JP2002139082A - 駐車ブレーキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡素で低コスト化、小型化が図れ、しかも、
摩擦材摺接部の非ブレーキ時隙間が常に一定範囲内に自
動調整され、他の機器との一体化も図れる駐車ブレーキ
を提供する。 【解決手段】 コイルスプリング１０の力でピストンロ
ッド２を押してパッド１２を押圧し、油圧でピストンロ
ッド２を引き戻して押圧力を解放する油圧シリンダ１の
筒４を外部シリンダ１１で前後スライド可能に保持し、
この筒４にスラックアジャスタ機構５のスラックアジャ
スタピストン６を連結する。そしてスラックアジャスタ
ピストン６に加わる押圧反力をロック爪７で受け、パッ
ド１２の摩耗量が爪間ピッチＰを越える毎に油圧シリン
ダ１をＰと同量宛前進させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電車などに利用
するのに好適な摩擦材の摩耗対応用のアジャスタを備え
た駐車ブレーキに関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のブレーキの中に、特開昭５９−９
７３３１号公報に開示されるような逆作動型のディスク
ブレーキがある。このブレーキは、スプリング力でディ
スクに摺接させるパッド（摩擦パッド）を押圧し、所要
時に液圧でスプリングを圧縮して押圧を解除する。

【０００３】同公報のブレーキは、パッドの摩耗に追従
して非ブレーキ時のディスクとパッド間の隙間を自動的
に一定量に調整するアジャスタを備えており、駐車ブレ
ーキとして使用することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記公報のディスクブ
レーキは、一方向クラッチを含むスクリュー式のアジャ
スタを使用しており、内蔵部品数が多く、キャリパの内
部構造が相当複雑になっている。従って、部品の加工、
組付けに手間取り、製造コストも高くつく。

【０００５】また、小型化が図り難く、スペース占拠率
が大きくなる。

【０００６】さらに、駐車専用機となるので、走行中の
車両制動を行うサービスブレーキや、車輪の踏面清掃を
行う踏面清掃装置とは別箇所に駐車ブレーキを設ける必
要があり、コスト面、レイアウト面で不利になる。

【０００７】この発明は、これ等の不具合を解消するこ
とを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明においては、上
記の課題の解決策として、外力とスプリング力の２つの
手段でピストンロッドを押し出して摩擦材に押圧力を与
え、液圧でピストンロッドを引き戻して押圧力を開放す
る液圧シリンダと、その液圧シリンダの筒に連結される
スラックアジャスタピストン及びそのスラックアジャス
タピストンの戻り量を一定範囲に規制するロック爪を備
えるスラックアジャスタ機構とを有し、前記液圧シリン
ダの筒を前後スライド可能に保持して成る駐車ブレーキ
を提供する。

【０００９】また、その駐車ブレーキにおいて、前記外
力の発生手段として液圧シリンダ内を貫通した出力ロッ
ドを備えるアクチュエータを付加し、このアクチュエー
タの出力ロッドと前記液圧シリンダのピストンロッドと
の間にピストンロッドの前進力を出力ロッドに伝える動
力伝達部を設け、前記出力ロッドの先端をレール上を転
動する車輪の踏面に摺接させるシューに連結し、踏面清
掃時のシューの押圧を前記アクチュエータで行うように
した踏面清掃機能付き駐車ブレーキを提供する。

【００１０】さらに、キャリパに組込んだブレーキピス
トンで摩擦パッドを押圧してディスクに摺接させるディ
スクブレーキ装置に、前述の駐車ブレーキを外力として
ブレーキピストンの押圧力を用いる状態にして装架し、
この駐車ブレーキの液圧シリンダで前記ディスクブレー
キ装置の摩擦パッドを押圧して駐車ブレーキをかけるよ
うにした駐車ブレーキ付きディスクブレーキを併せて提
供する。

【００１１】３番目の駐車ブレーキ付きディスクブレー
キは、駐車ブレーキの液圧シリンダ内を貫通したスライ
ドロッドと、液圧シリンダのピストンロッドによって押
圧方向に押し動かされるそのスライドロッドを前記スプ
リング力よりも弱い力でピストンロッドによる戻り規制
点まで反押圧方向に常時引き戻す機構を付加し、前記ス
ライドロッドの先端を前記摩擦パッドに連結した構造に
すると特に好ましい。

【００１２】なお、この発明では、鉄道用車輪の端面の
パッド摺接部もディスクと見なす。

【００１３】

【作用】この発明では、液圧シリンダの筒を前後スライ
ド可能に保持し、この筒にスラックアジャスタピストン
を連結し、摩擦材の摩耗進行に合わせて液圧シリンダを
徐々に前進させていくので、簡単なスラックアジャスタ
（ラッチ）機構による前述の隙間の自動調整が可能にな
り、部品数の削減、構造、組立の簡素化、小型化などが
図れるようになった。

