JPS5924022B2 - ブレ−キ制御弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は鉄道車両用ブレーキ制御弁、特に滑弁の代り
にポペツト弁を使用したことを特徴とする常用弁を含む
ブレーキ制御弁に関する。

在来技術によるブレーキ制御弁の一例とし℃、特許出願
公告昭３８−１９３６６号の明細書に記載された制御弁
である。

この制御弁は現在特に貨車に多用され、その構造、作用
については上記明細書に詳記されているが、本発明に関
連する部分を要約すると次の通りである。

この制御弁に於ける常用弁１１にはブレーキ管１と補助
溜４との圧力差によって作動する常用ピストン１５とそ
の常用ピストン１５によって摺動せしめられる滑弁１８
及び度合弁１７が含まれ、ブレーキ管１の圧力変化に応
じ次の通り作動する。

（１）ブレーキ管が減圧すると、滑弁、度合弁はブレー
キ位置をとり、補助溜の圧力流体はブレーキシリンダに
供給され、ブレーキ管の減圧が停止するとブレーキ重り
位置をとり、ブレーキシリンダの圧力はそのときのブレ
ーキ管減圧量に比例した値に保持される。

従ってブレーキ管を階段的に減圧することによりブレー
キシリンダの圧力は階段的に上昇する。

この作用を階段ブレーキ作用という。

（２）減圧されたブレーキ管が増圧すると、滑弁及び度
合弁は弛め位置に戻り、ブレーキシリンダの圧力は一挙
に大気圧まで降下する。

この場合ブレーキ管の増圧を途中で停止しても、ブレー
キシリンダの圧力降下に継続し全弛めとなる。

この作用を直接弛め作用という。

しかし、この制御弁には２つの問題点がある。

その１つにブレーキ管の減圧量が比較的小さい場合に滑
弁及び度合弁がブレーキ位置に移動せず、プレーキネ能
状態になる危険を回避出来ないことであり、他の１つは
ブレーキ重り作用中洩れなどによりブレーキシリンダの
圧力が降下したときその補充が出来ないことであり、こ
れらの不具合は列車運転上重大な障害となる。

第１の問題点の原因は滑弁及び度合弁の摺動面に於ける
潤滑状態の悪化により、その摺動抵抗が異常に大きくな
るためであり、第２の問題点の原因はブレーキシリンダ
の圧力を検出するタメノヒストンがこの制御弁には付加
されていないためである。

従って本発明の目的は前述した階段ブレーキ作用及び直
接弛め作用を具備するとともに上述した２つの問題点を
解決し得る常用弁を含むブレーキ制御弁を提供すること
にある。

この目的を達成するために、本発明に於けるブレーキ制
御弁の常用弁は ａ）ブレーキ管減圧量に応じた出力を発生する常用ピス
トン ｂ）フィードバック室 Ｃ）フィードバック室の圧力に応じた出力を発生するフ
ィードバンクピストン ｄ） フィードバンク室からブレーキシリンダへの逆
流を阻止するフィードバック逆止弁 ｅ）作用室を有し、通常ブレーキシリンダを大気に接続
し、その作用室が加圧されたときその接続を遮断すると
ともに、フィードバック逆止弁を離座位置に保持するブ
レーキシリンダ排気弁部 ｆ）通常作用室を大気に接続し、ブレーキ管減圧時に補
助部の圧力流体を作用室及びブレーキシリンダに供給し
、常用ピストンとフィードバックピストンの出力が釣合
ったとき、その供給を停止するポペット型給排弁部 および ｇ）通常フィードバック室を大気に接続し、常用ピスト
ンの出力がフィードバックピストンの出力より大きいと
き、その接続を遮断する排出弁。

から構成されている。

常用弁を上述の各部から構成することにより、ブレーキ
管の減圧時には補助部から給排弁部を経てブレーキシリ
ンダに圧力流体が供給され、ブレーキシリンダの圧力が
ブレーキ管減圧量に比例した値になったとき、フィード
バンクピストンによってその供給が停止され、在来技術
による制御弁と同様の階段ブレーキ作用が行われる。

