JP5260616B2 - Adjuster mechanism in link type booster - Google Patents
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Description
本発明は、アクチュエータの軸動により拡開揺動する一対のリンクの略中間部における出力軸支点と各ブレーキアームの基端部とを、それぞれアジャスタギヤとアジャスタナットとの相対回転により軸間距離を調整するアジャスタ機構を介して連結したリンク式倍力装置におけるアジャスタ機構に関する。 According to the present invention, an output shaft fulcrum and a base end portion of each brake arm at a substantially intermediate portion of a pair of links that are expanded and swung by an axial movement of an actuator are separated from each other by a relative rotation between an adjuster gear and an adjuster nut. The present invention relates to an adjuster mechanism in a link type booster connected via an adjuster mechanism that adjusts the angle.
従来、ブレーキを搭載する車両、特に鉄道車両用のディスクブレーキでは、一対のブレーキアームの基端部を拡開してそれらの開放端部に設けられたパッドアッセンブリをブレーキロータの両側から挟圧してブレーキ動作を行う梃子式のキャリパブレーキが知られている。これらの梃子式のキャリパブレーキにあって、前記パッドアッセンブリが摩耗すると、ブレーキが効き始める時期が遅れて制動距離が長くなるものであった。そこで、ブレーキアームに過ストロークが発生することがないように、通常、隙間調整機構であるアジャスタ機構をアクチュエータとブレーキアームの基端部との間に配設される。そのようなアジャスタ機構として、例えば、下記特許文献1に記載されたブレーキシリンダがある。
Conventionally, in a vehicle equipped with a brake, particularly a disc brake for a railway vehicle, a base end portion of a pair of brake arms is expanded and a pad assembly provided at the open end portion is clamped from both sides of the brake rotor. An insulator-type caliper brake that performs a brake operation is known. In these lever-type caliper brakes, when the pad assembly is worn, the time when the brake starts to work is delayed and the braking distance becomes long. Therefore, an adjuster mechanism, which is a gap adjusting mechanism, is usually disposed between the actuator and the base end portion of the brake arm so that an excessive stroke does not occur in the brake arm. As such an adjuster mechanism, for example, there is a brake cylinder described in
前記特許文献1に開示されたブレーキシリンダは、図7に示すように、シリンダ本体102に対して相対移動するピストン103と、該ピストン103とともに移動する軸棒104と、該軸棒104に取り付けられた押棒105と、該押棒105の前記シリンダ本体102からの突出長さをブレーキ作動の際に調整する突出長さ調整手段106とを備えており、前記押棒105は前記ピストン103の移動方向と平行に延びる軸孔を有する円筒状に形成されるとともに、該軸孔の内面の少なくとも一部に雌ネジ151が螺刻され、前記軸棒104は、外面の少なくとも一部に前記雌ネジ151と螺合する雄螺子141が螺刻され前記軸孔に螺挿されるとともに、外部からの軸周りの回転力を付与する回転力付与手段と係合可能な係合部142を有するものである。
As shown in FIG. 7, the brake cylinder disclosed in
このような突出長さ調整手段106を備えたブレーキシリンダ101において、圧力室102b内への圧力供給によって、ピストン103を図7(B)に示したように、軸棒104および105を介して連結部材107を、シリンダ本体102における第1ケーシング121に対して拡開方向に移動させる。これによって、連結部材107と第1ケーシング121とのそれぞれに接続された図示外のブレーキアームを揺動させてブレーキ動作が行われる。パッドアッセンブリに摩耗が生じた場合には、蓋部108を取り外して軸棒104における係合部142に、外部からハンドルレンチ等のソケットを係合させて回転させることで、押棒105の雌ネジ151に対する軸棒104の雄ネジ141の螺合を進行させて、軸棒104と押棒105との軸方向距離を拡大させることで、ブレーキアームの過ストロークを抑制する隙間調整が可能となる。
In the
しかしながら、このような従来のアジャスタ機構にあっては、調整作業が外部からのハンドルレンチ等を用いた手動により行われて作業が面倒であった。そこで、手動調整の面倒さを排除した自動隙間調整機構を施したものも採用されているが、ボディ剛性の影響を受けてオーバーアジャストやパッドクリアランスの調整幅が大きくなってしまう傾向が避けられず、また、ブレーキアームからの無理な力が掛かって調整部を破損することもあった。 However, in such a conventional adjuster mechanism, the adjustment work is performed manually using an external handle wrench or the like, and the work is troublesome. Therefore, an automatic gap adjustment mechanism that eliminates the hassle of manual adjustment is also used, but there is an unavoidable tendency for over adjustment and pad clearance adjustment width to increase due to the effect of body rigidity. In addition, the adjusting unit may be damaged due to excessive force from the brake arm.
