新幹線車両用ブレーキシステム
【課題】本発明の課題は、空走距離を短くすべく、空走時間を短縮することが可能な新幹線車両用ブレーキシステムを提供することである。
【解決手段】新幹線車両用ブレーキシステムは、非常ブレーキ指令ＥＢを受信して、該指令ＥＢに応じた大きさの空気圧Ｐ１を発生させるブレーキ制御装置２００と、予め定められた大きさの空気圧Ｐ２に調整する圧力調整弁３１１、及び、該指令ＥＢのみに応じて空気圧Ｐ２を出力するか否かを選択する電磁弁３１２、を有する圧力発生部３１０と、空気圧Ｐ１とＰ２とが入力され、該入力された空気圧Ｐ１とＰ２との高い方の圧力を選択的に流通させる複式逆止弁３２０と、複式逆止弁３２０により選択された空気圧を油圧に変換する増圧シリンダ５００とを備えている。そして、圧力発生部３１０から複式逆止弁３２０までの配管Ｌ２の長さが、ブレーキ制御装置２００から複式逆止弁３２０までの配管Ｌ５及びＬ３の長さよりもかなり短い。
【解決手段】新幹線車両用ブレーキシステムは、非常ブレーキ指令ＥＢを受信して、該指令ＥＢに応じた大きさの空気圧Ｐ１を発生させるブレーキ制御装置２００と、予め定められた大きさの空気圧Ｐ２に調整する圧力調整弁３１１、及び、該指令ＥＢのみに応じて空気圧Ｐ２を出力するか否かを選択する電磁弁３１２、を有する圧力発生部３１０と、空気圧Ｐ１とＰ２とが入力され、該入力された空気圧Ｐ１とＰ２との高い方の圧力を選択的に流通させる複式逆止弁３２０と、複式逆止弁３２０により選択された空気圧を油圧に変換する増圧シリンダ５００とを備えている。そして、圧力発生部３１０から複式逆止弁３２０までの配管Ｌ２の長さが、ブレーキ制御装置２００から複式逆止弁３２０までの配管Ｌ５及びＬ３の長さよりもかなり短い。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新幹線車両用ブレーキシステムに関する。特に地震発生時に早期に新幹線車両を停止させるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車軸又は車輪に対応して設けられたアクチュエータ（ブレーキシリンダ）に圧力流体を供給する常用・非常用ブレーキ制御装置を備えたブレーキシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。特に、新幹線車両用のブレーキシステムにおいては、ブレーキシリンダとして、空気圧を油圧に変換して、当該油圧によりブレーキ力を作用させる増圧シリンダが用いられている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−１９２５９号公報
【特許文献２】特開２０００−１１８３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示されるブレーキ制御システムは、ブレーキ指令器から作動指令が送出されると、常用・非常用ブレーキ制御装置が応答し、圧力流体がアクチュエータ（ブレーキシリンダ）に供給され、ブレーキ作動状態となる。この際、常用・非常用ブレーキ制御装置は、上記作動指令に応じた数段階の常用ブレーキや車両重量に応じて調整される最も強いブレーキ力である非常ブレーキ力に対応した、常用ブレーキ圧力や非常ブレーキ圧力を発生させる。
【０００５】
ところが、上記特許文献１に示されるような従来のブレーキ制御装置は、非常ブレーキ圧力を発生させても、圧力流体として圧縮空気を用いる場合、空気は圧縮性流体であるため、ブレーキシリンダ内の圧力が所定の圧力まで高まって実際にブレーキが効き始めるまでにタイムラグが発生する。ブレーキ指令の入力時を基準として、実際にブレーキが効き始めるまでのタイムラグを空走時間といい、この空走時間の間に車両が走行する距離を空走距離というが、地震発生時においては、高速走行する新幹線車両を即座に停止させるため、空走時間を少しでも短縮することで、空走距離を短くする必要がある。
【０００６】
本発明の目的は、空走距離を短くすべく、空走時間を短縮することが可能な新幹線車両用ブレーキシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一の局面に係る新幹線車両用ブレーキシステムは、常用ブレーキ指令又は非常ブレーキ指令を受信して、当該受信した常用ブレーキ指令又は非常ブレーキ指令に応じた大きさの第１空気圧を発生させる第１圧力発生部と、第１圧力発生部とは別個に設けられ、空気源圧力を予め定められた大きさの第２空気圧に調整する圧力調整部、及び、非常ブレーキ指令に応じて圧力調整部で調整された第２空気圧を出力するか否かを選択する選択部、を有する第２圧力発生部と、第１空気圧と第２空気圧とが入力され、当該入力された第１空気圧と第２空気圧との高い方の圧力を選択的に流通させる複式逆止弁と、複式逆止弁により選択された空気圧を油圧に変換する増圧シリンダとを備え、第２圧力発生部から複式逆止弁までの配管長が、第１圧力発生部から複式逆止弁までの配管長よりも短い。
【０００８】
上記構成によれば、第２圧力発生部から複式逆止弁までの配管長が第１圧力発生部から複式逆止弁までの配管長よりも短く、且つ、第２圧力発生部が予め定められた大きさの空気圧を発生させる簡単な構成であるので、第２圧力発生部から即座にブレーキ力を供給することができる。このため、非常ブレーキ時において、ブレーキ力の立ち上がり初期では、第２圧力発生部からの第２空気圧が増圧シリンダに供給され、その後、第１圧力発生部からの第１空気圧が第２圧力発生部からの第２空気圧よりも高くなったときに、第１圧力発生部からの第１空気圧が増圧シリンダに供給されるように切り替わる。その結果、空走時間を短縮することができる。
【０００９】
上記した新幹線車両用ブレーキシステムにおいて、車輪の滑走を検知したときに第１空気圧を低下させる滑走防止部をさらに備え、複式逆止弁は、滑走防止部よりも増圧シリンダ側に配置されている。
【００１０】
上記構成によれば、第２圧力発生部と増圧シリンダとの間の配管長を短くすることができるので、空走時間をより短くすることができる。
【００１１】
上記した新幹線車両用ブレーキシステムにおいて、選択部は、非常ブレーキ指令に応じて圧力調整部で調整された第２空気圧を複式逆止弁に出力するか否かを選択する出力制御弁から構成される。
【００１２】
上記構成によれば、第２圧力発生部を圧力調整部と出力制御弁とで構成することができるので、部品構成を少なくすることができる。その結果、第２圧力発生部の小型化、ひいては、新幹線車両用ブレーキシステムの小型化を図ることができる。
【００１３】
上記した新幹線車両用ブレーキシステムにおいて、選択部は、パイロット圧力に基づいて空気源圧力を容量増幅して出力する中継弁と、非常ブレーキ指令に応じて圧力調整部で調整された第２空気圧をパイロット圧力として中継弁に供給するか否かを選択する電磁弁とから構成される。
【００１４】
上記構成によれば、中継弁を設けることにより、容量増幅された第２空気圧を出力することができる。その結果、増圧シリンダによるブレーキ力の立ち上がりがより早くなるので、空走時間をより短くすることができる。
【００１５】
上記した新幹線車両用ブレーキシステムにおいて、圧力調整部で調整される第２空気圧は、空車時における非常ブレーキ指令に応じた大きさの第１空気圧よりも低く設定されている。
【００１６】
上記構成によれば、空走時間を短縮しながら、過度に強いブレーキ力が発生するのを回避することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る新幹線車両用ブレーキシステムによれば、空走時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る新幹線車両用ブレーキシステムのブロック図である。
