JPH0450220B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、(a)主空気導管内の圧力と、連通制御
弁を介して前記主空気導管に接続された定圧室内
の圧力と、ブレーキシリンダ内の圧力とを受圧す
るピストン系から成つていて前記ブレーシリンダ
の負荷を制御するための三圧式制御弁と、(b)アン
グライヒ容器と、２つの室を互いに仕切るピスト
ンを有するアングライヒ弁とから成つていて、し
かも前記アングライヒ弁の一方の室を前記主空気
導管に、また他方の室を前記アングライヒ容器に
接続しているアングライヒ装置と、(c)前記主空気
導管に接続された方の前記室内に配置されていて
プレロードをかけて支持されたばねを有する、前
記ピストン用の緩衝機構と、(d)３つの切換え位
置、すなわち前記定圧室から前記アングライヒ容
器を充填給圧する切換え位置と、該アングライヒ
容器を閉止する切換え位置と、該アングライヒ容
器を放圧する切換え位置、へ前記ピストンによつ
て切換え可能な弁装置とを備えた形式の、レール
車両の圧力空気ブレーキ用の制御弁に関するもの
である。

［従来の技術］ 前記の構成手段を有する制御弁は、米国特許第
3554615号明細書に基づいて公知である。主空気
導管内に、全制動動作時の圧力レベルよりも低い
圧力を生じさせるように後制動位置を調整したの
ち定圧室と、前以て少なくとも部分的に放圧され
たアングライヒ容器との間に圧力平衡によつて生
ぜしめることのできるアングライヒ動作は、例え
ば機関車の交換時、あるいは又、制御弁を備えた
レール車両の編入された列車種の組換え時に行な
われるような、主空気導管内の低められた制御圧
レベルに該制御弁を適合させるために使用され
る。前記の圧力平衡によつて定圧室内の圧力は、
主空気導管内の制御圧レベルが下げられた場合で
も完全なブレーキ解除を達成し、かつ、低められ
た新たな制御圧レベルに定圧室内の圧力を釣合わ
せ（アングライヒさせ）得るように低下される。
公知のアングライヒ弁の弁機構は、多数のシール
部位をもつた複雑な機構のスプール弁を有してお
り、従つて弁機構の摩擦状態及び切換えヒステリ
シスの制御が不良であり、多額の構造費と規則的
な保守が必要になる。緩衝機構は、主空気導管圧
の充填されるピストン用の受圧室内にはプレロー
ドのかけられたばねを有し、該はねの一端はピス
トンに直接支持され、また他端は、ピストンのス
トツパによつて該ストツパの突つ張り方向で保持
されたばね受け皿に支持されている。該ピストン
の中立位置ではばね受け皿はケーシング壁のスト
ツパに到達する。公知のアングライヒ装置は常用
制動時又は全制動時に稼働する。すなわち該アン
グライヒ装置はこの場合、制動開始時にアングラ
イヒ容器をブレーキシリンダへ放圧し、次いで該
アングライヒ容器を閉止しかつ制動解除時にアン
グライヒ容器を改めて制御圧レベルに充填する。
これによつてアングライヒ弁の高い稼働頻度及び
これに伴う可成り烈しい摩耗以外に、必要以上の
圧力空気、ひいては運転エネルギが消費され、制
動解除状態にある場合には、完全な制御圧レベル
への圧力空気式ブレーキの再負荷が遅延すること
になる。急制動時もしくは主空気導管圧の比較的
低い後制動範囲の調整時にはアングライヒ容器は
制動空気貯蔵容器に接続され、これによつてアン
グライヒ容器の圧力が比較的大幅に低下され、次
の制動解除時に定圧室と後制動用容器との間に圧
力平衡が生じ、これによつて定圧室内には顕著な
圧力降下が生じる。いま急制動もしくはブレーキ
後調整が数回にわたつて間髪を入れずに相前後し
て連発する場合には、制動空気貯蔵容器内の圧力
が比較的大幅に低下し、これによつて次いで定圧
室についても一層低下した平衡圧レベルが常に生
じ、その結果、制御弁が用をなさなくなる危険が
生じ、すなわち定圧室内の圧力不足によつて最大
制動作用を生ぜしめるように制御することがもは
や不可能になる。更に又、公知の制御弁ではアン
グライヒ弁は単に前記のスプール弁の摩擦によつ
てその目標位置、つまり一方のピストン終端位置
に保持されているに過ぎない。走行衝撃によつて
前記アングライヒ弁は、この終端位置から不都合
にもピストンの中立位置にまで摺動して、これに
よつて所望していない切換え動作が発動されるこ
とがある。

