KR101520237B1 - 캘리퍼 브레이크 장치 - Google Patents

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카야바 고교 가부시기가이샤
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Abstract

본 발명의 캘리퍼 브레이크 장치는, 차체에 지지되는 캘리퍼 본체와, 상기 캘리퍼 본체에 대해 진퇴하고, 디스크에 미끄럼 접촉하여 마찰력을 부여 가능한 제륜자와, 상기 제륜자를 작동 유체의 압력에 의해 상기 디스크에 압박하는 압박 기구와, 상기 제륜자를 상기 캘리퍼 본체에 지지하는 어저스터를 구비하고, 상기 어저스터는, 상기 캘리퍼 본체에 대해 진퇴 가능하게 설치되고, 상기 제륜자를 상기 캘리퍼 본체에 지지하는 앵커 핀과, 상기 제륜자를 상기 디스크로부터 이격되는 방향으로 가압하는 복귀 스프링과, 상기 앵커 핀의 배면에 구획되어 작동 유체가 유도되는 배압실을 구비한다.

Description

캘리퍼 브레이크 장치 {CALIPER BRAKE DEVICE}
본 발명은, 차륜과 함께 회전하는 디스크에 마찰력을 부여하여 차륜의 회전을 제동하는 캘리퍼 브레이크 장치에 관한 것이다.
종래부터, 철도 차량 등의 차량에는, 유압이나 공기압 등의 유체압을 이용하여 제동을 행하는 유체압 브레이크 장치가 사용되고 있다.
JP08-226471A에는, 제륜자를 진퇴 가능하게 지지하는 앵커 핀과, 앵커 핀을 관통하는 로드와, 로드를 제륜자의 복귀 방향으로 가압하는 스프링을 구비하는 철도 차량용 캘리퍼 브레이크 장치가 개시되어 있다.
그러나, JP08-226471A에 기재된 캘리퍼 브레이크 장치에서는, 실린더 내의 유체압이 상승하여 제륜자를 로터에 압박 접촉시켜 압박할 때에, 앵커 핀과 로드 사이의 미끄럼 이동 저항이나, 로드를 역방향으로 가압하는 스프링의 가압력이 저항으로 된다. 그로 인해, 캘리퍼 브레이크 장치에 있어서의 제륜자의 압박력을 향상시키는 것이 곤란하였다.
본 발명은, 상기한 문제점에 비추어 이루어진 것으로, 캘리퍼 브레이크 장치에 있어서의 제륜자의 압박력을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 형태에 따르면, 차륜과 함께 회전하는 디스크를 끼워 마찰력을 부여하는 캘리퍼 브레이크 장치이며, 차체에 지지되는 캘리퍼 본체와, 상기 캘리퍼 본체에 대해 진퇴하고, 상기 디스크에 미끄럼 접촉하여 마찰력을 부여 가능한 제륜자와, 상기 제륜자를 작동 유체의 압력에 의해 상기 디스크에 압박하는 압박 기구와, 상기 제륜자를 상기 캘리퍼 본체에 지지하는 어저스터를 구비하고, 상기 어저스터는, 상기 캘리퍼 본체에 대해 진퇴 가능하게 설치되고, 상기 제륜자를 상기 캘리퍼 본체에 지지하는 앵커 핀과, 상기 제륜자를 상기 디스크로부터 이격되는 방향으로 가압하는 복귀 스프링과, 상기 앵커 핀의 배면에 구획되어 작동 유체가 유도되는 배압실을 구비하는 캘리퍼 브레이크 장치가 제공된다.
본 발명의 실시 형태, 본 발명의 이점에 대해서는, 첨부된 도면을 참조하면서 이하에 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 캘리퍼 브레이크 장치의 평면도이다.
도 2는 도 1에 있어서의 정면도이다.
도 3은 도 2에 있어서의 A-A 단면도이다.
도 4는 도 3에 있어서의 B부의 확대도이다.
도 5는 본 발명의 실시 형태의 변형예에 관한 캘리퍼 브레이크 장치의 단면도이다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 관한 캘리퍼 브레이크 장치(100)에 대해 설명한다.
