JPS6338693A

JPS6338693A - 鉄道車両用調圧方法

Info

Publication number: JPS6338693A
Application number: JP61181273A
Authority: JP
Inventors: Yasuhisa Haneda; 羽田　安久
Original assignee: Nabco Ltd
Current assignee: Nabco Ltd
Priority date: 1986-07-31
Filing date: 1986-07-31
Publication date: 1988-02-19
Also published as: US4756669A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、鉄道車両において使用され、空気ブレーキ装
置、空気ばね、自動扉開閉装置等（以下、空気圧機器と
総称する）に対する供給空気源である元空気溜の空気圧
力を空気圧縮機の運転およびその停止により制御する調
圧方法に関する。

〔従来の技術〕

この種の従来の技術として、実公昭６０−１６９７１号
公報に開示されたものがあり、これにもとづ〈従来の調
圧方法を第３図および第４図に示し、以下に説明する。

なお、第３図は元空気溜の空気圧力と空気圧縮機の運転
およびその停止とを示すタイムチャート、第４図はその
実施のだめの調圧器を含む空気源装置の概略図である。

第４図において、１は空気圧（宿代、２は元空気溜、３
は元空気溜２方向を順方向とする逆止弁、４は元空気溜
２の空気圧力Ｐを検出する調圧器、５は調圧器、ｔから
の電気信号により空気圧縮機１を運転あるいは停止させ
る起動装置である。

調圧器４は、上記実公昭６０−１６９７１号公ｔＫに示
される機械的な圧力スイフチと同機能を有するように電
気的に構成したものであり、元空気溜２の空気圧力Ｐを
歪ゲージにより電気信号Ｅ１１に変換するセンサ１１と
、ヒステリシス特性を有し空気圧力Ｐが上限設定値Ｐ４
にまで上昇するとその出力Ｅ１７をｒＬＪとすると共に
空気圧力Ｐが下限設定値Ｐ１以下に低下するとその出力
Ｅ１７を四１」とする比較部１７と、この比較部１７の
出力Ｅ１７により作動しトランジスタやリレー等を備え
た出力部１８と、から構成されている。なお、前記再設
定値ＰＩ、Ｐ４は比較部１７の可変抵抗ＶＲ１，ＶＲ４
によって任意に設定できる。

また、起動装置５には主接触器（リレー）や直列抵抗器
等が含まれる。

さらに、空気圧縮機１の周辺にはチリコシ、消音器、ア
フタークーラ、除湿器等（周辺機器と総称する）が配設
されるが、これらの図示を省略する。

第３図において、時刻ｔＱ〜ｔｌｌは初込め時を示し、
時刻１０に電源（図示せず）が投入されると、元空気溜
２の空気圧力Ｐが大気圧であるため、調圧器４がこれを
検知して空気圧縮機１を定格運転し、空気圧力Ｐが上昇
する。

そして、時刻ｔｌｌに空気圧力Ｐが」１限設定値Ｐ４に
達すると、調圧器４がこれを検知して空気圧縮機１が停
止する。

その後、空気圧機器での空気消費により空気圧力Ｐが低
下し、時刻ｔ１２に下限設定値Ｐ１以下になると、これ
を調圧器４が検知し再び空気圧縮機１が定格運転される
。

このように、空気圧縮機１の運転およびその停止によっ
て元空気溜２の空気圧力Ｐを下限設定値Ｐ１と上限設定
値Ｐ４との間に調圧している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

鉄道車両における空気消費は主として上記空気圧機器の
作動によるが、その消費量は車両の運行条件（急行また
は各停）２時間帯条件（ラッシュ時または閑散時）、路
線条件（勾配、カーブ、駅間距離）等によって大きく左
右され、これに伴う空気圧縮機１の稼動率は、通常３０
％程度であるが、前記諸条件によっては約２０％〜４０
％に大きく変化する。この空気消費の大小に拘わらず、
従来方法における空気圧縮機１の運転は常に定格（フル
）運転であり、その急激な起動は、モータおよび圧縮機
の慣性力の働きで車体への反作用を生じ、車体の揺れを
引き起して乗心地を（員なうと共に、圧縮機自体の振動
も大きくピストンリングや軸受の消耗も早くなる。また
、圧縮機の起動停止の頻度が多くしかもその起動電流も
大であるため、消費電力が増大すると共に、主接触器の
消耗も激しく、この主接触器、直列抵抗器およびブレー
カから成る起動装置５が大型になる。

