JP2002104146A - 鉄道車両ハンドブレーキ用の段階式解除機構 - Google Patents

鉄道車両ハンドブレーキ用の段階式解除機構

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JP2002104146A
JP2002104146A JP2001246602A JP2001246602A JP2002104146A JP 2002104146 A JP2002104146 A JP 2002104146A JP 2001246602 A JP2001246602 A JP 2001246602A JP 2001246602 A JP2001246602 A JP 2001246602A JP 2002104146 A JP2002104146 A JP 2002104146A
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JP
Japan
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clutch
release mechanism
shaft
sleeve
flange portion
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JP2001246602A
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English (en)
Inventor
Michael E Ring
マイケル・イー・リング
David C Brabb
デヴィッド・シー・ブラブ
Wajih Kanjo
ワジー・カンジョー
Alfonso Barajas
アルフォンゾ・ブラヤズ
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Westinghouse Air Brake Technologies Corp
Original Assignee
Westinghouse Air Brake Technologies Corp
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Publication date
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    • B61—RAILWAYS
    • B61H—BRAKES OR OTHER RETARDING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR RAIL VEHICLES; ARRANGEMENT OR DISPOSITION THEREOF IN RAIL VEHICLES
    • B61H13/00—Actuating rail vehicle brakes
    • B61H13/02—Hand or other personal actuation
    • B61H13/04—Hand or other personal actuation by mechanisms incorporating toothed gearing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20396—Hand operated
    • Y10T74/20474—Rotatable rod, shaft, or post
    • Y10T74/2048—Gear, drum, and cable

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Braking Elements And Transmission Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鉄道車両ハンドブレーキ用の、小さな解除ト
ルクで作動する段階式解除機構を提供する。 【解決手段】 段階式解除機構１０は、長手方向に延在
する軸線回りに回転するシャフト２０と、シャフトの両
端部の中間に配置され、クラッチ表面４０を有するクラ
ッチフランジ部分３０と、シャフトと同心状に配置且つ
螺着され、シャフトと共に回転動し、クラッチフランジ
