CN102257291B - 制动缸装置及单元制动器 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够防止离合器机构的啮合部分脱开而使弹簧制动机构产生的制动力意料外地变小的制动缸装置。制动缸装置(1)包括具有第1活塞(24)的常用制动机构(11)、具有第2活塞(27)的弹簧制动机构(12)、离合器机构(14)、主轴(15)及主轴保持机构(16)。主轴(15)能够以轴线方向为中心旋转地与第1活塞(24)连结。离合器机构(14)具有能够旋转地被第2活塞(27)支承并与主轴(15)螺纹配合的螺母部件(33)，并连结主轴(15)和第2活塞(27)或解除该连结。主轴保持机构(16)限制主轴(15)的可旋转角度，向与使螺母部件(33)与主轴(15)螺纹配合长度变长的旋转方向相反的方向对主轴(15)施力而将该主轴(15)保持在第1活塞上。

Description

制动缸装置及单元制动器

技术领域

本发明涉及常用制动机构及泊车制动器等所使用的弹簧制动机构这两方能够动作的制动缸装置及具有该制动缸装置而对车辆的车轮的旋转进行制动的单元制动器。 

背景技术

作为车辆的制动用的单元制动器使用如下结构的制动器：具有制动缸装置和安装有该制动缸装置的制动器主体，通过制动缸装置动作，使相对于制动器主体能够相对移动地被保持的闸瓦与车辆的车轮抵接来对车轮的旋转进行制动。作为这样的单元制动器中的制动缸装置，例如公知一种制动缸装置，在铁路车辆用制动装置中，被用于通常的运转过程中且通过压缩空气(压力流体)动作的常用制动机构、和被用于车辆长时间停止时等且不通过压缩空气而通过弹力动作的弹簧制动机构这两方能够动作(参照专利文献1)。在专利文献1公开的制动缸装置中，在常用制动机构中，设置有活塞杆突出并且第1压力室与第1弹簧相对地作用的第1活塞，在弹簧制动机构中，设置有供活塞杆贯通并且第2压力室与第2弹簧相对地作用的第2活塞。而且，压缩空气被供给到第1压力室，由此，第1活塞克服第1弹簧的施力向制动方向移动，再从第2压力室排出压缩空气，由此，通过第2弹簧的施力使第2活塞向制动方向移动。 

另外，在上述的制动缸装置中设置有连结活塞杆和第2活塞或解除该连结、且对传递弹簧制动机构的施力或阻隔该施力传递进行切换离合器机构。在该离合器机构中设置有相对于第2活塞能够旋转地被支承且与活塞杆螺纹配合的螺母部件。而且， 该离合器机构构成为，从压缩空气供给到第2压力室的状态向使压缩空气排出的状态过渡，由此成为利用第2弹簧的施力使螺母部件与第2活塞一起相对于活塞杆移动而使活塞杆和第2活塞连结的连结状态。另一方面，在压缩空气供给到第2压力室的状态下，该离合器机构构成为，成为对活塞杆和第2活塞的连结解除的非连结状态。在该制动缸装置中，离合器机构向上述的连结状态过渡，由此，在离合器机构中，其意图是螺母部件和其对象部件即套筒部件中的凹凸形状的齿相互啮合地与套筒部件连结，从而维持弹簧制动机构的制动力。 

专利文献1：日本特开2008-101766号公报 

在专利文献1公开的制动缸装置中的上述离合器机构中，螺母部件与第2活塞一起移动时，螺母部件及套筒部件的凹凸形状的齿的前端部分彼此首先抵接。此时，通过与旋转方向的位移被阻止的套筒部件之间的接触阻力，容易地使螺母部件的旋转停止。由此，存在螺母部件及套筒部件的凹凸形状的齿没有啮合至充分的深度而前端部分刚彼此啮合的状态下，活塞杆与第2活塞就被连结的情况。处于这样的连结状态，常用制动机构的第1压力室的压缩空气慢慢漏出而由第1压缩室的作用产生的对第1活塞的施力变弱时，来自通过该施力被弯曲的由合成材料构成的闸瓦、转向架的构造部件、以及在该施力作用下压缩或拉伸的设置在台车上的弹簧要素的力叠加，成为来自闸瓦侧的反作用力，因该来自闸瓦侧的反作用力，第1活塞稍被向与制动方向相反的方向压回，同时，与第1活塞一体形成的活塞杆也被稍向与制动方向相反的方向压回，由于只在前端部分彼此啮合，因而成为离合器机构的啮合部分脱开，作为泊车制动器等使用的弹簧制动机构的制动力会意料外地变小。尤其，泊车时的第1活塞的施力高的情况下，来自闸瓦侧的反作用力变大，从而该 倾向进一步显著。 

发明内容

本发明鉴于上述实际情况，其目的是提供一种制动缸装置及单元制动器，在设置有对传递弹簧制动机构的施力或切断该传递进行切换的离合器机构的制动缸装置及具有该制动缸装置的单元制动器中，能够防止离合器机构的啮合部分脱开而使弹簧制动机构产生的制动力意料外地变小。 

为实现上述目的的第1技术方案的制动缸装置，包括：常用制动机构，其具有第1压力室和第1弹簧相对地作用的第1活塞，通过向所述第1压力室供给压力流体而使所述第1活塞克服所述第1弹簧的施力向制动方向移动；弹簧制动机构，其具有第2压力室和第2弹簧相对地作用的第2活塞，通过从向所述第2压力室供给压力流体的状态向排出该压力流体的状态过渡，来利用所述第2弹簧的施力使所述第2活塞向制动方向移动，所述常用制动机构及所述弹簧制动机构这两方能够动作。而且，第1技术方案的制动缸装置的特征是，还包括：主轴，其能够以轴线方向为中心旋转地与所述第1活塞连结，贯穿所述第2活塞且将来自所述弹簧制动机构的施力向所述第1活塞传递；第1离合器机构，其具有能够旋转地被支承在所述第2活塞上且与所述主轴螺纹配合的第1螺母部件，通过从向所述第2压力室供给压力流体的状态向排出该压力流体的状态过渡，来利用所述第2弹簧的施力使所述第1螺母部件与所述第2活塞一起相对于所述主轴移动，并成为连结所述主轴和所述第2活塞的连结状态，在向所述第2压力室供给压力流体的状态下，成为所述主轴和所述第2活塞的连结被解除的非连结状态；第1主轴保持机构，其用于限制所述主轴相对于所述第1活塞的可旋转角度，并且在向与该主轴的使 所述第1螺母部件与所述主轴螺纹配合长度变长的旋转方向相反的旋转方向对该主轴施力的状态下将该主轴保持在所述第1活塞上。 

根据本发明，第1离合器机构是在从第2压力室排出压力流体时，成为将来自弹簧制动机构的施力向第1活塞传递的主轴和第2活塞连结起来的连结状态。另一方面，在向第2压力室供给压力流体的状态下，第1离合器机构成为主轴和第2活塞的连结被解除的非连结状态。由此，通过第1离合器机构，弹簧制动机构和常用制动机构的连结动作的切换根据弹簧制动机构的动作进行，从而对弹簧制动机构的施力的传递或切断该传递进行切换。而且，根据本发明，主轴相对于第1活塞能够旋转地被连结，并设置有第1主轴保持机构，其用于限制主轴相对于第1活塞的可旋转角度且保持在向与主轴的使第1螺母部件与主轴螺纹配合长度变长的旋转方向相反的旋转方向对主轴施力的状态下。由此，第1离合器机构向连结状态过渡时，与第2活塞一起相对于主轴移动的第1螺母部件通过前端部分彼此啮合而与第1离合器机构中的对方侧的部件抵接时，主轴被通过第1主轴保持机构保持在朝向使第1螺母部件螺纹配合长度变长的旋转方向能够在规定的角度范围内旋转的状态。而且，在第1螺母部件的前端部分与对方侧的部件抵接的状态下，再有第2弹簧的施力作用于第2活塞时，主轴利用借助第1螺母部件作用的该施力在上述的规定的角度范围内使第1螺母部件进一步朝向与对方侧的部件螺纹配合长度变长的旋转方向旋转。由此，以第1螺母部件和对方侧的部件之间的齿彼此更深地啮合到里侧的方式，第1螺母部件相对于主轴移动，从而主轴和第2活塞被可靠地连结。其结果，维持了弹簧制动机构产生的制动力充分地被传递的状态。而且，即使常用制动机构的第1压力室的压力流体逐渐排出，由第1压 力室的作用产生的对第1活塞的施力变弱，来自闸瓦侧的反作用力，向与制动方向相反的方向推压第1活塞，也能够防止第1离合器机构的啮合部分脱开。由此，能够防止作为泊车制动器等使用的弹簧制动机构的制动力意料外地变小。 

因此，根据本发明，在设置有对弹簧制动机构的施力的传递或切断该传递进行切换的离合器机构的制动缸装置中，能够提供一种能够防止离合器机构的啮合部分脱开而使弹簧制动机构产生的制动力意料外地变小的制动缸装置。 

第2技术方案的制动缸装置是根据第1技术方案的制动缸装置，其特征在于，所述第1主轴保持机构还包括：保持壳，其被固定在所述第1活塞上并以收纳所述主轴的端部的方式保持该主轴；限制部，其被设置在所述主轴上并通过与所述保持壳卡合来限制所述主轴的可旋转角度；旋转施力弹簧，其在所述保持壳的内部相对于该保持壳向所述相反的旋转方向对所述主轴的端部施力。 

根据本发明，在第1活塞上安装保持壳，在主轴上设置限制部，在保持壳的内部配置旋转施力弹簧，通过这样的简单的结构实现第1主轴保持机构。由此，能够容易地实现如下的第1主轴保持机构，即，限制主轴相对于第1活塞的可旋转角度且在向规定的旋转方向对主轴施力的状态下将主轴保持于第1活塞，成为难以发生故障的结构，可靠性也提高。 

第3技术方案的制动缸装置是根据第2技术方案的制动缸装置，其特征在于，所述限制部被设置为销部件，该销部件以贯穿所述主轴的端部的方式被安装在所述主轴上，且从所述主轴突出的端部能与所述保持壳的内壁抵接并卡合，所述旋转施力弹簧设置多个，借助所述销部件相对于所述保持壳向所述相反的旋转方向对所述主轴的端部施力。 

根据本发明，作为与保持壳的内壁抵接的销部件能够简单地形成限制部。另外，利用多个旋转施力弹簧对销部件施力，能够容易地实现向规定的旋转方向对主轴施力的结构。因此，成为难以发生故障的结构，可靠性也提高。 

第4发明的制动缸装置是根据第1技术方案至第3技术方案中任一项的制动缸装置，其特征在于，在所述主轴的端部和所述第1活塞之间设置有滚珠部件，该滚珠部件以被收纳在形成于所述主轴及所述第1活塞中的至少一方上的凹部中的方式配置。 

根据本发明，借助以被收纳于凹部的状态配置在主轴的端部和第1活塞之间的滚珠部件，利用主轴保持机构相对于第1活塞保持主轴。由此，能够借助能够滚动的滚珠部件顺畅地进行主轴的旋转动作，并且能够吸收第1活塞相对于主轴的倾斜。 

另外，为实现上述目的的第5技术方案的制动缸装置，包括：常用制动机构，其具有第1压力室和第1弹簧相对地作用的第1活塞，通过向所述第1压力室供给压力流体使所述第1活塞克服所述第1弹簧的施力向制动方向移动；弹簧制动机构，其具有第2压力室和第2弹簧相对地作用的第2活塞，通过从向所述第2压力室供给压力流体的状态向排出该压力流体的状态过渡，来利用所述第2弹簧的施力使所述第2活塞向制动方向移动，所述常用制动机构及所述弹簧制动机构这两方能够动作。而且，第5技术方案的制动缸装置的特征在于，还包括：主轴，其能够以轴线方向为中心旋转地与所述第1活塞连结，贯穿所述第2活塞且将来自所述弹簧制动机构的施力向所述第1活塞传递；第2离合器机构，其具有第2螺母部件和套筒部件，该第2螺母部件与所述主轴螺纹配合并能够旋转地被支承且朝向在所述与制动方向相反的方向上的制动反方向能够移动地被支承，该套筒部件相对于所述第2螺母部件配置在靠向所述制动反方向并在所述 主轴的周围与该第2螺母部件相对，所述第2离合器机构通过从向所述第2压力室供给压力流体的状态向排出该压力流体的状态过渡，由此利用所述第2弹簧的施力使所述套筒部件与所述第2活塞一起相对于所述主轴移动并与所述第2螺母部件啮合，成为连结所述主轴和所述第2活塞的连结状态，在向所述第2压力室供给压力流体的状态下，所述套筒部件自所述第2螺母部件分离开，成为所述主轴和所述第2活塞的连结被解除的非连结状态。 

根据本发明，第2离合器机构是在从第2压力室排出压力流体时，套筒部件和第2螺母部件啮合，成为将来自弹簧制动机构的施力向第1活塞传递的主轴和第2活塞连结起来的连结状态。另一方面，在向第2压力室供给压力流体的状态下，第2离合器机构成为套筒部件和第2螺母部件分离且主轴和第2活塞的连结被解除的非连结状态。由此，通过第2离合器机构，弹簧制动机构和常用制动机构的连结动作的切换是根据弹簧制动机构的动作进行的，从而对传递弹簧制动机构的施力或切断该传递进行切换。而且，根据本发明，在主轴的周围与第2螺母部件相对的套筒部件相对于第2螺母部件配置在靠向制动反方向，第2离合器机构向连结状态过渡时，套筒部件与第2活塞一起移动并与第2螺母部件啮合。而且，与主轴螺纹配合并能够旋转地被支承的第2螺母部件能够向制动反方向移动地被支承。由此，常用制动机构的第1压力室的压力流体逐渐排出，由第1压力室的作用产生的对第1活塞的施力变弱，由于来自闸瓦侧的回弹的反作用力而向制动反方向推压第1活塞时，第2螺母部件向深地啮合的方向被压接在套筒部件。由此，即使第1压力室的压力流体排出，作用有来自闸瓦侧的回弹的反作用力，也能够防止第2离合器机构中的第2螺母部件和套筒部件的啮合部分脱开。由此，能够防 止作为泊车制动器等使用的弹簧制动机构的制动力意料外地变小。 

