JPH0237654Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、鉄道車両のブレーキの弛め位置に
おける制輪子と車輪外周面との隙間を、制輪子が
所定の厚さだけ摩耗する毎に所定の誤差の範囲内
にあるように自動的に調節する隙間調整機構付ブ
レーキシリンダの改良に係るものである。

〔従来の技術〕

従来のこの種ブレーキシリンダとしては、実開
昭58−196433号公報（実公昭62−8443号公報）に
開示されるものがある。この従来の隙間調整機構
付ブレーキシリンダを第７図乃至第１４図に基づ
いて説明する。

この従来の隙間調整機構付ブレーキシリンダ１
は、圧力空気の給排孔２を有するシリンダ体３
と、該シリンダ体３内に摺動自在に嵌入され、ブ
レーキの弛め方向へ弛めばね４により付勢された
ピストン５と、該ピストン５に後端が円周方向に
回動自在に取付けられ、軸線方向の直線キー溝６
および軸線方向に対してねじれ角度をもつ螺旋キ
ー溝７が外周に形成された円筒状のサヤ棒１０
と、該サヤ棒１０の内側に円周方向に回転自在に
螺着された押棒受１１と、該押棒受１１に後端が
取付けられ、先端に図外の制輪子を連結するフオ
ーク１２が形成された押棒１３と、前記サヤ棒１
０外周に軸線方向に移動不能に外嵌され、直線キ
ー溝６に嵌入する第１キー１４が内側に突設され
た第１ラチエツト歯車１５と、該第１ラチエツト
歯車１５の外側から第１押えばね１６により付勢
され、第１ラチエツト歯車１５の外周に当接して
その反転を制限する第１爪１７と、前記サヤ棒１
０外周に軸線方向に移動不能に外嵌され、螺旋キ
ー溝７に嵌入する第２キー１８が内側に突設され
た第２ラチエツト歯車１９と、該第２ラチエツト
歯車１９の外側から第２押えばね２０により付勢
され、第２ラチエツト歯車１９の外周に当接して
その反転を制限する第２爪２１と、から構成され
ている。

前記ピストン５の後端にはピストン５とシリン
ダ体３間の気密性を増加させるためのカツプパツ
キン２２が設けられている。又、ピストン５とサ
ヤ棒１０の後端との回動自在の取付けはボールベ
アリング２３を介してなされ、一方、サヤ棒１０
の前端はシリンダ体３の前端に連結したばね蓋２
４の側壁２５及び該側壁２５にボルト２６によつ
て固定したラチエツトカバー２７の側壁２８のそ
れぞれの中心部を貫通して回動自在に支持されて
いるので、サヤ棒１０は円周方向に回動自在とな
つている。弛めばね４はサヤ棒１０に外嵌されて
おり前端側をばね蓋２４の側壁２５に当接し後端
側をピストン５に当接することにより、ピストン
５をブレーキの弛め方向に付勢している。又、前
記サヤ棒１０の内周面には雌ねじ２９が形成され
ており、この雌ねじ２９には押棒受１１の外周面
に形成した雄ねじ３０が噛み合い嵌合することに
より、サヤ棒１０の内側に押棒受１１が円周方向
に回動自在に螺着されている。この押棒受１１と
押棒１３の後端との取付けは、押棒受１の内部へ
押棒１３の後端を挿入し両者を止ピン３１で回転
不能に固定することによりなされている。前記直
線キー溝６と螺旋キー溝７とは相互に相交わらな
いようにサヤ棒１０の一端側から他端側へと向つ
て形成されている。前記第１ラチエツト歯車１５
及び第２ラチエツト歯車１９は、ばね蓋２４の側
壁２５とラチエツトカバー２７の側壁２８とが形
成する間隙内において軸線方向には移動不能であ
る。前記第１押えばね１６及び第２押えばね２０
はラチエツトカバー２７の内周に嵌め込まれてい
る。３５はラチエツトカバー２７の外周に設けた
戻しボタンで、第１及び第２爪１７，２１の先端
を第１及び第２ラチエツト歯車１５，１９から手
動で外すためのものであり、更に、３６は押棒１
３に印した制輪子の摩耗の限界を示す目印であ
る。

次に、以上の構成からなるこの従来の隙間調整
機構付ブレーキシリンダの動作について説明す
る。

第７図に示すブレーキの弛め位置において、ブ
レーキ作動のために圧力流体が給排孔２よりシリ
ンダ体３内部へ供給されると、ピストン５はサヤ
棒１０、押棒受１１、押棒１３と共にフオーク１
２方向すなわちブレーキ位置方向（矢符Ａ方向）
に弛めばね４の付勢力に抗して押され、押棒１３
の先端に形成したフオーク１２と繋ながる図外の
制輪子を車輪外周面に圧着させて車両にブレーキ
を作動させる。