冒頭で述べた構成とは異なつた、ドイツ連邦共
和国特許出願公開第2004310号明細書に基づいて
公知に成つているブレーキ制御系では、制動開始
時に、主空気導管から充填すべき加速容器の負荷
に関連して特別の弁を介して定圧室はアングライ
ヒ容器と接続され、これによつつて制動開始時に
すでに定圧室内に圧力降下が生じるので、制動段
調整位置のずれ、ひいては該ブレーキ制動系と他
種の慣用のブレーキ系との協働妨害が生じること
になる。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の課題は、冒頭で述べた形式の制御弁を
簡単な手段で改良して、必要以上に圧力空気を消
費することなく、また制動解除状態にある場合に
圧力空気式ブレーキの再負荷を困難にすることな
く、簡単かつ確実なアングライヒ動作を、いわゆ
る後制動位置においてだけ可能にし、しかも無駄
な切換えストローク、ひいては無用の摩耗を回避
することによつて保守の要のない長期の稼動時間
を可能にし、更にはまた、極めて簡単な手段によ
つて圧力空気式ブレーキを利かなくするようなす
べての危険を排除し、かつ不作用状態においてア
ングライヒ装置を、走行衝撃に基づいて不都合に
も切換え位置のずれ移動を起こすことのないよう
に確実に目標位置に保持することである。

［課題を解決するための手段］ 前記課題を解決する本発明の構成手段は、アン
グライヒ装置のアングライヒ弁が２つの弁から成
り、該２つの弁のうち、定圧室に接続された室か
らのアングライヒ容器の充填を制御する第１の弁
は、主空気導管による圧倒的な負荷によつてピス
トンが変位する際に中立位置から一方のストロー
ク方向に開弁し、また、大気に間接的または直接
的に接続された室へのアングライヒ容器の放圧を
制御する第２の弁は、前記アングライヒ容器の圧
力による圧倒的な負荷によつて前記ピストンが変
位する際に前記中立位置からの反対のストローク
方向に開弁するように構成されており、かつ、緩
衝機構が、前記第２の弁のための開弁位置から前
記中立位置への戻し方向でのみ前記ピストンを負
荷するように配置されている点にある。

［実施例］ 次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説す
る。

主空気導管１には三圧式制御弁３の制御室２が
接続されている。制御ピストン４は前記制御室２
を定圧室５から仕切つており、該定圧室は主空気
導管１から制動中閉弁する連通制御弁６と充填衝
撃波減衰装置７とを介して充填される。更に前記
主空気導管１には、逆止弁８及び絞り９として図
示した圧力制限装置を介して制動空気貯蔵タンク
１０が接続されており、該制動空気貯蔵タンクか
ら導管１１が最高圧制限弁１２を介して三圧式制
御弁３の弁機構１３の直ぐ手前に前置された入口
室１４に通じている。また三圧式制御弁３は導管
１５を介してブレーキシリンダ１６、最高圧制御
弁１２及び連通制御弁６に連通している。

