JP2010078059A - ワンタッチ式パッド装着機構 - Google Patents

Abstract

【課題】部品の紛失等の虞れがなくピンと孔との整合作業の必要もない、迅速で確実な固定を可能にしてアンカブロックのガタもなく、パッド部材の脱着操作も簡便にできる。
【解決手段】パッドホルダ３に軸方向にスライドさせて装着したパッド部材６の係止段部６Ｄに、パッドホルダ３に支持されたアンカブロック５を押圧係止して抜止め構成し、パッドホルダ３に装着された偏心ピンを構成するカムシャフト１０によってアンカブロック５をパッド部材６の係止段部６Ｄに押圧係止させるとともに、アンカブロック５とパッドホルダ３との接触するガイド面５Ｂを僅かに傾斜させたことにより、ピンと孔との整合作業の必要もなく、パッドホルダ３に装着された部品の動作によってパッド部材６を確実にパッドホルダ３に迅速かつ確実に装着でき、部品の紛失等の虞れもなく、傾斜面同士の接触によりパッドホルダ３へのアンカブロック５のガタつきも生じない。
【選択図】図１

Description

本発明は、ブレーキアームの下端部に軸着したパッドホルダにパッド部材を装着するパッド装着機構であって、前記パッドホルダに軸方向にスライドさせて装着したパッド部材の係止段部に、前記パッドホルダに支持されたアンカブロックを押圧係止して抜止めされるワンタッチ式パッド装着機構に関する。

車両において使用されるディスクブレーキ装置にあって、特に鉄道車両用のディスクブレーキでは、ブレーキが取り付けられるばね上とディスクロータが取り付けられるばね下との相対移動が大きいことから、これに対応できる機構として一般的には大きな相対移動に容易に適応できるリンクの連結による梃子式のキャリパブレーキが知られている。このような梃子式のキャリパブレーキにおいては、ブレーキアームの下端部に軸着したパッドホルダにパッド部材を装着する必要があり、一般的にパッド部材をパッドホルダに装着する際には、パッド部材を支えながら固定部材であるアンカブロックを装着し、その後、アンカブロックが外れたりパッド部材が落下しないように、アンカブロックを押さえながらアンカボルトを締結していた。

しかしながら、アンカブロックを押さえながらのアンカボルトの脱着や、パッド部材を支えながらのアンカブロックの脱着は、面倒な同時作業を伴い、連結車両全体におけるパッド部材の交換作業は、より困難で所要時間も膨大となり、作業者には大変な負担となっていた。そのようなことから、パッドホルダにパッド部材をスライドさせて装着した後、押込みピンとスペーサを用いて簡便にパッド部材をパッドホルダに固定するようにしたものが提案された（下記特許文献１参照）。
特許第３６９８５２４号（特開平１１−２０６９６号公報）（公報請求項１参照）

前記特許文献１に開示されたキャリパブレーキ装置を図５を用いて簡単に説明すると、互いにスライド自在に挿入可能なアリ溝１１１により制輪子支持部（パッドホルダ）１０４Ｂに対して制輪子（パッド部材）１０５Ｂの背板をスライド（上矢印のように）させて装着する。制輪子１０５Ｂの背板のアリ溝１１１への挿入係合部の端部のスライドを規制してスペーサ１２２が制輪子支持部１０４Ｂの凹部１２１内に挿入される（図５（Ａ）の図示上下方向、図５（Ｂ）では紙面に直交方向）。係止装置１３０を構成する分離された大径係止ピン部１３１と小径係止ピン部１３２とは、図５（Ａ）の固定状態から、スプリング１３３、１３５の復元力に抗して小径係止ピン部１３２を上方（図面左方）へ押し込むと、大径係止ピン部１３１がスペーサ１２２の貫通孔１２４から外れてピン孔１２３内に押し込まれる。このとき、小径係止ピン部１３２がスペーサ１２２の貫通孔１２４の位置にあるため、貫通孔１２４と小径係止ピン部１３２との間にガタが生じてスペーサ１２２が凹部１２１内を移動する（図５（Ａ）の図示上下方向）。そのとき、大径係止ピン部１３１はスペーサ１２２の貫通孔１２４内には戻れず、小径係止ピン部１３２がスプリング１３５の復元力によって貫通孔１２４内から退避するに到って、スペーサ１２２は凹部１２１内から抜き取ることが可能となる。これによって、制輪子１０５Ｂを制輪子支持部１０４Ｂから取り外すことができる。

