JPH0731020Y2 - 電磁弁装置 - Google Patents

電磁弁装置

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JPH0731020Y2
JPH0731020Y2 JP1990101352U JP10135290U JPH0731020Y2 JP H0731020 Y2 JPH0731020 Y2 JP H0731020Y2 JP 1990101352 U JP1990101352 U JP 1990101352U JP 10135290 U JP10135290 U JP 10135290U JP H0731020 Y2 JPH0731020 Y2 JP H0731020Y2
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省己 丸田
浅治 今中
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株式会社ナブコ
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    • B60T13/10Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)
  • Valves And Accessory Devices For Braking Systems (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、例えば鉄道車両用空気ブレーキ制御装置にお
いて使用される電磁弁装置に関する。
〔従来の技術〕
従来、この種の電磁弁装置として、実開昭63−3583号公
報に開示されているものが知られている。この電磁弁装
置を第3図及び第4図により説明する。
第3図において、本体1は図中上方に開口する内孔1aを
有し、内孔1a内に第1中間体2および第2中間体3から
成る組体を挿入固定し、第2中間体3を第1中間体2の
内孔段部に嵌入し、止め輪4で固定している。これら中
間体2,3も本体1の一部を構成する。また11は第1ポー
ト、12は第2ポート、13は第3ポートである。
上記第2中間体3の内孔は、段付であって、大径の釣合
室20と小径の第1室21とで構成され、第1室21は第1ポ
ート11に連通する。また、上記第1中間体2の上部室は
第3室23を構成し、下部室は第2室22を構成し、この第
2室22は第2ポート12に連通し、第3室23は第3ポート
13に連通すると共に帰還路14を介して釣合室20に連通し
ている。
また、上記第2中間体3の段付内孔すなわち、釣合室20
および第1室21に、可動弁25の段付後部を気密摺動自在
に挿入しており、この可動弁25は、内部に軸方向の連通
路25aを有する中空であって、連通路25aはその一方が第
2室22側の先端面に開口しその他方が第1室21側の後端
面に開口する。
この可動弁25を第2ばね26によって図中で上方へ付勢し
ており、つまり、可動弁25の先端面が上記固定弁座24へ
着座する方向に付勢している。この第2ばね26は、第2
中間体3と可動弁25との間に介設されて、予負荷が与え
られている。
上記第1中間体2の図中で上側には中空の固定鉄心30を
挿入固定し、その内孔に気密摺動自在に可動弁座31を挿
入し、その先端(図中で下端)が上記固定弁座24の内側
を遊嵌して可動弁25の先端面に対向する。
この可動弁座31の後端(図中で上端)を可動鉄心32に嵌
入固定し、可動弁座31と固定鉄心30との間に第1ばね33
を介設し、この第1ばね33は可動鉄心32の吸引力に抗す
る方向つまり図中で上方へ可動弁座31を付勢している。
これら可動弁座31と可動鉄心32の軸方向中心部には釣合
路34を形成しており、この釣合路34は、その一方が可動
弁座31の先端に開口すると共に、その他方が可動鉄心32
の後端に開口し、可動鉄心32を収納した図中で上下の周
囲室35に連通する。
なお、図において、40は押え板、41はガイド筒体、42は
ボビン、43はソレノイド、44はカバー、45はストッパ、
46は止め輪である。
以下、上記電磁弁装置の作動を第4図に基づいて説明す
る。この第4図は可動弁座31のストロークと第1,第2ば
ね33,26の付勢力の関係及び励磁電流とソレノイド43の
吸引力の関係を示し、前者を図の右側,後者を図の左側
に示す。まず第3図のソレノイド43が消磁した状態にお
いては、可動弁座31は第1ばね33の付勢力によって可動
弁25から離座し、可動弁25は第2ばね26の付勢力によっ
て固定弁座24に着座している。したがって、第1ポート
11(第1室21)と第3ポート13(第3室23)とが連通
し、第2ポート12(第2室22)が遮断されている(以
下、この状態をA位置という)。
ソレノイド43の励磁電流が徐々に大きくなると、可動鉄
心32に生じる吸引力も大きくなるが、第4図に示す通
