以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
(第1の実施形態)
以下、図1から図5を参照して、本発明の第1の実施形態に係るブレーキ装置100について説明する。
まず、図1及び図2を参照して、ブレーキ装置100の全体構成について説明する。ブレーキ装置100は、作動流体として圧縮空気が用いられる鉄道車両用の空気圧ブレーキである。圧縮空気に代えて、作動油など他の作動流体を用いてもよい。ブレーキ装置100は、フローティング式であるが、対向ピストン式であってもよい。
ブレーキ装置100は、車輪5とともに回転するブレーキディスク6に摩擦力を付与するものである。具体的には、ブレーキ装置100は、ブレーキディスク6をその両面から一対のブレーキライニング7で挟持し、ブレーキディスク6とブレーキライニング7との間の摩擦力によって車輪5の回転を制動する。
ブレーキディスク6は、車輪5の表裏両面に形成されて車輪5と一体に回転する。ブレーキディスク6を車輪5と一体に形成する構成に代えて、車輪5とともに回転する別体のブレーキディスク6を設けてもよい。
ブレーキ装置100は、台車(図示省略)に支持されるブレーキ本体10と、ブレーキディスク6に摺接して摩擦力を付与可能な一対のブレーキライニング7と、ブレーキライニング7を支持するガイドプレート8と、ガイドプレート8をブレーキ本体10に進退自在に支持する一対のアンカピン43と、圧縮空気の圧力によってブレーキライニング7をブレーキディスク6に押圧する押圧機構50と、を備える。
ブレーキ本体10は、ブレーキ装置100が鉄道車両に適用される場合には、支持枠20を介して台車(図示省略)に支持される。ブレーキ本体10は、ブレーキ装置100が鉄道車両以外の車両に適用される場合には、車体(図示省略)に支持される。
ブレーキ本体10は、図1に示すように、ブレーキディスク6に跨るようにして延びる第一キャリパアーム12及び第二キャリパアーム14と、第一キャリパアーム12と第二キャリパアーム14とを連結するヨーク部13と、ブレーキ本体10を台車上に支持するための一対のブラケット部15と、を備える。
ブレーキ本体10は、図2に示すように、上スライドピン30と下スライドピン32とによって支持枠20に対して摺動可能にフローティング支持される。
上スライドピン30と下スライドピン32とは、支持枠20を貫通して設けられる。上スライドピン30と下スライドピン32との両端部は、ブレーキ本体10のブラケット部15に各々連結される。ブレーキ本体10は、上スライドピン30と下スライドピン32との軸方向への相対移動が可能なように支持枠20に支持される。上スライドピン30と下スライドピン32との露出部は、図1に示すように、ゴム製のブーツ34によって覆われ、ダスト等から保護されている。
ブレーキライニング7は、非制動時には、ブレーキディスク6と予め設定された所定の間隔をあけて対向する(図1に示す状態)。ブレーキライニング7は、制動時には、押圧機構50による押圧力を受けてブレーキディスク6に向かって移動し、ブレーキディスク6に平行に当接して押圧される。
ブレーキライニング7は、ガイドプレート8に固定される裏板部7aと、制動時にブレーキディスク6に当接する摩擦部材7bと、を有する。摩擦部材7bは、複数のセグメントからなり、裏板部7aの表面に固定される。ブレーキライニング7は、摩擦部材7bとブレーキディスク6との当接によって発生する摩擦力によって、車輪5の回転を制動する。
ガイドプレート8は、長手方向に沿って形成されブレーキライニング7の裏板部7aが係合するアリ溝8aを有する。ガイドプレート8は、長手方向の両端部が、一対のアンカピン43によってブレーキ本体10に支持される。一方のアンカピン43は、ガイドプレート8の一端(図2では上端)をブレーキ本体10に回動可能に支持し、他方のアンカピン43は、ガイドプレート8の他端(図2では下端)をブレーキ本体10に係止する。アンカピン43を有するアジャスタ40については、あとで図4を参照しながら詳細に説明する。
次に、主に図3から図5を参照して、ブレーキ本体10の内部構造について説明する。
ブレーキ本体10には、長手方向の両端部に配置される一対のアジャスタ40と、一対のアジャスタ40の間に配置される押圧機構50と、が設けられる。
