JPH03208757A - 電磁式応荷重弁 - 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〕 本発明は、荷重に応じて、負荷側へ供給される出力圧を
加減する応荷重弁に関し、特に空気ばねの圧力を電気信
号として入力して電磁力として作用させるようにした電
磁式応荷重弁に関する。

〔従来の技術〕

第４図は従来の応荷重弁の一例を示す縦断面図、第５図
は第４図の応荷重弁の特性図である（特公昭５９−２６
５０６号）。この応荷重弁は、第１の受圧機構としての
膜板２、第２の受圧機構としての膜板４，５、第１の押
圧機構としてのばね９、第２の押圧機構としてのばね１
０を有してい゜る。膜板４の有効面積は膜板５の有効面
積の２倍になっていて、空気ばね接続口ｌ８及び１９か
ら入力される２つの空気ばね圧力は平均化される。

この２枚の膜板４と５には作用棒３が取付けられていて
、作用棒３の下端はてこ棒７に接している。

てこ棒７の一端は応荷重弁本体に回転自在に取付けられ
、他端には空車ブレーキ圧設定用ばね１ｏが作用してい
る。ばね９は空気ばねが破損またはその他の原因で第５
図に示す空車時圧力よりも低下した時に空車時のブレー
キ圧を維持させるためのもので、螺子１１によって調整
ができる。ばね１０は空気ばね圧が空車時圧力以上にな
った時にブレーキ圧が立上るようにするためのもので、
螺子１２によって調整ができる。てこ棒６と７の間には
コロ８がはさまれており、適当な手段によって外部から
左右へ動かすことができ、右に移動すれば空気ばね圧に
よって下方へ押す力は拡大され、左に移動すればその力
は縮小される。即ち、コロ８が右に移動する程第３図に
示す空車一満車間の勾配は急になる。次に動作について
述べる。空気ばねが破損その他の理由で空車設定圧以下
になると、ばね１０は膜板４と５に作用する空気ばね圧
に勝り、てこ棒７及び作用棒３は上がり、排気弁１には
空気ばね圧に関係なくてこ棒６を介してばね９が作用す
るので、出口１７側には予め設定された空車ブレーキ圧
が得られる。空気ばね圧が空車時の圧力よりも低い状態
では膜板４．５に作用する空気ばね圧ではてこ７をばね
１０の作用力に抗して下方へ押下げることはできないが
、空車時設定圧より高くなると、膜板４と５に作用する
空気ばね圧はばね１０を圧縮して作用棒３及びてこ棒７
を押下げ、更にコロ８及びてこ棒６を通して排気弁１を
押下げる。排気弁１が下降すると給気弁１３も下降する
ので給気口１５が開き、空気源に接続された入口１６か
ら出口１７へ圧力空気が送られて出力圧が上昇する。す
ると、膜板２に作用する圧力も増し排気弁１に対し上方
から作用している力と釣合うと、給気弁１３及び排気弁
１は戻しばねムこよって同時に上方へ上がり給気口１５
は閉じる。空気ばね圧が乗客の降車などによって低下す
ると、膜板４と５、作用捧３、てこ捧７、コロ８、てこ
棒６を経て排気弁１に作用する力も低下するので、膜板
２に作用する出力圧によって排気弁１は上方に押されそ
の排気口１４が開き、出口１７の空気は排気される。出
力圧が低下すると膜′Ｆｉ２に作用する圧力も低下し上
方から作用している力よりわずかに低下すると、排気弁
ｌは再び押下げられ給気弁１３に接触して排気口１４は
閉しる。このようにして第５図に示すように空気ばねの
圧力に比例した出力圧が得られ、空気ばねが破損などし
て空気ばね圧が異常に低下しても最低空車時のブレーキ
力を維持することができる。