【図２】ブレーキ指令とブレーキ制御装置から出力される第１空気圧Ｐ１との関係を示した図である。
【図３】第１空気圧Ｐ１及び第２空気圧Ｐ２の時間変化を示したグラフである。
【図４】図１に示した新幹線車両用ブレーキシステムの空走時間短縮装置のブロック図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る新幹線車両用ブレーキシステムの空走時間短縮装置のブロック図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る新幹線車両用ブレーキシステムの空走時間短縮装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係る新幹線車両用ブレーキシステムについて図面を参照しながら説明する。
【００２０】
＜新幹線車両用ブレーキシステムの全体構成＞
新幹線車両用ブレーキシステム１００は、図１に示すように、ブレーキパッド１０１をディスク１０２に押し付けることによってブレーキ力を発生させるものであって、上位システムから送信される常用ブレーキ指令ＮＢ及び非常ブレーキ指令ＥＢを受信するブレーキ制御装置２００と、非常ブレーキ指令ＥＢのみを受信する空走時間短縮装置３００と、車輪の滑走を防止するための滑走防止弁４００と、ブレーキパッド１０１をディスク１０２に押し付ける増圧シリンダ５００と、を備えている。
【００２１】
＜ブレーキ制御装置＞
ブレーキ制御装置２００は、常用ブレーキ指令ＮＢ又は非常ブレーキ指令ＥＢを受信して、受信した当該常用ブレーキ指令ＮＢ又は非常ブレーキ指令ＥＢに応じた大きさの第１空気圧Ｐ１を発生させる。具体的には、ブレーキ制御装置２００は、図示しない応荷重弁から出力される車両荷重に対応した応荷重圧力を、受信したブレーキ指令ＮＢ又はＥＢ及び車両速度に基づいて、増圧シリンダ５００に出力する第１空気圧Ｐ１の大きさを調整して、目標の減速度になるようにフィードバック制御を行う。上記した常用ブレーキ指令ＮＢは、ブレーキ制御装置２００から出力される空気圧の大きさに応じて複数段（例えば、８段階）に区分された複数の指令を含んでいる。また、非常ブレーキ指令ＥＢは、ブレーキ制御装置２００から車両重量に対応した最も大きい空気圧を出力させる指令である。
【００２２】
図２に示すように、ブレーキ制御装置２００がブレーキ指令ＮＢ又はＥＢを受信してから、増圧シリンダ５００を介して車輪にブレーキが効き始めるまでには、空気の圧縮性により生じるタイムラグがある。以下、このタイムラグは空走時間と呼ばれる。この空走時間は、ブレーキ制御装置２００がブレーキ指令ＮＢ又はＥＢを受信してから増圧シリンダ５００内の圧力が立ち上がり始めるまでの時間（以下、無駄時間とする）と、増圧シリンダ５００内の圧力が立ち上がってから増圧シリンダ５００の圧力が所定の値（図２中：第１空気圧Ｐ１の定常値の約６３％）に到達するまでの時間（以下、時定数とする）と、からなる。
【００２３】
＜空走時間短縮装置＞
そこで、空走時間を短縮するために、空走時間短縮装置３００を設けている。ブレーキ指令ＮＢ，ＥＢを受信して、これに応じて応荷重圧力を第１空気圧Ｐ１の大きさを調整するブレーキ制御装置２００と比較して、空走時間短縮装置３００は、非常ブレーキ指令ＥＢのみを受信して、予め定められた大きさの第２空気圧Ｐ２を発生させる。なお、予め定められた大きさの第２空気圧Ｐ２の定常値は、図３に示すように、空車時における非常ブレーキ指令ＥＢに応じた大きさの第１空気圧Ｐ１の定常値よりも低く設定されている。この空走時間短縮装置３００は、図１に示すように、後述する滑走防止弁４００の下流側（増圧シリンダ５００側）に配置されている。１つの車両又は台車に１つだけ設けられるブレーキ制御装置２００と異なり、台車毎又は車軸毎に空走時間短縮装置３００が設けられているので、当該空走時間短縮装置３００を増圧シリンダ５００に近い位置に配置することが可能となる。
【００２４】
図４に示すように、空走時間短縮装置３００は、予め定められた大きさの第２空気圧Ｐ２を出力する圧力発生部３１０と、複式逆止弁３２０とを含んでいる。この圧力発生部３１０は、空気源Ｔから供給される空気圧を減圧して予め定められた大きさの第２空気圧Ｐ２に調整する圧力調整弁３１１と、非常ブレーキ指令ＥＢに応じて圧力調整弁３１１で生成された第２空気圧Ｐ２を複式逆止弁３２０に供給するか否かを選択する電磁弁３１２とを有している。そして、複式逆止弁３２０は、ブレーキ制御装置２００から出力される第１空気圧Ｐ１と、圧力発生部３１０から出力される第２空気圧Ｐ２とが入力されるように構成されており、当該入力された第１空気圧Ｐ１と第２空気圧Ｐ２との高い方の圧力を選択的に流通させて、下流側の増圧シリンダ５００に供給する。
【００２５】
上記した空走時間短縮装置３００において、圧力調整弁３１１と電磁弁３１２とは、配管Ｌ１で接続されていると共に、電磁弁３１２と複式逆止弁３２０とは、配管Ｌ２で接続されている。また、複式逆止弁３２０は、滑走防止弁４００と配管Ｌ３で接続されていると共に、増圧シリンダ５００と配管Ｌ４で接続されている。なお、滑走防止弁４００とブレーキ制御装置２００とは、配管Ｌ５で接続されている。ここで、本実施形態では、圧力発生部３１０から複式逆止弁３２０までの配管長が、ブレーキ制御装置２００から複式逆止弁３２０までの配管長よりもかなり短くなっている。すなわち、電磁弁３１２から複式逆止弁３２０までの配管Ｌ２の長さが、ブレーキ制御装置２００から複式逆止弁３２０までの配管Ｌ５及び配管Ｌ３の長さよりも短くなっている。
【００２６】
＜滑走防止弁＞
上記したブレーキ制御装置２００の下流側で且つ空走時間短縮装置３００の上流側には、滑走防止弁４００が設けられている。この滑走防止弁４００は、車輪を回転させる車軸毎に設けられており、車輪が滑走したときに、当該滑走を防止するために、ブレーキ制御装置２００から出力される第１空気圧Ｐ１を低下させる。
【００２７】
＜増圧シリンダ＞
図４に示すように、上記した複式逆止弁３２０の下流側には、増圧シリンダ５００が設けられている。この増圧シリンダ５００は、複式逆止弁３２０により選択された第１空気圧Ｐ１又は第２空気圧Ｐ２を油圧に増圧変換する。そして、この油圧によりブレーキパッド１０１をディスク１０２に押し付けることにより新幹線用車両のブレーキ力を発生させる。
【００２８】
＜非常ブレーキ作動時における動作説明＞
次に、図４を参照して、非常ブレーキ作動時におけるブレーキ力の発生について詳細に説明する。図示しないブレーキレバーの操作によって、上位システムから非常ブレーキ指令ＥＢが送信されると、ブレーキ制御装置２００は、当該非常ブレーキ指令ＥＢ及び車両速度に従い、応荷重圧に応じた非常ブレーキに係る第１空気圧Ｐ１を発生させる。この第１空気圧Ｐ１は、配管Ｌ５を通過して、滑走防止弁４００に出力されて、当該滑走防止弁４００を通過した第１空気圧Ｐ１は、配管Ｌ３を通過して、複式逆止弁３２０に出力される。
【００２９】
一方、空走時間短縮装置３００において、空気源Ｔから供給される空気源圧力が、圧力調整弁３１１によって予め定められた大きさの第２空気圧Ｐ２に調整されている。この第２空気圧Ｐ２は、配管Ｌ１を通過して、電磁弁３１２に出力されている。そして、上記システムから非常ブレーキ指令ＥＢが送信されると、電磁弁３１２は、入力された第２空気圧Ｐ２を出力する。そして、第２空気圧Ｐ２は、配管Ｌ２を通過して、複式逆止弁３２０に出力される。
