JPH11230209A - ディスクブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 制輪子の着脱作業が容易であり、またコスト
ダウンおよび軽量化を図り得るディスクブレーキ装置を
提供する。 【解決手段】 トルク受けピン９を、トルク受けピン本
体１２とスリーブ１３から構成し、これらトルク受けピ
ン本体１２とスリーブ１３とをキー２９により回転方向
に固定するとともに、スリーブ１３を制輪子支持部６に
形成した支持穴６Ａに回転および摺動可能に収容し、ト
ルク受けピン本体１２先端の係合突起部３４と、制輪子
裏板５Ｂ端部の係合段部３３を、トルク受けピン１２の
回転位置に応じて係合させる一方、トルク受けピン本体
１２の回転位置を、スリーブ１３の基端部３０に側方か
ら回り止めピン３１Ａ、３１Ｂを嵌合させることにより
固定するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は鉄道用車両等に用いられるディス
クブレーキ装置に関し、特に制輪子の取り付け構造の改
良に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄道用車両等では、ディスクブレーキ装
置が各車輪毎に備えられ、車両の制動が行われる。 図
６、図７には、このようなディスクブレーキ装置を示
す。

【０００３】このディスクブレーキ装置は、各車輪と一
体に回転するブレーキディスク７と、このブレーキディ
スク７を挟み込むように配置されるブレーキキャリパ１
とから構成される。このブレーキキャリパ１は、ブレー
キディスク７両側に一対の制輪子５を備え、これらの制
輪子５がブレーキディスク７に押し付けられるときの摩
擦により制動トルクが発生するようになっている。

【０００４】さらに詳しく説明すると、ブレーキキャリ
パ１は、一対の案内ピン２Ａ、２Ｂを介して軸方向（紙
面に垂直方向）にスライド可能に、車両側の支持部３に
取り付けられている。このブレーキキャリパ１は一対の
アーム４ａ、４ｂ（アーム４ｂは図示せず）を備える。
これらのアーム４ａ、４ｂは略水平方向に延び出すとと
もに、先端側に設けた制輪子支持部６においてブレーキ
ディスク７を両側から挟み込む。これらの制輪子支持部
６に、それぞれ制輪子５が、制輪子ガイド８を介して支
持されている。

【０００５】アーム４ａ側の制輪子支持部６には一対の
ピストン１０が並列に内蔵される。これらのピストン１
０は、先端が制輪子ガイド８に当接しており、アーム４
ａに配設された油圧導入口１１を通じて油圧の供給を受
けてブレーキディスク７側に伸び出すことにより、制輪
子５をブレーキディスク７側に押し付ける。この場合、
ブレーキキャリパ１は案内ピン２Ａ、２Ｂに沿って図６
の紙面に直交する方向（図７の左右方向）に移動できる
ようになっているので、一対の制輪子５は両側からブレ
ーキディスク７を挟み込み、このとき生じる摩擦力によ
りブレーキディスク７が制動される。

【０００６】制輪子５は、ブレーキディスク７と当接す
るライニング５Ａと、このライニング５Ａの背面にリベ
ットで固定された裏板５Ｂから構成される。この裏板５
Ｂが、制輪子ガイド８に形成されたアリ溝に、図６、図
７の上下方向から嵌まり込むようになっている。さら
に、この裏板５Ｂは、上下一対のトルク受けピン９の間
に挟み込まれ、アリ溝からの抜け落ちが防止される。こ
のようにして、制輪子５は制輪子支持部６に固定されて
いる。

【０００７】トルク受けピン９は、制動トルクを受ける
ための部材であり、トルク受けピン本体１２と、筒状の
スリーブ１３とから構成される。そして、トルク受けピ
ン本体１２は、スリーブ１３内に摺動自在に収容されて
いる。

【０００８】このスリーブ１３は、制輪子支持部６の上
下に一対のボルト１４で固定される受け部材１５に一体
に固定されている。なお、これらのボルト１４は、から
げ線２２により回り止めされている。また、トルク受け
ピン本体１２とスリーブ１３の間の隙間は、ブーツ２３
により閉鎖されている。

