JP2000272501A

JP2000272501A - 車両用ブレーキ制御装置

Info

Publication number: JP2000272501A
Application number: JP11081228A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Kawaguchi; 清川口; Takeyoshi Kato; 猛美加藤; Hitoshi Honma; 等本間
Original assignee: Railway Technical Research Institute; Koganei Corp
Current assignee: Railway Technical Research Institute; Koganei Corp
Priority date: 1999-03-25
Filing date: 1999-03-25
Publication date: 2000-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】鉄道車両用ブレーキ制御装置の省スペース化
を実現しつつ取扱いや保守点検を容易に行い得るように
する。【解決手段】流体圧源とブレーキシリンダ１５との間
に設けられたブレーキ制御装置１６を構成するブレーキ
制御弁１６ａは給気用と排気用の２つのパイロット電磁
弁を有し、給気用のパイロット電磁弁は、流体圧源とパ
イロット室とを連通させる常開式となっており、排気用
のパイロット電磁弁はパイロット室の空気を排出する常
閉式となっている。ブレーキ制御弁本体には圧力制御部
６２が一体に設けられ、ブレーキ操作器１９の操作に応
じてブレーキ指令信号を出力するブレーキ制御演算部２
０と、圧力センサ６１からのフィードバック信号とに基
づいて前記それぞれのパイロット電磁弁に作動信号が送
られる。ブレーキ制御演算部２０には制御圧力外部出力
および故障検知信号２０ａが送られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はブレーキ制御の向上
と車輪の滑走や固着を防止する装置を含むブレーキ制御
装置の小形化とを両立させる車両用ブレーキ制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄道車両用の電気指令式空気ブレーキ制
御装置としては、常用ブレーキ系、非常ブレーキ系そし
て保安ブレーキ系の弁に加え、制動時に車輪の回転が停
止した状態となってレール上を滑るいわゆる滑走現象の
発生を防止するためのＡＢＳ（アンチロック・ブレーキ
・システム）の滑走防止弁とで構成されている。

【０００３】車体には通常２つの台車が取り付けられ、
それぞれの台車には左右に１つずつ合計４つの車輪が設
けられた２本の車輪軸が取り付けられるようになってお
り、ブレーキ制御装置は車輪軸を制動するためのブレー
キシリンダを有しており、このブレーキシリンダは一般
的には台車に取り付けられ、圧縮空気により作動するよ
うになっている。このような鉄道車両用ブレーキ制御装
置としては、たとえば、特開平６−５４４０６号公報に
記載されるようなものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】常用ブレーキ系にノー
マルクローズ形の電空比例弁が用いられていた。したが
って、停電などの異常時にブレーキ用圧力を出力できな
い根本的な課題があった。同様に民生品として広く用い
られている電空比例弁は常閉式の２つの電磁弁で構成さ
れているため車両用としては使用できなかった。

【０００５】また、従来のブレーキ制御装置は、車速と
車輪の回転速度に応じてブレーキシリンダに対して最適
な圧力の空気を給排するために、多数の電磁弁を有して
おり、それぞれの電磁弁に対して圧力制御信号を送る電
気的な制御部が電磁弁から離れた位置に設置され、ブレ
ーキシリンダ内の空気の圧力を検出するための圧力セン
サも電磁弁から離れた位置に設定されている。このた
め、設置スペースを広く確保しなければならないだけで
なく、メンテナンス時に電気的制御部を調整しながら電
磁弁の作動をチェックする際には、その作業性が悪いと
いう問題点がある。

【０００６】ブレーキシリンダに対する空気の給排を行
う電磁弁には、空気の漏れを防止するためのシール部材
が組み込まれ、電磁弁に供給される空気の中にゴミなど
の異物が入り込むのを防止するために、ブレーキ制御装
置にはブレーキシリンダに供給される空気を浄化するた
めにフィルタが設けられている。

【０００７】経年変化や温度変化などによって弁体の動
作が不具合が生じた場合、従来のブレーキシステムで
は、その不具合を運転手や保守担当者に知らしめること
ができなかった。そのため、不具合の原因究明や対策が
でき難いという課題があった。

