JP2900243B2 - 車両の制輪子隙間自動調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道車両のブレー
キ装置に適用する車両の制輪子隙間自動調整装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】鉄道車両のブレーキ装置は、電車等に使
用される回生ブレーキのような電気的なものおよび新型
車両に用いられるディスクブレーキを除けば、すべて制
輪子で車輪の前後を挟み付け、車輪と制輪子との間に生
ずる摩擦エネルギを熱エネルギに変換して空気中に放散
することにより制動力を得る構造になっている。図６は
車輪とブレーキ装置との関係を示す正面図であり、図７
は制動力の伝達機構を示した斜視図である。

【０００３】図６において１は車輪であり、車軸２の部
分で図示しない軸受を介して台車３に回転自在に支持さ
れているものである。４はレールである。車軸２には車
輪１が両端に取付けられており、これが図示しない左側
にも対称的に設けられる。

【０００４】図６および図７において５はブレーキシリ
ンダであり、台車３に取付けられているものである。こ
のブレーキシリンダ５は運転者が操作するブレーキ操作
装置を介して図示しない圧縮空気のタンクに接続されて
おり、運転者がブレーキ操作をすると圧縮空気を受け
て、ブレーキダイヤフラム６の部分から出たロッド７を
突出させるようになっている。

【０００５】ロッド７の先端には二又のブラケット８が
取付けられており、このブラケット８には軸９を介して
水平てこ１０の一端が取付けられている。水平てこ１０
は中央に設けられた孔１１に挿通される図示しない軸を
中心にして回動するもので、他端には軸１２によってリ
ンク１３の一端が軸着されている。このリンク１３は両
端が相互に交差する方向の二又になっており、結合され
る軸着方向が変わるようになっている。

【０００６】リンク１３の他端には、軸１４により、ブ
レーキてこ１５の上端が軸着されている。ブレーキてこ
１５の中間部分には軸１６により制輪子１７の基部と制
輪子つり１８が軸着されている。制輪子１７と後述する
もうひとつの制輪子１９との間には、所定の隙間を有し
て車輪１が位置する。

【０００７】ブレーキてこ１５の中間部分にはつなぎ梁
２０の一端が、下端部分にはブレーキ梁２１の一端が、
それぞれ回動自在に結合している。これらつなぎ梁２０
とブレーキ梁２１の他端は他側の車輪に対するブレーキ
機構に延びている。ブレーキてこ１５の下端には、ブラ
ケット２２を介してブレーキ棒２３の基端部分が結合し
ている。

【０００８】制輪子つり１８の軸１６より下方部分は延
長され、Ｌ字形の駆動てこ２４に形成されている。この
駆動てこ２４は、軸２５によって連結板２６の一端に結
合している。連結板２６の他端は、軸２７により隙間調
整機構２８の軸２９に結合している。これにより、後述
するようにブレーキの作動時に、軸２９は隙間調整機構
２８の内部に入り込むことになる。なお、制輪子つり１
８の上端は孔３０に挿通される図示しない軸によって台
車３に軸着される。

【０００９】ブレーキ棒２３は、後述するように外筒３
１に棒３２が挿入され、棒３２の進退によって全長が変
わるものである。この棒３２の先端はブレーキ梁３３の
片側の側板３４に軸３５で軸着されており、他側の側板
３６に軸３７で下端が軸着されたブレーキてこ３８に連
係するようになっている。

【００１０】ブレーキ梁３３には上端の孔３９に挿通さ
れる軸によって台車３に軸着されるブレーキ梁つり４０
の下端が結合している。ブレーキてこ３８は上端に設け
られた孔４１に挿通される軸によって台車３に軸着され
る。ブレーキてこ３８の中間部分には、軸４２によって
前述の制輪子１９の基部が軸着されている。

【００１１】このような構成からなるブレーキ装置にお
いて車輪１が回転している走行中に、運転者が車両を停
止させようとしてブレーキ操作装置を操作すると、ブレ
ーキシリンダ５はロッド７を図の右方へ押し出すから水
平てこ１０は孔１１に挿通される軸を中心にして回動
し、リンク１３を図における左方に引く。するとこの動
きはブレーキてこ１５に伝えられ、制輪子１７を車輪１
側に移動させ、車輪１に圧接させる。制輪子１７が車輪
１に圧接すると、ブレーキてこ１５は軸１６を中心にし
て反時計方向に回動し、ブレーキ棒２３を右方に引くこ
とになる。

【００１２】ブレーキ棒２３が右方に引かれるとブレー
キてこ３８は孔４１に挿通される軸を中心にして反時計
方向に回動し、制輪子１９を車輪１側に移動させ車輪１
に圧接させる。これにより車輪１には制動力が発生す
る。制動力を解除するときにはブレーキシリンダ５をロ
ッド７が引込む方向に作用させれば、上記作用とは逆に
作用して制輪子１７，１９を車輪１から引き離す。

