JPS589024B2 - 自動ブレ−キ隙間調整器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は，鉄道車輌のブレーキ装置に有用な自動ブレー
キ隙間調整器に関するものである。

従来より，鉄道車輌の前後車輪の対向面若しくは同一車
輪の前後面に一対の制輪子を配設し．各制輪子を支える
一対のブレーキ梃子間に自動ブレーキ隙間調整器を取付
けたブレーキ装置が用いられており．この種のブレーキ
装置においては．制輪子の摩耗によるブレーキ隙間の変
動に対応して自動ブレーキ隙間調整器が逐次伸長又は短
縮することにより，ブレーキ隙間が一定量に保たれるよ
うになっている。

ところで，従来の例えば特公昭５３−４２１６９号公報
に関示されている自動ブレーキ隙間調整器は，一方のブ
レーキ梃子に取付けられる外筒内に外周にねじ部を具え
たブレーキ棒を回転可能に支持させ，他方のブレーキ梃
子に支持部材を取付け，該支持部材に支持されたねじ筒
をブレーキ棒のねじ部に進退動可能に螺合させ．ブレー
キストロークが制輪子の摩耗によって規定量以上となっ
た場合に．ブレーキ棒を回転させて該ブレーキ棒に対じ
ねじ筒をストローク増加分だけ引き出させるかあるいは
引き込ませるようになっており．ブレーキ棒に回転送り
を与える機構としては端面に鋸歯状の歯を具えた一対の
噛み合いクラッチ（主動クラッチ及び従動クラッチ）を
用い，ブレーキストローク量に応じて主動クラッチの歯
が従動クラッチの一歯分以上回動した場合に．制動解除
の際に従動クラッチの一歯分だけブレーキ棒を回転させ
るものとなっている。

したがって．ブレーキ隙間の調整は噛み合いクラッチの
歯のピッチを単位として行なわれる。

一方．制輪子交換時等においてこの種の自動ブレーキ隙
間調整器を初期寸法に復元させる場合．ねじ筒を手動で
回わしてブレーキ棒をねじ筒内に引き込ませるかあるい
は引き出す操作が必要であるが．この操作は非常に厄介
となっている。

なぜなら．これらブレーキ棒及びねじ筒に付されるねじ
が例えばピンチ８ｍｍの一条ねじてあるとすればねじ筒
を手動で回わして自動ブレーキ隙間調整器の全長を１６
０ｍｍ戻すにはねじ筒を２０回回転させなければならな
いからである。

しかも．一般にこの種の調整器は．鉄道車輌の台車の下
方に配設されるため．作業者は車輌の下にもぐり込んで
無理な姿勢で手工具を用いて回転操作を行なわなければ
ならず．特に，ねじ筒の外周に六角ナット部を形成し．
スパナ等の手工具をこの六角ナット部に嵌め合せてこれ
を回転させる形式のものにあっては．六角ナット部に嵌
め合せた手工具を一度の操作でねじ筒のまわりを完全に
一回転させることができないため．一定角度回転させる
ごとに手工具を嵌め換えて断続的にねじ筒を回転させる
ほかナく，この作業に多大の労力と時間を要することと
なっている。

この不具合に対処するためには．ブレーキ棒及びねじ筒
に付されるねじをリードの荒いねじにすることが考えら
れるが．従来の上記ブレーキ隙間調整器においては．一
回の隙間調整作動で少なくとも噛み合いクラッチの一歯
分だけブレーキ棒が回転するため．ブレーキ棒及びねじ
筒のねじをリードの荒いねじにすると．一回ごとの隙間
調整器の全長変化量が大きくなりすぎることとなり．実
用に適さなくなる。

本発明は上記問題点に鑑み，ブレーキ隙間の変化量の大
小に係わらずその調整を無段階に行なうことができると
ともに，復元操作を速やかに行なうことができ．しかも
構造が筒単で軽量な自動ブレーキ隙間調整器を提供する
ことを目的とするものである。