そこで本発明では、前記従来のアジャスタ機構における諸課題を解決して、調整部に無理な力が掛かることもなく、高い調整精度が確保できるリンク式倍力装置におけるアジャスタ機構を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems in the conventional adjuster mechanism and to provide an adjuster mechanism in a link type booster capable of ensuring high adjustment accuracy without applying an excessive force to the adjusting portion. And
このため本発明が採用した課題解決手段は、
アクチュエータの軸動により拡開揺動する一対のリンクの略中間部における出力軸支点と各ブレーキアームの基端部とを、それぞれアジャスタギヤとアジャスタナットとの相対回転により軸間距離を調整するアジャスタ機構を介して連結したリンク式倍力装置におけるアジャスタ機構において、前記各ブレーキアームの過ストロークに伴って前記各アジャスタギヤを回転させる各アジャスタレバーの揺動支軸を前記各リンクの略中間部における出力軸支点と略一致させるとともに、前記各アジャスタギヤによるアジャスタ機構の短縮方向への回転を阻止する逆止爪を備え、前記逆止爪の支軸を前記各リンクの略中間部における出力軸支点と略一致させて配置したことを特徴とするリンク式倍力装置におけるアジャスタ機構である。
また、前記各アジャスタレバー間をバランススプリングにより連結したことを特徴とするリンク式倍力装置におけるアジャスタ機構である。
Therefore, the problem solving means adopted by the present invention is:
An adjuster that adjusts the inter-shaft distance between the output shaft fulcrum and the base end of each brake arm at the substantially middle part of the pair of links that are expanded and oscillated by the axial movement of the actuator by relative rotation between the adjuster gear and the adjuster nut. In the adjuster mechanism in the link type booster connected via the mechanism, the swing support shaft of each adjuster lever that rotates each adjuster gear in accordance with the overstroke of each brake arm is arranged at a substantially intermediate portion of each link. An output shaft fulcrum that substantially matches the output shaft fulcrum and prevents rotation of the adjuster mechanism in the shortening direction by the adjuster gears, and the support shaft of the check claw is an output shaft fulcrum at a substantially intermediate portion of each link The adjuster mechanism in the link type booster is characterized in that it is arranged so as to substantially match .
It is also adjuster mechanism in link-type booster, characterized in that pre-Symbol linked by balance spring between the adjuster levers.
本発明によれば、アクチュエータの軸動により拡開揺動する一対のリンクの略中間部における出力軸支点と各ブレーキアームの基端部とを、それぞれアジャスタギヤとアジャスタナットとの相対回転により軸間距離を調整するアジャスタ機構を介して連結したリンク式倍力装置におけるアジャスタ機構において、前記各ブレーキアームの過ストロークに伴って前記各アジャスタギヤを回転させるアジャスタレバーの揺動支軸を前記各リンクの略中間部における出力軸支点と略一致させたことにより、簡素な構造のリンク式倍力装置を採用しつつ、ブレーキアームの基端部からの挙動に左右されることの少ないリンクの略中間部における出力軸支点に、アジャスタレバーの揺動支軸が略一致しているので、リンクの揺動およびブレーキアームの揺動に影響されることなく、アジャスタ機構の調整が行えて、調整部の剛性等の影響を受けずに、高い調整精度が確保できる。 According to the present invention, the output shaft fulcrum and the base end portion of each brake arm at the substantially intermediate portion of the pair of links that are expanded and swung by the axial movement of the actuator are respectively rotated by the relative rotation of the adjuster gear and the adjuster nut. In the adjuster mechanism in the link type booster connected via an adjuster mechanism that adjusts the distance between the links, the swing support shafts of the adjuster levers that rotate the adjuster gears when the brake arms are overstroked are connected to the links. It is almost the middle of the link that is less affected by the behavior from the base end of the brake arm while adopting a link type booster with a simple structure by making it substantially coincide with the output shaft fulcrum in the middle part of Since the pivot shaft of the adjuster lever is approximately aligned with the output shaft fulcrum at the shaft, the link swing and brake arm Without being affected by the movement, and can adjust the adjuster mechanism, without being affected by rigidity of the adjusting unit, high adjustment accuracy can be ensured.
