JP2017172731A - Braking device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブレーキ装置に関するものである。 The present invention relates to a brake device.
特許文献１には、鉄道車両の台車に固着される支持枠と、支持枠に対して２本の支持ピンにより支持ピンの軸線方向に摺動自在に支持されるキャリパブレーキ本体と、キャリパブレーキ本体に設けられて車両の車輪を挟む２本のアームと、第１のアームに備えられるシリンダと、２本のアームに保持される制輪子と、を備える鉄道車両用キャリパブレーキ装置が開示されている。特許文献１に開示のディスクブレーキ装置では、ブレーキライニングを有する制輪子と車輪にとりつけられるロータとの間の隙間を自動的に調整する隙間調整装置が第１のアームに設けられる。
特許文献１に開示のブレーキ装置のようなフローティング式のブレーキ装置では、ブレーキ本体の第１、第２キャリパアームが車輪を跨ぐように設けられ、一方のキャリパアームにのみブレーキライニングを進退させる押圧部が設けられる。フローティング型ブレーキ装置では、押圧部が一方のブレーキライニングをブレーキディスクに向けて押圧すると共に、その反力によってブレーキ本体を移動させて他方のブレーキライニングをブレーキディスクに向けて引き寄せる。これにより、ブレーキディスクがブレーキライニングによって両側から押圧され、制動力としての摩擦力が発生する。
In a floating brake device such as the brake device disclosed in
押圧部が設けられるキャリパアームには、隙間調整装置が設けられる。ブレーキ装置の非制動時において、一方のブレーキライニングとブレーキディスクとの間の隙間が隙間調整装置によって一定に保たれる。 A caliper arm provided with the pressing portion is provided with a gap adjusting device. When the brake device is not braked, the gap between one brake lining and the brake disc is kept constant by the gap adjusting device.
これに対し、押圧部が設けられない他方のキャリパアームには、隙間調整機構が設けられない。このため、ブレーキ装置の非制動時であっても、他方のブレーキライニングとブレーキディスクとが接触することがある。これにより、ブレーキライニングが摩耗しやすくなり、ブレーキライニングの寿命低下を招くおそれがある。 On the other hand, the gap adjusting mechanism is not provided in the other caliper arm where the pressing portion is not provided. For this reason, even when the brake device is not braked, the other brake lining and the brake disc may come into contact with each other. As a result, the brake lining is likely to be worn, and the life of the brake lining may be reduced.
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ブレーキ装置のブレーキライニングの寿命を向上させることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to improve the life of the brake lining of the brake device.
第１の発明は、車輪とともに回転するブレーキディスクに摩擦力を付与するブレーキ装置であって、ブレーキディスクの両側からブレーキディスクに摺接して摩擦力を付与可能な第１及び第２ブレーキライニングをそれぞれ支持する第１及び第２キャリパアームを有するブレーキ本体と、車体又は台車に取り付けられる支持枠に軸方向に移動自在に支持されると共にブレーキ本体を支持する支持ピンと、第１キャリパアームに設けられ第１ブレーキライニングをブレーキディスクに押圧すると共にブレーキ本体を支持ピンの軸方向に移動させて第２ブレーキライニングをブレーキディスクに押圧する押圧部と、支持ピンをクランプ可能なクランプ部と、制動時のブレーキ本体の移動に対して反力を発揮して、ブレーキ本体の移動に抗するようにクランプ部を付勢する付勢部材と、を備え、支持ピンは、第２ブレーキライニングがブレーキディスクに近づく押圧方向へのブレーキ本体の移動量が予め定められた基準移動量以下の状態では、クランプ部によってクランプされ、ブレーキ本体が基準移動量を超えて押圧方向へ移動する際には、クランプ部によるクランプが解除され、クランプ部は、支持ピンの軸方向に沿って間隔が徐々に狭くなるくさび空間を支持ピンの外周面との間で形成するくさび面を有するくさび部材と、くさび空間に収容される転動体と、転動体がくさび面に軸方向から押し付けられるようにくさび部材または転動体を押圧する押付部材と、押付部材の押し付け力に抗してくさび部材または転動体を押圧してクランプを解除可能な解除部と、を有することを特徴とする。 1st invention is a brake device which gives frictional force to the brake disk which rotates with a wheel, Comprising: The 1st and 2nd brake lining which can be slidably contacted to a brake disk from both sides of a brake disk, and can give frictional force, respectively A brake body having first and second caliper arms to be supported, a support pin that is movably supported in an axial direction on a support frame attached to the vehicle body or the carriage, and a brake pin that is provided on the first caliper arm. 1 pressing the brake lining against the brake disc and moving the brake body in the axial direction of the support pin to press the second brake lining against the brake disc; a clamp portion capable of clamping the support pin; and braking during braking Demonstrate the reaction force against the movement of the body and resist the movement of the brake body An urging member for urging the clamp portion, and the support pin is clamped in a state where the movement amount of the brake body in the pressing direction in which the second brake lining approaches the brake disc is equal to or less than a predetermined reference movement amount. When the brake body moves in the pressing direction beyond the reference movement amount, the clamp is released from the clamp, and the clamp is a wedge whose interval gradually decreases along the axial direction of the support pin. A wedge member having a wedge surface that forms a space with the outer peripheral surface of the support pin; a rolling element housed in the wedge space; and the wedge member or the rolling element so that the rolling element is pressed against the wedge surface from the axial direction. It has a pressing member to be pressed, and a release portion that can resist the pressing force of the pressing member and can release the clamp by pressing the wedge member or the rolling element. To.
第２の発明は、解除部が、ブレーキ本体が基準移動量を超えて移動すると、押付部材の押し付け力に抗してくさび部材または転動体を押圧してクランプ部のクランプを解除することを特徴とする。 The second invention is characterized in that when the brake body moves beyond the reference movement amount, the release part presses the wedge member or the rolling element against the pressing force of the pressing member to release the clamp of the clamp part. And
第３の発明は、クランプ部が、くさび部材と支持ピンとの間に設けられ内外周面に開口する貫通孔を有する筒状のインナー部材をさらに有し、転動体は、貫通孔を通じて支持ピンの外周面に接触し、インナー部材は、くさび部材との間で押付部材を支持する受け部と、支持枠との間で付勢部材を支持する支持部と、を有することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, the clamp portion further includes a cylindrical inner member that is provided between the wedge member and the support pin and has a through hole that opens to the inner and outer peripheral surfaces. The inner member is in contact with the outer peripheral surface, and the inner member includes a receiving portion that supports the pressing member with the wedge member, and a support portion that supports the urging member with the support frame.
第４の発明は、解除部が、インナー部材に係止する窪み部と、窪み部を挟んで両側に設けられる第１及び第２当接部と、を有するレバー部材であり、レバー部材は、ブレーキ本体が基準移動量を超えて移動すると、第１当接部が押圧されて窪み部を支点に回動し、第２当接部がくさび部材を押付部材の付勢力に抗して押圧することによりクランプ部のクランプを解除することを特徴とする。 4th invention is a lever member in which a release part has a hollow part latched to an inner member, and the 1st and 2nd contact part provided in both sides on both sides of a hollow part, When the brake body moves beyond the reference movement amount, the first abutting portion is pressed to rotate around the depression, and the second abutting portion presses the wedge member against the urging force of the pressing member. Thus, the clamp of the clamp part is released.
第１から第４の発明では、制動時のブレーキ本体の移動に伴う付勢部材の反力がクランプ部を介して支持ピンに付与される。これにより、ブレーキ装置の制動を解除すると、反力によって第２ブレーキライニングとブレーキディスクとが離間する方向にブレーキ本体が移動する。また、解除部によってクランプ部による支持ピンのクランプを容易に解除することができる。 In the first to fourth inventions, the reaction force of the urging member accompanying the movement of the brake main body during braking is applied to the support pin via the clamp portion. As a result, when the braking of the brake device is released, the brake body moves in a direction in which the second brake lining and the brake disc are separated by a reaction force. Moreover, the clamp of the support pin by the clamp part can be easily released by the release part.
第５の発明は、クランプ部が、支持枠の外側に設けられる。 In the fifth invention, the clamp portion is provided outside the support frame.
第５の発明によれば、ブレーキ装置へのクランプ部及び付勢部材の組付けが容易となり、既存のブレーキ装置にも容易に後付けすることができる。 According to the fifth aspect, the assembly of the clamp portion and the urging member to the brake device is facilitated, and the brake device can be easily retrofitted to the existing brake device.
