CN105102284B - 制动缸装置及制动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是为了确保闩锁构件的正常动作。具有驻车弹簧制动机构(25)的制动缸装置(2)设置有：离合器机构(27)，其被构造为将活塞(35)的施力传递至制动力传递部(14)或中断活塞(35)的施力至制动力传递部(14)的传递；闩锁构件(49)，其用于通过与离合器机构(27)接合来限制制动力传递部(14)相对于活塞(35)的移位，并且通过与离合器机构(27)解除接合来允许制动力传递部(14)相对于活塞(35)的移位；闩锁锁定构件(51)，其用于在倾斜部处与闩锁构件(49)的突出部接合；和转动防止部(5)，其用于防止闩锁锁定构件(51)转动。

Description

制动缸装置及制动装置
技术领域
本发明涉及包括车辆驻车时用的驻车弹簧制动机构的制动缸装置和包括该制动缸装置的制动装置。
背景技术
传统的制动缸装置包括车辆驻车时用的驻车弹簧制动机构并且被构造为使得手动释放驻车弹簧制动的制动力。例如，专利文献1描述了一种制动缸装置，其包括锁定杆(闩锁构件)，该锁定杆的形成了有眼螺母(eye nut)(拉环)的一端部从缸主体突出。闩锁构件的另一端部包括与用作传递机构的离合器构件中的套筒构件的闩锁端接合的边缘。这限制了弹簧制动单元被致动时杆相对于第二活塞的运动。闩锁构件被构造为当沿缸主体的径向朝向缸主体外侧手动拉动拉环时使闩锁构件的边缘从套筒构件的闩锁边缘脱开。因此，专利文献1的制动缸装置适用于容许常用的制动单元的杆相对于弹簧制动构件移动、使弹簧制动单元从闩锁构件解锁并且使弹簧制动单元致动。
另外，专利文献1的图8至图10公开了包括滑动销(闩锁锁定构件)的制动缸装置。拉动拉环以便使弹簧制动单元解锁，然后释放拉环。闩锁锁定构件使闩锁构件停止，使得闩锁构件不会返回到其初始位置并且将弹簧制动单元锁定。在制动缸装置中，闩锁锁定构件以能够沿轴线方向滑动的方式收纳在内筒(引导部)中。闩锁锁定构件包括与闩锁构件的倾斜面(突出部)接合的倾斜面。当拉环被拉动时，闩锁构件的突出部从闩锁锁定构件的倾斜面脱开，并且闩锁锁定构件落下。因此，即使当拉环在解除弹簧制动单元的锁定之后被释放，闩锁锁定构件也限制闩锁构件的前进并且保持弹簧制动单元解除锁定的状态。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001-206213号公报
发明内容
发明要解决的问题
在上述结构中，当闩锁构件由于某种原因绕着闩锁锁定构件的进退方向转动时，闩锁锁定构件的倾斜部不会与闩锁构件的突出部接合。结果，闩锁构件不会正常动作。
因此，本发明的目的是确保闩锁构件的正常动作。
用于解决问题的方案
(1)为了实现上述目的，本发明的一个方面是一种制动缸装置，其包括驻车弹簧制动机构，所述驻车弹簧制动机构在车辆驻车时被致动。所述驻车弹簧制动机构包括缸、收纳在所述缸中的活塞和对所述活塞施力使得所述活塞沿制动致动方向移动的驻车弹簧。制动力传递部将所述活塞的施力传递至制动输出部，所述制动输出部推压制动对象的被推压部。离合器机构被构造为将所述活塞的施力传递至所述制动力传递部或中断将所述活塞的施力传递至所述制动力传递部的传递。闩锁构件被构造为使得所述闩锁构件的末端在所述闩锁构件处于朝向所述离合器机构前进的前进状态下时与所述离合器机构接合，并且所述闩锁构件被构造为使得所述闩锁构件的末端在所述闩锁构件处于从所述离合器机构退避的退避状态下时解除与所述离合器机构的接合。所述闩锁构件在前进状态下在所述驻车弹簧制动机构被致动时限制所述制动力传递部相对于所述活塞的移位，并且所述闩锁构件在所述驻车弹簧制动机构被致动时在退避状态下允许所述制动力传递部相对于所述活塞的移位。闩锁锁定构件包括倾斜部，所述倾斜部配置成与形成于所述闩锁构件的沿所述闩锁构件的前进方向突出的突出部的末端接触。当所述闩锁构件切换至退避状态时所述闩锁锁定构件沿制动致动方向前进，并且利用所述倾斜部沿所述闩锁构件的退避方向推压所述闩锁构件。引导部引导所述闩锁锁定构件并且允许所述闩锁锁定构件前进和退避。转动防止部防止所述闩锁锁定构件相对于所述引导部绕所述闩锁锁定构件的进退方向转动。
在该构造中，如果当闩锁构件处于前进状态时致动驻车弹簧制动机构，则通过驻车弹簧制动产生制动力。如果当驻车弹簧制动机构被致动时闩锁构件处于退避状态，则解除通过驻车弹簧制动产生的制动力。即，在该构造中，能够通过闩锁构件手动解除通过驻车弹簧制动产生的制动力。
另外，在该构造中，允许闩锁锁定构件在制动致动方向上可进退移动。当闩锁构件处于退避状态时，闩锁锁定构件沿制动致动方向前进，使得倾斜部沿闩锁构件的退避方向推压闩锁构件。即，在手动解除制动弹簧制动力后，通过闩锁锁定构件维持制动力解除状态。
在该构造中，转动防止部防止闩锁锁定构件绕着闩锁锁定构件的进退方向转动。这防止了闩锁锁定构件由于某种原因而转动从而使得闩锁构件的突出部不能与闩锁锁定构件的倾斜部接合的情况，并由此避免了闩锁构件不能正常动作的情况。
因此，该构造确保了闩锁构件的正常动作。
(2)优选地，所述制动缸装置还包括：脱落防止部，所述脱落防止部防止所述闩锁锁定构件从所述引导部脱落。
该构造防止了闩锁锁定构件可能由于闩锁锁定构件从引导部脱落而产生转动。因此，能够更确实地确保闩锁构件的正常动作。
(3)更优选地，所述脱落防止部被配置为在所述闩锁锁定构件的进退方向上与所述闩锁锁定构件重叠。
该构造防止了脱落防止部和闩锁锁定构件被串联配置在闩锁锁定构件的进退方向上。因此，制动缸装置可以在闩锁锁定构件的进退方向上减小尺寸。
(4)优选地，所述制动缸装置还包括：第一位置调整弹簧，所述第一位置调整弹簧沿与制动致动方向的相反方向相对于所述缸对所述离合器机构施力。第二位置调整弹簧沿制动致动方向相对于所述活塞对所述离合器机构施力。弹簧座部包括接收部和伸出部，所述接收部接收所述第二位置调整弹簧的在对所述离合器机构施力的一侧的端部，所述伸出部用作所述脱落防止部并且从所述接收部、与所述闩锁锁定构件的在退避方向侧的端部相对地伸出。
例如，如果活塞包括脱落防止部，则当活塞沿制动致动方向前进时闩锁锁定构件可能被脱落防止部推压。即，在闩锁锁定构件不需要被推压时，也可能推压闩锁锁定构件。
在上述构造中，弹簧座部的接收第二弹簧的延伸部包括脱落防止部。这避免了在前进状态下闩锁锁定构件被活塞误推的情况。即，在该构造中，脱落防止部位于适当的位置处。
(5)另外，为了解决上述问题，本发明的另一方面是一种制动装置，其包括：上述段落中任一项所述的制动缸装置；和制动输出部，所述制动输出部利用所述制动缸装置的所述活塞的施力推压制动对象的被推压部。
在该构造中，能够提供闩锁构件正常动作的制动装置。
发明的效果
本发明确保了闩锁构件的正常动作。
附图说明
图1是示出根据本发明的第一实施方式的制动装置的局部截面图。
图2是图1所示的制动装置的局部放大图，并且示出了制动装置的制动缸装置。
图3是图2所示的制动缸装置的局部放大图。
图4是图3的局部放大图且为锁定机构附近的图。
