JPS6255255A - 電空式ブレ−キ制御装置 - 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】 （利用分野） この発明は鉄道車両に使用される電空式ブレーキ制御装
置、即ち電気指令によって制御される空圧ブレーキ装置
に関するものである。

（従来の技術） 第１図は従来から多用されている電空式ブレーキ制御装
置の一例であり、常用ブレーキ信号に応じて電気制御部
（図示せず）が作動し、作用信号が発信されて作用弁が
作動し空圧源から複式逆止弁、応荷重弁を経て中継弁の
作用室に圧力空気が供給され、その圧力に応じて中継弁
が作動しブレーキシリンダの圧力が上昇して車両に常用
ブレーキが適用される。作用室の圧力は変換器によって
ブレーキ帰還信号に変換されて電気制御部に伝達され、
その帰還信号が常用ブレーキ信号と等しくなったとき作
用信号は消滅し作用弁が復帰してブレーキシリンダの圧
力上昇は停止する。

常用ブレーキ信号が低減してブレーキ帰還信号より小さ
くなると、弛め信号が発信されて弛め弁が作動し作用室
が排気されブレーキシリンダの圧力は低下する。

ブレーキ管が急減圧されて非常弁が作動すると複式逆止
弁、応荷重弁を経て作用室に圧力空気が供給され中継弁
が作動してブレーキシリンダの圧力は急上昇し車両に非
常ブレーキが適用される。

非常ブレーキ時には車両を最短距離で停車させるために
ブレーキシリンダ圧力を急上昇させる必要があり、この
ため中継弁の内部通路容量は充分大きく設定されている
。しかし常用ブレーキ時には乗客に不快感を与えないよ
うにするためブレーキシリンダの圧力上昇速度を比較的
低い値に抑制する必要があり、このため作用弁の通路容
量は小さく設定されている。

応荷重弁は空気ばねの圧力即ち車両上の荷重の程度に応
じてブレーキシリンダの最高圧力を抑制し、過大ブレー
キ力による車輪の滑走を防ＩＦする。

しかし車輪とレールとの粘着状況の変化によって発生す
る車輪の滑走を防止するために中継弁とブレーキシリン
ダとの間に滑走防止弁が配設され、この滑走防止弁は滑
走が検出されたとキ作動しブレーキシリンダの圧力を一
時的に急減圧する。

（問題点） 前述したように中継弁の内部通路容量が太きいためこの
弁の形状、重量は犬きくなり、非常弁は純空圧作動型で
ある４ｉめその構造は核雑になり複式逆Ｉ」−弁のよう
な空圧機器が必要になム更に滑走防Ｉ」−弁もブレーキ
シリンダを急減圧させるために内部通路容量は大きく、
この弁の形状、１歇も非常に太き（なる。従ってブレー
キ装置全体の重量が大きくなり製作価格も高（なると言
う問題点がある。

更に作用弁とブレーキシリンダとの間に中継弁が配設さ
れているため、この中継弁の作動遅れが加算されてブレ
ーキ作用の応答性が低下１−ると言う問題点もある。

これらの問題点のうち応答性の低下を回避するだめの手
段として米国特許第３．３９８，９９３号（日本特許出
願公告昭４５−３１００５号）の明細書にその一例が開
示され、第２図はこの明細書の抜草である。

この装置において作用弁が作動すると空圧源から常用絞
９を経てブレーキシリンダに圧力空気が供給され、その
圧力は常用速度で上昇し、その圧力が目標値に近かづい
たとき調整弁が作動し、微調整絞りの効果によシ圧力上
昇速度は更に低（なりブレーキシリンダの圧力は正確に
設定される。このように作用弁とブレーキシリンダとの
間に中継弁が介在していないから応答性の低下は解消さ
れる。

しかしこの装置には非常ブレーキ機能および滑走防止機
能が含まれていない。従ってそれらの機能を必要とする
場合には第１図と同様の非常弁、中継弁、複式逆止弁及
び滑走防［Ｉ−弁を追設しなければならないから、上述
の問題点を解消することはで・きない。

（技術的課題） 従ってこの発明の技術的課題はブレーキ作用の応答性の
低下を回避し得るとともに、大型の空圧機器を責略し得
る常用、非常ブレーキ両機能及び滑走防止機能を具備し
た電空式ブレーキ制御装置を提供することにある。

