JP4628316B2

JP4628316B2 - 鉄道車両用キャリパブレーキ装置

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Publication number: JP4628316B2
Application number: JP2006176793A
Authority: JP
Inventors: 義之大河原; 努鈴木; 浩明渡辺
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2006-06-27
Filing date: 2006-06-27
Publication date: 2011-02-09
Anticipated expiration: 2026-06-27
Also published as: JP2008008328A

Description

本発明は、制輪子の交換を確実に行える鉄道車両用キャリパブレーキ装置に関するものである。

一般に、鉄道車両用のキャリパブレーキ装置は、対の制輪子が車輪のディスクロータを挟持して制動を掛けるが、この制動に伴い制輪子のライニング部材が摩耗していくため、摩耗量が一定に達すると、制輪子は新しいものと交換される。

従来、この種の鉄道車両用キャリパブレーキ装置として、図５〜図１１に示すものがある（特許文献１参照）。

これについて説明すると、図５はキャリパブレーキ装置の側面図、図６は平面図である。

車輪５の両側面にはディスクロータが設けられており、キャリパブレーキ装置１はこのディスクロータの両側に位置して対の制輪子７０が設けられる。一方の制輪子７０はキャリパ本体１０に内蔵した油圧シリンダ４０により押圧され、他方の制輪子７０との間で制動時にディスクロータを挟持する。

鉄道車両の台車上に支持枠２０が溝２２を介して固定され、この支持枠２０に対してキャリパ本体１０が２本の支持ピン３０，３２を介してフローティング支持される。

キャリパ本体１０は、車輪５を挟むようにして延びる第１、第２のアーム１２，１４を有し、第１のアーム１２には２個の油圧シリンダ４０が設けられる。この第１のアーム１２には制輪子７０とディスクロータとの間の隙間を自動的に調整する２個の隙間調整装置５０が設けられる。

第１のアーム１２はその上下端にアンカブロック６０，８０がアンカボルト６２，８２を介して締結され、これらの間に制輪子７０を支持する。上部アンカブロック６０は、上部アンカピン６４を介して制輪子７０の上端部を受ける。下部アンカブロック８０は、下部アンカピン８４を介して制輪子７０の下端部を受ける。

図７の（ａ），（ｂ）は制輪子７０の全体構造を示す平面図と側面図である。制輪子７０は、ライニング背板７２上に４個のセグメントからなるライニング部材７４が固着手段７５により固着される。ライニング背板７２のライニング部材７４とは反対側には、ライニング裏板７６が取り付けられる。このライニング裏板７６は制輪子７０をブレーキキャリパ本体１０のアームに取り付けるためのもので、両側部に先端が広がるテーパ面７６ａが形成される。

ライニング裏板７６の上下端部にはアンカピン６４，８４が係合するための係合凹部７７がそれぞれ形成される。

図８、図９に示すように、キャリパ本体１０の第１のアーム１２には、油圧シリンダ４０のピストンにより駆動される支持レール１００が設けられ、この支持レール１００のアリ溝に対して制輪子７０のライニング裏板７６を嵌合することによって制輪子７０が第１のアーム１２に取り付けられる。

第１のアーム１２に制輪子７０を取り付ける場合、制輪子７０のライニング裏板７６を支持レール１００のアリ溝に嵌合させ、ライニング裏板７６の上端部の係合凹部７７が上部受け部材６０に当接するまで押し上げた状態で、アンカブロック８０のアンカピン８４をライニング裏板７６の下部の係合凹部７７に当接させ、アンカボルト８２によってアンカブロック８０を第１のアーム１２に締結する。

第１のアーム１２から制輪子７０を取り外す場合、アンカボルト８２を抜き、アンカブロック８０を第１のアーム１２から離し、アンカピン８４を制輪子７０の係合凹部７７から外すことによって、制輪子７０が下方へ抜き出される。

第１のアーム１２に設けられるアンカピン８４はアンカブロック８０のシリンダ８５に摺動自在に支持され、制輪子７０のディスクロータ側への移動に追従する。アンカピン８４にはその首下部によって首部８６が形成される一方、支持レール１００の下端部には首部８６が嵌合する支持レール溝が形成され、首部８６が支持レール溝に係合することによって、アンカピン８４がその軸方向について所定の組み付け位置に保持され、アンカピン８４の外周面にライニング裏板７６の下部の係合凹部７７が着座する。

