JPH01126481A - 中継弁装置 - Google Patents

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ｊ 本発明は、制御圧力供給導管−と接続された制御室と、
一方では負荷回路と接続され、他方では弁装置を介して
圧力媒体源又は少なくともほぼ過圧のない圧力軽減空間
と接続可能な出口室とを持つ、制御圧力供給又は導出に
より操作可能な中継弁装置に関する。

〔従来の技術〕

この種の中継弁装置は１９７７年２月発行のヴアブコー
ヴエステイングハウス社の刊行物９７３００１から公知
である。この中継弁装置は中継ピストン（そこでは７）
の上に制御室を持ち、中継ピストンの下に出口室（そこ
ではｂ）を持っている。

制ｆａ接続部（そこでは４）も含む制御圧力供給導管を
介して、制画圧力が制御室へ供給可能であり又は制＃室
から導出可能である。出口室は一方では動作接続部（そ
こでは２）を介して負荷回路と接続されている。他方で
は、出口室は弁装置の入口弁（そこでは５）と蓄圧槽接
続部（そこではりとを介して圧力媒体源と接続可能であ
り又は弁装置の出口弁（そこでは６）と圧力軽減出口く
そこでは３）とを介して圧力軽減空間と接続可能である
。公知の弁装置は制御室へ又は制御室からの制御圧力の
供給又は導出により操作され、それによって中継ピスト
ンは弁装置を操作する。公知の中継弁装置を用いて中継
ピストンの構成により操作の終了後に出口室及び負荷回
路に制御圧力とほぼ同じ負荷圧力が得られる。

しかし本発明は、中継ピストンの適当な形成により、制
御圧力に比べて増大又は減少された負荷圧力が得られる
、中継弁装置の構成にも及ばなければならない。この種
の構成について以下の説明が相応に適用される。

以下に、「負荷回路の容積」又は「制御室の容積」とい
う言葉は、例えば付属の動作導管及［、は制御圧力供給
導管の容積という意味に解される。例えば存在する少な
くとも１つの動作導管は、中継弁の出口室及び負荷回路
の負荷圧力が弁装置の全開の際常にほぼ同じであるよう
に、流通抵抗を設計されていると仮定する。

通常、負荷回路の容積は制画室の容積よりはるかに大き
い。従って、モし−で一例−え−ば存在する動作導管の
流通抵抗のために、公知の中継弁装置では制御圧力に一
致する負荷圧力は制御圧力に対して遅れて生ずる。言い
換えれば―荷圧力は制御圧力に（時間的に）遅れる。

第２図の圧力／時間のグラフにこの特性が概略的に示さ
れている。このグラフは左側に圧力形成段階を示し、石
側に圧力減少段階を示している。時間軸に対して平行に
、所望の第１の目標負荷圧力の目標値ｌの線が記入され
ており、右側部分には付加的に時間軸に対する目標値２
の平行線が記入されており、この平行線は圧力減少段階
の終了時の所望の第２の目標負荷圧力を示している。圧
力形成段階において制御圧力が時点１１における目標値
ｌに達し、他方、負荷圧力が一層遅い時点ｔ２において
初めてこの値に達することが分かる。ｔ２　　ｔｌが遅
れである。当業者は、圧力減少段階において遅れがｔ４
　　ｔ３であることを認識している。

上述の、遅れが間顆をもたらす使用例がある。

このような使用例は例えば、負荷回路が固着防１ヒされ
た車両用制動装置の１つ又は複数の制動シリンダから晟
る場合であ゛る。ｔｌの時に得られる負°油圧方が負荷
回路に付属する車輪（この場合「゛車輪°」は複数の車
輪も意味する）を固着限界の近くへもたらすと仮定する
。その場合、固着防止装置はこの時点で信号を発生し、
この信号に基づいて制御圧力供給は止まる。制御圧力供
給の中止にも拘らず負荷圧力はさらに上昇し、時点ｔ２
において目標Ｍ１に達する。遅れ時間ｔ２　　ｔｌにお
ける遅れる負荷圧力上昇は、車輪の望ましくないほどに
大きい滑りを生ぜしめ又はこの滑りの回避のために付加
的な手段を必要とする。車端が第１の目標角筒圧力の生
ずる際に固着限界に達しかつ固着防止装置が圧力減少段
階に入る場合にも、同じようなことが言える。グラフの
右側部分がこれである。しかしこの場合は大きい滑、り
の代わりに、車輪が不足制動されかつ空気消晴が増大す
る結果になる。