图5是示出闩锁锁定销的形状的图，(A)是主视图，(B)是俯视图。
图6是根据本发明的第二实施方式的制动装置的局部截面图。
图7是图6所示的制动装置的局部放大图，并且示出了制动装置的制动缸装置。
图8是图7的局部放大图且为锁定机构附近的图。
图9是示出制动缸装置的变形例的局部放大截面图。
具体实施方式
此刻，以下参照附图说明本发明的实施方式。另外，本发明不限于下述实施方式，并且可以广泛适用于包括车辆驻车时用的驻车弹簧制动机构的制动缸装置和包括该制动缸装置的制动装置。
将说明本实施方式的制动缸装置和制动装置应用于铁路车辆的示例。另外，在实施方式中，将说明制动装置被构造成踏面制动装置(tread brake device)的示例情况。然而，本发明不限于这种应用。即，本发明可以应用于除踏面制动装置以外的诸如盘式制动装置等的制动装置。
(第一实施方式)
【整体构造】
图1是根据本发明的第一实施方式的制动装置1的局部截面图。另外，图2是图1所示的制动装置1的局部放大图，并且示出了设置于制动装置1的制动缸装置2。图1和图2所示的制动装置1配置在未示出的用作为制动对象的车辆(本实施方式的铁路车辆)中。另外，图1是制动装置1安装在铁路车辆中时从铁路车辆的车轮100的车轴方向截取的示出制动装置1的图。制动装置1被构造为踏面制动装置。
如图1和图2所示，制动装置1包括制动缸装置2、制动输出部11、杆12和杆支撑机构13等。制动装置1通过致动制动缸装置2而输出制动力，使得被支撑为能够相对于制动缸装置2移动的制动输出部11通过杆12被驱动。
另外，杆12在与车轮100的车轴方向垂直的方向上延伸。制动缸装置2被配置为使得制动缸装置2的缸主体23a和制动缸装置2的盖23b的轴线方向沿与杆12的延伸方向大致正交的方向延伸。在本实施方式中，制动缸装置2被配置为使得缸主体23a和盖23b的轴线方向沿设置有车轮100的铁路车辆的上下方向延伸。
制动输出部11用作为制动蹄(brake shoe)，并且制动输出部11与杆12协同地被驱动，从而输出制动力。制动输出部11包括内衬15和内衬保持部16等。
内衬15设置有能够与车轮100的踏面100a(被推压部)接触的制动面15a。当制动输出部11被杆12驱动时，内衬15的制动面15a与车轮100的踏面100a接触并且被推抵踏面100a。然后，车轮100的转动由于制动面15a被推抵踏面100a时产生的摩擦而停止。
内衬保持部16固定于内衬15并用作保持内衬15的构件。另外，内衬保持部16可枢转地连接至杆12的末端。杆12的末端侧从制动缸装置2的缸主体23a突出。内衬保持部16还可枢转地连接至悬挂构件17，该悬挂构件17可枢转地连接至缸主体23a。
杆12用作当制动缸装置2被致动时受驱动以便将制动缸装置2的输出传递到制动输出部11的轴构件。当致动了的制动缸装置2输出制动力时，杆12沿杆12从缸主体23a突出的方向(图2的箭头A的方向)移动。因此，杆12通过将内衬15推抵车轮100而产生制动力。另外，当制动缸装置2解除制动力时，杆12沿杆12退避到缸主体23a中的方向(图2的箭头B的方向)移动。因此，杆12使内衬15从车轮100离开并且解除制动力。
另外，当制动缸装置2的后述的流体制动机构24被致动时，杆12沿图2的箭头A的方向移动。杆12被构造为其能够在制动缸装置2的后述的驻车弹簧制动机构25被施力时而被施力。另外，在本实施方式的制动缸装置2中，驻车弹簧制动机构25在流体制动机构24的致动期间被致动。当驻车弹簧制动机构25首先被致动时，无论流体制动机构24是否被致动，通过从驻车弹簧制动机构25产生的施力而对杆12持续地施力。
杆支撑机构13配置于缸主体23a。杆支撑机构13用作支撑杆12使得杆12能够相对于缸主体23a枢转和移动的机构。杆支撑机构13包括外侧壳体部18、内侧壳体部19、固定辊20、可动辊21和复位弹簧22等。
在本实施方式中，外侧壳体部18包括通过将两个筒状构件串联接合而形成的筒状部。外侧壳体部18收纳内侧壳体部19、杆12的在连接至制动输出部11的末端侧的相反侧的端部等。外侧壳体部18以能够在与杆12的轴线方向平行的方向上滑动的方式由缸主体23a支撑。另外，杆12配置成在杆12的轴线方向与车轮100的车轴方向大致正交的方向上延伸。
内侧壳体部19被收纳在外侧壳体部18中。内侧壳体部19包括螺纹孔19a，螺纹孔19a具有壁部，该壁部包括与设置于杆12的末端侧的相反侧的端部的外表面的外螺纹部12a螺纹接合的螺纹槽。另外，杆支撑机构13设置有位置调整机构，该位置调整机构通过使外螺纹部12a的螺纹接合位置相对于螺纹孔19a移动而改变杆12相对于内侧壳体部19的位置。
另外，内侧壳体部19设置有形成球面的一部分的球面状的外周曲面19b。外侧壳体部18设置有能够相对于内侧壳体部19的外周曲面19b滑动的内周曲面18a。内周曲面18a形成为形成球面的一部分的凹的球面状的曲面，并且内周曲面18a形成为具有与外周曲面19b的曲率对应的曲率的曲面。由于外周曲面19b和内周曲面18a的滑动动作，在内侧壳体部19和外侧壳体部18中形成球面轴承。该球面轴承以使得内侧壳体部19相对于外侧壳体部18可枢转的方式支撑内侧壳体部19，并且以使得杆12相对于缸主体23a可枢转的方式支撑杆12。
固定辊20被构造为在相对于缸主体23a固定的位置处被缸主体23a可转动地支撑的圆筒状辊。例如，将固定辊20设置为位于外侧壳体部18的在与外侧壳体部18的轴线方向正交的方向上的两侧的一对固定辊，该外侧壳体部18的轴线方向为与杆12的轴线方向平行的方向。
可动辊21被构造为由外侧壳体部18的壁部可转动地支撑的圆筒状辊。例如，将可动辊21设置为位于外侧壳体部18的在与外侧壳体部18的轴线方向正交的方向上的两侧的一对可动辊。各可动辊21被配置为使得可动辊21的外周在与对应的各固定辊20间隔开的位置处与该固定辊20相对。
另外，可动辊21被支撑为在转动和滚动时能够相对于缸主体23a移动。缸主体23a设置有使可动辊21沿与杆12的轴线方向大致平行的方向滚动的引导件(未示出)。可动辊21并非必须由外侧壳体部18可转动支撑。例如，外侧壳体部18可以包括开口，可动辊21可以通过该开口由内侧壳体部19可转动支撑。
复位弹簧22用作螺旋弹簧，该螺旋弹簧包括与缸主体23a的内侧台阶部接触的一端部和与外侧壳体部18的内侧台阶部接触的另一端部。然后，将复位弹簧22设置为处于压缩状态下。
如上所述配置的复位弹簧22被构造为相对于缸主体23a沿远离车轮100延伸的方向(图2的箭头B的方向)并且沿大致与杆12的轴线方向平行的方向对外侧壳体部18施力。复位弹簧22沿远离车轮100延伸的方向对外侧壳体部18施力。因此，内侧壳体部19和与内侧壳体部19接合的杆12与外侧壳体部18一同在远离车轮100延伸的方向上被施力。在制动缸装置2解除制动力时，随着后述的杆驱动部14移动，复位弹簧22的施力使杆12在杆12退避进入缸主体23a中的方向上移动。
当第一活塞31和杆驱动部14在制动缸装置2被致动从而输出制动力时朝向杆支撑机构13移动时，固定辊20和可动辊21如下所述地动作。具体地，固定辊20相对于缸主体23a在同一位置处转动，而可动辊21随着杆驱动部14的移动而被朝向车轮100侧(在图2的箭头A的方向上)施力。
