CN102985718B - 制动缸装置和盘式制动装置 - Google Patents
制动缸装置和盘式制动装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102985718B CN102985718B CN201180033073.5A CN201180033073A CN102985718B CN 102985718 B CN102985718 B CN 102985718B CN 201180033073 A CN201180033073 A CN 201180033073A CN 102985718 B CN102985718 B CN 102985718B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mentioned
- brake
- bar
- mode
- main body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D55/00—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
- F16D55/02—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members
- F16D55/22—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads
- F16D55/224—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads with a common actuating member for the braking members
- F16D55/2245—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads with a common actuating member for the braking members in which the common actuating member acts on two levers carrying the braking members, e.g. tong-type brakes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D65/00—Parts or details
- F16D65/14—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position
- F16D65/28—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged apart from the brake
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D65/00—Parts or details
- F16D65/38—Slack adjusters
- F16D65/40—Slack adjusters mechanical
- F16D65/52—Slack adjusters mechanical self-acting in one direction for adjusting excessive play
- F16D65/56—Slack adjusters mechanical self-acting in one direction for adjusting excessive play with screw-thread and nut
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2121/00—Type of actuator operation force
- F16D2121/02—Fluid pressure
- F16D2121/04—Fluid pressure acting on a piston-type actuator, e.g. for liquid pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2121/00—Type of actuator operation force
- F16D2121/02—Fluid pressure
- F16D2121/04—Fluid pressure acting on a piston-type actuator, e.g. for liquid pressure
- F16D2121/06—Fluid pressure acting on a piston-type actuator, e.g. for liquid pressure for releasing a normally applied brake
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2123/00—Multiple operation forces
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2125/00—Components of actuators
- F16D2125/18—Mechanical mechanisms
- F16D2125/20—Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa
- F16D2125/34—Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa acting in the direction of the axis of rotation
- F16D2125/36—Helical cams, Ball-rotating ramps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2127/00—Auxiliary mechanisms
- F16D2127/02—Release mechanisms
- F16D2127/04—Release mechanisms for manual operation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
本发明提供一种制动缸装置和盘式制动装置。小型的制动缸装置能够抑制装置的大型化并使从与杆一起移动的制动输出部输出的制动力增加。杆(22)以在沿着缸轴方向的伸出方向和缩回方向上自由移动的方式设置在缸主体(20)的内侧。活塞(24)在缸主体(20)内划分出压力室(44)且围绕杆(22)的轴线,并沿着与杆(22)的移动方向平行的直线方向移动。通过向压力室(44)供给压力流体,使活塞(24)克服杆施力弹簧(23)的施力而相对于缸主体(20)向缩回方向移动。此时,增力机构(25)将由活塞(24)产生的直线方向的驱动力转换为旋转方向的驱动力并使杆(22)向伸出方向移动,使来自活塞(24)的驱动力增力并作用于杆(22)。制动输出部(21)与杆(22)一起向伸出方向移动而输出制动力。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用压力流体进行工作而使杆移动的制动缸装置及具有该制动缸装置的盘式制动装置。
背景技术
以往,作为具有制动缸装置的铁道车辆用的盘式制动装置,公知有专利文献1所公开的具有制动缸装置的铁道车辆用的盘式制动装置。专利文献1所公开的盘式制动装置构成为利用空气压力使制动缸装置中的杆伸出。另外,在该盘式制动装置中,以能够相对于车辆沿车轴方向位移的方式安装的卡钳主体的一对制动杆分别在一端侧与制动缸装置的杆侧和构成缸主体的圆筒形构件侧相连结。而且,通过使制动缸装置如上述那样工作,一对制动杆被驱动。并且,该盘式制动装置构成为利用设于如上述那样被驱动的一对制动杆的另一端侧的制动块夹住车轴侧的盘而产生制动力。
另外,作为制动缸装置,公知有专利文献2所公开的制动缸装置。在专利文献2所公开的制动缸装置中,在被设为顶杆的杆上固定有活塞。并且,通过向缸主体内的压力室供给压缩空气来对活塞施力,从而使活塞和杆伸出。此外,通过使杆伸出,自以能够与杆一起移动的方式设置的制动输出部输出制动力。
先行技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开昭61-175330号公报
专利文献2:日本特开2007-131203号公报
在专利文献1所公开的盘式制动装置中,以产生所需要的制 动力的方式设定制动杆的长度。然而,在需要较大的制动力的情况下,存在制动杆的长度变长而使卡钳主体变大、从而导致整个盘式制动装置大型化这样的问题。
另一方面,在专利文献2所公开的制动缸装置中,以能够获得所期望大小的输出的制动力的方式来决定缸主体的直径。于是,也通过对缸主体的直径的设定进行调整来设定为产生需要的制动力。然而,在需要较大的制动力的情况下,存在缸主体的直径变大而导致整个制动缸装置大型化这样的问题。另外,若制动缸装置大型化,则还会产生也导致盘式制动装置大型化这样的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述实际情况而做成的,其目的在于提供一种能够抑制装置的大型化并使从与杆一起移动的制动输出部输出的制动力增加的小型的制动缸装置。另外,本发明的目的还在于提供一种具有该制动缸装置的盘式制动装置。
用于达成上述目的的第1技术方案的制动缸装置的特征在于,该制动缸装置包括:缸主体,其内部形成为空心;杆,其配置于上述缸主体的内侧,以在沿着缸轴向的直线方向、即从上述缸主体伸出的伸出方向和朝向与该伸出方向相反的方向缩回的缩回方向上自由移动的方式设置;杆施力弹簧,其能够对上述杆向上述缩回方向施力;活塞,其以在上述缸主体内划分出压力室且在周向上围绕上述杆的轴线的方式配置,并以能够沿着与上述杆的移动方向平行的直线方向移动的方式设置,通过向上述压力室供给压力流体,使该活塞克服上述杆施力弹簧的施力而相对于上述缸主体向上述缩回方向移动;增力机构,在上述活塞向上述缩回方向移动时,该增力机构将由上述活塞 产生的直线方向的驱动力转换为旋转方向的驱动力并使上述杆向上述伸出方向移动,使来自上述活塞的驱动力增加并作用于上述杆;以及制动输出部,其以能够与上述杆一起移动的方式设置,能够通过使上述杆向上述伸出方向移动来输出制动力。
采用本发明,杆和活塞构成为在沿着缸轴方向的直线方向上进行伸出动作和缩回动作,并且活塞以围绕杆的轴线的方式配置。因此,能够使活塞和杆在缸主体的内侧的配置空间效率化,尤其能够大幅减小活塞和杆在缸轴方向上的配置空间。并且,能够在因活塞和杆的配置空间的效率化而确保的区域中配置增力机构,该增力机构用于将来自活塞的直线方向的驱动力转换为旋转方向的驱动力并使其增加后作用于杆。于是,从与作用有增力后的驱动力的杆一起移动的制动输出部输出制动力。这样,通过使活塞和杆的配置空间效率化,能够抑制制动缸装置的大型化而谋求小型化,并能够利用增力机构使制动力增加。
因而,采用本发明,能够提供一种能够抑制装置的大型化并使从与杆一起移动的制动输出部输出的制动力增加的小型的制动缸装置。