【０００９】スリーブ１３から抜け出したトルク受けピ
ン本体１２の先端は、ライニング５Ａの背面に当接す
る。また、このトルク受けピン本体１２の先端部側は、
制輪子ガイド８に形成された嵌合穴８Ａ、８Ｂに嵌合し
て制輪子ガイド８に対して固定されるとともに、嵌合穴
８Ａ、８Ｂから抜け出した部分は、背板５Ｂを上下から
挟み込むようになっている。なお、下側の嵌合穴８Ｂの
下方は切り欠かれており、下側の受け部材１５を取り外
したときには、トルク受ピン本体１２も制輪子ガイド８
の下方に取り外せるようになっている。

【００１０】また、このディスクブレーキ装置において
は、トルク受けピン９（トルク受けピン本体１２および
スリーブ１３）は、ライニング５Ａの摩耗分を補償する
アジャスタ機構としても機能する。

【００１１】このアジャスタ機構について説明すると、
トルク受けピン本体１２の中心軸上を貫通する中空部１
２Ａには、アジャスタピストン１６が収容されている。
このアジャスタピストン１６の中心軸上の貫通穴には、
アジャスタピン１７が収容される。このアジャスタピン
１７は、スリーブ１３の基端側（ブレーキディスク７と
反対側）を塞ぐ底部材１９に固定されている。また、ア
ジャスタピン１７とアジャスタピストン１６は、これら
の間に介装された摩擦部材（フリクションスプリング）
１８によって、常態では動かないようになっている。

【００１２】トルク受けピン本体１２は、制動時に制輪
子ガイド８がピストン１０によりブレーキディスク７側
に押し出されると、制輪子ガイド８とともに、スリーブ
１３に対してブレーキディスク７側に伸び出して行く。
この場合、トルク受けピン本体１２は、基端側のリング
部材２０がアジャスタピストン１６外周に形成された段
部１６Ｂに当接するところまでストロークする。

【００１３】また、アジャスタピストン１６先端のフラ
ンジ１６Ａと、スリーブ１３基端側に固定されたリング
部材２０の間には、スプリング２１が介装されており、
このスプリング２１が、トルク受けピン本体１２を基端
側（図７に右側）に引き戻すリターンスプリングとして
作用するようになっている。

【００１４】このような構成において、制動動作により
ライニング５Ａが擦り減ったときには、制動時におい
て、トルク受けピン本体１２はリング部材２０が段部１
６Ｂに当接するところよりライニング５Ａの摩耗分だけ
余剰にストロークする。この余剰ストローク分だけ、ア
ジャスタピストン１６がアジャスタピン１７に対して動
くことになるが、摩擦部材１８は、アジャスタピストン
１６がアジャスタピン１７の相対移動した先の位置で、
これらの相対位置が一定となるように作用する。

【００１５】これにより、アジャスタピストン１６（ト
ルク受けピン本体１２）は、ライニング５Ａの摩耗分だ
け初期位置を前進させて行くので、制動時におけるトル
ク受けピン本体１２（ピストン１０）のストロークは、
一定ストロークに保たれることになる。

【００１６】なお、図６、図７には、アーム４ａ側のみ
を示し、アーム４ｂ側は図示していないが、アーム４ａ
側にのみピストン１０およびアジャスタ機構が備えられ
ていること以外、アーム４ａと４ｂは略共通の構成であ
り、特に、制輪子５の取り付け構造においては同様であ
る。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来のディスクブレーキ装置において制輪子５の着脱作
業を行うときには、前述したように、下側の受け部材１
５を取り外して、制輪子５（裏板５Ｂ）を制輪子ガイド
８のアリ溝に沿って引き出し、また嵌め込む必要があ
る。

【００１８】しかしながら、受け部材１５を取り外すた
めには、まずボルト１４の回り止めをしているからげ線
２２を取り外し、さらに２本のボルト１４を外す面倒な
作業が必要となり、作業効率が悪く、作業時間の増大の
原因となっていた。

