JP4498641B2 - ディスクブレーキ装置のパッド取り付け構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスクブレーキ装置のパッド取り付け構造に関し、とくに鉄道車両の制動に用いられるディスクブレーキ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、特に鉄道車両の制動においては、従来の車輪踏面に摩擦材を押し当てる形式のものに替わって、車輪踏面に損傷を発生させずに制動力を得るディスクブレーキ装置が採用されることが増えてきている。このディスクブレーキ装置は、車輪または車軸に摩擦用の円板（以下、「ディスク」という）を取り付けて、摩擦材（以下、「パッド」という）で挟むことにより制動力を得るものである。
【０００３】
図６に、従来のディスクブレーキ装置の一般的な例を示す。これは、車両台車枠Ａに取り付けられている状態の側面図を示したものである。このディスクブレーキ装置１００は、鉄車輪Ｄの両側面に固定されているディスク（図示せず）を挟んで跨ぐキャリパボディ１００ａと、パッド１０１をディスクに押圧するシリンダ部１００ｂと、パッド１０１を支持するとともに制動トルクを受けるトルク受け部１００ｃからなる。パッド１０１は、両端のＵ字状の切り欠き溝１０１ａをアンカーブロック１０４と一体化している片持ちピン１０３に係合させて支持されている。
アンカーブロック１０４をトルク受け部１００ｃに固定する取り付けボルト１０５は、鉄道走行中の弛みを防ぐため頭部を貫く絡げ線または舌付き座金によって弛み止めが施される。
【０００４】
かかる鉄道車両用のディスクブレーキ装置においては、パッドが摩耗した際に、パッドの交換を行う必要があるが、まず、車両を整備基地等のピット上に移動させ、唯一のオープンスペースである下方に引き抜き、逆の操作で新品パッドを取り付けて行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このパッドは、自動車用のものに比較し摺動面積も相当に大きく、また必然的に剛性と強度を要求されるために厚板となって自重もかなりのものとなってしまう。かかるパッドを交換するには、まず、取り付けボルト１０５の弛み止めを解除し、自重で落下してくるパッド１０１に注意しながら取り付けボルト１０５を弛める。このとき、パッド１０１とアンカーブロック１０４の合計の自重を片手で支えることになり、更に、パッドの落下タイミングを把握しづらい状況となっている。このため、パッド交換作業は、かなりの困難を伴うことを余儀なくされる。
【０００６】
また、パッド交換の度に、絡げ線で取り付けボルトの弛み止めを行う必要があり、作業性の観点でも好ましくない。そして、弛み止めを正しく施工するには熟練も必要となる。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みることにより、パッドの不用意な落下を招くことがなく、パッドのみの支持を自在に解除できる容易なパッド交換作業を実現し、また、絡げ線でボルトの弛み止めを行うような面倒で熟練を要する作業も必要としないディスクブレーキ装置のパッド取り付け構造を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する請求項１に記載のディスクブレーキ装置のパッド取り付け構造は、車両の台車に取り付けられて車軸側のディスクを一対のパッドを介して跨ぐキャリパボディを備え、該キャリパボディに装備されたシリンダに圧力流体を供給することで、前記パッドを介して前記ディスクに制動力を発生させるディスクブレーキ装置において、前記パッドのキー部を前記キャリパボディの側のパッド保持部に設けられたキー溝に略鉛直下方から沿わせることにより着脱を行うパッドの取り付け構造であって、前記パッド保持部の下方にピンで揺動可能に支持され、略ディスク軸方向にバネで付勢されて前記キー部と係止して前記パッドを支持するラッチと、前記パッド保持部の下部に挿入することで、前記パッドと前記ラッチの係止が外れる方向の前記ラッチの揺動を規制するスナップピンと、前記ラッチに連結され、前記スナップピンの抜け止めと紛失防止を図る連結鎖と、を備えてなることを特徴とする。
【０００９】
この構成によると、パッドの着脱方向とは異なる方向に例えば板バネで付勢されるラッチにより、パッドを簡易に取り付け及び取り外しが可能な構造を実現できる。そして、スナップピンをパッド保持部の下方に挿入するだけでラッチの係止が外れることを防止できる。
