JP2014529547A - 空気圧蓄圧器のための安全確保システム、及び前記システムを使用する機械装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、空気圧蓄圧器２０のための安全確保システム１に関し、前記高圧ガス空気圧蓄圧器２０は、第１の接続導管５１によってポンプに、また第２の接続導管５２によって空気圧式装置に接続可能とされており、前記システム１は、高圧ガスを収容するための空気袋４０と、前記第１の接続導管５１及び第２の接続導管５２に接続された、前記空気圧蓄圧器２０及び前記空気袋４０までの流れ分配手段３０であって、命令を通じて、前記第１の接続導管５１及び第２の接続導管５２を前記空気圧蓄圧器２０に接続する第１の動作位置から、第１の接続導管５１及び第２の接続導管５２を前記空気袋４０に接続して前記空気袋４０をガスで膨張させて前記空気圧蓄圧器２０と機能的に置き換える第２の動作位置へと移行することが可能とされている、前記流れ分配手段３０とを含むことを特徴とする。本発明はさらに、空気圧式機械装置に関する。

Description

本発明は、空気圧蓄圧器のための安全確保システム、及び前記システムを使用する機械装置に関する。

より具体的には、本発明は、たとえ損傷した場合でもその蓄圧器が設置されたいかなる空気圧式システムも動作が可能となるように設計及び製造された、空気圧蓄圧器のための安全確保システムに関する。

大型車両のブレーキ・システム内に設置された蓄圧器又は空気圧式システムを対象にして、以下に説明するが、これらの蓄圧器又は空気圧式システムがこの特定の使用法に限定されるものと見なしてはならないことは明らかである。

よく知られているように、現在、空気圧蓄圧器は、多くの技術分野で使用されている。例えば、空気圧蓄圧器は、貨物自動車、トラック、及びトレーラなどの大型車両の圧縮空気ブレーキ・システムにおける作動システムとして使用されている。

この機械装置、また具体的には、例えば車両用の圧縮空気ブレーキ・システムは、典型的には圧縮空気用のタンクである空気圧蓄圧器と、圧縮空気の吸気導管により前記タンクに接続されたポンプと、前記タンクに接続された排気導管とを含む。さらに、前記機械装置は、前記排気導管上に配置され且つ前記タンクと前記ブレーキ・システムとの間に挿入された、作動弁を含む。

前記作動弁を開くことにより、前記タンク内に圧縮された空気が前記タンクから前記ブレーキ・システムへ流れ、システムの作動及び車両の減速を可能にする。

従来技術による圧縮空気システムに関する技術上の問題は、例えば前記蓄圧器又はタンク及び前記導管の接続フランジの破損が原因で、又は、タンクの表面上の亀裂若しくは穴が原因で、タンク又は導管が損傷した場合には、システムが役に立たないことである。さらに、この問題は、車両が動いている場合には、運転者及び運ばれる積み荷の安全性に対してかなりの危険性をもたらす可能性もある。

したがって上記のことを考慮すると、本発明の目的は、従来技術の蓄圧器に関する制限を克服し、損傷した場合でも機械装置の動作を可能にする、空気圧蓄圧器のための安全確保システムを提供することである。

上記及びその他の結果は、柔軟な空気袋が好ましくは圧力下でタンク内に又は蓄圧器内に収容された状態で、本発明により得られる。

したがって、本発明の明確な目的は、空気圧蓄圧器のための安全確保システムを提供することであって、前記高圧ガス空気圧蓄圧器は、第１の接続導管によってポンプに、また第２の接続導管によって空気圧式装置に接続可能とされており、前記システムは、高圧ガスを収容するための空気袋と、前記第１及び第２の接続導管に接続された、前記空気圧蓄圧器及び前記空気袋までの流れ分配手段であって、命令を通じて、前記第１及び第２の接続導管を前記空気圧蓄圧器に接続する第１の動作位置から、第１及び第２の接続導管を前記空気袋に接続して前記空気袋をガスで膨張させて前記空気圧蓄圧器と機能的に置き換わる第２の動作位置へと移行することが可能とされている、流れ分配手段とを含むことを特徴とする。