アジャスタ40は、制動解除時にブレーキディスク6に対するブレーキライニング7の相対位置を一定に調整するものである。アジャスタ40は、アンカボルト42によってブレーキ本体10の上下端部にそれぞれ締結される。
アジャスタ40は、アンカボルト42によってブレーキ本体10に固定されるライニング受け41と、ライニング受け41に対して進退可能に設けられてブレーキライニング7をブレーキ本体10に支持するアンカピン43と、ブレーキライニング7をブレーキディスク6から離間する方向に付勢する戻しばね44と、制動解除時にブレーキライニング7とブレーキディスク6との隙間を一定に調整する隙間調整機構45と、を備える。
アンカピン43は、略有底円筒状に形成される。アンカピン43は、ガイドプレート8に係合する鍔部43bを有する。アンカピン43は、その底部43aがライニング受け41から突出して設けられ、鍔部43bがガイドプレート8の両端部に嵌まることによって、ブレーキライニング7を支持する。
アンカピン43は、ブレーキライニング7がブレーキディスク6に近接する際に、ブレーキライニング7とともに変位するガイドプレート8によってライニング受け41から引き出されて軸方向に変位する。アンカピン43は、ブレーキライニング7がブレーキディスク6に摺接する制動時に、摩擦力によってブレーキディスク6がブレーキライニング7を周方向に移動させようとするのに抗して、ブレーキライニング7を保持する。
アンカピン43の内周には、図4に示すように、戻しばね44と隙間調整機構45とが収装される。アンカピン43は、開口端部付近の内周に平ワッシャ43cを有する。アンカピン43において摺動時に外部に露出する摺動部は、ゴム製のブーツ47によって覆われ、ダスト等から保護されている。
戻しばね44は、アンカピン43の内周に圧縮して介装されるコイルばねである。ブレーキ装置100が制動状態から非制動状態になったときには、戻しばね44の付勢力によって、アンカピン43の鍔部43bがガイドプレート8を介してブレーキライニング7を押し戻し、ブレーキライニング7をブレーキディスク6から所定の距離だけ離間させる。これにより、制動解除時におけるブレーキライニング7とブレーキディスク6との距離を調整して、ブレーキディスク6の放熱性を良好にすることができる。
隙間調整機構45は、制動解除時における戻しばね44の付勢力によるブレーキライニング7の戻し量を一定に調整する。つまり、隙間調整機構45は、非制動時におけるブレーキライニング7とブレーキディスク6の間隔を常に一定に保つ。隙間調整機構45は、ライニング受け41に固定される固定ピン45aと、固定ピン45aに対して軸方向に移動可能に設けられるグリップ45bと、固定ピン45aに対して軸方向に移動可能なカラー45cと、を備える。
グリップ45bは、制動時のガイドプレート8の移動に伴いアンカピン43が進出して、平ワッシャ43cが段部45dに当接してカラー45cを押圧すると、カラー45cとともに軸方向に移動可能である。グリップ45bは、戻しばね44の付勢力によっては軸方向に移動できない大きさの力で固定ピン45aの外周を把持している。そのため、制動時にアンカピン43が進出する方向に移動したグリップ45bは、制動解除時に戻しばね44の付勢力によって戻されることはなく、その位置を維持する。
ブレーキライニング7の摩耗量が小さいうちは、制動時におけるアンカピン43のストローク量が小さい。そのため、アンカピン43が進出しても、平ワッシャ43cはカラー45cの段部45dには当接しない。よって、制動解除時には、アンカピン43は、制動前における元の位置まで戻ることとなる。
これに対して、ブレーキライニング7の摩耗が進行し、制動時におけるアンカピン43のストローク量が大きくなった場合には、アンカピン43が進出すると、平ワッシャ43cが段部45dに当接してカラー45cを押圧する。平ワッシャ43cは、カラー45cとともにグリップ45bを引きずって移動させる。これにより、制動解除時には、アンカピン43は、カラー45cの移動量と同じ分だけ進出した位置までしか戻らなくなる。
よって、非制動時におけるブレーキライニング7の位置を、摩耗した厚さの分だけ前進させることができるため、非制動時におけるブレーキライニング7とブレーキディスク6との間隔を常に一定に保つことができる。
