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雑学講座101 電車のブレーキ その6 ブレーキ操作と止まり方


犬顔?の700系新幹線

ひさしぶりに電車のブレーキです。今回は、新幹線のブレーキ操作について お話しましょう。運転手の操作の様子は、新幹線では無理ですが、在来線では先頭車 で後ろから見ることができます。PCゲームの「電車でGO」でよくわかりますね。

通常の駅停車時のブレーキ操作は、おおよそ以下のようになっています。
・停車駅の近くになると、ATC(Automatic Train Control、自動列車制御装置) より運転手に駅が近いことを伝えます。そこで、運転手はレーキハンドル(自動車のアクセル とブレーキペダルを一体にしたもので、電車の加減速を行う)操作し制動します。
通常は乗客に不快感を与えない常用4ノッチ以下です。ブレーキハンドルは常用1〜7及び非常 の合計8ノッチ(段階)のディジタル制御で、ノッチ位置によって減速度が違っています。 また、同じノッチでも減速度は高速側では低く、低速側では高くなるようにしています。 レールと車輪間の摩擦係数が速度によって違うためです。 新幹線の基礎ブレーキ装置は、電制回生ブレーキと機械式ブレーキ(雑学講座29、30参照)で できていますが、高速から低速(時速数10km)までは電制回生ブレーキのみが作動します。

・列車が低速になるといよいよ運転手のブレーキハンドルさばきがものをいうこと になります。低速から停車までは電制回生ブレーキに換わって機械式ブレーキが働き出 します(モータ音とか減速度の変化などで切り替わったのがわかります)。
運転手は乗客に不快感を与えないように、電車を正確に停止位置に止めます。具体的には 停車位置にピッタリと、減速度はユックリと(数字で表すと、0.05g以下。自動車の数分の一程度) 、ギクシャクしないで(数字で表すと、減速度の変化は0.01g以下)止めることが必要です。
なお、停車位置については、通り過ぎると新聞沙汰になるので少し手前が狙いだそうです。
機械式ブレーキの性能はレール表面状況、速度、気温などによってその都度変化しますので、 運転手はノッチを切り替えながら微調整しています。やはり、運転手の長年の熟練がものをいう領域です。


機械式ブレーキの仕事はホームに入ってから。

次は、異常時のブレーキです。
許容最高速度を超えた時、前の列車との車間距離が短すぎる時、 ブレーキの一部が失陥した時などです。電車は異常があれば停止するのが基本です。
このような場合、運転手はATCよりの異常情報に基づき、適切な操作を行います。
しかし、万が一の場合は運転手に関係なくATCよりの指示で自動的にブレーキが作動します。 例えば、以前運転手が寝たままで(無人運転の状態です)数10km走行し駅に無事停車したこと がありました。これ自体はいけないことですがシステムとしては立派なものだと感心したこと を思い出しました。これはATCが、駅手前で運転手がブレーキハンドル操作を行わなかった ため異常と見なし、ATCが自動的に非常ブレーキをかけたおかげです。

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