以上述べた限りでは制御弁の構成及び構能態様
は、ドイツ連邦共和国特許第1021878号明細書に
開示された制御弁に相応しているので、ここでは
詳細な説明は省く。

更に本発明ではアングライヒ弁１７とアングラ
イヒ容器１８とが設けられており、これらは相俟
つてアングライヒ装置１７，１８を形成する。ア
ングライヒ弁１７は、２つの室１９，２０を互い
に仕切るピストン２１を有し、図面で見てピスト
ン２１の右手に位置している一方の室１９は導管
２２を介して主空気導管１に接続されており、又
他方の室２０はアングライヒ容器１８と常時連通
している。ピストン２１は、該ピストンを貫通す
る弁突き棒２３と結合されており、該弁突き棒は
室２０の側では、室２４内に配置されてばね負荷
された弁板２５の手前で終わつており、該弁板
は、弁ケーシングに固定された弁座２６と相俟つ
て、閉弁方向にばね負荷されていて室２４と２０
との連通を制御する突き棒式弁２５，２６を形成
する。室２４は導管２７を介して、連通制御弁６
から充填衝撃波減衰装置７へ延びる導管部分２８
に接続されており、ひいては前記充填衝撃波減衰
装置７によつて定圧室５に接続されている。室１
９の側では弁突き棒２３は、シールされて摺動可
能にケーシング隔壁２９を貫通し、かつ、室３１
内に配置された弁板３２の手前で室３０内におい
て終わつている。該弁板３２はばね負荷されてお
り、弁ケーシングに固定された弁座３３と相俟つ
て、閉弁方向にばね負荷されて室３０と３１との
連通を制御する突き棒式弁３２，３３を形成す
る。前記室３１はアングライヒ容器１８に常時接
続されており、また前記室３０から出る導管３４
は、弁座３５と該弁座にばね３６によつて圧着さ
れる弁板３７とを有するばね負荷された逆止弁と
して構成された保留弁３８に達しており、かつ該
保留弁から開口３９を経て大気に通じている。こ
の場合導管３４は、弁座３５によつて囲まれた保
留弁３８の室内へ開口している。アングライヒ弁
１７の室１９内にはばね４０が位置し、該ばね
は、ピストン２１から離反した方の側ではケーシ
ングに固定的に支持されており、またピストン側
では、弁突き棒２３を遊びをもつて取り囲んでい
るばね受け皿４１に接触している。該ばね受け皿
４１は屈曲して構成されており、かつ、弁ケーシ
ングに固定されたストツパリング４２の背面に係
合し、これによつてばね受け皿は、ばね４０にプ
レロードがかけられていても、ピストン２１へ向
かう運動方式でストツパ４３によつて受け止めら
れる。

図示の不作用位置ではピストン２１は中立位置
にあり、該中立位置では両方の突き棒式弁２５，
２６；３２，３３が共に閉弁しかつばね受け皿４
１は、ばね４０にプレロードがかかつているにも
拘らず閉じたストツパ４３によつて受け止められ
てピストン２１の直ぐ手前に位置している。

主空気導管が制御圧レベルに負荷されてブレー
キが解除される場合、室１９内には、また前記突
き棒式弁２５，２６の一時的な開弁によりアング
ライヒ弁の室２０内にも、制御圧レベルが支配す
る。主空気導管１内の圧力が制御されて、常用制
動時及び全制動時に必要とされるような所定の平
均圧力レベルにまで降下されると、室１９内に支
配する圧力は主空気導管に伴つて低下し、室２０
内に残留する制御圧レベルによつてピストン２１
には右向きの力がかかる。この右向きの力はピス
トン２１をばね受け皿４１に当接はさせるが、プ
レロードのかかつたばね４０を緊縮させるまでに
は至らない。従つてピストン２１は少なくともほ
ぼ静止状態にあり、また両方の突き棒式弁２５，
２６；３２，３３は閉弁したままの状態にある。
要するに、室２０内及びアングライヒ容器１８内
に支配する圧力は常用制動中及び全制動中は制御
圧レベルに留まり、無駄に圧力空気が消費される
ことはなく、また引き続いて主空気導管１及び室
１９が制御圧レベルに再び負荷されてブレーキが
解除される場合には、必要もないのに前以て空に
された室を改めて再充填する必要はない。従つて
不必要な充填動作によつて妨げられることなくブ
レーキ解除を行うことができる。

主空気導管１内の圧力が、後制動圧力範囲を調
整するため又は急制動時に行なわれるように、前
記の平均圧力レベルよりも低下される場合には、
室１９と２０との間でピストン２１に作用する差
圧は、ばね受け皿４１を連行し、ストツパ４３を
解離しかつばね４０を緊縮しつつ前記ピストン２
１を右手へ向かつて摺動させるのに充分である。
この右向き摺動によつて弁突き棒２３は弁板３２
に当接し該弁板をばね負荷に抗して弁座３３から
解離させる。こにれによつて突き棒式弁３２，３
３は開弁し、かつアングライヒ容器１８と室２０
から圧力空気は室３１、開弁した突き棒式弁３
２，３３、室３０及び導管３４を通つて、保留弁
３８の弁座３５によつて取り囲まれた室へ流出
し、弁板３７をばね３６の力に抗して弁座３５か
ら解離させる圧力が前記弁板３７にかけられ、か
つ前記圧力空気は開口３９を通つて大気中に流出
する。この圧力空気流出によつてアングライヒ容
器１８内及び室２０内では圧力降下が生じる。こ
の圧力降下によつて、ピストン２１に作用する圧
力差は減少して、主空気導管１が完全には空にさ
れていない場合に室１９内になお残存している圧
力が、ばね４０の力によつて助成されて、突き棒
式弁３２，３３を閉弁しつつピストン２１を図示
の中立位置へ後退させるに至る。これによつてア
ングライヒ容器１８と室２０とから開口３９を経
て大気中に至る圧力空気の流出は中断される。突
き棒式弁３２，３３の再閉弁並びにアングライヒ
容器１８内及び室２０内に残留している残留圧の
レベルは、後制動圧力範囲では前記の平均圧力レ
ベルと大気圧との間にある、主空気導管１内に支
配する圧力レベルに関連している。主空気導管１
内の圧力空気が完全に排出されると、突き棒式弁
３２，３３の開弁によつてアングライヒ容器１８
内に支配する圧力は、ばね３６が弁板３７を再び
弁座３５に圧着して、該弁座３５によつて取り囲
まれた室内、ひいてはアングライヒ容器１８内、
に支配する圧力がもはや前記弁板３７を弁座３５
から離間させ得なくなるまで、低下する。従つて
突き棒式弁３２，３３の開弁が続いても、アング
ライヒ容器１８の排気は中断され、該アングライ
ヒ容器内には特定の残留圧レベルが残ることにな
る。