结果，随着可动辊21在缸主体23a上转动并滚动，可动辊21相对于缸主体23a朝向车轮100移动。即，在杆驱动部14移动时，通过杆驱动部14的楔状部分14a驱动可动辊21使得固定辊20和可动辊21之间的间隙增大。外侧壳体部18、内侧壳体部19和杆12与可动辊21一同朝向车轮100移动。因此，与杆12一同移动的制动输出部11的内衬15与车轮100的踏面100a接触，并且使车轮100的转动停止。
【制动缸装置】
接下来，将详细说明制动缸装置2。图3是图2所示的制动缸装置2的局部放大图。制动缸装置2配置于铁路车辆中并且组装在制动装置1中。如图1和图2所示，制动缸装置2包括杆驱动部14、缸23、流体制动机构24、驻车弹簧制动机构25、轴部26、传递机构27(离合器机构)和锁定机构28等。制动缸装置2的机构包括例如由诸如铁系材料等的金属材料形成的主要部件。
另外，在本实施方式中，使用用作压力流体的压缩空气来致动制动缸装置2。即，通过供给和排出用作压力流体的压缩空气，使流体制动机构24和驻车弹簧制动机构25动作。制动缸装置2用作流体制动机构24和驻车弹簧制动机构25均能够被致动的装置。
缸23包括缸主体23a和盖23b。缸主体23a包括收纳流体制动机构24、杆支撑机构13和杆驱动部14等的筒状部。缸主体23a设置有锁定机构28、制动输出部11和杆12等。盖23b固定于缸主体23a。另外，盖23b收纳驻车弹簧制动机构25、轴部26和传递机构27等。
缸主体23a例如固定于铁路车辆的转向架(bogie)。另外，缸主体23a和盖23b的轴线方向、下述的流体制动机构24的第一活塞31的轴线方向、下述的驻车弹簧制动机构25的第二活塞35的轴线方向和下述的轴部26的主轴38的轴线方向彼此相一致或者彼此平行。
缸主体23a包括第一口37a和第二口37b。第一口37a与作为压力流体供给源的第一压缩空气供给源(未图示)连接。第二口37b与作为压力流体供给源的第二压缩空气供给源(未图示)连接。
从第一压缩空气供给源供给的压缩空气(压缩流体)通过基于来自上级控制器(未图示)的指令而运行的制动控制装置(未图示)供给至第一口37a。从第一口37a供给至缸主体23a的压缩空气基于来自上述控制器的指令通过上述制动控制装置排出。另外，来自第二压缩空气供给源的压缩空气(压缩流体)通过基于来自上述控制器的指令而运行的驻车弹簧制动控制电磁阀(未示出)供给至第二口37b。从第二口37b供给进入缸主体23a的压缩空气基于来自上述控制器的指令通过上述驻车弹簧制动控制电磁阀排出。
流体制动机构24通过用作压力流体的压缩空气的供给和排出而运行。流体制动机构24用作用于在铁路车辆运转时施加制动的常用制动机构。流体制动机构24包括第一压力室29、第一弹簧30和第一活塞31等。
第一压力室29形成于缸主体23a内并且由第一活塞31限定。与第一口37a连通的第一压力室29接收来自第一压缩空气供给源的压缩空气。另外，供给至第一压力室29的压缩空气从第一口37a排出。
第一弹簧30配置在缸主体23a内由第一活塞31限定的区域中，并且第一弹簧30以与第一压力室29将第一活塞31夹在中间的方式与第一压力室29相对。在本实施方式中，第一弹簧30用作在压缩状态下配置在缸主体23a内以对第一活塞31施力的螺旋弹簧。第一弹簧30的一端部与第一活塞31接触从而对第一活塞31施力。第一弹簧30的另一端部与固定于缸主体23a的内壁的弹簧接收板32接触并由该弹簧接收板32支撑。
第一活塞31配置为能够在缸主体23a内与轴线方向平行地往复运动，并且配置为能够在缸主体23a的内壁上滑动。当压缩空气从第一口37a供给至第一压力室29时，第一活塞31抵抗由压缩的第一弹簧30的弹性恢复产生的施力而移动。因此，流体制动机构24包括如下的第一活塞31：第一压力室29和第一弹簧30从两相反侧作用于第一活塞31。当第一压力室29被供给压缩空气时，第一活塞31沿预定的制动致动方向(图3的箭头C的方向)抵抗第一弹簧30的施力而移动。
另外，杆驱动部14在第一压力室29侧的相反侧固定于第一活塞31。因此，当第一活塞31沿制动致动方向移动时，杆驱动部14与第一活塞31一同沿制动致动方向移动。当杆驱动部14与第一活塞31一同沿制动致动方向移动时，杆12被杆支撑机构13驱动。因此，从被杆12驱动的制动输出部11输出制动力。
杆驱动部14用作在第一活塞31进退时通过杆支撑机构13驱动杆12的构件(制动力传递部)。杆驱动部14被收纳在缸主体23a内。杆驱动部14用作包括具有楔形状的楔状部分14a的楔体。另外，杆驱动部14在基端部14b处固定于第一活塞31，楔状部分14a从该基端部14b突出。
楔状部分14a从基端部14b朝向杆支撑机构13突出。楔状部分14a具有从基端部14b朝向杆支撑机构13渐缩的楔形状。楔状部分14a的末端、即楔状部分14a的基端部14b侧的相反侧的端部被插在固定辊20和可动辊21之间。另外，楔状部分14a的被插在固定辊20和可动辊21之间的末端被配置为与固定辊20的外周和可动辊21的外周接触。楔状部分14a可以以与固定辊20和可动辊21的组合对应的方式设置在多个位置处。另外，楔状部分14a可以以与固定辊20和可动辊21的多个组合中的任意一个组合对应的方式设置在一个位置处。
当第一活塞31和杆驱动部14朝向杆支撑机构13移动以输出制动缸装置2的制动力时，与楔状部分14a接触的固定辊20在相对于缸主体23a的同一位置处转动。在杆驱动部14移动时，与楔状部分14a接触的可动辊21被楔状部分14a朝向车轮100(图2的箭头A的方向)施力。
驻车弹簧制动机构25用作在铁路车辆驻车时保持所施加的制动用的驻车制动机构。驻车弹簧制动机构25包括第二压力室33、第二弹簧34(驻车弹簧)和第二活塞35(活塞)等。
第二压力室33形成于盖23b内并且由第二活塞35限定。第二压力室33与第二口37b连通并且接收来自第二压缩空气供给源的压缩空气。另外，供给至第二压力室33的压缩空气从第二口37b排出。
第二弹簧34配置于盖23b内由第二活塞35限定的区域中，并且第二弹簧34以与第二压力室33将第二活塞35夹在中间的方式与第二压力室33相对。在本实施方式中，第二弹簧34用作在压缩状态下配置在盖23b内以对第二活塞35施力的螺旋弹簧。第二弹簧34的一端部配置为与盖23b的端部的内壁接触并且由该内壁支撑。另外，第二弹簧34的另一端部配置为与第二活塞35接触从而对第二活塞35施力。本实施方式包括多个(两个)第二弹簧34。多个第二弹簧34以同一中心轴线为中心同心状地配置。以此方式，盖23b收纳了均为驻车弹簧的第二弹簧34和作为驻车活塞的第二活塞35。
第二活塞35能够在盖23b内与轴线方向平行地往复移动，并且能够在盖23b的内壁上滑动自如。第二活塞35能够在与第一活塞31相同的方向上移动。当压缩空气从第二口37b供给至第二压力室33时，第二活塞35抵抗由压缩的第二弹簧34的弹性恢复产生的施力而移动，以在与制动致动方向相反的制动解除方向(图3的箭头D的方向)上移动。当通过第二口37b排出被供给到第二压力室33中的压缩空气时，通过第二弹簧34的施力，第二活塞35沿预定的制动致动方向(图3的箭头C的方向)移动。
