JP3914997B2

JP3914997B2 - Spring actuator device

Info

Publication number: JP3914997B2
Application number: JP2001393632A
Authority: JP
Inventors: 仁古川; 拡保石川
Original assignee: Akebono Brake Industry Co Ltd
Current assignee: Akebono Brake Industry Co Ltd
Priority date: 2001-12-26
Filing date: 2001-12-26
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2021-12-26
Also published as: JP2003194117A

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spring actuator device most suitable especially for a railway vehicle, an industrial machine, and an automobile. <P>SOLUTION: The spring actuator device 1 is provided with an actuator body 2, a piston 3, a push rod 4, an end cover 5, and an energizing means 6, and a plurality of fluid pressure cylinders 7 are disposed on the same circumference outside of the end wall 20 of the actuator body 2. When the fluid pressure fed to the fluid pressure cylinder 7 is released, the piston 3 is advanced toward the end wall 20 of the actuator body 2 by the energizing force of the energizing means 6. The push rod 4 elongates toward the outside of the actuator body 2 in accordance with the advance of the piston 3. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に、鉄道車両，産業機械，自動車に使用するスプリングアクチュエータ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内孔を形成した本体と、内孔に移動自在に挿入したピストンと、ピストンの一端側と本体との間に比較的大きな圧縮負荷を与えて張設したばねと、ピストンの他端側に設けられ、本体の他端を貫通して外部に突出する軸状部材とを備えたブレーキシリンダが実開昭５８−１０８６３８号公報に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、実開昭５８−１０８６３８号公報に開示されたブレーキシリンダでは、ブレーキシリンダを液圧で解除する場合に、本体の軸状部材と同一軸線上に液圧シリンダの液圧室を設置しているので、液圧シリンダの液圧室が軸状部材の軸方向に加算されてしまい、ブレーキシリンダの全長が長くなり、ブレーキシリンダを鉄道車両等の限られた狭いスペースに搭載しなければならないので、ブレーキシリンダの鉄道車両等への搭載性が悪化するものであった。
【０００４】
本発明の目的は、上述する問題点に対処して、流体圧シリンダへ送る流体圧を解放するのみで、ピストンが付勢手段の付勢力によりアクチュエータボディの端壁に向って前進し、プッシュロッドがピストンの前進に伴って伸長し、ピストンの付勢手段の付勢力による前進を流体圧シリンダにより解除する場合に、複数個の流体圧シリンダをプッシュロッドの中心軸線から外れたアクチュエータボディの端壁の中央と外周との間の外側の同一円周上に配置し、流体圧シリンダの液圧室がアクチュエータボディのプッシュロッドと同一軸線上に加算されることがなく、従来のものに比べてスプリングアクチュエータ装置の全長が短く、スプリングアクチュエータ装置の鉄道車両等への搭載性を向上させることが可能なスプリングアクチュエータ装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のスプリングアクチュエータ装置は、アクチュエータボディと、前記アクチュエータボディの内部に中心軸線方向へ移動自在に配設したピストンと、前記ピストンに中心軸線上に沿って固設した前記アクチュエータボディの一端の端壁の中央を貫通するプッシュロッドと、前記アクチュエータボディの他端に配設したエンドカバーと、前記ピストンを前記アクチュエータボディの端壁に向って常時付勢する、前記ピストンと前記エンドカバーとの間に配設した付勢手段と、前記ピストンを前記付勢手段の付勢力に抗して前記アクチュエータボディの中心軸線方向へ移動する流体圧シリンダとを備え、前記流体圧シリンダが、シリンダボディと、前記シリンダボディの内部に前記プッシュロッドと平行な中心軸線方向に沿って移動自在に配設した液圧ピストンと、前記液圧ピストンに中心軸線上に沿って設けたピストンロッドとを有しており、前記ピストンロッドが前記アクチュエータボディの端壁の外周縁寄りに設けた貫通孔に挿通され、前記アクチュエータボディの端壁の中央と外周との間の外側の同一円周上に複数個の流体圧シリンダを配設したことを特徴とする構成を有するものである。
【０００７】
本発明のスプリングアクチュエータ装置は、上記ピストンと上記エンドカバーとの間に配設した上記付勢手段が、同一中心軸線上に配置したコイル平均径の異なる２つの圧縮コイルスプリングである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態におけるスプリングアクチュエータ装置を示す断面図、図２は、本発明の実施の形態におけるスプリングアクチュエータ装置の要部拡大断面図、図３は、本発明の実施の形態におけるスプリングアクチュエータ装置のキャリパブレーキ装置への取付け状態を示す要部切断正面図、図４は、本発明の実施の形態におけるスプリングアクチュエータ装置の作動状態を示す断面図である。
本発明のスプリングアクチュエータ装置１は、図１及び図２に示すように、アクチュエータボディ２と、アクチュエータボディ２の内部に中心軸線方向に沿って移動自在に配設したピストン３と、ピストン３に中心軸線上に沿って固設したアクチュエータボディ２の一端の端壁２０の中央を貫通するプッシュロッド４と、アクチュエータボディ２の開口する他端に配設したエンドカバー５と、ピストン３をアクチュエータボディ２の端壁２０に向って常時付勢する、ピストン３とエンドカバー５との間に配設した付勢手段６と、ピストン３を付勢手段６の付勢力に抗してアクチュエータボディ２の中心軸線方向へ移動する流体圧シリンダ７とを備え、アクチュエータボディ２の端壁２０の中央と外周との間の外側の同一円周上には、図３に示すように、ピストン３を付勢手段６の付勢力に抗して移動する複数個である３個の流体圧シリンダ７が配設されている。
【０００９】
本発明のスプリングアクチュエータ装置１は、図１及び図２に示すように、流体圧シリンダ７が、シリンダボディ７０と、シリンダボディ７０の内部にプッシュロッド４と平行な中心軸線方向に沿って移動自在に配設した液圧ピストン７１と、液圧ピストン７１に中心軸線上に沿って設けたピストンロッド７２とを有しており、ピストンロッド７２がアクチュエータボディ２の端壁２０の外周縁寄りに設けた貫通孔２１に挿通されている。
【００１０】
本発明のスプリングアクチュエータ装置１は、図１及び図２に示すように、ピストン３とエンドカバー５との間に配設した付勢手段６が、同一中心軸線上に配置したコイル平均径の異なる２つの圧縮コイルスプリング６０，６１である。
【００１１】
スプリングアクチュエータ装置１のアクチュエータボディ２は、図１及び図２に示すように、円筒形の周壁２２を有し、アクチュエータボディ２の周壁２２の一端には、図２に示すように、端壁２０が形成され、アクチュエータボディ２の端壁２０の中央にはプッシュロッド４を挿通するロッド挿通孔２０ａが設けられ、アクチュエータボディ２の端壁２０の外周縁寄りには適宜な箇所に３つの貫通孔２１が設けられ、アクチュエータボディ２の端壁２０の内側面にはロッド挿通孔２０ａの周囲にエンドカバー５に向って突出した円筒状のボス２３が一体に形成されている。
【００１２】
アクチュエータボディ２の端壁２０の外側面には、図２に示すように、ロッド挿通孔２０ａの周囲にボス２３と反対方向に向って突出したアクチュエータヘッド２４が形成され、アクチュエータボディ２のアクチュエータヘッド２４の先端部の外周面には環状溝２４ａが形成されている。
【００１３】
アクチュエータボディ２のアクチュエータヘッド２４には、図１及び図２に示すように、プッシュロッド４の移動量を一定に保つオートアジャスタ機構８が装着されている。
【００１４】
アクチュエータボディ２のアクチュエータヘッド２４の片側には、図１及び図２に示すように、側方に向って張出した取付アーム２５が一体に形成され、アクチュエータボディ２の取付アーム２５の上縁部及び下縁部には、図２に示すように、複数の貫通孔２５ａ，２５ａが設けられている。