このブレーキ動作を第９図から第１４図を参照
しつつ説明すると、サヤ棒１０の矢符Ａに示され
るブレーキ位置方向への移動すなわちストローク
により、サヤ棒１０の外周面に形成された螺旋キ
ー溝７に第２キー１８が嵌入された第２ラチエツ
ト歯車１９は、第９図に示すように、矢符Ｂ方向
つまりフオーク１２側から見て時計回りに回転す
る。この時、サヤ棒１０は反力を受けて矢符Ｃ方
向つまり反時計回りに反転しようとするが、第１
０図に示すように、サヤ棒１０の直線キー溝６に
第１キー１４が嵌入された第１ラチエツト歯車１
５が第１爪１７により停止させられ、サヤ棒１０
は反転できない。

このブレーキ作動時、ブレーキシリンダのピス
トンストロークが基準ストローク以内の場合に
は、第２ラチエツト歯車１９は矢符Ｂ方向に規定
角度以上回転しないので、第２爪２１は一歯を乗
り越せず、ブレーキの弛め時に第２ラチエツト歯
車１９は螺旋キー溝７に沿つて矢符Ｃ方向に反転
して元の位置へ戻る。図に於ては、ブレーキの作
動時に第１１図から第１２図の位置へ第２ラチエ
ツト歯車１９が回転するが、ブレーキの弛め時に
第１２図から第１１図の元の位置へもどる。

又、ブレーキ作動時のブレーキシリンダのピス
トンストロークが基準ストローク以上の場合に
は、第２ラチエツト歯車１９が規定角度以上回転
するので、第２爪２１は一歯を乗り越える。そし
て、ブレーキの弛め時に第２ラチエツト歯車１９
は螺旋キー溝７に沿つて矢符Ｃ方向に反転しよう
とするが、第２爪２１により停止させられるの
で、サヤ棒１０が自身の螺旋キー溝７に沿つて第
２ラチエツト歯車１９の一歯分、矢符Ｂ方向に直
線キー溝６の第１ラチエツト歯車１５を伴なつて
回転する。このサヤ棒１０の回転により、押棒受
１１及び該押棒受１１に回転不能に後端を固定さ
れた押棒１３が矢符Ａ方向へ繰出される。図に於
ては、ブレーキの作動時に第１１図から第１３図
の位置へ第２ラチエツト歯車１９が回転するが、
ブレーキの弛め時には第２爪２１が第１４図に示
すように第２ラチエツト歯車１９の歯に引掛かる
ので第２ラチエツト歯車１９が第１１図の元の位
置へ戻らない。

このようにして、ブレーキシリンダのピストン
ストロークが基準ストローク以内の場合には、押
棒１３が繰出すことがなく、基準ストローク以上
の場合には、押棒１３が繰出されるのである。

尚、図外の制輪子が摩耗し尽して新しい制輪子
と取り換える際、戻しボタン３５を押し込んで、
第１及び第２押えばね１６，２０の第１爪１７及
び第２爪２１へのばね付勢を解除して、戻しハン
ドル３３を矢符ＣあるいはＢ方向へ回転させると
押棒１３が軸線方向へ移動する。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述の従来の隙間調整機構付ブ
レーキシリンダは、螺旋キー溝７に嵌入する第２
ラチエツト歯車１９の第２キー１８の耐久度の低
下が著しく、破損の可能性が大きいのに加えて、
第２爪２１を支持するボルト２６にも破損が生じ
る恐れがあるという欠点を有していた。

