JP5111894B2 - ユニットブレーキ - Google Patents

Description

本発明は、ユニットブレーキに関するものである。

従来、下記特許文献１に開示されているように、シリンダ装置のピストンロッドを駆動させることによってブレーキ梃子を揺動させ、それによって制輪子を駆動するように構成されたユニットブレーキが知られている。この文献に開示されたユニットブレーキでは、図８に示すように、ケーシング内にブレーキ梃子１０１が収容されており、このブレーキ梃子１０１は中間部において支軸１０２に揺動可能に支持されるとともに、先端部においてシリンダ装置１０５のピストンロッド１０６の先端部にピン結合されている。シリンダ装置１０５には、ばねブレーキ手段及び空気圧ブレーキ手段が設けられていて、このシリンダ装置１０５は、ばね力又は空気圧力の作用によってピストンロッド１０６を軸方向に前進又は後退するようになっている。すなわち、シリンダ装置１０５は空気圧力でピストンロッド１０６を駆動するための第１シリンダ１０７と、ばね力でピストンロッドを駆動するための第２シリンダ１０８とを有する。そして、シリンダ装置１０５には、何れかの作用によってピストンロッド１０６を駆動できるように、ねじ機構及びクラッチ手段１０９が設けられている。ねじ機構はピストンロッド１０６の外周部に設けられた多条ねじ１０６ａと、この多条ねじ１０６ａに螺合するナット部材１１０とを有し、クラッチ手段１０９はこのナット部材１１０の回転及び固定を切り替えるのに使用される。例えば、第１シリンダ１０７がピストンロッド１０６を前進させるときには、ナット部材１１０が回転し、第２シリンダ１０８に対するピストンロッド１０６の相対移動が許容される。一方、第２シリンダ１０８がピストンロッド１０６を前進させるときには、クラッチ手段１０９によってナット部材１１０が固定され、第２シリンダ１０８とピストンロッド１０６とが一体となって移動する。そして、ピストンロッド１０６が前進又は後退すると、ブレーキ梃子１０１が揺動し、それによって制輪子が車輪に対して接離するようになっている。
特開２００１−２０６２１３号公報

前記特許文献１に開示されたユニットブレーキには、以下のような問題がある。すなわち、ピストンロッド１０６の先端部とブレーキ梃子１０１の先端部とがピン結合されているため、ピストンロッド１０６が前進又は後退するときには、ブレーキ梃子１０１の揺動によってピストンロッド１０６の先端部が軸方向と垂直な方向の力を受けることになる。このため、ピストンロッド１０６は、前進又は後退するときに揺動してしまい、ピストンロッド１０６の駆動抵抗が増大するという問題がある。しかも、ピストンロッド１０６の先端部とブレーキ梃子１０１の先端部とのピン結合は、ケーシング内で行う必要があるため、ケーシングに形成された開口部を通してこのピン結合の作業を行うこととなり、作業が非常に煩雑なものになるという問題もある。

そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ピストンロッドの揺動を抑制するとともに、組立作業の手間を低減できるようにすることにある。

前記の目的を達成するため、本発明は、ピストンロッドを有するシリンダ装置と、前記ピストンロッドの軸方向移動によって支軸回りに揺動可能なブレーキ梃子と、このブレーキ梃子に連動して駆動される制輪子受とを備えたユニットブレーキであって、前記ピスト
ンロッド及び前記ブレーキ梃子のうちの一方に設けられ、前記ピストンロッドの軸方向に互いに間隔をおいて配置された一対の壁部と、前記ピストンロッド及び前記ブレーキ梃子のうちの他方に設けられ、前記一対の壁部間に配置された力点部と、を備え、前記ピストンロッドの軸方向移動によって一方の壁部と前記力点部とが係合した状態で、前記ブレーキ梃子の揺動に伴う前記軸方向に垂直な方向における前記壁部と前記力点部との相対変位が許容されており、前記ピストンロッドには、軸方向に延びる挿通孔が形成され、前記挿通孔には、ケーシングに支持されたガイド棒が挿入されているユニットブレーキである。

