JPS5934543Y2 - 空気ブレ−キの滑走防止装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、空気ブレーキ装置の滑走防止装置の改良に関
するものである。

例えば軌道車両においてブレーキ中に滑走が生じた場合
、これが原因で車輪にフラットを生じたり、ブレーキ距
離が延びたりする不具合があるので、車輪の回転数を監
視して滑走の発生を検出したときブレーキシリンダ圧力
Ｃ以下ＢＣ圧と称する）を排気する方法が行なわれてい
る。

しかるに第１図Ａに示す如く滑走検出信号ＳＬが発生し
た場合には、第１図Ｂに示す如くできるだけ速くＢＣ圧
を排気しなげればならないのみならず、滑走がおさまっ
て再びＢＣ圧が指令清適りに復帰する場合にはレールと
の再粘着を完全にするため、第１図Ｂに示す如＜ＢＣ圧
の上昇勾配をおさえ、値を一旦予定の時間の開指令値の
伺割かの値ＰＩにリミットし、その予定時間の経過指令
値Ｐ２まで再上昇させる方式が用いられている。

すなわち、急速にＢＣ圧を復帰すると、ブレーキシュー
の材質によっては、その摩擦係数が緩かにＢＣ圧を上昇
させる場合に比べ同一圧力Ｐ２でも大きくなり、再滑走
を起こすことがあり、このことからＢＣ圧を緩かにして
多段階に増大させる方式が用いられていた。

しかるに、従来はかかる動作を第２図に示す如き空気系
で実現していたため滑走防止装置の構造が非常に複雑と
なるを避は得なかった。

第２図において１は制御増幅器、２は電気空気変換弁、
Ｓ ＫＶ １ ＊ Ｓ ＫＶ ２ 、 Ｓ ＫＶ３は電
磁弁、４は演算弁、５は絞り、６は逆止弁、８は複式逆
止弁、９はブレーキシリンダで、全体として空気プレー
キ系を構成している。

第２図の空気ブレーキ系に対する滑走発生時の排気は、
第３図に示す如き排気指令回路１０によってリレーＳＫ
Ｒ，，５ＫＲ２，５ＫＲ３を励磁することにより実行さ
れる。

排気指令回路１０は滑走検出リレーＳＫＲの常開接点５
ＫＲｏａを有し、ブレーキ指令ＢＫが出されていて滑走
を生じていない正常状態では、滑走検出リレー５ＫＲｏ
が消磁していてその接点５ＫＲｏａが開いでおり、従っ
て制御用リレーＳＫＲ１＋５ＫＲ２−８ＫＲ３が消磁さ
れ、その接点Ｓ Ｋ ＲＩ Ｂ ＊ Ｓ Ｋ Ｒ２ａ＋
Ｓ Ｋ Ｒ３ａが開いている。

従って第２図に示す如くこれらの接点に接続サレタ電磁
弁５ＫＶ１，５ＫＶ２．５ＫＶ３が消磁されている。

この状態において、制御増幅器１にブレーキ指令ＢＫが
与えられると、このブレーキ指令ＢＫに応じて電気空気
変換弁２に対する電流出力■１を変化させることにより
、この電流値に比例した空気圧を配管２１に発生させる
。

この空気圧は第１に、電磁弁５ＫＶ１を通って複式逆止
弁８の一方の入力配管２２に送られる。

これに対して第２に配管２１の空気圧は電磁弁５ＫＶ２
を通って演算弁４の一方の膜板４ａによって仕切られた
室４ｂに与えられると共に、電磁弁５ＫＶ３を通って演
算弁４の他方の膜板４ｃによって仕切られた室４ｄに与
えられる。

しかるにこのとき演算弁４は入力された空気圧と同一圧
力の空気圧を出カポ−）４ｅに発生して絞り５及び逆止
弁６を介して複式逆止弁８の他方の入力配管２５に与え
られる。

この複式逆止弁８は内部に弁８ａを有し入出力が高圧側
に切換るように構成されている。

しかるにこの正常時においては複式逆止弁８０２つの入
力は同一圧力ではあるが、演算弁４を通じての作用側（
配管２５側）の応答を絞り５によって遅くしであるので
、結局複式逆止弁８の出力（従ってブレーキシリンダ９
のＢＣ圧力）は配管２２側の空気圧によって決まること
になる。

