JPH0629025B2

JPH0629025B2 - 鉄道車両用のブレーキユニツト

Info

Publication number: JPH0629025B2
Application number: JP60284517A
Authority: JP
Inventors: ヨーゼフ・シユタルトマイル; ベルント・ヴオゼギーン
Original assignee: Knorr Bremse AG
Current assignee: Knorr Bremse AG
Priority date: 1984-12-20
Filing date: 1985-12-19
Publication date: 1994-04-20
Anticipated expiration: 2009-04-20
Also published as: DE3446599A1; JPS61150863A; EP0185208B1; DE3560876D1; EP0185208A1

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、くさび伝動装置を介して押し棒と連結された
ブレーキシリンダを備えた、鉄道車両用のブレーキユニ
ツトであつて、押し棒のおよびブレーキシリンダの軸線
が互いに少なくともほぼ直角を成して延びており、くさ
び伝動装置がブレーキシリンダピストンによつて移動さ
せ得るローラ装置を備えており、該ローラ装置がブレー
キシリンダの軸線に対して少なくともほぼ平行に延びた
ケーシング固定の支持面と伝達レバーに配置されたくさ
び作用面との間に転動可能に係合しており、かつ押し棒
に対してほぼ直角方向に延びた伝達レバーが中央の範囲
において押し棒にヒンジ結合されていて、ほぼ中央の範
囲から始まつて一方の端部範囲に達するくさび作用面を
有していて、しかも他方の端部範囲の近くでブレーキユ
ニツトのケーシングに旋回可能に支承されている形式の
ものに関する。

従来技術上記の形式のブレーキユニツトは西ドイツ国特許第２６
５９７６８号明細書から公知である。該構成では伝達レ
バーはブレーキシリンダとは反対側の端部範囲でケーシ
ングに支承されており、くさび作用面は伝達レバーのブ
レーキシリンダに向いた範囲に設けられている。更に付
加的に旋回可能にケーシング内に支承されたハンドブレ
ーキレバーが設けられており、該ハンドブレーキレバー
の自由端部はブレーキシリンダの作用方向でローラ装置
と協働することができる。押し棒のケーシング外へ突出
した端部はブレーキ片と振り子レバーとにヒンジ結合さ
れている。振り子レバーはほぼ上方へ延びていて、しか
も上端部でもつてケーシング固定の保持アームに支承さ
れている。この公知のブレーキユニツトでは、ローラ装
置が固定の支持面で案内されるために制動中ブレーキシ
リンダピストンが揺動運動を行なわず、そのために不都
合な温度条件下においてもブレーキシリンダピストンの
密閉性が保証できることが有利である。更に押し棒は伝
達レバーにも振り子レバーにも旋回可能に懸吊されてお
り、したがつて押し棒は少ない摩擦で案内され、しかも
制動中も押圧力のみで負荷され曲げモメントでは負荷さ
れない。曲げモメントによる負荷が無いので、場合によ
つて押し棒内に統合することができる調節機構を構造的
かつ機能的に有利な構成にすることができる。しかし緩
解状態において伝達レバーのケーシング支承部とは反対
側の端部に設けられたローラ装置がくさび作用面と協働
すること、かつ制動中行程の増大とともにローラ装置の
作用点が伝達レバーの中央範囲の方向へ移動すること；
したがつて伝達レバーはそのレバー区分の長さに関連し
て緩解状態にあるブレーキユニツトで、このときには制
動力の行使を必要としないにもかかわらず最大の伝達比
を有し、かつ伝達比は、上昇する制動圧を必要とする制
動中はブレーキ行程の増大とともに低下することが欠点
である。この欠点はくさび作用面を適切に構成すること
によつてこの不都合な、ブレーキ行程に伴なう伝達比の
変化に対抗することができるという実態によつては取除
くことができず、しかもこの実態は特に制動開始時にブ
レーキシリンダによつて及ぼされる力の不都合な分割
を、したがつて劣悪な効率をもたらす。上記の伝達比の
変化はローラ装置およびブレーキレバーの支承部に対し
て高い負荷を与える。