本発明では、ピストンロッドの軸方向移動によって力点部と壁部とが係合し、ブレーキ梃子がピストンロッドから力を受けて揺動する。このとき、軸方向に垂直な方向での壁部と力点部との相対変位が許容されているので、ブレーキ梃子の揺動に伴ってピストンロッドがブレーキ梃子から軸方向に垂直な方向に力を受けるとしても、その力を逃がすことができる。このため、ピストンロッドが前進又は後退する際にその力によって揺動させられるのを抑制することができる。しかも、力点部が一対の壁部間に配置されることによって、ピストンロッドとブレーキ梃子とが連動可能となっているため、従来のように、ピストンロッドとブレーキ梃子とをピンなどで結合する必要がない。このため、ユニットブレーキを組み立てる際に、一対の壁部間に力点部を挿入するだけでいいので、ユニットブレーキの組立作業の煩雑さを緩和することができる。
さらに、ピストンロッドの挿通孔にガイド棒が挿入されているので、ピストンロッドとブレーキ梃子との摩擦力によってピストンロッドが揺動しようとしても、ガイド棒がそれを抑止する。したがって、ピストンロッドの振動を防止することができる。

本発明において、前記一対の壁部は、前記ピストンロッドに設けられ、前記力点部は、前記ブレーキ梃子に設けられていてもよい。この態様では、ブレーキ梃子の構造が複雑化するのを抑制することができる。

この態様において、前記一対の壁部間には、この壁部同士を互いに接続する接続部が設けられ、前記力点部は、前記接続部を挟み込むように分岐された一対の枝部を有しているのが好ましい。

この態様では、接続部の両側に枝部が配置されるので、ピストンロッドの力をバランスよくブレーキ梃子に伝えることができる。さらに、一対の枝部で接続部を挟むようにピストンロッドの壁部間に力点部を挿入するだけで、ピストンロッドとブレーキ梃子とを組み付けることができる。したがって、一対の壁部を接続部で接続する構成を取りながら、組み立て作業の手間を低減することができる。

また、前記シリンダ装置は、シリンダ本体と、このシリンダ本体に対して前記ピストンロッドの軸方向に摺動可能に配設されたピストンと、このピストンに回転可能に支持されたナット部材とを有し、前記ピストンロッドは、前記ナット部材に螺合する多条ねじが外周部に形成された螺合部と、この螺合部の端部から軸方向に延出されるとともに前記一対の壁部が設けられた延出部とを有する場合には、前記接続部には、前記一対の枝部が接触可能な一対の平面が形成されているのが好ましい。

この態様では、ピストンロッドがナット部材に対して軸回りに回転しようとしても、枝部と接続部の平面とが接触することにより、ピストンロッドが軸回りに回転するのが防止される。すなわち、枝部及び接続部をピストンロッドの回り止めとして機能させることができる。

この態様において、前記シリンダ装置は、流体圧力で前記ピストンロッドを駆動する第１シリンダと、ばね力で前記ピストンロッドを駆動する第２シリンダとを有し、前記ナット部材は、前記第２シリンダのピストンに回転可能に支持され、前記ナット部材の回転及び固定を切り換えるクラッチ装置が設けられていてもよい。

この態様では、ナット部材が回転可能な状態では、ナット部材が回転することによって第２シリンダのピストンに対するピストンロッドの相対位置が変わるため、第２シリンダのピストンを固定しつつピストンロッドを軸方向移動させることができる。一方、ナット部材を固定することにより、第２シリンダのピストンとピストンロッドとを一体的に動かすことができる。したがって、２系統のブレーキ系統に対応可能となる。

この態様において、前記挿通孔は、前記ピストンロッドの筒面に開口しているのが好ましい。

この態様では、ピストンロッドの前進又は後退時に挿通孔内への空気の供給又は挿通孔内からの空気の排出を行うことができる。したがって、ブレーキを作用させるときの特性とブレーキを緩めるときの特性との差を少なくすることができる。

以上説明したように、本発明によれば、ピストンロッドの揺動を抑制でき、しかも組立作業の手間を低減することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明に係るユニットブレーキの一実施形態を示している。本実施形態に係るユニットブレーキ１０は、鉄道車両のブレーキ装置として構成されている。このユニットブレーキ１０は、中空状に形成された鋳物製のケーシング１２を備えている。このケーシング１２には締結用孔１４が形成されていて、この締結用孔１４に挿入される図略のボルトによってケーシング１２を車両の台車等に固定できるようになっている。

ケーシング１２には、ブレーキ梃子１８が収納されている。このブレーキ梃子１８は、鋳物製であり、ケーシング１２内に架設された支軸２０に回動可能に支持されている。そして、ブレーキ梃子１８は、上下方向に延びる姿勢で配設されている。

支軸２０はブレーキ梃子１８の中間部に設けられている。そして、ブレーキ梃子１８は、支軸２０よりも上側がアーム部２２として形成される一方、支軸２０よりも下側に軸受孔２４が設けられている。

軸受孔２４内には、球面軸受２６が嵌め込まれており、この球面軸受２６の内輪にはさや棒２８が固定されている。さや棒２８は、円筒状に形成されるものであり、内面に雌ねじが切られている。さや棒２８の雌ねじには押棒３０が螺合されている。これにより押棒３０は、さや棒２８に対して突出量の調整が可能となっている。