また、前記各アジャスタレバー間をバランススプリングにより連結した場合は、アジャスタ機構に軸力が作用してアジャスタギヤが回転しにくくなっても、アジャスタレバー間に連結されたバランススプリングが伸びて、アジャスタレバーが回転移動ではなく平行移動の挙動を示して、アジャスタギヤを必要以上の力で回転させようとしないので、アジャスタギヤを破損することが防止される。さらに、前記各アジャスタギヤによるアジャスタ機構の短縮方向への回転を阻止する逆止爪を配設した場合は、確実にアジャスタ機構をパッドアッセンブリ摩耗を補完する拡張方向に調整できて、短縮方向へ逆行することがないので、高い調整精度が確保できるとともに、パッドアッセンブリ交換時にアジャスタを戻す際にアジャスタギヤは逆回転しないために、アジャスタナットのみを回転してアジャスタ機構を交換前の位置に縮小できる。 Further, when the adjuster levers are connected by balance springs, the balance spring connected between the adjuster levers is extended even if the adjuster gear is difficult to rotate due to the axial force acting on the adjuster mechanism. Shows a behavior of parallel movement rather than rotational movement, and the adjuster gear is not rotated with a force more than necessary, so that the adjuster gear is prevented from being damaged. Further, when a check claw for preventing the adjuster mechanism from rotating in the shortening direction by the adjuster gears is provided, the adjuster mechanism can be reliably adjusted in the expansion direction to complement the pad assembly wear, and the adjuster mechanism goes back in the shortening direction. Therefore, high adjustment accuracy can be ensured, and when the adjuster is returned when the pad assembly is replaced, the adjuster gear does not reversely rotate. Therefore, only the adjuster nut can be rotated to reduce the adjuster mechanism to the position before replacement.
さらにまた、前記逆止爪の支軸を前記各リンクの略中間部における出力軸支点と略一致させた場合は、前記アジャスタレバーの挙動と同様に、リンクの揺動等により誤作動することなく、常に同じ位置にて逆止機能を保持し続けることができる。 Furthermore, when the support shaft of the check pawl is substantially coincident with the output shaft fulcrum at the substantially intermediate portion of each link, the malfunction does not occur due to the swinging of the link, as in the behavior of the adjuster lever. , It is possible to always keep the check function at the same position.
以下、本発明のリンク式倍力装置におけるアジャスタ機構を実施するための好適な形態を図面に基づいて説明する。本発明のリンク式倍力装置におけるアジャスタ機構は、図1に示すように、アクチュエータの軸動により拡開揺動する一対のリンク7、7の略中間部における出力軸支点8と各ブレーキアームの基端部とを、それぞれアジャスタギヤとアジャスタナットとの相対回転により軸間距離を調整するアジャスタ機構6を介して連結したリンク式倍力装置におけるアジャスタ機構において、前記各ブレーキアームの過ストロークに伴って前記各アジャスタギヤを回転させるアジャスタレバー10の揺動支軸を前記各リンクの略中間部における出力軸支点8と略一致させたことを特徴とする。
Hereinafter, a preferred embodiment for carrying out an adjuster mechanism in a link type booster of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the adjuster mechanism in the link type booster of the present invention includes an