【００１５】
アクチュエータボディ２の取付アーム２５の上縁部の中央及び下縁部の中央には、図１に示すように、外方に向って突出した互いに平行な一対の支持突部２６，２６が一体に形成され、アクチュエータボディ２の取付アーム２５の支持突部２６，２６には同一中心軸線上にピボットピン２７を支持するための支持孔２６ａ，２６ａが設けられている。
【００１６】
アクチュエータボディ２の周壁２２の一部には、図１及び図３に示すように、取付アーム２５と同方向の側方に向って膨出した鉄道車両の車輪１２０を制動するフローティングタイプのキャリパブレーキ装置１００のキャリパボディ１０１に対して取付けるためのマウント部２８が一体に形成され、アクチュエータボディ２のマウント部２８にはねじ穴２８ａが設けられている。
【００１７】
アクチュエータボディ２の周壁２２の他端には、図２に示すように、開口２２ａが形成され、アクチュエータボディ２の周壁２２の他端面には複数のねじ穴２９が設けられている。
【００１８】
アクチュエータボディ２の周壁２２の内部には、図２に示すように、ピストン３が中心軸線方向に沿って移動自在に配設され、ピストン３は円筒状のピストン本体３０を有し、ピストン３のピストン本体３０の一端には円周方向に向って張出したフランジ３１が一体に形成されている。
【００１９】
ピストン３のピストン本体３０の他端には、図２に示すように、小径の筒状壁３２が形成され、ピストン３の筒状壁３２の外周面にはおねじ部３３が形成され、ピストン３の筒状壁３２の端部には端壁３４が形成され、ピストン３の端壁３４の中央には嵌合孔３５が設けられている。
【００２０】
ピストン３には、図１及び図２に示すように、中心軸線上にアクチュエータボディ２の端壁２０に向って突出したプッシュロッド４が固設され、プッシュロッド４の一端と他端寄りとの間の内部には、図２に示すように、中心軸線上に沿ってねじ穴４０が設けられ、プッシュロッド４の他端には小径部４１が形成され、プッシュロッド４の小径部４１の内部には中心軸線上に沿ってねじ穴４２が設けられている。
【００２１】
ピストン３の端壁３４の嵌合孔３５には、図２に示すように、プッシュロッド４の小径部４１が嵌入され、プッシュロッド４の小径部４１のねじ穴４２には止めねじ４３が螺合され、プッシュロッド４はピストン３の端壁３４の嵌合孔３５に対してワッシャ４４を介して止めねじ４３により固定されている。
【００２２】
プッシュロッド４のねじ穴４０には、図２に示すように、ボルト４５が螺合され、ボルト４５の頭部４６の外周面には環状溝４６ａが形成されて、ボルト４５の頭部４６の端面には溝４７が形成されている。
【００２３】
ボルト４５の頭部４６には、図１に示すように、溝４７が形成され、後述のレバー１１０の一端１１０ａがボルト４５の頭部４６の溝４７に係合され、ボルト４５はプッシュロッド４のねじ穴４０に対して回転自在に螺合されている。
【００２４】
アクチュエータボディ２の端壁２０の中央に設けたロッド挿通孔２０ａには、図１及び図２に示すように、プッシュロッド４が挿通され、プッシュロッド４はアクチュエータボディ２の端壁２０のロッド挿通孔２０ａに対して、一定の移動量を超えて移動すると、オートアジャスタ機構８によりプッシュロッド４は回転させられ、ボルト４５がプッシュロッド４に対して伸長し、プッシュロッド４の移動量は一定に保たれている。
【００２５】
アクチュエータボディ２のアクチュエータヘッド２４とボルト４５の頭部４６との間には、図２に示すように、プッシュロッド４の一端部を覆う伸縮性を有するベローズ形の合成ゴム製のブーツ４８が装着され、アクチュエータボディ２のアクチュエータヘッド２４の環状溝２４ａにはブーツ４８の一端の係止リング４９ａが嵌入され、ボルト４５の頭部４６の環状溝４６ａにはブーツ４８の他端の係止リング４９ｂが嵌入され、プッシュロッド４のアクチュエータボディ２のロッド挿通孔２０ａより突出した部分がブーツ４８によりダストから保護されている。
【００２６】
アクチュエータボディ２の周壁２２の他端には、図１及び図２に示すように、開口２２ａを閉塞するエンドカバー５が配設され、エンドカバー５は円板状のカバー本体５０を有し、エンドカバー５のカバー本体５０の中央にはピストン３をアクチュエータボディ２の端壁２０に向って付勢する付勢手段６の付勢力を手動により解除するための手動解除用ボルト９を挿通するボルト挿通孔５１が設けられている。
【００２７】
エンドカバー５のカバー本体５０の外側面には、図２に示すように、ボルト挿通孔５１の周囲に外方に向って突出した円筒状のボス５２が形成され、エンドカバー５のボス５２の先端部の外周面には環状溝５３が形成されている。
【００２８】
エンドカバー５のカバー本体５０の外周面には、図２に示すように、環状凹溝５４が形成され、エンドカバー５のカバー本体５０の周囲には円周方向に張出したフランジ５５が一体に形成され、エンドカバー５のフランジ５５にはアクチュエータボディ２の周壁２２のねじ穴２９と連通する複数の貫通孔５６が設けられている。
【００２９】
アクチュエータボディ２の周壁２２の開口２２ａには、図２に示すように、エンドカバー５のカバー本体５０が嵌合され、アクチュエータボディ２の周壁２２の他端面にはエンドカバー５のフランジ５５が当接され、エンドカバー５のフランジ５５の貫通孔５６にはボルト５７が挿通され、アクチュエータボディ２の周壁２２のねじ穴２９にはボルト５７の先端寄りが螺合され、エンドカバー５のフランジ５５はアクチュエータボディ２の周壁２２のねじ穴２９に対してワッシャ５８を介してボルト５７により固定されている。
【００３０】
エンドカバー５のカバー本体５０の環状凹溝５４には、図２に示すように、Ｏリング５９が嵌合され、アクチュエータボディ２の周壁２２の内周面とエンドカバー５のカバー本体５０の外周面との間がＯリング５９により密封されている。
【００３１】
エンドカバー５の中央には、図２に示すように、プッシュロッド４と同一中心軸線上にピストン３に向って突出した手動解除用ボルト９が設けられ、手動解除用ボルト９の一端には断面非円形の頭部９０が形成されている。
【００３２】
エンドカバー５のカバー本体５０のボルト挿通孔５１には、図２に示すように、手動解除用ボルト９の他端寄りが挿通され、手動解除用ボルト９の他端部にはナット９２が螺合され、手動解除用ボルト９及びナット９２には割ピン９３が挿通され、手動解除用ボルト９はエンドカバー５のボルト挿通孔５１に対してワッシャ９４を介してナット９２により移動自在に支持されている。
【００３３】
ピストン３の後部には、図１に示すように、手動解除用ボルト９に係合するアジャスタナット１０が配設され、図２に示すように、アジャスタナット１０は円筒状のナット本体１１を有し、アジャスタナット１０のナット本体１１の一端には、円周方向に向って張出した環状壁１２が形成され、アジャスタナット１０の環状壁１２の前面にはピストン３の筒状壁３２の外側に嵌合する円筒状の嵌合壁１３が形成され、アジャスタナット１０の嵌合壁１３の内周面にはピストン３の筒状壁３２のおねじ部３３に螺合するめねじ部１４が形成されている。
【００３４】
アジャスタナット１０の環状壁１２の中央には、図２に示すように、ピストン３に向って前方に開口する手動解除用ボルト９の頭部９０を嵌合する嵌合凹部１５が形成され、アジャスタナット１０のナット本体１１の他端部には端壁１６が形成され、アジャスタナット１０の端壁１６には手動解除用ボルト９を挿通するボルト挿通孔１７が設けられている。
【００３５】
アジャスタナット１０の端壁１６のボルト挿通孔１７には、図２に示すように、手動解除用ボルト９が挿通され、アジャスタナット１０の環状壁１２の嵌合凹部１５には、手動解除用ボルト９の頭部９０が嵌入され、ピストン３の筒状壁３２のおねじ部３３にはアジャスタナット１０の嵌合壁１３のめねじ部１４が螺合されている。
【００３６】
アジャスタナット１０のナット本体１１の内部には、図２に示すように、アジャスタナット１０の端壁１６と手動解除用ボルト９の頭部９０との間に手動解除用ボルト９をピストン３に向って常時付勢する圧縮コイルスプリング１８が配設されている。
【００３７】
エンドカバー５のボス５２の外側には、図２に示すように、手動解除用ボルト９の先端部に螺合したナット９２を覆うゴムカバー９５が装着され、エンドカバー５のボス５２の環状溝５３にはゴムカバー９５の係止リング９６が嵌入され、手動解除用ボルト９のエンドカバー５のボルト挿通孔５１より突出した先端部及びナット９２がゴムカバー９５によりダストから保護されている。
【００３８】
アクチュエータボディ２の周壁２２の内部には、図１及び図２に示すように、ピストン３のフランジ３１とエンドカバー５のカバー本体５０との間に同一中心軸線上に沿ってピストン３をアクチュエータボディ２の端壁２０に向って常時付勢するコイル平均径の異なる圧縮コイルスプリング６０及び圧縮コイルスプリング６１が配設され、圧縮コイルスプリング６０のコイル平均径は圧縮コイルスプリング６１のコイル平均径よりも大きく、圧縮コイルスプリング６０の線径は圧縮コイルスプリング６１の線径よりも太くなっている。
【００３９】
アクチュエータボディ２の端壁２０の中央と外周との間の外側には、図１及び図３に示すように、同一円周上に３つの流体圧シリンダ７が配設され、流体圧シリンダ７の円筒形のシリンダボディ７０の内部には、図２に示すように、プッシュロッド４と平行な中心軸線方向に沿って液圧ピストン７１が移動自在に設けられ、液圧ピストン７１の中央には中心軸線上に沿ってピストンロッド７２が突設され、流体圧シリンダ７のシリンダボディ７０の端壁７３と液圧ピストン７１との間には液圧室７４が形成され、ピストンロッド７２はアクチュエータボディ２の端壁２０の外周縁寄りに設けた貫通孔２１に出没自在に挿通されている。