またブレーキ管の増圧時にはブレーキシリンダ排気弁部
によってブレーキシリンダは大気に接続されたま＼の状
態に保時され、在来技術による制御弁と同様に直接弛め
作用が行われる。

更に、給排弁部をポペット弁型にすることによって前述
した第１の問題点は解消し、またブレーキ重り作用中ブ
レーキシリンダが洩れによって減圧した場合にはフィー
ドバック室も減圧し、常用ピストンの出力がフィードバ
ックピストンの出力より太き（なり、給排弁部が作動し
て、ブレーキシリンダには自動的に圧力流体が補充され
る。

以下図面について、この発明の実施例の構造および作用
を詳細に説明する。

ブレーキ制御弁１はこの発明の主体である常用弁２、在
来技術によるブレーキ制御弁に使用されている非常弁３
、およびこれらが取付けられた管座４から構成されてい
る。

管座４にはブレーキ管５、ブレーキシリンダ６、弛め弁
７、および補助部８が配管接続されている。

常用弁２は常用ピストン１０を含む常用ピストン弁部９
を有し、ピストン１０の下室１１は通路１２を経てブレ
ーキ管５に連通し、下室１７は通路１６．１５を経て補
助部８に連通し、補助部８は通路１３、逆止弁１４を経
てブレーキ管５の圧力流体が供給されている。

ばね１８はピストン１０を上方に押圧し、常用ピストン
弁部９は通常図示の弛め位置に保持されている。

ピストン弁部９の弁棒２０の上端に弁座２１が設けられ
、弁座２１の内側は中心孔２２によって室１１に連通し
ている。

弁棒２０の上方に設けられた弁部２３にはその上端に弁
座２６、その下端に弁２４が設けられ、弁２４はばね２
５によって弁座２１に押圧されている。

また弁部２３には中心孔２７が貫通している。

弁部２３の上方に弁部２８が設けられ、弁部２８の下端
には弁２９が形成され、弁２９はばね３０によって弁座
２６に押圧されている。

常用弁弁体には弁２４．２９に夫々対応して弁座３１．
３２が設けられているが、図示の弛め位置においてばば
ね１８によって離座せしめられている。

弁座２６．３２、弁２９、弁座２１，３１および弁２４
はポペント型給排弁部を構成している。

常用ピストン弁部９が図示の弛め位置にあるとき、ブレ
ーキシリンダ排気弁部３５のピストン弁３４の上側の作
用室３３は通路３６、弁座３２から離座している弁２９
、および通路３７を経て大気に連通し無圧である。

従ってびね３８はフィードバンク逆止弁３９と弁棒４０
を介してピストン弁３４を図示の第１位置に保持し、ピ
ストン弁３４の下面に形成された弁部４１は弁座から離
座し、ブレーキシリンダ６はシリンダ通路４２゜４３ａ
１排気弁部３５の室４３、絞り４４、通路４５、および
弛め弁７を経て大気に連通し、ブレーキは弛められてい
る。

ピストン弁部９および排気弁部３５が図示の弛め位置に
あるとき、ブレーキ管圧力が洩れなどのために極めて徐
々に減圧したとする。

この減圧は室１１に波及するが、室１７は逆止弁１４に
よって減圧しないから、その圧力差によつ℃ピストン１
０は下動し、弁２９は弁座３２に着座し、弁座２６は弁
２９から離座する。

従って作用室３３と大気との連通は遮断され、補助溜８
の圧力流体は室１１、中心孔２２，２７、絞り孔４８、
離座している弁座３１、通路５９、逆止弁４６、通路４
３ａ１室４３、離座している弁部４１、絞り４４、通路
４５、および弛め弁７を経℃犬気に排出される。