以上のような構成によって、パッドホルダにパッド部材をスライドさせて装着した後、押込みピンとスペーサを用いて簡便にパッド部材をパッドホルダに固定することが可能になった。しかしながら、アンカブロックに相当するスペーサの脱着のためには完全に取り出すことが必要であり、スペーサを紛失する虞れが生じたり、係止ピンのスペーサの貫通孔への整合作業が面倒であり、スペーサを抜き取るまでの大径係止ピン部および小径係止ピン部の抜き差し作業も面倒であった。さらに、装着時にアンカブロックはガタを有しており、車両の振動によってアンカブロックがアンカプレートと接触してアンカブロックの摩耗を促進することになった。

そこで本発明は、前記従来の鉄道等のキャリパ型の車両用ディスクブレーキ装置のパッド装着機構の諸課題を解決して、部品の紛失等の虞れがなく、ピンと孔との整合作業の必要もない、迅速で確実な固定を可能にしながらアンカブロックのガタもなく、パッド部材の脱着操作も簡便にできるワンタッチ式パッド装着機構を提供することを目的とする。

このため本発明は、ブレーキアームの下端部に軸着したパッドホルダにパッド部材を装着するパッド装着機構であって、前記パッドホルダに軸方向にスライドさせて装着したパッド部材の係止段部に、前記パッドホルダに支持されたアンカブロックを押圧係止して抜止めされるワンタッチ式パッド装着機構において、前記パッドホルダに装着された偏心ピンを構成するカムシャフトによって前記アンカブロックをパッド部材の係止段部に押圧係止させるとともに、前記アンカブロックとパッドホルダとの接触するガイド面を僅かに傾斜させたことを特徴とする。また本発明は、前記偏心ピンを構成するカムシャフトは、前記アンカブロックを貫通して配設されるとともに、該アンカブロックを挟んで内外に配設された回動自在な一対のガイド部材間に渡設されるとともに、それらの回動を規制する回動阻止部を前記ガイド部材とパッドホルダ間に形成したことを特徴とする。また本発明は、前記回動阻止部は、前記一対のガイド部材がカムシャフトを介して外側にばね付勢された際に、互いに噛合するセレーション部がいずれかのガイド部材の外周部とこれらのガイド部材を装着するパッドホルダの内周部との間に形成されたことを特徴とする。また本発明は、前記一対のガイド部材をばね付勢に抗して内側に軸動させるとともに回動させることを可能にする工具用非円形部を外側ガイド部材の外側端面に刻設したことを特徴とするもので、これらを課題解決のための手段とする。

本発明によれば、ブレーキアームの下端部に軸着したパッドホルダにパッド部材を装着するパッド装着機構であって、前記パッドホルダに軸方向にスライドさせて装着したパッド部材の係止段部に、前記パッドホルダに支持されたアンカブロックを押圧係止して抜止めされるワンタッチ式パッド装着機構において、前記パッドホルダに装着された偏心ピンを構成するカムシャフトによって前記アンカブロックをパッド部材の係止段部に押圧係止させるとともに、前記アンカブロックとパッドホルダとの接触するガイド面を僅かに傾斜させたことにより、ピンと孔との整合作業の必要もなく、パッドホルダに装着された部品の動作によってパッド部材を確実にパッドホルダに迅速かつ確実に装着でき、部品の紛失等の虞れもなく、傾斜面同士の接触によりパッドホルダへのアンカブロックのガタつきも生じることがない。

