JP2009115208A - Caliper brake device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車輪と共に回転するディスクを挟んで摩擦力を付与する車両用キャリパブレーキ装置の改良に関するものである。 The present invention relates to an improvement in a caliper brake device for a vehicle that applies a frictional force across a disk that rotates with wheels.
一般に、鉄道車両の油圧ブレーキは空気圧源から供給される空気圧を油圧に変換する空油変換器を搭載し、この空油変換器から油圧配管を介して供給される油圧により油圧ブレーキを作動させるようになっている。 In general, a hydraulic brake of a railway vehicle is equipped with an air-oil converter that converts an air pressure supplied from an air pressure source into an oil pressure, and the hydraulic brake is operated by the oil pressure supplied from the air-oil converter via a hydraulic pipe. It has become.
近年、鉄道車両に空気圧源から供給される空気圧により作動する空気圧ブレーキを搭載して、上記の空油変換器と油圧配管を廃止することが望まれている。 In recent years, it has been desired to mount a pneumatic brake that is operated by a pneumatic pressure supplied from a pneumatic pressure source on a railway vehicle and to eliminate the air-oil converter and the hydraulic piping.
特許文献1、2には、油圧シリンダに供給される油圧によって制輪子を押圧作動する鉄道車両用ブレーキ装置が開示されている。
特許文献3には、エアチャンバを用いたアクチュエータに供給される空気圧によって制輪子を押圧作動する鉄道車両用ブレーキ装置が開示されている。
しかしながら、このような従来の鉄道車両用ブレーキ装置にあっては、油圧シリンダまたはアクチュエータが制輪子全体を押圧するのではなく、制輪子の一部を押圧するため、この押し付け反力によってキャリパ本体が撓んだり、ディスクの回転面に変形が生じた場合に、制輪子の局部的な温度上昇が生じることによって制輪子の摩擦係数が低下し、制輪子本来の制動力を発揮できず、制輪子の偏摩耗が生じるという問題点があった。 However, in such a conventional brake device for a railway vehicle, the hydraulic cylinder or actuator does not press the entire control, but presses a part of the control, so that the caliper body is caused by this pressing reaction force. When the disk is deformed or the disk rotation surface is deformed, the local temperature rise of the control wheel will cause the friction coefficient of the control wheel to decrease, and the brake force inherent to the control wheel will not be achieved. There is a problem that uneven wear occurs.
また、特許文献3の図6に示されるテコ式空気圧ブレーキの場合は、テコの軸受部に働く摩擦力等の影響により制輪子をディスクと平行に押すことが困難であり、制輪子の偏摩耗が生じるという問題点があった。
Further, in the case of the lever type pneumatic brake shown in FIG. 6 of
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、制輪子本来の制動力を発揮できる車両用キャリパブレーキ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a caliper brake device for a vehicle that can exhibit the braking force inherent to the control device.
本発明は、車両用キャリパブレーキ装置において、車輪と共に回転するディスクと、このディスクを挟んで摩擦力を付与する左右の制輪子と、車体に支持されるキャリパ本体と、制輪子をディスクに押し付けるアクチュエータとを備え、このアクチュエータは、キャリパ本体に取付けられる弾性膜と、この弾性膜によって画成される弾性膜室とを備え、制動時にこの弾性膜室に導かれる流体圧により弾性膜が膨らんで制輪子をディスクに押し付ける構成としたことを特徴とするものとした。 The present invention relates to a caliper brake device for a vehicle, a disk that rotates together with wheels, left and right brake members that apply frictional force across the disk, a caliper body that is supported by a vehicle body, and an actuator that presses the brake wheel against the disk. The actuator includes an elastic film attached to the caliper body and an elastic film chamber defined by the elastic film, and the elastic film swells and is restrained by the fluid pressure guided to the elastic film chamber during braking. The structure is such that the ring is pressed against the disc.
本発明によると、弾性膜が膨らんで制輪子をディスクの回転面に押し付けることにより、この押し付け反力によってキャリパ本体が撓んだり、ディスクの回転面に変形が生じた場合に、これに弾性膜が追従して制輪子がディスクの回転面に対して均一な面圧を持ってディスクと平行に押し付けられる。これにより、制輪子の摩擦係数が高く保たれ、制輪子本来の制動力が発揮され、制輪子やディスクの局部的な温度上昇が抑えられることによって制輪子やディスクの偏摩耗を防止できる。 According to the present invention, when the elastic membrane swells and presses the baffle against the rotating surface of the disc, the caliper body is bent by the pressing reaction force or the rotating surface of the disc is deformed. And the control member is pressed parallel to the disc with a uniform surface pressure against the rotating surface of the disc. As a result, the friction coefficient of the restrictor is kept high, the braking force inherent to the restrictor is exhibited, and the local temperature rise of the restrictor and the disk is suppressed, thereby preventing uneven wear of the restrictor and the disk.