〔発明が解決しようとする諜電〕

本発明の基礎になっている課電は、冒頭に挙げた種類の
中継弁ｑｖを、所定の負荷回路において制御圧力に対す
る負荷圧力の遅れを少なくともほぼ不可避の程度に制限
するように、簡単な手段で改良することである 〔課電を解決するための手段ｊ この諜電は本発明によれば、制御圧力供給導、管内に絞
り装置が配置され、この絞り装置が、中継弁装置の操作
の際に出口室の負荷圧力の公知のやり方で生ずる過れが
制御圧力に比べて弁装置の全開のために必要であるより
大きくないか又は少ししか大きくないように、寸法設定
されていることによって解決される。それ以外の構成及
び有利な構成は特許請求の範囲の実施態様項に記載され
ている。

本発明はいかなる適切な種類の圧力媒体でも実施できる
。通常、圧力軽減空間に集められた圧力媒体は再び圧力
媒体源へ供給され、すなわち蓄圧槽圧力まで高められる
。圧力媒体として圧縮空気を使用する場合は、大気が圧
力軽減空間として用いられるのが有利である。

制御圧力供給導管が、請求項３及び４に教示されている
ように、２つの遮断弁又は１つの遮断弁及び１つの切換
え弁により、それぞれａｍ石で制御されて、監視される
場合、本発明は簡単にかつコスト的に有利に構成できる
。

この種の構成において本発明は電磁石制御により霊気固
着防止＠置との関係での使用に特に適している。

上述の種類の構成を、さらなる費用低減及び／又は小ぢ
んまりした構造様式の提供のために、絞り装置が上述の
電磁石で制御される弁の流通抵抗の適切な設計により製
造されることによって、さらに改善することができる。

〔実施例〕

本発明を図面により以下に説明する。図面において、同
じ１能を持つ構成部材に同じ符号が一貫して使用されて
いる。

すべての実施例は圧力媒体としての圧縮空気との関係で
説明されているが、しかしこれらの実施例は４当な使用
において他の圧力媒体の使用にも役に立つ。

第１図に示した中継弁装ａｔは中継ピストン６の上に制
御室２を持ちかつ中継ピストン６の下に出口室１０を持
っている。制御接続部３も包む制御圧力供給導管５，３
を介して、制御圧力は制御室２へ供給可能であり又は制
ａ室２から導出ＤＪ能である。

出口室１０は一方では動作接続部９を介して図示してな
い負荷回路と接続されている。他方では出口室１０は弁
装置８．１２．１３を介して、蓄圧槽接続部１４を介し
て図示してない圧力媒体源と接続されている蓄圧室１１
又は圧力節減空間とにでの大気と接続ｉ５Ｊ＠である。

弁装置８．１２．１３は入口弁１２．１３と出口弁８，
１２とから成る。弁を形成するために、弁装置８＋　１
２？１３は移動可能に案内される中空弁体１２を持って
おり、この弁体は、ハウジングに固定された弁座１３と
共に出口弁１２．１３を形成しかつ中継ピストン６に取
り付けられた弁座８と共に出口弁８，１２を形成してい
る。

中継ピストン６は制剖面７として使われる一方の面に・
より制御室２を区画しかつ計量面１５として使われる他
方の面により出口室ｌＯを区画している。

制御圧力供給導管５，３内に絞り装置ｉ１４が配置され
ている。具体的にこの絞り装＠４は制ａ接読ｔ４３に存
在するが、しかしこの絞り装置を導管５．３のいかなる
他の個所にも配置することができ菖。他の個所における
配置が例えば−一良好な接近可能性のため絞り装置の調
節の目的のために有利である使用例がある。

以下の動作説明のために先ず、制御室２、負荷回路及び
出口室ｌＯに大気圧があると仮定する。この状態におい
て人口弁１２．１３は図示してない復帰はねにより閉じ
られており、出口弁８゜１２は開かれている。制ｗＪ累
２へ供給された制御圧力は中継ピストン６の制御面７に
作用しかつこの中継ピストンを弁座８の保合のもとに移
動させる。この移動の過程で弁座８は二重弁体１２に接
触しかつこの二重弁体に係合する。その際出口−弁８，
１２は閉じられかつ入口弁１２．１３は開かれφ。負荷
回路及び出口室１０に負荷圧力が形成され、この負荷圧
力が計量面１５を介して中継ピストン６を制御面７に作
用する制御圧力に対して平衡させると、中継ピストン６
は出口弁８，１２及び入口弁１２．１３が同時に閉じら
れるまで戻る。この状態は弁装ｆｉ！８，１２．１３の
閉鎖位置である。負荷回路及び出口室１０が既に負荷圧
力を受けていてかつこの負荷圧力の上昇の目的のために
−−高い制御圧力が供給される場合は、中継ピストン６
及び弁装置８．１２．１３は、閉鎖位置から出発して、
上述のやり方により共同作用する。

