され、前記軌道面から突起している地上子と、
前記車両に設置されたブレーキ装置と、
前記車両に設けられ、前記車両が前記地上子の設置位置を通過した時に前記地上子と接触する位置に設置され、前記接触により前記ブレーキ装置を作動するブレーキ作動装置と、を有し、
前記ブレーキ装置は、電磁切換弁により動作し、
前記ブレーキ作動装置は、前記電磁切換弁への電気配線の一部で構成されると共に、回動可能なレバーと、前記レバーが回動することで前記ブレーキ装置からの空気排出を行う弁体とを有し、
前記レバーと前記地上子との接触により、前記レバーが回動し、前記電気配線の一部が切断されて前記電磁切換弁が動作することで、前記ブレーキ装置から空気排出がなされて前記ブレーキ装置の作動が行われ、
前記電磁切換弁は、前記電気配線の一部が接続されることで、前記ブレーキ装置への空気供給を行う一方で、前記電気配線の一部が切断されることで、前記ブレーキ装置への空気供給の遮断を行い、
前記弁体は、前記電気配線の一部が通電状態となると前記ブレーキ装置からの空気排出の遮断を行う一方で、前記電気配線の一部が切断状態となると前記ブレーキ装置からの空気排出を行う
ことを特徴とする車両の端末防護システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軌道上を走行する車両の端末防護システムに関し、特に、端末駅において車両が停止すべき位置を越えて走行した場合に、自動的に車両を減速あるいは停止させることのできる車両の端末防護システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、新交通システムなど軌道上を走行する交通システムにおいては、その軌道の端部に、車両がその先に行かないように車止めが設置されている。車両が、自動運転されている時には、一般に、ＡＴＰ（Automatic Train Protection）装置により、車止めの手前で非常ブレーキが作動し、車両が車止めに衝突することなく停止するようになっている。しかし、手動運転時においては、運転手が目視確認によりブレーキ操作を行うため、操作の遅れ、失念、及び勘違い等の人為的ミスにより、車両が適正な位置で停車せず、車止めに衝突する場合が起こり得る。
【０００３】
一方、車両には手動運転最高速度（Ｖ1とする）が設定してあるため、運転手が人為的ミスを犯した場合にあっても車両の速度はＶ1以上にはならない。従って、前述した車止めは、通常、手動運転時の最高速度Ｖ1で衝突した時に耐えられるように設計・製作されている。いま、車両の質量をｍとすると、想定される車両の最高速度はＶ1であるから、車止めに衝突した際の運動エネルギーは１／２×ｍ×Ｖ12となり、車止めは、そのエネルギーを吸収できるように設計・製作しておく必要があることになる。
【０００４】
かかる車止めの種類としては、レールを山状に屈曲させたもの、ハニカム構造のもの、及びバネ式のものなど種々あるが、新交通システムにおいては、オイルダンパー式のショックアブソーバを内蔵した車止めが多用されている。図４は、かかるオイルダンパー式の車止めの一例を示した図である。図の（ａ）が側面図を、（ｂ）が上面図を、そして（ｃ）が正面図を示している。
【０００５】
図４に示す車止め５１は、新交通システムの軌道５２の最終端末に設けられるものであり、図に示すように、先端部の受圧部５３、衝突エネルギーを吸収するオイルダンパ５４、オイルダンパ５４を固定する頑丈な受台５５、及びそれらを支持する架台５６によって構成されている。車両が衝突した場合には、先端車両の連結器が受圧部５３に嵌合するように接触し、前記オイルダンパ５４の作用により、衝突エネルギーが吸収される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の車止めは、前述のように、手動運転時の最高速度Ｖ1に基づく大きな運動エネルギーを吸収する必要があり、大型で大容量のものにならざるを得ず、広い設置スペースも必要となり、コストの高いものであった。また、衝突速度が大きいため、車両側に与えるダメージも大きく、車両の構造強度を高くする必要もあった。