JP2012035672A - Caliper braking device - 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キャリパブレーキ装置に関するものである。 The present invention relates to a caliper brake device that applies a frictional force across a disk that rotates with a wheel.
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キャリパブレーキ装置を作動させるようになっている。 Generally, a hydraulic brake of a railway vehicle is equipped with an air-oil converter that converts air pressure supplied from an air pressure source to oil pressure, and a caliper brake device is operated by the oil pressure supplied from the air-oil converter via a hydraulic pipe. It is like that.
特許文献1、2には、油圧によって作動する鉄道車両用の油圧式キャリパブレーキ装置が開示されている。
近年、鉄道車両に空気圧源から供給される空気圧によって作動する空気圧式キャリパブレーキ装置を搭載し、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 install a pneumatic caliper brake device that is operated by a pneumatic pressure supplied from a pneumatic pressure source on a railway vehicle, and to eliminate the above-described air-oil converter and hydraulic piping.
特許文献3に開示された空気圧式ブレーキ装置は、駆動圧力室を画成する弾性膜と、この弾性膜と制輪子の間に介装されるピストンとを備え、制動時に駆動圧力室に導かれる空気圧力により弾性膜が膨らんでピストンが制輪子をディスクに押付けるようになっている。
しかしながら、特許文献3に開示された空気圧式ブレーキ装置にあっては、ピストンが制輪子の背面を広い範囲で押圧する楕円形状のピストン押圧面を有し、制輪子に当接するピストン押圧面の当接面積が大きいため、制輪子に生じる摩擦熱が、制輪子からピストン押圧面を介してピストン、弾性膜等に伝わりやすく、ピストン、弾性膜等耐熱性を確保することが難しいという問題点があった。 However, in the pneumatic brake device disclosed in Patent Document 3, the piston has an elliptical piston pressing surface that presses the back surface of the restrictor in a wide range, and the piston pressing surface that abuts the restrictor is in contact with the piston. Since the contact area is large, the frictional heat generated in the restrictor tends to be transmitted from the restrictor to the piston, elastic membrane, etc. via the piston pressing surface, and it is difficult to ensure the heat resistance of the piston, elastic membrane, etc. It was.
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ピストン、弾性膜等の耐熱性を確保できる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 problems, and an object of the present invention is to provide a caliper brake device that can ensure heat resistance of a piston, an elastic film, and the like.
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であって、車体に支持されるキャリパ本体と、ディスクに摺接して摩擦力を付与する制輪子と、この制輪子をディスクに押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制動時に流体圧力が供給される駆動圧力室と、弾性膜と制輪子の間に介装されるピストンと、を備え、制動時に駆動圧力室に導かれる流体圧力により弾性膜が膨らんでピストンが制輪子をディスクに押付ける構成とし、ピストンは、制輪子に当接するピストン押圧面の当接面積が弾性膜に押圧されるピストン背面の押圧面積より小さく形成されるものとした。 The present invention relates to a caliper brake device for a vehicle that applies a frictional force across a disk that rotates with a wheel, a caliper body that is supported by a vehicle body, a brake member that slidably contacts the disk and applies a frictional force, An actuator that presses the brake against the disc. The actuator includes an elastic film attached to the caliper body, a drive pressure chamber defined by the elastic film and supplied with fluid pressure during braking, and the elastic film and the control film. A piston interposed between the wheels, and the elastic film expands due to the fluid pressure guided to the driving pressure chamber during braking so that the piston presses the brake against the disc, and the piston contacts the brake The contact area of the piston pressing surface was formed smaller than the pressing area of the piston back surface pressed against the elastic membrane.
本発明によると、ピストンは、弾性膜に押圧されるピストン背面の押圧面積に対して制輪子に当接するピストン押圧面の当接面積が削減されるため、制輪子に生じる摩擦熱がピストンと弾性膜に伝達されることが抑制され、弾性膜、ピストン等の耐熱性が十分に確保される。 According to the present invention, the piston is reduced in the contact area of the piston pressing surface that is in contact with the control against the pressing area of the back surface of the piston that is pressed by the elastic film, so that the frictional heat generated in the control is elastic with the piston. Transmission to the membrane is suppressed, and heat resistance of the elastic membrane, piston, etc. is sufficiently ensured.
