CN103958320A - 铁道车辆用钳式制动装置 - Google Patents

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Abstract

一种实现了空压钳式制动装置的小型化的铁道车辆用钳式制动装置。钳主体(2)安装于转向架(4)，该钳主体(2)能向车轮(3)的轴向滑动自如，且以顶端侧位于车轮(3)的外周侧两侧面的外侧的方式形成了两个分叉。设置有动作杆(9)，该动作杆(9)在空压致动器(7)的杆(7a)的进退动作的作用下，一端侧以偏心轴(10)为中心，借助连接杆(8)进行旋转，该偏心轴(10)支承于钳主体(2)的分叉中的一个分叉且旋转自如。一侧的制动块(12a)以在钳杆(11)的顶端侧的内表面旋转自如、且相对于安装在钳主体(2)的固定销(14)滑动自如的方式安装于该钳杆(11)的顶端侧的内表面，该钳杆(11)安装在形成于偏心轴(10)的偏心部(10a)而与偏心部(10a)成为一体。另一侧的制动块(12b)安装于钳主体(2)的分叉中的另一个分叉的顶端侧的内表面。

Description

铁道车辆用钳式制动装置
技术领域
本发明涉及一种钳式制动装置，其处于铁道车辆的车轮的两侧面，以从车轮的两侧面的外侧夹持与车轮一体旋转的制动盘的方式对制动盘赋予制动力。
背景技术
为了将使用工作油作为压力介质的液压钳式制动装置应用于压力介质为空气的铁道车辆中，空油转换器是必须的。因此，可以看到的是，取消液压源，而出现使用空压钳式制动装置的倾向。
然而，为了将所产生的力比用液压的情况下小的使用空气压的空压钳式制动装置应用于铁道车辆，不得不使制动器大型化，从而装置整体大型化，难以设置于受限制的空间。
因此，在专利文献1中提出利用杠杆原理而能够使用小型的空压致动器的方案。
然而，在专利文献1所提出的空压钳式制动装置中，以与钳主体的滑动部同轴心地配置制动器，由于杠杆的一端由空压钳式制动装置的杆端支承并使杠杆旋转自如，所以钳主体的滑动方向的尺寸变大。
此外，在专利文献1所提出的空压钳式制动装置中，随着制动块磨损，制动时的制动器的杆的突出长度变长，导致需要较长的行程，从而助长上述问题。
专利文献1：日本特开2008‐281138号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明要解决的问题点是：在专利文献1所提出的空压钳式制动装置中，虽然与以往的空压钳式制动装置相比，能够实现小型化，但钳主体的滑动方向的尺寸仍较大的问题。
用于解决问题的方案
本发明的铁道车辆用钳式制动装置为了实现空压钳式制动装置的进一步小型化，最主要的特征在于，具有：
钳主体，其能向车轮的轴向滑动，且以基端侧安装于转向架，顶端侧位于车轮的外周侧两侧面的外侧的方式形成两个分叉；
空压致动器，其安装于该钳主体；
动作杆，其在该空压致动器的杆的进退动作作用下，一端侧以偏心轴为中心，借助安装于上述杆的顶端的连接杆进行旋转，该偏心轴支承于钳主体的上述分叉中的一个分叉且旋转自如；
钳杆，其以能与形成于上述偏心轴的偏心部一体转动的方式安装于偏心部；
制动块，其中，一侧的制动块以在该钳杆的顶端侧的内表面旋转自如、且相对于安装在钳主体的固定销滑动自如的方式安装于在该钳杆的顶端侧的内表面固定销，另一侧的制动块安装于钳主体的上述分叉中的另一个分叉的顶端侧的内表面。
本发明的铁道车辆用钳式制动装置借助偏心轴执行钳杆的旋转，该钳杆用于将两个制动块按压于与车轮一体地安装在车轮的两侧面上的制动盘，从而能够将使钳杆旋转的空压致动器小型化。