以下、本発明のリンク式倍力装置におけるアジャスタ機構の1実施例について説明する。図5および図6に示すように、適宜のサポート1を介してボディ2が車体静止部に固定され、該ボディ2の下部両側に一対のブレーキアーム3、3の中間部がブレーキアーム軸23、23によって軸支される。ブレーキアーム3、3の各開放端にはブレーキホルダ4が支持され、該ブレーキホルダ4にはパッドアッセンブリ5が装着される。そして、ブレーキアーム3、3の各基端部には、後述するリンク式倍力装置におけるアジャスタ機構6の出力軸を構成するアジャスタナット13の外側端13Aが連結される。
Hereinafter, an embodiment of an adjuster mechanism in the link type booster of the present invention will be described. As shown in FIGS. 5 and 6, the
図1に示すように、アクチュエータの軸動(別途の流体圧や電動モータ等のアクチュエータにより軸動されるウェッジ15の軸動の他、ウェッジ15自体が流体圧や電動モータ等により軸動するアクチュエータを構成する場合でもよい)により拡開揺動する一対のリンク7、7の略中間部における出力軸支点8と各ブレーキアーム3(図5、6)の基端部とを、それぞれアジャスタギヤとアジャスタナットとの相対回転により軸間距離を調整するアジャスタ機構6を介して連結される。前記一対のリンク7、7の揺動の各支軸18は、下端部に配設されたストラット17の両端部に配置される。リンク7、7の上端の各揺動端部にはそれぞれローラ16がローラ軸19により軸支されている。
As shown in FIG. 1, the axial movement of the actuator (in addition to the axial movement of the
図1、2に示すように、ウェッジ15の軸動に伴い、ウェッジ15の両側の斜面15A、15Aがローラ16、16を介してリンク7、7を拡開すると、リンク7、7の中間部の出力軸支点8からのアジャスタ機構6を介した前記ブレーキアーム3の基端部へは倍力されて出力される。後述するアジャスタギヤとアジャスタナットとの相対回転により軸間距離を調整するアジャスタ機構6のアジャスタギヤ12は、パッドアッセンブリ5の摩耗に起因したブレーキアーム3の過ストローク時に揺動するアジャスタレバー10によって回転調整されるように構成されている。本発明では、アジャスタレバー10の揺動支軸は、前記各リンク7の略中間部における出力軸支点8と略一致させて構成されている。そして、各リンク7の略中間部における出力軸支点8を揺動支軸とする各アジャスタレバー10の基端部側同士はバランススプリング9が張設されて連結される。
As shown in FIGS. 1 and 2, when the
図2(B)の要部拡大図である図3を参照しつつ、図1において、パッドアッセンブリ5の摩耗に起因したブレーキアーム3の過ストローク時には、アジャスタ機構6におけるアジャスタナット13も外側へ過ストローク移動する。その際、アジャスタレバー10は出力軸支点8を中心として揺動端部である上側が外側(ブレーキアーム3の基端部側)へ揺動する。図2(B)に示すように、アジャスタレバー10を上方へ付勢する復帰スプリング20とアジャスタレバー10をアジャスタギヤ12側に付勢する押圧スプリング21とのバランスにより、アジャスタレバー10のアジャスタギヤ12への確実な噛合と調整のための揺動および復帰動作がなされる。
Referring to FIG. 3, which is an enlarged view of the main part of FIG. 2B, in FIG. 1, when the
図3および一部分解斜視図である図4に示すように、過ストローク時のアジャスタレバー10は出力軸支点8を中心として揺動端部の上側が外側(すなわち下側)へ揺動すると、アジャスタギヤ12を図示で右回転させて、ラチェット歯をひとつ送る。その際、アジャスタレバー10の対向側のアジャスタギヤ12にはストッパ11における逆止爪22が係止されて配設されている。この逆止爪22は、アジャスタギヤ12によるアジャスタ機構の短縮方向への回転を阻止する機能を有する。逆止爪22はリンク7の略中間部における出力軸支点8に基端部が支持されたストッパ11に設置され、その先端の孔部は、図4に示すように、アジャスタギヤ12の基部の軸部が前記出力軸支点8に軸支されたアジャスタソケット14に嵌合される際に、アジャスタギヤ12の基部の軸部とともに支持される。
As shown in FIG. 3 and FIG. 4 which is a partially exploded perspective view, the
このように構成して、ストッパ11における逆止爪22の配設は、確実にアジャスタ機構をパッドアッセンブリ摩耗を補完する拡張方向に調整できて、短縮方向へ逆行することがないので、高い調整精度が確保できるとともに、パッドアッセンブリ交換時にアジャスタを戻す際にアジャスタギヤ12は逆回転しないために、アジャスタナット13のみを回転してアジャスタ機構6を交換前の位置に縮小できる。その際、前記逆止爪22を設けたストッパ11の支軸を前記各リンク7の略中間部における出力軸支点8と略一致させて、前記アジャスタレバー10の挙動と同様に、リンク7の揺動等により誤作動することなく、常に同じ位置にて逆止機能を保持させることができる。
With this configuration, the arrangement of the