ケーシング１２には、上側第１開口３５と、上側第２開口３６と、下側開口３７とが形成されている。上側第１開口３５は、ケーシング１２の車輪側側壁１２ａ（図１の左側の側壁）における上部に形成されており、この上側第１開口３５を塞ぐようにシリンダ装置４１が装着されている。シリンダ装置４１は、ピストンロッド４３を備え、このピストンロッド４３をその軸方向に移動させることにより、ブレーキ梃子１８を揺動させる。その詳細は後述する。

上側第２開口３６は、ケーシング１２の上面に形成されている。一方、下側開口３７は車輪側側壁１２ａにおける下部に形成されている。下側開口３７を通して押棒３０が車輪側へ突出していて、その先端部には制輪子受４５が設けられている。制輪子受４５は、ブレーキ梃子１８の揺動によってさや棒２８及び押棒３０を介して進退移動する。制輪子受４５には、その前面側に制輪子（図示省略）が取り付けられ、制輪子は、ブレーキ梃子１８が揺動することによって、鉄道車両の車輪（図示省略）にブレーキ力を付与する。

シリンダ装置４１は、圧縮空気等の流体圧力で作動する第１シリンダ４７と、ばね力で作動する第２シリンダ４８とを備えている。第１シリンダ４７は、ユニットブレーキ１０を例えば常用ブレーキとして作動させるために使用され、第２シリンダ４８は、ユニットブレーキ１０を例えばパーキングブレーキとして作動させるために使用される。これら２つのシリンダ４７，４８は、共通のピストンロッド４３を作動させるように構成されている。以下具体的に説明する。

第１シリンダ４７は、ピストンロッド４３の基端部に結合された第１ピストン４７ａと、第１ピストン４７ａを摺動可能に収容する有底筒状の第１シリンダ本体４７ｂとを備えている。第１ピストン４７ａはゴム等の弾性変形可能な材質のシリンダパッキンが取り付けてある。第１シリンダ本体４７ｂには、作動流体が給排される第１ポート４７ｃが設けられており、第１シリンダ本体４７ｂ内には、この第１ポート４７ｃに連通する第１作動室４７ｄが形成されている。第１作動室４７ｄには、所定のブレーキ操作に応じて圧縮空気等の作動流体が供給されるようになっている。

第２シリンダ４８は、ピストンロッド４３が貫通し、ロッド４３の軸方向に移動可能な第２ピストン４８ａと、第２ピストン４８ａを摺動可能に収容する第２シリンダ本体４８ｂとを備えている。第２シリンダ本体４８ｂは、第１シリンダ本体４７ｂの胴部４７ｅの外周側に配設される胴部４８ｃを有し、第２ピストン４８ａは、第１シリンダ本体４７ｂの胴部４７ｅの端部に当接可能に構成されている。第２ピストン４８ａと、ケーシング１２の車輪側側壁１２ａとの間には、第２ポート（図示省略）を通して圧縮空気等の流体が給排される第２作動室４８ｄが形成されている。そして、第２ピストン４８ａに対して第２作動室４８ｄと反対側には、ばね部材４８ｅが配設されている。このばね部材４８ｅは、第１シリンダ本体４７ｂの胴部４７ｅと第２シリンダ本体４８ｂの胴部４８ｃとの間に配置されており、第２作動室４８ｄ内の流体圧力を受けて押し縮められている。第２作動室４８ｄには通常作動流体が導入されていて、ばね部材４８ｅが押し縮められているが、所定のブレーキ操作が行われることによって、第２作動室４８ｄ内の作動流体が排出され、ばね部材４８ｅのばね力によってピストンロッド４３が図の右方向（ブレーキ方向）に移動されるようになっている。

一方、第１ピストン４７ａと第２ピストン４８ａとの間に、復帰用ばね部材４７ｆが配設されている。この復帰用ばね部材４７ｆは、第１作動室４７ｄが収縮する方向に第１ピストン４７ａを押圧するものであり、第１作動室４７ｄに作動流体が導入されると、この流体圧力によって押し縮められる。通常は第１作動室４７ｄ内に作動流体が導入されていないため、復帰用ばね部材４７ｆのばね力によってピストンロッド４３は図の左方向（解除方向）に位置づけられている。そして、所定のブレーキ操作によって第１作動室４７ｄに作動流体が導入されてピストンロッド４３をブレーキ方向に移動させるようになっている。そして、所定のブレーキ解除操作によって第１作動室４７ｄ内の作動流体が排出されると、復帰用ばね部材４７ｆのばね力でピストンロッド４３を初期状態に復帰させる。

