ブレーキ装置、クラッチ装置、制動装置、および摩擦力制御装置
【課題】ブレーキ、クラッチの押付圧、接触力を大きくすること無く摩擦係数を高めることができるブレーキ装置、クラッチ装置及び制動装置に関する。
【解決手段】鉄道車両と一体に設けられ、レール１に接触する金属製のブレーキシュー３により鉄道車両へ制動力を作用させるブレーキ装置２であって、前記ブレーキシュー３がレール１と接触する際に通電することを特徴とする。
【解決手段】鉄道車両と一体に設けられ、レール１に接触する金属製のブレーキシュー３により鉄道車両へ制動力を作用させるブレーキ装置２であって、前記ブレーキシュー３がレール１と接触する際に通電することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレーキ、クラッチの押付圧、接触力を大きくすること無く摩擦係数を高めることができるブレーキ装置、クラッチ装置、制動装置、および摩擦力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、鉄道車両のブレーキ制御に関する研究が行われている。例えば、特許文献１に示される車両ブレーキ用制輪子では、鉄道車両の車輪に押し付けられる摩擦面を含む鋳鉄製の制輪子本体と、この制輪子本体に埋め込まれており、一部が上記摩擦面に露出する、セラミックスブロックと、を具備し、このセラミックスブロックと車輪との接触により同ブロックから脱落するセラミックス粒子が上記摩擦面に供給されることで、制輪子と車輪との間の摩擦係数上昇に寄与する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１０３２６７公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、一般的に摩擦力を用いてブレーキの制動力を高めるためには、接触面の押付力を高めるか、摩擦係数を大きくする必要がある。しかし、押付力を高めるためにはアクチュエータの出力を大きくするとともに、ブレーキの構造的な強度を高めなければならず、ブレーキの大きさや質量の制約を受けるという問題がある。
また、上記引用文献１の車両ブレーキ用制輪子のようにセラミックス粒子を利用して摩擦係数を高めることもあるが、特殊な構造を必要とするという問題がある。
更に、鉄道車両の場合のようにレールと車輪との摩擦力で制動力を得る場合は、車両の自重と摩擦係数によってレールと車輪間の摩擦力が決まり、このため摩擦力の調整が難しいのが現状である。
【０００５】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、特殊な構造、アクチュエータの出力、ブレーキの構造的な強度によらず、新たな手法によりブレーキ、クラッチの押付圧、接触力を大きくすること無く摩擦係数を高めることができ、また、鉄道車両の場合に車両の自重によらず、レールと車輪間の摩擦係数を高めることができるブレーキ装置、クラッチ装置及び制動装置に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明は、鉄道車両と一体に設けられ、レール、車輪、または車輪と一体回転するディスクのいずれかに接触する導電性材料からなるブレーキ片により前記鉄道車両へ制動力を作用させるブレーキ装置であって、前記ブレーキ片が前記レール、車輪、またはディスクの少なくともいずれかと接触する際に、該ブレーキ片とこれに接触する部材との間に通電することを特徴とする。
【０００７】
そして、上記ブレーキ装置によれば、ブレーキ片が、レール、車輪、またはディスクの少なくともいずれかと接触する際に、該ブレーキ片とこれに接触する部材との間に通電することにより、これらブレーキ片とこれに接触する部材との摩擦係数が著しく高くなり、これにより車両を停止させる際のブレーキ操作を確実に行うことができる。
【０００８】
また、上記ブレーキ装置では、前記ブレーキ片は一部材により構成され、該ブレーキ片からレール又は車輪に通電されることが好ましい。
【０００９】
また、上記ブレーキ装置では、前記ブレーキ片は二部材により構成され、一方のブレーキ片からレール又は車輪を経由して他方のブレーキ片に通電されることが好ましい。
【００１０】
また、上記ブレーキ装置では、前記ブレーキ片はディスクブレーキを挟むブレーキキャリパにより構成され、該ブレーキキャリパから前記ディスクブレーキを経て、車輪及びこれに接触するレールに通電されることが好ましい。
【００１１】
また、上記ブレーキ装置では、前記ブレーキ片はディスクブレーキを挟む一対のブレーキキャリパにより構成され、一方のブレーキキャリパから前記ディスクブレーキを経て他方のブレーキキャリパに通電されることが好ましい。
【００１２】
また、本発明は、一つの回転軸に設けられた第１クラッチ板と他の回転軸に設けられた第２クラッチ板とを互いに接触させることにより、一の回転軸と他の回転軸との間で動力を伝達するクラッチ装置であって、前記第１、第２のクラッチ板が接触する際に両クラッチ板の間に通電することを特徴とする。
【００１３】
そして、上記クラッチ装置によれば、第１、第２のクラッチ板が接触する際に両クラッチ板の間に通電することにより、これらクラッチ板が接触する際の摩擦係数が著しく高くなり、これにより回転軸の動力伝達を確実に行うことができる。
【００１４】
また、本発明は、レール上を車輪によって走行する車両の制動装置または摩擦力制御装置であって、前記車輪を支持する回転軸に対して接触子を介して電流を流し、前記車輪とレールとに通電することを特徴とする。
【００１５】
そして、本発明の制動装置によれば、車輪を支持する回転軸に対して接触子を介して電流を流し、車輪とレールとに通電することにより、これら車輪とレールとの摩擦係数が著しく高くなり、これにより車両を停止させる際のブレーキ操作、車両発進時の動力伝達を確実に行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のブレーキ装置によれば、ブレーキ片が、レール、車輪、またはディスクの少なくともいずれかと接触する際に、該ブレーキ片とこれに接触する部材との間に通電することにより、これらブレーキ片とこれに接触する部材との摩擦係数が著しく高くなり、これにより車両を停止させる際のブレーキ操作を確実に行うことができる。
【００１７】
また、本発明のクラッチ装置によれば、第１、第２のクラッチ板が接触する際に両クラッチ板の間に通電することにより、これらクラッチ板が接触する際の摩擦係数が著しく高くなり、これにより回転軸の動力伝達を確実に行うことができる。
【００１８】