【０００８】本発明の目的は、鉄道車両用ブレーキ制御
装置の省スペース化を実現し得るようにすることにあ
る。

【０００９】本発明の他の目的は、鉄道用ブレーキ制御
装置の取扱いや保守点検を容易に行い得るように保守度
を保つことにある。

【００１０】本発明のさらに他の目的は、鉄道車両用ブ
レーキ制御装置を構成する部品の保守点検時期を予知
し、故障防止の信頼性を高めるようにすることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の車両用ブレーキ
制御装置は、車体の台車に設けられた車輪軸に制動力を
加えるブレーキシリンダと、前記ブレーキシリンダに接
続される出力ポートに連通する二次側室とパイロット室
とを区画するダイヤフラムが設けられたブレーキ制御弁
本体と、流体圧源に接続される給気ポートと前記出力ポ
ートとを連通させて前記ブレーキ制御弁本体に形成され
た弁孔内に設けられ、前記弁孔を開閉する弁体を備えか
つ前記ダイヤフラムに接触する中空弁軸と、前記中空弁
軸の内部流路を介して前記二次側室に連通される排気ポ
ートと、前記流体圧源と前記パイロット室とを連通させ
る給気用流路を開閉する給気用のパイロット電磁弁と、
前記パイロット室の空気を排出する排気用流路を開閉す
る排気用のパイロット電磁弁と、前記ブレーキ制御弁本
体に設けられ、前記出力ポートに流出する空気の圧力を
検出する圧力センサと、前記ブレーキ制御弁本体ととも
にブレーキ制御装置内部に設けられ、ブレーキ操作器か
らの操作に応じてブレーキ制御圧力指令を出力するブレ
ーキ制御演算部と、前記圧力センサからのフィードバッ
ク信号とに基づいて前記それぞれのパイロット電磁弁に
作動信号を送る圧力制御部とを有することを特徴とす
る。

【００１２】本発明の車両用ブレーキ制御装置は、車体
の台車に設けられた車輪軸に制動力を加えるブレーキシ
リンダと、前記ブレーキシリンダに接続される出力ポー
トに連通する二次側室とパイロット室とを区画するダイ
ヤフラムが設けられたブレーキ制御弁本体と、流体圧源
に接続される給気ポートと前記出力ポートとを連通させ
て前記ブレーキ制御弁本体に形成された弁孔内に設けら
れ、前記弁孔を開閉する弁体を備えかつ前記ダイヤフラ
ムに接触する中空弁軸と、前記中空弁軸の内部流路を介
して前記二次側室に連通される排気ポートと、前記流体
圧源と前記パイロット室とを連通させる給気用流路を開
閉する給気用のパイロット電磁弁と、前記パイロット室
の空気を排出する排気用流路を開閉する排気用のパイロ
ット電磁弁と、前記出力ポートに流出する空気の圧力を
検出する圧力センサと、ブレーキ操作器からの操作に応
じて制御圧力指令を出力するブレーキ制御部と、前記圧
力センサからのフィードバック信号とに基づいて前記そ
れぞれのパイロット電磁弁に作動信号を送る圧力制御部
と、前記ブレーキ制御演算部からの入力信号と前記圧力
センサからのフィードバック信号との圧力もしくは応答
時間遅れなどの偏差を出力する故障予知手段とを有する
ことを特徴とする。

【００１３】本発明の車両用ブレーキ制御装置における
前記給気用のパイロット電磁弁は常開式であり、前記排
気用のパイロット電磁弁は常閉式であることを特徴とす
る。

【００１４】本発明においては、前記給気用のパイロッ
ト電磁弁を常開式のパイロット電磁弁とこれに並列に接
続された常閉式のパイロット電磁弁とにより形成するよ
うにしても良い。また、前記偏差の情報とブレーキ制御
装置の状態との関係を記憶するメモリを設けるようにし
ても良い。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００１６】図１は本発明の一実施の形態である車両用
ブレーキ制御装置を示すブロック図であり、図示する車
体１０には前後２つの台車１１，１２が設けられてお
り、それぞれの台車１１，１２には２本ずつ車輪軸１３
が設けられている。それぞれの車輪軸１３には左右両側
に２つずつ車輪１４が取り付けられ、車輪軸１３を制動
するために、車輪に接触するブレーキパッドや車輪軸に
取り付けられたディスクに接触するブレーキパッドを作
動するブレーキシリンダ１５が台車１１，１２に取り付
けられている。ただし、ブレーキシリンダ１５を車体１
０に取り付けるようにしても良い。

【００１７】車体１０には４つの車輪軸１３に対応させ
て４つのブレーキ制御装置１６が設けられており、それ
ぞれのブレーキ制御装置１６は滑走防止弁の機能を備
え、ＡＢＳの機能を有する常用ブレーキ系の制御装置と
なっており、それぞれのブレーキ制御装置１６には、図
示しないコンプレッサから吐出された圧縮空気を貯留す
る空気タンク１７からの圧縮空気が非常ブレーキ系１８
を介して供給されるようになっている。非常ブレーキ系
１８は車体１０の重量に応じて圧縮空気の圧力を調整
し、調整された圧力の空気をブレーキ制御装置１６に供
給する。