以下、本発明の実施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1〜3は、本発明の実施の形態を示すキャリパブレーキ装置1の三面図でありる。図3はキャリパブレーキ装置1を車両の右側から見た側面図である。図1は図3の矢印B方向から見た平面図である。図2は図3のA−A線に沿う縦断面図である。互いに直交するX、Y、Zの3軸が設定され、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する。
1 to 3 are three views of the
図1に示すように、鉄道車両に搭載されるキャリパブレーキ装置1は、左右の制輪子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。
As shown in FIG. 1, the
図2において、Oは車輪5の回転中心軸であり、Hは回転中心軸Oに直交する車輪5の中心線である。図1、図3において、20は鉄道車両の図示しない台車(車体)上に固定される支持枠であり、10はこの支持枠20に支持されるキャリパ本体である。
In FIG. 2, O is the rotation center axis of the
図3に示すように、キャリパ本体10は、支持枠20に上下スライドピン31、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。
As shown in FIG. 3, the
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左右のキャリパアーム12と、左右のキャリパアーム12を結ぶヨーク部13とを有する。
The
左のキャリパアーム12の上下端部にアンカブロック48がボルト42を介してそれぞれ締結される(図1参照)。左のキャリパアーム12には、支持レール(図示せず)が一体形成される。この支持レールにはアリ溝が形成され、このアリ溝に左の制輪子7のライニング背板(図示せず)が差し込まれる。制輪子7は、支持レールに差し込まれるとともに、その上下端がアンカブロック48に設けられるアンカピン43に係合することによって抜け止めされ、左のキャリパアーム12に固定される(図1参照)。
図3に示すように、右のキャリパアーム12の上下端部にアジャスタ41がボルト42を介してそれぞれ締結される。上下のアジャスタ41はX軸方向に突出するアンカピン43を備える。上下のアンカピン43を介して制輪子7及びそのガイドプレート(支持板)8の両端部がそれぞれ支持される。
As shown in FIG. 3,
図2に示すように、制輪子7は、ディスク6に摺接する摩擦材としてライニング9を備えるとともに、このライニング9の背部が取付けられる金属製のライニング背板19を備える。
As shown in FIG. 2, the
ライニング9は、円盤状に形成され、リベット17を介してライニング背板19に結合される。ライニング9とライニング背板19の間には図示しない皿バネが介装されている。
The
ガイドプレート8にはY軸方向に延びるアリ溝8cが形成され、このアリ溝8cに制輪子7のライニング背板19のエッジ部19aが差し込まれる。これにより、キャリパアーム12にガイドプレート8を介して制輪子7のライニング背板19が支持される。
The
上下のアンカピン43には環状段部43bがそれぞれ形成される。ガイドプレート8の上端部には環状段部43bに係合する係合穴8aが形成される。ガイドプレート8の下端部には環状段部43bに係合する係合凹部8bが形成される(図2参照)。
The upper and
制輪子7は、ガイドプレート8の上下端部が各アンカピン43の環状段部43b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、ライニング背板19の上下端部が各アンカピン43に係合することにより、その制動反力が支持される。
The upper and lower ends of the
アジャスタ41にはアンカピン43の露出部を覆うゴム製のブーツ46が介装され、このブーツ46によってダストから保護される(図2参照)。
The
制輪子7の交換時には、まず、下側のアジャスタ41がキャリパアーム12から取り外され、制輪子7のライニング背板19に対するアンカピン43の係合が解除される。次に、ガイドプレート8のアリ溝8cに沿って制輪子7が下方に抜き取られる。次に、新しい制輪子7がガイドプレート8のアリ溝8cに差し込まれる。次に、下側のアジャスタ41がキャリパアーム12に取付けられ、ガイドプレート8がアンカピン43に係合して支持されるとともに、ライニング背板19がアンカピン43に係合して制輪子7の抜け止めが行われる。こうして、制輪子7を着脱する作業がガイドプレート8を介して行われる。
When replacing 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。制動解除時に制輪子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Wが略一定に調整される。
The
右のキャリパアーム12にガイドプレート8を介して制輪子7をディスク6に押圧するアクチュエータ60が設けられる。アクチュエータ60は、各アジャスタ41の間に配置される。
The
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駆動圧力室63に供給される加圧空気(気体)によって弾性膜50がピストン65を介して制輪子7を押圧作動する。
In the
アクチュエータ60は、キャリパアーム12に形成される収容壁12bと、この収容壁12bに取付けられる弾性膜50と、収容壁12bに締結されるカバー61と、収容壁12bとこの弾性膜50とこのカバー61の間に画成される駆動圧力室63と、弾性膜50と制輪子7の間に介装されるピストン65とを備える。