［発明が解決しようとする問題点］ このような従来の応荷重弁には次のような問題点がある
。（１）荷重条件として空気ばねの圧力を入力するため
、空気ばねから応荷重弁のあるブレーキ制御装置まで配
管する必要があるが、比較的距離が長いため議装に労力
と時間を要する。（２）応荷重弁の調整確認を行う時、
空気ばね側の配管をコックで遮断して、航装配管に模擬
荷重の計画空気圧（空気ばね相当）を別な空気圧源から
込めて保持した状態で行われるが配管漏洩等があり、圧
力調整が容易でない。（３）応荷重弁の空気ばね入力部
に膜板又はベロフラム等の消耗品が使用されてぃるため
、保守を要し、ランニングコストが必要となる。（４）
空気ばね圧の入力数が増加すると、膜板又はベロフラム
の使用数が増加するため、この分の保守が必要となり、
又膜板抵抗等のため応荷重弁の精度が低下する。（５）
空気ばね圧力の入力平滑用として緩衝空気溜及び絞りが
必要となり、車両としての重量及び必要スペースが増加
する。

〔問題点を解決するための手段〕

従来の応荷重弁の荷重条件検出部を空気圧式とせず、空
気ばね圧力を電気信号として入力して電磁力として出力
し、給排弁部を駆動するような構造とする。

〔作用〕

このように震磁式応荷重弁とすると、（１）空気ばねと
応荷重弁との間の配管が電線による配線でよくなるため
、蟻装が簡単となり且つ軽量となる。

（２）応荷重弁の調整確認が空気ばね圧力に相当する電
流を流して行えるので電流調整器を使用して簡単に行え
るようになる。（３）従来の膜板又はベロフラム等の消
耗品が不要となるためランニングコストが低減すると共
に保守が容易となる。（４）空気ばね圧の入力数を増加
する場合でも空気ばねと応荷重弁との間に設けた増巾器
で演算するか、又は電磁コイルの巻線を複数のものにす
ればよいため、従来のような消耗品の増加がなく、保守
が容易となる。又、電気的に処理されるため、応荷重弁
の精度低下も解消される。（５）従来の人力平滑用の緩
衝空気溜及び絞りもなくなり、電磁コイルのりアクタン
ス又は必要により平滑用コンデンサの使用等により処理
できるので、車両としての重量及び必要スペースの増加
が解消できる。

尚、空気ばね圧力を電気信号として取出す方法としては
、空気ばね内圧を空電変換器又はロードセル等により電
気信号に変換し、増巾器で演算増中して応荷重弁の電磁
コイルに入力するようにすればよい。

〔実施例〕

第１図は、本発明による電磁式応荷重弁の第１実施例の
縦断面図である。図中、前記した第４図に示す従来例と
共通する部分には同符号を付してその説明を省略する。

２１は電磁コイルで、空気ばね圧力を電気信号に変換し
たものを人力する。

２２は側継鉄、２３は固定鉄心、２４は作用棒２６に固
定されていて作用棒２６と共に上下方向に移動する可動
鉄心、２５は電磁コイル２１が滅磁されたとき可動鉄心
２４を固定鉄心２３から引き離す戻しばね、２６は作用
棒で、可動鉄心２４に発生する空気ばね圧に相当する電
磁力をてこ７の上面に伝える部分である。すなわち、本
実施例は、第４図の従来例の空圧式荷重条件検出部３，
４，５，１８．１９を２１〜２６の電磁式荷重条件検出
部に置換したものである。以上の構或で、いま、空車状
態又は空気ばねの故障で空車時の空気ばね圧又はそれ以
下の空気ばね圧となった場合、その空気ばね圧が空電変
換弁（図示しない）又はロードセル（図示しない）で電
気信号に変換され増巾器（図示しない）で演算増巾され
て、そのときの空気ばね圧信号として電磁コイル２ｌに
入力される。そのため電磁コイル２１はその入力信号に
応した量の磁束を発生し、側継鉄２２一固定鉄心２３一
可動鉄心２４一側継鉄２２の磁気回路ができるため可動
鉄心２４が固定鉄心２３に吸引されて下降しようとする
が、空車ブレーキ圧設定ばね１０のばね力以下の吸引力
であるため作用棒２６はてこ７を押下げるまでには至ら
ない。したがって、排気弁１には設定ばね９で設定され
た空車時の出力圧と等しい押下げ力のみが作用するため
従来と同様に第５図の空車時の出力圧を出力する。

