JPH072089A - ブレーキ作用・緩め電磁弁 - Google Patents

ブレーキ作用・緩め電磁弁

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JPH072089A
JPH072089A JP6065869A JP6586994A JPH072089A JP H072089 A JPH072089 A JP H072089A JP 6065869 A JP6065869 A JP 6065869A JP 6586994 A JP6586994 A JP 6586994A JP H072089 A JPH072089 A JP H072089A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 鉄道車両に装着されたブレーキシリンダに空
気圧を供給したり、該空気圧を維持したり、緩めたりす
る空圧部を制御するための電空部を備えたブレーキ作用
・緩め電磁弁を提供する。 【構成】 電空部２は、空圧部１の第１のダイヤフラム
作動ボール弁６を開いて空気を供給口ＳＰから送出口Ｄ
Ｐに供給するブレーキ作用のソレノイド弁４３を備える
と共に、第２のダイヤフラム作動ボール弁２６を開いて
空気を送出口ＤＰから吐出口ＥＰに通気するブレーキ緩
めのソレノイド弁４４を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電磁弁組立体に関し、
特に、鉄道車両に設けられているブレーキシリンダに空
気圧を供給したり、該空気圧を維持したり、該空気圧を
緩めたりするための一対の電磁ソレノイド部及び一対の
空圧弁部を有するブレーキ作用・緩め電磁弁に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】ブレーキ作用・緩め電磁弁で従来より知
られているものは、空圧ブレーキ系統に空気圧を供給し
たり、同空圧ブレーキ系統の空気圧を保持したり或は緩
めたりするために、弁部材の状態を制御する一対の電磁
ソレノイドを使用していた。この従来のソレノイド弁に
おいては、その組立中、電機子ギャップを測定し調整し
なければならない。このギャップ調整は、偏倚ばねの力
に抗して弁部材を開放するのに要求される正しい磁気力
を得るために必要であった。更に、弁部材のステムの周
囲における空気の流れを阻止するために使用されている
動的Ｏリングシールは、ソレノイド弁に誤動作を生ぜし
める大きな摩擦抵抗を受ける。この問題は、特に、ソレ
ノイド弁を長期間に亙って動作した後にＯリングや、Ｏ
リングの溝又は肩部にあるシリコングリース潤滑材が分
散する場合にひどくなる。更に、Ｏリングが摩耗するに
伴い接触表面積が増して、動摩擦抵抗が増大し、その結
果、誤動作の生起する可能性が増大する。更に、金属質
の塵埃がＯリングシールの擦過及び摩耗を増大し、その
ために漏れが１つの問題となっている。
【０００３】
【発明の目的】従って、本発明の目的は、新規且つ改良
された電磁弁組立体を提供することにある。本発明の他
の目的は、空気圧を供給したり、維持したり、解放もし
くは緩めたりするための独特なブレーキ作用・緩め電磁
弁を提供することにある。本発明の更に他の目的は、圧
縮空気の送出、保持或は吐出を制御するために一対の電
磁ソレノイドを有する新規な電磁弁を提供することにあ
る。本発明の更に他の目的は、圧縮空気の供給を開始す
るため、圧縮空気の加圧レベルを維持するため及び圧縮
空気を大気に放出するためのパイロット作動ダイヤフラ
ム弁を有する改良された電空制御弁を提供することにあ
る。本発明の別の目的は、それぞれ一対のダイヤフラム
及びプランジャ組立体に空気圧力を供給して、一対のボ
ール逆止弁型の主弁を作動し供給口から送出口への流体
流路を開いたり或は送出口から吐出口への流体流路を開