如上所述，第二活塞35配置为使得第二压力室33和第二弹簧34从两相反侧作用于第二活塞35。驻车弹簧制动机构25以如下方式操作：当压缩空气从供给至第二压力室33的状态切换到从第二压力室33排出的状态时，通过第二弹簧34的施力而被施力的第二活塞35在制动致动方向上移动。
第二活塞35的与第二压力室33相对的端部为环状并且沿盖23b的周向延伸。缸主体23a包括配置在第二活塞35的环状端部内侧的具有沿着周向延伸的筒状的内侧筒状部36。第二活塞35的环状端部配置为能够在盖23b的内壁上滑动并且能够在内侧筒状部36的外周上滑动。
筒状的引导部23c形成于缸主体23a的内侧筒状部36。引导部23c形成为使得通孔23d沿轴向延伸贯通内侧筒状部36的周向上的一部分。通孔23d具有与其轴线垂直的圆形截面。通孔23d收纳将在后面详细说明的大致圆棒状的闩锁锁定销51。在缸主体23a的引导部23c下方形成释放孔53。释放孔53足够大以允许闩锁锁定销51的插入。
轴部26包括主轴38和轴承39等。轴部26在主轴38的一端部处与第一活塞31连接并且与第一活塞31一同移动。
主轴38相对于第一活塞31、在杆驱动部14沿制动致动方向突出固定的所在侧的相反侧沿制动解除方向突出。主轴38用作与第一活塞31独立形成的轴构件。主轴38将从驻车弹簧制动机构25产生的施力传递至第一活塞31以及后述的传递机构27。
另外，主轴38形成为使得连接至第一活塞31的端部设置有凸状的台阶部38a，该台阶部38a在周向上沿着外周延伸。在第一活塞31的径向中央部中设置凹部。与台阶部38a接合的主轴保持部31a设置在该凹部内。当第一活塞31沿制动致动方向移动时，第一活塞31的主轴保持部31a与主轴38的端部处的台阶部38a接合，从而在制动致动方向上对主轴38施力。
例如，轴承39用作球状构件并且被构造为接收作用于主轴38的、由驻车弹簧制动机构25产生的施力造成的推力载荷。轴承39配置于位于第一活塞31的中央部中的凹部、处在主轴38的端部和第一活塞31之间并且与主轴38的端部和第一活塞31接触。由驻车弹簧制动机构25产生的施力通过传递机构27、主轴38和轴承39传递至第一活塞31。
传递机构27用作将驻车弹簧制动机构25的第二活塞35的施力沿制动致动方向传递给与第一活塞31一同移动的轴部26的机构。传递机构27包括螺纹部40、离合器轮41、离合器套42和离合器箱43等。
传递机构27配置在第二活塞35的径向内侧。第二活塞35包括在径向内侧限定了如下筒状区域的内侧筒状部35a：在该筒状区域中，与流体制动机构24侧相反的一侧靠近外部。传递机构27的一部分配置在内侧筒状部35a的内侧的筒状区域中。
螺纹部40用作在主轴38的位于第一活塞31侧的相反侧的部分处的外周上形成的阳螺纹部。离合器轮41用作在形成于离合器轮41的内周的螺纹部处与螺纹部40螺纹接合的筒状的螺母构件。离合器轮41与主轴38以同一中心轴线为中心同心状地配置。另外，离合器轮41由筒状的离合器箱43内侧的两个轴承44支撑并且相对于离合器箱43可转动。因此，离合器轮41被构造成在主轴38和离合器箱43相对于彼此移动时、在改变相对于与离合器轮41螺纹接合的螺纹部40位置的同时、相对于主轴38转动且能够相对于主轴38移动。
离合器套42为筒状并且以能够相对于离合器箱43在与主轴38的轴线方向平行的方向上移动的方式支撑在离合器箱43的内侧。离合器套42的制动致动方向上的端部(在第一活塞31侧的端部)配置为与离合器轮41的制动解除方向上的端部(在第一活塞31侧的相反侧的端部)相对。离合器套42的在制动器解除方向上的端部、即在离合器套42中的离合器轮41侧的相反侧的端部通过用作推力轴承的轴承45被第二活塞35的内侧筒状部35a的端部支撑。轴承45以使得离合器套42的在第二活塞35上的端部能够以主轴38的中心轴线为中心转动的方式支撑该端部。
离合器套42和离合器轮41设置有包括凹凸齿46a和凹凸齿46b的转动停止机构46。凹凸齿46a形成于离合器轮41的与离合器套42相对的端部，并且布置遍及离合器轮41的周向上的整个端部。凹凸齿46b形成于离合器套42的与离合器轮41相对的端部，并且布置遍及离合器套42的周向上的整个端部。凹凸齿46a和46b被形成为在离合器轮41的端部和离合器套42的端部彼此接触时相互啮合的形状。
当第二活塞35沿制动致动方向相对于主轴38移动时，离合器套42也与第二活塞35一同相对于主轴38移动。离合器套42与和主轴38接合的离合器轮41接触，凹凸齿46a和凹凸齿46b啮合。离合器套42仅能够沿轴线方向相对于离合器箱43移动，而在转动方向上的移动受到限制。因此，凹凸齿46a和凹凸齿46b的啮合限制了离合器轮41相对于离合器箱43的转动并使该转动停止。
离合器箱43为收纳螺纹部40、离合器轮41和离合器套42的筒状构件。离合器箱43被支撑为能够在内侧筒状部36的内周和内侧筒状部35a的内周沿与主轴38的轴线方向平行的方向移动和滑动。另外，离合器箱43被支撑为在与后述的锁定机构28的闩锁构件49脱开时能够在内侧筒状部36的内周和内侧筒状部35a的内周沿周向转动和滑动。
离合器箱43包括沿着离合器箱43的内周延伸的台阶部43a。另外，离合器箱43在两个轴承44联接至台阶部43a的状态下以可转动的方式保持离合器轮41。离合器箱43沿与主轴38的轴线方向平行的方向可移动地支撑离合器套42。从离合器箱43的内周向内侧突出的突出部43b的端部可滑动地装配到形成于离合器套42的外周的槽，从而沿滑动方向相对于离合器箱43引导离合器套42。另外，通过两个沿相反方向对离合器箱43施力的位置调整弹簧47a和47b，来调整离合器箱43相对于缸主体23a和第二活塞35的位置。另外，沿使凹凸齿46a和凹凸齿46b相互分离的方向对凹凸齿46a和凹凸齿46b施力的分离弹簧48设置在离合器箱43的离合器套42的端部和台阶部43a之间。
位置调整弹簧47a和47b包括：第一位置调整弹簧47a，其沿制动解除方向(图3的箭头D的方向)对离合器箱43施力；和第二位置调整弹簧47b，其沿制动致动方向(图3的箭头C的方向)对离合器箱43施力。
第一位置调整弹簧47a具有与从内侧筒状部36的内周的制动致动方向上的一部向内延伸的圆环部36a接触的一端部和与离合器箱43的台阶部43a接触的另一端部。因此，第一位置调整弹簧47a沿制动解除方向朝向缸23对离合器箱43施力。
第二位置调整弹簧47b具有与形成于内侧筒状部35a的内周的台阶部35b接触的一端部和与形成于离合器箱43的外周的台阶部43d上所安装的弹簧座部57接触的另一端部。因此，第二位置调整弹簧47b沿制动致动方向朝向第二活塞35对离合器箱43施力。此外，内侧筒状部35a的内周缘设置有倒角部35c(参见图4)。倒角部35c用于防止在第二位置调整弹簧47b被内侧筒状部35a的内周缘卡住时第二位置调整弹簧47b发生破损或扭曲。