The
キャリパアーム12は、収容壁12bの開口縁部のまわりに延びる環状の取付座12aを有する。取付座12a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62を介してカバー61が締結される。取付座12aとカバー61との間に弾性膜50の周縁部50aが挟持される。
The
図2に示すように、カバー61は、駆動圧力室63を画成する部位が凹状に窪む皿状に形成される。
As shown in FIG. 2, the
弾性膜50は、樹脂製弾性材によって形成される。なお、弾性膜50は、樹脂製弾性材に限らず、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50は、取付座12aとカバー61との間に挟持される周縁部50aと、収容壁12bに沿って伸縮するベローズ部50bと、制輪子7に対峙する押圧膜部50cとを有する。
The
弾性膜50の押圧膜部50cと制輪子7の間にピストン65が介装される。弾性膜50は、駆動圧力室63に導かれる空気圧力によりピストン65を介して制輪子7をX軸方向に押圧し、制輪子7をディスク6に押付ける。
A
図3に示すように、ピストン65及び駆動圧力室63の断面形状は、略長円形に形成される。収容壁12bは、キャリパアーム12を貫通する長円筒面状に形成される。図2に示す取付座12aは、同じく略長円形の内形及び外形を有する。カバー61は、取付座12aと同じく略長円形の外形を有する。
As shown in FIG. 3, the cross-sectional shapes of the
弾性膜50は、略長円形のピストン65及び収容壁12bに沿って張設されることにより、屈曲部を持たないため、十分な耐久性が確保される。
Since the
なお、これに限らず、ピストン65及び収容壁12bの断面形状は、楕円または他の形状に形成される構成としてもよい。
However, the present invention is not limited to this, and the cross-sectional shapes of the
ピストン65は、ガイドプレート8に連結され、上下のアンカピン43を介して案内されるガイドプレート8とともにX軸方向に変位し、弾性膜50の動きを制輪子7に伝達する。
The
ピストン65をガイドプレート8に結合する結合手段として、ピストン65は、図示しない複数のボルトを介してガイドプレート8に締結される。
As coupling means for coupling the
なお、この結合手段は、これに限らず、ピストン65が例えばキー等の結合部材または他の手段を介してガイドプレート8に結合される構成としてもよい。
The coupling means is not limited to this, and the
図4の(a)はピストン65をディスク6側から見た側面図、(b)は(a)のC−C線に沿う断面図である。
4A is a side view of the
ピストン65は、ガイドプレート8に当接するピストン押圧面65aと、弾性膜50の押圧膜部50cに当接するピストン背面65bと、収容壁12bに対峙するピストン側面65cとを有する。
The
ピストン65は、その背面65bが略長円形に形成され、そのピストン側面65cが略長円筒面状に形成される。
The
ピストン65は、ガイドプレート8に対峙する部位に凹状の窪むピストン断熱凹部67、68、69が形成されることにより、ガイドプレート8に当接するピストン押圧面65aの当接面積が、弾性膜50に押圧されるピストン背面65bの押圧面積より小さく形成される。
The
図4の(a)に示すように、制輪子7は、複数のライニング9が2列に並んで設けられる。各ライニング9は、車輪5のディスク6に沿って並ぶように配置される。
As shown in FIG. 4A, the
制輪子7は、図4の(a)に示す側面上において(ディスク6の回転軸O方向から見て)、ライニング9がディスク6に摺接(摺接)する摺接領域C1、C2と、ライニング9がディスク6に摺接しない非摺接領域D1、D2、D3を持つ。非摺接領域D2、摺接領域C1、非摺接領域D1、摺接領域C2、非摺接領域D3は、それぞれディスク6に沿って帯状に延び、車輪5の径方向について内周側から外周側にかけて並んでいる。
On the side surface shown in FIG. 4 (a) (as viewed from the direction of the rotation axis O of the disk 6), the
中央のピストン断熱凹部67は、図4の(a)に示す側面上において(ディスク6の回転軸O方向から見て)、制輪子7の非摺接領域D1を含む領域に位置して形成される。
The central piston heat-insulating
ピストン断熱凹部67は、2つの凹部側面67a、67bを有する溝状に形成される。一方の凹部側面67aは、ライニング9の内周列に沿うように形成される。他方の凹部側面67bはライニング9の外周列に沿うように形成される。こうして、ピストン断熱凹部67は、ディスク6の中央環状部に対峙する非摺接領域D1に沿って形成される。
The piston
内周側のピストン断熱凹部68は、図4の(a)に示す側面上において(ディスク6の回転軸O方向から見て)、制輪子7の非摺接領域D2を含む領域に位置して形成される。
On the side surface shown in FIG. 4A (as viewed from the direction of the rotation axis O of the disk 6), the piston heat-insulating