【００１３】鉄道車両は走行を開始すると目的地までの
距離が長く、またその途中においてブレーキ操作を頻繁
に行うことから、摩擦力を発生する車輪１と制輪子１
７，１９の摩耗は避けられない。車輪１が摩耗すると外
径寸法が縮小するので安全上好ましくないことから、材
質を選定し、制輪子１７，１９の方が摩耗するように設
計する。ところでこのようにして制輪子１７，１９が摩
耗すると、制輪子１７，１９と車輪１との隙間（距離）
が大きくなるので、ブレーキシリンダ５からの一連の動
き量が増加、伸長しないと制輪子１７，１９が車輪１に
接しないことになり、十分な制動力が得られないことに
なる。

【００１４】これを調整するには、ブレーキ棒２３を制
輪子１７，１９の摩耗に係らしめて短縮させ、制輪子１
７，１９と車輪１との隙間を一定範囲に保持させればよ
い。すなわち、ブレーキ棒２３の端部２３ａを把持して
回転させることによりブレーキ棒２３を短縮させて制輪
子１７，１９を摩耗分だけ追い込むのである。この点に
着目し、発明したものが本出願人によって既に特許出願
されている（特公昭５３−３４３６７号公報参照）。

【００１５】この公報に記載されたものは、ブレーキシ
リンダ５によって制輪子１７，１９が動くとき、制輪子
１７，１９の摩耗によってブレーキ棒２３の動き量が大
きくなって所定値を超えると、別途設けられた主動クラ
ッチと従動クラッチの噛合が１歯分だけ進み、これによ
って、限界まではブレーキ棒２３の長さを短縮していく
構造のものである。

【００１６】上記特許の技術により、ブレーキがかけら
れるつど制輪子１７，１９の摩耗が検出され、摩耗した
ときには自動的に隙間調整が行われることになった。こ
れにより、制輪子１７，１９の摩耗が限界に達するまで
は、いわゆるメンテナンスフリーとなり、従来、隙間調
整に要した保守時間が不要となった。

【００１７】この種の技術はさらに改良が進められ、作
動の安定性を向上するものとして実公昭５８−９８１１
号公報に記載されたものが考案され、さらに調節機構を
設けるスペースに制約がある電気機関車用のものとし
て、実公平４−２１３１号公報に記載されたものが開発
された。

【００１８】上記各公報に記載された技術は基本的な部
分は同一であり、いずれも機能的に問題があるわけでは
ないが、作用ねじと従動クラッチとが常時噛合するよう
に付勢される構造であったため、制輪子が車輪に圧接し
た後にも加えられるブレーキシリンダからの力が隙間調
整機構にも加えられて損失となり、制輪子を車輪に圧接
するブレーキ本来の力を減少させることになる問題があ
った。

【００１９】そこでこの点を解決すべく本発明者によっ
て発明され、既に特許出願されているものがある（特願
平６−２９８９２５号）。この発明は、作用ねじと従動
クラッチが常時噛合しないような構造にしたので上記損
失を無くすことができた。また、応答性に優れ、寒冷地
での使用にも耐え、加えて制輪子の交換時等、手作業で
行う調整にも適するようになった。以下これを説明す
る。

【００２０】図８はブレーキ棒２３と隙間調整機構２８
の結合部分を示す断面図であり、図９はその要部を拡大
した断面図、図１０は図８を下方から見た半断面図、図
１１は隙間調整機構２８の要部を分解状態で示した斜視
図である。図８および図９において４３はハウジングで
あってブレーキ棒２３と隙間調整機構２８の一部を覆っ
ているものである。

【００２１】ブレーキ棒２３は前述のように先端内周に
雌ねじを刻設した外筒３１と、この外筒３１に嵌挿さ
れ、外周の雄ねじを雌ねじに螺合させた棒３２から概略
構成されている。この構造により、外筒３１の回転方向
に応じて棒３２は外筒３１から突出し、あるいは引っ込
んで、ブレーキ棒２３としての全長が延び、あるいは短
縮することになる。

【００２２】外筒３１には、キー４４を介して従動歯車
４５が取付けられている。そしてこの従動歯車４５に
は、隙間調整機構２８側の主動歯車４６が噛合してい
る。主動歯車４６の内周部は図における左右両方に延
び、それぞれ筒部４７，４８を形成している。左方に伸
びた筒部４７には円錐クラッチ４９が軸方向にのみ移動
可能に取付けられている。

【００２３】この円錐クラッチ４９は、回動しようとし
たときハウジング４３の内壁のテーパ状に形成された部
分との間に発生する摩擦力により、筒部４７を介して主
動歯車４６の回動に規制を加え、車両走行中の振動で隙
間調整機構２７が誤作動するのを防止するものである。
このため、円錐クラッチ４９と主動歯車４６との間には
クラッチばね５０が圧縮状態で介装され、円錐クラッチ
４９をハウジング４３側に押圧するようになっている。