また、本発明の摩擦力制御装置によれば、車輪を支持する回転軸に対して接触子を介して電流を流し、車輪とレールとに通電することにより、これら車輪とレールとの摩擦係数が著しく高くなり、これにより車両を停止させる際のブレーキ操作、車両発進時の動力伝達を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例１を示すレールブレーキ装置である。
【図２】（Ａ）本発明の実施例に使用されるブレーキシュー（ブレーキ片）の概要と物理的特性、（Ｂ）ブレーキ試験の条件を示す表である。
【図３】ブレーキ試験の結果を示すグラフであって、（Ａ）試験時間に対する押付力、摩擦力の変化を示すグラフ、（Ｂ）試験時間に対する摩擦係数の変化を示すグラフ、（Ｃ）試験時間に対する試験片温度の変化を示すグラフである。
【図４】実施例１の変形例１を示すレールブレーキ装置の側面図である。
【図５】実施例１の変形例２を示すレールブレーキ装置の平面図である。
【図６】本発明の実施例２を示す車輪ブレーキ装置である。
【図７】実施例２の変形例１を示す車輪ブレーキ装置である。
【図８】実施例２の変形例２を示す車輪ブレーキ装置である。
【図９】本発明の実施例３を示すディスクブレーキ装置である。
【図１０】実施例３の変形例を示すディスクブレーキ装置である。
【図１１】本発明の実施例４を示す制動装置である。
【図１２】本発明の実施例４を示すクラッチ装置である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［実施例１］
本発明の実施例１について図１〜図５を参照して説明する。
まず、図１において符号１で示すものは鉄道車両（図示略）が走行されるレールであって、鉄道車両の下面には、該レール１の上面に接触してブレーキ力を発生させるレールブレーキ装置２が設けられている。
このレールブレーキ装置２は、導電性を有する金属材料により形成されて前記レール１の上面に接触するブレーキシュー３と、該ブレーキシュー３を駆動する駆動機構４と、から構成される。
前記駆動機構４は、前記ブレーキシュー３をレール１の上面に対して近接離間するように支持するとともに、ブレーキ力を発生させる際に、該ブレーキシュー３をレール１の上面に対して近接させかつ押し付けるように駆動される。なお、このときの駆動機構４による押付は、例えば、油圧又は空圧シリンダ、モータなどの機械的な力、又は電磁石などの吸着力が利用される。
【００２１】
また、前記駆動機構４には、ブレーキシュー３がレール１と接触する際に、該電流を供給してこれらブレーキシュー３とレール１との間を通電する電流供給手段５が設けられている。この電流供給手段５では、ブレーキシュー３をプラス、接地されているレール１をマイナスの電極に印加することで、ブレーキシュー３からレール１に対して直流電流を流して通電する。そして、このときの通電によって、ブレーキシュー３とこれに接触するレール１との摩擦係数が著しく高くなり（図２、図３の実験結果を参照）、これにより車両を停止させる際のブレーキ操作を確実に行うことができる。
【００２２】
ここで、ブレーキシューに相当する試験片を、相手側のレールに相当する銅製のロータと摺動させた場合の摩擦試験について、図２及び図３を参照して説明する。
この摩擦試験では、ブレーキシューに相当する試験片として、図２（Ａ）に示すように、密度が７.１（ｇ／ｃｍ３）、硬さを９８（ＨＢ）、引張強さを２８２（ＭＰａ）、シャルピー衝撃度を２１．７（Ｊ／ｃｍ２）、抵抗率を４０（μΩｃｍ）に調整した、クロムを含んだ鉄を素地とした「ＴＦ５Ａ」を使用した。
また、試験条件は、図２（Ｂ）に示すように、ブレーキシューに相当する試験片を、レールに相当するロータと１００（ｋｍ／ｈ）の摺動速度で摺動させつつ、これらブレーキシューとロータとに対して、５０（Ａ）の直流電流を通電させることで行った。なお、試験時間は３０（ｍｉｎ）、摺動距離は５０（ｋｍ）、ロータの回転方向は反時計回りとした。
【００２３】
このような試験片（ＴＦ５Ａ）及び条件で試験を行った結果を図３に示す。図３は、（ａ）は時間に対するロータへのブレーキシューの押付圧及び摩擦力の変化を示し、（ｂ）は時間に対するロータへのブレーキシューの摩擦係数の変化を示し、（ｃ）は時間に対するブレーキシューの温度変化を示すグラフである。
そして、図３（ｂ）を参照して判るように、時間とともに摩擦係数が徐々に低下し、一定の値（本例では０.３程度）となるが、特に車両制動に必要な試験開始から３００（ｓ）までの間は、押付力が一定であるのに対して摩擦係数が０.３以上と高くなることが確認された。
すなわち、ブレーキシューに相当する試験片を、レールに相当するロータと摺動させつつ、これらブレーキシューとロータとに対して直流電流を通電させることによって、試験開始から一定時間、高い摩擦係数を得ることが確認された。
なお、上記摩擦試験では、「ＴＦ５Ａ」の試験片を使用したが、図２（Ａ）に示すように、その他の試験片についても、同様、ブレーキシューとロータとに対して直流電流を通電させることによって、試験開始から一定時間、高い摩擦係数を得ることができる、との結果が確認されている。
【００２４】
上記の実験により、下記の事項が確認された。
(1) 温度条件による電流制御ができる
実験結果より、温度が上昇すると摩擦係数が小さくなる関係が見られる。これにより、いずれかの摺動材の温度を測定し、一定温度以上になったら通電を停止する制御を行うことによって、制動効果のない無駄な通電を防止することができる。
(2) 温度変化率による電流制御を行う
実験結果より、温度が上昇すると摩擦係数が小さくなる関係が見られるが、一定温度以上になると温度の時間変化率（温度の時間微分）が小さくなり、ある程度の温度で飽和する傾向にある。これにより、いずれかの摺動材の温度を測定し、温度の時間変化率が一定以下になったら通電を停止する制御を行うことも有効である。
(3) 通電時間を設定
実験結果より、数十秒〜百秒程度で摩擦係数が小さくなる傾向が見られる。単位時間あたりの温度上昇率は摺動させる材料の熱容量や熱伝導性にある程度依存する可能性があるので、実験データを基に有効な通電時間を予め決めておき、一定時間経ったら通電を停止するよう制御することも有効である。
(4) 接触電圧の条件による電流制御を行う
実験結果では接触電圧から離線率を判定しており、電源電圧１００Vに対して接触電圧１０〜９０Vを生じた場合にアーク離線、９０V以上を生じた場合に完全離線と判定している。実験結果の離線率のグラフより、摩擦係数が大きくなる状況では離線率が高く、したがって接触電圧が大きいという傾向が顕著に見られる。これにより、接触電圧の変化を測定し、一定以下の接触電圧になったら通電を停止する制御を行うことも有効である。
【００２５】