第６の発明は、クランプ部が、支持枠の内側に設けられる。 In the sixth invention, the clamp portion is provided inside the support frame.
第６の発明によれば、支持枠周辺の省スペース化を図ることができ、ブレーキ装置を小型化することができる。 According to the sixth invention, the space around the support frame can be saved, and the brake device can be reduced in size.
本発明によれば、ブレーキ装置のブレーキライニングの寿命を向上させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the lifetime of the brake lining of a brake device can be improved.
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
（第１実施形態）
まず、図１から図４を参照して、第１実施形態に係るブレーキ装置１００の構成について説明する。
(First embodiment)
First, the configuration of the
ブレーキ装置１００は、作動流体として圧縮空気が用いられる鉄道車両用のフローティング型空気圧ブレーキである。圧縮空気に代えて、作動油など他の作動流体を用いてもよい。
The
ブレーキ装置１００は、車輪１とともに回転するブレーキディスク２に摩擦力を付与するものである。具体的には、ブレーキ装置１００は、ブレーキディスク２の両側からブレーキディスクに摺接して摩擦力を付与可能な第１，第２ブレーキライニング３，４によってブレーキディスク２に摩擦力を付与して、車輪１の回転を制動する。
The
ブレーキディスク２は、車輪１の表裏両面に形成されて車輪１と一体に回転する。ブレーキディスク２を車輪１と一体に形成する構成に代えて、車輪１とともに回転する別体のブレーキディスク２を設けてもよい。
The
ブレーキ装置１００は、図１及び図２に示すように、ガイドプレート５を介して第１，第２ブレーキライニング３，４をそれぞれ支持する第１，第２キャリパアーム１２，１４を有するブレーキ本体１０と、台車（図示省略）取り付けられる支持枠２０に軸方向に移動自在に支持されると共にブレーキ本体１０を支持する第１，第２支持ピン２１，２２と、第１ブレーキライニングに支持されるガイドプレート５をブレーキ本体１０に進退自在に支持する一対のアンカピン３３と、圧縮空気の圧力によって第１，第２ブレーキライニング３，４をブレーキディスク２に押圧する押圧部３５と、を備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ブレーキ本体１０は、ブレーキ装置１００が鉄道車両に適用される場合には、支持枠２０を介して台車に支持される。ブレーキ本体１０は、ブレーキ装置１００が鉄道車両以外の車両に適用される場合には、車体（図示省略）に支持される。
The
ブレーキ本体１０は、図１に示すように、ブレーキディスク２に跨るようにして延びる第１キャリパアーム１２及び第２キャリパアーム１４と、第１キャリパアーム１２と第２キャリパアーム１４とを連結するヨーク部１３と、ブレーキ本体１０を台車上に支持するための第１，第２ブラケット部１５，１６と、を有する。
As shown in FIG. 1, the
第１支持ピン２１の周辺構造と第２支持ピン２２の周辺構造とは、後述するクランプ部４０及びリリーススプリング６０が取り付けられるか否かを除き、基本的な構成は同一である。よって、以下では、クランプ部４０及びリリーススプリング６０が取り付けられる第１支持ピン２１の周辺構造について具体的に説明し、第２支持ピン２２に関しては説明を省略する。
The basic structure of the peripheral structure of the
第１支持ピン２１は、図３に示すように、支持枠２０の挿通孔２０ａに挿通される。第１支持ピン２１の両端部は、ブレーキ本体１０の第１，第２ブラケット部１５，１６に各々連結される。第１支持ピン２１は、車輪１の回転軸と平行に設けられると共に軸方向に移動可能に支持枠２０に支持される。これにより、ブレーキ本体１０は、第１支持ピン２１の軸方向への移動が可能なように支持枠２０に支持される。
As shown in FIG. 3, the
第１支持ピン２１の露出部は、図１に示すように、ゴム製のブーツ２５によって覆われ、ダスト等から保護されている。このようにして、ブレーキ本体１０は、第１支持ピン２１によって支持枠２０に対して摺動可能にフローティング支持される。なお、図１を除き、ブーツ２５の図示は省略する。
As shown in FIG. 1, the exposed portion of the
第１，第２ブレーキライニング３，４は、ガイドプレート５に固定される裏板部３ａ，４ａと、制動時にブレーキディスク２に当接する摩擦部材３ｂ，４ｂと、を有する。摩擦部材３ｂ，４ｂは、複数のセグメントからなり、裏板部３ａ，４ａの表面に固定される。第１，第２ブレーキライニング３，４は、摩擦部材３ｂ及び４ｂとブレーキディスク２との当接によって発生する摩擦力によって、車輪１の回転を制動する。
The first and
第１，第２ブレーキライニング３，４は、非制動時には、それぞれブレーキディスク２と予め設定された所定の間隔をあけて対向する（図１に示す状態）。第１及び第２ブレーキライニング３，４は、制動時には、押圧部３５による押圧力を受けてブレーキディスク２に向かってそれぞれ移動し、ブレーキディスク２に平行に当接して押圧される。
The first and
ガイドプレート５は、長手方向に沿って形成され第１ブレーキライニング３の裏板部３ａが係合するアリ溝５ａを有する。ガイドプレート５は、長手方向の両端部が、一対のアンカピン３３によってブレーキ本体１０に支持される。一方のアンカピン３３は、ガイドプレート５の一端（図２では上端）をブレーキ本体１０に回動可能に支持し、他方のアンカピン３３は、ガイドプレート５の他端（図２では下端）をブレーキ本体１０に係止する。
The
ブレーキ本体１０の第１キャリパアーム１２には、長手方向（図２中上下方向）の両端部に配置される一対のアジャスタ３０と、一対のアジャスタ３０の間に配置される押圧部３５と、が設けられる。
The
アジャスタ３０は、非制動時にブレーキディスク２に対する第１ブレーキライニング３の相対位置を一定に調整するものである。アジャスタ３０は、アンカボルト３２によってブレーキ本体１０の上下端部にそれぞれ締結される。
The
アジャスタ３０は、図１に示すように、アンカボルト３２によってブレーキ本体１０に固定されるライニング受け３１と、ライニング受け３１に対して進退可能に設けられて第１ブレーキライニング３をブレーキ本体１０に支持するアンカピン３３と、第１ブレーキライニング３をブレーキディスク２から離間する方向に付勢するリターンスプリング（図示省略）と、非制動時に第１ブレーキライニング３とブレーキディスク２との隙間を一定に調整する隙間調整機構（図示省略）と、を備える。
As shown in FIG. 1, the
アンカピン３３は、第１ブレーキライニング３がブレーキディスク２に近接する際に、第１ブレーキライニング３とともに変位するガイドプレート５によってライニング受け３１から引き出されて軸方向に変位する。アンカピン３３は、第１ブレーキライニング３がブレーキディスク２に摺接する制動時に、摩擦力によってブレーキディスク２が第１ブレーキライニング３を周方向に移動させようとするのに抗して、第１ブレーキライニング３を保持する。アンカピン３３の内周に、リターンスプリングと隙間調整機構とが収装される。
When the
リターンスプリングは、アンカピン３３の内周に圧縮して介装されるコイルばねである。ブレーキ装置１００が制動状態から非制動状態になったときには、リターンスプリングの付勢力によって、アンカピン３３がガイドプレート５を介して第１ブレーキライニング３を押し戻し、第１ブレーキライニング３をブレーキディスク２から所定の距離だけ離間させる。これにより、非制動時における第１ブレーキライニング３とブレーキディスク２との距離を調整して、ブレーキディスク２の放熱性を良好にすることができる。なお、制動状態とは、後述する押圧部３５によって第１，第２ブレーキライニング３，４がブレーキディスク２に押圧されている状態のことである。また、非制動状態とは、押圧部３５によってブレーキディスク２に押圧される押圧力が第１，第２ブレーキライニング３，４に作用しない状態のことである。
The return spring is a coil spring that is compressed and interposed on the inner periphery of the
