JP2003237572A

JP2003237572A - 鉄道車両用差圧弁

Info

Publication number: JP2003237572A
Application number: JP2002039567A
Authority: JP
Inventors: Takekazu Mihara; 丈和三原
Original assignee: Nippon Sharyo Ltd
Current assignee: Nippon Sharyo Ltd
Priority date: 2002-02-18
Filing date: 2002-02-18
Publication date: 2003-08-27

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の応荷重機能のない差圧弁からの変更が
可能で構造が簡単な応荷重機能付きの鉄道車両用差圧弁
を提供すること。【解決手段】車体と台車との間に配設された２個の空
気ばね１０１，１０２間の連通・遮断を行う一対の弁
（１５，１７と１６，１８）を備え、両空気ばね１０
１，１０２間の内圧差が所定値以上になった場合に、高
圧側から開弁方向に弁体１５，１６が加圧された弁が開
いて、両空気ばね１０１，１０２間の圧力を均一にする
ものであって、大気解放された大気室２９，３０をもつ
シリンダ部２３，２４に装填されたピストン２７，２８
が、一方の空気ばね側から受けた内圧により、対応して
設けられた弁の弁体を弾発部材１９，２０を介して閉弁
方向に押圧する鉄道車両用差圧弁１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道車両を構成す
る台車の左右空気ばね間に配設され、左右空気ばねの内
圧差を調整する鉄道車両用差圧弁に関し、特に空気ばね
の内圧に比例して設定圧を変動させる機構を持った応荷
重付きの鉄道車両用差圧弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄道車両は、車体が台車の上に空気ばね
を介して載せられ、走行中に発生する振動の一部をその
空気ばねで吸収するようにしている。その空気ばねは、
台車に２個配設されて車体の左右を支えており、台車に
は車体が左右に傾いた場合に空気ばねの内圧差を調整す
ることにより、車体左右の高さの差をなくすようにした
差圧調整装置が設けられている。図９は、そうした差圧
調整装置を示した構造図である。

【０００３】差圧調整装置は、例えば台車１００を構成
する横梁１０３の中央を仕切って補助空気室１０５，１
０６が形成され、その補助空気室１０５，１０６間に差
圧弁１０７が連結されている。そして、車体２００が載
せられた左右の空気ばね１０１，１０２が、この補助空
気室１０５，１０６及び差圧弁１０７を介して連結され
ている。更に、差圧調整装置には、圧縮エアを給排して
空気ばね１０１，１０２の高さを一定に保つための自動
高さ調節弁１１１，１１２が各々の空気ばね１０１，１
０２に連結されている。

【０００４】こうした差圧調整装置では、例えば一つの
空気ばね１０２がパンクして車体が大きく傾いてしまう
ような場合、車体の傾きに従って負担荷重が大きくなっ
た空気ばね１０１内の空気をパンクした１０２側に流
し、もう一方の空気ばね１０１をパンクさせたと同じ状
態にして高さの差をなくすようにする。すなわち差圧調
整装置は、このように車体２００の傾きによって一方の
空気ばねの負担荷重が大きくなり、補助空気室１０５，
１０６間の圧力差がある値より大きくなった場合に差圧
弁１０７が開き、空気ばね１０１，１０２間で空気が流
れて内圧を均一にする。

【０００５】図１０に示した構造の差圧弁１０７Ａで
は、本例の場合、補助空気室１０５，１０６に接続され
ポート１２１，１２２のうち、ポート１２１側の圧力が
スプリング１２３の付勢力を上回ったところで弁１２５
が開き、空気ばね１０１は、空気が流れ出してパンクし
た空気ばね１０２の高さに合わせられる。ところで、こ
の差圧弁１０７Ａは、弁１２５，１２７が開く作動圧が
スプリング１２３の付勢力によって一定の値に設定され
てしまうものであるが、これに対して本出願人は、乗車
条件に応じて作動圧が変動する構造のいわゆる応荷重付
差圧弁を提案している（特開平２−３００５３５号公
報）。図１１は、当該公報に記載された応荷重付差圧弁
の構造を示した断面図である。