本発明によれば常に、前記システムは、前記空気圧蓄圧器の内部圧力の検出デバイスと、前記検出デバイス及び前記流れ分配手段に動作的に接続された制御ユニットであって、前記蓄圧器に収容されたガスの圧力が予め設定された閾値を下回ることを前記検出デバイスが検出したときに、前記命令を伝送して、前記流れ分配手段を前記第１の動作位置から前記第２の動作位置へ移行させることが可能とされている、制御ユニットと、を含む。

なおも本発明によれば、前記流れ分配手段は、前記第１及び第２の接続導管に接続された流れ分配弁と、前記空気圧蓄圧器及び前記流れ分配弁に接続された、第１の吸気導管及び第１の排気導管と、前記空気袋及び前記流れ分配弁に接続された、第２の吸気導管及び第２の排気導管とを含むことができる。

さらに本発明によれば、前記空気袋は、前記空気圧蓄圧器内に設置することができる。

有利には本発明によれば、前記空気袋は、折り畳まれていないときには前記空気圧蓄圧器の内部体積全体を実質的に占有するような寸法を有することができる。

本発明によれば常に、前記空気袋は、第１の内層と、補強テープが設けられたファブリックとして作られた第２の補強外層との、２層の生地を含むことができる。

なおも本発明によれば、前記補強テープは、Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）で作ることができる。

さらに本発明によれば、前記空気圧式装置は、車両のブレーキ装置とすることができる。

本発明のさらなる明確な目的は、空気圧蓄圧器と、前記空気圧蓄圧器に収容されたガスを予め設定可能な圧力に維持するためのポンプと、前記空気圧蓄圧器に収容された圧縮ガスによって作動することができる空気圧式装置と、前記ポンプに接続された第１の導管と、前記空気圧式装置に接続された第２の導管と、前記第２の導管に沿って配置された作動弁とを含む空気圧式機械装置であって、上記で画定された安全確保システムを含むことを特徴とする、前記空気圧式機械装置を提供することである。

本発明によれば常に、前記中央制御ユニットは、前記作動弁及び前記流れ分配弁に動作的に接続することができる。

次に、添付の図面中の各図を特に参照しながら、本発明をその好ましい実施例に照らして、限定するのではなく例示することを目的として説明する。

本発明による空気圧蓄圧器のための安全確保システムの配置を示す図である。 安全確保システムが非常状態にある、図１に従った配置を示す図である。

種々図面において、同様の部品は同じ参照番号によって示される。

図１を参照すると、空気圧蓄圧器２０のための安全確保システム１が見られる。

前記空気圧蓄圧器２０又はタンクは、第１の吸気開口２１、第１の排気開口２２、第２の吸気開口２３、及び第２の排気開口２４を含む。

前記安全確保システム１はまた、流れ分配手段３０、及び空気袋４０を含む。

前記流れ分配手段３０は、流れ分配弁３５、前記蓄圧器２０の前記第１の吸気開口２１に接続された第１の吸気導管３１、前記蓄圧器２０の前記第１の排気開口２２に接続された第１の排気導管３２、前記蓄圧器２０の前記第２の吸気開口２３を通り抜ける第２の吸気導管３３、及び前記蓄圧器２０の前記第２の排気開口２４を通り抜ける第２の排気導管３４を含む。

前記流れ分配弁３５には、前記第１の吸気導管３１、前記第１の排気導管３２、前記第２の吸気導管３３、及び前記第２の排気導管３４が接続される。前記流れ分配弁３５自体も、第１の接続導管５１により図には示されていない圧縮空気ポンプに、また、第２の接続導管５２により、例えばこの事例では大型車両のブレーキ装置である、圧縮空気を使用する空気圧式装置に接続されている。