き且つ供給口から送出口への流体流路を閉じ、送出口か
ら吐出口への流体流路を閉じるようにそれぞれの一対の
ダイヤフラム及びプランジャ組立体に空気圧力を供給す
る改良された電磁パイロット作用・緩め弁を提供するこ
とにある。本発明の更に別の目的は、設計が簡単で、動
作の効率が良く、費用の面で経済的で、使用に当たって
信頼性があり、使用寿命が長く、構造に特異性があって
動作が容易である改善された作用・緩め電磁弁を提供す
ることにある。
【０００４】
【目的を達成するための手段】上述した目的を考慮し
て、本発明は、その最も広い形態においては、ブレーキ
シリンダ圧力を供給し、維持し、解放するための作用・
緩め電磁弁であって、空圧部及び電空部を含み、該空圧
部は一対の逆止弁を備え、前記電空部は一対の電磁パイ
ロット弁を備え、該一対の電磁パイロット弁の内の一方
は、第１のピストンダイヤフラム室を加圧して第１のピ
ストンを作動し、前記一対の逆止弁の内の一方を開弁し
て供給口と送出口との間に連通を形成するようになって
おり、前記一対の電磁パイロット弁の内の他方は、第２
のピストンダイヤフラム室を加圧して第２のピストンを
作動し、前記一方の逆止弁の内の他方を開弁して前記送
出口と吐出口との間に連通を形成するようになっている
ブレーキ作用・緩め電磁弁を提供している。
【０００５】
【実施例】上述の目的及び他の不随的特徴や利点は、添
付図面を参照しての以下の詳細な説明から一層容易に理
解されるであろう。
【０００６】図１を参照するに、この図には、本発明に
従い供給口、送出口及び吐出口間で選択的に空気流を開
閉するための作用電磁弁組立体及び緩め電磁弁組立体が
示してある。図から明らかなように、弁組立体（ブレー
キ作用・緩め電磁弁）は下側の空圧部１と上側の電空部
２とを含む。下側の空圧部１は、追って詳細に説明する
ように、供給口ＳＰ、送出口ＤＰ及び吐出口ＥＰ間にお
ける流体連通を制御するための作用電磁弁組立体及び緩
め電磁弁組立体を収容するための２つの主内孔を有する
本体部材３を備えている。作用電磁弁組立体は、内孔５
内に配設されたカートリッジ部材４を有する第１の非金
属製逆止弁を備える。エラストマ製のボール弁６は、該
ボール弁６の下部周面と上記カートリッジ部材４の下端
との間に間装された圧縮コイルばね（圧縮ばね）８によ
り内側円錐形弁座７に当接するように偏倚されている。
第１の逆止弁カートリッジ部材４は、凹部を有する六角
頭ナット９、偏倚ばね１０及び板座金１１により所定位
置に保持されている。静的Ｏリングシール１２及びゴム
製の座金１３は、逆止弁のカートリッジ部材４の外周か
らの空気漏れを阻止する。
【０００７】図から明らかなように、非金属製の円筒状
のプランジャ（ピストン）１４の減径下端部がエラスト
マ製ボール弁６の上部周面に係合している。プランジャ
もしくは押し棒１４のねじ切りされた上端部が、小径の
ゴム製のダイヤフラム１５の中央開口を貫通し、非金属
製ピストン部材（ピストン）１６の底部にねじ込まれて
いる。上記小径のダイヤフラム１５は非金属製のスプー
ル状案内ブシュ（案内部材）１７の下側部に形成された
環状溝内に位置する外周ビードを備えている。図から明
らかなように、大径のダイヤフラム１８の中央部分は、
ピストン部材１６の頂部と係合している。この大径のダ
イヤフラム１８は、案内ブシュ１７の上側部に形成され
た環状溝内に位置する外周ビードを備えている。
【０００８】図示のように、緩め電磁弁組立体は、内孔
２５内に配設された非金属製のカートリッジ部材２４を
有する第２の逆止弁を備える。エラストマ製のボール弁
２６が、該ボール弁２６の下部周面とカートリッジ部材
２４の下端との間に間装された圧縮コイルばね（圧縮ば
ね）２８により内部円錐形弁座２７に当接するように付
勢されている。第２の逆止弁のカートリッジ部材２４