支持レール１００には支持レール溝の両側にアンカブロック８０の取り付面９０よりも下側へ突出する２本の脚部１０４が形成され、アンカピン８４が支持レール溝の入口に乗り上げた状態では、アンカボルト８２の先端が取り付面９０のボルト穴にとどかないようになっている。これにより、支持レール１００に対してアンカピン８４が誤って組み付けられることを防止できる。

図１０にも示すように、アンカブロック８０はアンカスプリング１１０によって第１のアーム１２に対して脱落しないように吊り下げられる。

キャリパ本体１０の第２のアーム１４にはアリ溝９４が形成され、このアリ溝９４に対して制輪子７０のライニング裏板７６を嵌合することによって制輪子７０は支持される。

第２のアーム１４はその上下端にアンカブロック６０ａ，８０ａが締結され、これらの間に制輪子７０を支持するが、この制輪子７０を押圧するための油圧シリンダが設けられない。
特開平８−２２６４６９号公報

しかしながら、このような従来の鉄道車両用キャリパブレーキ装置にあっては、図１１に示すように、第１のアーム１２に制輪子７０を取り付ける場合、支持レール１００が第１のアーム１２に対してディスクロータ側に離れていると、アンカピン８４が支持レール１００の背後に位置し、アンカピン８４と首部８６が支持レール１００と制輪子７０のライニング裏板７６に係合しない状態でアンカブロック８０が締結される可能性がある。

こうしてアンカピン８４の誤組み付けが行われた場合、支持レール１００から制輪子７０が脱落する不具合が生じるため、アンカピン８４の誤組み付けを確実に防止する必要がある。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、アンカピンの誤組み付けを防止する鉄道車両用キャリパブレーキ装置を提供することを目的とする。

本発明は、車体に連結され車輪に設けられるディスクロータを挟むようにして設けられるキャリパ本体と、このキャリパ本体に設けられるアクチュエータによってディスクロータに対して進退するように駆動される支持レールと、この支持レールに連結されディスクロータに押し付けられる制輪子と、支持レールに設けられるアリ溝と、このアリ溝に下方から差し込まれる制輪子のライニング裏板と、このライニング裏板の下端に開口する係合凹部と、この係合凹部に係合して制輪子を支持するアンカピンと、このアンカピンをその軸方向に摺動可能に支持してキャリパ本体に締結されるアンカブロックと、支持レールの下端に開口する支持レール溝と、この支持レール溝に係合するアンカピンの首部とを備え、アンカピンが支持レールと共に進退して制輪子の制動トルク反力を受ける鉄道車両用のキャリパブレーキ装置において、支持レールにディスクロータと略平行に延びる支持レール延長下端部を設け、この支持レール延長下端部に支持レール溝に接続して車両の前後方向に延びる延長ガイド溝を形成し、制輪子の組み付け時にアンカピンの首部を延長ガイド溝に係合して待避させた状態でライニング裏板を支持レールのアリ溝に差し込んだ後、アンカピンの首部を延長ガイド溝に沿って支持レール溝に係合させる構成とした。

本発明によると、制輪子の組み付け時にアンカピン溝がこの延長ガイド溝に係合して支持レール溝に案内される。これにより、制輪子及びアンカピンの取り付け作業が支持レール延長下端部を介して確実に行われ、アンカピン溝が支持レール溝に係合しない状態でアンカブロックがキャリパ本体に締結されることがなく、アンカピンの誤組み付けによって支持レールから制輪子が脱落する不具合を回避できる。

以下、本発明の第一の実施の形態を添付図面の図１、図２に基づいて説明する。なお、前記従来例と同一構成部には同一符号を付す。

図１の（ａ），（ｂ）は、鉄道車両用キャリパブレーキ装置に備えられる支持レール１００の側面図と正面図である。図２の（ａ）〜（ｄ）は、キャリパ本体１０から制輪子７０を取り外す様子を示す側面図である。

