JPS6123727Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は車輌の脱線を検出する弁装置に関し、
本考案の弁装置は脱線検出後の制御に好ましく適
用し得る。

例えば、鉄道車輌において、脱線事故の発生
は、極めて甚大な人的，物的被害をもたらし、こ
のためこれを防止すべく種々の手段が施されてい
るが、時として避けられない場合がある。従つて
一旦脱線事故が発生した場合、これを早期に検知
し、適切な処理を行うことが必要とされ、このた
め脱線防止手段と共に脱線検知手段及びこの脱線
検知手段により作動する制動手段等がこの種車輌
において不可欠なものである。ところで脱線時に
は、その衝撃により一般にかなり大きな上下方向
の加速度が車輌に加わり、従つてこの加速度を検
知して自動的に車輌に対して制動をかけるように
すれば脱線に伴なう転覆事故等を防止し得、これ
により脱線事故による人的，物的被害を最小限に
とどめられ得る。このような観点からこの種検知
器に関する種々の提案がなされているが、信頼性
等の点で未だ満足し得るものではない。

本考案は前記諸点に鑑み案出されたものであ
り、その目的とするところは所定方向以外の加速
度に対しては動作せず、かつ検出加速度を常にほ
ぼ一定に設定し得、加えて、車輌等の脱線の検出
後の制御に好ましく適用し得る車輌の脱線を検出
する弁装置を提供することにある。

本考案によれば、前記目的は、入口孔と出口孔
とを連通する第１の通路と、ダイアフラムにより
区分された第１及び第２の室と、この第１の室と
入口孔とをオリフイスを介して連通する第２の通
路と、第２の室と入口孔とを連通する第３の通路
と、一端がダイアフラムに連結され、他端が、第
１の通路の開閉を制御すべく、第１の通路に設け
られた弁と、第２の室と外部とを連通する第４の
通路と、第４の通路の開閉を制御すべく、第４の
通路に設けられており、車輌の脱線により生じる
加速度で第４の通路を開放するように移動可能な
重錘弁と、第４の通路に設けられ重錘弁が着座す
る弁座と、一端がダイアフラムに連結され、他端
が重錘弁に近接して設けられた保持部材とからな
ることを特徴とする車輌の脱線を検出する弁装置
によつて構成される。

次に本考案による好ましい一具体例を図面に基
づいて説明する。

第１図において、径の異なる２つの略円筒状の
部材から形成されている本体１には、入口孔２及
び出口孔３が穿設されている。入口孔２と出口孔
３とは、弁４が本体１に当接しない際には、通路
５を介して連通され、入口孔２に供給される圧縮
空気は、出口孔３から排出される。本体１内に形
成された室６は、外局端が係止リング７ａで本体
１に固着されたダイアフラム７により室８と室９
とに気密に区分されており、この一方の室８に
は、一端がダイアフラム７に連結され、他端が通
路５に設けられている弁４が伸長している。更
に、室８は、紋りとしてのオリフイス１０及び通
路１１を介して入口孔２と連通しており、一方、
室９は、同じく絞りとしてのオリフイス１２及び
通路１１を介して入口孔２と連通している。室９
において、本体１とダイアフラム押さえ板１３と
の間に装着されたコイルスプリング１４は、その
伸長力により弁４を下方向に付勢して、弁４の下
端を本体１に当接させている。本体１を構成する
小径の円筒状部材内に形成された室１５には、重
錘弁１６が収納されている。重錘弁１６には、凹
所１７が設けられており、この凹所１７に、重錘
弁１６に固着されて摺動抵抗の極めて小さな部材
からなる軸受１８が設けられている。本体１に螺
着された蓋１９から延設された円柱突起２０は、
凹所１７に挿入されており、軸受１８を介して重
錘弁１６を上下動可能に支持している。室１５、
即ち重錘弁１６の底面と、室９とを連通すべく、
本体１に穿設された貫通孔２１には、保持部材２
２が延長しており、この保持部材２２の一端は、
ダイアフラム押さえ板１３，２３、及びダイアフ
ラム７を挾持して弁４に螺着しており、一方、保
持部材２２の他端２４は、重錘弁１６の下面ほぼ
中央から延設された円錐突起２５に近接してい
る。また、貫通孔２１には、本体１に固着されて
樹脂又はゴムからなる弁座２６が設けられてお
り、この弁座２６に、コイルスプリング２７によ
り下方に付勢される重錘弁１６の突起２５が当接
する。室１５は、本体１の側面に穿設された貫通
孔２８を介して外部と連通されており、また、重
錘弁１６が上方に移動され弁座２６と突起２５と
の当接が解除されると、室９も貫通孔２１、室１
５及び貫通孔２８を介して外部と連通される。
尚、夫々の室及び通路を気密に分離すべく、シー
ルリング２９が装着されている。