かかる目的は，制輪子を支える一対のブレーキ梃子のう
ちの一方に取付けられる外筒内にリードの荒いねじ部を
具えたブレーキ棒を回転可能に支持させ，他方のブレー
キ梃子に取付けられる支持部材に支持したねじ筒をブレ
ーキ棒に対し相対変位可能に螺合させ，前記ブレーキ棒
に，回動可能に設けられ，ブレーキストロークに応じた
角度だけ回動される歯車と．該歯車に隣接され．該歯車
が規定角度以上回動したときに該歯車に押されて回動ず
る筒状の主動クラッチと．該主動クラッチに隣接させて
該ブレーキ棒｝（対し相対回転不可能に設けた筒状の従
動クラッチと．該従動クラッチに隣接させて．前記外筒
に固定され．前記ブレーキ棒に対しては回動可能に設け
た筒状のクラッチョークと．を夫々設け，前記主動クラ
ッチ及び従動クラッチの外周に沿って．ブレーキ操作時
に前記歯車が規定角度以上回動したときに締め込む方向
に作動し．ブレーキ緩解時に弛める方向に作動するはね
クラッチを装着し．前記従動クラッチ及びクラッチョー
クの外周に沿って．ブレーキ操作時の前記歯車に対し．
弛める方向に作動し．ブレーキ緩解時には締め込む方向
に作動する保持用ばねを装着し．しかも前記ばねクラソ
チの締まりトルクは前記保持用ばねの弛みトルクよりも
大きく設定してなり．制輪子が摩耗し，ブレーキ操作時
にブレーキストロークが大きくなって前記歯車が規定角
度以上回動したとき．前記はねクラッチにより前記主動
クラッチと前記従動クラッチとを接続し．前記歯車の回
転を前記ブレーキ棒に伝えて該ブレーキ棒に対して相対
的に前記ねじ筒を変位させることを構成の特徴とする自
動ブレーキ隙間調整器により達成される。

以下に図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る。

第１図及び第２図は自動ブレーキ隙間調整器１を適用し
たブレーキ装置の概略を示すもので．空気シリンダ２の
ロソド２Ａに水平梃子３及びリンク４を介してブレーキ
梃子５が連結され．ブレーキ梃子５には制輪子吊り６に
よって台車（図示せず）に保持された一方の制輪子７が
連結されている。

ブレーキ梃子５の下端には自動ブレーキ隙間調整器１の
前端部がピン８を介して連結され，自動ブレーキ隙間調
整器１の後端部に．他方の制輪子９を支えるブレーキ梃
子１０がピン１１を介して連結されている。

制輪子７，９は台車の同側前後の車輪１２，１３間に配
置されており，空気シリンダ２の駆動により，水平梃子
３及びリンク４を介して一方のブレーキ梃子５を傾動さ
せると．制輪子７が前輪１２の周囲に押しつけられ，ま
た．自動ブレーキ隙間調整器１はブレーキ梃子５の変位
を他方のブレーキ梃子１０に伝えて該梃子１０を角変位
させ制輪子９を後輪１３の周面に押しつけて制動を行な
うものとなっている。

したがって．両制輪子７９が前・後輪１２．１３に圧接
される際には，自動ブレーキ隙間調整器１は．一対のブ
レーキ梃子５，１０を制動時の反力に抗して支える連杆
としての役割りを果すものである。