【００４０】
流体圧シリンダ７の液圧ピストン７１の外周面には、図２に示すように、環状凹溝７５が形成され、液圧ピストン７１の環状凹溝７５にはリング状のピストンシール７６が嵌入され、シリンダボディ７０の内周面と液圧ピストン７１の外周面との間がピストンシール７６により密封されている。
【００４１】
流体圧シリンダ７のシリンダボディ７０の一端には、図３に示すように、両側方に向って張出した取付片７７，７７が形成され、流体圧シリンダ７のシリンダボディ７０の取付片７７，７７はアクチュエータボディ２の端壁２０に対してボルト７８，７８により固定されている。
【００４２】
フローティングタイプのキャリパブレーキ装置１００のキャリパボディ１０１には、図１に示すように、スプリングアクチュエータ装置１のアクチュエータボディ２の取付アーム２５の外側及びマウント部２８の外側に臨んでアクチュエータ取付部１０２及びアクチュエータ取付部１０３が形成されている。
【００４３】
キャリパブレーキ装置１００のキャリパボディ１０１に形成された一方のアクチュエータ取付部１０２には、図１に示すように、スプリングアクチュエータ装置１のアクチュエータボディ２の取付アーム２５の貫通孔２５ａ，２５ａに連通するねじ孔１０４及びねじ穴１０５が設けられ、キャリパボディ１０１に形成された他方のアクチュエータ取付部１０３にはアクチュエータボディ２のマウント部２８のねじ穴２８ａに連通する貫通孔１０６が設けられている。
【００４４】
スプリングアクチュエータ装置１のアクチュエータボディ２の取付アーム２５の貫通孔２５ａ，２５ａには、図１に示すように、ボルト１０７，１０７が挿通され、キャリパブレーキ装置１００のキャリパボディ１０１のアクチュエータ取付部１０２のねじ孔１０４及びねじ穴１０５にはボルト１０７及びボルト１０７の先端部が螺合され、図３に示すように、アクチュエータボディ２の取付アーム２５はキャリパボディ１０１のアクチュエータ取付部１０２の内側に４本のボルト１０７により固定されている。
【００４５】
キャリパブレーキ装置１００のキャリパボディ１０１のアクチュエータ取付部１０３の貫通孔１０６には、図１に示すように、ボルト１０８が挿通され、スプリングアクチュエータ装置１のアクチュエータボディ２のマウント部２８のねじ穴２８ａにはボルト１０８の先端部が螺合され、アクチュエータボディ２のマウント部２８はキャリパボディ１０１のアクチュエータ取付部１０３の内側にボルト１０８により固定されている。
【００４６】
ピボットピン２７には、図１及び図３に示すように、スプリングアクチュエータ装置１のアクチュエータボディ２の取付アーム２５の支持突部２６，２６の間にキャリパブレーキ装置１００に組み込んだパーキングブレーキを作動するためのレバー１１０が揺動自在に設けられ、レバー１１０の一端１１０ａがプッシュロッド４に螺着したボルト４５の頭部４６の溝４７に係合され、レバー１１０の他端１１０ｂがキャリパブレーキ装置１００のキャリパボディ１０１のインナキャリパアーム１１１に移動自在に設けたパーキングブレーキ用のピストン１１２の外端に係合されている。
【００４７】
キャリパブレーキ装置１００のキャリパボディ１０１は、図３に示すように、マウンティングブラケット１１３にスライドピン１１４，１１４を介して移動自在に支持され、マウンティングブラケット１１３は鉄道車両の台車フレーム１１５に対してボルト１１６とナット１１７により固定されている。
【００４８】
キャリパブレーキ装置１００のキャリパボディ１０１は鉄道車両の車輪１２０の内側及び外側に臨んでインナキャリパアーム１１１及びアウタキャリパアーム（図示せず）を有し、キャリパボディ１０１のインナキャリパアーム１１１の中央には、図３に示すように、ピストン１１２が移動自在に設けられ、ピストン１１２の内端には制輪子であるインナブレーキライニング（図示せず）が装着され、キャリパボディ１０１のアウタキャリパアームの内側には制輪子であるアウタブレーキライニング（図示せず）が装着されている。
【００４９】
鉄道車両の車輪１２０の内側にはインナロータ（図示せず）が取付けられ、鉄道車両の車輪１２０の外側にはアウタロータ（図示せず）が取付けられている。
【００５０】
次に、本発明の実施の形態におけるスプリングアクチュエータ装置の作用について説明する。
まず、図１に示す通常のフローティングタイプのキャリパブレーキ装置１００に組み込んだパーキングブレーキによる鉄道車両の車輪１２０の制動を解除した状態において、流体圧シリンダ７のシリンダボディ７０の内部の液圧室７４へ送る流体圧を解放すると、スプリングアクチュエータ装置１のピストン３が付勢手段６の圧縮コイルスプリング６０，６１の付勢力によりアクチュエータボディ２の端壁２０に向って前進し、アジャスタナット１０がピストン３の前進に伴って圧縮コイルスプリング１８の付勢力に抗しながら手動解除用ボルト９の長手方向に沿って従動し、プッシュロッド４がピストン３の前進に伴いながらアクチュエータボディ２の外部に向って伸長し、図４に示すように、プッシュロッド４の一端部がアクチュエータボディ２の端壁２０のロッド挿通孔２０ａより前方に突出した状態となる。
【００５１】
プッシュロッド４のピストン３の前進に伴うアクチュエータボディ２の外部への伸長により、ボルト４５がプッシュロッド４の伸長に伴いながらアクチュエータボディ２のアクチュエータヘッド２４の前方に向って移動し、ボルト４５の頭部４６がレバー１１０の一端１１０ａを押出し、レバー１１０がボルト４５の移動に伴ってピボットピン２７を支点として図１の反時計方向に揺動し、レバー１１０の他端１１０ｂがキャリパブレーキ装置１００に組み込んだパーキングブレーキ用のピストン１１２を鉄道車両の車輪１２０の内側に取付けたインナロータに向って押込む。
【００５２】
レバー１１０のボルト４５の移動に伴うピボットピン２７を支点とした揺動により、キャリパブレーキ装置１００のキャリパボディ１０１のインナキャリパアーム１１１に設けたパーキングブレーキ用のピストン１１２がレバー１１０の揺動に伴いながら鉄道車両の車輪１２０の内側に取付けたインナロータに近接する方向に向って前進し、ピストン１１２の内端に装着したインナブレーキライニングが鉄道車両の車輪１２０の内側に取付けたインナロータに押付けられる。
【００５３】
ピストン１１２の内端に装着したインナブレーキライニングを鉄道車両の車輪１２０の内側に取付けたインナロータに押付けると、キャリパブレーキ装置１００のキャリパボディ１０１のアウタキャリパアームが反力を受け、キャリパブレーキ装置１００のキャリパボディ１０１が反力によりスライドピン１１４，１１４と共にマウンティングブラケット１１３に対して移動し、スプリングアクチュエータ装置１がキャリパブレーキ装置１００のキャリパボディ１０１と共に移動する。
【００５４】
キャリパブレーキ装置１００のキャリパボディ１０１のマウンティングブラケット１１３に対する移動により、キャリパブレーキ装置１００のキャリパボディ１０１のアウタキャリパアームの内側に装着したアウタブレーキライニングが鉄道車両の車輪１２０の外側に取付けたアウタロータに押付けられ、キャリパブレーキ装置１００に組み込んだパーキングブレーキがスプリングアクチュエータ装置１により作動され、鉄道車両の車輪１２０がキャリパブレーキ装置１００に組み込んだパーキングブレーキにより制動される。
【００５５】
スプリングアクチュエータ装置１のピストン３の付勢手段６の圧縮コイルスプリング６０，６１の付勢力によるアクチュエータボディ２の端壁２０に向う前進により、流体圧シリンダ７のピストンロッド７２がピストン３の前進に伴いながらシリンダボディ７０の内部に向って縮退し、流体圧シリンダ７の液圧ピストン７１がピストンロッド７２の縮退に伴って後退し、スプリングアクチュエータ装置１のピストン３のフランジ３１の外側面が圧縮コイルスプリング６０，６１の付勢力により流体圧シリンダ７のピストンロッド７２の先端に圧接され、図４に示すように、スプリングアクチュエータ装置１のピストン３の圧縮コイルスプリング６０，６１の付勢力による前進が流体圧シリンダ７のピストンロッド７２により阻止される。
【００５６】
また、鉄道車両の車輪１２０のキャリパブレーキ装置１００に組み込んだパーキングブレーキによる制動を解除する場合は、流体圧を図４に示す流体圧シリンダ７のシリンダボディ７０の内部の液圧室７４へ送ると、流体圧シリンダ７の液圧ピストン７１がシリンダボディ７０の内部を流体圧によりスプリングアクチュエータ装置１のアクチュエータボディ２の端壁２０に向って前進し、流体圧シリンダ７のピストンロッド７２が液圧ピストン７１の前進に伴ってスプリングアクチュエータ装置１のピストン３のフランジ３１を押圧しながらアクチュエータボディ２の内部へと伸長し、図１に示すように、流体圧シリンダ７のピストンロッド７２の先端部がアクチュエータボディ２の端壁２０の貫通孔２１よりスプリングアクチュエータ装置１のアクチュエータボディ２の内部に突出した状態となる。
【００５７】
流体圧シリンダ７のピストンロッド７２の液圧ピストン７１の前進に伴うアクチュエータ装置１のアクチュエータボディ２の内部への伸長により、スプリングアクチュエータ装置１のピストン３が流体圧シリンダ７のピストンロッド７２の伸長に伴って付勢手段６の圧縮コイルスプリング６０，６１の付勢力に抗しながらにエンドカバー５に向って後退し、アジャスタナット１０がピストン３の後退に伴いながら手動解除用ボルト９の長手方向に沿って従動し、プッシュロッド４がピストン３の後退に伴いながらアクチュエータボディ２の内部に向って縮退する。
