JPH0127488Y2

JPH0127488Y2 -

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Publication number: JPH0127488Y2
Application number: JP1983118305U
Authority: JP
Priority date: 1983-07-28
Filing date: 1983-07-28
Publication date: 1989-08-17
Also published as: US4586754A; JPS6024664U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、車両例えば鉄道車両の荷重に応じた
圧力の流体例えば空気をブレーキ装置へ供給する
応荷重弁に関する。

一般に、応荷重弁とブレーキ装置との関係は第
１図の通りであり、第１図において、１は応荷重
弁、BVはブレーキ指令器、SB１，SB２、SB３
は引き通し線、MV１，MV２，MV３は電磁弁、
RVは中継弁、BCはブレーキシリンダであり、
応荷重弁１を除くその他をブレーキ装置とする。
なお、MRは圧力流体源である。

上記電磁弁MV１，MV２，MV３は、引き通
し線SB１，SB２，SB３を介してブレーキ指令
器BVから与えられたブレーキ指令によつて作動
し、応荷重弁１からの圧力流体を送出する。

中継弁RVは、膜板室Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を有
し、これら膜板室Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３に上記電磁弁
MV１，MV２，MV３からの圧力流体が供給さ
れたときその複数の組み合わせによつて７段階の
ブレーキ力をブレーキシリンダBCへ与える。

なお、上記ブレーキ装置については、特開昭54
−110509号など多くの公報に開示されているので
詳説を省略する。

応荷重弁１の従来例として、特開昭52−122775
号公報に開示されたものがあり、この従来の応荷
重弁１を第２図、第３図にもとづいて説明する。

第２図において、２は供給室、３は出力室、４
は供給弁、５は排出弁、６は釣合ピストン、７は
排出室、８は調整機構、９１は第１制御ピスト
ン、９２は第２制御ピストン、９３は第１制御
室、９４は第２制御室である。

上記第１、第２制御室９３，９４には車両（例
えば鉄道車両）の荷重に応じた空気ばね圧等の制
御圧AS１，AS２が供給されており、これら制御
圧AS１，AS２により第１、第２制御ピストン９
１，９２が図中上下方向へ移動する。

この制御圧AS１，AS２にもとづく移動力が調
整機構８を介して釣合ピストン６の一方に伝達さ
れ、釣合ピストン６の他方は出力室３に面してい
る。なお、調整機構８は、位置変更自在なコロ８
１と、てこ８２，８３と、調整ばね８４，８５
と、調整ねじ８６，８７とから成る。

第３図に示すように、圧力流体源MRに接続さ
れた供給室２内に突出するように供給弁座１０が
形成され、該供給弁座１０の内側に形成された供
給孔１１は、第１図の電磁弁MV１，MV２，
MV３に接続された出力室３と前記供給室２とを
連通し、供給室２内に設けられ供給弁ばね１３に
付勢された供給弁４が前記供給弁座１０に着離座
することにより供給孔１１を閉開するようになつ
ている。この供給弁４の背後の第１背圧室１４は
帰還通路１５により出力室３に連通しており、第
２背圧室１６は内部通路１７により出力室３ある
いは後述する排出弁５の排出孔１８に連通する。

排出弁５は、釣合ピストン６に固着されてお
り、その先端（図中上端）が供給孔１１に遊嵌し
て供給弁４に対向し、この先端に開口する排出孔
１８を有する。この排出孔１８の先端開口部に排
出弁座１９が形成され、該排出弁座１９が供給弁
４に着離座することにより排出孔１８を閉開する
ようになつている。

第２図、第３図は、排出弁座１９が供給弁４に
着座し且つ供給弁４が供給弁座１０に着座した状
態（以下、重なり位置という）にあり、この重な
り位置において、出力室３の流体圧力は制御圧
AS１，AS２の平均値に比例した圧力になつてい
る。

上記重なり位置において、制御圧AS１，AS２
が上昇すると、第１、第２制御ピストン９１，９
２が上昇し、この移動力が調整機構８を介して釣
合ピストン６に伝達されるので、排出弁５が供給
弁４を押し上げて供給孔１１を開き供給位置とな
る。そして、出力室３に圧力流体が供給されてそ
の圧力が上昇してくると供給弁４が下降し、出力
室３の流体圧力が制御圧AS１，AS２に比例した
圧力になると再び重なり位置となる。

