JPS6323256Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は蓄電池式電気機関車における空気ブレ
ーキシステムに関し、特にブレーキチヤンバに関
する。

一般に蓄電池式電気機関車は坑内作業やトンネ
ル工事などに使用されているが、そのブレーキシ
ステムとしては例えば第１図に示すような空気ブ
レーキシステムが採用されている。

第１図においてエアコンプレツサー１はモータ
駆動であつてエアクリーナ２を介して空気を吸込
み、管路３及び逆止弁４を通つて圧縮空気を第１
エアタンク５に供給する。このエアタンク５から
更に管路６及び逆止弁９を通つて第２エアタンク
１０に圧縮空気が供給される。管路６には低圧ス
イツチ７及び調圧スイツチ８が接続され、低圧ス
イツチ７は管路６内の圧力が6.0Kg／cm²となると
オンとなり、6.5Kg／cm²となるとオフとなり、ま
た調圧スイツチ８は７Kg／cm²となるとオンとなり
８Kg／cm²となるとオフとなるスイツチであり、こ
れにより所定圧の圧縮空気が第２エアタンク１０
内に貯蔵される。このエアタンク１０からの圧縮
空気はエアクリーナ１１を介し管路１３を経てブ
レーキ弁１２に導かれる。今、図示しない車輪に
ブレーキをかけるべくブレーキ弁１２のレバー１
２ａを作動させると、この作動位置に応じた圧力
の圧縮空気が管路１４、複式逆止弁１５、管路１
６及び急動排気弁１７を経てブレーキチヤンバ１
８Ａ，１８Ｂに供給される。なお双針圧力計１９
が管路２０を介してエアクリーナ１１の出口に接
続されると共に、管路２１を介して上述の管路１
６に接続され、エアタンク１０内の圧力及びブレ
ーキチヤンバ１８Ａ，１８Ｂ内の圧力が常時計測
される。

ブレーキチヤンバ１８Ａ，１８Ｂはいわゆる加
圧式ブレーキシリンダーであつて、空気供給口２
３ａ，２３ｂを通つて圧縮空気が供給され、ピス
トン２４ａ，２４ｂがこれにより押圧されて、こ
れと一体的に結合されたロツド２５ａ，２５ｂを
往動させる。すなわち図においてロツド２５ａ，
２５ｂは戻しスプリング２６ａ，２６ｂに抗して
右方へと移動し、これらの先端部に枢着された図
示しないブレーキレバーを介して右側両車輪及び
左側両車輪にブレーキシユーを押圧させる。これ
により車輪にブレーキがかけられるのであるが、
このブレーキを弛めるときにはブレーキ弁１２の
ブレーキレバー１２ａを弛め位置へと操作する。
これにより管路１６内の空気圧力は低下し、急動
排気弁１７が作動してブレーキチヤンバ１８Ａ，
１８Ｂ内の圧縮空気を排気させる。これと共にブ
レーキチヤンバ１８Ａ，１８Ｂ内のピストン２４
ａ，２４ｂが戻しスプリング２６ａ，２６ｂの附
勢力により左方へと復動し図示した位置をとる。
すなわち、ピストン２４ａ，２４ｂと一体化され
たロツド２５ａ，２５ｂも図示した復動位置をと
り、車輪へのブレーキ力は解除される。なお、エ
アクリーナ１１と複式逆止弁１５との間には駐車
用三方弁２２が接続され、駐車ブレーキをかけた
いときに使用される。

従来の空気ブレーキシステムは以上のように構
成されブレーキ作用を行うのであるが、もしシス
テム内で故障が生じると、ブレーキをかけようと
してもかゝらない場合がある。例えば、管路３，
６，１３，１４，１６，２０，２１のいづれかゞ
破損するか、エアタンク５，１０のいづれかゞ破
損したような場合、ブレーキ弁１２を作動させて
もブレーキチヤンバ１８Ａ，１８Ｂ内のピストン
２４ａ，２４ｂを移動させるだけの圧力の圧縮空
気が供給されなくなる場合がある。これは極めて
危険である。