根据第1技术方案的第2技术方案的制动缸装置的特征在于,上述增力机构包括:倾斜面,其设于上述活塞,以沿着将该活塞的轴线作为中心的周向延伸且相对于该活塞的移动方向倾斜的方式设置;以及转动部,其在上述活塞向上述缩回方向移动时被上述倾斜面施力而以上述杆的轴线为中心向规定的旋转方向转动,上述杆以相对于上述缸主体在将该杆的轴线作为中心的旋转方向上的位移受到限制的方式连结于上述缸主体,并随着上述转动部向规定的旋转方向转动而向上述伸出方向移动。
采用本发明,通过使活塞沿直线方向向缩回方向移动,从而使转动部转动,该转动部被以相对于活塞的移动方向倾斜的方式设置的倾斜面施力。而且,通过该转动部的转动,使旋转方向上的位移受到限制的杆向伸出方向移动而输出制动力。因此,利用设有倾斜面和转动部这样的简单的构造,能够高效地转换由活塞在缩回方向上产生的驱动力而产生杆的伸出方向的制动力。
根据第2技术方案的第3技术方案的制动缸装置的特征在于,上述增力机构还包括:支承部,其与上述杆形成为一体或固定于该杆;杆侧支承面,其设于上述支承部,以沿着将上述杆的轴线作为中心的周向延伸的方式配置;转动部侧支承面,其设于以在与上述杆的轴线方向平行的方向上与上述支承部相对的方式配置的上述转动部,并以沿着将上述转动部的轴线作为中心的周向延伸的方式配置;以及滚动构件,其配置于上述杆侧支承面与上述转动部侧支承面之间,能够相对于该杆侧支承面和该转动部侧支承面滚动,上述杆侧支承面和上述转动部侧支承面之中的至少任意一个支承面以相对于上述杆的轴线方向倾斜的方式设置。
采用本发明,在彼此相对的杆侧支承面和转动部侧支承面之间配置有滚动构件,杆侧支承面和转动部侧支承面之中的至少任一个支承面以相对于杆的轴线方向倾斜的方式设置。因此,能够利用简单的构造来实现通过滚动构件随着转动构件的转动而进行滚动来使杆向伸出方向移动的构造。而且,对于在倾斜面和转动部之间的从缩回方向转换成旋转方向的驱动力,能够在转动部和杆之间将该驱动力的方向从旋转方向高效地转换成伸出方向。而且,通过对倾斜面和滚动构件在缸主体的径向(或杆的径向)上的配置进行设定,能够容易地调整增力的比率。
根据第3技术方案的第4技术方案的制动缸装置的特征在于,上述滚动构件以位于将上述杆的轴线作为中心的1个圆周上的方式设有多个。
采用本发明,沿1个圆周设有多个用于传递来自转动部的旋转方向的力的滚动构件。因此,能够使沿旋转方向排列的滚动构件高效地分担、承担被传递的力,从而能够减小作用于一个滚动构件的力。由此,能够利用易于获得的具有通常刚性的滚动构件,因此变得廉价。另外,由于利用易于获得的具有通常刚性的滚动构件,因此,即使与欲降低一个滚动构件的接触表面压力的情况相比,也不必为了增大接触面积而将一个滚动构件设置得较大,因此能够抑制滚动构件的大型化。因此,能够进一步抑制制动缸装置的大型化。
根据第3技术方案或第4技术方案的第5技术方案的制动缸装置的特征在于,上述杆侧支承面和上述转动部侧支承面这两个支承面均以相对于上述杆的轴线方向倾斜的方式设置,上述滚动构件设为被自由旋转地支承的多个滚子凸轮构件,上述滚子凸轮构件的侧面设置为滚动面,该滚动面以构成圆锥曲面的一部分的方式沿着周向延伸并相对于上述杆侧支承面和上述转动部侧支承面滚动。
采用本发明,杆侧支承面和转动部侧支承面这双方以相对于杆的轴线方向倾斜的方式设置,在杆侧支承面和转动部侧支承面之间配置有作为滚子凸轮构件的滚动构件,该滚子凸轮构件具有构成圆锥曲面的一部分的滚动面。因此,与将滚动构件设为球状的滚珠构件的情况相比,能够降低作用于一个滚动构件的接触表面压力。并且,对于随着转动部的转动而借助滚动构件使杆向伸出方向移动时的伸出行程(伸出距离),在以更少的转动部的旋转量来达到更大的伸出行程的情况下,在使用滚 珠构件作为滚动构件时,需要使用大径的滚珠构件,而若利用滚子凸轮构件,则能够将相对于杆的轴线方向倾斜的杆侧支承面和转动部侧支承面的斜率设定为更陡峭的斜率,而无需使滚子凸轮构件大型化。因而,能够高效地抑制制动缸装置的大型化并任意且易于地确保伸出行程。
根据第1技术方案~第5技术方案中任一项的技术方案6的制动缸装置的特征在于,制动缸装置还包括在装备有该制动缸装置的车辆停车时使用的停车制动机构,上述停车制动机构包括:多个停车制动用弹簧,其以沿着上述缸主体的周向排列的方式配置;以及停车制动用活塞,其以在上述缸主体的内侧划分出与上述压力室不同的停车制动解除用的第2压力室且在周向围绕上述杆的轴线的方式配置,并以能够沿着与上述杆的移动方向平行的方向移动的方式设置,通过从上述第2压力室排出压力流体,使该停车制动用活塞在上述停车制动用弹簧的施力的作用下相对于上述缸主体向上述缩回方向移动,从而对上述活塞施力。
采用本发明,能够在制动缸装置中装入停车制动机构,该停车制动机构包括:停车制动用弹簧,其用于产生停车制动的制动力;停车制动用活塞,其被停车制动用弹簧施力而对活塞施力;以及停车制动解除用的第2压力室。而且,由于与杆的移动方向平行地移动的停车制动用活塞以围绕杆的轴线的方式配置,因此还能够使停车制动用活塞的配置空间效率化,尤其能够大幅减小停车制动用活塞在缸轴方向上的配置空间。另外,采用本发明,即使在需要较大的制动力来作为停车制动的制动力的情况下,也能够容易地利用多个停车制动用弹簧来确保所需要的制动力。而且,多个停车制动用弹簧以沿着缸主体的周向排列的方式配置,因此能够避免该停车制动用弹簧与制动输 出部等其他部分之间的干涉而易于将停车制动用弹簧配置于紧凑的空间中。因此,能够谋求制动缸装置在轴向和径向上的尺寸的小型化(即,短轴化和小径化)。
此外,在作为停车制动用弹簧而设有与缸主体同轴配置的一个或两个较大的螺旋弹簧的情况下,为了确保所需要的制动力,螺旋弹簧的线径变粗,而且导致压缩长度变长。因此,难以谋求装入有停车制动机构的制动缸装置的小型化。另外,由于需要以避免上述螺旋弹簧与制动输出部等其他部分之间的干涉的方式配置上述螺旋弹簧,因此,在设置上述螺旋弹簧时,将该螺旋弹簧配置于缸主体靠径向上的更靠外侧的位置,在制动缸装置中,导致大径化而难以谋求小型化。与此相对,采用上述发明,多个停车制动用弹簧以沿着缸主体的周向排列的方式配置,能够避免多个停车制动用弹簧与制动输出部等其他部分之间的干涉而易于将停车制动用弹簧配置于紧凑的空间中,从而能够谋求制动缸装置在轴向和径向上的尺寸的小型化。
根据第6技术方案的技术方案7的制动缸装置的特征在于,多个上述停车制动用弹簧配置于上述缸主体的外侧。
采用本发明,由于停车制动用弹簧配置于缸主体的外侧,因此能够抑制缸主体的大型化。而且,由于在缸主体的外侧以沿着周向排列的方式配置有多个停车制动用弹簧,因此能够将各停车制动用弹簧紧凑地配置于缸主体的外侧的富余的空间中。因此,能够进一步谋求制动缸装置的小型化。此外,本发明构成为在进行制动动作时活塞和停车制动用活塞向缩回方向移动、而杆向与缩回方向相反的伸出方向移动的制动缸装置,因此能够更容易地实现将停车制动用弹簧配置于缸主体的外侧的结构。
根据第6技术方案或第7技术方案的技术方案8的制动缸装 置的特征在于,多个上述停车制动用弹簧并列在与上述缸主体的径向平行的方向上,并配置于上述制动输出部的侧方的两侧。
采用本发明,多个停车制动用弹簧与缸主体的径向平行地配置于制动输出部的侧方的两侧。因此,能够避免多个停车制动用弹簧与制动输出部之间的干涉而以较高的空间效率紧凑配置多个停车制动用弹簧。另外,能够有效地充分利用制动输出部的侧方的无用空间,从而能够沿着缸主体的周向在局部高效地配置多个停车制动用弹簧。因此,能够谋求制动缸装置在轴向和径向上的尺寸的进一步小型化(即,进一步的短轴化和小径化)。
根据第1技术方案~第8技术方案中任一项的技术方案9的制动缸装置的特征在于,该制动缸装置还包括:螺纹轴,其连结于上述制动输出部,并且在其外周形成有螺纹;引导管,其安装于上述杆或者上述增力机构,并且在其内侧配置有上述螺纹轴;推力弹簧,其以能够对上述螺纹轴朝向上述伸出方向施力的方式配置于上述缸主体或配置于被固定在该缸主体上的构件;离合器螺母,其螺纹接合在上述螺纹轴的顶端侧,上述螺纹轴的顶端侧配置在上述缸主体的靠上述制动输出部侧的位置;前方止挡件,其为了限制上述离合器螺母相对于上述引导管的移动而以能够从该离合器螺母的靠上述制动输出部的那一侧、即前方侧与该离合器螺母抵接的方式配置,能够在上述引导管向上述缩回方向移动的同时对该离合器螺母和上述螺纹轴向上述缩回方向施力;第1离合器,其以能够从上述离合器螺母的与上述制动输出部侧相反的那一侧、即后方侧与上述前方止挡件隔开规定的间隔并抵接于该离合器螺母的方式配置;调整止挡件,其以能够相对于上述离合器螺母和上述引导管沿着上述螺纹轴的轴线方向移动的方式配置,且其相对于上述缸主体 或固定在该缸主体上的构件能够移动的范围受到限制;第2离合器,其固定有上述调整止挡件,以能够从上述离合器螺母的上述后方侧抵接于上述离合器螺母的方式配置;以及调整弹簧,其一端侧抵接或者连结于上述调整止挡件或上述第2离合器,并且能够对上述离合器螺母朝向上述缩回方向施力。
采用本发明,在进行制动动作时,通过向压力室供给压力流体,来自活塞的、克服杆施力弹簧的施力的力经由增力机构传递而使杆移动,借助引导管、第1离合器、离合器螺母以及螺纹轴使制动输出部向伸出方向移动而输出制动力。另一方面,通过排出压力室的压力流体,杆在杆施力弹簧的施力的作用下向缩回方向移动,借助引导管、前方止挡件、离合器螺母以及螺纹轴使制动输出部向缩回方向移动而解除制动。而且,在由制动片的磨损等导致从制动被解除的状态下的制动输出部的端部相对于制动缸主体的位置到制动动作时的制动输出部的端部相对于制动缸主体的位置之间的间隙变大时,利用间隙调整机构自动调整上述间隙,该间隙调整机构包括离合器螺母、第1离合器、第2离合器、螺纹轴、引导管、推力弹簧、前方止挡件、调整止挡件以及调整弹簧等。
在进行间隙调整时,首先,在进行制动动作时,通过限制调整止挡件的移动范围,在调整弹簧中将能够对离合器螺母向缩回方向施加的力蓄积为调整弹簧的储蓄力。而且,此时,固定有调整止挡件的第2离合器和离合器螺母之间的抵接被解除,在第2离合器和离合器螺母之间形成间隙。于是,在进行制动解除动作时,若引导管开始向缩回方向移动,则由于利用推力弹簧对螺纹轴向伸出方向施力,因此,产生如下的状态:螺纹轴及制动输出部未向缩回方向移动,利用调整弹簧的储蓄力对离合器螺母向缩回方向施力。此时,产生离合器螺母与第1离合器 之间的抵接被解除、并且离合器螺母也未与前方止挡件抵接的状态,而且由于离合器螺母也未与第2离合器抵接,因此成为离合器螺母能够相对于螺纹轴旋转的状态。于是,在调整弹簧的储蓄力的作用下,离合器螺母以向缩回方向移动的方式相对于螺纹轴旋转。然后,离合器螺母和第2离合器之间的间隙消失而离合器螺母和第2离合器抵接,成为离合器螺母不能旋转的状态,随着引导管向缩回方向的移动,制动输出部与前方止挡件、离合器螺母以及螺纹轴一起向缩回方向移动,制动被解除。这样,由于在制动解除动作的途中离合器螺母相对于螺纹轴向缩回方向移动,因此,在螺纹轴的位置比制动解除动作之前的状态向伸出方向移动后的状态下结束制动解除动作。即,转换到与制动动作之前的状态相比螺纹轴及制动输出部移动到自缸主体伸出了的位置的状态。由此,自动调整从制动被解除的状态下的制动输出部的端部相对于制动缸主体的位置到制动动作时的制动输出部的端部相对于制动缸主体的位置之间的间隙。
