JPS589811Y2 - 鉄道車輛のブレ−キ装置における制輪子隙間自動調整装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本案は鉄道車輌のブレーキ装置において、制輪子の摩耗
に伴なう制輪子隙間の変動を自動的に調整する装置に関
するものである。

車輌におけるブレーキ装置は、第１図に示すようにブレ
ーキシリンダ装置１に生じさせたストロークを一方のブ
レーキてこ２Ａに伝え、その変位で一力の匍朧子３Ａを
車輪４の一側面に圧接させるとともに、ブレーキ棒５を
介して他方の制輪子３Ｂに、車輪４の他側面に圧接させ
るに必要な制動ストロークを伝達するものである。

そして制輪子３Ａ、３Ｂが摩耗した場合には、制動スト
ロークを一定に保たせるため、両ブレーキてこ２Ａ。

２Ｂに連げいさせたブレーキ棒５の長さを短縮させて制
輪子３Ａ、３Ｂと車輪４との間の隙間の調整が行なわれ
る。

従来はこの制輪子隙間の調整操作は手作業で行なわれて
いたため、その作業に非常に厄介な手数を必要としてい
た。

この欠点を解消するために制輪子が一定量摩耗するごと
に自動的にブレーキ棒の長さを順次自動的に短縮させて
匍麺子隙間を一定に保たせる、いわゆる、自動隙間調整
装置が開発された。

この装置は、ブレーキ棒に螺合させたねじ筒と、その回
転駆動機構と、ラチェット機構と、ねじ筒に摩擦拘束力
を与える摩擦機構と、ねじ筒の復元操作機構とからなる
ものであるが、これらの機構を限られたスペース内に組
込む場合に構造上の制約をうけ、その機能に種々の問題
点が残されていた。

特にブレーキでこの回動変位を荒いリードのねじが付さ
れた送りねじの直線運動に変換し、該送りねじりストロ
ークが一定量を超える毎にラチェット機構で、ねじ筒を
転回させる形式の隙間調整装置では、例えば特公昭５３
−３４３６７号公報に示されるように摩擦機構としてね
じ筒と、該ねじ筒を支ｔｇせる筺体との間に摩擦リング
を介装して摩擦拘束力を生じさせるほかはなかった。

摩擦機構は、車輪の走行中の衝動などでねじ筒が勝手に
回り出すのを阻止し、隙間調整作用が実施されるときに
、この摩擦拘束力をしのいでねじ筒を回転させる重要な
機能を司どるものであるが、リングの摩擦力のみでは安
定した機能を得る上で問題点が残されていた。

本案は上記問題点を解消するとともに、併せて前記各機
構を有効に組合せて制輪子隙間自動調整を行なう装置を
提供するもので、ブレーキ制動機構に連動して進退動す
る送りねじを筐体内に挿入保持させ、該送りねじに付さ
れたリードの荒い自立しない雄ねじに、作用ねじを螺合
させ、該作用ねじに主動ラチェツト体を送すネじの軸線
に沿って摺動す能に結合し、該主動ラチェツト体の歯と
噛合して一方向転回送りが与えられる従動ラチェツト体
の周面一部に円錐形部及び角軸部を設け、制輪子隙間調
整用のねじ筒に回転力を伝える駆動歯車を円錐形部に外
装するとともに、前記筐体内面に形成された円錐形摩擦
面に圧接させる円錐クラッチを角軸部に外装し、駆動歯
車と円錐クラッチとの間に圧縮コイルバネを介在させた
ことを特徴とするものである。

以下本案の実施例を図面によって説明する。

第２図は、第１図に示したブレーキ装置の詳細を示すも
のである。

すなわち、ブレーキシリンダ装置１のロンドにリンクを
介してブレーキてこ２Ａが連結されている。

一方、台車にピン止めされた制輪子つり６に車輪４の一
側面に圧接させる制輪子３Ａが取付けられており、制輪
子つり６と、ブレーキてこ２Ａとが匍脇子つなぎ７Ａに
よって、同軸に連結されている。

車輪４０対向面に圧接させる制輪子３Ｂは、制輪子つな
ぎ７Ｂでブレーキてこ２Ｂに枢着されており、両ブレー
キてこ２Ａ、２Ｂの下端にはブレーキばり８Ａ、８Ｂが
それぞれ平行に取付けられ、両ブレーキばり８Ａ、８Ｂ
の間にブレーキ棒５が設けられている。