因此，根据本发明，在设置有对传递弹簧制动机构的施力或切断该传递进行切换的离合器机构的制动缸装置中，能够提供一种能够防止离合器机构的啮合部分脱开而使弹簧制动机构产生的制动力意料外地变小的制动缸装置。 

第6技术方案的制动缸装置是根据第5技术方案的制动缸装置，其特征在于，所述制动缸装置还包括离合器箱，其以筒状形成并在内侧以使所述套筒部件能够沿所述第2活塞的移动方向滑动的方式支承该套筒部件，并且在内侧以使所述第2螺母部件能够旋转的方式支承该第2螺母部件，相对于内部区划有所述第2压力室的缸主体，所述离合器箱被保持成，在所述弹簧制动机构动作的状态下能够与所述第2螺母部件一起向所述制动反方向滑动。 

根据本发明，在制动缸装置中，设置有在内侧能够滑动地支承套筒部件且能够旋转地支承第2螺母部件的筒状的离合器箱。而且，在弹簧制动机构动作的状态下，离合器箱相对于缸主体能够与第2螺母部件一起向制动反方向滑动地被保持。由此，即使在由于来自闸瓦侧的回弹的反作用力而较大地产生向制动反方向推压第1活塞的回弹量的情况下，第2螺母部件也能够与离合器箱一起向制动反方向移动，能够向深地啮合的方向压接在套筒部件。由此，在较大地产生来自闸瓦侧的回弹量的情况下，也能够维持第2螺母部件和套筒部件的啮合状态。 

第7技术方案的制动缸装置是根据第6技术方案的制动缸装置，其特征在于，在所述离合器箱的内壁上设置有内侧凸缘部，该内侧凸缘部朝向内侧以凸缘状突出且相对于所述套筒部件配置在靠向所述制动方向，所述第2螺母部件能够旋转地被支承在 所述内侧凸缘部上。 

根据本发明，在离合器箱的内壁，设置有相对于套筒部件配置在靠向制动方向的内侧凸缘部，第2螺母部件能够旋转地被支承在该内侧凸缘部上。由此，通过在离合器箱设置内侧凸缘部，能够以简单的结构实现能够旋转地支承以与向制动方向移动的套筒部件相对抗地啮合的方式配置的第2螺母部件的机构。 

第8技术方案的制动缸装置是根据第7技术方案的制动缸装置，其特征在于，所述制动缸装置还包括分离用弹簧，其被配置在所述套筒部件和所述内侧凸缘部之间，并且向使所述套筒部件及所述内侧凸缘部中的一方相对于另一方分离的方向施力。 

根据本发明，在支承第2螺母部件的内侧凸缘部和套筒部件之间，设置有以使它们中的一方相对于另一方分离的方式施力的分离用弹簧。由此，通过在内侧凸缘部和套筒部件之间配置弹簧，能够以简单的结构实现在第2离合器机构的非连结状态下预先使套筒部件和第2螺母部件分离的机构。 

第9技术方案的制动缸装置是根据第6技术方案至第8技术方案中任一项所述的制动缸装置，其特征在于，所述离合器箱的所述制动反方向上的端部作为如下的离合器箱移动限制部设置，即，被与固定在所述第2活塞上并覆盖所述主轴的所述制动反方向上的端部的盖罩部抵接，由此限制该离合器箱相对于所述第2活塞的在所述制动反方向上的相对的可移动量，所述可移动量被设定成比所述套筒部件相对于所述离合器箱能够相对位移的可相对位移量短。 

根据本发明，离合器箱的制动反方向的端部作为如下的离合器箱移动限制部设置，即，通过与盖罩部抵接来限制离合器箱相对于第2活塞的可移动量。而且，该可移动量设定成比套筒部件相对于离合器箱的可相对位移量短。由此，在第2离合器机构的连结状态下，有来自闸瓦侧的回弹的反作用力作用时，通过向盖罩部的抵接来限制离合器箱相对于第2活塞的移动，随之，套筒部件相对于离合器箱的位移量也被限制。由此，能够防止套筒部件深地咬入第2螺母部件必要量以上而对啮合部分发生损伤。 

第10技术方案的制动缸装置是根据第6技术方案至第8技术方案中任一项所述的制动缸装置，其特征在于，还包括：第1卡合部，其被设置在所述缸主体中的以所述离合器箱能够滑动的方式保持该离合器箱的滑动保持部的内壁部分上并与所述第2活塞相对地以台阶状凹陷地形成；第2卡合部，其被设置在所述离合器箱的外壁部分上并与所述第2活塞相对地以台阶状凹陷地形成；卡合部件，其能够与所述第1卡合部及所述第2卡合部卡合地配置；卡合用弹簧，其被配置在所述卡合部件和被固定在所述第2活塞上并覆盖所述主轴的所述制动反方向上的端部的盖罩部之间，向与所述第1卡合部及所述第2卡合部卡合的方向对所述卡合部件施力；离合器箱用弹簧，其相对于所述缸主体朝向与所述卡合用弹簧相反的方向对所述离合器箱施力，所述卡合用弹簧设定成弹力比所述离合器箱用弹簧大。 

根据本发明，在缸主体的滑动保持部的内壁部分及离合器箱的外壁部分，分别设置有以台阶状凹陷的第1及第2卡合部，能够与这些卡合部卡合地配置的卡合部件相对于盖罩部通过卡合用弹簧向卡合方向被施力。而且，弹力设定得比卡合用弹簧小的离合器箱用弹簧相对于缸主体向与卡合用弹簧相反的方向对离合器箱施力。由此，通过设置第1及第2卡合部、卡合部件、卡合用弹簧和离合器箱用弹簧，能够以简单的结构实现将离合器箱保持在相对于缸主体及第2活塞可动的状态的机构。因此， 较大地产生来自闸瓦侧的回弹量的情况下，能够以简单的结构实现使第2螺母部件连同离合器箱一起移动并维持第2螺母部件和套筒部件的啮合状态的机构。此外，由于卡合用弹簧设定成弹力比离合器箱用弹簧大，所以第2离合器机构为非连结状态时，被维持在第2螺母部件和套筒部件分离的状态。 

第11技术方案的制动缸装置是根据第6技术方案至第8技术方案中任一项所述的制动缸装置，其特征在于，还包括锁定杆，通过对该锁定杆的从所述缸主体突出地配置的一个端部进行拉拽操作，能够释放所述弹簧制动机构的弹簧制动力，所述套筒部件在以所述主轴的轴线方向为中心的旋转方向的位移被限制的状态下，能够以与该轴线方向平行地滑动的方式被支承在所述离合器箱上，所述离合器箱以所述主轴的轴线方向为中心能够旋转被保持在所述缸主体上，并且在所述制动方向上的端部设置有比所述第2螺母部件向所述制动方向突出地延长的延长部分，所述锁定杆的另一个端部在所述延长部分与所述离合器箱卡合，由此该离合器箱相对于所述缸主体的旋转方向上的位移被限制，通过对所述锁定杆的一个端部进行拉拽操作，该锁定杆和所述延长部分的卡合被解除。 

根据本发明，以使套筒部件只沿主轴的轴线方向能够滑动的方式支承该套筒部件的离合器箱能够旋转地被保持在缸主体上，在其制动方向的端部，设置有比第2螺母部件突出的延长部分。而且，锁定杆的另一个端部与延长部分卡合，由此限制离合器箱相对于缸主体的旋转。由此，在第2离合器机构的连结状态中，与第2螺母部件啮合的套筒部件及离合器箱的旋转被限制，弹簧制动机构的弹簧制动力被维持。另一方面，需要以手动来释放弹簧制动机构的弹簧制动力的情况下，进行锁定杆的一个端部的拉拽操作。由此，锁定杆和延长部分的卡合被解除， 从而弹簧制动机构的弹簧制动力被释放。另外，一般地，在车辆用的单元制动器的制动缸装置中，在制动缸装置的从缸主体的侧方突出的位置，设置有用于释放弹簧制动机构的弹簧制动力的操作杆。而根据本发明，锁定杆被设置在与离合器箱的比与主轴螺纹配合的第2螺母部件向制动方向突出的延长部分卡合的位置。由此，与一般的单元制动器的制动缸装置同样地，能够在制动缸装置的从缸主体的侧方突出的位置配置锁定杆。因此，对于已有的车辆设置具有本发明的制动缸装置的单元制动器的情况下，关于释放弹簧制动力的操作，也能够维持同样的操作性。 

第12技术方案的制动缸装置是根据第6技术方案至第8技术方案的制动缸装置，其特征在于，在所述缸主体的内部，在所述离合器箱的所述制动方向上的端部的靠向所述制动方向处，形成有空间区域，所述离合器箱以能够朝向所述制动方向突出并移动到所述空间区域的方式能够滑动地被保持在所述缸主体上。 

根据本发明，在缸主体的内部，形成有供离合器箱的制动方向的端部能够进一步向制动方向突出并移动的空间区域。由此，由此能够防止因离合器箱与缸主体抵接而导致第2活塞的制动方向的移动行程量被限制。由此，能够不根据第2活塞的移动行程量可靠地传递弹簧制动机构的弹簧制动力。 

第13技术方案的制动缸装置是根据第5技术方案至第8技术方案中任一项所述的制动缸装置，其特征在于，还包括第2主轴保持机构，其限制所述主轴相对于所述第1活塞的可旋转角度，并且在向该主轴的与使所述第2螺母部件相对于所述主轴螺纹配合长度变长的旋转方向相反的旋转方向对该主轴施力的状态下，将该主轴保持在所述第1活塞上。 

根据本发明，主轴能够旋转地与第1活塞连结，并设置有第2主轴保持机构，其限制主轴相对于第1活塞的可旋转角度，并且在向与主轴的使第2螺母部件相对于主轴螺纹配合长度变长的旋转方向相反的旋转方向对主轴施力的状态下保持主轴。由此，第2离合器机构向连结状态过渡时，与第2活塞一起相对于主轴移动的套筒部件通过前端部分彼此啮合而与第2螺母部件抵接时，主轴被利用第2主轴保持机构保持在朝向使第2螺母部件螺纹配合长度变长的旋转方向能够旋转到规定的角度范围的状态。而且，在套筒部件的前端部分与第2螺母部件抵接的状态下，再有第2弹簧的施力作用于第2活塞时，主轴利用借助套筒部件及第2螺母部件作用的该施力，在上述的规定的角度范围内进一步使第2螺母部件向与主轴螺纹配合长度变长的旋转方向旋转。由此，以第2螺母部件稍微旋转，套筒部件和第2螺母部件的齿彼此更深地啮合到里侧的方式，套筒部件与第2活塞一起相对于主轴移动，从而主轴和第2活塞被可靠地连结。其结果，维持了弹簧制动机构产生的制动力充分地被传递的状态。而且，即使常用制动机构的第1压力室的压力流体逐渐排出，由第1压力室的作用产生的对第1活塞的施力变弱，因来自闸瓦侧的反作用力向与制动方向相反的方向推压第1活塞，也能够防止第2离合器机构的啮合部分脱开。 

另外，作为其他技术方案的发明，能够构成具有上述任意一项的制动缸装置的单元制动器的发明。即，第14技术方案的单元制动器的特征在于，包括：第1技术方案至第8技术方案中任一项所述的制动缸装置；安装有该制动缸装置的制动器主体，所述常用制动机构及所述弹簧制动机构中的至少一方动作，由此使相对于所述制动器主体能够相对移动地被保持的闸瓦与车辆的车轮抵接而对该车轮的旋转进行制动。 

根据本发明，在包括具有常用制动机构、弹簧制动机构和离合器机构的制动缸装置的单元制动器中，能够防止离合器机构的啮合部分脱开而使弹簧制动机构产生的制动力意料外地变小。 

根据本发明，能够提供抑制能够防止离合器机构的啮合部分脱开而使弹簧制动机构产生的制动力意料外地变小的制动缸装置及单元制动器。 

附图说明

图1是本发明的第1实施方式的单元制动器的局部剖视图。 

图2是沿图1的K-K线方向观察的位置处的局部剖视图。 

图3是图2所示的单元制动器中的制动缸装置部分的剖视图。 

图4是放大表示图3所示的制动缸装置中的主轴的一端侧的端部的附近的局部放大剖视图。 

图5是沿图4的C-C线方向观察的位置处的剖视图。 

图6是对图3所示的制动缸装置的动作进行说明的剖视图。 

图7是对图3所示的制动缸装置的动作进行说明的剖视图。 

图8是对图3所示的制动缸装置的动作进行说明的剖视图。 

图9是沿图7及图8的C-C线方向观察的位置处的剖视图。 

图10是沿图2的M-M线方向观察的位置处的局部剖视图。 

图11是沿图1的L-L线方向观察的位置处的局部剖视图。 

图12是本发明的第2实施方式的单元制动器的局部剖视图。 

图13是图12所示的单元制动器中的制动缸装置部分的剖视图。 

图14是放大表示图13所示的制动缸装置中的离合器箱的一部分的截面及其附近的放大剖视图。 

图15是对图13所示的制动缸装置的动作进行说明的剖视图。 

图16是对图13所示的制动缸装置的动作进行说明的剖视图。 

图17是对图13所示的制动缸装置的动作进行说明的剖视图。 

图18是对图13所示的制动缸装置的动作进行说明的剖视图。 

图19是放大表示图18所示的制动缸装置中的离合器箱的一部分的截面及其附近的放大剖视图。 

图20是对图13所示的制动缸装置的动作进行说明的剖视图。 

图21是表示对锁定杆的安装位置进行了变更的变形例的制动缸装置的局部放大剖视图。 

具体实施方式

以下，参照附图说明实施本发明的实施方式。 

(第1实施方式) 