すなわち、パッドの交換作業においては、スナップピンを抜いて、ラッチの係止外れ防止を解除し、パッドの落下に備えた状態で、ラッチを板バネ等に抗して回転させることで、パッドを確実に取り外すことができる。そして、新品のパッドを取り付ける際においても、パッドのキー部をパッド保持部のキー溝に摺動させて所定の位置に達した段階で、板バネ等によってラッチが係止されることになり、簡易に取り付けも行うことができる。
また、ラッチとスナップピンが連結鎖で連結されていることにより、スナップピンの抜け止めと紛失防止を図る構成も簡易に実現できる。
したがって、パッドの不用意な落下を招くことがなく、パッドのみの支持を自在に解除できる容易なパッド交換作業を実現し、また、絡げ線でボルトの弛み止めを行うような面倒で熟練を要する作業も必要としないディスクブレーキ装置のパッド取り付け構造を提供することができる。
【００１０】
請求項２に記載のディスクブレーキ装置のパッド取り付け構造は、請求項１において、前記連結鎖は、前記パッド保持部の下部に取り付けられた鎖掛けに掛け回されることで、前記スナップピンの挿入方向に引っ張るようにして抜け止めを図ることを特徴とする。
【００１１】
この構成によると、パッド保持部の下部に取り付けられた鎖掛けに連結鎖を掛け回す構成を有することで、スナップピンの抜け止めを図ることを簡易に実現できる。
【００１２】
【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説明する。図１は、本実施形態例におけるディスクブレーキ装置１を示す側面図であり、図２は、ディスク２側からみた正面図である（ディスク２は省略）。
図１及び図２において、ディスクブレーキ装置１は、支持部３および４にて、図示しない鉄道車両等の台車に取り付けられており、該装置１の本体を構成するキャリパボディ６が、車軸３に取り付けられたディスク２を一対のパッド５を介して跨ぐように取り付けられている。
【００１３】
キャリパボディ６は、中心部に取り付けられる支軸９にて支持部４に揺動自在に支持される一対のてこ機構を有しており、この一対のてこ機構のディスク２と反対に位置する一端には、例えば空圧等の圧力流体が供給されるシリンダ７が装備され、ディスク２側の一端には、それぞれパッド５を保持するパッド保持部８が支軸１０により揺動可能に取り付けられている。なお、支持部３は、このパッド保持部８と揺動可能に連結されてディスクブレーキ装置１を支持している。
【００１４】
かかるディスクブレーキ装置１は、シリンダ７に圧縮空気等を供給することで、図示しないピストンを駆動して、キャリパボディ６を支軸９を支点としてディスク２を挟むように作動させ、パッド５をディスク軸方向に押圧してディスク２に制動力を発生させるものである。
【００１５】
このディスクブレーキ装置１は、パッド保持部８に設けられたキー溝１１に略鉛直下方からパッド５のキー部１２を沿わせることにより着脱を行うパッド取り付け構造を有している。
図３は、パッド保持部８を下側からみた図であり、パッド取り付け構造の要部を示すものである。図４はパッド５の斜視図を、図５（ａ）はパッド５の上面図を、図５（ｂ）はそのＡ−Ａ線矢視断面図を示す。
【００１６】
図４及び図５においてよく示されるように、パッド５は、略ディスク２の円弧の一部に沿うような形状をしており、ディスク２と当接する面と反対側にキー部１２を有している。そして、パッド保持部８には、キー部１２の外形と略一致する形状のキー溝１１が設けられ、このキー溝１１にキー部１２を摺動させながら嵌め合うようにして、パッド５がパッド保持部８に取り付けられる（図３参照）。
【００１７】
かかるパッド取り付け構造において、パッド５をパッド保持部８に支持するための構造が、さらにパッド保持部８の下部に設けられる。以下、この支持構造について、図１乃至図３を参照しながら説明する。
この支持構造は、パッド保持部の下方にピン１３で揺動可能に支持され、略ディスク２の軸方向に板バネ１４で付勢されてキー部１２と係止してパッド５の落下を防止するラッチ１５と、このラッチ１５に連結鎖１６で連結されたスナップピン１７とを備えている。
【００１８】
すなわち、ラッチ１５は、図１及び図３においてよく理解されるように、ディスク２と垂直な面に配置された細長い平板状の部材であり、図３に示されるように、その一端の被支持部１５ａにおいて、ピン１３によって揺動可能に軸支されている。
【００１９】