この状態で乗客の乗車等により荷重が増加すると、空気
ばね圧が上昇し、電磁コイル２１の電流も増加するため
、固定鉄心２３と可動鉄心２４との電磁吸引力も増加す
る。したがって、作用棒２６の先端でてこ７、ころ８、
てこ６、排気弁１、給気弁１３をばねｌＯの力に抗して
押し下げるため、給気弁１３が開弁して高い出力圧を出
力する。

このときの出力圧は第５図のように空気ばね圧の上昇に
比例して上昇する。したがって、本発明の電磁式応荷重
弁も従来の空圧式のものと全く同じ特性が得られる。第
２図は本発明による電磁式応荷重弁の第２実施例の図式
的縦断面図、第３図は９ 同しく本発明による第３実施例の図式的縦断面図で、第
１図と同一部分には同符号を付したものである。第２図
の実施例は第１図の実施例と同様、てこ機構内蔵方式の
ものであるが、第１図のものが荷重条件検出部と給排弁
部とを直列に配列したものであるのに対し、第２図のも
のは荷重条件検出部と給排弁部とを並例に配列したもの
であり、又、第３図のものはてこ機構を内蔵しない直動
式のものである点が異なるのみで、第１図の場合と実質
的には同し構或で同じ動作をするものであるため詳細な
説明は省略する。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように本発明は従来の応荷重弁
の荷重検出部を電磁式としたため、（１）空気ばねと応
荷重弁との間の蟻装が簡素化され、（２）この間の蟻装
配管や、緩衝空気溜が不要となったため、車両が軽量化
され、（３）応荷重弁の調整確認が容易となり、（４）
保守が容易となり、（５）又、空気ばね圧の入力数を増
加しても従来のように精度が低下しない、という優れた
効果がもたらされる。

ｌ０

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による応荷重弁の第１実施例の縦断面図
、第２図は同じく本発明による第２実施例の図式的縦断
面図、第３図は同じく本発明による第３実施例の図式的
縦断面図、第４図は従来の応荷重弁の縦断面図、第５図
は上記従来又は本発明実施例の特性図である。 １６・・・圧力流体の入口　１７・・・圧力流体の出口
ｌ３・・・給気弁　１４・・・排気口　１・・・排気弁
２・・・第１の受圧機構　４．５・・・第２の受圧機構
６，７，８，１．２６・・・伝達機構

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧力流体の入口と出口との間に開閉自在に設けら
   れた給気弁と、該給気弁に対して当接離隔自在に設けら
   れ給気弁への当接部に排出口を有する排気弁と、該排気
   弁に設けられ前記出口の出力圧を受ける第１の受圧機構
   と、空気ばね圧を受ける第２の受圧機構と、前記出力圧
   と対抗させるように空気ばね圧を前記第１の受圧機構に
   伝達する前記両受圧機構間に設けられた伝達機構と、前
   記出力圧と対抗するように前記第１の受圧機構に作用し
   出力圧の下限値を設定する第１の押圧機構と、空気ばね
   圧と対抗するように前記第２の受圧機構に作用し空気ば
   ねが正常な空車時の空気ばね圧を設定する第２の押圧機
   構と、を備え、前記両受圧機構の受ける圧力に応じて給
   気弁を開閉すると共に排気弁を当接離隔させる応荷重弁
   において、前記第２の受圧機構を、空気ばね圧を電気信
   号に変換した信号を入力し、空気ばね圧力と等しい電磁
   力を出力する電磁機構とした電磁式応荷重弁。