り、励磁電流の領域Xにおいては、吸引力F32が第1ば
ね33の付勢力F33を超えないために、可動弁座31の先端
が可動弁25に着座できず、上記A位置を保持する。
励磁電流が増大し、吸引力F32が付勢力F33に達すると、
可動弁座31の先端が可動弁25の先端面に着座し、第1ポ
ート11(第1室21)と第3ポート13(第3室23)とが遮
断され、3つのポート11,12,13がそれぞれ遮断された重
なり位置となる。このときから、第2ばね26の付勢力F2
6も吸引力F32に抗して作用し始めるため、両ばね33,26
の合成付勢力F50が急増し、励磁電流が少々大きくなっ
ても前記重なり位置を保持する。これを第4図において
領域Yで示す。
さらに励磁電流が大きくなって、吸引力F32が上記合成
付勢力F50に打ち勝つ領域Zになると、可動弁座31が着
座したままの可動弁25が固定弁座24から離座し、第1ポ
ート11(第1室21)が遮断され、第2ポート12(第2室
22)と第3ポート13(第3室23)とが連通する状態とな
る(以下、これをB位置という)。
したがって、励磁電流の各領域X,Y,Zにおいてそれぞれ
任意の値をA位置設定値、重なり位置設定値、B位置設
定値として予め設定しておき、制御時にこれら3つの設
定値のいずれかを選択して出力する図外の駆動制御部に
よって、上記A位置、重なり位置、B位置の3位置に切
り換えることができる。
〔考案が解決しようとする課題〕
しかしながら、上述した電磁弁装置の実際の励磁電流を
駆動制御部で出力しようとすると、重なり位置設定値を
狭い電流範囲で選定して出力しなければ、安定した制御
が行えないという問題点を有していた。すなわち、第4
図において、励磁電流がA位置から増加する場合の重な
り位置を示すY領域と、励磁電流がB位置から減少する
場合の重なり位置を示すY領域とは異なったものとな
り、共通のY領域が図示されたものより狭くなるという
現象が起こる。
本考案は、このような問題点に鑑みてなされたものであ
り、重なり位置を制御する際に、安定的且つ確実に制御
できる励磁電流を出力する駆動制御部を備えた電磁弁装
置を提供せんとするものである。
〔課題を解決するための手段〕
上記問題を解決するために本考案は、本体内に、第1ポ
ートに通じる第1室と、第2ポートに通じる第2室と、
第3ポートに通じる第3室とを有し、第1室と第3室と
を連通させるA位置と、第2室と第3室とを連通させる
B位置と、これらA位置及びB位置の中間で上記各室を
互いに遮断する重なり位置とをとる電磁弁と、切換信号
を受けて、前記電磁弁のソレノイドに、励磁電流の低い
順に、A位置設定値、重なり位置設定値、B位置設定値
に相当する励磁電流を選択して供給する駆動制御部とを
備えた電磁弁装置において、前記重なり位置設定値とし
て、前記A位置より重なり位置とするときの第1重なり
設定値と、前記B位置より重なり位置とするときの第2
重なり設定値とを設け、この第2重なり設定値を前記第
1重なり設定値より低くしたものである。
〔作用〕
重なり位置設定値が第4図で示したY領域よりも狭い電
流範囲になるのは、ソレノイドの吸引特性や、可動弁座
や可動弁のストローク抵抗(摩擦抵抗)によるヒステリ
シスに起因する。このヒステリシスを第4図に適用した
第5図に示す通り、吸引力F32は、励磁電流増加時のF32
(1)と、励磁電流減少時のF32(2)のヒステリシス
を有している。また、第5図(a)に示すように、ばね
付勢力に抗してストロークする可動弁座や可動弁はシー
ル部材等の機械的摩擦に起因してその往路と復路では抵
抗力が異なるヒステリシスとなる。したがって、第1,第
2ばね33,26にストロークに対する抵抗力を合成したと
きの合成付勢力F50は、励磁電流増加時のF50(1)と、
励磁電流減少時のF50(2)となる。そのため、A位置
から重なり位置となるときの重なり領域はY1となるが、
B位置から重なり位置となるときの重なり領域はY2とな
り、切り換わり方向を問わない重なり領域はY3と狭くな
る。
本考案は上述した見地に基づいてなされたものであり、
重なり位置設定値として、A位置より重なり位置とする
ときの第1重なり設定値と、B位置より重なり位置とす
るときの第2重なり設定値とを設け、この第2重なり設
定値を第1重なり設定値より低くして、A位置又はB位
置のいずれより重なり位置に至るものであるかを判断
し、第1又は第2重なり設定値を選択出力するものであ
る。
〔実施例〕
以下、本考案の実施例を図面を参照しつつ説明する。
第1図は本考案の電磁弁装置を鉄道車両の滑走防止装置
に適用した場合のブロック図、第2図は本考案の電磁弁
装置における励磁電流値の設定を示す説明図である。
第1図において、各車軸に設けられたエンコーダ5で検
出された軸速度は滑走防止制御部6に入力される。滑走
防止制御部6は、各車軸の速度差や加減速度を算出し、
滑走あるいは回復を検知し、必要な信号f11〜f13を出力
する。f11はA位置切換であり、f12はB位置切換であ
