JP2526909Y2 - 圧力調整弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、例えば鉄道車両用ブレ
ーキ装置等に使用される圧力調整弁に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の圧力調整弁としては、例
えば特開平１−２２３０６５号公報のものがある。この
圧力調整弁を図６に示す。この圧力調整弁１は、圧力空
気源に接続される給気室３、給気孔７、給気弁座８、給
気弁１０が中間体５に設けられており、この中間体５の
上面には、電磁弁３０の切り換え動作により、前記給気
室３の圧力空気を給排されるパイロット室１６が設けら
れている。図中、４は出力室で、空気圧機器を接続され
る。１７はストッパーで、中間体５の下方前進位置を規
制する。また、９は戻しバネ、１２は調圧バネ、１５は
排気口、１９は出力口、２０は排気室、３１、３２は連
通孔である。

【０００３】この圧力調整弁１ａは、電磁弁３０の作動
によりパイロット室１６に給気室３の圧力空気が供給さ
れたとき、前記中間体５を排気弁棒１３側の所定前進位
置に前進移動させ、前記給気弁１０が排気弁棒１３によ
り押し上げられて通常の調圧動作を行い、パイロット室
１６の圧力空気が排出されているときは、前記中間体５
が図に示す後退位置にあって、排気弁棒１３が給気弁１
０から離れ、出力室４内の圧力空気がこの排気弁棒１３
の排気孔１４より排出されるものである。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】従来の圧力調整弁１ａ
は、一定圧の調圧機能と排気機能とを有するが、２段階
の圧力を切り換えて出力することができない。このた
め、従来より異なる圧力を必要とする場合には、例えば
図７に示すように低圧の圧力調整弁ＰＲＶ１と高圧の圧
力調整弁ＰＲＶ２に圧力空気源の空気圧Ｐ0 を入力し、
電磁切換弁ＭＣＶをＡ位置またはＢ位置に切り換えて出
力していた。

【０００５】しかし、このような方法では、２個の圧力
調整弁、圧力調整弁と同等以上の通路容量を有する電磁
切換弁、及びこれらを連結する配管が必要となり、大
型、高価となる。

【０００６】そこで本考案は、従来の圧力調整弁に排気
用として設けられた中間体および電磁弁の構成を利用す
ることにより、異なる空気圧を切り換え出力できる圧力
調整弁を提供することを技術的課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本考案は、圧力空気源に
接続される給気室と、空圧機器に接続される出力室と、
前記給気室と出力室との間に設けられる給気弁と、この
給気弁を開閉させると共にその内部に排気孔が開口する
排気弁棒と、一方に前記出力室の空気圧を受け他方に調
圧バネの付勢力又は空気圧力を受ける調圧ピストンとを
備え、前記給気室と給気弁とを給気弁の開閉移動方向に
一定範囲で進退移動自在な中間体を設け、この中間体の
上部に圧力給排手段によりパイロット圧を給排されてこ
の中間体を進退移動させるパイロット室を設けた圧力調
整弁において、前記調圧ピストンを小径ピストンと大径
環状ピストンとで構成し、前記中間体がパイロット圧を
受けて前記排気弁棒側に移動した前進位置にあるとき、
前記大径環状ピストンが弁本体に設けたストッパーに当
接して小径ピストンのみで調圧動作を行い、前記中間体
がパイロット圧を排出されて後退位置にあるとき、大径
環状ピストンが小径ピストンに支持されて共に調圧動作
を行うように構成したことを特徴とする。

【０００８】

【作用】調圧ピストンを小径ピストンと大径環状ピスト
ンとで形成したので、中間体が排気弁棒側に移動した前
進位置にあるとき、大径環状ピストンがストッパーに当
接して小径ピストンから離れ、小径ピストンのみで調圧
動作を行うことになり、調圧ピストンの有効面積が小径
ピストンの有効面積のみとなる。また、中間体が後退し
た位置にあるとき、大径環状ピストンが小径ピストンに
支持されて共に調圧動作を行うようにしたため、調圧ピ
ストンの有効面積が、小径ピストンの有効面積と大径環
状ピストンの有効面積との和となり大きな有効面積とな
る。したがって、給排手段によりパイロット室の給排を
行い、中間体を前進位置または後退位置に移動させれ
ば、２段階の異なる空気圧力に切り換えが可能となる。