对本发明的第1实施方式的制动缸装置及单元制动器进行说明。图1是将第1实施方式的单元制动器100安装于车辆时，从车轮201的轴向观察的局部剖视图。图2是沿图1的K-K线方向观察的位置处的局部剖视图。 

图1及图2所示的单元制动器100具有：第1实施方式的制动缸装置1；用来安装该制动缸装置1且以覆盖制动器的驱动机构的一部分的方式以箱状形成的制动器主体70。而且，该单元制动器100构成为：通过使后述的常用制动机构11及弹簧制动机构12中的至少一个动作，使相对于制动器主体70能够相对移动地被保持的闸瓦202的制动面202a与车辆的车轮201的踏面201a抵接，由此利用摩擦对该车轮201的旋转进行制动。

另外，在单元制动器100中，具有从制动器主体70的内部向车轮侧突出的推杆71。而且，在制动器主体70上，固定有向车轮侧上方延伸的支承臂72，在该支承臂72的端部，借助销72a以能够摆动的方式支承有吊钩73。闸瓦202是借助销71a以相对于吊钩73的下方端部及推杆71的前端能够旋转的方式被支承。 

另外，如与车轴平行的截面即图2的局部剖视图所示，在单元制动器100中，制动缸装置1配置成，后述的第1活塞24的移动方向(图2的箭头A所示的制动方向A及与制动方向A相反的方向即箭头B所示的制动反方向B)成为与车轴平行。此外，在第1活塞24上固定有以朝向制动方向A而成为顶端细形状的方式突出的楔形体65。该楔形体65隔着推杆71大致对称地形成一对。 

这里，对制动缸装置1进行详细说明。图3是图2所示的单元制动器100中的制动缸装置1的部分的剖视图。此外，在图3中，与图2所示的状态相比变更了制动缸装置1的朝向地进行了图示。图2及图3所示的制动缸装置1具有利用压缩空气等的压力流体动作的常用制动机构11和利用弹簧的施力动作的弹簧制动机构12，构成为常用制动机构11及弹簧制动机构12这两方能够动作的制动缸装置。而且，该制动缸装置1设置于单元制动器100，由此能够作为铁路车辆用的制动缸装置使用，但不限于该例，还能够广泛地适用于各种用途。 

如图2及图3所示，制动缸装置1具有缸主体13、常用制动机构11、弹簧制动机构12、离合器机构(本实施方式的第1离合器机构)14、主轴15、主轴保持机构(本实施方式的第1主轴保持机构)16等。此外，常用制动机构11、弹簧制动机构12、离合器机构14、主轴15、主轴保持机构16以内置于缸主体13的方式配置。 

缸主体13以圆筒状形成，设置有与第1空气供给源101连接的第1端口43、和与第2空气供给源102连接的第2端口44。从第1空气供给源101供给的压缩空气(压力流体)借助基于来自未图示的控制器的指令进行动作的常用制动控制装置103被供给到第1端口43。而且，从第1端口43向缸主体13内供给的压缩空气，基于来自上述控制器的指令借助常用制动控制装置103被排出。另外，从第2空气供给源102供给的压缩空气(压力流体)，基于来自上述控制器的指令并借助弹簧制动控制电磁阀104被供给到第2端口44，该弹簧制动控制电磁阀104被切换成励磁状态或消磁状态地进行动作。而且，从第2端口44向缸主体13内供给的压缩空气，基于来自上述控制器的指令借助弹簧制动控制电磁阀104被排出。 

常用制动机构11具有第1压力室22、第1弹簧23、第1活塞24。第1压力室22与第1端口43连通，是在缸主体13的内侧，被第1活塞24及制动器主体70区划而形成的。第1弹簧23被配置在制动器主体70的内侧的被第1活塞24区划出的区域，隔着第1活塞24与第1压力室22相对地配置。固定有上述的楔形体65的第1活塞24构成为，在缸主体13及制动器主体70内能够往复运动(相对于缸主体13或制动器主体70的内壁能够滑动)地配置，通过将压缩空气从第1端口43供给到第1压力室22，该第1活塞24克服由被压缩的第1弹簧23的弹性回复产生的施力而移动。因此，常用制动机构11具有第1压力室22与第1弹簧23相对地作用的第1活塞24，通过压缩空气被供给到第1压力室22，由此，第1活塞24克服第1弹簧23的施力向制动方向(图中箭头A方向)移动。 

弹簧制动机构12具有第2压力室25、第2弹簧26、第2活塞27而构成。第2压力室25与第2端口44连通，是在缸主体13内由被第2活塞27区划而形成的。第2弹簧26是被配置在缸主体13内的另一端侧的被第2活塞27区划出的区域，隔着第2活塞27与第2压力室25相对地 配置。第2活塞27以能够往复运动的方式(相对于缸13的内壁能够滑动)配置在缸主体13内，设置成能够沿与第1活塞24相同的方向移动。而且，第2活塞27通过从第2端口44向第2压力室25供给压缩空气，而克服由被压缩的第2弹簧26的弹性回复产生的施力，向与上述的制动方向相反的方向的制动反方向(图中箭头B方向)移动。另一方面，通过将向第2压力室25内供给的压缩空气经由第2端口44排出，使第2活塞27在第2弹簧26的施力的作用下向制动方向移动。因此，弹簧制动机构12具有第2压力室25与第2弹簧26相对地作用的第2活塞27，通过从压缩空气被供给到第2压力室25的状态向排出该压缩空气的状态过渡，由此利用第2弹簧26的施力使第2活塞27向制动方向移动。此外，在第2活塞27上设置有沿其周方向配置且向制动方向突出的以圆筒状形成的圆筒壁部29。而且，该圆筒壁部29被配置成在缸主体13内与内侧筒状部30滑动接触，该内侧筒状部30在该圆筒壁部2内侧沿周向以筒状形成，由该圆筒壁部29区划出第2压力室25的一部分。 

主轴15配置成相对于第1活塞24朝向与楔形体65突出一侧相反的一侧(制动反方向)突出。该主轴15与第1活塞24分体地形成，并作为将来自弹簧制动机构12的施力向第1活塞24传递的轴状的部件设置。另外，主轴15是借助后述的主轴保持机构16能以其轴向方向为中心旋转的方式与第1活塞24连结。而且，主轴15在其与以能够旋转的方式与第1活塞24连结的一端侧相反的另一端侧，以贯穿第2活塞27的方式配置。此外，图4是放大表示图3中的主轴15的一端侧的端部的附近的局部放大剖视图。如图3及图4所示，在主轴15的一端侧的端部和第1活塞24之间，设置有以能够滚动的方式与主轴15及第1活塞24这两方接触地配置的滚珠部件17。该滚珠部件17是以其滚动位置稳定而被定位并被收纳在形成于第1活塞24上的凹部24a的方式配置。此外，收纳有滚珠部件17的凹部也可以不形成在第1活塞24上，而形成在主轴15及第1活塞24中的至少一个上。 

图2及图3所示的离合器机构14具有螺纹32、螺母部件(本实施方式的第1螺母部件)33和止转机构34。螺纹32形成在主轴15上的端部侧的外周。螺母部件33以与螺纹32螺纹配合地啮合的状态配置，并被轴承42以相对于第2活塞27能够旋转的方式支承。由此，螺母部件33构成为，与螺纹32螺纹配合且因主轴15与第2活塞27间的相对移动而旋转。而且，离合器机构14构成为，利用从压缩空气被供给到第2压力室25的状态向压缩空气被排出的状态过渡，来利用第2弹簧26的施力使螺母部件33与第2活塞27一起相对于主轴15移动，并通过后述的止转机构34的动作，成为连结主轴15和第2活塞27的连结状态。另一方面，在压缩空气被供给到第2压力室25的状态下，成为解除了主轴15和第2活塞27的连结的非连结状态。 

图2及图3所示的止转机构34是作为在第2活塞27相对于主轴15移动时与螺母部件33抵接而阻止螺母部件33旋转的机构设置的。而且，该止转机构34由与螺母部件33相对的套筒部件35、和设置在螺母部件33与套筒部件35间的相对的部分上的啮合机构36构成。套筒部件35沿内侧筒状部30在轴向上能够滑动地插入其中。而且，套筒部件35被弹簧37朝向配置在与该弹簧37相反一侧的挡圈38施力。该套筒部件35构成为被锁定杆40阻止一个方向的旋转。具体地，在套筒部件35的外周设置有沿轴向延伸的掣子刃39，在锁定杆40的前端设置有被弹簧46朝向掣子刃39施力的刃尖41。该掣子刃39和刃尖41成为单向离合器，阻止随着螺母部件33向一侧(制动方向)移动而进行的旋转产生的连带旋转，且允许螺母部件33向另一侧(制动反方向)的旋转产生的连带旋转。此外，锁定杆40的刃尖41被弹簧46朝向掣子刃39施力，并且在提升吊环螺母时，克服弹簧46的施力与掣子刃39脱开。由于套筒部件35的掣子刃39沿轴向延伸，锁定杆40的刃尖41在一侧的端部与掣子刃39卡合，所以即使套筒部件35向一侧滑动，也能保持掣子刃39与刃尖41的卡合。 

止转机构34中的啮合机构36由形成在螺母部件33中的与套筒部件35相对一侧的端部上的凹凸齿36a、和形成在套筒部件35中的与螺母部件33相对一侧的端部上的凹凸齿36b构成。第2活塞27相对于主轴15移动时，螺母部件33的凹凸齿36a与套筒部件35的凹凸齿36b啮合，螺母部件33的旋转被阻止而成为主轴15和第2活塞27被连结的连结状态。另一方面，在压缩空气被供给到第2压力室25的状态下，螺母部件33的凹凸齿36a不与套筒部件35的凹凸齿36b啮合，螺母部件33处于能够旋转的状态，成为主轴15和第2活塞27的连结被解除的非连结状态。 

图5是沿图4的C-C线方向观察的位置处的主轴保持机构16及主轴15的剖视图。如图2至图5所示，主轴保持机构16具有保持壳18、销部件19和旋转施力弹簧20。 

保持壳18以两端开口的短的圆筒状形成，被固定在第1活塞24的中心部分。以主轴15的一端侧的端部收纳在该保持壳18中的方式由该保持壳18保持。另外，如图5所示，在保持壳18的内壁，形成有分别供后述的旋转施力弹簧20配置的多个(在本实施方式中为2个)槽部18a。槽部18a以沿与主轴15的旋转方向同心的规定的圆(假想的圆)的切线方向延伸的方式形成。 

销部件19作为圆柱状的部件形成，以贯穿主轴15的一端侧的端部的方式被安装在主轴15上。销部件19以其两端部从主轴15突出的方式配置，在该突出的两端部处设置成与保持壳18的内壁抵接并卡合。此外，在保持壳18的内壁上的区划出槽部18a的部分，设置有配置在主轴15的旋转方向的两侧的台阶部18c及突出壁部18d。销部件19的两端部分别配置成能够与以台阶状形成的台阶部18c和沿主轴15的旋转方向突出地形成的突出壁部18d抵接并卡合。由此，销部件19在本实施方式中构成为通过设置在主轴15上并与保持壳18卡合来对主轴15的可旋转角度进行限制的限制部。此外，销部件19以其两 端部在主轴15的另一端侧也能够与保持壳18的缘部18b(参照图4)卡合的方式配置。由此，实现防止主轴15从主轴保持机构16松脱。 

图5所示的旋转施力弹簧20采用螺旋弹簧设置。而且，旋转施力弹簧20设置多个(在本实施方式中为2个)，并且在保持壳18的内部以分别以被压缩状态配置在各槽部18a中。此外，在图5中，以箭头D表示使螺母部件33相对于主轴15螺纹配合长度变长(朝向第1活塞24侧即制动方向螺纹配合)的主轴15的旋转方向，以箭头E表示与该旋转方向相反的旋转方向。旋转施力弹簧20配置成借助销部件19相对于保持壳18朝向箭头E所示的上述相反的旋转方向对主轴15的端部施力。 

如上所述，主轴保持机构16具有保持壳18、销部件19和旋转施力弹簧20。由此，主轴保持机构16限制主轴15相对于第1活塞24的可旋转角度，并且在向如下方向对主轴15施力的状态下，将主轴15保持在第1活塞24上，该方向为与使螺母部件33和主轴15螺纹配合长度变长的旋转方向相反的旋转方向。 

另外，在制动缸装置1中设置有盖罩部31。该盖罩部31被设置在第2活塞27的靠第2弹簧26一侧，以包围地覆盖贯穿第2活塞27的主轴15上的、相对于第2活塞27配置在靠第2弹簧26侧的端部的方式形成。而且，该盖罩部31以例如圆筒形状的外形形成，并配置成穿过第2弹簧26的内侧并贯穿缸主体13的端部上设置的孔部而向缸主体13的外部突出。由于该盖罩部31与第2活塞27一起移动，所以能够从缸主体13的外部容易地视觉确认第2活塞27的移动状况即弹簧制动机构12的动作状况。 

这里，对制动缸装置1的动作进行说明。图3是常用制动机构11和弹簧制动机构12都不动作而处于松弛状态的制动缸装置1的剖视图。例如，在铁路车辆的运转过程中，不进行制动动作时，成为图3所示的状态。该状态下，利用常用制动控制装置103进行如下控制， 即，不从第1空气供给源101经由了常用制动控制装置103及第1端口43的压缩空气朝向第1压力室22供给。而且，第1压力室22内的压缩空气经由常用制动控制装置103及第1端口43自然地被排出。由此，在缸主体13及制动器主体70内，通过第1弹簧23向制动反方向(图中箭头B方向)对第1活塞24施力，而成为第1活塞24与内侧筒状部30的端部抵接的状态。 

另一方面，在图3所示的状态下，基于弹簧制动控制电磁阀104的控制，从第2空气供给源102经由弹簧制动控制电磁阀104及第2端口44向第2压力室25供给压缩空气。由此，利用由被供给到第2压力室25的压缩空气的作用产生的施力，而成为第2活塞27克服第2弹簧26的施力向制动反方向移动了的状态。该状态下，螺母部件33的凹凸齿36a和套筒部件35的凹凸齿36b不啮合，而成为形成有空隙的状态。 