以上詳細に説明したように本実施例１に示されるブレーキ装置によれば、ブレーキシュー３がレール１と接触する際に、該ブレーキシュー３がレール１との間に通電することにより、これらレール１に対するブレーキシュー３の摩擦係数が著しく高くなり、これにより車両を停止させる際のブレーキ操作を確実に行うことができる。
【００２６】
（実施例１の変形例１）
上記実施例１のレールブレーキ装置２では、一部材で形成されたブレーキシュー３によりブレーキ装置を構成したが、図４に示すように、符号１０Ａ・１０Ｂで示すようにブレーキシュー１０を二部材で構成し、かつこれら二部材のブレーキシュー１０の後部を絶縁体１１によって支持するようにしても良い。そして、このブレーキシュー１０の部材１０Ａ・１０Ｂ間に交流電流を流すようにすれば、ブレーキシュー１０がレール１に接触・摺動される際に、これらブレーキシュー１０とレール１とが通電されることで、上記と同様に、レール１に対するブレーキシュー１０の摩擦係数が著しく高くなり、これにより車両を停止させる際のブレーキ操作を確実に行うことができる。
【００２７】
（実施例１の変形例２）
上記実施例１では、レール１の上面に対してブレーキシュー２又はブレーキシュー１０を摺動させるようにしたが、これに限定されず、図５の平面図に示すように、一対のブレーキシュー１２・１３で側方からレール１を挟むように駆動し、これによって該レール１に対してブレーキシー１２・１３を摺動させてブレーキ力を発生させるようにしても良い。そして、このときレール１を介して一対のブレーキシュー１２・１３の間に直流電流又は交流電流を流して通電するようにすれば、上記と同様に、レール１に対するブレーキシュー１２・１３の摩擦係数を高くすることができ、これにより車両を停止させる際のブレーキ操作を確実に行うことができる。
【００２８】
［実施例２］
本発明の実施例２について図６〜図８を参照して説明する。
図６において符号２０で示すものはレール１上を走行する鉄道車両の車輪であって、該鉄道車両の下部には、該車輪２０の周面に接触してブレーキ力を発生させる車輪ブレーキ装置２１が設けられている。
この車輪ブレーキ装置２１は、導電性を有する金属材料により形成されて前記レール１の周面に接触するブレーキシュー２２と、該ブレーキシュー２２を駆動する駆動機構２３と、から構成されるものであって、前記ブレーキシュー２２は一部材により構成されている。
【００２９】
前記駆動機構２３には、ブレーキシュー２２がレール１と接触する際に、該電流を供給してこれらブレーキシュー２２とレール１との間を通電する電流供給手段２４が設けられている。この電流供給手段２４では、ブレーキシュー２２をプラス、接地されているレール１をマイナスの電極に印加することで、ブレーキシュー２２から車輪２０を経由してレール１に直流電流を流して通電する。そして、このときの通電によって、ブレーキシュー２２とこれに接触する車輪２０、及び該車輪２０とこれが走行されるレール１との摩擦係数が著しく高くなり（通電と摩擦係数との関係は図２、図３の実験結果と同様）、これにより車両を停止させる際のブレーキ操作を確実に行うことができる。
【００３０】
以上詳細に説明したように本実施例２に示されるブレーキ装置によれば、ブレーキシュー２２が車輪２０と接触する際に、ブレーキシュー２２から車輪２０を経由してレール１に直流電流を流して通電することにより、ブレーキシュー２２とこれに接触する車輪２０、及び該車輪２０とこれが走行されるレール１との摩擦係数が著しく高くなり、これにより車両を停止させる際のブレーキ操作を確実に行うことができる。
【００３１】
（実施例２の変形例１）
上記実施例２のレールブレーキ装置２１では、一部材で形成されたブレーキシュー２２によりブレーキ装置を構成したが、図７に示すように、符号３０Ａ・３０Ｂで示すようにブレーキシュー３０を二部材で構成し、かつこれら二部材のブレーキシュー３０を絶縁体３１によって支持するようにしても良い。そして、このブレーキシュー３０の部材３０Ａ・３０Ｂ間に交流電流を流すようにすれば、ブレーキシュー３０が車輪２０に接触・摺動される際に、これらブレーキシュー３０と車輪２０とが通電されることで、上記と同様に、車輪２０に対するブレーキシュー３０の摩擦係数が著しく高くなり、これにより車両を停止させる際のブレーキ操作を確実に行うことができる。
【００３２】
（実施例２の変形例２）
上記実施例２では、車輪２０の上面に対して１部材のブレーキシュー２２、又は絶縁体３１によって支持された二部材（３０Ａ・３０Ｂ）からなるブレーキシュー３０により摺動させるようにしたが、これに限定されず、図８に示すように、車輪２０の周方向に間隔をおいて一対のブレーキシュー３２・３３を配置し、車輪２０に対してブレーキシー３２・３３を同時に摺動させてブレーキ力を発生させるようにしても良い。そして、このとき車輪２０を介して一対のブレーキシュー３２・３３の間に直流電流又は交流電流を流して通電するようにすれば、上記と同様に、車輪２０に対するブレーキシュー３２・３３の摩擦係数を高くすることができ、これにより車両を停止させる際のブレーキ操作を確実に行うことができる。
【００３３】
［実施例３］
本発明の実施例３について図９及び図１０を参照して説明する。
図９に示すように、レール１上を走行する鉄道車両の車輪２０の車軸２０Ａには、車両にブレーキ力を発生させるディスクブレーキ装置４０が設けられている。
このディスクブレーキ装置４０は、車軸２０Ａと一体に設けられたディスク４１と、該ディスク４１を挟みかつ該ディスク４１と摺動するブレーキキャリパ４２とから構成されている。
【００３４】
このブレーキキャリパ４２は、裏板（図示略）に支持されてその間に前記ディスク４１を挟む一対のブレーキシュー４２Ａ・４２Ａと、該ブレーキシュー４２Ａ・４２Ａを近接離間させるように駆動する駆動機構（図示略）とを有するものであって、これら一対のブレーキシュー４２Ａ・４２Ａを互いに近接させたときに、前記ディスク４１と摺動してブレーキ力を発生させる。
【００３５】
また、前記ブレーキシュー４２Ａ・４２Ａは導電性を有する金属材料により形成されており、電流供給手段４３により電流が供給されるようになっている。
この電流供給手段４３では、ブレーキキャリパ４２が作動して、ブレーキシュー４２Ａ・４２Ａがディスク４１と摺動したときに、ブレーキシュー４２Ａ・４２Ａをプラス、接地されているレール１をマイナスの電極に印加することで、ブレーキシュー４２Ａ・４２Ａからレール１に対して直流電流を流して通電する。そして、このときの通電によって、ブレーキシュー４２Ａ・４２Ａとこれに接触するディスク４１、及び該車輪２０とこれが走行されるレール１との摩擦係数が著しく高くなり（図２、図３の実験結果と同様）、これにより車両を停止させる際のブレーキ操作を確実に行うことができる。
【００３６】
