JPS6053459A - 鉄道車両の圧力空気ブレ−キ用の制御弁 - 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、鉄道車両の圧力空気ブレーキ用の制御弁であ
って、ブレーキシリンダの圧力負荷をばね力に抗したピ
ストン作動装置を用いて弁装置を介して完全制動に際し
て低いブレーキシリンダ圧力にかつ急速制動に際して高
いブレーキシリンダ圧力に制限する最大圧力制限装置及
び、主空気導管圧力によってばねに抗して負荷を された切換ビストナ論え両方のブレーキシリンダ圧力・
制限を遮断するための遮断装置を備えている形式のもの
に関する。

従来の技術 前記形式の制御弁は米国特許出願Ａ−３５５４６１５号
明細書から公知であり、この場合異なる応動・圧力高さ
に設定され分割さ、ｌ″した２つの圧力制限装置が互い
に並列的にブレーキシリンダへの圧力空気供給導管内に
配置されている。

この場合、高いブレーキシリンダ圧力に設定された圧力
制限装置のピストンは差動ピストンとして構成されてお
シ、差動ピストンの一方のピストン面が主空気導管圧力
によってかつ別の小さなピストン面が同じ方向で圧力制
限装置の下流側の圧力によってｉねの力に抗して弁装置
の閉鎖方向に作用するように負荷されている。従って、
何らかの原因で完全に排気されないか若しくは低速でし
か排気されない主空気導管を用いた、若しくは主空気導
管圧力で負荷される差動ピストン面における何らかの原
因に基づき避けられない圧力作用を伴った急速制動に際
して、差動ピストン面を負荷する残１留圧力が高いブレ
ーキシリンダ圧力の達成され々いのに圧力制限装置の早
期な閉鎖を生ぜしめてしまうことになシ；緊急時に鉄道
車両の制動作用が低下してしまう。

発明が解決しようとする問題点 本発明の課題は、冒頭に述べた形式の制御弁を改善して
、最大圧力制限装置が主空気導管・残留圧力に妨げられ
ることなく常に確実に作動し、すなわちブレーキシリン
ダ圧力を正確に低い若しくは高いブレーキ７リング圧力
に制限し、ひいてはそのつと最大可能な車両制動を行い
得るようにすることである。

問題点を解決するための手段 前記課題を達成するために本発明の構成では、切換ピス
トンが遮断装置の作動時に、ピストン作動される弁装置
に機械的に連結されている。

発明の効果 前記本発明に基づく構成によって、遮断装置の非作動時
、すなわち圧力制限装置の有効な場合切換ピストンは最
大圧力制限装置のピストン作動される弁装置に影響を及
ぼすことがなく、従って弁装置が妨げられることなく正
確に作動できる。

本発明の有利な実施態様が特許請求の範囲第２項以下に
記載しである。

実施例 主空気導管１には逆止弁２及びノズル３として示した監
視装置を介してブレーキ空気貯蔵タンク４が接続されて
いる。さらに主空気導管１には３段式圧力制御井６０制
御室５が接続されておシ、この制御室は制御ピストン７
によって圧力ッコンスタンドな室８から仕切られてイル
・。

圧力ッコンスタンドな室８は主空気導管１からそれぞれ
通常の構造の監視弁９及び充填衝撃保びｌｌｃに分割さ
れた供給導管が圧力制限装置１２を通って、３段式圧力
制御弁６の弁装置の直前に配置された供給室１３に通じ
ている。３段式圧力制御弁６によって制御可能なブレー
キシリンダ圧力はブレーキシリンダ圧力導管１４を介し
て圧力制限装置１２のブレーキシリンダ１５及び監視弁
９に導かれる。第１図の制御弁の構造は西独国特許出願
第Ａｌ　０２１８７８号明細書の装置に相応しているの
で、これ以上の説明は省略する。第１図の制御弁の機能
形式も、圧力制限装置１２があとで述べるように西独国
特許出願第Ａ１０２１８７８号明細書の対応する圧力制
限装置置の閉鎖圧力よりも高いブレーキシリンダ圧力に
応動することを除いて、公知の装置の機能に相応してお
り、機能形式に関して゛も詳細な説明を省略する。

第１図に示すように供給導管の区分１１ｂと１１ｃとの
間には第２の圧力制限装置１６が配置されておシ、両方
の圧力制限装置１２及び１６は互いに直列に供給導管内
に存在している。

によって負荷されるピストン１７を有しておシ、このピ
ストン１７は他方でばね１８及び大気圧によって負荷さ
れている。ピストン１７は、シールした状態で移動可能
にケーシング仕切壁１９内を案内された押棒２０を介し
て弁体２１に結合されており、この弁体は供給導管の区
分１１ｃに接続された室２２内に存在している。