图6是表示从常用制动机构11及弹簧制动机构12都处于松缓状态的图3所示的状态开始使常用制动机构11动作的状态的制动缸装置1的剖视图。基于常用制动控制装置103的控制，压缩空气从第1空气供给源101经由第1端口43被供给到第1压力室22，由此常用制动机构11动作。此时，利用由被供给到第1压力室22的压缩空气的作用产生的施力，第1活塞24克服第1弹簧23的施力向制动方向(图中箭头A方向)移动。由此，楔形体65与第1活塞24一起向制动方向移动，如后述那样，闸瓦202压接于车轮的踏面，从而产生制动力。另外，此时，主轴15也与第1活塞24一起向制动方向移动，但螺母部件33螺纹配合在设置于主轴15上的螺纹32处。但是，主轴15与第1活塞24一起向制动方向移动时，螺母部件33由轴承42相对于第2活塞27能够旋转地被支承，从而与主轴15向制动方向移动的同时，在被轴承42支承的状态下，螺母部件33向图中箭头F方向旋转。由此，只有主轴15向制动方向移动。 

图7是表示使弹簧制动机构12动作的初期状态的制动缸装置1的剖视图。使弹簧制动机构12动作的情况下，例如，为了在使常用制动机构11动作(参照图6)来完全地使铁路车辆停止的状态下作为泊车制动器等使用，使弹簧制动机构12动作。弹簧制动机构12是基于弹簧制动控制电磁阀104的控制从第2压力室25经由第2端口44及弹簧制动控制电磁阀104排出压缩空气而动作的。 

向第2压力室25内供给的压缩空气经由第2端口44及弹簧制动控制电磁阀104被排出时，利用第2弹簧26的施力，第2活塞27开始向制动方向(图7中箭头A方向)移动。此时，螺母部件33围绕主轴15的螺纹32向图7中箭头G方向旋转，由此，第2活塞27与螺母部件33一起相对于主轴15开始向制动方向移动。而且，第2活塞27以上述方式相对于主轴15开始移动时，螺母部件33成为与套筒部件35抵接。即，如图7所示，啮合机构36成为螺母部件33的凹凸齿36a的前端部分与套筒部件35的凹凸齿36b的前端部分抵接的状态，螺母部件33的旋转暂时停止。 

此外，图9的(a)是沿图7的C-C线方向观察的位置处的主轴保持机构16及主轴15的剖视图。利用旋转施力弹簧20借助销部件19向与使螺母部件33与主轴15螺纹配合长度变长的旋转方向相反的旋转方向(图中箭头E方向)对主轴15施力。由此，如图7所示，在凹凸齿36a及凹凸齿36b的前端部分彼此抵接的状态下，如图9的(a)所示，在销部件19的两端部与保持壳18的内壁的台阶部18c卡合的状态下，主轴15的位置被保持。 

图8是表示弹簧制动机构12充分地动作了的状态的制动缸装置1的剖视图。即使凹凸齿36a及凹凸齿36b的前端部分彼此抵接，而在图7所示的状态下，螺母部件33的旋转停止，第2弹簧26的施力也经由第2活塞27及螺母部件33作用于主轴15的螺纹32。此时，如图9的(a)所示，主轴15被旋转施力弹簧20的施力保持在销部件19与台阶部18c抵接的位置。由此，图9的(a)中的箭头D所示的旋转方向的转矩作用于主轴15时，成为主轴15能够向该旋转方向旋转的状态。而且，如上所述地第2弹簧26的施力借助螺母部件33与螺纹32的啮合作用于主轴15时，主轴15克服作用于销部件19的旋转施力弹簧20的弹力向使螺母部件33与主轴15螺纹配合长度变长的旋转方向(图8中的箭头H所示的旋转方向及图9的(a)中的箭头D所示的旋转方向)旋转。由此，为了使螺母部件33与主轴15螺纹配合长度变长，使螺母部件33向图8中的箭头I所示的方向(与制动方向相同的方向)少许移动的同时稍微旋转。而且，凹凸齿36a与凹凸齿36b抵接的抵接位置从前端部分彼此抵接的位置稍微错位，从而凹凸齿36a及凹凸齿36b被调整到里侧更深地啮合的位置。 

此外，图9的(b)是沿图8的C-C线方向观察的位置处的主轴保持机构16及主轴15的剖视图。如该图9的(b)所示，主轴15能够向图8中的箭头H所示的方向旋转直到销部件19的两端部与保持壳18的内壁的突出壁部18d抵接。即，在图9的(b)中，在两端箭头J所示的角度的范围内，销部件19能够摆动，主轴15的可旋转角度被限制。 

凹凸齿36a及凹凸齿36b深地啮合，如图8所示，啮合机构36成为充分啮合的状态时，在套筒部件35的掣子刃39与锁定杆40的刃尖41卡合的状态下，由随着套筒部件35向制动方向移动而进行的旋转所产生的连带旋转被阻止。由此，利用该止转机构34最终阻止螺母部件33的旋转。此外，啮合机构36成为啮合的状态时，螺母部件33及套筒部件35与第2活塞27一起克服弹簧37的施力向制动方向少许移动，但在套筒部件35的掣子刃39与锁定杆40的刃尖41之间的卡合沿轴向更深的状态下，第2活塞27、螺母部件33及套筒部件35停止。 

啮合机构36如上所述地啮合，由此，离合器机构14从非连结状态向连结状态过渡。而且，在图8所示的连结状态下，由于螺母部件 33的旋转被止转机构34阻止，所以第2活塞27利用第2弹簧26的施力向制动方向移动了的状态下借助螺母部件33对主轴15施力，主轴15、第1活塞24及楔形体65被保持在向制动方向移动的状态。即，被保持在弹簧制动机构12动作而使弹簧制动力作用的状态。此外，即使来自与车轮的踏面压接的闸瓦202的反作用沿制动反方向作用于楔形体65、第1活塞24及主轴15而使啮合机构36松动，由于啮合深，啮合机构36也不会脱开，楔形体65、第1活塞24及主轴15被保持在制动状态的位置。 

此外，例如，在要不用使空气压缩机动作就利用牵引车使铁路车辆的泊车位置少许移动的情况或不向铁路车辆供电的情况下利用牵引车使铁路车辆移动的情况等，要释放弹簧制动力的情况下，能够通过操作锁定杆40，以手动释放弹簧制动力。该情况下，如图8所示，从弹簧制动机构12动作的状态，通过手动操作将锁定杆40向缸主体13的外侧提升时，锁定杆40的刃尖41与套筒部件35的掣子刃39脱开。而且，在保持螺母部件33与套筒部件35之间的啮合机构36啮合的状态下能够旋转，从而离合器机构14整体空转。由此，第1活塞24及第2活塞27这两方在第1弹簧23及第2弹簧26的施力作用下能够相互移动到行程末端，从而主轴15、第1活塞24及楔形体65向制动反方向移动。这样，通过操作锁定杆40，能够手动释放弹簧制动机构12的弹簧制动力，而使铁路车辆等移动。 

以下，对单元制动器100中的制动缸装置1以外的结构进行说明。图10是沿图2中的M-M线方向观察的位置处的局部剖视图。另外，图11是沿图1中的L-L线方向观察的位置处的局部剖视图。如图1、图2、图10及图11所示，在制动器主体70的内部，设置有相对于车轮201沿进入方向X(图1、图2及图10中的箭头X所示的方向)或其反方向即退避方向Y(图1、图2及图10中的箭头Y所示的方向)能够进退地构成的调整体80。该调整体80具有：与进退方向平行地延伸的 筒状的套筒部81；从该套筒部81的两侧面与套筒部81的轴向垂直地延伸的第1支承轴82；嵌入该第1支承轴82的矩形的滑板83。另外，在第1支承轴82上以能够旋转的方式设置第1辊84。 

另外，在制动器主体70上形成有引导部75，该引导部75具有与制动方向A正交地沿进退方向延伸的引导面75a，并且该引导部75从制动器主体70的内表面局部突出地形成。而且，调整体80以第1支承轴82垂直于制动方向A的方式安装在制动器主体70上，并配置成滑板83的制动方向A侧的端面83a能够与引导部75的引导面75a抵接并在该引导面75a上滑动(参照图11)。 

如图10所示，在调整体80中的套筒部81的内侧设置有套杆85。该套杆85借助由设置在套杆85的外周侧的球面状部件86a和相对于套筒内周面81a设置的轴承部86b构成的球面轴承86被支承在套筒内周面81a上，在进退方向上的相对于套筒部81的相对移动被束缚。由此，随着调整体80的进退移动，套杆85能够进退移动。 

另外，套杆85是以直线状延伸的圆筒状部件，在内周面中的长度方向大致整个范围内螺旋加工有内螺纹。此外，由于套杆85借助球面轴承86被支承在套筒部81，所以套杆85能够相对于套筒部81的圆筒中心线P(图10中的点划线所示)在规定角度内摆动，并且能够围绕圆筒中心线P旋转。 

在推杆71的、与安装有闸瓦202的一端相反一侧的端部附近的外周面上螺旋加工有与套杆85的内螺纹螺纹配合的外螺纹。此外，推杆71中的螺旋加工有外螺纹的部分以其长度成为与套杆85的长度大致相同的长度的方式形成。而且，推杆71被设置成形成有外螺纹的端部拧入了套杆85的状态。由此，推杆71能够随着套杆85的进退移动而进退移动，将设置于前端的闸瓦202压抵在车轮201的踏面201a，或能够从踏面201a分离地移动。 

另外，在制动器主体70上，在车轮侧相反一侧的端部附近，设 置有相对于调整体80的进退方向及制动方向A垂直地延伸的第2支承轴76。在该第2支承轴76上以能够旋转的方式支承有第2辊77。此外，相对于调整体80隔着套筒部81对称地设置一对第1辊84及一对滑板83，另外，与该一对第1辊84、84相对地，对第2支承轴76设置一对第2辊77。另外，与一对滑板83、83的位置对应地在制动器主体70上形成一对引导部75。 

另外，楔形体65以端部插入第1辊84和第2辊77之间的方式被固定在第1活塞64上。而且，楔形体65具有：与第2辊77抵接且与第1活塞64的移动方向平行地延伸的反作用面65b；以越靠向与第1活塞64相反一侧的端部越接近反作用面65b的方式倾斜且与第1辊84抵接的倾斜作用面65a。即，倾斜作用面65a构成为朝向制动方向A以向调整体80的退避方向Y倾倒的方式倾斜的作用面。 

以下，对单元制动器100的动作进行说明。首先，在使常用制动机构11动作的情况下，基于来自未图示的控制器的指令，经由第1端口43向第1压力室22供给压缩空气，第1活塞24向制动方向A移动(参照图6)。此时，楔形体65随着第1活塞24的移动向制动方向A移动。 

楔形体65向制动方向A移动时，反作用面65b与第2辊77抵接且向制动方向A移动，相对于反作用面65b倾斜的倾斜作用面65a边对设置于调整体80上的第1辊84施力边向制动方向A移动。此时，在第1辊84上，被从倾斜作用面65a上至少作用有具有进入方向X的力分量的施力。调整体80被利用引导面75a限制向制动方向A的移动，因而调整体80在使滑板83抵接在引导面75a上的同时，克服配置在套筒部81的周围的弹簧88的施力而向进入方向X移动。随之，借助球面轴承86及套杆85与套筒部81连结的推杆71(参照图10)也向进入方向X移动。由此，安装在推杆71上的闸瓦202压接在车轮201上，车轮201的旋转被制动。 

另一方面，在常用制动机构11松弛的情况下，基于来自未图示 的控制器的指令，经由第1端口43从第1压力室22排出压缩空气，第1活塞24向制动反方向B移动。此时，楔形体65随着第1活塞24的移动向制动反方向B移动。此时，调整体80被弹簧88的施力向退避方向Y推压，因而在楔形体65向制动反方向B移动时，与倾斜作用面65a抵接的第1辊84向退避方向Y移动。随着该调整体80向退避方向Y的移动，推杆71也向退避方向Y移动。由此，安装在推杆71上的闸瓦202也向退避方向Y移动并从车轮201分离，车轮201的制动被解除。 

如上所述，根据单元制动器100，在从第2压力室25排出压缩空气时，离合器机构14成为第2活塞27与将来自弹簧制动机构12的施力向第1活塞24传递的主轴15连结起来的连结状态。另一方面，在向第2压力室25供给压缩空气的状态下，离合器机构14成为主轴15与第2活塞27的连结被解除的非连结状态。由此，通过离合器机构14，弹簧制动机构12与常用制动机构11间的连结动作的切换是根据弹簧制动机构12的动作进行的，切换为传递弹簧制动机构12的施力或切断弹簧制动机构12的施力的传递。 

而且，根据单元制动器100，主轴15以能够旋转的方式与第1活塞24连结，并设置有主轴保持机构16，其限制主轴15相对于第1活塞24的可旋转角度，并且沿与主轴15的使螺母部件33相对于主轴15螺纹配合长度变长的旋转方向相反的旋转方向对主轴15施力，该主轴保持机构16在该状态下保持该主轴15。由此，在离合器机构14向连结状态过渡过程中与第2活塞27一起相对于主轴15移动了的螺母部件33，通过凹凸齿(36a、36b)的前端部分彼此啮合而与套筒部件35抵接时，能够利用主轴保持机构16将主轴15保持在朝向使螺母部件33螺纹配合长度变长的旋转方向旋转到规定的角度范围的状态。而且，在螺母部件33的凹凸齿36a的前端部分与套筒部件35的凹凸齿36b抵接的状态下，第2弹簧26的施力进一步作用于第2活塞27时，主轴15利用经由螺母部件33作用的该施力在上述规定的角度范围内 向使螺母部件33螺纹配合长度变长的旋转方向进一步旋转。由此，以螺母部件33与套筒部件35的凹凸齿(36a、36b)彼此更深地啮合到里侧的方式，螺母部件33相对于主轴15移动，主轴15和第2活塞27更牢固地被连结。而且，即使常用制动机构11的第1压力室22的压缩空气逐渐排出，第1压力室22的作用对第1活塞24形成的施力变弱，因来自闸瓦等的反作用力向与制动方向相反的方向推压第1活塞24，也能够防止离合器机构14的啮合部分(啮合机构36)脱开。由此，能够防止作为泊车制动器等使用的弹簧制动机构12的制动力意料外地变小。 