【００１８】ブレーキ制御装置は運転席に設けられたブ
レーキ操作器１９によって作動するようになっており、
このブレーキ操作器１９からはブレーキ制御演算部２０
に制御信号が送られ、この制御信号によって非常ブレー
キ系１８およびブレーキ制御装置１６が作動することに
なる。

【００１９】空気タンク１７内の空気をそれぞれのブレ
ーキ制御装置１６に供給するために、非常ブレーキ系１
８とブレーキ制御装置１６の給気ポートＰとの間には流
路２１が接続され、それぞれのブレーキ制御装置１６の
出力ポートＡとブレーキシリンダ１５の間には流路２２
が接続されており、流路２２には復動式逆止弁２３が設
けられている。

【００２０】ブレーキ制御装置の作動をブレーキ操作器
１９に加えて、たとえば、車掌室に設けられた保安スイ
ッチにより作動させるために、保安スイッチからの保安
ブレーキ信号２４により作動する保安ブレーキ系締切弁
２５が車体１０に設けられ、この保安ブレーキ系締切弁
２５は、空気タンク１７あるいは非常ブレーキ系１８か
らの圧縮空気を全てのブレーキシリンダ１５に対して復
動式逆止弁２３を介して供給する電磁弁により構成され
ており、保安ブレーキ系締切弁２５と流路２２との間に
は流路２６が接続されている。

【００２１】図２は図１に示されたブレーキ制御装置１
６を示す断面図であり、図３は図２のブレーキ制御装置
１６のブロック図である。

【００２２】このブレーキ制御装置１６は、ブレーキ制
御弁１６ａを有しており、このブレーキ制御弁１６ａは
ベースブロック３１とアダプターブロック３２とからな
るブレーキ制御弁本体３０を有し、ブレーキ制御弁本体
３０には電空比例制御弁が構成されるパイロット電磁弁
部３０ａとブースター部３０ｂとが設けられている。

【００２３】ベースブロック３１には流路２１が接続さ
れる給気ポートＰと、流路２２が接続される出力ポート
Ａとが形成され、ベースブロック３１とアダプターブロ
ック３２との間にはダイヤフラム３３が取り付けられて
いる。このダイヤフラム３３により出力ポートＡに連通
する二次側室３４とパイロット室３５とが本体３０内に
区画形成されている。

【００２４】ベースブロック３１内には、一端が二次側
室３４に開口し、他端が出力ポートＡに連通した連通室
３６に開口する弁孔３７が形成されており、弁孔３７は
その周面に設けられた開口孔により給気ポートＰに連通
している。この弁孔３７内には中空弁軸３８が軸方向に
摺動自在に装着され、この中空弁軸３８の一端はダイヤ
フラム３３に接触するようになっており、他端部には弁
孔３７の他端部に設けられた弁座４０に接触する主弁体
４１が設けられている。

【００２５】この主弁体４１が弁座４０に接触して弁孔
３７を閉じると、給気ポートＰから出力ポートＡに向か
う空気の流れを遮断する。一方、パイロット室３５内の
圧力により中空弁軸３８が後退移動すると、主弁体４１
が開かれて給気ポートＰと出力ポートＡとが連通状態と
なり、出力ポートＡからブレーキシリンダ１５に圧縮空
気が供給されることになる。この主弁体４１を弁座４０
に接近させて弁孔３７を閉じる方向に主弁体４１にばね
力を付勢するために、ベースブロック３１内には圧縮コ
イルばね４２が装着されている。

【００２６】ベースブロック３１には中空弁軸３８の内
部流路４３に連通させて排気ポートＲが設けられてお
り、ダイヤフラム３３が中空弁軸３８の端面から離れる
と、出力ポートＡは排気ポートＲに内部流路４３を介し
て連通状態となり、ブレーキシリンダ１５内の空気は排
気ポートＲから外部に排出されることになる。

【００２７】アダプターブロック３２には、給気用のパ
イロット電磁弁４４と排気用のパイロット電磁弁４５と
が取り付けられており、それぞれ二方向弁となってい
る。それぞれの電磁弁４４，４５は、ボビン４６内に組
み込まれた固定鉄心４７と可動鉄心４８とを有し、ボビ
ン４６にはソレノイドコイル４９が巻き付けられてお
り、これらは弁ハウジング５０内に設けられている。