は、凹部が形成された六角頭ナット２３、圧縮コイルば
ね３０及び板座金３１により所定位置に保持されてい
る。静的Ｏリングシール３２及びゴム製座金３３は、逆
止弁カートリッジ部材２４の外周からの空気漏れを阻止
する。
【０００９】図から明らかなように、非金属製の円筒状
プランジャ部材（ピストン）３４の減径下端部は、エラ
ストマ製ボール弁２６の上部周面と接触している。プラ
ンジャもしくは押し棒３４のねじ切りされた上端部が、
小径のゴムダイヤフラム３５に形成されている中心孔に
挿通されて非金属製ピストン部材（ピストン）３６の底
部にねじ込まれている。小径のゴムダイヤフラム３５
は、非金属製スプール状案内ブシュ（案内部材）３７の
下側部に形成された環状溝もしくは凹部内に配置されて
いる外周ビードを備えている。図示のように、大径のゴ
ムダイヤフラム３８の中央部分はピストン部材３６の頂
部に係合している。大径のゴムダイヤフラム３８は、案
内ブシュ３７の上側部に形成された環状の凹部内に設置
された外周ビードを備えている。
【００１０】図から明らかなように、本体部材３の頂部
にはカバー板４０が適当な手段で固定されている。電空
部２は、一対の通常閉ざされているソレノイド弁（電磁
パイロット弁）４３及び４４を収容する保護カバー即ち
囲繞部４１を備え、該ソレノイド弁４３及び４４は、米
国コネクチカット州ファーミントン（Farmington）社所
在のＫＩＰインコーポレーティド（KIP Incorporated）
により製造販売されているものである。カバー板４０に
は植込ボルト４５がねじ込まれている。植込ボルト４５
の自由端部は保護カバー４１の頂部に形成された穴を貫
通し、そしてナット４６により該保護カバー４１は、所
定位置に固定保持されている。第１のソレノイド弁４３
はブレーキ作用を開始するのに用いられ、他方、第２の
ソレノイド弁４４はブレーキ緩めを開始するのに用いら
れる。
【００１１】ブレーキ作用のソレノイド弁４３は、リー
ド線もしくは導体４９及び５０間に印加される直流電圧
のような適当な電源（図示せず）により選択的に付勢可
能である電気コイル４８を備えている。図示のように、
電気コイル４８の中心部には、第１の案内及びコア組立
体５２が取り付けられている。この組立体５２の磁気コ
アの下側には可動の電磁プランジャ部材５３が配置され
て、圧縮コイルばね５４により下向きにばね偏倚されて
いる。プランジャ部材５３は、上部もしくは頂部シール
５５及び下部もしくは底部シール５６を支持している。
シール５５及び５６は、圧縮コイルばね５７により互い
に反対の方向に偏倚している。上向きに偏倚されるシー
ル５５は、止めオリフィス５８に隣接して配置され、他
方、下向きに偏倚されるシール５６は本体オリフィス５
９と協働する。雌ねじが形成され、通し孔６１を有する
アダプタ部材６０が、整列通し孔６２を有する案内及び
コア組立体５２に螺着されている。図から明らかなよう
に、ベース板６５には保護ハウジング６４が取り付けら
れていて、板座金６６及び六角頭ナット６７により所定
位置に保持されている。ブレーキ作用のソレノイド組立
体は、入口通路６９、室７０及び出口通路７１を有する
パイロット弁本体６８にねじ込まれ封止されている。
【００１２】ブレーキ緩めのソレノイド弁４４は、リー
ド線もしくは導体７９及び８０間に直流電圧を印加する
適当な電源（図示せず）により選択的に付勢される電気
コイル７８を備える。電気コイル７８内にはその中央に
第２の案内及びコア組立体８２が取り付けられている。
案内及びコア組立体８２の磁気コアの下側には可動の磁
性プランジャ部材８３が配置されており、圧縮コイルば
ね８４により下方向に偏倚されている。プランジャ部材
８３は、上部もしくは頂部シール８５及び下部もしくは
底部シール８６を支持している。これ等のシール８５及