かくして、各アジャスタギヤ12を回転させるアジャスタレバー10の揺動支軸が前記各リンク7の略中間部における出力軸支点8と略一致させたことにより、簡素な構造のリンク式倍力装置を採用しつつ、ブレーキアーム3の基端部からの挙動に左右されることの少ないリンク7の略中間部における出力軸支点8においてアジャスタ機構の調整が行えて、調整部の剛性等の影響を受けることなく、高い調整精度が確保できる。しかも、各アジャスタレバー10、10間をバランススプリング9により連結したことによって、アジャスタ機構6に軸力が作用してアジャスタギヤ12が回転しにくくなっても、バランススプリング9が伸びて、アジャスタレバー10が回転移動ではなく平行移動の挙動を示して、アジャスタギヤ12を必要以上の力で回転させようとしないので、アジャスタギヤ12の破損が防止される。
Thus, a link type booster having a simple structure is adopted by making the swinging support shaft of the
以上、本発明の実施例について説明してきたが、本発明の趣旨の範囲内で、ブレーキアクチュエータの形式(液体圧あるいは空気圧等の流体式、電磁あるいはモータ等による電気式、あるいは歯車列を用いた機械式等も採用され得る。実施例のウェッジ自体が流体圧や電動モータ等により軸動するアクチュエータを構成してもよい)、アジャスタ機構のリンクにおける出力軸支点およびブレーキアームの基端部との連結部の関連構成、出力軸支点の位置すなわちリンク式倍力装置における倍力比率、アジャスタギヤとアジャスタナットとの相対回転による調整形態(螺子による螺合の他、突起と傾斜溝の係合等も採用され得る)、アジャスタレバーのリンクにおける出力軸支点への軸支形態、各アジャスタレバーへのバランススプリングの連結形態、ストッパにおける逆止爪の設置形態、逆止爪の形状、ストッパのリンクにおける出力軸支点への支持形態等については適宜選定できる。また、実施例に記載の諸元はあらゆる点で単なる例示に過ぎず限定的に解釈してはならない。 The embodiments of the present invention have been described above. However, within the scope of the present invention, the brake actuator type (fluid type such as liquid pressure or air pressure, electric type such as electromagnetic or motor, or gear train is used. The wedge of the embodiment itself may constitute an actuator that is axially moved by fluid pressure, an electric motor or the like), the output shaft fulcrum in the link of the adjuster mechanism, and the base end of the brake arm. Related configuration of connecting part, position of output shaft fulcrum, that is, boost ratio in link type booster, adjustment form by relative rotation of adjuster gear and adjuster nut (screw engagement with screw, engagement of protrusion and inclined groove, etc. Can also be adopted), the form of shaft support to the output shaft fulcrum in the link of the adjuster lever, and the connection of the balance spring to each adjuster lever Form, installation mode of the check pawl in the stopper, the shape of the counter claw for supporting form such as to the output shaft fulcrum in the link of the stopper can be suitably selected. In addition, the specifications described in the examples are merely examples in all respects and should not be interpreted in a limited manner.
本発明のリンク式倍力装置におけるアジャスタ機構は、好適には鉄道車両のキャリパ型ディスクブレーキに適用されるが、自動車等の車両や産業用ディスクブレーキ等への適用も可能である。 The adjuster mechanism in the link type booster of the present invention is preferably applied to a caliper type disc brake of a railway vehicle, but can also be applied to a vehicle such as an automobile, an industrial disc brake and the like.
6 アジャスタ機構
7 リンク
8 リンク出力軸支点
9 バランススプリング
10 アジャスタレバー
13 アジャスタナット
15 ウェッジ
16 ローラ
17 ストラット
18 支軸
19 ローラ軸
6
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