【００２８】給気用のパイロット電磁弁４４の固定鉄心
４７には、給気ポートＰに連通されたパイロット流路５
１に連通する連通孔５２が形成されており、この連通孔
５２はアダプターブロック３２にパイロット室３５に連
通させて形成されたパイロット流路５３に連通するよう
になっている。連通孔５２の端部に設けられた弁座５４
に接触するパイロット弁体５５が固定鉄心４７に対向し
て可動鉄心４８に設けられている。この可動鉄心４８に
対して固定鉄心４７から離れる方向のばね力を付勢する
ために、給気用のパイロット電磁弁４４には圧縮コイル
ばね５６が装着されており、ソレノイドコイル４９に通
電することにより、可動鉄心４８がばね力に抗して後退
移動するようになっている。

【００２９】したがって、給気用のパイロット電磁弁４
４は、そのソレノイドコイル４９に通電しないときに
は、パイロット弁体５５が圧縮コイルばね５６によって
パイロット流路５１を開放し、給気ポートＰの空気をパ
イロット室３５内に供給する常開式の電磁弁となってい
る。このように、ソレノイドコイル４９に通電しないと
きには、給気ポートＰの空気がパイロット室３５内に供
給され、主弁体４１は弁座４０から離れて給気ポートＰ
と出力ポートＡとが連通状態となって、ブレーキシリン
ダ１５に圧縮空気が供給される。

【００３０】アダプターブロック３２には、パイロット
室３５と排気用のパイロット電磁弁４５とを連通させる
排気通路５７と、電磁弁４５と外部とを連通させる排気
通路５７ａとが形成されており、排気用のパイロット電
磁弁４５の可動鉄心４８には弁座５８に接触するパイロ
ット弁体５９が設けられている。可動鉄心４８に対して
パイロット弁体５９を弁座５８に向かわせる方向のばね
力を付勢するために、排気用のパイロット電磁弁４５に
は圧縮コイルばね６０が装着されている。したがって、
排気用のパイロット電磁弁４５は、そのソレノイドコイ
ル４９に通電しないときには、パイロット弁体５９が圧
縮コイルばね６０によって排気通路５７，５７ａを閉塞
する常閉式の電磁弁となっている。

【００３１】アダプターブロック３２には、出力ポート
Ａの圧力を検出するための圧力センサ６１が設けられ、
この圧力センサ６１からは、圧力制御部６２にフィード
バック信号が送られるようになっており、この圧力制御
部６２は、アダプターブロック３２に取り付けられた取
付部材６３に取り付けられている。この圧力制御部６２
には、図１に示したブレーキ制御演算部２０から制御信
号が入力されるようになっている。

【００３２】図２および図３にあっては、それぞれのパ
イロット電磁弁４４，４５のソレノイドコイル４９には
電力が供給されておらず、可動鉄心４８がばね力によっ
て固定鉄心４７側から離れ、給気用のパイロット電磁弁
４４が開き、排気用のパイロット電磁弁４５が閉じた状
態を示す。

【００３３】このブレーキ制御演算部２０には車輪１４
の回転速度を検出する速度センサ６４からの信号が送ら
れるようになっており、車体１０の速度と車輪１４の回
転速度に応じて、ブレーキ制御演算部２０からはそれぞ
れの圧力制御部６２に制御信号が送られるようになって
いる。

【００３４】車両の走行時には、給気用のパイロット電
磁弁４４のソレノイドコイル４９に対して圧力制御部６
２から通電がなされてパイロット弁体５５は弁座５４に
接触し、パイロット室３５と給気ポートＰの連通は閉じ
られた状態となる。これにより、主弁体４１は圧縮コイ
ルばね４２のばね力によって弁座４０に接触して給気ポ
ートＰと出力ポートＡとの連通が遮断された状態とな
り、ブレーキシリンダ１５には圧縮空気は供給されず
に、ブレーキは不作動状態となる。

【００３５】車両を制動すべく、ブレーキ操作器１９が
運転手によって操作されると、ブレーキ制御演算部２０
から各々のブレーキ制御装置１６の圧力制御部６２に制
御信号が送られることになる。これにより、給気用のパ
イロット電磁弁４４のソレノイドコイル４９に対する通
電が解かれてそれぞれのブレーキシリンダ１５には、制
動力が加えられる。