우선, 도 1 및 도 2를 참조하여, 캘리퍼 브레이크 장치(100)의 전체 구성에 대해 설명한다.
캘리퍼 브레이크 장치(100)는, 작동 유체로서 압축 공기가 사용되는 철도 차량용의 공기압 브레이크이다. 캘리퍼 브레이크 장치(100)는, 지지 프레임(20)을 통해 도시하지 않은 대차(차체)에 지지되는 캘리퍼 본체(10)와, 캘리퍼 본체(10)에 대해 진퇴하고 디스크(6)에 미끄럼 접촉하여 마찰력을 부여 가능한 한 쌍의 제륜자(7)와, 제륜자(7)를 압축 공기의 압력(공기압)에 의해 디스크(6)에 압박하는 압박 기구로서의 다이어프램 액추에이터(50)와, 제륜자(7)를 캘리퍼 본체(10)에 지지하는 한 쌍의 어저스터(40)를 구비한다.
캘리퍼 브레이크 장치(100)는, 차륜(5)과 함께 회전하는 디스크(6)를 끼워 마찰력을 부여하는 것이다. 구체적으로는, 캘리퍼 브레이크 장치(100)는, 디스크(6)를 그 양면으로부터 한 쌍의 제륜자(7)로 끼움 지지하고, 디스크(6)와 제륜자(7) 사이의 마찰력에 의해 차륜(5)의 회전을 제동한다.
디스크(6)는, 차륜(5) 상에 설치되어 차륜(5)과 함께 회전한다. 디스크(6)는, 차륜(5)의 표리 양면에 일체로 형성되어 있다. 이와 같이 디스크(6)를 차륜(5)과 일체로 형성하는 것이 아닌, 차륜(5)과 함께 회전하는 별체의 디스크(6)를 설치해도 된다.
캘리퍼 본체(10)는, 디스크(6)에 걸치도록 하여 연장되는 제1 캘리퍼 아암(12) 및 제2 캘리퍼 아암(14)과, 제1 캘리퍼 아암(12)과 제2 캘리퍼 아암(14)을 연결하는 요크부(13)와, 캘리퍼 본체(10)를 대차 상에 지지하기 위한 한 쌍의 브래킷부(15)를 구비한다.
캘리퍼 본체(10)는, 상부 슬라이드 핀(30)과 하부 슬라이드 핀(32)에 의해 지지 프레임(20)에 대해 미끄럼 이동 가능하게 플로팅 지지된다. 이에 의해, 캘리퍼 본체(10)는, 대차에 대해 축 방향으로의 차륜(5)의 상대 이동에 추종하여, 제륜자(7)가 차륜(5)의 디스크(6)에 대해 평행하게 대치한다.
상부 슬라이드 핀(30)과 하부 슬라이드 핀(32)은, 지지 프레임(20)을 관통하여 설치되고, 그 양단부가 캘리퍼 본체(10)의 브래킷부(15)에 연결된다. 캘리퍼 본체(10)는, 상부 슬라이드 핀(30)과 하부 슬라이드 핀(32)의 축 방향으로 미끄럼 이동 가능하게 지지 프레임(20)에 지지된다. 상부 슬라이드 핀(30)과 하부 슬라이드 핀(32)의 노출부는, 고무제의 부츠(34)에 의해 덮여, 더스트 등으로부터 보호되어 있다.
제륜자(7)는, 다이어프램 액추에이터(50)에 의한 압박력을 받아, 디스크(6)와 평행하게 압박되어 접촉한다. 제륜자(7)는, 차륜(5)과 함께 회전하는 디스크(6)에 접촉하는 라이닝(9)을 갖는다. 제륜자(7)는, 라이닝(9)과 디스크(6)의 접촉에 의해 발생하는 마찰력에 의해, 차륜(5)의 회전을 제동한다. 제륜자(7)의 상하 단부는, 후술하는 어저스터(40)의 앵커 핀(43)에 고정되어 있다. 또한, 제륜자(7)는, 후술하는 어저스터(40)의 복귀 스프링(44)에 의해 디스크(6)로부터 이격되는 방향으로 가압되어 있다.