本考案は上述の点に鑑みてなされ、システム内
に所要の圧縮空気を供給することができない故障
が生じたときに直ちにブレーキ作用を行うことの
できる蓄電池式電気機関車における空気ブレーキ
システムを提供することを目的とする。この目的
は本考案によれば、ブレーキチヤンバのロツドの
往動により車輪にブレーキをかけるようにした蓄
電池式電気機関車における空気ブレーキシステム
において、前記ブレーキチヤンバを非常ブレーキ
用スプリングを内蔵し、２つの空気室を画成させ
ているスプリングブレーキチヤンバとし、前記空
気室の一方には主圧力タンクをブレーキ力制御部
を介して接続し、他方には前記主圧力タンクと補
助圧力タンクとを第１バルブ及び第２バルブを介
して接続し、前記第１バルブは前記主圧力タンク
と前記補助圧力タンクとの圧力のいづれかを選択
的に出力すべく第１又は第２の位置をとり、前記
第２バルブは前記第１バルブ側と連通する第１の
位置及び大気と連通する第２の位置をとり、常用
ブレーキ時には前記ブレーキ力制御部の制御によ
り前記主圧力タンクからの圧縮空気が前記一方の
空気室に供給され、前記他方の空気室には前記第
１、第２バルブがそれぞれ前記第１の位置をとる
ことにより前記主圧力タンクからの圧縮空気が常
時供給されるようにし、前記主圧力タンク、ブレ
ーキ力制御部及びこれらを結ぶ管路系を含む常用
ブレーキ系統に故障が生じた非常時には前記第２
バルブは第２の位置をとり前記非常ブレーキ用ス
プリングの附勢力により前記ロツドを往動させて
車輪にブレーキをかけるようにし、更にこの非常
時にブレーキを弛めたいときには、前記第１バル
ブは第２の位置、前記第２バルブは第１の位置を
とり、前記補助圧力タンクからの圧縮空気を前記
他方の空気室に供給するようにし、前記ブレーキ
力制御部は前記主圧力タンクの圧力を第１の所定
圧に減圧させる第１減圧弁と、下流側を大気と連
通させる第１位置及び下流側を前記第１減圧弁と
連通させる第２位置を選択的にとる第１電磁弁と
から成る第１ブレーキ力供給部と、前記主圧力タ
ンクの圧力を前記第１の所定圧よりは低い第２の
所定圧に減圧させる第２減圧弁と、下流側を大気
と連通させる第１位置及び下流側を前記第１減圧
弁と連通させる第２位置を選択的にとる第２電磁
弁とから成る第２ブレーキ力供給部と、を備え、
前記第１と第２のブレーキ力供給部の出力のいず
れかを複式逆止弁を介して前記スプリングブレー
キチヤンバの一方の空気室に供給するようにした
ことを特徴とする蓄電池式電気機関車における空
気ブレーキシステム、によつて達成される。

以下、本考案の詳細につき図示した実施例に基
いて説明する。第２図は本考案の実施例による蓄
電池式電気機関車における空気ブレーキシステム
の配管系統図を示すが、図において第１図に対応
する部分については同一の符号を付し、その詳細
な説明は省略する。