このように室１１の圧力は室１１の減圧に追随して低下
するから、ピストン１０を更に下方のブレーキ位置へ移
動させるような大きな圧力差は発生しない。

即ちブレーキ管の減圧が極めて緩慢な場合における不本
意なブレーキ作用は回避される。

尚、上記の作動中通路３６を経て作用室３３に圧力流体
が供給されるが、弁座２６の開度が僅少であるから、室
３３の圧力は排気弁部３５を作動させる程高くはならな
い。

在来技術によるブレーキ制御弁においては、上述の不本
意なブレーキ作用を回避するためにブレーキ管の初期減
圧時に補助溜からブレーキ管への逆流を許容しているが
、この逆流は後述する常用ブレーキ時におけるブレーキ
管減圧の伝播速度を低下させ、ブレーキ距離が延びる。

この発明においては上述の逆流がないから上記の伝播速
度は向上し、より迅速なブレーキ作用が行われる。

ブレーキ管５が常用速度で減圧すると、室１１もそれと
同速度で減圧する。

この減圧速度は室１７における絞り孔４８を経て行われ
る減圧速度より速いから、ピストン１０は室１１と１７
との圧力差によって下向きの出力を発生し、ピストン弁
部９は更に下動し、弁２４は弁座３１に着座し、弁座２
１は弁２４から離座する。

弁２４が弁座３１に着座すると、絞り孔４８を経℃行わ
れていた補助溜８の減圧は停止し、同時に作用室３３の
圧力は補助溝圧力まで上昇し、ピストン弁３４は下動し
て弁部４１は着座し、逆止弁３９は弁座４９から離座し
、排気弁部３５は第２位置をとる。

弁部４１の着座により、ブレーキシリンダ６と弛め弁１
との接続は遮断され、逆止弁３９の離座により、フィー
ドバック通路６６からシリンダ通路５９への逆流が許容
されるようになる。

排気弁部３５の第２位置においては弁棒５０によって逆
止弁５１が離座し、ブレーキ管５の圧力流体は急ブレー
キ室５２、通路５３、急ブレーキ制限弁部５４を経てブ
レーキシリンダ６に吸収され、急ブレーキ作用が行われ
るが、本発明に直接関係がないから詳細な説明は省略す
る。

常用ピストン弁部９においては前述したように弁座２１
が弁２４から離座しているから、補助溜８の圧力流体は
室１１、中心孔２２、通路５９゜４２を経てブレーキシ
リンダ６に供給され、車両にブレーキが適用される。

この時、通路５９の圧力流体は逆止弁３９、フイードバ
ンク通路６６を経て、フィードバックピストン６７の下
面のフィードバンク室６０にも供給される。

ピストン６Ｔはこの時ピストン１０の下動によって弁棒
６８に押されて下動しているから、弁座１１に着座し、
室６０から絞り７４、通路１５゜３１を経由する大気へ
の連通は遮断されている。

ブレーキ管５の減圧が停止し、ピストン１０の下向きの
出力とピストン６７の上向きの出力とが等しくなったと
き、ピストン弁部９はばね１８に押されて上動し、弁座
２１は弁２４に着座し、ブレーキシリンダ６の圧力上昇
は停止する。

このようにしてブレーキシリンダ６の圧力はブレーキ管
５の減圧量に応じた値に保持される。

その後、ブレーキシリンダ圧力が洩れなどにより降下す
ると、室６０の圧力は減少するからビス）ン１０，６７
の出力バランスがくずれて弁座２１は弁２４から離座し
、補助溜８の圧力流体がブレーキシリンダ６に供給され
、ブレーキシリンダ６の圧力洩れは自動的に補充される
。

この自動補充機能は在来技術による階段弛め型ブレーキ
制御弁には多用されているが、この発明においては後述
するように直接弛め型でありながらこの機能を保有して
とこに特長がある。

ブレーキを弛めるため、ブレーキ管５の圧力が増大され
、ピストン１０の下向きの出力がピストン６７の上向き
の出力より小さくなると、ピストン１０は上動し、弁２
９は弁座３２から離座し、作用室３３の圧力流体は通路
３６．３７を経て大気に排出されう排気弁部３５は図示
の第１位置に戻る。