弁体２１は、ケーシングに固定された弁座２３と一緒に
弁装置２１．２３を形成しており、この弁装置は供給導
管の区分１１ｂに接続された室２４と室２２との接続を
監視している。はね１８はピストン１７を介して弁装置
２１．２３を開放方向に負荷している。圧力制限装置１
６の構造は圧力制限装置１２の構造に相応している。ば
ね１８及びピストン１７は、ブレーキシリンダ圧力導管
１４内の圧力高さが低くかつ運転及び完全制動に際して
ブレーキシリンダ１５の最大許容、圧力負荷に相応する
場合に弁装置２１　、’２３が閉じるのに対し、主空気
導管１内の圧力が調整圧力高さから所定の価だけ調整圧
力高さの下側に位置する中間の圧力高さまで低下可能で
あるように規定されている。圧力制限装置１２のばね及
びピストンは、圧力制限装置１２がブレーキシリンダ圧
力導管１４内の高い圧力高さに際して、すなわち急速制
動時にのみ得られる高いブレーキシリンダ圧力に際して
始めて閉じるのに対して、主空気導管１内に作用する圧
力が前記中間の圧力高さより下に、有利には大気圧まで
低下させられるように規定されている。

圧力制限装置１６は弁座２３の側から弁体２１の前でス
トン・ξ連結部２５に達する押棒２６を有しており、こ
の押棒はシールした状態で移動゛可能にケーシング仕切
壁２７を貫通しかつ、２つの室２８及び２９を互いに仕
切る切換ピストン３０で終っている。押棒側の室２８は
導管３１を介して主空気導管１に接続されており、他方
の側で通気されている室２９内には切換ピストン３０を
閉鎖方向に負荷するばね３２が存在している。

調整圧力を導く主空気導管１を用いたブレーキの準備、
負荷及び負荷解除状態において、室２８内に作用する調
整圧力は、切換ピストン３０をはね３２の力に抗して、
室２９に向かって移動した位置に保持し、この位置では
ストッパ連結部２５が著しい距離を以って解放され、す
なわち押棒２６が弁体２１の前に著しい距離を以って終
っている。最大圧力制限装置を形成する両方の圧力制限
装置１２及び１６の弁装置はブレーキシリンダ圧力導管
１４の無圧に際して開いている。

運転ブレーキ若しくけ完全ブレーキを導入するために主
空気導管１内の圧力が調整圧力高さから最大で中間の圧
力高さまで低下すると、３段圧力制御弁６がブレーキ空
気タンク４からそのつどの主空気導管・圧力低下に相応
したブレーキ圧力高さをブレーキシリンダ圧力導管１４
及びブレーキシリンダ１５内へ制御する。完全ブレーキ
状態の達成に際してピストン１７のブレーキ圧力負荷は
、ビス！・ン１７をばね１８の力に抗して持上げかつ弁
体２１の弁座２３への当接による弁装置２１．２３を閉
鎖するために十分である。この行程中、切換ピストン３
０は静止しり１捷であり、従ってストツノ々連結部２５
が開いている。弁装置２１．２３の閉鎖によってブレー
キ７リンダ１５内で制御可能な圧力は低い圧力高さに制
限される。

これに対して主空気導管１内の圧力が中間の圧力高さよ
シ下に、有利には急速ブレーキにとって通常であるよう
に大気圧まで低下すると、ばね３２が切換ピストン３０
を今や少なくともほぼ無圧の室２Ｂに向かって下方へ押
し、−この場合ストツ、ｏ連結部２５が閉じかつ押棒２
６を介して弁装置２１．２３が開かれる。従って前述の
完全ブレーキ状態から出発して、さらに圧力空気がブレ
ーキ空気タンク４から３段圧力制御弁６を介してブレー
キシリンダ１５内へ流入し、その結果ブレーキシリンダ
内に高いブレーキ圧力が形成され；しかしながらこの高
いブレーキ圧力はぎストン１７を介して弁装置２１゜２
３をばね３２の力に抗して閉じるためには十分でない。

これに対して、所定の高いシレーキジリンダ圧力の達成
に際して、圧力制限装置１２ｉ［じかつブレーキシリン
ダ１５への圧力空気供給が遮断され、その結果ブレーキ
シリンダの圧力負荷が高いブレーキ圧力に制限さ）Ｌる
。