前記流れ分配弁３５は、命令を受けて、前記第１の吸気導管３１が前記第１の接続導管５１に接続され、また前記第１の排気導管３２が前記第２の接続導管５２に接続される、第１の動作位置から、前記第２の吸気導管３３が前記第１の接続導管５１に接続され、また前記第２の排気導管３４が前記第２の接続導管５２に接続される、第２の動作位置へと移行することが可能である。

通常、前記第２の接続導管５２に沿って作動弁が設けられるが、図には示されていない。

前記空気袋４０は、占有する空間が可能な限り小さくなるように前記空気圧蓄圧器２０内に折り畳まれて配置され、また、好ましくは支持板４１に固定される。前記空気袋４０は、前記第２の吸気導管３３及び前記第２の排気導管３４に接続される。前記第２の吸気導管３３及び前記第２の排気導管３４が、前記空気圧蓄圧器２０の内部体積には通じておらず、空気袋４０にのみ通じていることを、考慮しなければならない。

前記空気袋４０は、蓄圧器２０自体の構造強さに頼ることなく、ガスによって加えられる圧力に耐えるために、圧力下の前記蓄圧器２０の構造強さと同じ構造強さを持たなければならないので、第１の内層と、好ましくはＫｅｖｌａｒ（登録商標）で作られた補強ベルトが設けられた、ファブリックとして実現された補強用の外側の第２の層（拘束層）との、２重層壁を備えて、１０〜１５バールに達しうる高い内部圧力に耐えることを可能にする。

システム１はまた、図には示されていない前記空気圧蓄圧器２０の内部圧力を検出するためのデバイスと、前記流れ分配手段３０の、また具体的には前記流れ分配弁３５の制御ユニット（こちらも図には示されていない）を含む（前記制御ユニットの動作については、以下により良く説明する）。前記制御ユニットは、前記流れ分配弁３５及び前記空気圧蓄圧器２０の前記内部圧力検出デバイスに、動作的に接続される。

上述の安全確保システム１の動作は、以下のとおりである。

通常の動作状態では、システム１は図１の段階にある。この段階では、前記流れ分配弁３５は前記第１の動作位置にあり、それゆえ、前記ポンプは、予め設定された圧力で収容された前記空気圧蓄圧器２０内のガス、例えば圧縮空気を維持し、また、前記作動弁は、正常に閉じられている。

機械装置が動作されると、前記作動弁が開かれ、加圧されたガスの流れが、前記蓄圧器２０から出て（矢印を参照）、前記第１の排気導管３２を通過して、ブレーキ装置に達する。ポンプが作動されて、ガス圧を予め設定された動作閾値よりも高く維持する。作動弁を閉じることにより、システム１は初期段階に戻る。

蓄圧器２０が損傷すると、例えば、蓄圧器２０に穴が開くか、又は亀裂が生じると、次いで前記空気圧蓄圧器２０の内部圧力が急激に低下することになり、前記圧力が予め設定された閾値を下回ったときに、前記空気圧蓄圧器２０の前記内部圧力検出デバイスが作動される。次いで、前記圧力検出デバイスは、前記制御ユニットに警告信号を伝送し、前記制御ユニットは、一般に電気信号である適切な命令により、前記流れ分配弁３５を作動させて、前記流れ分配弁３５を前記第１の動作位置から前記第２の動作位置へ移行させる。このようにして、前記ポンプから来るガスが前記空気袋４０内へ送られ（矢印の向きを参照）、前記空気袋４０が、広がって膨張し、前記空気圧蓄圧器２０の内部体積全体を実質的に満たして、前述のように前記流れ分配弁３５によってバイパスされていた前記蓄圧器２０と機能的に置き換わる。言い換えれば、前記空気袋４０は、前記空気圧蓄圧器２０と機能的に置き換わる。次いで、前記作動弁を開くことにより、前記ポンプにより空気袋４０内に圧縮されたガスが、前記第２の排気導管３４、前記流れ分配弁３５、及び前記第２の接続導管５２を通過して、前記空気圧式ブレーキ装置を作動させる。

