JPS6353063B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はブレーキシリンダと、制輪子と、ブレ
ーキシリンダに発生させたブレーキ力を制輪子に
伝えるブレーキ力伝達機構とを一体的に構成した
鉄道車輛用ユニツトブレーキの制輪子隙間自動調
節装置に関するものである。

鉄道車輛の高性能化に伴ない、搭載機器の増大
によるブレーキ装置の小型化や車輛の軽量化の要
請をうけてユニツトブレーキ装置が開発された。
このユニツトブレーキ装置においても台車ブレー
キ装置と同様に制輪子の摩耗に応じて車輛と制輪
子との間の隙間（以下制輪子隙間という）の変動
を補償してブレーキストロークを一定に保たせる
装置が必要である。制輪子隙間自動調節装置を備
えたユニツトブレーキ装置としては、例えば実公
昭36−14202号や特公昭39−28195号などによつて
既に知られているが、これらのユニツトブレーキ
装置の制輪子隙間自動調整機構にはラチエツト機
構が用いられ、ブレーキてこの揺動によつて操作
される爪を押棒のねじ筒周上に装着された爪車に
噛合させ、制輪子の摩耗により制輪子隙間が規定
値以上に大きくなつて、ブレーキてこの回転角が
増大したときにブレーキ弛め動作で爪車に一歯の
回転送りを与えてねじ筒を一体回転させ、ねじ筒
内よりブレーキ棒を引き出し、押棒の全長を伸長
させることによつて制輪子隙間の調整を実施する
ものであつた。このような機構によるときには構
造が複雑となり、摩耗しやすく、耐衝撃性の点で
問題があり、またラチエツト機構の部分がねじ筒
の周囲に露出して大きく突出するため、これを収
容するケーシングが大型となり、装置全体の軽量
化には限界があつた。

本発明は上記問題点を解消し、ブレーキてこの
回動による軸方向の牽引力を利用して制輪子隙間
調整を実施する装置を提供するものである。すな
わち、本発明はブレーキシリンダと、制輪子と、
ブレーキシリンダに発生させたブレーキ力を制輪
子に伝達するブレーキ力伝達機構とを組合せた鉄
道車輛用ユニツトブレーキ装置において、ブレー
キ力伝達機構を、ブレーキシリンダに連結された
ブレーキてこと、該てこに球面軸受を介して支持
させたねじ筒と、該ねじ筒内に螺合させて制輪子
に連結したブレーキ棒とで構成し、ねじ筒の周上
に、一方向回転クラツチと、該クラツチの送り爪
を有する作用ねじとを外装し、ケーシングに上下
回動可能に枢支される筒状の作用ねじ受けの内面
に付されたリードの荒い送りねじに前記作用ねじ
を螺合させ、さらに摩擦クラツチを介して前記ね
じ筒を作用ねじ受けに支持させたことを特徴とす
るものである。以下に本発明の実施例を図によつ
て説明する。第１図、第２図において、ケーシン
グ１の上部にブレーキシリンダ２が装着され、ケ
ーシング１はその一側面１ａにおいて、台車の台
枠（図示略）にボルトで固定されている。ケーシ
ング１内にはブレーキ力伝達機構となるブレーキ
てこ３と、制輪子の押棒となるねじ筒４及びねじ
筒４に螺合させたブレーキ棒５が内蔵されてい
る。以上の構成は従来と同じである。ブレーキて
こ３の下端をケーシング１に横架した支軸６に枢
支させ、ブレーキてこ３の上端をケーシング１内
に挿入されたブレーキシリンダ２のロツド２ａに
連結する。該てこ３の軸孔に球面軸受７を介して
ねじ筒４を支持させ、ねじ筒４の周上に一方向回
転クラツチ８と、該クラツチ８の送り爪９を有す
る作用ねじ１０を外装する。一方、第３図に示す
ように筒状の作用ねじ受け１１を、その両側にお
いてピン１２によりケーシング１に上下回動可能
に支持させ、作用ねじ受け１１内に前記ねじ筒４
を挿入し、作用ねじ受け１１の内面に付されたリ
ードの荒い送りねじ１３に、作用ねじ１０を螺合
させる。また、このねじ筒４の周上には、第４図
に示すようにばね１４ａで付勢された円錐摩擦ク
ラツチ１４を外装し、これを作用ねじ受け１１の
内面のスプライン１５に結合された固定円錐クラ
ツチ受け１６に圧着させる。なお、第４図中１７
は固定円錐クラツチ受け１６の抜け止め用リング
であり、ねじ筒４の周面に取付けられたものであ
る。ねじ筒４の端部には復元操作用の四角頭１８
が一体に設けられ、その正面を、ケーシング１を
開閉するカバー１ｂで覆う。

ねじ筒４内に螺合させたブレーキ棒５はケーシ
ング１の他側面１ｃより外部に突出し、その先端
に、連結軸Ｓを介して制輪子１９を装着した制輪
子頭１９ａを連結する。この制輪子頭１９ａを支
える連結軸Ｓは、ケーシング１の側面のブラケツ
ト２０に吊架された制輪子吊り２１に保持されて
いるものである。

