JP4485347B2 - ブレーキ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道車両の車輪等に対応して設けたブレーキシリンダを、ブレーキ操作部の操作に応じて駆動制御するためのブレーキ制御装置に関する。

従来、鉄道車両のブレーキ制御装置には、ブレーキ指令信号（電気信号）を出力する制御盤と、そのブレーキ指令信号（電気信号）に応じたブレーキ指令圧（空気圧）を出力する電磁弁と、この電磁弁が出力するブレーキ指令圧を制御圧として、これに基づく容量増幅を行ってブレーキシリンダに出力する中継弁とを、常用ブレーキ系統として備え、更に、非常用ブレーキ系統として、乗客の重量を含む車両の全重量に応じた圧力変化を行ってその出力を上記中継弁に提供する応荷重弁を備えるものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−２７２５０１号公報

上述した従来のブレーキ制御装置では、中継弁と非常用の応荷重弁とが別構造部として分離した配置をとるため、これら相互間の配管接続が複雑になり、かつ広い取付スペースを要するという難点があった。

本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、中継弁及び応荷重弁回りの配管接続を簡素化し、かつ、これらの弁全体をコンパクトに車両に取付けることができるブレーキ制御装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、圧縮空気源から圧縮空気が供給されるとともにブレーキシリンダにブレーキ圧を送り込む中継弁と、上記圧縮空気源から圧縮空気が供給されるとともに空気ばねからの応荷重信号圧に基づいて非常制御圧を上記中継弁へ供給する応荷重弁とを有するブレーキ制御装置において、前側に開口部及びその開口部を開閉する開閉蓋を有する機器箱と、上記機器箱の背面側に設けられ、上記圧縮空気源からの圧縮空気の供給、上記空気ばねからの応荷重信号圧の供給および上記ブレーキシリンダへのブレーキ圧の送り込みを行う第１管路が内部に設けられた管座ブロックと、上記機器箱の内部に設けられ、上記管座ブロックの上記開口部側に上記管座ブロックと積層状態で第２連結手段により着脱可能に連結され、上記中継弁及び第２管路が内部に組み込まれた中継弁ブロックと、前記機器箱の内部に設けられ、上記中継弁ブロックの上記開口部側に上記中継弁ブロックと積層状態で第１連結手段により着脱可能に連結され、上記応荷重弁及び第３管路が内部に組み込まれた応荷重弁ブロックとを備え、上記管座ブロックに上記中継弁ブロックが連結され、かつ、この中継弁ブロックに上記応荷重弁ブロックが連結された状態で、上記中継弁ブロックの中継弁が上記第２管路及び上記第３管路のうちの少なくとも第２管路を経由して上記管座ブロックの第１管路に接続されるとともに、上記応荷重弁ブロックの応荷重弁が上記第２管路及び上記第３管路を経由して上記中継弁ブロックの中継弁及び上記管座ブロックの第１管路に接続されるように構成されており、更に、上記第２連結手段が中継弁ブロックに応荷重弁ブロックを連結したままで連結解除できるように当該応荷重弁ブロックからその外側に外れた位置に設けられていることを特徴とする。

本発明による場合には、管座ブロック、中継弁ブロックおよび応荷重弁ブロックが積層されるので、中継弁ブロックと応荷重弁ブロックとに個別に圧縮空気が給排される構成としたものに比べ、コンパクトにすることが可能になる。加えて、これら３ブロックの外側の圧縮空気源、空気ばねおよびブレーキシリンダに対する入出力管路が、３ブロックの内部に設けられているので、中継弁及び応荷重弁回りの配管接続が簡素化される。よって、コンパクトに車両に取付けることができる。更に、３つのブロックが積層され、両端のブロックの応荷重弁と第１管路とが中間のブロックの第２通路を介して接続されるので、管座ブロックの２つの領域に中継弁ブロックと応荷重弁ブロックとを別々に積層し、中継弁ブロックと応荷重弁ブロックとに跨るように管座ブロックに管路を設ける場合と比べて、管座ブロックにおける管路の広がりを小さくすることができ、これにより管座ブロック自体もコンパクトにすることが可能になる。また、第１連結手段による中継弁ブロックと応荷重弁ブロックとの連結状態を解除することにより、中継弁ブロックは管座ブロックに取付けた状態のまま応荷重弁ブロックのみを取り外すことが可能になり、応荷重弁の保守点検を容易に行うことができる。更に、第２連結手段による連結状態を解除することにより、中継弁ブロック及び応荷重弁ブロックが相互に連結された状態のまま両ブロックを一緒に取り外すことが可能になる。