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1はキャリパブレーキ装置1の平面図であり、図3は側面図である。ここで、互いに直交するX、Y、Zの3軸を設定し、X軸が水平横方向、Y軸が鉛直方向、Z軸が水平前後方向に延びるものとし、キャリパブレーキ装置1の構成を説明する。
FIG. 1 is a plan view of the
キャリパブレーキ装置1は、対の制輪子7の間に車輪5のディスク6を挟持し、車輪5の回転を制動するものである。
The
図1において、20は鉄道車両の図示しない台車上に固定される支持枠である。図3に示すように、キャリパブレーキ装置1はキャリパ本体10がこの支持枠20に上下スライドピン30、32によってX軸方向に摺動可能にフローティング支持される。
In FIG. 1,
図2は上スライドピン30まわりの断面図である。この図2に示すように、キャリパ本体10の各ブラケット部15、16に上スライドピン30の両端部が支持され、上スライドピン30と支持枠20との間にゴム製のブッシュ33が介装され、支持枠20に対してキャリパ本体10をX軸方向に摺動可能にフローティング支持するとともに、支持枠20に対してキャリパ本体10をZ軸まわりに揺動可能に支持する。これにより、キャリパ本体10は台車に対する車輪5の揺動に追従し、各制輪子7が車輪5のディスク6に平行に対峙する。
FIG. 2 is a sectional view around the
各ブラケット部15、16と支持枠20との間にはゴム製のブーツ34が介装され、このブーツ34によって上下スライドピン30、32の露出部がダストから保護される。
A
キャリパ本体10は、車輪5のディスク6に跨るようにして延びる第一、第二キャリパアーム12、14と、この第一、第二キャリパアーム12、14を結ぶヨーク部13とを有する。
The
図4は図3のA−A線に沿う制輪子7と第一キャリパアーム12等の断面図である。この図4に示すように、第一キャリパアーム12の上下端部にアジャスタ41がアンカボルト42を介してそれぞれ締結され、このアジャスタ41から突出するアンカピン43を介して制輪子7の両端部が支持される。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the
アジャスタ41はアンカピン43を介して制輪子7をディスク6から離す方向に付勢する戻しバネ44と、制動解除時に制輪子7とディスク6の隙間を略一定に調整する隙間調整機構45を備える。ブレーキ解除時に制輪子7は戻しバネ44の付勢力によってディスク6から離され、隙間調整機構45によってディスク6との隙間が略一定に調整される。
The
制輪子7は案内板8を介して取付けられる。この案内板8は、その上下端部が各アンカピン43に係合し、各アンカピン43を介してディスク6に対して進退可能に支持され、弾性膜75の拡縮作動によってディスク6に対して進退するように駆動される。
The
制輪子7は、ディスク6に摺接するライニング9と、このライニング9の背部に設けられるライニング裏板91とを有する。
The
案内板8は、上下方向(Y軸方向)に延びるアリ溝を有し、このアリ溝にライニング裏板91が嵌合する。制輪子7の装着時に、下のアジャスタ41をキャリパ本体10から取り外した状態で、案内板8のアリ溝にライニング裏板91を下方から差し込み、その後、下のアジャスタ41をキャリパ本体10に2本のアンカボルト42を介して締結する。これにより、ライニング裏板91の両端部が各アジャスタ41から突出するアンカピン43に係合し、制輪子7がY軸方向について支持される。
The
第一キャリパアーム12の上下端部にアジャスタ41がアンカボルト42を介してそれぞれ締結され、このアジャスタ41から突出するアンカピン43を介して制輪子7の両端部が支持される。
なお、このように制輪子7が案内板8を介して各アンカピン43に支持される構造に限らず、案内板8を廃止して制輪子7が各アンカピン43のみによって支持される構成としてもよい。
Note that the structure is not limited to the structure in which the
図1に示すように、第一キャリパアーム12側のみにアクチュエータ60が設けられる。
As shown in FIG. 1, the
図4に示すように、アクチュエータ60は、各アジャスタ41の間に配置される。第一キャリパアーム12の上下端部にはアジャスタ41が介装されるアジャスタ取付凹部12a、12bが形成され、シリンダ70はこのアジャスタ取付凹部12a、12bの間に形成される。
As shown in FIG. 4, the
アクチュエータ60は、第一キャリパアーム12のキャリパ部12fに形成されるシリンダ70と、このシリンダ70に取付けられる弾性膜75と、シリンダ70とこの弾性膜75との間に画成される弾性膜室63とを備え、この弾性膜室63に導かれる空気圧により弾性膜75が制輪子7をX軸方向に押圧し、制輪子7をディスク6に押し付ける。
The
シリンダ70は弾性膜室63に沿ってX軸方向に延びる筒面状のシリンダ内壁71と、このシリンダ内壁71の内側にてY軸とZ軸方向に延びる平面状のシリンダ底壁72と、弾性膜75の周縁部76が取付けられる環状の取付座73とを有する。取付座73はシリンダ内壁71の周囲にてY軸とZ軸方向に延びる平面状に形成される。