【００２４】主動歯車４６の内周部から右方に伸びて形
成された筒部４８の外周には、ねじの自立条件が成立し
ない粗いリードの雄ねじ５１が刻設されており、この雄
ねじ５１に環状の従動クラッチ５２が螺合している。な
お、「ねじの自立条件が成立しない粗いリードの雄ね
じ」とは、雄ねじの直進動に対して、これに螺合した従
動クラッチ５２が容易に回転し得るねじをいう。この実
施例においては、雄ねじ５１は左ねじになっている。

【００２５】主動歯車４６と従動クラッチ５２との間に
は、釣合いばね５３が圧縮状態で介装されている。この
釣合いばね５３は、クラッチばね５０に対して４：５程
度の比で強いものである。図９および図１１に示される
ように、雄ねじ５１の先端外周部分には溝５４が形成さ
れており、この溝５４には止め輪５５が嵌着されてい
る。この止め輪５５により、従動クラッチ５２の図にお
ける右方への移動量は規制される。

【００２６】隙間調整機構２８の軸２９の図における左
方部分は縮径されており、この縮径部５６の一部には、
雄ねじ５１と同様の粗いリードの雄ねじ５７が刻設され
ており、この雄ねじ５７に作用ねじ５８が螺合してい
る。なお、この雄ねじ５７は先の雄ねじ５１とは逆の方
向すなわち右ねじとなっている。

【００２７】作用ねじ５８の外周には溝５９が形成され
ており、この溝５９には摩擦材からなる輪６０が嵌着さ
れている。この輪６０は、ハウジング４３の内壁に圧接
しており、軸２９によって左方向きの力が与えられたと
き、ハウジング４３の内壁との摩擦によって、作用ねじ
５８が容易には回動せずに移動するようにするためのも
のである。

【００２８】図９から明らかなように、縮径部５６は雄
ねじ５７より左方に延びており、その部分に、外径寸法
を雄ねじ５１の最大径部分と等しいか僅かに大きくした
スリーブ６１が嵌着され、先端部においてボルト６２
（図９参照）により固着されている。このスリーブ６１
と雄ねじ５１は、主動歯車４６およびその両側に延びた
筒部４７，４８の内部に移動自在に嵌入している。

【００２９】従動クラッチ５２と作用ねじ５８の対向す
る面には、噛合したとき一方向への回動は強固に伝わ
り、これと反対方向の回動は滑り可能にした形状の歯６
３，６４が設けられている。具体的には歯の片側が切り
立っており、他側が傾斜を持った歯である。この歯によ
り、力が切り立った側が接する方向に伝われば回動が強
固に伝わり、傾斜側から伝わったときには、滑りを生じ
て回動が伝わらないことになる。

【００３０】従動クラッチ５２と作用ねじ５８の間に
は、戻しばね６５が介装されている。この戻しばね６５
は、単に従動クラッチ５２と作用ねじ５８とを離れる方
向に付勢すればよいので、釣合いばね５３やクラッチば
ね５０に対してはるかに弱いものである。

【００３１】図１２は、以上説明した構造部分をブレー
キ梁２１に取付ける構造を示している。これを説明する
と、ブレーキ梁２１の先端には切欠き６６が設けられて
おり、この切欠き６６の部分がハウジング４３の内部に
入って、ブレーキ棒２３の外筒３１を跨ぐようになって
いる。ブレーキ梁２１には上下に孔６７が設けられ、ハ
ウジング４３に設けられたねじ孔６８に対向している。
これにより、ブレーキ梁２１の先端をハウジング４３内
に挿入し、ワッシャ６９、プレート７０を当て、ボルト
７１で締め付けてハウジング４３とブレーキ梁２１とを
結合することができる。

【００３２】作動を説明する。運転者によって制動の操
作が行われ、ブレーキシリンダ５がブレーキてこ１５
（図７参照）に、制輪子１７が車輪１に圧接する方向の
力を与えると、その力の一部は軸１６から駆動てこ２４
にも伝達し、連結板２６を図における左方に移動させ、
軸２９を隙間調整機構２８の内部に押し込む。

【００３３】軸２９にこのような力が作用すると、その
一部に刻設された雄ねじ５７に螺合した作用ねじ５８に
も、これを同方向に移動させようとする力が作用する。
図９および図１１に明確に示したように、作用ねじ５８
の外周には摩擦材からなる輪６０が嵌着されているか
ら、この輪６０とハウジング４３の内壁との摩擦によっ
て、作用ねじ５８は回動せずに軸２９とともに図におけ
る左方に移動する。