制御圧力が制御室２から導出されると、中継ピストン６
は優勢な負荷圧力により計量面１５上を移動せしめられ
、その際出口弁８，１２は開きかつ圧力媒体は負荷回路
及び出口室１０から弁体１’２の中空内部空間を経て大
気へ去る。負荷圧力の減少により中継ピストン６におけ
る平衡が回復すると、中継ピストン６及び弁座８は、弁
装置８．１２．１３の閉鎖位置を決める状態に戻る。

負荷回路における負荷圧力を形成又は減少させるために
、それに必要な量の圧力媒ドは入口弁１２．１３又は出
口弁８，１２を通って流れなければならない。従つ′て
入口弁１２．１３又は出口弁８゜１２の断面、負荷回路
の容積及び少なくとも！つの存在する動作導管の流通抵
抗は、（負荷回路及び）出口弁ｌＯ内の負荷圧力の形成
速度又は減少速度を決める。絞り＠！４は、制御圧力に
対する負荷圧力の遅れを、弁装＠８＋ｔｚｅ１３の全開
を少なくともほぼ保証する程度に制限することにより、
制御室の制御圧力の形成速度又は減少速度を出口室１０
の負荷圧力の形成速度又は減少速度に少なくともできる
だけ近づけるために使われる。これは第２図の圧力／時
間のグラフに関して、圧力形成段階及び圧力減少段階に
おいて制葡圧力曲線がそれぞれの負荷圧力曲線とほば一
層するように一層長い時間の方向に移動せしめられるこ
とを意味する。それにより、制御圧力に対する負荷圧力
の遅れの発生が大体回避される。

負荷圧力の減少は通常大きい横断面（弁体１２の空所）
にわたってかつ短い行程で行なわれるから、前述の個所
で規定された圧力減少段階における遅れは圧力形成段階
におけるよりすう勢的に小さい。この特性を時間特性の
改善の意図で、絞り装置４が導出される制御圧力の流れ
方向に一腐心さい流通抵抗用に寸法設定されることによ
り、評価することができる。

弁装ｆｅｌｌが容積の異なる角筒回路用に使用されるべ
き場合は、絞り装置４の寸法を最大容積を持つ負荷回路
に合わせることが望ましい。この場合、−腐心さい容積
を持つ負荷回路との関係での時間特性は最大容積を持つ
負荷回路の時間特性に合わされており、すなわち公知の
中継弁装置に比べて悪くされている。しかしこの欠点は
通常中継弁＊ｘｉの統一的な構成の利点により十分に補
償される。

第３図は弁装置ｌｌの構成を示しており、この弁装置に
おいて制御圧力供給導管５，３は、電磁石で制御される
遮断弁２０及び電磁石で制御される切換え弁２５により
可視される。

この場合２Ｌ３２で、制動シリンダ２８及び動作導管３
２により表わされる負荷回路が示されており、この制動
シリンダ２８は複数の制動シリンダを代表しかつ動作導
管３２は複数の動作導管を代表している。

遮断弁２０は第１の位＠２３及び第２の位置２２を持っ
ている。遮断弁２０が付属の電磁石２１の消磁された際
に戻される第１の位置２３において、遮断弁２０は制御
圧力供給導管５，３を開く。

遮断弁２０が電磁石２Ｉの励磁により設定される第２の
位置２２において、遮断弁２０は制御圧力供給導管５．
３を遮断する。

切換え弁２５は第１の位置２７及び第２の位置２６を持
っている。切換え弁２５が付属の電磁石２４の消磁され
た際に戻される第１の位置において、切換え弁２５は制
御圧力供給導管５，３を開く。切換え弁２５が電磁石２
４の励磁により設定される第２の位ｆｆ１２６において
、切換え弁２５は制御圧力供給導管５，３をＢ断しかっ
この制御圧力供給導管の下流にある部分及び制ａＭ！続
部３並びに中継弁ｌの制御室２を大気と接続する。