このような正常状態からブレーキ指令が出されているに
もかかわらず滑走を生じた場合、滑走検出リレー５ＫＲ
ｏが励磁されてその接点５ＫＲｏａが閉じる。

このため排気指令回路１００制御用リレー５ＫＲ１，５
ＫＲ２，５ＫＲ３も励磁されるので、電磁弁５ＫＶ１，
５Ｋｖ２，５Ｋｖ３が励磁される。

コノとき第１に電磁弁５ＫＶ１より配管２２の空気圧が
急速に排気され、同時に第２電磁弁５ＫＶ２より演算弁
４０入力配管２６の空気圧が排気され、第３に演算弁４
よりその出力配管２７の空気圧が排気さへ結局逆止弁６
を介して配管２５の空気圧が急速に排気される。

従ってブレーキシリンダ９の空気圧も配管２２又は２５
を介して排気されるので、車輪（図示せず）の粘着が回
復し、滑走もおさまる。

このとき排気指令回路１０において滑走検出リレー５Ｋ
Ｒｏが消磁されることにより、制御用リレーＳＫＲ□は
直ちに消磁する。

しかるに制御用リレー５ＫＲ２には並列にコンデンサＣ
０及び抵抗Ｒ□でなる緩復旧動作回路３１が接続され、
同様に補助リレー５ＫＲ３にも並列にコンデンサＣ２及
び抵抗Ｒ２でなる緩復旧動作回路３２が接続され、しか
も緩復旧動作回路３２の時定数が緩復旧動作回路３１の
時定数より大きい値に選定され、これにより、補助リレ
ーＳＫＲ□が消磁した後、回路３１の緩復旧時間Ｔ２の
経過後に制御用リレー５ＫＲ２が消磁され、その後回路
３２の緩復旧時間Ｔ３の経過後に制御用リレー５ＫＲ３
が消磁される。

このように排気指令回路１０が動作することにより、ま
ず電磁弁５Ｋｖ２が消磁し、配管２１に加圧されている
空気が電磁弁５Ｋｖ２を通って演算弁４の室４ｂに入り
込む。

このとき電磁弁ＳＫ■３は未だ励磁したままで、配管２
１の圧力が電磁弁ＳＫ■３を介して演算弁４の室４ｄに
加えられている。

従って演算弁４において、膜板４ａに加わる上向きの力
と膜板４ｃに加わる下向きの力の差分が出力ポート４ｅ
に発生する。

この圧力は絞り５によって絞られた後配管２５に与えら
れ、かくして複式逆止弁８には第１図の時間Ｔ１におけ
る圧力上昇が発生する。

また時間Ｔ２に達するまでは、ＢＣ圧の最高値Ｐｍａｙ
は、でおさえられる。

これに対してその後第１図の時間Ｔ２の経過後に制御用
リレー５ＫＲ２が消磁されると、演算弁４０室４ｄの圧
力が電磁弁５ＫＶ３を通じて排気されるので、演算弁４
の動作によって配管２７の圧力が配管２１の圧力値まで
上昇する。

このとき電磁弁５ＫＶ１はまだ励磁されており、これに
より配管２２の空気圧は排気されているので、ブレーキ
シリンダ９の圧力は配管２５の圧力に従って上昇するこ
とになる。

その後時間Ｔ３経過後に電磁弁ＳＫＶ、が消磁されると
、配管２２にも配管２５と同一な空気圧が発生すること
により、ブレーキシリンダ９の圧力が配管２１の変化に
す速く応答することになる。

以上のようにして第２図及び第３図の従来装置に依れば
、滑走検出信号に応じてＢＣ圧が第１図のように応答で
きることになる。

しかしこの従来の方法においては、いずれも外形寸法の
大きい電磁弁５ＫＶｌ、ＳＫ■２，５ＫＶ３、演算弁４
、絞り５、逆止弁６、複式逆止弁８等の空気部品を多数
用いなげればならないため全体として大型となるを避は
得す、また空気部品の面倒なメインテナンスに相当大き
な人手を要するという欠点があった。