Ｃ問題点を解決するだめの手段〕そこで、本発明は、通常状態においては空気圧縮機をで
きるだけ低回転数で連続的に低速運転させて急激な起動
や頻繁な起動停止を行なわせず、空気消費量が一時的に
増大した場合に空気圧縮機を定格運転させて元空気溜を
迅速に補給するものであり、その特徴とすることころは
、上記従来の鉄道車両用調圧方法において、前記再設定値の間の任意の値を第１．第２基準値とし、
元空気溜の空気圧力が低下して第１基準値になると空気
圧縮機を定格回転数より小さい回転数で低速運転させ、
この低速運転により元空気溜の空気圧力が上昇して上限
設定値に達すると空気圧縮機を停止させると共に、この
空気圧力が低下して下限設定値以下になると空気圧縮機
を定格運転させ、この定格運転により元空気溜の空気圧
力が上昇して第２基準値に達すると空気圧縮機を再び低
速運転させることである。

〔作用〕

上記技（・トチ的手段によれば、車両運行時の通常状態
においては、元空気溜の空気圧力が下限設定値よりも大
きい第１基準値まで低下すると、空気圧縮機が低速運転
されるため、空気圧力が下限設定値まで低下せずに徐々
に上昇し、その上昇時に再び空気消費が生じると空気圧
力が上限設定値まで達しないので、空気圧縮機は連続し
て低速運転される。また、空気消費が少ない場合には、
空気圧力が上限設定値に達すると空気圧縮機が停止し、
第１基準値まで低下すると再び空気圧縮機が低速運転さ
れ、間欠運転されることになる。そして、空気圧縮機の
低速運転中に、空気消費の一時的な増大によって空気圧
力が下限設定値以下に低下すると、空気圧縮機が定格運
転され空気圧力が急速に上昇し、第２基準値に達すると
空気圧縮機は再び低速運転に切換えられる。

したがって、空気圧縮機が定格速度で起動されることが
なくなると共に、車両運行中のほとんどにおいて空気圧
縮機が低速運転され、定格運転される頻度、時間が大幅
に減少する。

Ｃ実施例）以下、本発明の一実施例を第１図および第２図にもとづ
いて説明する。第１図は空気圧力Ｐと調圧器４の出力Ｅ
１３．Ｅ１６と空気圧縮機１の運転およびその停止とを
示すタイムチャート、第２図はその実施のための調圧器
４を含む空気Ｒ装置の概略図である。

第２図において、調圧器４は、センサ１１．低速運転用
の第１比較部１２．第１出力部２３．定格運転用の第２
比較部１４．タイマ１５．第２出力部１６から成る。

第１比較部１２は、ヒステリシス特性を有し、空気圧力
Ｐが上昇して上限設定値Ｐ４に達するとその出力Ｅ１２
をｒＬＪとし、空気圧力Ｐが低下して第１基準値Ｐ２以
下になるとその出力Ｅ１２をｒＨＪとする。この上限設
定値Ｐ４および第１基卓値Ｐ２は可変抵抗ＶＲ４，ＶＲ
２により任意に設定できる。

第２比較部工４は、ヒステリシス特性を仔し、空気圧力
Ｐが上昇して第２基準値Ｐ３に達するとその出力ＥＩ４
をｒＬＪとし、空気圧力Ｐが低下して下限設定値Ｐ１以
下になるとその出力Ｅ１４をｒ　ＨＪとする。この第２
基準値Ｐ３および下限設定値Ｐ１は可変抵抗ＶＲ３，Ｖ
ＲＩにより任意に設定できる。