다음에, 도 3 및 도 4를 참조하여 캘리퍼 본체(10)의 내부 구조에 대해 설명한다.
다이어프램 액추에이터(50)는, 제륜자(7)를 디스크(6)에 압박하는 피스톤(52)과, 피스톤(52)이 내부를 미끄럼 이동하는 실린더(51)와, 실린더(51) 내에 공기실(55)을 구획하는 다이어프램(53)을 구비한다.
다이어프램 액추에이터(50)는, 공기실(55)에 있어서의 공기압을 조정함으로써 다이어프램(53)을 변형시키고, 다이어프램(53)의 변형에 의해 디스크(6)에 제륜자(7)를 압박하는 것이다. 다이어프램 액추에이터(50)는, 제1 캘리퍼 아암(12)측에만 설치된다.
실린더(51)는, 피스톤(52)이 미끄럼 이동하는 실린더 본체(51a)와, 실린더 본체(51a)와의 사이에 다이어프램(53)을 끼워 넣어 고정하고, 그 배면을 폐색하여 공기실(55)을 구획하는 캘리퍼 커버(54)를 구비한다.
피스톤(52)은, 제륜자(7)와 접촉하여 실린더(51) 내에 설치된다. 피스톤(52)은, 배면에 접촉하는 다이어프램(53)의 변형에 의해 실린더(51) 내를 미끄럼 이동한다. 피스톤(52)이 실린더(51) 내를 미끄럼 이동함으로써, 제륜자(7)가 디스크(6)에 대해 진퇴한다.
다이어프램(53)은, 주연부(53a)와 벨로우즈부(53b)와 압박부(53c)를 갖는다. 주연부(53a)는, 실린더 본체(51a)와 캘리퍼 커버(54) 사이에 끼워져 고정된다. 벨로우즈부(53b)는, 공기실(55)에 공급되는 공기압에 의해, 접힌 상태로부터 신장 가능하다. 압박부(53c)는, 피스톤(52)과 접촉하고 있고, 접혀 있던 벨로우즈부(53b)가 신장됨으로써 변위된다. 압박부(53c)가 변위됨으로써, 피스톤(52)은 압박되어 실린더(51) 내를 미끄럼 이동한다.
다이어프램(53)은 수지제 탄성재이며, 예를 들어 카본 섬유, 케플러 섬유 등의 강화재를 복합한 것을 사용하여 벨로우즈 형성된다. 또한, 고무제 튜브나 금속 박판으로 이루어지는 벨로우즈여도 된다.
캘리퍼 커버(54)는, 복수의 볼트(54a)에 의해 실린더 본체(51a)에 고정된다. 캘리퍼 커버(54)는, 다이어프램(53)의 주연부(53a)를 실린더 본체(51a)와의 사이에 끼움 지지하여 고정한다. 이때, 수지제 탄성재인 다이어프램(53)이 패킹의 역할을 하므로, 공기실(55)의 기밀성이 담보된다.
공기실(55)은, 실린더(51)의 내부에, 다이어프램(53)과 캘리퍼 커버(54)에 의해 구획된다. 공기실(55)은, 그 용적의 확대 축소에 수반하여, 피스톤(52)을 진퇴시킨다. 공기실(55)에는, 관통 구멍(56)(도 2 참조)이 형성된다. 제동시에 다이어프램(53)을 변형시키기 위한 압축 공기는, 외부의 공기압원으로부터 관통 구멍(56)을 통해 공급된다.
캘리퍼 커버(54)에는, 후술하는 어저스터(40)의 배압실(46)에 공기실(55)의 압축 공기의 일부를 유도하는 공기 통로(54b)가 형성된다.
공기 통로(54b)는, 캘리퍼 커버(54)에 있어서의 어저스터(40)에 면하는 단부면에 개구되어, 공기실(55)과 후술하는 어저스터(40)의 배압실(46)을 연통한다. 공기 통로(54b)에 있어서의 어저스터(40)에 면하는 면의 개구부에는, 퀼(48)이 설치되는 대직경부(54c)가 형성된다. 대직경부(54c)의 내경은, 퀼(48)을 수납 장착 가능한 크기로 형성된다. 퀼(48)은, 실린더(51)와 제륜자 홀더(41) 사이에 설치되고, 공기실(55)과 배압실(46)을 연통시키는 중공 축이다. 퀼(48)에 대해서는, 이후에 상세하게 설명한다.