因此，根据单元制动器100，在设置有对传递弹簧制动机构12的施力或切断该传递进行切换的离合器机构14的单元制动器100中，能够防止离合器机构14的啮合部分脱开而使弹簧制动机构12产生的制动力意料外地变小。 

此外，与实施单元制动器100的发明同样地，关于实施制动缸装置1的发明，也能够发挥与上述相同的效果。即，制动缸装置1包括：常用制动机构11，其具有第1压力室22与第1弹簧23相对地作用的第1活塞24，通过向第1压力室22供给压力流体，使第1活塞克服第1弹簧23的施力向制动方向移动；弹簧制动机构12，其具有第2压力室25和第2弹簧26相对地作用的第2活塞27，通过从向第2压力室25供给压力流体的状态向排出该压力流体的状态过渡，来利用第2弹簧的施力使第2活塞向制动方向移动，常用制动机构11及弹簧制动机构12这两方能够动作，该制动缸装置1的特征在于，还包括：主轴15，够旋以轴线方向为中心能转地与第1活塞24连结，贯穿第2活塞27并将来自弹簧制动机构12的施力向第1活塞24传递；第1离合器机构14，其具有相对于第2活塞27能够旋转地被支承且与主轴15螺纹配合的第1螺母部件33，通过从向第2压力室25供给压力流体的状态向排出该压力流体的状态过渡，来利用第2弹簧26的施力使第1螺母部件33与第2活塞27一起相对于主轴15移动而成为连结主轴15和第2活塞27的连结状态，在向第2压力室25供给压力流体的状态下，成为主轴15和第2活塞27的连结被解除的非连结状态；第1主轴保持机构16，其限制主轴15相对于第1活塞24的可旋转角度，并且在向与该主轴15的使第1螺母部件33相对于主轴15螺纹配合长度变长的旋转方向相反的旋转方向对主轴15施力的状态下，将主轴15保持在第1活塞24上。关于实施制动缸装置1的发明，能够发挥与上述相同的效果。

另外，根据单元制动器100，在第1活塞24上安装保持壳18，在主轴15上设置限制部即销部件19，在保持壳18的内部配置旋转施力弹簧20，通过这样的简单的结构实现主轴保持机构16。由此，容易地实现主轴保持机构16，其限制主轴15相对于第1活塞24的可旋转角度，并且在向规定的旋转方向对主轴15施力的状态下将主轴15保持于第1活塞24上，成为难以发生故障的结构，可靠性也被提高。 

此外，关于实施制动缸装置1的发明，也能够发挥与上述同样的效果。即，在上述的制动缸装置1的发明中，第1主轴保持机构16的特征是具有：固定在活塞24上并以收纳主轴15的端部的方式对主轴15进行保持的保持壳18；设置在主轴15上并与保持壳18卡合，由此限制主轴15的可旋转角度的限制部19；在保持壳18的内部相对于该保持壳18向所述的相反的旋转方向对主轴15的端部施力的旋转施力弹簧20。实施这样的制动缸装置1的发明，也能够发挥与上述相同的效果。 

另外，根据单元制动器100，作为与保持壳18的内壁抵接的销部件19能够简单地形成限制部。另外，通过利用多个旋转施力弹簧20对销部件19施力，能够容易地实现向规定的旋转方向对主轴15施力的结构。因此，成为难以发生故障的结构，可靠性也提高。 

此外，关于实施制动缸装置1的发明，也能够发挥与上述同样的效果。即，在上述的制动缸装置1的发明中，其特征是，限制部19以 贯穿主轴15的端部的方式被安装在主轴15上，其作为从主轴15突出的端部与保持壳18的内壁抵接并卡合的销部件19被设置，旋转施力弹簧20设置了多个，借助销部件19相对于保持壳18向所述的相反的旋转方向对主轴15的端部施力。关于实施这样的制动缸装置1的发明，也能够发挥与上述相同的效果。 

另外，根据单元制动器100，在被收纳于凹部24a的状态下借助配置在主轴15的端部和第1活塞24之间的滚珠部件17，利用主轴保持机构16将主轴15保持在第1活塞24上。由此，借助能够滚动的滚珠部件17使主轴15能够顺畅地进行旋转动作，并且能够吸收第1活塞24相对于主轴15的倾斜。 

此外，关于实施制动缸装置1的发明，也能够发挥与上述同样的效果。即，在上述的制动缸装置1的发明中，其特征是，在主轴15的端部和第1活塞24之间设置有滚珠部件17，该滚珠部件17被配置成收纳在形成于主轴15及第1活塞24中的至少一个上的凹部24a中。关于实施这样的制动缸装置1的发明，也能够发挥与上述相同的效果。 

另外，根据单元制动器100，第1活塞24向制动方向A移动，由此，固定在第1活塞24上的楔形体65也向相同方向移动。此时，楔形体65的倾斜作用面65a与第1辊84抵接，向进入方向X对第1辊84施力。由此，设置有第1辊84的调整体80与第1辊84一起向进入方向X移动，从而安装在调整体80上的推杆71也向进入方向X移动。而且，安装在推杆71的前端的闸瓦202与车轮201抵接，利用摩擦对车轮201的旋转进行制动。而且，根据单元制动器100，制动缸装置1以第1活塞24的移动方向和车轮201的车轴平行的方式配置，从而能够有效地活用车轴的轴向上的空间，并且在车辆的高度方向上能够减小设置单元制动器100所需的空间。 

另外，根据单元制动器100，通过调整倾斜作用面65a相对于第1活塞24的移动方向的斜度，能够调整将闸瓦202压接在车轮201的力。另外，根据单元制动器100，由于使用了球面轴承86，所以允许调整体80的向进退方向以外的移动。 

以下，对设置于单元制动器100的闸瓦202的位置调整机构进行说明。如图10所示，在套杆85中的靠退避方向Y侧的端部，设置有用于使套杆85相对于推杆71相对旋转的作为旋转机构的调整螺母90。在套杆85的端部设置有调整螺母90，从而从外部向调整螺母90施加转矩而使套杆85旋转，由此，能够使螺纹配合在套杆85内的推杆71进退移动。由此，能够容易地调整安装在推杆71的前端的闸瓦202与车轮201之间的间隙。 

最后，对设置在单元制动器100的通气路径进行说明。如图1及图10所示，在制动器主体70上，在推杆71的伸出位置的下方形成有通气孔70b，在此设置有例如由橡胶等的弹性部件形成的筒状部件即通气筒97。通气筒97从其与通气孔70b相连结的连结部分向车轮201侧延伸出后，朝向下方弯曲90度地形成。由此，能够抑制水等从外部经由通气筒97内进入制动器主体70内部。另外，在通气筒97内嵌入有用于防止异物进入的圆板状或半球状的过滤器99。 

(第2实施方式) 

对本发明的第2实施方式的单元制动器110进行说明。图12是第2实施方式的单元制动器110的局部剖视图。图12所示的单元制动器110具有：第2实施方式的制动缸装置2；安装有该制动缸装置2并覆盖制动器的驱动机构的一部分地以箱状形成的制动器主体70。该单元制动器110与图1所示的第1实施方式的单元制动器100同样地构成，通过使常用制动机构11及弹簧制动机构12中的至少一个动作，使相对于制动器主体70能够相对移动地被保持的闸瓦的制动面与车辆的车轮的踏面抵接，从而利用摩擦对该车轮的旋转进行制动(参照图1)。但是，单元制动器110与第1实施方式的单元制动器100在制动缸装置2的结构的一部分不同。此外，在以下的单元制动器110的 说明中，对与第1实施方式不同的结构进行说明，关于与第1实施方式同样地构成的要素，在附图中标注相同的附图标记并省略说明。 

图13是图12所示的单元制动器110中的制动缸装置2的部分的剖视图。此外，在图13中，与图12所示的状态相比变更了制动缸装置2的朝向地进行图示。图12及图13所示的制动缸装置2具有利用压缩空气等的压力流体来进行动作的常用制动机构11和利用弹簧的施力来进行动作的弹簧制动机构12，构成为常用制动机构11及弹簧制动机构12这两方能够动作的制动缸装置。而且，该制动缸装置2通过设置在单元制动器110上能够作为铁路车辆用的制动缸装置使用，但不限于该例，还能够广泛地适用于各种用途。 

如图12及图13所示，制动缸装置2具有缸主体13、常用制动机构11、弹簧制动机构12、离合器机构(本实施方式的第2离合器机构)47、离合器箱48、分离用弹簧49、卡合部件50、卡合用弹簧51、离合器箱用弹簧52、锁定杆40、主轴15、主轴保持机构(本实施方式的第2主轴保持机构)16等。此外，常用制动机构11、弹簧制动机构12、离合器机构47、离合器箱48、分离用弹簧49、卡合部件50、卡合用弹簧51、离合器箱用弹簧52、主轴15和主轴保持机构16内置于缸主体13地配置。 

常用制动机构11、弹簧制动机构12、缸主体13和主轴15与第1实施方式同样地构成。而且，关于常用制动机构11，具有与第1实施方式同样地构成的第1压力室22、第1弹簧23和第1活塞24。另外，关于弹簧制动机构12，具有与第1实施方式同样地构成的第2压力室25、第2弹簧26和第2活塞27。另外，在第2活塞27上固定有盖罩部31。盖罩部31相对于第2活塞27朝向与制动方向(图12及图13中的箭头A所示的方向)相反的方向即制动反方向(图12及图13中的箭头B所示的方向)以筒状突出地形成，并以覆盖主轴15的制动反方向上的端部的方式设置。 

图12及图13所示的离合器机构47具有螺纹32、螺母部件(本实施方式中的第2螺母部件)53、套筒部件54和啮合机构55。螺纹32形成在主轴15中的靠端部侧的外周。螺母部件53以与螺纹32螺纹配合并啮合的状态配置，相对于后述的离合器箱48借助轴承56能够旋转地被支承。由此，螺母部件53被构成为与螺纹32螺纹配合并利用主轴15与离合器箱48间的相对移动而旋转。另外，螺母部件53以能够朝向制动反方向与离合器箱48一起移动的方式被支承。 

套筒部件54作为筒状的部件形成，相对于螺母部件53被配置在靠制动反方向并在主轴15的周围与螺母部件53相对地设置。而且，套筒部件54在其制动反方向上的端部借助推力轴承57相对于盖罩部31的内侧能够旋转地被支承。由此，利用第2弹簧26的施力使第2活塞27相对于主轴15向制动方向移动时，套筒部件54也借助盖罩部31及推力轴承57而与第2活塞27一起相对于主轴15向制动方向移动。 

啮合机构55被设置在螺母部件53与套筒部件54间的相对的部分上。而且，该啮合机构55由以下部件构成：形成在螺母部件53中的与套筒部件54相对的一侧的端部上的凹凸齿55a；形成在套筒部件54中的与螺母部件53相对的一侧的端部上的凹凸齿55b。第2活塞27相对于主轴15移动时，套筒部件54与第2活塞27一起移动，从而套筒部件54的凹凸齿55b与螺母部件53的凹凸齿55a啮合。该啮合机构55与套筒部件54及后述的离合器箱48一起作为用于阻止螺母部件53的旋转的机构设置。 

这样，具有螺纹32、螺母部件53、套筒部件54及啮合机构55的离合器机构47被构成为，通过从向第2压力室25供给压缩空气的状态向排出压缩空气的状态过渡，利用第2弹簧26的施力使套筒部件54与第2活塞27一起相对于主轴15移动并与螺母部件53啮合，成为连结主轴15和第2活塞27的连结状态。另一方面，在向第2压力室25供给压缩空气的状态下，套筒部件54与螺母部件53分离，凹凸齿55a和凹凸齿55b不啮合，成为螺母部件53能够旋转的状态。由此，在向第2压力室25供给压缩空气的状态下，离合器机构47成为主轴15和第2活塞27的连结被解除的非连结状态。

离合器箱48形成为内侧配置有套筒部件54及螺母部件53的筒状的部件。图14是放大表示图13中的离合器箱48的一部分的截面及其附近的放大剖视图。如图14所示，在套筒部件54的外周，形成有沿轴向(与主轴15的轴线方向平行的方向)笔直地延伸的多个(例如，2个)滑动槽54a。而且，在离合器箱48的内壁，在与各滑动槽54a对应的位置上，设置有滑动突起部48a。该滑动突起部48a固定在离合器箱48上，并且作为朝向内侧的滑动槽54a突出的突起状的部分设置，并且滑动突起部48a具有用于与滑动槽54a中的平行的一对壁面滑动接触的平行的一对侧面。由此，套筒部件54相对于离合器箱48，在以主轴15的轴线方向为中心的旋转方向的位移被限制的状态下，以能够与该主轴15的轴线方向平行地滑动的方式被支承。即，离合器箱48构成为，以套筒部件54在离合器箱48的内侧能够沿第2活塞27的移动方向滑动的方式支承该套筒部件54。 

另外，如图14所示，在离合器箱48的内壁设置有内侧凸缘部48b，该内侧凸缘部48b朝向内侧以凸缘状突出且相对于套筒部件54配置在制动方向上。螺母部件53相对于该内侧凸缘部48b借助轴承56能够旋转地被支承，由此，离合器箱48在内侧以螺母部件53能够旋转的方式支承该螺母部件53。此外，在内侧凸缘部48b和套筒部件54之间，配置有分离用弹簧49。该分离用弹簧49被配置成使套筒部件54及内侧凸缘部48b中的一方相对于另一方向分离的方向进行施力。 