なお、この実施例においては、ＰＬ＜Ｐ２＜Ｐ３くＰ４
と設定している。

タイマ１５は、オンデイレイ形であり、その人力Ｅ１４
がｒＨＪになり設定時間Ｔ（例えば１〜３秒）経過後に
その出力Ｅ１５全ｒＨＪとすると共に、その人力Ｅ１４
が「Ｌコになると直ちにその出力ＥＩ５をｒＬＪとする
。

起動装置５は、上記調圧器４の出力Ｅ１３およびＥ１６
のｒＨＪ信号が入力された場合に、定格運転用のＥ１６
ｒＨＪを優先する。

第１図において、時刻ｔＱ〜ｔ３までは初込め時を示し
、時刻ｔｏに電源が投入されると、元空気溜２の空気圧
力Ｐが大気圧であるため、調圧器４においては両比較部
１２．１４の出力Ｅ１２゜Ｅ１４が共に「■１」となり
、第１出力Ｅ１３が「Ｈ」となるが、タイマ１５の機能
によって第２出力Ｅ１６がｒＬＪのままであり、空気圧
縮機１が低速起動される。

タイマ１５の設定時間Ｔが経過した時刻ｔ１になると、
第２出力Ｅ１６がｒＨＪとなり、これが起動装置５にお
いて優先されるため、空気圧縮機１が定格運転に切換ね
り空気圧力Ｐが急速に」１弄する。

この空気圧力Ｐが時刻ｔ２に第２基準値Ｐ３に達すると
、調圧器４において第２比較部１４の出力Ｅ１４がｒＬ
Ｊとなって第２出力ＥＩ６が「Ｌ」となるため、第１出
力Ｅ１３ｒＨＪにより空気圧縮機１は再び低速運転に切
換わり、空気圧力Ｐの上昇速度が遅くなる。

そして、時刻ｔ３に空気圧力Ｐが上限設定値Ｐ４に達す
ると、調圧器４において第１比較部１２の出力Ｅ１２が
Ｉｌｌとなって第１出力Ｅ１３がｒＬＪとなるため、空
気圧′４′Ｉｒｉ機１が停止する。

その後の車両運行により、空気消費が断続的に生じて時
刻ｔ４に空気圧力Ｐが第１基準値Ｐ２まで低下すると、
調圧器４において第１比較部工２の出力Ｅ１２がｒＨＪ
となって第１出力Ｅ１３がｒ　ＨＪとなるため、空気圧
縮機１が低速運転され、空気圧力Ｐが徐々に上昇する。

この空気圧力Ｐの上昇中に再び空気消費が生じると、空
気圧力Ｐが低下するが、その消費量が通常の状態では下
限設定値Ｐ１までは低下せず、空気圧縮機１が低速運転
を続ける。この状態が時刻Ｌ４〜【５である。

この空気圧縮機１の低速運転時に車両が駅に長時間停止
する等して空気消費がなく、空気圧力Ｐが上昇して時刻
ｔ５に上限設定値Ｐ４に達すると、調圧器４の第１出力
Ｅ１３がｒＬＪとなり、空気圧縮機１が停止する。

乗降客が急に増大する等して時刻ｔ６から空気消費が急
激に増大して空気圧力Ｐが急低下し、時刻ｔ７に第１基
準値Ｐ２になると、調圧器４の第１出力Ｅ１３がｒ　Ｉ
（Ｊとなり、空気圧縮機１が低速Ｊ転され、空気圧力Ｐ
の低下速度が遅くなる。

この低速運転にも拘わらず空気圧力Ｐがさらに低下し時
刻ｔ８に下限設定値ＰＩに低下すると、調圧器４におい
て第２比較部１４の出力Ｅ１４がｒ　ＨＪとなるが、タ
イマ１５の機能により第２出力Ｅ１６はｒＬＪのままで
ある。