【０００６】この応荷重付差圧弁（以下、単に「差圧
弁」と記す）１０７Ｂは、図示するような流路の形成さ
れた本体１５０内に、弁体１３１，１４１が、スプリン
グ１３２，１４２の付勢力に、一対のピストン１３５，
１３６／１４５，１４６の押圧力が加わった力で弁座１
３４，１４４に当接するよう構成され、ピストン１３
５，１３６／１４５，１４６の空気受圧面積の和が弁体
１３１，１４１の空気受圧面積Ａより小さく（ｘ分の
１）設定されている。

【０００７】そこで、差圧弁１０７Ｂが補助空気室１０
５，１０６のそれぞれに各ポート１３７，１４７を接続
した場合、空気ばね１０１，１０２が均等な内圧ａであ
り、スプリング１３２，１４２付勢力がｂであるとする
と、弁体１３１，１４１はｂ＋２（ａ×Ａ／ｘ）の力で
弁座１３４，１４４に押圧されることになる。従って、
この差圧弁１０７Ｂは、弁座１３４，１４４の押圧力が
空気ばね１０１，１０２の内圧ａに比例しているため、
スプリング１３２，１４２の付勢力一定でも空気ばね１
０１，１０２の平均荷重変動に応じて作動圧が変動す
る。つまり、空車時には作動圧が小さくなり、逆に満車
時には高くなる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述した両
差圧弁１０７Ａ，１０７Ｂにはそれぞれ次のような問題
点があった。先ず、図１０に示した作動圧一定の差圧弁
１０７Ａは、その構造が簡単で反応も速い点で有効では
あるが、いわゆる「カント負け」や「輪重抜け」の問題
があった（詳細は後述する）。すなわち、差圧弁１０７
Ａの作動圧が低い場合にはカント負けが発生し、逆に作
動圧が高い場合には輪重抜けが発生し易くなる。従っ
て、作動圧一定の差圧弁１０７Ａは、カント負けが発生
しない内圧差以上で、かつ輪重抜けが生じない内圧差以
下でその作動圧を設定する必要がある。

【０００９】しかし、近年の車体軽量化に伴って輪重抜
けが生じない内圧差の値が下がり、カント負けが発生し
ない内圧差との幅が狭くなってきている。そのため、作
動圧一定の差圧弁１０７Ａのようなタイプのものでは対
応が困難で、差圧弁１０７Ｂのような応荷重付差圧弁の
有効性が大きくなってきている。しかしながら、この差
圧弁１０７Ｂは、その構造が複雑で、かつ作動圧一定の
差圧弁１０７Ａのようなタイプのものとも構造が大きく
違うため、製造コストが高くなるという問題があった。

【００１０】そこで本発明は、かかる課題を解決すべ
く、従来の応荷重機能のない差圧弁からの変更が可能で
構造が簡単な応荷重機能付きの鉄道車両用差圧弁を提供
することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る鉄道車両用
差圧弁は、車体と台車との間に配設された２個の空気ば
ね間の連通・遮断を行う一対の弁を備え、両空気ばね間
の内圧差が所定値以上になった場合に、高圧側から開弁
方向に弁体が加圧された弁が開いて、両空気ばね間の圧
力を均一にするものであって、大気解放された大気室を
もつシリンダ部に装填されたピストンが、一方の空気ば
ね側から受けた内圧により、対応して設けられた前記弁
の弁体を弾発部材を介して閉弁方向に押圧するものであ
ることを特徴とする。

【００１２】よって本発明は、弁体を閉弁方向に押圧す
る力をピストンにかかる空気ばねの内圧によって変動さ
せる応荷重付差圧弁であり、特にピストンから弾発部材
を介し、一方の空気ばね側から受けた内圧で弁体を閉弁
方向に押圧するようにしたものであって、構造が簡単な
ものになっている。そして、従来の作動圧一定の差圧弁
とはシリンダ部を設けた点において異なるだけなので、
応荷重機能のない差圧弁から応荷重機能付差圧弁への変
更を容易に行うことができる。