すなわち、振動や乗客の乗降、貨物の積下し時
において、車輪に対して車両が上下動すると、制
輪子と車輪外周面の相対的な位置関係も変化し、
制輪子が車輪外周面に押し付けられている場合に
は、制輪子が車輪からの反力を受け、押棒１３、
押棒受１１、サヤ棒１０がブレーキの弛め時と同
方向へ押し戻される。ブレーキの作動時におい
て、ピストン５およびサヤ棒１０が基準ストロー
ク以上移動した場合には前記したようにその後の
ブレーキ弛め時にサヤ棒１０が回転して押棒１３
が繰り出されるが、このブレーキ作動時、振動等
により前記した車輪から制輪子への反力が生じて
サヤ棒１０、押棒受１１、押棒１３がブレーキ弛
め時と同方向へ押し戻されると、サヤ棒１０はブ
レーキ作動によるピストン５の押力に対し押棒１
３を介して伝達される車輪からの反力を受けるこ
とになり、サヤ棒１０の内側の雌ねじ２９と押棒
受１１の外周の雄ねじ３０との嵌合部分が圧着さ
れた状態となる。また、第２ラチエツト歯車１９
は螺旋キー溝７に嵌合する第２キー１８により軸
線方向のみの移動を制限されているためにブレー
キ弛め時と同方向に反転しようとするが、このと
き第１４図に示す通り第２爪２１が第２ラチエツ
ト歯車１９の一歯を乗り越えた状態にあるために
反転できない。この結果、前記車輪からの反力に
よつて、螺旋キー溝７およびこれに嵌合する第２
キー１８の耐久度が低下し、さらに、第２爪２
１、第２爪２１を支持するボルト２６が過荷重を
受けて破損する問題点がある。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案は前記問題点を解決するためになされ
たものであつて、その具体的技術手段は、 前記シリンダ体の前端に連結しかつ前記第２ラ
チエツト歯車に面するばね蓋の側壁と前記第１ラ
チエツト歯車に面するラチエツトカバーの側壁と
を複数のボルトで連結すると共に、第２ラチエツ
ト歯車とばね蓋の側壁との間及び第１ラチエツト
歯車とラチエツトカバーの側壁との間、あるいは
前記両ラチエツト歯車の間に支え板をサヤ棒の外
周で回転自在に介在させ、更に、前記支え板の外
周に形成した第１突起に支持させたピンに前記第
１爪及び第２爪を回転自在に連結し、これら支え
板の外周に形成した第２突起には一端側を前記複
数のボルトの一つに連結固定された戻しばねの他
端側を連結し、これら支え板の外周に形成した第
３突起を前記戻しばねによる付勢力により支え板
が所定量以上回転しないように前記複数のボルト
の一つに当接するように構成したことである。

〔作用〕

この技術的手段によると、ブレーキ作動中のピ
ストンストロークが基準ストローク以上であつ
て、第２爪が第２ラチエツト歯車の一歯を乗り越
えた状態にあるとき、車両が上下動して制輪子と
車輪外周面との相対的位置関係が変化し、サヤ棒
がブレーキ作動によるピストンからの押力に対し
押棒を介して伝達される車輪からの反力を受ける
と、螺旋キー溝が嵌合する第２キーを有する第２
ラチエツト歯車が反転しようとし、このとき、第
２爪の先端が第２ラチエツト歯車の歯に引掛かつ
てはいるものの、この第２爪をピンを介して第１
突起で支持する支え板がサヤ棒外周で回転自在と
されているので、支え板の第２突起に連結した戻
しばねの付勢力に抗して、この支え板と第２爪と
第２ラチエツト歯車が一体的にブレーキ弛め時と
同方向に反転し、この反転によつて前記車輪から
の反力が緩衝されることになるため、螺旋キー溝
およびこれに嵌合する第２キーの耐久度の低下を
防止でき、さらに、第２爪の破損も防止できる。

〔考案の効果〕

上記技術的手段を有するこの考案によれば、以
下に述べる特有の効果が得られる。

この考案と同様に上記従来技術の問題点を解決
するための別の技術的手段として、本出願人の先
願である実開昭59−110440号公報（実公昭62−
8444号公報）に開示されるものがある。この別の
技術的手段は、前記サヤ棒外周の螺旋キー溝が、
ピストンが基準ストロークした時点における第２
キーの螺旋部上の位置を始端として軸線方向に形
成される逃げ部とこの逃げ部の終端から螺旋部に
帰還する戻り部とからなる逃げ溝を有する構成と
したことである。しかし、この別の技術的手段に
おいて、逃げ溝の逃げ部の長さは制輪子の車輪に
対するセツト位置や車輪径および車体上下動の巾
等の条件によつて設定されるものであり、これら
の条件が同様でシリンダのピストンストロークが
短い場合、ピストンストロークが長い場合と同程
度に逃げ部の長さを設定すると、戻り部の長さが
短くなつて逃げ部に対する戻り部の角度が急にな
るため、車輪からの反力を逃がすことができて第
２キーが螺旋キー溝にスムーズに戻れず、またこ
れとは逆に、戻り部を長くして逃げ部に対する角
度を緩やかにすると、逃げ部の長さが短くなつて
車輪からの反力を十分に逃がすことができず、逃
げ溝としての機能が果せない。