図3に示すように、押圧機構50は、ブレーキ本体10に形成されるシリンダ51と、シリンダ51に対して進退してガイドプレート8を介してブレーキライニング7をブレーキディスク6に押圧するピストン52と、ピストン52の背面52bに設けられ圧力室55内の圧縮空気の圧力によって弾性変形してピストン52を進退させる弾性膜としてのダイヤフラム53と、ピストン52をアンカピン43に摺動自在に支持するピストンプレート58と、を備える。
押圧機構50は、圧力室55における空気圧を調整することでダイヤフラム53を変形させ、ダイヤフラム53の変形によってピストン52をシリンダ51に対して進退させる。押圧機構50は、ピストン52をシリンダ51から退出させることによって、ガイドプレート8を介してブレーキライニング7をブレーキディスク6に押圧する。
シリンダ51は、内周をピストン52が進退するシリンダ本体51aと、シリンダ本体51aとの間にダイヤフラム53を挟み込んで固定してシリンダ本体51aの背面を閉塞する蓋部材としてのキャリパカバー54と、を備える。
シリンダ本体51aは、ピストン52の周囲を所定の間隔をあけて環状に囲むような楕円形の筒状に形成される。シリンダ本体51aの内周には、ピストン52の外周面に摺接してダスト等から保護するダストシール51bが設けられる。
キャリパカバー54は、シリンダ本体51aに対応する楕円形に形成される板材である。キャリパカバー54は、複数のボルト54aによってシリンダ本体51aの端面に固定される。キャリパカバー54は、ダイヤフラム53を弾性変形させる圧縮空気が給排される圧力室55をダイヤフラム53との間に画成する。キャリパカバー54の内側の面は、圧力室55の内壁を構成する。キャリパカバー54とシリンダ本体51aとを別体ではなく一体に形成してもよい。
ダイヤフラム53は、圧力室55内の圧力によって弾性変形してピストン52を移動させる。ダイヤフラム53は、最外周を形成する周縁部53aと、最内周に形成される押圧部53cと、周縁部53aと押圧部53cとの間に連続して形成されるベローズ部53bと、キャリパカバー54の内側の面に向かって圧力室55内に突出する突起部53dと、を有する。
周縁部53aは、シリンダ本体51aとキャリパカバー54との間に挟まれて固定される。このとき、周縁部53aがパッキンの役割を果たすため、圧力室55の気密性が確保される。
ベローズ部53bは、シリンダ本体51aの内周面とピストン52の外周面との間に位置する。ベローズ部53bは、圧力室55の圧力が上昇すると折りたたまれた状態(図3に示す状態)から伸長し、圧力室55の圧力が下降すると折りたたまれた状態に戻る。つまり、ベローズ部53bは、圧力室55に供給される空気圧によって、折りたたまれた状態と伸長した状態とに変形可能である。
押圧部53cは、ピストン52と当接しており、折りたたまれていたベローズ部53bが伸長することによってピストン52の退出方向に変位する。押圧部53cが変位することによって、ピストン52は押圧されてシリンダ51内を移動する。
突起部53dは、押圧部53cの中央の一部に押圧部53cと一体に形成される。これに代えて、突起部53dをダイヤフラム53と別体に形成して押圧部53cに取り付けてもよい。突起部53dは、単一でなく複数設けられてもよい。突起部53dは、キャリパカバー54の内側の面と平行に対峙する。
突起部53dは、制動解除時にアジャスタ40によってブレーキライニング7の位置が調整されたときには、キャリパカバー54に当接しない。つまり、突起部53dは、ブレーキ装置100の通常の制動動作においてはキャリパカバー54に当接することはない。よって、突起部53dは、ブレーキ装置100の制動動作に影響を及ぼすことはない。突起部53dは、ブレーキライニング7の交換時に作業者がガイドプレート8を初期位置に押し戻そうとして後退させるとキャリパカバー54に当接する。
突起部53dは、図5に示すように、圧力室55内の圧縮空気の流れを許容する流体通路53eを有する。流体通路53eが設けられることによって、圧力室55内を圧縮空気が流れやすくできるため、ブレーキ装置100の応答性を良好にすることができる。流体通路53eを長手方向に沿って形成するのではなく、短手方向に沿って形成してもよい。また、流体通路53eを長手方向と短手方向との両方に格子状になるように形成してもよい。このように、流体通路53eの方向,幅,及び本数は、圧力室55内の圧縮空気の流れに対応して任意に設定可能である。