以上詳細に説明したように本実施例３に示されるブレーキ装置によれば、ブレーキシュー４２Ａ・４２Ａがディスク４１と接触する際に、ブレーキシュー４２Ａ・４２Ａからディスク４１、車軸２０Ａ、車輪２０を経由してレール１に直流電流を流して通電することにより、ブレーキシュー４２Ａ・４２Ａとこれに接触するディスク４１、及び該車輪２０とこれが走行されるレール１との摩擦係数が著しく高くなり、これにより車両を停止させる際のブレーキ操作を確実に行うことができる。
【００３７】
なお、実施例３は一般的な車両のディスクブレーキ装置４０であるが、例えば新幹線などのディスク４１が車輪２０に直接取り付けられているディスクブレーキ装置に本技術を適用しても良い。
【００３８】
（実施例３の変形例）
上記実施例３のディスクブレーキ装置４０では、ブレーキシュー４２Ａ・４２Ａをプラス、接地されているレール１をマイナスの電極に印加して、ブレーキシュー４２Ａ・４２Ａからレール１に対して直流電流を流して通電するようにしたが、ブレーキシュー４２Ａ・４２Ａに交流電流を流すようにすれば、ブレーキシュー３０がディスク４１に接触・摺動される際に、これら４２Ａ・４２Ａとディスク４１とが通電されることで、上記と同様に、ディスク４１に対する４２Ａ・４２Ａの摩擦係数が著しく高くなり、これにより車両を停止させる際のブレーキ操作を確実に行うことができる。
【００３９】
［実施例４］
本発明の実施例４について図１１及び図１２を参照して説明する。上述した実施例１〜３では、ブレーキ装置２・２１・４０に通電したが、車輪２０とレール１に直接通電する形態の制動装置５０であっても良い。
具体的には、図１１に示すように、車輪２０の車軸２０Ａに、カーボンブラシ等の接触子（図示略）を有する電流供給手段５１により通電する。このとき、カーボンブラシ等の接触子をプラス、接地されているレール１をマイナスの電極に印加して、接触子から車軸２０Ａ、車輪２０を通じてレール１に対して直流電流を流して通電する。そして、このときの通電によって、車輪２０とこれに接触するレール１との摩擦係数が著しく高くなり、これにより車両を停止させる際のブレーキ操作、車両発進時の動力伝達を確実に行うことができる
【００４０】
また、図１２に示されるように、クラッチ板６０・６１の接触・離間によって一方の回転軸６２から他方の回転軸６３に動力を伝達するクラッチ装置６４において、カーボンブラシ等の接触子（図示略）を有する電流供給手段６５により通電する。このとき、一方の回転軸６２をプラスとし、他方の回転軸６３をマイナスとして、接触子を通じて、クラッチ板６０・６１が接触・摺動したときに、該クラッチ板６０・６１に対して直流電流を流して通電する。そして、このときの通電によって、互いに接触・摺動するクラッチ板６０・６１の摩擦係数を高くすることができ、クラッチ操作を確実に行うことができる。
【００４１】
上記各実施形態では、車輪〜レール間の通電、ブレーキ〜車輪〜ブレーキ間の通電、ブレーキ〜車輪〜レール間の通電、によって接触面の摩擦係数を高めるようにしたが、車軸〜車輪〜ブレーキパッド〜レールの各部から構成される電気回路のいずれの部分からいずれの部分へ電流を流すかが実施形態に限定されるものでないのは勿論である。すなわち、互いに接触して摩擦力を作用させる一の部材と他の部材との間に電流を流すことによって本願の効果を得ることができる。またブレーキと車輪等との間の通電は直流、交流のいずれであっても良い。
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものでは無く、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、鉄道車両等に適用されて、ブレーキ、クラッチの押付圧、接触力を大きくすること無く摩擦係数を高めることができるブレーキ装置、クラッチ装置及び制動装置に関する。
【符号の説明】
【００４３】
１ レール
２ レールブレーキ装置
３ ブレーキシュー（ブレーキ片）
１０ ブレーキシュー（ブレーキ片）
１２ ブレーキシュー（ブレーキ片）
１３ ブレーキシュー（ブレーキ片）
２０ 車輪
２０Ａ 車軸
２１ 車輪ブレーキ装置
２２ ブレーキシュー（ブレーキ片）
２３ 駆動機構
２４ 電流供給手段
３０ ブレーキシュー（ブレーキ片）
３１ 絶縁体
３２ ブレーキシュー（ブレーキ片）
３３ ブレーキシュー（ブレーキ片）
４０ ディスクブレーキ装置
４１ ディスク
４２ ブレーキキャリパ
４２Ａ ブレーキシュー（ブレーキ片）
４３ 電流供給手段
５０ 制動装置
５１ 電流供給手段
６１〜６４ クラッチ装置
６５ 電流供給手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレーキ、クラッチの押付圧、接触力を大きくすること無く摩擦係数を高めることができるブレーキ装置、クラッチ装置、制動装置、および摩擦力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、鉄道車両のブレーキ制御に関する研究が行われている。例えば、特許文献１に示される車両ブレーキ用制輪子では、鉄道車両の車輪に押し付けられる摩擦面を含む鋳鉄製の制輪子本体と、この制輪子本体に埋め込まれており、一部が上記摩擦面に露出する、セラミックスブロックと、を具備し、このセラミックスブロックと車輪との接触により同ブロックから脱落するセラミックス粒子が上記摩擦面に供給されることで、制輪子と車輪との間の摩擦係数上昇に寄与する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１０３２６７公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、一般的に摩擦力を用いてブレーキの制動力を高めるためには、接触面の押付力を高めるか、摩擦係数を大きくする必要がある。しかし、押付力を高めるためにはアクチュエータの出力を大きくするとともに、ブレーキの構造的な強度を高めなければならず、ブレーキの大きさや質量の制約を受けるという問題がある。
また、上記引用文献１の車両ブレーキ用制輪子のようにセラミックス粒子を利用して摩擦係数を高めることもあるが、特殊な構造を必要とするという問題がある。
更に、鉄道車両の場合のようにレールと車輪との摩擦力で制動力を得る場合は、車両の自重と摩擦係数によってレールと車輪間の摩擦力が決まり、このため摩擦力の調整が難しいのが現状である。