第２図において、第１減圧弁３０、第２減圧弁
３１、第１電磁弁３２及び第２電磁弁３３はブレ
ーキ力制御部を構成し、第１図のブレーキ弁１２
に対応するが、本実施例では電磁弁３２，３３の
ソレノイド３２ａ，３３ａが電気的に制御される
ことによりブレーキ弛め、強ブレーキ作用及び弱
ブレーキ作用が行われる。第１減圧弁３０及び第
２減圧弁３１の入力口はそれぞれ管路３５及びエ
アクリーナ１１を介してエアタンク１０に接続さ
れ、出力口は第１電磁弁３２及び第２電磁弁３３
に接続される。第１減圧弁３０は出力が６Kg／cm²
になるように構成され、第２減圧弁３１は出力が
３Kg／cm²になるように構成されている。第１電磁
弁３２及び第２電磁弁３３は公知のように構成さ
れ、それぞれのソレノイド３２ａ，３３ａが励磁
されるとそれぞれの入口と出口とが連通され、非
励磁のときはそれらは遮断される。第１電磁弁３
２及び第２電磁弁３３の出口はそれぞれ複式逆止
弁３４、管路３６及び急動排気弁３７を介して後
に詳述するスプリングブレーキチヤンバ３８の第
１空気供給口Ａに接続される。第２図においては
スプリングブレーキチヤンバ３８は極めて概略的
に図示されているが、そのロツド３９の先端部は
第１図のブレーキチヤンバ１８Ａ，１８Ｂと同様
に図示しない車輪を制動するためのブレーキシユ
ーにブレーキレバーなどを介して接続されてい
る。本実施例では前後車輪がこのスプリングブレ
ーキチヤンバ３８により制動されるように構成さ
れている。

エアタンク１０は更にエアフイルタ１１、管路
４１、本考案に係わる第１バルブとしてのエマジ
エンシー・リリースバルブ４０、管路４２、本考
案に係わる第２バルブとしてのキヤブコントロー
ルバルブ４３、プレツシヤー・コントロールバル
ブ４５、及び管路４６を経てスプリングブレーキ
チヤンバ３８の第２空気供給口Ｂに接続されてい
る。エアタンク１０は更にまたエアクリーナ１
１、逆止弁４７スペアタンク４８及び管路４９を
経て上述のエマジエンシー・リリースバルブ４０
の第２の入口に接続される。この第１の入口は上
述したように管路４１に接続されている。

エマジエンシー・リリースバルブ４０、キヤブ
コントロールバルブ４３及びプレツヤーコントロ
ールバルブ４５は公知の構造を有し、エマジエン
シー・リリースバルブ４０のノブ４０ａを押込む
と第２入口、すなわち管路４９と４２とが連通す
るが、通常は内蔵するスプリングの附勢力により
押出されていて第１入口、すなわち管路４１と４
２とを連通させている。キヤブコントロールバル
ブ４３はそのノブ４３ａを押込むとその排気口が
開き矢印Exで示すように管路４４側の空気が排
気されるように構成されているが、管路４２側の
空気圧力が所定圧力以下になるとノブ４３ａは自
動的に押込まれるようになつている。またプレツ
シヤーコントロールバルブ４５は管路４４側の空
気圧力が所定圧力以下になるとその排気口が開き
矢印Exで示すように管路４６側の空気が排気さ
れるように構成されている。

次にスプリングブレーキチヤンバ３８の詳細な
構造につき第３図を参照して説明する。

第３図は後述するようにブレーキ弛めの状態を
示すが、図においてシリンダ本体５０は蓋部５０
ａとシリンダ部５０ｂとをクランプバンド５０ｃ
により固着させることによつて形成され、クラン
プバンド５０ｃにより更にダイヤフラム５１が気
密に蓋部５０ａとシリンダ部５０ｂとに対し固定
される。ダイヤフラム５１には円板状のダイヤフ
ラム受け５２が当接しており、このダイヤフラム
受け５２に上述のロツド３９が固定されている。
ダイヤフラム受け５２には更にばね受け５３が固
定され、戻り用スプリング５４の一端を受けてい
る。このスプリング５４の他端は段付ピストン５
７の端面に固定されたばね受け５５により受けら
れている。

段付ピストン５７はシールリング５８，５９と
によりシールされて、シリンダ本体５０に対し擢
動可能に支持されている。ばね力の非常に大きい
ブレーキ用スプリング６０が段付ピストン５７と
ばね受け６１との間に圧縮状態で懸架されてい
る。すなわち、ばね受け６１はボルト６２により
シリンダ本体５０に固定されており、第２空気供
給口Ｂより常時圧縮空気が供給されることにより
段付ピストン５７は図において右方へ附勢され、
これによりブレーキ用スプリング６０は圧縮状態
におかれている。段付ピストン５７の小径部はシ
ールリング６３及びナイロンブツシユ６４により
擢動可能であるが気密にシリンダ本体５０の底部
で支持されている。シリンダ本体５０の底部はボ
ルト６５により図示しないが機関車の車体の一部
に固定され、これによりスプリングブレーキチヤ
ンバ３８全体が車体の一部に固持されている。