 另外，离合器箱48相对于内部区划有第2压力室25的缸主体13被保持成能够以主轴15的轴线方向为中心旋转，并且能够与该轴线方向平行地滑动。此外，如图14所示，在缸主体13中，在构成用于以离合器箱48能够滑动的方式保持离合器箱48的滑动保持部的内侧筒状部30中的内壁部分，设置有与第2活塞27相对且在整个内周方向范围内以台阶状凹陷地形成的第1卡合部58。另一方面，在离合器箱48的外壁部分中的与第1卡合部58大致相对的位置，设置有与第2活塞27相对且在整个外周方向范围内以台阶状凹陷地形成的第2卡合部59。而且，作为环状的部件形成的卡合部件50能够与第1卡合部58及第2卡合部59卡合地配置。此外，卡合部件50在外周侧与第1卡合部58卡合，在内周侧与第2卡合部59卡合。 

另外，如图13及图14所示，在盖罩部31和卡合部件50之间配置有卡合用弹簧51。该卡合用弹簧51朝向使卡合部件50与第1卡合部58及第2卡合部59卡合的方向(朝向制动方向)对该卡合部件50施力地配置。此外，卡合用弹簧51在与卡合部件50抵接侧相反的一侧，与盖罩部31的内侧的底部抵接，并且被配置在离合器箱48的外壁和盖罩部31的内壁之间。另外，在离合器箱48的内侧凸缘部48b和挡圈61之间配置有离合器箱用弹簧52，该挡圈61与该内侧凸缘部48b相比配置在靠向制动方向且安装在缸主体13中的内侧筒状部30的内壁上。该离合器箱用弹簧52相对于缸主体13被配置成向与卡合用弹簧51相反的方向施力离合器箱48。此外，卡合用弹簧51是以弹力比离合器箱用弹簧52大的方式设定其弹簧常数。 

如上所述，设置有第1卡合部58、第2卡合部59及卡合部件50，卡合用弹簧51和离合器箱用弹簧52对离合器箱48赋予相互相反方向的施力，由此，离合器箱48在缸主体13的内侧沿主轴15的轴线方向能够滑动地被保持。而且，离合器箱48相对于缸主体13被保持成在弹簧制动机构12动作的状态下能够与螺母部件53一起向制动反方向滑动。 

另外，离合器箱48的制动反方向上的端部48c(参照图13及图14)作为通过与盖罩部31抵接来对离合器箱48相对于第2活塞27在制动反方向上的可相对移动量进行限制的离合器箱移动限制部而设 置。而且，离合器箱48相对于第2活塞27在制动反方向上的可移动量是以比套筒部件53相对于离合器箱48能够相对位移的可相对位移量短的方式设定(参照图18)。 

另外，在缸主体13的内部，在比离合器箱48的制动方向上的端部的靠向制动方向且在离合器箱48与挡圈61之间的区域中，形成有空间区域60。由此，离合器箱48相对于缸主体13被保持成，以能够朝向制动方向能够突出并移动到空间区域60的方式滑动。 

锁定杆40与第1实施方式同样地作为如下机构设置，通过从缸主体13突出地配置的吊环螺母的一个端部被拉拽操作，能够释放弹簧制动机构12的弹簧制动力。而且，离合器箱48构成为被锁定杆40阻止向一个方向的旋转。具体地，在离合器箱48的制动方向上的端部，设置有与螺母部件53相比向制动方向突出地延长的延长部分48d，在该延长部分48d的外周形成有掣子刃39。而且，在锁定杆40的另一个端部的前端，设置有朝向掣子刃39被弹簧46施力的刃尖41。关于限制该掣子刃39和刃尖41成为如下的单向离合器，对于与相对于离合器箱48沿旋转方向位移受到限制的套筒部件54相啮合的螺母部件53，该单向离合器阻止使主轴15向制动反方向移动的旋转，允许使主轴15向制动方向移动的旋转。 

此外，锁定杆40的另一个端部的刃尖41被弹簧46朝向掣子刃39施力，提升吊环螺母时该锁定杆40克服弹簧46的施力而与掣子刃39脱开。这样，锁定杆40被构成为，通过其另一个端部与离合器箱48在延长部分48d卡合，来限制离合器箱48相对于缸主体13的沿旋转方向的位移，通过一个端部被拉拽操作，来解除锁定杆40和延长部分48d的卡合。另外，离合器箱48的延长部分48d的掣子刃39朝向制动方向延伸，锁定杆40的刃尖41与掣子刃39的制动方向的端部卡合，因而即使离合器箱48向制动方向滑动，也能够保持掣子刃30和刃尖41的卡合。 

主轴保持机构16具有与第1实施方式的主轴保持机构16同样地构成的保持壳18、销部件19及旋转施力弹簧20。而且，主轴保持机构16限制主轴15相对于第1活塞24的可旋转角度，并且在沿与使螺母部件53相对于主轴15螺纹配合长度变长的旋转方向相反的旋转方向对主轴15施力的状态下，将主轴15保持在第1活塞24上。 

以下，对制动缸装置2的动作进行说明。图13是常用制动机构11和弹簧制动机构12都不动作而处于松弛的状态的制动缸装置2的剖视图。例如，在铁路车辆的运转过程中不进行制动动作时，成为图13所示的状态。该状态下，利用常用制动控制装置103进行控制，使得从第1空气供给源101经由常用制动控制装置103及第1端口43供给来的压缩空气不向第1压力室22供给。而且，第1压力室22内的压缩空气经由常用制动控制装置103及第1端口43自然排出。由此，在缸主体13及制动器主体70内，第1活塞24被第1弹簧23向制动反方向(图中箭头B方向)施力，成为第1活塞24与内侧筒状部30的端部抵接的状态。 

另一方面，在图13所示的状态下，基于弹簧制动控制电磁阀104的控制，压缩空气从第2空气供给源102经由弹簧制动控制电磁阀104及第2端口44被供给到第2压力室25。由此，成为利用由被供给到第2压力室25的压缩空气的作用产生的施力使第2活塞27克服第2弹簧26的施力向制动反方向移动的状态。该状态下，螺母部件53的凹凸齿55a和套筒部件54的凹凸齿55b成为不啮合而形成有空隙的状态。 

图15是表示从常用制动机构11及弹簧制动机构12都处于松弛状态的图13所示的状态开始，使常用制动机构11动作的状态的制动缸装置2的剖视图。基于常用制动控制装置103的控制，压缩空气从第1空气供给源101经由第1端口43被供给到第1压力室22，由此常用制动机构11动作。此时，利用由被供给到第1压力室22的压缩空气的作用产生的施力使第1活塞24克服第1弹簧23的施力向制动方向(图中箭头A方向)移动。由此，楔形体65与第1活塞24一起向制动方向移动，与第1实施方式同样地，闸瓦压接在车轮的踏面上，由此产生制动力。另外，此时，主轴15也与第1活塞24一起向制动方向移动，但螺母部件53与设置于主轴15上的螺纹32螺纹配合。但是，主轴15与第1活塞24一起向制动方向移动时，螺母部件53被利用轴承56相对于离合器箱48能够旋转地支承，从而在主轴15向制动方向移动的同时，螺母部件53在被支承在离合器箱48的状态下旋转。由此，只有主轴15向制动方向移动。

图16是表示使弹簧制动机构12动作的初期状态的制动缸装置2的剖视图。使弹簧制动机构12动作的情况下，例如，在使常用制动机构11动作(参照图15)而使铁路车辆完全地停止的状态下，为了作为泊车制动器等使用，使弹簧制动机构12动作。弹簧制动机构12基于弹簧制动控制电磁阀104的控制，从第2压力室25经由第2端口44及弹簧制动控制电磁阀104排出压缩空气而进行动作。 

向第2压力室25内供给的压缩空气经由第2端口44及弹簧制动控制电磁阀104被排出时，利用第2弹簧26的施力使第2活塞27开始向制动方向(图16中箭头A方向)移动。此时，借助推力轴承57被固定于第2活塞27的盖罩部31支承的套筒部件54与第2活塞27一起相对于主轴15开始向制动方向移动。此外，此时，套筒部件54借助滑动槽54a与滑动突起部48a的滑动动作，相对于离合器箱48向制动方向移动。而且，第2活塞27像上述那样与套筒部件54一起相对于主轴15开始移动时，套筒部件54与螺母部件53抵接。即，如图16所示，啮合机构55成为螺母部件53的凹凸齿55a的前端部分与套筒部件54的凹凸齿55b的前端部分抵接的状态，螺母部件53的旋转暂时停止。 

此时，与第1实施方式同样地，主轴15被利用旋转施力弹簧20，借助销部件19向与使螺母部件53与主轴15螺纹配合长度变长的旋转方向相反的旋转方向施力。由此，如图16所示，在凹凸齿55a及凹凸 齿55b的前端部分彼此抵接的状态下，与第1实施方式同样地，在销部件19的两端部与保持壳18的内壁的台阶部18c卡合的状态下，主轴15的位置被保持(参照图9的(a))。 

图17是表示弹簧制动机构12充分地动作了的状态的制动缸装置2的剖视图。即使凹凸齿55a及凹凸齿55b的前端部分彼此抵接并在图16所示的状态下螺母部件53的旋转停止，第2弹簧26的施力也经由第2活塞27、盖罩部31、套筒部件54及螺母部件53作用于主轴15的螺纹32。此时，与第1实施方式同样地，主轴15在旋转施力弹簧20的施力作用下被保持在销部件19与台阶部18c抵接的位置(参照图9的(a))。由此，当与旋转施力弹簧20的施力(弹力)相对抗的旋转方向上的转矩作用于主轴15时，主轴15成为能够向该旋转方向旋转的状态。而且，如上所述地，第2弹簧26的施力借助螺母部件53与螺纹32的啮合作用于主轴15时，主轴15克服作用于销部件19的旋转施力弹簧20的弹力，向使螺母部件53与主轴15螺纹配合长度变长的旋转方向旋转。由此，螺母部件53稍微旋转以与主轴15螺纹配合长度变长，套筒部件54与第2活塞27一起向制动方向少许移动。而且，凹凸齿55b相对于凹凸齿55a的抵接位置从前端部分彼此抵接的位置少许错位，凹凸齿55a及凹凸齿55b被调整到在里侧更深地啮合的位置。此外，主轴15与第1实施方式同样地，能够旋转直到销部件19的两端部与保持壳18的内壁的突出壁部18d抵接，从而主轴15的可旋转角度被限制(参照图9的(b))。 

凹凸齿55a及凹凸齿55b深地啮合，如图17所示，成为啮合机构55充分地啮合的状态时，离合器箱48的掣子刃39和锁定杆40的刃尖41卡合，由此阻止螺母部件53的旋转。即，通过刃尖41和掣子刃39的卡合来限制离合器箱48的旋转，通过滑动突起部48a和滑动槽54a的卡合来限制套筒部件54的旋转，通过啮合机构55的啮合来阻止螺母部件53的旋转。 

通过啮合机构55如上所述地啮合，离合器机构47从非连结状态向连结状态过渡。而且，在图17所示的连结状态下，由于螺母部件53的旋转被阻止，所以第2活塞27在利用第2弹簧26的施力向制动方向移动了的状态下借助套筒部件54及螺母部件53对主轴15施力，主轴15、第1活塞24及楔形体65被保持在向制动方向移动了的状态。即，被保持在弹簧制动机构12动作而作用有弹簧制动力的状态。 

图18是表示第1压力室22的压缩空气从图17所示的状态逐渐排出而第1压力室22内的空气压降低，由第1压力室22的作用产生的对第1活塞24的施力变弱的状态的制动缸装置2的剖视图。在第1压力室22内的气压降低的状态下，来自压接在车轮的踏面上的闸瓦侧的回弹的反作用力相对于楔形体65、第1活塞24及主轴15向制动反方向作用时，螺母部件53及离合器箱48与主轴15一起向套筒部件54压接。由此，如图18所示，螺母部件53的凹凸齿55a和套筒部件54的凹凸齿55b向相互深地啮合的方向被压接，从而防止啮合机构55脱开。 

图19是放大表示图18中的离合器箱48的一部分的截面及其附近的放大剖视图。在图17所示的状态下，卡合部件50与第1卡合部58及第2卡合部59这两方抵接的状态下，离合器箱用弹簧52的弹力、和比该离合器箱用弹簧52的弹力大且经由卡合部件50作用的卡合用弹簧51的弹力作用于离合器箱48。当第1压力室22内的空气压从该状态如图18及图19所示地降低，来自闸瓦侧的回弹的反作用力经由第1活塞24作用于主轴15时，螺母部件53与主轴15一起向深地啮合的方向被压接在套筒部件54。此时，离合器箱48也与螺母部件53一起向相同方向被推压，卡合部件50与第1卡合部58的卡合被解除，成为卡合部件50只与第2卡合部59卡合的状态。而且，离合器箱48朝向盖罩部31(制动反方向)相对移动，离合器箱48的制动反方向的端部48c与盖罩部31抵接。由此，离合器箱48相对于第2活塞27的移动被限制， 随之，套筒部件54相对于离合器箱48的位移量也被限制。而且，防止套筒部件54深地咬入螺母部件53必要量以上。 

此外，例如，要想不使空气压缩机动作之间就利用牵引车使铁路车辆的泊车位置少许移动的情况、不向铁路车辆供电的情况下利用牵引车使铁路车辆移动的情况等，在要释放弹簧制动力的情况下，能够通过操作锁定杆40，以手动释放弹簧制动力。该情况下，如图18所示，从弹簧制动机构12动作的状态，通过手动操作将锁定杆40向缸主体13的外侧提升时，锁定杆40的刃尖41与离合器箱48的掣子刃39脱开。而且，在螺母部件53和套筒部件54之间的啮合机构55保持啮合的状态下，离合器箱48、套筒部件54及螺母部件53变得能够旋转，从而离合器机构47及离合器箱48的整体进行空转。由此，如图20的制动缸装置2的剖视图所示，第1活塞24及第2活塞27这两方在第1弹簧23及第2弹簧26的施力作用下能够相互移动到行程末端，从而主轴15、第1活塞24及楔形体65向制动反方向移动。这样，能够通过操作锁定杆40，以手动释放弹簧制动机构12的弹簧制动力，使铁路车辆等移动。 