鉄道車両用のキャリパブレーキ装置は、制輪子７０が車輪のディスクロータを挟持し、制動を掛けるものである。制輪子７０はキャリパ本体１０の第１のアーム１２に設けられる図示しない油圧シリンダ（アクチュエータ）により押圧され、他方の制輪子との間で制動時にディスクロータを挟持する。

制輪子７０はディスクロータに押し付けられるライニング部材７４を備え、このライニング部材７４はライニング背板を介してライニング裏板７６に結合される。

キャリパ本体１０にはアクチュエータとして油圧シリンダにより駆動される支持レール１００が設けられ、この支持レール１００は油圧シリンダの伸縮作動によってディスクロータに対して進退するように駆動される。

支持レール１００には上下方向に延びるその前後端部を折り曲げてアリ溝９４が形成され、このアリ溝９４に対してライニング裏板７６を下方から差し込んで嵌合される。（図８参照）
支持レール１００にはその下端部にはアンカピン８４が係合する支持レール溝１０２が開口してる。ライニング裏板７６の下端にはアンカピン８４が係合する係合凹部７７が開口している。

キャリパ本体１０には制輪子７０とディスクロータとの間の隙間を自動的に調整する２個の隙間調整装置５０が設けられ、支持レール１００には隙間調整装置５０から延びるアジャスタピン５１に係合する２つの穴１０９が形成される。

第１のアーム１２の下端にはアンカブロック８０が連結され、このアンカブロック８０は２本のアンカボルト８２を介して第１のアーム１２に締結される。

アンカブロック８０はアンカピン８４を摺動自在に支持するシリンダ８５を有し、アンカピン８４がディスクロータに対して進退するように支持される。

アンカピン８４は円盤状の頭部８７と環状溝状の首部８６を有し、この頭部８７がライニング裏板７６の係合凹部７７に係合して制動トルク反力を受け、首部８６が支持レール１００の支持レール溝１０２に係合して支持レール１００と共に進退する。首部８６が支持レール溝１０２に係合することによって、アンカピン８４がその軸方向について支持レール１００に対し所定の組み付け位置に保持され、頭部８７の外周面にライニング裏板７６の係合凹部７７が着座するようになっている。

そして本発明の要旨とするところであるが、支持レール１００にディスクロータと略平行に延びる支持レール延長下端部１０５を設け、この支持レール延長下端部１０５に支持レール溝１０２に接続して車両の前後方向に延びる延長ガイド溝１０３を形成し、制輪子７０の組み付け時にアンカピン８４の首部８６を延長ガイド溝１０３に沿って支持レール溝１０２に係合させる構成とする。

支持レール延長下端部１０５は支持レール１００にプレス加工により一体形成され、支持レール延長下端部１０５は支持レール１００と同等の板厚を有する。支持レール溝１０２と延長ガイド溝１０３は、支持レール延長下端部１０５に打ち抜かれて形成される。

支持レール溝１０２は、支持レール１００の中心線Ｏｚに沿って直線状に延びるように形成される。これにより、アンカピン８４の首部８６は支持レール溝１０２に沿って昇降するように案内される。

延長ガイド溝１０３は支持レール１００の中心線Ｏｚと直交して前後方向に延びる水平線Ｏｘに沿って直線状に延びるように形成される。これにより、アンカピン８４の首部８６は延長ガイド溝１０３に沿って前後方向に移動するように案内される。

支持レール溝１０２の下端に延長ガイド溝１０３の基端部が接続し、支持レール溝１０２と延長ガイド溝１０３は互いに直交してＬ字形に延びる。

延長ガイド溝１０３と支持レール溝１０２の開口幅は互いに等しく、首部８６の溝底部の直径より所定値だけ大きい寸法に設定される。これにより、制輪子７０の組み付け時に、首部８６は延長ガイド溝１０３と支持レール溝１０２に渡って円滑に摺動し、かつ延長ガイド溝１０３と支持レール溝１０２から外れないように摺動する。