圧力室55は、シリンダ51の内部に、ダイヤフラム53とキャリパカバー54とによって画成される。圧力室55は、その容積の拡縮に伴って、ピストン52を進退させる。圧力室55には、通孔56(図1及び図2参照)が設けられる。制動時にダイヤフラム53を変形させるための圧縮空気は、外部の空気圧源(図示省略)から通孔56を通じて供給される。
ピストン52は、ガイドプレート8の背面に当接する。ピストン52は、ダイヤフラム53によってシリンダ51内に保持される。ピストン52は、ガイドプレート8に当接する押圧面52aと、押圧面52aの反対側に形成されダイヤフラム53と当接する背面52bと、を有する。ピストン52は、背面52bに当接するダイヤフラム53の変形によってシリンダ51内を進退する。
ピストンプレート58は、ガイドプレート8と平行に設けられる板材である。ピストンプレート58は、ピストン52とともに変位して、ガイドプレート8に対して平行移動する。ピストンプレート58は、制動時にはガイドプレート8に近接し、制動解除時にはガイドプレート8から離間する。ピストンプレート58は、ピストン52と一体に形成される。ピストンプレート58をピストン52と別体に形成し、ピストン52をピストンプレート58に固定して用いてもよい。
ピストンプレート58は、長手方向の両端に、アンカピン43が挿入される一対の摺動孔58aを有する。ピストンプレート58は、摺動孔58aに挿入されるアンカピン43に係合し、アンカピン43の軸方向に摺動自在に設けられる。ピストンプレート58は、両端の摺動孔58aがアンカピン43に係合することで、シリンダ51内におけるピストン52の位置を規定する。
次に、ブレーキ装置100の作用について説明する。
鉄道車両の走行時には、車輪5は高速で回転している。ここで、運転士の操作等によってブレーキ装置100が制動状態に切り換えられると、空気圧源から供給される圧縮空気が、通孔56を介して圧力室55内に送られ、ダイヤフラム53を変形させる。すると、ダイヤフラム53のベローズ部53bが伸長して、押圧部53cがピストン52をブレーキディスク6方向へ移動させる。
ダイヤフラム53の押圧部53cは、車輪5方向へ変位し、ピストン52を介してブレーキライニング7を車輪5に設けられたブレーキディスク6に押圧する。ダイヤフラム53によって押圧されたブレーキライニング7とブレーキディスク6とが当接して摩擦力が発生すると、車輪5の回転は制動される。これにより、鉄道車両は、速度が低下してやがて停止することとなる。
運転士の操作等によってブレーキ装置100による車輪5の制動が解除されると、アジャスタ40内部に設けられた戻しばね44の復元力によって、ブレーキライニング7はブレーキディスク6に当接した状態から離間する。また、圧力室55内の圧縮空気は通孔56から排出されて、ダイヤフラム53のベローズ部53bは制動前の折りたたまれた形状に戻り、押圧部53cは制動前の位置に戻る。すると、ピストン52も制動前の位置に戻る。
これにより、ブレーキディスク6とブレーキライニング7とは、隙間調整機構45の作用によって再び一定の間隔をもって対峙することとなる。よって、車輪5は、ブレーキ装置100の影響を受けることなく回転することが可能となる。
ブレーキライニング7の摩擦部材7bの摩耗量が一定に達すると、新しいブレーキライニング7に交換する必要がある。このとき、隙間調整機構45が設けられるため、ガイドプレート8は、摩擦部材7bが摩耗した分だけブレーキディスク6に向かって前進している。よって、ブレーキライニング7を交換する際には、作業者は、隙間調整機構45のグリップ45bを引きずって移動させながら、ガイドプレート8を初期位置に押し戻す必要がある。
ここで、突起部53dを有さないキャリパブレーキ装置では、作業者がガイドプレート8を無理に押し戻そうとすると、ピストン52が後退してブレーキ装置100の機構部分に無理な力が作用するおそれがある。そのため、シリンダ本体51aの内周面とピストン52の外周面との間隔や、ピストン52の背面52bとキャリパカバー54の内側の面との間隔を大きくしておく必要がある。