此外，关于单元制动器110中的制动缸装置2以外的部分，由于与第1实施方式的单元制动器100中的制动缸装置1以外的部分同样地动作，所以省略关于动作的说明。 

如上所述，根据单元制动器110，离合器机构47是在压缩空气从第2压力室25被排出时，套筒部件54和螺母部件53啮合，成为将第2活塞27和用于将来自弹簧制动机构12的施力向第1活塞24传递的主轴15连结起来的连结状态。另一方面，在向第2压力室25供给压缩空气的状态下，套筒部件54和螺母部件53分离，离合器机构47成为主轴15和第2活塞27的连结被解除的非连结状态。由此，通过离合器机构47，使弹簧制动机构12和常用制动机构11的连结动作的切换根据弹簧制动机构12的动作来进行，从而切换为传递弹簧制动机构12的施力或切断弹簧制动机构12的施力的传递。 

而且，根据单元制动器110，在主轴15的周围套筒部件54的与螺母部件53相对的部分相对于螺母部件53配置为靠向制动反方向，在离合器机构47向连结状态过渡时，套筒部件54与第2活塞27一起移动并与螺母部件53啮合。而且，与主轴15螺纹配合并能够旋转地被支承的螺母部件53能够向制动反方向移动地被支承。由此，当常用制动机构11的第1压力室22的压缩空气逐渐被排出而由第1压力室22的作用产生的对第1活塞24的施力变弱，由来自闸瓦侧的回弹的反作用力向制动反方向推压第1活塞24时，螺母部件53向深地啮合的方向被压接于套筒部件54。由此，即使第1压力室22的压缩空气排出且有来自闸瓦侧的回弹的反作用力作用，也能够防止离合器机构47中的螺母部件53和套筒部件54的啮合部分(啮合机构55)脱开。由此，防止作为泊车制动器等使用的弹簧制动机构12的制动力意料外地变小。 

因此，根据单元制动器110，在设置有对传递弹簧制动机构12的施力或切断该传递进行切换的离合器机构47的单元制动器110中，能够防止离合器机构47的啮合部分脱开而弹簧制动机构12产生的制动力意料外地变小。 

此外，与实施单元制动器110的发明同样地，关于实施制动缸装置2的发明，也能够发挥与上述相同的效果。即，制动缸装置2包括：常用制动机构11，其具有第1压力室22与第1弹簧23相对地作用的第1活塞24，通过向第1压力室22供给压力流体，使第1活塞24克服第1弹簧23的施力向制动方向移动；弹簧制动机构12，其具有第2压力室25与第2弹簧26相对地作用的第2活塞27，通过从向第2压力室25供给压力流体的状态向排出该压力流体的状态过渡，而利用第2弹簧26的施力使第2活塞27向制动方向移动，常用制动机构11及弹簧制动机构12这两方能够动作，该制动缸装置2的特征在于，还包括：主轴15，能够以轴线方向为中心旋转地与第1活塞24连结，贯穿第2活塞27且将来自弹簧制动机构12的施力向第1活塞24传递；第2离合器机构47，其具有与主轴15螺纹配合并能够旋转地被支承且能够朝向与制动方向相反的方向即制动反方向移动地被支承的第2螺母部件53、和相对于第2螺母部件53配置在靠向制动反方向且在主轴15的周围与第2螺母部件53相对的套筒部件54。第2离合器机构47为，通过从向第2压力室25供给压力流体的状态向排出该压力流体的状态过渡，而利用第2弹簧26的施力使套筒部件54与第2活塞27一起相对于主轴15移动并与第2螺母部件53啮合，成为连结主轴15和第2活塞27的连结状态，在向第2压力室25供给压力流体的状态下，套筒部件54与第2螺母部件53分离，成为主轴15和第2活塞27的连结被解除的非连结状态。关于实施这样的制动缸装置2的发明，也能够发挥与上述相同的效果。 

另外，根据单元制动器110，在制动缸装置2中设置有筒状的离合器箱48，该筒状的离合器箱48用于在内侧以套筒部件54能够滑动的方式支承该套筒部件54且以螺母部件53能够旋转的方式支承该螺母部件53。而且，在弹簧制动机构12动作的状态下，离合器箱48与螺母部件53一起向制动反方向能够滑动地被保持在缸主体13上。由此，即使在由于由来自闸瓦侧的回弹产生的反作用力而较大地产生向制动反方向推压第1活塞24的回弹量的情况下，螺母部件53也能够与离合器箱48一起向制动反方向移动，从而向深地啮合的方向被压接于套筒部件54。由此，在较大地产生来自闸瓦侧的回弹量的情况下，也能够维持螺母部件53和套筒部件54的啮合的状态。 

此外，关于实施制动缸装置2的发明，也能够发挥与上述同样的效果。即，在上述的制动缸装置2的发明中，其特征是，还包括离合器箱48，其以筒状形成并在内侧以使套筒部件54能够沿第2活塞27的移动方向滑动地支承该套筒部件54，并且在内侧以使第2螺母部件 53能够旋转地支承该第2螺母部件53，离合器箱48相对于内部区划有第2压力室25的缸主体13被保持成，在弹簧制动机构12动作的状态下能够与第2螺母部件53一起向制动反方向滑动。关于实施这样的制动缸装置2的发明，也能够发挥与上述相同的效果。 

另外，根据单元制动器110，在离合器箱48的内壁，设置有相对于套筒部件54配置在靠向制动方向的内侧凸缘部48b，在该内侧凸缘部48b上能够旋转地支承螺母部件53。由此，通过在离合器箱48中设置内侧凸缘部48b，能够以简单的结构实现能够旋转地支承以与向制动方向移动的套筒部件54相对抗地啮合的方式配置的螺母部件53的机构。 

此外，关于实施制动缸装置2的发明，也能够发挥与上述同样的效果。即，在上述的制动缸装置2的发明中，其特征是，在离合器箱48的内壁设置有朝向内侧以凸缘状突出且相对于套筒部件54配置在靠向制动方向的内侧凸缘部48b，第2螺母部件53能够旋转地被支承在内侧凸缘部48b上。关于实施这样的制动缸装置2的发明，也能够发挥与上述相同的效果。 

另外，根据单元制动器110，在支承螺母部件53的内侧凸缘部48b和套筒部件54之间，设置有以使它们中的一个相对于另一个分离的方式进行施力的分离用弹簧49。由此，通过在内侧凸缘部48b和套筒部件54之间配置弹簧49，在离合器机构47的非连结状态下，能够以简单的结构实现预先使套筒部件54和螺母部件53分离的机构。 

此外，关于实施制动缸装置2的发明，也能够发挥与上述同样的效果。即，在上述的制动缸装置2的发明中，其特征是，还包括分离用弹簧49，其配置在套筒部件54和内侧凸缘部48b之间，向使套筒部件54及内侧凸缘部48b中的一个相对于另一个分离的方向进行施力。关于实施这样的制动缸装置2的发明，也能够发挥与上述相同的效果。 

另外，根据单元制动器110，离合器箱48的制动反方向的端部48c作为通过与盖罩部31抵接来限制离合器箱48相对于第2活塞27的可移动量的离合器箱移动限制部设置。而且，该可移动量设定成比套筒部件54相对于离合器箱48的可相对位移量短。由此，在离合器机构47的连结状态下，有由来自闸瓦侧的回弹产生的反作用力作用时，通过向盖罩部31的抵接，来限制离合器箱48相对于第2活塞27的移动，随之，套筒部件54相对于离合器箱48的位移量也被限制。由此，能够防止套筒部件54深地咬入螺母部件53必要量以上而使啮合部分发生损伤。 

此外，关于实施制动缸装置2的发明，也能够发挥与上述同样的效果。即，在上述的制动缸装置2的发明中，其特征是，离合器箱48的制动反方向上的端部48c作为通过与固定在第2活塞27且覆盖主轴15的制动反方向上的端部的盖罩部31抵接而限制离合器箱48相对于第2活塞27的制动反方向上的相对的可移动量的离合器箱移动限制部设置，所述可移动量设定成比套筒部件54相对于离合器箱48能够相对位移的可相对位移量短。关于实施这样的制动缸装置2的发明，也能够发挥与上述相同的效果。 

另外，根据单元制动器110，在缸主体13的滑动保持部的内壁部分及离合器箱48的外壁部分，分别设置有台阶状凹陷的第1及第2卡合部(58、59)，能够与这些卡合部(58、59)卡合地配置的卡合部件50相对于盖罩部31被卡合用弹簧51向卡合方向施力。而且，弹力设定得比卡合用弹簧51小的离合器箱用弹簧52相对于缸主体13向与卡合用弹簧51相反的方向对离合器箱48施力。由此，通过设置第1及第2卡合部(58、59)、卡合部件50、卡合用弹簧51和离合器箱用弹簧52，能够以简单的结构实现以相对于缸主体13及第2活塞27可动的状态保持离合器箱48的机构。因此，即使较大地产生来自闸瓦侧的回弹量的情况下，也能够以简单的结构实现使螺母部件53连同离 合器箱48一起移动并维持螺母部件53和套筒部件54的啮合状态的机构。此外，卡合用弹簧51设定成弹力比离合器箱用弹簧52大，从而离合器机构47为非连结状态时，被维持成螺母部件53和套筒部件54分离的状态。 

此外，关于实施制动缸装置2的发明，也能够发挥与上述同样的效果。即，在上述的制动缸装置2的发明中，其特征是，还包括：第1卡合部58，被设置在缸主体13中的使离合器箱48能够滑动地保持离合器箱48的滑动保持部的内壁部分并与第2活塞27相对地以台阶状凹陷地形成；第2卡合部59，被设置在离合器箱48的外壁部分并与第2活塞27相对地以台阶状凹陷地形成；卡合部件50，能够与第1卡合部58及第2卡合部59卡合地配置；卡合用弹簧51，被固定在第2活塞27上并被配置在覆盖主轴15的制动反方向上的端部的盖罩部31和卡合部件50之间，并向与第1卡合部58及第2卡合部59卡合的方向施力卡合部件50；离合器箱用弹簧52，相对于缸主体13向与卡合用弹簧51相反的方向对离合器箱48施力，卡合用弹簧51设定成弹力比离合器箱用弹簧52大。关于实施这样的制动缸装置2的发明，也能够发挥与上述相同的效果。 

另外，根据单元制动器110，使套筒部件54只能够沿主轴15的轴线方向滑动地支承套筒部件54的离合器箱48能够旋转地被保持在缸主体13上，在其制动方向的端部设置有比螺母部件53突出的延长部分48d。而且，锁定杆40的另一个端部与延长部分48d卡合，由此限制离合器箱48相对于缸主体13的旋转。由此，在离合器机构47的连结状态下，与螺母部件53啮合的套筒部件54及离合器箱48的旋转被限制，弹簧制动机构12的弹簧制动力被维持。另一方面，需要以手动来释放弹簧制动机构12的弹簧制动力的情况下，进行锁定杆40的一个端部的拉拽操作。由此，锁定杆40和延长部分48d的卡合被解除，弹簧制动机构12的弹簧制动力被释放。另外，一般地，在车辆 用的单元制动器中，在从制动缸装置的缸主体的侧方突出的位置设置有用于对弹簧制动机构的弹簧制动力进行释放操作的操作杆。而根据单元制动器110，锁定杆40被设置在与比与主轴15螺纹配合的螺母部件53向制动方向突出的离合器箱48的延长部分48d卡合的位置。由此，与一般的单元制动器同样地，能够在制动缸装置2的从缸主体13的侧方突出的位置配置锁定杆40。因此，在对已有的车辆设置单元制动器110的情况下，关于用于释放弹簧制动力的操作，能够维持同样的操作性。 

此外，关于实施制动缸装置2的发明，也能够发挥与上述同样的效果。即，在上述的制动缸装置2的发明中，其特征是，还包括锁定杆40，通过对从缸主体13突出地配置的一个端部进行拉拽操作，由此能够释放弹簧制动机构12的弹簧制动力，套筒部件54相对于离合器箱48，在以主轴15的轴线方向为中心的旋转方向上的位移被限制的状态下，能够与该轴线方向平行地滑动地被支承，离合器箱48能够以主轴15的轴线方向为中心旋转地被保持在缸主体13上，并且在制动方向上的端部设置有比第2螺母部件53向制动方向突出地延长的延长部分48d，锁定杆40的另一个端部通过在延长部分48d与离合器箱48卡合而限制离合器箱48相对于缸主体13的在旋转方向上的位移，通过锁定杆40的一个端部被拉拽操作，锁定杆40和延长部分48d的卡合被解除。关于实施这样的制动缸装置2的发明，也能够发挥与上述相同的效果。 

另外，根据单元制动器110，在缸主体13的内部，形成有供离合器箱48的制动方向的端部能够进一步向制动方向突出并移动的空间区域60。由此，通过离合器箱48与缸主体13抵接，能够防止第2活塞27的制动方向的移动行程量被限制。由此，能够不根据第2活塞27的移动行程量而可靠地传递弹簧制动机构12的弹簧制动力。 

此外，实施制动缸装置2的发明，也能够发挥与上述同样的效果。 即，在上述的制动缸装置2的发明中，其特征是，在缸主体13的内部，在离合器箱48的制动方向上的端部的靠向制动方向，形成有空间区域60，离合器箱48被以能朝向制动方向向空间区域60突出并移动的方式能够滑动地被保持在缸主体13上。实施这样的制动缸装置2的发明，也能够发挥与上述相同的效果。 