部分のクラッチ表面と対向するクラッチ表面７０を有す
るクラッチカラー６０を備えたスリーブ５０と、スリー
ブの雌ねじ付き表面９０に係合可能なシャフトの雄ねじ
付き表面８０と、シャフトの周囲に嵌め付けられ、各
々、クラッチフランジ部分およびクラッチカラー部分に
係合する位置に対向配置されたクラッチ表面１１０を有
するラチェットホィール１００と、スリーブに近接した
位置でシャフトに軸支されたピニオン１２０とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に、鉄道車
両ハンドブレーキ用の段階式解除機構に関し、特に、減
少した（小さな）解除トルクでハンドブレーキを作動す
るシャフトアセンブリに関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明より以前では、鉄道車両用のハン
ドブレーキの制御解除が望まれる場合、ハンドホィール
を反時計回り方向に移動させる。この移動は、ねじ付き
作動シャフトをねじ付きスリーブに対して回転させて、
作動シャフトおよびスリーブ上のクラッチフランジ表面
をラチェットホィールの対応表面から十分に解放する効
果を有する。
【０００３】ハンドホィールの反時計回り方向移動が終
了すると、ブレーキチェーンに加わる張力が、スリーブ
をラチェットホィールとの完全締め付け関係に戻すこと
ができる。
【０００４】ハンドブレーキを解除するために、作動シ
ャフトおよびスリーブの合わせねじ付き表面とラチェッ
トホィールのクラッチフランジ表面との間の摩擦の結果
として生じる締め付け力に打ち勝つために必要なトルク
は、一般的に、入力トルク以上である。
【０００５】この形式のハンドブレーキの一例が、米国
特許第３，９２３，２８７号に教示されている。この参
考特許の教示は、参照として本明細書に援用される。
【０００６】この現在の構造には、幾つかの欠点があ
る。例えば、本構造の摩擦力に打ち勝つために必要な連
続的な高い力の結果、部品の早期摩耗およびそれに伴っ
た交換が生じるであろう。最後になるが、早期摩耗した
部品を適時に検出して交換しなければ、使用中に故障の
可能性が存在するであろう。
【０００７】
【発明の概要】第１態様では、本発明は、ハンドブレー
キ用の段階式解除機構を提供している。本機構は、長手
方向に延在する軸線を中心に回転可能な作動シャフトを
含む。クラッチフランジ部分は、作動シャフトの両端部
の中間に配置されており、このクラッチフランジ部分
は、クラッチ表面を有する。スリーブは、作動シャフト
と同心状に配置且つ螺着され、作動シャフトと共に回転
動する。スリーブは、作動シャフトのクラッチフランジ
部分のクラッチ表面と対向するクラッチ表面を有するク
ラッチカラーを備えている。作動シャフトの雄ねじ付き
表面は、スリーブの雌ねじ付き表面に係合可能であり、
ねじのピッチが約１．５２〜２．５４センチ（約０．６
０〜１．００インチ）である。ラチェットホィールは、
作動シャフトの周囲に嵌め付けられており、作動シャフ
トおよびスリーブのクラッチフランジ部分およびクラッ
チカラー部分に係合する位置に対向配置されたクラッチ
表面を有する。ピニオンは、スリーブに近接した位置
で、作動シャフトに軸支されている。
【０００８】さらなる態様では、本発明は、ハンドブレ
ーキ用の段階式解除機構を提供している。本機構は、長
手方向に延在する軸線を中心に回転可能な作動シャフト
を含む。クラッチフランジ部分は、作動シャフトの両端
部の中間に配置されており、このクラッチフランジ部分
は、クラッチ表面を有する。スリーブは、作動シャフト
と同心状に配置且つ螺着され、作動シャフトと共に回転
動する。スリーブは、作動シャフトのクラッチフランジ
部分のクラッチ表面と対向するクラッチ表面を有するク
ラッチカラーを備えている。作動シャフトの雄ねじ付き
表面は、スリーブの雌ねじ付き表面に係合可能である。
ラチェットホィールは、作動シャフトの周囲に嵌め付け
られており、作動シャフトおよびスリーブのクラッチフ
ランジ部分およびクラッチカラー部分に係合する位置に
対向配置されたクラッチ表面を有する。ピニオンは、ス
リーブに近接した位置で、作動シャフトに軸支されてい
る。少なくとも１つの摩擦プレートは、各々、クラッチ
フランジおよびクラッチカラーの各々のクラッチ表面の
少なくとも１つと、そして、ラチェットホィールのクラ
ッチ表面とに係合可能である。