【００５８】
プッシュロッド４のピストン３の後退に伴うアクチュエータボディ２の内部への縮退により、ボルト４５がプッシュロッド４の縮退に伴いながらアクチュエータボディ２のアクチュエータヘッド２４に向って移動し、レバー１１０がボルト４５の移動に伴いながらピボットピン２７を支点として図４の時計方向に揺動し、レバー１１０の他端１１０ｂがキャリパブレーキ装置１００に組み込んだパーキングブレーキ用のピストン１１２を鉄道車両の車輪１２０の内側に取付けたインナロータから離脱する方向に向って後退する。
【００５９】
レバー１１０のボルト４５の移動に伴うピボットピン２７を支点とした揺動により、キャリパブレーキ装置１００のキャリパボディ１０１のインナキャリパアーム１１１に設けたパーキングブレーキ用のピストン１１２がレバー１１０の揺動に伴いながら鉄道車両の車輪１２０の内側に取付けたインナロータから離脱する方向に向って後退し、ピストン１１２の内端に装着したインナブレーキライニングが鉄道車両の車輪１２０の内側に取付けたインナロータから離間する。
【００６０】
ピストン１１２の内端に装着したインナブレーキライニングの鉄道車両の車輪１２０の内側に取付けたインナロータからの離間により、キャリパブレーキ装置１００のキャリパボディ１０１がスライドピン１１４，１１４と共にマウンティングブラケット１１３に対して移動し、スプリングアクチュエータ装置１がキャリパブレーキ装置１００のキャリパボディ１０１と共に移動し、キャリパブレーキ装置１００のキャリパボディ１０１のアウタキャリパアームの内側に装着したアウタブレーキライニングが鉄道車両の車輪１２０の外側に取付けたアウタロータから離間できる状態になっている。
【００６１】
その後、鉄道車両の走行による車輪１２０の移動や振動等により、キャリパブレーキ装置１００のキャリパボディ１０１がスライドピン１１４，１１４と共にマウンティングブラケット１１３に対して移動し、スプリングアクチュエータ装置１がキャリパブレーキ装置１００のキャリパボディ１０１と共に移動し、鉄道車両の車輪１２０のインナロータとインナブレーキライニングとの間の隙間及びアウタロータとアウタブレーキライニングとの間の隙間が元の初期状態に戻され、キャリパブレーキ装置１００に組み込んだパーキングブレーキがスプリングアクチュエータ装置１により非作動状態となり、鉄道車両の車輪１２０のキャリパブレーキ装置１００に組み込んだパーキングブレーキによる制動を解除する。
【００６２】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明のスプリングアクチュエータ装置によれば、流体圧シリンダへ送る流体圧を解放するのみで、ピストンが付勢手段の付勢力によりアクチュエータボディの端壁に向って前進するので、プッシュロッドをピストンの前進に伴って伸長させることができ、ピストンの付勢手段の付勢力による前進を流体圧シリンダにより解除する場合に、複数個の流体圧シリンダをプッシュロッドの中心軸線から外れたアクチュエータボディの端壁の中央と外周との間の外側の同一円周上に配置したので、流体圧シリンダの液圧室がアクチュエータボディのプッシュロッドと同一軸線上に加算されることがなく、従来のものに比べてスプリングアクチュエータ装置の全長が短くなるので、スプリングアクチュエータ装置の鉄道車両等への搭載性を向上させることができる。
【００６３】
本発明のスプリングアクチュエータ装置によれば、流体圧シリンダのシリンダボディの内部の液圧室に流体圧を送るのみで、液圧ピストンが流体圧によりアクチュエータボディの端壁に向って前進するので、ピストンロッドを液圧ピストンの前進に伴って伸長させることができ、ピストンロッドがアクチュエータボディの端壁の外周縁寄りに設けた貫通孔に挿通されているので、アクチュエータボディの内部のピストンをピストンロッドの伸長に伴って付勢手段の付勢力に抗しながら後退させることができる。
【００６４】
本発明のスプリングアクチュエータ装置によれば、付勢手段が同一中心軸線上に配置したコイル平均径の異なる２つの圧縮コイルスプリングであるので、ピストンを２つの圧縮コイルスプリングの付勢力により安定した状態で迅速に移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるスプリングアクチュエータ装置を示す断面図。
【図２】本発明の実施の形態におけるスプリングアクチュエータ装置の要部拡大断面図。
【図３】本発明の実施の形態におけるスプリングアクチュエータ装置のキャリパブレーキ装置への取付け状態を示す要部切断正面図。
【図４】本発明の実施の形態におけるスプリングアクチュエータ装置の作動状態を示す断面図。
【符号の説明】
１スプリングアクチュエータ装置
２アクチュエータボディ
３ピストン
４プッシュロッド
５エンドカバー
６付勢手段
７流体圧シリンダ
８オートアジャスタ機構
９手動解除用ボルト
１０アジャスタナット
１１ナット本体
１２環状壁
１３嵌合壁
１４めねじ部
１５嵌合凹部
１６端壁
１７ボルト挿通孔
１８圧縮コイルスプリング
２０端壁
２０ａロッド挿通孔
２１貫通孔
２２周壁
２２ａ開口
２３ボス
２４アクチュエータヘッド
２４ａ環状溝
２５取付アーム
２５ａ貫通孔
２６支持突部
２６ａ支持孔
２７ピボットピン
２８マウント部
２８ａねじ穴
２９ねじ穴
３０ピストン本体
３１フランジ
３２筒状壁
３３おねじ部
３４端壁
３５嵌合孔
４０ねじ穴
４１小径部
４２ねじ穴
４３止めねじ
４４ワッシャ
４５ボルト
４６頭部
４６ａ環状溝
４７溝
４８ブーツ
４９ａ係止リング
４９ｂ係止リング
５０カバー本体
５１ボルト挿通孔
５２ボス
５３環状溝
５４環状凹溝
５５フランジ
５６貫通孔
５７ボルト
５８ワッシャ
５９Ｏリング
６０圧縮コイルスプリング
６１圧縮コイルスプリング
７０シリンダボディ
７１液圧ピストン
７２ピストンロッド
７３端壁
７４液圧室
７５環状凹溝
７６ピストンシール
７７取付片
７８ボルト
９０頭部
９２ナット
９３割ピン
９４ワッシャ
９５ゴムカバー
９６係止リング
１００キャリパブレーキ装置
１０１キャリパボディ
１０２アクチュエータ取付部
１０３アクチュエータ取付部
１０４ねじ孔
１０５ねじ穴
１０６貫通孔
１０７ボルト
１０８ボルト
１１０レバー
１１０ａ一端
１１０ｂ他端
１１１インナキャリパアーム
１１２ピストン
１１３マウンティングブラケット
１１４スライドピン
１１５台車フレーム
１１６ボルト
１１７ナット
１２０車輪[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention particularly relates to a spring actuator device used in railway vehicles, industrial machines, and automobiles.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a main body having an inner hole, a piston movably inserted into the inner hole, a spring stretched by applying a relatively large compression load between one end side of the piston and the main body, and the other end side of the piston Japanese Utility Model Laid-Open No. 58-108638 discloses a brake cylinder provided with a shaft-like member that passes through the other end of the main body and protrudes to the outside.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the brake cylinder disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 58-108638, when the brake cylinder is released by hydraulic pressure, a hydraulic chamber of the hydraulic cylinder is installed on the same axis as the shaft-like member of the main body. As a result, the hydraulic chamber of the hydraulic cylinder is added in the axial direction of the shaft-like member, increasing the overall length of the brake cylinder, and the brake cylinder must be mounted in a limited space such as a railway vehicle. As a result, the mounting capability of brake cylinders on railway vehicles and the like deteriorated.