【００３０】
複式逆止弁３２０では、第１空気圧Ｐ１と第２空気圧Ｐ２とが入力され、当該入力された第１空気圧Ｐ１と第２空気圧Ｐ２との高い方の圧力を選択的に流通させる。図３（ａ）に示すように、第２空気圧Ｐ２が第１空気圧Ｐ１に比べて立ち上がりが早いので、ブレーキ力の立ち上がり初期では、複式逆止弁３２０を介して第２空気圧Ｐ２が増圧シリンダ５００に出力される。その後、第１空気圧Ｐ１が第２空気圧Ｐ２より高くなったときに（図３中の「時間ｔ」参照）、第１空気圧Ｐ１が増圧シリンダ５００に供給されるように切り替わる。すなわち、非常ブレーキの作動時には、図３（ｂ）に示された曲線のように増圧シリンダ５００に空気圧が供給される。このようにして、増圧シリンダ５００に第２空気圧Ｐ２及び第１空気圧Ｐ１がこの順に供給されることによって、ブレーキパッド１０１がディスク１０２に押し当てられて、新幹線車両のブレーキ力が発生する。そして、図３（ａ）に示すように、空走時間短縮装置３００から出力される第２空気圧Ｐ２に係る空走時間がｔ１、ブレーキ制御装置２００から出力される第１空気圧Ｐ１に係る空走時間がｔ２とした場合において、ブレーキ制御装置２００のみの場合に比べて、空走時間短縮装置３００を設けることにより、（ｔ２−ｔ１）時間だけ空走時間を短縮することができる。
【００３１】
（本実施形態における効果）
本実施形態に係る新幹線車両用ブレーキシステム１００では、圧力発生部３１０から複式逆止弁３２０までの配管長がブレーキ制御装置２００から複式逆止弁３２０までの配管長よりもかなり短く、且つ、圧力発生部３１０が予め定められた大きさの第２空気圧Ｐ２を発生させる簡単な構成であるので、圧力発生部３１０から即座にブレーキ力を供給することができる。このため、非常ブレーキ時において、ブレーキ力の立ち上がり初期では、圧力発生部３１０からの第２空気圧Ｐ２が増圧シリンダ５００に供給され、その後、ブレーキ制御装置２００からの第１空気圧Ｐ１が第２空気圧Ｐ２よりも高くなったときに、ブレーキ制御装置２００からの第１空気圧Ｐ１が増圧シリンダ５００に供給されるように切り替わる。すなわち、非常ブレーキ指令ＥＢの直後に、ブレーキ力を供給することができるので、空走時間を短縮することができる。
【００３２】
また、本実施形態では、空走時間短縮装置３００を滑走防止弁４００よりも増圧シリンダ５００側に配置することによって、そうでない場合に比べ、空走時間短縮装置３００と増圧シリンダ５００との間の配管長を更に短くすることができるので、空走時間をより短くすることができる。
【００３３】
また、本実施形態では、圧力発生部３１０を圧力調整弁３１１と電磁弁３１２とで構成することができるので、部品構成を少なくすることができる。その結果、空走時間短縮装置３００の小型化、ひいては、新幹線車両用ブレーキシステム１００の小型化を図ることができる。
【００３４】
また、本実施形態では、図３に示すように、圧力調整弁３１１で調整される第２空気圧Ｐ２の定常値を空車時における非常ブレーキ指令ＥＢに応じた大きさの第１空気圧Ｐ１の定常値よりも低く設定することによって、空走時間を短縮しながら、過度に強いブレーキ力が発生するのを回避することができる。
【００３５】
（請求項の各構成要素と上記実施形態の各部との対応関係）
上記実施形態においては、新幹線車両用ブレーキシステム１００が「新幹線車両用ブレーキシステム」に相当し、ブレーキ制御装置２００が「第１圧力発生部」に相当し、圧力発生部３１０が「第２圧力発生部」に相当し、常用ブレーキ指令ＮＢが「常用ブレーキ指令」に相当し、非常ブレーキ指令ＥＢが「非常ブレーキ指令」に相当し、第１空気圧Ｐ１が「第１空気圧」に相当し、第２空気圧Ｐ２が「第２空気圧」に相当し、圧力調整弁３１１が「圧力調整部」に相当し、電磁弁３１２が「選択部」及び「出力制御弁」に相当し、複式逆止弁３２０が「複式逆止弁」に相当し、滑走防止弁４００が「滑走防止部」に相当し、増圧シリンダ５００が「増圧シリンダ」に相当する。
【００３６】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る新幹線車両用ブレーキシステムについて、図５を参照しながら説明する。上記第１実施形態の空走時間短縮装置３００は、通気容量に限界がある電磁弁３１２から増圧シリンダ５００に第２空気圧Ｐ２を供給する構成であるから、増圧シリンダ５００への供給容量を大きくしようとすると、特殊な電磁弁を用いる必要がありコストがかかる。そこで、この第２実施形態では、複式逆止弁３２０ａへの第２空気圧Ｐ２の供給容量を大きくするために、中継弁３１２ａを設け、当該中継弁３１２ａから増圧シリンダ５００に第２空気圧Ｐ２を供給している。以下、具体的に説明する。なお、この第２実施形態では、空走時間短縮装置３００ａ以外の構成は、第１実施形態と同様であるので、第１実施形態と同じ符号を付し、その説明を適宜割愛する。
【００３７】
図５に示すように、空走時間短縮装置３００ａは、予め定められた大きさの第２空気圧Ｐ２を出力する圧力発生部３１０ａと、複式逆止弁３２０ａとを含んでいる。この圧力発生部３１０ａは、空気源Ｔから供給される空気圧を減圧して予め定められた大きさの第２空気圧Ｐ２に調整する圧力調整弁３１１ａと、パイロット圧力に基づいて空気源Ｔから供給される空気圧を容量増圧して出力する中継弁３１２ａと、非常ブレーキ指令ＥＢに応じて圧力調整弁３１１ａで生成された第２空気圧Ｐ２をパイロット圧として中継弁３１２ａに供給するか否かを選択する電磁弁３１３ａとを有している。圧力調整弁３１１ａ及び中継弁３１２ａの一次側には、空気源Ｔが接続されている。また、中継弁３１２ａのパイロット室には、電磁弁３１３ａが接続されていると共に、中継弁３１２ａの２次側には、複式逆止弁３２０ａが接続されている。そして、複式逆止弁３２０ａは、ブレーキ制御装置２００から出力される第１空気圧Ｐ１と圧力発生部３１０ａから出力される第２空気圧Ｐ２とが入力されるように構成されており、当該入力された第１空気圧Ｐ１と第２空気圧Ｐ２との高い方の圧力を選択的に流通させて、下流側の増圧シリンダ５００に供給する。
【００３８】
空走時間短縮装置３００ａにおいて、圧力調整弁３１１ａと電磁弁３１３ａとは、配管Ｌ１ａで接続されていると共に、電磁弁３１３ａと中継弁３１２ａとは、配管Ｌ２ａで接続されている。また、中継弁３１２ａと複式逆止弁３２０ａとは、配管Ｌ３ａで接続されている。複式逆止弁３２０ａは、滑走防止弁４００と配管Ｌ４ａで接続されていると共に、増圧シリンダ５００と配管Ｌ５ａで接続されている。なお、滑走防止弁４００とブレーキ制御装置２００とは、配管Ｌ６ａで接続されている。ここで、本実施形態では、圧力発生部３１０ａから複式逆止弁３２０ａまでの配管長が、ブレーキ制御装置２００から複式逆止弁３２０ａまでの配管長よりもかなり短くなっている。すなわち、中継弁３１２ａから複式逆止弁３２０ａまでの配管Ｌ３ａの長さが、ブレーキ制御装置２００から複式逆止弁３２０までの配管Ｌ６ａ及び配管Ｌ４ａの長さよりもかなり短くなっている。
【００３９】
（本実施形態における効果）
第２実施形態に係る空走時間短縮装置３００ａを備えた新幹線車両用ブレーキシステムは、空走時間を短縮することができる効果の他に、中継弁３１２ａを設けることにより、容量増幅された第２空気圧Ｐ２を増圧シリンダ５００に出力することができる。その結果、ブレーキ力の立ち上がりがより早くなるので、空走時間をさらに短くすることができる。
【００４０】
（請求項の各構成要素と上記実施形態の各部との対応関係）