The
シリンダ内壁71は、制輪子7のライニング9に沿って湾曲して延びる前後の湾曲壁部71c、71dと、この前後の湾曲壁部71c、71dを結んで円弧状に延びる上下の円弧状壁部71a、71bとを有する。
The cylinder
シリンダ内壁71は、前の湾曲壁部71cは弾性膜室63に対して凹状に湾曲する一方、後の湾曲壁部71dは弾性膜室63に対して凸状に湾曲している。
In the cylinder
シリンダ70、各アジャスタ取付凹部12a、12bは、制輪子7と同様に、キャリパ本体10の中心線Ozについて対称的に形成される。シリンダ内壁71の各円弧状壁部71a、71bは各アジャスタ取付凹部12a、12bに対して反対方向に向くように形成される。
The
図5の(b)において、弾性膜室63が形成される部位に斜線を入れて示している。シリンダ内壁71によって画成される弾性膜室63は制輪子7のライニング9に沿って延びる断面形状を有し、制輪子7のライニング9に対して広い範囲で対峙している。
In FIG. 5B, the part where the
取付座73に弾性膜75の周縁部76がリテーナ65を介して複数のボルト66により締結される。
A
弾性膜75は樹脂製弾性材によって形成され、取付座73とリテーナ65との間に挟持される周縁部76と、シリンダ内壁71に沿って伸縮するベローズ部77と、制輪子7に対峙する押圧部79とを有する。弾性膜室63に導かれる空気圧力によってベローズ部77が伸張して押圧部79が制輪子7を押圧するようになっている。
The
なお、弾性膜75は樹脂製弾性材に例えばカーボン繊維、ケブラー繊維等の強化材を複合したものを用いてベローズを形成しても良い。また、弾性膜を金属薄板からなるベローズやゴム製チューブやダイヤフラムを用いて形成しても良い。
The
弾性膜75の押圧部79と案内板8との間には断熱プレート61が介装される。断熱プレート61は断熱材によって形成され、制輪子7の熱が弾性膜75に伝達されることを抑制する。
A
断熱プレート61は弾性膜75の押圧部79と同じ形状を有し、押圧部79と同じか押圧部79より大きい面積を有する。これにより、弾性膜75が案内板8に接触しないようになっている。
The
弾性膜75の押圧部79の背面に取付けられる補強プレート62が設けられる。補強プレート62は複数のボルト67を介して断熱プレート61に締結される。各ボルト67は補強プレート62と弾性膜75の押圧部79を貫通し、断熱プレート61に螺合する。補強プレート62は弾性膜75の押圧部79と同じ形状を有する板状に形成され、各ボルト67は補強プレート62の周縁部に沿って略等間隔を持って並ぶように配置される。
A reinforcing
第一キャリパアーム12には弾性膜室63に加圧空気を導く通孔69が形成される。この通孔69はキャリパ本体10の中心線Oz上に配置され、機械加工によって形成される。
The
キャリパ本体10には通孔69が形成され、この通孔69は図示しない配管を介して鉄道車両の空気圧源に連通する。この空気圧源からの加圧空気は図示しない切換弁を介して弾性膜室63に供給される。図示しないコントローラからの指令に応じて切換弁は制動時に空気圧源からの加圧空気を弾性膜室63に導く一方、非制動時に大気圧を弾性膜室63に導く。
The
なお、アクチュエータ60と懸架エアバネとの間で共通の空気圧源を設けることに限らず、アクチュエータ60の空気圧源と懸架エアバネとの空気圧源とをそれぞれ設けてもよい。
In addition, not only providing a common air pressure source between the actuator 60 and the suspension air spring, but also an air pressure source of the
以上のようにキャリパブレーキ装置1は構成され、制動解除時に弾性膜室63に大気圧が導かれており、アジャスタ41に備えられる戻しバネ44の付勢力によって制輪子7がディスク6から離れる。このとき、弾性膜75は制輪子7に追従して収縮する。
As described above, the
制動時に弾性膜室63に導かれる空気圧により弾性膜75が膨らみ、制輪子7を押圧することにより、制輪子7がディスク6に摩擦力を付与し、車輪5を制動する。
The
図5の(a)は従来の油圧式ピストン型キャリパブレーキ装置を示し、油圧室48に導かれる作動油圧により対のピストンが制輪子7をディスクに押し付けるものである。
FIG. 5A shows a conventional hydraulic piston caliper brake device in which a pair of pistons presses the
この従来の油圧式ピストン型キャリパブレーキ装置は、シリンダ47の寸法と油圧室48に導かれる最大油圧力が以下のように設定され、必要な押圧力として約20kNが得られる。なお、図5の(a)において、油圧室48が形成される部位に斜線を入れて示している。
シリンダ47の直径:φ38mm×2個