ピストンロッド４３は、略水平方向に延びるように配設されている。ピストンロッド４３は、多条ねじが外周部に形成された螺合部５１と、この螺合部５１の端部から軸方向に延出された延出部５２とを有する。

螺合部５１にはナット部材５４が螺合されている。このナット部材５４は、第２ピストン４８ａに形成された貫通孔に挿通されるとともに、第２ピストン４８ａに回転自在に支持されている。そして、ナット部材５４にピストンロッド４３が挿通されている。

シリンダ装置４１には、ナット部材５４の回転及び固定を切り換えるクラッチ装置５６が設けられている。クラッチ装置５６は、第１シリンダ４７を駆動するときにナット部材５４の回転を許容する一方、第２シリンダ４８を駆動するときにナット部材５４をロックする。

クラッチ装置５６は、ナット部材５４に設けられた外歯５４ａと、端面にこの外歯５４ａに噛み合う歯を有している。クラッチ装置５６は、後述するようにロックレバー５９によって通常は回転不能にロックされている。

クラッチ装置５６は、ナット部材５４に対し、第２ピストン４８ａがばね部材４８ｅによって付勢されている側に位置している。そして、第２ピストン４８ａのばね部材４８ｅが押し縮められているときには、ナット部材５４はクラッチ装置５６から離間しているため、ナット部材５４の回転が許容されている。一方、ばね部材４８ｅが伸長してナット部材５４の外歯５４ａとクラッチ装置５６の歯とが噛み合うことによってナット部材５４が回転不能に固定されるようになっている。

シリンダ装置４１には、クラッチ装置５６のロック状態及びアンロック状態に切り換え可能に構成されたロックレバー５９が設けられている。クラッチ装置５６の外周面にはラッチ歯が設けられており、ロックレバー５９の内端部には、このラッチ歯に係合可能に構成されたロック歯５９ａが設けられている。ロックレバー５９は、付勢部材６０によってロック歯５９ａがラッチ歯に係合する方向に付勢されており、ロックレバー５９を引き上げることにより、ラッチ歯とロック歯５９ａとの係合が解除され、これにより、クラッチ装置５６は回転可能な状態となる。クラッチ装置５６がロック状態を解除可能に構成されているのは、何らかの原因で第２作動室４８ｄの作動流体が排出され、第２シリンダ４８のばね部材４８ｅが伸長状態となっている場合（ばねブレーキが作動状態にある）において、ばねブレーキを手動で解除できるようにするためである。

ピストンロッド４３は、上側第１開口３５に挿通されていて前記延出部５２がケーシング１２内に位置するように配設されている。図２（ａ）〜（ｄ）に示すように、ピストンロッド４３には、延出部５２側の端部から螺合部５１における中間部に亘る範囲に挿通孔４３ａが形成されていて、延出部５２は筒状に形成されている。螺合部５１及び延出部５２は断面形状が円形状の部材からなる。

延出部５２には、軸方向の所定長さに亘る範囲の外周面が切除された部位が形成されていて、この切除された部位の両側の部位は、ピストンロッド４３の軸方向に互いに間隔をおいて配置された一対の壁部６１，６２となっている。そして、前記切除された部位は、壁部６１，６２同士を互いに接続する接続部６３となっている。なお、この接続部６３は、ピストンロッド４３を成形した後で切削加工等によって取り除くことによって形成してもよく、あるいは、ピストンロッド４３の成形時に同時に形成されるようにしてもよい。

一方の壁部（第１壁部）６１は、ピストンロッド４３が前進するときにブレーキ梃子１８に当接する当接面を有し、他方の壁部（第２壁部）６２は、ピストンロッド４３が後退するときにブレーキ梃子１８に当接する当接面を有する。これら当接面は何れもピストンロッド４３の軸方向に直交しており、これら当接面間の間隔は、後述する力点部６５の大きさよりも僅かに広くなっている。すなわち、両壁部６１，６２間には、力点部６５を挿入できる間隙が形成されている。

接続部６３には、一対の平面６３ａが側面として形成されている。これら平面６３ａはピストンロッド４３の軸に対して対称に位置し、軸に平行な略垂直面となっている。この接続部６３において、前記挿通孔４３ａが開口している。すなわち、接続部６３の両平面６３ａ間の間隔（接続部６３の幅）が挿通孔４３ａの直径よりも小さくなっているため、挿通孔４３ａが各平面６３ａを上下に分割するように接続部６３の側面に開口している。