【００１３】また、本発明に係る鉄道車両用差圧弁は、
車体と台車との間に配設された２個の空気ばね間の連通
・遮断を行う一対の弁を備え、両空気ばね間の内圧差が
所定値以上になった場合に、高圧側から開弁方向に弁体
が加圧された弁が開いて、両空気ばね間の圧力を均一に
するものであって、大気解放された大気室をもつシリン
ダ部に装填されたピストンが、一方の空気ばね側から受
けた内圧により、対応して設けられた前記弁の弁体をロ
ッドを介して閉弁方向に押圧するとともに、当該ロッド
に重ねて配置された弾発部材が、当該弁体を閉弁方向に
押圧するものであることを特徴とする。

【００１４】よって本発明は、弁体を閉弁方向に押圧す
る力をピストンにかかる空気ばねの内圧によって変動さ
せる応荷重付差圧弁であり、特にピストンからロッドを
介し、一方の空気ばね側から受けた内圧で弁体を閉弁方
向に押圧するようにしたものであって、構造が簡単なも
のになっている。そして、従来の作動圧一定の差圧弁と
はシリンダ部を設けた点において異なるだけなので、応
荷重機能のない差圧弁から応荷重機能付差圧弁への変更
を容易に行うことができる。

【００１５】また、本発明に係る鉄道車両用差圧弁は、
２つの弁室とその弁室同士を連通する２つの流路とが形
成された弁本体に対し、当該弁室を構成する各開口部分
に着脱可能な２つのシリンダブロックを装着してなるも
のであって、弁本体には、２つの流路のうち異なる流路
側をそれぞれ連通・遮断する弁が各弁室内に設けられ、
シリンダブロックには、ポートと、そのポートと前記弁
室とを連通する流路と、大気解放された大気室を構成し
てピストンが装填されたシリンダ部とが形成され、当該
ポートに連通した一方の空気ばね側からの内圧を受けた
ピストンが、対応して設けられた弁の弁体を弾発部材を
介して閉弁方向に押圧するものであることを特徴とす
る。

【００１６】よって、本発明によれば、鉄道車両用差圧
弁を従来の作動圧一定のものから新たに応荷重付きのも
のへ変更する場合にでも、従来の弁本体に装着されてい
たポートブロック（詳細は後述する）を取り外してシリ
ンダブロックを替わりに取り付けるだけで良い。従っ
て、新たに別の差圧弁を製造する必要なく、従来から取
り付けられている差圧弁を利用することで、非常に低く
コストを抑え、かつ簡単に応荷重付きの差圧弁に変更で
きる。

【００１７】また、本発明に係る鉄道車両用差圧弁は、
２つの弁室とその弁室同士を連通する２つの流路とが形
成された弁本体に対し、当該弁室を構成する各開口部分
に着脱可能な２つのシリンダブロックを装着してなるも
のであって、弁本体には、２つの流路のうち異なる流路
側をそれぞれ連通・遮断する弁が各弁室内に設けられ、
シリンダブロックには、ポートと、そのポートと前記弁
室とを連通する流路と、大気解放された大気室を構成し
てピストンが装填されたシリンダ部とが形成され、当該
ポートに連通した一方の空気ばね側からの内圧を受けた
ピストンが、対応して設けられた前記弁の弁体をロッド
を介して閉弁方向に押圧するとともに、当該ロッドに重
ねて配置された弾発部材が、当該弁体を閉弁方向に押圧
するものであることを特徴とする。

【００１８】よって、本発明によれば、鉄道車両用差圧
弁を従来の作動圧一定のものから新たに応荷重付きのも
のへ変更する場合にでも、従来の弁本体に装着されてい
たポートブロック（詳細は後述する）を取り外してシリ
ンダブロックを替わりに取り付けるだけで良い。従っ
て、新たに別の差圧弁を製造する必要なく、従来から取
り付けられている差圧弁を利用することで、非常に低く
コストを抑え、かつ簡単に応荷重付きの差圧弁に変更で
きる。

