JPS6132182B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は貨車用応荷重弁に関するものである。
従来、貨車用応荷重弁としては積空状態に応じて
ブレーキ力を２段に切換える積空切換弁方式が広
く採用されてきた。この方式では積載荷重が一定
値以下になつたとき、ブレーキシリンダの圧力を
一定の比率で低減せしめるようになつている。し
かしその比率が一定であるため、荷重状態の全範
囲に亘り常に過不足なきブレーキシリンダ圧力を
得ることは不可能であり、ある荷重状態のときに
は車輪が滑走する惧れがある。特に車体が軽量化
され積空の比率が大きい場合にはその傾向が著し
くなる。

従つて本発明の目的は貨車の積載荷重とブレー
キ指令の大きさに応じて上記の比率を連続的に変
化せしめ、常に適正なブレーキシリンダ圧力を発
生せしめ得る応荷重弁を提供することにある。

この目的のために、本発明の応荷重弁には調整
弁と締切弁とが組み込まれ、調整弁はその時の荷
重に応じてブレーキシリンダの圧力を適正な比率
で低減せしめ、締切弁はブレーキ管の過減圧によ
つて発生するブレーキシリンダ圧力の過上昇を抑
制するものである。

以下、図面に基き詳細に説明する。

構造の説明 第１図に示すように本発明の応荷重弁１は例え
ば米国ウエステイングハウス社製ABD形ブレー
キ制御弁３とブレーキシリンダ２との間に配置さ
れている。ブレーキ制御弁３は周知のごとくブレ
ーキ管４の減圧に応じて補助空気だめ５とブレー
キシリンダ２との連通を制御する形式のものであ
る。

応荷重弁１には、入口６から室１３、通路６
Ａ、室３４を経て出口８に至るシリンダ通路と、
そのシリンダ通路の途中から円筒孔３０、通路３
７を経て通路１０に至るバイパス通路がある。入
口６は管７によりブレーキ制御弁３に、出口８は
管９によりブレーキシリンダ２に、通路１０は管
１２により容積室１１に夫々接続されている。

室３４には弛め逆止弁３５があり、通路６Ａか
ら通路３６を経て通路１０への流通が阻止されて
いる。１３は入口６と通路６Ａとの間に形成され
た室、１４はポペツト弁状の締切弁、１５は環状
詰座、１６は本体に形成された環状弁座、１７は
弁棒である。該弁棒１７は案内孔１８内を貫通し
て伸び、ばね座１９と係合している。該ばね座１
９は本体内の孔２２内を摺動し得るよう配設され
た円筒状部材２１の孔２０内において、摺動可能
に配設されている。孔２０の底面とばね座１９と
の間に配備された締切弁ばね２３により締切弁１
４は通常、座弁１６から離座せしめられている。

通路２４の一端は室１３に開口し、他端は逆止
弁２５の上部に連結するが、逆止弁２５が離座し
た時通路２４と入口６とが連通する。

調整弁２６の弁棒２７は円筒孔３０に摺動可能
に配設されたばね座２９の案内孔２８内において
摺動可能に支持されている。３２は環状詰座、３
３は環状弁座で、調整弁ばね３１により調整弁２
６は通常、弁座３３に着座せしめられている。

調整弁２６の上面の弁座面積には通路６Ａ及び
通路８の圧力が作用する。

円筒状部材２１及びばね座２９の端部は共にリ
ンク３８，３９によりレバーアーム４０に接合さ
れ、該レバーアーム４０は一端において、ボルト
４１により応荷重弁１に対し回転可能に取付けら
れている。

レバーアーム４０の他端は車両のばね下部分例
えばブレーキ梁（図示せず）に当接するよう配備
され、応荷重弁１は車両のばね上部分例えば車体
の下部に取付けられる。従つて調整弁ばね３１及
び締切弁ばね２３の張力はレバーアーム４０、リ
ンク３８，３９、円筒状部材２１及びばね座２９
から成る押圧機構により車両上の積載荷重に応じ
た値に設定される。

第２図及び第３図は圧力変化状況の一例を示す
線図で、ブレーキ管の通常充気値を4.9Kg/cm²
（70psi）常用全ブレーキ時のブレーキ管減圧量を
1.4Kg/cm²（20psi）、補助空気だめとブレーキシリ
ンダの完全釣合圧力を3.5Kg/cm²（50psi）、容積室
１１の容積をブレーキシリンダ２と同容積、ばね
３１の張力Ｆを満車時にＦ＝24.49Kg（54ポン
ド）、空車時にＦ＝4.54Kg（10ポンド）、ばね上荷
重０のときＦ＝０となるよう設定された場合を示
す。また張力Ｆが4.54Kg（10ポンド）以下は単な
る理論値で実際の運転状況では発生しないから点
線で示されている。なお、第２図の調整比率（以
下BC比率と記す）とは実際のブレーキシリンダ
圧力（以下BC圧力と記す）と基準圧力との比率
であり、基準圧力とはこの型式の応荷重弁を使用
しない標準型のブレーキ装置に於けるシリンダ圧
力で第３図の線Ａ−C₁−D₁で示される値であ
る。