【００３６】車輪軸１３に制動力が加えられて、車両の
走行速度よりも車輪１４の周速度が遅くなり、車輪１４
がレールを滑る滑走現象が発生しそうになると、圧力制
御部６２から給気用のパイロット電磁弁４４のソレノイ
ドコイル４９に対する電力の供給が停止されて給気ポー
トＰとパイロット室３５との連通が遮断され、さらに、
排気用のパイロット電磁弁４５のソレノイドコイル４９
に対して通電がなされると、パイロット室３５内の空気
が外部に排出されることになり、パイロット室３５内の
圧力が低くなる。このようにして、ブレーキシリンダ１
５の圧力が低下することにより、車両が停止する前に車
輪が停止することによる車輪１４の滑走が防止される。

【００３７】ブレーキシリンダ１５内に供給される空気
の圧力が所定値以下にまで低下した場合には、給気用の
パイロット電磁弁４４と排気用のパイロット電磁弁４５
に対する通電が停止され、パイロット室３５内には給気
ポートＰの空気が供給されて、ブレーキシリンダ１５に
は圧縮空気が供給される。

【００３８】このように、走行状態の車両を停止させる
際に、両方のパイロット電磁弁４４，４５に対する通電
を制御してブレーキシリンダ１５内の圧力を調整するこ
とによって、車輪の滑走を防止しながら、短い制動距離
で車両を確実に停止させることができる。

【００３９】出力ポートＡの圧力を検出するための圧力
センサ６１およびそれぞれのパイロット電磁弁４４，４
５に作動信号を出力する圧力制御部６２は、それぞれの
ブレーキ制御弁本体３０に設けられているので、ブレー
キ制御弁１６ａの設置スペースを利用して圧力センサ６
１と圧力制御部６２とを設けることができ、スペース効
率を向上させることができる。しかも、圧力センサ６１
と圧力制御部６２とがブレーキ制御弁１６ａに設けられ
ていることから、ブレーキ制御装置１６を保守点検する
メンテナンス時には、作業者は圧力制御部６２とパイロ
ット電磁弁４４，４５などのマッチングを図りながら、
容易にパイロット電磁弁４４，４５などの作動状態をチ
ェックすることができる。

【００４０】図４は他のタイプのブレーキ制御弁１６ａ
を示すブロック図であり、この場合には、給気用のパイ
ロット電磁弁は常開式の電磁弁４４ａとこれに並列に接
続された常閉式の電磁弁４４ｂとにより構成されてお
り、それぞれの電磁弁４４ａ，４４ｂは圧力制御部４２
からの信号によって作動が制御されるようになってい
る。このようなブレーキ制御弁１６ａによっても、図３
に示す場合と同様の機能が得られることになる。

【００４１】図５は本発明のブレーキ制御装置における
制御回路を示すブロック図であり、図６はブレーキ制御
演算部２０から圧力制御部６２に圧力設定信号が入力さ
れたときにおける圧力センサ６１の出力信号を示すタイ
ムチャートである。

【００４２】図６に示すように、ブレーキ制御装置１６
を有するブレーキ制御装置が良好な作動状態となってい
るときには、ブレーキ制御演算部２０からの破線で示す
入力信号Ｅが圧力制御部６２に入力されると、圧力セン
サ６１からは実線Ｆ1 で示すように所定のタイムラグで
フィードバック信号が出力される。

【００４３】ブレーキ制御装置の空気圧配管内に設けら
れたフィルタが目詰まりしたり、ブレーキ制御装置１６
内のシール材が摩耗したりすると、ブレーキ制御装置１
６の作動特性が変化することになる。このため、破線で
示す入力信号Ｅが圧力制御部６２に入力されても、圧力
センサ６１のフィードバック信号が、たとえば、二点鎖
線Ｆ2 で示すように、実線で示した良好な応答特性より
も、遅れて出力されることになり、タイムラグが大きく
なる。そこで、ブレーキ制御演算部２０からの入力信号
が圧力制御部６２に入力されてから、圧力センサ６１の
出力信号が出力されるまでの時間を検出することによ
り、ブレーキ制御装置１６の保守点検を行う必要がある
か否かを検出することができる。

【００４４】さらに、図６において二点鎖線Ｆ3 で示す
ように、圧力センサ６１からのフィードバック信号の遅
れが、所定の時間よりも長くなった場合には、ブレーキ
制御装置１６あるいは空気圧供給ラインに不具合が発生
していると判断することができる。