隙間調整機構は、非制動時におけるリターンスプリングの付勢力による第１ブレーキライニング３の戻し量を一定に調整する。つまり、隙間調整機構は、非制動時における第１ブレーキライニング３とブレーキディスク２の間隔を常に一定に保つ。
The clearance adjustment mechanism adjusts the return amount of the
第１ブレーキライニング３の摩耗量が小さく、制動時におけるアンカピン３３のストローク量が小さいうちは、非制動時には、アンカピン３３が制動前における元の位置まで戻る。
While the amount of wear of the
これに対して、第１ブレーキライニング３の摩耗が進行し、制動時におけるアンカピン３３の移動量が大きくなった場合において、非制動時には、隙間調整機構が非制動時における第１ブレーキライニング３の位置を、摩耗した厚さの分だけ前進させる。これにより、非制動時における第１ブレーキライニング３とブレーキディスク２との間隔を常に一定に保つことができる。
On the other hand, when wear of the
押圧部３５は、圧縮空気の圧力により第１ブレーキライニング３をブレーキディスク２に押圧すると共にその反力によってブレーキ本体１０を第１支持ピン２１の軸方向に移動させて第２ブレーキライニング４をブレーキディスク２に押圧する。
The
押圧部３５は、第１、第２ブレーキライニング３，４をブレーキディスク２に押圧するものであれば、任意の構成とすることができる。このため、押圧部３５の詳細な説明は省略するが、例えば、押圧部３５は、内部に設けられる圧力室おける空気圧を調整することでダイヤフラムを変形させ、ダイヤフラムの変形によってピストンをシリンダから退出させる。これにより、押圧部３５は、ガイドプレート５を介して第１ブレーキライニング３をブレーキディスク２に向けて図１中右方向に押圧し、その反力によってブレーキ本体１０を図１中左方向へ移動させて第２ブレーキライニング４をブレーキディスク２に向けて引き寄せる。このようにして、ブレーキディスク２が第１，第２ブレーキライニング３，４によって挟持されて、制動力としての摩擦力が発揮される。
The
なお、以下では、図１に示すように、ブレーキ装置１００の制動時におけるブレーキ本体１０の移動方向、言い換えれば第２ブレーキライニング４がブレーキディスク２に近づいて押圧されるようなブレーキ本体１０の移動方向を「押圧方向」と称する。また、反対に第２ブレーキライニング４とブレーキディスク２とが離間するようなブレーキ本体１０の移動方向を「解除方向」と称する。
In the following, as shown in FIG. 1, the movement direction of the
ブレーキ装置１００は、図３に示すように、支持枠２０の挿通孔２０ａ内に設けられ第１支持ピン２１を摺動自在に支持する球面ベアリング２６と、支持枠２０の挿通孔２０ａ内であって球面ベアリング２６の軸方向両側に設けられ第１支持ピン２１を摺動自在に支持する一対のゴム製ブッシュ２７，２８と、支持枠２０外の露出部に設けられ第１支持ピン２１をクランプ可能なクランプ部４０と、制動時のブレーキ本体１０の移動に抗するように反力を発揮してクランプ部４０を付勢する付勢部材としてのリリーススプリング６０と、をさらに備える。
As shown in FIG. 3, the
また、支持枠２０は、第２ブラケット部１６側の端部に設けられクランプ部４０との間でリリーススプリング６０を軸方向に支持するカバー部２３を有する。カバー部２３は、径方向内側に延びる環状部２３ａと、軸方向に延びる円筒部２３ｂと、を有する（図４参照）。
The
図３に示すように、球面ベアリング２６は、互いに摺動可能に嵌合する軸受面を有する外輪２６ａ及び内輪２６ｂを備える。外輪２６ａと内輪２６ｂとは、相対回転可能に係合する。
As shown in FIG. 3, the
外輪２６ａは、支持枠２０の挿通孔２０ａの内周面に嵌合して設けられる。内輪２６ｂには、第１支持ピン２１が摺動自在に挿通する。これにより、球面ベアリング２６は、支持枠２０に対してブレーキ本体１０を揺動可能に支持すると共に支持枠２０に対して第１支持ピン２１の軸方向（車輪１の回転軸方向）に摺動可能にフローティング支持する。
The
リリーススプリング６０は、第１支持ピン２１をクランプするクランプ部４０を解除方向に向けて付勢するコイルばねである。
The
制動時においてブレーキ本体１０及び第１支持ピン２１が押圧方向へ移動すると、その移動に対してリリーススプリング６０が反力を発生して、ブレーキ本体１０及び第１支持ピン２１がクランプ部４０を介して解除方向に付勢される。これにより、非制動時にリリーススプリング６０の付勢力によってブレーキ本体１０及び第１支持ピン２１が解除方向に移動し、第２ブレーキライニング４とブレーキディスク２との間に所定の隙間が形成される。
When the
また、ブレーキ本体１０及び第１支持ピン２１は、非制動状態であっても、リリーススプリング６０によって解除方向に付勢される。これにより、非制動時において、車両の振動等によりブレーキ本体１０及び第１支持ピン２１が押圧方向に移動することが防止される。
Further, the
クランプ部４０は、図４に示すように、くさび空間を第１支持ピン２１の外周面との間で形成するくさび面４１ａを有するくさび部材としてのリテーナ４１と、くさび空間に収容される転動体４２と、転動体４２が第１支持ピン２１の軸方向からくさび面４１ａに押し付けられるようにリテーナ４１を押圧する押付部材としてのクランプスプリング４３と、リテーナ４１と第１支持ピン２１との径方向の間に設けられ内外周面に開口する貫通孔４５ａを有する筒状のインナー部材４４と、を有する。
As shown in FIG. 4, the
リテーナ４１は、インナー部材４４の外周に設けられる筒状の部材である。リテーナ４１は、第１支持ピン２１の軸方向に対して傾斜するテーパ状のくさび面４１ａを有する。リテーナ４１は、くさび面４１ａによって、第１支持ピン２１の軸方向に沿って径方向の間隔が徐々に狭くなるくさび空間を第１支持ピン２１の外周面との間で形成する。
The
転動体４２は、球状に形成され、貫通孔４５ａを通じて第１支持ピン２１の外周面とくさび面４１ａとの両方に接触する。なお、転動体４２は、球状に限らず円筒形状に形成されてもよい。また、図４では、単一の転動体４２を図示しているが、転動体４２の数はこれに限らず、複数設けられてもよい。複数の転動体４２が設けられることにより、クランプ部４０が安定して第１支持ピン２１を支持することができる。
The rolling
インナー部材４４は、貫通孔４５ａが形成される筒状の本体部４５と、本体部４５の外周面から径方向外側に延びて形成されリテーナ４１との間でクランプスプリング４３を支持する受け部としてのばね受け部４６と、本体部４５の一端から径方向外側に延びて形成され支持枠２０のカバー部２３との間でリリーススプリング６０を支持する支持部としてのフランジ部４７と、ばね受け部４６に対してフランジ部４７とは反対側における本体部４５の外周面から径方向外側に延びて形成される規制部４８と、を有する。
The
ばね受け部４６は、貫通孔４５ａを挟んでフランジ部４７とは反対側に設けられる。クランプスプリング４３は、ばね受け部４６とリテーナ４１との間に圧縮状態で介装され、転動体４２がくさび面４１ａに押し付けられるようにリテーナ４１を図４中右方向に付勢する。これにより、転動体４２は、くさび空間において幅が狭い部分（図４中左側部分）に向けて押し込まれる。よって、クランプ部４０と第１支持ピン２１との相対移動がくさび効果によって規制される。クランプ部４０は、このようにして第１支持ピン２１をクランプする。
The
ばね受け部４６と規制部４８とは、カバー部２３の環状部２３ａを挟んで軸方向の両側に配置される。図４に示すように、ブレーキ装置１００の非制動状態では、規制部４８と環状部２３ａとが当接する。規制部４８と環状部２３ａとが当接することにより、解除方向へのクランプ部４０のそれ以上の移動が規制される。また、クランプ部４０がブレーキ本体１０及び第１支持ピン２１と共に押圧方向へ移動して、ばね受け部４６が環状部２３ａに当接すると、押圧方向へのそれ以上のブレーキ本体１０及び第１支持ピン２１の移動が規制される。つまり、第１支持ピン２１の軸方向へのクランプ部４０の移動は、ばね受け部４６と規制部４８との軸方向の距離によって規定される。
The
次に、図４から図７を参照して、ブレーキ装置１００の作用について説明する。
Next, the operation of the
図５から図８では、非制動状態における第１支持ピン２１を破線で示す。また、以下では、クランプ部４０のフランジ部４７とブレーキ本体１０の第２ブラケット部１６との間の軸方向距離を、クランプ部４０とブレーキ本体１０との間の「相対距離」と称する。また、図４に示すように、第２ブレーキライニング４が摩耗していない状態における相対距離を「Ｌ０」とする。