图4是图3的局部放大图。如上所述，弹簧座部57安装于台阶部43d。弹簧座部57包括彼此一体地形成的接收部58和伸出部59。
接收部58包括环部58a和立设部58b。环部58a的内周缘为环状并且与台阶部43d嵌合。立设部58b为短的筒状并且从环部58a的外周缘沿制动解除方向延伸。第二位置调整弹簧47b的制动致动方向上的端部与接收部58的制动解除方向上的面接触。伸出部59为凸缘状并且从立设部58b的末端沿径向向外延伸。具体地，伸出部59用作后述的转动防止部5和脱落防止部6。
如图1所示，锁定机构28包括闩锁构件49，闩锁构件49的一端部从缸23向外侧突出。在锁定机构28中，闩锁构件49的另一端部(末端部)与传递机构27的离合器箱43接合，以限制在驻车弹簧制动机构25的致动期间轴部26相对于第二活塞35的移动。因此，锁定机构28用作在驻车弹簧制动机构25的致动期间锁定轴部26的机构。锁定机构28还包括闩锁施力弹簧50和闩锁锁定销51(闩锁构件)等。
闩锁构件49被配置为使得其长轴方向为与缸23的轴线方向正交的方向，即缸23的径向。闩锁构件49以能够沿缸23的径向移动的方式被缸23支撑。闩锁构件49沿缸23的径向滑动并且能够在前进状态和退避状态之间，其中，在前进状态下闩锁构件前进并朝向传递机构27(沿前进方向)移动，在退避状态下闩锁构件退避并离开传递机构27(沿退避方向)移动。
闩锁构件49被配置为使得退避方向侧的端部从缸23向外侧突出。另外，闩锁构件49的退避方向侧的部分联接于缸23并且由防止闩锁构件49从缸23脱落的脱落防止构件52支撑。
另外，闩锁构件49的前进方向侧的端部的末端包括与离合器箱43的闩锁缘43c接合的接合缘49a。闩锁缘43c用作与闩锁构件49的接合缘49a接合的边缘。在沿着离合器箱43的制动致动方向上的端部的外周的多个位置处设置多于一个的闩锁缘43c。
另外，闩锁缘43c和接合缘49a形成为使得各缘的末端沿与主轴38的轴线的方向平行的方向延伸。接合缘49a与闩锁缘43c中的任一个的接合维持了离合器箱43相对于缸23停止转动的状态。即，接合缘49a与闩锁缘43c的接合限制了离合器箱43以主轴38的中心轴线为中心的在缸23内的转动。只要闩锁缘43c与接合缘49a彼此不解除接合，离合器箱43就维持停止转动的状态。
闩锁施力弹簧50用作朝向缸23的内侧对闩锁构件49施力的弹簧。闩锁施力弹簧50用作配置在闩锁构件49的周围并且在闩锁构件49的长轴方向(进退方向)上被压缩的螺旋弹簧。闩锁施力弹簧50的前进方向侧的端部配置在闩锁构件49的前进方向侧，闩锁施力弹簧50的退避方向侧的端部配置在闩锁构件49的退避方向侧。更具体地，闩锁施力弹簧50的退避方向侧的端部被支撑为与联接于缸23的脱落防止构件52接触。闩锁施力弹簧50的退避方向侧的端部被支撑为与闩锁构件49的台阶部49b接触。
如上所述，闩锁施力弹簧50被构造为相对于缸23朝向离合器箱43侧(在前进方向侧)对闩锁构件49施力。即，闩锁施力弹簧50被构造为在接合缘49a与离合器箱43的闩锁缘43c接合的方向上对闩锁构件49的接合缘49a施力。
另外，闩锁构件49的退避方向侧的端部包括用于手动释放致动了的驻车弹簧制动机构25的拉环60(参见图1)。当拉环60被操作者拉出时，在抵抗着闩锁施力弹簧50的施力的状态下使闩锁构件49被向外拉出。这使得接合缘49a与闩锁缘43c解除接合。
闩锁锁定销51用作销状构件并且收纳在引导部23c的通孔23d中。因此，闩锁锁定销51以能够在与主轴38的轴线方向平行的方向上移动的方式由引导部23c支撑。在本实施方式中，缸23的轴线方向、主轴38的轴线方向和闩锁锁定销51的长轴方向被设为沿上下方向、即沿竖直方向延伸。另外，本发明不限于这种方式，缸23的轴线方向、主轴38的轴线方向和闩锁锁定销51的长轴方向可以被设为沿任意方向延伸。
闩锁锁定销51的制动致动方向上的端部、即下端部插入闩锁构件49的通孔49c中。闩锁构件49的通孔49c沿与主轴38的轴线方向平行的方向在闩锁构件49的前进方向侧贯穿闩锁构件49。
闩锁构件49包括从位于通孔49c的内壁的退避方向侧的部分沿闩锁构件49的前进方向突出的突起状的上抬部49d(突出部)。闩锁锁定销51的制动致动方向上的端部包括在相对于主轴38的轴线方向倾斜的方向上变宽的锥形面51a(倾斜部)。闩锁构件49以锥形面51a向斜下方(沿闩锁构件49的退避方向且向下方)延伸的方式收纳在引导部23c中。即，锥形面51a以能够与上抬部49d接触的方式配置在闩锁构件49的通孔49c内。
图5是示出闩锁锁定销51的形状的图，其中，图5的(A)是主视图，图5的(B)是俯视图。如图5的(A)和(B)所示，闩锁锁定销51包括缺口部51b。缺口部51b是通过将如图5的(A)所示的上方左侧的部分切除而形成的。即，缺口部51b形成于闩锁锁定销51的在轴线方向(制动致动方向)上位于锥形面51a的相反侧的端部，并且在左右方向上形成于锥形面51a的相反侧(当闩锁锁定销51被收纳在引导部23c中时闩锁构件49的前进方向侧)。
在锁定机构28中，当闩锁构件49被闩锁施力弹簧50施力并且朝向离合器箱43移动时(当闩锁构件49处于前进状态时)，上抬部49d向上抬起锥形面51a。在此情况下，闩锁锁定销51沿退避方向从闩锁构件49侧退避。
当拉环60被拉动时，闩锁构件49沿离开离合器箱43的方向(退避方向)移动并且抵抗着闩锁施力弹簧50的施力而退避。因此，闩锁锁定销51落下预定的距离并且朝向闩锁构件49侧前进。另外，闩锁锁定销51的包括锥形面51a的下端部插入到释放孔53中。闩锁锁定销51的插入到释放孔53中的端部在与第一活塞31接触时被支撑。
闩锁锁定销51被配置为使得在驻车弹簧制动机构25的致动状态下闩锁锁定销51的制动解除方向上的端部、即上端部能够与第二活塞35中的内侧筒状部35a的台阶状的环状端部接触。第二弹簧34在驻车弹簧制动机构25的致动状态下对第二活塞35施力。因此，无论锁定机构28是处于锁定状态还是解除状态，闩锁锁定销51的上端部均与第二活塞35接触。锁定机构28在驻车弹簧制动机构25致动之后暂时性地释放。这里，闩锁锁定销51的上端部与第二活塞35接触，闩锁锁定销51的下端部插入到释放孔53中。
因此，即使在拉环60被拉到使锁定机构28解除锁定之后将拉环60释放时，闩锁锁定销51也不会在向上方向上被推回。即，即使在传递闩锁施力弹簧50的施力的闩锁构件49的上抬部49d对锥形面51a施力时，也能防止闩锁锁定销51被向上抬起。因此，闩锁锁定销51阻止了闩锁构件49朝向离合器箱43的移动。另外，阻止了闩锁构件49的接合缘49a与离合器箱43的闩锁缘43c的接合。
如上地构造了传递机构27和锁定机构28。因此，当驻车弹簧制动机构25被致动时，传递机构27与主轴38和第二活塞35连接。即，第二压力室33从供给有压缩空气的状态切换至排出压缩空气的状态。这致动了驻车弹簧制动机构25，并且第二弹簧34的施力使离合器套42与第二活塞35一同相对于主轴38移动。当第二活塞35相对于主轴38移动时，离合器套42的凹凸齿46b与离合器轮41的凹凸齿46a啮合。这限制了离合器轮41的转动，并且使主轴38和第二活塞35彼此连接。驻车弹簧制动机构25在流体制动机构24被致动时被致动。即，在第一压力室29被供给压缩空气并且流体制动机构24被致动时，压缩空气从第二压力室33排出。另外，驻车弹簧制动机构25被致动。