ピストン断熱凹部68は、1つの凹部側面68aを有する切り欠き状に形成される。凹部側面68aは、ライニング9の内周列に沿うように湾曲して形成される。こうして、ピストン断熱凹部68は、ディスク6の内周環状部に対峙する非摺接領域D2に沿って形成される。
The piston
外周側のピストン断熱凹部69は、図4の(a)に示す側面上において(ディスク6の回転軸O方向から見て)、制輪子7の非摺接領域D3を含む領域に位置して形成される。
The piston heat-insulating
ピストン断熱凹部69は、1つの凹部側面69aを有する切り欠き状に形成される。凹部側面69aは、ライニング9の外周列に沿うように形成される。こうして、ピストン断熱凹部69は、ディスク6の外周環状部に対峙する非摺接領域D3に沿って形成される。
The piston
ピストン65のピストン押圧面65aは、図4の(a)に示す側面上において(ディスク6の回転軸O方向から見て)、制輪子7の摺接領域C1、C2をそれぞれ含む領域に延びる2つの帯状に形成される。これにより、図4の(b)に示すように、ピストン65は、ガイドプレート8に当接するピストン押圧面65aが弾性膜50とライニング9の間に挟まれる断面にピストン断熱凹部67、68、69が配置されることなく、弾性膜50の動きをライニング9に効率よく伝達する。
The
ピストン65は、樹脂を射出成形することによって形成される。ピストン断熱凹部67、68、69は、射出成形時に用いられる金型によって成形される。
The
なお、これに限らず、ピストン65はその断面積がピストン背面65bからピストン押圧面65aにかけて縮小するテーパ状に形成される構成としてもよい。この場合に、ピストン65の内外周に設けられていたピストン断熱凹部67、69を廃止することが可能となる。
However, the present invention is not limited to this, and the
また、ピストン65は、樹脂に限らず、金属または他の材質によって形成される構成としてもよい。
Further, the
図3に示すように、キャリパアーム12にはインレット部18が設けられ、このインレット部18には図示しない空気圧源に連通する空気圧配管が接続される。空気圧源と駆動圧力室63の間には、図示しないコントローラによって作動する切換弁が設けられる。切換弁は、制動解除時に大気圧を駆動圧力室63に導くポジションに保持される一方、制動時に空気圧源からの加圧空気を駆動圧力室63に導くポジションに保持される。
As shown in FIG. 3, the
次に、キャリパブレーキ装置1の作動について説明する。
Next, the operation of the
制動解除時にインレット部18から駆動圧力室63に導かれる圧力が下げられることにより、駆動圧力室63の空気がインレット部18から排出され、ベローズ部50bが収縮し、制輪子7が戻しバネ44の付勢力によってディスク6から離される。このとき、ディスク6との隙間Wが隙間調整機構45によって略一定に調整される。
When the pressure guided from the
制動時に駆動圧力室63に導かれる空気圧力が高められることにより、弾性膜50が膨らみ、弾性膜50がピストン65を介して制輪子7をディスク6に押圧する。これによって、制輪子7がディスク6に摩擦力を付与し、車輪の回転を制動する。
When the air pressure guided to the driving
制動時にディスク6とライニング9の摺接部に生じる摩擦熱が、制輪子7からガイドプレート8、ピストン65、弾性膜50に伝わる。これに対処して、ピストン65は、ピストン断熱凹部67、68、69によってガイドプレート8に当接するピストン押圧面65aの当接面積が削減されるため、制輪子7の熱がピストン65と弾性膜50に伝達されることが抑制される。これにより、樹脂製の弾性膜50及びピストン65は、耐熱性が十分に確保される。
Frictional heat generated in the sliding contact portion between the
なお、これに限らず、ピストン65とガイドプレート8との間に断熱板が介装され、この断熱板によって制輪子7の熱がピストン65、弾性膜50に伝達されることを抑制する構成としてもよい。
Not limited to this, a heat insulating plate is interposed between the
図4の(a)に示す側面上において、ピストン断熱凹部67、68、69は、ライニング9に対峙する位置を避けるようにして形成され、ピストン押圧面65aがライニング9に対峙する位置にてガイドプレート8に当接するように配置されている。これにより、ピストン65、ガイドプレート8等の剛性が確保されるため、制動時にピストン65、ガイドプレート8等の弾性変形が抑えられ、ピストン65が弾性膜50の動きをライニング9に伝達する機械効率が損なわれない。さらに、制輪子7のディスク6に対する面圧が均一化されることにより、制輪子7の摩擦係数が高く保たれ、制輪子7が持つ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の局部的な温度上昇が抑えられることによって制輪子7やディスク6の偏摩耗が生じることを防止できる。
On the side surface shown in FIG. 4A, the piston
制輪子7は、ガイドプレート8の上下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るとともに、制輪子7の制動反力が支持される。
The
ピストン65は、複数のボルト(図示せず)によってガイドプレート8に締結され、ガイドプレート8によってディスク6に対して進退可能に支持されるため、キャリパ本体10にピストン65のピストン側面65cを摺接させて支持するガイドを設ける必要がない。これにより、ピストン65は、ガイド(キャリパ本体10)に対する摺動抵抗が生じることがなく、駆動圧力室63に導かれる空気圧力を効率良くガイドプレート8に伝えられる。