シリンダ47の断面積(ピストンの受圧面積):2268mm2
油圧力:9MPa
押圧力=2268×9=約20kN
図5の(b)は本発明の空気圧式弾性膜型キャリパブレーキ装置1を示し、シリンダ70の断面積と弾性膜室63に導かれる最大空気圧力が以下のように設定され、必要な押圧力として従来の油圧式ピストン型キャリパブレーキ装置と同等の約20kNが得られる。
シリンダ70の断面積(弾性膜75の受圧面積):27697mm2
空気圧力:0.75MPa(700kPa)
押圧力=27697×0.75=約20kN
このように、アクチュエータ60はキャリパ本体10の限られたスペースにおいて弾性膜75の受圧面積を十分に確保し、要求される押圧力を制輪子7に付与することが可能となる。
In this conventional hydraulic piston caliper brake device, the dimensions of the
Diameter of cylinder 47: φ38 mm × 2 cross-sectional area of cylinder 47 (piston pressure receiving area): 2268 mm 2
Oil pressure: 9MPa
Pressing force = 2268 × 9 = about 20 kN
FIG. 5 (b) shows the pneumatic elastic membrane
Cross-sectional area of cylinder 70 (pressure receiving area of elastic membrane 75): 27697 mm 2
Air pressure: 0.75 MPa (700 kPa)
Pressing force = 27697 × 0.75 = about 20 kN
As described above, the
以上のように、本発明の弾性膜型キャリパブレーキ装置1は、車輪5と共に回転するディスク6と、このディスク6を挟んで摩擦力を付与する左右の制輪子7と、台車(車体)に支持されるキャリパ本体10と、制輪子7をディスク6に押し付けるアクチュエータ60とを備え、このアクチュエータ60は、キャリパ本体10に取付けられる弾性膜75と、この弾性膜75によって画成される弾性膜室63とを備え、制動時にこの弾性膜室63に導かれる空気圧(流体圧)により弾性膜75が膨らんで制輪子7をディスク6に押し付ける構成とした。
As described above, the elastic membrane type
弾性膜75が膨らんで制輪子7をディスク6に押し付ける構造のため、この押し付け反力によってキャリパ本体10が撓んだり、ディスク6の回転面に変形が生じた場合に、これに弾性膜75が追従して制輪子7がディスク6の回転面に対して均一な面圧を持って押し付けられる。これにより、制輪子7の摩擦係数が高く保たれ、制輪子7やディスク6の局部的な温度上昇が抑えられることによって制輪子7本来の制動力が発揮されるとともに、制輪子7やディスク6の偏摩耗が生じることを防止できる。
Since the
制動時にキャリパ本体10の第一キャリパアーム部12が車輪5のディスク6から離れるように撓んでも、制輪子7がディスク6の回転面に対して平行に保たれ、ライニング9がディスク6の回転半径方向について偏摩耗することを防止できる。
Even when the first
アクチュエータ60は鉄道車両に搭載される空気圧源からこの弾性膜室63に供給される空気圧によって弾性膜75が制輪子7を押圧作動するため、鉄道車両に搭載される空油変換器(油圧源)や油圧配管が不要になり、鉄道車両の軽量化がはかれる。
The
なお、弾性膜型キャリパブレーキ装置は、これに限らず、油圧式アクチュエータを設け、弾性膜室に油圧を導く構成としてもよい。この場合、従来の油圧式ピストン型キャリパブレーキ装置に比べてアクチュエータの受圧面積が拡大するため、低い油圧でアクチュエータに必要な押圧力を確保でき、空油変換器による増圧が不要になり、空油変換器の小型化がはかれる。 The elastic membrane type caliper brake device is not limited to this, and a hydraulic actuator may be provided to guide the hydraulic pressure to the elastic membrane chamber. In this case, the pressure receiving area of the actuator is expanded compared to the conventional hydraulic piston type caliper brake device, so that it is possible to secure the pressing force required for the actuator at a low hydraulic pressure, and no pressure increase by the air-oil converter is required. The oil converter can be downsized.
