(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次側圧力に接続されるＡ室と、二次側圧力に接続されるＢ室と、一次側圧力に供給停止用電磁弁を介して接続されるＣ室と、二次側圧力に吐き出し用電磁弁を介して接続されるＤ室と、前記Ａ室と前記Ｃ室とを仕切る供給停止用膜板と、前記Ｂ室と前記Ｄ室とを仕切る吐き出し用膜板と、前記Ａ室と前記Ｂ室との間に設けられ、前記供給停止用膜板により開閉される第１通路と、前記Ｂ室に大気との間に設けられ、前記吐き出し用膜板により開閉される第２通路とからなり、パイロット圧に応じて前記各室間における前記通路を開閉する給排弁部と、
前記給排弁部の前記Ｄ室へパイロット圧として二次側圧力を導入して、前記第２通路を閉じて前記Ｂ室から大気への圧縮空気の排出を防止する前記吐き出し用電磁弁と、
前記給排弁部の前記Ｃ室へパイロット圧として一次側圧力を導入して、前記第１通路を閉じて前記Ａ室から前記Ｂ室への圧縮空気の流入を防止する前記供給停止用電磁弁と、
前記給排弁部の二次側圧力を検知する圧力センサと、
前記圧力センサからの信号と指令圧力とを比較し前記電磁弁を消励磁する制御器と
からなることを特徴とする圧力制御弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧力制御弁に関する。例えば、鉄道車両に使用される圧力制御弁に適用される。
【０００２】
【従来の技術】
従来の圧力制御弁を図２に示す。この圧力制御弁は、中継弁部１、供給用電磁弁２、減圧用電磁弁３及び圧力センサ４から構成され、中継弁部１の二次側圧力を所定圧力に設定するために、供給用電磁弁２及び減圧用電磁弁３を次のように作動させる。
【０００３】
（１）二次側圧力を増圧する場合
供給用電磁弁２を作動させて、中継弁部１のＡ室内へ圧縮空気を供給し、Ａ室内の圧力を上げると、給排弁棒６を上昇させようとする力が働く。この力は、膜板５の受圧面積×Ａ室の圧力で算出できる。
この力がばね８の押付力より大きくなると、給排弁棒６が上昇する。上昇が続くと、弁７が開き、一次側の圧縮空気が二次側へ導入される。
【０００４】
また、二次側へ導入された圧縮空気はＢ室へも導入される。
二次側の圧力（＝Ｂ室内の圧力）が上昇すると、給排弁棒６を下降させる力が働く。この力は、膜板５の受圧面積×Ｂ室内の圧力で算出できる。
二次側の圧力が上昇し、給排弁棒６を上昇させる力と下降させる力がバランスすると、弁７は閉じる。
即ち、下式（１）が満たされる時、弁７は閉じ、二次側圧力の上昇は停止する。
【０００５】
膜板５の受圧面積×Ａ室内の圧力＝膜板５の受圧面積×二次側の圧力…（１）
この式より、下式が導出される。
Ａ室内の圧力＝二次側の圧力
この式により、二次側の圧力を所定圧力に設定するためには、Ａ室内の圧力を設定することで可能となる。
Ａ室内の圧力は、図３に示すように、圧力センサ４でＡ室内の圧力をモニタしながら、電磁弁２を励消磁することで設定される。
【０００６】
（２）二次側圧力を減圧させる場合
減圧用電磁弁３を作動させ、減圧用電磁弁３から、中継弁部１のＡ室の圧縮空気を大気へ排出すると、Ａ室内の圧力は減圧される。Ａ室内の減圧により、前述した式（１）のバランスがくずれる。
即ち、下記不等式（２）が成り立ち、これは給排弁棒６が下方に動くことを意味する。
【０００７】
膜板５の受圧面積×Ａ室内の圧力＜膜板５の受圧面積×二次側の圧力…（２）
給排弁棒６が下方へ動くと、二次側の圧縮空気は、給排弁棒６のＥＸポートより大気へ排出される。このため、二次側の圧力は減圧される。減圧は、上述した式（１）が成り立つまで、持続する。
【０００８】
そして、給排弁棒６の先端（弁シート部）弁７が閉じると、二次側の圧縮空気のＥＸポートからの排出は停止する。
また、上記（１）により、二次側の圧力を所定圧力に設定するためには、Ａ室内の圧力を設定することで可能となる。