【００１９】また、受け部材１５を外したときに落下し
てしまわないように、受け部材１５を支持する落下防止
機構が必要となり、これは、部品点数によるコストアッ
プおよび重量アップの原因となっていた。

【００２０】本発明は、このような問題点に着目してな
されたもので、制輪子の着脱作業が容易であり、またコ
ストダウンおよび軽量化を図り得るディスクブレーキ装
置を提供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、ブレーキ
ディスクの両側に配置される制輪子支持部と、これらの
制輪子支持部のそれぞれに支持される制輪子とを備え、
前記制輪子を前記制輪子支持部側に設けられたアリ溝に
嵌め込むとともに、このアリ溝に収容された制輪子をア
リ溝の両側から挟み込んで支持するトルク受け部材を備
えたディスクブレーキ装置において、前記アリ溝の少な
くとも片側のトルク受け部材を前記制輪子支持部に形成
されたトルク受け部材支持部に回転可能かつ前記ブレー
キディスクと反対方向に後退可能に支持するとともに、
前記少なくとも片側のトルク受け部材と前記制輪子を係
止する係止手段を備え、この係止手段による係止を前記
トルク受け部材の回転により解除可能とする一方、この
トルク受け部材の回転位置を固定する回転固定手段を備
えた。

【００２２】第２の発明は、前記係止手段は、前記トル
ク受け部材の回転軸と直交する一方向に延び出した係合
突起部と、前記制輪子の裏板の端部にライニング側を向
いて形成された係合段部からなる。

【００２３】第３の発明は、前記トルク受け部材は円柱
状のトルク受けピンであり、前記制輪子の裏板の端部に
このトルク受けピンの一端が嵌合する略半円形の切り欠
きを形成するとともに、この切り欠きの縁に前記係合段
部を形成した。

【００２４】第４の発明は、前記トルク受け部材支持部
は前記制輪子支持部に形成された支持穴であるととも
に、前記回転固定手段は、この支持穴側方から前記トル
ク受け部材に嵌合する回り止めピンである。

【００２５】第５の発明は、前記回り止めピンは前記支
持穴の両側に一対で設けられるとともに、これらの回り
止めピンを両側から押さえ込んで回り止めピンの離脱を
防止する押さえ込み手段を備えた。

【００２６】

【発明の作用および効果】第１の発明では、通常、制輪
子は一対のトルク受け部材の間に支持されているが、こ
のトルク受け部材の回転位置は回転固定手段により禁止
されているので、係止手段によるトルク受け部材への制
輪子の係止は解除されず、制輪子がアリ溝から外れてし
まうことはない。一方、制輪子の着脱作業を行うときに
は、回転固定手段を解除すれば、トルク受け部材を回転
させて係止手段による係止を解除でき、トルク受け部材
を後退させることができるので、このトルク受け部材が
なくなった側から制輪子をアリ溝に沿って引き出したり
嵌め込んだりすることができる。また、この場合、トル
ク受け部材はトルク受け部材支持部に直接支持されてい
るので、トルク受け部材の着脱作業時にトルク受け部材
およびトルク受け部材を支持するための他の部材が落下
する恐れはない。したがって、制輪子の着脱作業は極め
て容易かつ迅速に行うことができる。

【００２７】第２、第３の発明では、係止手段はトルク
受け部材および制輪子裏板に係合部を加工するだけで形
成できるので、簡素な加工で構成できる。

【００２８】第４の発明では、トルク受け部材は支持穴
に収容され、回り止めピンによりその回転位置が固定さ
れる構造となっているので、制輪子の着脱作業は、回り
止めピンを外してトルク受け部材を支持穴内で後退させ
るだけででき、極めて容易かつ迅速に行うことができ
る。また、トルク受け部材支持のための部材は極めて少
なくて済み、部品点数の削減によるディスクブレーキ装
置の軽量化およびコストダウンを図ることができる。

