JPS6010931Y2 - 弁装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は弁装置に関し、特に車輌等の脱線の検出と、そ
の後の制御とに適用可能な弁装置に関する。

例えば、鉄道車輌において、脱線事故の発生は、極めて
甚大な人的、物的被害をもたらし、このためこれを防止
すべく種々の手段が施されているが、時として避けられ
ない場合がある。

従って一旦脱線事故が発生した場合、これを早期に検知
し、適切な処理を行うことが必要とされ、このため脱線
防止手段と共に脱線検知手段及びこの脱線検知手段によ
り作動する制動手段等がこの種車輌において不可欠なも
のである。

とろで脱線時には、その衝撃により一般にかなり大きな
上下方向の加速度が車輌に加わり、従ってこの加速度を
検知して自動的に車輌に対して制動をかけるようにすれ
ば脱線に伴なう転覆事故等を防止し得、これにより脱線
事故による人的、物的被害を最小限にとどめられ得る。

このような観点からこの種検知器に関する種々の提案が
なされているが、信頼性等の点で未だ満足し得るもので
はない。

本考案は前記賭点に鑑み案出されたものであり、その目
的とするところは所定方向以外の加速度に対しては動作
せず、かつ検出加速度が常にほぼ一定であり、加えて、
車輌等の脱線の検出と、その後の制御とに好ましく適用
し得る弁装置を提供することにある。

次に本考案による好ましい一具体例を図面に基づいて説
明する。

第１図において、径の異なる２つの略円筒状の部材から
形成されている本体１には、入口孔２及び出口孔３が穿
設されている。

入口孔２と出口孔３とは、弁４が本体１に当接しない際
には、通路５を介して連通され、入口孔２に供給される
圧縮空気は、出口孔３から排出される。

本体１内に主成された室６は、外周端が本体１に固着さ
れたダイアフラム７により室８と室９とに気密に区分さ
れており、この一方の室８には、一端がダイアフラム７
に連結され、他端が弁４に連結された連結棒１０が伸長
している。

更に、室８は、オリフィス１１及び通路１２を介して入
口孔２と連通しており、一方、室９は、オリフィス１３
及び通路１２を介して入口孔２と連通している。

通路５において本体１と弁４との間に装着されたコイル
スプリング１４は、その伸長力により弁４を下方向に付
勢して、弁４の下面を本体１に当接させている。

本体１を構成する小径の区筒状部材内に形成された室１
５には、重錘弁１６が本体１に対して上下動可能に収容
されている。

重錘弁１６には、凹所１７が設けられており、凹所１７
内に本体１から延設された突起１８が挿入されている。

また、重錘弁１６は、重心位置に突起１９を有しており
、突１９は、重錘弁１６の鍔２０と本体１の蓋２１との
間に設けられたコイルスプリン２２の伸長力により、突
起１８の先端に固着された弁座２３に当接している。

従って、重錘弁１６は、重錘弁１６の重心位置で突起１
８に支持されている。

凹所１７と、室９とを連通すべく、突起１８と本体１と
に穿設された貫通孔２４には、保持部材２５が伸長して
おり、この保持部材２５の一端には、ダイアフラム押さ
え板２６及び２７を介してダイアフラム７に固着された
連結棒１０に連結されており、一方、保持部材２５の他
端２８は、重錘弁１６の突起１９の底面に近接している
。

室１５は、本体１の側面に穿設された貫通孔２９を介し
て外部と連通されており、重錘弁１６が上方に移動され
突起１９と弁座２３との当接が解除されると、室９も貫
通孔２４、凹所１７、室１５及び貫通孔２９を介して外
部と連通される。

更に、重錘弁１６の上方には、凹所３０が設けられてお
り、凹所３０には、室１５を閉塞する蓋２１から延設さ
れた案内突起３１が挿入されており、突起３１は、重錘
弁１６に固着された軸受３２を介して、重錘弁１６を摺
動自在に支持している。

尚、鍔２０も本体１に摺動自在に当接しており、よって
重錘弁１６は、突起１９が弁座２３に当接している際に
は、上方位置、下方位置及び重心位置で本体１に支持さ
れている。

このように構成された弁装置３３の作用を第２図に示す
車輌制動システム４０に適用した場合について説明する
。

今、弁４がスプリング１４に付勢されてその下面が本体
１に当接していると、入口孔２と出口孔３との連通は阻
止され、同様に重錘弁１６がスプリング２２に付勢され
て突起１９が弁座２３に当接していると、貫通孔２４と
室１５との連通、即ち、貫通孔２９を介する室９と外部
との連通が阻止されている。