遮断弁２０及び切換え弁２５をそれぞれの第１の位置２
３又は２７へ戻すために、ばねが設けられている。しか
しこの復帰は、例えば圧力により他のいかなる適切なや
り方でもできる。

ここに３０　、２９で示されている絞り装置は、遮断弁
２０に付属した絞り３０と、切換え弁の図示してない圧
力軽減出口に付属した絞り２９とから成る。これらの絞
り３０又は２９は、既に上述した理由から異なる大きさ
に寸法設定できかつ／又はいろいろに４８ｉ５Ｊ能であ
る。これらの絞りは、図示してないやり方で絞り′４置
が遮断弁２０及び／又は切換え弁２５の流通抵折の適切
な設計により製造可能であることを表わしている。

通常運転において、電磁石２１及び２４は消磁されかつ
制御圧力供給導管５．３は導通である。

この圧力形成位置において、制御圧力は中継弁１の制ｆ
ｉｌｌ！続部３及び制御室２へ通されかつ中継弁ｌから
、上述したように、負荷圧力に変換される。

遮断弁２０の電磁石２１の励磁により圧力保持位置は調
節可能である。この圧力保持位置において、制御圧力供
給導管５，３の遮断により制御圧力又はこの制御圧力の
さらなる上昇が中継弁ｌの制御室２へ入ることができず
、その結果負荷圧力も形成されず又は存在する負荷圧力
はそれ以上上昇しない。

切換え弁２５の電磁石２４の励磁により、圧力形成位置
から圧力減少位置への切換えが可能である。圧力保持位
置から圧力減少位置への切換えは電磁石２１の消磁及び
電磁石２４の励磁を同時に行なうことにより可能である
。圧力減少位置において制御圧力供給導管５，３は切換
え弁２５によ６遮新されているが、しかし同時にこの制
御圧力供給導管の切換え弁２５の下流にある部分及び中
継弁１の制御室２は大気と接続されている。それにより
引き起こされる制御圧力低下により、中継弁ｌは上述の
やり方で負荷圧力の相応の低下を生ぜしめる。

従って本実施例は電磁石２１又は２４だけの励磁により
圧力形成位置、圧力保持位置及び圧力減少位置の間で切
換え可能である。この電磁石で制御される切換え可能性
を公知の方法で、負荷回路に付属した１つ又は複数の車
輪の固着防上のために利用することができる。この場合
、明細書の序文から分かるように、本発明により少なく
ともほぼ達成される割部圧力に対する負荷圧力の遅れの
抑制が非常に有利である。

虐者噂３１で示され、破線で図示されている包囲線は、
中継弁装置ｌをその他の説明された装置と完全に又は部
分的に構造単位体にまとめることができかつその他の装
置又はこれらの装置の部分が互いに１つ又は複数の構造
単位体を形成することができることを示唆している。

列をなした配置が維持されている限り遮断弁２０及び切
換え弁２５の順序も変えることができることは明白であ
る。

第４図による実施例について、以下に相違が述べられな
い限り、前の実施例についてなされた説明が少なくとも
相応に適用される。

制御圧力供給導管を可視するために、ここでは電磁石で
制御される第１の遮断弁４０及び電磁石で制御される第
２の遮断弁４６が使われる。

第２の遮断弁４６は第１の遮断弁４０と並列に制御圧力
供給導管５，３の第１の遮断弁４０の下流にある部分に
配置されている。

第１の遮断弁４０の構造は、この遮断弁の電磁石及び位
置の同じ符号により示されているように、遮断弁２０の
構造と同じである。

第２の遮断弁４６は第１の位置４５及び第２の位置４７
を−持っており、これらの位置は第１の遮断弁４０の位
置に一致しているが、しかし付属の電磁石４４に動作的
に逆に付属している。