主空気導管１の次の再給圧時には、該主空気導
管と共に室１９も給圧され、ピストン２１に生じ
る差圧は減少し、場合によつてはなお開弁してい
る突き棒式弁３２，３３は、図示の中立位置への
ピストン２１の戻り運動によつて開弁される。室
１９と２０との間で圧力平衡が得られたのち、室
１９内の圧力優勢に伴つてピストン２１には逆の
圧力差の形成が生じ始め（この圧力差はほぼ即座
に突き棒式弁２５，２６を開弁しつつピストン２
１を左手に向かつて摺動させることができる）、
かつ定圧室５とアングライヒ容器１８との間に圧
力平衡が得られるまで圧力空気は定圧室５から充
填衝撃波減衰装置７、導管部分２８、導管２７、
室２４及び開弁した突き棒式弁２５，２６を経て
室２０及びアングライヒ容器１８内へ流入し、そ
の場合の平衡圧力値は制御圧レベルを著しく下回
る。その間に主空気導管１と室１９とはやはり少
なくとも前記平衡圧レベルに達するまで給圧され
ている。主空気導管１内の圧力が更に昇圧する
と、三圧式制御弁３の制御ピストン４は定圧室５
内の減少した圧力に抗して押し下げられ、これに
よつて三圧式制御弁３はブレーキ解除位置に達
し、かつ、それ以前に給圧されていたブレーキシ
リンダ１６を放圧する。ブレーキ解除状態に達す
ると、制動動作中それまで閉じていた連通制御弁
６も開弁し、かつ主空気導管１から圧力空気が定
圧室５に給圧され、また、依然開いている突き棒
式弁２５，２６を介して室２０及びアングライヒ
容器１８にも給圧されている。この給圧動作は、
主空気導管１内に、解離したブレーキに相当する
制御圧レベルが得られるまで続く。該制御圧レベ
ルは、前記の後制動動作前もしくは急制動動作前
に生じる制御圧レベルとは異なつていてもよく、
特に、それ以前に支配していた制御圧ベレルより
も著しく低くてもよい。定圧室５、室２０及びア
フングライヒ容器１８内の圧力が制御圧レベルに
達すると、ピストン２１にかかる差圧は漸減し、
弁板２５のばね負荷は図示の中立位置へピストン
２１を押し戻して突き棒式弁２５，２６を閉弁す
ることができ、これをもつてブレー解除動作及び
アングラ化動作は終了する。

ここで重要なことは、アングライヒ弁１７が常
用制動時及び全制動時には静止したままの状態で
ありかつ後制動動作時又は急制動時にのみ作動し
始める点である。アングライヒ弁１７の不作用状
態では両方の突き棒式弁２５，２６；３２，３３
はそれぞればね負荷によつて確実に閉弁されてお
り、かつピストン２１は、前記突き棒式弁とプレ
ロードのかかつたばね４０の力とによつて図示の
中立位置に保持され、走行衝撃によつて不都合な
切換え動作が発動されることはない。保留弁３８
は、後制動動作時及び急制動動作時においてアン
グライヒ容器１８内に充分な最小圧レベルを保留
することを保証するので、定圧室５との次の圧力
平衡時に所定の最小圧を下回ることはなく、また
複数回の後制動動作が間髪を入れず連発するよう
なことがあつても、定圧室５内の過度の圧力降下
によつてブレーキが利かなくなるようなことはな
い。