米国特許第１７６０６２４号明細書から真空によつて操
作可能なブレーキユニツトが公知である。該ブレーキユ
ニツトではブレーキシリンダピストンは引張棒を介して
伝達レバーの端部と旋回可能に結合されている。伝達レ
バーの他方の端部はケーシングに支承されている。これ
らの支承部間の中央範囲に伝達レバーはブレーキシリン
ダピストンに向いたくさび作用面を有しており、このく
さび作用面上を、ブレーキシリンダと並んで平行に移動
可能に配置された押し棒の端部に支承されたローラが転
動可能である。このブレーキユニツトでは伝達レバーの
長さに関連する伝達比はブレーキ行程の増大とともに好
都合に以下のように変化する、すなわち増大するブレー
キ行程にともなつて伝達比が上昇し、したがつてより大
きな押圧力が押し棒に対して作用する、しかし同時に押
し棒に対する高い曲げモメント負荷およびブレーキシリ
ンダピストンに対する揺動力成分と横方向力成分とが不
利な結果とともに得られる。

発明が解決すべき問題点本発明の課題は、冒頭に記載の形式のブレーキユニツト
を、該ブレーキユニツトが公知のブレーキユニツトの利
点を合わせ、しかも公知のブレーキユニツトの欠点は持
たないように改善することである。特にブレーキユニツ
トは簡単な構成で制動時に横方向−ないしは揺動力成分
で負荷されない直線形の、揺動しない運動を行なうブレ
ーキシリンダピストンを備えていなければならない。増
大するブレーキ行程、したがつて増大する制動力にした
がつて伝達レバーの長さに関連する伝達比は減少しては
ならず、増大すべきであり、これによつてローラ装置お
よび伝達レバー支承部についての負荷が比較的小さく保
たれる、また押し棒は該押し棒に対して横力または曲げ
力が作用しないように純粋に振り子形式で懸吊されるべ
きである。

問題点を解決するための手段上記の課題を解決するための本発明の手段は、伝達レバ
ーの支承部が押し棒の軸線を含む横平面の片側の該平面
とブレーキシリンダとの間に位置しており、かつくさび
作用面の、少なくとも制動後に有効となる区分が横平面
の他方の側に位置していることである。

実施例ブレーキユニツトのケーシング１は上方の区分において
ブレーキシリンダ２として構成されており、ブレーキシ
リンダ２内でブレーキシリンダピストン３が密着移動可
能に案内されている。ブレーキシリンダ２の軸線４はほ
ぼ鉛直に延びている。ブレーキシリンダピストン３は下
方へ突出したタペツト５を保持しており、タペツト５は
側方へ互いにずらされて配置された２つの部分タペツト
に分れていて、したがつてタペツト５をフオーク状の構
成ないしは二重構成としてみることができる。タペツト
５の部分タペツトはブレーキシリンダ２の下方に配置さ
れた押し棒６を側方で包囲している。押し棒６の軸線７
はほぼ水平に延びている。押し棒６内に構造と作用形式
については重要ではない常用の調節機構を統合すること
ができる。押し棒６の片側はケーシング１内で終つてお
り、かつ押し棒６の他方の端部は開口８を通つてケーシ
ング１外へ突出していて、しかもアイ９でもつて終つて
いる。アイ９にはブレーキ片（図示せず）と振り子レバ
ー１０とがヒンジ結合されている。振り子レバー１０は
上方へ延びていて、図示されていないが固定の対応受
け、例えば既出の西ドイツ国特許第２６５９７６８号明
細書によればケーシング固定の保持アームにヒンジ結合
されている。ケーシング固定の支え軸受１１にはブレー
キシリンダピストン３のためのピストン戻し圧縮ばね１
２が取付けられている。タペツト５の部分タペツトの下
端部もフオーク形に構成されており、第２図から判るよ
うにこのフオーク形先端部１３相互の間にそれぞれころ
軸受ピン１４が延びている。フオーク形先端部１３相互
の間にはそれぞれ２つのローラ１５がころ軸受ピン１４
に回転可能に支承されており、各２つのローラ１５間に
は直径の若干小さなローラ１６が別個に回転可能に支承
されている。ケーシング１内の押し棒６の側方には、押
し棒６を包囲して互いに平行に延びた２つの部分伝達レ
バー１７ａと１７ｂから成る伝達レバー１７が配置され
ている（第２図）。伝達レバー１７は軸線７、より厳密
にはこの軸線７を含む横平面とブレーキシリンダ２との
間の範囲内でピン１８を用いてケーシング１に回転可能
に支承されている（第１図、第２図下方部分参照）。伝
達レバー１７の各部分伝達レバー１７ａ，１７ｂはタペ
ツト５に向いた狭い面にくさび作用面２０を有してい
る。くさび作用面２０は伝達レバー１７の中央範囲内の
横ピン１９のほぼ横方向に並んだ位置から始まり、かつ
伝達レバー１７の自由端部範囲２１まで延びている。部
分伝達レバー１７ａ，１７ｂは、ローラ１６がくさび作
用面２０上を転動可能に接触するように各ころ軸受ピン
１４上のローラ１５間に係合している。ケーシング１は
開口８に向き合つた下方区分内に押し棒６の側方に位置
する突出部２２を有しており、突出部２２は開口８と向
き合つた鉛直の支持面２３を有している。くさび作用面
２０は下方へ向かつて支持面２３に接近している。支持
面２３は突出部に交換可能に取付けられた、鉛直に延び
る条板２４に配置されている。ローラ１５は転動可能に
支持面２３に接触している。