び８６は、圧縮コイルばね８７により反対方向に偏倚さ
れている。上向きに偏倚されているシール８５は止めオ
リフィス８８に隣接して配置され、他方、下向きに偏倚
されているシール８６は本体のオリフィス８９と協働す
る。通し孔９１を有する雌ねじが形成されたアダプタ部
材９０が整列通し通路９２を備える案内及びコア組立体
８２に螺着されている。図示のように、ベース板９５に
は保護ハウジング９４が取り付けられて板座金９６及び
六角頭ナット９７により固着されている。ブレーキ緩め
のソレノイド組立体は、入口通路９９、室１００、出口
通路１０１を備えるパイロット弁本体９８に螺着され封
止される。
【００１３】図に示すように、２つのアダプタ部材６０
及び９０の上端部は、保護カバー４１の頂部を貫通して
突出し大気に適宜通じている。図示のように、供給口Ｓ
Ｐは通路Ｐ１に通じ、一方、該通路Ｐ１は下側の室Ｃ１
に接続されている。この下側の室Ｃ１は、カートリッジ
部材４の底部に形成された開口Ｏ１を介して上側の室Ｃ
２に接続されている。カートリッジ部材４の上端部に
は、逆止弁開口Ｏ２が形成されている。この開口Ｏ２は
通路Ｐ２に通じており、該通路Ｐ２は送出口ＤＰに接続
されている。また、開口Ｏ２は通路Ｐ３、Ｐ４及びＰ５
に通じている。通路Ｐ５は、下側の室Ｃ３と連通し、そ
して該室Ｃ３は、カートリッジ部材２４の底部に形成さ
れた開口Ｏ３を介して上側の室Ｃ４に接続されている。
カートリッジ部材２４の上端部には逆止弁開口Ｏ４が形
成されている。この開口Ｏ４は通路Ｐ６に通じており、
一方、該通路Ｐ６は吐出口ＥＰと連通している。図から
明らかなように、給気通路Ｐ１は、弁本体３に形成され
た通路１０３並びにベース板４０に形成された通路１０
４及び１０５を介して入口通路６９に接続されている。
同様にして、給気通路Ｐ１は、通路１０３及び１０４並
びにベース板４０に形成されている通路１０６及び１０
７を介して入口通路９９にも接続されている。図示のよ
うに、パイロット弁本体６８の出口通路７１は、ベース
板４０に形成された通路１１０を介して圧力パイロット
室（ピストンダイヤフラム室）１０９に接続されてお
り、他方、パイロット弁本体９８の出口通路１０１は、
ベース板４０に形成されている通路１１２を介して圧力
パイロット室（ピストンダイヤフラム室）１１１に接続
されている。
【００１４】ここで、輸送鉄道車両もしくは列車にブレ
ーキを作用させたい場合、運転者は単に制御器のハンド
ルを選択されたブレーキ位置に動かすだけで良い。する
と、リード線４９及び５０間に電圧が印加されて、ブレ
ーキ作用の電気コイル４８が付勢される。このブレーキ
作用の電気コイル４８の付勢で電磁場が発生してプラン
ジャ部材５３を吸引し持ち上げる。従って、上部シール
５５は止めオリフィス５８を閉鎖遮断し、下部シール５
６は本体オリフィス５９から離れる。従って、空気圧が
供給口ＳＰから通路Ｐ１、１０３、１０４、１０５、６
９、オリフィス５９、室７０並びに通路７１及び１１０
を介して室１０９へと送出される。その結果、圧力パイ
ロット室１０９が加圧されて、大径ダイヤフラム１８に
下向きの力が加わり、それによりピストン部材１６、小
径のダイヤフラム１５及びプランジャ部材１４は下向き
に移動し、エラストマ製のボール弁６を円錐形の弁座７
から引き離す。その結果、加圧空気が主空気だめから、
供給口ＳＰ、通路Ｐ１、室Ｃ１、開口Ｏ１、室Ｃ２、開
口Ｏ２、通路Ｐ２を流れ、送出口ＤＰを介して、鉄道車
両に取り付けられているブレーキシリンダへと流入す
る。そこで、ブレーキシリンダ内の圧力が所望の選択さ
れたレベルに達すると、電気コイル４８が減勢され、偏
倚ばね５４は下部シール５６を本体オリフィス５９上に
座着すると共に、上部シール５５を止めオリフィス５８
から離脱させる。この時点で、圧力パイロット室１０９