【００４５】図５に示すように、圧力制御部６２にはタ
イマー６５が接続されており、圧力制御部６２はブレー
キ制御演算部２０からの入力信号と、圧力センサ６１か
らのフィードバック信号との偏差つまりタイムラグを検
出する機能を有しており、圧力制御部６２は故障予知手
段となっている。圧力制御部６２からは表示部６６に信
号が送られるようになっており、図６に示すように、ブ
レーキ制御装置が良好な作動状態であるか、保守点検が
必要な状態であるか、あるいはブレーキ制御装置あるい
は空気圧供給ラインに不具合が発生した状態であるか否
かを検出する故障検知部およびその検知結果を表示部６
６に点灯表示させる出力部とを、圧力制御部６２は有し
ている。この表示部６６を車掌室や運転室に設けること
により、ブレーキ制御装置の保守点検の時期などを容易
に検知することができる。ブレーキ制御演算部２０に
は、圧力制御部６２から制御圧力外部出力および故障検
知信号２０ａが送られる。

【００４６】圧力制御部６２内にタイマーを内蔵させる
ようにして、その内蔵タイマーによって両方の信号の偏
差を検出するようにしても良い。図示する場合には、圧
力制御部６２が故障予知手段となっているが、ブレーキ
制御演算部２０からの入力信号と、圧力センサ６１から
のフィードバック信号との偏差を検出し、検出結果に応
じて表示部６６に点灯表示する故障予知手段を、圧力制
御部６２とは別に設けるようにしても良い。

【００４７】ブレーキ制御装置１６が良好な作動状態と
なっているか、保守点検を行ってフィルターなどの部品
を交換する状態となっているか、あるいは故障している
かを検出するために、ブレーキ制御演算部２０からの入
力信号と、圧力センサ６１からのフィードバック信号と
の時間差を検出するようにしているが、図６において二
点鎖線Ｆ4 で示すように、設定圧力値Ｓに対する出力ポ
ートＡの圧力との偏差が許容偏差量ΔＳを超えるように
なった場合に、その偏差に応じて保守点検を行う時期で
あるか、あるいは故障しているかを表示部６６に点灯表
示するようにしても良い。

【００４８】さらには、図６において、二点鎖線Ｆ5 で
示すように、圧力制御部６２に入力信号Ｅが送られてか
ら、圧力センサ６１が検知するフィードバック信号が出
力されるまでの遅れ時間Ｄが大きくなった場合にも、そ
の応答時間の遅れの値によって、ブレーキ制御装置が良
好な状態であるか、点検が必要な状態であるか、あるい
は不具合が発生した状態であるか否かを検出することが
できる。

【００４９】圧力制御部６２内に設けられるか、あるい
は圧力制御部６２とは別に設けられる故障検出部はメモ
リを有しており、そのメモリには、ブレーキ制御装置が
良好な状態と点検が必要な状態と故障状態とにおける圧
力値、圧力センサの出力値、空気の温度値などが格納さ
れるようになっている。

【００５０】このように、ブレーキ制御装置１６などを
構成する部材の経年変化による劣化状態を表示部６６に
より検知することができるので、最適な状態でブレーキ
制御装置の保守点検を行うことができる。

【００５１】図７は本発明の他の実施の形態であるブレ
ーキ制御装置におけるブレーキ制御弁を示す断面図であ
り、図７にあっては、前記実施の形態における部材と共
通する部材には同一の符号が付されている。

【００５２】このブレーキ制御弁１６ａは、図２に示し
たものと同様の構造のベースブロック３１を有し、アダ
プターブロック３２は複数の部材を積層して形成されて
おり、ダイヤフラム３３は第１〜第３の３つのダイヤフ
ラム要素３３ａ〜３３ｃにより形成され、全てのダイヤ
フラム要素３３ａ〜３３ｃは、連結軸７０により連結さ
れている。第１と第２のダイヤフラム要素３３ａ，３３
ｂは相互にほぼ同一の外径となっており、第３のダイヤ
フラム要素３３ｃは他のものよりも外径が大きくなって
いる。

【００５３】中空弁軸３８に接触する第１のダイヤフラ
ム要素３３ａは二次側室３４と、大気圧室７１とを区画
し、この大気圧室７１は大気圧流路７２により外部に連
通されている。第２のダイヤフラム要素３３ｂは大気圧
室７１と一次側室７３とを区画しており、一次側室７３
は給気ポートＰに給気流路７４により連通している。