发明的效果
采用本发明，能够将使钳杆旋转的空压致动器小型化，因此，不对转向架侧做改造，就能够进行与液压钳式制动装置的置换，从而能够廉价地实现液压源的取替。
附图说明
图1是本发明的铁道车辆用钳式制动装置的说明图，图1的(a)是从车轮的侧面观察到的图、图1的(b)是表示从车轮的上方观察到的局部剖切的图。
图2是说明设置于本发明的铁道车辆用钳式制动装置的间隙调整机构的结构的一例的图，图2的(a)是纵剖视图、图2的(b)是图2的(a)的A-A剖面图。
图3是从图2的(b)的B方向观察到的图2的(b)的主要部件的图。
图4是在手动设定在本发明的铁道车辆用钳式制动装置中设置的间隙调整机构的情况下，从机构的侧面观察到的说明图。
图5是说明在本发明的铁道车辆用钳式制动装置中设置的间隙调整机构的单向离合器的止转构件的其他结构的图。
具体实施方式
本发明借助偏心轴执行钳杆的旋转，该钳杆用于将两个制动块按压于车轮的两个侧面，从而实现所谓的空压钳式制动装置的进一步小型化的目的。实施例
下面，使用图1～图3说明用于实施本发明的一例。
附图标记1是使用空压致动器，并且钳主体在车轮的轴向移动的浮动式的本发明的钳式制动装置，其以下面说明的方式构成。
附图标记2是以顶端侧位于车轮3的外周两侧面的外侧的方式形成2个分叉的钳主体，其基端侧安装于支承框5，能沿着安装于固定在转向架4上的支承框5的2根支承销6自如地向车轮3的轴向滑动。
附图标记7是空压致动器，其例如以杆7a的延长线与上述支承销6的延长线交叉的方式带角度地安装于上述钳主体2。该空压致动器7在制动松开时利用设置于内部的复位弹簧回到原来的位置。
附图标记8是连接杆，其一端旋转自如地安装于上述空压致动器7的杆7a的顶端，另一端旋转自如地连结于动作杆9的一端。而且，将以旋转自如的方式支承于钳主体2的上述分叉中的一个分叉的偏心轴10安装在该动作杆9的另一端，并与动作杆9成为一体。即、构成为，在空压致动器7的杆7a的进退动作作用下，使动作杆9的一端侧借助连接杆8以偏心轴10为中心旋转。
附图标记11是钳杆，其安装于形成在上述偏心轴10的偏心部10a，并与偏心部10a成为一体，一侧的制动块12a借助制动块头13以旋转自如的方式安装于钳杆11的顶端侧的内表面。该一侧的制动块12a也以相对于安装在钳主体2上的固定销14滑动自如的方式进行安装。此外，另一侧的制动块12b安装于上述钳主体2的上述分叉中的另一个分叉的顶端侧的内表面。
附图标记15是间隙调整机构，其用于调整上述两个制动块12a、12b与安装在车轮3的两个侧面的制动盘之间的间隙。
该间隙调整机构15分别以一端侧旋转自如地安装于钳主体2的基端侧、另一端侧旋转自如地安装于上述钳杆11自上述偏心部10a向与制动块侧相反一侧延长的端部。而且，在由于使用导致了制动块12a、12b的磨损而使制动块12a、12b与上述制动盘间的间隔变大时，使上述安装部的间隔变大而保持上述制动块12a、12b与上述制动盘间间隔恒定。
即、如图2所示，该间隙调整机构15通过螺母构件15a和具有与该螺母构件15a螺纹嵌合的外螺纹的杆构件15b的相对旋转而在轴向伸缩，该伸缩例如通过如下的结构执行。
附图标记15d、15e是单向离合器，其隔着垫圈15c在上述螺母构件15a的外周侧直列配置，例如单向离合器15d向左旋转(逆时针)时进行空转，向右旋转(顺时针)时使螺母构件15a向右旋转。另一方面，单向离合器15e向右旋转时进行空转，向左旋转时使螺母构件15a向左旋转。