ブレーキの解除に際しては相応に逆の過程が生じる。ど
の時点及びどの制動状態においても、そのつど瞬間的に
主空気導管１内に作用する圧力高さが圧力制限装置１２
及び１６の閉鎖特性に、シレーキジリンダ圧力のための
前述の目標値からの異なった圧力制限の原因となるよう
な影響を及ぼすことはなく；切換ピストン３０がむしろ
ばね３２及びストツノξ連結部２５と一緒に遮断装置を
形成し、この遮断装置は圧力制限装置１６を完全に機能
させるか若しくは急速制動に際して開いた状態で完全に
遮断する。

第１図の実施例と異なって、両方の圧力制限装置はもち
ろん米国特許出願第Ａ３５５４６１５号明細書に相応ｌ
〜で互いに並列に供給導管内に配置することができ、こ
の場合高いブレーキシリンダ圧力に合わせられた圧力制
限装置１２がストソ、Ｂ連結部を介して、一方でばねに
よってかつ他方で主空気導管１内の圧力によって負荷さ
れた切換ピストンに連結され、主空気導管内の圧力によ
ってばねの力に抗してストツ、ｏ連結部を介して圧力制
限装置が主空気導管内の、完全制動までの運転制動を生
ぜしめる圧力低下中に閉じられ維持される。これに対し
て低いシン−キジリンダ圧力に設定された別の圧力制限
装置は一方で主空気導管１によってかつ〆他方でばねに
よって負荷された切換ピストンを必要とせず、従って通
常公知の形式で作動し、この場合この圧力制限装置はブ
レーキシリンダ圧力を完全制動時に最大許容の低い圧力
高さに制限する。急速制動に際して主空気導管１内の圧
力が低下し、ばねが切換ピストンを主空気導管圧力負荷
に抗して移動させ、すなわち冬トッノξ連結部を開き、
これによって高いブレーキシリンダ圧力に調節された圧
力制限装置はまず閉じられている遮断位置から機能位置
へ移され、急速制動に相応する高い最大・ブレーキシリ
ンダ圧力の達成されるまで開かれ、次いでこの圧力を制
限するために通常の形式で閉じられる。

圧力制限装置自体は第１図に示しである簡単な形式で構
成される必要はなく、切換動作を改善するために西独国
特許出願第０１２８７１０５号明細書から公知の構造を
有していてよい。

さらに第１図ど異々つて、一方若しくは両方の圧力制限
装置を供給導管内に配置するのではなく、直接に３段圧
力制御弁６とブレーキシリンダ１５との間のブレーキ圧
力導管１４内に配置してそれぞれ下流側に作用する圧力
によって制御してもよい。この場合もちろん圧力制限装
置の構造は西独国特許第１２．８７１０５号明細書に基
づき構成してよい。このような変更は両方の圧力制限装
置の前に述べた並列接続においても可能である。

さらに両方の圧力制限装置を第２図に基づき１つの構成
ユニットに捷とめることも可能である。ブレーキ空気タ
ンク４から供給室１３に通じる供給導管の区分１１ａと
ｌｌｂとの間には圧力制限弁３５のケーシングに固定さ
れた弁座３３と可動の弁体３４から構成される装置３３
．３４が配置されている。弁座３３の内室は供給導管の
区分１１ｂに接続しかつ弁体３４を受容する室３６は供
給導管の区分１１ａに接続している。弁体３４は押棒３
７に保持されており、押棒はシールした状態で移動可能
にケーシング仕切壁３８を貫通して、第２の端部で差動
ピストン３９に保持されており、差動ピストンの弁体３
４に向いた大きなピストン面はばね４０の力及び大気圧
によって負荷されている。

差動ピストン３９の弁装置３３．３４の閉鎖方向に作用
するリング面４１は室４２を制限しており、この室は常
に供給導管の区分１１ｂに、ひいては供給室１３に接続
されている。差動ピストン３９の小さいピストン面４３
は室４４を制限しておシ、この室は導管４５を介して交
換弁４６に接続されている。導管４５は交換弁４６の室
４７に開口しており、この室はダブル弁４８を介して室
４９に接続可能であるか若しくは弁管５０を介して大気
圧に接続可能である。室４９は常に供給導管の区分Ｉ　
ｌ　ｂに接続されている。

弁管５０は切換ピストン５１を有しており、切換ピスト
ン５１は室４７の空気抜きのためにダブル弁４８の切換
方向で大気圧及びばね５２の力によってかつ他面で室５
３の圧力によって負荷されておシ、・室５３は導管５４
を介して常に主空気導管１に接続されている。第２図の
制御弁はほかの点では第１の制御弁の構造に相応してお
り、この場合圧力制限装置１２及び１６並びに供給導管
の区分１１ｃは省略されている。