5 to 8, the
鉄道車両の走行時には、車輪１は高速で回転している。ここで、運転士の操作等によってブレーキ装置１００が制動状態に切り換えられると、空気圧源から供給される圧縮空気によって、押圧部３５（図１参照）がガイドプレート５を介して第１ブレーキライニング３を車輪１に設けられたブレーキディスク２に向けて押圧する。
When the railway vehicle travels, the
この際、ブレーキ本体１０には、押圧部３５が第１ブレーキライニング３を押圧する反力が作用する。これにより、ブレーキ本体１０は、図５に示すように、クランプ部４０との相対距離Ｌ０を保ったまま、押圧部３５の反力によって第１支持ピン２１及びクランプ部４０と共にリリーススプリング６０の付勢力に抗して押圧方向に移動する。よって、第２ブレーキライニング４がブレーキディスク２に向けて引き寄せられ、第１、第２ブレーキライニング３，４がブレーキディスク２の両側から当接して摩擦力が発生し、車輪１の回転は制動される。これにより、鉄道車両は、速度が低下してやがて停止することとなる。
At this time, a reaction force that the
運転士の操作等によってブレーキ装置１００による車輪１の制動が解除されると、アジャスタ３０内部に設けられたリターンスプリングの復元力によって、第１ブレーキライニング３はブレーキディスク２に当接した状態から離間する。また、圧力室内の圧縮空気は通孔（図示省略）から排出されて、第１ブレーキライニング３は制動前の位置に戻る。
When the braking of the
これにより、ブレーキディスク２と第１ブレーキライニング３とは、隙間調整機構の作用によって再び一定の間隔をもって対峙する。
As a result, the
一方、圧力室内の圧縮空気が排出されることにより、ブレーキ本体１０、第１支持ピン２１、及びクランプ部４０は、制動時に圧縮されたリリーススプリング６０の付勢力を復元力として受けて、解除方向に向けて移動する。ブレーキ本体１０、第１支持ピン２１、及びクランプ部４０は、規制部４８が環状部２３ａに当接するまで解除方向に向けて移動して、制動前の状態（図４に示す状態）に戻る。
On the other hand, when the compressed air in the pressure chamber is discharged, the
これにより、ブレーキディスク２と第２ブレーキライニング４とは、互いに離間して再び一定の隙間をもって対峙する。よって、ブレーキ装置１００の解除時における第２ブレーキライニング４とブレーキディスク２との接触が防止される。これにより、第２ブレーキライニング４の摩耗が抑制されて、第２ブレーキライニング４の寿命を向上させることができる。また、車輪１は、ブレーキ装置１００の影響を受けることなく回転することが可能となる。
Thereby, the
第１ブレーキライニング３の摩擦部材３ｂが摩耗すると、隙間調整機構によりガイドプレート５は、摩擦部材３ｂが摩耗した分だけブレーキディスク２に向かって前進する。このため、第１ブレーキライニング３とブレーキディスク２との間の隙間は、一定に保たれる。
When the
これに対し、第２キャリパアーム１４には隙間調整機構が設けられないため、第２ブレーキライニング４の摩耗部材４ｂが摩耗（以下、単に「第２ブレーキライニング４が摩耗」とする。）すると、第２ブレーキライニング４とブレーキディスク２との間の隙間は大きくなる。このため、非制動状態から第２ブレーキライニング４とブレーキディスク２とを接触させて制動状態とするために押圧方向へ向けて移動するブレーキ本体１０の移動量が大きくなる。
In contrast, since the gap adjusting mechanism is not provided in the
ここで、ブレーキ装置１００では、非制動状態（図４に示す状態）からブレーキ本体１０が予め定められた基準移動量Ｓ０だけ押圧方向に移動すると、第１支持ピン２１とクランプ部４０とを相対移動させる力が、クランプ部４０による第１支持ピン２１をクランプする力（以下、「クランプ力」と称する。）と釣り合うように、クランプ部４０及びリリーススプリング６０が構成される。
Here, in the
具体的に説明すると、制動時において、第１支持ピン２１とクランプ部４０とを相対移動させる力（以下、単に「相対移動させる力」と称する。）は、押圧部３５からブレーキ本体１０に作用する反力と、クランプ部４０に作用しクランプ部４０の移動量に応じて変化するリリーススプリング６０の付勢力と、によるものである。つまり、相対移動させる力は、ブレーキ本体１０及び第１支持ピン２１に対して押圧方向に作用する押圧部３５の反力と、クランプ部４０に対して解除方向に作用するリリーススプリング６０の付勢力と、によるものである。押圧部３５の反力は、所望の制動力に応じて定められるため、相対移動させる力は、主にリリーススプリング６０の付勢力によって決定される。
More specifically, during braking, a force that moves the
クランプ部４０のクランプ力は、相対移動させる力に対して転動体４２と第１支持ピン２１との間で生じる摩擦力である。クランプ力は、クランプスプリング４３の付勢力、くさび面４１ａの形状、転動体４２の形状、及び第１支持ピン２１と転動体４２との間の摩擦係数などにより決定される。これらを適切に設定することにより、所望のクランプ力を得ることができる。クランプ部４０のクランプ力は、ブレーキ本体１０の移動量に関わらず、一定である。なお、図４から図７では、クランプ力及び相対移動させる力を模式的に矢印で示している。
The clamping force of the
以下、クランプ部４０の作用について具体的に説明する。
Hereinafter, the operation of the
図５に示すように、第２ブレーキライニング４の摩耗が小さくブレーキ本体１０の移動量が基準移動量Ｓ０よりも小さい移動量Ｓ１である場合には、制動状態における相対移動させる力がクランプ部４０のクランプ力を上回らず、クランプ部４０と第１支持ピン２１とは相対移動しない。つまり、制動時には、第１支持ピン２１がクランプ部４０によってクランプされた状態を維持し相対距離Ｌ０を保ったまま、ブレーキ本体１０、第１支持ピン２１、及びクランプ部４０が一体となって押圧方向へ移動する。
As shown in FIG. 5, when the wear of the second brake lining 4 is small and the movement amount of the
図６に示すように、制動時のブレーキ本体１０の移動量が基準移動量Ｓ０となると、リリーススプリング６０による付勢力と押圧部３５の反力とによる相対移動させる力がクランプ部４０のクランプ力と釣り合う。以下、ブレーキ本体１０が基準移動量Ｓ０だけ移動した際のリリーススプリング６０の付勢力を「基準付勢力」と称する。
As shown in FIG. 6, when the amount of movement of the
ブレーキ本体１０が基準移動量Ｓ０を超えて押圧方向へ移動しようとすると、リリーススプリング６０がさらに圧縮されることになるため、相対移動させる力が転動体４２と第１支持ピン２１との間で生じる摩擦力（クランプ力）を上回る。これにより、クランプ部４０のクランプが解除されることとなり、第１支持ピン２１及びブレーキ本体１０は基準移動量Ｓ０を超えて押圧方向へ移動する一方で、クランプ部４０はそれ以上押圧方向には移動しない。このようにして、クランプ部４０と第１支持ピン２１及びブレーキ本体１０との相対移動が許容される。
When the
このように、第１実施形態に係るブレーキ装置１００では、相対移動させる力が転動体４２と第１支持ピン２１との間の摩擦力（クランプ力）を上回ることで、クランプ部４０と第１支持ピン２１とが相対移動する状態が、クランプ部４０による第１支持ピンのクランプが解除された状態である。なお、リリーススプリング６０は、ブレーキ本体１０及び第１支持ピン２１が基準移動量Ｓ０を超えて移動しても、クランプ部４０が押圧方向へ移動しないため、基準付勢力を発揮する状態からさらに圧縮されることはない。
As described above, in the
第１支持ピン２１及びブレーキ本体１０は、図７に示すように、ブレーキ装置１００が制動状態となるような移動量Ｓ２までクランプ部４０に対して相対移動する。この際、ブレーキ本体１０とクランプ部４０との相対距離は、Ｌ０よりも小さいＬ１になる。ブレーキ装置１００の制動が解除されると、押圧部３５からブレーキ本体１０に作用する反力がなくなる。このため、ブレーキ本体１０及び第１支持ピン２１とクランプ部４０とを相対移動させる力がなくなり、相対移動させる力がクランプ力を下回る。よって、再び、第１支持ピン２１がクランプ部４０と相対移動しないクランプされた状態となる。これにより、リリーススプリング６０の基準付勢力によって、ブレーキ本体１０、第１支持ピン２１、及びクランプ部４０が解除方向に向けて一体となって移動する。したがって、ブレーキディスク２と第２ブレーキライニング４とが互いに離間して再び一定の隙間をもって対峙する。