【００２９】第５の発明では、押さえ込み手段により回
り止めピンの離脱が防止できる一方、回り止めピンは押
さえ込み手段を解除すれば容易に外すことができるの
で、作業が効率化できる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて、本発
明の実施の形態について説明する。

【００３１】図１、図２には、本発明の実施の形態のデ
ィスクブレーキ装置を示す。なお、本実施の形態におい
ては、ディスクブレーキ装置の基本的構成は、図６、図
７に示した従来のディスクブレーキ装置と同様であるか
ら、以下の説明では、図６、図７に示した従来のディス
クブレーキ装置との相違点を中心に説明する。

【００３２】図示されるように、本実施の形態のディス
クブレーキ装置においては、トルク受けピン９のスリー
ブ１３は、制輪子支持部６を貫通して形成された支持穴
６Ａ内に収容されている。これにより、トルク受けピン
９（スリーブ１３およびトルク受けピン本体１２）は、
従来のような受け部材１５（図６、図７参照）を介して
ではなく、直接、制輪子支持部６に支持される。

【００３３】この場合、スリーブ１３は支持穴６Ａ内で
摺動自在かつ回転自在となっているが、スリーブ１３の
基端部３０は、側方から一対の回り止めピン３１Ａ、３
１Ｂで制輪子支持部６に固定できる。これにより、これ
らの回り止めピン３１Ａ、３１Ｂによる固定時には、ス
リーブ１３の摺動および回転が禁止されるようになって
いる。

【００３４】また、スリーブ１３とトルク受けピン本体
１２は、キー２９を介して回転方向に固定されているの
で、スリーブ１３とトルク受けピン本体１２は一体に回
転するようになっている。

【００３５】一対の回り止めピン３１Ａ、３１Ｂは、ス
リーブ基端部３０の回りで１８０度隔たって相対する位
置に配置されるとともに、これらの間には、図示されな
い固定用バネ部材が架け渡される。このバネ部材は、例
えばスリーブ基端部３０を半周取り囲むようなＣ字型を
したもので、回り止めピン３１Ａ、３１Ｂの頭部をスリ
ーブ基端部３０の両側から挟むように押さえ込んで、回
り止めピン３１Ａ、３１Ｂの抜け出しを防止している。

【００３６】上下のトルク受けピン本体１２は、先端側
で制輪子５の裏板５Ｂを挟み込む。この裏板５Ｂの端部
には、図３、図４に示すように、略半円形の切り欠き３
２が形成されており、トルク受けピン本体１２先端部
は、この切り欠き３２に上方および下方から嵌まり込
む。また、この切り欠き３２の縁に沿っては、ライニン
グ５Ａ側（図２の左側）を向く係合段部３３が形成され
ている。

【００３７】図５に示すように、この係合段部３３に
は、トルク受けピン本体１２先端に形成された係合突起
部３４が係合する。この係合により、裏板１５はトルク
受けピン本体１２の先端部に挟み込まれた状態から、ブ
レーキディスク７側に抜け落ちないようになっている。

【００３８】係合突起部３４は、トルク受けピン本体１
２の先端面付近を一外周方向に延び出させたもので、ト
ルク受けピン本体１２の回転角度に応じて係合段部３３
に対して係脱する。具体的には、図５に示した係合状態
からトルク受けピン本体１２を回転させて行くと、係合
突起部３４は係合段部３３の上を滑って行き、略１８０
度回転させたところで係合段部３３との係合が外れるよ
うになっている。

【００３９】なお、前述したように、トルク受けピン本
体１２はキー２９によりスリーブ１３を一体に回転する
ようになっているので、スリーブ１３をピン３１Ａ、３
２Ｂにより回転不能としておけば、トルク受けピン本体
１２が回転して係合突起部３４は係合段部３３の係合が
外れてしまうことはない。

【００４０】また、この係合突起部３４の形状は特に限
定されるものではなく、図５の楕円形状のように、トル
ク受けピン本体１２の回転動作により係合段部３３に対
して係脱するものであればよい。