以下に、本発明を具体的に説明する。

図１は本発明の一実施形態に係るブレーキ制御装置を示す分解斜視図（開閉蓋を取り外した状態）で、図２は図１のブレーキ制御装置を示す正面図、図３は図１のブレーキ制御装置を示す右側面図、図４は図１のブレーキ制御装置を構成する中継弁ブロックを示す断面図、図５は図１のブレーキ制御装置を構成する応荷重弁ブロックを示す断面図、図６は図１のブレーキ制御装置を構成する３つのブロックにおける圧縮空気の管路を示す図である。

このブレーキ制御装置１は、車両に取付けられる機器箱１０の外部に設けられた概略直方体状をした管座ブロック２と、機器箱１０の内部に設けられた概略直方体状をした中継弁ブロック３、概略直方体状をした応荷重弁ブロック４及び圧力センサ５とを備える。中継弁ブロック３の平坦な上面には２つの常用電磁弁６が、応荷重弁ブロック４の平坦な上面には１つの非常用電磁弁７が、それぞれ搭載されており、これら電磁弁６、７に印加される電圧は、機器箱１０内の別区画内に設けられた制御盤８により制御される。なお、上記圧力センサ５は、図示例では６つ設けられている。

機器箱１０は、図３に実線で示すように前側に開口部１０ａを有し、その開口部１０ａは取り外し可能な開閉蓋１１により塞がれていて、その開閉蓋１１は図３に二点鎖線で示すように下部を前側に引き出して上に持ち上げることで取り外すことができ、逆にすることで取付けることができる。

また、機器箱１０の内部には、第２連結手段、例えば４本のボルト１２が管座ブロック２の前面から水平かつ開口部１０ａに向けて突出した状態で固定されている。これらボルト１２は、管座ブロック２に中継弁ブロック３を固定するもので、ナット１３をボルト１２に螺着することで中継弁ブロック３は機器箱１０の内奥部に位置する状態で管座ブロック２の前側に固定される。なお、管座ブロック２の前面と中継弁ブロック３の後面とは平坦面となっている。また、機器箱１０の背面１０ｂには管座ブロック２が丁度入る大きさの管座ブロック取付孔１０ｃが形成されていて、その管座ブロック取付孔１０ｃに管座ブロック２の前端部が取付けられるとともに管座ブロック取付孔１０ｃと管座ブロック２との間がシールされている。

このように固定される上記中継弁ブロック３の前面には、第１連結手段、例えば２本のボルト１４が水平かつ開口部１０ａに向けて突出した状態で固定されている。これらボルト１４は、応荷重弁ブロック４を固定するもので、ナット１５をボルト１４に螺着することにより、応荷重弁ブロック４の後面を中継弁ブロック３の前面に接触させて応荷重弁ブロック４が中継弁ブロック３に連結した状態に固定される。なお、中継弁ブロック３の前面と応荷重弁ブロック４の後面とは平坦面となっている。