従って、停車すべき位置を越えて車止めに衝突するような場合であっては、車両にブレーキをかけて衝突速度を小さく押さえられる装置が望まれる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、軌道上を走行する車両が、端末駅の停車すべき位置を越えて走行した場合に自動的に車両にブレーキをかけ、車両を減速して車止めへの衝突時の速度を小さくすることのできる車両の端末防護システムを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の一つの側面は、車両の軌道上に軌道面から突起した地上子を設けると共に、車両の下面にブレーキ作動装置を設け、車両が地上子の上を通過した時に、当該地上子がブレーキ作動装置に接触してブレーキ装置が作動するようにすることである。従って、本発明によれば、車両が、端末駅の停車位置を越えて走行した場合にも自動的に車両にブレーキをかけることができ、車止めに衝突する速度を小さくすることができる。よって、車止めを小型、小容量にすることができるため低コスト化が図れると共に、車両に与えるダメージも小さくすることができ、車両の構造強度を下げることができるため、車両の低コスト化が図れる。
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明の別の側面は、軌道上を走行する車両の端末防護システムであって、前記軌道上であって前記車両の端末駅の停車位置と車止めの間の位置に設置され、前記軌道面から突起している地上子と、前記車両に設置されたブレーキ装置と、前記車両に設けられ、前記車両が前記地上子の設置位置を通過した時に前記地上子と接触する位置に設置され、前記接触により前記ブレーキ装置を作動するブレーキ作動装置とを有することを特徴とする。
【００１０】
更に、上記の発明において、その好ましい態様は、前記ブレーキ作動装置が回動可能なレバーを有し、当該レバーにおいて前記地上子との接触が行われ、当該接触により当該レバーが回動して前記ブレーキ装置の作動が行われることを特徴とする。
【００１１】
更に、上記の発明において、その好ましい態様は、前記ブレーキ作動装置と前記地上子との接触により、前記ブレーキ装置からの空気排出がなされて前記ブレーキ装置の作動が行われることを特徴とする。
【００１２】
更に、上記の発明において、別の態様は、前記ブレーキ作動装置と前記地上子との接触により、前記ブレーキ装置への空気供給がなされて前記ブレーキ装置の作動が行われることを特徴とする。
【００１３】
また、上記の発明において、別の態様は、前記ブレーキ装置が、電磁切換弁により動作し、前記ブレーキ作動装置が、前記電磁切換弁への電気配線の一部で構成され、前記ブレーキ作動装置と前記地上子との接触により、当該電気配線の一部が切断されて前記電磁切換弁が動作し、前記ブレーキ装置への空気供給がなされることを特徴とする。
【００１４】
本発明の更なる目的及び、特徴は、以下に説明する発明の実施の形態から明らかになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態例を説明する。しかしながら、かかる実施の形態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。なお、図において、同一又は類似のものには同一の参照番号又は参照記号を付して説明する。
【００１６】
図１は、本発明を適用した車両の端末防護システムに係る第一の実施の形態例を示した構成図である。図の（ａ）は側面図を、図の（ｂ）は正面図（図１（ａ）のＡ視図）を示している。図に示す車両４は、軌道５２に沿って走行する新交通システムの車両であり、軌道５２の最終端部には従来方式の車止め２が設置されている。本発明を適用した端末防護システム１は、軌道５２上の地上子３、車両４が有するブレーキ装置４０（図１には示していない）、及びそのブレーキ装置４０の作動装置である非常ブレーキ作動用弁６によって構成され、車両４が停車位置を越えて走行した場合に、非常ブレーキ作動用弁６の作用により自動的に車両４にブレーキをかけ、車止め２への衝突速度を小さくしようとするものである。
【００１７】
地上子３は、軌道５２上の車止め２から適当な距離Ｌの位置（図のＭ点）に設置された固定物であり、軌道５２面から上側に突起した形状を有している。そして、軌道５２の幅方向の設置位置は、車両４が通過した際に、後述する非常ブレーキ作動用弁６の非常レバー７と接触する位置であり、また、その高さ及び形状は、非常レバー７以外のものには接触しないようになっている。地上子３としては、例えば、棒状や板状の鋼材等を用いることができる。