また、キャリパ本体10が上下スライドピン30、32を介して摺動可能にフローティング支持される構造のため、ディスク6に跨るようにして延びる第一キャリパアーム12と第二キャリパアームのうち、第一キャリパアーム12のみにアクチュエータ60を設けることが可能となり、アクチュエータ60を構成する部品点数を削減するとともに、キャリパブレーキ装置1の大型化が避けられる。
Further, since the
本実施の形態では、キャリパ本体10に制輪子7をディスク6に対して進退可能に支持する対のアンカピン43を備え、弾性膜室63をこの各アンカピン43の間に配置したため、弾性膜75が膨らんで制輪子7をディスク6に押し付ける動きが各アンカピン43を介して円滑に行われるとともに、各アンカピン43に挟まれるスペースにおいて弾性膜75の受圧面積を十分に確保し、要求される押圧力を制輪子7の広い範囲に付与することが可能となる。
In the present embodiment, the caliper
本実施の形態では、アクチュエータ60を挟むように配置される対のアジャスタ41を備え、このアジャスタ41はアンカピン43を介して制輪子7をディスク6から離す方向に付勢する戻しバネ44と、制動解除時に制輪子7とディスク6の隙間を略一定に調整する隙間調整機構45とを備えたため、弾性膜75が膨らんで制輪子7をディスク6に押し付ける動きが各アジャスタ41を介して円滑に行われるとともに、各アジャスタ41に挟まれるスペースにおいて弾性膜75の受圧面積を十分に確保し、要求される押圧力を制輪子7の広い範囲に付与することが可能となる。
In the present embodiment, a pair of
本実施の形態では、キャリパ本体10は、弾性膜室63を画成する筒面状のシリンダ内壁71と、このシリンダ内壁71の内側にて弾性膜室63を画成するシリンダ底壁72と、弾性膜75の周縁部76が取付けられる環状の取付座73とを有したため、アクチュエータ60をキャリパ本体10内にコンパクトに収められ、キャリパ本体10の大型化が避けられる。
In the present embodiment, the
本実施の形態では、ディスク6に摺接する制輪子7のライニング9はディスク6に沿った形状を有し、シリンダ内壁71はこのライニング9に沿って湾曲して延びる前後の湾曲壁部71c、71dと、この前後の湾曲壁部71c、71dを結んで円弧状に延びる上下の円弧状壁部71a、71bとを有するため、キャリパ本体10の限られたスペースにおいて弾性膜75の受圧面積を十分に確保するとともに、弾性膜75の周縁部76が屈曲することなく、弾性膜75の耐久性を確保できる。
In the present embodiment, the
本実施の形態では、アクチュエータ60の弾性膜75は制輪子7に対峙する押圧部79を有し、この押圧部79と制輪子7との間に断熱プレート61を介装したため、制輪子7の熱が弾性膜75に伝達されることを抑制し、樹脂製弾性材等からなる弾性膜75の耐熱性を確保できる。
In the present embodiment, the
本実施の形態では、アクチュエータ60の弾性膜75は制輪子7に対峙する押圧部79を有し、この押圧部79の背面に取付けられる補強プレート62を設けたため、補強プレート62を介して押圧部79が断熱プレート61に当たる部位の剛性を高められ、押圧部79の強度を高められる。
In the present embodiment, the
なお、これに限らず、図6に示すように、押圧部79の背面に取付けられる補強プレートを廃止することも可能である。この場合、制輪子7に対する押圧部79の追従性を高められる。
However, the present invention is not limited to this, and the reinforcing plate attached to the back surface of the
本実施の形態では、アンカピン43に結合され制輪子7を支持する案内板8を備えたため、制輪子7を支持する剛性を高められるとともに、制輪子7を着脱する作業が案内板8を介して容易に行える。
In the present embodiment, since the
次に図7、図8に示す他の実施の形態を説明する。これは基本的には図1〜図6に示す実施の形態と同じ構成を有し、相違する部分のみ説明する。なお、前記実施の形態と同一構成部には同一符号を付す。 Next, another embodiment shown in FIGS. 7 and 8 will be described. This basically has the same configuration as that of the embodiment shown in FIGS. 1 to 6, and only different portions will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same structure part as the said embodiment.