そして、被支持部１５ａの他端に位置する端部１５ｂは、パッド保持部８から一部突出する大きさとなっている。この端部１５ｂの突出した部分を図３に示す矢印（ａ）の方向に引っ張ることで、後述するようにパッド５とラッチ１５の係止を解除するものである。なお、端部１５ｂには、窪み１５ｆが形成されており、この窪み１５ｆには、後述するスナップピン１７の一端が嵌まるように挿入される。
【００２０】
また、ラッチ１５のパッド５に向き合う側の側部は、キー溝１１に略嵌まるような形状の突出部１５ｃが形成されている。この突出部１５ｃが、キー部１２の下側の端面と当接することで、パッド５が下方に落下するのを防止するものである。
【００２１】
さらに、突出部１５ｃが形成された側部と反対側の側部には、凹部１５ｄと板バネ１４の先端支持部１５ｅが形成されている。この凹部１５ｄは、ラッチ１５を揺動させたときに、板バネ１４が撓んで収納される空間となる機能を果たすものである。先端支持部１５ｅは、板バネ１４によるラッチ１５への付勢力が直接伝達される部分であり、更にポケット状に形成された部分で板バネ１４の先端を保持することで、パッド５がパッド保持部８に取り付けられていない状態においても、板バネ１４とラッチ１５が外れてしまうことが防止される。
【００２２】
図１及び図３において、板バネ１４は、略台形で平板状の弾性部材であり、ボルト１８によってパッド保持部８に幅が広がった方の一端で固定されている。そして、他端側の平板部分でラッチ１５の側部を当接するように取り付けられている。先述のように、板バネ１４の先端部は、ラッチ１５の先端支持部１５ｅに挿入されるように配置されており、ラッチ１５の揺動とともに、この板バネ１４が凹部１５ｄに収納されるように撓むものである。
【００２３】
次にスナップピン１７について説明する。このスナップピン１７は、図１〜３において理解されるように、一本の剛性を有した線材を１回半ほどコイル状に曲げてバネ部分１７ａを形成した後、一端側のみ波状に曲げて湾曲部分１７ｂを形成したものである。また、湾曲部１７ｂが形成されていない他端側には、直線部分１７ｃを有している。この直線部分１７ｃがパッド保持部８の下部に設けられたピン孔１９に挿入され、湾曲部分１７ｂが同じくパッド保持部８の下部に設けられた溝部２１に嵌まるように、スナップピン１７がパッド保持部８に差し込まれる。すなわち、ラッチ１５がパッド５を係止している状態で、スナップピン１７がパッド保持部８に差し込まれると、湾曲部分１７ｂと直線部分１７ｃとの間に挟まれるようにラッチ１５の端部１５ｂが位置することになる。このとき、直線部分１７ｃの先端は、端部１５ｂに設けられた窪み１５ｆに嵌まるように挿入されている。この差し込み時、端部１５ｂが湾曲部分１７ｂの窪んだ部分に嵌まるように位置し、ラッチ１５はこの湾曲部分１７ｂによってパッド保持部８側へと押圧されることになる。このように、スナップピン１７をパッド保持部８の下部に挿入することで、パッド５とラッチ１５の係止が外れる方向のラッチ１５の揺動が規制されることになり、かかる係止が外れることを防止するものである。
【００２４】
上記説明したスナップピン１７は、ラッチ１５に対して連結鎖１６で連結されている。すなわち、連結鎖１６の一端は、ラッチ１５の一箇所に結び付けるなどして固定されており、他端は、スナップピン１７のバネ部分１７ａに取り付けられている。スナップピン１７は、パッド５の交換作業の度に抜き差しを行う必要があり、また小部品であるため紛失しやすいが、かかる連結鎖１６を有することで、紛失防止機能を簡易に実現できる。なお、この連結鎖１６は、可撓性のある連続体であって、長期使用でも切断等しにくい繊維類であればどのようなものであってもよいが、ワイヤ線や樹脂線等のようなものであってもよい。
【００２５】
また、パッド保持部８の下部には、釘状に突出した鎖掛け２０が取り付けられている。この鎖掛け２０は、ラッチ１５の下部に配置されており、パッド保持部８に挿入されたスナップピン１７とラッチ１５とを連結している連結鎖１６をこの鎖掛け２０に約半周巻き回すように引っ掛けるものである。このように連結鎖１６が鎖掛け２０に掛け回されることで、スナップピン１７の挿入方向に引っ張るようにして抜け止めを図ることができる。なお、連結鎖１６を鎖掛け２０に引っ掛ける際は、スナップピン１７を一旦下方に押し込むことによって行う。すなわち、スナップピン１７を押しこむことで、ラッチ１５の端部１５ｂにより湾曲部分１７ｂが押されてバネ部分１７ａが変形し、スナップピン１７の位置が下がるため、連結鎖１６が下方にたるみ、これを利用して連結鎖１６を鎖掛け２０に巻き回すように引っ掛けるものである。そして、スナップピン１７の押し込みを解除すると、バネ部分１７ａが弾性回復することで、スナップピン１７は、所定の位置に復帰することになる。なお、連結鎖１６は、上記作用を発揮し得る適切な長さに調整する必要がある。