前記一方向回転クラツチ８の構造は次のとおり
である。すなわち、第４図において、一方向回転
クラツチ８は、ねじ筒４に外装した筒状の主動ク
ラツチ２２と、第５図アに示すようにねじ筒４の
スプライン２３に結合された筒状の従動クラツチ
２４と、両クラツチ２２，２４の周上にまたがつ
て巻回した調整用ばねクラツチ２５とからなり、
両クラツチ２２，２４の周上に調整用ばねクラツ
チ２５を緊締させたものである。作用ねじ１０に
隣接する主動クラツチ２２の一端面には第５図イ
に示すように切欠き２６が形成されており、この
切欠き２６内に前記作用ねじ１０に一体に設けた
送り爪９を係合させる。

送り爪９の係合により切欠き２６内に形成され
る遊隙θは制輪子隙間の許容変動量に対応する幅
に設定されている。この一方向回転クラツチ８
は、主動クラツチ２２の一方向回転に対してばね
クラツチ２５が縮径して両クラツチ２２，２４の
周面に巻締められ、主動クラツチ２２の回転力を
従動クラツチ２４に伝え、逆回転に対してはばね
クラツチ２５が拡径して主動クラツチ２２を空転
させるもので、ブレーキ緊締時の回転方向に対し
て両クラツチ２２，２４が一体回転するようにば
ねクラツチ２５の巻き方向が設定されている。第
１図中２７は、手ブレーキ用てこである。

次に本発明装置によるブレーキ緊締、緩解の作
用を説明する。

第１図は、制輪子１９が車輪２８の踏面より離
れた状態、すなわちブレーキ緩解時の状態を示し
ている。この状態でブレーキシリンダ２内に送気
してロツド２ａを押し出すと、ブレーキてこ３
は、支軸６を中心として反時計方向に回転し、球
面軸受７を介してねじ筒４を同方向へ牽引する。
ねじ筒４はこの牽引力を受けて軸方向に移動し、
ブレーキ棒５を一体動させ、制輪子１９を車輪２
８の踏面に押し付けてブレーキがかけられる。こ
の場合、ねじ筒４は、球面軸受７を介してブレー
キてこ３に支持され、また、作用ねじ受け１１を
介してケーシング１に上下動可能に支持されてい
るため、ブレーキてこ３の回動によつて生ずるブ
レーキてこ３と、押棒間の相対変位や、ブレーキ
緊締時の上下変位に無理なく追従し、ブレーキ力
伝達機構に何等の不都合が生じない。

ブレーキ緊締時にブレーキてこ３に牽引されて
ねじ筒４がスプライン１５に沿つて軸方向に移動
すると、ねじ筒４に外装した作用ねじ９は、作用
ねじ受け１１に付されたリードの荒い送りねじ１
３に沿つて回転しながら移動する。作用ねじ１０
の回転変位が切欠き２６内の遊隙θより小さいと
きには第６図アに示すように送り爪９の移動量は
切欠き２６の範囲内であるため主動クラツチ２２
には何等の力も作用しない。次にブレーキシリン
ダ２の操作によりブレーキてこ３を時計方向に回
動させると、ねじ筒４が軸方向に押し戻され、ブ
レーキ棒５に連結された制輪子１９が車輪２８の
踏面より離脱してブレーキ緩解となる。

ねじ筒４の復帰によつて作用ねじ１０が逆転
し、送り爪９は第６図イに示すように切欠き２６
内の元の位置に戻る。

制輪子１９の摩耗等により制輪子隙間が規定値
以上に増大すると、ブレーキシリンダ２のロツド
２ａのストロークが大きくなり、ブレーキてこ３
の回動角変位が増大する。したがつて、ブレーキ
緊締時のねじ筒４のストロークが増し、作用ねじ
１０の回転角が増大するため、第７図アに示すよ
うに作用ねじ１０の回転変位の増大分Δθだけ送
り爪９が主動クラツチ２２を回転させる。この回
転方向に対してはばねクラツチ２５が縮径して両
クラツチ２２，２４の周面に巻き締められ、主動
クラツチ２２の回転力が従動クラツチ２４に伝え
られる。従動クラツチ２４はスプライン２３でね
じ筒４に結合されているため、ねじ筒４は従動ク
ラツチ２４と一体にΔθだけ回転し、その回転角
の大小に応じてブレーキ棒５とねじ筒４との相対
関係位置がかわり、ねじのリードに沿つてブレー
キ棒５がねじ筒４内より引き出され、押棒の全長
が伸長して制輪子隙間の調整が実施される。

次にブレーキを緩解すると、作用ねじ１０が逆
転し、第７図イに示すように従動クラツチ２４を
そのままの位置に残して切欠き２６内を戻り、送
り爪９は切欠き２６の対向端縁を押して復帰し、
主動クラツチ２２をΔθだけ回転させる。この方
向の回転に対してはばねクラツチ２５が拡径する
ため、主動クラツチ２２が空転して従動クラツチ
２４には回転力は伝わらない。したがつて、制輪
子等の摩耗分だけ制輪子１９は車輪２８側に近付
けられ、規定の制輪子隙間に戻される。