어저스터(40)는, 디스크(6)에 대한 제륜자(7)의 초기 위치를 조절하는 것이다. 어저스터(40)는, 다이어프램 액추에이터(50)의 상하에 각각 배치된다. 어저스터(40)는, 앵커 볼트(42)에 의해 캘리퍼 본체(10)의 상하 단부에 각각 체결된다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 어저스터(40)는, 앵커 볼트(42)에 의해 캘리퍼 본체(10)에 고정되는 제륜자 홀더(41)와, 제륜자 홀더(41)에 대해 진퇴 가능하게 설치되어 제륜자(7)를 캘리퍼 본체(10)에 지지하는 앵커 핀(43)과, 제륜자(7)를 디스크(6)로부터 이격시키는 방향으로 가압하는 복귀 스프링(44)과, 제동 해제시에 제륜자(7)와 디스크(6)의 간극을 일정하게 조정하는 간극 조정 기구(45)와, 앵커 핀(43)의 배면에 구획되는 배압실(46)을 구비한다.
앵커 핀(43)은, 대략 바닥이 있는 원통 형상으로 형성된다. 앵커 핀(43)은, 제륜자(7)에 결합되는 플랜지부(43b)를 갖는다. 앵커 핀(43)은, 그 저부가 제륜자 홀더(41)로부터 돌출되어 설치되고, 플랜지부(43b)가 제륜자(7)의 양단부에 끼워짐으로써 제륜자(7)를 지지한다.
앵커 핀(43)은, 제동시에 다이어프램(53)이 변형되어 제륜자(7)를 디스크(6)에 압박하는 움직임에 추종하여 축 방향으로 변위된다. 앵커 핀(43)은, 제륜자(7)가 디스크(6)에 미끄럼 접촉하는 제동시에, 마찰력에 의해 디스크(6)가 제륜자(7)를 주위 방향으로 이동시키려고 하는 것에 저항하여, 제륜자(7)를 보유 지지한다.
앵커 핀(43)의 내주에는, 복귀 스프링(44)과 간극 조정 기구(45)가 수납 장착된다. 앵커 핀(43)은, 개구 단부 부근의 내주에 평와셔(43a)를 갖는다. 앵커 핀(43)에 있어서 미끄럼 이동시에 외부에 노출되는 미끄럼 이동부는, 고무제의 부츠(47)에 의해 덮여, 더스트 등으로부터 보호되어 있다.
복귀 스프링(44)은, 앵커 핀(43)의 내주에 압축되어 개재 장착되는 코일 스프링이다. 복귀 스프링(44)은, 간극 조정 기구(45)의 컬러(45c)에 대해, 앵커 핀(43)의 평와셔(43a)를 축 방향으로 가압한다. 복귀 스프링(44)은, 제동 상태로부터 비제동 상태로 되었을 때에, 그 가압력에 의해 앵커 핀(43)의 플랜지부(43b)가 제륜자(7)를 되밀어, 제륜자(7)를 디스크(6)로부터 소정의 거리만큼 이격시키는 것이다. 이에 의해, 비제동시에 있어서의 제륜자(7)와 디스크(6)의 거리를 조정하여, 디스크(6)의 방열성을 양호하게 할 수 있다.
제륜자 홀더(41)는, 앵커 핀(43)을 진퇴 가능하게 지지한다. 제륜자 홀더(41)는, 앵커 핀(43)의 배면을 폐색하여 배압실(46)을 구획한다. 제륜자 홀더(41)는, 퀼(48)을 통해 공기실(55)을 배압실(46)과 연통시키는 공기 통로(41a)를 갖는다.
배압실(46)은, 제륜자 홀더(41)의 내부와 앵커 핀(43)의 배면 사이에 구획된다. 배압실(46)에는, 다이어프램 액추에이터(50)에 있어서의 압축 공기의 일부가 유도된다. 제동시에 공기실(55)로부터 배압실(46)로 압축 공기가 유도되면, 배압실(46)의 내압이 상승한다. 이에 의해, 앵커 핀(43)은, 제륜자(7)가 디스크(6)에 근접하는 방향으로 압박된다.