り、f13は重なり位置切換である。電磁弁装置は、駆動
制御部7と、電磁弁8とから成っており、信号f11〜f13
に基づいてブレーキシリンダBC側への圧力空気の供給を
制御する。駆動制御部7は、例えば16段デジタルICを使
用した電流制御部71と、増幅器72とを備えている。電流
制御部71から増幅器72への出力信号f2の他に、増幅器72
から電流制御部71へのフィードバック信号f3があり、電
流制御部71は現時点の切換位置(A位置、B位置、重な
り位置の何れか)が判断できるようになっている。そし
て、A位置から重なり位置への切換又はB位置から重な
り位置への切換を区分し、各々異なる第1重なり設定値
又は第2重なり設定値を出力する。
第2図は16段デジタルICを使用した電流制御部71の出力
例を示す。A位置の場合は、励磁電流がゼロである。B
位置の場合は、励磁電流が最大のIHアンペアである。し
かし、A位置からの重なり位置への場合は、励磁電流Ia
アンペアの第1重なり設定値(a)であり、B位置から
の重なり位置への場合は、励磁電流Ibアンペアの第2重
なり設定値(b)となる。このような、第1又は第2重
なり設定値(a)(b)は、第5図の領域Y1又はY2の上
限と下限の中程で設定すればよく、電磁弁を安定的且つ
確実に制御することができる。なお、この様な励磁電流
Ia,Ibの切換は、本実施例のように駆動制御部7で制御
するだけでなく、滑走制御部6のような入力側で制御を
行うこともでき、この場合信号f13を第1設定値に対応
する信号(f131)と第2設定値に対応する信号(f132)
として出力すればよい。
なお、本考案の電磁弁装置は、上述した鉄道車両用に限
らず、他の制御装置において使用される電磁弁装置にも
適用することができるが、特に鉄道車両においては、周
囲温度特性や電源電圧の変動が大きいため、励磁電流値
に誤差を生じやすく、ヒステリシス特性を考慮して制御
する電磁弁装置は最適である。
〔考案の効果〕
駆動制御部が、電磁弁を重なり位置とするときの重なり
位置設定値として、A位置より重なり位置とするときの
第1重なり設定値と、B位置より重なり位置とするとき
の第2重なり設定値とを設け、この第2重なり設定値を
第1重なり設定値より低くして、A位置又はB位置のい
ずれより重なり位置に至るものであるかを切換信号に基
づき判断し、第1又は第2重なり設定値を選択して出力
し、それぞれ励磁電流許容精度上、余裕を持って切り換
えることができるので、重なり位置を制御する際に、安
定的且つ確実に制御できることとなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の電磁弁装置を鉄道車両の滑走防止装置
に適用した場合のブロック図、第2図は本考案の電磁弁
装置における励磁電流値の設定を示す説明図、第3図は
電磁弁装置の断面図、第4図はソレノイドの励磁電流に
対する吸引力およびストロークに対するばね付勢力の説
明図、第5図はヒステリシス特性を加味したソレノイド
の励磁電流に対する吸引力ストロークに対するばね付勢
力及びストロークに対する抵抗力のヒステリシス特性を
示す説明図である。 1…本体、7…駆動制御部、8…電磁弁、11…第1ポー
ト、12…第2ポート、13…第3ポート、21…第1室、22
…第2室、23…第3室、(a)…第1重なり設定値、
(b)…第2重なり設定値。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】本体内に、第1ポートに通じる第1室と、
    第2ポートに通じる第2室と、第3ポートに通じる第3
    室とを有し、第1室と第3室とを連通させるA位置と、
    第2室と第3室とを連通させるB位置と、これらA位置
    及びB位置の中間で上記各室を互いに遮断する重なり位
    置とをとる電磁弁と、切換信号を受けて、前記電磁弁の
    ソレノイドに、励磁電流の低い順に、A位置設定値、重
    なり位置設定値、B位置設定値に相当する励磁電流値を
    選択して供給する駆動制御部とを備えた電磁弁装置にお
    いて、 前記重なり位置設定値として、前記A位置より重なり位
    置とするときの第1重なり設定値と、前記B位置より重
    なり位置とするときの第2重なり設定値とを設け、この
    第2重なり設定値を前記第1重なり設定値より低くした
    ことを特徴とする電磁弁装置。
JP1990101352U 1990-09-26 1990-09-26 電磁弁装置 Expired - Lifetime JPH0731020Y2 (ja)

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JPH0456986U JPH0456986U (ja) 1992-05-15
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