そこで本考案は上述の従来装置の欠点を有効に改善しよ
うとするもので、かかる目的を空気系による制御と、電
気的な制御とを組合せることにより実現するものである
。

以下第４図について本考案の一例を詳述するに、本考案
に依る滑走防止装置は第２図の場合と同様に、ブレーキ
指令ＢＫが与えられたときこれに応じて制御増幅器１に
て電流出力■１を送出し、電気空気変換弁２によってそ
の電流値１１に比例した空気圧を配管２１に発生させる
。

しかるに第４図の場合は配管２１の空気圧は電磁弁５Ｋ
ＶＩＩを通じて直接ブレーキシリンダ９に与えられる。

さらに第４図の空気ブレーキ系は、第２図の場合と全く
同様に第３図の排気指令回路１００制御用リレーＳＫＲ
１ｔＳＫＲ２，５ＫＲ３の接点によって制御される。

制御増幅器１は、第１及び第２の演算増幅器ＯＰＡ、及
び０ＰＡ２を有し、その出力を増幅部ＡＭＰに通じて出
力電流工１として送出する。

第１の演算増幅器ＯＰＡ□にはブレーキ指令ＢＫが抵抗
Ｒ３を介して直接与えられ、演算増幅器０ＰＡ１の出力
が排気指令回路１００制御用リレー５ＫＲ３の常閉接点
５ＫＲ３ｄを通じて増幅部ＡＭＰに送出する。

なお、図において、Ｒ４は第１の演算増幅器０ＰＡＩの
フィードバック抵抗を示す。

一方第２の演算増幅器０ＰＡ２にはブレーキ指令ＢＫが
制御用リレー５ＫＲ１の常閉接点５ＫＲｔ１）を通じ、
さらに入力抵抗Ｒ５を介して与えられ、その出力が制御
用リレー５ＫＲ１の常開接点５ＫＲ１ａを並列接続して
なるコンデンサＣ３に接続される演算増幅器０ＰＡ２の
出力は抵抗Ｒ７及びＲ６を直列に介して入力端にフィー
ドバックされる。

一方抵抗Ｒ７には並列に制御用リレー５ＫＲ２の常開接
点５ＫＲ２ａが接続され、これにより接点５ＫＲ２ａの
開又は閉状態におけるフィードバック抵抗を変化させ得
るようになされている。

また電磁弁５ＫＶ１．は制御用リレー５ＫＲ１の常開接
点５ＫＲ１ａによって励磁される。

第４図の構成において、ブレーキ指令ＢＫが出されてい
る状態で滑走を生じていない正常状態では滑走検出リレ
ー５ＫＲｏが消磁していてその接点５ＫＲｏａが開いて
おり、従って制御用リレーＳ Ｋ Ｒ１＊ ＳＫＲ２−
ＳＫＲ３が消磁され、その接点５ＫＲ１ａ、５ＫＲ２ａ
、５ＫＲ３ａが開いている。

従って制御増幅器１において増幅部ＡＭＰには演算増幅
器０ＰＡＩ、０ＰＡ２の出力が与えられ、これにより出
力電流■１がブレーキ指令ＢＫの大きさに応じて変化し
、従ってこれに応じて変化する空気圧が電気空気変換弁
２かも配管２１に送出されることにより電磁弁５ＫＶ１
１を通じてブレーキシリンダ９が駆動される。

これに対してブレーキ指令ＢＫが出力されている状態で
滑走を生じた場合、滑走検出リレー５ＫＲｏが励磁され
る。

このとき制御用リレー５ＫＲ１１ＳＫＲ２ｔＳＫＲ３が
励磁されるので、電磁弁５ＫＶＩが励磁され、この電磁
弁ＳＫ■１を通じてブレーキシリンダ９の空気圧が急速
に排気される。

同時に演算増幅器０ＰＡ１の出力及び演算増幅器０ＰＡ
２の入力がそれぞれリレー５ＫＲａの接点５ＫＲ３ｂ及
びリレー５ＫＲｔの接点５ＫＲＴ。

によってオフ状態にされるので、増幅器ＡＭＰの出力電
流Ｉｌが０になることにより配管２１の空気圧が電気空
気変換弁２において排気される。

従ってブレーキシリンダ９は非動作状態となり、これに
よりやがて滑走状態が治まることになる。

滑走がおさまり滑走検出リレーの接点５ＫＲｏａが消磁
すると、電磁弁５ＫＶｌがリレー５ＫＲ１によってすぐ
消磁し、これにより配管２１及びフレーキジリンダ９０
入力配管３１が電磁弁ＳＫＶ□によって直ちに連通ずる
。