【００１８】
非常ブレーキ作動用弁６は、図１の（ｂ）に示すように、車両４の台車５の下部に設置され、当該非常ブレーキ作動用弁６を作動させるための非常レバー７を有している。この非常レバー７は、軌道５２面に対し水平に回動できるように設置され、通常は、図１（ｂ）のように、車両４の進行方向に直行する方向に位置している。
【００１９】
従って、車両４が、軌道５２の端部において、停車位置を越え車止め２に向かって走行した場合には、車両４が地上子３の上を通過した際に、地上子３と非常レバー７が接触し、その接触により、非常レバー７が前記車両４の進行方向に直行する方向から回動され、前記非常ブレーキ作動用弁６が作動する。これにより、前記車両４のブレーキ装置が作動して、車両４が減速し、車止め２に衝突する際の衝撃エネルギーを小さくすることができる。
【００２０】
図２は、本実施の形態例に係る端末防護システム１の非常ブレーキ作動用弁６とブレーキ装置４０の構成を示した図である。本実施の形態例では、ブレーキ装置４０として、通常、駐車用ブレーキとして設置される補助ブレーキ９を用いている。補助ブレーキ９は、駆動モータ８の出力側に設けられ、車両４の電源及び圧縮空気源が全て遮断された場合であっても、ブレーキ力が維持されるように、エアシリンダ１３内の圧縮バネ１２によって、駆動モータ８の出力軸に固定されたブレーキ板１０に、相互に対向して設けられたブレーキシュー１１を押し付ける構造となっている。また、ブレーキ装置４０には、前記補助ブレーキ９への圧縮空気の供給を切り換える電磁切換弁１４が設けられている。
【００２１】
一方、非常ブレーキ作動用弁６は、図２に示すように、前述した非常レバー７、非常レバー７の回動により回転する作動子２２、当該作動子２２の回転作用によって作動されるスイッチ１５及び弁体１９などで構成され、前記電磁切換弁１４の電気回路の遮断と前記エアシリンダ１３からの排気を可能にする。
【００２２】
以上のように構成されている非常ブレーキ作動用弁６とブレーキ装置４０は、車両４の正常な運行時においては、以下のように機能している。まず、非常ブレーキ作動用弁６の非常レバー７は、前述のように、正常な運行時には、図２に示す位置（実線）にある。従って、スイッチ１５は、電磁切換弁１４の電気配線１４ｃを通電状態としているため、ソレノイド１４ｂが励磁して、弁体１４ａはポジションＣの状態にある。これにより、空気溜１６からのブレーキパイプ１７は、前記エアシリンダ１３に連通し、従って、適正な圧力の圧縮空気がエアシリンダ１３内に充填される。この圧縮空気の圧力によって、圧縮バネ１２が圧縮され、ブレーキシュー１１がブレーキ板１０から離れるため、ブレーキが作用しない状態となっている。
【００２３】
また、エアシリンダ１３からの排気パイプ１８は、図に示すように、非常ブレーキ作動用弁６に繋がっているが、非常レバー７が、前述の位置にあるため、非常ブレーキ作動用弁６内の弁体１９は、バネ２０によってポジションＡの状態に保たれている。従って、排気パイプ１８は外気と遮断され、エアシリンダ１３からの排気は行われない。
【００２４】
このように、正常な運行中は、エアシリンダ１３内の圧力が規定値に保持され、補助ブレーキ９が作用することはない。
【００２５】
次に、車両４が停車位置を越えて過走した場合の非常ブレーキ作動用弁６とブレーキ装置４０の動作について説明する。車両４が走行し、図１のＭ地点まで到達すると、前述したとおり、地上子３が非常ブレーキ作動用弁６の非常レバー７に接触して、非常レバー７が回動する。そして、図２の矢印で示す方向に回転し、図中の一転鎖線で示す位置となり、この動きに伴い、非常レバー７にピン２１によって固定されている作動子２２も一点鎖線で示す位置に回転する。
【００２６】
この作動子２２の回転により、まず、作動子２２の一方で前記スイッチ１５が押し上げられ、電磁切換弁１４の電気回路を遮断する。すると、電磁切換弁１４内では、バネ１４ｄの押力が作用して弁体１４ａをポジションＤの状態に切り換える。これにより、ブレーキパイプ１７が遮断され、補助ブレーキ９のエアシリンダ１３への圧縮空気の供給が断たれる。
【００２７】
