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

ディスクブレーキ装置のパッド取り付け構造 Download PDF

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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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