次に，第３図ないし第９図を参照して自動ブレーキ隙間
調整器１の構成を詳細に説明する。

自動ブレーキ隙間調整器１は一方のブレーキ梃子に取付
けられる外筒１４を有している。

外筒１４はここでは有底筒部１５と該有底筒部１５の後
端開口部に嵌着された後筒部１６とからなっており．有
底筒部１５の前端部には二叉部１７が形成されている。

第１図に示すブレーキ装置においては，この二叉部１７
がピン８を介してブレーキ梃子５に取付けられている。

外筒１４内には．中実棒からなるブレーキ棒１６が回転
可能に支持されている。

すなわち．ブレーキ棒１８は後筒部１６の前端部に形成
された軸受部１６Ａに回転可能に支持されている。

軸受部１６Ａの後方側において．ブレーキ棒１８の外周
にはリードの荒い自立しないねじ部１９（例えばリード
８０ｍｍ全長約４００ｍｍの３条ねじ）が形成されてい
る。

一方，自動ブレーキ隙間調整器１は他方のブレーキ梃子
に取付けられる支持部材２０を有しており．第１図に示
すブレーキ装置においてはこの支持部材２０の後端部に
形成された二叉部２１がピン１１を介して取付けられて
いる。

支持部材２０はここでは有底筒状をなしておりこの支持
部材２０内に．ブレーキ棒１８に対し進退可能に螺合す
るねじ筒２２が挿入・支持され、支持部材２０に取付け
られたツナギコロ２３がねじ筒２２に形成された環状溝
２４６こ係合してねじ筒２２の抜け止めをなしている。

支持部材２０の前方において，ねじ筒２２の外周番こは
ここでは六角ナット部２５が形成されており．支持部材
２０に枢支された回り止め部材２６がこの六角ナット部
２５に係合してねじ筒２２の回転を阻止している。

軸受部１６Ａの前方においてブレーキ棒１８にはブレー
キストロークに応じた角度だけ回動される歯車２７が３
回動可能に保持されている。

この歯車２７に回転送りを与える機構自体は周知のもの
であるので．第２図及び第３図を参照してこれを簡単に
説明すると．歯車２７に噛み合う主動歯車２８が外筒１
４の外側に設けられたケース２９内に回動可能に保持さ
れており．この主動歯車２８のねじ孔内に荒いリードの
ねじ棒３０が螺合されており．ブレーキ操作に伴ってブ
レーキ梃子５がブレーキストロークに対応した量だけ変
位した際に．制輪子吊り６がブレーキ梃子５と連動して
ブレーキストロークに対応した量だけ回動変位し．この
制輪子吊り６に連結された連結枠３１によってねじ棒３
０がブレーキストロークに対応した量だけ軸方向に押さ
れ．主動歯車２８のねじ孔内を移動して主動歯車２８に
回転を与え．更に主動歯車２８が歯車２７に回転を与え
るものである。

歯車２７の前方において．ブレーキ棒１８には筒状の主
軸クラッチ３２が回動可能に保持されている。

この主軸クラッチ３２の後端フランジ部３２Ａには弧状
の切欠き凹部３３が形成されており，歯車２７の前端部
に形成された突起部３４がこの凹部３３内に位置してい
る。

この突起部３４と凹部３３との間には正規のブレーキス
トローク量に対応した寸法の隙間Ｌが周方向に沿って形
成されている。

主動クラッチ３２の前方においてブレーキ棒１８の外周
にはここではスプライン３５が形成されており．このス
プライン３５に適合する筒状の従動クラッチ３６が主動
クラッチ３２に隣接して設けられている。

そして，従動クラッチ３６に隣接してブレーキ棒１８に
筒状のクラッチョーク３７が回動可能に嵌挿されている
。

このクラッチョーク３７の前端フランジ部３７Ａが外筒
１４の有底筒部１５にスプライン嵌合によって固定され
ている。

主動クラッチ３２のフランジ部３２Ａの前方のボス部３
２Ｂの外径と従動クラッチ３６の外径とクラッチョーク
３７のフランジ部３７Ａの後方のボス部３７Ｂの外径と
はほぼ同一に形成されており．主動クラッチ３２のボス
部３２Ｂ外周と従動クラッチ３６の外周とに沿ってばね
クラッチ３８が装着され．従動クラッチ３６の外周とク
ラッチョーク３７のボス部３７Ｂの外周とに沿って保持
用ばね３９が装着されている。