The
ライニング9の磨耗が進むのに伴って、ピストン65がキャリパアーム12に押出される量が変わっても、十分な機械効率が得られる。
Even if the amount by which the
アクチュエータ60が空気圧力によって作動するため、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。
Since the
なお、これに限らず、弾性膜型キャリパブレーキ装置のアクチュエータとして、駆動圧力室に油圧が導かれる油圧ピストンを設けてもよい。この場合、従来の油圧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、低い油圧力で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。 However, the present invention is not limited thereto, and a hydraulic piston for guiding the hydraulic pressure to the driving pressure chamber may be provided as an actuator of the elastic membrane type caliper brake device. In this case, the pressure receiving area of the actuator is expanded compared to the conventional hydraulic piston type caliper brake device, so that the required pressing force can be secured with a low oil pressure, and no pressure increase by the air oil converter is required. The size of the vessel will be reduced.
本実施の形態では、車輪5と共に回転するディスク6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であって、車体(台車)に支持されるキャリパ本体10と、ディスク6に摺接して摩擦力を付与する制輪子7と、この制輪子7をディスク6に押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50と、この弾性膜50によって画成され制動時に流体圧力(気体圧力)が供給される駆動圧力室63と、弾性膜50と制輪子7の間に介装されるピストン65と、を備え、制動時に駆動圧力室63に導かれる流体圧力(気体圧力)により弾性膜50が膨らんでピストン65が制輪子7をディスク6に押付ける構成とし、ピストン65は、制輪子7に当接するピストン押圧面65aの当接面積が弾性膜50に押圧されるピストン背面65bの押圧面積より小さく形成される構成とした。
In the present embodiment, a caliper brake device for a vehicle that applies frictional force across a
上記構成に基づき、ピストン65は、弾性膜50に押圧されるピストン背面65bの押圧面積に対して制輪子7に当接するピストン押圧面65aの当接面積が削減されるため、制輪子7に生じる摩擦熱がピストン65と弾性膜50に伝達されることが抑制され、弾性膜50、ピストン65の耐熱性が十分に確保される。
Based on the above configuration, the
本実施形態では、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を支持するライニング背板19と、このライニング背板19を支持するガイドプレート8と、を備え、ピストン65は、ガイドプレート8を押圧するピストン押圧面65aと、このピストン押圧面65aに対して凹状に窪むピストン断熱凹部67、68、69と、を有する構成とした。
In this embodiment, the
上記構成に基づき、ピストン65は、ガイドプレート8に対峙する部位に凹状の窪むピストン断熱凹部67、68、69が形成されることにより、その剛性を確保しつつ、ガイドプレート8に当接するピストン押圧面65aの当接面積が削減される。
Based on the above configuration, the
本実施形態では、制輪子7の側面上においてピストン押圧面65aはライニング9がディスク6に摺接する摺接領域C1、C2含む領域に形成され、制輪子7の側面上においてピストン断熱凹部67、68、69はライニング9がディスク6に摺接しない非摺接領域D1、D2、D3を含む領域に形成される構成とした。
In the present embodiment, the
上記構成に基づき、ピストン押圧面65aがライニング9に対峙する位置にてガイドプレート8に当接して制輪子7を押圧するように配置されるため、ライニング9のディスク6に対する面圧が均一化され、ライニング9の摩擦係数が高く保たれ、ライニング9が持つ本来の制動力が発揮されるとともに、ライニング9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やディスク6の偏摩耗が生じることを防止できる。
Based on the above configuration, the
本実施形態では、制輪子7は複数のライニング9が並んで設けられ、制輪子7の側面上においてピストン押圧面65aはライニング9が並ぶ列に沿って帯状に形成される構成とした。
