JP2003097607A

JP2003097607A - 鉄道車両用ディスクブレーキ

Info

Publication number: JP2003097607A
Application number: JP2001294274A
Authority: JP
Inventors: Akito Tsurusaki; 章人鶴崎; Shoji Ozasa; 昭二小笹
Original assignee: Sumitomo SEI Brake Systems Inc
Current assignee: Sumitomo SEI Brake Systems Inc
Priority date: 2001-09-26
Filing date: 2001-09-26
Publication date: 2003-04-03

Abstract

(57)【要約】【課題】制輪子に、ディスクの傾動に対する追従の自
由度を持たせて制動の安定化を図った鉄道車両用ディス
クブレーキの簡素化や部品数削減などを可能ならしめ
る。【解決手段】制輪子１２を支持する第１支持部材１３
を設け、その第１支持部材を第２支持部材１７で傾動可
能に支持し、さらに、第２支持部材をキャリパボディ１
に固定されたトルク受け用の第３支持部材１４でディス
ク軸方向摺動可能に支え、ディスクＤの傾動に対する制
輪子１２の追従が、第１支持部材１３の傾動によってな
されるようにした。

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、構造の簡素化や
部品数削減等を可能ならしめた鉄道車両用のディスクブ
レーキに関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄道車両用ディスクブレーキに関して、
例えば、実用新案登録第２５９１５６０号公報に見られ
るように、案内部材（トルクピン）で制輪子を支持し、
案内部材をキャリパボディに固定されたトルク受け体で
ディスク方向に摺動可能に保持し、案内部材とトルク受
け体間に、制輪子をディスクから離れる方向に付勢する
弾性部材を設けた制輪子のトルク受け構造が実用化され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の如きトルク受け
構造においては、案内部材はトルク受け体に対して傾動
自由度が少ない状態で係合させるのが一般的である。ま
た、制輪子も、案内部材に一体的に係合させるのが一般
的である。

【０００４】この状況では、ディスクが傾動したときの
制動において、制輪子がディスクの傾きに追従できる範
囲が限られたものになり、追従可能範囲を越えてディス
クが傾動したときにディスクとの摩擦面積が減少して設
計通りの制動力が得られない。

【０００５】このため、台車側の部材に対するキャリパ
の取付部（上記公報は支持枠と称している）をキャリパ
ボディから分割し、取付部とキャリパボディを傾動可能
に係合させて制輪子の傾動自由度を大きくすると云った
ことがなされているが、このような方法を採ると、ディ
スクブレーキが複雑かつ大がかりなものになる。

【０００６】なお、ディスクの傾動（回転中のいわゆる
振れ）は、ディスクの加工精度、取付精度等に起因する
ものであり、これを無くすのは技術的に難しい。

【０００７】そこで、この発明は、鉄道車両用ディスク
ブレーキの性能の安定化を、簡素かつ部品数の少ない構
造によって可能ならしめることを課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明においては、ディスクに制輪子を押圧する
ピストンとそのピストンを摺動可能に保持するキャリパ
ボディを備える鉄道車両用ディスクブレーキにおいて、
制輪子を支持する第１支持部材と、第１支持部材を車軸
と直角な面に対して傾動可能に支持する第２支持部材
と、キャリパボディに固定されて第２支持部材をディス
ク軸方向摺動可能に支持する第３支持部材を備えさせた
のである。

【０００９】このディスクブレーキは、第１支持部材を
第２支持部材で傾動可能かつディスク軸方向摺動可能に
支持し、その第１支持部材と第２支持部材の間に第１支
持部材をディスクから離れる方向に付勢する弾性部材を
設け、第２支持部材と第３支持部材の摺動面に抵抗とな
る摺動抵抗体を設けるとより好ましいものになる。

【００１０】

【作用】制動中にディスクが傾動すると、傾動の自由度
をもつ第１支持部材が傾動し、これにより、第１支持部
材に支持された制輪子がディスクの傾動に追従し、制輪
子がディスクの端面と平行になってディスク端面に対し
傾いて押圧されること（それによる摩擦面積の減少）が
無くなる。

【００１１】また、第１支持部材に傾動の自由度をもた
せたので、キャリパの取付部を分割してそれにキャリパ
ボディを傾向可能に係合させると云った複雑かつ大がか
りになる構造を採用する必要がない。さらに制輪子の傾
きによって第２支持部材がこじられることも無くなる。