従ってブレーキシリンダ６の圧力流体は通路４２．４３
ａ 、４５、弛め弁７を経て大気へ排出され、ブレーキ
は弛められる。

この時、フィードバック逆止弁３９は弁座４９に着座す
るから、室６０の圧力は降下しない。

従つてブレーキ管５の増圧が途中で停止しても、ピスト
ン弁部９が下動することなく、排気弁部３５は第１位置
に保持され、ブレーキシリンダ圧力は０まで降下する。

このようにこのブレーキ制御弁１は階段弛め型でなく、
直接弛め型であるから、直接弛め型ブレーキ制御弁を設
置された従来の列車中に混成されても運転上同等支障の
ないことＱ主明らかである。

その後、ブレーキ管５の圧力が引きつづき上昇し、ピス
トン１０．６７が更に上動すると、排出弁７０は肩１３
によってその上動が制限されているため、弁座７１はピ
ストン６１から離座し、室６０は絞り７４、通路７５．
３７を経て大気に接続され、その圧力は降下する。

そしてピストン６７の上向きの出力がピストン１０の下
向きの出力より小さくなったとき、ピストン６７は再び
弁座１１に接し、室６０の圧力降下は一旦停止する。

このようにして室６０の圧力はブレーキ管圧力の上昇に
応じて階段的に減圧されて大気圧になる。

非常弁３は在来から使用されているものと同じで、ブレ
ーキ管の急減圧に応じて作動し、補助溜８とブレーキシ
リンダ６とを直接連通させζプレキシリンダ圧力は前述
した常用ブレーキ時より更に高圧になる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示す作用説明図である。 １・−・・・ブレーキ制御弁、２・・・・・・常用弁、
５・・・・・・ブレーキ管、６・・・・・・ブレーキシ
リンダ、８・・・・・・補助溜、１０・・・・−常用ピ
ストン、２１．２４．２６゜２９．３１．３２・・・・
・・ポペント型給排弁部、３３・・・・・作用室、３５
・・・・・・ブレーキシリンダ排気弁部、６０・・・・
・・フィードバック室、６１・・・・・−フィードバッ
クピストン、１０・・・・・・排出弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ブレーキ管、通常そのブレーキ管と同圧力に充気さ
   れている補助溜、およびブレーキシリンダを有する鉄道
   車両用ブレーキ装置に使用され、次の各部から構成され
   た常用弁を含むブレーキ制御弁 ａ）一側に上記ブレーキ管の圧力、他側に上記補助溜の
   圧力を受け、上記ブレーキ管の減圧時に、その圧力差に
   応じて一方向に出力を発生する常用ピストン ｂ）フィードバック室 Ｃ）上記フィードバック室の圧力を受けて、上記常用ピ
   ストンの上記出力を打消する方向に出力を発生するフィ
   ードバックピストン ｄ）上記ブレーキシリンダから上記フィードバック室へ
   の圧力流体の流れを許容し、その逆流を阻止するフィー
   ドバック逆止弁 ｅ）作用室を有し、通常上記ブレーキシリンダを大気に
   接続し、その作用室力初日圧されたとき、上記ブレーキ
   シリンダと大気との接続を遮断するとともに、上記フィ
   ードバック逆止弁を離座位置に保持して、上記フィード
   バンク室から上記ブレーキシリンダへの圧力流体の流れ
   を許容するブレーキシリンダ排気弁部 ｆ）通常上記作用室を大気に接続し、上記ブレーキ管の
   減圧時に上記常用ピストンの上記出力により作動せしめ
   られ、上記補助溜の圧力流体を上記作用室および上記ブ
   レーキシリンダに供給し、上記常用ピストンの出力と上
   記フィトバンクピストンの出力が釣合ったときその供給
   を停止するポペット型給排弁部 および ｇ）通常上記フィードバンク室を大気に接続し、上記常
   用ピストンの上記出力が上記フィードバックピストンの
   出力より大きいときその接続を遮断する排出弁。