[0004]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to deal with the above-mentioned problems, only to release the fluid pressure sent to the fluid pressure cylinder, and the piston is advanced toward the end wall of the actuator body by the urging force of the urging means. When the fluid pressure cylinder releases the forward movement due to the urging force of the piston urging means when the piston moves forward, the plurality of fluid pressure cylinders are separated from the central axis of the push rod. Between the center of the end wall and the outer periphery Arranged on the same outer circumference, the hydraulic chamber of the hydraulic cylinder is not added on the same axis as the push rod of the actuator body, and the overall length of the spring actuator device is shorter than the conventional one, and the spring It is an object of the present invention to provide a spring actuator device capable of improving the mountability of an actuator device on a railway vehicle or the like.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The spring actuator device of the present invention includes an actuator body, Of the actuator body A piston disposed in the interior so as to be movable in the direction of the central axis, On the piston Fixed along the central axis Of the actuator body One end The center of the end wall A push rod that penetrates, Of the actuator body An end cover disposed at the other end; The piston of the actuator body Always energize towards the end wall, Between the piston and the end cover. A biasing means disposed between; A fluid pressure cylinder that moves the piston in a direction of a central axis of the actuator body against a biasing force of the biasing means, and the fluid pressure cylinder includes the cylinder body and the push rod inside the cylinder body. A hydraulic piston movably disposed along the direction of the central axis parallel to the central axis, and a piston rod provided along the central axis of the hydraulic piston. It is inserted through a through hole provided near the outer peripheral edge of the end wall, and on the same outer circumference between the center and outer periphery of the end wall of the actuator body. A plurality of fluid pressure cylinders are provided.
[0007]
The spring actuator device of the present invention comprises: The urging means disposed between the piston and the end cover includes: These are two compression coil springs having different average coil diameters arranged on the same central axis.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. Sectional drawing which shows the spring actuator apparatus in embodiment of this invention, FIG. The principal part expanded sectional view of the spring actuator apparatus in embodiment of this invention, FIG. The principal part cutting front view which shows the attachment state to the caliper brake device of the spring actuator apparatus in embodiment of this invention, FIG. It is sectional drawing which shows the operating state of the spring actuator apparatus in embodiment of this invention.
As shown in FIGS. 1 and 2, the spring actuator device 1 according to the present invention includes an actuator body 2, a piston 3 that is disposed inside the actuator body 2 so as to be movable along the central axis direction, and a center around the piston 3. One end of the actuator body 2 fixed along the axis The center of the end wall 20 A push rod 4 penetrating through, an end cover 5 disposed at the other end of the actuator body 2 opened; The biasing means 6 disposed between the piston 3 and the end cover 5 that constantly biases the piston 3 toward the end wall 20 of the actuator body 2, and the piston 3 resists the biasing force of the biasing means 6. And a fluid pressure cylinder 7 moving in the direction of the central axis of the actuator body 2 Of the actuator body 2 On the same outer circumference between the center and the outer periphery of the end wall 20, as shown in FIG. There are provided a plurality of three fluid pressure cylinders 7 that move against the urging force of the urging means 6.
[0009]
As shown in FIGS. 1 and 2, the spring actuator device 1 of the present invention is Fluid pressure cylinder 7 A cylinder body 70, a hydraulic piston 71 disposed in the cylinder body 70 so as to be movable along a central axis direction parallel to the push rod 4, and a piston rod provided on the hydraulic piston 71 along the central axis line 72 and Have The piston rod 72 of the actuator body 2 Near the outer periphery of the end wall 20 It is inserted through the provided through hole 21.
[0010]
As shown in FIGS. 1 and 2, the spring actuator device 1 of the present invention is The urging means 6 disposed between the piston 3 and the end cover 5 is These are two compression coil springs 60 and 61 having different coil average diameters arranged on the same central axis.
[0011]
The actuator body 2 of the spring actuator device 1 has a cylindrical peripheral wall 22 as shown in FIGS. 1 and 2, and an end wall 20 is provided at one end of the peripheral wall 22 of the actuator body 2 as shown in FIG. A rod insertion hole 20a through which the push rod 4 is inserted is provided at the center of the end wall 20 of the actuator body 2, and three through holes are provided at appropriate positions near the outer peripheral edge of the end wall 20 of the actuator body 2. A cylindrical boss 23 protruding toward the end cover 5 is integrally formed around the rod insertion hole 20a on the inner surface of the end wall 20 of the actuator body 2.
[0012]
As shown in FIG. 2, an actuator head 24 that protrudes in the direction opposite to the boss 23 is formed around the rod insertion hole 20 a on the outer surface of the end wall 20 of the actuator body 2. An annular groove 24 a is formed on the outer peripheral surface of the distal end portion of 24.
[0013]
As shown in FIGS. 1 and 2, an auto-adjuster mechanism 8 that keeps the movement amount of the push rod 4 constant is attached to the actuator head 24 of the actuator body 2.
[0014]
As shown in FIGS. 1 and 2, a mounting arm 25 projecting sideways is integrally formed on one side of the actuator head 24 of the actuator body 2, and the upper edge of the mounting arm 25 of the actuator body 2 and As shown in FIG. 2, a plurality of through holes 25a, 25a are provided in the lower edge portion.
[0015]
As shown in FIG. 1, a pair of parallel support protrusions 26 and 26 projecting outward are integrally formed at the center of the upper edge portion and the lower edge portion of the mounting arm 25 of the actuator body 2. The support protrusions 26 and 26 of the mounting arm 25 of the actuator body 2 are formed with support holes 26a and 26a for supporting the pivot pin 27 on the same central axis.
[0016]
As shown in FIGS. 1 and 3, a floating type caliper brake that brakes a wheel 120 of a railway vehicle that bulges toward the side in the same direction as the mounting arm 25 is provided on a part of the peripheral wall 22 of the actuator body 2. A mounting portion 28 for mounting to the caliper body 101 of the apparatus 100 is integrally formed, and the mounting portion 28 of the actuator body 2 is provided with a screw hole 28a.
[0017]
As shown in FIG. 2, an opening 22 a is formed at the other end of the peripheral wall 22 of the actuator body 2, and a plurality of screw holes 29 are provided at the other end surface of the peripheral wall 22 of the actuator body 2.