【００５４】第３のダイヤフラム要素３３ｃはパイロッ
ト室３５と大気圧室７５とを区画しており、大気圧室７
５は大気圧流路７６により外部に連通されている。

【００５５】給気用のパイロット電磁弁４４と排気用の
パイロット電磁弁４５は、それぞれ常閉式のパイロット
電磁弁となっており、それぞれの可動鉄心４８の先端に
設けられたパイロット弁体５９は、ソレノイドコイル４
９が通電されていないときには、ばね力によって弁座５
８に接触するようになっている。

【００５６】給気用のパイロット電磁弁４４に通電して
パイロット弁体５９を開くと、給気流路７４とパイロッ
ト流路７７とが連通して、パイロット室３５内に給気ポ
ートＰの圧縮空気が供給されることになり、通電を解く
とパイロット弁体５９が閉じられて給気流路７４とパイ
ロット流路７７との連通が遮断される。

【００５７】排気用のパイロット電磁弁４５に通電して
パイロット弁体５９を開くと、パイロット流路７７と排
気流路７８とが連通して、パイロット室３５内の空気が
外部に排出されることになり、通電を解くとパイロット
流路７７と排気流路７８との連通が遮断される。パイロ
ット室３５内の空気を外部に排出するために、径の小さ
なブリード孔７９が形成されており、遅れ時間をもって
パイロット室３５内の空気は外部に排出されるようにな
っている。

【００５８】両方のパイロット電磁弁４４，４５に対す
る通電が停止されて、それぞれのパイロット弁体５９が
閉じられた状態のときには、図７に示すように、給気流
路７４から一次側室７３に供給される圧縮空気の圧力に
よって主弁体４１は弁座４０から離れて開いた状態とな
る。つまり、主弁体４１は常開式となっており、それぞ
れのパイロット電磁弁４４，４５に通電がなされていな
いときには、ブレーキシリンダ１５には圧縮空気が供給
されるようになっている。

【００５９】主弁体４１を弁座４０に接触させてブレー
キシリンダ１５に対する圧縮空気の供給を停止させる際
には、給気用のパイロット電磁弁４４に通電する。これ
により、パイロット室３５内に圧縮空気が供給されて、
連結軸７０は図７において上方に移動することになり、
主弁体４１は弁座４０に接触する。

【００６０】一方、排気用のパイロット電磁弁４５に通
電すると、パイロット室３５内の空気は外部に排出され
ることになり、パイロット室３５内の圧力は低くなる。
したがって、両方のパイロット電磁弁４４，４５に対し
て通電と通電停止とを制御することによって、ブレーキ
シリンダ１５に供給される圧縮空気の圧力を調整するこ
とができる。

【００６１】図８は本発明のさらに他の実施の形態であ
るブレーキ制御装置におけるブレーキ制御弁の空気圧流
路を示すブロック図である。このブレーキ制御弁の基本
構造は図３に示す場合とほぼ同様であるが、給気用と排
気用の２つのパイロット電磁弁４４，４５はいずれも常
閉式となっており、パイロット室と給気ポートＰとを直
接接続する流路８１には絞り８２が設けられている。

【００６２】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
あることはいうまでもない。

【００６３】たとえば、図１にあっては、鉄道車両の１
両のみを示すが、他の連結車両も同様になっている。ま
た、台車１１，１２の数は２台に限られることなく、特
定の貨車などのように３台としても良い。

【００６４】

【発明の効果】本発明によれば、ブレーキ制御の向上と
ブレーキ制御装置の設置スペースを有効に利用して省ス
ペース化を達成することができる。また、ブレーキシス
テムを構成するブレーキ制御装置の取扱いや保守点検が
容易となる。さらに、ブレーキシステムを構成するブレ
ーキ制御装置などを保守点検する時期を予知することが
でき、故障の発生を未然に防止することができる。しか
も、故障した場合にその個所と内容を容易に推察するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態であるブレーキ制御装置
を示すブロック図である。