（技術的手段） 上述の技術的課題を解決するため、本発明の電空式ブレ
ーキ制御装置は常用ブレーキ信号とブレーキ帰還信号と
の間の差に応じて作用信号または弛め信号を発信し、非
常ブレーキ信号に応じて切換信号と、作用信号を発信し
、速度信号の低下率に応じ車輪の滑走を検出したとき作
用信号を消滅きせて弛め信号を発信する電気制御部と、
通常常用絞りを経て空圧源を供給管に接続し、切換信号
に応じて常用絞９をバイパスして空圧源を直接供給管に
接続する切換弁と、通常ブレーキシリンダを弛め管に接
続し、作用信号に応じてブレーキシリンダを供給管に接
続する作用弁と、通常弛め管と大気との連通を遮断し、
弛め信号に応じてその連通を開く弛め弁とから構成され
ている。

（作　用） 常用ブレーキ信号に応じて作用信号が発信されると作用
弁が作動し、空圧源から切換弁、常用絞シ、供給管及び
作用弁を経てブレーキシリンダに圧力空気が供給されて
車両に常用ブレーキが適用される。この時常用絞シの効
果によりブレーキシリンダの昇圧速度は抑制されるから
乗客に不快感を与えるような減速度の急激な変化は発生
しない。

ブレーキシリンダの圧力が上昇しブレーキ帰還信号が常
用ブレーキ信号と等しい値になったとき作用信号が消滅
して作用弁が復帰し、ブレーキシリンダの圧力上昇は停
止する。

常用ブレーキ信号が低減してブレーキ帰還信号よシ小さ
くなると弛め信号が発信され、弛め弁が作動してブレー
キシリンダの圧力空気は作用弁、弛め管、弛め弁を経て
大気に排出されてその圧力は降下し、ブレーキ帰還信号
が常用ブレーキ信号と等しくなったとき弛め信号が消滅
し、弛め弁が復帰してブレーキシリンダの圧力降下は停
止する。

非常ブレーキ信号に応じて電気制御部から切換信号及び
作用信号が発信されると、切換弁と作用弁が同時に作動
し、空圧源から常用絞シをバイパスしてブレーキシリン
ダに圧力空気が供給され、ブレーキシリンダ圧力は急上
昇して車両は最短距離で停車する。

また速度信号の急低下によって車輪の滑走が検出された
とき作用信号が消滅し弛め信号が発信され、ブレーキシ
リンダの圧力空気は作用弁及び弛め弁を経て大気に排出
され、ブレーキシリンダ圧力は急低下して車輪の滑走は
防止される。

（効　果） この装置においては作用弁とブレーキシリンダとの間に
中継弁が配設されていないからブレーキ作用の応答性が
低下する惧れはなく、第１図に示したような中継弁、非
常弁、複式逆止弁及び滑走防止弁などの空圧機器を使用
せずに常用ブレーキ、非常ブレーキ及び滑走防止が行わ
れるから前述の技術的課題を完全に解決することができ
る。

（実施例） 第６図に示すブレーキ装置はロジック部１１゜１１’と
非常・滑走連動部１５　、１５’　　とから成る電気制
御部１０と、空圧作用部１６　、１６’と、空圧源１７
と、ブレーキシリンダ１９　、１９’と、列車を貫通し
て配設された信号線２４．６０及びブレーキ管５１とか
ら構成されている。

空圧源１７は空気圧縮機１８から圧力空気を供給され、
その空気は管２２、逆止弁２６、管２１を経て供給部２
Ｇに充気されている。

ロジック部、非常・滑走連動部、空圧作用部及びブレー
キシリンダは車両における２つの台車のブレーキを別々
に制御するため全く同一のものが２組設置されているが
、以下左側に図示されたものについて説明する。

電気制御部１０のロジック部１１の構造作用は米国特許
第３，４９０，８１４号、第４．４８６，８３９号及び
第４．４９１．９２０号の明細書に詳述されているから
、ここでは本発明に関連するところを概説する。

連動部１５には信号線６０の枝線６０ａが接続され、線
６０が消電したとき非常ブレーキ信号を受けたことにな
るが、通常は通電されているからリレー５２は励磁され
、接点ａ、ｂ、ｃ。

ｄ及びｅは閉じている。

リレー５３は車輪の滑走が検出されたとき励磁されるが
通常は消磁されているから接触指ｆ。

ｇ＋ｈは図示の通り左側の接点に接触している。

ロジック部１１は信号線２４から線２４ａを経て常用ブ
レーキ信号を受け、後述するように変換器２９から信号
線６２を経てブレーキ帰還信号を受け、プロセッサー１
３はこの２つの信号を比較演算し、２つの信号値が等し
いとき、線５４．５５を夫々プラス電源６６に接続し、
常用ブレーキ信号が帰還信号より大きいとき線５５と電
源６６との接続を断って作用信号を発信し、２つの信号
値の差が逆転したとき線５４と電源６６との接続を断っ
て弛め信号を発信する。また線５６は常に電源６６に、
線５７は常にマイナス電源に接続されている。