【００１９】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る鉄道車両用差
圧弁（以下、単に「差圧弁」と記す）の一実施形態につ
いて、図面を参照しながら以下に説明する。図１は、第
１実施形態の差圧弁を模式的に示した断面図である。こ
の差圧弁１は、横梁１０３（図９参照）に取り付けら
れ、一対のポート２１，２２がそれぞれ補助空気室１０
５，１０６を介して空気ばね１０１，１０２に連通され
る。

【００２０】差圧弁１は、弁本体２に対し一対のシリン
ダブロック３，４が螺設されて全体が構成されており、
そのシリンダブロック３，４にポート２１，２２が形成
されている。弁本体２には、シリンダブロック３，４が
螺設可能な開口部分に弁室１１，１２が形成されてお
り、そこに螺設されたシリンダブロック３，４にシリン
ダ部２３，２４とともに流路２５，２６が形成され、そ
の流路２５，２６を通してポート２１，２２と弁室１
１，１２とがとつながっている。

【００２１】弁本体２には、弁室１１，１２を連通する
２つの流路１３，１４が形成されており、弁室１１，１
２内には、それぞれの流路１３，１４に対して弁体１
５，１６を弁座１７，１８に当接させた弁が構成されて
いる。従って、空気ばね１０１の内圧は、弁室１１内の
弁体１５に対して閉弁方向に作用すると同時に、流路１
４から弁体１６に対して開弁方向に作用する。一方、空
気ばね１０２の内圧は、弁室１２内の弁体１６に対して
閉弁方向に作用すると同時に、流路１３から弁体１５に
対して開弁方向に作用するようになっている。

【００２２】またシリンダブロック３，４には、シリン
ダ部２３，２４内にピストン２７，２８が摺動可能に装
填されており、更にそのピストン２７，２８で画設され
たシリンダ部２３，２４内に大気解放された大気室２
９，３０が形成されている。従って、ピストン２７，２
８は、それぞれ空気ばね１０１，１０２の内圧が常に作
用するように構成されている。そして、そのピストン２
７，２８と弁体１５，１６との間にはスプリング１９，
２０が連結され、ピストン２７，２８に作用する内圧が
スプリング１９，２０を介して弁体１５，１６に伝達さ
れ、それによって弁体１５，１６が弁座１７，１８側に
押圧されている。

【００２３】こうして構成された差圧弁１は、次の関係
によって作動圧が決定される。図４に示すように弁体１
５側を見た場合、空気ばね１０１の内圧がＰ１、空気ば
ね１０２の内圧がＰ２であるとし、弁体１５が塞いだ流
路１３の断面積がＡ１で、ピストン２７に対してスプリ
ング１９を圧縮させる方向に内圧Ｐ１が作用する受圧面
積がＡ２であるとする。このとき弁体１５を弁座１７に
押圧する力ＦはＦ＝Ｐ１（Ａ１＋Ａ２）−Ｐ２・Ａ１で
表せられる。そして、弁体１５が弁座１７から離間して
差圧弁１が作動するのはＦ＜０のときであるから、Ｐ２
−Ｐ１＞Ｐ１（Ａ２／Ａ１）の関係のときに差圧弁１が
作動する。すなわち、差圧弁１の弁体１５側が開く場合
の内圧差、すなわち作動圧Ｐ２−Ｐ１は、Ｐ１（Ａ２／
Ａ１）となる。

【００２４】これを同じように構成された反対の弁体１
６側について見た場合には、空気ばね１０１，１０２の
内圧差がＰ１−Ｐ２＞Ｐ２（Ａ２／Ａ１）のときに弁体
１６側が開いて差圧弁１が作動する。即ち、作動圧Ｐ１
−Ｐ２はＰ２（Ａ２／Ａ１）となる。従って、差圧弁１
の作動圧は、内圧Ｐ（Ｐ１，Ｐ２）及び面積比（Ａ２／
Ａ１）に比例し、内圧Ｐが乗客の多少に伴う車体重量の
変動によって変化すれば、適宜作動圧も変化することに
なる。そのため、差圧弁１の作動圧は、カント負けが発
生し易い満車時には大きくなる一方、輪重抜けが発生し
易い空車時には小さくなり、カント負けや輪重抜けへの
対応が差圧弁１自らによって行われる。次に、このカン
ト負け及び輪重抜けについて、差圧弁１の適応を簡単に
説明する。