【００４１】なお、本実施の形態においても、トルク受
けピン９（トルク受けピン本体１２およびスリーブ１
３）は、図６、図７に示した従来例と同様に、ライニン
グ５Ａの摩耗分を補償するアジャスタ機構としても機能
するものである。

【００４２】つぎに作用を説明する。

【００４３】ディスクブレーキ装置においては、制輪子
５のライニング５Ａとブレーキディスク７との摩擦によ
り制動トルクが発生する。この制輪子５は、ブレーキキ
ャリパ１の制輪子支持部６に支持されている。詳しく
は、制輪子５の裏板５Ｂを、制輪子ガイド８のアリ溝に
上下方向に嵌め込むとともに、この裏板５Ｂを上下から
一対のトルク受けピン９（トルク受けピン本体１２およ
びスリーブ１３）で挟み込むことにより、裏板５Ｂのア
リ溝からの離脱を防止している。

【００４４】この場合、裏板５Ｂ両端部の切り欠き３２
にトルク受けピン本体１２が嵌合しており、この切り欠
き３２の縁に形成された係合段部３３には、ブレーキデ
ィスク７側（図２の左側）から、トルク受けピン本体１
２先端の係合突起部３４が係合している。この係合によ
り、裏板５Ａはブレーキディスク７側に抜け落ちてしま
うことはなく押さえられ、制輪子５は上下一対のトルク
受けピン本体１２の間に確実に保持される。

【００４５】一方、制輪子５を取り外すときには、スリ
ーブ１３の基端部３０を制輪子支持部６に固定している
ピン３１Ａ、３１Ｂを取り外し、トルク受けピン９を１
８０度回転させることにより、トルク受けピン本体１２
先端の係合突起部３４と、裏板５Ｂの係合段部３３との
係合を外す。さらに、トルク受けピン９（スリーブ１
３）を、基端側が支持穴６Ａから後方（図２の右方向）
に抜け出るように後退させ、トルク受けピン本体１２を
裏板５Ｂの下方から退去させる。これにより、下方に支
持を失った裏板５Ａは、制輪子ガイド８のアリ溝に沿っ
て下方に抜け出し、制輪子５の取り外し作業を行うこと
ができる。

【００４６】また、制輪子５の取り付け作業を行うとき
には、同様にトルク受けピン本体１２が後退した状態
で、裏板５Ａを下方から制輪子ガイド８のアリ溝に嵌め
込む。その後、トルク受けピン本体１２を前進させて裏
板５Ａを下方から支持するとともに、１８０度回転させ
て係合突起部３４と係合段部３３とを係合させ、ここで
スリーブ１３を回り止めピン３１Ａ、３１Ｂで固定する
ようにすればよい。

【００４７】このように本発明によれば、制輪子５の着
脱作業においては、下側のスリーブ１３を固定する回り
止めピン３１Ａ、３１Ｂを取り外した後、トルク受けピ
ン本体１２を回転させて係合突起部３４と係合段部３３
の係合を外し、トルク受けピン９を支持穴６Ａに沿って
後退させるだけで、トルク受けピン本体１２は裏板５Ｂ
の下方から極めて容易に退去させることができ、裏板５
Ｂを制輪子ガイド８のアリ溝に沿って容易に嵌め込んだ
り取り外したりすることができる。また、この場合、回
り止めピン３１Ａ、３１Ｂは、固定用のバネ部材を取り
外せば容易に取り外すことができる。

【００４８】したがって、本発明では、制輪子５の着脱
作業において、ボルトやからげ線を外すような面倒な作
業は一切必要ない。また、トルク受けピン９は制輪子支
持部６の支持穴６Ａに支持されているので、着脱作業中
にトルク受けピン９やその支持部材（例えば図６、図７
の受け部材１５）が落下してしまう恐れもない。よっ
て、制輪子５の着脱作業は極めて容易かつ迅速に行い得
る。

