JPH1078062A - ディスクブレーキの制輪子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 キャリパ側の一対のピストンの間隔を狭めな
くとも、制動動作時に先細形のライニングの摺動面にか
かる面圧分布を均一化し偏摩耗の発生が抑制される制輪
子を得る。 【解決手段】 キャリパ２に装備された一対のピストン
１６、１６によるアンカープレート９上の押圧箇所に
は、各ピストン１６の押圧面の内、前記アンカープレー
ト９の端部寄りの一定範囲が前記ピストン１６と非接触
となるように、凹部９ｃを形成して、各ピストン１６か
らの実質的な押圧中心を、前記アンカープレート９の中
央寄りにずらす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として鉄道車両
に使用されるディスクブレーキの制輪子に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来より、鉄道車両用ディスクブレーキ
の制輪子として、ブレーキディスクの周方向に延びた細
長い形状のプレッシャプレートと、前記ブレーキディス
クに対する摺動面積が中間部付近と比較して周方向の両
端側で小さく形成され、前記プレッシャプレートの一方
の面に固定装備されるライニングと、前記プレッシャプ
レートの長手方向に延在し、前記プレッシャプレートの
他方の面に固定装備されるアンカープレートとを備えた
構成のものが知られている。

【０００３】そして、上記の制輪子は、前記ブレーキデ
ィスクに向って進退可能に設けられ、かつ、非制動時に
おける前記ブレーキディスクの摺動面とライニングの摺
動面との間隔が適正値に保たれるように、通常、オート
アジャスタを介してキャリパに支持される。最近の鉄道
車両用のディスクブレーキでは、キャリパ上には、前記
プレッシャプレートの長手方向に沿って所定距離離間さ
せて一対のオートアジャスタを装備し、これらの一対の
オートアジャスタにより制輪子を支持する構成のものが
種々開発されている。

【０００４】オートアジャスタによってキャリパに支持
された制輪子は、前記アンカープレートの長手方向に沿
って所定距離離間してキャリパ上に装備した一対のピス
トンから前記アンカープレートに加えられる押圧力によ
って、ライニングがブレーキディスクに押し付けられて
制動力を発生する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
な構造の制輪子において、ライニングの偏摩耗を防ぐた
めには、制動動作時にライニングの摺動面にかかる面圧
分布を均一にすることが必要であり、そのため、ブレー
キ設計時、ライニングの摺動面の形状に応じて、キャリ
パに装備される一対のピストンの間隔を適正化すること
が重要になる。

【０００６】例えば、既述したように、ライニングが、
プレッシャプレートの周方向両端部で摺動面積が小さく
なるようにした先細形の形状とされている場合、ピスト
ンの押圧によってライニングに働くブレーキディスクへ
の付勢力が、摺動面積の小さな端部側で小さくなるよう
に、キャリパに装備する一対のピストンの間隔を狭め
て、各ピストンをライニングの中央寄りに位置させるこ
とが好ましい。

【０００７】しかし、キャリパ上には、限られたスペー
ス内で、オートアジャスタやピストンをバランスよく配
備しなければならず、オートアジャスタの装備のため
に、一対のピストンの位置が限定されてしまうことも少
なくない。特に、一対のオートアジャスタで制輪子を支
持するようにしたキャリパの場合は、一対のピストンの
間隔を狭くすることが困難で、このようなキャリパと前
述した先細形のライニングを持つ制輪子との組み合わせ
では、制動時にライニングの摺動面に作用する面圧が端
部側で高くなり、その結果、ライニングの両端部で摩耗
が早くなるという不都合が発生する傾向があった。

【０００８】また、キャリパに装備する一対のピストン
の間隔の変更は、キャリパの製造に使用される金型等に
も変更が必要で、大規模な改造が必要となり、コストが
かかるという問題も生じた。