【００２５】鉄道軌道の曲線区間は、車両が通過すると
きに遠心力で車体が外側に倒れないようにするため、外
側レールが内側レールより高く敷設されている（これを
カントという）。従って、曲線区間で停車したような場
合には、図６に示すように傾いた車体２００に押し付け
られて低い内軌側の空気ばね２０１の負担荷重が大きく
なる。このとき差圧弁２１０が作動してしまうと、内軌
側の空気ばね２０１から空気が送られた外軌側の空気ば
ね２０２が膨らみ、逆に傾きをより大きくしてしまう。
更に、内軌側の自動高さ調節弁２０３は、空気ばね２０
１の加圧状態に関係なく高低を検知して圧縮エアを供給
するため、圧縮エアは差圧弁２１０を通って反対側の自
動高さ調節弁２０４から排出され続け、状況は好転しな
いまま無駄にエアが消費されてしまうことになる。こう
した現象をカント負けといい、特に満車時には車体２０
０の重心が高くなって起こりやすい。

【００２６】これに対し、作動圧がＰ（Ａ２／Ａ１）で
設定される本実施形態の差圧弁１では、乗客が多く乗る
満車時には、車体が重くなった分だけ空気ばね１０１，
１０２に対してかかる内圧Ｐが大きくなり、作動圧もそ
れに従って大きくなる。そのため、面積比Ａ２／Ａ１を
調整することにより、車両が走行する線区の最大カント
上で、満車条件にて発生するであろう内圧差より大きい
作動圧を設定すれば、線区のカント上で停車したような
場合にでも、差圧弁１が作動してしまって車体の傾きを
より大きくしたり圧縮エアを無駄に消費してしまうよう
なことはなく、適切にカント負けを回避することができ
る。

【００２７】次に、鉄道軌道の曲線区間と直線区間との
間には、徐々にカントを減少させるための緩和曲線が施
されている。この緩和曲線上に車体が入ると、図７に示
すように前後の異なるカント量によって前台車位置３０
１と後台車位置３０２で傾きが異なり、空気ばね３１１
〜３１４が強制変位を受ける。この強制変位に対し、そ
れぞれの自動高さ調節弁が個々に空気ばね高さを本来の
高さになるように吸気又は排気を実施するため、空気ば
ね３１１〜３１４の負担荷重にアンバランスが生じる。
そして、負担荷重が大きい側では輪重値が大きく、逆に
負担荷重が小さければ輪重値も小さくなる。こうした輪
重の現象を輪重抜けという。

【００２８】例えば、前台車位置３０１の空気ばね３１
１，３１２が２Ｐずつの荷重４Ｐを負担するとして、各
車輪３２１〜３２４の輪重値がそれぞれＰとなる台車
（台車が持つ質量は無視する）に、負担荷重の４Ｐ全部
が一方の空気ばね３１１側に作用した極端な例を仮定す
る。この場合、先ず差圧弁の作動圧が４Ｐとすると（図
８（ａ）参照）、左右一対の車輪３２１，３２２の輪重
値は２Ｐと０で、輪抜けが１００％となる。これに対し
て、差圧弁の作動圧を２Ｐに下げれば（図８（ｂ）参
照）、負担荷重は３ＰとＰとに変化し、輪重値は１．５
Ｐと０．５Ｐとになり、輪重抜けは５０％に抑えられ
る。更には、差圧弁の作動圧が小さい方が有利に輪重抜
けを抑えられる。