また、前記偏心ピンを構成するカムシャフトは、前記アンカブロックを貫通して配設されるとともに、該アンカブロックを挟んで内外に配設された回動自在な一対のガイド部材間に渡設されるとともに、それらの回動を規制する回動阻止部を前記ガイド部材とパッドホルダ間に形成した場合は、アンカブロックを挟んで内外に振り分けられた一対のガイド部材の回動に伴い、カムシャフトを介して円滑にアンカブロックをパッド部材方向に移動させることができるので、パッドホルダ内に装着された一対のガイド部材を回動するだけで、アンカブロックを確実に移動させてパッド部材を抜け止め装着することができることはもとより、装着後にはガイド部材の回動規制により妄りにアンカブロックが外れてパッド部材が抜けることが防止される。さらに、前記回動阻止部は、前記一対のガイド部材がカムシャフトを介して外側にばね付勢された際に、互いに噛合するセレーション部がいずれかのガイド部材の外周部とこれらのガイド部材を装着するパッドホルダの内周部との間に形成された場合は、カムシャフトを介して一体になった内外のガイド部材がばね付勢により、容易にパッドホルダの内周部とセレーション噛合して回動規制することができ、格別の回動規制部材を別途に設ける必要がなく、簡潔な構造となる。

さらにまた、前記一対のガイド部材をばね付勢に抗して内側に軸動させるとともに回動させることを可能にする工具用非円形部を外側ガイド部材の外側端面に刻設した場合は、常時はばね付勢されてセレーション噛合により回動規制状態にある外側ガイド部材の外側端面を工具等により押し込むことで、一対のガイド部材を回動させてアンカブロックの抜き差しが可能となり、工具の一連の動作でパッドホルダに対するパッド部材の着脱が可能となる。

図１は本発明のワンタッチ式パッド装着機構の第１実施例を示すもので、アンカブロックの抜き差し状態斜視図および要部分解斜視図、図２は本発明のワンタッチ式パッド装着機構が採用されたディスクブレーキ装置の全体側面図、図３は図２のＡ−Ａ断面図、図４は図３の要部拡大図である。本発明のワンタッチ式パッド装着機構の基本的な構成は、図１に示すように、ブレーキアーム１の下端部に軸着したパッドホルダ３にパッド部材６を装着するパッド装着機構であって、前記パッドホルダ３に軸方向にスライドさせて装着したパッド部材６の係止段部６Ｄに、前記パッドホルダ３に支持されたアンカブロック５を押圧係止して抜止めされるワンタッチ式パッド装着機構において、前記パッドホルダ５に装着された偏心ピンを構成するカムシャフト１０によって前記アンカブロック５をパッド部材６の係止段部６Ｄに押圧係止させるとともに、前記アンカブロック５とパッドホルダ３との接触するガイド面５Ｂ、３Ｈ（図４）を僅かに傾斜させたことを特徴とする。

本実施例のワンタッチ式パッド装着機構は以下のように構成されている。図２に示すように、キャリパボディ２の両側下部のブレーキアーム軸４にて中間部がそれぞれ軸支された一対のブレーキアーム１、１（もう一方は紙背側）が、詳述しないアクチュエータ等の動力源によってカム機構や自動隙間調整機構およびロッド部材１３、１３を介して上端部 が拡開押圧される。ブレーキアーム１の下端部にはそれぞれパッドホルダ３がパッドホルダ軸７、７によりブレーキアーム１に対して首振り自在に軸着される。パッドホルダ３にはディスクロータ（図示省略）側に向けて対向するパッド６Ａを貼設したパッド部材６（図３）が装着される。

図１（Ｃ）に示すように、本実施例では、パッドホルダ３はブレーキアーム１の下端部に一対のパッドホルダ軸７、７により２か所にて軸着されており、それらの軸支部の外側（図面右下）に本発明のワンタッチ式パッド装着機構が採用される。他方側の構成も同様なので、要部が分解斜視図で示された一方側のワンタッチ式パッド装着機構についてのみ説明する。パッドホルダ３にはパッドホルダ軸７側に膨出形成された、順次外側から３Ａ、３Ｂ、３Ｃの３つの軸支部が形成されており、内側の２つの３Ｂ、３Ｃにより前記パッドホルダ軸７が支持される。中間の軸支部３Ｂを共用して外側の軸支部３Ａとの間でワンタッチ式パッド装着機構が構成される。