弁装置３３．３４は逆流方向で逆止弁（図示せず）によ
って橋絡されていてよい。

リング面４１及びピストン面４３の面合計並びにばね４
０の力は、弁装置３３，３４が室４２及び４３内の制限
しようとする最大の完全制動に相応する低いブレーキシ
リンダ圧力の達成に際して閉じるように規定されており
；この場合リング面４１はブレーキンリンダ圧力による
室４２の負荷及び室４４の空気抜きに際しはね４゜と協
働して、室４２内の急速制動に相応する高りブレーキ圧
力の達成時に弁装置３３．３４の閉鎖を行うように規定
されている。

交換弁４６の切換ピストン５１及びばネ５２は、室５３
内の圧力高さが主空気導管１のすでに述べた中間の圧力
高さに相応し完全制動を生せしめる際に切換ピストン５
１がばね５２のカに抗して持上げられるように規定され
ており、この場合ダブル弁４８は両方の室４７及び４９
を互いに接続する切換位置に存在している。従つて室４
４ば、圧力制限装置３５によって制限しようとする供給
導管の区分１１ｂ内に作用する圧力で負荷され、圧力制
限装置３５が区分１１ｂ内に作用する圧力を低い圧力高
さに制限する。このような機能は゛主空気導管ｌ内に運
転制動及びせいぜい完全制動に相応する圧力高さが作用
している間、維持される。主空気導管ｌ内の圧力が急速
制動を得るためのすでに述べた中間の値より下に低下す
ると、ばね５２はピストン５１を室５３内の低下せしめ
られた圧力に抗して下方へ移動させ、この場合ダブル弁
４８は切換えられ、室４７と４９とが互いに仕切られ、
室４７ひいては導管４５を介して室４４が弁管５０によ
って大気圧に接続される。圧力制限装置３５は、急速制
動にとって必要であるように供給導管の区分１１ｂ内に
高いブレーキシリング圧力の達成された際に始めて弁装
＃３３゜３４を閉じる。第２図の制御装置のそのほかの
機能は第１゛図の制御装置の機能に相応している。

第２図の配置形式においても、室４２及び４４を直接若
しくけ交換弁４６を介して供給導管の区分１１ｂにでは
なく、ブレーキシリンダ圧力導管１４に接続することも
可能であシ；弁装置３３’　、　３４が供給導管の区分
１１’ａとｌｌｂとの間に配置されるのではなく、ブレ
ーキシリンダ１５の前に直接若しくは、場合によっては
負荷に関連して制御可能な通常のレリーズ弁を介在して
接続され得る。さらに圧ガ制限装置３５の構造が変化し
ていてよく、例えばリング面４１とピストン４３とが互
いに逆向きに作用するように配置され、両方の面の負荷
に際して圧力制限装置がブレーキシリンダ圧力で、一方
の面だけの負荷に際して低いブレーキシリンダ圧力で閉
じるようになっており；この場合交換弁４６は第２図と
逆の切換機能を生ぜしめる。

第２図の実施例においても、主空気導管圧力が空気式の
連結部を介して圧力制限装置３５を低い若しくは高いブ
レーキシリンダ圧力の圧力制限に調節し、圧力制限装置
のほかの機能は影響されない。