は、通路１１０及び７１、室７０、止めオリフィス５８
並びに通路６２及び６１を介して大気に接続され通気さ
れる。そこで、圧縮コイルばね８は、エラストマ製のボ
ール弁６をその円錐形弁座７へと移動し座着させると共
に、プランジャ部材１４、ピストン部材１６並びにダイ
ヤフラム１５及び１８を図示の元の位置に戻す。従っ
て、電磁弁組立体は、作用弁及び緩め弁が閉じていると
ころから、ブレーキシリンダ内の空気圧力が所望の選択
されたレベルに維持されるようなラップ位置を占める。
ここで、増大したブレーキ力が望まれる場合には、ブレ
ーキ作用の電気コイル４８を再付勢してより大きな空気
圧を発生し、それを車両に設けられているブレーキシリ
ンダに送出することができる。この場合にも、ブレーキ
シリンダ内の空気圧が所望のレベルに達すると、ブレー
キ作用の電気コイル４８は減勢され、作用電磁弁は再び
図示の位置へと戻る。
【００１５】次に、ブレーキを緩めたい場合には、運転
者は制御器のハンドルを緩め位置へと動かす。その結
果、ブレーキ緩めの電気コイル７８が付勢される。電気
コイル７８が付勢されると、それにより発生される電磁
場でプランジャ部材８３が吸引され持ち上げられて、止
めオリフィス８８は上部シール８５により閉ざされ、下
部シール８６は本体のオリフィス８９から離間する。か
くして、空気圧が主空気だめから通路Ｐ１、１０３、１
０４、１０７、９９、室１００並びに通路１０１及び１
１２を介し供給口ＳＰを経て圧力パイロット室１１１へ
と送出される。圧力パイロット室１１１内の加圧で、大
径のダイヤフラム３８の上面には下向きの力が加わり、
その結果、ピストン部材３６、小径のダイヤフラム３５
及びプランジャ部材３４は下方向に移動して、エラスト
マ製のボール弁２６を円錐形の弁座２７から離す。かく
して、加圧された空気はブレーキシリンダから、送出口
ＤＰ、通路Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、室Ｃ３、開口Ｏ
３、室Ｃ４、開口Ｏ４及び通路Ｐ６を介し吐出口ＥＰを
経て大気に流出する。空気が排出されると、電気コイル
７８が減勢され、圧縮コイルばね８４により下部シール
８６が本体オリフィス８９上に座着され、上部シール８
５は、止めオリフィス８８から離間する。このようにし
て、圧力パイロット室１１１内の空気圧を、通路１１２
及び１０１、室１００、止めオリフィス８８並びに通路
９２及び９１を介して大気に排出することができる。ほ
ぼ同時に、圧縮コイルばね２８の作用でエラストマ製の
ボール弁２６はその弁座２７に座着し、プランジャ部材
３４、ピストン部材３６並びにダイヤフラム３５及び３
８は図示の元の位置に戻る。作用電磁弁及び緩め電磁弁
の動作を繰り返すことにより、ブレーキシリンダ圧力を
供給したり、維持したり、緩めたりすることが可能であ
る。異なった直径の２つのダイヤフラムを使用すること
により、動的Ｏリングシールと関連する摩擦及び潤滑上
の問題は軽減される。作用・緩め電磁弁双方に配設され
たエラストマ製のボール弁で漏れの無い封止が達成され
る。各電磁弁の一体化されたダイヤフラム、ピストン及
びプランジャ組立体は、ダイヤフラムのねじれを回避す
ることができる非金属製の直線形のブシュ内で案内され
る。
【００１６】以上、本発明が属する分野における専門家
には本発明を実施し且つ使用するのに充分に且つ明瞭に
しかも簡潔且つ正確に本発明を記述し本発明を実施する
上で最良と考えられる態様について説明した。また、本
発明の主題は本明細書に詳しく指摘し明瞭に記述したと
信ずる。しかし、本発明の上述の実施例の構成要素に関
する変形、変更、均等物及び均等物の交換は、本発明の
精神及び範囲から逸脱することなく当業者には容易に可