作用の説明 満車時の常用ブレーキ 本発明の応荷重弁１を具備せる貨車の積載荷重
が満車状態にある時、レバーアーム４０はボルト
４１の周りに反時計方向に回転せしめられ、ばね
２３及び３１の張力は最大になる。

ブレーキが弛め状態にある時、第１図に示すご
とくばね２３は締切弁１４を離座せしめ、ばね３
１は調整弁２６を弁座３３に着座したまゝに保持
する。

ブレーキ管４が減圧されると、ブレーキ制御弁
３は周知のごとく作用して補助空気だめ５の圧力
空気を管７へ供給し、この空気は応荷重弁１の入
口６、室１３、離座せる締切弁１４、通路６Ａ、
室３４、通路８及び管９をへてブレーキシリンダ
２へ流入し、常用ブレーキが適用される。通路６
Ａへ流入した圧力空気の一部は調整弁２６の上面
に至るが、満車状態では充分強いばね３１の張力
により調整弁２６が弁座３３に押圧されているか
ら、調整弁２６は離座することはない。従つて通
路６Ａへ供給された圧力空気が通路３７，１０、
管１２をへて容積室１１へ流入することは皆無で
あるからBC圧力は第３図の線Ａ−C₁−D₁で示す
値となり、BC比率は第２図の点Ａに示す通り、
ブレーキ管減圧量（以下BPRと記す）に関係なく
100％となる。

締切弁ばね２３の張力は補助空気だめ圧力が前
記の完全釣合圧力3.5Kg/cm²（50psi）になつたと
きに発生する室１３のBC圧力と釣合うよう設計
されている。従つて第３図のC₁点に於て締切弁
１４は着座するが、この場合入口６と通路６Ａの
圧力は共に3.5Kg/cm²（50psi）で既に釣合つてい
るから作用上は何の変化もない。

満車時の常用ブレーキ後の弛め ブレーキ管４が増圧されると、ブレーキ制御弁
３は周知のごとく作用して管７を大気に連通せし
める。

従つてブレーキシリンダ２の圧力空気は通路
８、室３４、通路６Ａ、室１３、通路２４、逆止
弁２５、入口６を経て排気されブレーキは弛む。

積載荷重が満車と空車との間の時の常用ブレーキ
及び弛め 貨車の積載荷重が満車状態から若干減少する
と、レバーアーム４０は満車状態の位置から時計
方向に回転し、ばね２３及び３１がそれぞれ締切
弁１４及び調整弁２６を押圧する力は減少する
が、締切弁１４が離座し、調整弁２６が着座して
いる点は満車時と同一である。

上記荷重条件下、例えばばね３１の張力Ｆが
12.7Kg（28ポンド）のとき1.4Kg/cm²（20psi）の
ブレーキ管減圧が行われると、ブレーキ制御弁３
の作用により補助空気だめ５の圧力空気は管７へ
流入し、入口６、離座せる締切弁１４、室１３、
通路６Ａ、室３４、通路８、管９をへてブレーキ
シリンダ２へ流入する。通路６Ａへ流入した圧力
空気の一部は調整弁２６の上面に至り、着座せる
調整弁２６の弁座面積にかゝる圧力がばね３１の
張力12.7Kg（28ポンド）に打勝つた時点で、調整
弁２６を離座せしめ、通路３７，１０及び管１２
をへて容積室１１へ流入し始める。この時点は第
３図Ａ−C₁線上のＢ点に相当し、この図から判
るようにBPRが0.7Kg/cm²（10psi）以下の場合BC
圧力は低下しない。従つて第２図の点Ｂに示す通
りＦ＝12.7Kg（28ポンド）の場合、BPRが0.7Kg/
cm²（10psi）まではBC比率は100％である。

調整弁２６が離座すると、その上面のBC圧力
は降下し、下面の容積室１１の圧力は上昇する
が、その圧力差がばね３１の張力と釣合つたと
き、弁２６は再び着座する。このようにしてBC
圧力と容積室１１の圧力は一定差を保ちつつBPR
の増加とともに上昇する。

従つて第３図のＢ点以降のBC圧力は線Ｂ−C₂
で示す値をとり、BPRが1.4Kg/cm²（20psi）に達
したときBC圧力はC₂点即ち2.67Kg/cm²（38psi）
となる。またこの時点のBC比率は2.67÷3.5×
100＝76％となり、この数値は第２図のＸ点で示
される通りである。

またBPRが1.4Kg/cm²（20psi）に達する以前、
例えばBPRが1.05Kg/cm²（15psi）の場合、BC圧
力はB₂点で2.25Kg/cm²（32psi）、この時の基準圧
力はB₁点で2.67Kg/cm²（38psi）であるから、BC
比率は2.25÷2.67×100＝84％となり、この数値
は第２図のＹ点で示される通りである。