アクチュエータ60は、第一キャリパアーム12のキャリパ部12fに形成されるシリンダ80と、このシリンダ80に取付けられる弾性膜75と、シリンダ80に締結されるカバー92と、シリンダ80とこの弾性膜75とこのカバー92の間に画成される弾性膜室63とを備え、この弾性膜室63に導かれる空気圧により弾性膜75が制輪子7をX軸方向に押圧し、制輪子7をディスク6に押し付ける。
The
シリンダ80は弾性膜室63に沿ってX軸方向に延びる筒面状のシリンダ側壁82と、弾性膜75の周縁部76が取付けられる環状の取付座81とを有する。取付座81はY軸とZ軸方向に延びる平面状に形成される。
The
板状のカバー92は取付座81と同じく略長円形の外形を有し、取付座81と同じく制輪子7の中心線Ozについて対称的に形成される。
The plate-
取付座81には複数のネジ穴が所定の間隔を持って形成され、各ネジ穴に螺合するボルト84を介してカバー92が締結される。取付座81とカバー92との間に弾性膜75の周縁部76が挟持される。
A plurality of screw holes are formed in the mounting
図7に示すように、キャリパ本体10のシリンダ側壁82は、制輪子7のライニング9に沿って湾曲して延びる前後の湾曲壁部82c、82dと、この前後の湾曲壁部82c、82dを結んで円弧状に延びる上下の円弧状壁部82a、82bとを有する。これにより、シリンダ側壁82の内側に弾性膜75によって画成される弾性膜室63は制輪子7のライニング9に対して広い範囲で対峙している。
As shown in FIG. 7, the
前後の湾曲壁部82c、82dは弾性膜室63に対して凹状に湾曲し、両者は互いに制輪子7の中心線Ozについて対称的に形成される。
The front and rear
キャリパ本体10には取付座81とシリンダ側壁82との間に断面円弧状に湾曲する面取り部83が形成され、この面取り部83によって取付座81とシリンダ側壁82とが結ばれる。
In the caliper
図7において、面取り部83はその全周に渡って円弧状に膨出する略長円形の環状に形成される。これにより、弾性膜75は面取り部83に沿って屈曲する部位が生じないようになっている。
In FIG. 7, the chamfered
弾性膜75は樹脂製弾性材によって形成され、取付座81とカバー92との間に挟持される周縁部76と、シリンダ側壁82に沿って伸縮するベローズ部77と、制輪子7に対峙する押圧部79とを有する。弾性膜室63に導かれる空気圧力によってベローズ部77が伸張して押圧部79が制輪子7を押圧するようになっている。
The
図8に示すように、弾性膜75の押圧部79と案内板8との間には断熱プレート61が介装される。断熱プレート61は断熱材によって形成され、制輪子7の熱が弾性膜75に伝達されることを抑制する。
As shown in FIG. 8, a
制輪子7は、ライニング9が取り付けられるライニング背板97と、ライニング背板97に取り付けられるライニング裏板91とを備える。
The
案内板8の両端部は各アンカピン43の環状溝98に係合することによって各アンカピン43に結合される。案内板8は、上下方向に延びるアリ溝を有し、このアリ溝にライニング裏板91が嵌合する。制輪子7はライニング裏板91の両端部が各アンカピン43に係合することによってY軸方向について支持される。
Both end portions of the
以上のようにキャリパブレーキ装置1は構成され、制動解除時に弾性膜室63に大気圧が導かれており、アジャスタ41に備えられる戻しバネ44の付勢力によって制輪子7がディスク6から離れる。このとき、弾性膜75は制輪子7に追従して収縮する。
As described above, the
制動時に弾性膜室63に導かれる空気圧により弾性膜75が膨らみ、制輪子7を押圧することにより、制輪子7がディスク6に摩擦力を付与し、車輪5を制動する。
The
本実施の形態では、キャリパ本体10は弾性膜75の拡縮するベローズ部77を囲んで筒面状に延びるシリンダ側壁82を有したため、制動時に弾性膜室63に導かれる空気圧により弾性膜75のベローズ部77がディスク6と平行方向に膨らむことがシリンダ側壁82によって規制され、弾性膜75が制輪子7を押圧するのに必要な空気流量を低減し、弾性膜75が制輪子7を押圧して車輪5を制動する応答性を高められる。
In the present embodiment, the
本実施の形態では、シリンダ側壁82は、ライニング9に沿って湾曲して延びる一方の湾曲壁部82cと、この湾曲壁部82cと対称的に湾曲して延びる他方の湾曲壁部82dと、この各湾曲壁部82c、82dを結んで円弧状に延びる上下の円弧状壁部82a、82bとを有したため、キャリパ本体10の限られたスペースにおいて弾性膜75の受圧面積を十分に確保するとともに、弾性膜75はシリンダ側壁82に沿って屈曲する部位が生じることなく、弾性膜75の耐久性を確保できる。
In the present embodiment, the
本実施の形態では、キャリパ本体10は弾性膜75の周縁部76が取付けられる環状の取付座81を有し、取付座81との間に弾性膜75の周縁部76を挟持するカバー92を備え、このカバー92と弾性膜75との間に弾性膜室63を画成したため、アクチュエータ60をキャリパ本体10内にコンパクトに収められ、キャリパ本体10の大型化が避けられる。
In the present embodiment, the