As shown in FIG. 7, the
図５から図７を参照してより詳細に説明すると、クランプ部４０は、クランプが解除された状態では押圧方向へ移動せず、ブレーキ本体１０及び第１支持ピン２１は、基準移動量Ｓ０を超えて押圧方向へ移動する。クランプが解除されたクランプ部４０は、ブレーキ装置１００の制動が解除された後に、再び第１支持ピン２１をクランプする。
More specifically, referring to FIGS. 5 to 7, the
図５及び図６に示すように、クランプ部４０は、ブレーキ本体１０の移動量が基準移動量Ｓ０以下のクランプ解除前では、ブレーキ本体１０とクランプ部４０との相対距離がＬ０の位置で第１支持ピン２１をクランプしている。これに対し、図７に示すように、クランプ部４０がブレーキ本体１０及び第１支持ピン２１と相対移動して再び第１支持ピン２１をクランプした状態では、相対距離がＬ０よりも小さいＬ１の位置で第１支持ピン２１をクランプする。つまり、第１支持ピン２１をクランプする位置が、クランプが解除される前と比べて、クランプ部４０とブレーキ本体１０との相対移動距離Ｔだけずれる。このため、リリーススプリング６０によってブレーキ本体１０が解除方向に戻されると、制動解除後のブレーキ本体１０の位置は、押圧方向に相対移動距離Ｔ分だけずれた位置となる。
As shown in FIG. 5 and FIG. 6, the
ここで、図７に示すように、ブレーキ本体１０が基準移動量Ｓ０を超えて移動した状態であっても、クランプ部４０は押圧方向に移動しないため、リリーススプリング６０の解除方向への戻し量は、基準移動量Ｓ０で一定である。よって、ブレーキ本体１０が基準移動量Ｓ０を超えて移動して車輪１を制動し、その制動が解除されると、再びブレーキディスク２と第２ブレーキライニング４とは、戻し量（基準移動量Ｓ０）に応じた一定の隙間をもって対峙することになる。このように、リリーススプリング６０とクランプ部４０とは、第２ブレーキライニング４とブレーキディスク２との間の隙間を調整する隙間調整機能を発揮することができる。これにより、第２ブレーキライニング４の摩耗が進展しても、第２ブレーキライニングとブレーキディスク２との間の隙間を適切に確保することができる。
Here, as shown in FIG. 7, even when the brake
制動時におけるブレーキ本体１０の移動量が大きくなると、その分リリーススプリング６０の圧縮量も大きくなり、クランプ部４０を付勢するリリーススプリング６０の付勢力も大きくなる。リリーススプリング６０の付勢力は、制動時のブレーキ本体１０の移動の抵抗となるため、過大になるとブレーキディスク２への第２ブレーキライニング４の押し付け力が低下して、制動力が不安定になるおそれがある。
When the amount of movement of the
これに対し、ブレーキ装置１００では、第２ブレーキライニング４の摩耗量が大きくなって、制動時のブレーキ本体１０の移動量が基準移動量Ｓ０を超えると、クランプ部４０によるクランプが解除される。このため、リリーススプリング６０の付勢力が基準付勢力を超えることはない。言い換えれば、第２ブレーキライニング４の摩耗量が大きくなっても、リリーススプリング６０からの反力が基準付勢力以下に抑制され、ブレーキ本体１０の移動に対する抵抗の増加を抑制することができる。このように、ブレーキ本体１０が基準移動量Ｓ０を超えて押圧方向に移動しても、リリーススプリング６０の付勢力が基準付勢力以下に抑制されるため、制動力の安定性が確保される。
On the other hand, in the
以上のように、ブレーキ装置１００では、押圧方向へのブレーキ本体１０の移動量が基準移動量Ｓ０を超えても、リリーススプリング６０の付勢力が基準付勢力を超えることがない。リリーススプリング６０がクランプ部４０を付勢することにより、非制動時に第２ブレーキライニング４とブレーキディスク２とを離間させると共に、基準移動量Ｓ０を超えるとクランプが解除されてリリーススプリング６０の反力を抑制することができる。つまり、制動時のブレーキ本体１０の移動に対する抵抗が抑制されると共に、非制動時にはリリーススプリング６０の付勢力によって第２ブレーキライニング４とブレーキディスク２とを離間させることができる。
As described above, in the
基準移動量Ｓ０は、制動力の安定性及び第２ブレーキライニング４の寿命が所望のものとなるように定められる。具体的には、許容されるリリーススプリング６０の反力やブレーキ本体１０の移動量（第２ブレーキライニング４の摩耗量）に応じて、クランプ部４０の構成に基づいて決定されるクランプ力とリリーススプリング６０によって決定される相対移動させる力との関係を調整して予め定められる。
The reference movement amount S0 is determined so that the stability of the braking force and the life of the second brake lining 4 become desired. Specifically, the clamping force and the release determined based on the configuration of the
以下、クランプ力と相対移動させる力について、具体例を示して詳細に説明する。 Hereinafter, the clamping force and the force for relative movement will be described in detail with specific examples.
クランプスプリング４３の付勢力は、例えば、２００Ｎ以下に設定される。これにより、クランプ部４０のクランプ力、つまり転動体４２と第１支持ピン２１との間の摩擦力は８００Ｎ程度となる。
The urging force of the
非制動状態におけるリリーススプリング６０の付勢力（セット荷重）は、例えば、５００Ｎ程度に設定される。リリーススプリング６０の付勢力は、基準移動量Ｓ０以下の移動量でブレーキ本体１０が移動して第２ブレーキライニング４がブレーキディスク２に接触した状態では、８００Ｎを超えないように設定される。例えば、リリーススプリング６０の付勢力は、第２ブレーキライニング４に摩耗が生じていない状態で第２ブレーキライニング４がブレーキディスク２に接触して制動状態となると、７００Ｎ程度の付勢力となる。
The urging force (set load) of the
ブレーキ本体１０が基準移動量Ｓ０だけ押圧方向に移動すると、その分リリーススプリング６０が圧縮されて、クランプ力と釣り合う８００Ｎの基準付勢力を発揮するようになる。
When the
ブレーキ本体１０が基準移動量Ｓ０を超えて移動すると、リリーススプリング６０がさらに圧縮されて、８００Ｎよりもわずかに大きく１０００Ｎ程度の付勢力を発揮する。このため、８００Ｎのクランプ力では、クランプ部４０と第１支持ピン２１との相対移動を規制できず、両者が相対移動して、クランプが解除される。
When the
クランプ部４０によるクランプが解除されると、クランプ部４０は押圧方向へそれ以上移動せず、リリーススプリング６０の反力が増加しなくなる。つまり、リリーススプリング６０の付勢力は、８００Ｎを大きく超えることはない。よって、制動時においてブレーキ本体１０の移動量が基準移動量Ｓ０を超えて大きくなっても、ブレーキ本体１０の移動に対する反力は８００Ｎ程度に抑制される。したがって、ブレーキ装置１００の制動力の安定性を確保しつつ、非制動時の第２ブレーキライニング４とブレーキディスク２との接触が防止される。
When the clamp by the
なお、以上の具体例は、クランプ力と相対移動させる力についての一例を示したにすぎず、ブレーキ装置１００の構成は、上記具体例に限られるものではない。また、第１実施形態においても、クランプ力と相対移動させる力を、上記具体例のように構成してもよいし、その他の構成としてもよい。
In addition, the above specific example showed only an example about the force moved relative to a clamping force, and the structure of the
次に、第１実施形態における変形例について説明する。 Next, a modification of the first embodiment will be described.