次にBPRが1.4Kg/cm²（20psi）（常用全ブレー
キ）以上となつた場合の説明をする。

第３図に示す通りBPRが1.4Kg/cm²（20psi）で
常用全ブレーキの値であつても、補助空気だめ５
の圧力はC₁点3.5Kg/cm²（50psi）、BC圧力はC₂点
2.67Kg/cm²（38psi）でまだ完全に釣合つていな
い。従つてこのまゝBPRが増加するとBC圧力は
線C₂−E₁に沿つて上昇することになり、慣用上
不都合である。この不都合を防止するため締切弁
１４が設けられている。即ちこの荷重条件のとき
締切弁ばね２３の張力は室１３に発生している
BC圧力2.67Kg/cm²（38psi）と釣合うよう設定さ
れているから、この時点で締切弁１４は着座し、
補助空気だめ５からブレーキシリンダ２への流通
は閉塞され、BC圧力の過上昇は抑制され、BC圧
力は第３図の線C₂−D₂に示す値に保持される。
従つてBPRが1.4Kg/cm²（20psi）以上のときBC比
率は第２図に示す通り、BPR1.4Kg/cm²（20psi）
ときと同一となる。

第３図に示す点線Ａ−C₃−D₃はばね上荷重が
０のときのBC圧力の理論値で、実際の運転状況
では発生しない数値であるが、この応荷重弁の特
性を理解しやすくするため付記したものである。

この場合ばね３１の張力は０であるから、調整
弁２６の作用は無効となり、最初からブレーキシ
リンダ２の容積が２倍になつたのと全く同じであ
る。従つてBC圧力は常に線Ａ−C₁−D₁で示す値
の50％になり、BC比率も第２図に示す通り、
BPRに関係なく常に50％になる。またBPRが1.4
Kg/cm²（20psi）を超えた場合の締切弁１４の作動
も前述の要領と同様である。

なお、この場合の50％と言う数値は容積室１１
の大きさの設定によつて自由に変更し得るもので
ある。

上記の通り作用しているブレーキは通常の方法
によりブレーキ管４を増圧することにより弛めら
れる。

ブレーキ管４が増圧されるとブレーキ制御弁３
が作動して管７を大気へ連通せしめ、ブレーキシ
リンダ２の圧力空気は管９、通路８、室３４、通
路６Ａ、室１３、通路２４をへて逆止弁２５を離
座せしめて通路６及び管７へ流入し、ブレーキ制
御弁３から排気される。逆止弁３５上部の圧力が
容積室１１の圧力より低くなると、弛め逆止弁３
５は離座し容積室１１の圧力空気は前述の経路を
へて排気される。

以上説明の通り、この応荷重弁１を使用するこ
とによつて、ブレーキシリンダ２の圧力は積載荷
重ならびにブレーキ管減圧量の両者に応じて連続
的に調整され、常に過不足なブレーキシリンダ圧
力が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る応荷重弁の作用説明図、
第２図は積載荷重を代表する調整弁ばねの張力と
ブレーキシリンダ圧力の調整比率との関係の一例
を示す線図、第３図はブレーキ管減圧量とブレー
キシリンダ圧力との関係の一例を示す線図であ
る。 主な符号の説明、１：応荷重弁、２：ブレーキ
シリンダ、３：ブレーキ制御弁、４：ブレーキ
管、５：補助空気だめ、６：入口、８：出口、１
１：容積室、１４：締切弁、２３：締切弁ばね、
２６：調整弁、２９：ばね座、２０：円筒孔、３
１：調整弁ばね、３５：弛め逆止弁、２１，２
９，３８，３９，４０：押圧機構。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ブレーキ管と、補助空気だめと、ブレーキシ
   リンダと、上記ブレーキ管の減圧に応じて作動し
   上記補助空気だめの圧力空気を上記ブレーキシリ
   ンダに供給するブレーキ制御弁とを含む鉄道車両
   用ブレーキ制御装置に使用され、次の各部から構
   成された応荷重弁、 (a) 調整弁ばね、 (b) 締切弁ばね、 (c) 上記調整弁ばね及び締切弁ばねの張力を夫々
   車両上の積載荷重に応じた値に設定する押圧機
   構、 (d) 容積室、 (e) 上記ブレーキシリンダと上記容積室との間の
   連通を開閉しブレーキシリンダ圧力と容積室圧
   力との間の圧力差を上記調整弁ばねの張力に相
   当する値に制御する調整弁、 及び (f) 通常上記ブレーキ制御弁から上記ブレーキシ
   リンダへの圧力空気の流入を許容し、ブレーキ
   シリンダ圧力が上記締切弁ばねの張力に相当す
   る値に達したときその流入を遮断する締切弁。