また、上記重なり位置において、制御圧AS１，
AS２が低下すると、排出弁５が下降して排出弁
座１９が供給弁４から離座するので、出力室３内
の圧力流体が排出孔１８から排出されてその圧力
が低下する。出力室３内の流体圧力の低下に伴つ
て排出弁５が上昇し、出力室３の流体圧力が制御
圧AS１，AS２に比例した圧力になると再び重な
り位置となる。

以上の説明の通り応荷重弁１は車両の荷重に応
じたブレーキ力を得るために使用されるものであ
るが、上記従来の応荷重弁１は、空気ばね圧等の
車両の荷重に応じた制御圧AS１，AS２の変動に
対する応答性すなわち感度を向上させるために、
重なり位置において供給弁４に作用する圧力流体
による力をバランスさせるように構成されてお
り、それ故に供給室２内の圧力流体を排出しても
出力室３内の圧力流体が排出されないという問題
を有しており、以下にこの問題について説明す
る。

重なり位置を示す第３図において、供給弁４の
第１摺動部４ａの外径と供給弁座１０の有効径と
が同じであつて、供給室２内の流体圧力が供給弁
４を図中上方向へ押圧する力と図中下方向へ押圧
する力とがバランスしており、供給弁４の第２摺
動部４ｂの外径すなわち第２背圧室１６の内径と
排出弁座１９の有効径とが同じであつて、排出孔
１８内の流体圧力が供給弁を図中上方向へ押圧す
る力と図中下方向へ押圧する力とがバランスして
おり、供給弁４の第１摺動部４ａと第２摺動部４
ｂとの差面積すなわち第１背圧室１４の有効面積
と、供給弁座１０の有効面積と排出弁座１９の有
効面積との差面積と、が同じであつて、出力室３
内の流体圧力が供給弁４を図中上方向へ押圧する
力と図中下方向へ押圧する力とがバランスしてい
る。

また、従来の応荷重弁１の要部の他の例を示す
第４図において、供給弁座１０の有効径と供給弁
の摺動部４ｃの外径とがほぼ同じであつて、供給
室２内の流体圧力が供給弁４を図中下方向へ押圧
する力と図中上方向へ押圧する力とがほぼバラン
スしており、排出弁座１９の有効径と供給弁４の
摺動部４ｃの外径すなわち第２背圧室１６の内径
とがほぼ同じであつて、排出孔１８内の流体圧力
が供給弁４を図中下方向へ押圧する力と図中上方
向へ押圧する力とがほぼバランスしており、供給
弁座１０の有効面積と排出弁座１９の有効面積と
の差面積が非常に小さく、出力室３内の流体圧力
が供給弁４を図中下方向へ押圧する力が非常に小
さく設定されている。

以上の通り、従来の応荷重弁１は、制御圧AS
１，AS２の変動に対する応答性（感度）を向上
させるために重なり位置において供給弁４に作用
する圧力流体による力を完全にあるいはほぼバラ
ンスさせるようになつている。

一般に、車両のブレーキ装置、応荷重弁１はあ
る期間毎に点検調整され、現車における調整時に
は出力室３の圧力流体も排出しなければならない
が、上述の通り供給弁４に作用する圧力流体によ
る力がバランスしているために、第１図の解放コ
ツクKVを開いて供給室２内の圧力流体を排出し
ても、この供給室２内の圧力流体による供給弁４
の押圧力がなくなるものの供給弁４のバランスを
くずす力は発生しないので、出力室３内の圧力流
体が供給室２へ逆流できない。したがつて、応荷
重弁１を取付管座から取り外す場合に、出力室３
内に残存する圧力流体が吐出されるため作業上の
危険性が増大する。このように供給室２内の圧力
流体を排出しても出力室３内の圧力流体が排出で
きない場合、第１図におけるブレーキ指令器BV
のブレーキ操作および弛め操作を繰り返して電磁
弁MV１，MV２，MV３を開閉し出力室３内の
圧力流体を中継弁RVの膜板室Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３
に給排することにより消費しなければならない。
普通、鉄道車両は多数両を編成しており、この遍
成車両にブレーキをかけて停車させた状態で一両
毎に点検調整を行なうため、その一両毎に先頭車
両あるいは最後尾車両にて上記ブレーキ操作およ
び弛め操作を繰り返さなければならず、この点検
調整に多大の労力と時間を要することになる。