【００１４】また、踏面清掃機能を付加したり、サービ
スブレーキ用のディスクブレーキに装架してディスクブ
レーキのパッドを駐車ブレーキ用として共用したりする
ことも可能になり、コスト面、スペース面で有利なブレ
ーキを提供することも可能になった。

【００１５】なお、スラックアジャスタ機構による隙間
の調整は、定ピッチ毎になされるので、摩擦材の摩耗量
が調整ピッチに達するまでは調整後の隙間の大きさが調
整ピッチの範囲内で変動するが、駐車ブレーキでは僅か
な範囲内での変動は特に問題にならない。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１に、この発明の駐車ブレーキ
の実施形態を示す。

【００１７】この駐車ブレーキは、油圧シリンダ１、ス
ラックアジャスタ機構５、コイルスプリング１０、ハウ
ジングとして働かせる外部シリンダ１１、ディスクに摺
接させるパッド１２と、パッド１２をディスクに摺接さ
せる外力Ｆを必須の要素として構成されている。

【００１８】油圧シリンダ１は、ピストンロッド２と、
そのピストンロッドのピストンとの間に油室３を形成す
る筒（シリンダ）４とから成る。

【００１９】また、スラックアジャスタ機構５は、スラ
ックアジャスタピストン６と、そのピストンに係止させ
るロック爪７と、ロック爪７をロック方向に付勢するス
プリング８と、アジャスタピストン推進用のスプリング
９とから成る。

【００２０】コイルスプリング１０は、ピストンロッド
２と筒４との間に縮設されており、このスプリング１０
の力でピストンロッド２が押し出されてパッド１２の押
圧がなされる。また、外部シリンダ１１に設けたポート
１３から油室３に油圧を導入すると、コイルスプリング
１０が圧縮されてパッドの押圧（ブレーキ）が解除され
る。更に、外力によりディスクにパッド１２を押圧する
手段を有している。

【００２１】スラックアジャスタピストン６は、筒４に
連結されて筒４の一部を構成している。ブレーキ解除時
に後退するピストンロッド２は、このスラックアジャス
タピストン６の前面に当接して動き止めされる。このス
ラックアジャスタピストン６の外周には、逆止爪１４が
定ピッチで形成され、その爪１４に、ロック爪７の先端
の逆止爪１５が係止してスラックアジャスタピストン６
の戻り止めがなされる。なお、爪１４は、パッド押圧方
向へは、ロック爪７を押し退けて移動することができ
る。

【００２２】このように構成した図１の駐車ブレーキ
は、コイルスプリング１０の力でパッド１２を押圧して
駐車ブレーキをかける。また、油室３に油圧を導入し、
その油圧でピストンロッド２を引き戻してブレーキを解
除する。このときのピストンロッド２の戻り量は、スラ
ックアジャスタ機構５により自動調整されて一定範囲内
に保たれる。この自動調整は、外力Ｆによりパッド１２
をディスクに押圧する際に、パッド１２の摩耗が大きく
なり、コイルスプリング１０が前進端に到ると外力によ
りディスクに摺接するまでパッド１２を押し出し、この
時にパッド１２と共に油圧シリンダ１とピストンロッド
２とスラックアジャスタピストン６が押し出されること
により行われる。

【００２３】即ち、図示しない液圧シリンダ等の外力で
パッド１２とピストンロッド２を図示しないディスクに
押圧して、パッド１２の摩耗による押圧面の後退量がス
ラックアジャスタピストン６の爪間ピッチＰと等しくな
ると、スラックアジャスタピストン６がロック爪７を押
し退けて油圧シリンダ１と共に押圧方向に１ピッチＰ分
押し動かされ、ロック爪７が一山乗り越えた爪１４に係
止してその位置でピストン６の戻り止めと、ロック爪７
によるパッド押圧反力の受け止めがなされる。また、パ
ッド１２の摩耗が更に進むと同じ動作が繰り返され、こ
れにより、パッド１２とディスク間の非ブレーキ時の隙
間が常時一定範囲内に保たれる。そして、パッド１２が
摩耗しても油圧シリンダ１の油圧を解除するとコイルス
プリング１０によるパッド１２の摺接が確保される。

【００２４】図２は、第２実施形態である。同図のＷ
は、レール上を転動する車輪、５０は走行中の車両の車
輪Ｗに制動力を加えるディスクブレーキ、３０は踏面清
掃機能を付与した駐車ブレーキである。