如上所述，在驻车弹簧制动机构25被致动并且主轴38和第二活塞35彼此连接时，锁定机构28锁定。这使得锁定机构28的闩锁构件49与传递机构27接合。因此，锁定机构28被构造为在驻车弹簧制动机构25的致动状态下主轴38相对于第二活塞35的移动被限制时维持锁定。
更具体地，当闩锁构件49的被闩锁施力弹簧50施力的接合缘49a与离合器箱43的闩锁缘43c接合时，限制了离合器箱43相对于第二活塞35和缸23的转动。另外，离合器箱43的突出部43b和离合器套42的槽彼此接合。这限制了离合器套42相对于离合器箱43的转动。另外，凹凸齿46b和凹凸齿46a的啮合限制了离合器轮41和离合器套42的相对转动并且限制了主轴38相对于离合器轮41的转动。
以此方式，锁定机构28被构造为在限制主轴38相对于第二活塞35的移动并使驻车弹簧制动机构25与传递机构27致动的同时维持锁定状态。
【转动防止部和脱落防止部的构造】
第一实施方式中的制动缸装置2包括转动防止部5。转动防止部5用于防止闩锁锁定销51相对于引导部23c绕该闩锁锁定销51的进退方向转动。在本实施方式中，转动防止部5由弹簧座部57的伸出部59构成。
如上所述，伸出部59形成为凸缘状并且从立设部58b的末端沿径向向外延伸。如图4所示，在伸出部59的外缘部和收纳于引导部23c的闩锁锁定销51的缺口部51b之间形成径向上的微小间隙。另外，伸出部59的在制动致动方向侧的面在轴线方向上与闩锁锁定销51的退避方向侧的端部相对、即与朝向缺口部51b的退避方向侧暴露的部分51c相对。
另外，本实施方式中的制动缸装置2包括脱落防止部6。脱落防止部6与转动防止部5同样由伸出部59构成。即，在本实施方式中，转动防止部5和脱落防止部6由同一个部件形成。脱落防止部6用于防止闩锁锁定销51从引导部23c脱落。如图4所示，用作脱落防止部6的伸出部59被配置为沿轴线方向与闩锁锁定销51重叠。
【装置的动作】
现在将说明制动装置1和制动缸装置2的动作。图1示出了处于流体制动机构24和驻车弹簧制动机构25均未被致动并因此空闲时的状态下的制动装置1和制动缸装置2。图1示出了铁路车辆行驶中未进行制动动作的状态的示例。在该状态下，前述制动控制装置(未图示)控制第一压缩空气供给源(未图示)，使得不通过制动控制装置和第一口37a向第一压力室29供给压缩空气。第一压力室29内的压缩空气经过制动控制装置和第一口37a自然排出。因此，第一活塞31被缸主体23a内的第一弹簧30沿制动解除方向(图3的箭头D的方向)施力，使得第一活塞31接触缸主体23a的内侧壁部、即限定了第一压力室29的壁部。
在图1所示的状态下，压缩空气通过驻车弹簧制动控制电磁阀(未示出)和第二口37b在驻车弹簧制动控制电磁阀的控制下从第二压缩空气供给源(未示出)被供给至第二压力室33。因此，由供给至第二压力室33的压缩空气产生的施力使第二活塞35沿制动解除方向抵抗着第二弹簧34的施力而移动。在此状态下，在彼此解除啮合的离合器轮41的凹凸齿46a和离合器套42的凹凸齿46b之间形成间隙。
通过在上述制动控制装置的控制下经由第一口37a从第一压缩空气供给源供给至第一压力室29的压缩空气，来致动流体制动机构24。这里，由供给至第一压力室29的压缩空气产生的施力使第一活塞31沿制动致动方向(图3的箭头C的方向)抵抗着第一弹簧30的施力而移动。这也使得杆驱动部14与第一活塞31一同沿制动致动方向移动。因此，随着杆驱动部14的楔状部分14a使可动辊21与固定辊20分离，可动辊21被朝向车轮100侧施力。外侧壳体部18、内侧壳体部19和杆12与可动辊21一同朝向车轮100移动。因此，与杆12一同移动的制动输出部11的内衬15与车轮100的踏面100a接触并且使车轮100的转动停止。
另外，主轴38在上述致动期间与第一活塞31一同沿制动致动方向移动。然而，离合器轮41与主轴38的螺纹部40螺纹接合。当主轴38与第一活塞31一同沿制动致动方向移动时，离合器轮41被轴承44支撑为相对于离合器箱43可转动。因此，离合器轮41在主轴38沿制动致动方向移动时绕主轴38转动。这使得仅主轴38沿制动致动方向移动。
现在将说明驻车弹簧制动机构25的致动。驻车弹簧制动机构25在流体制动机构24被致动并且铁路车辆完全停止的状态下被致动。驻车弹簧制动机构25在流体制动机构24的致动状态下被致动。更具体地，当压缩空气供给到第一压力室29并且第一活塞31在制动致动方向上被施力时，驻车弹簧制动机构25开始致动。
当压缩空气在驻车弹簧制动控制电磁阀的控制下通过第二口37b和驻车弹簧制动控制电磁阀从第二压力室33排出时，驻车弹簧制动机构25被致动。当供给至第二压力室33的压缩空气通过第二口37b和驻车弹簧制动控制电磁阀排出时，第二弹簧34的施力使第二活塞35沿制动致动方向移动。当第二活塞35沿制动致动方向移动时，离合器套42与第二活塞35一同也沿制动致动方向移动。离合器套42与离合器轮41接触，离合器轮41的凹凸齿46a与离合器套42的凹凸齿46b啮合。
在上述状态下，闩锁构件49的接合缘49a与离合器箱43的闩锁缘43c接合。这限制了离合器箱43相对于缸主体23a的转动。也限制了离合器套42相对于离合器箱43的转动。因此，凹凸齿46a与凹凸齿46b的啮合经由离合器箱43和离合器套41限制了离合器轮41相对于缸主体23a的转动。这限制了离合器轮41的转动并使主轴38连接至第二活塞35。在此状态下，锁定机构28将保持被致动状态时被锁定在锁定状态下的驻车弹簧制动机构25锁定。在锁定状态下车轮100的转动保持停止，即驻车弹簧制动机构25保持被致动。当驻车弹簧制动机构25被暂时性地致动时，压缩空气不会供给至第一压力室29，并且压缩空气从第一压力室29逐渐排出。
现在将说明制动装置1在锁定机构28的锁定状态被解除时的动作。例如，当在不通过向第二压力室33供给压缩空气而解除驻车弹簧制动机构25的致动的情况下用拖车将铁路车辆稍微移动至不同的驻车位置时，锁定机构28的锁定状态被解除。
当锁定状态被解除时，操作者拉动拉环60。因此，由于闩锁构件49的接合缘49a与离合器箱43的闩锁缘43c分离，所以解除了闩锁构件49相对于离合器箱43的接合。
当闩锁构件49的接合缘49a与离合器箱43的闩锁缘43c解除接合时，离合器箱43能够相对于缸23转动。即，离合器箱43、在突出部43b处与离合器箱43接合的离合器套42和通过凹凸齿46a及46b与离合器套42啮合的离合器轮41能够一体地相对于缸23转动。
当离合器箱43、离合器套42和离合器轮41能够相对于缸23转动时，主轴38和第二活塞35解除连接。即，允许主轴38相对于第二活塞35转动。在上述状态下，不向第一压力室29供给压缩空气。因此，主轴38与第一活塞31一同由于对第一活塞31施力的第一弹簧30的施力而沿制动解除方向移动。随着主轴38沿制动解除方向移动，离合器箱43、离合器套42和离合器轮41相对于缸23转动。这允许主轴38沿制动解除方向移动。