また、第１図に示すブレーキ装置における中継
弁RVの重なり位置において、供給弁Ｋに作用す
る供給室Ｃ４の圧力流体による力は、供給弁座Ｊ
の有効径と供給弁Ｋの摺動部Kaの外径が同じで
あるためバランスしており、直接供給弁Ｋに対し
ては、押圧力として作用していない。このため、
応荷重弁１の出力室３の圧力流体を電磁弁MV
１，MV２，MV３を介して中継弁RVの膜板室
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３に供給し、中継弁RVが重なり
位置にあるブレーキ作動の状態（第１図）におい
て、電磁弁MV１，MV２，MV３あるいはブレ
ーキ指令器BVが故障してブレーキ不緩解が発生
した場合、解放コツクKVを開いても応荷重弁１
の出力室３の圧力流体が解放コツクKVから排出
されないため、中継弁RVの膜板室Ｃ１，Ｃ２，
Ｃ３の圧力流体も残存したままであつてその排出
弁Ｈが下降せず、また、このとき、中継弁RVに
おいても供給弁Ｋが開かず出力室Ｃ５の圧力流体
が供給室Ｃ４へ逆流しないため、結局、ブレーキ
シリンダBCを弛めることができない。

上記従来の諸問題に対し、その解決策として、
応荷重弁１の出力側配管に排出コツクを設置する
手段、あるいは、応荷重弁１の供給弁４に作用す
る圧力流体による力のバランスをくずすことが考
えられるが、前者の場合は、既存の車両において
限られた配管スペースにしかも操作しやすい位置
に排出コツクを追設することは艤装上の困難を伴
い、後者の場合は、空気ばね圧等の車両の荷重に
応じた制御圧AS１，AS２に対する応答性（感
度）が低下することになり、車両を減速停止させ
るブレーキとしての信頼性を低下させることにな
る。

そこで、本考案は、上記従来の応荷重弁１にお
いて、供給弁４に作用する圧力流体による力のバ
ランスをくずす（ブレーキの信頼性を低下させ
る）ことなく且つ艤装上の困難を伴うことなく、
その供給室２内の圧力流体を排出すればその出力
室３内の圧力流体が供給室２へ逆流排出されるよ
うにすることを技術的課題とする。

この技術的課題を解決する本考案の具体的な技
術的手段は、上記従来の応荷重弁１において、供
給室２と出力室３とを供給室２方向を順方向とす
る逆止弁を介して接続したことである。

以下、本考案の応荷重弁１の一実施例を第５図
にもとづいて説明する。なお、その構成の大部分
は従来と同一であるので図示および説明を省略
し、その要部のみを第５図に示し従来と同一部分
については第１図〜第４図と同一符号を付して説
明を省略する。

第５図において、２０は供給弁４の側方本体に
形成した取付穴であり、該取付穴２０に逆止弁取
付体２１を嵌入して止め輪２２で固定している。
逆止弁取付体２１内に第１室２３および第２室２
４を形成し、これら両室２３，２４を通孔２５で
連通し、この通孔２５の第２室２４側出口周囲に
逆止弁座２６を形成している。前記第１室２３を
第１通路２７により出力室３に接続し、第２室２
４を第２通路２８により供給室２に接続してい
る。そして、第２室２４内には逆止弁３０を配置
し、この逆止弁３０を逆止弁ばね３１により図中
下方向へ押圧し、逆止弁ばね３１の上端をばね受
３２にて受け、このばね受け３２を止め輪３３に
て受けている。なお、３４はシール用のＯリング
である。

第５図は重なり位置を示し、第１室２３には出
力室３の圧力流体が第２室２４には供給室２の圧
力流体がそれぞれ供給されており、逆止弁３０が
逆止弁ばね３１の押圧力と、第２室２４と第１室
２３の圧力差に逆止弁座２６の有効面積を乗算し
た押圧力とによつて逆止弁座２６に着座して通孔
２５を閉じている。