このように構成された弁装置３０の作用を第２
図に示す車輌制動システム４０に適用した場合に
ついて説明する。今、弁４がスプリング１４に付
勢されてその下端が本体１に当接していると、入
口孔２と出口孔３との連通は阻止され、同様に重
錘弁１６がスプリング２７に付勢されて突起２５
が弁座２６に当接していると、貫通孔２１と室１
５との連通、即ち、貫通孔２８を介する室９と外
部との連通が阻止されている。この状態で、入口
孔２に圧縮空気が制御弁４１を介して圧縮空気源
４２から供給されると、この圧縮空気は、弁４の
下端下面と、通路１１及びオリフイス１０を介し
て室８とに供給されると共に、通路１１及びオリ
フイス１２を介して室９にも供給され、更に室９
に供給された圧縮空気は、貫通孔２１を介して貫
通孔２１に面する突起２５の面にも導入される。
ところで、この圧縮空気の適用に際し、弁４が上
方向に移動しないように、スプリング１４の伸長
力及び弁４の下端の圧縮空気に対する受圧面積が
設定され、同様に、重錘弁１６が上方向に移動し
ないように、スプリング２７の伸長力及び重錘弁
１６の突起２５の貫通孔２１における圧縮空気に
対する受圧面積が設定されているとすると、通路
５に対して入口孔２は閉塞されたままであり、ま
た、室１５に対して貫通孔２１は閉塞されたまま
である。従つて入口孔２に供給された圧縮空気
は、通路５及び出口孔３を介して外部に排出され
ず、一方、室９に供給された圧縮空気は、貫通孔
２１、室１５及び貫通孔２８を介して外部に排出
されず、同時に室８と室９との圧縮空気圧は等し
くなり、ダイアフラム７はいずれの方向にも変形
されない。弁装置３０がこの状態にある際には、
システム４０は、車輌の制動を指示する制御弁４
１に制御されて、所定の動作を行う。即ち。制御
弁４１がオン状態になると、圧縮空気源４２から
の圧縮空気がピストンシリンダ４３の両方の室４
４及び４５に供給される。ここで、室４５には、
ある断面積を有するピストンロツド４６が伸長し
て設けられているため、供給された圧縮空気によ
りピストンロツド４６に作用する力は、室４５側
よりも室４４側によるものの方が大となり、ピス
トンロツド４６はＡ方向に移動される。このＡ方
向のピストンロツド４６の移動によりシステム４
０の制動機構（図示せず）が車輌の車輪に加えら
れている制動を解除するように構成されている
と、車輌は走行可能となる。一方制御弁４１がオ
フ状態にある際には、室４４には圧縮空気源４２
からの圧縮空気は供給されず、室４４内の圧縮空
気は制御弁４１を介して大気に排出され、ピスト
ンロツド４６は室４５の圧縮空気に作用されてＢ