これに対して、ブレーキ装置100では、ダイヤフラム53は突起部53dを有する。そのため、ブレーキライニング7の交換時に、作業者がガイドプレート8を初期位置に押し戻そうとして後退させると、突起部53dがキャリパカバー54に当接する。よって、ピストン52が必要以上に後退することはない。したがって、ガイドプレート8を無理に押し戻そうとしてブレーキ装置100の機構部分に無理な力が作用することが防止されるため、ブレーキライニング7の交換時の安全性を向上させることができる。
また、ブレーキライニング7を交換する際には、作業者は、ガイドプレート8を初期位置に押し戻した後、ブレーキライニング7をガイドプレート8から引き抜く必要がある。
ブレーキライニング7は、ガイドプレート8のアリ溝8aに差し込まれている。また、ブレーキライニング7の両端部は、各々アンカピン43に係合してガイドプレート8に対する抜け止めがされている。ブレーキライニング7の交換時には、下部のアンカピン43がブレーキ本体10から取り外され、上部のアンカピン43にガイドプレート8が吊り下げられた状態で、下方へ向けてブレーキライニング7がアリ溝8aから引き抜かれる。
このとき、制動時の摩擦熱によるブレーキライニング7の裏板部7aの変形等によって、ブレーキライニング7の交換時に、ブレーキライニング7をアリ溝8aから引き抜きにくくなっていることがある。上部のアンカピン43にガイドプレート8が吊り下げられた状態では、ガイドプレート8は上部のアンカピン43を中心として自由に回動可能である。そのため、作業者は、ブレーキライニング7を無理に引き抜こうと左右に振ることがあり、押圧機構50などの機構部分に無理な力が作用するおそれがある。
これに対して、ブレーキ装置100では、ブレーキライニング7の交換時には、ダイヤフラム53の突起部53dがキャリパカバー54に当接している。よって、下部のアンカピン43が取り外された状態で、上部のアンカピン43に支持されたガイドプレート8を作業者が回動させようとしても、突起部53dとキャリパカバー54との摩擦力によってガイドプレート8は左右に振れにくくなっている。よって、ブレーキライニング7を無理に引き抜こうと左右に振ったときに、ピストン52がダイヤフラム53を挟んだ状態でシリンダ本体51aとぶつかることが防止される。したがって、ガイドプレート8が左右に大きく振られて押圧機構50に無理な力が作用することが防止されるため、ブレーキライニング7の交換時の安全性を向上させることができる。
また、ダイヤフラム53の突起部53dがキャリパカバー54に当接することによって、ブレーキライニング7の交換時のピストン52の動きが規制されるため、シリンダ本体51aの内周面とピストン52の外周面との間隔や、ピストン52の背面52bとキャリパカバー54の内側の面との間隔を必要最小限にすることができる。よって、ブレーキ装置100の小型軽量化が可能である。
以上の第1の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
ブレーキライニング7の交換時に、作業者がガイドプレート8を初期位置に押し戻そうとして後退させると、突起部53dがキャリパカバー54に当接する。よって、ピストン52が必要以上に後退することはない。したがって、ガイドプレート8を無理に押し戻そうとしてブレーキ装置100の機構部分に無理な力が作用することが防止されるため、ブレーキライニング7の交換時の安全性を向上させることができる。
また、下部のアンカピン43が取り外された状態で、上部のアンカピン43に支持されたガイドプレート8を作業者が回動させようとしても、突起部53dとキャリパカバー54との摩擦力によってガイドプレート8は左右に振れにくくなっている。よって、ブレーキライニング7を無理に引き抜こうと左右に振ったときに、ピストン52がダイヤフラム53を挟んだ状態でシリンダ本体51aとぶつかることが防止される。したがって、ガイドプレート8が左右に大きく振られて押圧機構50に無理な力が作用することが防止されるため、ブレーキライニング7の交換時の安全性を向上させることができる。
(第2の実施形態)