在上述结构的本发明的钳式制动装置1中，当空压致动器7工作而使杆7a突出时，借助连接杆8使动作杆9的一端以另一端为支点进行转动。即、动作杆9的另一端转动。
由于动作杆9的另一端的转动，与动作杆9一体的偏心轴10转动，安装于偏心部10a的钳杆11以偏心轴10的轴心为中心进行转动，从而将安装在钳杆11的顶端侧的一侧的制动块12a向车轮3侧按压。此时，钳主体2在此时的反作用力作用下沿车轮3的轴向滑动，并且利用两个制动块12a、12b从车轮3的两侧进行按压。
在制动松开时，利用复位弹簧使空压致动器7的杆7a退回而将动作杆9拉回到原来的位置，使偏心轴10向与上述制动时转动方向相反的方向转动，进而使一侧的制动块12a离开车轮3。由此，钳主体2的反作用力也消失，另一侧的制动块12b向车轮3的按压力也消失。
即、在本发明中，在将从杆7a的顶端和连接杆8的一个端部间的连结部到偏心轴10的轴心的距离设为L1、将偏心轴10的轴心与偏心部10a的轴线间的距离设为L2的情况下，能将空压致动器7产生的制动力的L1/L2倍的旋转力传递给钳杆11。
钳杆11以安装在间隙调整机构15的端部的支点为中心，在上述旋转力的作用下，使钳杆11向车轮3侧旋转，而将一侧的制动块12a向制动盘按压。该按压力是进一步将钳杆11的杠杆比(在设计布局上是1以下)与偏心轴10的杠杆比L1/L2相乘而得到的值，因此，能够将空压致动器7小型化。
即便如此，在制动块12a、12b磨损而让其与安装于车轮3的两个侧面的制动盘间的间隔变大时，制动时的空压致动器7的杆7a的突出量变大。
在该情况下，当空压致动器7的杆7a的突出量超过规定的行程时，通过利用安装于杆7a的按压构件16按压曲柄17的一个端部，从而如下这样调整两个制动块12a、12b与上述制动盘间的间隙。
即、被上述按压构件16按压了一个端部的曲柄17以中央的弯曲部为支点让另一端部旋转而拉动调整装置动作杆18，从而借助离合器外壳15i使单向离合器15d向左旋转。该单向离合器15d在向左旋转时进行空转，在该空转时，虽然作用有使螺母构件15a共同旋转的力，但离合器15e是向锁止方向旋转，因此，螺母构件15a不进行旋转。另外，安装在单向离合器15e的外周的罩15f被销15h固定于外壳15g，因此无法旋转。
另一方面，在制动松开时，上述曲柄17利用复位弹簧19以中央的弯曲部作为支点而使另一端部向按压调整装置动作杆18的方向旋转。利用该曲柄17的旋转来按压调整装置动作杆18，使单向离合器15d向右旋转，从而向螺母构件15a赋予旋转力。
此时，单向离合器15e空转，螺母构件15a向右旋转，并且螺纹嵌合于该螺母构件15a的杆构件15b以从螺母构件15a突出的方式沿螺纹行进，并且从外侧按压钳杆11而将间隙调整机构15的安装部的间隔扩大，从而保持两个制动块12a、12b与上述制动盘间的间隙恒定。
在设置了这样的间隙调整机构15的情况下，即使制动块12a、12b磨损，制动时的空压致动器7的杆7a的突出量也无需变大，因此，实现进一步小型化。
优选的是，该间隙调整机构15具有在更换制动块12a、12b等维护时能够以手动进行伸缩的功能。下面，使用图4说明以手动的方式进行伸缩的功能的一例。
图4是表示将间隙调整机构15的一个端部(图2的(a)的纸面右侧的端部)放大的图，附图标记20是离合器片，其以能沿杆构件15b的轴向移动的方式使内周侧借助键21与杆构件15b连接在一起。该离合器片20的外周侧与钳杆11的延长的端部面接触而作为离合器发挥作用，通过将螺纹嵌合于上述延长的端部的锁止螺母22拧紧或者放松，使该离合器片20作为离合器发挥作用。