如上所述,采用本发明,间隙调整机构构成为包括离合器螺母、第1离合器、第2离合器、螺纹轴、引导管、推力弹簧、前方止挡件、调整止挡件以及调整弹簧。因此,并不是如专利文献2所公开的制动缸装置那样利用橡胶等的弹性变形来调整间隙的制动缸装置,能够廉价地实现不易受到温度、湿度等周围环境的影响的构造。
因而,采用本发明,能够廉价地提供一种具有间隙调整机构的小型的制动缸装置,该小型的制动缸装置不易受到温度、湿度等周围环境的影响,该间隙调整机构用于自动调整从制动被解除的状态下的制动输出部的端部相对于制动缸主体的位置到制动动作时的制动输出部的端部相对于制动缸主体的位置之间的间隙。
此外,采用本发明的制动缸装置,在没有利用间隙调整机构进行自动的间隙调整动作的状态下,无论在制动动作时还是在制动解除时,均能够维持第2离合器和离合器螺母抵接的状态,从而能够防止第2离合器和离合器螺母脱离。即,在没有进行间隙调整动作的状态下,利用一端侧抵接或者连结于调整止挡件或第2离合器的调整弹簧来对离合器螺母向缩回方向施力,从而能够维持第2离合器和离合器螺母抵接的状态。由此,在间隙调整动作时以外的时刻,能够防止离合器螺母相对于螺纹轴旋转,从而能够防止因振动等导致离合器螺母相对于螺纹轴错位。
另外,作为另一个技术方案,还能够构成包括上述任一项技术方案的制动缸装置的盘式制动装置的技术方案。即,第10技术方案的盘式制动装置的特征在于,该盘式制动装置包括第1技术方案~第9技术方案中任一项技术方案所述的制动缸装置、装备有该制动缸装置且以能够相对于车辆沿车轴方向位移的方式安装的卡钳主体,通过上述制动缸装置工作,利用安装于上述卡钳主体的一对制动片夹住车轴侧的盘而产生制动力。
采用本发明,能够提供一种能够抑制装置的大型化并使制动力增加的小型的盘式制动装置。
采用本发明,能够提供一种能够抑制装置的大型化并使从与杆一起移动的制动输出部输出的制动力增加的小型的制动缸装置。另外,能够提供一种具有该制动缸装置的盘式制动装置。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的盘式制动装置的侧视图。
图2是图1所示的盘式制动装置的俯视图。
图3是本发明的一实施方式的制动缸装置的立体图,是利 用剖切截面表示内部的构造的图。
图4是图3所示的制动缸装置的剖视图。
图5是图3所示的制动缸装置的剖视图。
图6是表示图3所示的制动缸装置中的杆、引导管以及增力机构的局部的分解立体图。
图7是将图6所示的杆和引导管放大表示的立体图。
图8是图3所示的制动缸装置中的活塞的立体图和从增力机构侧观察活塞的图。
图9是图3所示的制动缸装置中的转动部的立体图和从杆侧观察转动部的图。
图10是从与制动输出部相反的那一侧观察图3所示的制动缸装置的图。
图11是表示图3所示的制动缸装置中的滚子凸轮构件和滚子护圈的立体图。
图12是从制动输出部侧观察图3所示的制动缸装置的图。
图13是将图4的局部放大表示的放大剖视图。
图14是用于说明图3所示的制动缸装置的工作的立体图,是利用剖切截面表示内部的构造的图。
图15是用于说明图3所示的制动缸装置的工作的立体图,是利用剖切截面表示内部的构造的图。
图16是用于说明图3所示的制动缸装置的工作的立体图,是利用剖切截面表示内部的构造的图。
图17是用于说明图3所示的制动缸装置的工作的立体图,是利用剖切截面表示内部的构造的图。
具体实施方式
下面,参照附图说明本发明的实施方式。另外,以用于铁 路车辆的情况为例对本发明的制动缸装置及具有该制动缸装置的盘式制动装置进行说明。另外,附图是以相当于设计图的精度制成的。
图1是从车轴方向观察本发明的一实施方式的盘式制动装置1的侧视图。另外,图2是从上方观察图1所示的盘式制动装置1的俯视图。图1和图2所示的盘式制动装置1构成为包括以下构件等:制动缸装置2;卡钳主体11,其装备有该制动缸装置2且以能够沿车轴方向位移的方式安装于车辆主体100;作为制动块保持部的一对衬板(12、12),其用于分别保持作为制动块的一对制动片(13、13)。
一对制动片(13、13)借助衬板12安装于卡钳主体11。而且,盘式制动装置1通过制动缸装置2工作而利用一对制动片(13、13)夹住随着铁路车辆的车轮(未图示)旋转而旋转的作为车轴侧的盘的圆板状的制动盘101,从而产生制动力。另外,制动盘101形成为圆板状,具有以与旋转轴正交的方式形成的表面/背面的制动面(101a、101a)。于是,通过制动缸装置2工作,制动片(13、13)以沿着与制动盘101的旋转轴方向大致平行的方向从两侧夹住制动盘101的方式被按压于制动面(101a、101a)。
卡钳主体11包括结合构件14和一对制动杆(15、15)。结合构件14借助摇动销14a以能够绕与车辆行进方向平行的轴线摇动的方式安装于支架100a,该支架100a被固定于车辆主体100的底面。而且,一对制动杆(15、15)借助一对支点销15a能够摇动且相对于该结合构件14大致对称地设置于该结合构件14。该支点销15a以在从盘式制动器101的旋转轴方向观察时沿着与摇动销14a的轴线方向垂直的方向延伸的方式设置。
一对制动杆(15、15)在其一端侧借助缸支承销15b安装 有制动缸装置2,利用该制动缸装置2驱动该一端侧。而且,一对制动杆(15、15)中的与安装有制动缸装置2的一端侧隔着支点销15a的另一端侧分别安装有用于保持制动片13的一对衬板(12、12)。衬板12借助与支点销15a平行地延伸的支承销12a摇动自由地安装于该制动杆15。
在上述盘式制动装置1中,如后所述,在一个制动杆15上安装有制动缸装置2的缸主体20,在另一个制动杆15上安装有制动输出部21,利用制动缸装置2的工作,使制动输出部21相对于缸主体20进行伸出的动作(离开缸主体20的动作)或缩回的动作(接近缸主体20的动作)。由此,一对制动杆(15、15)的缸支承销15b附近被驱动而互相分开或接近。
通过如上所述那样进行驱动,盘式制动装置1进行动作,使得一对制动杆(15、15)以支点销15a为支承轴进行动作,利用制动片13夹住制动盘101。而且,此时,在一对制动杆(15、15)中,设置于一个制动杆15的一个制动片13会首先接触制动盘101的制动面101a。并且,另一个制动杆15利用自接触制动面101a的一个制动片13受到的反作用力将另一个制动片13按压于制动盘101的制动面101a。由此,利用一对制动片(13、13)夹住制动盘101,并利用在制动片(13、13)与制动面(101a、101a)之间产生的摩擦力对制动盘101的旋转进行制动,从而对与制动盘101同轴设置的铁道车辆的车轮的旋转进行制动。
接着,对本发明的一实施方式的制动缸装置2进行详细说明。图3是制动缸装置2的立体图,是利用剖切截面表示内部的构造的图。另外,图4和图5是制动缸装置2的剖视图。在图4和图5中图示了包含制动缸装置2的中心轴线P(在图4和图5中以单点划线P表示的中心轴线)的截面,并图示了不同位置的截面。另外,在图5中,分别图示了中心轴线P的两侧的、在以中心轴 线P为中心的周向上的不同角度的截面。此外,图3、图4以及图5所示的制动缸装置2与图1和图2所示的制动缸装置2同样地构成,只是将外形的一部分变更后进行了图示。
制动缸装置2的制动工作方向上的两端部分别与缸支承销15b连结。而且,该制动缸装置2构成为包括缸主体20、制动输出部21、杆22、杆施力弹簧23、活塞24、增力机构25、停车制动机构26、螺纹轴27、引导管28、推力弹簧29、离合器螺母30、前方止挡件31、第1离合器32、调整止挡件33、调整弹簧34、第2离合器35、调整套筒36、弹簧座37、推力弹簧引导件38以及罩39等。上述构成要件中的、除调整套筒36以外的构件由例如铁系材料等金属材料形成,调整套筒36由例如树脂材料形成。另外,在图4和图5中,对于规定的构成要件,并未图示截面而是图示了外形。
缸主体20由第1外壳部40和第2外壳部41构成,其内部形成为空心。在缸主体20的内部配置有杆22、杆施力弹簧23、活塞24、增力机构25、螺纹轴27的一部分、引导管28、推力弹簧29、调整止挡件33、调整弹簧34、第2离合器35、调整套筒36、弹簧座37以及推力弹簧引导件38等。另外,第1外壳部40形成为具有底部的大致杯形状,利用螺栓将第2外壳部41固定于该第1外壳部40的开放侧的端部。另外,第1外壳部40的端部利用缸支承销15b连结于一个制动杆15。
另外,在第2外壳部41中设有筒状部分41a和平板状部分41b,该筒状部分41a形成为筒状,固定于第1外壳部40的端部,该平板状部分41b在该筒状部分41a的轴线方向(与中心轴线P平行的方向)上的中央部分的内侧朝向内侧突出并形成为沿着周向延伸的凸缘状。在平板状部分41b的径向上的中央部分形成有以贯穿有杆22等的状态配置的贯通孔。另外,在第2外壳部 41的筒状部分41a的与固定于第1外壳部40的一侧相反的那一侧的端部固定有罩39,该罩39被设为平板状的盖状构件,用于覆盖筒状部分41a的与第1外壳部40侧相反的那一侧的开口。此外,在罩39的径向上的中央部分形成有以贯穿有螺纹轴27和引导管28的状态配置的贯通孔。
图6是表示杆22、引导管28以及增力机构25的局部的分解立体图。另外,图7是将图6所示的杆22和引导管28放大表示的立体图。如图3~图7所示,杆22设置为配置于缸主体20的内侧的筒状的构件。并且,杆22以在沿着缸轴方向(与中心轴线P平行的方向)的直线方向、即从缸主体20伸出的伸出方向和朝向与该伸出方向相反的方向缩回的缩回方向上自由移动的方式设置。此外,如图4和图5所示,将上述伸出方向称作“伸出方向X1”(在图中用箭头X 1表示的方向),将上述缩回方向称作“缩回方向X2”(在图中用箭头X2表示的方向),在下面进行说明。
杆22的靠伸出方向X1侧的部分形成为作为大径的筒状部分的大径筒状部22a,杆22的靠缩回方向X2侧的部分形成为作为小径的筒状部分的小径筒状部22b(参照图6和图7)。在大径筒状部22a和小径筒状部22b的内侧形成有朝向缩回方向X2侧去而以台阶状缩径的两级台阶部(参照图4和图5)。并且,杆施力弹簧23的端部配置为与杆22的靠伸出方向X1侧的台阶部抵接。另外,引导管28的靠缩回方向X2侧的端部固定为以跨越杆22的靠伸出方向X1侧的台阶部和靠缩回方向X2侧的台阶部的方式嵌入于上述两个台阶部的状态。另外,在小径筒状部22b的内周形成有多个花键槽42,该多个花键槽42以沿杆22的轴线方向(与中心轴线P平行的方向)延伸的方式形成。
如图3和图4所示,杆施力弹簧23设置为在引导管28的周围配置在杆22的内侧的螺旋状弹簧,且杆施力弹簧23配置在被固 定在罩39的中央的贯通孔的边缘部分上的筒状支承构件43和杆22的靠伸出方向X1侧的台阶部之间。此外,杆施力弹簧23的靠伸出方向X1侧的端部以与筒状支承构件43的靠缩回方向X2侧的端部抵接的方式支承于筒状支承构件43的靠缩回方向X2侧的端部,该筒状支承构件43形成为筒状的构件且其内周与引导管28的侧面滑动接触。另一方面,如上所述,杆施力弹簧23的靠缩回方向X2侧的端部以与杆22的靠伸出方向X1侧的台阶部抵接的方式支承于杆22的靠伸出方向X1侧的台阶部。由此,杆施力弹簧23构成为能够相对于作为固定在缸主体20上的构件的罩39和筒状支承构件43对杆22向缩回方向X2施力。
图8是活塞24的立体图(图8(a))和从增力机构25侧观察活塞24的图(图8(b))。如图3~图5和图8所示,活塞24以将缸主体20内部分隔的方式配置,其与缸主体20的第2外壳部41的内周面气密地滑动接触,并以能够相对于第2外壳部41沿轴线方向滑动的方式设置。利用由该活塞24和第2外壳部41划分成的空间在缸主体20内形成了压力室44。在该压力室44中,经由连通路径44a来供给及排出作为压力流体的压缩空气(参照图5)。