[0018]
As shown in FIG. 2, the piston 3 is disposed inside the peripheral wall 22 of the actuator body 2 so as to be movable along the central axis direction. The piston 3 has a cylindrical piston body 30. A flange 31 is integrally formed at one end of the piston main body 30 so as to project in the circumferential direction.
[0019]
As shown in FIG. 2, a small-diameter cylindrical wall 32 is formed on the other end of the piston main body 30 of the piston 3, and an external thread portion 33 is formed on the outer peripheral surface of the cylindrical wall 32 of the piston 3. An end wall 34 is formed at the end of the cylindrical wall 32, and a fitting hole 35 is provided in the center of the end wall 34 of the piston 3.
[0020]
As shown in FIGS. 1 and 2, a push rod 4 that protrudes toward the end wall 20 of the actuator body 2 is fixed to the piston 3, and the push rod 4 is positioned between one end and the other end of the push rod 4. As shown in FIG. 2, a screw hole 40 is provided along the central axis, and a small-diameter portion 41 is formed at the other end of the push rod 4, and the inside of the small-diameter portion 41 of the push rod 4. Is provided with a screw hole 42 along the central axis.
[0021]
As shown in FIG. 2, the small-diameter portion 41 of the push rod 4 is fitted into the fitting hole 35 of the end wall 34 of the piston 3, and a set screw 43 is screwed into the screw hole 42 of the small-diameter portion 41 of the push rod 4. The push rod 4 is fixed to the fitting hole 35 of the end wall 34 of the piston 3 by a set screw 43 via a washer 44.
[0022]
As shown in FIG. 2, a bolt 45 is screwed into the screw hole 40 of the push rod 4, and an annular groove 46 a is formed on the outer peripheral surface of the head 46 of the bolt 45. A groove 47 is formed on the end face.
[0023]
As shown in FIG. 1, a groove 47 is formed in the head 46 of the bolt 45, one end 110 a of a lever 110 described later is engaged with the groove 47 of the head 46 of the bolt 45, and the bolt 45 is connected to the push rod 4. The screw hole 40 is rotatably screwed.
[0024]
Actuator body 2 Provided in the center of the end wall 20 As shown in FIGS. 1 and 2, the push rod 4 is inserted into the rod insertion hole 20 a, and the push rod 4 exceeds a certain amount of movement with respect to the rod insertion hole 20 a of the end wall 20 of the actuator body 2. The push rod 4 is rotated by the auto adjuster mechanism 8, the bolt 45 extends with respect to the push rod 4, and the movement amount of the push rod 4 is kept constant.
[0025]
Between the actuator head 24 of the actuator body 2 and the head 46 of the bolt 45, as shown in FIG. 2, a bellows-shaped synthetic rubber boot 48 having a stretchability covering one end of the push rod 4 is mounted. A locking ring 49a at one end of the boot 48 is fitted into the annular groove 24a of the actuator head 24 of the actuator body 2, and a locking ring 49b at the other end of the boot 48 is inserted into the annular groove 46a of the head 46 of the bolt 45. Is inserted, and the portion of the push rod 4 protruding from the rod insertion hole 20 a of the actuator body 2 is protected from dust by the boot 48.
[0026]
As shown in FIGS. 1 and 2, an end cover 5 that closes the opening 22 a is disposed at the other end of the peripheral wall 22 of the actuator body 2, and the end cover 5 has a disc-shaped cover body 50. A bolt through which a manual release bolt 9 for manually releasing the urging force of the urging means 6 for urging the piston 3 toward the end wall 20 of the actuator body 2 is inserted in the center of the cover body 50 of the end cover 5. An insertion hole 51 is provided.
[0027]
As shown in FIG. 2, a cylindrical boss 52 protruding outward is formed around the bolt insertion hole 51 on the outer side surface of the cover main body 50 of the end cover 5. An annular groove 53 is formed on the outer peripheral surface of the tip portion.
[0028]
As shown in FIG. 2, an annular groove 54 is formed on the outer peripheral surface of the cover body 50 of the end cover 5, and a flange 55 projecting in the circumferential direction is integrally formed around the cover body 50 of the end cover 5. The flange 55 of the end cover 5 is formed with a plurality of through holes 56 communicating with the screw holes 29 of the peripheral wall 22 of the actuator body 2.
[0029]
As shown in FIG. 2, the cover body 50 of the end cover 5 is fitted into the opening 22 a of the peripheral wall 22 of the actuator body 2, and the flange 55 of the end cover 5 is applied to the other end surface of the peripheral wall 22 of the actuator body 2. The bolt 57 is inserted into the through hole 56 of the flange 55 of the end cover 5, the tip of the bolt 57 is screwed into the screw hole 29 of the peripheral wall 22 of the actuator body 2, and the flange 55 of the end cover 5 is The actuator body 2 is fixed to the screw hole 29 of the peripheral wall 22 by a bolt 57 via a washer 58.
[0030]
As shown in FIG. 2, an O-ring 59 is fitted into the annular groove 54 of the cover body 50 of the end cover 5, and the inner peripheral surface of the peripheral wall 22 of the actuator body 2 and the outer periphery of the cover body 50 of the end cover 5. The space is sealed with an O-ring 59.
[0031]
At the center of the end cover 5, as shown in FIG. 2, a manual release bolt 9 projecting toward the piston 3 on the same central axis as the push rod 4 is provided. A non-circular head 90 is formed.
[0032]
As shown in FIG. 2, the other end of the manual release bolt 9 is inserted into the bolt insertion hole 51 of the cover body 50 of the end cover 5, and a nut 92 is screwed into the other end of the manual release bolt 9. The split pin 93 is inserted into the manual release bolt 9 and the nut 92, and the manual release bolt 9 is supported by the nut 92 through the washer 94 with respect to the bolt insertion hole 51 of the end cover 5. ing.
[0033]
As shown in FIG. 1, an adjuster nut 10 that engages with the manual release bolt 9 is disposed at the rear of the piston 3. As shown in FIG. 2, the adjuster nut 10 has a cylindrical nut body 11. An annular wall 12 projecting in the circumferential direction is formed at one end of the nut body 11 of the adjuster nut 10, and the front surface of the annular wall 12 of the adjuster nut 10 is outside the cylindrical wall 32 of the piston 3. A cylindrical fitting wall 13 to be fitted is formed, and a female thread portion 14 that is screwed into the male thread portion 33 of the cylindrical wall 32 of the piston 3 is formed on the inner peripheral surface of the fitting wall 13 of the adjuster nut 10. ing.
[0034]
In the center of the annular wall 12 of the adjuster nut 10, as shown in FIG. 2, a fitting recess 15 for fitting the head 90 of the manual release bolt 9 that opens forward toward the piston 3 is formed. An end wall 16 is formed at the other end of the nut body 11 of the nut 10, and a bolt insertion hole 17 through which the manual release bolt 9 is inserted is provided in the end wall 16 of the adjuster nut 10.
[0035]
As shown in FIG. 2, the manual release bolt 9 is inserted into the bolt insertion hole 17 of the end wall 16 of the adjuster nut 10, and the manual release bolt is inserted into the fitting recess 15 of the annular wall 12 of the adjuster nut 10. 9 is inserted, and the female thread portion 14 of the fitting wall 13 of the adjuster nut 10 is screwed into the male thread portion 33 of the cylindrical wall 32 of the piston 3.
[0036]
In the nut body 11 of the adjuster nut 10, as shown in FIG. 2, the manual release bolt 9 faces the piston 3 between the end wall 16 of the adjuster nut 10 and the head 90 of the manual release bolt 9. A compression coil spring 18 that is constantly biased is disposed.
[0037]
As shown in FIG. 2, a rubber cover 95 that covers a nut 92 that is screwed onto the tip of the manual release bolt 9 is attached to the outside of the boss 52 of the end cover 5, and the annular groove of the boss 52 of the end cover 5 is attached. 53, a locking ring 96 of the rubber cover 95 is fitted, and the front end portion and the nut 92 protruding from the bolt insertion hole 51 of the end cover 5 of the manual release bolt 9 are protected from dust by the rubber cover 95.
[0038]
As shown in FIGS. 1 and 2, the actuator 3 is provided with the piston 3 along the same central axis between the flange 31 of the piston 3 and the cover body 50 of the end cover 5. The compression coil spring 60 and the compression coil spring 61 having different coil average diameters that are always urged toward the end wall 20 are disposed. The coil average diameter of the compression coil spring 60 is larger than the coil average diameter of the compression coil spring 61. The wire diameter of the compression coil spring 60 is larger than the wire diameter of the compression coil spring 61.