図１（Ｂ）に示すように、パッドホルダ３へのパッド部材６の装着は、パッドホルダ３の軸方向に刻設されたアリ溝１４にパッド部材６に付設されたアンカプレート６Ｃの対応断面部をスライドさせてなされる。パッド部材６は、内側面側（図示省略のブレーキロータ側）にパッド６Ａが貼設されたパッドプレート６Ｂと該パッドプレート６Ｂの上面に付設されたアンカプレート６Ｃとから構成される。アンカプレート６Ｃの外側（図面右下）端部には係止段部６Ｄが形成され、パッド部材６が内側へスライド装着されて適正位置に到達した際に、アンカブロック５の抜止め部を構成するストレート面５Ａと整合する。これらのアンカプレート６Ｃの係止段部６Ｄとアンカブロック５のストレート面５Ａとの整合を行い、パッド部材６の装着後の抜止めを実現するために、アンカブロック５のパッドホルダ３におけるパッド部材６に対する抜き差しを行うのが本発明のワンタッチ式パッド装着機構である。

図１（Ｃ）に示すように、パッドホルダ３の第２軸支部３Ｂには第２小径部３Ｆが穿設され、第１軸支部３Ａには大径部３Ｄ（図では見えないが奥には第１小径部３Ｅが形成されている。図４参照）が穿設される。第１軸支部３Ａの外側からパッドホルダ軸７が挿入軸支（図３および図４参照）された後、リターンスプリング８および内側ガイド部材９が前記第２軸支部３Ｂの第２小径部３Ｆ内に装着される。第１軸支部３Ａと第２軸支部３Ｂとの間にはアンカブロック５が過不足なく挿入可能に構成されている。第２軸支部３Ｂ側の面はアンカブロック５の前記ストレート面５Ａと整合するようにストレート面とされ、第１軸支部３Ａ側は後述するガタつき防止のためにアンカブロック５に形成される２°程度の傾斜ガイド面５Ｂに整合する傾斜面３Ｈ（図４）とされる。

アンカブロック５を装着した後に、偏心ピンを構成するカムシャフト１０をアンカブロック５のカム孔５Ｃを貫通させてその内側端部を前記内側ガイド部材９の偏心形成されたカムシャフト穴に挿入する。次いで、カムシャフト１０の外側端部に外側ガイド部材１１を装着すべく、外側ガイド部材１１を第１軸支部３Ａの第１小径部３Ｅ（図４参照）内に装着し、その外側端面が留め輪１２により第１軸支部３Ａ内に拘束される。

図３は図２のＡ−Ａ断面図で、パッド部材の断面とパッド部材のアンカブロックを介したパッドホルダへの装着状態およびパッドホルダ軸によるパッドホルダの軸支形態が明瞭に理解される。図３（Ａ）はアンカブロックがロック状態にあり、パッド部材６がパッドホルダ３に対して装着されて抜け止めされた状態、図３（Ｂ）はアンカブロックが解除状態で、パッド部材６がパッドホルダ３から取外し可能な状態にある。パッド６ＡはリベットＲ等によりパッドプレート６Ｂに貼設され、アンカプレート６ＣはリベットＲ等によりにパッドプレート６Ｂに付設される。偏心ピンを構成するカムシャフト１０の両端部は、一対の内外のガイド部材９、１１の偏心位置のカムシャフト穴に挿入支持されている。

このような構成により、図１（Ａ）、図１（Ｂ）、図１（Ｃ）に示すように、工具１５を外側ガイド部材１１の工具穴１１Ｃに挿入して押し込んだ後、これらのガイド部材の９、１１の回動に伴い、カムシャフト１０はアンカブロック５の長孔を構成するカム孔５Ｃ内を摺動しつつ、パッド部材６に対して抜き差し移動を行う。これにより、図３（Ａ）のロック状態と図３（Ｂ）の解除状態との２位置を採ることができる。

図４は図３の要部拡大図であり、本発明のワンタッチ式パッド装着機構の詳細図である。図４（Ａ）が図３（Ａ）に対応し、図４（Ｂ）が図３（Ｂ）に対応する。図４ではいずれの場合もパッド部材６におけるアンカプレート６Ｃのみが示されている。また、第１軸支部３Ａおよび第２軸支部３Ｂ内に装着された外側ガイド部材１１および内側ガイド部材９が示され、第２軸支部３Ｂ内に挿入軸支されたパッドホルダ軸７の一部も見えている。パッドホルダ３の第２軸支部３Ｂにおける第２小径部３Ｆには、奥にパッドホルダ軸７の大径頭部が係止されるとともに、リターンスプリング８および内側ガイド部材９が順次回動自在に装着される。第１軸支部３Ａと第２軸支部３Ｂとの間にはアンカブロック５が過不足なくパッド部材６に対して抜き差し自在に挿入される。第２軸支部３Ｂ側の面はアンカブロック５のストレート面５Ａと整合するようにストレート面とされ、第１軸支部３Ａ側のガイド面３Ｈはガタつき防止のためにアンカブロック５に形成される２°程度の傾斜ガイド面５Ｂに整合する傾斜面とされる。