【図２】図１に示されたブレーキ制御弁を示す断面図で
ある。

【図３】図２に示すブレーキ制御弁の空気圧流路を示す
ブロック図である。

【図４】他のタイプのブレーキ制御弁の空気圧流路を示
すブロック図である。

【図５】本発明のブレーキ制御装置の制御部を示すブロ
ック図である。

【図６】圧力センサからのフィードバック信号を示すタ
イムチャートである。

【図７】本発明の他の実施の形態であるブレーキ制御装
置におけるブレーキ制御弁を示す断面図である。

【図８】本発明のさらに他の実施の形態であるブレーキ
制御弁の空気圧流路を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０車体１３車輪軸１４車輪１５ブレーキシリンダ１６ブレーキ制御装置１６ａブレーキ制御弁１９ブレーキ操作器２０ブレーキ制御演算部３０ブレーキ制御弁本体３０ａパイロット電磁弁部３０ｂブースター部３１ベースブロック３２アダプターブロック３３ダイヤフラム３４二次側室３５パイロット室３７弁孔３８中空弁軸４１主弁体４４給気用のパイロット電磁弁４５排気用のパイロット電磁弁６１圧力センサ６２圧力制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者加藤猛美東京都千代田区丸の内３丁目２番３号株式会社コガネイ内 (72)発明者本間等東京都千代田区丸の内３丁目２番３号株式会社コガネイ内Ｆターム(参考） 3D046 AA07 BB00 BB01 BB15 BB28 CC03 HH16 HH36 JJ06 LL14 LL22 LL29 MM04 MM13 MM24 MM25 3D049 AA04 BB02 BB36 BB39 CC03 HH05 HH21 HH30 HH31 HH45 HH47 HH53 JJ01 JJ08 RR04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車体の台車に設けられた車輪軸に制動力
を加えるブレーキシリンダと、前記ブレーキシリンダに接続される出力ポートに連通す
る二次側室とパイロット室とを区画するダイヤフラムが
設けられたブレーキ制御弁本体と、流体圧源に接続される給気ポートと前記出力ポートとを
連通させて前記ブレーキ制御弁本体に形成された弁孔内
に設けられ、前記弁孔を開閉する弁体を備えかつ前記ダ
イヤフラムに接触する中空弁軸と、前記中空弁軸の内部流路を介して前記二次側室に連通さ
れる排気ポートと、前記流体圧源と前記パイロット室とを連通させる給気用
流路を開閉する給気用のパイロット電磁弁と、前記パイロット室の空気を排出する排気用流路を開閉す
る排気用のパイロット電磁弁と、前記ブレーキ制御弁本体に設けられ、前記出力ポートに
流出する空気の圧力を検出する圧力センサと、前記ブレーキ制御弁本体とともにブレーキ制御装置内部
に設けられ、ブレーキ操作器からの操作に応じてブレー
キ制御圧力指令を出力するブレーキ制御演算部と、前記
圧力センサからのフィードバック信号とに基づいて前記
それぞれのパイロット電磁弁に作動信号を送る圧力制御
部とを有することを特徴とする車両用ブレーキ制御装
置。
【請求項２】車体の台車に設けられた車輪軸に制動力
を加えるブレーキシリンダと、前記ブレーキシリンダに接続される出力ポートに連通す
る二次側室とパイロット室とを区画するダイヤフラムが
設けられたブレーキ制御弁本体と、流体圧源に接続される給気ポートと前記出力ポートとを
連通させて前記ブレーキ制御弁本体に形成された弁孔内
に設けられ、前記弁孔を開閉する弁体を備えかつ前記ダ
イヤフラムに接触する中空弁軸と、前記中空弁軸の内部流路を介して前記二次側室に連通さ
れる排気ポートと、前記流体圧源と前記パイロット室とを連通させる給気用
流路を開閉する給気用のパイロット電磁弁と、前記パイロット室の空気を排出する排気用流路を開閉す
る排気用のパイロット電磁弁と、前記出力ポートに流出する空気の圧力を検出する圧力セ
ンサと、ブレーキ操作器からの操作に応じて制御圧力指令を出力
するブレーキ制御演算部と、前記圧力センサからのフィ
ードバック信号とに基づいて前記それぞれのパイロット
電磁弁に作動信号を送る圧力制御部と、前記ブレーキ制御演算部からの入力信号と前記圧力セン
サからのフィードバック信号との圧力もしくは応答時間
遅れなどの偏差を出力する故障予知手段とを有すること
を特徴とする車両用ブレーキ制御装置。
【請求項３】請求項１または２に記載の車両用ブレー
キ制御装置において、前記給気用のパイロット電磁弁は
常開式であり、前記排気用のパイロット電磁弁は常閉式
であることを特徴とする車両用ブレーキ制御装置。
【請求項４】請求項１，２または３のいずれか１項に
記載の車両用ブレーキ制御装置において、前記給気用の
パイロット電磁弁は、常開式のパイロット電磁弁とこれ
に並列に接続された常閉式のパイロット電磁弁とを有す
ることを特徴とする車両用ブレーキ制御装置。
【請求項５】請求項２に記載の車両用ブレーキ制御装
置において、前記偏差の情報とブレーキ制御装置の状態
との関係を記憶するメモリを有することを特徴とする車
両用ブレーキ制御装置。