【００３４】作用ねじ５８が従動クラッチ５２に向けて
進行し、その歯６４が従動クラッチ５２の歯６３に当接
すると、両方の歯６４，６３が斜面で当接したときには
滑動が生ずるので、作用ねじ５８の進行力は輪６０とハ
ウジング４３の内壁との間の摩擦力に打ち勝って作用ね
じ５８を回動させる力に変化する。両方の歯６４，６３
の頂部どおしが当接したときには、作用ねじ５８が従動
クラッチ５２を僅かに押圧したのち、斜面の部分で当接
する。

【００３５】両方の歯６４，６３が斜面の部分で当接し
た状態での作用ねじ５８の移動量が小さいときには、作
用ねじ５８の移動は歯どおしの滑動で吸収され、従動ク
ラッチ５２を回動させることはない。次に制動作用の終
了によって、ブレーキシリンダ５が作動前の状態に戻る
と、作用ねじ５８の歯６４は従動クラッチ５２の歯６３
に対して先程とは反対の方向に滑動し、歯どうしの当接
が離れたら、作用ねじ５８は回動せずにその姿勢で元の
位置に復帰する。このように作用するときには従動クラ
ッチ５２は回動しないので、ブレーキ棒２３の長さに変
化はなく、したがって隙間調節は行われない。

【００３６】制輪子１７，１９が摩耗することにより、
作用ねじ５８の移動量が歯の滑動範囲を越えた場合に
は、両方の歯６４，６３は滑動ののち噛合するので、従
動クラッチ５２は作用ねじ５８側から力が与えられて回
動する。従動クラッチ５２が回動するときには、釣合い
ばね５３を介して主動歯車４６が一体的に回動する。

【００３７】主動歯車４６が回動すると、これに噛合し
た従動歯車４５も回動し、ブレーキ棒２３の外筒３１を
回動させてこれに螺合した棒３２を引き込み、その全長
を短縮させる。ブレーキ棒２３が短縮しても、制輪子１
７，１９に摩耗が生じていないときには、制動力を緩め
たときにブレーキ棒２３は元の長さに復帰して、制輪子
１７，１９と車輪１との間隔に変化を与えることはな
い。制輪子１７，１９が摩耗すればブレーキ棒２３の短
縮量は大きくなるので、作用ねじ５８と従動クラッチ５
２の歯６４，６３の噛合は摩耗量に応じた分だけ進むこ
とになる。ブレーキ棒２３の短縮量が大きくなると、制
動力を緩めたときの作用ねじ５８の戻りストロークでは
ブレーキ棒２３は元の長さに復帰できないことになる。

【００３８】ブレーキ棒２３が元の長さに復帰できない
状態で次に制動作用が行われると、ブレーキ棒２３の短
縮はその長さから行われるので、最初から見ればさらに
短縮することになる。この状態で制動力が解除されてブ
レーキ棒２３の長さが伸長する側に戻るときには、ブレ
ーキ棒２３は作用ねじ５８と従動クラッチ５２の歯６
４，６３の噛合の進んだ分に対応する長さを差し引いた
ところまで戻る。よって車輪１と制輪子１７，１９との
間隔は短縮され、隙間調節が行われることになる。

【００３９】作用ねじ５８は制動作用時に押し込まれる
軸２９に刻設された雄ねじ５７に螺合しており、一方の
従動クラッチ５２はその軸２９が嵌入する主動歯車４６
の筒部４８に刻設された雄ねじ５１に螺合している。そ
してこれら二つの雄ねじ５７，５１は相互に逆方向に刻
設されたねじであることから、何らかの原因で軸２８に
非常に大きな力が衝撃的に加わり、これによって作用ね
じ５８が急激に大きな力で従動クラッチ５２に当接した
とき、軸方向への移動はするが回動はしない作用ねじ５
８に対し、従動クラッチ５２は螺合している雄ねじ５１
によって回動しながら後退し、作用ねじ５８と離れるこ
とになる。これによって軸２９側の力が従動クラッチ５
２側に伝達されないため、制動力が正常な状態でブレー
キ棒２３に伝わることで、制動力の損失が発生しないこ
とになる。また歯６３，６４を損壊するようなことがな
い。

【００４０】以上は、車両の制輪子１７，１９が摩耗し
たとき、制輪子１７，１９と車輪１との隙間を自動的に
調整する作用であったが、この調整は作業者が手作業で
行う場合もある。すなわち、制輪子１７，１９の摩耗が
限界に達して新品に交換するときに行う初期設定ではブ
レーキ棒２３を操作してその全長寸法を一定にする。こ
のための操作は、ブレーキ棒２３の外筒３１を工具で回
すことにより棒３２を進退させる。

【００４１】このように手動調整を行うとき、外筒３１
の動きは従動歯車４５から主動歯車４６に伝わり、これ
が従動クラッチ５２に伝達される。従来の装置では、従
動クラッチの歯と作用ねじの歯とは常時噛合するように
ばね付勢されていたので、上記のように手動調整のとき
にその前後の部材をすべて一緒に回動させることにな
り、大きな力を必要としたが、この装置では従動クラッ
チ５２と作用ねじ５８とを離す方向に戻しばね６５で付
勢しているので、回動は従動クラッチ５２までとなり、
無駄な力を使わなくて済むことになる。