另外，根据单元制动器110，主轴15能够旋转地连结于第1活塞24，并设置有主轴保持机构16，其限制主轴15相对于第1活塞24的可旋转角度，并且保持与主轴15的使螺母部件53相对于主轴15螺纹配合长度变长的旋转方向相反的旋转方向对主轴15施力的状态。由此，离合器机构47向连结状态过渡时，与第2活塞27一起相对于主轴15移动的套筒部件54与第2螺母部件53之间在前端部分彼此抵接时，主轴15被利用主轴保持机构16保持在朝向使螺母部件53螺纹配合长度变长的旋转方向能够旋转到规定的角度范围的状态下。而且，在套筒部件54的前端部分与螺母部件53抵接的状态下，进一步有第2弹簧26的施力作用于第2活塞27时，主轴15在经由套筒部件54及螺母部件53作用的该施力作用下，在上述的规定的角度范围内使螺母部件53向与主轴15螺纹配合长度变长的旋转方向进一步旋转。由此，螺母部件53稍微旋转，套筒部件54和螺母部件53的齿彼此更深地啮合到里侧，套筒部件54与第2活塞27一起相对于主轴15移动，主轴15和第2活塞27被可靠地连结。其结果，能够维持弹簧制动机构12产生的制动力充分地被传递的状态。而且，即使常用制动机构11的第1压力室22的压缩空气逐渐排出，由第1压力室22的作用产生的对第1活塞24的施力变弱，通过来自闸瓦侧的反作用力使第1活塞24向制动方向的相反方向被推压，也能够防止离合器机构47的啮合部分(啮合机构55)脱开。 

此外，实施制动缸装置2的发明，也能够发挥与上述同样的效果。即，在上述的制动缸装置2的发明中，其特征是，还包括第2主轴保 持机构16，其限制主轴15相对于第1活塞24的可旋转角度，并且在与该主轴15的向使第2螺母部件53相对于主轴15螺纹配合长度变长的旋转方向相反的旋转方向对主轴15施力的状态下将主轴15保持在第1活塞24上。关于实施这样的制动缸装置2的发明，也能够发挥与上述相同的效果。 

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限于上述的实施方式，只要权利要求书中有记载就能够各种各样地变更实施。例如，能够实施如下的变形例。 

在第1及第2实施方式中，以在使常用制动机构动作后再使弹簧制动机构动作的实施方式为例进行了说明，但不限于此，在泊车时，也可以不使常用制动机构动作，而只使弹簧制动机构动作。该情况下，只要设定弹簧制动机构的行程使闸瓦与车轮抵接即可。 

而且，在第1及第2实施方式中，作为使制动缸装置动作的压力流体使用了压缩空气的情况为例进行了说明，但不限于此，也可以通过其他的压力流体(例如，液压油)进行动作。 

另外，在第1及第2实施方式中，以具有保持壳、销部件和旋转施力弹簧的主轴保持机构为例进行了说明，但也可以不这么设置，而采用其他方式的主轴保持机构。即，主轴保持机构也可以具有如下结构：限制主轴相对于第1活塞的可旋转角度，并在向与主轴的使螺母部件相对于主轴螺纹配合长度变长的旋转方向相反的旋转方向对主轴施力的状态下将主轴保持在第1活塞上。 

另外，在第1及第2实施方式中，以第1活塞的移动方向与车轮的车轴平行的方式配置制动缸装置的单元制动器为例进行了说明，但也可以不这样设置，而以第1活塞的移动方向与车轮的车轴不平行的状态配置制动缸装置。 

另外，关于离合器箱的形状、位置，不限于第2实施方式中例示的那样，也可以进行各种变更。另外，关于第1卡合部、第2卡合部、 卡合部件、卡合用弹簧和离合器箱用弹簧的形状、位置，也不限于第2实施方式中例示的那样，也可以进行各种变更。 

另外，关于在制动缸装置中安装锁定杆的位置，也可以进行各种变更。图21是表示在第2实施方式的制动缸装置2中变更了锁定杆40的安装位置的变形例的局部放大剖视图，是放大表示盖罩部31的制动反方向上的端部及其附近的图。如图21的变形例所示，也可以构成为，锁定杆40的一个端部从盖罩部31的制动反方向上的端部突出地配置，该锁定杆40的一个端部被拉拽操作，由此能够释放弹簧制动机构12的弹簧制动力。在该变形例中，如图21例示的那样，在套筒部件54的制动反方向上的端部，形成有配置在以主轴15的轴线方向方向为中心的整个周向范围内且沿半径方向以放射状形成的掣子刃39。而且，在锁定杆40的另一个端部的前端，设置有朝向掣子刃39被弹簧46施力的刃尖41。该掣子刃39和刃尖41与第2实施方式同样地构成如下单向离合器，对于与套筒部件54啮合的螺母部件53，该单向离合器阻止使主轴15向制动反方向移动的旋转，允许使主轴15向制动方向移动的旋转。这样，关于锁定杆40的安装位置，也可以变更地实施。 

工业实用性

本发明具有常用制动机构及泊车制动器等所使用的弹簧制动机构这两方能够动作的制动缸装置，能够广泛地适用于对车辆的车轮的旋转进行制动的单元制动器。 

附图标记说明

1 制动缸装置 

11 常用制动机构 

12 弹簧制动机构 

14 离合器机构 

15 主轴 

16 主轴保持机构 

22 第1压力室 

23 第1弹簧 

24 第1活塞 

25 第2压力室 

26 第2弹簧 

27 第2活塞 

53 螺母部件 

100 单元制动器 

Claims (13)

1.一种制动缸装置，其包括：

常用制动机构，其具有第1压力室和第1弹簧相对地作用的第1活塞，通过向所述第1压力室供给压力流体而使所述第1活塞克服所述第1弹簧的施力向制动方向移动；

弹簧制动机构，其具有第2压力室和第2弹簧相对地作用的第2活塞，通过从向所述第2压力室供给压力流体的状态向排出该压力流体的状态过渡，来利用所述第2弹簧的施力使所述第2活塞向制动方向移动，

所述常用制动机构及所述弹簧制动机构这两方能够动作，

该制动缸装置的特征在于，其还包括：

主轴，其能够以轴线方向为中心旋转地与所述第1活塞连结，贯穿所述第2活塞且将来自所述弹簧制动机构的施力向所述第1活塞传递；

第1离合器机构，其具有能够旋转地被支承在所述第2活塞上且与所述主轴螺纹配合的第1螺母部件，通过从向所述第2压力室供给压力流体的状态向排出该压力流体的状态过渡，来利用所述第2弹簧的施力使所述第1螺母部件与所述第2活塞一起相对于所述主轴移动，成为连结所述主轴和所述第2活塞的连结状态，在向所述第2压力室供给压力流体的状态下，成为所述主轴和所述第2活塞的连结被解除的非连结状态；

第1主轴保持机构，其用于限制所述主轴相对于所述第1活塞的可旋转角度，并且在向与该主轴的使所述第1螺母部件与所述主轴螺纹配合的长度变长的旋转方向相反的旋转方向对该主轴施力的状态下将该主轴保持在所述第1活塞上。

2.根据权利要求1所述的制动缸装置，其特征在于，

所述第1主轴保持机构还包括：

保持壳，其被固定在所述第1活塞上并以收纳所述主轴的端部的方式保持该主轴；

限制部，其被设置在所述主轴上并通过与所述保持壳卡合来限制所述主轴的可旋转角度；

旋转施力弹簧，其在所述保持壳的内部相对于该保持壳向所述相反的旋转方向对所述主轴的端部施力。

3.根据权利要求2所述的制动缸装置，其特征在于，

所述限制部被设置为销部件，该销部件以贯穿所述主轴的端部的方式被安装在所述主轴上，且该销部件的从所述主轴突出的端部能与所述保持壳的内壁抵接并卡合，

所述旋转施力弹簧设置多个，借助所述销部件相对于所述保持壳向所述相反的旋转方向对所述主轴的端部施力。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的制动缸装置，其特征在于，

在所述主轴的端部和所述第1活塞之间设置有滚珠部件，该滚珠部件以被收纳在形成于所述主轴及所述第1活塞中的至少一方上的凹部中的方式配置。

5.一种制动缸装置，其包括：

常用制动机构，其具有第1压力室和第1弹簧相对地作用的第1活塞，通过向所述第1压力室供给压力流体使所述第1活塞克服所述第1弹簧的施力向制动方向移动；

弹簧制动机构，其具有第2压力室和第2弹簧相对地作用的第2活塞，通过从向所述第2压力室供给压力流体的状态向排出该压力流体的状态过渡，来利用所述第2弹簧的施力使所述第2活塞向制动方向移动，

所述常用制动机构及所述弹簧制动机构这两方能够动作，

该制动缸装置的特征在于，还包括：

主轴，其能够以轴线方向为中心旋转地与所述第1活塞连结，贯穿所述第2活塞且将来自所述弹簧制动机构的施力向所述第1活塞传递；

离合器机构，其具有螺母部件和套筒部件，该螺母部件与所述主轴螺纹配合并能够旋转地被支承且朝向在与所述制动方向相反的方向上的制动反方向能够移动地被支承，该套筒部件相对于所述螺母部件配置在靠向所述制动反方向并在所述主轴的周围与该螺母部件相对，

所述离合器机构通过从向所述第2压力室供给压力流体的状态向排出该压力流体的状态过渡，来利用所述第2弹簧的施力使所述套筒部件与所述第2活塞一起相对于所述主轴移动并与所述螺母部件啮合，成为连结所述主轴和所述第2活塞的连结状态，在向所述第2压力室供给压力流体的状态下，所述套筒部件自所述螺母部件分离开，成为所述主轴和所述第2活塞的连结被解除的非连结状态，

所述制动缸装置还包括离合器箱，其以筒状形成并在内侧以使所述套筒部件能够沿所述第2活塞的移动方向滑动的方式支承该套筒部件，并且在内侧以使所述螺母部件能够旋转的方式支承该螺母部件，

相对于内部区划有所述第2压力室的缸主体，所述离合器箱被保持成，在所述弹簧制动机构动作的状态下能够与所述螺母部件一起向所述制动反方向滑动。

6.根据权利要求5所述的制动缸装置，其特征在于，

在所述离合器箱的内壁上设置有内侧凸缘部，该内侧凸缘部朝向内侧以凸缘状突出且相对于所述套筒部件配置在靠向所述制动方向，

所述螺母部件能够旋转地被支承在所述内侧凸缘部上。

7.根据权利要求6所述的制动缸装置，其特征在于，

所述制动缸装置还包括分离用弹簧，其被配置在所述套筒部件和所述内侧凸缘部之间，并且向使所述套筒部件及所述内侧凸缘部中的一方相对于另一方分离的方向施力。

8.根据权利要求5～7中任一项所述的制动缸装置，其特征在于，

所述离合器箱的所述制动反方向上的端部作为如下的离合器箱移动限制部设置，即，与被固定在所述第2活塞上并覆盖所述主轴的所述制动反方向上的端部的盖罩部抵接，由此限制该离合器箱相对于所述第2活塞的在所述制动反方向上的相对的可移动量，

所述可移动量被设定成比所述套筒部件相对于所述离合器箱能够相对位移的可相对位移量短。

9.根据权利要求5～7中任一项所述的制动缸装置，其特征在于，还包括：

第1卡合部，其被设置在所述缸主体中的以所述离合器箱能够滑动的方式保持该离合器箱的滑动保持部的内壁部分上并与所述第2活塞相对地以台阶状凹陷地形成；

第2卡合部，其被设置在所述离合器箱的外壁部分上并与所述第2活塞相对地以台阶状凹陷地形成；

卡合部件，其能够与所述第1卡合部及所述第2卡合部卡合地配置；

卡合用弹簧，其被配置在所述卡合部件和被固定在所述第2活塞上并覆盖所述主轴的所述制动反方向上的端部的盖罩部之间，向与所述第1卡合部及所述第2卡合部卡合的方向对所述卡合部件施力；

离合器箱用弹簧，其相对于所述缸主体朝向与所述卡合用弹簧相反的方向对所述离合器箱施力，

所述卡合用弹簧设定成弹力比所述离合器箱用弹簧大。

10.根据权利要求5～7中任一项所述的制动缸装置，其特征在于，

还包括锁定杆，通过对该锁定杆的从所述缸主体突出地配置的一个端部进行拉拽操作，能够释放所述弹簧制动机构的弹簧制动力，

所述套筒部件在以所述主轴的轴线方向为中心的旋转方向的位移被限制的状态下，能够以与该轴线方向平行地滑动的方式被支承在所述离合器箱上，

所述离合器箱以所述主轴的轴线方向为中心能够旋转被保持在所述缸主体上，并且在所述制动方向上的端部设置有比所述螺母部件向所述制动方向突出地延长的延长部分，

所述锁定杆的另一个端部在所述延长部分与所述离合器箱卡合，由此该离合器箱相对于所述缸主体的旋转方向上的位移被限制，通过对所述锁定杆的一个端部进行拉拽操作，该锁定杆和所述延长部分的卡合被解除。

11.根据权利要求5～7中任一项所述的制动缸装置，其特征在于，

在所述缸主体的内部，在所述离合器箱的所述制动方向上的端部的靠向所述制动方向处，形成有空间区域，

所述离合器箱以能够朝向所述制动方向突出并移动到所述空间区域的方式能够滑动地被保持在所述缸主体上。

12.根据权利要求5～7中任一项所述的制动缸装置，其特征在于，

还包括主轴保持机构，其限制所述主轴相对于所述第1活塞的可旋转角度，并且在向与该主轴的使所述螺母部件相对于所述主轴螺纹配合的长度变长的旋转方向相反的旋转方向对该主轴施力的状态下，将该主轴保持在所述第1活塞上。

13.一种单元制动器，其特征在于，包括：

权利要求1至权利要求7中任一项所述的制动缸装置；安装有该制动缸装置的制动器主体，

所述常用制动机构及所述弹簧制动机构中的至少一方动作，由此使相对于所述制动器主体能够相对移动地被保持的闸瓦与车辆的车轮抵接而对该车轮的旋转进行制动。

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