【００２６】
以上が、ディスクブレーキ装置１のパッド取り付け構造の構成である。つぎに、かかるパッド取り付け構造におけるパッド５の交換作業について図１〜図３をもとに説明する。
【００２７】
パッド５が使用により摩耗等し、交換が必要となると、かかるディスクブレーキ装置１を備えた車両を整備基地等のピット上に移動させる。そして、作業者は、ピット内に入り、ディスクブレーキ装置１の下方で作業を行う。まず、パッド５の取り外し作業であるが、作業者は、連結鎖１６に指を掛け、スナップピン１７を下方に押し込むとともに連結鎖１６を鎖掛け２０から外し、抜け止めを解除する。そして、スナップピン１７をパッド保持部８から上方に引き抜く。これにより、パッド５のキー部１２とラッチ１５との係止が外れることを防止する機構が解除される。この段階では、パッド５はラッチ１５によって係止されたままであり、板バネ１４によってディスク２の軸方向にラッチ１５が付勢されているため、係止が急に外れ不用意にパッド５が落下してくることはない。
【００２８】
ここで、片手をパッド５の下方にかざし、パッド５の落下に備えた状態で、ラッチ１５の端部１５ｂに手をかけ、図３において矢印（ａ）方向（図１に示すラッチ１５においては手前方向）にラッチ１５を板バネ１４に抗して引っ張る。これにより、パッド５のキー部１２とラッチ１５との係止が解除され、パッド５が落下し、下方にかざした手で容易に受け止めることができる。この後は、そのままパッド５のキー部１２をパッド保持部のキー溝１１にスライドさせながら、パッド５を下方に引き出すことで取り外しが完了する。
【００２９】
摩耗等したパッドを取り出した後は、今度は、新品のパッドを装着する。まず、旧パッドを取り出した際と同様にラッチ１５の端部１５ｂに手をかけ、図３にて（ａ）方向にラッチ１５を引っ張る。そうして、新品のパッド５の先端から、パッド保持部８のキー溝１１にキー部１２を合わせるように差し込む。キー部１２の先端がキー溝１１に嵌めあったら、ラッチ１５の端部１５ｂから手を離したままで、そのままパッド５をパッド保持部８の上方にキースライドに沿って指し込んでいく。このとき、ラッチ１５の突出部１５ｃは、板バネ１４で付勢されてキー部１２に押し付けられている。そして、キー部１２の下端部まで差し込まれると、突出部１５ｃが、板バネ１４でキー溝１１に飛び出すように付勢され、キー部１２の下端部の端面と突出部１５ｃとが係止する。これにより、パッド５の落下防止が図られる。なお、キー溝１１の上側には、キー部１２と当接して、パッド５の上側への位置規制を行う上端部２２が設けられている（図１参照）。
【００３０】
そして、更に、パッド５とラッチ１５の係止が外れないようにするため、スナップピン１７の指し込みを行う。このとき、スナップピン１７は、ラッチ１５に連結鎖１６で連結されたまま垂れ下がった状態になっているが、このスナップピン１７の直線部分１７ｃをピン孔１９に、湾曲部分１７ｂを溝部２１に嵌まるように、スナップピン１７をパッド保持部８に差し込む。スナップピン１７の指し込みが完了すると、つぎに連結鎖１６に指を掛け、スナップピン１７を少し押し込むとともに、下方に引っ張り、ラッチ１５の下方でパッド保持部８から突出している鎖掛け２０に引っ掛ける。これにより、スナップピン１７の抜け止めが図られる。
このように、ディスクブレーキ装置１に対してパッド５の交換が行われる。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態例に係るディスクブレーキ装置のパッド取り付け構造によると、パッドの不用意な落下を招くことがなく、パッドのみの支持を自在に解除できる容易なパッド交換作業を実現し、また、絡げ線でボルトの弛み止めを行うような面倒で熟練を要する作業も必要としないディスクブレーキ装置のパッド取り付け構造を提供することができる。
【００３２】
なお、実施の形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように変更して実施してもよい。
【００３３】
（１）本実施形態例においては、ラッチおよびスナップピンの形状について具体的に説明しているが、必ずしもこの形状に限られるものではない。すなわち、本明細書を読み且つ理解することにより想起される変形例や応用例、及びその均等物は、全て本発明の範囲に包含することを意図するものである。