アンカピン８４を延長ガイド溝１０３に組み付ける場合、分解したアンカピン８４をその首部８６が延長ガイド溝１０３に差し込まれるように組み立てる。

以上のように鉄道車両用のキャリパブレーキ装置は構成され、次に作用及び効果について説明する。

図２の（ａ）〜（ｄ）はキャリパ本体１０から制輪子７０を取り外す様子を示し、アンカボルト８２を抜き、アンカブロック８０をキャリパ本体１０から下方へ離し、アンカピン８４をライニング裏板７６の下端部の係合凹部７７から外して、制輪子７０を下方へ抜き出す。

図２の（ａ）は、支持レール１００に制輪子７０を組み付けてアンカブロック８０をキャリパ本体１０に締結した状態を示し、支持レール溝１０２に首部８６が係合し、アンカピン８４が支持レール１００と共に移動する。

この状態からアンカボルト８２を抜き、図２の（ａ）に矢印で示すように、アンカブロック８０をキャリパ本体１０から下方へ離す。このとき、アンカピン８４の首部８６が支持レール溝１０２に係合して下降し、図２の（ｂ）に示すように、延長ガイド溝１０３の基端部へと案内される。

この状態から、図２の（ｂ）に矢印で示すように、アンカブロック８０を車両の前方に移動する。このとき、アンカピン８４の首部８６が延長ガイド溝１０３に係合して前方に移動し、図２の（ｃ）に示すように、延長ガイド溝１０３の先端部（前端部）へと案内される。

この状態から、図２の（ｃ）に矢印で示すように、アンカブロック８０をアンカピン８４を中心に９０°回動させる。これにより、図２の（ｄ）に示すように、アンカブロック８０が支持レール１００のアリ溝９４の下方に位置しないように待避する。

この状態から、図２の（ｄ）に矢印で示すように、制輪子７０を下降させ、ライニング裏板７６を支持レール１００のアリ溝９４から抜き取る。このとき、図２の（ｄ）に示すように、アンカブロック８０が待避しているため、支持レール１００から抜き取りられる制輪子７０にアンカピン８４が干渉しない。

キャリパ本体１０に制輪子７０を取り付ける場合、制輪子７０のライニング裏板７６を支持レール１００のアリ溝９４に嵌合させ、ライニング裏板７６の上端部の係合凹部が上部受け部材に当接するまで押し上げる。このときも、図２の（ｄ）に示すように、アンカブロック８０が支持レール１００のアリ溝９４の下方に位置しないように待避させ、支持レール１００に差し込まれる制輪子７０にアンカピン８４が干渉しないようにする。

そして、図２の（ａ）に示すように、アンカピン８４をライニング裏板７６の下部の係合凹部７７に当接させ、アンカボルト８２によってアンカブロック８０をキャリパ本体１０に締結する。

こうして、アンカピン８４の首部８６がこの延長ガイド溝１０３に係合して支持レール溝１０２に案内されることにより、首部８６が支持レール１００の支持レール溝１０２に確実に係合するとともに、アンカピン８４がライニング裏板７６の係合凹部７７に確実に係合する。

本実施形態においては、車体に連結され車輪に設けられるディスクロータを挟むようにして設けられるキャリパ本体１０と、このキャリパ本体１０に設けられる油圧シリンダ（アクチュエータ）によってディスクロータに対して進退するように駆動される支持レール１００と、この支持レール１００に連結されディスクロータに押し付けられる制輪子７０と、支持レール１００に設けられるアリ溝９４と、このアリ溝９４に下方から差し込まれる制輪子７０のライニング裏板７６と、このライニング裏板７６の下端に開口する係合凹部７７と、この係合凹部７７に係合して制輪子７０を支持するアンカピン８４と、このアンカピン８４をその軸方向に摺動可能に支持してキャリパ本体１０に締結されるアンカブロック８０と、支持レール１００に開口する支持レール溝１０２と、支持レール溝１０２に係合するアンカピン８４の首部８６とを備え、アンカピン８４が支持レール１００と共に進退して制輪子７０の制動トルク反力を受ける鉄道車両用のキャリパブレーキ装置において、支持レール１００にディスクロータと略平行に延びる支持レール延長下端部１０５を設け、この支持レール延長下端部１０５に支持レール溝１０２に接続して車両の前後方向に延びる延長ガイド溝１０３を形成し、制輪子７０の組み付け時にアンカピン８４の首部８６を延長ガイド溝１０３に係合して待避させた状態でライニング裏板７６を支持レール１００のアリ溝９４に差し込んだ後、アンカピン８４の首部８６を延長ガイド溝１０３に沿って支持レール溝１０２に係合させる構成としたため、制輪子７０及びアンカピン８４の取り付け作業が確実に行われ、首部８６が支持レール溝１０２に係合しない状態でアンカブロック８０がキャリパ本体１０に締結されることがなく、アンカピン８４の誤組み付けによって支持レール１００から制輪子７０が脱落する不具合を回避できる。