【００４２】

【発明が解決しようとする課題】以上説明した構造にお
いても、ブレーキ隙間調節機構の非作動時には、ブレー
キシリンダの発生エネルギがこの機構に作用しないよう
にしてあり、そのためにブレーキシリンダが発生するエ
ネルギの全てをブレーキに使うようにしてある。しかし
ながら、さらに改良する余地があり、改良すれば作動が
より確実になることが判明した。

【００４３】そして上記作動を得るためには、ブレーキ
棒と同方向に移動する送りねじと、この送りねじに螺合
している作用ねじが、送りねじに対して回動することな
く一体に移動する必要があるが、上記発明にあってはそ
のための手段として、作用ねじの外周に摩擦材からなる
輪を嵌着し、この輪によって作用ねじとハウジングの内
壁との間に適度の摩擦を持たせるようにしていた。

【００４４】しかしながら、このように輪によって作用
ねじとハウジングの内壁との間に適度の摩擦を持たせる
ようにすると、ハウジングの内壁と作用ねじの外周（輪
の嵌着部分）の仕上げ精度を高くしなければならず、ま
た、輪の経年変化に対しても常に注意を払う必要があっ
て保守が煩雑になる。

【００４５】さらに、極寒地の氷雪あるいは悪天候時の
土砂等が制動装置に付着した場合には、そのために隙間
自動調整装置が動きにくくなり、あるいは動かなくなっ
て、十分に機能しなくなることがある。

【００４６】本発明はこの点に鑑みてなされたものであ
り、上記問題を解決した車両の制輪子隙間自動調整装置
を提供しようとするものである。

【００４７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するための手段として、請求項１に記載された発明は、
車輪を台車に回転自在に支持し、該台車に取付けたブレ
ーキシリンダから進退するロッドの動きをてこを介して
車輪の一部に対向する制輪子に伝達すると共に、該伝達
の動きを、ねじ結合した外筒と棒とにより形成したブレ
ーキ棒を介して車輪の他側の制輪子に伝達するように
し、該ブレーキ棒に沿わせて設けた隙間調整機構の主動
歯車で前記ブレーキ棒の外筒に取付けた従動歯車を回転
させてブレーキ棒の全長を短縮させる隙間調整機構によ
り、前記ブレーキ棒を制輪子の摩耗に係らしめて短縮さ
せて制輪子と車輪との隙間を一定範囲に保持するように
した車両の制輪子隙間自動調整装置において、前記隙間
調整機構の一部で、ブレーキ棒の外筒に連動する粗いリ
ードの送りねじに作用ねじを螺合し、該作用ねじの外周
には作用ねじが送りねじに螺合するのとは逆ねじの関係
で粗いリードの雄ねじを刻設して該雄ねじに主動クラッ
チを螺合し、該主動クラッチには、前記主動歯車と一体
の従動クラッチを対向させ、該主動クラッチと従動クラ
ッチの対向面に噛合する歯を設け、前記作用ねじと主動
クラッチとの間に、主動クラッチを従動クラッチ側に付
勢する釣合ばねを介装し、前記作用ねじが送りねじに対
して容易には回動しないようにする手段を設け、前記従
動クラッチに、作用ねじの軸方向の力を受けるスラスト
玉軸受を支持したことを特徴とする。

【００４８】請求項２に記載された発明は、請求項１に
記載されたものにおいて、前記作用ねじが送りねじに対
して容易には回動しないようにする手段として、送りね
じに螺合する作用ねじと一体に、少なくとも二つ割りに
した割カラーを設け、該割カラーで送りねじの一部を包
囲させ、該割カラーに緊締手段を設けて送りねじのその
部分を把持させたことを特徴とする。

【００４９】請求項３に記載された発明は、車輪を台車
に回転自在に支持し、該台車に取付けたブレーキシリン
ダから進退するロッドの動きをてこを介して車輪の一部
に対向する制輪子に伝達すると共に、該伝達の動きを、
ねじ結合した外筒と棒とにより形成され、その一端に手
動調整用の回転軸を設けたブレーキ棒を介して車輪の他
側の制輪子に伝達するようにし、該ブレーキ棒に沿わせ
て設けた隙間調整機構の主動歯車で前記ブレーキ棒の外
筒に取付けた従動歯車を回転させてブレーキ棒の全長を
短縮させる隙間調整機構により、前記ブレーキ棒を制輪
子の摩耗に係らしめて短縮させて制輪子と車輪との隙間
を一定範囲に保持するようにした車両の制輪子隙間自動
調整装置において、前記隙間調整機構の一部で、ブレー
キ棒の外筒に連動する粗いリードの送りねじに作用ねじ
を螺合し、該作用ねじの外周には作用ねじが送りねじに
螺合するのとは逆ねじの関係で粗いリードの雄ねじを刻
設して該雄ねじに主動クラッチを螺合し、該主動クラッ
チには、前記主動歯車と一体の従動クラッチを対向さ
せ、該主動クラッチと従動クラッチの対向面に噛合する
歯を設け、前記作用ねじと主動クラッチとの間に、主動
クラッチを従動クラッチ側に付勢する釣合ばねを介装
し、前記作用ねじが送りねじに対して容易には回動しな
いようにする手段を設け、さらに前記ブレーキ棒を伸縮
可能で、手動調整用の端部の外周は着脱可能にしたカバ
ーで覆ったことを特徴とする。