In the present embodiment, the
上記構成に基づき、ピストン押圧面65aが複数のライニング9に対峙する位置にてガイドプレート8に当接するように配置されるため、制輪子7のディスク6に対する面圧が均一化され、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。
Based on the above configuration, the
本実施形態では、制輪子7を支持するガイドプレート8と、キャリパ本体10にガイドプレート8をディスク6に対して進退可能に支持するアンカピン43と、ピストン65をガイドプレート8に結合する結合手段と、を備える構成とした。
In the present embodiment, a
上記構成に基づき、ピストン65は、これが締結されるガイドプレート8によってディスク6に対して進退可能に支持されるため、キャリパ本体10に摺動可能に支持される部位(ガイド)を持つ必要がない。このため、ピストン65とキャリパ本体10との間に摺動抵抗が生じることなく、駆動圧力室63に導かれる流体圧力を効率良くガイドプレート8に伝えられる。これにより、アクチュエータ60の小型軽量化がはかれ、空気圧によって作動するアクチュエータ60をキャリパ本体10の限られたスペースに介装することが可能となる。
Based on the above configuration, the
本実施の形態では、キャリパ本体10にガイドプレート8の両端部をディスク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、駆動圧力室63をこの各アンカピン43の間に配置したため、弾性膜50が膨らんでピストン65及びガイドプレート8が制輪子7をディスク6に押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50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
本実施の形態では、弾性膜50はキャリパ本体10とピストン65の間で拡縮するベローズ部50bを有し、キャリパ本体10はこのベローズ部50bを囲んで筒面状に延びる収容壁12bを有したため、制動時に駆動圧力室63に導かれる空気圧により弾性膜50のベローズ部50bがディスク6と平行方向(Y軸とZ軸を含む方向)に膨らむことが収容壁12bによって規制され、弾性膜50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50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、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対のキャリパアーム12のうち、一方(右側)のキャリパアーム12のみにアクチュエータ60を設けることが可能となり、キャリパブレーキ装置1の大型化が避けられる。
In the present embodiment, since the
なお、これに限らず、ディスク6に跨るようにして延びる対の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は台車(車体)に対して固定される。
However, the present invention is not limited to this, and the
次に図5に示す他の実施形態を説明する。制輪子7は、複数のライニング9がディスク6に沿って並んで設けられる。各ライニング9は、リベット17を介してライニング背板に結合される。
Next, another embodiment shown in FIG. 5 will be described. The
制輪子7は、図5に示す側面上において、ライニング9がディスク6に摺接する1つの摺接領域C5と、ライニング9がディスク6に摺接しない2つの非摺接領域D5、D6を持つ。
On the side surface shown in FIG. 5, the
ピストン断熱凹部71、72は、制輪子7の非摺接領域D5、D6をそれぞれ含む領域に位置して形成される。
The piston heat-insulating
内周側のピストン断熱凹部71は、ディスク6の内周部に対峙する非摺接領域D5を含むように形成される。ピストン断熱凹部71は、その凹部側面71aがライニング9の内周部に沿って湾曲するように形成される。
The piston heat-insulating
外周側のピストン断熱凹部72は、ディスク6の外周部に対峙する非摺接領域D6を含むように形成される。ピストン断熱凹部72は、その凹部側面72aがライニング9の外周部に沿って湾曲するように形成される。これにより、ピストン押圧面65aは、ピストン65の内周部と外周部を避けるようにしてディスク6の回転周方向に沿って形成される。
The piston heat-insulating
ピストン65のピストン押圧面65aは、制輪子7の摺接領域C5をそれぞれ含む領域に位置して1つの帯状に形成される。これにより、ピストン65は、ガイドプレート8に当接するピストン押圧面65aが弾性膜とライニング9の間に配置され、弾性膜の動きをライニング9に伝達する。
The
こうして、ピストン65は、制輪子7に当接するピストン押圧面65aの当接面積が削減されるため、制輪子7に生じる摩擦熱がピストン65と弾性膜50に伝達されることが抑制され、弾性膜50、ピストン65の耐熱性が十分に確保される。
In this way, the
次に図6の(a)〜(f)に示す他の実施形態を説明する。 Next, another embodiment shown in FIGS. 6A to 6F will be described.