方向に移動される。このＢ方向のピストンロツド
４６の移動によりシステム４０の制動機構が車輪
に制動をかけるように構成されていると、走行車
輌は停止する。ところで、制御弁４１がオン状態
に設定され、前記のように圧縮空気源４２からの
圧縮空気が弁装置３０の入口孔２及びピストンシ
リンダ４３の室４４，４５に供給されている際、
即ち車輌が走行している際、この走行車輌の脱線
による衝撃力で、受錘弁１６側を上にして車輌に
搭載された弁装置３０に規定以上の上下方向の加
速度が加わると、重錘弁１６は、スプリング２７
の伸長力に抗して上方に移動し、突起２５の弁座
２６への当接が解除され、貫通孔２１は、室１５
と連通される。これにより室９内の圧縮空気は、
貫通孔２１、室１５及び貫通孔２８を介して外部
に排出される。ところで、室９内の圧縮空気が、
オリフイス１２を介して供給されているため、室
９内の圧縮空気圧は、この排出において急速に低
下し、室８内の圧縮空気よりも低くなる。このた
めダイアフラム７は、弁４及び保持部材２２を上
方に移動させるようにスプリング１４の伸長力に
抗して上方に変形する。弁４が上方に移動する
と、弁４の下端と本体１との当接が解除され、入
口孔２と通路５とが連通され、入口孔２に供給さ
れている圧縮空気は、通路５を介して出口孔３か
ら外部に排出される。このように入口孔２に供給
される圧縮空気が大気に排出されると、室４４に
おいてピストンロツド４６に作用する力が小とな
り、このためピストンロツド４６はＢ方向に移動
し、システム４０の制動機構は、車輌を停止させ
るべく、車輌に制動をかける。尚、保持部材２２
の上方移動により、保持部材２２の一端２４は、
室１５内に突出して位置し、このため、加速度消
滅後、重錘弁１６がスプリング２７に付勢されて
下方向に移動する際、重錘弁１６は保持部材２２
の一端２４と当接し、重錘弁１６は上方変位位置
で保持される。また、入口孔２に供給される圧縮
空気が出口孔３を介して外部に排出されると、室
８及び９内の圧縮空気圧も徐々に低下するが、オ
リフイス１０及び１２の効果と共に室８の空気容
積が室９の空気容積よりも大きくなるように室８
及び９が形成されているため、この圧縮空気圧の
低下によつても室８の圧縮空気圧は室９の圧縮空
気圧よりも大となるように維持され、従つてダイ
アフラム７も変形されたままとなる。これによ
り、弁座２６への突起２６の再当接が阻止され、
貫通孔２１の室１５への連通が保持され、弁４
は、加速度消滅後においても入口孔２と出口孔３
とを連通すべく、上方変位位置に保持される。
尚、この保持状態は、入口孔２への圧縮空気の供
給を停止すれば解除される。