上記実施形態においては、圧力発生部３１０ａが「第２圧力発生部」に相当し、圧力調整弁３１１ａが「圧力調整部」に相当し、中継弁３１２ａが「中継弁」に相当し、電磁弁３１３ａが「電磁弁」に相当し、複式逆止弁３２０ａが「複式逆止弁」に相当する。
【００４１】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る新幹線車両用ブレーキシステムについて、図６を参照しながら説明する。上記第１実施形態では、システムの小型化を図ることができるものの供給容量が小さい。これに対して、上記第２実施形態では、供給容量が大きいものの中継弁３１２ａを設けることによりシステムが大型化する。そこで、この第３実施形態では、システムの大型化を抑制しつつ、増圧シリンダ５００への供給容量をある程度確保するために、入力遮断弁３１２ｂを設け、当該入力遮断弁３１２ｂから増圧シリンダ５００に第２空気圧Ｐ２を供給している。以下、具体的に説明する。なお、この第３実施形態では、空走時間短縮装置３００ｂ以外の構成は、第１実施形態と同様であるので、第１実施形態と同じ符号を付し、その説明を適宜割愛する。
【００４２】
図６に示すように、空走時間短縮装置３００ｂは、予め定められた大きさの第２空気圧Ｐ２を出力する圧力発生部３１０ｂと、複式逆止弁３２０ｂとを含んでいる。この圧力発生部３１０ｂは、空気源Ｔから供給される空気圧を減圧して予め定められた大きさの第２空気圧Ｐ２に調整する圧力調整弁３１１ｂと、非常ブレーキ指令ＥＢに応じて圧力調整弁３１１ｂで生成された第２空気圧Ｐ２を複式逆止弁３２０ｂに供給するか否かを選択する入力遮断弁３１２ｂとを有している。この入力遮断弁３１２ｂは、パイロット圧に基づいて圧力調整弁３１１ｂで調整される第２空気圧Ｐ２を所定の容量で出力する中継弁３１３ｂと、非常ブレーキ指令ＥＢに応じて圧力調整弁３１１ｂで生成された第２空気圧Ｐ２をパイロット圧として中継弁３１３ｂに供給するか否かを選択する電磁弁３１４ｂとを有している。圧力調整弁３１１ｂの１次側には、空気源Ｔが接続されると共に、圧力調整弁３１１ｂの２次側には、入力遮断弁３１２ｂ（中継弁３１３ｂ及び電磁弁３１４ｂの各々）が接続されている。また、中継弁３１３ｂのパイロット室には、電磁弁３１４ｂが接続されていると共に、中継弁３１３ｂの２次側には、複式逆止弁３２０ｂが接続されている。そして、複式逆止弁３２０ｂは、ブレーキ制御装置２００から出力される第１空気圧Ｐ１と圧力発生部３１０ｂから出力される第２空気圧Ｐ２とが入力されるように構成されており、当該入力された第１空気圧Ｐ１と第２空気圧Ｐ２との高い方の圧力を選択的に流通させて、下流側の増圧シリンダ５００に供給する。
【００４３】
空走時間短縮装置３００ｂにおいて、圧力調整弁３１１ｂと電磁弁３１４ｂとは、配管Ｌ１ｂで接続されていると共に、圧力調整弁３１１ｂと中継弁３１３ｂとは、配管Ｌ２ｂで接続されている。また、電磁弁３１４ｂと中継弁３１３ｂとは、配管Ｌ３ｂで接続されている。また、中継弁３１３ｂと複式逆止弁３２０ｂとは、配管Ｌ４ｂで接続されている。複式逆止弁３２０ｂは、滑走防止弁４００と配管Ｌ５ｂで接続されていると共に、増圧シリンダ５００と配管Ｌ６ｂで接続されている。なお、滑走防止弁４００とブレーキ制御装置２００とは、配管Ｌ７ｂで接続されている。ここで、圧力発生部３１０ｂから複式逆止弁３２０ｂまでの配管長が、ブレーキ制御装置２００から複式逆止弁３２０ｂまでの配管長よりもかなり短くなっている。すなわち、中継弁３１３ｂから複式逆止弁３２０ｂまでの配管Ｌ４ｂの長さが、ブレーキ制御装置２００から複式逆止弁３２０までの配管Ｌ７ｂ及び配管Ｌ５ｂの長さよりもかなり短くなっている。
【００４４】
（本実施形態における効果）
第３実施形態に係る空走時間短縮装置３００ｂを備えた新幹線車両用ブレーキシステムは、空走時間を短縮することができる効果の他に、圧力発生部３１０ｂを圧力調整弁３１１ｂと入力遮断弁３１２ｂとで構成することができるので、システムの大型化を抑制しつつ、増圧シリンダ５００への供給容量を十分に確保することができる。
【００４５】
（請求項の各構成要素と上記実施形態の各部との対応関係）
上記実施形態においては、圧力発生部３１０ｂが「第２圧力発生部」に相当し、圧力調整弁３１１ｂが「圧力調整部」に相当し、入力遮断弁３１２ｂが「選択部」及び「出力制御弁」に相当し、複式逆止弁３２０ｂが「複式逆止弁」に相当する。
【００４６】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでない。
【００４７】
例えば、上記実施形態では、滑走防止弁４００と増圧シリンダ５００との間に空走時間短縮装置３００，３００ａ，３００ｂを配置する例について説明したが、本発明はこれに限らず、滑走防止弁４００の上流側に空走時間短縮装置３００，３００ａ，３００ｂを配置しても良い。本実施例では、いずれも滑走制御できないが、このように構成すれば、空走時間短縮装置３００，３００ａ，３００ｂが滑走防止弁４００の１次側に配置されることになるので、当該空走時間短縮装置３００，３００ａ，３００ｂの作動時でも滑走防止制御が可能となる。
【００４８】
また、上記実施形態では、空走時間短縮装置３００，３００ａ，３００ｂを車両の台車毎に配置する例について説明したが、本発明はこれに限らず、１両に１つだけ空走時間短縮装置３００，３００ａ，３００ｂを配置しても良い。
【符号の説明】
【００４９】
１００ 新幹線車両用ブレーキシステム
２００ ブレーキ制御装置
３００ 空走時間短縮装置
３１０，３１０ａ，３１０ｂ 圧力発生部
３１１，３１１ａ，３１１ｂ 圧力調整弁
３１２，３１３ａ 電磁弁
３１２ａ 中継弁
３１２ｂ 入力遮断弁
３２０，３２０ａ，３２０ｂ 複式逆止弁
４００ 滑走防止弁
５００ 増圧シリンダ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新幹線車両用ブレーキシステムに関する。特に地震発生時に早期に新幹線車両を停止させるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車軸又は車輪に対応して設けられたアクチュエータ（ブレーキシリンダ）に圧力流体を供給する常用・非常用ブレーキ制御装置を備えたブレーキシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。特に、新幹線車両用のブレーキシステムにおいては、ブレーキシリンダとして、空気圧を油圧に変換して、当該油圧によりブレーキ力を作用させる増圧シリンダが用いられている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−１９２５９号公報
【特許文献２】特開２０００−１１８３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示されるブレーキ制御システムは、ブレーキ指令器から作動指令が送出されると、常用・非常用ブレーキ制御装置が応答し、圧力流体がアクチュエータ（ブレーキシリンダ）に供給され、ブレーキ作動状態となる。この際、常用・非常用ブレーキ制御装置は、上記作動指令に応じた数段階の常用ブレーキや車両重量に応じて調整される最も強いブレーキ力である非常ブレーキ力に対応した、常用ブレーキ圧力や非常ブレーキ圧力を発生させる。
【０００５】
ところが、上記特許文献１に示されるような従来のブレーキ制御装置は、非常ブレーキ圧力を発生させても、圧力流体として圧縮空気を用いる場合、空気は圧縮性流体であるため、ブレーキシリンダ内の圧力が所定の圧力まで高まって実際にブレーキが効き始めるまでにタイムラグが発生する。ブレーキ指令の入力時を基準として、実際にブレーキが効き始めるまでのタイムラグを空走時間といい、この空走時間の間に車両が走行する距離を空走距離というが、地震発生時においては、高速走行する新幹線車両を即座に停止させるため、空走時間を少しでも短縮することで、空走距離を短くする必要がある。