第１図及び第２図の装置は主空気導管１、ブレーキ空気
タンク４及び′ブレーキシリンダを除いて通常の形式で
１つの制御弁にまとめられているが、もちろん個別弁で
実施し、ひいては分解した構造形式の制御弁を、形成す
ることも可能である。さらに制御弁は別の公知の装置、
例えばブレーキシリンダ１５の前に接続された場合によ
っては負荷に関連したレリーズ弁、引張の形式を切換え
る装置若しくは類似のものを備えていてよい。　− 鉄道車両の圧力空気ブレーキのための制御弁は、ブレー
キシリンダ１５に供給しようとするブレーキシリンダ圧
力のための最大圧力制限装置を有しており、最大圧力制
限装置は分割された２つの圧力制限装置１２　、１６か
ら構成されている。か若しくは切換可能な一体の圧力制
限弁として構成されている。そのつど有効な圧力制限装
置１２．’１６の選択若しくは切換可能な最大圧力制限
装置の切換は主空気導管圧力でばね力に抗して負荷可能
な切換ピストン３０によって行われ、切換ピストンは主
空気導管圧力に関連して低い若しくは高いブレーキシリ
ンダ圧力のための最大圧力制限装置の圧力制限機能を遮
断する。切換ピストン３０は遮断装置を作動させて機械
的に圧力制限装置１６に連結可能であり、このためにス
トッパ連結部２５若しくは空気式の連結部が設けられて
いる。これによって切換ピストンが最大圧力制限装置の
制限機能精度にネガテブな影響を及ぼすことはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づく制御弁の第１実施例の回路図、
第２図は本発明に基づく制御弁の第２実施例の回路図で
ある。 ｌ・・・主空気導管、２・・・逆止弁、３・・・ノズル
、４・・・ブレーキ空気タンク、５・・制御室、６・・
・３段圧力制御弁、７・・・制御ピストン、８・・・室
、ＭＷ、１５・・・ブレーキシリンダ、１６・・・圧力
制限装置、１７・・・ピストン、１８・・・ばね、１９
・・・ケーシング仕切壁、２０・・押棒、２１・・・弁
体、２２・・・室、２３・・・弁座、２４・・・室、２
５・・・ストッパ連結一部、２６・・・押棒、２７・・
・ケーシング仕切壁、２８及び２９・・室、３０・・切
換ピストン、３１・・・導管、３２・・・ばね５．３３
・・・弁座、３４・・・弁体、３５・・・圧力制限装置
、３６・・・室、３７・・押棒、３８・・・ケーシング
仕切壁、３９・・・差動ピストン、４０・・ばね、４１
・・・リング面、４２・・室、４３・・・ピストン面、
４４・・室、４５・・・導管、４６・・・交換弁、４７
・・・室、４８・・・ダブル弁、４９・・・室、５０・
・弁管、５１・・・切換ピストン、５２・・・ばね、５
３・・・室、５４・・・導管（ほか１名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■、鉄道車両の圧力空気ブレーキ用の制御弁であって、
   ブレーキシリンダ（１５）の圧力負荷をばね力（１８；
   ４０）　に抗したピストン作動装置（１７；３９　）を
   用いて弁装置（２１，２３；３３．３４　）を介して完
   全制動に際して低いブレーキシリンダ圧力にかつ急速制
   動に際して高いブレーキシリンダ圧力に制限する最大圧
   −力制限装置（１２，１６；３５，４６）及び、主空気
   導管圧力によってばね（３２；５２　）に抗して負荷さ
   れた切換ピストン（３０；５１）を備え両方のブレーキ
   シリンダ圧力・制限を遮断するための遮断装置を備えて
   いる形式のものにおいて、切換ピストン（３０，５１）
   が遮断装置の作動時に、ピストン作動される弁装置（２
   １、２３；３３．３４　）に機械的に連結されているこ
   とを特徴とする、鉄道車両の圧力空気ブレーキ用の制御
   弁。 ２　切換ピストン（３０）がストッパ連結部（２５）を
   介して、ピストン作動される弁装置〔２１゜２３〕に連
   結可能である特許請求の範囲第２項記載の制御弁。 ３　最大圧力制限装置が分割された２つの圧力制限装置
   （１２，１６）を有しておシ、両方の圧力制限装置（１
   ２，１６）が互いに直列にブレーキシリンダ（１５）の
   前に直接若しくは間接に接続されており、ストッパ連結
   部（２５）が閉鎖状態で切換ピストン（３０）の著しい
   負荷に際してはね（３２）によって低いブレーキシリン
   ダ圧力に配属された圧力制限装置（１６）を開放状態に
   保持する特許請求の範囲第２項記載の制御弁。 ４、　最、大圧力制限装置が分割された２つ゛の圧力制
   限装置を有しており、圧力制限装置が互いに並列的にブ
   レーキ７リングの前に間接若しくは直接に接続されてお
   シ、ストッパ連結部が閉鎖状態で切換ピストンの著しい
   負荷に際して主空気導管圧力によって高いブレーキシリ
   ンダ圧力に配属された圧力制限装置を閉じた状態に保持
   する特許請求の範囲第２項記載の制御弁。 ５　最大圧力制限装置（３５）が差動ピストン（３９）
   によって作動可能な弁装置（３３，３４）を有しておシ
   、この場合一方の差動ピストン面（４１〕が常にかつ他
   方の差動ピストン面（４３）が切換ピストン（５１）に
   よって切換可能な交換弁（４６）を介して大気圧力と交
   互に弁装置（３３，３４）の下流側の圧力によって負荷
   可能である特許請求の範囲第１項記載の制御弁。 ６、　差動ピストン面（４１，４３）が弁装置（３３，
   ３４）の閉鎖方向で作用するようになっておシ、切換ピ
   ストン（５１）が著しい負荷に際して主空気導管圧力に
   よって交換弁（４６）を別の差動ピストン面（４３）の
   圧力制限に切換える特許請求の範囲第５項記載の制御弁
   。