【００１２】また、第１支持部材を設けたことによっ
て、従来は案内部材の中に組込んでいた制輪子戻し用の
弾性部材を第１支持部材と第２支持部材間に設けること
ができ、制輪子戻し機構も簡素化できる。さらに、ディ
スクと制輪子間の非制動時隙間を常時一定させる摩耗補
償機構も、摺動抵抗体で第２支持部材に適度の摺動抵抗
を加えるだけで簡単に構成できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明のディスクブレー
キの実施形態を図１乃至図３に基づいて説明する。

【００１４】図１の１は、キャリパボディである。この
キャリパボディ１は、ディスクＤ（図２のディスクＤは
車輪の両側面に一体に形成されたもの）に対面させる対
向一対のシリンダ部１ａ、１ｂ、ディスクを跨いで両シ
リンダ部を連結するブリッジ部１ｃ、台車側の部材に固
定する取付部１ｄを一体に形成して成る。

【００１５】シリンダ部１ａ、１ｂには、油穴１ｅで連
通させるシリンダ２をそれぞれ複数設け、各シリンダに
ピストン３を組付けている。なお、各ピストンの組付け
部と、シリンダ部１ａ、１ｂの天の側と地の側にそれぞ
れ設ける摺動部、トルク受け部はほぼ同一構造であるの
で、ここでは、図３に詳細を示すシリンダ部１ａの地の
側について説明し、他の部位の図解、説明を省く。

【００１６】鋳物製キャリパの場合、シリンダ２の内面
が傷み易いので、図示のブレーキは、キャリパボディに
形成した穴に強化用のピストンホルダ４を組付け、その
ピストンホルダ４の内側にカップ状ピストン３を挿入し
ている。

【００１７】５はカップシール、６はピストンシール、
７はピストンブーツ、８はピストンとの間にボール９を
介在してピストン３の前部開口に傾動の自由度をもたせ
て挿入したピストンインサート、１０はそのピストンイ
ンサート８の先端に取付けた断熱板であり、ピストン３
による押圧力が断熱板１０、制輪子ガイドプレート１１
を介して制輪子１２に伝わり、制輪子１２がディスクＤ
に押圧される。

【００１８】図３の１３は、ガイド孔を有する第１支持
部材である。制輪子ガイドプレート１１に一体的に係合
させたこの第１支持部材１３で制輪子１２を直接又はガ
イドプレート１１を介して間接的に支持する。

【００１９】シリンダ部１ａ、１ｂの天の側と地の側に
は、第３支持部材（トルク受け部材）１４をボルト１５
で締結して設けており、その第３支持部材１４に嵌めた
スリーブ１６に第２支持部材１７（トルクピン）が挿入
されてディスク軸方向スライド自在に保持されている。
スリーブ１６は、鋳物製の第３支持部材１４に直接ピン
穴を設けると穴面が傷むので、ピストンホルダ４と同
様、それを防止する目的で設けている。

【００２０】１８は、第２支持部材１７の外周に嵌めて
スリーブ１６に接触させた摺動抵抗体であり、これが第
２支持部材１７の摺動に適度の抵抗を加える。この摺動
抵抗体１８としては、ゴムリング、樹脂リング、弾性を
有する金属製リングなどを利用できる。

【００２１】第２支持部材１７は、それぞれの部材に対
応して設けた第１支持部材１３に先端の大径部を遊嵌さ
せており、そのため、第２支持部材１７に支持された第
１支持部材１３は車軸と直角な面に対して傾動自在とな
っている。この第１支持部材１３に与えた傾動の自由度
は、勿論ディスクに許容される傾動量を上回る設計にし
ている。

【００２２】また、第２支持部材１７の先端の大径部と
第１支持部材１３の後部内面に設けた凸部１３ａとの間
に第１支持部材１３をディスクＤから離れる方向に付勢
するコイルばね、皿ばね、ゴムなどの弾性部材１９を設
けており、第１支持部材１３は、第２支持部材１７に対
して弾性部材１９の圧縮代の範囲内でディスク軸方向に
動くことができる。

【００２３】２０は第１支持部材１３の孔の入口を塞ぐ
防水キャップ、２１は第１支持部材１３と第３支持部材
１４との間を封止するピンブーツ、２２は第３支持部材
１４の後部開口を塞ぐ防水キャップである。

【００２４】次に、例示のディスクブレーキの動作を説
明する。シリンダ２に圧力源から流体圧を供給すると、
ピストン３が前進して制輪子１２をディスクＤに押圧す
る。このとき、制輪子１２を支持している第１支持部材
１３は弾性部材１９を圧縮して制輪子に追従する。