【０００９】さらに別の態様では、本発明は、ハンドブ
レーキ用の段階式解除機構を提供している。本機構は、
長手方向に延在する軸線を中心に回転可能な作動シャフ
トを含む。クラッチフランジ部分は、作動シャフトの両
端部の中間に配置されており、このクラッチフランジ部
分は、クラッチ表面を有する。スリーブは、作動シャフ
トと同心状に配置且つ螺着され、作動シャフトと共に回
転動する。スリーブは、作動シャフトのクラッチフラン
ジ部分のクラッチ表面と対向するクラッチ表面を有する
クラッチカラーを備えている。作動シャフトの雄ねじ付
き表面は、スリーブの雌ねじ付き表面に係合可能であ
り、作動シャフトおよびスリーブのねじ付き表面の少な
くとも一方は、メッキされている。ラチェットホィール
は、作動シャフトの周囲に嵌め付けられており、作動シ
ャフトおよびスリーブのクラッチフランジ部分およびク
ラッチカラー部分に係合する位置に対向配置されたクラ
ッチ表面を有する。ピニオンは、スリーブに近接した位
置で、作動シャフトに軸支されている。
【００１０】従って、本発明の第１の目的は、鉄道車両
ハンドブレーキ用の、減少した（小さな）解除トルクで
作動する段階式解除機構を提供することである。
【００１１】本発明のさらなる目的は、ハンドブレーキ
を解除するために必要なトルクを減少させることによっ
て、結果的に、作業者の安全性を高めると共に作動コス
トを最小限に抑えることである。
【００１２】本発明のさらに別の目的は、係合部品間の
摩擦力を減少させることによって、部品の寿命を向上さ
せることである。
【００１３】本発明のさらなる目的は、摩耗部品による
ハンドブレーキの早期故障を防止することである。
【００１４】以上に記載した本発明の様々な目的に加え
て、本発明の以下の詳細な説明から、特にそれを添付の
図面および請求項と組み合わせて考えた時、当該技術分
野の専門家には様々な他の目的および利点が容易に明ら
かになるであろう。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明のさらに詳細な説明に進む
前に、分かり易くするために、同一機能を有する同一部
材は、同一の参照番号で表されていることに注意された
い。
【００１６】図１、図２および図３を参照するに、これ
らの図面には、鉄道車両ハンドブレーキ装置用の段階式
解除機構１０が示されており、作動シャフト２０が、そ
の作動シャフトに沿って長手方向に延在する軸線を中心
に回転可能に設けられている。段階的解除機構１０は、
さらに、作動シャフト２０の両端部の中間に位置するク
ラッチフランジ部分３０を含み、このクラッチフランジ
部分３０は、クラッチ表面４０を有する。スリーブ５０
は、作動シャフト２０と同心状に配置されると共に作動
シャフト２０に螺着されており、作動シャフトと共に回
転動する。スリーブ５０は、作動シャフト２０のクラッ
チフランジ部分３０のクラッチ表面４０と対向するクラ
ッチ表面７０を有するクラッチカラー６０を備えてい
る。作動シャフト２０の雄ねじ付き表面８０は、スリー
ブ５０の雌ねじ付き表面９０に係合可能である。ねじ付
き表面８０および９０は、各々、約１．５２〜２．５４
センチ（約０．６０〜１．００インチ）のピッチを有す
る。ラチェットホィール１００は、作動シャフト２０の
周囲に嵌め付けられ、クラッチフランジ部分３０および
クラッチカラー部分６０に係合する位置に対向配置され
たクラッチ表面１１０を有する。ピニオン１２０は、ス
リーブ５０に近接した位置で、作動シャフト２０に軸支
されている。本願発明の段階式解除機構１０は、さら
に、ピニオン１２０に隣接した位置で、作動シャフト２
０に軸支された軸受け１３０を含む。軸受け１３０は、
作動シャフト２０の端部に固定されている。好ましく
は、軸受け１３０は、溶接１４０によって作動シャフト
２０の端部に固定されている。
【００１７】さらに、本願発明の段階式解除機構１０
は、少なくとも１つの摩擦プレート１５０を含む。好ま
しくは、摩擦プレート１５０は、金属製である。本願発
明の段階式解除機構１０は、さらに、複数の、好ましく
は２つの摩擦プレート１５０を含む。摩擦プレート１５
０は、各々、作動シャフト２０のクラッチフランジ部分
３０およびスリーブ５０のクラッチカラー部分６０のク
ラッチ表面４０および７０と、ラチェットホィール１０
０のクラッチ表面１１０との中間に配置されている（図
３参照）。