ロツド３９は上述したように一端はダイヤフラ
ム受け５２に固定され、中央部は段付ピストン５
７の端面に固定された支持リング５６により摺動
可能に支持される。

段付ピストン５７の小径部には貫通孔５７ａが
形成され、これにロツド３９が挿通されて、その
先端部３９ａはシリンダ本体５０から突出してい
る。この先端部３９ａにはフランジ付ナツト６６
が螺着され、ロツクナツト６７で固持されてい
る。第３図に示すブレーキ弛め状態ではロツド３
９は戻り用スプリング５４により右方へ附勢され
て図示の位置をとり、フランジ付ナツト６６は段
付ピストン５７の小径部の端面に当接している。

ダイヤフラム５１と蓋部５０ａとによつて第１
空気室７０が形成され、これは第１空気供給口Ａ
と連通している。段付ピストン５７とダイヤフラ
ム５１との間には大気室８０が形成され、また段
付ピストン５７とシリンダ部５０ｂとによつて第
２空気室９０が形成され、これは上述した第２空
気供給口Ｂと連通している。

本実施例による空気ブレーキシステムは以上の
ように構成されるが、次にその作用について説明
する。

まず第２図及び第３図を参照してブレーキ弛め
状態について説明する。この状態では図示せずと
も運転席のブレーキ操作部における操作レバーも
しくはノブは「ブレーキ弛め」の位置におかれ、
第１、第２電磁弁３２，３３のソレノイド３２
ａ，３３ａはいづれも励磁されず、従つて管路３
６すなわちスプリングブレーキチヤンバ３８の第
１空気供給口Ａには圧縮空気は供給されないが、
他方、第２空気供給口Ｂには常時圧縮空気が実線
矢印で示すようにエアタンク１０、エアクリーナ
１１、管路４１、エマジエンシー・リリースバル
ブ４０、管路４２、キヤブコントロールバルブ４
３、管路４４及びプレツシヤーコントロールバル
ブ４５を経て供給される。従つてスプリングブレ
ーキチヤンバ３８における段付ピストン５７は右
方へ附勢され、第３図に示す状態となつている。
すなわちロツド３９は復動位置にあり、この先端
部３９ａに接続されるブレーキレバーやその他ブ
レーキ作動機構はブレーキ弛め状態にあつて車輪
は走行可能な状態におかれている。

次に第２図及び第４図を参照して常用ブレーキ
状態について説明する。本実施例では常用ブレー
キ状態には強ブレーキ状態と弱ブレーキ状態とが
あるが、今ブレーキ操作部における操作レバーも
しくはノブを「強ブレーキ」の位置におくものと
する。すると、一方の電磁弁３２のソレノイド３
２ａが励磁され、その入口と出口とが連通してタ
ンク１０からの圧縮空気はエアクリーナ１１、管
路３５、減圧弁３０、電磁弁３２、複式逆止弁３
４、管路３６及び急動排気弁３７を通つてスプリ
ングブレーキチヤンバ３８の第１空気供給口Ａに
供給される。これによりダイヤフラム５１、ダイ
ヤフラム受け５２を介してロツド３９は戻り用ス
プリング５４の附勢力に抗して往動し、第４図に
示す状態となる。第２空気供給口Ｂには上述した
ように常に圧縮空気が供給されているので、段付
ピストン５７は第３図と同じ位置を保持し、ブレ
ーキ用スプリング６０は圧縮されたまゝである。
以上のようなロツド３９の往動によつて、その先
端部３９ａに接続されているブレーキレバーが回
動し、公知のようにブレーキシユーが車輪に圧着
されて車輪にブレーキがかけられる。