Ａ室内の圧力は、圧力センサ４でＡ室内の圧力をモニタしながら、図４に示すように、減圧用電磁弁３を励消磁することで設定される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の圧力制御弁は、次の欠点を有する。
（１）二次側圧力を所定の圧力に設定するのに、中継弁部１のＡ室内の圧力を設定することにより、間接的に設定しているため、設定精度が悪い。
（２）中継弁部１の構造が複雑であるため高価である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の請求項１に係る圧力制御弁は、一次側圧力に接続されるＡ室と、二次側圧力に接続されるＢ室と、一次側圧力に供給停止用電磁弁を介して接続されるＣ室と、二次側圧力に吐き出し用電磁弁を介して接続されるＤ室と、前記Ａ室と前記Ｃ室とを仕切る供給停止用膜板と、前記Ｂ室と前記Ｄ室とを仕切る吐き出し用膜板と、前記Ａ室と前記Ｂ室との間に設けられ、前記供給停止用膜板により開閉される第１通路と、前記Ｂ室に大気との間に設けられ、前記吐き出し用膜板により開閉される第２通路とからなり、パイロット圧に応じて前記各室間における前記通路を開閉する給排弁部と、前記給排弁部の前記Ｄ室へパイロット圧として二次側圧力を導入して、前記第２通路を閉じて前記Ｂ室から大気への圧縮空気の排出を防止する前記吐き出し用電磁弁と、前記給排弁部の前記Ｃ室へパイロット圧として一次側圧力を導入して、前記第１通路を閉じて前記Ａ室から前記Ｂ室への圧縮空気の流入を防止する前記供給停止用電磁弁と、前記給排弁部の二次側圧力を検知する圧力センサと、前記圧力センサからの信号と指令圧力とを比較し前記電磁弁を消励磁する制御器とからなることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例に係る圧力制御弁を図１に示す。
本実施例の圧力制御弁は、弁本体である給排弁部１１と、供給停止用電磁弁１２と、吐き出し用電磁弁１３と、圧力センサ１４及び制御器１７からなる。
給排弁部１１は、電磁弁１２，１３からのパイロット圧に応じて、圧縮空気の通路ａ，ｂを開閉するものである。
【００１２】
即ち、給排弁部１１は、一次側であるＡ室とＣ室及び二次側であるＢ室とＤ室とを備え、Ａ室とＣ室とは供給停止用膜板１５で仕切られ、また、Ｂ室とＤ室とは吐き出し用膜板１６により仕切られている。Ａ室には一次側が接続されると共に通路ａが設けられ、この通路ａの一端は供給停止用膜板１５により開閉され、その他端は二次側のＢ室に連なっている。Ｂ室には二次側が接続されると共に通路ｂが設けられ、この通路ｂの一端は吐き出し用膜板１６により開閉され、その他端は大気に開放されている。
【００１３】
給排弁部１１のＣ室には、供給停止用電磁弁１２が接続され、この供給停止用電磁弁１２を励磁すると、一次側の圧縮空気の一部がＣ室に導入される。
従って、供給停止用電磁弁１２は、給排弁部１１のＣ室へパイロット圧として一次側圧力を生成するのである。
給排弁部１１のＤ室には、吐き出し用電磁弁１３が接続され、この吐き出し用電磁弁１３を消磁すると、二次側の圧縮空気の一部がＤ室に導入される。
また、吐き出し用電磁弁１３を励磁すると、Ｄ室が大気に開放される。
従って、吐き出し用電磁弁１３は、給排弁部１１のＤ室へパイロット圧として二次側圧力又は大気圧を生成するものである。
つまり、供給停止用電磁弁１２又は吐き出し用電磁弁１３を励磁又は消磁すると、Ｃ室内が一次側圧力となり、Ｄ室内が二次側圧力又は大気圧となるのである。
【００１４】
一方、吐き出し用電磁弁１３より二次側の通路には、圧力センサ１４が設置されている。
圧力センサ１４は、給排弁部１１の二次側圧力を検出し、その値を信号Ｓ１として制御器１７へ出力するものである。
制御器１７は、圧力センサ１４からの信号Ｓ１と外部からの指令圧力信号Ｓ２を比較し、二次側圧力が指令圧となるよう、電磁弁１２，１３を消励磁して、二次側圧力を増圧又は減圧するものである。
上記構成を有する本実施例に係る圧力制御弁は、次の作用効果を奏する。
【００１５】
（１）二次側圧力を増圧する場合