本実施の形態では、キャリパ本体10には取付座81とシリンダ側壁82との間に断面円弧状に湾曲する面取り部83を形成し、この面取り部83をその全周に渡って円弧状に膨出する環状に形成したため、弾性膜75は面取り部83に沿って屈曲する部位が生じることなく、弾性膜75の耐久性を高められる。
In the present embodiment, the
本実施の形態では、アンカピン43に結合され制輪子7を支持する案内板8を備えたため、制輪子7を支持する剛性を高められるとともに、制輪子7を着脱する作業が案内板8を介して容易に行える。
In the present embodiment, since the
図9、図10に示す他の実施の形態は、案内板を廃止して制輪子7が各アンカピン43のみによって支持される構成とするものである。
In other embodiments shown in FIGS. 9 and 10, the guide plate is abolished and the
制輪子7は、ディスク6に摺接するライニング9と、ライニング9の背部が取り付けられるライニング背板97とを備える。
The
各アンカピン43には環状溝49が形成され、ライニング背板97の上下端部にはこの環状溝86に係合する係合部85が形成される。
Each
制輪子7はこの各係合部85が各アンカピン43の環状溝86に係合することにより、ディスク6に対して進退可能に支持され、弾性膜75の拡縮作動によってディスク6に対して進退するように駆動される。
The
各アンカピン43には環状溝86が形成され、制輪子7の上下端部にはこの環状溝86に係合する係合部85が形成される。
Each
弾性膜75の押圧部79とライニング背板97との間には断熱プレート61が介装される。断熱プレート61は断熱材によって形成され、制輪子7の熱が弾性膜75に伝達されることを抑制する。
A
制輪子7はこの各係合部85が各アンカピン43の環状溝86に係合することにより、ディスク6に対して進退可能に支持され、弾性膜75の拡縮作動によってディスク6に対して進退するように駆動される。
The
本実施の形態では、制輪子7の両端部を各アンカピン43に結合したため、案内板を廃止して構造の簡素化がはかれるとともに、キャリパ本体10をX軸方向について小型化することができる。
In the present embodiment, since both ends of the
なお、各実施の形態では、第一キャリパアーム12のみにアクチュエータ60を設けたが、これに限らず、第一キャリパアーム12と第二キャリパアームの両方にアクチュエータ60を設けてもよい。この場合、キャリパ本体10をX軸方向に摺動可能にフローティング支持する必要がなく、キャリパ本体10台車(車体)に対して固定される。
In each embodiment, the
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is obvious that various modifications can be made within the scope of the technical idea.
1 キャリパブレーキ装置
5 車輪
6 ディスク
7 制輪子
8 案内板
9 ライニング
10 キャリパ本体
12 第一キャリパアーム
41 アジャスタ
43 アンカピン
44 戻しバネ
45 隙間調整機構
60 アクチュエータ
61 断熱プレート
62 補強プレート
63 弾性膜室
70 シリンダ
71 シリンダ内壁
71a、71b 円弧状壁部
71c、71d 湾曲壁部
72 シリンダ底壁
73 取付座
75 弾性膜
76 周縁部
77 ベローズ部
79 押圧部
81 取付座
82 シリンダ側壁
82a、82b 円弧状壁部
82c、82d 湾曲壁部
83 面取り部
92 カバー
DESCRIPTION OF
Claims (12)
このディスクを挟んで摩擦力を付与する左右の制輪子と、
車体に支持されるキャリパ本体と、
前記制輪子を前記ディスクに押し付けるアクチュエータとを備え、
このアクチュエータは、
前記キャリパ本体に取り付けられる弾性膜と、
この弾性膜によって画成される弾性膜室とを備え、
制動時にこの弾性膜室に導かれる流体圧により前記弾性膜が膨らんで前記制輪子を前記ディスクに押し付ける構成としたことを特徴とする車両用キャリパブレーキ装置。 A disc that rotates with the wheels,
The left and right brake members that apply friction force across this disc,
A caliper body supported by the vehicle body;
An actuator that presses the restrictor against the disk;
This actuator
An elastic membrane attached to the caliper body;
An elastic membrane chamber defined by the elastic membrane,
A caliper brake device for a vehicle, characterized in that the elastic film expands due to fluid pressure guided to the elastic film chamber during braking and presses the brake device against the disk.