ブレーキ棒５は、一方のブレーキばり８Ａに支持された
ねじ筒９にねじ込まれ、その他端が他方のブレーきぼり
８Ｂにピンで連結されているもので、ねじ筒９内に引き
込み、あるいは、引き出して両Ｉｌ＆子３Ａ、３Ｂと車
輪４との間の隙間（制輪子隙間という）の調整を行なう
ものである。

このねじ筒９は、本案の自動隙間調整装置に組込まれ、
制輪子の摩耗の増大にともなって制動時に、自動的に回
転送りが与えられるようになっている。

次に本案の自動隙間調整装置の構造を説明する。

すなわち、第３図、第４図において、ねじ筒９を回転可
能に保持して一方のブレーキばり８Ａに装Ｎされる筺体
１０内に、ねじ筒９の軸心と平行に配設してリードの荒
い自立しない雄ねじＩＩＡが付された送りねじ１１を進
退動可能に保持させ、該雄ねじ１１Ａに作用ねじ１２Ｂ
を螺合させ、その周上にスプライン１２Ｃを介して鋸歯
状歯１２Ａを一端面に形成した主動ラチェツト体１２を
軸方向に摺動可能に結合する。

ここにリードの荒い自立しない雄ねじとは、雄ねじの直
進動に対して、主動ラチェツト体１２が容易に回転しう
る条件、いわゆる、ねじが自立しない条件（リード角〉
摩擦角）を満足するものをいう。

送りねじ１１の周上には、主動ラチェツト体１２と隣接
して、その鋸歯状歯１２Ａと噛合する鋸歯状歯１３Ａを
一端面に形成した従動ラチェツト体１３を回転可能に支
承させ、主動ラチェツト体１２の背面を戻しばね１４で
押圧して両歯１２Ａ。

１３Ａの噛み合い力量に付勢させるが、両歯１２Ａ。

１３Ａは噛合いがずれた位置に保たれる。

従動ラチェツト体１３の周上には、一定間隔を置いて円
錐形部１５と、角軸部１６とを形成し、円錐形部１５０
周上には、その啓状に適合する円錐形軸孔を備えた主動
歯車１７を外装し、角軸部１６には円錐クラッチ１８を
結合させ、主動歯車１７と、円錐クラッチ１８との間に
クラッチばね１９を介在させ、該クラッチばね１９のば
ね力を作用させて主動歯車１１を円錐形部１５に圧接し
、また、円錐クラッチ１８を筺体１０に形成された円錐
摩擦面２０に圧接させる。

なお、円錐形部１５の傾斜角θ１と、円錐クラッチ１８
の傾斜角θ２との関係はθ１くθ２に設定されている。

筐体１０に支持されたねじ筒９の周面にはキー２１を介
して従動歯車２２を装着し、これを主動歯車１７に噛合
させる。

ねじ筒９は、Ｏ−リング２３を介して筐体１０に支持さ
れており、その一端を筺体１０より外方に突出させ、そ
の突出端に復元操作用角頭部２４を設げ、他端のねじ孔
内にブレーキ棒５がねじ込まれている。

本装置は、第２図に示すように、その筐体１０を一方の
ブレーキばり８Ａに装着し、ブレーキ棒５を他方のブレ
ーキぼり８Ｂにピンで連結するとともに一方の制輪子つ
なぎ７Ａに設けたアーム２５に、連結板２６を枢着し、
その端末を送りねじ１１の端末に連結して両ブレーキば
り８Ａ、８Ｂ間に設置されるものである。

実施例において、ブレーキシリンダ装置１の駆動により
ブレーキてこ２Ａを、その支点を中心に変位させ、一方
の匍烏子３Ａを車輪４に圧接させると、この変位がブレ
ーキ棒５を含む一連の横溝を介して他方の制輪子３Ｂに
伝えられ、その変位で制輪子３Ｂは車輪４に圧接される
。