前記アンカブロック５の傾斜ガイド面５Ｂと第１軸支部３Ａ側のガイド面３Ｈとの整合接触によって、アンカブロック５のパッド部材６側への移動が円滑にガイドされるとともに、パッドホルダ３とアンカブロック５との間のテーパ結合によってガタつくことがない。パッドホルダ３の第１軸支部３Ａには大径部３Ｄとその内側に第１小径部３Ｅが形成される。該第１小径部３Ｅは前記第２軸支部３Ｂにおける第２小径部３Ｆの径と等しくされる。偏心ピンを構成するカムシャフト１０は、アンカブロック５の長孔（図１（Ｃ）参照）からなるカム孔５Ｃを貫通して配設され、その内側端部は前記内側ガイド部材９の偏心位置にあるカムシャフト穴９Ａ内に挿入係止される。カムシャフト１０の外側端部を挿入係止すべく、第１軸支部３Ａの第１小径部３Ｅに外側ガイド部材１１が挿入装着される。カムシャフト１０の外側端部は外側ガイド部材１１の偏心位置にあるカムシャフト穴１１Ａ内に挿入係止される。

外側ガイド部材１１における外側端面近傍の外周にはセレーション部１１Ｂが刻設され、第１軸支部３Ａの大径部３Ｄの内周部に刻設されたセレーション部３Ｇに噛合可能に構成される。符号１２は留め輪を示し、大径部３Ｄの内周に係止されて前記リターンスプリング８により外側にばね付勢された内外のガイド部材９、１１の抜止め機能を有するとともに、その位置での外側ガイド部材１１のセレーション部１１Ｂと第１軸支部３Ａのセレーション部３Ｇとのセレーション噛合により、外側ガイド部材１１とパッドホルダ３の相対的な回動が阻止されて回動阻止部を構成する。外側ガイド部材１１の外側端面には工具用非円形部（例えば６角形等）が刻設され、ここに工具１５（図１）を差し込み押し込むことで、カムシャフト１０を介して内側ガイド部材９をもリターンスプリング８の復元力に抗して押し込むことが可能となり、これにより、前記セレーション噛合を解除して内外のガイド部材９、１１を回動することができる。

内外のガイド部材９、１１の回動に伴い、偏心ピンを構成するカムシャフト１０は、図４（Ｂ）の状態から図４（Ａ）の状態のように回動しつつ移動し、アンカブロック５を傾斜したガイド面３Ｈにより案内されて円滑にパッド部材６側に移動させることができる。これにより、アンカブロック５のストレート面５Ａを適正位置にスライドしてセットされたパッド部材６におけるアンカプレート６Ｃの係止段部６Ｄに臨接させて、その抜出し方向（図面下方）への移動を阻止してパッド部材６のパッドホルダ３への装着が完了する。工具１５の押し込みを開放することで、リターンスプリング８の復元力によりその位置での前記セレーション噛合がなされて外側ガイド部材１１の回動阻止がなされるので、アンカブロック５が妄りに開放位置に戻ることがない。