そして、制輪子７０の交換作業時、アンカピン８４はその首部８６が延長ガイド溝１０３に係合しているため、アンカブロック８０をキャリパ本体１０に対して脱落しないように保持される。これにより、アンカブロック８０を吊り下げる従来のアンカスプリングを廃止することが可能となり、構造の簡素化がはかれる。

また、本実施形態においては、支持レール溝１０２の下端に延長ガイド溝１０３の基端部が接続し、支持レール溝１０２と延長ガイド溝１０３は互いに直交してＬ字形に延びる構造としたため、延長ガイド溝１０３の長さを最小限にして支持レール１００の大型化を抑えられる。

ところで、支持レール１００はＬ字形の延長ガイド溝１０３を持つことにより、その中心線Ｏｚについて非対称の形状となるため、左右車輪のキャリパブレーキ装置にそれぞれ専用の支持レール１００を設ける必要がある。

この対策として、次に図３の（ａ），（ｂ）に示す他の実施形態を説明する。これは基本的には図１の（ａ），（ｂ）の実施形態と同じ構成を有し、相違する部分のみ説明する。なお、前記実施形態と同一構成部には同一符号を付す。

支持レール溝１０２の下端に延長ガイド溝１０６の中央部が接続し、支持レール溝１０２と延長ガイド溝１０６がＴ字形に延びる構造とする。

延長ガイド溝１０６は支持レール１００の中心線Ｏｚと直交して前後方向に延びる水平線Ｏｘに沿って直線状に延びるように形成される。これにより、アンカピン８４の首部８６は延長ガイド溝１０６に沿って前後方向に移動するように案内される。

延長ガイド溝１０６と支持レール溝１０２の開口幅は互いに等しく、首部８６の溝底部の直径より所定値だけ大きい寸法に設定される。これにより、制輪子７０の組み付け時に、首部８６は延長ガイド溝１０６と支持レール溝１０２に渡って円滑に摺動し、かつ延長ガイド溝１０６と支持レール溝１０２から外れないように摺動する。

本実施形態において、支持レール１００はＴ字形の延長ガイド溝１０６を持つことにより、その中心線Ｏｚについて対称の形状となるため、左右車輪のキャリパブレーキ装置に共通の支持レール１００を用いることが可能となり、部品点数の削減がはかれる。

ところで、アンカピン８４を延長ガイド溝１０６に組み付ける場合、分解したアンカピン８４をその首部８６が延長ガイド溝１０６に差し込まれるように組み立てる必要があり、この組み付け作業に手間がかかる。

この対策として、次に図４の（ａ），（ｂ）に示す他の実施形態を説明する。これは基本的には図１の（ａ），（ｂ）の実施形態と同じ構成を有し、相違する部分のみ説明する。なお、前記実施形態と同一構成部には同一符号を付す。

延長ガイド溝１０７は支持レール延長下端部１０５に開口する溝開口端１０８を有し、この溝開口端１０８を開閉するストッパ１０９と、このストッパ１０９を開口端を閉じる方向に付勢するスプリング１１９とを備える。

棒状のストッパ１０９の基端部はピン１１８を介して回動可能に支持される。コイル状にスプリング１１９はこのピン１１８に掛け回されるように介装され、ストッパ１０９を図４の（ａ）において左方向に回動させる方向に付勢する。