上記第１実施形態では、クランプ部４０は、第１支持ピン２１をクランプするものである。これに代えて、ブレーキ装置１００は、第２支持ピン２２をクランプするクランプ部４０が設けられ、このクランプ部４０がリリーススプリング６０で付勢されるものでもよい。また、第１支持ピン２１及び第２支持ピン２２をそれぞれクランプするクランプ部４０が設けられ、２つのクランプ部４０のそれぞれがリリーススプリング６０で付勢されてもよい。このように、クランプ部４０は、第１支持ピン２１及び第２支持ピン２２のいずれか一方に設けられてもよいし、両方に設けられてもよい。
In the first embodiment, the
また、上記第１実施形態では、クランプ部４０は、第１支持ピン２１のうち支持枠２０から露出する部分をクランプするように設けられる。つまり、クランプ部４０及びリリーススプリング６０は、支持枠２０の挿通孔２０ａの外に設けられる。これに代えて、クランプ部４０及びリリーススプリング６０は、支持枠２０の挿通孔２０ａ内に設けられてもよい。例えば、球面ベアリング２６と一方のゴム製ブッシュ２８との間における挿通孔２０ａ内にクランプ部４０及びリリーススプリング６０が設けられてもよい。この場合には、支持枠２０周辺の省スペース化を図ることができ、ブレーキ装置１００を小型化することができる。
Moreover, in the said 1st Embodiment, the
一方、クランプ部４０及びリリーススプリング６０を支持枠２０外に設けた場合には、ブレーキ装置１００への組付けが容易となり、既存のブレーキ装置１００にも容易に後付けすることができる。さらには、クランプ部４０及びリリーススプリング６０の各部品のメンテナンスや交換も容易に行うことができる。
On the other hand, when the
以上の第１実施形態によれば、以下に示す効果を生じる。 According to the first embodiment described above, the following effects are produced.
ブレーキ装置１００では、制動時のブレーキ本体１０の移動に伴うリリーススプリング６０の反力がクランプ部４０を介して第１支持ピン２１に付与される。これにより、ブレーキ装置１００の制動を解除すると、反力によって第２ブレーキライニング４とブレーキディスク２とが離間する方向にブレーキ本体１０が移動する。よって、ブレーキ装置１００の非制動時における第２ブレーキライニング４とブレーキディスク２との接触が防止される。したがって、非制動時における第２ブレーキライニング４の摩耗が抑制され、第２ブレーキライニング４の寿命を向上させることができる。
In the
また、第２ブレーキライニング４の摩耗により制動に必要なブレーキ本体１０の移動量が増加し、基準移動量Ｓ０を超えてブレーキ本体１０が押圧方向へ移動すると、第１支持ピン２１とクランプ部４０とを相対移動させる力が第１支持ピン２１とクランプ部４０の転動体４２との間の摩擦力を上回る。クランプ部４０は押圧方向へ移動せずに第１支持ピン２１と相対移動するため、ブレーキ本体１０が基準移動量Ｓ０を超えて移動しても、リリーススプリング６０の反力が増加しなくなる。これにより、制動時においてブレーキ本体１０の移動量が基準移動量Ｓ０を超えて大きくなっても、ブレーキ本体１０の移動に対する反力の増加が抑制される。したがって、ブレーキ装置１００の制動力の安定性を確保しつつ、非制動時の第２ブレーキライニング４とブレーキディスク２との間の隙間を適切に確保し両者の接触を防止して、第２ブレーキライニング４の寿命を向上させることができる。
Further, when the amount of movement of the
また、ブレーキ装置１００では、ブレーキ本体１０の移動量が基準移動量Ｓ０を超えると第１支持ピン２１とクランプ部４０とが相対移動するように、相対移動させる力とクランプ力とを設定している。このため、クランプを解除するための解除機構を設けなくてもクランプを解除でき、クランプ部４０周辺を省スペース化して、ブレーキ装置１００を小型化することができる。
Further, in the
（第２実施形態）
次に、図８から図１１を参照して本発明の第２実施形態に係るブレーキ装置２００について説明する。以下では、上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、上記第１実施形態のブレーキ装置１００と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。また、図９から図１１では、非制動状態における第１支持ピン２１を破線で示す。
(Second Embodiment)
Next, a
上記第１実施形態では、ブレーキ装置１００は、ブレーキ本体１０が基準移動量Ｓ０を超えて移動すると、リリーススプリング６０の付勢力が増加することにより、クランプ部４０のクランプが解除されてブレーキ本体１０及び第１支持ピン２１とクランプ部１４０とが相対移動する。
In the first embodiment, when the brake
これに対し、第２実施形態に係るブレーキ装置２００は、ブレーキ本体１０が基準移動量Ｓ０を超えて移動するとクランプスプリング４３の付勢力に抗してリテーナ４１を押圧してクランプ部１４０のクランプを解除可能な解除部としてのレバー部材５０を有する。ブレーキ装置２００では、ブレーキ本体１０が基準移動量Ｓ０を超えて押圧方向に移動すると、クランプ部１４０のクランプがレバー部材５０によって解除されることにより、第１支持ピン２１とクランプ部１４０との軸方向に相対移動が許容される。このように、第２実施形態に係るブレーキ装置２００は、クランプ部１４０による第１支持ピン２１のクランプが解除される構成が第１実施形態に係るブレーキ装置１００とは相違する。
In contrast, in the
図８に示すように、ブレーキ装置２００のクランプ部１４０は、上記第１実施形態のクランプ部４０の構成に加え、リテーナ４１とインナー部材１４４とによって軸方向に挟持されるレバー部材５０をさらに備える。
As shown in FIG. 8, the
レバー部材５０は、インナー部材１４４の周方向に並んで複数設けられる。レバー部材５０は、インナー部材１４４のフランジ部１４７に形成される径方向溝１４７ｂに収容される板状部材であり、リリーススプリング６０には接触しない。なお、図８から図１１では、単一のレバー部材５０を図示し、その他のレバー部材５０の図示を省略している。レバー部材５０の数は、クランプ部１４０のクランプを安定して解除するためには、複数であることが望ましいが、これに限らず、１つであってもよい。
A plurality of
レバー部材５０は、フランジ部１４７に対向する面に形成される窪み部５０ａと、窪み部５０ａを挟んで両側に設けられる第１、第２当接部５０ｂ，５０ｃと、を有する。
The
窪み部５０ａは、フランジ部１４７の径方向溝１４７ｂに形成される球状突起１４７ａに回動可能に係止される。第１当接部５０ｂは、カバー部２３の円筒部２３ｂに軸方向に対向する。第２当接部５０ｃは、クランプ部１４０が第１支持ピン２１をクランプした状態でリテーナ４１とフランジ部１４７とによって第１支持ピン２１の軸方向に挟持される。
The
レバー部材５０は、第１当接部５０ｂが解除方向にむけて押圧されると、第２当接部５０ｃが解除方向に移動するように窪み部５０ａを中心に回動する。これにより、レバー部材５０は、クランプスプリング４３の付勢力に抗してリテーナ４１を押圧する。レバー部材５０が設けられることにより、後述するような制動時においてクランプ部１４０のクランプが解除される場合以外の非制動時の場合、例えば、ブレーキ装置２００のメンテナンス時などの場合であっても、作業者がレバー部材５０の第１当接部５０ｂを押圧することでクランプ部１４０によるクランプを容易に解除することができる。よって、ブレーキ装置２００のメンテナンス作業を容易に行うことができる。
When the
次に、ブレーキ装置２００の作用について説明する。
Next, the operation of the
ブレーキ装置２００では、クランプ部１４０のクランプが解除されるブレーキ本体１０の基準移動量Ｓ０は、レバー部材５０とカバー部２３の円筒部２３ｂとの間の距離によって、定められる。レバー部材５０やカバー部２３の形状を変更することにより、両者の間の距離を変更して基準移動量Ｓ０を容易に調整することができる。
In the
図９に示すように、第２ブレーキライニング４の摩耗が小さくブレーキ本体１０の移動量が基準移動量Ｓ０よりも小さい移動量Ｓ１である場合には、レバー部材５０と円筒部２３ｂとが当接する前にブレーキ装置２００が制動状態となる。この場合には、第１支持ピン２１がクランプ部４０によってクランプされた状態を維持して相対距離Ｌ０を保ったまま、ブレーキ本体１０、第１支持ピン２１、及びクランプ部４０が一体となって押圧方向へ移動する。
As shown in FIG. 9, when the wear of the second brake lining 4 is small and the movement amount of the
ブレーキ本体１０が基準移動量Ｓ０だけ押圧方向へ移動すると、図１０に示すように、レバー部材５０の第１当接部５０ｂとカバー部２３の円筒部２３ｂとが接触する。
When the brake
ブレーキ本体１０が基準移動量Ｓ０を超えて押圧方向へ移動すると、図１１に示すように、窪み部５０ａを支点としてレバー部材５０が図１１中時計回りに回動する。このため、第２当接部５０ｃがリテーナ４１をクランプスプリング４３の付勢力に抗して図１１中左方向へ移動させる。
When the
これにより、リテーナ４１のくさび面４１ａと転動体４２とが離間してくさび効果が生じなくなり、クランプ部１４０による第１支持ピン２１のクランプが解除される。よって、第１支持ピン２１とクランプ部１４０との軸方向への相対移動が許容される。
As a result, the
第１支持ピン２１及びブレーキ本体１０は、図１２に示すように、ブレーキ装置２００が制動状態となるような移動量Ｓ２までクランプ部１４０に対して相対移動する。ブレーキ装置２００の制動が解除されると、クランプスプリング４３の付勢力によって第２当接部５０ｃが押され、レバー部材５０は図１中反時計回りに回動する。これにより、クランプスプリング４３の付勢力によって転動体４２が再びくさび面４１ａに押し付けられ、くさび効果によってクランプ部１４０は第１支持ピン２１をクランプする。よって、再びクランプ部１４０と第１支持ピン２１との相対移動が規制される。
As shown in FIG. 12, the
クランプ部１４０が第１支持ピン２１を再びクランプすると、リリーススプリング６０の基準付勢力がクランプ部１４０を介してブレーキ本体１０及び第１支持ピン２１に作用する。このため、ブレーキ本体１０の移動量が基準移動量Ｓ０以下である場合と同様に、ブレーキ本体１０、第１支持ピン２１、及びクランプ部１４０が解除方向に向けて移動する。よって、ブレーキディスク２と第２ブレーキライニング４とは、互いに離間して再び一定の隙間をもって対峙する。
When the
次に、上記第２実施形態の変形例について説明する。 Next, a modification of the second embodiment will be described.