しかしこのとき排気指今回路１０において、リレー５Ｋ
Ｒ２及び５ＫＲ３は緩復旧動作時間Ｔ２ （第１図）の
間演算増幅器０ＡＰＩから出力はされず、かつ演算増幅
器０ＡＰ２のフィードバック抵抗値は抵抗Ｒ６のみとな
るので、その出力Ｖ。

は、となり、従ってコンデンサＣ３の充電電圧は第１図
Ｂの曲線Ｐｉに示すように緩やかに比較的低いＢＣ圧に
制限されることになる。

やがて時間Ｔ２が経過してリレー５ＫＲ２が非励磁にな
ると、演算増幅器０ＰＡ２のフィードバック抵抗値が抵
抗Ｒ６及びＲ７の和となるので、その出力■。

は、となり、従って第１図Ｂの曲線Ｐ２に示す如くＢＣ
圧を所定値にまで上昇させることになる。

その後時間Ｔ３が経過してリレー５ＫＲ３が非励磁にな
ると、制御増幅器１は再度演算増幅器０ＰＡ１の出力に
よりブレーキシリンダ９０ＢＣ圧を以後ブレーキ指令Ｂ
Ｋに相当する所定圧力Ｐ２に保持させ、かくして確実に
ブレーキ力を与える。

上述のように本考案によれば、滑走発生後再度ブレーキ
力を与えるにつき、第１図Ｂに示すように、ＢＣ圧を確
実に２段階的に（曲線Ｐ１？Ｐ２のように）発生させる
ことができるが、かくするにつき従来のように空気式演
算弁及びこれに関連する電磁弁２個分などの空気部品を
相当数省略でき、これにより全体の構成を一段と小型化
できると共に、この分空気部品の面倒なメンテナンスを
軽減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を適用し得る空気ブレーキ装置の説明に
供する信号波形図、第２図及び第３図は従来の滑走防止
装置を示す路線的接続図、第４図は本考案に依る空気ブ
レーキ装置の滑走防止装置の一例を示す路線的接続図で
ある。 １・・・・・・制御増幅器、２・・・・・・電気空気変
換弁、４・・・・・・演算弁、５・・・・・・絞り、６
・・・・・・逆止弁、８・・・・・・複式逆止弁、９・
・・・・・ブレーキシリンダ、１０・・・・・・排気指
令回路、３１．３２・・・・・・緩復旧動作回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 （ａ） 滑走検出信号が到来したときこれにより同時
   に動作する第１．第２及び第３の制御用リレーを有し、
   上記第１．第２．第３の制御用リレーを上記滑走検出信
   号カリ映しなくなったときその順序で順次予定の時間差
   をもって復帰動作させる排気指令回路と、 （ｂ） ブレーキ指令に基づいて電気空気変換弁への
   電気出力を送出する制御増幅器と、 （Ｃ） 上記第１の制御用リレーによってこれが励磁
   されたときブレーキシリンダを排気し、かつ上記第１の
   制御用リレーが非励磁のとき上記電気空気変換弁の出力
   空気圧をブレーキシリンダに与える電磁弁と、 を具え、上記制御増幅器は、上記第３の制御用リレーの
   非動作時に上記ブレーキ指令に応じた大きさの電気出力
   を出力する第１の演算増幅器と、上記第１の制御用リレ
   ーの非動作時に上記ブレーキ指令を受けて上記第２の制
   御用リレーによって可変のフィードバック抵抗値に応じ
   た出力を送出すると共に、出力端に上記第１の制御用リ
   レーが励磁されたとき放電動作する充放電用コンデンサ
   が設けられていて、これにより上記ブレーキシリンダの
   圧力の上昇傾斜を緩和させる第２の演算増幅器とを有す
   ることを特徴とする空気ブレーキ装置の滑走防止装置。