この状態で、入口孔２に圧縮空気が制御弁４１を介して
圧縮空気源４２から供給されると、この圧縮空気は、弁
４の上面と、通路１２及びオリフィス１１を介して室８
とに供給されると共に通路１２及びオリフィス１３を介
して室９にも供給され、更に室９に供給された圧縮空気
は、貫通孔２４を介して突起１９の下面に導入される。

ところで、この圧縮空気の適用に際し、重錘弁１６が上
方向に移動しないように、スプリング２２の伸長力及び
重錘弁１６の突起１９の下面における圧縮空気に対する
受圧面積が設定されているとすると、出口孔３に対して
通路５は閉塞されたままであり、また、室１５に対して
貫通孔２４は閉塞されたままである。

従って入口孔２に供給された圧縮空気は、通路５及び出
口孔３を介して外部に排出されず、一方、室９に供給さ
れた圧縮空気は、貫通孔２４、凹所１７、室１５及び貫
通孔２９を介して外部に排出されず、同時に室８と室９
との圧縮空気は等しくなり、ダイアフラム７はいずれの
方向にも変形されない。

弁装置３３がこの状態にある際には、システム４０は、
車輌の制動を指示する制御弁４１に制御されて、所定の
動作を行う。

即ち、制御弁４１がオン状態になると、圧縮空気源４２
からの圧縮空気がピストンシリンダ４３の両方の室４４
及び４５に供給される。

ここで、室４５には、ある断面積を有するピストンロッ
ド４６が伸長して設けられているため、供給された圧縮
空気によりピストンロッド４６に作用する力は、室４５
側よりも室４４側によるものの方が大となり、ピストン
ロッド４６は入方向に移動される。

このＡ方向のピストンロッド４６の移動によりシステム
４０の制動機構（図示せず）が車輌の車輪に加えられて
いる制動を解除するように構成されていると、車輌は走
行可能となる。

一方制御弁４１がオフ状態にある際には、室４４には圧
縮空気源４２からの圧縮空気は供給されず、室４４内の
圧縮空気は制御弁４１を介して大気に排出され、ピスト
ンロッド４６は室４５の圧縮空気に作用されてＢ方向に
移動される。

このＢ方向のピストンロッド４６の移動によりシステム
４０の制動機構が車輪に制動をかけるように構成されて
いると、走行車輌は停止する。

ところで、制御弁４１がオン状態に設定され、前記のよ
うに圧縮空気源４２からの圧縮空気が弁装置３３の入口
孔２及びピストンシリンダ４３の室４４．４５に供給さ
れている際、即ち車輌が走行している際、この走行車輌
の脱線による衝撃力で、重錘弁１６側を上にして車輌に
搭載された弁装置３３に規定以上の上下方向の加速度が
加わると、重錘弁１６は、スプリング２２の伸長力に抗
して上方に移動し、弁座２３への突起１９の当接が解除
され、貫通孔２４は、凹所１７を介して室１５と連通さ
れる。

これにより室９内の圧縮空気は、貫通孔２４、室１５及
び貫通孔２９を介して外部に排出される。

ところで、室９内の圧縮空気が、オリフィス１３を介し
て供給されているため、室９内の圧縮空気圧は、この排
出において急速に低下し、室８内の圧縮空気圧よりも低
くなる。

このためダイアフラム７は、弁４及び保持部材２５を上
方に移動させるようにスプリング１４の伸長力に抗して
上方に変形する。

弁４が上方に移動すると、弁４の下面と本体１との当接
が解除され、出口孔３と通路５とが連通され、入口孔２
に供給されている圧縮空気は、通路５を介して出口孔３
から外部に排出される。

このように入口孔２に供給される圧縮空気が大気に排出
されると、室４４においてピストンロッド４６に作用す
る力が小となり、このためピストンロッド４６はＢ方向
に移動し、システム４０の制動機構は、車輌を停止させ
るべく、車輌に制動をかける。

尚、保持部材２５の上方移動により、保持部材２５の一
端２８は、弁座２３に当接している際における突起１９
の下面より上方に位置するため、加速度消滅後、重錘弁
１６がスプリング２２に付勢されて下方向に移動する際
、保持部材の一端２８と突起１９の下面とが当接し、重
錘弁１６は上方変位位置で保持される。

これにより、弁座２３への突起１９の再当接が阻止され
、貫通孔２４の室１５への連通が保持され、弁４は、加
速度消滅後においても入口孔２と出口孔３とを連通すべ
く、上方変位位置に保持される。