挿通孔４３ａには、拡径された部位が設けられており、この拡径部にはウェアリング４３ｂが嵌め込まれている。

図３に示すように、ブレーキ梃子１８は、その上端部（先端部）即ちアーム部２２の上端部（先端部）に、力点部６５が設けられている。この力点部６５は、ピストンロッド４３の駆動に伴って同ロッド４３から力を受ける部位であり、ピストンロッド４３の壁部６１，６２間に挿入されている（図１参照）。力点部６５は、アーム部２２に対して２つに分岐された一対の枝部６７，６７を有する。両枝部６７，６７は、ピストンロッド４３の接続部６３の幅よりも十分に大きな間隔をおいて配置されている。

各枝部６７には、それぞれピン孔が形成されており、これら各ピン孔には、それぞれベアリングピン６９が挿通されている。各ベアリングピン６９は、それぞれ枝部６７よりも内側に突出しており、この突出した部位にローラベアリング７０がそれぞれ外嵌されている。ローラベアリング７０の外径は、ピストンロッド４３の壁部６１，６２間の間隔よりも少し小さな外径となっている。ベアリングピン６９は、ブレーキ梃子１８と後述のガイド棒７２との摺動抵抗を低減するために設けられており、またローラベアリング７０は、ブレーキ梃子１８とピストンロッド４３（壁部６１，６２）との摺動抵抗を低減するために設けられている。

ローラベアリング７０の内面とベアリングピン６９の内面はほぼ面一の状態となっている。そして、ベアリングピン６９間にピストンロッド４３の接続部６３が配置されている。換言すれば、一対の枝部６７，６７間に接続部６３が挟み込まれている。

ローラベアリング７０及びベアリングピン６９の内面と、接続部６３の側面６３ａとの間には僅かなすき間が形成されている。接続部６３の側面６３ａには挿通孔４３ａが開口しているため、このすき間を通して挿通孔４３ａと外部とが連通している。また、接続部６３の平面状の側面６３ａとローラベアリング７０及びベアリングピン６９の内面とが近接しているため、ピストンロッド４３が軸回りに回転しようとしても、ローラベアリング７０及びベアリングピン６９によって阻止される。

ピストンロッド４３の挿通孔４３ａにはガイド棒７２が挿通されている。ガイド棒７２は、その基端部がケーシング１２における車輪と反対側の側壁１２ｂに固定されており、ピストンロッド４３と同軸状に配置されている。したがって、ピストンロッド４３が軸方向に移動するときには、ピストンロッド４３はガイド棒７２に沿って移動することになる。このとき、前述したウェアリング４３ｂがガイド棒７２との摺動部として機能する。

ガイド棒７２は、断面円形状の部材を平面状の側面が形成されるように切削加工したものである。したがって、ガイド棒７２には一対の平面部７２ａが形成されている。この平面部７２ａは、ガイド棒７２をピストンロッド４３の挿通孔４３ａに挿入した際に、ピストンロッドの接続部６３の側面６３ａと面一の状態となる。このため、ピストンロッド４３が軸方向に移動するときにも、この平面部７２ａは、ローラベアリング７０及びベアリングピン６９と干渉しない。

ピストンロッド４３及びブレーキ梃子１８を組み付けるには、まずケーシング１２内にガイド棒７２を固定し、このケーシング１２にシリンダ装置４１を組み付ける。このとき、シリンダ装置４１のピストンロッド４３の挿通孔４３ａにガイド棒７２を挿入するようにする。そして、ブレーキ梃子１８をケーシング１２に組み付ける。このとき、ブレーキ梃子１８の力点部６５がピストンロッド４３の壁部６１，６２間に入り込むように、ブレーキ梃子１８を下からピストンロッド４３に組み付ける。この組み付け作業は、ケーシング１２の上側第２開口３６を通しての作業となるが、この作業は壁部６１，６２間にブレーキ梃子１８の力点部６５を嵌め込むのみで済むので、上側第２開口３６を通しての作業であっても、作業が煩雑になるのを緩和することができる。すなわち、一対の壁部６１，６２間の空間が下方に開放されているので、力点部６５をこの空間の下方から挿入するだけでよい。