另外,在活塞24中设有圆盘状部45和一对板状部(46、46)。圆盘状部45设为在嵌入于其外周的密封构件处与第2外壳部41的内周滑动接触的圆盘状的部分。并且,在圆盘状部45的中央部分形成有贯通孔45a。圆盘状部45以借助嵌入于贯通孔45a的内周的密封构件与杆22的外周滑动接触的方式配置。由此,活塞24以沿周向围绕杆22的轴线的方式配置,并以能够沿着与杆22的移动方向平行的直线方向移动的方式设置。
另外,在圆盘状部45的贯通孔45a的周围设有以分别贯通圆盘状部45的方式形成的多个(在本实施方式中为4个)引导轴 孔45b。在各引导轴孔45b中贯穿有形成为棒状的引导轴47(参照图3~图5)。引导轴47的两端部和中途部分支承于缸主体20和罩39,引导轴47的靠伸出方向X1侧的端部支承于罩39的内壁,引导轴47的中途部分以嵌合于第2外壳部41的平板状部分41b的方式固定于第2外壳部41的平板状部分41b,引导轴47的靠缩回方向X2侧的端部以嵌合于第1外壳部40的方式固定于第1外壳部40。并且,圆盘状部45的各引导轴孔45b的内周构成为与各引导轴47的外周滑动接触。
由于活塞24设有如上所述地构成的圆盘状部45,从而通过向压力室44供给作为压力流体的压缩空气,使活塞24借助后述的增力机构25克服杆施力弹簧23的施力而相对于缸主体20向缩回方向移动。
活塞24的一对板状部(46、46)设置为沿着将活塞24的轴线作为中心的周向弯曲地延伸且从圆盘状部45朝向缩回方向X2侧突出的板状的部分。并且,在各板状部46的靠缩回方向X2侧的端面上设有倾斜面48。该倾斜面48以沿着将活塞24的轴线作为中心的周向延伸且相对于活塞24的移动方向倾斜的方式设置。
制动输出部21设置为借助后述的螺纹轴27、引导管28等连接于杆22并能够与杆22一起进行移动。由此,制动输出部21设置为能够在从缸主体20伸出的伸出方向X1和接近缸主体20地进行缩回的缩回方向X2上进行移动,并能够通过杆22向伸出方向X1移动而输出制动力。另外,制动输出部21利用缸支承销15b连结于另一个制动杆15。
图3~图6所示的增力机构25设置为如下机构:当活塞24向缩回方向X2移动时,将由活塞24产生的直线方向的驱动力转换为旋转方向的驱动力,并使杆22向伸出方向X1移动,使来自活塞24的驱动力增加并作用于杆22。该增力机构25构成为包括:设于活塞24的上述倾斜面48、支承部49、转动部50、滚子凸轮构件51、滚子护圈52、花键轴53、杆侧支承面54以及转动部侧支承面55等。
如图3~图7所示,支承部49与杆22的大径筒状部22a形成为一体,并设置为大径筒状部22a的靠缩回方向X2侧的端部部分。另外,在支承部49上设有多个(在本实施方式中为6个)杆侧支承面54,杆侧支承面54形成为支承部49的靠缩回方向X2侧的端面。并且,多个杆侧支承面54以沿着将杆22的轴线作为中心的周向依次排列的方式配置,各杆侧支承面54也以沿着将杆22的轴线作为中心的周向延伸的方式配置。另外,各杆侧支承面54以相对于杆22的轴线方向倾斜的方式设置。
图9是转动部50的立体图(图9(a))和从杆22侧观察转动部50的图(图9(b))。另外,图10是从与制动输出部21相反的那一侧观察制动缸装置2的图。此外,在图10中,用虚线图示了缸主体20的内部结构的局部。
图3~图6、图9以及图10所示的转动部50以在与杆22的轴线方向平行的方向上与支承部49相对的方式配置。并且,转动部50构成为包括以下构件等:转动主体构件57,其形成为轴向长度短于径向长度的筒状;以及一对滚子(58、58),其借助旋转轴以自由旋转的方式安装于转动主体构件57。转动主体构件57的靠缩回方向X2侧的端部借助轴承56以自由旋转的方式支承于缸主体20的第1外壳部40。由此,转动部50以杆22的轴线为中心自由旋转地支承于缸主体20内。
另外,一对滚子(58、58)分别以自由旋转的方式支承于沿着转动主体构件57的直径方向配置的各旋转轴。并且,各滚子58的侧面设置为滚动面,该滚动面以构成圆锥曲面的一部分 的方式沿着周向(各滚子58的周向)延伸并相对于各倾斜面48滚动。由于设有上述转动主体构件57和一对滚子(58、58),从而转动部50构成为在活塞24向缩回方向X2移动时各滚子58的转动面被各倾斜面48施力而以杆22的轴线为中心向规定的旋转方向(从活塞24侧观察,为转动主体构件57顺时针旋转的方向)转动。
在转动部50上设有多个(在本实施方式中为6个)转动部侧支承面55,转动部侧支承面55形成为转动部50的靠伸出方向X 1侧的端面。并且,多个转动部侧支承面55以沿着将杆22的轴线和转动部50的轴线作为中心的周向依次排列的方式配置,各杆侧支承面54也以沿着将杆22的轴线和转动部50的轴线作为中心的周向延伸的方式配置。另外,各转动部侧支承面55以相对于杆22的轴线方向倾斜的方式设置。因此,在增力机构25中,杆侧支承面54和转动部侧支承面55这两个支承面均以相对于杆22的轴线方向倾斜的方式设置。
图11是表示滚子凸轮构件51和滚子护圈52的立体图。图3~图6和图11所示的滚子凸轮构件51构成本实施方式的滚动构件,并设有多个(在本实施方式中为6个),其以自由旋转方式支承于滚子护圈52。此外,滚子护圈52构成为包括内圈构件52a和外圈构件52b,内圈构件52a和外圈构件52b设置为同轴配置的环状的构件。内圈构件52a和外圈构件52b利用沿径向延伸的多个(在本实施方式中为6个)旋转轴构件连结起来而互相固定。并且,各滚子凸轮构件51以自由旋转的方式支承于上述各旋转轴构件。
多个滚子凸轮构件51以自由旋转地保持于滚子护圈52的状态配置于杆侧支承面54和转动部侧支承面55之间。并且,各滚子凸轮构件51以能够相对于相对配置的各杆侧支承面54和 各转动部侧支承面55滚动的方式配置。即,各滚子凸轮构件51的侧面设置为滚动面,该滚动面以构成圆锥曲面的一部分的方式沿着周向(各滚子凸轮构件51的周向)延伸并相对于杆侧支承面54和转动部侧支承面55滚动。另外,多个滚子凸轮构件51以位于将杆22的轴线作为中心的1个圆周上的方式设置,并配置在滚子护圈52的周向上的均等角度的位置。
图4~图6所示的花键轴53设置为其靠缩回方向X2侧的端部固定于第1外壳部40并以悬臂状向伸出方向X1侧突出的状态支承于缸主体20的轴状的构件。并且,在花键轴53的靠伸出方向X1侧的部分的外周形成有多个花键齿53a。各花键齿53a以沿花键轴53的轴线方向(与中心轴线P平行的方向)延伸的方式形成,并设置成以能够沿着轴线方向滑动自如地进行移动的状态与杆22的小径筒状部22b的内周的各花键槽42嵌合。由于杆22如上所述那样能够以一边相对于花键轴53滑动一边沿轴线方向移动的方式连结于花键轴53,从而杆22以其相对于缸主体20在将杆22的轴线作为中心的旋转方向上的位移受到限制的方式连结于缸主体20,并能够随着转动部50向规定的旋转方向的转动而向伸出方向X1移动。此外,在花键轴53上设有螺纹轴插入孔53b,该螺纹轴插入孔53b朝向伸出方向X1侧开口并供后述的螺纹轴27的插入。
此外,如图3~图5所示,在增力机构25中,将用于配置一对倾斜面(48、48)和一对滚子(58、58)的位置距中心轴线P的距离设定得大于用于配置多个滚子凸轮构件51的位置距中心轴线P的距离。由此,增力机构25能够使由活塞24产生的驱动力增加并从杆22输出该增加后的驱动力。
图12是从制动输出部21侧观察制动缸装置2的图。在铁道车辆的通常的运转时,使用通过向压力室44供给压缩空气来使活塞24、增力机构25以及杆22等工作以产生制动力的制动机构。而图3~图5和图12所示的停车制动机构26设置为在装备有该制动缸装置2的铁道车辆的停车时使用的制动机构。并且,停车制动机构26构成为包括多个停车制动用弹簧59和停车制动用活塞60等。
多个(在本实施方式中为10个)停车制动用弹簧59分别设置为螺旋状的弹簧,并以各一半的数量(各5个)分别配置于在罩39上设置的两个停车制动弹簧支承部39a。此外,在固定在缸主体20上的罩39中设有两个作为在内部划分出空心区域的部分的停车制动弹簧支承部39a,停车制动弹簧支承部39a形成为沿着周向延伸并朝向伸出方向X1侧突出。并且,在各停车制动弹簧支承部39a的内部支承有多个停车制动用弹簧59。由此,多个停车制动用弹簧59以沿着缸主体20的周向排列的方式配置。
另外,在各停车制动弹簧支承部39a的内部,各停车制动用弹簧59的靠伸出方向X1侧的端部以与停车制动弹簧支承部39a的内壁抵接的方式支承于停车制动弹簧支承部39a的内壁。另一方面,各停车制动用弹簧59的靠缩回方向X2侧的端部以与后述的停车制动用活塞60抵接的方式对后述的停车制动用活塞60施力。另外,多个停车制动用弹簧59配置于罩39的停车制动弹簧支承部39a,并配置于缸主体20的外侧。另外,停车制动弹簧支承部39a并列在与缸主体20的径向平行的方向上,并配置于制动输出部21的侧方的两侧。因此,多个停车制动用弹簧59也构成为并列在与缸主体20的径向平行的方向上,并配置于制动输出部21的侧方的两侧。
停车制动用活塞60配置于缸主体20的内侧,在比平板状部分41b靠伸出方向X1侧的位置与缸主体20的第2外壳部41的内 周面气密地滑动接触,并以能够相对于第2外壳部41沿轴线方向滑动的方式设置。利用由该停车制动用活塞60和第2外壳部41划分出的空间在缸主体20的内侧形成有停车制动解除用压力室61。另外,在停车制动解除用压力室61中,经由未图示的连通路径来供给和排出作为压力流体的压缩空气。此外,停车制动解除用压力室61与压力室44不同,其设置为用于解除停车制动,并构成本实施方式的第2压力室。
另外,在停车制动用活塞60中设有圆盘状部60a和筒状部60b。圆盘状部60a设置为在嵌入其外周的密封构件处与第2外壳部41的内周滑动接触的圆盘状的构件。而且,在圆盘状部60a的中央部分形成有贯通孔。并且,设置为圆筒状的构件的筒状部60b借助形成为环状的连结构件62而连结于该贯通孔的缘部分。即,连结构件62以能够分别与圆盘状部60a的内周侧和筒状部60b的外周侧卡合的方式设置,由于连结构件62与圆盘状部60a和筒状部60b卡合,因此圆盘状部60a和筒状部60b借助连结构件62连结成一体。
另外,在圆盘状部60a的贯通孔的周围设有以分别贯通圆盘状部60a的方式形成的多个引导轴孔。在各引导轴孔中贯穿有从平板状部分41a向伸出方向X1侧突出的引导轴47(参照图4)。并且,圆盘状部60a的各引导轴孔的内周构成为与各引导轴47的外周滑动接触。
另外,筒状部60b配置为在其外周侧借助嵌入第2外壳部41的平板状部分41a的贯通孔的缘部分的密封构件而与平板状部分41a滑动接触。并且,筒状部60b配置为在嵌入有密封构件的筒状部60b的内周侧与杆22的外周滑动接触。并且,筒状部60b的靠缩回方向X2侧的端部配置为抵接于活塞24的靠伸出方向X1侧的端面。由此,停车制动用活塞60以在周向上围绕杆22的 轴线的方式配置,并以能够沿着与杆22的移动方向平行的直线方向移动的方式设置,从而停车制动用活塞60能够在向缩回方向X2移动时对活塞24施力。