上記第２連結手段としての４本のボルト１２は、図２に示すように応荷重弁ブロック４からその外側に外れた位置に配されていて、ボルト１２からナット１３を外して連結状態を解除することにより、中継弁ブロック３及び応荷重弁ブロック４が相互に連結された状態のまま両ブロック３、４を管座ブロック２から一緒に取り外すことができる。また、ボルト１４からナット１５を外して連結状態を解除することにより、中継弁ブロック３を管座ブロック２に取付けた状態のまま応荷重弁ブロック４のみを取り外すことが可能になり、応荷重弁ブロック４の内部に設けられた後述する応荷重弁４０（図５参照）の保守点検を容易に行うことができる。なお、上記圧力センサ５は、中継弁ブロック３及び応荷重弁ブロック４の取付け・取外しに支障がないように、中継弁ブロック３上の常用電磁弁６が配される位置よりも上方に設けている。更に、機器箱１０の内部に中継弁ブロック３及び応荷重弁ブロック４が配されるので、両ブロック３及び４の防水性を確保することができる。

管座ブロック２に中継弁ブロック３を連結し、その中継弁ブロック３に応荷重弁ブロック４を連結することで、３つのブロック２、３、４が積層状態に重ねられる。そして、管座ブロック２の内部に設けた第１管路と、図４に示すように中継弁３０Ａ、３０Ｂを内蔵する中継弁ブロック３の内部に設けた第２管路と、図５に示すように応荷重弁４０を内蔵する応荷重弁ブロック４の内部に設けた第３管路とは、図６に示すような接続状態になる。

管座ブロック２の第１管路としては、管路２１、２２、２３、２４、２５、２８を有し、そのうちの管路２１〜２５はその両端部が管座ブロック２の前面と後面とに露出しており、管路２８は管路２４と管路２５の途中に設けた複式逆止弁２６、２７とに両端を接続した状態で設けられている。なお、管路２８には、図示しない保安ブレーキに接続するための接続ポートＨＢが管座ブロック２に設けられている。

中継弁ブロック３の第２管路としては、管路３１、３１ａ、３１ｂ、３２、３３、３４、３５、３６、３６ｂ、３７、３８、３９を有し、そのうちの管路３１〜３３はその両端部が中継弁ブロック３の前面と後面とに露出して形成されている。管路３１ａは一端を管路３１に接続し他端を中継弁３０Ａに接続して形成され、管路３１ｂは一端を管路３１に接続し他端を一方の常用電磁弁６に接続して形成されている。この一方の常用電磁弁６は管路３８を介して中継弁３０Ａに接続されている。管路３４は一端を中継弁３０Ａに接続し他端を中継弁ブロック３の後面に露出して形成され、管路３５は一端を中継弁３０Ｂに接続し他端を中継弁ブロック３の後面に露出して形成されている。管路３６は一端を中継弁ブロック３の前面に露出し他端を中継弁３０Ｂに接続して形成され、管路３６ｂは一端を管路３６に接続し他端を他方の常用電磁弁６に接続して形成されている。この他方の常用電磁弁６は管路３９を介して中継弁３０Ｂに接続されている。この管路３９の途中には複式逆止弁３０Ｄが設けられ、前記管路３８の途中には複式逆止弁３０Ｃが設けられており、管路３７は一端を中継弁ブロック３の前面に露出し他端を複式逆止弁３０Ｄに接続するとともに、途中から分岐した他端を複式逆止弁３０Ｃに接続して形成されている。

応荷重弁ブロック４の第３管路としては、管路４１、４１ａ、４２、４３、４７、４７ａを有し、管路４１はその両端を応荷重弁ブロック４の後面に共に露出して形成され、管路４１ａは一端を管路４１に接続し他端を応荷重弁４０に接続して形成され、管路４２、４３、４７はそれぞれ、一端を応荷重弁ブロック４の後面に露出し他端を応荷重弁４０に接続して形成されている。また、管路４７の途中には非常用電磁弁７が設けられ、管路４７ａは一端を応荷重弁４０と非常用電磁弁７との間の管路４７に接続し他端を応荷重弁ブロック４の外表面に露出して形成されており、管路４７ａの他端は検出口ＶＬとして用いられる。