另外，作为离合器发挥作用的面，在图4中示出了相对于杆构件15b的轴向倾斜的平面，但其也可以是垂直的平面，或者也可以是波状的面。另外，设置有键21的位置和作为离合器发挥作用的面也可以与图4相反的设置方式，在外周侧设置键21，使内周侧是作为离合器发挥作用的面。
在设有以这样的手动方式进行伸缩的功能的情况下，在不执行以手动方式进行伸缩的制动时，离合器片20借助上述锁止螺母22而与钳杆11的延长的端部压接，因此，能够防止杆构件15b的旋转。
另一方面，在以手动伸缩间隙调整机构15的情况下，如果松开锁止螺母22，将离合器片20向钳杆11的延长的端部的压接放开，则杆构件15b能够自由旋转，能够利用杆构件15b的旋转以手动的方式进行伸缩。伸缩后，拧紧锁止螺母22而使离合器片20与钳杆11的延长的端部压接，从而防止杆构件15b的旋转。
本发明不限于上述的例子是自不待言的，当然可以在权利要求书记载的技术思想的范畴内变更为合适的实施方式。
例如，在上述的例子中，虽然示出了设置有间隙调整机构15的情况，但也可以不设置间隙调整机构15。还有，在上述的例子中，虽然利用销15h执行构成间隙调整机构15的单向离合器15e的止转，但也可以如图5所示利用键23来执行。
附图标记说明
1   钳式制动装置
2   钳主体
3   车轮
4   转向架
7   空压致动器
7a  杆
8   连接杆
9   动作杆
10  偏心轴
10a 偏心部
11  钳杆
12a 一侧的制动块
12b 另一侧的制动块
14  固定销
15        间隙调整机构
15d、15e 单向离合器

Claims (5)

1.一种铁道车辆用钳式制动装置，其特征在于，具有：
钳主体，其能向车轮的轴向滑动，且以基端侧安装于转向架，顶端侧位于车轮的外周侧两侧面的外侧的方式形成两个分叉；
空压致动器，其安装于该钳主体；
动作杆，其在该空压致动器的杆的进退动作作用下，一端侧以偏心轴为中心，借助安装于上述杆的顶端的连接杆进行旋转，该偏心轴支承于钳主体的上述分叉中的一个分叉且旋转自如；
钳杆，其以能与形成于上述偏心轴的偏心部一体转动的方式安装于偏心部；
制动块，其中，一侧的制动块以在该钳杆的顶端侧的内表面旋转自如、且相对于安装在钳主体的固定销滑动自如的方式安装于该钳杆的顶端侧的内表面，另一侧的制动块安装于钳主体的上述分叉中的另一个分叉的顶端侧的内表面。
2.根据权利要求1所述的铁道车辆用钳式制动装置，其特征在于，
将上述钳杆自上述偏心部向与制动块侧相反的一侧延长，在该延长的端部与上述钳主体之间设置有用于调整上述两个制动块与安装于车轮侧面的制动盘之间的间隙的间隙调整机构。
3.根据权利要求2所述的铁道车辆用钳式制动装置，其特征在于，
在上述制动器的杆的突出量达到了规定以上时，上述间隙调整机构使上述两个制动块与上述制动盘之间的间隙缩小。
4.根据权利要求3所述的铁道车辆用钳式制动装置，其特征在于，
在上述制动器的杆的突出量达到了规定以上时将上述两个制动块与上述制动盘之间的间隙缩小的结构中，通过直列配置2个只允许单方向的旋转的单向离合器，从而在上述杆的突出量达到了规定以上时，在杆退回时使螺杆旋转，而将上述钳杆的延长的端部与上述钳主体之间扩张。
5.根据权利要求2～4中任一项所述的铁道车辆用钳式制动装置，其特征在于，
在上述间隙调整机构中附加伸缩机构，该伸缩机构是通过以手动将螺纹配合于上述延长的端部的锁止螺母拧紧、松开而使外周侧与钳杆的延长的端部面接触的离合器片作为离合器发挥作用。
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