【００４９】また、トルク受けピン９支持のための部材
（例えば、図６、図７の受け部材１５、ボルト１４、か
らげ線２２）が一切不要となり、部品点数の削減による
ディスクブレーキ装置の軽量化およびコストダウンを図
ることができる。

【００５０】なお、本実施の形態では、制輪子支持構造
を制輪子支持部６の上下で同様のものとしたが、本発明
の制輪子支持構造は、制輪子支持部６の上下の少なくと
も一方（下側）に備えられればよく、例えば、他方（上
側）の構造を、図６、図７に示した従来構造のように受
け部材１５を持つ構造にしてもよい。

【００５１】また、トルク受けピン９は本実施の形態の
ようにアジャスト機能を持ったものである必要はなく、
単純なピン型のものであってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す側面図である。

【図２】同じく図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】同じく制輪子の裏板を示す正面図である。

【図４】同じく側面図である。

【図５】同じく裏板の係合段部にトルク受けピンの係合
突起部が係合した様子を示す正面図である。

【図６】従来のディスクブレーキ装置を示す側面図であ
る。

【図７】同じく図６のＢ−Ｂ断面図である。

【符号の説明】

１ ブレーキキャリパ ２Ａ 案内ピン ２Ｂ 案内ピン ３ 支持部 ４ａ アーム ５ 制輪子 ６ 制輪子支持部 ７ ブレーキディスク ８ 制輪子ガイド ９ トルク受けピン １０ ピストン １１ 油圧導入孔 １２ トルク受けピン本体 １３ スリーブ ２９ キー ３０ スリーブ基端部 ３１Ａ 回り止めピン ３１Ｂ 回り止めピン ３２ 切り欠き ３３ 係合段部 ３４ 係合突起部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ブレーキディスクの両側に配置される制輪
   子支持部と、 これらの制輪子支持部のそれぞれに支持される制輪子と
   を備え、 前記制輪子を前記制輪子支持部側に設けられたアリ溝に
   嵌め込むとともに、 このアリ溝に収容された制輪子をアリ溝の両側から挟み
   込んで支持するトルク受け部材を備えたディスクブレー
   キ装置において、 前記アリ溝の少なくとも片側のトルク受け部材を前記制
   輪子支持部に形成されたトルク受け部材支持部に回転可
   能かつ前記ブレーキディスクと反対方向に後退可能に支
   持するとともに、 前記少なくとも片側のトルク受け部材と前記制輪子を係
   止する係止手段を備え、 この係止手段による係止を前記トルク受け部材の回転に
   より解除可能とする一方、 このトルク受け部材の回転位置を固定する回転固定手段
   を備えたことを特徴とするディスクブレーキ装置。
2. 【請求項２】前記係止手段は、前記トルク受け部材の回
   転軸と直交する一方向に延び出した係合突起部と、前記
   制輪子の裏板の端部にライニング側を向いて形成された
   係合段部からなることを特徴とする請求項１に記載のデ
   ィスクブレーキ装置。
3. 【請求項３】前記トルク受け部材は円柱状のトルク受け
   ピンであり、前記制輪子の裏板の端部にこのトルク受け
   ピンの一端が嵌合する略半円形の切り欠きを形成すると
   ともに、この切り欠きの縁に前記係合段部を形成したこ
   とを特徴とする請求項２に記載のディスクブレーキ装
   置。
4. 【請求項４】前記トルク受け部材支持部は前記制輪子支
   持部に形成された支持穴であるとともに、前記回転固定
   手段は、この支持穴側方から前記トルク受け部材に嵌合
   する回り止めピンであることを特徴とする請求項１から
   請求項３のいずれかひとつに記載のディスクブレーキ装
   置。
5. 【請求項５】前記回り止めピンは前記支持穴の両側に一
   対で設けられるとともに、これらの回り止めピンを両側
   から押さえ込んで回り止めピンの離脱を防止する押さえ
   込み手段を備えたことを特徴とするディスクブレーキ装
   置。