【０００５】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、特殊な構造、アクチュエータの出力、ブレーキの構造的な強度によらず、新たな手法によりブレーキ、クラッチの押付圧、接触力を大きくすること無く摩擦係数を高めることができ、また、鉄道車両の場合に車両の自重によらず、レールと車輪間の摩擦係数を高めることができるブレーキ装置、クラッチ装置及び制動装置に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明は、鉄道車両と一体に設けられ、レール、車輪、または車輪と一体回転するディスクのいずれかに接触する導電性材料からなるブレーキ片により前記鉄道車両へ制動力を作用させるブレーキ装置であって、前記ブレーキ片が前記レール、車輪、またはディスクの少なくともいずれかと接触する際に、該ブレーキ片とこれに接触する部材との間に通電することを特徴とする。
【０００７】
そして、上記ブレーキ装置によれば、ブレーキ片が、レール、車輪、またはディスクの少なくともいずれかと接触する際に、該ブレーキ片とこれに接触する部材との間に通電することにより、これらブレーキ片とこれに接触する部材との摩擦係数が著しく高くなり、これにより車両を停止させる際のブレーキ操作を確実に行うことができる。
【０００８】
また、上記ブレーキ装置では、前記ブレーキ片は一部材により構成され、該ブレーキ片からレール又は車輪に通電されることが好ましい。
【０００９】
また、上記ブレーキ装置では、前記ブレーキ片は二部材により構成され、一方のブレーキ片からレール又は車輪を経由して他方のブレーキ片に通電されることが好ましい。
【００１０】
また、上記ブレーキ装置では、前記ブレーキ片はディスクブレーキを挟むブレーキキャリパにより構成され、該ブレーキキャリパから前記ディスクブレーキを経て、車輪及びこれに接触するレールに通電されることが好ましい。
【００１１】
また、上記ブレーキ装置では、前記ブレーキ片はディスクブレーキを挟む一対のブレーキキャリパにより構成され、一方のブレーキキャリパから前記ディスクブレーキを経て他方のブレーキキャリパに通電されることが好ましい。
【００１２】
また、本発明は、一つの回転軸に設けられた第１クラッチ板と他の回転軸に設けられた第２クラッチ板とを互いに接触させることにより、一の回転軸と他の回転軸との間で動力を伝達するクラッチ装置であって、前記第１、第２のクラッチ板が接触する際に両クラッチ板の間に通電することを特徴とする。
【００１３】
そして、上記クラッチ装置によれば、第１、第２のクラッチ板が接触する際に両クラッチ板の間に通電することにより、これらクラッチ板が接触する際の摩擦係数が著しく高くなり、これにより回転軸の動力伝達を確実に行うことができる。
【００１４】
また、本発明は、レール上を車輪によって走行する車両の制動装置または摩擦力制御装置であって、前記車輪を支持する回転軸に対して接触子を介して電流を流し、前記車輪とレールとに通電することを特徴とする。
【００１５】
そして、本発明の制動装置によれば、車輪を支持する回転軸に対して接触子を介して電流を流し、車輪とレールとに通電することにより、これら車輪とレールとの摩擦係数が著しく高くなり、これにより車両を停止させる際のブレーキ操作、車両発進時の動力伝達を確実に行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のブレーキ装置によれば、ブレーキ片が、レール、車輪、またはディスクの少なくともいずれかと接触する際に、該ブレーキ片とこれに接触する部材との間に通電することにより、これらブレーキ片とこれに接触する部材との摩擦係数が著しく高くなり、これにより車両を停止させる際のブレーキ操作を確実に行うことができる。
【００１７】
また、本発明のクラッチ装置によれば、第１、第２のクラッチ板が接触する際に両クラッチ板の間に通電することにより、これらクラッチ板が接触する際の摩擦係数が著しく高くなり、これにより回転軸の動力伝達を確実に行うことができる。
【００１８】
また、本発明の摩擦力制御装置によれば、車輪を支持する回転軸に対して接触子を介して電流を流し、車輪とレールとに通電することにより、これら車輪とレールとの摩擦係数が著しく高くなり、これにより車両を停止させる際のブレーキ操作、車両発進時の動力伝達を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例１を示すレールブレーキ装置である。
【図２】（Ａ）本発明の実施例に使用されるブレーキシュー（ブレーキ片）の概要と物理的特性、（Ｂ）ブレーキ試験の条件を示す表である。
【図３】ブレーキ試験の結果を示すグラフであって、（Ａ）試験時間に対する押付力、摩擦力の変化を示すグラフ、（Ｂ）試験時間に対する摩擦係数の変化を示すグラフ、（Ｃ）試験時間に対する試験片温度の変化を示すグラフである。
【図４】実施例１の変形例１を示すレールブレーキ装置の側面図である。
【図５】実施例１の変形例２を示すレールブレーキ装置の平面図である。
【図６】本発明の実施例２を示す車輪ブレーキ装置である。
【図７】実施例２の変形例１を示す車輪ブレーキ装置である。
【図８】実施例２の変形例２を示す車輪ブレーキ装置である。
【図９】本発明の実施例３を示すディスクブレーキ装置である。
【図１０】実施例３の変形例を示すディスクブレーキ装置である。
【図１１】本発明の実施例４を示す制動装置である。
【図１２】本発明の実施例４を示すクラッチ装置である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［実施例１］
本発明の実施例１について図１〜図５を参照して説明する。
まず、図１において符号１で示すものは鉄道車両（図示略）が走行されるレールであって、鉄道車両の下面には、該レール１の上面に接触してブレーキ力を発生させるレールブレーキ装置２が設けられている。
このレールブレーキ装置２は、導電性を有する金属材料により形成されて前記レール１の上面に接触するブレーキシュー３と、該ブレーキシュー３を駆動する駆動機構４と、から構成される。
前記駆動機構４は、前記ブレーキシュー３をレール１の上面に対して近接離間するように支持するとともに、ブレーキ力を発生させる際に、該ブレーキシュー３をレール１の上面に対して近接させかつ押し付けるように駆動される。なお、このときの駆動機構４による押付は、例えば、油圧又は空圧シリンダ、モータなどの機械的な力、又は電磁石などの吸着力が利用される。
【００２１】
また、前記駆動機構４には、ブレーキシュー３がレール１と接触する際に、該電流を供給してこれらブレーキシュー３とレール１との間を通電する電流供給手段５が設けられている。この電流供給手段５では、ブレーキシュー３をプラス、接地されているレール１をマイナスの電極に印加することで、ブレーキシュー３からレール１に対して直流電流を流して通電する。そして、このときの通電によって、ブレーキシュー３とこれに接触するレール１との摩擦係数が著しく高くなり（図２、図３の実験結果を参照）、これにより車両を停止させる際のブレーキ操作を確実に行うことができる。