伝達レバー１７の下方ではブレーキレバー２６が軸２５
を用いて回転可能にケーシング１内に支承されている。
ブレーキレバー２６の自由端部２７はローラ１６側から
伝達レバー１７の端部範囲２１を押圧することができ
る。

緩解状態にあるブレーキユニツトでは該ブレーキユニツ
トの部材は第１図と第２図とに示された位置を占め、ブ
レーキシリンダピストン３は最高位置にあり、かつころ
軸受ピン１４の軸線はほぼ軸線７の高さにある。押し棒
６は戻し緊張ばね（図示せず）のばね作用下に第１図に
示された右側の終端位置に存在している。

制動のためにブレーキシリンダピストン３を圧力媒体接
続部２８から圧力媒体で負荷すると、ブレーキシリンダ
ピストン３はころ軸受ピン１４を、したがつてローラ１
５と１６を連行しながらピストン戻し圧縮ばね１２のば
ね力に抗して下方へ移動する。このときローラ１５は支
持面２３上を、かつローラ１６はくさび作用面２０上を
下方へ走行し、これによつて伝達レバー１７はピン１８
（第１図）を中心にして時計回り方向へ回転せしめら
れ、かつ横ピン１９を介して制動のための押し棒６を第
１図でみて左側へ移動させる。押し棒６は伝達レバー１
７と振り子レバー１０とに支承されて案内されるので、
押し棒６には横方向の力成分ないしは曲げモメントは導
入されない。制動操作の間ローラ６は伝達レバー１７の
中央範囲から端部範囲２１まで走行し、これにより伝達
レバー１７の有効なてこ腕長さが伝達比を増大させる方
向で変化する。これによつて、ブレーキシリンダピスト
ン３の行程の増大、したがつてブレーキユニツトのアイ
９を介してのエネルギー放出の増大にしたがつて伝達レ
バー１７における伝達比が変化するためにローラ１５と
１６およびこれらの支承部における負荷は同程度ではな
く、むしろ小さい程度で増大することが達成される。制
動過程の間ローラ１５が支持面２３に接触しているため
にブレーキシリンダピストン３は良好に平行案内され
て、ブレーキシリンダピストン３には横方向の力や傾動
モメントは発現しない。

ローラ１５と１６が第１図に１点鎖線で示された、低い
位置にあるときに最大の制動が得られ、このときにはロ
ーラ１６は１点鎖線で示された伝達レバー１７の端部範
囲２１に接触する。

緩解のためにはブレーキシリンダ２が空にされ、ピスト
ン戻し圧縮ばね１２がブレーキシリンダピストン３を第
１図に示された位置へ持上げ、かつ既述の戻し緊張ばね
（図示せず）が、伝達レバー１７のくさび作用面２０と
ローラ１６との接触が常時保たれるようにして押し棒６
を右側へ移動させる。

ブレーキレバー２６を軸２５によつて回転させると、ブ
レーキレバー２６の端部２７が端部範囲２１を押圧す
る、これによつて伝達レバー１７はピン１８を中心にし
て時計回り方向へ回転せしめられ、かつ横ピン２９を介
して押し棒６は制動のために左側へ移動する。