次に、本実施形態にかかるユニットブレーキの動作について説明する。シリンダ装置４１においては、通常、第１作動室４７ｄに作動流体が供給されておらず、また第２作動室４８ｄには作動流体が充填されていることにより、ピストンロッド４３は、図１の左側に位置付けられている。そして、所定のブレーキ操作が行われると、第１作動室４７ｄに作動流体が供給されることによって第１ピストン４７ａが押され、又は第２作動室４８ｄの作動流体が排出されることによって、ばね部材４８ｅのばね力で第２ピストン４８ａが押される。これにより、ピストンロッド４３はガイド棒７２に案内されながら図２の右側に向かって移動（前進）させられる。そして、ピストンロッド４３の一対の壁部６１，６２の内、螺合部５１側の第１壁部６１がブレーキ梃子１８の力点部６５を押し、これによりブレーキ梃子１８が支軸２０回りに揺動する。このとき、ブレーキ梃子１８は、ピストンロッド４３の移動方向に対して垂直な方向の変位が許容されている。言い換えると、ブレーキ梃子１８は、ピストンロッド４３の軸方向移動に伴って第１壁部６１に沿って上下方向に移動可能となっている。このため、ピストンロッド４３は、ブレーキ梃子１８の円弧運動を許容しつつ、直線運動を行う。

ブレーキ梃子１８が図１の右側に向かって揺動すると、これ連動してさや棒２８を介して押棒３０が図１の左側に向かって前進移動する。これにより、制輪子が車輪（図示省略）の踏面に押し付けられて鉄道車両の車輪（図示省略）にブレーキ力が付与される。

一方、所定のブレーキ解除操作が行われると、第１作動室４７ｄ内の作動流体が排出されて復帰用ばね部材４７ｆのばね力で第１ピストン４７ａが図１の左側に移動し、これによりピストンロッド４３が後退する。又は、第２作動室４８ｄ内に作動流体が供給されて第２ピストン４８ａが図１に左側に移動し、これによりピストンロッド４３が後退する。これにより、押棒３０が後退して制輪子が車輪から離間し、ブレーキが解除される。

以上説明したように、本実施形態では、ピストンロッド４３の軸方向移動によって力点部６５と壁部６１，６２とが係合し、ブレーキ梃子１８がピストンロッド４３から力を受けて揺動する。このとき、軸方向に垂直な方向での壁部６１，６２と力点部６５との相対変位が許容されているので、ブレーキ梃子１８の揺動に伴ってピストンロッド４３がブレーキ梃子１８から軸方向に垂直な方向に力を受けるとしても、その荷重を逃がすことができる。このため、ピストンロッド４３が前進又は後退する際に揺動するのを抑制することができる。しかも、力点部６５が一対の壁部６１，６２間に配置されることによって、ピストンロッド４３とブレーキ梃子１８とが連動可能となっているため、従来のように、ピストンロッド４３とブレーキ梃子１８とをピン結合する必要がない。このため、ユニットブレーキ１０を組み立てる際に、一対の壁部６１，６２間に力点部６５を挿入するだけでいいので、ユニットブレーキ１０の組立作業の煩雑さを緩和することができる。

また本実施形態では、壁部６１，６２がピストンロッド４３に設けられ、力点部６５がブレーキ梃子１８に設けられているので、ブレーキ梃子１８の構造が複雑化するのを抑制することができる。

また本実施形態では、力点部６５が接続部６３を挟み込むように分岐された一対の枝部６７，６７を有する構成とされているので、接続部６３の両側に枝部６７，６７が配置されるので、ピストンロッド４３の力をバランスよくブレーキ梃子１８に伝えることができる。さらに、一対の枝部６７，６７で接続部６３を挟むようにピストンロッド４３の壁部６１，６２間に力点部６５を挿入するだけで、ピストンロッド４３とブレーキ梃子１８とを組み付けることができる。したがって、一対の壁部６１，６２を接続部６３で接続する構成を取りながら、組み立て作業の手間を低減することができる。

また本実施形態では、接続部６３に枝部６７，６７が接触可能な一対の平面状の側面６３ａが形成される構成としたので、ピストンロッド４３が軸回りに回ろうとしても、枝部６７，６７と側面６３ａとが接触することにより、ピストンロッド４３が軸回りに回転するのが防止される。

また本実施形態では、ケーシング１２内に固定されたガイド棒７２が設けられ、このガイド棒７２をピストンロッド４３の挿通孔４３ａに挿入する構成としたので、ピストンロッド４３とブレーキ梃子１８との摩擦力によってピストンロッド４３が揺動しようとしても、ガイド棒７２がそれを抑止する。したがって、ピストンロッド４３の振動を防止でき、これにより、ナット部材５４に対するピストンロッド４３の摺動抵抗を効果的に低減することができる。

また本実施形態では、挿通孔４３ａがピストンロッド４３の接続部６３における側面６３ａに開口されているので、ピストンロッド４３の前進又は後退時に挿通孔４３ａ内への空気の供給又は挿通孔４３ａ内からの空気の排出を行うことができる。したがって、ブレーキ力を作用させるときの特性とブレーキを緩めるときの特性との差を少なくすることができる。