【００２２】
ここで、ブレーキシューに相当する試験片を、相手側のレールに相当する銅製のロータと摺動させた場合の摩擦試験について、図２及び図３を参照して説明する。
この摩擦試験では、ブレーキシューに相当する試験片として、図２（Ａ）に示すように、密度が７.１（ｇ／ｃｍ３）、硬さを９８（ＨＢ）、引張強さを２８２（ＭＰａ）、シャルピー衝撃度を２１．７（Ｊ／ｃｍ２）、抵抗率を４０（μΩｃｍ）に調整した、クロムを含んだ鉄を素地とした「ＴＦ５Ａ」を使用した。
また、試験条件は、図２（Ｂ）に示すように、ブレーキシューに相当する試験片を、レールに相当するロータと１００（ｋｍ／ｈ）の摺動速度で摺動させつつ、これらブレーキシューとロータとに対して、５０（Ａ）の直流電流を通電させることで行った。なお、試験時間は３０（ｍｉｎ）、摺動距離は５０（ｋｍ）、ロータの回転方向は反時計回りとした。
【００２３】
このような試験片（ＴＦ５Ａ）及び条件で試験を行った結果を図３に示す。図３は、（ａ）は時間に対するロータへのブレーキシューの押付圧及び摩擦力の変化を示し、（ｂ）は時間に対するロータへのブレーキシューの摩擦係数の変化を示し、（ｃ）は時間に対するブレーキシューの温度変化を示すグラフである。
そして、図３（ｂ）を参照して判るように、時間とともに摩擦係数が徐々に低下し、一定の値（本例では０.３程度）となるが、特に車両制動に必要な試験開始から３００（ｓ）までの間は、押付力が一定であるのに対して摩擦係数が０.３以上と高くなることが確認された。
すなわち、ブレーキシューに相当する試験片を、レールに相当するロータと摺動させつつ、これらブレーキシューとロータとに対して直流電流を通電させることによって、試験開始から一定時間、高い摩擦係数を得ることが確認された。
なお、上記摩擦試験では、「ＴＦ５Ａ」の試験片を使用したが、図２（Ａ）に示すように、その他の試験片についても、同様、ブレーキシューとロータとに対して直流電流を通電させることによって、試験開始から一定時間、高い摩擦係数を得ることができる、との結果が確認されている。
【００２４】
上記の実験により、下記の事項が確認された。
(1) 温度条件による電流制御ができる
実験結果より、温度が上昇すると摩擦係数が小さくなる関係が見られる。これにより、いずれかの摺動材の温度を測定し、一定温度以上になったら通電を停止する制御を行うことによって、制動効果のない無駄な通電を防止することができる。
(2) 温度変化率による電流制御を行う
実験結果より、温度が上昇すると摩擦係数が小さくなる関係が見られるが、一定温度以上になると温度の時間変化率（温度の時間微分）が小さくなり、ある程度の温度で飽和する傾向にある。これにより、いずれかの摺動材の温度を測定し、温度の時間変化率が一定以下になったら通電を停止する制御を行うことも有効である。
(3) 通電時間を設定
実験結果より、数十秒〜百秒程度で摩擦係数が小さくなる傾向が見られる。単位時間あたりの温度上昇率は摺動させる材料の熱容量や熱伝導性にある程度依存する可能性があるので、実験データを基に有効な通電時間を予め決めておき、一定時間経ったら通電を停止するよう制御することも有効である。
(4) 接触電圧の条件による電流制御を行う
実験結果では接触電圧から離線率を判定しており、電源電圧１００Vに対して接触電圧１０〜９０Vを生じた場合にアーク離線、９０V以上を生じた場合に完全離線と判定している。実験結果の離線率のグラフより、摩擦係数が大きくなる状況では離線率が高く、したがって接触電圧が大きいという傾向が顕著に見られる。これにより、接触電圧の変化を測定し、一定以下の接触電圧になったら通電を停止する制御を行うことも有効である。
【００２５】
以上詳細に説明したように本実施例１に示されるブレーキ装置によれば、ブレーキシュー３がレール１と接触する際に、該ブレーキシュー３がレール１との間に通電することにより、これらレール１に対するブレーキシュー３の摩擦係数が著しく高くなり、これにより車両を停止させる際のブレーキ操作を確実に行うことができる。
【００２６】
（実施例１の変形例１）
上記実施例１のレールブレーキ装置２では、一部材で形成されたブレーキシュー３によりブレーキ装置を構成したが、図４に示すように、符号１０Ａ・１０Ｂで示すようにブレーキシュー１０を二部材で構成し、かつこれら二部材のブレーキシュー１０の後部を絶縁体１１によって支持するようにしても良い。そして、このブレーキシュー１０の部材１０Ａ・１０Ｂ間に交流電流を流すようにすれば、ブレーキシュー１０がレール１に接触・摺動される際に、これらブレーキシュー１０とレール１とが通電されることで、上記と同様に、レール１に対するブレーキシュー１０の摩擦係数が著しく高くなり、これにより車両を停止させる際のブレーキ操作を確実に行うことができる。
【００２７】
（実施例１の変形例２）
上記実施例１では、レール１の上面に対してブレーキシュー２又はブレーキシュー１０を摺動させるようにしたが、これに限定されず、図５の平面図に示すように、一対のブレーキシュー１２・１３で側方からレール１を挟むように駆動し、これによって該レール１に対してブレーキシー１２・１３を摺動させてブレーキ力を発生させるようにしても良い。そして、このときレール１を介して一対のブレーキシュー１２・１３の間に直流電流又は交流電流を流して通電するようにすれば、上記と同様に、レール１に対するブレーキシュー１２・１３の摩擦係数を高くすることができ、これにより車両を停止させる際のブレーキ操作を確実に行うことができる。
【００２８】
［実施例２］
本発明の実施例２について図６〜図８を参照して説明する。
図６において符号２０で示すものはレール１上を走行する鉄道車両の車輪であって、該鉄道車両の下部には、該車輪２０の周面に接触してブレーキ力を発生させる車輪ブレーキ装置２１が設けられている。
この車輪ブレーキ装置２１は、導電性を有する金属材料により形成されて前記レール１の周面に接触するブレーキシュー２２と、該ブレーキシュー２２を駆動する駆動機構２３と、から構成されるものであって、前記ブレーキシュー２２は一部材により構成されている。
【００２９】
前記駆動機構２３には、ブレーキシュー２２がレール１と接触する際に、該電流を供給してこれらブレーキシュー２２とレール１との間を通電する電流供給手段２４が設けられている。この電流供給手段２４では、ブレーキシュー２２をプラス、接地されているレール１をマイナスの電極に印加することで、ブレーキシュー２２から車輪２０を経由してレール１に直流電流を流して通電する。そして、このときの通電によって、ブレーキシュー２２とこれに接触する車輪２０、及び該車輪２０とこれが走行されるレール１との摩擦係数が著しく高くなり（通電と摩擦係数との関係は図２、図３の実験結果と同様）、これにより車両を停止させる際のブレーキ操作を確実に行うことができる。