【００２９】空気ばね３１１，３１２が、空車時には２
Ｐずつの荷重４Ｐを負担し、満車時には４Ｐずつの荷重
８Ｐを負担する台車を仮定する。輪重抜け量は軌道から
の強制変位量により決定されるため、空車時に負担荷重
４Ｐ全部が一方の空気ばね３１１側に作用するような輪
重抜けが１００％となる軌道条件においても、満車時で
は空気ばね３１２に２Ｐ、空気ばね３１１に６Ｐが作用
し、輪重抜けは５０％と、空車時の半分の抜け量とな
る。このように輪重抜け量は軌道条件が同じであれば、
空気ばねの負担荷重が大きくなる満車時よりも負担荷重
の小さい空車時に大きい値となる。従って、空車時にお
いて作動圧の小さい差圧弁が有効に輪重抜けを抑えられ
る。この点で本実施形態の差圧弁１の作動圧は空気ばね
の内圧Ｐに比例しており、乗客の少ない空車時ほど小さ
くなる。そのため、差圧弁１の作動圧を最も輪重抜けが
生じやすい空車状態で好ましい値（例えば輪重抜け率が
６０％以下）となるように設定すれば、脱線の要因の一
つと考えられる輪重抜けを有効に抑えることができる。

【００３０】よって、以上のことから本実施形態の差圧
弁１では、空気ばねの内圧差、すなわち作動圧Ｐ（Ａ２
／Ａ１）を、満車時及び空車時での内圧Ｐにおいて、前
述したカント負け及び輪重抜けに適応するように面積比
（Ａ２／Ａ１）の調整によって設定すればよい。

【００３１】更に本実施形態では、こうした応荷重付き
の差圧弁１を従来の作動圧から簡単に変更することがで
きるように構成されている点に特徴を有する。図３は、
作動圧一定の差圧弁を模式的に示した断面図である。こ
の差圧弁１５０と本実施形態の差圧弁１とは、弁本体２
が共通するものであり、そこに螺設されたシリンダブロ
ック３，４が異なっているだけである。すなわち、従来
の差圧弁１５０は、弁本体２の開口部分にポートブロッ
ク１５１，１５２が螺設されており、弁室１１，１２の
中には弁体１５，１６とスプリング１９，２０が内設さ
れ、スプリング１９，２０の付勢力によって弁体１５，
１６が弁座１７，１８に押圧されている。

【００３２】従来は、図９に示す差圧弁１０７に図３に
示すタイプの差圧弁１５０（図１０と同じ構造）が取り
付けられていたが、近年の車体軽量化に伴いカント負け
及び輪重抜けに対応できなくなってきており、新たに応
荷重付きのものへの変更が進んでいる。そうした場合に
でも本実施形態の差圧弁１では、ポートブロック１５
１，１５２を取り外してシリンダブロック３，４を替わ
りにはめ込むだけで、図３から図１に示す差圧弁１へと
容易に変更させることができる。従って、新たに別の差
圧弁を製造する必要なく、従来から取り付けられている
差圧弁１５０を利用することで、非常に低くコストを抑
え、かつ簡単に応荷重付きの差圧弁に変更できるように
なっている。

【００３３】また、本実施形態の差圧弁１は、動作部分
の構造が弁体１５，１６とピストン２７，２８とをスプ
リング１９，２０を介して連結したシンプルなものであ
るため、図１１に示す従来の応荷重付差圧弁に比べて反
応が早く、差圧弁が作動してほしい状況になった際に、
より短時間で作動することができる。

【００３４】次に、本発明に係る差圧弁の第２実施形態
について説明する。図２は、本実施形態の差圧弁を前記
第１実施形態と同様に模式的に示した断面図である。こ
の差圧弁５１は、第１実施形態の差圧弁１と同様に従来
の差圧弁１５０（図３参照）と弁本体２を共通にしたも
のである。すなわち、図３に示す従来の差圧弁１５０の
弁本体２に対し、シリンダブロック５３，５４をポート
ブロック１５１，１５２と取り替え可能にしたものであ
る。この差圧弁５１では、シリンダブロック５３，５４
のシリンダ部６１，６２内にピストン６５，６６が摺動
可能に装填され、そのピストン６５，６６には、弁室１
１，１２に突き出したロッド６３，６４が一体に形成さ
れている。