【００５０】

【発明の実施の形態】以下本発明のうちの請求項１およ
び２に係る発明の実施形態を、図９と図１１に対応させ
た図１および図２について説明する。なお、ここで説明
しない部分は先の出願と同様の構造である。隙間調整機
構２８の一部で、ブレーキ棒２３の外筒３１に連動する
送りねじ２９の外周に設けられた粗いリードの雄ねじ
（右ねじ）５７には作用ねじ５８が螺合しており、この
作用ねじ５８の外周には、作用ねじ５８が送りねじ２９
に螺合するのとは逆のねじである雄ねじ（左ねじ）７２
が設けられて、この雄ねじ７２に主動クラッチ７３が螺
合している。

【００５１】主動クラッチ７３には、主動歯車４６と一
体の従動クラッチ５２を対向させてある。そしてこの主
動クラッチ７３と従動クラッチ５２の対抗面には噛合す
る歯６４，６３が設けてある。

【００５２】作用ねじ５８の右端には釣合ばね座７４が
止め輪７５で固定してあり、この釣合ばね座７４と主動
クラッチ７３との間に、主動クラッチ７３を従動クラッ
チ５２側に付勢する釣合ばね７６が介装してある。７７
は従動クラッチに支持されているスラスト玉軸受であ
り、作用ねじ５８の軸方向の力を受けるためのものであ
る。この発明が先の発明と大きく変わるところは、先の
発明では図９および図１０に示すように作用ねじ５８に
歯６４が刻設されていたのに対し、作用ねじ５８には歯
６４が設けられず、雄ねじ５７とは逆ねじである雄ねじ
７２が設けられ、この雄ねじ７２に螺合させた主動クラ
ッチ７３に歯６４を設けたことである。

【００５３】作用ねじ５８に隣接する部位には、作用ね
じ５８が送りねじ２９に対して容易には回動しないよう
にする手段としての割カラー７８が、止め輪７９で挟持
されて設けられている。この割カラー７８は、たとえば
合成樹脂でできており、環状のものを少なくとも二つ割
りにして軸２９の外周に配設し、近接する方向の外力を
加えることにより、軸２９を把持するようにする。８０
は把持力（外力）を与えるバンドであり、ゴム材あるい
はバネ材等で製作されているものである。

【００５４】このように構成された本発明の制輪子隙間
自動調整装置においても、制動作動時、ブレーキシリン
ダ５の発生エネルギの一部を得て制輪子隙間調整を行う
基本的な作動においては先の発明のものと変わるところ
はない。ブレーキシリンダ５が作動してその力が制輪子
１７，１９と隙間調整機構２８にかかっているとき、隙
間調整機構２８の主動クラッチ７３の歯６４と従動クラ
ッチ５２の歯６３は噛合した状態にあるのでブレーキシ
リンダ５のエネルギの一部がここで消費されることにな
る。本発明にあっては、作用ねじ５８が軸２９の粗いリ
ードの雄ねじ５７に螺合しており、この作用ねじ５８が
雄ねじ５７に対して容易には回動しないようにしてある
ので、作用ねじ５８は軸２９の雄ねじ５７と一体的に従
動クラッチ５２側に進行する。このように進行した作用
ねじ５８は、従動クラッチに支持されたスラスト玉軸受
７７に当接する。この当接後も軸２９に押圧力が加わる
と、スラスト玉軸受７７に当接した作用ねじ５８はそれ
以上進行できないから、その位置で雄ねじ５７上で回動
する。作用ねじ５８には、送りねじである雄ねじ５７に
対して容易には回動しない手段が講じられているが、こ
の回動はこの手段に打ち勝って行われる。主動クラッチ
７３は粗いリードの雄ねじ７２に螺合しており、その歯
６４は従動クラッチ５２の歯６３と噛合しているから、
作用ねじ５８が軸２９の軸方向に移動しないで雄ねじ５
７上で回動した場合、主動クラッチ７３は釣合いばね７
６を圧縮して雄ねじ７２に導かれて後退する。これによ
って歯６３，６４は離間するので、この部分でのエネル
ギ消費はなくなり、ブレーキシリンダ５が発生するエネ
ルギのすべては制輪子１７，１９にかかることになる。