タイマ１５の設定時間Ｔ経過後の時刻ｔ９に第２出力Ｅ
　］、　６がｒＨＪとなり、空気圧４１Ｗ機１が定格運
転に切換ねり空気圧力Ｐが急上昇する。

そして、時刻ｔｌＯに空気圧力Ｐが第２基準値Ｐ３に達
すると、第２出力Ｅ１６がｒＬＪとなり、第１出力Ｅ１
３ｒＨｊによって空気圧縮機１が再び低速運転に切換わ
る。

通常の車両運行においては、時刻ｔ４〜ｔ５あるいはｔ
３〜ｔ６の状態となり、空気圧縮機１が定格運転される
ｔ７〜ｔ１０は急激な乗降客の増大や異常事態位でその
頻度は極めて少ない。

なお、上記実施例においては、第１基１（！Ｐ２と第２
基準値Ｐ３との関係をＰ２くＰ３としているが、Ｐ２＞
Ｐ３あるいはＰ２＝Ｐ３としても良い。

また、上記実施例においては、タイマ１５を使用してい
るが、これは主として時刻ｔＱ−ｔ３の初込め時を考慮
したものであり、場合によっては削除しても良い。

さらに、上記実施例の調圧器４における各出力のｒＨｊ
、ｒＩ、」の関係は各構成条件によって任意に変更でき
るものである。

〔効果〕

以上の実施例に示される本発明方法によれば、車両運行
時のほとんどを占める空気消費の通常の状態では、空気
圧縮機の起動停止頻度が非常に少なく、その運転も低速
で連続するから、低騒音。

低振動で圧縮機のピストンリングや軸受の寿命が延び、
車体の振れも減少し乗心地が改善されると共に、低速運
転時の起動電流も小さくて良いため、起動装置の主接触
器の消耗が減少しこの主接触器やブレーカの小型化およ
び直列抵抗器の除去が期待できる。また、車両運行中に
諸条件により空気消費が一時的に増大しても、空気圧縮
機の定格運転によって直ちに元空気溜を補給できるため
、安全性が確保できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一実施例における空気圧力Ｐと調
圧器４の第１出力Ｅ１３および第２出力Ｅ１６と空気圧
縮機１の運転およびその停止との関係を示すタイムチャ
ート、第２図は同方法を実施する空気源装置の一例の概
略図、第３図は従来方法における空気圧力Ｐと空気圧縮
機１の運転およびその停止との関係を示すタイムチャー
ト、第４図は同従来方法を実施する空気源装置の概略図
である。 ■・・・空気圧縮機　２・・・元空気溜　４・・・調圧
器５・・・起動装置　Ｐ・・・元空気溜２の空気圧力Ｐ
１・・・下限設定値　Ｐ２・・・第１基準値Ｐ３・・・
第２基準値　Ｐ４・・・上限設定値出願人二日本エヤー
ブレーキ株式会社第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）空気ブレーキ装置等の空気圧機器に接続された元
空気溜の空気圧力が上昇して上限設定値に達すると空気
圧縮機を停止させ、この空気圧力が低下して下限設定値
以下になると空気圧縮機を定格運転させる鉄道車両用調
圧方法において、前記両設定値の間の任意の値を第１、第２基準値とし、
元空気溜の空気圧力が低下して第１基準値になると空気
圧縮機を定格回転数より小さい回転数で低速運転させ、
この低速運転により元空気溜の空気圧力が上昇して上限
設定値に達すると空気圧縮機を停止させると共に、この
空気圧力が低下して下限設定値以下になると空気圧縮機
を定格運転させ、この定格運転により元空気溜の空気圧
力が上昇して第２基準値に達すると空気圧縮機を再び低
速運転させることを特徴とする鉄道車両用調圧方法。
（２）上記第１、第２基準値を異なる値とした特許請求
の範囲第１項記載の鉄道車両用調圧方法。
（３）上記第１、第２基準値を同一の値とした特許請求
の範囲第１項記載の鉄道車両用調圧方法。