【００２５】また、ディスクＤが傾動すると第１支持部
材１３が傾動して制輪子１２がディスクの傾動に追従
し、そのため、制輪子１２がディスクの端面に平行に接
する。

【００２６】制輪子１２のディスク回転方向への動き
は、第１、第２支持部材１３、１７を介して第３支持部
材１４に受け止められ、これによりディスクＤに制動ト
ルクが発生する。

【００２７】また、シリンダ２の圧力を開放すると、弾
性部材１９の復元力で第１支持部材１３が制輪子１２を
伴って押し戻される。弾性部材１９の力をピストン３の
摺動抵抗よりも大きくしておけば、ピストン３は強制引
き戻しを行わなくても弾性部材１９の力で復帰し、ブレ
ーキがより簡素になる。

【００２８】制輪子１２の摩擦面が摩耗すると、第２支
持部材１７が、ピストン３に押された第１支持部材１３
に引っ張られ、スリーブ１６に対しスリップして摩耗量
相当分ディスク側に前進する。従って、各制動時のピス
トンストロークと、除圧後にディスクＤと制輪子１２間
に確保される間隙は常に一定する。

【００２９】なお、第１支持部材１３に傾動の自由度を
もたせると、制輪子１２の傾きによって第２支持部材
（トルクピン）１７がこじられることが無くなり、制輪
子の戻し機構を案内部（第２支持部材１７の軸線上）か
ら外れた位置に設けてもブレーキの動きが安定する。

【００３０】また、ピストン３からの押圧力を傾動可能
なピストンインサート８を介して制輪子ガイドプレート
１１に伝えるようにしたので、制輪子１２の傾動がピス
トン３によって妨げられることがなく、制輪子１２の傾
動によりピストン３がこじられることもない。

【００３１】

【発明の効果】以上述べたように、この発明のディスク
ブレーキは、制輪子を支える第１支持部材を設け、その
第１支持部材を第２支持部材で傾動可能に支え、第２支
持部材をトルクを受ける第３支持部材でディスク軸方向
摺動可能に支えるので、ディスクの傾動に対する制動性
能安定化のための制輪子の追従が簡素かつ部品数の少な
い構造で実現でき、製造の容易化、コスト削減、メンテ
ナンスの容易化等が図れる。

【００３２】また、制輪子の傾きに第１支持部材が追従
するので、第２支持部材がこじられることがなく、作動
の安定性も高まる。

【００３３】第１支持部材と第２支持部材間に制輪子戻
し用の弾性部材を介在し、かつ摺動抵抗体で第２支持部
材に摺動抵抗を加えたものは、非制動時のディスクと制
輪子間隙間を常時一定に保つ制輪子戻し機構と摩耗補償
機構の簡素化も図れ、より好ましい形態の鉄道車両用デ
ィスクブレーキを提供することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のディスクブレーキの実施形態を示す
側面図

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図

【図３】図２の鎖線枠で囲った部分の拡大断面図

【符号の説明】

１キャリパボディ１ａ、１ｂシリンダ部１ｃブリッジ部１ｄ取付部１ｅ油穴２シリンダ３ピストン４ピストンホルダ５カップシール６ピストンシール７ピストンブーツ８ピストンインサート９ボール１０断熱板１１制輪子ガイドプレート１２制輪子１３第１支持部材１４第３支持部材（トルク受け部材）１５ボルト１６スリーブ１７第２支持部材（トルクピン）１８摺動抵抗体１９弾性部材２０、２２防水キャップ２１ピンブーツＤディスク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3J058 AA43 AA48 AA53 AA62 AA66 AA69 AA73 AA77 AA84 AA87 BA16 BA55 BA62 CA65 CB14 CB23 CC03 CC22 CC36 FA21

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディスクに制輪子を押圧するピストンと
そのピストンを摺動可能に保持するキャリパボディを備
える鉄道車両用ディスクブレーキにおいて、制輪子を支持する第１支持部材と、第１支持部材を車軸
と直角な面に対して傾動可能に支持する第２支持部材
と、キャリパボディに固定されて第２支持部材をディス
ク軸方向摺動可能に支持する第３支持部材を備えること
を特徴とする鉄道車両用ディスクブレーキ。
【請求項２】第１支持部材を第２支持部材で傾動可能
かつディスク軸方向摺動可能に支持し、その第１支持部
材と第２支持部材の間に第１支持部材をディスクから離
れる方向に付勢する弾性部材を設け、第２支持部材と第
３支持部材の摺動面に抵抗となる摺動抵抗体を設けたこ
とを特徴とする請求項１記載の鉄道車両用ディスクブレ
ーキ。