JP4963508B2 - 試験先端部材を有する応荷重制御弁 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、鉄道車両における空気ばね圧力によって示されるような車両の重量に比例してブレーキシリンダに送られる空気圧の最大値を制限するように機能する応荷重制御弁に関する。より詳細には、本発明は、荷重制御室内の圧力を監視するために、又は荷重制御室への供給を行うシステムを加圧することなく応荷重制御弁の荷重制御室を加圧するために、試験先端部材（test point）が設けられるタイプの応荷重制御弁を対象とする。

応荷重制御弁は、鉄道空気ブレーキシステムの周知の構成要素である。そのような応荷重制御弁は、例えば米国特許第３，５１７，７７１号明細書、米国特許第３，５８３，７７２号明細書、米国特許第５，３４０，２０３号明細書に記載されている。応荷重制御弁の詳細は、特にブレーキ圧力の解放に関して異なり得るが、全てのそのような応荷重制御弁は共通の特徴、すなわち、供給室と、吐出室と、荷重制御室とを有する。吐出室は、供給室と吐出室との間で応荷重制御弁を制御するように配置されるピストンによって荷重制御室から分離されている。荷重制御室は、一般的に車両の荷重に比例して圧縮される空気、例えば空気ばねシステムにおける空気を供給するシステムに接続される。

本発明人らに公知である現在の応荷重制御弁の設計は、例えば空気ばね圧力を受け取ると共に、その圧力における変化に反応することしかできない。試験の目的で、制御圧を応荷重制御弁に送ることを可能にすることによって、様々な車両重量においてブレーキシステム機能を点検する必要がある。本発明の目的は、応荷重制御弁に一体型試験先端部材を設け、車両の配管を分離することなく又は正確さが劣る他の試験手段を使用することなく、シミュレートされた車両重量においてブレーキシステムの試験を可能にすることである。

［発明の概要］
本発明による試験先端部材を有する応荷重制御弁は、システムの重要な特徴の点検を提供することによって鉄道車両のブレーキシステムの試験を改善する。

簡潔に述べると、本発明によれば、荷重制御ポートに関連付けられる試験先端部材を有する応荷重制御弁が提供される。試験先端部材は、試験先端部材の入口ポートを荷重制御ポート及びシステム配管から遮断する第１の位置に偏らされるピストンを有する。偏りを部分的に克服することによって達成される第２の位置では、試験先端部材の入口ポートは、システム配管及び荷重制御室と連通して配置される。より一層偏りを克服することによって達成される第３の位置では、入口ポートは荷重制御室とのみ連通する。この位置は、試験用の制御圧を送り込むのに有用である。

好ましい一つの実施形態によれば、一体型試験先端部材を有する応荷重制御弁は、上部ケーシング部と、中間ケーシング部と、下部ケーシング部とを備える。これらのケーシング部は、中間ケーシング部が上部ケーシング部及び下部ケーシング部に隣接するように共に固定される。供給ポートを有する供給室と吐出ポートを有する吐出室とは上部ケーシング部内に形成され、弁座が供給室と吐出室との間に配置される。弁ストッパは、偏向装置によって弁座の方へ押し進められる。荷重制御室は、下部ケーシング部内に形成され、加圧下において制御流体源との連通用の制御ポートを有する。ピストンシリンダは中間ケーシング部内に形成される。吐出室及び荷重制御室と連通する当たり面を有するピストンは、ピストンシリンダ内に位置する。ピストンは、一方の位置におけるピストンが弁ストッパを弁座から離れた状態に保つように、弁ストッパに接触するための関連付けられたリンケージを有する。したがって、加圧流体が供給室から運ばれる場合、荷重制御室内の圧力に従って弁ストッパを着座させることによって、吐出室内の加圧流体は最大値に制限される。試験先端部材は、荷重制御室内の荷重制御ポートと制御流体源とに関連付けられる。試験先端部材は、ばねによって偏らされると共に内部に入口ポートと連通通路とを備えたプランジャを有する。プランジャは通常、入口ポートの隔離を可能にすると共に圧力源と荷重制御室との間の連通を可能にする第１の位置に偏らされる。プランジャは、制御流体源及び荷重制御室の両方と入口ポートとの連通を可能にする第１の試験位置を有する。プランジャは、荷重制御室と入口ポートとの間のみの連通を可能にする第２の試験位置を有する。