由于如上所述那样构成了停车制动机构26,因此,通过向停车制动解除用压力室61供给压缩空气,对停车制动用活塞60向伸出方向X1施力,使得停车制动用活塞60克服停车制动用弹簧59的施力,从而维持不使停车制动用弹簧59产生停车制动的制动力的状态(停车制动被解除的状态)。另一方面,通过自停车制动解除用压力室61排出压缩空气,停车制动用活塞60在停车制动用弹簧59的施力的作用下相对于缸主体20向缩回方向X2移动而对活塞24施力,从而产生作为停车制动的制动力。
此外,在制动缸装置2中,如图12所示,在罩39侧设有停车制动解除操作用环63。停车制动解除操作用环63设置为通过手动来操作的停车制动解除用的操作部。并且,在制动缸装置2中,通过对该停车制动解除操作用环63进行拉拽操作来驱动未图示的连接机构,使形成为环状的连结构件62以在径向上扩径的方式工作。由此,在停车制动用活塞60中,解除筒状部60b和连结构件62之间的卡合,从而解除圆盘状部60a和筒状部60b之间的连结。
当如上述那样解除圆盘状部60a和筒状部60b之间的连结时,活塞24在借助杆22和增力机构25作用的、来自杆施力弹簧23的施力的作用下向伸出方向X1移动,从而在被停车制动用弹簧59施力的圆盘状部60a的位置不变的情况下使筒状部60b与活塞24一起向伸出方向X1移动。由此,使制动输出部21与杆22一起向缩回方向X2移动,解除停车制动。因此,在制动缸装置2中,在作用有由停车制动用弹簧59产生的制动力而使停车制动工作的状态下,即使不向停车制动解除用压力室61供给压缩空 气,也能够通过对停车制动解除操作用环63进行拉拽操作来解除停车制动。
接下来,参照图4、图5以及图13来说明制动缸装置2的间隙调整机构。此外,图13是将图4的局部放大表示的放大剖视图,是将间隙调整机构的主要部分放大表示的图。在由盘式制动装置1的制动片13的磨损等导致从制动被解除的状态下的制动输出部的端部相对于制动缸主体的位置到制动动作时的制动输出部的端部相对于制动缸主体的位置之间的间隙变大时,利用的间隙调整机构自动调整上述间隙,该间隙调整机构构成为包括离合器螺母30、第1离合器32、第2离合器35、螺纹轴27、引导管28、推力弹簧29、前方止挡件31、调整止挡件33以及调整弹簧34等。
螺纹轴27设置为连结于制动输出部21并在其外周形成有螺纹27a的轴状的构件。而且,螺纹轴27以朝向与制动输出部21相反的那一侧(在本实施方式中是增力机构25侧)开口的方式将内部形成为空心。即,螺纹轴27的内部的空心区域设置为沿着轴线方向延伸的轴向孔27b,且仅在与制动输出部21相反的那一侧(缩回方向X2侧)开口。另外,螺纹轴27的靠缩回方向X2侧的端部插入到花键轴53的螺纹轴插入孔53b中。
引导管28形成为圆筒状的构件,其以靠缩回方向X2侧的端部固定并安装于杆22的内侧的台阶部、并且贯穿筒状支承构件43的方式配置。而且,引导管28在其内侧的空间区域中配置有螺纹轴27。另外,在引导管28的周壁上,在圆筒轴向的中途位置设有以狭缝状贯穿形成的一对狭缝孔(28a、28a)。上述一对狭缝孔(28a、28a)以配置在沿着圆筒状的引导管28的直径方向的位置的方式设置,并形成为供后述的调整止挡件33从内侧朝向外侧贯穿地配置的开口。
推力弹簧29设置为螺旋状的弹簧,配置在螺纹轴27的轴向孔27b中。另外,在轴向孔27b中设有朝向进深侧(日文:奥侧)(伸出方向X1侧)去而以台阶状缩径的台阶部。而且,推力弹簧29设置为压缩弹簧,并以其靠伸出方向X1侧的端部抵接于轴向孔27b的台阶部、且其靠缩回方向X2侧的端部抵接于花键轴53的螺纹轴插入孔53b的底部分的方式配置。由此,推力弹簧29以能够从内侧对螺纹轴27朝向伸出方向X1施力的方式配置于花键轴53,该花键轴53作为增力机构25的被固定在缸主体20上的构件。
推力弹簧引导件38形成为轴状的部分,该轴状的部分在螺纹轴插入孔53b的底部分固定于花键轴53。而且,推力弹簧引导件38以朝向螺纹轴27的轴向孔27b突出的方式配置,并插入到推力弹簧29的内侧。由此,推力弹簧引导件38限制推力弹簧29在压曲方向上变形。另外,推力弹簧引导件38以其顶端部与螺纹轴27的轴向孔27b的在进深侧(伸出方向X1侧)缩径而成的孔的部分滑动接触的状态插入到螺纹轴27的轴向孔27b中的在进深侧缩径而成的孔的部分中。由此,推力弹簧引导件38的顶端部相对于螺纹轴27的内侧滑动自由地配置于螺纹轴27的内侧。
离合器螺母30设置为在内周形成有内螺纹部分的筒状的构件,并螺纹接合在螺纹轴27的顶端侧,该螺纹轴27的顶端侧配置在缸主体20的靠制动输出部21侧的位置。另外,在离合器螺母30的轴线方向中途位置的外周设有凸部30a,该凸部30a以在整个周向上延伸且朝向径向外侧突出的方式形成,并能够抵接于后述的前方止挡件31和第1离合器32。另外,通过如上所述地设置离合器螺母30,推力弹簧29从内侧对螺纹轴27施力,从而对螺纹接合于螺纹轴27的离合器螺母30朝向前方止挡件31 施力。
前方止挡件31包括:筒状的构件,其在外周形成有外螺纹部分且轴向长度较短;以及轴承,其嵌入到该筒状的构件的内侧而与该筒状的构件成为一体。而且,前方止挡件31在其外螺纹部分与形成在引导管28的与制动输出部21相对的顶端部的内周的内螺纹部分螺纹接合。即,前方止挡件31利用螺纹结合而固定于引导管28的内周。另外,在引导管28的顶端部内周,在比前方止挡件31靠制动输出部21侧的位置形成有沿周向延伸的槽。于是,通过在该槽中嵌入与前方止挡件31的靠制动输出部21侧的端部卡合的卡环64,能够谋求前方止挡件31的防脱。
另外,前方止挡件31配置为在离合器螺母30的靠制动输出部21侧的端部、螺纹轴27这两者的外侧且与离合器螺母30的靠制动输出部21侧的端部、螺纹轴27这两者同轴(径向的中心位置一致)。而且,前方止挡件31为了限制离合器螺母30相对于引导管28的移动而以能够从离合器螺母30的靠制动输出部21的那一侧、即前方侧与凸部30a抵接的方式配置。由此,前方止挡件31构成为能够随着引导管28向缩回方向X2的移动而对离合器螺母30和螺纹接合于该离合器螺母30的螺纹轴27向缩回方向X2施力。
第1离合器32设置为轴向长度较短的筒状的构件,并形成为与前方止挡件31不同的作为另一构件的一体的构件。而且,第1离合器32被压入到引导管28的内侧并固定于引导管28的内侧。另外,第1离合器32的端部抵接于引导管28的内周的形成为台阶状的部分而被定位于引导管28的内周的形成为台阶状的部分。另外,第1离合器32配置为在离合器螺母30、螺纹轴27这两者的外侧且与离合器螺母30、螺纹轴27这两者同轴(径向的 中心位置一致)。而且,第1离合器32以能够从离合器螺母30的与制动输出部21侧相反的那一侧、即后方侧与前方止挡件31隔开规定间隔地抵接于凸部30a的方式配置。
调整止挡件33设置为一对,且分别固定在后述的第2离合器35上,第2离合器35形成为环状的构件或轴向长度较短的圆筒状的构件。而且,各调整止挡件33设置为朝向第2离合器35的径向外侧突出的块状的构件。另外,一对调整止挡件(33、33)以配置在沿着引导管28和螺纹轴27的直径方向的位置的方式固定在第2离合器35上。并且,一对调整止挡件(33、33)以贯穿引导管28的一对狭缝部(28b、28b)方式突出地配置。
此外,在借助罩39固定于缸主体20的构件、即筒状支承构件43上,在筒状支承构件43的靠缩回方向X2侧的端部设有作为沿着周向延伸的环状的突起部分而形成的止挡件行程限制部65。而且,各调整止挡件33配置为在向伸出方向X1移动时其突出的端部能够抵接于止挡件行程限制部65。通过如上所述地设置,调整止挡件33配置为能够相对于离合器螺母30和引导管28沿着螺纹轴27的轴线方向移动,且调整止挡件33相对于作为固定在缸主体20上的构件的筒状支承构件43能够移动的范围受到限制。
用于固定调整止挡件33的第2离合器35如上所述地形成为环状或轴向长度较短的圆筒状的构件,并且第2离合器35配置于螺纹轴27和后述的调整套筒36的周围且配置于引导管28的内侧。而且,第2离合器35以其伸出方向X1的端部能够从离合器螺母30的后方侧抵接于离合器螺母30的方式配置,其缩回方向X2的端部抵接于后述的调整弹簧34。另外,在第2离合器35的靠伸出方向X1侧的端部的面、即与离合器螺母30相对的面上,在整个周向上形成有齿35a。另一方面,在离合器螺母30的靠 缩回方向X2侧的端部的面、即与第2离合器35相对的面上,在整个周向上形成有齿30b。而且,第2离合器35侧的齿35a与离合器螺母30侧的齿30b形成为能够使第2离合器35与离合器螺母30卡合的齿。
调整套筒36设置为通过由树脂形成而具有挠性的筒状的构件,并配置于螺纹轴27的周围。而且,在调整套筒36的靠伸出方向X 1侧的端部的外周设有形成为凹凸部分的卡合部36a。而且,在离合器螺母30的靠缩回方向X2侧的端部的内周设有作为与卡合部36a的凹凸部分嵌合的凹凸部分而形成的被卡合部30c。通过调整套筒36侧的卡合部36a与离合器螺母30侧的被卡合部30c卡合,使调整套筒36与离合器螺母30构成为一体。
另外,调整套筒36的卡合部36a以从形成在离合器螺母30的内周侧的被卡合部30c的内侧卡合于该被卡合部30c的方式设置。而且,形成在调整套筒36的内周与螺纹轴27的螺纹27a的螺纹牙的顶部之间的间隙在调整套筒36的径向上的尺寸小于卡合部36a与被卡合部30c互相嵌合的凹凸部分在调整套筒36的径向上的尺寸(凹凸部分在调整套筒36的径向上的重叠量)。
调整弹簧34设置为配置在调整套筒36周围的螺旋状的弹簧。而且,调整弹簧34以一端侧抵接(或连结)于第2离合器35的靠缩回方向X2侧的端部、且另一端侧安装于调整套筒36的靠缩回方向X2侧的端部而对具有轴承的弹簧座37施力的方式配置。由此,调整套筒36被一端侧与第2离合器35抵接的调整弹簧34的另一端侧向缩回方向X2施力。而且,调整弹簧34能够对卡合于调整套筒36而与调整套筒36一体化的离合器螺母30向缩回方向X2施力。
另外,弹簧座37配置于调整套筒36的外周和引导管28的内周之间,其通过与在调整套筒36的靠缩回方向X2侧的端部的外 周的整个周向上形成的凸缘状的突起卡合而安装于该调整套筒36。而且,弹簧座37以形成在该弹簧座37的外周与引导管28的内周之间的间隙在引导管28径向上的尺寸几乎为零的方式配置。另外,弹簧座37也可以以该弹簧座37的外周与引导管28的内周滑动接触的方式配置。另外,由于在弹簧座37上设有轴承,因此调整套筒36能够相对于调整弹簧34旋转。
接下来,参照作为制动缸装置2的立体图的用剖切截面表示内部的构造的图的图3、图14~图17来说明制动缸装置2的工作。图3是表示与图4和图5的剖视图相对应的状态的图,即没有向压力室44供给压缩空气、而是向停车制动解除用压力室61供给了压缩空气后的状态。即,图3所示的状态下的制动缸装置2是没有产生制动力的状态。
当从上述图3所示的状态开始向压力室44供给压缩空气时,会从图3所示的状态转换到图14所示的状态并进一步经由图15所示的状态而最终转换到图16所示的状态。此外,图14所示的状态表示活塞24向缩回方向X2行进了活塞24的整个工序(全行程)中的三分之一左右的工序的状态。另外,图15所示的状态表示活塞24向缩回方向X2行进了活塞24的整个工序中的三分之二左右的工序的状态。另外,图16所示的状态表示活塞24向缩回方向X2行进了活塞24的整个工序而使制动力从制动输出部21输出的状态。