ばねクラッチ３８と保持用はね３９との間にはスペーサ
４０が介装されている。

また．ばねクラッチ３８と保持用はね３９とは第７図に
よく示されている如く．巻方向が逆であり，ブレーキ操
作時に歯車２７が規定角度以上回動したときに，はねク
ラッチ３８は締め込む方向に，また、保持用ばね３９は
弛める方向に，夫々作動する如く配設されている。

ここで，ブレーキ操作時における歯車２７の回転方向（
第４図中矢印Ｆ）はばねクラッチ３８を締め込む方向と
され，且つ保持用はね３９を弛める方向とされている。

そして．ばねクラッチ３８の締まりトルクは保持用ばね
３９の弛みトルクよりも大きくはるように設定されてい
る。

ばねクラッチ３８及び保持用ばね３９は主動クラッチ３
２，従動クラッチ３６．クラッチョーク３７等に対し適
当な締め代をもって外装される。

次に．上記構成からなる自動ブレーキ隙間調整器１の作
用を説明する。

はじめに．ブレーキ隙間（制輪子７，９と車輪１２，１
３との間の隙間）が正規寸法であるときは．ブレーキ操
作に伴って歯車２７が正規のブレーキストローク量に対
応した角度θだけ矢印Ｆ方向に回動し．歯車２７に設け
られている突起部３４が寸法ＬだけＦ方向に回動変位し
て主動クラッチ３２に設けられている凹部３３の端面に
接触する。

この場合，主動クラッチ３２はＦ方向の回転押圧力を受
けず．したがって．ブレーキ棒１８とねじ筒２２とが相
対変位することはない。

そして．ブレーキ力解除により歯車２７はＲ方向に逆転
し．突起部３４は第６図に示される元位置まで戻る。

次に，制輪子７，９が摩耗してブレーキ操作時のブレー
キストロークが正規量を越えると．その増大したブレー
キストロークに応じて歯車２７がＦ方向に回動ずる。

このときの回動角をθ＋αとすると．突起部３４は角度
α分だけ主動クラッチ３２をＦ方向に押圧し回動させる
こととなる。

そして，このときの主動クラッチ３２の回動方向（Ｆ方
向）はばねクラッチ３８に対して締まりかつてな方向で
あり，且つ，保持用はね３９に対して弛みかつてな方向
である。

したがって．主動クラッチ３２と従動クラッチ３６との
間にはばねクラッチ３８の締りトルクが作用し．従動ク
ラッチ３６とクラッチョーク３７との間には保持用ばね
３９の弛みトルクが作用することとなる。

そして．この場合ばねクラッチ３８の締りトルクは保持
用ばね３９の弛みトルクよりも太きいから．主動クラッ
チ３２の回転力かばねクラッチ３８を介して従動クラッ
チ３６に伝わり，更に従動クラッチ３６からブレーキ棒
１８に伝わる。

この結果．ブレーキ棒１８は角度αだけＦ方向に回わさ
れ．これに伴って，ねじ筒２２が第３図中左方に変位し
て自動ブレーキ隙間調整器１の全長が伸び．ブレーキ隙
間を元の正規寸法に戻す。

以上のブレーキ隙間調整作用は制輪子７，９が車輪１２
，１３に圧接するまでの間に起こり．制輪子７．９が車
輪１２．１３に圧接した後は．ブレーキ力によってブレ
ーキ梃子５，１０の下端部間に圧縮方向の反力か加わり
．この反力が一定以上となってねじ筒２２とブレーキ棒
１８との間に作用すると．ブレーキ棒１８及び従動クラ
ッチ３６６こはＲ方向への回転力が加わることとなる。

しかし．この回転力の方向は保持用ばね３９に対して締
まりかつてな方向であるため．従動クラッチ３６とクラ
ッチョーク３７との間に保持用ばね３９の締まりトルク
が作用することとなり．ブレーキ棒１８は外筒１４に対
し固定状態に保たれることとなる。