上記第２実施形態では、ブレーキ装置２００は、ブレーキ本体１０が基準移動量Ｓ０だけ移動すると、レバー部材５０がカバー部２３に当接して回動することで、リテーナ４１を押圧してクランプ部１４０のクランプが解除される。これに対し、ブレーキ装置２００は、ブレーキ本体１０が基準移動量Ｓ０だけ移動した状態ではレバー部材５０がリテーナ４１を押圧せず、上記第１実施形態に係るブレーキ装置１００と同様に、ブレーキ本体１０が基準移動量Ｓ０を超えて移動することによるリリーススプリング６０の付勢力の増加によって、クランプ部１４０のクランプが解除されるものでもよい。言い換えれば、上記第１実施形態と上記第２実施形態とを組み合わせて、ブレーキ本体１０が基準移動量Ｓ０だけ押圧方向に移動した状態におけるクランプ部１４０のクランプの解除は、リリーススプリング６０の付勢力によって行われ、レバー部材５０は非制動時におけるクランプ部１４０の解除に用いられるように構成してもよい。このような場合には、第２ブレーキライニング４の摩耗進展時に、第２ブレーキライニング４とブレーキディスク２との間の隙間を適切に保つことができると共に、非制動時においてレバー部材５０によりクランプ部１４０のクランプを容易に解除してブレーキ装置２００のメンテナンス性を向上させることができる。
In the second embodiment, when the brake
以上の第２の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。 According to the above 2nd Embodiment, there exists the effect shown below.
ブレーキ装置２００では、制動時のブレーキ本体１０の移動に伴うリリーススプリング６０の反力がクランプ部１４０を介して第１支持ピン２１に付与される。これにより、ブレーキ装置１００の制動を解除すると、反力によって第２ブレーキライニング４とブレーキディスク２とが離間する方向にブレーキ本体１０が移動する。よって、ブレーキ装置１００の非制動時における第２ブレーキライニング４とブレーキディスク２との接触が防止される。したがって、非制動時における第２ブレーキライニング４の摩耗が抑制され、第２ブレーキライニング４の寿命を向上させることができる。
In the
また、ブレーキ装置２００では、第２ブレーキライニング４の摩耗により制動に必要なブレーキ本体１０の移動量が増加し、基準移動量Ｓ０を超えてブレーキ本体１０が押圧方向へ移動すると、レバー部材５０によってクランプが解除される。これにより、クランプ部１４０と第１支持ピン２１との相対移動が許容される。このため、ブレーキ本体１０が基準移動量Ｓ０を超えて移動しても、クランプ部１４０は押圧方向へ移動せず、リリーススプリング６０の反力が増加しなくなる。よって、制動時においてブレーキ本体１０の移動量が基準移動量Ｓ０を超えて大きくなっても、ブレーキ本体１０の移動に対する反力の増加が抑制される。したがって、ブレーキ装置２００の制動力の安定性を確保しつつ、非制動時の第２ブレーキライニング４とブレーキディスク２との接触を防止して、第２ブレーキライニング４の寿命を向上させることができる。
Further, in the
また、ブレーキ装置２００では、ブレーキ本体１０が基準移動量Ｓ０を超えて移動すると、レバー部材５０によってリテーナ４１がクランプスプリング４３の付勢力に抗して押し下げられる。このため、ブレーキ装置２００の作動時には、確実にクランプ部１４０のクランプを解除して、第１支持ピン２１とクランプ部１４０とを確実に相対移動させると共に、ブレーキ装置２００が作動しない状態では、レバー部材５０によって容易にクランプ部１４０のクランプが解除でき、メンテナンス性を向上させることができる。
In the
以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。 Hereinafter, the configuration, operation, and effect of the embodiment of the present invention will be described together.
車輪１とともに回転するブレーキディスク２に摩擦力を付与するブレーキ装置２００は、ブレーキディスク２の両側からブレーキディスク２に摺接して摩擦力を付与可能な第１及び第２ブレーキライニング３，４をそれぞれ支持する第１及び第２キャリパアーム１２，１４を有するブレーキ本体１０と、台車に取り付けられる支持枠２０に軸方向に移動自在に支持されると共にブレーキ本体１０を支持する第１支持ピン２１と、第１キャリパアーム１２に設けられ第１ブレーキライニング３をブレーキディスク２に押圧すると共にブレーキ本体１０を第１支持ピン２１の軸方向に移動させて第２ブレーキライニング４をブレーキディスクに押圧する押圧部３５と、第１支持ピン２１をクランプ可能なクランプ部１４０と、制動時のブレーキ本体１０の移動に対して反力を発揮して、ブレーキ本体１０の移動に抗するようにクランプ部１４０を付勢するリリーススプリング６０と、を備え、第１支持ピン２１は、第２ブレーキライニング４がブレーキディスク２に近づく押圧方向へのブレーキ本体１０の移動量が予め定められた基準移動量Ｓ０以下の状態では、クランプ部１４０によってクランプされ、ブレーキ本体１０が基準移動量Ｓ０を超えて押圧方向へ移動する際には、クランプ部１４０によるクランプが解除され、クランプ部１４０が、第１支持ピン２１の軸方向に沿って間隔が徐々に狭くなるくさび空間を第１支持ピン２１の外周面との間で形成するくさび面４１ａを有するリテーナ４１と、くさび空間に収容される転動体４２と、転動体４２がくさび面４１ａに軸方向から押し付けられるようにリテーナ４１を押圧するクランプスプリング４３と、ブレーキ本体１０が基準移動量Ｓ０を超えて移動すると、リリーススプリング６０の押し付け力に抗してリテーナ４１を押圧してクランプを解除する解除部（レバー部材５０）と、を有する。
The
また、ブレーキ装置２００は、クランプ部１４０が、リテーナ４１と第１支持ピン２１との間に設けられ内外周面に開口する貫通孔４５ａを有する筒状のインナー部材１４４をさらに有し、転動体４２は、貫通孔４５ａを通じて第１支持ピン２１の外周面に接触し、インナー部材１４４は、リテーナ４１との間でクランプスプリング４３を支持するばね受け部４６と、支持枠２０のカバー部２３との間でリリーススプリング６０を支持するフランジ部１４７と、を有する。
In addition, the
また、ブレーキ装置２００では、解除部が、インナー部材４４に係止する窪み部５０ａと、窪み部５０ａを挟んで両側に設けられる第１及び第２当接部５０ｂ，５０ｃと、を有するレバー部材５０であり、レバー部材５０は、ブレーキ本体１０が基準移動量Ｓ０を超えて移動すると、第１当接部５０ｂが押圧されて窪み部５０ａを支点に回動し、第２当接部５０ｃがリテーナ４１をクランプスプリング４３の付勢力に抗して押圧することによりクランプ部４０のクランプを解除する。
In the
これらの構成では、制動時のブレーキ本体１０の移動に伴うリリーススプリング６０の反力がクランプ部１４０を介して第１支持ピン２１に付与される。これにより、ブレーキ装置２００の制動を解除すると、反力によって第２ブレーキライニング４とブレーキディスク２とが離間する方向にブレーキ本体１０が移動する。よって、ブレーキ装置２００の解除時における第２ブレーキライニング４とブレーキディスク２との接触が防止される。また、ブレーキ本体１０が基準移動量Ｓ０を超えて押圧方向に移動すると、解除部によってクランプ部１４０による第１支持ピン２１のクランプが解除され、第１支持ピン２１とクランプ部１４０とを確実に相対移動させることができる。これにより、第２ブレーキライニング４の摩耗が進展しても、第２ブレーキライニング４とブレーキディスク２との間の隙間を適切に保つことができる。したがって、ブレーキ装置２００の第２ブレーキライニング４の寿命を向上させることができる。
In these configurations, the reaction force of the
また、ブレーキ装置２００では、クランプ部１４０が、支持枠２０の外側に設けられる。
Further, in the
この構成によれば、ブレーキ装置２００へのクランプ部１４０及びリリーススプリング６０の組付けが容易となり、既存のブレーキ装置２００にも容易に後付けすることができる。
According to this structure, the
また、ブレーキ装置２００では、クランプ部１４０が、支持枠２０の内側に設けられてもよい。
In the
この構成によれば、支持枠２０周辺の省スペース化を図ることができ、ブレーキ装置２００を小型化することができる。
According to this configuration, the space around the
また、ブレーキ装置２００は、クランプ部１４０が、ブレーキ本体１０が基準移動量Ｓ０を超えて移動すると、リリーススプリング６０の押し付け力に抗してリテーナ４１を押圧してクランプを解除する解除部（レバー部材５０）をさらに有する。
In addition, the
また、ブレーキ装置２００では、解除部が、インナー部材１４４に係止する窪み部５０ａと、窪み部５０ａを挟んで両側に設けられる第１及び第２当接部５０ｂ，５０ｃと、を有するレバー部材５０であり、レバー部材５０は、ブレーキ本体１０が基準移動量Ｓ０を超えて移動すると、第１当接部５０ｂが押圧されて窪み部５０ａを支点に回動し、第２当接部５０ｃがリテーナ４１をクランプスプリング４３の付勢力に抗して押圧することによりクランプ部１４０のクランプを解除する。
In the
これらの構成では、ブレーキ本体１０が基準移動量Ｓ０を超えて押圧方向に移動すると、解除部（レバー部材５０）によってクランプ部１４０による第１支持ピン２１のクランプが解除される。したがって、確実に第１支持ピン２１とクランプ部１４０との相対移動を許容することができる。
In these configurations, when the
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 The embodiment of the present invention has been described above. However, the above embodiment only shows a part of application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configuration of the above embodiment. Absent.