【００２５】図３に、その駐車ブレーキ３０の詳細を示
す。この駐車ブレーキ３０は、図１の駐車ブレーキに、
アクチュエータ１６（図のそれはエアーシリンダである
が、これに限定されない）を付加し、コイルスプリング
１０だけでなく、アクチュエータ１６によるブレーキシ
ュー１７の押圧も可能ならしめている。

【００２６】アクチュエータ１６は、油圧シリンダ１内
を貫通する出力ロッド１８を有する。ピストンロッド２
の軸心部に貫通穴を設けてその穴に出力ロッド１８を軸
方向スライド自在に挿通し、そのロッド１８をポート１
９から気室２０に導入されるエアー圧で押し動かし、エ
アー圧解放時に復帰スプリング２１の力で引き戻すよう
にしている。

【００２７】また、ピストンロッド２と出力ロッド１８
との間に、ピストンロッド２の前進力を出力ロッド１８
に伝える動力伝達部２２と、出力ロッド１８の単独での
押し出しを許容する遊び２３を設けている。

【００２８】出力ロッド１８の先端には、シュー保持プ
レート２４を設けており、そのプレート２４にブレーキ
シュー１７を連結する。

【００２９】図２に示すように、車輪Ｗの踏面に摺接さ
せるブレーキシュー１７をディスクブレーキ５０のキャ
リパ５１に取付けた回動アーム５２で支え、駐車ブレー
キ３０の外部シリンダ１１をキャリパ５１に取付けたブ
ラケット５３で支えている。

【００３０】駐車ブレーキ時のブレーキシュー１７の押
圧は、コイルスプリング１０の力によってなされ、その
押圧の解除は、油室３に油圧を導入してなされる。図３
は、駐車ブレーキ（押圧）を解除した状態にしてあり、
この状態で車両走行中にアクチュエータ１６を作動させ
て出力ロッド１８を押し出し、シュー１７を駐車ブレー
キ時よりも弱い力で車輪Ｗの踏面に押し当てて踏面の付
着物や汚れ等を擦り落とす。

【００３１】なお、図２、図３の駐車ブレーキでは、シ
ュー１７の摩耗による押圧面の後退量がスラックアジャ
スタ機構５の爪間ピッチＰ（図３参照）を越える毎に、
出力ロッド１８による押圧力が、油圧で引き戻されてい
るピストンロッド２と筒４を介してスラックアジャスタ
ピストン６に作用し、スラックアジャスタピストン６が
ロック爪７を押し退けて一山分（爪間ピッチＰ分）前進
した位置に保持される。従って、この場合も、押圧解除
時にシュー１７と車輪Ｗの踏面間に確保される隙間がＰ
を越えて変動することがない。

【００３２】図３の２５は、油圧シリンダ１の復帰スプ
リングである。これがあると、油圧シリンダ１の初期位
置への復帰が自動的になされて好ましい。この第２実施
形態のブレーキは、従来、独立させて設けていた駐車ブ
レーキと踏面清掃位置をひとつにまとめているので、コ
スト面、レイアウト面で有利になる。

【００３３】図４及び図５は、第３実施形態を示してい
る。図４の５０は車輪Ｗに制動力を加えるディスクブレ
ーキである。このディスクブレーキ５０は、キャリパ５
１のシリンダに組込んだブレーキピストン（図示せず）
で押圧してディスク（車輪の端面）に摺接させるサービ
スブレーキ用の摩擦パッド５４を有している。このディ
スクブレーキのキャリパ５１に駐車ブレーキ４０を装架
し、その駐車ブレーキ４０で駐車時に摩擦パッド５４を
押圧するようにしている。

【００３４】ここで用いた駐車ブレーキ４０は、図３の
ブレーキ３０の出力ロッド１８をエアー駆動のなされな
いスライドロッド２６（図５参照）に置き代えたものに
なっている。その他の構造は、図３のブレーキと全く変
わらない。このブレーキ４０は、スライドロッド２６の
先端を摩擦パッド５４に連結しており、ディスクブレー
キ５０による制動（サービスブレーキ）の解除時に、ス
プリング２１の力で摩擦パッド５４を強制的に引き戻す
ことができる。

【００３５】車両走行時には駐車ブレーキは解除され、
ピストンロッド２が油圧で引き戻されている。この状態
で、ディスクブレーキのブレーキピストンによるパッド
押圧を可能ならしめるためにスライドロッド２６を設け
たが、このロッド２６を強制的に引き戻さないとサービ
スブレーキの解除時に摩擦パッド５４がディスクとの摺
接点に残って非ブレーキ時のパッドによるディスク引き
ずりが起こる。図４のブレーキは摩擦パッド５４の強制
引き戻しが行われるので、その引きずりを防止できる。