そして、管座ブロック２と中継弁ブロック３とを連結すると、管路２１と管路３１が接続され、管路２２と管路３２が、管路２３と管路３３が、管路２４と管路３４が、管路２５と管路３５がそれぞれ接続される。また、中継弁ブロック３と応荷重弁ブロック４とを連結すると、管路３１と管路４１が、管路３６と管路４１が、管路３２と管路４２が、管路３３と管路４３が、管路３７と管路４７がそれぞれ接続される。このように接続される２つの管路の端部は、一方が外方に突出し、他方がその突出した一方の端部を内挿する形態に形成されていて、両端部が重なる部分には漏れ防止用にシールが設けられている。

以上のような各ブロック２、３、４の連結により、前記図６に示す管路接続状態が得られる。即ち、一方の中継弁３０Ａには、管座ブロック２の管路２１と、中継弁ブロック３の管路３１ａとを介して接続された圧縮空気源５０から圧縮空気が供給される。また、一方の中継弁３０Ａには、常用電磁弁６を経た圧縮空気が複式逆止弁３０Ｃを有する管路３８を介して供給される。一方の中継弁３０Ａは、管座ブロック２の管路２４と、中継弁ブロック３の管路３４とを介してブレーキシリンダ５２Ａにブレーキ圧を送り込む。

他方の中継弁３０Ｂには、管路２１と、管路３１と、応荷重弁ブロック４の管路４１と、中継弁ブロック３の管路３６とを介し、前記圧縮空気源５０から圧縮空気が供給される。また、他方の中継弁３０Ｂには、常用電磁弁６を経た圧縮空気が複式逆止弁３０Ｄを有する管路３９を介して供給される。他方の中継弁３０Ｂは、管座ブロック２の管路２５と、中継弁ブロック３の管路３５とを介してブレーキシリンダ５２Ｂにブレーキ圧を送り込む。

応荷重弁４０には、管路２１と管路３１と管路４１と管路４１ａとを介して前記圧縮空気源５０から圧縮空気が供給される。また、応荷重弁４０には、管座ブロック２の管路２２、中継弁ブロック３の管路３２及び応荷重弁ブロック４の管路４２を介して２つの空気ばね５１の片方からの応荷重信号圧が与えられるとともに、管座ブロック２の管路２３、中継弁ブロック３の管路３３及び応荷重弁ブロック４の管路４３を介してもう片方の空気ばね５１からの応荷重信号圧が与えられる。

応荷重弁４０は、上記応荷重信号圧に基づく非常制御圧を、非常用電磁弁７を介して両中継弁３０Ａ、３０Ｂに供給するようになっており、上記非常制御圧は、応荷重弁ブロック４の非常用電磁弁７を有する管路４７と、中継弁ブロック３の管路３７と、管路３８とを介して中継弁３０Ａに与えられ、中継弁３０Ｂに対しては、管路４７と管路３７と管路３９とを介して与えられる。

このように構成された本実施形態に係るブレーキ制御装置１においては、管座ブロック２、中継弁ブロック３および応荷重弁ブロック４が積層されるので、中継弁ブロック３と応荷重弁ブロック４とに個別に圧縮空気が給排される構成としたものに比べ、コンパクトにすることが可能になる。加えて、これら３ブロック２、３、４の外側の圧縮空気源５０、空気ばね５１およびブレーキシリンダ５２Ａ、５２Ｂに対する入出力管路が、３つのブロック２、３、４の内部に設けられているので、中継弁３０Ａ、３０Ｂ及び応荷重弁４０回りの配管接続が簡素化される。よって、コンパクトに車両に取付けることができる。更に、３つのブロック２、３、４が積層され、両端のブロック２、４の応荷重弁４０と第１管路（管路２１〜２５、２８）とが中間のブロック３の第２通路（管路３１〜３５、３１ｂ、３６ｂ、３７〜３９）を介して接続されるので、管座ブロックの２つの領域に中継弁ブロックと応荷重弁ブロックとを別々に積層し、中継弁ブロックと応荷重弁ブロックとに跨るように管座ブロックに管路を設ける場合と比べて、管座ブロック２における管路の広がりを小さくすることができ、これにより管座ブロック２自体もコンパクトにすることが可能になる。