【０００９】そこで、本発明の目的は上記課題を解消す
ることにあり、ライニングが、プレッシャプレートの長
手方向両端部で摺動面積が小さくなるようにした先細形
の形状とされている制輪子であって、キャリパ側の一対
のピストンの間隔を狭めなくとも、制動動作時にライニ
ングの摺動面にかかる面圧分布を均一化することがで
き、ライニングの両端部で摩耗が早くなるという不都合
の発生を安価に防止することができるディスクブレーキ
の制輪子を提供する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係るディスクブレーキの制輪子は、車輪と共
に回転するブレーキディスクを跨ぐキャリパに内蔵され
た複数のピストンによって、ブレーキディスクに押圧さ
れるディスクブレーキの制輪子であって、前記ブレーキ
ディスクの周方向に延びたプレッシャプレートと、前記
ブレーキディスクに対する摺動面積が中間部付近と比較
して周方向の両端側で小さく形成され、前記プレッシャ
プレートの一方の面に固定装備されるライニングと、前
記プレッシャプレートの他方の面に固定装備されるアン
カープレートとを備え、前記アンカープレートの両端一
対のピストンによる押圧箇所には、前記アンカープレー
トの端部寄りの一定範囲が各ピストンの押圧面と非接触
となるように、凹部が形成されていることを特徴とする
ものである。

【００１１】そして、アンカープレートは、ピストンに
より押圧される押圧面の一部が凹部に形成されピストン
と非接触にしているので、実質的にピストン軸力の着力
点を内側に寄せて一対のピストンの間隔を狭めたのと同
等の効果が得られる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るディクスブレ
ーキの制輪子の好適な実施の形態を図面を用いて詳細に
説明する。図１乃至図５は本発明に係るディスクブレー
キの制輪子の一実施形態を示したもので、図１は制輪子
のキャリパへの取り付け状態を示した縦断面図、図２は
図１に示した制輪子の側面図、図３は図２のＡ矢視図、
図４は図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図５は図３のＣ−
Ｃ線に沿う断面図である。

【００１３】この制輪子１は、主として鉄道車両用のデ
ィスクブレーキに使用されるもので、図２及び図３に示
すように、車輪と一体回転する円板状のブレーキディス
ク４の周方向に延びた細長い形状を成したプレッシャプ
レート５と、プレッシャプレート５の一方の面に裏板６
を介して取り付けられたライニング７と、プレッシャプ
レート５の長手方向に沿って細長く延在するようにプレ
ッシャプレート５の他方の面に固定装備されたアンカー
プレート９とを備えた構成からなる。

【００１４】以上の制輪子１において、プレッシャプレ
ート５はアンカープレート９にリベット止めされ、裏板
６はプレッシャプレート５にリベット止めされ、ライニ
ング７は裏板６にリベット止めされ、全体として、一体
化されている。また、ライニング７は、図３にも示すよ
うに、プレッシャプレート５の長手方向（図２及び図３
で、左右方向）の中央部に位置した中央部ライニング７
ａと、プレッシャプレート５の長手方向の両端部に位置
した端部ライニング７ｂ、７ｃとの３つのライニングか
ら構成されている。それぞれのライニング７ａ、７ｂ、
７ｃは、ブレーキディスク４の表面（摺動面）に押し付
けられて所定の摩擦力を発生するように成分を調整した
成型品で、同一厚さの板状に形成されている。また、そ
れぞれのライニング７ａ、７ｂ、７ｃは、図３に示すよ
うに、相互間に溝状に隙間が形成されるように裏板６上
に並べられ、それぞれ個別に裏板６にリベット止めされ
ている。また、各ライニング７ａ、７ｂ、７ｃには、プ
レッシャプレート５の長手方向と直交する方向に沿っ
て、所定深さの溝７ｄが形成されている。

【００１５】端部ライニング７ｂ、７ｃは、プレッシャ
プレート５の端部に向って幅が次第に狭まる先細形に形
成されている。即ち、この実施形態の制輪子１では、ラ
イニング７は、前記ブレーキディスク４に対する摺動面
積が前記プレッシャプレート５の中間部付近と比較して
プレッシャプレート５の長手方向の両端側で小さくなる
形状になっている。