【００３６】また、このブレーキは、サービスブレーキ
用の摩擦パッド５４を共用して駐車ブレーキをかけるの
で、コスト面で有利になる。さらに、ディスクブレーキ
と駐車ブレーキを一体化したことで、それ等を単独で設
ける場合に比べて設置スペースも減少し、レイアウト面
でも有利になる。

【００３７】なお、各実施形態とも、摩擦材交換時のス
ラックアジャスタピストンの原位置への復帰は、ロック
爪７によるロックを解除して行う。そのロックの解除
は、ロック爪７を手で引き動かして行ってもよいし、動
力駆動のロック爪駆動手段を設けて行ってもよい。

【００３８】また、ロック爪７は、摩擦材の押圧反力を
受けるので、少なくとも２組をバランスのとれる位置に
設けるのが好ましいが、最低１組あれば、この発明のブ
レーキが成立する。

【００３９】

【発明の効果】以上述べたように、この発明の駐車ブレ
ーキは、摩擦材とディスク又は車輪の踏面との間の隙間
を簡単なスラックアジャスタ機構を用いて常時一定範囲
内に保つことができ、部品数の削減、構造の簡素化、部
品の加工、組立の簡略化、小型化などが図れる。

【００４０】また、踏面清掃機能を付加したものは、シ
ューの共用によるコスト低減、駐車ブレーキと踏面清掃
装置の一体化による設置スペースの削減等が図れる。

【００４１】ディスクブレーキと駐車ブレーキを一体化
したものも、摩擦パッドの共用によるコスト低減、一体
化による設置スペースの削減等が図れ、電車用ブレーキ
におけるユーザの要望に応えることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の駐車ブレーキの断面図

【図２】踏面清掃機能を持つ第２実施形態の駐車ブレー
キの全体を表す部分破断側面図

【図３】図２の駐車ブレーキの要部を示す拡大断面図

【図４】ディスクブレーキと一体化した第３実施形態の
ブレーキの側面図

【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿った位置の拡大断面図

【符号の説明】

１ 油圧シリンダ ２ ピストンロッド ４ 筒 ５ スラックアジャスタ機構 ６ スラックアジャスタピストン ７ ロック爪 ９ 推進用スプリング １０ コイルスプリング １１ 外部シリンダ １２ パッド １４、１５ 逆止爪 １６ アクチュエータ １７ ブレーキシュー １８ 出力ロッド ２１、２５ 復帰スプリング ２２ 動力伝達部 ２３ 遊び ２４ シュー保持プレート ２６ スライドロッド ３０、４０ 駐車ブレーキ ５０ ディスクブレーキ ５１ キャリパ ５４ 摩擦パッド Ｗ 車輪

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外力とスプリング力の２つの手段でピス
   トンロッドを押し出して摩擦材に押圧力を与え、液圧で
   ピストンロッドを引き戻して押圧力を開放する液圧シリ
   ンダと、その液圧シリンダの筒に連結されるスラックア
   ジャスタピストン及びそのスラックアジャスタピストン
   の戻り量を一定範囲に規制するロック爪を備えるスラッ
   クアジャスタ機構とを有し、前記液圧シリンダの筒を前
   後スライド可能に保持して成る駐車ブレーキ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の駐車ブレーキにおいて、
   前記外力の発生手段として液圧シリンダ内を貫通した出
   力ロッドを備えるアクチュエータを付加し、このアクチ
   ュエータの出力ロッドと前記液圧シリンダのピストンロ
   ッドとの間にピストンロッドの前進力を出力ロッドに伝
   える動力伝達部を設け、前記出力ロッドの先端をレール
   上を転動する車輪の踏面に摺接させるシューに連結し、
   踏面清掃時のシューの押圧を前記アクチュエータで行う
   ようにした踏面清掃機能付き駐車ブレーキ。
3. 【請求項３】 キャリパに組込んだブレーキピストンで
   摩擦パッドを押圧してディスクに摺接させるディスクブ
   レーキ装置に、請求項１記載の駐車ブレーキを外力とし
   てブレーキピストンの押圧力を用いる状態にして装架
   し、この駐車ブレーキの液圧シリンダで前記ディスクブ
   レーキ装置の摩擦パッドを押圧して駐車ブレーキをかけ
   るようにした駐車ブレーキ付きディスクブレーキ。
4. 【請求項４】 駐車ブレーキの液圧シリンダ内を貫通し
   たスライドロッドと、液圧シリンダのピストンロッドに
   よって押圧方向に押し動かされるそのスライドロッドを
   前記スプリング力よりも弱い力でピストンロッドによる
   戻り規制点まで反押圧方向に常時引き戻す機構を付加
   し、前記スライドロッドの先端を前記摩擦パッドに連結
   した請求項３記載の駐車ブレーキ付きディスクブレー
   キ。