如上所述，手动地拉动拉环60，以允许主轴38相对于第二活塞35移动并且使驻车弹簧制动机构25从被锁定机构28锁定的状态解除。这手动地释放了驻车弹簧制动机构25。
在锁定状态如上所述地解除时闩锁构件49退避。因此，解除了闩锁构件49的上抬部49d与闩锁锁定销51的锥形面51a的接合。因此，闩锁锁定销51落入闩锁构件49的通孔49c中并且朝向闩锁构件49侧前进，并且闩锁锁定销51的末端插入释放孔53。另外，被第二弹簧34施力的第二活塞35随着闩锁锁定销51前进而沿制动致动方向前进，从而与闩锁锁定销51的退避方向侧的面接触。第二活塞35从退避方向侧推压闩锁锁定销51。因此，即使拉环60被释放，也能够防止闩锁锁定销51被向上方推回。
【转动防止部和脱落防止部的动作】
在专利文献1的制动缸装置中，闩锁锁定销由于某种原因而可能转动或从引导部脱落。具体地，例如，当驻车弹簧制动机构由于可用空间的限制而被配置在流体制动机构上方时，容易发生闩锁锁定销的转动或脱落。在此情况下，闩锁锁定销的锥形面可能不会与闩锁构件的上抬部接合，闩锁锁定销可能不会正常动作。
更具体地，如果锥形面不与上抬部接合，例如，当在闩锁锁定销嵌合到释放孔中之后使锁定机构再次回到锁定状态时，上抬部可能难以上抬闩锁锁定销。
相反，本实施方式中的制动缸装置2包括具有伸出部59的转动防止部5。在转动防止部5中，伸出部59的外缘部与闩锁锁定销51的缺口部51b接触。因此，即使在力作用以使闩锁锁定销51转动时，也能限制闩锁锁定销51的转动。这限制了闩锁锁定销51的转动。结果，例如，即使当闩锁锁定销51由于某种原因从引导部23c脱落时，在闩锁锁定销51被再次收纳在引导部23c中时锥形面51a也会正常地与上抬部49d接合。
【效果】
如以上说明的，第一实施方式中的制动缸装置2包括转动防止部5，该转动防止部5防止闩锁锁定销51绕该闩锁锁定销51的进退方向转动。这防止了闩锁锁定销51由于某种原因转动而使得闩锁构件49的上抬部49d不能与闩锁锁定销51的锥形面51a接合的情况。因此，避免了闩锁构件49不能正常动作的情况。
制动缸装置2包括上述的脱落防止部6。这防止了闩锁锁定销51从引导部23c脱落时可能发生的闩锁锁定销51的转动。因此，进一步确保了闩锁构件49的正常动作。
在制动缸装置2中，用作脱落防止部6的伸出部59配置为在闩锁锁定销51的进退方向上与闩锁锁定销51重叠。这防止了脱落防止部6和闩锁锁定销51被串联配置。因此，制动缸装置2可以在闩锁锁定销51的进退方向上减小尺寸。
如果，例如，制动缸装置在第二活塞中包括脱落防止部，则在第二活塞沿制动致动方向前进时闩锁锁定销51可能被脱落防止部推压。即，闩锁锁定销可能在不必要时被推压。
相反，制动缸装置2使用了弹簧座部57的接收第二位置调整弹簧47b的伸出部59作为脱落防止部6。这避免了闩锁锁定销51的可能由于第二活塞35的前进状态而引起的误推。因此，在此构造中，脱落防止部6可以配置在适当的部位。
在制动缸装置2中，无需对例如专利文献1中公开的制动缸装置做大幅度的形状改变就能够确保闩锁构件49和闩锁锁定销51正常接合。更具体地，通过对专利文献1的制动缸装置中的闩锁锁定销51和弹簧座部57的形状进行局部改变，能够获得制动缸装置2。对诸如缸23等的相对大的部件无需改变形状。这减小了用于修正模具等的附加成本。
另外，制动装置1确保了闩锁锁定销51和闩锁构件49的正常接合。
(第二实施方式)
【整体构造】
图6是第二实施方式中的制动装置3的局部截面图。图7是示出制动装置3的制动缸装置4的图。图6中省略了阴影线。第二实施方式中的制动装置3包括制动缸装置4、制动输出部61、杆62和制动杆64等。在制动装置3中，制动杆64的臂部65在制动缸装置4被致动时以支点64a为中心枢转。制动输出部61通过位于臂部65的末端侧的球面轴承66和杆62被驱动以输出制动力。
【制动缸装置】
第二实施方式中的制动缸装置4包括缸73、流体制动机构74、驻车弹簧制动机构75、主轴76(制动力传递部)、传递机构27(离合器机构)和锁定机构28等。以与第一实施方式中的制动缸装置2相同的方式，第二实施方式中的制动缸装置4被构造成使得流体制动机构74和驻车弹簧制动机构75均能够通过供给和排出作为压力流体的压缩空气而被致动。
第二实施方式中的制动缸装置4的两个制动机构74和75在结构和位置关系方面与第一实施方式中的制动缸装置2显著不同。更具体地，在第一实施方式的制动缸装置2中，两个制动机构24和25在制动致动方向上串联配置，而在第二实施方式的制动缸装置4中，两个制动机构74和75在制动致动方向上彼此重叠地配置。更具体地，第二实施方式中的制动缸装置4的装置全长短。
以下，将重点说明与上述第一实施方式显著不同的部分(缸73、流体制动机构74、驻车弹簧制动机构75和主轴76等)。省略对其余部分的说明。
缸73为有底筒状并且通过使多个构件相互组合而形成。收纳杆62和制动杆64的壳体63安装于缸73的开口部。缸73收纳流体制动机构74、驻车弹簧制动机构75、主轴76和传递机构27等。
流体制动机构74用作以与第一实施方式相同的方式向行驶中的铁路车辆施加制动的常用制动机构。流体制动机构74包括第一压缩室79、第一弹簧80和第一活塞81等。
第一压缩室79由第一活塞81和缸73的底部73a限定。第一弹簧80配置为使得一端与第一活塞81的在第一压缩室79的相反侧的部分接触，另一端与第二活塞85接触。因此，第一弹簧80朝向与制动致动方向相反的方向(图7的箭头D的方向)对第一活塞81施力。第一活塞81以在缸73的轴线方向上能够进退的方式收纳在缸73中并与缸73的底部73a相对。在压缩空气被供给至第一压缩室79时，第一活塞81沿制动致动方向抵抗着由压缩的第一弹簧30的弹性恢复产生的施力而移动。主轴76配置为与缸73的筒轴同轴，缸73通过螺栓固定在第一活塞81的在制动致动方向侧的面。
以与第一实施方式相同的方式，驻车弹簧制动机构75用作用于维持铁路车辆驻车时的制动状态的驻车制动机构。驻车弹簧制动机构75包括第二压缩室83、第二弹簧84和第二活塞85等。
第二压缩室83由壳体63中的覆盖缸73的开口部的部分和第二活塞85限定。第二弹簧84配置为使得一端与缸73接触，另一端与第二活塞85接触。第二弹簧84在制动致动方向(图7的箭头C的方向)上朝向缸73对第二活塞85施力。第二活塞85以能够沿缸73的筒轴方向进退移动的方式容纳在缸73中的位于从第一活塞81朝向制动致动方向侧的区域中。
主轴76为沿制动致动方向延伸的大致棒状的构件。主轴76的一端(制动解除方向侧的端部)固定于第一活塞81，另一端包括开口部76a。在制动杆64的臂部65的一端侧形成的着力点部(effort portion)64b以可滑动的方式插入到开口部76a中。另外，在主轴76的外周面的靠近开口部76a侧的部分处，形成螺纹部76b。