この場合．歯車２７から主動クラッチ３２にＦ方向の回
転力が作用したとしても．主動クラッチ３２と従動クラ
ッチ３６との間Ｃこすべりが生じることにより．その回
転力は吸収される。

したがって．制輪子７，９が車輪１２，１３１（圧接し
た後は，自動ブレーキ隙間調整器１の伸びか阻止される
のみならず．ブレーキ棒１８の逆転による縮みも阻止さ
れることとなって．ブレーキ隙間は正規量に維持される
。

その後，ブレーキ力を解除すると．歯車２７がＲ方向に
逆転して突起部３４が第６図に示される元の位置に復帰
し，突起部３４は主動クラッチ３２を角度α分だけＲ方
向に押し戻すこととなる。

この場合，主動クラッチ３２の回転方向（Ｒ方向）はば
ねクラッチ３８に対して弛みかつてな方向であり．保持
用はね３９に対して締まりかつてな方向である。

そして，ばねクラッチ３８の弛みトルクは保持用ばね３
９の締まりトルクよりも小さい。

したがって．主動クラッチ３２が角度αだけＲ方向に回
転しても．従動クラッチ３６は保持用ばね３９に拘束さ
れて外筒１４に対し固定された状態に保たれる。

この結果．ブレーキ棒１８も回転せず．ブレーキ棒１８
とねじ筒２２との相対変位は生じない。

したがって，自動ブレーキ隙間調整器１の全長が変化す
ることはない。

なお，車輌の走行中等において．ブレーキ棒１８に外部
振動等による回転力が加わった場合．ブレーキ棒１８が
回動ずるとブレーキ隙間の変動を来たすこととなるが．
本例装置においては．保持用ばね３９の締りトルク又は
弛みトルクによってブレーキ棒１８の回動は規制される
から．ブレーキ隙間の変動を来たすことはない。

次（コ．制輪子７，９の摩耗量が限界に達して制輪子を
交換する場合には，自動ブレーキ隙間調整器１を初期長
さに復元させる必要がある。

この場合．まず．回り止め部材２６を六角ナット部２５
から外し．六角ナット部２５にスパナ等の手工具を嵌め
合せて該手工具によってねじ筒２２を回転させ．ねじ筒
２２内にブレーキ棒１８を引き込ませて自動ブレーキ隙
間調整器１の全長を短縮させる。

本例装置の場合，自動ブレーキ隙間調整器１の全長を１
．６０ｍｍ短縮させるには．ねじ筒２２を僅か２回転さ
せるだけでよい。

また．本例装置においては，ブレーキ棒１８及びねじ筒
２２のねじは自立しない荒いリードのねじとなっている
ため二叉部２１を挟持してねじ筒２２をブレーキ棒１８
の方向に押し込めば．ねじ筒２２が急速に回転し．自動
ブレーキ隙間調整器１の全長が一挙に短縮されることと
なり．復元操作は一層速やかに行なわれ得ることとなる
。

こうして自動ブレーキ隙間調整器１を復元させて制輪子
７，９を交換した後は，回り止め部材２６を六角ナット
部２５に嵌め合せて．一回ブレーキ操作をすれば．自動
ブレーキ隙間調整器１が作動してブレーキ隙間が正規量
に調整される。

以上一実施例につき説明したが．本発明は上記実施例の
みに限定されるものではなく．例えば次のような変形例
も包含する。

■ 自動ブレーキ隙間調整器を．同一車輪の前後周面に
制輪子を圧接させるタイプのブレーキ装置に適用すると
きは．制輪子の摩耗に応じて自動ブレーキ隙間調整器の
全長が短縮するように形成できることはいうまでもない
。