【０００６】
本発明の目的は、空走距離を短くすべく、空走時間を短縮することが可能な新幹線車両用ブレーキシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一の局面に係る新幹線車両用ブレーキシステムは、常用ブレーキ指令又は非常ブレーキ指令を受信して、当該受信した常用ブレーキ指令又は非常ブレーキ指令に応じた大きさの第１空気圧を発生させる第１圧力発生部と、第１圧力発生部とは別個に設けられ、空気源圧力を予め定められた大きさの第２空気圧に調整する圧力調整部、及び、非常ブレーキ指令に応じて圧力調整部で調整された第２空気圧を出力するか否かを選択する選択部、を有する第２圧力発生部と、第１空気圧と第２空気圧とが入力され、当該入力された第１空気圧と第２空気圧との高い方の圧力を選択的に流通させる複式逆止弁と、複式逆止弁により選択された空気圧を油圧に変換する増圧シリンダとを備え、第２圧力発生部から複式逆止弁までの配管長が、第１圧力発生部から複式逆止弁までの配管長よりも短い。
【０００８】
上記構成によれば、第２圧力発生部から複式逆止弁までの配管長が第１圧力発生部から複式逆止弁までの配管長よりも短く、且つ、第２圧力発生部が予め定められた大きさの空気圧を発生させる簡単な構成であるので、第２圧力発生部から即座にブレーキ力を供給することができる。このため、非常ブレーキ時において、ブレーキ力の立ち上がり初期では、第２圧力発生部からの第２空気圧が増圧シリンダに供給され、その後、第１圧力発生部からの第１空気圧が第２圧力発生部からの第２空気圧よりも高くなったときに、第１圧力発生部からの第１空気圧が増圧シリンダに供給されるように切り替わる。その結果、空走時間を短縮することができる。
【０００９】
上記した新幹線車両用ブレーキシステムにおいて、車輪の滑走を検知したときに第１空気圧を低下させる滑走防止部をさらに備え、複式逆止弁は、滑走防止部よりも増圧シリンダ側に配置されている。
【００１０】
上記構成によれば、第２圧力発生部と増圧シリンダとの間の配管長を短くすることができるので、空走時間をより短くすることができる。
【００１１】
上記した新幹線車両用ブレーキシステムにおいて、選択部は、非常ブレーキ指令に応じて圧力調整部で調整された第２空気圧を複式逆止弁に出力するか否かを選択する出力制御弁から構成される。
【００１２】
上記構成によれば、第２圧力発生部を圧力調整部と出力制御弁とで構成することができるので、部品構成を少なくすることができる。その結果、第２圧力発生部の小型化、ひいては、新幹線車両用ブレーキシステムの小型化を図ることができる。
【００１３】
上記した新幹線車両用ブレーキシステムにおいて、選択部は、パイロット圧力に基づいて空気源圧力を容量増幅して出力する中継弁と、非常ブレーキ指令に応じて圧力調整部で調整された第２空気圧をパイロット圧力として中継弁に供給するか否かを選択する電磁弁とから構成される。
【００１４】
上記構成によれば、中継弁を設けることにより、容量増幅された第２空気圧を出力することができる。その結果、増圧シリンダによるブレーキ力の立ち上がりがより早くなるので、空走時間をより短くすることができる。
【００１５】
上記した新幹線車両用ブレーキシステムにおいて、圧力調整部で調整される第２空気圧は、空車時における非常ブレーキ指令に応じた大きさの第１空気圧よりも低く設定されている。
【００１６】
上記構成によれば、空走時間を短縮しながら、過度に強いブレーキ力が発生するのを回避することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る新幹線車両用ブレーキシステムによれば、空走時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る新幹線車両用ブレーキシステムのブロック図である。
【図２】ブレーキ指令とブレーキ制御装置から出力される第１空気圧Ｐ１との関係を示した図である。
【図３】第１空気圧Ｐ１及び第２空気圧Ｐ２の時間変化を示したグラフである。
【図４】図１に示した新幹線車両用ブレーキシステムの空走時間短縮装置のブロック図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る新幹線車両用ブレーキシステムの空走時間短縮装置のブロック図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る新幹線車両用ブレーキシステムの空走時間短縮装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係る新幹線車両用ブレーキシステムについて図面を参照しながら説明する。
【００２０】
＜新幹線車両用ブレーキシステムの全体構成＞
新幹線車両用ブレーキシステム１００は、図１に示すように、ブレーキパッド１０１をディスク１０２に押し付けることによってブレーキ力を発生させるものであって、上位システムから送信される常用ブレーキ指令ＮＢ及び非常ブレーキ指令ＥＢを受信するブレーキ制御装置２００と、非常ブレーキ指令ＥＢのみを受信する空走時間短縮装置３００と、車輪の滑走を防止するための滑走防止弁４００と、ブレーキパッド１０１をディスク１０２に押し付ける増圧シリンダ５００と、を備えている。
【００２１】
＜ブレーキ制御装置＞
ブレーキ制御装置２００は、常用ブレーキ指令ＮＢ又は非常ブレーキ指令ＥＢを受信して、受信した当該常用ブレーキ指令ＮＢ又は非常ブレーキ指令ＥＢに応じた大きさの第１空気圧Ｐ１を発生させる。具体的には、ブレーキ制御装置２００は、図示しない応荷重弁から出力される車両荷重に対応した応荷重圧力を、受信したブレーキ指令ＮＢ又はＥＢ及び車両速度に基づいて、増圧シリンダ５００に出力する第１空気圧Ｐ１の大きさを調整して、目標の減速度になるようにフィードバック制御を行う。上記した常用ブレーキ指令ＮＢは、ブレーキ制御装置２００から出力される空気圧の大きさに応じて複数段（例えば、８段階）に区分された複数の指令を含んでいる。また、非常ブレーキ指令ＥＢは、ブレーキ制御装置２００から車両重量に対応した最も大きい空気圧を出力させる指令である。
【００２２】
図２に示すように、ブレーキ制御装置２００がブレーキ指令ＮＢ又はＥＢを受信してから、増圧シリンダ５００を介して車輪にブレーキが効き始めるまでには、空気の圧縮性により生じるタイムラグがある。以下、このタイムラグは空走時間と呼ばれる。この空走時間は、ブレーキ制御装置２００がブレーキ指令ＮＢ又はＥＢを受信してから増圧シリンダ５００内の圧力が立ち上がり始めるまでの時間（以下、無駄時間とする）と、増圧シリンダ５００内の圧力が立ち上がってから増圧シリンダ５００の圧力が所定の値（図２中：第１空気圧Ｐ１の定常値の約６３％）に到達するまでの時間（以下、時定数とする）と、からなる。
【００２３】
＜空走時間短縮装置＞
そこで、空走時間を短縮するために、空走時間短縮装置３００を設けている。ブレーキ指令ＮＢ，ＥＢを受信して、これに応じて応荷重圧力を第１空気圧Ｐ１の大きさを調整するブレーキ制御装置２００と比較して、空走時間短縮装置３００は、非常ブレーキ指令ＥＢのみを受信して、予め定められた大きさの第２空気圧Ｐ２を発生させる。なお、予め定められた大きさの第２空気圧Ｐ２の定常値は、図３に示すように、空車時における非常ブレーキ指令ＥＢに応じた大きさの第１空気圧Ｐ１の定常値よりも低く設定されている。この空走時間短縮装置３００は、図１に示すように、後述する滑走防止弁４００の下流側（増圧シリンダ５００側）に配置されている。１つの車両又は台車に１つだけ設けられるブレーキ制御装置２００と異なり、台車毎又は車軸毎に空走時間短縮装置３００が設けられているので、当該空走時間短縮装置３００を増圧シリンダ５００に近い位置に配置することが可能となる。