制御器１７の指令により、供給停止用電磁弁１２を消磁すると、給排弁部１のＣ室内へ一次側から圧縮空気は導入されない。
そのため、一次側の圧縮空気がＡ室に導入されると、供給停止用膜板５がＣ室側である上側へ押し上げられることにより、通路ａが開き、Ａ室とＢ室とが連絡し、二次側へ圧縮空気が流入する。
これにより、二次側圧力は増圧される。
【００１６】
また、制御器１７の指令により、吐き出し用電磁弁１３を消磁すると、二次側の圧縮空気の一部が吐き出し用電磁弁１３を経由してＤ室に導入される。
この圧縮空気により吐き出し用膜板１６は押し下げられると、通路ｂが塞いで閉じらるため、Ｂ室と大気との連絡は断たれ、二次側の圧縮空気が大気へ排出されるのを防ぐ。
これにより、二次側圧力の低下が阻止される。
【００１７】
一方、圧力センサ１４により測定された二次側圧力が、指令値まで上昇すると、制御器１７からの指令で、供給停止用電磁弁１２を励磁し、一次側の圧縮空気の一部が供給停止用電磁弁１２を経由して、Ｃ室に導入される。
この圧縮空気により、供給停止用膜板１５はＡ室側である下側へ押し下げられ、通路ａが閉じられ、Ａ室とＢ室との連絡が断たれる。
これにより、一次側であるＡ室の圧縮空気が二次側であるＢ室へ流入するのを塞ぐ。
このため、二次側圧力は上昇し続けるのではなく、指令値に到達すると、その上昇は停止することになる。
【００１８】
（２）二次側圧力を減圧する場合
制御器１７の指令により、吐き出し用電磁弁１３を励磁すると、Ｄ室内の圧縮空気は吐き出し用電磁弁１３を経由して大気に排出される。これにより、通路ｂが開いてＢ室と大気が連絡され、二次側の圧縮空気が大気に排出されることにより、二次側の圧力が減圧される。圧力センサ１４により測定された二次側圧力が、指令値まで減圧されると、制御器１７からの指令で吐き出し用電磁弁１３を消磁する。
【００１９】
これにより、二次側の圧縮空気の一部が吐き出し用電磁弁１３を経由してＤ室に導入される。
この圧縮空気により吐き出し用膜板１６は押し下げられ、通路ｂが塞がれて閉じるため、Ｂ室と通路ｂの連絡が断たれ、二次側の圧縮空気が大気へ排出されるのを防ぐ。従って、二次側圧力がそれ以上減圧されることが停止される。
【００２０】
このように説明したように、本実施例に係る圧力制御弁は、従来の排気弁棒６や弁７等の可動部がなく、構造が簡単で、動作が確実である。
また、二次側の圧力を直接検知できるようにしたので、設定精度が高くなる。
【００２１】
【発明の効果】
以上、実施例に基づいて具体的に説明したように、本発明に係る圧力制御弁は、パイロット圧に応じて各室間における圧縮空気の通路を開閉する給排弁部と、前記給排弁部へのパイロット圧として二次側圧力又は大気圧を生成する吐き出し用電磁弁と、前記給排弁部へパイロット圧として一次側圧力を生成する供給停止用電磁弁と、前記給排弁部の二次側圧力を検知する圧力センサと、前記圧力センサからの信号と指令圧力とを比較し前記電磁弁を消励磁する制御器とからなるので、従来の排気弁棒や弁等の可動部がなく、構造が簡単で、動作が確実である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る圧力制御弁の構成図である。
【図２】従来の圧力制御弁の構成図である。
【図３】電磁弁２の励消磁と二次側圧力との関係を示すグラフである。
【図４】減圧用電磁弁３の励消磁と二次側圧力との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１１  給排弁部
１２  供給停止用電磁弁
１３  吐き出し用電磁弁
１４  圧力センサ
１５  供給停止用膜板
１６  吐き出し用膜板
１７  制御器
Ｓ１  圧力センサの信号
Ｓ２  外部指令圧力信号
【図１】
0004175438.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004175438.tif 000004
【図４】
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