【００１６】前記アンカープレート９は、全体としては
プレッシャプレート５の長手方向に沿って細長い略長方
形状の板材であるが、図３及び図５から明らかなよう
に、両端部が中間部よりも幅広に形成され、この幅広部
分の両側縁には、プレッシャプレート５に向って板幅を
狭めるように傾斜したテーパ面９ａが形成されている。
この両側縁のテーパ面９ａ、９ａは、キャリパ２側に用
意されるあり溝に嵌合するありを構成している。また、
アンカープレート９の長手方向の両端には、図３に示す
ように、半円形の切り欠き９ｂが形成されている。この
半円形の切り欠き９ｂには、キャリパ２に保持されるア
ンカーピン１０が嵌合し、アンカーピン１０は、前述し
たありとあり溝との嵌合による移動を規制する。

【００１７】以上の制輪子１は、図１に示すように、キ
ャリパ２の腕部２ａに装備されたガイド板１３に取り付
けられる。ガイド板１３は、図示してないが、前述した
アンカープレート９の両端のありと嵌合するあり溝を有
しており、あり溝とありとの嵌合により、図１の矢印
（イ）方向にスライド可能に、制輪子１を保持する。ま
た、このガイド板１３の両端部には、アンカーピン１０
が取り付けられている。ガイド板１３に取り付けられた
アンカーピン１０の頭部１０ａは、アンカープレート９
の両端の半円形の切り欠き９ｂに嵌合することで、前述
した矢印（イ）方向の動きを止める。即ち、制輪子１
は、ガイド板１３に形成されたあり溝と、ガイド板１３
の両端に嵌着した一対のアンカーピン１０とによって、
ガイド板１３に固定されている。

【００１８】そして、前記ガイド板１３は、前記アンカ
ーピン１０をブレーキディスク４に向って進退可能に支
持するオートアジャスタ１４を介してキャリパ２の腕部
２ａに取り付けられている。このオートアジャスタ１４
は、キャリパ２の腕部２ａの端部に固定されたシリンダ
形のケース１５によって、前記アンカーピン１０を、ブ
レーキディスク４に向って進退可能に、また、ライニン
グ７の摩耗に応じてブレーキディスク４側に進出可能に
保持した構成で、非制動時における前記ブレーキディス
ク４の摺動面とライニング７の摺動面との間隔が常時適
正値に保たれるように、ガイド板１３をキャリパ２に連
結している。

【００１９】換言すると、制輪子１は、前記プレッシャ
プレート５の長手方向に沿って所定距離離間してキャリ
パ２上に装備されている一対のオートアジャスタ１４、
１４によって、前記ブレーキディスク４に向って進退可
能に、かつ、非制動時における前記ブレーキディスク４
の摺動面とライニング７の摺動面との間隔が適正値に保
たれるように、キャリパ２に取り付けられている。

【００２０】また、キャリパ２の腕部２ａには、前記ア
ンカープレート９の長手方向に沿って所定距離離間し
て、一対のピストン１６、１６が装備されている。各ピ
ストン１６は、腕部２ａに形成されたシリンダ部２ｂに
収容されており、液圧によりブレーキディスク４に向け
て進退させられる。各ピストン１６の先端には、断熱性
に優れた材質によるピストンヘッド１７が装備されてい
る。このピストンヘッド１７の先端面は、ガイド板１３
に当接している。

【００２１】前記ピストン１６による押圧力は、ガイド
板１３を介してアンカープレート９に加えられ、ガイド
板１３とアンカープレート９とを一体的にブレーキディ
スク４側に押し出す。ガイド板１３は、アンカープレー
ト９と比較して薄い板材で形成されており、ガイド板１
３に当接しているピストンヘッド１７の先端面１７ａ
が、アンカープレート９を押圧してライニング７をブレ
ーキディスク４に押し付ける押圧面として機能する。

【００２２】この実施形態の場合、前記アンカープレー
ト９上の一対のピストン１６、１６による押圧箇所（即
ち、ピストンヘッド１７による押圧箇所）には、図３及
び図４にも示すように、各ピストン１６の押圧面（即
ち、ピストンヘッド１７の先端面１７ａ）の内、アンカ
ープレート９の端部寄りの一定範囲がアンカープレート
９と非接触となるように、凹部９ｃがアンカープレート
９に形成してある。前記凹部９ｃは、本実施形態の場
合、加工性を考慮して、図４に示すように、幅がＷで、
深さがｈの、アンカープレート９の長手方向と直交する
方向に延在する溝である。