【０００９】

【実施例】図１、図２は本考案の第１実施例を示す。図
１は調圧ピストン１１の小径ピストン２１と大径環状ピ
ストン２２とが一体化した状態、図２は小径ピストン２
１のみが有効に作用している状態を示す。図中、従来技
術と同じ部分は同一符号を付して詳細な説明を省略す
る。

【００１０】本実施例では、調圧ピストン１１を、小径
ピストン２１と大径環状ピストン２２で構成する。小径
ピストン２１は、図６に示した従来の調圧ピストンと略
同様に、短円筒状をなし排気弁棒１３の下端部に一体に
形成されていて、出力室４とその下側の排気室２０とを
区画するように設けてある気密な可撓性の膜板４１の中
央部に、これを両面から挟持するように結合され、排気
室２０側の内面に沿って摺動する。図６のものと異なる
点は、この小径ピストン２１の膜板４１に下側から接す
る上端面側にその外径が小径となるように切り欠き部４
０が設けられている点である。この小径ピストン２１に
大径環状ピストン２２を組み合わせてある。大径環状ピ
ストン２２は、小径ピストン２１の切り欠き部４０に嵌
合する内径を有し小径ピストン２１の外径よりも大きい
外径に形成された環状体であり、小径ピストン２１と同
心的に上面を前記膜板４１の下面に結合されている。

【００１１】この調圧ピストン１１の上下移動に対し
て、上ストッパー１８、下ストッパー２５を設けてあ
る。上ストッパー１８は調圧ピストン１１が上方へ移動
したときの上限を規制するように小径ピストン２１の上
端面に対して出力室４内に設けてあり、下ストッパー２
５は調圧ピストン１１が下方へ移動する途中において大
径環状ピストン２２の下面に対してのみ作用するように
排気室２０の内面に段をなして設けてある。

【００１２】給気弁１０及び排気弁棒１３は、中間体５
が後退または前進位置のいずれにあっても排気弁棒１３
が給気弁１０を開閉できるように構成されている。また
中間体５及び調圧ピストン１１は、前記中間体５が後退
位置の時に、上方へ移動して大径環状ピストン２２が下
ストッパ２５から離れて小径ピストン２１と一体化さ
れ、また、中間体５が前進位置の時に、下方へ移動して
大径環状ピストン２２が下ストッパ２５に当接して大径
環状ピストン２２に作用する圧力が無効となるように定
められている。図において、２３は調整ネジであり、中
間体５の後退位置を調整するためのものである。

【００１３】以上の構成により動作を説明する。まず電
磁弁３０をオフし、パイロット室１６内の圧力空気を排
出した中間体５の後退位置（図１）において、大径環状
ピストン２２は小径ピストン２１と一体となって移動し
て調圧を行う。この結果、調圧ピストン１１の有効面積
は小径ピストン２１の有効面積と大径環状ピストン２２
の有効面積の和Ａ３となる。従って、調圧された出力圧
Ｐ１は、 Ｐ１＝Ｗ１／Ａ３・・・・・・・・（１） （但し、Ｗ１は調圧バネ１２の付勢力）となる。

【００１４】次に、電磁弁３０をオンし、パイロット室
１６に圧力空気を供給した中間体５の前進位置（図２）
において、大径環状ピストン２１がストッパ２５に当接
するので、小径ピストン２１のみが調圧を行う。この結
果、調圧ピストン１１の有効面積はＡ４となり、小さな
有効面積となる。従って、調圧された出力圧力Ｐ２は、 Ｐ２＝Ｗ２／Ａ４・・・・・・・・（２） （但し、Ｗ２は調圧バネ１２の付勢力）となる。（１）
式と（２）式を比較すると、Ｗ２＞Ｗ１（Ｗ２の方がＷ
１より圧縮されているため）、Ａ３＞Ａ４、従ってＰ２
＞Ｐ１となり、電磁弁３０のオン、オフにより出力圧力
を高圧、低圧の２段に切り換えられることとなる。