図４の（ａ），（ｂ）に示すように、ストッパ１０９が立って溝開口端１０８を閉じた状態ではストッパ１０９の突起１０９ａが支持レール延長下端部１０５の段部１１７に当接している。この状態からストッパ１０９を図４の（ａ）において右方向に回動させて倒すと、ストッパ１０９の突起１０９ａが支持レール延長下端部１０５の凹部１１６に係合し、ストッパ１０９が延長ガイド溝１０７の下面１０７ａより上方に突出しないようになっている。

アンカピン８４を延長ガイド溝１０６に組み付ける場合、ストッパ１０９をスプリング１１９に抗して倒し、アンカピン８４の首部８６を延長ガイド溝１０６に差し込み、首部８６を延長ガイド溝１０７の先端へて移動し、ストッパ１０９をスプリング１１９の付勢力によって立てて溝開口端１０８を閉じる。これにより、前記実施形態のように、アンカピン８４を分解して組み付ける必要が無く、この組み付け作業に手間がかからない。

本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。

本発明の実施の形態を示す支持レールの側面図及び正面図。同じく制輪子を取り外す様子を示す側面図。他の実施の形態を示す支持レールの側面図及び正面図。さらに他の実施の形態を示す支持レールの側面図及び正面図。従来例を示すキャリパブレーキ装置の側面図。同じくキャリパブレーキ装置の正面図。同じく制輪子の平面図及び側面図。同じくキャリパブレーキ装置の断面図。同じく第１、第２のアームに嵌合されていた制輪子を下方へ引き抜く様子を示す正面図。同じく制輪子が正常に組み付けられる様子を示す正面図。同じく制輪子が誤って組み付けられる様子を示す正面図。

符号の説明

１０キャリパ本体
７０制輪子
７６ライニング裏板
７７係合凹部
８０アンカブロック
８４アンカピン
８６首部
８７頭部
１００支持レール
１０２支持レール溝
１０３延長ガイド溝
１０５支持レール延長下端部
１０６延長ガイド溝
１０７延長ガイド溝
１０９ストッパ
１１９スプリング

Claims

車体に連結され車輪に設けられるディスクロータを挟むようにして設けられるキャリパ本体と、このキャリパ本体に設けられるアクチュエータによって前記ディスクロータに対して進退するように駆動される支持レールと、この支持レールに連結され前記ディスクロータに押し付けられる制輪子と、支持レールに設けられるアリ溝と、このアリ溝に下方から差し込まれる前記制輪子のライニング裏板と、このライニング裏板の下端に開口する係合凹部と、この係合凹部に係合して前記制輪子を支持するアンカピンと、このアンカピンをその軸方向に摺動可能に支持して前記キャリパ本体に締結されるアンカブロックと、前記支持レールに開口する支持レール溝と、この支持レール溝に係合する前記アンカピンの首部とを備え、前記アンカピンが前記支持レールと共に進退して前記制輪子の制動トルク反力を受ける鉄道車両用のキャリパブレーキ装置において、
前記支持レールにディスクロータと略平行に延びる支持レール延長下端部を設け、この支持レール延長下端部に前記支持レール溝に接続して車両の前後方向に延びる延長ガイド溝を形成し、前記制輪子の組み付け時に前記アンカピンの前記首部を延長ガイド溝に係合して待避させた状態で前記ライニング裏板を前記支持レールのアリ溝に差し込んだ後、前記アンカピンの前記首部を前記延長ガイド溝に沿って前記支持レール溝に係合させる構成としたことを特徴とする鉄道車両用キャリパブレーキ装置。
前記支持レール溝の下端に前記延長ガイド溝の基端部が接続し、前記支持レール溝と前記延長ガイド溝がＬ字形に延びることを特徴とする請求項１に記載の鉄道車両用キャリパブレーキ装置。
前記支持レール溝の下端に前記延長ガイド溝の中央部が接続し、前記支持レール溝と前記延長ガイド溝がＴ字形に延びることを特徴とする請求項１に記載の鉄道車両用キャリパブレーキ装置。
前記延長ガイド溝は前記支持レール延長下端部に開口する溝開口端を有し、この溝開口端を開閉するストッパと、このストッパを開口端を閉じる方向に付勢するスプリングとを備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の鉄道車両用キャリパブレーキ装置。