【００２４】
図４に示すように、空走時間短縮装置３００は、予め定められた大きさの第２空気圧Ｐ２を出力する圧力発生部３１０と、複式逆止弁３２０とを含んでいる。この圧力発生部３１０は、空気源Ｔから供給される空気圧を減圧して予め定められた大きさの第２空気圧Ｐ２に調整する圧力調整弁３１１と、非常ブレーキ指令ＥＢに応じて圧力調整弁３１１で生成された第２空気圧Ｐ２を複式逆止弁３２０に供給するか否かを選択する電磁弁３１２とを有している。そして、複式逆止弁３２０は、ブレーキ制御装置２００から出力される第１空気圧Ｐ１と、圧力発生部３１０から出力される第２空気圧Ｐ２とが入力されるように構成されており、当該入力された第１空気圧Ｐ１と第２空気圧Ｐ２との高い方の圧力を選択的に流通させて、下流側の増圧シリンダ５００に供給する。
【００２５】
上記した空走時間短縮装置３００において、圧力調整弁３１１と電磁弁３１２とは、配管Ｌ１で接続されていると共に、電磁弁３１２と複式逆止弁３２０とは、配管Ｌ２で接続されている。また、複式逆止弁３２０は、滑走防止弁４００と配管Ｌ３で接続されていると共に、増圧シリンダ５００と配管Ｌ４で接続されている。なお、滑走防止弁４００とブレーキ制御装置２００とは、配管Ｌ５で接続されている。ここで、本実施形態では、圧力発生部３１０から複式逆止弁３２０までの配管長が、ブレーキ制御装置２００から複式逆止弁３２０までの配管長よりもかなり短くなっている。すなわち、電磁弁３１２から複式逆止弁３２０までの配管Ｌ２の長さが、ブレーキ制御装置２００から複式逆止弁３２０までの配管Ｌ５及び配管Ｌ３の長さよりも短くなっている。
【００２６】
＜滑走防止弁＞
上記したブレーキ制御装置２００の下流側で且つ空走時間短縮装置３００の上流側には、滑走防止弁４００が設けられている。この滑走防止弁４００は、車輪を回転させる車軸毎に設けられており、車輪が滑走したときに、当該滑走を防止するために、ブレーキ制御装置２００から出力される第１空気圧Ｐ１を低下させる。
【００２７】
＜増圧シリンダ＞
図４に示すように、上記した複式逆止弁３２０の下流側には、増圧シリンダ５００が設けられている。この増圧シリンダ５００は、複式逆止弁３２０により選択された第１空気圧Ｐ１又は第２空気圧Ｐ２を油圧に増圧変換する。そして、この油圧によりブレーキパッド１０１をディスク１０２に押し付けることにより新幹線用車両のブレーキ力を発生させる。
【００２８】
＜非常ブレーキ作動時における動作説明＞
次に、図４を参照して、非常ブレーキ作動時におけるブレーキ力の発生について詳細に説明する。図示しないブレーキレバーの操作によって、上位システムから非常ブレーキ指令ＥＢが送信されると、ブレーキ制御装置２００は、当該非常ブレーキ指令ＥＢ及び車両速度に従い、応荷重圧に応じた非常ブレーキに係る第１空気圧Ｐ１を発生させる。この第１空気圧Ｐ１は、配管Ｌ５を通過して、滑走防止弁４００に出力されて、当該滑走防止弁４００を通過した第１空気圧Ｐ１は、配管Ｌ３を通過して、複式逆止弁３２０に出力される。
【００２９】
一方、空走時間短縮装置３００において、空気源Ｔから供給される空気源圧力が、圧力調整弁３１１によって予め定められた大きさの第２空気圧Ｐ２に調整されている。この第２空気圧Ｐ２は、配管Ｌ１を通過して、電磁弁３１２に出力されている。そして、上記システムから非常ブレーキ指令ＥＢが送信されると、電磁弁３１２は、入力された第２空気圧Ｐ２を出力する。そして、第２空気圧Ｐ２は、配管Ｌ２を通過して、複式逆止弁３２０に出力される。
【００３０】
複式逆止弁３２０では、第１空気圧Ｐ１と第２空気圧Ｐ２とが入力され、当該入力された第１空気圧Ｐ１と第２空気圧Ｐ２との高い方の圧力を選択的に流通させる。図３（ａ）に示すように、第２空気圧Ｐ２が第１空気圧Ｐ１に比べて立ち上がりが早いので、ブレーキ力の立ち上がり初期では、複式逆止弁３２０を介して第２空気圧Ｐ２が増圧シリンダ５００に出力される。その後、第１空気圧Ｐ１が第２空気圧Ｐ２より高くなったときに（図３中の「時間ｔ」参照）、第１空気圧Ｐ１が増圧シリンダ５００に供給されるように切り替わる。すなわち、非常ブレーキの作動時には、図３（ｂ）に示された曲線のように増圧シリンダ５００に空気圧が供給される。このようにして、増圧シリンダ５００に第２空気圧Ｐ２及び第１空気圧Ｐ１がこの順に供給されることによって、ブレーキパッド１０１がディスク１０２に押し当てられて、新幹線車両のブレーキ力が発生する。そして、図３（ａ）に示すように、空走時間短縮装置３００から出力される第２空気圧Ｐ２に係る空走時間がｔ１、ブレーキ制御装置２００から出力される第１空気圧Ｐ１に係る空走時間がｔ２とした場合において、ブレーキ制御装置２００のみの場合に比べて、空走時間短縮装置３００を設けることにより、（ｔ２−ｔ１）時間だけ空走時間を短縮することができる。
【００３１】
（本実施形態における効果）
本実施形態に係る新幹線車両用ブレーキシステム１００では、圧力発生部３１０から複式逆止弁３２０までの配管長がブレーキ制御装置２００から複式逆止弁３２０までの配管長よりもかなり短く、且つ、圧力発生部３１０が予め定められた大きさの第２空気圧Ｐ２を発生させる簡単な構成であるので、圧力発生部３１０から即座にブレーキ力を供給することができる。このため、非常ブレーキ時において、ブレーキ力の立ち上がり初期では、圧力発生部３１０からの第２空気圧Ｐ２が増圧シリンダ５００に供給され、その後、ブレーキ制御装置２００からの第１空気圧Ｐ１が第２空気圧Ｐ２よりも高くなったときに、ブレーキ制御装置２００からの第１空気圧Ｐ１が増圧シリンダ５００に供給されるように切り替わる。すなわち、非常ブレーキ指令ＥＢの直後に、ブレーキ力を供給することができるので、空走時間を短縮することができる。
【００３２】
また、本実施形態では、空走時間短縮装置３００を滑走防止弁４００よりも増圧シリンダ５００側に配置することによって、そうでない場合に比べ、空走時間短縮装置３００と増圧シリンダ５００との間の配管長を更に短くすることができるので、空走時間をより短くすることができる。
【００３３】
また、本実施形態では、圧力発生部３１０を圧力調整弁３１１と電磁弁３１２とで構成することができるので、部品構成を少なくすることができる。その結果、空走時間短縮装置３００の小型化、ひいては、新幹線車両用ブレーキシステム１００の小型化を図ることができる。
【００３４】
また、本実施形態では、図３に示すように、圧力調整弁３１１で調整される第２空気圧Ｐ２の定常値を空車時における非常ブレーキ指令ＥＢに応じた大きさの第１空気圧Ｐ１の定常値よりも低く設定することによって、空走時間を短縮しながら、過度に強いブレーキ力が発生するのを回避することができる。
【００３５】
（請求項の各構成要素と上記実施形態の各部との対応関係）
上記実施形態においては、新幹線車両用ブレーキシステム１００が「新幹線車両用ブレーキシステム」に相当し、ブレーキ制御装置２００が「第１圧力発生部」に相当し、圧力発生部３１０が「第２圧力発生部」に相当し、常用ブレーキ指令ＮＢが「常用ブレーキ指令」に相当し、非常ブレーキ指令ＥＢが「非常ブレーキ指令」に相当し、第１空気圧Ｐ１が「第１空気圧」に相当し、第２空気圧Ｐ２が「第２空気圧」に相当し、圧力調整弁３１１が「圧力調整部」に相当し、電磁弁３１２が「選択部」及び「出力制御弁」に相当し、複式逆止弁３２０が「複式逆止弁」に相当し、滑走防止弁４００が「滑走防止部」に相当し、増圧シリンダ５００が「増圧シリンダ」に相当する。