[0039]
Actuator body 2 Between the center of the end wall 20 and the outer periphery On the outside, as shown in FIG. 1 and FIG. Three on the same circumference A fluid pressure cylinder 7 is disposed, and a fluid pressure piston 71 moves inside a cylindrical cylinder body 70 of the fluid pressure cylinder 7 along a central axis direction parallel to the push rod 4 as shown in FIG. A piston rod 72 protrudes along the central axis at the center of the hydraulic piston 71, and is provided between the end wall 73 of the cylinder body 70 of the hydraulic cylinder 7 and the hydraulic piston 71. A pressure chamber 74 is formed, and the piston rod 72 is connected to the actuator body 2. Near the outer periphery of the end wall 20 It is inserted through the provided through hole 21 so as to be able to appear and retract.
[0040]
As shown in FIG. 2, an annular groove 75 is formed on the outer peripheral surface of the hydraulic piston 71 of the fluid pressure cylinder 7, and a ring-shaped piston seal 76 is fitted into the annular groove 75 of the hydraulic piston 71. The space between the inner peripheral surface of the cylinder body 70 and the outer peripheral surface of the hydraulic piston 71 is sealed with a piston seal 76.
[0041]
At one end of the cylinder body 70 of the fluid pressure cylinder 7, as shown in FIG. 3, attachment pieces 77, 77 projecting toward both sides are formed, and the attachment pieces 77, 77 of the cylinder body 70 of the fluid pressure cylinder 7 are formed. Is fixed to the end wall 20 of the actuator body 2 by bolts 78, 78.
[0042]
As shown in FIG. 1, the caliper body 101 of the floating type caliper brake device 100 has an actuator mounting portion 102 and an actuator facing the outside of the mounting arm 25 of the actuator body 2 and the outside of the mount portion 28 of the spring actuator device 1. A mounting portion 103 is formed.
[0043]
As shown in FIG. 1, one actuator mounting portion 102 formed on the caliper body 101 of the caliper brake device 100 has a screw communicating with the through holes 25 a and 25 a of the mounting arm 25 of the actuator body 2 of the spring actuator device 1. A hole 104 and a screw hole 105 are provided, and the other actuator mounting portion 103 formed in the caliper body 101 is provided with a through hole 106 communicating with the screw hole 28 a of the mount portion 28 of the actuator body 2.
[0044]
As shown in FIG. 1, bolts 107 and 107 are inserted into the through holes 25 a and 25 a of the mounting arm 25 of the actuator body 2 of the spring actuator device 1, and the actuator mounting portion 102 of the caliper body 101 of the caliper brake device 100 is inserted. Bolts 107 and the tip portions of the bolts 107 are screwed into the screw holes 104 and 105, and four mounting arms 25 of the actuator body 2 are provided inside the actuator mounting portions 102 of the caliper body 101 as shown in FIG. 3. The bolt 107 is fixed.
[0045]
As shown in FIG. 1, a bolt 108 is inserted into the through hole 106 of the actuator mounting portion 103 of the caliper body 101 of the caliper brake device 100, and the screw hole 28 a of the mount portion 28 of the actuator body 2 of the spring actuator device 1. The tip portion of the bolt 108 is screwed, and the mount portion 28 of the actuator body 2 is fixed to the inside of the actuator mounting portion 103 of the caliper body 101 by the bolt 108.
[0046]
As shown in FIGS. 1 and 3, the pivot pin 27 operates a parking brake incorporated in the caliper brake device 100 between the support protrusions 26, 26 of the mounting arm 25 of the actuator body 2 of the spring actuator device 1. A lever 110 for swinging is provided, and one end 110 a of the lever 110 is engaged with a groove 47 of the head 46 of the bolt 45 screwed to the push rod 4, and the other end 110 b of the lever 110 is connected to the caliper brake device 100. Is engaged with an outer end of a piston 112 for parking brake provided movably on an inner caliper arm 111 of the caliper body 101.
[0047]
As shown in FIG. 3, the caliper body 101 of the caliper brake device 100 is movably supported by a mounting bracket 113 via slide pins 114, 114. The mounting bracket 113 is bolted 116 with respect to a bogie frame 115 of a railway vehicle. And a nut 117.
[0048]
The caliper body 101 of the caliper brake device 100 has an inner caliper arm 111 and an outer caliper arm (not shown) facing the inside and outside of the wheel 120 of the railway vehicle, and the caliper body 101 has an inner caliper arm 111 at the center thereof. As shown in FIG. 3, the piston 112 is movably provided, and an inner brake lining (not shown), which is a restrictor, is attached to the inner end of the piston 112, and is located inside the outer caliper arm of the caliper body 101. Is equipped with an outer brake lining (not shown), which is a restrictor.
[0049]
An inner rotor (not shown) is attached inside the wheel 120 of the railway vehicle, and an outer rotor (not shown) is attached outside the wheel 120 of the railway vehicle.
[0050]
Next, the operation of the spring actuator device according to the embodiment of the present invention will be described.
First, in a state in which braking of the wheel 120 of the railway vehicle by the parking brake incorporated in the normal floating type caliper brake device 100 shown in FIG. 1 is released, the hydraulic pressure chamber 74 in the cylinder body 70 of the fluid pressure cylinder 7 is moved to. When the fluid pressure to be sent is released, the piston 3 of the spring actuator device 1 moves forward toward the end wall 20 of the actuator body 2 by the urging force of the compression coil springs 60 and 61 of the urging means 6, and the adjuster nut 10 moves to the piston 3. As the piston 3 moves forward, it follows the longitudinal direction of the manual release bolt 9 while resisting the urging force of the compression coil spring 18, and the push rod 4 extends toward the outside of the actuator body 2 as the piston 3 moves forward. As shown in FIG. 4, one end of the push rod 4 is an actuator. And protrudes forward from the rod insertion hole 20a of the end wall 20 of Di 2.
[0051]
As the piston 3 of the push rod 4 extends to the outside of the actuator body 2, the bolt 45 moves toward the front of the actuator head 24 of the actuator body 2 while the push rod 4 extends, and the head of the bolt 45 is moved. The portion 46 pushes one end 110a of the lever 110, and the lever 110 swings in the counterclockwise direction of FIG. The built-in parking brake piston 112 is pushed toward the inner rotor attached to the inside of the wheel 120 of the railway vehicle.
[0052]
The parking brake piston 112 provided on the inner caliper arm 111 of the caliper body 101 of the caliper brake device 100 is moved along with the swing of the lever 110 by swinging about the pivot pin 27 accompanying the movement of the bolt 45 of the lever 110. The inner brake lining attached to the inner end of the piston 112 is pushed against the inner rotor attached to the inner side of the wheel 120 of the railway vehicle while moving forward in the direction approaching the inner rotor attached to the inner side of the wheel 120 of the railway vehicle.
[0053]
When the inner brake lining attached to the inner end of the piston 112 is pressed against the inner rotor attached to the inside of the wheel 120 of the railway vehicle, the outer caliper arm of the caliper body 101 of the caliper brake device 100 receives a reaction force, and the caliper brake device 100 The caliper body 101 moves with respect to the mounting bracket 113 together with the slide pins 114 and 114 by reaction force, and the spring actuator device 1 moves with the caliper body 101 of the caliper brake device 100.
[0054]
As the caliper brake device 100 moves relative to the mounting bracket 113 of the caliper body 101, the outer brake lining mounted on the inner side of the outer caliper arm of the caliper body 101 of the caliper brake device 100 is pressed against the outer rotor mounted on the outer side of the wheel 120 of the railway vehicle. The parking brake incorporated in the caliper brake device 100 is actuated by the spring actuator device 1, and the wheels 120 of the railway vehicle are braked by the parking brake incorporated in the caliper brake device 100.
[0055]
The piston rod 72 of the fluid pressure cylinder 7 moves forward with the piston 3 by the advance toward the end wall 20 of the actuator body 2 by the urging force of the compression coil springs 60, 61 of the urging means 6 of the piston 3 of the spring actuator device 1. The hydraulic piston 71 of the fluid pressure cylinder 7 retracts as the piston rod 72 retracts, and the outer surface of the flange 31 of the piston 3 of the spring actuator device 1 is compressed coil spring. As shown in FIG. 4, the forward movement by the urging force of the compression coil springs 60, 61 of the piston 3 of the spring actuator device 1 is fluid pressure. It is blocked by the piston rod 72 of the cylinder 7.