■ 本発明はブレーキ緩解時にブレーキ隙間調整を行な
う自動ブレーキ隙間調整器にも適用できる。

この場合．ブレーキ緩解時における歯車の回転方向はば
ねクラッチを締め込む方向とし且つ保持用ばねを弛める
方向とし．しかも．ねじ棒及び主動歯車に付されるねじ
の向きを上記実施例と逆にすればよい。

■ 従動クラッチをブレーキ棒に対し相対回転不可能に
取付ける態様はスプライン嵌台形式に限定されることは
なく．他のいかなる手段によるものであってもよい。

■ ばねクラッチ及び保持用ばねとしては断面矩形のも
のが摩擦面積増大のために好ましいが，これに限定され
ることはなく，例えば断面円形のコイル状ばねを用いる
こともできる。

以上の説明から明らかな如く．本発明によれば，自動ブ
レーキ隙間調整器の復元操作を極めて容易に且つ迅速に
行なうことができるようになるとともに，ブレーキ隙間
調整をブレーキストロークの変化量の大小に係わらず無
段階に行なうことができるから．ブレーキ隙間の微調整
が不可能となるようなことはなく，高精度な自動ブレー
キ隙間調整器を提供できることとなる。

しかも，構造は非常に簡単で．少数かつ単純形状の部品
からなるものであるから．容易かつ安価に製造できるほ
か．軽量化とコンパクト化とを図ることができるという
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を鉄道車輌のブレーキ装置に適用した例
を示す概略構成図。 第２図は第１図に示すブレーキ装置の要部抗大斜視図。 第３図は本発明の一実施例を示す自動ブレーキ隙間調整
器の縦断面図。 第４図は第３図に示す装置の要部拡大斜視図。 第５図は第３図に示す装置を前方より見た側面図。 第６図は第３図に示す装置のアーア線に沿う横断面図。 第７図は第３図に示す装置の要部拡大正面図。 第８図は第３図に示す装置のイーイ線に沿う横断面図。 第９図は第３図に示す装置のウーウ線に沿う横断面図。 ５，１０……ブレーキ梃子．７，９……制輪子，１４…
…外筒．１８……ブレーキ棒．１９……ねじ部．２０…
…支持部材．２２……ねじ筒．２７……歯車．３２……
主動クラッチ．３６……従動クラッチ，３７……クラッ
チョーク．３８……ばねクラッチ．３９……保持用ばね
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 制輪子を支える一対のブレーキ梃子のうちの一方に
   取付けられる外筒内にリードの荒いねじ部を具えたブレ
   ーキ棒を回転可能に支持させ．他方のブレーキ梃子に取
   付けられる支持部材に支持したねじ筒を．ブレーキ棒に
   対し相対変位可能に螺合させ．前記ブレーキ棒に．回動
   可能に設けられブレーキストロークに応じた角度だけ回
   動される歯車と．該歯車に隣接され．該歯車が規定角度
   以上回動したときに該歯車に押されて回動ずる筒状の主
   動クラッチと．該主動クラッチに隣接させて該ブレーキ
   棒に対じ相対回転不可能に設けた筒状の従動クラッチと
   ，該従動クラッチに隣接させて前記外筒に固定され，前
   記ブレーキ棒に対しては回動可能に設けた筒状のクラッ
   チョークと．を夫夫設け，前記主動クラソチ及び従動ク
   ラッチの外周に沿って．ブレーキ操作時に前記歯車が規
   定角度以上回動したときに．締め込む方向に作動し，ブ
   レーキ緩解時に弛める方向に作動するばねクラッチを装
   着し，前記従動クラッチ及びクラッチョークの外周に沿
   って，ブレーキ操作時の前記歯車に対し．弛める方向に
   作動し．ブレーキ緩解時には締め込む方向に作動する保
   持用ばねを装着し．しかも前記はねクラッチの締まりト
   ルクは前記保持用ばねの弛みトルクよりも大きく設定し
   たことを特徴とする自動ブレーキ隙間調整器。