また本実施形態では、ナット部材５４が回転可能な状態では、ナット部材５４が回転することによって第２シリンダ４８のピストン４８ａに対するピストンロッド４３の相対位置が変わるため、第２ピストン４８ａを固定しつつピストンロッド４３を軸方向移動させることができる。一方、ナット部材５４を固定することにより、第２ピストン４８ａとピストンロッド４３とを一体的に動かすことができる。したがって、２系統のブレーキ系統に対応可能となっている。

なお、本発明は、前記実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。例えば、前記実施形態では、シリンダ装置４１が第１シリンダ４７と第２シリンダ４８が形成されている構成について説明したが、これに限られるものではなく、第１シリンダ４７のみが設けられている構成であってもよい。

なお、ガイド棒７２が省略された参考例として、例えば、図４に示すように、ピストンロッド４３の延出部５２が、押圧部５２ａとフック部材５２ｂとを備える構成としてもよい。具体的には、押圧部５２ａは、螺合部５１と同心状に配設されて螺合部５１からまっすぐ延出されている。一方、フック部材５２ｂは、螺合部５１から延出されるように設けられているが、ブレーキ梃子１８の先端部（力点部６５）を迂回しながらブレーキ梃子１８の反対側まで延びている。そして、押圧部５２ａの先端部が第１壁部６１を構成する一方、フック部材５２ｂの先端部が第２壁部６２を構成し、力点部６５は両壁部６１，６２間に配置されている。第１壁部６１はピストンロッド４３が前進するときに力点部６５を押し、一方、第２壁部６２は、ピストンロッド４３が後退するときに力点部６５を押す。フック部材５２ｂの中間部は、ブレーキ梃子１８の揺動時に力点部６５が上昇しても干渉しないような湾曲形状とされている。また、ピストンロッド４３には、筒状のガイド部７５が外嵌されている。このガイド部７５は、ケーシング１２と接触するように配設されており、ブレーキ梃子１８の揺動時に、ピストンロッド４３がその力を受けて振動するのを防止するために設けられている。

また、前記実施形態では、ブレーキ梃子１８の先端部に設けられたローラベアリング７０を含めて力点部６５とする構成としたが、これに代え、図５に示すように、ブレーキ梃子１８の先端部に設けられたベアリングピン７７のみを力点部６５とする構成であってもよい。具体的に、ブレーキ梃子１８の先端部は、ピン孔を有する円筒状に形成されていて、このピン孔にベアリングピン７７が挿通されている。一方、ピストンロッド４３の延出部５２には、フック部材７８が設けられていて、フック部材７８はブレーキ梃子１８の先端部を上から覆う形状に形成されている。そして、フック部材７８には、ベアリングピン７７を挟み込む一対の壁部６１，６２が形成されるように、切欠き部７９が形成されている。この切欠き部７９は、ブレーキ梃子１８の揺動時にベアリングピン７７が上昇しても干渉しないような形状とされている。

また、前記実施形態では、一対の壁部６１，６２がピストンロッド４３に設けられるとともに、力点部６５がブレーキ梃子１８に設けられる構成としたが、これに限られるものではない。例えば、図６に示すように、ピストンロッド４３の延出部５２にピン孔が形成され、このピン孔には、延出部５２から側方に突出するようにベアリングピン８１が挿通されている。このベアリングピン８１は、力点部６５として機能するものである。一方、ブレーキ梃子１８には、その先端部からピストンロッド４３の螺合部５１に向かって延びるフック部８２が形成されている。フック部８２には、下側が開放するように切欠き部８２ａが形成されており、この切欠き部８２ａ内にベアリングピン８１が配置されている。すなわち、この構成では、切欠き部８２ａを挟んだフック部８２の両側の部位が一対の壁部６１，６２として機能する。この構成では、ブレーキ梃子１８の揺動時に一対の壁部６１，６２自体が上下動するため、切欠き部８２ａは、フック部８２の上下動によってもベアリングピン８１が切欠き部８２ａから抜け出ないような形状となっている。