【００５５】請求項２に記載された発明によれば、上記
作用、効果がより確実になる。すなわち、送りねじ２９
が主動歯車歯車４６側に動くときに作用ねじ５８が回っ
てしまうと、主動クラッチ７３と従動クラッチ５２とが
正常に噛合しなくなる場合が発生し、制輪子自動隙間調
整機能が成立しなくなる。したがって作用ねじが回らな
いようにする必要があるが、先の発明においては、その
ための手段を摩擦材からなる輪を作用ねじに嵌着し、ハ
ウジングの内壁との間の摩擦でこの作用を行っていたた
め上記不具合があったが、作用ねじが回らないようにす
る手段として請求項２に記載したように割カラー７８を
用いた構成としたことにより、この不具合が解決され
た。そして割カラー７８で作用ねじ５８の回り止めを行
うようにしたことにより、ブレーキを弛めたときに噛合
する歯６３，６４間に、常にまた確実に１ｍｍ程度の隙
間を得ることができるので、ブレーキ棒２３の端部２３
ａを回転させる手動調節が容易に行えることになる。

【００５６】次に、斜視図である図３と、そのうちの右
側の一部を示した図４と左側の一部を示した図５に基づ
き、請求項３に係る発明の実施形態を説明する。ブレー
キ棒２３は、伸縮可能で、かつ一部が着脱可能にしたカ
バー８１で覆われている。このカバー８１は、筒状部８
１ａ、ベローズ部８１ｂおよび着脱可能のキャップ部８
１ｃに形成されたものであり、筒状部８１ａは隙間調整
機構２８に隣接部分を、ベローズ部８１ｂは外筒３１と
棒３２の嵌合部分を、さらにキャップ部８１ａは手動調
節用の端部２３ａの外周を覆っている。

【００５７】このように構成された請求項３の発明によ
れば、極寒冷地での氷雪、悪天候時の土砂などが走行中
の車両によって生ずる負圧で制動装置に付着するとき、
その部分はカバー８１で覆われているのでその影響を受
けることなく、所期の作動を得ることができる。そして
制輪子１７，１９を交換した後で行う手動調整では、キ
ャップ部８１ｃを外し、ブレーキ棒２３の端部２３ａを
工具で回すことにより、作業を容易に行うことができ
る。

【００５８】

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成した車
両の制輪子隙間自動調整装置であるから、隙間調整機構
が作動してブレーキ棒を短縮するとき、作用ねじ側から
の動きが主動クラッチ、従動クラッチ、主動歯車、従動
歯車の順に伝えられ、この従動歯車がブレーキ棒を短縮
する方向に回動するので、電車等の作動が速いブレーキ
においても作動遅れを生ずることがない。またブレーキ
棒に連動する軸の粗いリードの雄ねじに作用ねじを螺合
し、この作用ねじに主動クラッチを、作用ねじが軸に螺
合するねじとは逆方向の粗いリードのねじで螺合し、こ
の作用ねじと主動クラッチとの間に釣合ばねを介装し、
さらに割カラーで作用ねじを軸に把持させたことによ
り、主動クラッチと従動クラッチの歯が噛合するときお
よび作用ねじがスラスト玉軸受に当接したとき以外は作
用ねじが軸に対して回動せずに一体的に移動する。移動
により作用ねじがスラスト玉軸受に当たると、作用ねじ
はその場所で停止し、軸から受ける力を逃れるため回動
する。作用ねじの回動により、主動クラッチは作用ねじ
に刻設された粗いリードの雄ねじに導かれて回動しなが
ら後退する。この後退は、主動クラッチと従動クラッチ
の歯の噛合が解けるところまで続けられる。これによ
り、ブレーキシリンダの発生するエネルギの全てを制輪
子に与えることができることになる。さらにブレーキ棒
を伸縮可能なカバーで覆ったことによりブレーキ棒の動
きに支障を与えずに雪害等の影響をなくすことができ
る。また、このカバーの一部を着脱可能にしたことによ
り、手動調整にも支障を来すことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す断面図である。