【００２３】以上のディスクブレーキの制輪子１では、
制動動作時における各ピストン１６とアンカープレート
９との接触面積は、アンカープレート９上の各ピストン
１６による押圧箇所に形成した凹部９ｃのために、各ピ
ストン１６の有する押圧面の内の中央寄りの一部範囲に
低減され、これにより、一対のピストン１６、１６の押
圧中心の間隔が実質的に狭められ、ピストン１６の押圧
によってライニング７に働くブレーキディスク４側への
付勢力が摺動面積の小さなライニング７端部側で小さく
なるように修正される。

【００２４】したがって、ライニング７が、プレッシャ
プレート５の長手方向両端部で摺動面積が小さくなるよ
うにした先細形の形状とされている制輪子１であって
も、キャリパ２側の一対のピストン１６、１６の間隔を
狭めなくとも、制動動作時にライニング７の摺動面にか
かる面圧分布を均一化することができ、ライニング７の
両端部で摩耗が早まるといった不都合の発生を安価に防
止することができる。

【００２５】なお、以上の実施形態では、凹部９ｃは、
溝状としたが、凹部９ｃの形状は、加工性等を考慮して
適宜に設計変更可能である。また、キャリパ２側に装備
されるオートアジャスタ１４の構成は、公知のオートア
ジャスタの構成を利用することができる。

【００２６】

【発明の効果】本発明のディスクブレーキの制輪子によ
れば、制動動作時における各ピストンとアンカープレー
トとの接触面積は、アンカープレート上の各ピストンに
よる押圧箇所に形成した凹部のために、各ピストンの有
する押圧面の内の中央寄りの一部範囲に低減され、これ
により、一対のピストンの押圧中心の間隔が実質的に狭
められ、ピストンの押圧によってライニングに働くブレ
ーキディスク側への付勢力が摺動面積の小さなライニン
グ端部側で小さくなるように修正される。したがって、
ライニングが、プレッシャプレートの長手方向両端部で
摺動面積が小さくなるようにした先細形の形状とされて
いる制輪子であっても、キャリパ側の一対のピストンの
間隔を狭めなくとも、制動動作時にライニングの摺動面
にかかる面圧分布を均一化することができ、ライニング
の両端部で摩耗が早まった偏摩耗の発生を安価に防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るディスクブレーキの制輪子の一実
施形態のキャリパへの取り付け状態を示す縦断面図であ
る。

【図２】図１に示した制輪子の側面図である。

【図３】図２のＡ矢視図である。

【図４】図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【図５】図３のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。

【符号の説明】

１ 制輪子 ２ キャリパ ２ａ 腕部 ４ ブレーキディスク ５ プレッシャプレート ６ 裏板 ７ ライニング ７ａ 中央部ライニング ７ｂ、７ｃ 端部ライニング ９ アンカープレート ９ａ テーパ面 ９ｂ 半円形の切り欠き ９ｃ 凹部 １０ アンカーピン １３ ガイド板 １４ オートアジャスタ １５ ケース １６ ピストン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車輪と共に回転するブレーキディスクを
   跨ぐキャリパに内蔵された複数のピストンによって、ブ
   レーキディスクに押圧されるディスクブレーキの制輪子
   であって、 前記ブレーキディスクの周方向に延びたプレッシャプレ
   ートと、前記ブレーキディスクに対する摺動面積が中間
   部付近と比較して周方向の両端側で小さく形成され、前
   記プレッシャプレートの一方の面に固定装備されるライ
   ニングと、前記プレッシャプレートの他方の面に固定装
   備されるアンカープレートとを備え、 前記アンカープレートの両端一対のピストンによる押圧
   箇所には、前記アンカープレートの端部寄りの一定範囲
   が各ピストンの押圧面と非接触となるように、凹部が形
   成されていることを特徴とするディスクブレーキの制輪
   子。