制動の間ブレーキシリンダピストン３のシール部を除い
てブレーキユニツト内では転動摩擦しか生じず、したが
つてブレーキユニツトが僅かな運動抵抗と相応して僅か
なヒステリシスとを有することは明らかである。更にロ
ーラ１５，１６と、くさび作用面２０と、支持面２３と
から構成されたくさび伝動装置ではブレーキシリンダピ
ストン３の鉛直方向運動から押し棒６のほぼ水平方向の
運動への有利な力の転換を常に達成し得ることも明らか
である。これによつてブレーキユニツトで良好な効率が
達成可能である。

もちろんくさび作用面２０を、制動開始時にブレーキシ
リンダピストン３の僅かな行程運動で迅速な制動作用が
得られるように公知の形式で製作することは可能であ
る。公知技術から知られているようにくさび伝動装置の
くさび作用面２０を適切に構成することによつて行程に
関連した、所望の形式の伝達変化すらも得ることができ
る。最後にブレーキシリンダ２の上に、タペツトを介し
てブレーキシリンダ２のタペツトと協働し得る、もう１
つのブレーキシリンダを連結することも可能である。

もちろん本発明は、制動力発生器としてブレーキシリン
ダ２の代わりに、ブレーキシリンダピストンによつてタ
ペツトに対して押圧力ではなくて緊張力が及ぼされるば
ね負荷されたブレーキシリンダを備えているブレーキユ
ニツトにおいても使用することができる。その場合には
伝達レバーにおける支承部とくさび作用面の配置を次の
ように逆にしなければならない、すなわちくさび作用面
の、少なくとも制動後に有効となる区分が押し棒の軸線
を含む横平面の片側の該横平面とばね負荷されたブレー
キシリンダとの間に位置しており、かつ伝達レバーの支
承部は横平面の他方の側に位置している。この構成の場
合にも本発明のもう１つの発明によれば特許請求の範囲
第２項から第６項に記載された特徴は有利な実施態様を
与える。ブレーキシリンダまたはばね負荷されたブレー
キシリンダによつてタペツトへ及ぼされる力の方向が上
記の実施例とは逆になつただけの実施例においても、伝
達レバーで支承部とくさび作用面とを相応して逆に配置
することによつて本発明を実施することができる。

発明の効果本発明の構成によれば、緩解状態にあるブレーキユニツ
トではローラ装置は伝達レバーのほぼ中央範囲でくさび
作用面に作用するので、伝達レバーにおける長さ関係状
態に基づき低い伝達比が得られる。増大するブレーキ行
程を伴なう制動中はローラ装置の伝達レバーに対する作
用点は伝達レバーの、ブレーキシリンダとは反対側の端
部へ向かつて移動し、そのために伝達レバーの、長さに
関連する伝達比は好都合な形式で増大する。特にローラ
装置に関する負荷は増大する伝達比のために制動力が増
大しているにもかかわらず比較的僅かにとどまる。