さらなる特徴と、他の目的及び利点とは、図面を参照して記載されている以下の詳細な説明から明らかになるであろう。

図１を参照すると、典型的な応荷重制御弁は、上部ケーシング部１０と、中間ケーシング部１２と、下部ケーシング部１４とを有し、これらは、中間ケーシング部１２が上部ケーシング部１０及び下部ケーシング部１４に隣接するように共に固定されている。供給ポート１８を有する供給室１６と吐出ポート２２を有する吐出室２０とは、供給室１６と吐出室２２との間に位置する弁座２４と共に上部ケーシング部１０内に形成されている。弁ストッパ２６は、ばね２８によって弁座２４の方へ押し進められる。

荷重制御室３０は、下部ケーシング部１４内に形成され、加圧下における制御流体源、例えば空気ばね圧力源との連通用の制御ポート３２を有している。

ピストンシリンダ３４は、中間ケーシング部１２内に形成されている。ピストンシリンダ３４内のピストン３６は、吐出室２０及び荷重制御室３０と連通する当たり面を有している。ピストン３６は、弁ストッパ２６に接触する関連付けられたステム３８を有し、ピストン３６が（図面に示されているように）上昇位置にあるときには、当該ステム３８が弁ストッパ２６を弁座２４から離れた状態に保つ。

ばね４０は、ピストン３６を吐出室２０の方へ押し進めるために荷重制御室３０内に設けられている。荷重制御室３０内の加圧流体とばね４０とは、ピストン３６を吐出室２０の方へ押し進める。吐出室２０内の加圧流体は、ピストン３６を荷重制御室３０の方へ押し進める。荷重制御室３０内のばね４０及び流体によるピストン３６に対する力が吐出室２０内の流体の力よりも大きい場合、ピストン３６はステム３８を動かして、応荷重制御弁を開いたままにする。吐出室２０内の流体の力よりも大きくない場合、応荷重制御弁は閉じる。したがって、荷重制御室３０内の圧力は、ピストン３６に対する吐出室２０内の圧力が、制御圧力及びばねによって提供されるピストン３６の他方の面に対する力を超える力を提供する場合に応荷重制御弁を閉じることを可能にすることによって、吐出室２０内の圧力を制限する。これは、弁ストッパ２６を着座させることによって、吐出室２０内及び吐出ポート２２における圧力の最大値に制限する。

応荷重制御弁が閉じると、吐出ポート２２がブレーキシリンダに接続するため、吐出室２２内の圧力の低下は不可能である。解放を可能にするためには、例えば米国特許第３，４６０，８７２号明細書に記載されている方法で、中間ピストン表面５０を解放ポート５２に接続する。

上記の全ては当該技術分野においては古いものである。本発明による改善は、一体型試験先端部材６０を含むことである。試験先端部材６０は、荷重制御室３０内の荷重制御ポートと、空気ばね圧力源のような制御流体源とに関連付けられている。

図２及び図３を参照すると、試験先端部材６０は、ばねによって偏らされると共に内部に試験ポート（又は入口ポート）６４及び通路６６を備えたプランジャ６２を有している。プランジャ６２は通常、制御流体源と荷重制御室３０との間の連通を可能にする位置に存在する（図２参照）。プランジャ６２は、制御流体源及び荷重制御室３０の両方と入口ポート６４との連通を可能にする第１の試験位置（図３参照）を有している。プランジャ６２は、荷重制御室３０と入口ポート６４との間のみの連通を可能にする第２の試験位置を有している。