このブレーキてこ２Ａの変位に関連して制輪子隙間の自
動調整が実施されるのであるが、以下にその動作要領を
説明する。

（１）制輪子隙間が正規のとき、 ブレーキ緊締時には連結板２６は、ブレーキてこ２Ａの
変位をうけて同方向（第２図矢印方向）に変位し、送り
ねじ１１は筺体１０より外方へ引き出される。

この送りねじ１１の直進動によって荒いリードの雄ねじ
１１Ａに螺合させた作用ねじ１２Ｂが転回し、スプライ
ン１２Ｃを介して、その回転力が主動ラチェツト体１２
に伝えられる。

主動ラチェット体１２０回転により歯１２Ａは、戻しば
ね１４の圧力をうけて従動ラチェツト体１３の歯１３Ａ
の歯谷におちるが、制輪子隙間が正規のときは、主動ラ
チェット１２の回転角は歯の一歯以下のため、従動ラチ
ェツト体１３に回転送りが与えられることはない。

ブレーキの緩解時には、連結板２６が反対方向に戻り、
送りねじ１１は筺体１０内へ押し込まれる。

この送りねじ１１の復帰によって作用ねじ１２Ｂは逆回
転し、主動ラチェツト体１２も戻しばね１４に抗して逆
回転し、原状の位置に戻る。

（２） 匍８子隙間が正規より増大したとき、制輪子
が摩耗して制輪子隙間が正規より増大すると、制動に要
するストロークが増大し、ストロークが正規よりふえた
分だけ送りねじ１１のストロークも増す。

これによって主動ラチェツト体１２の回転角は、正規の
ときの回転角を超え、主動ラチェツト体１２の歯１２Ａ
は歯１３Ａの谷に落ち、さらに、匍朧子隙間の増大分に
比例して従動ラチェツト体１３の歯１３Ａを回転方向に
押して、これを一体に回転させる。

次にブレーキが緩められると、主動ラチェツト体１２の
歯１２Ａは元の位置に戻るが、従動ラチェツト体１３は
、主動ラチェツト体１２の歯１２Ａで押されて転回した
位置にとどまり、両歯１２Ａ。

１３Ａ間の相対変位により主動ラチェツト体１２の歯１
２Ａは戻しばね１４の背面をうけて従動ラチェツト体１
３Ａの次の歯の歯谷に落ち込む。

この状態で次にブレーキがかげられると、送りねじ１１
が直進して主動ラチェツト体１２の歯１２Ａと、従動ラ
チェツト体１３の歯１３Ａとが噛み合ったまま両ラチェ
ット体１２．１３は一歯分一体回転する。

ここにおいて、円錐形部１５の傾斜角θ□は前述のよう
に円錐クラッチ１８の傾斜角θ２より小さいため、円錐
形部１５と主動歯車１γとの間の摩擦抵抗は、円錐クラ
ッチ１８と円錐摩擦面２０との間の摩擦抵抗より大きく
、シたがって従動ラチェツト体１３は円錐クラッチ１８
と円錐摩擦面２０との間の摩擦拘束力に打勝ってその伝
達トルクにより主動歯車１７を一体回転させる。

従動ラチェット体１３０回転により、円錐形部１５に結
合させた主動歯車１７が一体回転し、従動歯車２２に回
転を伝え、キー２１を通じてねじ筒９を時計方向に従転
させる。

ねじ筒９の回転により、ブレーキ棒５は、ねじ筒９内に
引込まれて他方のブレーキぼり８Ｂを引き寄せ、両制輪
子３Ａ、３Ｂのピン間距離を短縮し、制輪子の摩耗によ
って増大した隙間は正規の隙間に調整される。

なお、従動ラチェット体１３０角軸部１６に嵌合させた
円錐クラッチ１８は、クラッチばね１９の圧力をうけて
筐体１００円錐摩擦面２０に圧接されているため、その
摩擦抵抗力が、従動ラチット体１３、主動歯車１７、従
動歯車２２、キー２１を通じてねじ筒９に作用し、その
摩擦拘束力でねじ筒９が勝手に回り出すことがなく、前
述のように隙間調整が実施されるときのみ、その摩擦拘
束力に打勝って回転するものである。