以上、本発明の実施例について説明してきたが、本発明の趣旨の範囲内で、ブレーキアームの形状、形式およびそのキャリパボディへの揺動軸支形態（全方向に自由度を有したもの等）、ブレーキアームへのパッドホルダの軸着形態（好適には、図２の実施例のように２か所にて軸着されるが、１か所でもよい）、パッドホルダの形状、形式、パッドホルダにおけるアリ溝の形状（好適には台形断面とされる、スライド方向以外に抜止め機能を有するなら、例えば、両側縁が円弧状等でもよい）、形式および該アリ溝へのパッド部材への軸方向へのスライド挿入形態、パッド部材における前記アリ溝に整合するアンカプレートの形状（断面は前記アリ溝の断面に整合する）、形式および係止段部の形成形態（実施例のようにアンカプレートの端面を係止段部とする他、アンカプレートに係合段部のための孔を穿設してもよいし、アンカプレートに段部を曲折形成してもよい）、傾斜部の傾斜角を含むアンカブロックの形状、形式、パッドホルダにおけるアンカブロックの受入れ部の受入れ形態（ブレーキトルクを負担することから、表面に耐摩耗処理を施してもよい）、偏心ピンを構成するカムシャフトの形状、形式およびそのアンカブロックのカム孔への嵌合形態（嵌合メタル等を介してもよい）、内外ガイド部材の形状（カムシャフト穴の偏心の程度等）、形式およびそれらのそれぞれの軸支部への装着形態、リターンスプリングの装着形態（好適には内側ガイド部材の奥部に配設されるが、アンカブロックと外側ガイド部材との間に介設することも可能である）、回動阻止部の形状、形式（好適には実施例のようなばね付勢された外側ガイド部材あるいは内側ガイド部材とパッドホルダの軸支部内周面との間のセレーション噛合によるが、ばね付勢を伴わない適宜の爪部材の係止や固定具によ固定を排除するものではない）等については適宜選定できる。実施例に記載の諸元はあらゆる点で単なる例示に過ぎず限定的に解釈してはならない。

本発明のワンタッチ式パッド装着機構の第１実施例を示すもので、アンカブロックの抜き差し状態斜視図および要部分解斜視図である。 本発明のワンタッチ式パッド装着機構が採用されたディスクブレーキ装置の全体側面図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 図３の要部拡大図である。 従来のキャリパブレーキ装置の説明図である。

符号の説明

１ ブレーキアーム
３ パッドホルダ
３Ａ 第１軸支部
３Ｂ 第２軸支部
３Ｃ 第３軸支部
３Ｄ 第１大径孔
３Ｅ 第１小径孔
３Ｆ 第２小径孔
３Ｇ セレーション部（回動阻止部）
４ ブレーキアーム軸
５ アンカブロック
５Ａ ストレート面
５Ｂ ガイド面
５Ｃ カム孔
６ パッド部材
６Ａ パッド
６Ｂ パッドプレート
６Ｃ アンカプレート
６Ｄ 係止段部
７ パッドホルダ軸
８ リターンスプリング
９ 内側ガイド部材
９Ａ カムシャフト穴
１０ カムシャフト
１１ 外側ガイド部材
１１Ａ カムシャフト穴
１１Ｂ セレーション部（回動阻止部）
１１Ｃ 工具穴
１２ 留め輪
１４ アリ溝
１５ 工具

Claims (4)

1. ブレーキアームの下端部に軸着したパッドホルダにパッド部材を装着するパッド装着機構であって、前記パッドホルダに軸方向にスライドさせて装着したパッド部材の係止段部に、前記パッドホルダに支持されたアンカブロックを押圧係止して抜止めされるワンタッチ式パッド装着機構において、前記パッドホルダに装着された偏心ピンを構成するカムシャフトによって前記アンカブロックをパッド部材の係止段部に押圧係止させるとともに、前記アンカブロックとパッドホルダとの接触するガイド面を僅かに傾斜させたことを特徴とするワンタッチ式パッド装着機構。
2. 前記偏心ピンを構成するカムシャフトは、前記アンカブロックを貫通して配設されるとともに、該アンカブロックを挟んで内外に配設された回動自在な一対のガイド部材間に渡設されるとともに、それらの回動を規制する回動阻止部を前記ガイド部材とパッドホルダ間に形成したことを特徴とする請求項１に記載のワンタッチ式パッド装着機構。
3. 前記回動阻止部は、前記一対のガイド部材がカムシャフトを介して外側にばね付勢された際に、互いに噛合するセレーション部がいずれかのガイド部材の外周部とこれらのガイド部材を装着するパッドホルダの内周部との間に形成されたことを特徴とする請求項２に記載のワンタッチ式パッド装着機構。
4. 前記一対のガイド部材をばね付勢に抗して内側に軸動させるとともに回動させることを可能にする工具用非円形部を外側ガイド部材の外側端面に刻設したことを特徴とする請求項２または３に記載のワンタッチ式パッド装着機構。

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