前記弾性膜室をこの各アンカピンの間に配置したことを特徴とする請求項1に記載の車両用キャリパブレーキ装置。 The caliper body includes a pair of anchor pins that support the control member so as to be movable back and forth with respect to the disk,
2. The caliper brake device for a vehicle according to claim 1, wherein the elastic membrane chamber is disposed between the anchor pins.
このアジャスタは、
前記アンカピンを介して前記制輪子を前記ディスクから離す方向に付勢する戻しバネと、
制動解除時に制輪子とディスクの隙間を略一定に調整する隙間調整機構とを備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の車両用キャリパブレーキ装置。 A pair of adjusters arranged to sandwich the actuator;
This adjuster
A return spring that urges the restrictor away from the disk via the anchor pin;
The vehicle caliper brake device according to claim 1, further comprising a clearance adjustment mechanism that adjusts a clearance between the brake member and the disk to be substantially constant when braking is released.
この押圧部と前記制輪子との間に断熱プレートを介装したことを特徴とする請求項1から3のいずれか一つに記載の車両用キャリパブレーキ装置。 The elastic membrane has a pressing portion that faces the control wheel,
The caliper brake device for a vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein a heat insulating plate is interposed between the pressing portion and the restrictor.
前記弾性膜室を画成する筒面状のシリンダ内壁と、
このシリンダ内壁の内側にて前記弾性膜室を画成するシリンダ底壁と、
前記弾性膜の周縁部が取り付けられる環状の取付座とを有したことを特徴とする請求項1から4のいずれか一つに記載の車両用キャリパブレーキ装置。 The caliper body is
A cylindrical cylinder inner wall defining the elastic membrane chamber;
A cylinder bottom wall defining the elastic membrane chamber inside the cylinder inner wall;
The vehicle caliper brake device according to any one of claims 1 to 4, further comprising an annular mounting seat to which a peripheral edge portion of the elastic film is mounted.
前記シリンダ内壁は、
前記ライニングに沿って湾曲して延びる前後の湾曲壁部と、
この前後の湾曲壁部を結んで円弧状に延びる上下の円弧状壁部とを有したことを特徴とする請求項5に記載の車両用キャリパブレーキ装置。 The lining of the brake member that is in sliding contact with the disc has a shape along the disc;
The cylinder inner wall is
Front and rear curved walls extending curvedly along the lining;
6. The caliper brake device for a vehicle according to claim 5, further comprising upper and lower arcuate wall portions extending in an arc shape by connecting the front and rear curved wall portions.
この押圧部に取付けられる補強プレートを備えたことを特徴とする請求項1から6のいずれか一つに記載の車両用キャリパブレーキ装置。 The elastic membrane has a pressing portion that faces the control wheel,
The vehicle caliper brake device according to any one of claims 1 to 6, further comprising a reinforcing plate attached to the pressing portion.
このシリンダ側壁は、
前記ライニングに沿って湾曲して延びる一方の湾曲壁部と、
この湾曲壁部と対称的に湾曲して延びる他方の湾曲壁部と、
この各湾曲壁部を結んで円弧状に延びる上下の円弧状壁部とを有したことを特徴とする請求項1から4のいずれか一つに記載の車両用キャリパブレーキ装置。 The caliper body has a cylinder side wall that extends in a cylindrical shape surrounding the bellows portion of the elastic membrane that expands and contracts,
This cylinder side wall
One curved wall extending curvedly along the lining;
The other curved wall extending symmetrically with the curved wall, and
The caliper brake device for a vehicle according to any one of claims 1 to 4, further comprising upper and lower arcuate wall portions that connect the curved walls and extend in an arc shape.
前記取付座との間に前記弾性膜の周縁部を挟持するカバーを備え、
このカバーと前記弾性膜との間に前記弾性膜室を画成したことを特徴とする請求項8に記載の車両用キャリパブレーキ装置。 The caliper body has an annular mounting seat to which the peripheral edge of the elastic membrane is mounted,
A cover for sandwiching a peripheral edge of the elastic membrane between the mounting seat and
The caliper brake device for a vehicle according to claim 8, wherein the elastic film chamber is defined between the cover and the elastic film.
この面取り部をその全周に渡って円弧状に膨出する環状に形成したことを特徴とする請求項9に記載の車両用キャリパブレーキ装置。 The caliper body is formed with a chamfered portion curved in a circular arc shape between the mounting seat and the cylinder side wall,
10. The caliper brake device for a vehicle according to claim 9, wherein the chamfered portion is formed in an annular shape that bulges in an arc shape over the entire circumference.
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