【図２】図１のうちの隙間調整機構の内部構造を分解状
態で示す斜視図である。

【図３】本発明を適用した制動装置の斜視図である。

【図４】ブレーキ棒のうち図３の右側部分をカバーで覆
ったところを示す断面図である。

【図５】ブレーキ棒のうち図３の中央部分をカバーで覆
ったところを示す断面図である。

【図６】車両の車輪と制動装置部分を示す正面図であ
る。

【図７】本発明の前提技術となる制動装置の斜視図であ
る。

【図８】図７のものに使用する制輪子隙間自動調整装置
の断面図である。

【図９】図８の要部を拡大して示した断面図である。

【図１０】図８のうちの隙間調整機構を図１の下方から
見た半断面図である。

【図１１】図８のうちの隙間調整機構の内部構造を分解
状態で示す斜視図である。

【図１２】図８のものの外郭部分をブレーキばりに取付
ける構造を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 車輪 ２ 車軸 ３ 台車 ５ ブレーキシリンダ ７ ロッド １７ 制輪子 １９ 制輪子 ２３ ブレーキ棒 ２３ａ 端部 ２８ 隙間調整機構 ２９ 軸 ３１ 外筒 ３２ 棒 ４３ ハウジング ４５ 従動歯車 ４６ 主動歯車 ５２ 従動クラッチ ５７ 雄ねじ ５８ 作用ねじ ６３ 歯 ６４ 歯 ７２ 雄ねじ ７３ 主動クラッチ ７４ 釣合ばね座 ７６ 釣合ばね７７ スラスト玉軸受 ７８ 割カラー ８０ バンド ８１ カバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B61H 15/00 F16D 65/56

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車輪を台車に回転自在に支持し、該台車
   に取付けたブレーキシリンダから進退するロッドの動き
   をてこを介して車輪の一部に対向する制輪子に伝達する
   と共に、該伝達の動きを、ねじ結合した外筒と棒とによ
   り形成したブレーキ棒を介して車輪の他側の制輪子に伝
   達するようにし、該ブレーキ棒に沿わせて設けた隙間調
   整機構の主動歯車で前記ブレーキ棒の外筒に取付けた従
   動歯車を回転させてブレーキ棒の全長を短縮させる隙間
   調整機構により、前記ブレーキ棒を制輪子の摩耗に係ら
   しめて短縮させて制輪子と車輪との隙間を一定範囲に保
   持するようにした車両の制輪子隙間自動調整装置におい
   て、前記隙間調整機構の一部で、ブレーキ棒の外筒に連
   動する粗いリードの送りねじに作用ねじを螺合し、該作
   用ねじの外周には作用ねじが送りねじに螺合するのとは
   逆ねじの関係で粗いリードの雄ねじを刻設して該雄ねじ
   に主動クラッチを螺合し、該主動クラッチには、前記主
   動歯車と一体の従動クラッチを対向させ、該主動クラッ
   チと従動クラッチの対向面に噛合する歯を設け、前記作
   用ねじと主動クラッチとの間に、主動クラッチを従動ク
   ラッチ側に付勢する釣合ばねを介装し、前記作用ねじが
   送りねじに対して容易には回動しないようにする手段を
   設け、前記従動クラッチに、作用ねじの軸方向の力を受
   けるスラスト玉軸受を支持したことを特徴とする車両の
   制輪子隙間自動調整装置。
2. 【請求項２】 前記作用ねじが送りねじに対して容易に
   は回動しないようにする手段として、送りねじに螺合す
   る作用ねじと一体に、少なくとも二つ割りにした割カラ
   ーを設け、該割カラーで送りねじの一部を包囲させ、該
   割カラーに緊締手段を設けて送りねじのその部分を把持
   させたことを特徴とする請求項１に記載の車両の制輪子
   隙間自動調整装置。
3. 【請求項３】 車輪を台車に回転自在に支持し、該台車
   に取付けたブレーキシリンダから進退するロッドの動き
   をてこを介して車輪の一部に対向する制輪子に伝達する
   と共に、該伝達の動きを、ねじ結合した外筒と棒とによ
   り形成され、その一端に手動調整用の回転軸を設けたブ
   レーキ棒を介して車輪の他側の制輪子に伝達するように
   し、該ブレーキ棒に沿わせて設けた隙間調整機構の主動
   歯車で前記ブレーキ棒の外筒に取付けた従動歯車を回転
   させてブレーキ棒の全長を短縮させる隙間調整機構によ
   り、前記ブレーキ棒を制輪子の摩耗に係らしめて短縮さ
   せて制輪子と車輪との隙間を一定範囲に保持するように
   した車両の制輪子隙間自動調整装置において、前記隙間
   調整機構の一部で、ブレーキ棒の外筒に連動する粗いリ
   ードの送りねじに作用ねじを螺合し、該作用ねじの外周
   には作用ねじが送りねじに螺合するのとは逆ねじの関係
   で粗いリードの雄ねじを刻設して該雄ねじに主動クラッ
   チを螺合し、該主動クラッチには、前記主動歯車と一体
   の従動クラッチを対向させ、該主動クラッチと従動クラ
   ッチの対向面に噛合する歯を設け、前記作用ねじと主動
   クラッチとの間に、主動クラッチを従動クラッチ側に付
   勢する釣合ばねを介装し、前記作用ねじが送りねじに対
   して容易には回動しないようにする手段を設け、さらに
   前記ブレーキ棒を伸縮可能で、手動調整用の端部の外周
   は着脱可能にしたカバーで覆ったことを特徴とする車両
   の制輪子隙間自動調整装置。