１…車輪、２…ブレーキディスク、３…第１ブレーキライニング、４…第２ブレーキライニング、１０…ブレーキ本体、１２…第１キャリパアーム、１４…第２キャリパアーム、２０…支持枠、２１…第１支持ピン（支持ピン）、２２…第２支持ピン（支持ピン）、３５…押圧部、４０，１４０…クランプ部、４１…リテーナ（くさび部材）、４１ａ…くさび面、４２…転動体、４３…クランプスプリング（押付部材）、４４，１４４…インナー部材、４５ａ…貫通孔、５０…レバー部材（解除部）、５０ａ…窪み部、５０ｂ…第１当接部、５０ｃ…第２当接部、６０…リリーススプリング（付勢部材）、１００，２００…ブレーキ装置
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記ブレーキディスクの両側から前記ブレーキディスクに摺接して摩擦力を付与可能な第１及び第２ブレーキライニングをそれぞれ支持する第１及び第２キャリパアームを有するブレーキ本体と、
車体又は台車に取り付けられる支持枠に軸方向に移動自在に支持されると共に前記ブレーキ本体を支持する支持ピンと、
前記第１キャリパアームに設けられ前記第１ブレーキライニングを前記ブレーキディスクに押圧すると共に前記ブレーキ本体を前記支持ピンの軸方向に移動させて前記第２ブレーキライニングを前記ブレーキディスクに押圧する押圧部と、
前記支持ピンをクランプ可能なクランプ部と、
制動時の前記ブレーキ本体の移動に対して反力を発揮して、前記ブレーキ本体の移動に抗するように前記クランプ部を付勢する付勢部材と、を備え、
前記支持ピンは、前記第２ブレーキライニングが前記ブレーキディスクに近づく押圧方向への前記ブレーキ本体の移動量が予め定められた基準移動量以下の状態では、前記クランプ部によってクランプされ、前記ブレーキ本体が前記基準移動量を超えて前記押圧方向へ移動する際には、前記クランプ部によるクランプが解除され、
前記クランプ部は、
前記支持ピンの軸方向に沿って間隔が徐々に狭くなるくさび空間を前記支持ピンの外周面との間で形成するくさび面を有するくさび部材と、
前記くさび空間に収容される転動体と、
前記転動体が前記くさび面に軸方向から押し付けられるように前記くさび部材または前記転動体を押圧する押付部材と、
前記押付部材の押し付け力に抗して前記くさび部材または前記転動体を押圧してクランプを解除可能な解除部と、を有することを特徴とするブレーキ装置。 A brake device that applies frictional force to a brake disk that rotates with a wheel,
A brake body having first and second caliper arms that respectively support first and second brake linings capable of applying frictional force by sliding contact with the brake disc from both sides of the brake disc;
A support pin that is supported by the support frame attached to the vehicle body or the carriage so as to be movable in the axial direction and supports the brake body;
A pressing portion that is provided on the first caliper arm and presses the first brake lining against the brake disc and moves the brake body in the axial direction of the support pin to press the second brake lining against the brake disc; ,
A clamp part capable of clamping the support pin;
An urging member that exerts a reaction force against the movement of the brake main body during braking and urges the clamp portion to resist the movement of the brake main body,
The support pin is clamped by the clamp portion when the movement amount of the brake body in the pressing direction in which the second brake lining approaches the brake disc is equal to or less than a predetermined reference movement amount, and the brake body is When moving in the pressing direction beyond the reference movement amount, the clamp by the clamp part is released,
The clamp part is
A wedge member having a wedge surface that forms a wedge space with the outer peripheral surface of the support pin, the wedge space of which the interval gradually decreases along the axial direction of the support pin;
Rolling elements housed in the wedge space;
A pressing member that presses the wedge member or the rolling element such that the rolling element is pressed against the wedge surface from the axial direction;
A brake device comprising: a release portion capable of releasing the clamp by pressing the wedge member or the rolling element against the pressing force of the pressing member.
前記転動体は、前記貫通孔を通じて前記支持ピンの外周面に接触し、
前記インナー部材は、
前記くさび部材との間で前記押付部材を支持する受け部と、
前記支持枠との間で前記付勢部材を支持する支持部と、を有することを特徴とする請求項１または２に記載のブレーキ装置。 The clamp part further includes a cylindrical inner member having a through-hole provided between the wedge member and the support pin and opening in an inner and outer peripheral surface,
The rolling element contacts the outer peripheral surface of the support pin through the through hole,
The inner member is
A receiving part for supporting the pressing member between the wedge member;
The brake device according to claim 1, further comprising a support portion that supports the biasing member between the support frame and the support frame.
前記レバー部材は、前記ブレーキ本体が前記基準移動量を超えて移動すると、前記第１当接部が押圧されて前記窪み部を支点に回動し、前記第２当接部が前記くさび部材を前記押付部材の付勢力に抗して押圧することにより前記クランプ部のクランプを解除することを特徴とする請求項３に記載のブレーキ装置。 The release portion is a lever member having a hollow portion that is engaged with the inner member, and first and second contact portions that are provided on both sides of the hollow portion.
When the brake body moves beyond the reference movement amount, the lever member is pressed by the first contact portion and pivoted about the recess portion, and the second contact portion moves the wedge member. The brake device according to claim 3, wherein the clamp of the clamp portion is released by pressing against the urging force of the pressing member.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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