以下、図6を参照して、本発明の第2の実施形態に係るブレーキ装置200について説明する。なお、以下に示す各実施形態では、上記の第1の実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。
第2の実施形態は、ダイヤフラム53の突起部53dに代えて、キャリパカバー254に突起部54dが設けられる点で、第1の実施形態と相違する。
押圧機構250は、ブレーキ本体10に形成されるシリンダ251と、シリンダ251に対して進退してガイドプレート8を介してブレーキライニング7をブレーキディスク6に押圧するピストン52と、ピストン52の背面52bに設けられ圧力室55内の圧縮空気の圧力によって弾性変形してピストン52を進退させる弾性膜としてのダイヤフラム253と、ピストン52をアンカピン43に摺動自在に支持するピストンプレート58と、を備える。
シリンダ251は、内周をピストン52が進退するシリンダ本体51aと、シリンダ本体51aとの間にダイヤフラム253を挟み込んで固定してシリンダ本体51aの背面を閉塞する蓋部材としてのキャリパカバー254と、を備える。
キャリパカバー254は、シリンダ本体51aに対応する楕円形に形成される板材である。キャリパカバー254は、複数のボルト54aによってシリンダ本体51aの端面に固定される。キャリパカバー254は、ダイヤフラム253を弾性変形させる圧縮空気が給排される圧力室55をダイヤフラム253との間に画成する。キャリパカバー254の内側の面は、圧力室55の内壁を構成する。キャリパカバー254は、ダイヤフラム253に向かって圧力室55内に突出する突起部54dを有する。キャリパカバー254とシリンダ本体51aとを別体ではなく一体に形成してもよい。
突起部54dは、キャリパカバー254の中央の一部に設けられる。突起部54dは、キャリパカバー254と別体に形成されてキャリパカバー254の内側の面に取り付けられる。これに代えて、突起部54dをキャリパカバー254と一体に形成してもよい。突起部54dは、単一でなく複数設けられてもよい。突起部54dは、ダイヤフラム253の押圧部53cと平行に対峙する。
突起部54dは、制動解除時にアジャスタ40によってブレーキライニング7の位置が調整されたときには、ダイヤフラム253に当接しない。つまり、突起部54dは、ブレーキ装置200の通常の制動動作においてはダイヤフラム253に当接することはない。よって、突起部54dは、ブレーキ装置200の制動動作に影響を及ぼすことはない。突起部54dは、ブレーキライニング7の交換時に作業者がガイドプレート8を初期位置に押し戻そうとして後退させるとダイヤフラム253に当接する。
また、突起部54dは、突起部53dと同様に、圧力室55内の圧縮空気の流れを許容する流体通路(図示省略)を有する。流体通路が設けられることによって、圧力室55内を圧縮空気が流れやすくできるため、ブレーキ装置200の応答性を良好にすることができる。
ダイヤフラム253は、圧力室55内の圧力によって弾性変形してピストン52を移動させる。ダイヤフラム253は、最外周を形成する周縁部53aと、最内周に形成される押圧部53cと、周縁部53aと押圧部53cとの間に連続して形成されるベローズ部53bと、を有する。ダイヤフラム253は、第1の実施形態のダイヤフラム53とは異なり、突起部53dを有さない。
以上の第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様に、ガイドプレート8を無理に押し戻そうとしてブレーキ装置200の機構部分に無理な力が作用することが防止される。また、ガイドプレート8が左右に大きく振られて押圧機構250に無理な力が作用することが防止される。したがって、ブレーキライニング7の交換時の安全性を向上させることができる。
(第3の実施形態)
以下、図7を参照して、本発明の第3の実施形態に係るブレーキ装置300について説明する。
第3の実施形態は、ダイヤフラム53に突起部53dが設けられ、かつキャリパカバー254に突起部54dが設けられる点で、第1及び第2の実施形態と相違する。
押圧機構350は、ブレーキ本体10に形成されるシリンダ251と、シリンダ251に対して進退してガイドプレート8を介してブレーキライニング7をブレーキディスク6に押圧するピストン52と、ピストン52の背面52bに設けられ圧力室55内の圧縮空気の圧力によって弾性変形してピストン52を進退させる弾性膜としてのダイヤフラム53と、ピストン52をアンカピン43に摺動自在に支持するピストンプレート58と、を備える。