次に第２図及び第５図を参照して非常ブレーキ
状態を説明する。エアタンク５，１０の圧力が異
常に低下したり、エアコンプレツサー１が故障し
たり、管路に折損が生じたりすると操作部のブレ
ーキレバーもしくはノブを操作しても管路３６に
常用ブレーキに必要な圧力が得られなくなる。こ
のような場合、キヤブコントロールバルブ４３が
自動的に作動し、そのノブ４３ａが自動的に押し
込まれ、排気口が開き管路４４側の圧縮空気が排
出され、これによりプレツシヤーコントロールバ
ルブ４５が作動して、その排気口が開き、スプリ
ングブレーキチヤンバ３８内の第２空気室９０内
の圧縮空気は急速にプレツシヤーコントロールバ
ルブ４５を通つて外部に排出される。従つて、段
付ピストン５７はブレーキ用スプリング６０の附
勢力を受けて図において左方へと移動し、その端
面でフランジ付ナツト６６を押圧し第５図の状態
に至る。すなわち、フランジ付ナツト６６を介し
てロツド３９は往動させられ、車輪に非常ブレー
キがかけられる。この場合のブレーキ力はスプリ
ング６０のばね力だけであるが、充分に大きいば
ね力を有するので、車輪に対し充分なブレーキ力
が得られる。

なお、第２図に示す空気ブレーキシステムは駐
車ブレーキ状態をとることもでき、この場合には
キヤブコントロールバルブ４３のノブ４３ａを手
動で押し込めば、非常ブレーキ状態と同じ作用が
行われ、車輪にブレーキがかけられる。すなわち
スプリング６０によるブレーキがかけられる。

非常ブレーキ状態になつた後、何らかの目的で
機関車を移動させたいような場合がある。このよ
うな場合、エマジエンシーリリースバルブ４０の
ノブ４０ａを押込めば管路４９と４２とが連通
し、スペアタンク４８の圧縮空気がキヤブコント
ロールバルブ４３へと送られる。これによりキヤ
ブコントロールバルブ４３のノブ４３ａは押し出
されて、スペアタンク４８からの圧縮空気は管路
４４及び、プレツシヤーコントロールバルブ４５
を通つてスプリングブレーキチヤンバ３８の第２
空気室９０に圧縮空気が送られ、スプリングブレ
ーキチヤンバ３８は第３図に示す状態となり、非
常ブレーキ弛めが行われる。この状態で必要なだ
け機関車を移動させた後、エマジエンシーリリー
スバルブ４０のノブ４０ａを引き出せば、再びキ
ヤブコントロールバルブ４３のノブ４３ａは押込
まれて、非常ブレーキの状態となる。なお、スペ
アタンク４８の入口側には逆止弁４７が設けられ
ているので、第２エアタンク１０側の圧力が故障
で低下しても関係なく作動するが、通常は全く使
用されない。

以上述べたように本実施例の空気ブレーキシス
テムが作動するのであるが、本実施例では常用ブ
レーキ状態を得るのに電磁弁３２，３３が用いら
れているのでリモートコントロールされる蓄電池
式電気機関車に適しており、電磁弁３２，３３へ
の配線に故障が生じたような場合にも、自動的に
非常ブレーキ状態を得るようにすることが可能と
なる。

以上本考案の実施例について説明したが、勿
論、本考案はこれに限定されることなく本考案の
技術的思想に基いて種々の変形が可能である。

例えばスプリングブレーキチヤンバ３８は図示
した構造に限定されることなく、要するに非常時
にブレーキ力を附与するようにブレーキ用スプリ
ングを内蔵しておればよい。

また以上の実施例では１個のスプリングブレー
キチヤンバ３８で機関車の４輪を制動するように
したが、２個又は４個用いて２輪宛又は車輪毎に
制動するようにしてもよい。