鉄道車両の空気サスペンションシステムからの加圧制御流体は、マニホルドポート（manifold porting）から応荷重制御弁に流入し、中間ケーシング部１２を通って、試験先端部材６０の中央にある供給ポート内に送られる。試験先端部材６０によって、空気ばね圧力を、貫流させるか（通常運転）、監視するか、又は外部制御することができる。

図２及び図３を再び参照すると、試験先端部材６０は本体７０を有し、本体７０は、制御圧力源と連通する流体流入ポート７４及び荷重制御室３０と連通する流体流出ポート７６を有する搬送室７２を画定すると共に、搬送室７２及び入口ポート６４と連通するピストンシリンダ７８を画定している。ピストンすなわちプランジャ６２は、ピストンシリンダ７８内に滑動可能に位置している。プランジャ６２は、一方の軸方向の端にある入口ポート６４と、軸方向の通路６６とを有している。通路６６は、入口ポート６４からプランジャ６２を部分的に貫通して延びているが、プランジャ６２の他方の軸方向の端の前で終端している。プランジャ６２は、軸方向の通路６６及びプランジャ６２の外側円柱面と連通している半径方向の通路８２を有している。搬送室７２内のばね８４は、プランジャ６２内の半径方向の通路８２がピストンシリンダ７８の壁によって塞がれるように、プランジャ６２を搬送室７２から離れるように偏らせる。流体流入ポート７４は、プランジャ６２に軸方向に位置合わせされ、弁座８６を画定している。

プランジャ６２は、プランジャ６２がばね８４に対して押圧されるときに弁座８６内に着座させられる弁ストッパ８８を自身の軸方向の閉端に有している。この位置では、プランジャ６２内の半径方向の通路８２は搬送室７２内に開いている。この位置では、流体流入ポート７４は流体流出ポート７６とのみ連通している。この位置では、試験圧力は、上流のシステム（例えば空気ばねシステム）に影響を与えることなく荷重制御室３０内に送り込むことができる。

プランジャ６２は、弁ストッパ８８が着座しておらず且つ半径方向の通路８２が搬送室７２と連通している中間位置を有している。中間位置では、入口ポート６４は、流体流入ポート７４及び流体流出ポート７６の両方と連通している。この位置では、荷重制御室３０内の圧力を通常運転中に監視することができる。

このように、特許法によって要求される詳細及び特殊性に関して本発明を説明したが、特許証による保護が望まれるものは添付の特許請求の範囲に記載されている。

本発明による一体型試験先端部材を有する応荷重制御弁の一実施形態の概略断面図である。 入口ポートを隔離すると共に、制御流体源及び荷重制御室からの流動を可能にする第１の位置における試験先端部材の断面図である。 入口ポートと、荷重制御室及び制御流体源との間の連通を提供する第３の位置における試験先端部材の断面図である。

Claims (3)