如图14~图16所示,当向压力室44供给压缩空气时,活塞24克服从杆施力弹簧23经由杆22和增力机构25传递过来的施力而一边被引导轴47沿移动方向引导一边向缩回方向X2移动。并且,各倾斜面48按压转动部50的各滚子58。由此,滚子58一边旋转一边在倾斜面48上滚动,从而使转动主体构件57与滚子58一起向规定的旋转方向(从活塞24侧观察,为顺时针旋转的方向)转动。而且,转动部侧支承面55也会随着转动主体构件57的转动而以杆22的轴线为中心进行转动。由此,滚子凸轮构件51会一边旋转一边相对于转动部侧支承面55和杆侧支承面54滚动。
当滚子凸轮构件51随着转动主体构件57的转动而旋转时,滚子凸轮构件51会一边沿着以相对于杆22的轴线方向倾斜的方式设置的转动部侧支承面55旋转一边向伸出方向X1移动。此时,以相对于杆22的轴线方向倾斜的方式设置的杆侧支承面54会随着滚子凸轮构件51的旋转而被进一步向伸出方向X1推压。由此,杆22会向伸出方向X1移动,该杆22因与花键轴53间的连结而旋转方向上的位移受到限制而只容许轴线方向上的移动。
此外,当杆22向伸出方向X1移动时,引导管28及第1离合器32与杆22一起向伸出方向X1移动,而且,抵接于第1离合器32的离合器螺母30、螺纹接合于离合器螺母30的螺纹轴27以及连结于螺纹轴27的制动输出部21也会向伸出方向X1移动。于是,制动输出部21会与杆22一起向伸出方向X1移动规定量,直到活塞24向缩回方向X2移动整个工序而停止后的、图16所示的状态为止,从而使一对制动片(13、13)按压制动盘101而输出所需要的制动力。
在从图16所示的制动工作的状态起解除制动的情况下,进行与上述的动作相反的动作。即,从压力室44排出压缩空气,杆22在杆施力弹簧23的施力的作用下开始向缩回方向X2移动,从而使被杆侧支承面54推的滚子凸轮构件51向与制动工作时相反的方向旋转。于是,滚子凸轮构件51一边在转动部侧支承面55上滚动一边向缩回方向X2移动,使转动主体构件57向与制动工作时相反的旋转方向(从活塞24侧观察,为逆时针旋转的方向)转动。由此,滚子58会一边旋转一边向伸出方向X1推倾斜面48,使活塞24向伸出方向X1移动。而且,在完成了从压力室44排出压缩空气的状态下,会返回到图3所示的状态。此外,当杆22向缩回方向X2移动时,引导管28和前方止挡件31也向缩回方向X2移动。于是,抵接于前方止挡件31的离合器螺母30、螺纹接合于离合器螺母30的螺纹轴27以及连结于螺纹轴27的制动输出部21也会向缩回方向X2移动。
此外,上述制动动作和制动解除动作是通常运转时的动作,停车制动解除用压力室61中始终维持成供给有压缩空气的状态。而在进行铁道车辆的停车而使用停车制动机构26的情况下,从停车制动解除用压力室61排出压缩空气。图17表示停车制动机构26工作而产生了作为停车制动的制动力的状态。
当从停车制动解除用压力室61排出压缩空气时,在停车制动用弹簧59的施力的作用下对停车制动用活塞60向缩回方向X2施力。而且,由于停车制动用活塞60向缩回方向X2移动,从而被该停车制动用活塞60施力的活塞24也会向缩回方向X2移动。当活塞24向缩回方向X2移动时,与上述通常运转时的制动动作相同,借助增力机构25使杆22向伸出方向X1移动,从而使制动输出部21也向伸出方向X1移动。由此,会产生作为停车制动的制动力。
如以上说明的那样,采用制动缸装置2,杆22和活塞24构成为在沿着缸轴方向的直线方向上进行伸出动作和缩回动作,并且活塞24以围绕杆22的轴线的方式配置。因此,能够谋求活塞24和杆22在缸主体20的内侧的配置空间的效率化,尤其能够大幅减小活塞24和杆22在缸轴方向上的配置空间。并且,能够在因活塞24和杆22的配置空间的效率化而确保的区域中配置增力机构25,该增力机构25用于将来自活塞24的直线方向的驱 动力转换为旋转方向的驱动力而进行增力后作用于杆22。于是,从与作用有增力后的驱动力的杆22一起移动的制动输出部21输出制动力。这样,通过活塞24和杆22的配置空间的效率化,能够抑制制动缸装置2的大型化而谋求小型化,并能够利用增力机构25使制动力增加。
因而,采用本实施方式,能够提供一种能够抑制装置的大型化并使从与杆22一起移动的制动输出部21输出的制动力增加的小型的制动缸装置2。
另外,采用制动缸装置2,通过使活塞24沿直线方向向缩回方向X2移动,使由设置为相对于活塞24的移动方向倾斜的倾斜面48施力的转动部50转动。而且,通过该转动部50的转动,使旋转方向上的位移受到限制的杆22向伸出方向X1移动而输出制动力。因此,利用设有倾斜面48和转动部50这样简单的构造,能够高效地将由活塞24在缩回方向X2上产生的驱动力转换而产生杆22在伸出方向X1上的制动力。
另外,采用制动缸装置2,在彼此相对的杆侧支承面54和转动部侧支承面55之间配置有作为滚动构件的滚子凸轮构件51,且杆侧支承面54和转动部侧支承面55以相对于杆22的轴线方向倾斜的方式设置。因此,能够利用简单的构造来实现通过滚子凸轮构件51随着转动部50的转动而进行滚动来使杆22向伸出方向X1移动的构造。而且,对于在倾斜面48和转动部50之间从缩回方向X2转换成旋转方向的驱动力,能够在转动部50和杆22之间将该驱动力从旋转方向高效地转换成伸出方向X1。而且,通过对倾斜面48和滚动构件51在缸主体20的径向(或杆22的径向)上的配置进行设定,能够容易地调整增力的比率。
另外,采用制动缸装置2,沿1个圆周设有多个滚子凸轮构件51,该滚子凸轮构件51被从转动部50传递旋转方向的力。因 此,能够使沿旋转方向排列的滚子凸轮构件51高效地分担、承担被传递的力,从而能够减小作用于一个滚子凸轮构件51的力。由此,能够利用易于获得的具有通常的刚性的滚动构件(滚子凸轮构件51),因此变得廉价。另外,由于利用易于获得的具有通常的刚性的滚动构件,因此,即使与欲降低一个滚动构件的接触表面压力的情况相比,也不必为了增大接触面积而将一个滚动构件设置得较大,因此能够抑制滚动构件的大型化。因此,能够进一步抑制制动缸装置2的大型化。
另外,采用制动缸装置2,杆侧支承面54和转动部侧支承面55这双方以相对于杆22的轴线方向倾斜的方式设置,在杆侧支承面54和转动部侧支承面55之间配置有作为滚子凸轮构件51的滚动构件,该滚子凸轮构件51具有构成圆锥曲面的一部分的滚动面。因此,与将滚动构件设为球状的滚珠构件的情况相比,能够降低作用于一个滚动构件的接触表面压力。并且,对于随着转动部50的转动而借助滚动构件使杆22向伸出方向X1移动时的伸出行程(伸出距离),在以更少的转动部50的旋转量来达到更大的伸出行程的情况下,在使用滚珠构件作为滚动构件时,需要使用大径的滚珠构件,而若利用设为滚子凸轮构件51的滚动构件,则能够将相对于杆22的轴线方向倾斜的杆侧支承面54和转动部侧支承面55的倾斜的斜率设定为更陡峭的斜率,而无需使滚子凸轮构件51大型化。因而,能够高效地抑制制动缸装置2的大型化并任意且容易地确保伸出行程。
另外,采用制动缸装置2,能够在制动缸装置2中装入停车制动机构26,该停车制动机构26包括:停车制动用弹簧59,其用于产生停车制动的制动力;停车制动用活塞60,其被停车制动用弹簧59施力而对活塞24施力;以及停车制动解除用压力室61。而且,由于与杆22的移动方向平行地移动的停车制动用活 塞60以围绕杆22的轴线的方式配置,因此还能够使停车制动用活塞60的配置空间效率化,尤其能够大幅减小停车制动用活塞60在缸轴方向上的配置空间。另外,采用本实施方式,即使在需要较大的制动力来作为停车制动的制动力情况下,也能够利用多个停车制动用弹簧59容易地确保所需要的制动力。而且,多个停车制动用弹簧59以沿着缸主体20的周向排列的方式配置,因此能够避免与制动输出部21等其他部分之间的干涉而易于将停车制动用弹簧59配置于紧凑的空间中。因此,能够谋求制动缸装置2在轴向和径向上的尺寸的小型化(即,短轴化和小径化)。
另外,采用制动缸装置2,由于停车制动用弹簧59配置于缸主体20的外侧,因此能够抑制缸主体20的大型化。而且,由于在缸主体20的外侧以沿着周向排列的方式配置有多个停车制动用弹簧59,因此能够将各停车制动用弹簧59紧凑地配置于缸主体20的外侧的富余的空间中。因此,能够谋求制动缸装置2的进一步小型化。此外,本实施方式构成为在进行制动动作时活塞24和停车制动用活塞60向缩回方向X2移动、而杆22向与缩回方向X2相反的伸出方向X1移动的制动缸装置2,因此能够更容易地实现将停车制动用弹簧59配置于缸主体20的外侧的结构。
另外,采用制动缸装置2,多个停车制动用弹簧59与缸主体20的径向平行地配置于制动输出部21的侧方的两侧。因此,能够避免多个停车制动用弹簧59与制动输出部21之间的干涉而以较高的空间利用率紧凑地配置多个停车制动用弹簧59。另外,能够有效地充分利用制动输出部21的侧方的无用空间,从而能够沿着缸主体20的周向在局部高效地配置多个停车制动用弹簧59。因此,能够进一步谋求制动缸装置2在轴向和径向上的尺寸的小型化(即,进一步的短轴化和小径化)。
另外,采用制动缸装置2,在进行制动动作时,通过向压力室44供给压缩空气,来自活塞24的、克服杆施力弹簧23的施力的力经由增力机构25传递而使杆22移动,借助引导管28、第1离合器32、离合器螺母30以及螺纹轴27使制动输出部21向伸出方向X1移动而输出制动力。另一方面,通过排出压力室44的压缩空气,杆22在杆施力弹簧23的施力的作用下向缩回方向X2移动,借助引导管28、前方止挡件31、离合器螺母30以及螺纹轴27使制动输出部21向缩回方向X2移动而解除制动。而且,在因制动片13的磨损等导致从制动被解除的状态下的制动输出部的端部相对于制动缸主体的位置到制动动作时的制动输出部的端部相对于制动缸主体的位置之间的间隙变大时,利用间隙调整机构自动调整上述间隙,该间隙调整机构包括离合器螺母30、第1离合器32、第2离合器35、螺纹轴27、引导管28、推力弹簧29、前方止挡件31、调整止挡件33以及调整弹簧34等。
在进行间隙调整时,首先,在进行制动动作时,通过限制调整止挡件33的移动范围,在调整弹簧34中将能够对离合器螺母30向缩回方向X2施加的力蓄积为调整弹簧34的储蓄力。并且,此时,将固定有调整止挡件33的第2离合器35和离合器螺母30间的抵接解除,在第2离合器35和离合器螺母30之间形成间隙。于是,在进行制动解除动作时,若引导管28开始向缩回方向X2移动,则由于利用推力弹簧29对螺纹轴27向伸出方向X 1施力,因此,产生如下的状态:螺纹轴27及制动输出部21未向缩回方向X2移动,利用调整弹簧34的储蓄力对离合器螺母30向缩回方向X2施力。此时,产生离合器螺母30与第1离合器32的抵接被解除、并且离合器螺母30也未与前方止挡件31抵接的状态,而且由于离合器螺母30也未与第2离合器35抵接,因此成为离合器螺母30能够相对于螺纹轴27旋转的状态。于是,在调整弹簧34的储蓄力的作用下,离合器螺母30以向缩回方向X2移动的方式相对于螺纹轴27旋转。然后,离合器螺母30和第2离合器35之间的间隙消失而离合器螺母30与第2离合器35抵接,成为离合器螺母30不能旋转的状态,随着引导管28向缩回方向X2的移动,制动输出部21与前方止挡件31、离合器螺母30以及螺纹轴27一起向缩回方向X2移动,制动被解除。这样,由于在制动解除动作的途中离合器螺母30相对于螺纹轴27向缩回方向X2移动,因此,在螺纹轴27的位置比制动解除动作之前的状态向伸出方向X1移动后的状态下结束制动解除动作。即,转换到与制动动作之前的状态相比螺纹轴27及制动输出部21移动到自缸主体20伸出的位置的状态。由此,自动调整从制动被解除的状态下的制动输出部的端部相对于制动缸主体的位置到制动动作时的制动输出部的端部相对于制动缸主体的位置之间的间隙。