【００１８】特に図１、図２および図３を参照しなが
ら、本発明のさらなる実施形態を説明する。図面には、
鉄道車両ハンドブレーキ装置用の段階式解除機構１０が
示されており、作動シャフト２０は、長手方向に沿って
延在する軸線を中心に回転可能に設けられている。段階
的解除機構１０は、さらに、作動シャフト２０の両端部
の中間に位置するクラッチフランジ部分３０を含み、こ
のクラッチフランジ部分３０は、クラッチ表面４０を有
する。スリーブ５０は、作動シャフト２０と同心状に配
置されると共に作動シャフト２０に螺着されており、作
動シャフト２０と共に回転動する。スリーブ５０は、作
動シャフト２０のクラッチフランジ部分３０のクラッチ
表面４０と対向するクラッチ表面７０を有するクラッチ
カラー６０を備えている。作動シャフト２０の雄ねじ付
き表面８０は、スリーブ５０の雌ねじ付き表面９０に係
合可能である。ラチェットホィール１００は、作動シャ
フト２０の周囲に嵌め付けられ、クラッチフランジ部分
３０およびクラッチカラー部分６０に係合する位置に対
向配置されたクラッチ表面１１０を有する。ピニオン１
２０は、スリーブ５０に近接した位置で、作動シャフト
２０に軸支されている。少なくとも１つの摩擦プレート
１５０は、クラッチフランジ部分３０およびクラッチカ
ラー部分６０のクラッチ表面４０および７０の一方と、
ラチェットホィール１００のクラッチ表面１１０との中
間に配置されている。
【００１９】本願発明の段階式解除機構１０は、さら
に、複数の、好ましくは２つの摩擦プレート１５０を含
む。
【００２０】本機構１０はさらに、ピニオン１２０に隣
接した位置で作動シャフト２０上に軸支された軸受け１
３０を含む。
【００２１】本願発明の段階式解除機構１０は、さら
に、スリーブ５０の雌ねじ付き表面９０に係合可能であ
る作動シャフト２０の雄ねじ付き表面８０を有する。好
ましくは、ねじ付き表面８０および９０は、各々、約
１．５２〜２．５４センチ（約０．６０〜１．００イン
チ）のピッチを有する。このピッチは、それより大きく
てもよいが、クラッチ表面の角度の変化が必要であろ
う。
【００２２】特に、図１、図２および図３を参照しなが
ら、本発明のさらに別の実施形態を説明する。図面に
は、鉄道車両ハンドブレーキ装置用の段階式解除機構１
０が示されており、作動シャフト２０は、長手方向に沿
って延在する軸線を中心に回転可能に設けられている。
段階的解除機構１０は、さらに、作動シャフト２０の両
端部の中間に位置するクラッチフランジ部分３０を含
み、このクラッチフランジ部分３０は、クラッチ表面４
０を有する。スリーブ５０は、作動シャフト２０と同心
状に配置されると共に作動シャフト２０に螺着されてお
り、作動シャフト２０と共に回転動する。スリーブ５０
は、作動シャフト２０のクラッチフランジ部分３０のク
ラッチ表面４０と対向するクラッチ表面７０を有するク
ラッチカラー６０を含む。作動シャフト２０の雄ねじ付
き表面８０は、スリーブ５０の雌ねじ付き表面９０に係
合可能である。ねじ付き表面８０および９０の少なくと
も一方は、メッキされている。好ましくは、メッキは、
ニッケルである。ラチェットホィール１００は、作動シ
ャフト２０の周囲に嵌め付けられ、クラッチフランジ部
分３０およびクラッチカラー部分６０に係合する位置に
対向配置されたクラッチ表面１１０を有する。ピニオン
１２０は、スリーブ５０に近接した位置で、作動シャフ
ト２０に軸支されている。
【００２３】本願発明の段階式解除機構１０は、さら
に、少なくとも１つの摩擦プレート１５０を含む。好ま
しくは、本願発明の段階式解除機構１０は、複数の、具
体的には２つの摩擦プレート１５０を含む。
【００２４】さらに、ピッチが約１．５２〜２．５４セ
ンチ（約０．６０〜１．００インチ）である、作動シャ
フト２０の雄ねじ付き表面８０およびスリーブ５０の雌
ねじ付き表面９０を有する。
【００２５】さらに、メッキ表面を有するラチェットホ
ィール１００を含む。好ましくは、メッキは、ニッケル
である。
【００２６】本発明を一定の具体的な実施形態に関連し
て説明してきたが、本発明の精神および範囲から逸脱す
ることなく要件に合わせて形状および部品の配置および
方法に様々な変更を加えることができることは、当該技
術分野の専門家には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 鉄道車両ハンドブレーキ用の段階式解除機構