【００３０】
以上詳細に説明したように本実施例２に示されるブレーキ装置によれば、ブレーキシュー２２が車輪２０と接触する際に、ブレーキシュー２２から車輪２０を経由してレール１に直流電流を流して通電することにより、ブレーキシュー２２とこれに接触する車輪２０、及び該車輪２０とこれが走行されるレール１との摩擦係数が著しく高くなり、これにより車両を停止させる際のブレーキ操作を確実に行うことができる。
【００３１】
（実施例２の変形例１）
上記実施例２のレールブレーキ装置２１では、一部材で形成されたブレーキシュー２２によりブレーキ装置を構成したが、図７に示すように、符号３０Ａ・３０Ｂで示すようにブレーキシュー３０を二部材で構成し、かつこれら二部材のブレーキシュー３０を絶縁体３１によって支持するようにしても良い。そして、このブレーキシュー３０の部材３０Ａ・３０Ｂ間に交流電流を流すようにすれば、ブレーキシュー３０が車輪２０に接触・摺動される際に、これらブレーキシュー３０と車輪２０とが通電されることで、上記と同様に、車輪２０に対するブレーキシュー３０の摩擦係数が著しく高くなり、これにより車両を停止させる際のブレーキ操作を確実に行うことができる。
【００３２】
（実施例２の変形例２）
上記実施例２では、車輪２０の上面に対して１部材のブレーキシュー２２、又は絶縁体３１によって支持された二部材（３０Ａ・３０Ｂ）からなるブレーキシュー３０により摺動させるようにしたが、これに限定されず、図８に示すように、車輪２０の周方向に間隔をおいて一対のブレーキシュー３２・３３を配置し、車輪２０に対してブレーキシー３２・３３を同時に摺動させてブレーキ力を発生させるようにしても良い。そして、このとき車輪２０を介して一対のブレーキシュー３２・３３の間に直流電流又は交流電流を流して通電するようにすれば、上記と同様に、車輪２０に対するブレーキシュー３２・３３の摩擦係数を高くすることができ、これにより車両を停止させる際のブレーキ操作を確実に行うことができる。
【００３３】
［実施例３］
本発明の実施例３について図９及び図１０を参照して説明する。
図９に示すように、レール１上を走行する鉄道車両の車輪２０の車軸２０Ａには、車両にブレーキ力を発生させるディスクブレーキ装置４０が設けられている。
このディスクブレーキ装置４０は、車軸２０Ａと一体に設けられたディスク４１と、該ディスク４１を挟みかつ該ディスク４１と摺動するブレーキキャリパ４２とから構成されている。
【００３４】
このブレーキキャリパ４２は、裏板（図示略）に支持されてその間に前記ディスク４１を挟む一対のブレーキシュー４２Ａ・４２Ａと、該ブレーキシュー４２Ａ・４２Ａを近接離間させるように駆動する駆動機構（図示略）とを有するものであって、これら一対のブレーキシュー４２Ａ・４２Ａを互いに近接させたときに、前記ディスク４１と摺動してブレーキ力を発生させる。
【００３５】
また、前記ブレーキシュー４２Ａ・４２Ａは導電性を有する金属材料により形成されており、電流供給手段４３により電流が供給されるようになっている。
この電流供給手段４３では、ブレーキキャリパ４２が作動して、ブレーキシュー４２Ａ・４２Ａがディスク４１と摺動したときに、ブレーキシュー４２Ａ・４２Ａをプラス、接地されているレール１をマイナスの電極に印加することで、ブレーキシュー４２Ａ・４２Ａからレール１に対して直流電流を流して通電する。そして、このときの通電によって、ブレーキシュー４２Ａ・４２Ａとこれに接触するディスク４１、及び該車輪２０とこれが走行されるレール１との摩擦係数が著しく高くなり（図２、図３の実験結果と同様）、これにより車両を停止させる際のブレーキ操作を確実に行うことができる。
【００３６】
以上詳細に説明したように本実施例３に示されるブレーキ装置によれば、ブレーキシュー４２Ａ・４２Ａがディスク４１と接触する際に、ブレーキシュー４２Ａ・４２Ａからディスク４１、車軸２０Ａ、車輪２０を経由してレール１に直流電流を流して通電することにより、ブレーキシュー４２Ａ・４２Ａとこれに接触するディスク４１、及び該車輪２０とこれが走行されるレール１との摩擦係数が著しく高くなり、これにより車両を停止させる際のブレーキ操作を確実に行うことができる。
【００３７】
なお、実施例３は一般的な車両のディスクブレーキ装置４０であるが、例えば新幹線などのディスク４１が車輪２０に直接取り付けられているディスクブレーキ装置に本技術を適用しても良い。
【００３８】
（実施例３の変形例）
上記実施例３のディスクブレーキ装置４０では、ブレーキシュー４２Ａ・４２Ａをプラス、接地されているレール１をマイナスの電極に印加して、ブレーキシュー４２Ａ・４２Ａからレール１に対して直流電流を流して通電するようにしたが、ブレーキシュー４２Ａ・４２Ａに交流電流を流すようにすれば、ブレーキシュー３０がディスク４１に接触・摺動される際に、これら４２Ａ・４２Ａとディスク４１とが通電されることで、上記と同様に、ディスク４１に対する４２Ａ・４２Ａの摩擦係数が著しく高くなり、これにより車両を停止させる際のブレーキ操作を確実に行うことができる。
【００３９】
［実施例４］
本発明の実施例４について図１１及び図１２を参照して説明する。上述した実施例１〜３では、ブレーキ装置２・２１・４０に通電したが、車輪２０とレール１に直接通電する形態の制動装置５０であっても良い。
具体的には、図１１に示すように、車輪２０の車軸２０Ａに、カーボンブラシ等の接触子（図示略）を有する電流供給手段５１により通電する。このとき、カーボンブラシ等の接触子をプラス、接地されているレール１をマイナスの電極に印加して、接触子から車軸２０Ａ、車輪２０を通じてレール１に対して直流電流を流して通電する。そして、このときの通電によって、車輪２０とこれに接触するレール１との摩擦係数が著しく高くなり、これにより車両を停止させる際のブレーキ操作、車両発進時の動力伝達を確実に行うことができる
【００４０】
また、図１２に示されるように、クラッチ板６０・６１の接触・離間によって一方の回転軸６２から他方の回転軸６３に動力を伝達するクラッチ装置６４において、カーボンブラシ等の接触子（図示略）を有する電流供給手段６５により通電する。このとき、一方の回転軸６２をプラスとし、他方の回転軸６３をマイナスとして、接触子を通じて、クラッチ板６０・６１が接触・摺動したときに、該クラッチ板６０・６１に対して直流電流を流して通電する。そして、このときの通電によって、互いに接触・摺動するクラッチ板６０・６１の摩擦係数を高くすることができ、クラッチ操作を確実に行うことができる。
【００４１】