これに対し、この考案の技術的手段によれば、
上述した通り、サヤ棒が車輪からの反力を受ける
と、サヤ棒の螺旋キー溝に嵌入する第２キーを有
する第２ラチエツト歯車とその歯に引掛かつた第
２爪とこの爪をピンを介して支持する支え板と
が、支え板の第２突起に連結した戻しばねの付勢
力に抗して反転し、車輪からの反力が解除される
と、支え板が前記戻しばねの付勢力により引戻さ
れてボルトの一つに当接するまで回転し、このと
き、この支え板の第１突起にピンを介して支持さ
れた第２爪が第２ラチエツト歯車に引掛かつてい
るので、これら第２爪および第２ラチエツト歯車
も支え板と共に引き戻されて回転し、この戻り回
転は前記逃げ反転とただ単に逆方向になつている
だけであり、その移動量も円周方向に十分にとれ
るため、上記別の技術的手段のようにピストンス
トロークに制約を受けることなく、ピストンスト
ロークの長短に拘わらず常に十分な反力逃し機能
が果たせる。

更に、別の技術的手段として第６図に示すもの
がある。これは、第２爪２１の先端にリベツト７
０によつて板ばね７１を固着し、この板ばね７１
を第２ラチエツト歯車１９の歯に当接させてなる
ものである。これによると、板ばね７１の先端が
常に第２ラチエツト歯車１９の外周面を摺動する
ので摩耗や欠損を生じやすく、隙間調整時に第２
ラチエツト歯車２１の反転を阻止する板ばね７１
の先端位置が変わつて隙間調整に支障を来たすこ
とがある。

これに対し、この考案の技術的手段によれば、
上記別の技術的手段における板ばね７１に対応す
るこの考案の戻しばねが、支え板外周の第２突起
に連結されて第２ラチエツト歯車とは離れている
ので、摩耗や欠損が発生せず、隙間調整に何ら支
障がない。

〔実施例〕

この考案の実施例について、第１図乃至第５図
に基づいて説明する。

第１図乃至第３図に示す第１の実施例において
支え板及び該支え板に付属する構成要件を除いた
他の構成要件は前述の従来技術の箇所で説明した
隙間調整機構付ブレーキシリンダと同一であるの
で、対応する構成には同一符号を符してその説明
を省略する。

この第１の実施例の隙間調整機構付ブレーキシ
リンダは、前述の従来技術の隙間調整機構付ブレ
ーキシリンダにおいて、シリンダ体３の前端に連
結しかつ第２ラチエツト歯車１９に面するばね蓋
２４の側壁２５と、第１ラチエツト歯車１５に面
するラチエツトカバー２７の側壁２８と、を複数
のボルト４０で連結すると共に、第２ラチエツト
歯車１９とばね蓋２４の側壁２５との間及び第１
ラチエツト歯車１５とラチエツトカバー２７の側
壁２８との間にそれぞれ支え板４１をサヤ棒１０
の外周で回転自在に介在させ、更に、これら支え
板４１の外周に形成した第１突起４２に両端を支
持されたピン４３に第１爪１７及び第２爪２１を
回転自在に連結している。又、これら支え板４１
の外周に形成した第２突起４４には、一端側を前
記複数のボルト４０の一つに連結固定させた戻し
ばね４５の他端側を連結部材５０を介して連結
し、更に、これら支え板４１の外周に形成した第
３突起４６を前記し戻しばね４５による付勢力に
より所定量以上回転しないように前記複数のボル
ト４０の一つに当接するようにしている。

上記構成からなるこの第１の実施例において、
ピストンストロークが基準ストロークを越えたブ
レーキ作動時に、前述した振動等により車輪から
制輪子への反力が生じた場合の動作について説明
する。

前述した車輪から制輪子への反力が生じた場
合、螺旋キー溝７に嵌合する第２キー１８を有す
る第２ラチエツト歯車１９が第２爪２１の方向へ
反転する力が作用して、第２爪２１の先端を歯で
押す。第２爪２１は支え板４１の第１突起４２に
両端を支持されたピン４３に回転自在に固定さ
れ、且つ、支え板４１はサヤ棒１０の外周で回転
自在となつているため、支え板４１と第２爪２１
と第２ラチエツト歯車１９とが一体となつて反転
し、車輪から制輪子を経由して生じた反力を緩衝
するのである。このとき、支え板４１は戻しばね
４５によつてこの第２ラチエツト歯車１９の反転
方向と逆方向へ回転するように付勢されている
が、この付勢力に打ち勝つて回転するのである。
このときの第２爪２１の後端がラチエツトカバー
２７に当接しないように、第２爪２１とラチエツ
トカバー２７の端部との間には、第２図に示すよ
うに所定間隔αが設けられている。このようにし
て前記車輪から制輪子への反力を逃がすことがで
きるので、サヤ棒１０は、押棒１３、押棒受１１
と共にピストン５側へ移動することができ、回転
力を生じない。又、支え板４１は戻しばね４５に
よつて付勢されているので、前記反力が解除され
れば、ただちに元の状態に復帰する。このとき、
支え板４１の外周に形成した第３突起４６がボル
ト４０に当接するために、所定量以上の回転が阻
止され、定位置で静止している状態となる。