如上所述,采用本实施方式,间隙调整机构构成为包括离合器螺母30、第1离合器32、第2离合器35、螺纹轴27、引导管28、推力弹簧29、前方止挡件31、调整止挡件33以及调整弹簧34。因此,并不是如专利文献2所公开的制动缸装置那样利用橡胶等的弹性变形来调整间隙的制动缸装置,能够廉价地实现不易受到温度、湿度等周围环境的影响的构造。
因而,采用本实施方式,能够廉价地提供一种具有间隙调整机构的小型的制动缸装置2,该小型的制动缸装置2不易受到温度、湿度等周围环境的影响,该间隙调整机构用于自动调整从制动被解除的状态下的制动输出部的端部相对于制动缸主体的位置到制动动作时的制动输出部的端部相对于制动缸主体的位置之间的间隙。
此外,采用本实施方式的制动缸装置2,在没有利用间隙调 整机构进行自动的间隙调整动作的状态下,无论在制动动作时或在制动解除时,均维持第2离合器35与离合器螺母30抵接的状态,从而能够防止第2离合器35和离合器螺母30脱离。即,在没有进行间隙调整动作的状态下,利用一端侧与第2离合器35抵接的调整弹簧34来对离合器螺母30向缩回方向X2施力,从而能够维持第2离合器35与离合器螺母30抵接的状态。由此,在间隙调整动作时以外的时刻,能够防止离合器螺母30相对于螺纹轴27旋转,从而能够防止因振动等导致离合器螺母30相对于螺纹轴27错位。
另外,采用本实施方式,能够提供一种能够抑制装置的大型化并使制动力增加的小型的制动缸装置1。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但本发明并不限于上述实施方式,只要在权利要求书所述的范围内就能够进行各种变更而实施。例如,能够实施如下那样的变形例。
(1)在上述的实施方式中,以将压缩空气用作用于使制动缸装置工作的压力流体的形态为例进行了说明,但并不限于此,也可以利用其他的压力流体(例如压力油)进行工作。
(2)在上述实施方式中,以增力机构的支承部与杆形成为一体的形态为例进行了说明,但也可以不是这样。也可以是支承部构成为与杆不同的构件并固定在杆上的形态。另外,增力机构并不限于在上述实施方式中例示的形态,也可以对增力机构的形态进行各种变更而实施。例如也可以是如下的形态:增力机构具有如上述那样固定于杆的支承部,转动部以旋入到被形成在支承部的外周面的螺纹牙中的方式设置,通过转动部向规定的旋转方向转动,支承部向伸出方向移动。
(3)在上述实施方式中,以将滚子凸轮构件用作滚动构件的形态为例进行了说明,但也可以不是这样。例如,也可以是 使用构成为球状的滚珠构件的滚动构件的形态。在该情况下,杆侧支承面和转动部侧支承面也可以构成为具有倾斜的面的倾斜槽的形态,该倾斜的面以与滚珠构件的形状相对应方式形成为曲面状、并且相对于杆的轴线方向倾斜。另外,滚动构件的配置、个数和设于活塞的倾斜面的配置、个数并不限于在上述实施方式中例示的形态,也可以进行各种变更而实施。
(4)在上述实施方式中,以杆侧支承面和转动部侧支承面这双方均以相对于杆的轴线方向倾斜的方式设置的形态为例进行了说明,但也可以不是这样。也可以实施以下形态:杆侧支承面和转动部侧支承面之中的至少任一个支承面以相对于杆的轴线方向倾斜的方式设置。
(5)在上述实施方式中,以将引导管安装于杆的形态为例进行了说明,但也可以不是这样。也可以是将引导管安装于增力机构的形态。另外,在上述实施方式中,以推力弹簧以能够对螺纹轴朝向伸出方向施力的方式配置于作为被固定在缸主体上的构件的增力机构的花键轴的形态为例进行了说明,但也可以不是这样,也可以是如下形态:推力弹簧以能够对螺纹轴朝向伸出方向施力的方式配置于缸主体或配置于被固定在缸主体上的花键轴以外的构件。
(6)在上述实施方式中,以调整止挡件相对于固定在缸主体上的构件能够移动的范围受到限制的形态为例进行了说明,但也可以不是这样,也可以是调整止挡件相对于缸主体能够移动的范围受到限制的形态。另外,在上述实施方式中,以调整弹簧的一端侧抵接或者连结于第2离合器的形态为例进行了说明,但也可以不是这样,也可以是调整弹簧的一端侧抵接或者连结于调整止挡件的形态。此外,对于调整弹簧、调整止挡件、前方止挡件、调整套筒、弹簧座的形状、配置,并不限于在实 施方式中例示的形态,也可以进行变更而实施。另外,对于离合器螺母的形状、第1离合器的形状及第2离合器的形状,也可以变更而实施。
(7)在上述实施方式中,以仅有前方止挡件利用螺纹结合固定于引导管的内周的形态为例进行了说明,但也可以不是这样,也可以是第1离合器也利用螺纹结合固定于引导管的内周。另外,前方止挡件也可以利用压入固定于引导管的内周。另外,在上述实施方式中,以在第2离合器的与离合器螺母相对的面和离合器螺母的与第2离合器相对的面这两个面上形成有能够将第2离合器和离合器螺母卡合的齿的形态为例进行了说明,但也可以不是这样,也可以是在彼此相对的面之中的任一个面上形成有齿的形态。
产业上的可利用性
本发明能够广泛地应用于制动缸装置和具有该制动缸装置的盘式制动装置中,该制动缸装置用于利用压力流体工作而使杆移动。
附图标记说明
2、制动缸装置;20、缸主体;21、制动输出部;22、杆;23、杆施力弹簧;24、活塞;25、增力机构;44、压力室。
Claims (10)
1.一种制动缸装置,其特征在于,
该制动缸装置包括:
缸主体,其内部形成为空心;
杆,其配置于上述缸主体的内侧,以在沿着缸轴向的直线方向、即从上述缸主体伸出的伸出方向和朝向与该伸出方向相反的方向缩回的缩回方向上自由移动的方式设置;
杆施力弹簧,其能够对上述杆向上述缩回方向施力;
活塞,其以在上述缸主体内划分出压力室且在周向上围绕上述杆的轴线的方式配置,并以能够沿着与上述杆的移动方向平行的直线方向移动的方式设置,通过向上述压力室供给压力流体,使该活塞克服上述杆施力弹簧的施力而相对于上述缸主体向上述缩回方向移动;
增力机构,在上述活塞向上述缩回方向移动时,该增力机构将由上述活塞产生的直线方向的驱动力转换为旋转方向的驱动力并使上述杆向上述伸出方向移动,使来自上述活塞的驱动力增加并作用于上述杆;以及
制动输出部,其以能够与上述杆一起移动的方式设置,能够通过使上述杆向上述伸出方向移动来输出制动力。
2.根据权利要求1所述的制动缸装置,其特征在于,
上述增力机构包括:
倾斜面,其设于上述活塞,以沿着将该活塞的轴线作为中心的周向延伸且相对于该活塞的移动方向倾斜的方式设置;以及
转动部,其在上述活塞向上述缩回方向移动时被上述倾斜面施力而以上述杆的轴线为中心向规定的旋转方向转动,
上述杆以相对于上述缸主体在将该杆的轴线作为中心的旋转方向上的位移受到限制的方式连结于上述缸主体,并随着上述转动部向规定的旋转方向转动而向上述伸出方向移动。
3.根据权利要求2所述的制动缸装置,其特征在于,
上述增力机构还包括:
支承部,其与上述杆形成为一体或固定于该杆;
杆侧支承面,其设于上述支承部,以沿着将上述杆的轴线作为中心的周向延伸的方式配置;
转动部侧支承面,其设于以在与上述杆的轴线方向平行的方向上与上述支承部相对的方式配置的上述转动部,并以沿着将上述转动部的轴线作为中心的周向延伸的方式配置;以及
滚动构件,其配置于上述杆侧支承面与上述转动部侧支承面之间,能够相对于该杆侧支承面和该转动部侧支承面滚动,
上述杆侧支承面和上述转动部侧支承面之中的至少任意一个支承面以相对于上述杆的轴线方向倾斜的方式设置。
4.根据权利要求3所述的制动缸装置,其特征在于,
上述滚动构件以位于将上述杆的轴线作为中心的1个圆周上的方式设有多个。
5.根据权利要求3所述的制动缸装置,其特征在于,
上述杆侧支承面和上述转动部侧支承面这两个支承面均以相对于上述杆的轴线方向倾斜的方式设置,
上述滚动构件设为被自由旋转地支承的多个滚子凸轮构件,
上述滚子凸轮构件的侧面设置为滚动面,该滚动面以构成圆锥曲面的一部分的方式沿着周向延伸并相对于上述杆侧支承面和上述转动部侧支承面滚动。
6.权利要求1所述的制动缸装置,其特征在于,
制动缸装置还包括在装备有该制动缸装置的车辆停车时使用的停车制动机构,
上述停车制动机构包括:
多个停车制动用弹簧,其以沿着上述缸主体的周向排列的方式配置;以及
停车制动用活塞,其以在上述缸主体的内侧划分出与上述压力室不同的停车制动解除用的第2压力室且在周向围绕上述杆的轴线的方式配置,并以能够沿着与上述杆的移动方向平行的方向移动的方式设置,通过从上述第2压力室排出压力流体,使该停车制动用活塞在上述停车制动用弹簧的施力的作用下相对于上述缸主体向上述缩回方向移动,从而对上述活塞施力。
7.根据权利要求6所述的制动缸装置,其特征在于,
多个上述停车制动用弹簧配置于上述缸主体的外侧。
8.根据权利要求6所述的制动缸装置,其特征在于,
多个上述停车制动用弹簧并列在与上述缸主体的径向平行的方向上,并配置于上述制动输出部的侧方的两侧。
9.权利要求1~8中任一项所述的制动缸装置,其特征在于,
该制动缸装置还包括:
螺纹轴,其连结于上述制动输出部,并且在其外周形成有螺纹;
引导管,其安装于上述杆或者上述增力机构,并且在其内侧配置有上述螺纹轴;
推力弹簧,其以能够对上述螺纹轴朝向上述伸出方向施力的方式配置于上述缸主体或配置于被固定在该缸主体上的构件;
离合器螺母,其螺纹接合在上述螺纹轴的顶端侧,上述螺纹轴的顶端侧配置在上述缸主体的靠上述制动输出部侧的位置;
前方止挡件,其为了限制上述离合器螺母相对于上述引导管的移动而以能够从该离合器螺母的靠上述制动输出部的那一侧、即前方侧与该离合器螺母抵接的方式配置,能够随着上述引导管向上述缩回方向的移动而对该离合器螺母和上述螺纹轴向上述缩回方向施力;
第1离合器,其以能够从上述离合器螺母的与上述制动输出部侧相反的那一侧、即后方侧与上述前方止挡件隔开规定的间隔并抵接于该离合器螺母的方式配置;
调整止挡件,其以能够相对于上述离合器螺母和上述引导管沿着上述螺纹轴的轴线方向移动的方式配置,且其相对于上述缸主体或固定在该缸主体上的构件能够移动的范围受到限制;
第2离合器,其固定有上述调整止挡件,以能够从上述离合器螺母的上述后方侧抵接于上述离合器螺母的方式配置;以及
调整弹簧,其一端侧抵接或者连结于上述调整止挡件或上述第2离合器,并且能够对上述离合器螺母朝向上述缩回方向施力。
10.一种盘式制动装置,其特征在于,
该盘式制动装置包括:权利要求1~9中任一项所述的制动缸装置;装备有该制动缸装置且以能够相对于车辆沿车轴方向位移的方式安装的卡钳主体,
通过上述制动缸装置工作,利用安装于上述卡钳主体的一对制动片夹住车轴侧的盘而产生制动力。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010152979 | 2010-07-05 | ||
JP2010-152979 | 2010-07-05 | ||
PCT/JP2011/064883 WO2012005149A1 (ja) | 2010-07-05 | 2011-06-29 | ブレーキシリンダ装置及びディスクブレーキ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102985718A CN102985718A (zh) | 2013-03-20 |
CN102985718B true CN102985718B (zh) | 2015-06-10 |
Family
ID=45441131