なお、円錐摩擦クラツチ１４はばね１４ａで押
圧されて固定摩擦クラツチ受け１６に圧着され、
走行中の振動などで勝手に回り出すことはなく、
ブレーキ緊締、緩解時には固定摩擦クラツチ受け
１６と一体となつてねじ筒４と共にスプライン１
５に沿つて移動し、制輪子隙間の調整が実施され
るときにはねじ筒４がこの間の摩擦拘束力をしの
いで回転する。

このように制輪子１９等の摩耗に伴ない、ブレ
ーキ緊締時のブレーキてこ３の牽引力を利用して
作用ねじ１０を回転させ、一方向回転クラツチ８
を介してねじ筒４に一方向の回転送りを与え、ブ
レーキ棒５を遂次引き出して制輪子隙間の変動を
補償し、ブレーキストロークを常に一定に保たせ
るものである。

なお、制輪子頭１９ａに一端をピン止めしたり
リンク２９の他端を、連結軸Ｓに装着されたアー
ム３０に、その一部に開口した長孔３１を通して
ボルト・ナツト３２で締付固定し、締付位置の調
節により車輪２８に対する制輪子１９の姿勢、間
隔を設定する。

車輪の削正分の調整をも含めて制輪子の摩耗が
限度に達した場合に、新品の制輪子と交換するに
は、カバー１ｂを開き、四角頭１８にスパナなど
の手工具をはめ合せ、ねじ筒４の軸心のまわりに
手工具を回転させて該ねじ筒４を回転し、ブレー
キ棒５をねじ筒４内に引きこんで押棒の全長を短
縮し、制輪子１９を車輪２８より十分に引き離し
た状態でその交換を行なう。

以上のように本発明はブレーキシリンダ２の駆
動によりブレーキてこ３を回動させ、その回動運
動により押棒を牽引して制輪子１９を車輪２８に
圧接させると共に、ブレーキ緊締時の軸方向の牽
引力を利用して、制輪子隙間の調整を実施するた
め、動作に無理がなく、制輪子隙間の変動を補償
しつつ常に一定のブレーキストロークでブレーキ
をかけることができる。

また、一方向回転クラツチとして実施例に示し
たようないわゆる“巻ばねクラツチ”を用いるこ
とにより制輪子隙間を無段階に調整できる。

本発明によれば、一方向回転クラツチと、送り
ねじと、円錐摩擦クラツチとを一軸上に配列して
ねじ筒に外装したため、嵩張らず、軽量で小型の
ケーシング内に収めることができ、従来装置に比
して構造が簡単で、しかも耐衝撃性に優れたユニ
ツトブレーキを提供できる効果を有するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示す一部断面
側面図、第２図は第１図の−線断面図、第３
図は第１図の−線断面図、第４図は、本発明
装置の要部拡大半断面図、第５図アは第４図の
−線断面図、イは第４図の−線断面図、第
６図ア，イは制輪子隙間が正規の場合の一方向回
転クラツチの動作説明図、第７図ア，イは制輪子
隙間が増大した場合の一方向回転クラツチの動作
説明図である。 １……ケーシング、２……ブレーキシリンダ、
３……ブレーキてこ、４……ねじ筒、５……ブレ
ーキ棒、７……球面軸受、８……一方向回転クラ
ツチ、９……送り爪、１０……作用ねじ、１１…
…作用ねじ受け、１３……リードの荒い送りね
じ、１４……円錐摩擦クラツチ、１９……制輪
子、２２……主動クラツチ、２３……スプライ
ン、２４……従動クラツチ、２５……調整用ばね
クラツチ、２６……切欠き。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ブレーキシリンダと、制輪子と、ブレーキシ
   リンダに発生させたブレーキ力を制輪子に伝達す
   るブレーキ力伝達機構とを組合せた鉄道車輛用ユ
   ニツトブレーキ装置において、ブレーキ力伝達機
   構を、ブレーキシリンダに連結されたブレーキて
   こと、該てこに球面軸受を介して支持させたねじ
   筒と、該ねじ筒内に螺合させて制輪子に連結した
   ブレーキ棒とで構成し、ねじ筒の周上に、一方向
   回転クラツチと、該クラツチの送り爪を有する作
   用ねじとを外装し、ケーシングに上下動可能に枢
   支される筒状の作用ねじ受けの内面に付されたリ
   ードの荒い送りねじに、前記作用ねじを螺合さ
   せ、さらに摩擦クラツチを介して前記ねじ筒を作
   用ねじ受けに支持させたことを特徴とする鉄道車
   輛用ユニツトブレーキにおける制輪子隙間自動調
   節装置。 ２ 前記一方向回転クラツチを、ねじ筒に回転自
   在に外装した主動クラツチと、ねじ筒にスプライ
   ンで結合された従動クラツチと、両クラツチ間に
   またがつて巻回した調整用ばねクラツチとで構成
   してなる特許請求の範囲第１項記載の鉄道車輛用
   ユニツトブレーキにおける制輪子隙間自動調節装
   置。