本発明は、その好ましい実施例に照らして、限定するのではなく例示することを目的として説明されてきたが、添付の特許請求の範囲で定義された関連する範囲から逸脱することなく、修正及び／又は変更が当業者によって導入されうることが、理解されるべきである。

Claims (10)

1. 空気圧蓄圧器（２０）のための安全確保システム（１）であって、前記高圧ガス空気圧蓄圧器（２０）が、第１（５１）の接続導管によってポンプに、また第２（５２）の接続導管によって空気圧式装置に接続可能とされており、前記システム（１）が、
   高圧ガスを収容するための空気袋（４０）と、
   前記第１（５１）及び第２（５２）の接続導管に接続された、前記空気圧蓄圧器（２０）及び前記空気袋（４０）までの流れ分配手段（３０）であって、命令を通じて、前記第１（５１）及び第２（５２）の接続導管を前記空気圧蓄圧器（２０）に接続する第１の動作位置から、第１（５１）及び第２（５２）の接続導管を前記空気袋（４０）に接続して前記空気袋（４０）をガスで膨張させて前記空気圧蓄圧器（２０）と機能的に置き換わる第２の動作位置へと移行することが可能とされている、前記流れ分配手段（３０）と
   を含むことを特徴とする、システム（１）。
2. 前記空気圧蓄圧器（２０）の内部圧力の検出デバイスと、
   前記検出デバイス及び前記流れ分配手段（３０）に動作的に接続された制御ユニットであって、前記蓄圧器（２０）に収容された前記ガスの圧力が予め設定された閾値を下回ることを前記検出デバイスが検出したときに、前記命令を伝送して、前記流れ分配手段（３０）を前記第１の動作位置から前記第２の動作位置へ移行させることが可能とされている、前記制御ユニットと
   を含むことを特徴とする、請求項１に記載のシステム（１）。
3. 前記流れ分配手段（３０）が、
   前記第１（５１）及び第２（５２）の接続導管に接続された流れ分配弁（３５）と、
   前記空気圧蓄圧器（２０）及び前記流れ分配弁（３５）に接続された、第１の吸気導管（３１）及び第１の排気導管（３２）と、
   前記空気袋（４０）及び前記流れ分配弁（３５）に接続された、第２の吸気導管（３３）及び第２の排気導管（３４）と
   を含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載のシステム（１）。
4. 前記空気袋（４０）が、前記空気圧蓄圧器（２０）内に配置されることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一項に記載のシステム（１）。
5. 前記空気袋（４０）が、折り畳まれていないときには前記空気圧蓄圧器（２０）の内部体積全体を実質的に占有するような寸法を有する、請求項４に記載のシステム（１）。
6. 前記空気袋（４０）が、第１の内層と、補強テープが設けられたファブリックとして作られた第２の補強外層との、２層の生地を含むことを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一項に記載のシステム（１）。
7. 前記補強テープがＫｅｖｌａｒ（登録商標）で作られていることを特徴とする、請求項６に記載のシステム（１）。
8. 前記空気圧式装置が車両のブレーキ装置であることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一項に記載のシステム（１）。
9. 空気圧蓄圧器（２０）と、
   前記空気圧蓄圧器（２０）に収容された前記ガスを予め設定可能な圧力に維持するためのポンプと、
   前記空気圧蓄圧器（２０）に収容された前記圧縮ガスによって作動させることが可能な空気圧式装置と、
   前記ポンプに接続された第１の導管（５１）と、
   前記空気圧式装置に接続された第２の導管（５２）と、
   前記第２の導管（５２）に沿って配置された作動弁と
   を含み、請求項１から８までのいずれか一項に記載の安全確保システム（１）を含むことを特徴とする、空気圧式機械装置。
10. 中央制御ユニットが、前記作動弁及び前記流れ分配弁（３５）に動作的に接続されることを特徴とする、請求項９に記載の機械装置。

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