図６の構成では、ブレーキ梃子１８にフック部８２が一体的に構成された構成となっているが、図７（ａ）及び（ｂ）の構成では、ブレーキ梃子１８の先端部に別体のフック部材８４が取り付けられている。フック部材８４は、ブレーキ梃子１８の先端部に設けられたローラベアリング７０を挟むように一対設けられている。またブレーキ梃子１８の先端部は、一対の枝部６７，６７が設けられており、この枝部６７，６７間に両フック部材８４が配置され、その間にローラベアリング７０が配置されている。このローラベアリング７０は、ピストンロッド４３が前進する際に、延出部５２の先端部から押圧される。一方、ピストンロッド４３が後退する際には、延出部５２に挿通されたベアリングピン８１とフック部材８４とが係合する。すなわち、延出部５２の先端部及びフック部材８４が一対の壁部６１，６２として機能する。この構成において、ブレーキ梃子１８の枝部６７，６７は、延出部５２を挟み込む位置まで螺合部５１に向かって延びている。この結果、ブレーキ梃子１８の枝部６７，６７は、ピストンロッド４３の回り止めとしても機能している。

本発明の実施形態にかかるユニットブレーキの全体構成を示す断面図である。 （ａ）は図１のユニットブレーキに設けられたピストンロッドの上面図であり、（ｂ）は同ピストンロッドの側面図であり、（ｃ）は（ｂ）のIIｃ−IIｃ線における断面図であり、（ｄ）は同ピストンロッド及びガイド棒を部分的に示す斜視図である。 図１のユニットブレーキに設けられたブレーキ梃子、ピストンロッド、ガイド棒の断面図である。 その他の実施形態にかかるユニットブレーキに設けられたピストンロッド及びブレーキ梃子を説明するための概略図である。 その他の実施形態にかかるユニットブレーキに設けられたピストンロッド及びブレーキ梃子を説明するための概略図である。 その他の実施形態にかかるユニットブレーキに設けられたピストンロッド及びブレーキ梃子を説明するための概略図である。 （ａ）及び（ｂ）は、その他の実施形態にかかるユニットブレーキに設けられたピストンロッド及びブレーキ梃子を説明するための概略図である。 従来のユニットブレーキの断面図である。

符号の説明

１８ ブレーキ梃子
２０ 支軸
４１ シリンダ装置
４３ ピストンロッド
４５ 制輪子受
４７ 第１シリンダ
４８ 第２シリンダ
４８ａ 第２ピストン
４８ｂ 第２シリンダ本体
５４ ナット部材
５６ クラッチ装置
６１ 第１壁部
６２ 第２壁部
６３ 接続部
６５ 力点部
６７ 枝部

Claims (6)

1. ピストンロッドを有するシリンダ装置と、前記ピストンロッドの軸方向移動によって支軸回りに揺動可能なブレーキ梃子と、このブレーキ梃子に連動して駆動される制輪子受とを備えたユニットブレーキであって、
   前記ピストンロッド及び前記ブレーキ梃子のうちの一方に設けられ、前記ピストンロッドの軸方向に互いに間隔をおいて配置された一対の壁部と、
   前記ピストンロッド及び前記ブレーキ梃子のうちの他方に設けられ、前記一対の壁部間に配置された力点部と、を備え、
   前記ピストンロッドの軸方向移動によって一方の壁部と前記力点部とが係合した状態で、前記ブレーキ梃子の揺動に伴う前記軸方向に垂直な方向における前記壁部と前記力点部との相対変位が許容されており、
   前記ピストンロッドには、軸方向に延びる挿通孔が形成され、
   前記挿通孔には、ケーシングに支持されたガイド棒が挿入されているユニットブレーキ。
2. 前記一対の壁部は、前記ピストンロッドに設けられ、
   前記力点部は、前記ブレーキ梃子に設けられている請求項１に記載のユニットブレーキ。
3. 前記一対の壁部間には、この壁部同士を互いに接続する接続部が設けられ、
   前記力点部は、前記接続部を挟み込むように分岐された一対の枝部を有している請求項２に記載のユニットブレーキ。
4. 前記シリンダ装置は、シリンダ本体と、このシリンダ本体に対して前記ピストンロッドの軸方向に摺動可能に配設されたピストンと、このピストンに回転可能に支持されたナット部材とを有し、
   前記ピストンロッドは、前記ナット部材に螺合する多条ねじが外周部に形成された螺合部と、この螺合部の端部から軸方向に延出されるとともに前記一対の壁部が設けられた延出部とを有し、
   前記接続部には、前記一対の枝部が接触可能な一対の平面が形成されている請求項３に記載のユニットブレーキ。
5. 前記シリンダ装置は、流体圧力で前記ピストンロッドを駆動する第１シリンダと、ばね力で前記ピストンロッドを駆動する第２シリンダとを有し、
   前記ナット部材は、前記第２シリンダのピストンに回転可能に支持され、
   前記ナット部材の回転及び固定を切り換えるクラッチ装置が設けられている請求項４に記載のユニットブレーキ。
6. 前記挿通孔は、前記ピストンロッドの筒面に開口している請求項１に記載のユニットブレーキ。
   

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