の現時点で好適な実施形態の側面図である。
【図２】 図１のＩＩ−ＩＩ線にほぼ沿った段階式解除
機構の縦断面図である。
【図３】 摩擦プレートを備えた機構を示す、図２と同
様な縦断面図である。
【符号の説明】
１０…段階式解除機構、２０…作動シャフト、３０…ク
ラッチフランジ部分、４０…クラッチ表面、５０…スリ
ーブ、６０…クラッチカラー部分、７０…クラッチ表
面、８０…雄ねじ付き表面、９０…雌ねじ付き表面、１
００…ラチェットホィール、１１０…クラッチ表面、１
２０…ピニオン、１３０…軸受け、１４０…溶接、１５
０…摩擦プレート。
フロントページの続き (72)発明者 マイケル・イー・リング アメリカ合衆国、インディアナ州、クラウ ン・ポイント、フェアバンクス・ストリー ト 8640 (72)発明者 デヴィッド・シー・ブラブ アメリカ合衆国、イリノイ州、シカゴ、サ ウス・コルマー・アヴェニュー 5828 (72)発明者 ワジー・カンジョー アメリカ合衆国、イリノイ州、ロックポー ト、ホワイト・パイン・トレイル 12146 (72)発明者 アルフォンゾ・ブラヤズ アメリカ合衆国、インディアナ州、ダイア ー、シリング・ドライヴ 839

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 鉄道車両に係合可能なハンドブレーキ装
    置に使用される段階式解除機構であって、 （ａ）長手方向に延在する軸線を中心に回転可能な作動
    シャフトと、 （ｂ）該作動シャフトの両端部の中間に配置され、クラ
    ッチ表面を有するクラッチフランジ部分と、 （ｃ）前記作動シャフトと同心状に配置されると共に、
    前記作動シャフトに螺着され、前記作動シャフトと共に
    回転動し、前記作動シャフトの前記クラッチフランジ部
    分の前記クラッチ表面と対向するクラッチ表面を有する
    クラッチカラーを備えたスリーブと、 （ｄ）約１．５２〜２．５４センチのねじピッチを有す
    る、前記スリーブの雌ねじ付き表面に係合可能な前記作
    動シャフトの雄ねじ付き表面と、 （ｅ）前記作動シャフトの周囲に嵌め付けられ、各々、
    前記クラッチフランジ部分および前記クラッチカラー部
    分に係合する位置に対向配置されたクラッチ表面を有す
    るラチェットホィールと、 （ｆ）前記スリーブに近接した位置で、前記作動シャフ
    トに軸支されたピニオンとを含む段階式解除機構。
  2. 【請求項２】 さらに、前記ピニオンに近接した位置
    で、前記作動シャフトに軸支された軸受けを含む請求項
    １記載の段階式解除機構。
  3. 【請求項３】 前記軸受けは、前記作動シャフトの端部
    に固定されている請求項２記載の段階式解除機構。
  4. 【請求項４】 前記軸受けは、溶接によって固定されて
    いる請求項３記載の段階式解除機構。
  5. 【請求項５】 さらに、少なくとも１つの摩擦プレート
    を含む請求項１記載の段階式解除機構。
  6. 【請求項６】 前記摩擦プレートは、金属製である請求
    項５記載の段階式解除機構。
  7. 【請求項７】 さらに、複数の摩擦プレートを含む請求
    項５記載の段階式解除機構。
  8. 【請求項８】 前記複数は、２である請求項７記載の段
    階式解除機構。
  9. 【請求項９】 少なくとも１つの摩擦プレートは、各
    々、前記クラッチフランジおよび前記クラッチカラーの
    前記クラッチ表面の少なくとも一方と前記ラチェットホ
    ィールのクラッチ表面とに係合可能である請求項５記載
    の段階式解除機構。
  10. 【請求項１０】 鉄道車両に係合可能なハンドブレーキ
    装置に使用される段階式解除機構であって、 （ａ）長手方向に延在する軸線を中心に回転可能な作動
    シャフトと、 （ｂ）該作動シャフトの両端部の中間に配置され、クラ
    ッチ表面を有するクラッチフランジ部分と、 （ｃ）前記作動シャフトと同心状に配置されると共に、
    前記作動シャフトに螺着され、前記作動シャフトと共に
    回転動し、前記作動シャフトの前記クラッチフランジ部
    分の前記クラッチ表面と対向するクラッチ表面を有する
    クラッチカラーを備えたスリーブと、 （ｄ）前記スリーブの雌ねじ付き表面に係合可能な前記