以上述べたように本考案による蓄電池式電気機
関車における空気ブレーキシステムはブレーキチ
ヤンバとして非常ブレーキ用スプリングを内蔵す
るスプリングブレーキチヤンバを使用し非常時に
は上記スプリングの附勢力によりロツドを往動さ
せて車輪にブレーキをかけるようにしているの
で、またこの非常ブレーキ時でもブレーキを弛め
ることができるようにしているので坑内やトンネ
ル内で空気ブレーキシステムに故障が生じても直
ちに非常ブレーキをかけることができ坑内やトン
ネル内での作業の安全を常に保証するものであ
る。また、常用ブレーキ力の大きさを強弱の２種
に規格化して安定化させ、かつそのリモートコン
トロールを可能とするものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の蓄電池式電気機関車における空
気ブレーキシステムの配管系統図、第２図は本考
案の実施例による蓄電池式電気機関車における空
気ブレーキシステムの配管系統図、第３図は同空
気ブレーキシステムにおけるスプリングブレーキ
チヤンバの詳細を示すブレーキ弛め状態における
断面図、第４図は同スプリングブレーキチヤンバ
の常用ブレーキ状態における断面図、及び第５図
は同スプリングブレーキチヤンバの非常ブレーキ
状態における断面図である。 なお図において、３８……スプリングブレーキ
チヤンバ、３９……ロツド、６０……ブレーキ用
スプリング、３０，３１……減圧弁、３２，３３
……電磁弁、３４……複式逆止弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ブレーキチヤンバのロツドの往動により車輪に
   ブレーキをかけるようにした蓄電池式電気機関車
   における空気ブレーキシステムにおいて、前記ブ
   レーキチヤンバを非常ブレーキ用スプリングを内
   蔵し、２つの空気室を画成させているスプリング
   ブレーキチヤンバとし、前記空気室の一方には主
   圧力タンクをブレーキ力制御部を介して接続し、
   他方には前記主圧力タンクと補助圧力タンクとを
   第１バルブ及び第２バルブを介して接続し、前記
   第１バルブは前記主圧力タンクと前記補助圧力タ
   ンクとの圧力のいづれかを選択的に出力すべく第
   １又は第２の位置をとり、前記第２バルブは前記
   第１バルブ側と連通する第１の位置及び大気と連
   通する第２の位置をとり、常用ブレーキ時には前
   記ブレーキ力制御部の制御により前記主圧力タン
   クからの圧縮空気が前記一方の空気室に供給さ
   れ、前記他方の空気室には前記第１、第２バルブ
   がそれぞれ前記第１の位置をとることにより前記
   主圧力タンクからの圧縮空気が常時供給されるよ
   うにし、前記主圧力タンク、ブレーキ力制御部及
   びこれらを結ぶ管路系を含む常用ブレーキ系統に
   故障が生じた非常時には前記第２バルブは第２の
   位置をとり前記非常ブレーキ用スプリングの附勢
   力により前記ロツドを往動させて車輪にブレーキ
   をかけるようにし、更にこの非常時にブレーキを
   弛めたいときには、前記第１バルブは第２の位
   置、前記第２バルブは第１の位置をとり、前記補
   助圧力タンクからの圧縮空気を前記他方の空気室
   に供給するようにし、前記ブレーキ力制御部は前
   記主圧力タンクの圧力を第１の所定圧に減圧させ
   る第１減圧弁と、下流側を大気と連通させる第１
   位置及び下流側を前記第１減圧弁と連通させる第
   ２位置を選択的にとる第１電磁弁とから成る第１
   ブレーキ力供給部と、前記主圧力タンクの圧力を
   前記第１の所定圧よりは低い第２の所定圧に減圧
   させる第２減圧弁と、下流側を大気と連通させる
   第１位置及び下流側を前記第１減圧弁と連通させ
   る第２位置を選択的にとる第２電磁弁とから成る
   第２ブレーキ力供給部と、を備え、前記第１と第
   ２のブレーキ力供給部の出力のいずれかを複式逆
   止弁を介して前記スプリングブレーキチヤンバの
   一方の空気室に供給するようにしたことを特徴と
   する蓄電池式電気機関車における空気ブレーキシ
   ステム。