ここでも圧力形成位置において両方の電磁石２１及び４
４は消磁されている。

圧力保持位置への切換えは、再び電磁石２１の励磁によ
り行なわれる。

しかし圧力保持位置から圧力減少位置へ切換えるために
、電磁石２１に加えて電磁石４４の励磁も必要である。

圧力形成位置から圧力減少位置へ切換えるために、両方
の電磁石２１及び４４の同時励磁が必要である。これは
励ｒａ電流の倍増を引き起こし、従って第３図による実
施例に、対して欠点である。この欠点は、負荷回路が付
随車用制動装置である場合特に重大である。なぜならば
付随車は通常差し込み接続部及び長い導線を介して牽引
車両の電気装置から供給されるからであり、その際、差
し込み接続部の限られた荷重負担能力と差し込み接続部
及び長い導線により生ぜしめられる電圧損失とにより所
要電流の問題が特に重要であり。これは、いくつかの国
において普通であるような、複数の連続する付随・車を
持つトレーラトラックを考える場合に、それだけ−層重
要である。

その他の点では、個々の実施例についてなされた説明が
、相違が明らかにならない限り、他の実施例についても
少なくとも相応に適用される。

当業者は、本発明の保護範囲が実施例において論じ尽さ
れておらず、特徴が特許請求の範囲に従属するすべての
構成にも及ぶことを認識している°。

【図面の簡単な説明】

第１図は中継弁装置の概略構成図、第２図は圧力／時間
のグラフ、第３図は制御圧力の供給又は導出が１！磁石
で割部される中継弁装置の概略構成図、第４図は圧力供
給又は導出が電磁石で制御される別の中継弁装置の概略
構成図である。 １・・・中継弁′！Ａ１１１１．３．５・・・制御圧力
供給導管、４，２９．３０・・・絞り装置、８．１２．
１３・・・弁装置、１１・・・出口室 Ｓ「 派

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　制御圧力供給導管と接続された制御室と、一方では
   負荷回路と接続され、他方では弁装置を介して圧力媒体
   源又は少なくともほぼ過圧のない圧力軽減空間と接続可
   能な出口室とを持つ、制御圧力供給又は導出により操作
   可能な中継弁装置において、制御圧力供給導管（５、３
   ）内に絞り装置（４；３０、２９）が配置され、この絞
   り装置が、中継弁装置（１）の操作の際に出口室（１１
   ）の負荷圧力の公知のやり方で生ずる遅れが制御圧力に
   比べて弁装置（８、１２、１３）の全開のために必要で
   あるより大きくないか又は少ししか大きくないように、
   寸法設定されていることを特徴とする中継弁装置。 ２　圧力媒体として圧縮空気が使われ、圧力軽減空間が
   大気であることを特徴とする、請求項１に記載の中継弁
   装置。 ３　制御圧力供給導管（５、３）が、電磁石（２１）の
   励磁された際に制御圧力供給導管（５、３）を遮断する
   、電磁石で制御される遮断弁（２０）と、電磁石（２４
   ）の励磁された際に制御圧力供給導管（５、３）を遮断
   しかつこの制御圧力供給導管の切換え弁（２５）の下流
   にある部分を圧力軽減空間と接続する、電磁石で制御さ
   れる切換え弁（２５）とにより監視されることを特徴と
   する、請求項１又は２に記載の中継弁装置。 ４　制御圧力供給導管（５、３）が、電磁石（２１）の
   励磁された際に制御圧力供給導管（５、３）を遮断する
   、電磁石で制御される第１の遮断弁 （４０）と、電磁石（２４）の励磁された際に制御圧力
   供給導管（５、３）を圧力軽減空間と接続する、電磁石
   で制御される第２の遮断弁（４６）とにより監視される
   ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の中継弁装置
   。 ５　絞り装置（３０、２９）が遮断弁（２０）及び／又
   は切換え弁（２５）の流通抵抗の適切な設計により製造
   されていることを特徴とする、請求項３に記載の中継弁
   装置。 ６　絞り装置（３０、２９）が第１の遮断弁（４０）及
   び／又は第２の遮断弁（４６）の流通抵抗の適切な設計
   により製造されていることを特徴とする、請求項４に記
   載の中継弁装置。 ７　負荷回路（２８、３２）に属する少なくとも１つの
   動作導管（３２）の流通抵抗が、弁装置（８、１２、１
   ３）の全開の際に出口室（１０）及び負荷回路（２８、
   ３２）の負荷圧力が常にほぼ同じであるように、流通抵
   抗を設計されていることを特徴とする、請求項１ないし
   ６のうち１つに記載の中継弁装置。 ８　容積の異なる複数の負荷回路に使用可能で、絞り装
   置（４；３０、２９）の大きさが最大容積を持つ負荷回
   路に合わせて設計されていることを特徴とする、請求項
   １ないし７のうち１つに記載の中継弁装置。