    作動シャフトの雄ねじ付き表面と、 （ｅ）前記作動シャフトの周囲に嵌め付けられ、各々、
    前記クラッチフランジ部分および前記クラッチカラー部
    分に係合する位置に対向配置されたクラッチ表面を有す
    るラチェットホィールと、 （ｆ）前記スリーブに近接した位置で、前記作動シャフ
    トに軸支されたピニオンと、 （ｇ）各々、前記クラッチフランジおよび前記クラッチ
    カラーの前記クラッチ表面の一方と、前記ラチェットホ
    ィールの前記クラッチ表面との中間に配置された少なく
    とも１つの摩擦プレートとを含む段階式解除機構。
  11. 【請求項１１】 さらに、２つの摩擦プレートを含む請
    求項１０記載の段階式解除機構。
  12. 【請求項１２】 さらに、前記ピニオンに近接した位置
    で、前記作動シャフトに軸支された軸受けを含む請求項
    １０記載の段階式解除機構。
  13. 【請求項１３】 前記作動シャフトの前記雄ねじ付き表
    面および前記スリーブの前記雌ねじ付き表面の前記ねじ
    は、ピッチが約１．５２〜２．５４センチである請求項
    １０記載の段階式解除機構。
  14. 【請求項１４】 鉄道車両に係合可能なハンドブレーキ
    装置に使用される段階式解除機構であって、 （ａ）長手方向に延在する軸線を中心に回転可能な作動
    シャフトと、 （ｂ）該作動シャフトの両端部の中間に配置され、クラ
    ッチ表面を有するクラッチフランジ部分と、 （ｃ）前記作動シャフトと同心状に配置されると共に、
    前記作動シャフトに螺着され、前記作動シャフトと共に
    回転動し、前記作動シャフトの前記クラッチフランジ部
    分の前記クラッチ表面と対向するクラッチ表面を有する
    クラッチカラーを備えたスリーブと、 （ｄ）前記スリーブの雌ねじ付き表面に係合可能な前記
    作動シャフトの雄ねじ付き表面とを含み、前記作動シャ
    フトおよび前記スリーブの前記ねじ付き表面の少なくと
    も一方がメッキされており、さらに、 （ｅ）前記作動シャフトの周囲に嵌め付けられ、前記ク
    ラッチフランジ部分および前記クラッチカラー部分に係
    合する位置に対向配置されたクラッチ表面を有するラチ
    ェットホィールと、 （ｆ）前記スリーブに近接した位置で、前記作動シャフ
    トに軸支されたピニオンとを含む段階式解除機構。
  15. 【請求項１５】 前記作動シャフトおよび前記スリーブ
    の前記ねじ付き表面は、ニッケルでメッキされている請
    求項１４記載の段階式解除機構。
  16. 【請求項１６】 さらに、少なくとも１つの摩擦プレー
    トを含む請求項１４記載の段階式解除機構。
  17. 【請求項１７】 さらに、複数の摩擦プレートを含む請
    求項１４記載の段階式解除機構。
  18. 【請求項１８】 前記複数の摩擦プレートは、２個であ
    る請求項１７記載の段階式解除機構。
  19. 【請求項１９】 前記作動シャフトの前記雄ねじ付き表
    面および前記スリーブの前記雌ねじ付き表面の前記ねじ
    は、ピッチが約１．５２〜２．５４センチである請求項
    １４記載の段階式解除機構。
  20. 【請求項２０】 前記ラチェットホィールの表面は、メ
    ッキされている請求項１４記載の段階式解除機構。
  21. 【請求項２１】 前記ラチェットホィールは、ニッケル
    でメッキされている請求項２０記載の段階式解除機構。
JP2001246602A 2000-08-21 2001-08-15 鉄道車両ハンドブレーキ用の段階式解除機構 Pending JP2002104146A (ja)

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US09/642,986 US6540049B1 (en) 2000-08-21 2000-08-21 Gradual release mechanism for a railway car hand brake

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EP (1) EP1182112A3 (ja)
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