【図面の簡単な説明】

第１図はブレーキユニツトの鉛直断面図、第２図は異な
る水平面でブレーキユニツトの中心軸線の上方と下方を
断面した２つの水平断面図である。１……ケーシング、２……ブレーキシリンダ、３……ブ
レーキシリンダピストン、４……軸線、５……タペツ
ト、６……押し棒、７……軸線、８……開口、９……ア
イ、１０……振り子レバー、１１……支え軸線、１２…
…ピストン戻し圧縮ばね、１３……フオーク形先端部、
１４……ころ軸受ピン、１５，１６……ローラ、１７…
…伝達レバー、１７ａ，１７ｂ……伝達レバー部分、１
８……ピン、１９……横ピン、２０……くさび作用面、
２１……端部範囲、２２……突出部、２３……支持面、
２４……条板、２５……軸、２６……ブレーキレバー、
２７……ブレーキレバー端部、２８……圧力媒体接続
部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】くさび伝動装置を介して押し棒（６）と連
結されたブレーキシリンダ（２）を備えた、鉄道車両用
のブレーキユニツトであつて、押し棒（６）のおよびブ
レーキシリンダ（２）の軸線（４，７）が互いに少なく
ともほぼ直角を成して延びており、くさび伝動装置がブ
レーキシリンダピストン（３）によつて移動させ得るロ
ーラ装置（１５，１６）を備えており、該ローラ装置
（１５，１６）がブレーキシリンダ（２）の軸線（４）
に対して少なくともほぼ平行に延びたケーシング固定の
支持面（２３）と伝達レバー（１７）に配置されたくさ
び作用面（２０）との間に転動可能に係合しており、か
つ押し棒（６）に対してほぼ直角方向に延びた伝達レバ
ー（１７）が中央の範囲において押し棒（６）にヒンジ
結合されていて、ほぼ中央の範囲から始まつて一方の端
部範囲（２１）に達するくさび作用面（２０）を有して
いて、しかも他方の端部範囲の近くでブレーキユニツト
のケーシング（１）に旋回可能に支承されている形式の
ものにおいて、伝達レバー（１７）の支承部（ピン１
８）が押し棒（６）の軸線（７）を含む横平面の片側の
該横平面とブレーキシリンダ（２）との間に位置してお
り、かつくさび作用面（２０）の、少なくとも制動後に
有効となる区分が横平面の他方の側に位置していること
を特徴とする、鉄道車両用のブレーキユニツト。
【請求項２】ブレーキシリンダピストン（３）がフオー
ク形にまたは二重に構成された、押し棒（６）を囲むタ
ペツト（５）を保持しており、タペツト（５）の端部が
ころ軸受ピン（１４）を保持しており、伝達レバー（１
７）が同様に押し棒（６）を囲むようにフオーク形にま
たは二重に構成されており、その場合に押し棒（６）の
両側にそれぞれ１つのくさび作用面（２０）が設けられ
ており、押し棒（６）の両側にそれぞれ１つの支持面
（２３）が配置されており、かつ各ころ軸受ピン（１
４）に少なくとも２つのローラ（１５，１６）が互いに
独立に回転可能に支承されていて、その一方のローラ
（１５）が１つの支持面（２３）上を転動可能であり、
かつ他方のローラ（１６）が１つのくさび作用面（２
０）上を転動可能である、特許請求の範囲第１項記載の
ブレーキユニツト。
【請求項３】タペツト端部がそれぞれフオーク形に構成
されていて、このフオーク形先端部（１３）間に支持面
（２３）上を転動可能である２つのローラ（１６）と、
これらのローラ間でくさび作用面（２０）上を転動可能
であるローラ（１５）とが配置されている、特許請求の
範囲第２項記載のブレーキユニツト。
【請求項４】支持面（２３）が交換可能にケーシング
（１）内に固定された条板（２４）上に設けられてい
る、特許請求の範囲第２項または第３項記載のブレーキ
ユニツト。
【請求項５】中央のローラ（１５）が２つの側方のロー
ラよりも小さな直径を有している、特許請求の範囲第３
項記載のブレーキユニツト。
【請求項６】伝達レバー（１７）の自由端部（端部範囲
２１）近くでケーシング（１）内に旋回可能に支承され
たブレーキレバー（２６）を備えており、該ブレーキレ
バー（２６）の自由端部（２７）がローラ装置（１５，
１６）側から伝達レバー（１７）の端部範囲（２１）を
押圧可能である、特許請求の範囲第１項から第５項まで
のいずれか１つの項記載のブレーキユニツト。
【請求項７】くさび伝動装置を介して押し棒と連結され
たブレーキシリンダを備えた、鉄道車両用のブレーキユ
ニツトであつて、押し棒のおよびブレーキシリンダの軸
線が互いに少なくともほぼ直角を成して延びており、く
さび伝動装置がブレーキシリンダピストンによつて移動
させ得るローラ装置を備えており、該ローラ装置がブレ
ーキシリンダの軸線に対して少なくともほぼ平行に延び
たケーシング固定の支持面と伝達レバーに配置されたく
さび作用面との間に転動可能に係合しており、かつ押し
棒に対してほぼ直角方向に延びた伝達レバーが中央の範
囲において押し棒にヒンジ結合されていて、ほぼ中央の
範囲から始まつて一方の端部範囲に達するくさび作用面
を有していて、しかも他方の端部範囲の近くでブレーキ
ユニツトのケーシングに旋回可能に支承されている形式
のものにおいて、くさび作用面の、少なくとも制動後に
有効となる区分が押し棒の軸線を含む横平面の片側の該
横平面とブレーキシリンダとの間に位置しており、かつ
伝達レバーの支承部が横平面の他方の側に位置している
ことを特徴とする、鉄道車両用のブレーキユニツト。