【００３５】ピストン６５，６６で画設されたシリンダ
部６１，６２内には大気に解放された大気室６７，６８
が形成され、ピストン６５，６６が、それぞれ空気ばね
１０１，１０２の内圧によって加圧されるようになって
いる。ピストン６５，６６と一体のロッド６３，６４は
弁体１５，１６に突き当てられ、ピストン６５，６６に
かかる空気ばね１０１，１０２の内圧が弁体１５，１６
に直接伝達されるようになっている。また、弁体１５，
１６とシリンダ部６１，６２との間にはスプリング５
５，５６が配設され、弁体１５，１６は、このスプリン
グ５５，５６の付勢力に加えて空気ばね１０１，１０２
の内圧によって弁座１７，１８側に押圧されている。

【００３６】すなわち図５に示すように、空気ばね１０
１，１０２の内圧がＰ１，Ｐ２で、スプリング５５，５
６の付勢力がＮとし、弁体１５が塞いだ流路１３の断面
積がＡ１で、更にピストン６５の受圧面積がＡ３である
とすると、弁体１５を弁座１７に押圧する力ＦはＦ＝Ｐ
１（Ａ１＋Ａ３）＋Ｎ−Ｐ２・Ａ１である。弁体１５が
弁座１７から離間して差圧弁１が作動するのはＦ＜０の
ときであるから、Ｐ２−Ｐ１＞Ｐ１（Ａ３／Ａ１）＋Ｎ
／Ａ１の関係のときに差圧弁１が作動する。従って、差
圧弁１の弁体１５側が開くときの内圧差、すなわち作動
圧Ｐ２−Ｐ１は、Ｐ１（Ａ３／Ａ１）＋Ｎ／Ａ１であ
る。これを同じ構造の弁体１６側について見れば、空気
ばね１０１，１０２の内圧差がＰ１−Ｐ２＞Ｐ２（Ａ３
／Ａ１）＋Ｎ／Ａ１のときであり、作動圧はＰ２（Ａ３
／Ａ１）＋Ｎ／Ａ１である。

【００３７】従って、差圧弁５１の作動圧は、内圧Ｐ
（Ｐ１，Ｐ２）及び面積比（Ａ３／Ａ１）に比例するた
め、内圧Ｐが乗客の多少に伴う車体重量の変動によって
変化すれば、適宜作動圧も変化し得る。そのため、差圧
弁５１の作動圧は、カント負けが発生し易い満車時には
作動圧が大きくなる一方、輪重抜けが発生し易い空車時
には小さくなってカント負けや輪重抜けへの対応が自動
的に行われる。そして、第１実施形態の場合と同様に、
空気ばねの内圧差、すなわち作動圧Ｐ１（Ａ３／Ａ１）
は、満車時及び空車時での内圧Ｐにおいて、前述したカ
ント負け及び輪重抜けに適応するように面積比（Ａ３／
Ａ１）の調整によって設定すればよい。

【００３８】そして、本実施形態の差圧弁５１でも、新
たに別の差圧弁を製造する必要なく、従来から取り付け
られている差圧弁１５０を利用することで、非常に低く
コストを抑え、かつ簡単に応荷重付き差圧弁に変更でき
る。また、差圧弁５１は、動作部分の構造が弁体１５，
１６とピストン６５，６６とをスプリング５５，５６及
びロッド６３，６４を介して連結したシンプルなもので
あるため、図１１に示す従来の応荷重付差圧弁に比べて
反応が早く、差圧弁が作動してほしい状況になった際
に、より短時間で作動することができる。

【００３９】以上、鉄道車両用差圧弁について実施形態
を説明したが、本発明はこれに限定されることなく、そ
の趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

【００４０】

【発明の効果】本発明は、一方の空気ばね側からの内圧
を受けたピストンが、対応して設けられた弁の弁体を弾
発部材或いはロッドを介して閉弁方向に押圧する構成に
したので、簡単な応荷重付差圧弁とすることができ、従
来の応荷重機能のない差圧弁からの変更を容易に行うこ
とが可能となった。また、本発明は、弁本体に対して着
脱可能なシリンダブロックに、弁体を閉弁方向に押圧す
るピストンを設けたので、新たに別の差圧弁を製造する
必要なく、従来から取り付けられている差圧弁を利用す
ることで、非常に低くコストを抑え、かつ簡単に応荷重
付きの差圧弁に変更できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の鉄道車両用差圧弁を模式的に示
した断面図である。