1. 荷重制御室と、制御流体源との連通用の制御ポートとを有する応荷重制御弁において、
   前記制御ポート及び前記荷重制御室に関連付けられると共に前記制御流体源に接続可能な試験先端部材を備え、
   該試験先端部材は、試験ポートと、該試験ポートと前記荷重制御室とを連通させる通路と、前記制御流体源と前記荷重制御室との間を連通又は遮断する弁ストッパとを備えたプランジャを有し、
   前記試験先端部材内の前記プランジャの位置により、前記試験先端部材は、
   前記試験ポートが前記荷重制御室と連通しないように前記通路が遮断されるとともに、前記弁ストッパが前記制御流体源と前記荷重制御室との間を連通する通常運転の構成と、
   前記弁ストッパが前記制御流体源と前記荷重制御室との間を連通するとともに、前記制御流体源と前記試験ポートとが連通するように前記通路が接続されて、前記荷重制御室内の圧力を前記通常運転中に監視する構成と、
   前記荷重制御室と前記試験ポートとの間が連通するように前記通路が接続されるとともに、前記弁ストッパが前記制御流体源と前記荷重制御室との間を遮断し、前記試験ポートから前記荷重制御室内に圧力を与えることによって試験をする構成と
   のいずれかの構成をとる応荷重制御弁。
2. 試験ポートを有する一体型試験先端部材を有する応荷重制御弁であって、
   前記試験先端部材は、荷重制御ポート及び荷重制御室に関連付けられると共に制御流体源に接続可能であり、
   前記試験先端部材は、前記試験ポートと、該試験ポートと前記荷重制御室とを連通させる通路と、前記制御流体源と前記荷重制御室との間を連通又は遮断する弁ストッパとを備えたプランジャを有し、
   前記試験先端部材内の前記プランジャの位置により、前記試験先端部材は、
   前記試験ポートが前記荷重制御室と連通しないように前記通路が遮断されるとともに、前記弁ストッパが前記制御流体源と前記荷重制御室との間を連通する通常運転の構成と、
   前記弁ストッパが前記制御流体源と前記荷重制御室との間を連通するとともに、前記試験ポートと前記制御流体源とが連通するように前記通路が接続されて、前記荷重制御室内の圧力を前記通常運転中に監視する構成と、
   前記荷重制御室と前記試験ポートとの間が連通するように前記通路が接続されるとともに、前記弁ストッパが前記制御流体源と前記荷重制御室との間を遮断し、前記試験ポートから前記荷重制御室内に圧力を与えることによって試験をする構成と
   のいずれかの構成をとる応荷重制御弁。
3. 一体型試験先端部材を有する応荷重制御弁であって、
   中間ケーシング部が上部ケーシング部及び下部ケーシング部に隣接するように共に固定された、上部ケーシング部、中間ケーシング部及び下部ケーシング部と、
   供給ポートを有する供給室及び吐出ポートを有する吐出室であって、該供給室及び該吐出室は前記上部ケーシング部内に形成され、弁座が前記供給室と前記吐出室との間に配置される供給室及び吐出室と、
   偏向手段によって前記弁座の方へ押し進められる弁ストッパと、
   加圧下において制御流体源との連通用の制御ポートを有すると共に前記下部ケーシング部内に形成された荷重制御室と、
   前記中間ケーシング部内に形成されたピストンシリンダと、
   前記吐出室及び前記荷重制御室と連通する当たり面を有するピストンであって、前記吐出室に近い位置に存在する場合、前記弁ストッパが前記弁座から離れた状態に保たれると共に加圧流体が前記供給室から前記吐出室へ運ばれるように、前記弁ストッパと接触するための関連付けられた手段を有するピストンと、
   前記荷重制御室内の前記荷重制御ポートと前記制御流体源とに関連付けられる試験先端部材と
   を備え、
   該試験先端部材は、内部に試験ポートと、該試験ポートと前記荷重制御室とを連通させる通路と、前記弁ストッパとを備えたプランジャを有し、
   前記試験先端部材内の前記プランジャの位置により、前記試験先端部材は、
   前記試験ポートが前記荷重制御室と連通しないように前記通路が遮断されるとともに、前記弁ストッパが前記弁座から離れて前記制御流体源と前記荷重制御室との間を連通する通常運転の構成と、
   前記弁ストッパが前記弁座から離れて前記制御流体源と前記荷重制御室との間を連通するとともに、前記制御流体源と前記試験ポートとを連通するように前記通路が接続されて、前記荷重制御室内の圧力を前記通常運転中に監視する構成と、
   前記荷重制御室と前記試験ポートとの間が連通するように前記通路が接続されるとともに、前記弁ストッパが前記弁座に着座して前記制御流体源と前記荷重制御室との間を遮断し、前記試験ポートから前記荷重制御室内に圧力を与えることによって試験をする構成と
   のいずれかの構成をとる応荷重制御弁。

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