図6の(a)に示す実施形態は、ピストン65の内周部のみにピストン断熱凹部73が形成される。このピストン断熱凹部73は、1つの凹部側面73aを有する切り欠き状に形成される。凹部側面73aは、ライニングの内周部に沿うように湾曲して形成される。これにより、ピストン押圧面65aは、ピストン65の内周部を避けるようにしてディスク6の回転周方向に沿って形成される。
In the embodiment shown in FIG. 6A, the piston
図6の(b)に示す実施形態は、ピストン65の内周部のみにピストン断熱凹部74が形成される。このピストン断熱凹部74は、1つの凹部側面74aを有する切り欠き状に形成される。凹部側面74aは、平面状に形成される。これにより、ピストン押圧面65aは、ピストン65の内周部を避けるようにしてディスク6の回転周方向に沿って形成される。
In the embodiment shown in FIG. 6B, the piston
図6の(c)に示す実施形態は、ピストン65の外周部のみにピストン断熱凹部75が形成される。このピストン断熱凹部75は、1つの凹部側面75aを有する切り欠き状に形成される。凹部側面75aは、平面状に形成される。これにより、ピストン押圧面65aは、ピストン65の外周部を避けるようにしてディスク6の回転周方向に沿って形成される。
In the embodiment shown in FIG. 6C, the piston
図6の(d)に示す実施形態は、ピストン65の内周部、外周部にピストン断熱凹部76、77がそれぞれ形成される。このピストン断熱凹部76、77は、1つの凹部側面76a、77aをそれぞれ有する切り欠き状に形成される。凹部側面76a、77aは、それぞれ平面状に形成される。これにより、ピストン65の内周部と外周部を避けるようにしてピストン押圧面65aは、ディスク6の回転周方向に沿って形成される。
In the embodiment shown in FIG. 6D, piston heat-insulating
図6の(e)に示す実施形態は、ピストン65の上部、下部にピストン断熱凹部78、79がそれぞれ形成される。このピストン断熱凹部78、79は、1つの凹部側面78a、79aをそれぞれ有する切り欠き状に形成される。凹部側面78a、79aは、それぞれ平面状に形成される。これにより、ピストン押圧面65aは、ピストン65の中央部にディスク6の回転径方向に沿って形成される。
In the embodiment shown in FIG. 6E, piston heat-insulating
図6の(f)に示す実施形態は、ピストン65の中央部に1つのピストン断熱凹部80が形成される。このピストン断熱凹部80は、2つの凹部側面80a、80bをそれぞれ有する溝状に形成される。凹部側面80a、80bは、それぞれ平面状に形成される。これにより、ピストン押圧面65aは、ピストン65の中央部を避けるようにしてディスク6の回転径方向に沿って形成される。
In the embodiment shown in FIG. 6 (f), one piston
以上のように、図5、図6の(a)〜(d)に示す実施形態では、制輪子7の側面上においてピストン押圧面65aはディスク6の回転周方向に沿って形成される構成とした。
As described above, in the embodiment shown in FIGS. 5 and 6A to 6D, the
また、図6の(e)〜(f)に示す実施形態では、制輪子7の側面上においてピストン押圧面65aはディスク6の回転径方向に沿って形成される構成とした。
Further, in the embodiment shown in FIGS. 6E to 6F, the
上記構成に基づき、ピストン押圧面65aがライニング9に対峙する位置にてガイドプレート8に当接するように配置されるため、制輪子7のディスク6に対する面圧が均一化され、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。
Based on the above configuration, the
なお、これに限らず、ピストン断熱凹部は、ライニングの配置に対応して、例えば十字形または他の形状に形成してもよい。 However, the present invention is not limited to this, and the piston heat-insulating concave portion may be formed in a cross shape or another shape, for example, corresponding to the arrangement of the lining.