上記各実施形態では、車輪〜レール間の通電、ブレーキ〜車輪〜ブレーキ間の通電、ブレーキ〜車輪〜レール間の通電、によって接触面の摩擦係数を高めるようにしたが、車軸〜車輪〜ブレーキパッド〜レールの各部から構成される電気回路のいずれの部分からいずれの部分へ電流を流すかが実施形態に限定されるものでないのは勿論である。すなわち、互いに接触して摩擦力を作用させる一の部材と他の部材との間に電流を流すことによって本願の効果を得ることができる。またブレーキと車輪等との間の通電は直流、交流のいずれであっても良い。
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものでは無く、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、鉄道車両等に適用されて、ブレーキ、クラッチの押付圧、接触力を大きくすること無く摩擦係数を高めることができるブレーキ装置、クラッチ装置及び制動装置に関する。
【符号の説明】
【００４３】
１ レール
２ レールブレーキ装置
３ ブレーキシュー（ブレーキ片）
１０ ブレーキシュー（ブレーキ片）
１２ ブレーキシュー（ブレーキ片）
１３ ブレーキシュー（ブレーキ片）
２０ 車輪
２０Ａ 車軸
２１ 車輪ブレーキ装置
２２ ブレーキシュー（ブレーキ片）
２３ 駆動機構
２４ 電流供給手段
３０ ブレーキシュー（ブレーキ片）
３１ 絶縁体
３２ ブレーキシュー（ブレーキ片）
３３ ブレーキシュー（ブレーキ片）
４０ ディスクブレーキ装置
４１ ディスク
４２ ブレーキキャリパ
４２Ａ ブレーキシュー（ブレーキ片）
４３ 電流供給手段
５０ 制動装置
５１ 電流供給手段
６１〜６４ クラッチ装置
６５ 電流供給手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両と一体に設けられ、レール、車輪、または車輪と一体回転するディスクのいずれかに接触する導電性材料からなるブレーキ片により前記鉄道車両へ制動力を作用させるブレーキ装置であって、
前記ブレーキ片が前記レール、車輪、またはディスクの少なくともいずれかと接触する際に、該ブレーキ片とこれに接触する部材との間に通電することを特徴とするブレーキ装置。
【請求項２】
前記ブレーキ片は一部材により構成され、該ブレーキ片からレール又は車輪に通電されることを特徴とする請求項１に記載のブレーキ装置。
【請求項３】
前記ブレーキ片は二部材により構成され、一方のブレーキ片からレール又は車輪を経由して他方のブレーキ片に通電されることを特徴とする請求項１に記載のブレーキ装置。
【請求項４】
前記ブレーキ片はディスクブレーキを挟むブレーキキャリパにより構成され、該ブレーキキャリパから前記ディスクブレーキを経て、車輪及びこれに接触するレールに通電されることを特徴とする請求項１に記載のブレーキ装置。
【請求項５】
前記ブレーキ片はディスクブレーキを挟む一対のブレーキキャリパにより構成され、一方のブレーキキャリパから前記ディスクブレーキを経て他方のブレーキキャリパに通電されることを特徴とする請求項１に記載のブレーキ装置。
【請求項６】
一つの回転軸に設けられた第１クラッチ板と他の回転軸に設けられた第２クラッチ板とを互いに接触させることにより、一の回転軸と他の回転軸との間で動力を伝達するクラッチ装置において、
前記第１、第２のクラッチ板が接触する際に両クラッチ板の間に通電することを特徴とするクラッチ装置。
【請求項７】
レール上を車輪によって走行する車両の摩擦力制御装置であって、
前記車輪を支持する回転軸に対して接触子を介して電流を流し、前記車輪とレールとに通電することを特徴とする摩擦力制御装置。
【請求項８】
レール上を車輪によって走行する車両の制動装置であって、
前記車輪に接触するブレーキ片に電流を流し、該ブレーキ片から車輪とレールとに通電することを特徴とする制動装置。
【請求項１】
鉄道車両と一体に設けられ、レール、車輪、または車輪と一体回転するディスクのいずれかに接触する導電性材料からなるブレーキ片により前記鉄道車両へ制動力を作用させるブレーキ装置であって、
前記ブレーキ片が前記レール、車輪、またはディスクの少なくともいずれかと接触する際に、該ブレーキ片とこれに接触する部材との間に通電することを特徴とするブレーキ装置。
【請求項２】
前記ブレーキ片は一部材により構成され、該ブレーキ片からレール又は車輪に通電されることを特徴とする請求項１に記載のブレーキ装置。
【請求項３】
前記ブレーキ片は二部材により構成され、一方のブレーキ片からレール又は車輪を経由して他方のブレーキ片に通電されることを特徴とする請求項１に記載のブレーキ装置。
【請求項４】
前記ブレーキ片はディスクブレーキを挟むブレーキキャリパにより構成され、該ブレーキキャリパから前記ディスクブレーキを経て、車輪及びこれに接触するレールに通電されることを特徴とする請求項１に記載のブレーキ装置。
【請求項５】
前記ブレーキ片はディスクブレーキを挟む一対のブレーキキャリパにより構成され、一方のブレーキキャリパから前記ディスクブレーキを経て他方のブレーキキャリパに通電されることを特徴とする請求項１に記載のブレーキ装置。
【請求項６】
一つの回転軸に設けられた第１クラッチ板と他の回転軸に設けられた第２クラッチ板とを互いに接触させることにより、一の回転軸と他の回転軸との間で動力を伝達するクラッチ装置において、
前記第１、第２のクラッチ板が接触する際に両クラッチ板の間に通電することを特徴とするクラッチ装置。
【請求項７】
レール上を車輪によって走行する車両の摩擦力制御装置であって、
前記車輪を支持する回転軸に対して接触子を介して電流を流し、前記車輪とレールとに通電することを特徴とする摩擦力制御装置。
【請求項８】
レール上を車輪によって走行する車両の制動装置であって、
前記車輪に接触するブレーキ片に電流を流し、該ブレーキ片から車輪とレールとに通電することを特徴とする制動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−１９４９２７（Ｐ２０１１−１９４９２７Ａ）
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６０９８９（Ｐ２０１０−６０９８９）
【出願日】平成２２年３月１７日（２０１０．３．１７）
【出願人】（０００１７３７８４）公益財団法人鉄道総合技術研究所 (1,666)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１７日（２０１０．３．１７）
【出願人】（０００１７３７８４）公益財団法人鉄道総合技術研究所 (1,666)
【Ｆターム（参考）】
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