ダイヤフラム53は、キャリパカバー254に向かって圧力室55内に突出する突起部53dを有する。キャリパカバー254は、ダイヤフラム53に向かって圧力室55内に突出する突起部54dを有する。突起部53dと突起部54dとは、略同一の大きさに形成される。
突起部53dと突起部54dとは、制動解除時にアジャスタ40によってブレーキライニング7の位置が調整されたときには、互いに当接しない。つまり、突起部53dと突起部54dとは、ブレーキ装置300の通常の制動動作においては互いに当接することはない。よって、突起部53dと突起部54dとは、ブレーキ装置300の制動動作に影響を及ぼすことはない。突起部53dと突起部54dとは、ブレーキライニング7の交換時に作業者がガイドプレート8を初期位置に押し戻そうとして後退させると互いに当接する。
以上の第3の実施形態によれば、第1及び第2の実施形態と同様に、ガイドプレート8を無理に押し戻そうとしてブレーキ装置300の機構部分に無理な力が作用することが防止される。また、ガイドプレート8が左右に大きく振られて押圧機構350に無理な力が作用することが防止される。したがって、ブレーキライニング7の交換時の安全性を向上させることができる。
以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。
車輪5とともに回転するブレーキディスク6に摩擦力を付与するブレーキ装置100,200,300は、車体又は台車に支持されるブレーキ本体10と、ブレーキディスク6に摺接して摩擦力を付与可能なブレーキライニング7と、ブレーキ本体10に対して進退し、ブレーキライニング7をブレーキディスク6に押圧するピストン52と、ピストン52の背面に設けられ、圧縮空気の圧力によって弾性変形してピストン52を進退させるダイヤフラム53,253と、ダイヤフラム53,253を弾性変形させる圧縮空気が給排される圧力室55をダイヤフラム53,253との間に画成するキャリパカバー54,254と、を備え、ダイヤフラム53,253とキャリパカバー54,254との少なくともいずれか一方は、他方に向かって突出する突起部53d,54dを有することを特徴とする。
この構成では、ブレーキライニング7の交換時に、ブレーキライニング7を初期位置に押し戻そうとして後退させると、ダイヤフラム53,253とキャリパカバー54,254とのいずれか一方の突起部53d,54dが、いずれか他方又は他方の突起部53d,54dに当接する。よって、ブレーキライニング7を無理に押し戻そうとしてブレーキ装置100,200,300の機構部分に大きな力が作用することが防止される。したがって、ブレーキライニング7の交換時の安全性を向上させることができる。
また、ブレーキ装置100,200,300は、制動解除時にブレーキディスク6に対するブレーキライニング7の相対位置を一定に調整するアジャスタ40を更に備え、ダイヤフラム53,253とキャリパカバー54,254とのいずれか一方の突起部53d,54dは、制動解除時にアジャスタ40によってブレーキライニング7の位置が調整されたときには、ダイヤフラム53,253とキャリパカバー54,254とのいずれか他方又は他方の突起部53d,54dに当接しないことを特徴とする。
この構成では、ダイヤフラム53,253とキャリパカバー54,254とのいずれか一方の突起部53d,54dは、ブレーキ装置100,200,300の制動解除時には、ダイヤフラム53,253とキャリパカバー54,254とのいずれか他方又は他方の突起部53d,54dに当接しない。よって、突起部53d,54dが、ブレーキ装置100,200,300の制動動作に影響を及ぼすことはない。
また、突起部53d,54dは、圧力室55内の圧縮空気の流れを許容する流体通路53eを有することを特徴とする。
この構成では、流体通路53eが設けられることによって、圧力室55内を圧縮空気が流れやすくできるため、ブレーキ装置100,200,300の応答性を良好にすることができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。