なお、上述した実施形態では中継弁３０Ｂと圧縮空気源５０との接続を、管座ブロック２の管路２１（第１管路）と中継弁ブロック３の管路３１（第２管路）と応荷重弁ブロック４の管路４１（第３管路）と中継弁ブロック３の管路３６（第２管路）とを経由して行う、つまり第１管路と第２管路と第３管路とを経由して行う構成としているが、本発明はこれに限らない。例えば、中継弁ブロック３の管路３１を管路３６に直接繋ぐことで、第３管路を用いることなく第１管路と第２管路とを経由する構成としてもよい。

また、上述した実施形態では中継弁ブロックに２つの中継弁を内蔵した例を説明しているが、本発明はこれに限らず、１または３以上の中継弁を内蔵する中継弁ブロックにも適用することができる。

更に、上述した実施形態では応荷重弁ブロックに１つの応荷重弁を内蔵した例を説明しているが、本発明はこれに限らず、２以上の応荷重弁を内蔵する応荷重弁ブロックにも適用することができる。

本発明の一実施形態に係るブレーキ制御装置を示す分解斜視図（開閉蓋を取り外した状態）である。 図１のブレーキ制御装置を示す正面図である。 図１のブレーキ制御装置を示す右側面図である。 図１のブレーキ制御装置を構成する中継弁ブロックを示す断面図である。 図１のブレーキ制御装置を構成する応荷重弁ブロックを示す断面図である。 図１のブレーキ制御装置を構成する３つのブロックにおける圧縮空気の管路を示す図である。

符号の説明

１ ブレーキ制御装置
２ 管座ブロック
３ 中継弁ブロック
４ 応荷重弁ブロック
３０Ａ、３０Ｂ 中継弁
４０ 応荷重弁
５０ 圧縮空気源
５１ 空気ばね
５２Ａ、５２Ｂ ブレーキシリンダ
２１、２２、２３、２４、２５、２８ 管路（第１管路）
３１、３２、３３、３４、３５、３１ｂ、３６、３６ｂ、３７、３８、３９ 管路（第２管路）
４１、４２、４３、４７、４７ａ 管路（第３管路）

Claims (1)

1. 圧縮空気源から圧縮空気が供給されるとともにブレーキシリンダにブレーキ圧を送り込む中継弁と、上記圧縮空気源から圧縮空気が供給されるとともに空気ばねからの応荷重信号圧に基づいて非常制御圧を上記中継弁へ供給する応荷重弁とを有するブレーキ制御装置において、
   前側に開口部及びその開口部を開閉する開閉蓋を有する機器箱と、
   上記機器箱の背面側に設けられ、上記圧縮空気源からの圧縮空気の供給、上記空気ばねからの応荷重信号圧の供給および上記ブレーキシリンダへのブレーキ圧の送り込みを行う第１管路が内部に設けられた管座ブロックと、
   上記機器箱の内部に設けられ、上記管座ブロックの上記開口部側に上記管座ブロックと積層状態で第２連結手段により着脱可能に連結され、上記中継弁及び第２管路が内部に組み込まれた中継弁ブロックと、
   前記機器箱の内部に設けられ、上記中継弁ブロックの上記開口部側に上記中継弁ブロックと積層状態で第１連結手段により着脱可能に連結され、上記応荷重弁及び第３管路が内部に組み込まれた応荷重弁ブロックとを備え、
   上記管座ブロックに上記中継弁ブロックが連結され、かつ、この中継弁ブロックに上記応荷重弁ブロックが連結された状態で、上記中継弁ブロックの中継弁が上記第２管路及び上記第３管路のうちの少なくとも第２管路を経由して上記管座ブロックの第１管路に接続されるとともに、上記応荷重弁ブロックの応荷重弁が上記第２管路及び上記第３管路を経由して上記中継弁ブロックの中継弁及び上記管座ブロックの第１管路に接続されるように構成されており、
   更に、上記第２連結手段が中継弁ブロックに応荷重弁ブロックを連結したままで連結解除できるように当該応荷重弁ブロックからその外側に外れた位置に設けられていることを特徴とするブレーキ制御装置。
   

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