【００３６】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る新幹線車両用ブレーキシステムについて、図５を参照しながら説明する。上記第１実施形態の空走時間短縮装置３００は、通気容量に限界がある電磁弁３１２から増圧シリンダ５００に第２空気圧Ｐ２を供給する構成であるから、増圧シリンダ５００への供給容量を大きくしようとすると、特殊な電磁弁を用いる必要がありコストがかかる。そこで、この第２実施形態では、複式逆止弁３２０ａへの第２空気圧Ｐ２の供給容量を大きくするために、中継弁３１２ａを設け、当該中継弁３１２ａから増圧シリンダ５００に第２空気圧Ｐ２を供給している。以下、具体的に説明する。なお、この第２実施形態では、空走時間短縮装置３００ａ以外の構成は、第１実施形態と同様であるので、第１実施形態と同じ符号を付し、その説明を適宜割愛する。
【００３７】
図５に示すように、空走時間短縮装置３００ａは、予め定められた大きさの第２空気圧Ｐ２を出力する圧力発生部３１０ａと、複式逆止弁３２０ａとを含んでいる。この圧力発生部３１０ａは、空気源Ｔから供給される空気圧を減圧して予め定められた大きさの第２空気圧Ｐ２に調整する圧力調整弁３１１ａと、パイロット圧力に基づいて空気源Ｔから供給される空気圧を容量増圧して出力する中継弁３１２ａと、非常ブレーキ指令ＥＢに応じて圧力調整弁３１１ａで生成された第２空気圧Ｐ２をパイロット圧として中継弁３１２ａに供給するか否かを選択する電磁弁３１３ａとを有している。圧力調整弁３１１ａ及び中継弁３１２ａの一次側には、空気源Ｔが接続されている。また、中継弁３１２ａのパイロット室には、電磁弁３１３ａが接続されていると共に、中継弁３１２ａの２次側には、複式逆止弁３２０ａが接続されている。そして、複式逆止弁３２０ａは、ブレーキ制御装置２００から出力される第１空気圧Ｐ１と圧力発生部３１０ａから出力される第２空気圧Ｐ２とが入力されるように構成されており、当該入力された第１空気圧Ｐ１と第２空気圧Ｐ２との高い方の圧力を選択的に流通させて、下流側の増圧シリンダ５００に供給する。
【００３８】
空走時間短縮装置３００ａにおいて、圧力調整弁３１１ａと電磁弁３１３ａとは、配管Ｌ１ａで接続されていると共に、電磁弁３１３ａと中継弁３１２ａとは、配管Ｌ２ａで接続されている。また、中継弁３１２ａと複式逆止弁３２０ａとは、配管Ｌ３ａで接続されている。複式逆止弁３２０ａは、滑走防止弁４００と配管Ｌ４ａで接続されていると共に、増圧シリンダ５００と配管Ｌ５ａで接続されている。なお、滑走防止弁４００とブレーキ制御装置２００とは、配管Ｌ６ａで接続されている。ここで、本実施形態では、圧力発生部３１０ａから複式逆止弁３２０ａまでの配管長が、ブレーキ制御装置２００から複式逆止弁３２０ａまでの配管長よりもかなり短くなっている。すなわち、中継弁３１２ａから複式逆止弁３２０ａまでの配管Ｌ３ａの長さが、ブレーキ制御装置２００から複式逆止弁３２０までの配管Ｌ６ａ及び配管Ｌ４ａの長さよりもかなり短くなっている。
【００３９】
（本実施形態における効果）
第２実施形態に係る空走時間短縮装置３００ａを備えた新幹線車両用ブレーキシステムは、空走時間を短縮することができる効果の他に、中継弁３１２ａを設けることにより、容量増幅された第２空気圧Ｐ２を増圧シリンダ５００に出力することができる。その結果、ブレーキ力の立ち上がりがより早くなるので、空走時間をさらに短くすることができる。
【００４０】
（請求項の各構成要素と上記実施形態の各部との対応関係）
上記実施形態においては、圧力発生部３１０ａが「第２圧力発生部」に相当し、圧力調整弁３１１ａが「圧力調整部」に相当し、中継弁３１２ａが「中継弁」に相当し、電磁弁３１３ａが「電磁弁」に相当し、複式逆止弁３２０ａが「複式逆止弁」に相当する。
【００４１】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る新幹線車両用ブレーキシステムについて、図６を参照しながら説明する。上記第１実施形態では、システムの小型化を図ることができるものの供給容量が小さい。これに対して、上記第２実施形態では、供給容量が大きいものの中継弁３１２ａを設けることによりシステムが大型化する。そこで、この第３実施形態では、システムの大型化を抑制しつつ、増圧シリンダ５００への供給容量をある程度確保するために、入力遮断弁３１２ｂを設け、当該入力遮断弁３１２ｂから増圧シリンダ５００に第２空気圧Ｐ２を供給している。以下、具体的に説明する。なお、この第３実施形態では、空走時間短縮装置３００ｂ以外の構成は、第１実施形態と同様であるので、第１実施形態と同じ符号を付し、その説明を適宜割愛する。
【００４２】
図６に示すように、空走時間短縮装置３００ｂは、予め定められた大きさの第２空気圧Ｐ２を出力する圧力発生部３１０ｂと、複式逆止弁３２０ｂとを含んでいる。この圧力発生部３１０ｂは、空気源Ｔから供給される空気圧を減圧して予め定められた大きさの第２空気圧Ｐ２に調整する圧力調整弁３１１ｂと、非常ブレーキ指令ＥＢに応じて圧力調整弁３１１ｂで生成された第２空気圧Ｐ２を複式逆止弁３２０ｂに供給するか否かを選択する入力遮断弁３１２ｂとを有している。この入力遮断弁３１２ｂは、パイロット圧に基づいて圧力調整弁３１１ｂで調整される第２空気圧Ｐ２を所定の容量で出力する中継弁３１３ｂと、非常ブレーキ指令ＥＢに応じて圧力調整弁３１１ｂで生成された第２空気圧Ｐ２をパイロット圧として中継弁３１３ｂに供給するか否かを選択する電磁弁３１４ｂとを有している。圧力調整弁３１１ｂの１次側には、空気源Ｔが接続されると共に、圧力調整弁３１１ｂの２次側には、入力遮断弁３１２ｂ（中継弁３１３ｂ及び電磁弁３１４ｂの各々）が接続されている。また、中継弁３１３ｂのパイロット室には、電磁弁３１４ｂが接続されていると共に、中継弁３１３ｂの２次側には、複式逆止弁３２０ｂが接続されている。そして、複式逆止弁３２０ｂは、ブレーキ制御装置２００から出力される第１空気圧Ｐ１と圧力発生部３１０ｂから出力される第２空気圧Ｐ２とが入力されるように構成されており、当該入力された第１空気圧Ｐ１と第２空気圧Ｐ２との高い方の圧力を選択的に流通させて、下流側の増圧シリンダ５００に供給する。
【００４３】
空走時間短縮装置３００ｂにおいて、圧力調整弁３１１ｂと電磁弁３１４ｂとは、配管Ｌ１ｂで接続されていると共に、圧力調整弁３１１ｂと中継弁３１３ｂとは、配管Ｌ２ｂで接続されている。また、電磁弁３１４ｂと中継弁３１３ｂとは、配管Ｌ３ｂで接続されている。また、中継弁３１３ｂと複式逆止弁３２０ｂとは、配管Ｌ４ｂで接続されている。複式逆止弁３２０ｂは、滑走防止弁４００と配管Ｌ５ｂで接続されていると共に、増圧シリンダ５００と配管Ｌ６ｂで接続されている。なお、滑走防止弁４００とブレーキ制御装置２００とは、配管Ｌ７ｂで接続されている。ここで、圧力発生部３１０ｂから複式逆止弁３２０ｂまでの配管長が、ブレーキ制御装置２００から複式逆止弁３２０ｂまでの配管長よりもかなり短くなっている。すなわち、中継弁３１３ｂから複式逆止弁３２０ｂまでの配管Ｌ４ｂの長さが、ブレーキ制御装置２００から複式逆止弁３２０までの配管Ｌ７ｂ及び配管Ｌ５ｂの長さよりもかなり短くなっている。
【００４４】
（本実施形態における効果）