複数の構成部分からコンパクトに構成可能な制
御弁に、例えば負荷に関連したれレリーズ弁など
のような慣用の装置を補足付設することができる
のは勿論である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明によつて構成された制御弁の１実
施例の概略構成図である。 １……主空気導管、２……制御室、３……三圧
式制御弁、４……制御ピストン、５……定圧室、
６……連通制御弁、７……充填衝撃波減衰装置、
８……逆止弁、９……絞り、１０……制動空気貯
蔵タンク、１１……導管、１２……最高圧制限
弁、１３……弁機構、１４……入口室、１５……
導管、１６……ブレーキシリンダ、１７……アン
グライヒ弁、１８……アングライヒ容器、１９，
２０……室、２１……ピストン、２２……導管、
２３……弁突き棒、２４……室、２５……弁板、
２６……弁座、２７……導管、２８……導管部
分、２９……ケーシング隔壁、３０，３１……
室、３２……弁板、３３……弁座、３４……導
管、３５……弁座、３６……ばね、３７……弁
板、３８……保留弁、３９……開口、４０……ば
ね、４１……ばね受け皿、４２……ストツパリン
グ、４３……ストツパ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a) 主空気導管１内の圧力と、連通制御弁６
   を介して前記主空気導管に接続された定圧室５
   内の圧力と、ブレーキシリンダ１６内の圧力と
   を受圧するピストン系から成つていて前記ブレ
   ーキシリンダの負荷を制御するための三圧式制
   御弁３と、 (b) アングライヒ容器１８と、２つの室１９，２
   ０を互いに仕切るピストン２１を有するアング
   ライヒ弁１７とから成つていて、しかも前記ア
   ングライヒ弁１７の一方の室１９を前記主空気
   導管１に、また他方の室２０を前記アングライ
   ヒ容器１８に接続しているアングライヒ装置
   と、 (c) 前記主空気導管１に接続された方の前記室１
   ９内に配置されていてプレロードをかけて支持
   されたばね４０を有する、前記ピストン２１用
   の緩衝機構と、 (d) ３つの切換え位置、すなわち前記定圧室５か
   ら前記アングライヒ容器１８を充填給圧する切
   換え位置と、該アングライヒ容器１８を閉止す
   る切換え位置と、該アングライヒ容器１８を放
   圧する切換え位置、へ前記ピストン２１によつ
   て切換え可能な弁装置とを備えた形式の、レー
   ル車両の圧力空気ブレーキ用の制御弁におい
   て、 アングライヒ装置のアングライヒ弁１７が２
   つの弁２５，２６；３２，３３から成り、該２
   つの弁のうち、定圧室５に接続された室２４か
   らのアングライヒ容器１８の充填を制御する第
   １の弁２５，２６は、主空気導管による圧倒的
   な負荷によつてピストン２１が変位する際に中
   立位置から一方のストローク方向に開弁し、ま
   た、大気に間接的または直接的に接続された室
   ３０へのアングライヒ容器１８の放圧を制御す
   る第２の弁３２，３３は、前記アングライヒ容
   器１８の圧力による圧倒的な負荷によつて前記
   ピストン２１が変位する際に前記中立位置から
   反対のストローク方向に開弁するように構成さ
   れており、かつ、緩衝機構が、前記第２の弁３
   ２，３３のための開弁位置から前記中立位置へ
   の戻し方向でのみ前記ピストン２１を負荷する
   ように配置されていることを特徴とする、レー
   ル車両の圧力空気ブレーキ用の制御弁。 ２ アングライヒ弁１７を構成する２つの弁が、
   閉弁方向にばね負荷された突き棒式弁２５，２
   ６；３２，３３として構成されておりかつピスト
   ン２１の両側に配置されている、特許請求の範囲
   第１項記載の制御弁。 ３ 緩衝機構が、主空気導管によつて負荷される
   ピストン２１のための受圧室１９内に配置された
   ばね４０を有し、該ばねは前記ピストン２１寄り
   では、該ピストンの方へ向かう移動方向で見て該
   ピストン２１の手前で、弁ケーシングに固定され
   たストツパ４３によつて受け止められるばね受け
   皿４１に支持されている、特許請求の範囲第１項
   又は第２項記載の制御弁。 ４ 第２の弁３２，３３の開弁時にアングライヒ
   容器１８内に所定の最小圧力を維持するために、
   該第２の弁３２，３３には保留弁３８が直列に接
   続されている、特許請求の範囲第１項から第２項
   までのいずれか１項記載の制御弁。 ５ 第２の弁３２，３３から大気へ通じる連通路
   ３４，３９内に、閉弁方向にばね負荷された逆止
   弁が保留弁３８として組み込まれている、特許請
   求の範囲第４項記載の制御弁。