第４図および第５図に示す第２の実施例は、両
ラチエツト歯車１５，１９の間に支え板４１を設
けた点、ピン４３の中央部を支え板４１に固定し
その両側に第１爪１７と第２爪２１とを回転自在
に支持させた点、戻しばね４５の他端側を第２突
起４４の取付孔４４ａに連結した点において、上
記第１の実施例と異なるが、その他の構成、作動
は第１の実施例と同様であるので、その説明を省
略する。

なお、上記実施例における第２突起４４と第３
突起４６とを１つにまとめて兼用させることもで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の第１の実施例の縦断面説明
図、第２図は第１図の−線断面説明図、第３
図は反力を受けた場合の作動説明図、第４図は第
２の実施例の縦断面部分説明図、第５図は第４図
の−線断面説明図、第６図は従来の問題点を
解決するための別の技術的手段の説明図、第７図
乃至第１４図は従来技術の説明図であつて、第７
図は縦断面説明図、第８図は第７図の−線断
面説明図、第９図から第１４図はブレーキ作動説
明図である。 ２……給排孔、３……シリンダ体、４……弛め
ばね、５……ピストン、６……直線キー溝、７…
…螺旋キー溝、１０……サヤ棒、１１……押棒
受、１２……フオーク、１３……押棒、１４……
第１キー、１５……第１ラチエツト歯車、１６…
…第１押えばね、１７……第１爪、１８……第２
キー、１９……第２ラチエツト歯車、２０……第
２押えばね、２１……第２爪、４０……ボルト、
４１……支え板、４２……第１突起、４３……ピ
ン、４４……第２突起、４５……戻しばね、４６
……第３突起。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 圧力空気の給排孔を有するシリンダ体と、該
   シリンダ体内に摺動自在に嵌入され、ブレーキ
   の弛め方向へ弛めばめにより付勢されたピスト
   ンと、該ピストンに後端が円周方向に回動自在
   に取り付けられ、軸線方向の直線キー溝および
   軸線方向に対してねじれ角度をもつ螺旋キー溝
   が外周に形成された円筒状のサヤ棒と、該サヤ
   棒内側に円周方向に回動自在に螺着された押棒
   受と、該押棒受に後端が取付られ、先端に制輪
   子連結用のフオークが形成された押棒と、前記
   サヤ棒外周に軸線方向に移動不能に外嵌され、
   直線キー溝に嵌入する第１キーが内側に突設さ
   れた第１ラチエツト歯車と、第１押えばねによ
   り付勢され、第１ラチエツト歯車の外周に当接
   してその反転を制限する第１爪と、前記サヤ棒
   外周に軸線方向に移動不能に外嵌され、螺旋キ
   ー溝に嵌入する第２キーが内側に突設された第
   ２ラチエツト歯車と、第２押えばねにより付勢
   され、第２ラチエツト歯車の外周に当接してそ
   の反転を制限する第２爪と、からなる隙間調整
   機構付ブレーキシリンダにおいて、 前記シリンダ体の前端に連結しかつ前記第２
   ラチエツト歯車に面するばね蓋の側壁と前記第
   １ラチエツト歯車に面するラチエツトカバーの
   側壁とを複数のボルトで連結すると共に、第２
   ラチエツト歯車とばね蓋の側壁との間及び第１
   ラチエツト歯車とラチエツトカバーの側壁との
   間、あるいは前記両ラチエツト歯車の間に支え
   板をサヤ棒の外周で回転自在に介在させ、更
   に、前記支え板の外周に形成した第１突起に支
   持させたピンに前記第１爪及び第２爪を回転自
   在に連結し、これら支え板の外周に形成した第
   ２突起には一端側を前記複数のボルトの一つに
   連結固定された戻しばねの他端側を連結し、こ
   れら支え板の外周に形成した第３突起を前記戻
   しばねによる付勢力により支え板が所定量以上
   回転しないように前記複数のボルトの一つに当
   接するように構成したことを特徴とする隙間調
   整機構付ブレーキシリンダ。 (2) 上記第２突起と第３突起とを兼用させた実用
   新案登録請求の範囲第１項記載の隙間調整機構
   付ブレーキシリンダ。