第３実施形態に係る空走時間短縮装置３００ｂを備えた新幹線車両用ブレーキシステムは、空走時間を短縮することができる効果の他に、圧力発生部３１０ｂを圧力調整弁３１１ｂと入力遮断弁３１２ｂとで構成することができるので、システムの大型化を抑制しつつ、増圧シリンダ５００への供給容量を十分に確保することができる。
【００４５】
（請求項の各構成要素と上記実施形態の各部との対応関係）
上記実施形態においては、圧力発生部３１０ｂが「第２圧力発生部」に相当し、圧力調整弁３１１ｂが「圧力調整部」に相当し、入力遮断弁３１２ｂが「選択部」及び「出力制御弁」に相当し、複式逆止弁３２０ｂが「複式逆止弁」に相当する。
【００４６】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでない。
【００４７】
例えば、上記実施形態では、滑走防止弁４００と増圧シリンダ５００との間に空走時間短縮装置３００，３００ａ，３００ｂを配置する例について説明したが、本発明はこれに限らず、滑走防止弁４００の上流側に空走時間短縮装置３００，３００ａ，３００ｂを配置しても良い。本実施例では、いずれも滑走制御できないが、このように構成すれば、空走時間短縮装置３００，３００ａ，３００ｂが滑走防止弁４００の１次側に配置されることになるので、当該空走時間短縮装置３００，３００ａ，３００ｂの作動時でも滑走防止制御が可能となる。
【００４８】
また、上記実施形態では、空走時間短縮装置３００，３００ａ，３００ｂを車両の台車毎に配置する例について説明したが、本発明はこれに限らず、１両に１つだけ空走時間短縮装置３００，３００ａ，３００ｂを配置しても良い。
【符号の説明】
【００４９】
１００ 新幹線車両用ブレーキシステム
２００ ブレーキ制御装置
３００ 空走時間短縮装置
３１０，３１０ａ，３１０ｂ 圧力発生部
３１１，３１１ａ，３１１ｂ 圧力調整弁
３１２，３１３ａ 電磁弁
３１２ａ 中継弁
３１２ｂ 入力遮断弁
３２０，３２０ａ，３２０ｂ 複式逆止弁
４００ 滑走防止弁
５００ 増圧シリンダ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
常用ブレーキ指令又は非常ブレーキ指令を受信して、当該受信した常用ブレーキ指令又は非常ブレーキ指令に応じた大きさの第１空気圧を発生させる第１圧力発生部と、
前記第１圧力発生部とは別個に設けられ、空気源圧力を予め定められた大きさの第２空気圧に調整する圧力調整部、及び、前記非常ブレーキ指令に応じて前記圧力調整部で調整された前記第２空気圧を出力するか否かを選択する選択部、を有する第２圧力発生部と、
前記第１空気圧と前記第２空気圧とが入力され、当該入力された第１空気圧と第２空気圧との高い方の圧力を選択的に流通させる複式逆止弁と、
前記複式逆止弁により選択された空気圧を油圧に変換する増圧シリンダとを備え、
前記第２圧力発生部から前記複式逆止弁までの配管長が、前記第１圧力発生部から前記複式逆止弁までの配管長よりも短いことを特徴とする、新幹線車両用ブレーキシステム。
【請求項２】
車輪の滑走を検知したときに前記第１空気圧を低下させる滑走防止部をさらに備え、
前記複式逆止弁は、前記滑走防止部よりも前記増圧シリンダ側に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の新幹線車両用ブレーキシステム。
【請求項３】
前記選択部は、前記非常ブレーキ指令に応じて前記圧力調整部で調整された前記第２空気圧を前記複式逆止弁に出力するか否かを選択する出力制御弁から構成されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の新幹線車両用ブレーキシステム。
【請求項４】
前記選択部は、パイロット圧力に基づいて前記空気源圧力を容量増幅して出力する中継弁と、前記非常ブレーキ指令に応じて前記圧力調整部で調整された前記第２空気圧を前記パイロット圧力として前記中継弁に供給するか否かを選択する電磁弁とから構成されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の新幹線車両用ブレーキシステム。
【請求項５】
前記圧力調整部で調整される前記第２空気圧は、空車時における前記非常ブレーキ指令に応じた大きさの前記第１空気圧よりも低く設定されていることを特徴とする、請求項３又は４に記載の新幹線車両用ブレーキシステム。
【請求項１】
常用ブレーキ指令又は非常ブレーキ指令を受信して、当該受信した常用ブレーキ指令又は非常ブレーキ指令に応じた大きさの第１空気圧を発生させる第１圧力発生部と、
前記第１圧力発生部とは別個に設けられ、空気源圧力を予め定められた大きさの第２空気圧に調整する圧力調整部、及び、前記非常ブレーキ指令に応じて前記圧力調整部で調整された前記第２空気圧を出力するか否かを選択する選択部、を有する第２圧力発生部と、
前記第１空気圧と前記第２空気圧とが入力され、当該入力された第１空気圧と第２空気圧との高い方の圧力を選択的に流通させる複式逆止弁と、
前記複式逆止弁により選択された空気圧を油圧に変換する増圧シリンダとを備え、
前記第２圧力発生部から前記複式逆止弁までの配管長が、前記第１圧力発生部から前記複式逆止弁までの配管長よりも短いことを特徴とする、新幹線車両用ブレーキシステム。
【請求項２】
車輪の滑走を検知したときに前記第１空気圧を低下させる滑走防止部をさらに備え、
前記複式逆止弁は、前記滑走防止部よりも前記増圧シリンダ側に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の新幹線車両用ブレーキシステム。
【請求項３】
前記選択部は、前記非常ブレーキ指令に応じて前記圧力調整部で調整された前記第２空気圧を前記複式逆止弁に出力するか否かを選択する出力制御弁から構成されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の新幹線車両用ブレーキシステム。
【請求項４】
前記選択部は、パイロット圧力に基づいて前記空気源圧力を容量増幅して出力する中継弁と、前記非常ブレーキ指令に応じて前記圧力調整部で調整された前記第２空気圧を前記パイロット圧力として前記中継弁に供給するか否かを選択する電磁弁とから構成されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の新幹線車両用ブレーキシステム。
【請求項５】
前記圧力調整部で調整される前記第２空気圧は、空車時における前記非常ブレーキ指令に応じた大きさの前記第１空気圧よりも低く設定されていることを特徴とする、請求項３又は４に記載の新幹線車両用ブレーキシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１１９８４（Ｐ２０１２−１１９８４Ａ）
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５３３５７（Ｐ２０１０−１５３３５７）
【出願日】平成２２年７月５日（２０１０．７．５）
【出願人】（０００１９６５８７）西日本旅客鉄道株式会社 (202)
【出願人】（５０３４０５６８９）ナブテスコ株式会社 (737)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月５日（２０１０．７．５）
【出願人】（０００１９６５８７）西日本旅客鉄道株式会社 (202)
【出願人】（５０３４０５６８９）ナブテスコ株式会社 (737)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]