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201180033073.5A Expired - Fee Related CN102985718B (zh) | 2010-07-05 | 2011-06-29 | 制动缸装置和盘式制动装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5344729B2 (zh) |
CN (1) | CN102985718B (zh) |
TW (1) | TWI407024B (zh) |
WO (1) | WO2012005149A1 (zh) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014218163B3 (de) * | 2014-09-11 | 2016-02-04 | Saf-Holland Gmbh | Spreizkeileinheit und Bremsvorrichtung |
JP6382340B2 (ja) * | 2014-12-02 | 2018-08-29 | 株式会社Tbk | ドラムブレーキ装置 |
DE102015122585A1 (de) * | 2015-12-22 | 2017-06-22 | Bpw Bergische Achsen Kg | Bremsbelaghalterung einer Fahrzeug-Scheibenbremse, Bremsbelag, Bügel einer Bremsbelaghalterung |
DE102016103238A1 (de) * | 2016-02-24 | 2017-08-24 | Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH | Bremszangeneinheit |
CN106704419B (zh) * | 2017-02-15 | 2018-10-30 | 三环集团有限公司 | 一种盘式制动器制动力传递机构 |
CN106763348A (zh) * | 2017-02-15 | 2017-05-31 | 三环集团有限公司 | 一种用于盘式制动器的推动机构 |
JP7223519B2 (ja) * | 2018-07-23 | 2023-02-16 | ナブテスコ株式会社 | ブレーキシリンダ装置及びブレーキ装置 |
CN109578476B (zh) * | 2018-12-30 | 2021-03-05 | 河北百龙汽车配件股份有限公司 | 一种强散热制动盘 |
TWI705915B (zh) * | 2019-09-12 | 2020-10-01 | 琦玉國際有限公司 | 手剎車自動補償來令磨耗行程裝置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2365725A1 (de) * | 1972-01-17 | 1976-05-20 | Melvyn Lane Henkin | Druckbegrenzungseinrichtung |
US3986584A (en) * | 1975-03-20 | 1976-10-19 | Westinghouse Air Brake Company | Fail-safe disc brake with spring actuated slack adjuster |
CN1936356A (zh) * | 2005-09-22 | 2007-03-28 | 株式会社万都 | 具有驻车功能的盘式制动器 |
CN1948778A (zh) * | 2006-11-06 | 2007-04-18 | 武汉元丰汽车零部件有限公司 | 基于矩形扭簧单向离合器的浮钳式双推杆气压盘式制动器 |
CN101523075A (zh) * | 2006-10-10 | 2009-09-02 | 大陆-特韦斯贸易合伙股份公司及两合公司 | 盘式制动器及用于盘式制动器的制动衬片 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2258729T3 (es) * | 2002-09-17 | 2006-09-01 | CONTINENTAL TEVES AG & CO. OHG | Freno hidraulico para vehiculos. |
US7413066B2 (en) * | 2004-02-17 | 2008-08-19 | Dana Automotive Systems Group, Llc. | Hydraulically controlled torque coupling device |
JP4804791B2 (ja) * | 2005-05-10 | 2011-11-02 | ナブテスコ株式会社 | 鉄道車両用ディスクブレーキ装置 |
JP4994642B2 (ja) * | 2005-11-11 | 2012-08-08 | ナブテスコ株式会社 | ブレーキシリンダの隙間調整装置及びそれを備えたブレーキシリンダ |
JP4809282B2 (ja) * | 2007-04-12 | 2011-11-09 | ナブテスコ株式会社 | ブレーキシリンダ装置及びブレーキキャリパ装置 |
JP4789853B2 (ja) * | 2007-05-09 | 2011-10-12 | 日信工業株式会社 | ディスクブレーキ装置 |
JP4767227B2 (ja) * | 2007-07-20 | 2011-09-07 | 日信工業株式会社 | ディスクブレーキ装置 |
JP2009138826A (ja) * | 2007-12-05 | 2009-06-25 | Nabtesco Corp | 空圧キャリパ装置 |
JP5141911B2 (ja) * | 2009-01-28 | 2013-02-13 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | ディスクブレーキ |
-
2011
- 2011-06-29 JP JP2012523829A patent/JP5344729B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2011-06-29 CN CN201180033073.5A patent/CN102985718B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2011-06-29 WO PCT/JP2011/064883 patent/WO2012005149A1/ja active Application Filing
- 2011-07-04 TW TW100123477A patent/TWI407024B/zh not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2365725A1 (de) * | 1972-01-17 | 1976-05-20 | Melvyn Lane Henkin | Druckbegrenzungseinrichtung |
US3986584A (en) * | 1975-03-20 | 1976-10-19 | Westinghouse Air Brake Company | Fail-safe disc brake with spring actuated slack adjuster |
CN1936356A (zh) * | 2005-09-22 | 2007-03-28 | 株式会社万都 | 具有驻车功能的盘式制动器 |
CN101523075A (zh) * | 2006-10-10 | 2009-09-02 | 大陆-特韦斯贸易合伙股份公司及两合公司 | 盘式制动器及用于盘式制动器的制动衬片 |
CN1948778A (zh) * | 2006-11-06 | 2007-04-18 | 武汉元丰汽车零部件有限公司 | 基于矩形扭簧单向离合器的浮钳式双推杆气压盘式制动器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TWI407024B (zh) | 2013-09-01 |
WO2012005149A1 (ja) | 2012-01-12 |
CN102985718A (zh) | 2013-03-20 |
JP5344729B2 (ja) | 2013-11-20 |
JPWO2012005149A1 (ja) | 2013-09-02 |
TW201211416A (en) | 2012-03-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102985718B (zh) | 制动缸装置和盘式制动装置 | |
US9091335B2 (en) | Electric linear motion actuator and electric brake system | |
CN100469633C (zh) | 使用电机的刹车致动系统 | |
CN103958916A (zh) | 制动缸装置和盘式制动装置 | |
JP4958015B2 (ja) | 電動ディスクブレーキ | |
CN101595325B (zh) | 车辆湿式多片制动装置 | |
US20130270047A1 (en) | Electric parking brake | |
CN105317894A (zh) | 盘式制动器 | |
CN101285511B (zh) | 制动压力缸装置及制动钳装置 | |
DE102011088116A1 (de) | Elektrischer, motorisch angetriebener Verstärker | |
CN105202072A (zh) | 电动盘式制动器 | |
CN102159851B (zh) | 螺旋传动机构 | |
CN107949508B (zh) | 制动力放大器和具有这类制动力放大器的制动装置 | |
KR20150081352A (ko) | 브레이크 캘리퍼 피스톤 작동 장치 | |
US10899332B2 (en) | Electric caliper brake | |
US20180202504A1 (en) | Electric brake device | |
CN101305199B (zh) | 制动缸的间隙调整装置及具备该间隙调整装置的制动缸 | |
CN103089860A (zh) | 制动装置 | |
US20110233010A1 (en) | Actuating system for a drum brake | |
CN102713333A (zh) | 制动缸装置及盘形制动装置 | |
US20170234377A1 (en) | Parking brake unit | |
CN104822956A (zh) | 线性单元以及用于制造线性单元的方法 | |
CN102918294B (zh) | 制动缸装置及盘形制动装置 | |
CN101934788A (zh) | 增力装置 | |
JP2014214752A (ja) | 電動式ディスクブレーキ装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150610 |