また、同時に、前記作動子２２の反対側において、作動子２２の回転により、非常ブレーキ作動用弁６内の弁体１９が押されて移動し、ポジションＢの状態に切り換わる。従って、前記排気パイプ１８が外部と連通し、エアシリンダ１３内の圧縮空気が急速に大気中に排出される。これにより、エアシリンダ１３内の圧縮バネ１２が伸張し、ブレーキシュー１１がブレーキ板１０を加圧して、車両４にブレーキがかかり、車両４は急速に減速することになる。
【００２８】
以上説明したように、本実施の形態例に係る端末防護システム１を用いることにより、運転手の人為的ミスで車両４が過走した場合にも、地上子３が設置されている地点で補助ブレーキ９が自動的に作動し、車両４は減速されて車止め２に達する。車両４が前述した手動運転最高速度Ｖ1（一般的には、５〜２０ｋｍ／ｈ）で進入した場合には、図１に示すように、Ｍ地点から減速され、車止め２と衝突するＮ地点では、Ｖ1より小さいＶ2（好ましくは、０〜５ｋｍ／ｈ）の速度となる。なお、この速度Ｖ2は、車両４の質量ｍ、図１の距離Ｌ、及び補助ブレーキ９の能力から決定される速度となる。
【００２９】
従って、本端末防護システム１を用いることにより、車止め２の設計基準を従来のＶ1から、それよりも小さい値のＶ2とすることができ、即ち、従来より小さい衝突速度に対応するエネルギー吸収能力をもつものとすることができ、車止め２の小型化、小容量化を図るので、低コスト化が図れる。また、車両４に与えるダメージも小さくすることができ、車両の構造強度を下げることもできるので車両の低コスト化も図れる。
【００３０】
次に、本発明を適用した端末防護システムに係る第二の実施の形態例について説明する。第二の実施の形態例に係る端末防護システムも、地上子、車両が有するブレーキ装置、及びそのブレーキの作動装置から構成され、第一の実施の形態例との相違は、異なる種類のブレーキ装置を用いている点である。
【００３１】
本形態例の端末防護システムにおける地上子２３は、第一の実施の形態例における地上子３と同じであり、図１に示した地上子３と同様に設置される。また、本端末防護システムにおけるブレーキの作動装置は、非常用遮断器２５と称するが、第一の実施の形態例における非常ブレーキ作動用弁６と同様に地上子２３によって回動する非常レバー２６を有し、これも図１に示した非常ブレーキ作動用弁６と同様に設置される。
【００３２】
従って、地上子２３と非常用遮断器２５の関係も、第一の実施の形態例における地上子３と非常ブレーキ作動用弁６の関係と同じであり、車両４が地上子２３の上を通過した際に、非常用遮断器２５の非常レバー２６が地上子２３と接触することによって回動し、それにより、ブレーキ装置４１が作動され車両４が減速する構造となっている。
【００３３】
図３は、第二の実施の形態例に係る端末防護システムの非常用遮断器２５とブレーキ装置４１の構成を示した図である。本実施の形態例では、ブレーキ装置４１に、主ブレーキを用いており、この点が、補助ブレーキ９を用いていた第一の実施の形態例と異なる。ブレーキ装置４１は、図に示すように、走行輪３６にブレーキをかけるブレーキシリンダ３４、ブレーキシリンダ３４に圧縮空気を供給する中継弁３１、中継弁３１に圧縮空気を送る電磁切換弁２９などで構成される。また、非常用遮断器２５は、前述した非常レバー２６、非常レバー２６と共に回転する作動子２８、及びスイッチ２４などで構成されている。
【００３４】
車両４が、正常に運行されている際には、非常用遮断器２５の非常レバー２６は、図３の実線で示す位置にあり、スイッチ２４は、電磁切換弁２９の電気回路を通電状態としているので、電磁切換弁２９の弁体２９ａは、ソレノイド２９ｂによりポジションＥに保たれる。従って、制御空気管３０から中継弁３１へ圧縮空気が供給され、弁棒３２が上方に押し上げられた状態であるため、空気溜３３からブレーキシリンダ３４に圧縮空気が供給されず、ブレーキが作動していない状態となっている。
【００３５】
一方、車両４が、第一の実施例の場合と同様に過走した場合には、地上子２３の地点で、地上子２３と非常レバー２６が接触し、非常レバー２６が図３の矢印の方向に回転して、一点鎖線で示す位置となる。これに伴い、ピン２７で非常レバー２６に固定された作動子２８も回転して、図の一点鎖線の位置となる。この作動子２８の回転により、スイッチ２４が押し上げられ、電磁切換弁２９の電気配線２９ｃの通電が遮断されるので、弁体２９ａがバネ２９ｄによりポジションＦに移動する。すると、制御空気管３０から中継弁３１への圧縮空気の供給が遮断されると共に、中継弁３１への管路が大気に連通するため中継弁３１の下部の内圧が開放される。この結果、弁棒３２が下方に下がり、空気溜３３の圧縮空気が中継弁３１を経由してブレーキシリンダ３４に一挙に流入し、ブレーキが作用して、車両４は急激に減速する。