【００３４】
（２）本実施形態例に係るディスクブレーキ装置においては、シリンダ部がディスクとは反対側に位置するキャリパボディの一端に設けられていたが、ディスク側にシリンダが設けられるディスクブレーキ装置であっても、本発明を適用し得るものである。
【００３５】
（３）連結鎖については、ラッチに一端が取り付けられていたが、パッド保持部に取り付けられているものであっても、本実施形態例と同様の効果を奏し得るものである。
【００３６】
（４）本実施形態例においては、板バネによってラッチを付勢するものであったが、必ずしも板バネに限られず、他の付勢手段であっても同様の効果が得られるものである。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１の発明によると、パッドの着脱方向とは異なる方向に例えば板バネで付勢されるラッチにより、パッドを簡易に取り付け及び取り外しが可能な構造を実現できる。そして、スナップピンをパッド保持部の下方に挿入するだけでラッチの係止が外れることを防止できる。
すなわち、パッドの交換作業においては、スナップピンを抜いて、ラッチの係止外れ防止を解除し、パッドの落下に備えた状態で、ラッチを板バネ等に抗して回転させることで、パッドを確実に取り外すことができる。そして、新品のパッドを取り付ける際においても、パッドのキー部をパッド保持部のキー溝に摺動させて所定の位置に達した段階で、板バネ等によってラッチが係止されることになり、簡易に取り付けも行うことができる。
また、ラッチとスナップピンが連結鎖で連結されていることにより、スナップピンの抜け止めと紛失防止を図る構成も簡易に実現できる。
したがって、パッドの不用意な落下を招くことがなく、パッドのみの支持を自在に解除できる容易なパッド交換作業を実現し、また、絡げ線でボルトの弛み止めを行うような面倒で熟練を要する作業も必要としないディスクブレーキ装置のパッド取り付け構造を提供することができる。
【００３８】
請求項２の発明によると、パッド保持部の下部に取り付けられた鎖掛けに連結鎖を掛け回す構成を有することで、スナップピンの抜け止めを図ることを簡易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るディスクブレーキ装置を示す側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るディスクブレーキ装置を示す正面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るディスクブレーキ装置のパッド取り付け構造の要部を示した図である。
【図４】本発明の実施形態に係るディスクブレーキ装置のパッドの斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係るディスクブレーキ装置のパッドの上面図及び断面図である。
【図６】従来の技術に係るディスクブレーキ装置を示す図である。
【符号の説明】
１ ディスクブレーキ装置
２ ディスク
５ パッド
６ キャリパボディ
７ シリンダ
８ パッド保持部
１１ キー溝
１２ キー部
１３ ピン
１４ 板バネ
１５ ラッチ
１６ 連結鎖
１７ スナップピン
２０ 鎖掛け

Claims (1)

1. 車両の台車に取り付けられて車軸側のディスクを一対のパッドを介して跨ぐキャリパボディを備え、該キャリパボディに装備されたシリンダに圧力流体を供給することで、前記パッドを介して前記ディスクに制動力を発生させるディスクブレーキ装置において、前記パッドのキー部を前記キャリパボディの側のパッド保持部に設けられたキー溝に略鉛直下方から沿わせることにより着脱を行うパッドの取り付け構造であって、
   前記パッド保持部の下方にピンで揺動可能に支持され、略ディスク軸方向にバネで付勢されて前記キー部と係止して前記パッドを支持するラッチと、前記パッド保持部の下部に挿入することで、前記パッドと前記ラッチの係止が外れる方向の前記ラッチの揺動を規制するスナップピンと、前記ラッチに連結され、前記スナップピンの抜け止めと紛失防止を図る連結鎖と、を備え、
   前記連結鎖は、前記パッド保持部の下部に取り付けられた鎖掛けに掛け回されることで、前記スナップピンの挿入方向に引っ張るようにして抜け止めを図ることを特徴とするディスクブレーキ装置のパッド取り付け構造。

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