尚、車両に電気ブレーキ機能が付設されている場合には
その電気ブレーキの帰還信号をロジック部１１０線６４
に接続することにより、線６２と６４との２つの帰還信
号の合計と常用ブレーキ信号とを比較演算させて作用信
号または弛め信号を発信させることができる。

ロジック部１１には線６３を経て車輪の速度信号が導入
され、その信号値の急低下によって車輪の滑走が検出さ
れたとき連動部１５のリレー５３が励磁され、同時に線
５４ａは消電さべ線５５ａは通電される。

空圧作用部１６の切換弁２６は通常管６１を常用絞り３
７、管３４を経て供給管３５に接続続し、線５６が消電
したとき、即ち切換信号を受けたとき作動して管３１を
直接供給管６５に接続する。

応荷重弁２５は通常供給管３５を供給管４１に接続して
いるが、管３９を経て空気ばね（図示せず）の圧力を受
け、供給管４１の圧力の最高値を空気ばねの圧力、即ち
車両上の荷重に応じで制限する。

作用弁２７は通常管４４を弛め管４７に接続し、線５５
が消電したとき、即ち作用信号を受けたとき作動して、
管４４を供給管４１に接続する。

弛め弁２８は通常弛め管４７と大気孔４９との連通を遮
断し、線５４が消電したとき、即ち弛め信号を受けたと
き作動し、弛め管４７を大気孔４９を経て大気に接続す
る。

変換器２９は管４５のブレーキシリンダ圧力をブレーキ
帰還信号に変換し、線６２を経てロジック部１１に伝達
する。

弁２６，２７．２８は空圧パイロット型の電磁弁で、そ
のパイロット圧力はブレーキ管５１から管５１ａ、三方
弁５０ａ、管５０を経て伝達されているが、三方弁５０
ａｉ操作することによって、管５０を管２２ａ、２２を
経て空圧源１７に接続することもできる。

従ってブレーキ管５１または空圧源１７の圧力が異常低
下した場合、弁２６．２７、．２８は夫々作動信号を受
けたときと同様に作動し、自動的に非常ブレーキが適用
されるから安全性が向上する。

’！ｆｃ弁２６，２７．２８はオン・オフ型であるから
第１図に示された非常弁や中継弁に比してその構造は簡
単であり、内部の通路容量を太きくしても外形は比較的
小型にし得ると言う利点がある。

次にこの装置の作用について説明する。

信号線２４を経て常用ブレーキ信号を受けると電気制御
部１０が作動し、線５５が消電して作用信号が発信され
、作用弁２７が作動し、供給溜２０の圧力空気は切換弁
２６、常用絞り３７、応荷重弁２５、作用弁２７、管４
４を経てブレーキシリンダ１９に供給され、ブレーキシ
リンダの圧力は常用絞り３７によって制限された速度で
上昇し、常用ブレーキが適用される。

ブレーキシリンダ圧力の上昇に伴いブレーキ帰還信号が
増大し常用ブレーキ信号と等しくなったとき、作用信号
が消滅し作用弁２７が復帰してブレーキシリンダ圧力の
上昇は停止する。

常用ブレーキ信号が低減すると線５４が消電して弛め信
号が発信され、弛め弁２８が作動してブレーキシリンダ
１９の圧力空気は作用弁２７、弛め管４７、弛め弁２８
を経て大気に排出される。この排出によりブレーキシリ
ンダ圧力は低下しブレーキ帰還信号が常用ブレーキ信号
と等しくなったとき弛め信号は消滅し、弛め弁２８が復
帰してブレーキシリンダ圧力の低下は停止する。

このようにして車両に適用されるブレーキ力は常用ブレ
ーキ信号の大きさに応じて設定される。

尚、発電ブレーキの帰還信号がロジック部１１の線６４
に接続されている場合、ブレーキシリンダ１９による摩
擦ブレーキ力と電気ブレーキ力との合計が常用ブレーキ
信号によって指令されたブレーキ力と等しくなるよう制
御される。

信号線６０が消電して非常ブレーキ信号が発信されると
、連動部１５のリレー５２が消磁し接点ａ　”−ｅが開
き線５６，５５が消電し切換信号と作用信号が同時に発
信される。従って供給部２０の圧力空気は切換弁２６か
ら常用絞り３７をバイパスしてブレーキシリンダ１９に
供給され、その圧力は急上昇して車両に非常ブレーキが
適用される。