[0056]
When releasing the braking by the parking brake incorporated in the caliper brake device 100 of the wheel 120 of the railway vehicle, the fluid pressure is sent to the fluid pressure chamber 74 inside the cylinder body 70 of the fluid pressure cylinder 7 shown in FIG. The hydraulic piston 71 of the fluid pressure cylinder 7 moves forward in the cylinder body 70 toward the end wall 20 of the actuator body 2 of the spring actuator device 1 by the fluid pressure, and the piston rod 72 of the fluid pressure cylinder 7 moves to the hydraulic piston. As the valve 71 moves forward, the flange 31 of the piston 3 of the spring actuator device 1 is pressed to extend into the actuator body 2, and as shown in FIG. 1, the tip of the piston rod 72 of the fluid pressure cylinder 7 is the actuator. Spring actuator device through through hole 21 in end wall 20 of body 2 A state protruding in the interior of the actuator body 2.
[0057]
The extension of the piston rod 72 of the fluid pressure cylinder 7 to the inside of the actuator body 2 of the actuator device 1 with the advance of the hydraulic piston 71 causes the piston 3 of the spring actuator device 1 to extend the piston rod 72 of the fluid pressure cylinder 7. In association with the biasing force of the compression coil springs 60, 61 of the biasing means 6, it moves backward toward the end cover 5, and the adjuster nut 10 moves in the longitudinal direction of the manual release bolt 9 as the piston 3 moves backward. The push rod 4 is retracted toward the inside of the actuator body 2 while the piston 3 is retracted.
[0058]
As the push rod 4 retracts into the actuator body 2 as the piston 3 retracts, the bolt 45 moves toward the actuator head 24 of the actuator body 2 while the push rod 4 retracts, and the lever 110 moves to the position of the bolt 45. While moving, pivoting in the clockwise direction of FIG. 4 with the pivot pin 27 as a fulcrum, and the other end 110b of the lever 110 is mounted on the inside of the wheel 120 of the railway vehicle with the parking brake piston 112 incorporated in the caliper brake device 100. Retreat toward the direction of separation from the inner rotor.
[0059]
The parking brake piston 112 provided on the inner caliper arm 111 of the caliper body 101 of the caliper brake device 100 is moved along with the swing of the lever 110 by swinging about the pivot pin 27 accompanying the movement of the bolt 45 of the lever 110. The inner brake lining attached to the inner end of the piston 112 moves away from the inner rotor attached to the inner end of the piston 112 while moving backward in the direction away from the inner rotor attached to the inner side of the wheel 120 of the railway vehicle.
[0060]
The caliper body 101 of the caliper brake device 100 moves together with the slide pins 114 and 114 with respect to the mounting bracket 113 due to the separation of the inner brake lining attached to the inner end of the piston 112 from the inner rotor attached to the inside of the wheel 120 of the railway vehicle. Then, the spring actuator device 1 moves together with the caliper body 101 of the caliper brake device 100, and the outer brake lining attached to the inner side of the outer caliper arm of the caliper body 101 of the caliper brake device 100 is attached to the outside of the wheel 120 of the railway vehicle. It can be separated from the outer rotor.
[0061]
Thereafter, the caliper body 101 of the caliper brake device 100 moves with respect to the mounting bracket 113 together with the slide pins 114, 114 due to the movement or vibration of the wheels 120 due to traveling of the railway vehicle, and the spring actuator device 1 moves to the caliper brake device 100. It moves together with the caliper body 101, and the gap between the inner rotor and the inner brake lining of the wheel 120 of the railway vehicle and the gap between the outer rotor and the outer brake lining are returned to the original initial state and incorporated in the caliper brake device 100. The parking brake is deactivated by the spring actuator device 1 and the braking by the parking brake incorporated in the caliper brake device 100 of the wheel 120 of the railway vehicle is released.
[0062]
【The invention's effect】
As described above, according to the spring actuator device of the present invention, the piston moves forward toward the end wall of the actuator body only by releasing the fluid pressure sent to the fluid pressure cylinder by the biasing force of the biasing means. The push rod can be extended with the advance of the piston, and when the advance by the urging force of the urging means of the piston is released by the fluid pressure cylinder, the plurality of fluid pressure cylinders are disengaged from the central axis of the push rod. Actuator body Between the center of the end wall and the outer periphery Since it is arranged on the same outer circumference, the hydraulic chamber of the hydraulic cylinder is not added to the same axis as the push rod of the actuator body, and the overall length of the spring actuator device is shorter than the conventional one. Therefore, the mountability of the spring actuator device on a railway vehicle or the like can be improved.
[0063]
According to the spring actuator device of the present invention, the hydraulic piston moves forward toward the end wall of the actuator body by the fluid pressure only by sending the fluid pressure to the fluid pressure chamber inside the cylinder body of the fluid pressure cylinder. The rod can be extended as the hydraulic piston moves forward. Near the outer edge of the end wall Since it is inserted through the provided through hole, the piston inside the actuator body can be retracted against the urging force of the urging means as the piston rod extends.
[0064]
According to the spring actuator device of the present invention, since the urging means is two compression coil springs having different coil average diameters arranged on the same central axis, the piston is stabilized by the urging force of the two compression coil springs. It can be moved quickly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a spring actuator device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the spring actuator device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a front view of a principal part cutting showing a state in which the spring actuator device according to the embodiment of the present invention is attached to a caliper brake device.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an operating state of the spring actuator device in the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Spring actuator device
2 Actuator body
3 Piston
4 Push rod
5 End cover
6 Energizing means
7 Fluid pressure cylinder
8 Auto adjuster mechanism
9 Manual release bolt
10 Adjuster nut
11 Nut body
12 annular wall
13 Mating wall
14 Female thread
15 Fitting recess
16 End wall
17 Bolt insertion hole
18 Compression coil spring
20 End wall
20a Rod insertion hole
21 Through hole
22 wall
22a opening
23 Boss
24 Actuator head
24a annular groove
25 Mounting arm
25a Through hole
26 Supporting protrusion
26a Support hole
27 Pivot Pin
28 Mount part
28a Screw hole
29 Screw holes
30 Piston body
31 Flange
32 cylindrical wall
33 Male thread
34 End wall
35 Mating hole
40 Screw hole
41 Small diameter part
42 Screw holes
43 Set screw
44 Washer
45 volts
46 heads
46a annular groove
47 Groove
48 boots
49a Locking ring
49b Locking ring
50 Cover body
51 Bolt insertion hole
52 Boss
53 Annular groove
54 Annular groove
55 Flange
56 Through hole
57 bolts
58 Washer
59 O-ring
60 Compression coil spring
61 Compression coil spring
70 Cylinder body
71 Hydraulic piston
72 piston rod
73 End wall
74 Hydraulic chamber
75 Annular groove
76 Piston seal
77 Mounting piece
78 volts
90 heads
92 nuts
93% pin
94 washer
95 Rubber cover
96 Locking ring
100 Caliper brake device
101 caliper body
102 Actuator mounting part
103 Actuator mounting part
104 Screw hole
105 Screw hole
106 Through hole
107 volts
108 volts
110 lever
110a one end
110b The other end
111 Inner caliper arm
112 piston
113 Mounting bracket
114 Slide pin
115 bogie frame
116 volts
117 nut
120 wheels

Claims

An actuator body, a piston disposed inside the actuator body so as to be movable in a central axis direction, and a push rod penetrating through the center of an end wall of one end of the actuator body fixed to the piston along the central axis line An end cover disposed at the other end of the actuator body, and an urging means disposed between the piston and the end cover for constantly urging the piston toward the end wall of the actuator body. A fluid pressure cylinder that moves the piston in the direction of the central axis of the actuator body against a biasing force of the biasing means, and the fluid pressure cylinder is pushed into the cylinder body and the cylinder body. A hydraulic piston movably disposed along a central axis direction parallel to the rod, and the hydraulic piston; A piston rod provided along a central axis, and the piston rod is inserted into a through hole provided near the outer peripheral edge of the end wall of the actuator body, and the center and outer periphery of the end wall of the actuator body A plurality of fluid pressure cylinders are arranged on the same outer circumference between and a spring actuator device.

2. The spring actuator device according to claim 1, wherein the biasing means disposed between the piston and the end cover are two compression coil springs having different coil average diameters disposed on the same central axis .