ところで、弁装置３０は、第３図に示すような
車輌制動システム５０にも適用され得る。即ち、
第３図に示すシステム５０は、制御弁４１がオフ
状態の場合、即ちピストンロツド４６がＢ方向に
移動される際、制動が解除され、一方、制御弁４
１がオン状態の場合、即ち、ビストンロツド４６
がＡ方向に移動される際、制動がかけられるよう
に構成されている。従つて、このようなシステム
５０に対しては、弁装置３０の入口孔２を圧縮空
気供給源４２に、その出口孔３を室４４に連結す
ると、弁装置３０は前記同様の機能を達成する。

更に、弁装置３０は、第４図に示すような車輌
制動システム６０にも適用され得る。即ち、第４
図において、６１は三動弁であり、この三動弁６
１は、補助空気溜め６２に連通されるポート６３
と、シリンダ４３の一方の室４４に連通されるポ
ート６４と、圧縮空気源４２に連通されるポート
６５と、外気に開放されているポート６６とを有
して構成されている。更に、この三動弁６１は、
ポート６５に供給される圧縮空気の空気圧が減少
する際、ポート６３とポート６４とを連通し、一
方ポート６５に供給される圧縮空気の空気圧が所
定の値である際には、ポート６３を閉塞すると共
にポート６４とポート６６とを連通するように動
作する。６７は、シリンダ４３の一方の室４５内
に設けられているコイルスプリングであり、この
のスプリング６７は、ピストンロツド４６をＢ方
向に移動させるように作用する。このように構成
されているシステム６０において、弁装置３０の
入口孔２と出口孔３とが連通されない際は、ポー
ト６５に供給される圧縮空気源４２からの圧縮空
気は、減圧されず所定の空気圧を呈するため、三
動弁６１は、ポート６４とポート６６とを連通
し、室４４内を実質的に大気に開放し、一方ポー
ト６３を閉塞し、補助空気溜め６２に圧縮空気が
蓄積されるように動作する。これにより、ピスト
ンロツド４６はスプリング６７の伸長力によりＢ
方向に移動され、車輌の制動が解除される。これ
に対して、弁装置３０の入口孔２と出口孔３とが
連通され、ポート６５に供給される圧縮空気の空
気圧が減少すると、三動弁６１は、ポート６３と
ポート６４とを連通し、補助空気溜め６２内の圧
縮空気を室４４に導入するように作用する。この
ようにして室４４内に供給された圧縮空気は、ピ
ストンロツド４６をスプリング６７の伸長力に抗
してＡ方向に移動させるため、車輌に制動がかけ
られる。

尚、前記具体例では、軸受を重錘弁に設けられ
た凹所に取り付けたが、これに代えて、軸受を重
錘弁の外周面に取り付け、この軸受を介して重錘
弁を本体に対して上下動可能に支持するようにし
てもよく、また、横方向、即ち、加速度の加わる
方向と交差する方向に対する感度を更に低下させ
るべく、弁座を球面状としてもよく、一方、弁座
と、この弁座に当接する重錘弁の突起とを、重錘
弁の重心位置に形成するようにしてもよい。

前記の如く、本考案によれば、ダイアフラムに
より弁を作動させると共に重錘を軸受により支持
し得るため、摺動抵抗を実質的に無視し得、この
ため検出感度を所定のある値に正確に設定し得
る。また弁座を本体側に設けているため、重錘を
ほぼ確実に保持し得、横方向加速度に対する応答
性を低減し得、これにより誤動作の恐れをほぼ無
くし得ると共に高い信頼性を有して脱線検知器と
して適用し得る。

換言すれば、本考案の弁装置ではダイアフラム
により弁を作動させる結果、重錘弁が車両の脱線
により第４の通路を開放するように移動される
と、直ちに第１の通路の開閉を制御する弁の移動
が生起され得、高速応答性に優れたものを提供し
得る上に、しかも重錘弁の移動位置がダイアフラ
ムに連結された保持部材により保持されるため、
重錘弁が第４の通路を開放するように移動された
後、逆方向の加速度により再び重錘弁が元にもど
り第４の通路の閉鎖を行うというような不都合を
なくし得、脱線検知を確実に行い得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による好ましい一具体例の断面
図、第２図、第３図及び第４図は第１図に示す一
具体例を種々の車輌制動システムに適用した場合
の説明図である。 １……本体、２……入口孔、３……出口孔、４
……弁、８，９……室、１２……オリフイス、１
６……重錘弁、２２……保持部材、２６……弁
座。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 入口孔と出口孔とを連通する第１の通路と、ダ
   イアフラムにより区分された第１及び第２の室
   と、この第１の室と入口孔とをオリフイスを介し
   て連通する第２の通路と、第２の室と入口孔とを
   連通する第３の通路と、一端がダイアフラムに連
   結され、他端が、第１の通路の開閉を制御すべ
   く、第１の通路に設けられた弁と、第２の室と外
   部とを連通する第４の通路と、第４の通路の開閉
   を制御すべく、第４の通路に設けられており、車
   輌の脱線により生じる加速度で第４の通路を開放
   するように移動可能な重錘弁と、第４の通路に設
   けられた重錘弁が着座する弁座と、一端がダイア
   フラムに連結され、他端が重錘弁に近接して設け
   られた保持部材とからなることを特徴とする車輌
   の脱線を検出する弁装置。