主轴76在制动缸装置4被致动以输出制动力时沿制动致动方向(图6的箭头C的方向)移动。臂部65的以可滑动的方式插入到主轴76的开口部76a中的着力点部64b也沿制动致动方向移动。这使得在着力点部64b的相反侧位于臂部65的球面轴承66沿图6的箭头A的方向移动。因此，从制动输出部61产生制动力。
传递机构27用作将驻车弹簧制动机构75中的第二活塞85的制动致动方向上的施力传递至主轴76的机构。传递机构27包括螺纹部76b、离合器轮41、离合器套42和离合器箱43等。传递机构27以与第一实施方式相同的方式动作。
图8是示出了锁定机构28的图7的局部放大图。如图7和图8所示，锁定机构28与第一实施方式中一样包括闩锁构件49、闩锁施力弹簧50、拉环60和闩锁锁定销51。锁定机构28以与第一实施方式相同的方式动作。
【转动防止部和脱落防止部】
第二实施方式中的制动缸装置4也包括以与第一实施方式中相同的由弹簧座部57的伸出部59形成的转动防止部5和脱落防止部6。以与第一实施方式相同的方式，在用作转动防止部5的伸出部59中，即使当使闩锁锁定销51相对于引导部23c绕闩锁锁定销51的进退方向转动的力作用于闩锁锁定销51时，伸出部59的外缘也与闩锁锁定销51的缺口部61b接触。这防止了闩锁锁定销51的转动。另外，以与第一实施方式相同的方式，在用作脱落防止部6的伸出部59中，即使当使闩锁锁定销51从引导部23c脱落的力作用于闩锁锁定销51时，闩锁锁定销51也被伸出部59卡住。这防止了闩锁锁定销51的脱落。
如上所述，在第二实施方式中，制动装置3和制动缸装置4与第一实施方式中同样地防止了闩锁锁定销51的转动和脱落。这确保了闩锁构件49的正常动作。
(变形例)
以上已经说明了本发明的第一实施方式和第二实施方式。然而，本发明不限于上述实施方式，并且可以在权利要求的范围内进行改变。例如，可以实施下述的变形例。
(1)图9是示出制动缸装置的变形例的局部放大截面图。本变形例与上述实施方式的区别在于省略了弹簧座部57的伸出部59和闩锁锁定销51的缺口部51b。在本变形例中，转动防止部和脱落防止部由螺旋弹簧7形成。
螺旋弹簧7被配置为使得一端与第二活塞35的制动致动方向侧的端部接触，另一端与闩锁锁定销51接触。螺旋弹簧7的长度被设为使得闩锁锁定销51在缸23内的第二活塞位于制动解除方向侧的最远位置时在制动致动方向侧被推压。因此，闩锁锁定销51在将闩锁锁定销51保持在引导部23c中的方向上被施力。这防止了闩锁锁定销51的转动和脱落。
(2)在上述实施方式中，转动防止部5和脱落防止部6均包括在制动缸装置2和4中。作为替代，可以仅包括转动防止部5。例如，闩锁锁定销51可以包括沿闩锁锁定销51的长轴方向延伸的槽部，弹簧座部57可以包括突入该槽部内并且用作转动防止部5的突起部。因此，即使当起到使闩锁锁定销51转动的作用的力作用于闩锁锁定销51时，该突起部也被闩锁锁定销51的槽部卡住。这防止了闩锁锁定销51的转动。此外，上述突起部可以形成于引导部23c而不是弹簧座部57。
(3)在上述实施方式中，闩锁锁定销51为大致圆棒状，即具有与轴线垂直的圆形的截面形状。然而，该截面并不限于圆形，也可以是例如矩形形状的、多角形状的或椭圆形状的。在这些情况下，可以相应地形成引导部的形状。例如，当闩锁锁定销形成为多角棒状时，引导部可以是允许该多角棒状的闩锁锁定销滑动的矩形形状的。这在引导部用作转动防止部时防止了闩锁锁定销的转动。
产业上的可利用性
本发明可以广泛应用于包括车辆驻车时用的驻车弹簧制动机构的制动缸装置和包括该制动缸装置的制动装置。
附图标记说明
1、3 制动装置
2、4 制动缸装置
5 转动防止部
6 脱落防止部
7 螺旋弹簧(转动防止部、脱落防止部)
11、61 制动输出部
14 杆驱动部(制动力传递部)
23 缸
23c 引导部
25 驻车弹簧制动机构
27、77 传递机构(离合器机构)
34 第二弹簧(驻车弹簧)
35 第二活塞(活塞)
49 闩锁构件
49d 上抬部(突出部)
51 闩锁锁定销(闩锁锁定构件)
51a 锥形面(倾斜部)
76 主轴(制动力传递部)
100a 踏面(被推压部)

Claims (5)

1.一种制动缸装置，其包括：
驻车弹簧制动机构，所述驻车弹簧制动机构在车辆驻车时被致动，其中，所述驻车弹簧制动机构包括缸、收纳在所述缸中的活塞和对所述活塞施力使得所述活塞沿制动致动方向移动的驻车弹簧；
制动力传递部，所述制动力传递部将所述活塞的施力传递至制动输出部，所述制动输出部推压制动对象的被推压部；
离合器机构，所述离合器机构被构造为将所述活塞的施力传递至所述制动力传递部或中断将所述活塞的施力传递至所述制动力传递部的传递；
闩锁构件，所述闩锁构件被构造为使得所述闩锁构件的末端在所述闩锁构件处于朝向所述离合器机构前进的前进状态下时与所述离合器机构接合，并且所述闩锁构件被构造为使得所述闩锁构件的末端在所述闩锁构件处于从所述离合器机构退避的退避状态下时解除与所述离合器机构的接合，其中，所述闩锁构件在前进状态下在所述驻车弹簧制动机构被致动时限制所述制动力传递部相对于所述活塞的移位，并且所述闩锁构件在所述驻车弹簧制动机构被致动时在退避状态下允许所述制动力传递部相对于所述活塞的移位；
闩锁锁定构件，所述闩锁锁定构件包括倾斜部，所述倾斜部配置成与形成于所述闩锁构件的沿所述闩锁构件的前进方向突出的突出部的末端接触，其中，当所述闩锁构件切换至退避状态时所述闩锁锁定构件沿制动致动方向前进，并且利用所述倾斜部沿所述闩锁构件的退避方向推压所述闩锁构件；
引导部，所述引导部引导所述闩锁锁定构件并且允许所述闩锁锁定构件前进和退避；和
转动防止部，通过使所述转动防止部与所述闩锁锁定构件的端部接触、或通过使所述转动防止部对所述闩锁锁定构件的端部弹性地施力，使得所述转动防止部防止所述闩锁锁定构件相对于所述引导部绕所述闩锁锁定构件的进退方向转动，所述闩锁锁定构件的端部与所述闩锁锁定构件的倾斜部不同，并且所述闩锁锁定构件的端部远离所述闩锁锁定构件的倾斜部。
2.根据权利要求1所述的制动缸装置，其特征在于，所述制动缸装置还包括：
脱落防止部，所述脱落防止部防止所述闩锁锁定构件从所述引导部脱落。
3.根据权利要求2所述的制动缸装置，其特征在于，
所述脱落防止部被配置为在所述闩锁锁定构件的进退方向上与所述闩锁锁定构件重叠。
4.根据权利要求2或3所述的制动缸装置，其特征在于，所述制动缸装置还包括：
第一位置调整弹簧，所述第一位置调整弹簧沿与制动致动方向的相反方向相对于所述缸对所述离合器机构施力；
第二位置调整弹簧，所述第二位置调整弹簧沿制动致动方向相对于所述活塞对所述离合器机构施力；和
弹簧座部，所述弹簧座部包括接收部和伸出部，所述接收部接收所述第二位置调整弹簧的在对所述离合器机构施力的一侧的端部，所述伸出部用作所述脱落防止部并且从所述接收部、与所述闩锁锁定构件的在退避方向侧的端部相对地伸出。
5.一种制动装置，其包括：
权利要求1至4中任一项所述的制动缸装置；和
制动输出部，所述制动输出部利用所述制动缸装置的所述活塞的施力推压制动对象的被推压部。
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