またブレーキ作用中、車輪の滑走が検出されるとコイル
５６が励磁され、接触指”ｓｇｒｈは右側の接点に接触
し、線５５は通電され、線５４は消電する。従ってブレ
ーキシリンダ１９の圧力空気は作用弁２７、弛め弁２８
を経て大気に排気されてブレーキは弛められる。この弛
め作用によって滑走がな（なるとリレー５６は消磁され
通常のブレーキ作用に戻る。

以上詳述した通りこの装置においては作用弁２７とブレ
ーキシリンダ１９との間に中継弁が配設されていないか
らブレーキ作用の応答性が低下する惧れはなく、また常
用絞シ３７を作用弁２７の上流に設置することによって
常用ブレーキも非常ブレーキも１つの作用弁によって制
御され、更に弛め弁を滑走防止用に流用できるから第１
図に示した中継弁、非常弁、複式逆止弁及び滑走防止弁
は不必蟹になる。

第４図は第３図の装置に誤動作応動弁７０を追設した実
施例である。

電気制御部１０の内部の電気回路の誤動作により作用信
号が発信されてブレーキが適用されると運転者はこのブ
レーキを弛めることができなくなる。誤動作応動弁７０
ばこのような不都合を回避するために追設され、これに
伴って切換弁２６０周辺が変更されている。

弁７０は通常人ロア１を出ロア３に接続し、電気制御部
１０から誤動作信号を受けたとき作動し入ロア１を出ロ
ア５を経て大気に接続する。

切換弁２６は通常人口３２を出口３０に接続し切換信号
を受けたとき作動して入口３６を出口６０に接続する。

従って常用ブレーキ時には空圧源１７の圧力空気は管７
４．７６、弁７０、管７２、常用絞り６７を経てブレー
キシリンダ１９に供給され、非常ブレーキ時には供給部
２０の圧力空気が管３１、切換弁２６を経てブレーキシ
リンダ１９に供給され、第６図の装置と同様にブレーキ
は制御される。

電気制御部１０の誤動作によシ作用信号が発信されると
作用弁２７は作動するが、このとき弁７０は電気制御部
１０から誤動作信号を受けて作動するから、ブレーキシ
リンダ１９の圧力空気は作用弁２７、応荷重弁２５、切
換弁２６、常用絞シ３７、管７２、弁７０を経て大気に
排出されるから車両にブレーキが適用されることはなく
、車両を適当な修理場所まで移動させる（１６″′ ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来の技術によるブレーキ制御装置の
作用説明図、第３図は本発明による装置の作用説明図、
第４図は第６図の装置に一部部品を追設した装置の作用
説明図である。 １０・・電気制御部、１７・・空圧源、１９・−ブレー
キシリンダ、２４・・常用ブレーキ信号線、２６・・切
換弁、２７・・作用弁、２８・−弛め弁、３５．４１・
・供給管、６７・・常用絞シ、４７・・弛め管、５４・
・弛め信号線、５５・・作用信号線、５６・・切換信号
線６０・・非常ブレーキ信号線、６２・・ブレーキ帰還
信号線、６６・・速度信号線。 手続補正書 昭和６１年８月２１「 特許庁長官　黒　１）明　雄　殿 １、事件の表示 昭和６１年特許願第１３９４０９号 ２、発明の名称 電空式ブレーキ制御装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名　称　アメリカン・スタンダード・インコーホレイテ
ッド ４、代理人　　　〒１００ 住　所　東京都千代田区丸の内皿丁目４番１号丸の内ビ
ルディング４階 （］）願書の出願人の代表者の欄 （２）図　面 （３）代理権を証する書面 ６、ｉＩｎ正の内容 （１）別紙願書の通り （２）願書に最初に添付した図面の浄書・別紙の通り（
内容に変更なし） （３）別紙委江状の通り −ｑζ０−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 次の各部から構成された鉄道車両用電空式ブレーキ制御
   装置 （ａ）常用ブレーキ信号とブレーキ帰還信号との差に応
   じて作用信号または弛め信号を発信し、非常ブレーキ信
   号に応じて切換信号と上記作用信号を発信し、速度信号
   の低下率に応じ車輪の滑走を検出した時、上記弛め信号
   を発信し上記作用信号を打消す電気制御部（１０）、（
   ｂ）通常常用絞り（３７）を経て空圧源（１７）を供給
   管（３５、４１）に接続し、上記切換信号に応じて作動
   し上記常用絞りをバイパスして上記空圧源を上記供給管
   に直接接続する切換弁（２６）、（ｃ）通常ブレーキシ
   リンダ（１９）を弛め管（４７）に接続し、上記作用信
   号に応じて作動し上記ブレーキシリンダを上記供給管に
   接続する作用弁（２７）、および （ｄ）通常上記弛め管と大気との連通を遮断し、上記弛
   め信号に応じて作動しその連通を開く弛め弁（２８）。