能であるものと理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による圧縮空気系統のための電空制御
弁の側立断面図である。
【符号の説明】
１…空圧部、２…電空部、４…カートリッジ部材、６…
ボール弁、７…弁座、８…圧縮コイルばね（圧縮ば
ね）；１４…プランジャ部材（第１のピストン）、１６
…ピストン部材（第１のピストン）、１７…案内ブシュ
（第１の案内部材）、２４…カートリッジ部材、２６…
ボール弁、２７…弁座、２８…圧縮コイルばね（圧縮ば
ね）、３４…プランジャ部材（第２のピストン）、３６
…ピストン部材（第２のピストン）、３７…案内ブシュ
（第２の案内部材）、４１…保護カバー、４３…ソレノ
イド弁（一対の電磁パイロット弁のうちの一方である第
１のパイロット弁）、４４…ソレノイド弁（一対の電磁
パイロット弁のうちの他方である第２のパイロット
弁）、４８…電気コイル（第１のコイル）、７８…電気
コイル（第２のコイル）、１０９…圧力パイロット室
（第１のピストンダイヤフラム室）、１１１…圧力パイ
ロット室（第２のピストンダイヤフラム室）、ＤＰ…送
出口、ＥＰ…吐出口、ＳＰ…供給口。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 パドマナブ・エル・ゴウダ アメリカ合衆国、サウス・キャロライナ 州、グリア、アサートン・ウェイ 213 (72)発明者 リチャード・エム・ヒスカー アメリカ合衆国、サウス・キャロライナ 州、ムーア、ブルックヘイブン・ドライブ 141

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ブレーキシリンダ圧力を供給し、維持
    し、解放するためのブレーキ作用・緩め電磁弁であっ
    て、空圧部及び電空部を含み、該空圧部は一対の逆止弁
    を備え、前記電空部は一対の電磁パイロット弁を備え、
    該一対の電磁パイロット弁の内の一方は、第１のピスト
    ンダイヤフラム室を加圧して第１のピストンを作動し、
    前記一対の逆止弁の内の一方を開弁して供給口と送出口
    との間に連通を形成するようになっており、前記一対の
    電磁パイロット弁の内の他方は、第２のピストンダイヤ
    フラム室を加圧して第２のピストンを作動し、前記一方
    の逆止弁の内の他方を開弁して前記送出口と吐出口との
    間に連通を形成するようになっているブレーキ作用・緩
    め電磁弁。
  2. 【請求項２】 前記一対の逆止弁の各々は、カートリッ
    ジ部材及びエラストマ製ボール弁を含む請求項１記載の
    ブレーキ作用・緩め電磁弁。
  3. 【請求項３】 前記エラストマ製ボール弁は、圧縮ばね
    により弁座に当接するように偏倚されている請求項１記
    載のブレーキ作用・緩め電磁弁。
  4. 【請求項４】 前記一対の電磁パイロット弁の内の一方
    は、付勢されて第１のパイロット弁を開く第１のコイル
    を備える請求項１記載のブレーキ作用・緩め電磁弁。
  5. 【請求項５】 前記一対の電磁パイロット弁の内の他方
    は、付勢されて第２のパイロット弁を開く第２のコイル
    を備える請求項１記載のブレーキ作用・緩め電磁弁。
  6. 【請求項６】 前記第１のピストンが第１の案内部材に
    摺動可能に配置されている請求項１記載のブレーキ作用
    ・緩め電磁弁。
  7. 【請求項７】 前記第２のピストンが第２の案内部材に
    摺動可能に配置されている請求項１記載のブレーキ作用
    ・緩め電磁弁。
  8. 【請求項８】 前記電空部が保護カバーにより覆われて
    いる請求項１記載のブレーキ作用・緩め電磁弁。
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