【００３６】
以上説明したように、第二の実施の形態例に係る端末防護システムを用いた場合にも、車両４が過走した際に自動的にブレーキが作動し、車止め２への衝突速度を減速できるので、第一の実施の形態例と同様の効果を得られるが、本実施の形態例では、前述のとおり、主ブレーキを作動させるため、減速の効果は、第一の実施の形態例の場合よりも大である。また、第一の実施の形態例に係る端末防護システム１と併用することにより、即ち、補助ブレーキ９と主ブレーキの両方が作動するようにすることにより、更に、効果を大きくすることができる。
【００３７】
また、非常用遮断器２５に代えて、電磁切換弁２９の電気配線２９ｃを非常レバー２６の位置に張架し、車両４が地上子２３上を通過した際に、地上子２３によって上記電気配線２９ｃが切断される態様としてもよい。この場合にも、電気配線２９ｃの切断が、前述した非常レバー２６の回動と同じ作用をもたらすため、過走した車両４に自動的にブレーキをかけることができ、同様の効果を得られる。
【００３８】
以上説明したように、第一あるいは第二の実施の形態例に係る端末防護システムにより、車両４が手動運転中に端末駅の停車すべき位置を越えて過走した場合にも、自動的に非常ブレーキをかけて車両４を減速又は停車させることができ、車止め２への衝突エネルギーを小さくできるため、車止め２の小型化、小容量化が可能となり、低コスト化を図ることができると共に、車両の構造強度を下げることもできるので、車両の低コスト化が図れる。
【００３９】
なお、端末防護システムを構成するブレーキ装置については、上述した実施の形態例で用いたブレーキ装置４０及び４１以外の種類のものを用いてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、車両が、端末駅の停車位置を越えて走行した場合にも自動的に車両にブレーキをかけることができ、車止めに衝突する速度を小さくすることができる。よって、車止めを小型、小容量にすることができるため低コスト化が図れると共に、車両に与えるダメージも小さくすることができるため、車両の構造強度を下げることもできるので車両の低コスト化が図れるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した交通車両の端末防護システムに係る第一の実施の形態例を示した構成図である。
【図２】第一の実施の形態例に係る端末防護システム１の非常ブレーキ作動用弁６とブレーキ装置４０の構成を示した図である。
【図３】第二の実施の形態例に係る端末防護システムの非常用遮断器２５とブレーキ装置４１の構成を示した図である。
【図４】オイルダンパー式の車止めの一例を示した図である。
【符号の説明】
１  端末防護システム
２  車止め
３  地上子
４  車両
５  台車
６  非常ブレーキ作動用弁
７  非常レバー
８  駆動モータ
９  補助ブレーキ
１０  ブレーキ板
１１  ブレーキシュー
１２  圧縮バネ
１３  エアシリンダ
１４  電磁切換弁
１４ａ  弁体
１４ｂ  ソレノイド
１４ｃ  電気配線
１４ｄ  バネ
１５  スイッチ
１６  空気溜
１７  ブレーキパイプ
１８  排気パイプ
１９  弁体
２０  バネ
２１  ピン
２２  作動子
２３  地上子
２４  スイッチ
２５  非常用遮断器
２６  非常レバー
２７  ピン
２８  作動子
２９  電磁切換弁
２９ａ  弁体
２９ｂ  ソレノイド
２９ｃ  電気配線
２９ｄ  バネ
３０制御空気管
３１  中継弁
３２  弁棒
３３  空気溜
３４  ブレーキシリンダ
３６  走行輪
４０  ブレーキ装置
４１  ブレーキ装置
５１  車止め
５２  軌道
５３  受圧部
５４  オイルダンパ
５５  受台
５６  架台
【図１】
0004672182.tif 000002
【図２】
0004672182.tif 000003
【図３】
0004672182.tif 000004
【図４】
0004672182.tif 000005