この状態において、第１図の解放コツクKVを
操作して供給室２内の圧力流体を排出すると、第
２室２４内の流体圧力が低下するため、第１室２
３と第２室２４との流体圧力差にもとづく押し上
げ力が逆止弁ばね３１の押し下げ力に打ち勝つ
て、逆止弁３０が逆止弁座２６から離座して通孔
２５を開き、出力室３内の圧力流体は第１通路２
７、第１室２３、通孔２５、第２室２４、第２通
路２８、供給室２を経て排出される。この出力室
３の圧力流体の逆流によつて出力室３内の流体圧
力が低下し、第２図の釣合ピストン６を図中下方
向へ押圧する力が低下する。このため、第５図に
おいては排出弁５が供給弁４に着座したまま図中
下降して供給弁４を開き供給位置となり、出力室
３内の圧力流体は供給孔１１からも逆流排出され
ることになる。

上記実施例は第４図の従来の応荷重弁１に逆止
弁３０を追設したものであるが、この逆止弁３０
を第３図に追設しても全く同様である。

以上の説明からも明らかな通り、本考案の応荷
重弁１は単に逆止弁３０を供給弁４と並列的に追
設するだけであつて、以下に述べる効果を有す
る。

(a) 現車における点検調整時に、先頭車両あるい
は最後尾車両におけるブレーキ指令器BVのブ
レーキ操作および弛め操作を各車両毎に繰り返
さなくても調整可能となり、作業時間および労
力を大巾に軽減できる。

(b) 供給室２とともに出力室３内の圧力流体を排
出できるため、応荷重弁１の取り外し時に従来
のように圧力流体が吐出することがなく、作業
が安全となる。

(c) 電磁弁MV１，MV２，MV３あるいはブレ
ーキ指令器BVの故障によつて供給位置から排
出位置に復帰しないブレーキ不緩解時に、中継
弁RVの膜板室Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３内の圧力流体
を電磁弁MV１，MV２，MV３および本考案
の応荷重弁１の出力室３、供給室２から排出し
て、中継弁RVを排出作動させてブレーキシリ
ンダBCを弛めることができる。したがつて、
ブレーキシリンダBCの配管に解放コツクがな
い車両にも十分適応できる。

(d) 応荷重弁１が従来から有する感度はそのまま
残り、しかも、上記(c)項の理由により、従来の
中継弁RVをそのまま使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は応荷重弁１とブレーキ装置との関係を
示すブレーキ作動時の説明図、第２図は従来の応
荷重弁１の断面図、第３図は第２図の応荷重弁１
の要部拡大説明図、第４図は従来の別の応荷重弁
１の要部説明図、第５図は本考案の応荷重弁１の
一実施例を示す要部説明図である。１……応荷重弁、２……供給室、３……出力
室、４……供給弁、５……排出弁、６……釣合ピ
ストン、１０……供給弁座、１１……供給孔、１
８……排出孔、１９……排出弁座、３０……逆止
弁、MR……圧力流体源、AS１，AS２……制御
圧。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】 (1) 車両の荷重に応じた制御圧にもとづく移動力
をその一方に受けると共にその他方に出力圧を
受圧する釣合ピストンと、該釣合ピストンの他
方に面する出力室と、圧力流体源に接続する供
給室と、該供給室内に突設されその内側に供給
室と出力室とを連通する供給孔を有する供給弁
座と、前記供給室内に設けられ供給弁座に着離
座して供給孔を閉開する供給弁と、前記釣合ピ
ストンに固着されその先端が供給孔に遊嵌して
供給弁に対向し該先端に開口する排出孔を有す
る排出弁と、該排出弁の先端開口部に形成され
供給弁に着離座して排出孔を閉開する排出弁座
と、を備え、前記供給弁が供給弁座に着座し且
つ排出弁座が供給弁に着座したときに供給室、
出力室および排出孔のそれぞれの圧力流体が供
給弁に作用する力がほぼバランスするように構
成された応荷重弁において、前記供給室と出力室とを供給室方向を順方向
とする逆止弁を介して接続した応荷重弁。 (2) 前記車両を鉄道車両とし、前記制御圧を空気
ばね圧とし、前記圧力流体を圧力空気とした実
用新案登録請求の範囲第１項記載の応荷重弁。