以上の動作の繰返しにより制輪子の摩耗の進行に伴なっ
てブレーキ棒５は順次ねじ筒９内に引きこまれ、制輪子
隙間は常に正規に保たれる。

制輪子が摩耗限度に達してこれを新品の制輪子と交換す
る場合には、ねじ筒９の外端の角頭部２４に、ラチェッ
トハンドルを嵌め、これを反時計方向に回転させる。

ねじ筒９の回転によってブレーキ棒５は、ねじ筒９内よ
り引き出され、制輪子３Ａ。

３Ｂのピン間距離が拡大する。

このとき、従動歯車２２はねじ筒９と一体回転し、主動
歯車１７を従動させるが、従動ラチェツト体１３は送り
ねじ１１と作用ねじ１２Ｂとの噛み合い、並びに主動ラ
チェット体１２０回転抑止力をうけているため、従動ラ
チェツト体１３は回転せず、主動歯車１７は円錐形部１
５０面上を滑って回転することとなる。

本案は以上のように筐体１０内に収容された従動ラチェ
ット体１３０周面に、一定間隔を置いて、円錐形部１５
と、角軸部１６とを設け、円錐形部１５に主動歯車１７
を外装し、角軸部１６に、筐体１０の摩擦面２０に圧接
させる円錐クラッチ１８を嵌合し、主動歯車１７と円錐
クラッチ１８との間にクラッチばね１９を介装したため
、円錐形部１５と、クラッチ１８との傾斜角度の設定に
よりクラッチばね１９を有効に作用させて、ねじ筒９に
摩擦拘束力を与えつつ隙間調整時には、この摩擦拘束力
に打勝ってねじ筒９の回転送りを確実に行なうことがで
き、匍朧子隙間調整機構を限られた空間の筐体１０内に
無理なく組み込むことができる。

しかも本案によれば、常時ねじ筒９は摩擦拘束力を受け
、ブレーキ棒復帰の際にねじ筒９を回転させると、ねじ
筒９と一体回転する従動歯車２２０回転が主動歯車１７
に伝えられるが、主動歯車１７は円錐形部１５上を空転
するためにラチェット機構とは無関係にねじ筒９を回転
でき、ブレーキ棒の復帰の操作も角頭部に嵌め合せたラ
チェットハンドルの回転操作により極めて容易に行なう
ことができる効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はブレーキ装置を装備した車輌の一部側面図、第
２図はブレーキ装置の要部拡大斜視図、第３図は本案装
置の分解斜視図、第４図は拡大横断面図である。 １・・・・・・ブレーキシリンダ装置、２Ａ、２Ｂ・・
・・・・ブレーキてこ、３Ａ、３Ｂ・・・・・・制輪子
、４・・・・・・車輪、５・・・・・・ブレーキ棒、９
・・・・・・ねじ筒、１０・・・・・・筐体、１２Ａ・
・・・・・鋸歯状歯、１２・・・・・・主動ラチェツト
体、１３Ａ・・・・・・鋸歯状歯、１３・・・・・・従
動ラチェツト体、１４・・・・・・戻しばね、１５・・
・・・・円錐形部、１６・・・・・・角軸部、１γ・・
・・・・主動歯車、１８・・・・・・円錐クラッチ、１
９・・・・・・クラッチばね、２０・・・・・・円錐摩
擦面、２２・・・・・・従動歯車。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ブレーキ制動機構に連動して進退動する送りねじを筐体
   内に挿入保持させ、該送りねじに付されたリードの荒い
   自立しないねじに作用ねじな螺合させ、該作用ねじの周
   上に、主動ラチェツト体を送りねじＱ軸線に沿って摺動
   可能に結合し、該主動ラチェツト体の歯と噛合して一方
   向の転回送りが与えられる従動ラチェツト体の周面一部
   にそれぞれ円錐形部及び角軸部を設け、制輪子隙間調整
   用のねじ筒に回転力を伝える主動歯車を円錐形部に外装
   するとともに前記筺体の内面に形成された円錐摩擦面に
   圧接させる円錐クラッチを角軸部に外装し、主動歯車と
   円錐クラッチとの間に圧縮コイルばねを介在させ、前記
   従動ラチェツト体に形成すれた円錐形部の傾斜角度を円
   錐クラッチの傾、！＋内角度り小としたことを特徴とす
   る鉄道車輌のブレーキ装置におげろ制輪子隙間自動調整
   装置。