【図２】第２実施形態の鉄道車両用差圧弁を模式的に示
した断面図である。

【図３】第２実施形態の鉄道車両用差圧弁を模式的に示
した断面図である。

【図４】第１実施形態の鉄道車両用差圧弁の動作部分を
拡大して示した断面図である。

【図５】第２実施形態の鉄道車両用差圧弁の動作部分を
拡大して示した断面図である。

【図６】カント負けを模式的に示した図である。

【図７】傾いた台車によって空気ばねが強制変位を受け
た状態を模式的に示した図である。

【図８】輪重抜けを模式的に示した図である。

【図９】鉄道車両に設けられている差圧調整装置を示し
た構造図である。

【図１０】作動圧一定の鉄道車両用差圧弁を示した断面
図である。

【図１１】従来の応荷重付の鉄道車両用差圧弁を示した
断面図である。

【符号の説明】

１鉄道車両用差圧弁２弁本体３，４シリンダブロック１１，１２弁室１３，１４流路１５，１６弁体１９，２０スプリング２１，２２ポート２３，２４シリンダ部２７，２８ピストン２９，３０大気室１０１，１０２空気ばね

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車体と台車との間に配設された２個の空
気ばね間の連通・遮断を行う一対の弁を備え、両空気ば
ね間の内圧差が所定値以上になった場合に、高圧側から
開弁方向に弁体が加圧された弁が開いて、両空気ばね間
の圧力を均一にする鉄道車両用差圧弁において、大気解放された大気室をもつシリンダ部に装填されたピ
ストンが、一方の空気ばね側から受けた内圧により、対
応して設けられた前記弁の弁体を弾発部材を介して閉弁
方向に押圧するものであることを特徴とする鉄道車両用
差圧弁。
【請求項２】車体と台車との間に配設された２個の空
気ばね間の連通・遮断を行う一対の弁を備え、両空気ば
ね間の内圧差が所定値以上になった場合に、高圧側から
開弁方向に弁体が加圧された弁が開いて、両空気ばね間
の圧力を均一にする鉄道車両用差圧弁において、大気解放された大気室をもつシリンダ部に装填されたピ
ストンが、一方の空気ばね側から受けた内圧により、対
応して設けられた前記弁の弁体をロッドを介して閉弁方
向に押圧するとともに、当該ロッドに重ねて配置された
弾発部材が、当該弁体を閉弁方向に押圧するものである
ことを特徴とする鉄道車両用差圧弁。
【請求項３】２つの弁室とその弁室同士を連通する２
つの流路とが形成された弁本体に対し、当該弁室を構成
する各開口部分に着脱可能な２つのシリンダブロックを
装着してなるものであって、弁本体には、２つの流路のうち異なる流路側をそれぞれ
連通・遮断する弁が各弁室内に設けられ、シリンダブロ
ックには、ポートと、そのポートと前記弁室とを連通す
る流路と、大気解放された大気室を構成してピストンが
装填されたシリンダ部とが形成され、当該ポートに連通した一方の空気ばね側からの内圧を受
けたピストンが、対応して設けられた弁の弁体を弾発部
材を介して閉弁方向に押圧するものであることを特徴と
する鉄道車両用差圧弁。
【請求項４】２つの弁室とその弁室同士を連通する２
つの流路とが形成された弁本体に対し、当該弁室を構成
する各開口部分に着脱可能な２つのシリンダブロックを
装着してなるものであって、弁本体には、２つの流路のうち異なる流路側をそれぞれ
連通・遮断する弁が各弁室内に設けられ、シリンダブロ
ックには、ポートと、そのポートと前記弁室とを連通す
る流路と、大気解放された大気室を構成してピストンが
装填されたシリンダ部とが形成され、当該ポートに連通した一方の空気ばね側からの内圧を受
けたピストンが、対応して設けられた前記弁の弁体をロ
ッドを介して閉弁方向に押圧するとともに、当該ロッド
に重ねて配置された弾発部材が、当該弁体を閉弁方向に
押圧するものであることを特徴とする鉄道車両用差圧
弁。