本発明は上記の実施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 ガイドプレート
9 ライニング
10 キャリパ本体
12 キャリパアーム
19 ライニング背板
20 支持枠
30、31 上下スライドピン
41 アジャスタ
43 アンカピン
45 隙間調整機構
50 弾性膜
60 アクチュエータ
63 駆動圧力室
65 ピストン
65a ピストン押圧面
65b ピストン背面
65c ピストン側面
67〜69、71〜80 ピストン断熱凹部
1 Caliper brake device
5
7
10
43 Ankapin
45
Claims (7)
車体に支持されるキャリパ本体と、
前記ディスクに摺接して摩擦力を付与する制輪子と、
この制輪子をディスクに押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付けられる弾性膜と、
この弾性膜によって画成され制動時に流体圧力が供給される駆動圧力室と、
前記弾性膜と前記制輪子の間に介装されるピストンと、を備え、
制動時に前記駆動圧力室に導かれる流体圧力により前記弾性膜が膨らんで前記ピストンが前記制輪子を前記ディスクに押付ける構成とし、
前記ピストンは、
前記制輪子に当接するピストン押圧面の当接面積が、前記弾性膜に押圧されるピストン背面の押圧面積より小さく形成されることを特徴とするキャリパブレーキ装置。 A caliper brake device for a vehicle that applies frictional force across a disk that rotates with a wheel,
A caliper body supported by the vehicle body;
A control device that slidably contacts the disk and imparts frictional force;
An actuator that presses the control against the disc,
This actuator
An elastic membrane attached to the caliper body;
A driving pressure chamber defined by the elastic membrane and supplied with fluid pressure during braking;
A piston interposed between the elastic membrane and the control device,
The elastic membrane expands due to fluid pressure guided to the driving pressure chamber during braking, and the piston presses the brake against the disc.
The piston is
The caliper brake device is characterized in that a contact area of a piston pressing surface that is in contact with the restrictor is formed to be smaller than a pressing area of a piston back surface pressed by the elastic film.
前記ディスクに摺接するライニングと、
このライニングを支持するライニング背板と、
このライニング背板を支持するガイドプレートと、を備え、
前記ピストンは、
前記ガイドプレートを押圧するピストン押圧面と、
このピストン押圧面に対して凹状に窪むピストン断熱凹部と、を有することを特徴とする請求項1に記載のキャリパブレーキ装置。 The controller is
A lining in sliding contact with the disc;
A lining backboard that supports this lining;
A guide plate for supporting the lining back plate,
The piston is
A piston pressing surface for pressing the guide plate;
The caliper brake device according to claim 1, further comprising a piston heat-insulating recess that is recessed in a concave shape with respect to the piston pressing surface.
前記制輪子の側面上において前記ピストン断熱凹部は前記ライニングが前記ディスクに摺接しない非摺接領域を含む領域に形成されることを特徴とする請求項2に記載のキャリパブレーキ装置。 The piston pressing surface is formed in a region including a sliding contact region where the lining is in sliding contact with the disk on the side surface of the control member,
3. The caliper brake device according to claim 2, wherein the piston heat insulating recess is formed in a region including a non-sliding contact region where the lining does not contact the disk on a side surface of the control member.
前記制輪子の側面上において前記ピストン押圧面は前記ライニングが並ぶ列に沿って帯状に形成される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キャリパブレーキ装置。 The control device is provided with a plurality of the linings arranged side by side,
The caliper brake device according to any one of claims 1 to 3, wherein the piston pressing surface is formed in a band shape along a row in which the linings are arranged on a side surface of the restrictor.
前記キャリパ本体に前記ガイドプレートを前記ディスクに対して進退可能に支持するアンカピンと、
前記ピストンを前記ガイドプレートに結合する結合手段と、を備える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キャリパブレーキ装置。 A guide plate for supporting the restrictor;
An anchor pin for supporting the guide plate on the caliper body so as to be movable back and forth with respect to the disk;
The caliper brake device according to any one of claims 1 to 6, further comprising coupling means for coupling the piston to the guide plate.
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JP2009115215A (en) * | 2007-11-06 | 2009-05-28 | Kayaba Ind Co Ltd | Caliper brake device for vehicle |
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