尚、この保持状態は、入口孔２への圧縮空気の供給を停
止すれば解除される。

ところで、弁装置３３は、第３図に示すような車輌制動
システム５０にも適用され得る。

即ち、第３図に示すシステム５０は、制御弁４１がオフ
状態の場合、即ちピストンロッド４６がＢ方向に移動さ
れる際、制動が解除され、一方、制御弁４１がオン状態
の場合、即ち、ピストンロッド４６がＡ方向に移動され
る際、制動がかけられるように構成されている。

従って、このようなシステｌ、５０に対しては、弁装置
３３の入口孔２を圧縮空気供給源４２に、その出口孔３
を室４４に連結すると、弁装置３３は前記同様の機構を
遠戚する。

更に、弁装置３３は、第４図に示すような車輌制動シス
テム６０にも適用され得る。

即ち、第４図において、６１は三動弁であり、三動弁６
１は、補助空気溜め６２に連通されるボート６３と、シ
リンダ４３の一方の室４４に連通されるボート６４と、
圧縮空気源４２に連通されるボート６５と、外気に開放
されているボート６６とを有して構成されている。

更に、三動弁６１は、ボート６５に供給される圧縮空気
の空気圧が減少する際、ボート６３とボート６４とを連
通し１、一方ボート６５に供給される圧縮空気の空気圧
が所定の値である際には、ボート６３を閉塞すると共に
ボート６４とボート６６とを連通ずるように動作する。

６７は、シリンダ４３の一方の室４５内に設けられてい
るコイルスプリングであり、このスプリング６７は、ピ
ストンロッド４６をＢ方向に移動させるように作用する
。

このように構成されているシステム６０において、弁装
置３３の入口孔２と出口孔３とが連通されない際は、ボ
ート６５に供給される圧縮空気源４２からの圧縮空気は
、減圧されず所定の空気圧を呈するため、三動弁６１は
、ボート６４とボート６６とを連通し、室４４内を実質
的に大気に開放し、一方ボート６３を閉塞し、補助空気
溜め６２に弁装置が蓄積されるように動作する。

これにより、ピストンロッド４６はスプリング６７の伸
長力によりＢ方向に移動され、車輌の制動が解除される
。

これに対して、弁装置３３の入口孔２と出口孔３とが連
通され、ボート６５に供給される圧縮空気の空気圧が減
少すると、三動弁６１は、ホートロ３とボート６４とを
連通腰補助空気溜め６２内の圧縮空気を室４４に導入す
るように作用する。

このようにして室４４内に供給された圧縮空気は、ピス
ト・ンロッド４６をスプリング６７の伸長力に抗してＡ
方向に移動させるため、車輌に制動がかけられる。

尚、スプリング１４は、本体１とダイアフラム押さえ版
２６との間に設けてもよく、更に弁装置３３の作動の有
無を明確に知り得るようにすべく、出口孔３からの排出
空気を利用した確認装置を付加してもよい。

前記の如く、本考案によれば、ダイアフラムにより弁を
作動させるため、摺動抵抗を実質的に無視し得、このた
め検出感度を所定のある値に正確に設定し得、また重錘
弁をその重心位置で支持し、かつ軸受を介して本体に支
持し得るため、車輌連結時、急制動時或いはハンマ検査
時などにおいて生じる加速度及び横方向加速度に対する
応答性を低減し得、これにより誤動作の恐れをほぼ無く
し得ると共に高い信頼性を有して脱線検知器として適用
し得る。

【図面の簡単な説明】 第１図は本考案による好ましい一具体例の断面図、第２
図、第３図及び第４図は第１図に示す一具体例を種々の
車輌制動システムに適用した場合の説明図である。 １・・・・・・本体、２・・・・・・入口孔、３・・・
・・・出口孔、４・・・・・・弁、８，９・・・・・・
室、１３・・・・・・オリフィス、１６・・・・・・重
錘弁、２５・・・・・・保持部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 本体に設けられた入口孔と出口孔とを連通ずる第１の通
   路と、ダイアフラムにより区分された本体内に形成され
   た第１及び第２の室と、この第１の室と入口孔とをオリ
   フィスを介して連通ずる第２の通路と、第２の室と入口
   孔とを連通ずる第３の通路と、一端がダイアプラムに連
   結され、他端が、第１の通路の開閉を制御すべく、第１
   の通路に設けられた弁と、第２の室と外部とを連通ずる
   第４の通路と、第４の通路の開閉を制御すべく第４の通
   路に設けられていると共に、第４の通路を閉塞している
   際には、重心位置で本体に支持された重錘弁と、一端が
   ダイアフラムに連結され、他端が重錘弁に近接して設け
   られた保持部材とからなることを特徴とする弁装置。