【００１５】図３〜図５は本考案の第２実施例を示す。
この実施例が第１実施例と異なるところは、上記の調圧
機能に加えて排気機能を持たせたことである。図３、図
４は図１、図２に対応し、図５は排気状態を示す。図
中、従来技術（図６）及び第１実施例（図１、図２）と
同一部分は同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【００１６】本第２実施例は、仕切り壁２７を追加して
出力室４を出力室４とピストン室２９とに二分すると共
に、ピストン室２９に供給される圧力空気を出力室４か
らの圧力空気または給気室３からの圧力空気に選択して
切り換える電磁弁３４を追加している。図中、２６は調
圧ピストン下限ストッパー、３６、３７は連通孔であ
る。電磁弁３４のオンでピストン室２９が出力室４に連
通し（図３、図４参照）、電磁弁３４のオフでピストン
室２９が給気室３に連通する（図５参照）。

【００１７】以上の構成で、調圧時（図３または図４）
は、電磁弁３４をオンとし、連通孔３６、３７を通して
ピストン室２９に出力室４の空気圧を供給する。する
と、調圧ピストン１１には第１実施例の場合と同様に出
力室４の空気圧が作用するため、電磁弁３０のオフ時は
低圧、オン時は高圧が出力される。

【００１８】また、排気時（図５）は、電磁弁３０がオ
ン、オフのいずれであっても、電磁弁３４をオフとして
ピストン室２９に給気室３の空気圧を供給する。する
と、調圧ピストン１１には最大出力圧よりも高い給気室
３の空気圧（圧力空気源圧）が作用するため調圧ピスト
ン１１には調圧バネ１２の付勢力に抗して下降する。こ
の結果、排気弁棒１３の先端が給気弁１０から離れて出
力室４の空気圧が排気孔１４、排気口１５を通して外部
へ排気される。

【００１９】なお、以上の実施例では、調圧バネ１２を
使用した例を示したが、調圧バネ１２に代えて、排気室
２０と調圧ピストン１１の下面との間に圧力室を設けて
圧力空気を供給してもよい。この場合は排気弁棒１３を
下方へ延長して圧力室と排気室２０との仕切り壁を気密
摺動するように貫通させ、排気孔１４を排気室２０に開
口させればよい。また、この場合、上記圧力室の圧力空
気を制御圧として使用することも可能である。

【００２０】

【考案の効果】本考案による圧力制御弁は、中間体を移
動させて調圧ピストンの大径環状ピストンを有効または
無効とする構成としたので、従来の圧力調整弁と略同等
の大きさで異なる空気圧力に切り換えて出力することが
でき、装置の小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例で、調圧状態を示す断面
図。

【図２】本考案の第１実施例で、図１と異なる調圧状態
を示す断面図。

【図３】本考案の第２実施例で、調圧状態を示す断面
図。

【図４】本考案の第２実施例で、図３と異なる調圧状態
を示す断面図。

【図５】本考案の第２実施例で、排気状態を示す断面
図。

【図６】従来の圧力調整弁の断面図。

【図７】高圧と低圧とを切り換えて出力する従来の方法
を示す接続図。

【符号の説明】

１ 圧力調整弁 ２ 本体 ３ 給気室 ４ 出力室 ５ 中間体 １０ 給気弁 １１ 調圧ピストン １２ 調圧バネ １３ 排気弁棒 １６ パイロット室 ２１ 小径ピストン ２２ 大径環状ピストン ３０ 圧力空気の供給手段

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧力空気源に接続される給気室と、空圧
   機器に接続される出力室と、前記給気室と出力室との間
   に設けられる給気弁と、この給気弁を開閉させると共に
   その内部に排気孔が開口する排気弁棒と、一方に前記出
   力室の空気圧を受け他方に調圧バネの付勢力又は空気圧
   力を受ける調圧ピストンとを備え、前記給気室と給気弁
   とを給気弁の開閉移動方向に一定範囲で進退移動自在な
   中間体を設け、この中間体の上部に圧力給排手段により
   パイロット圧を給排されてこの中間体を進退移動させる
   パイロット室を設けた圧力調整弁において、前記調圧ピ
   ストンを小径ピストンと大径環状ピストンとで構成し、
   前記中間体がパイロット圧を受けて前記排気弁棒側に移
   動した前進位置にあるとき、前記大径環状ピストンが弁
   本体に設けたストッパーに当接して小径ピストンのみで
   調圧動作を行い、前記中間体がパイロット圧を排出され
   て後退位置にあるとき、大径環状ピストンが小径ピスト
   ンに支持されて共に調圧動作を行うように構成したこと
   を特徴とする圧力調整弁。