공기 통로(41a)는, 제륜자 홀더(41)에 있어서의 캘리퍼 본체(10)에 면하는 단부면에 개구되어, 배압실(46)과 캘리퍼 본체(10)의 공기실(55)을 연통한다. 공기 통로(41a)에 있어서의 캘리퍼 본체(10)에 면하는 면의 개구부에는, 퀼(48)이 장착되는 대직경부(41c)가 형성된다.
공기 통로(41a)의 대직경부(41c)는, 공기 통로(54b)의 대직경부(54c)와 동축으로 되도록 개구되어 형성된다. 대직경부(41c)는, 대직경부(54c)와 대략 동일한 내경으로 형성된다. 대직경부(41c)와 대직경부(54c)는, 합계한 축 방향의 길이가, 퀼(48)의 축 방향의 길이와 비교하여 커지도록 형성된다.
퀼(48)은, 내주에 압축 공기가 통과 가능한 관통 구멍(48a)을 갖는 중공 축이다. 퀼(48)은, 어저스터(40)의 공기 통로(41a)와 캘리퍼 본체(10)의 공기 통로(54b)를 연통시키는 것이다.
퀼(48)의 외주는, 제륜자 홀더(41)의 대직경부(41c)와의 사이에 설치되는 O링(48b)과, 캘리퍼 커버(54)의 대직경부(54c)와의 사이에 설치되는 O링(48c)에 의해 밀봉된다. O링(48b)과 O링(48c)은 탄성을 가지므로, 대직경부(41c)와 대직경부(54c)가 완전히 동축이 아니어도, O링(48b)과 O링(48c)의 탄성에 의해, 서로의 중심축의 어긋남을 흡수 가능하다. 또한, O링(48b)과 O링(48c)이 아니어도, 퀼(48)의 외주를 밀봉 가능한 밀봉 부재이면 된다.
어저스터(40)와 캘리퍼 본체(10)의 조립시에는, 대직경부(54c)에 퀼(48)을 끼워, 대직경부(54c)가 퀼(48)에 끼워지도록 어저스터(40)를 장착하여 앵커 볼트(42)을 체결한다. 이에 의해, 어저스터(40)와 캘리퍼 본체(10)를 조립할 때에, 동시에, 캘리퍼 본체(10)의 공기실(55)과 어저스터(40)의 배압실(46)을 연통할 수 있다. 따라서, 퀼(48)을 설치함으로써, 공기 통로(54b)와 공기 통로(41a)를 용이하게 연통시킬 수 있다.
간극 조정 기구(45)는, 제동 해제시에 있어서의 복귀 스프링(44)의 가압력에 의한 제륜자(7)의 복귀량을 일정하게 조정한다. 즉, 간극 조정 기구(45)는, 비제동시에 있어서의 제륜자(7)와 디스크(6)의 간격을 항상 일정하게 유지한다. 간극 조정 기구(45)는, 제륜자 홀더(41)에 고정되는 고정 핀(45a)과, 고정 핀(45a)에 대해 축 방향으로 이동 가능하게 고정되는 그립(45b)과, 그립(45b)의 이동에 수반하여 고정 핀(45a)에 대해 축 방향으로 이동 가능한 컬러(45c)를 구비한다.
그립(45b)은, 배압실(46) 내의 압축 공기에 의한 압박력에 의해 앵커 핀(43)이 진출하고, 평와셔(43a)가 컬러(45c)의 단차부(45d)에 접촉하여 압박함으로써, 축 방향으로 이동 가능하다. 그립(45b)은, 복귀 스프링(44)의 가압력에 의해서는 축 방향으로 이동할 수 없는 크기의 힘으로 고정 핀(45a)의 외주를 파지하고 있다. 그로 인해, 제동시에 앵커 핀(43)이 진출하는 방향으로 이동한 그립(45b)은, 제동 해제시에 복귀 스프링(44)의 가압력에 의해 복귀되는 일은 없고, 그 위치를 유지한다.
제륜자(7)의 마모가 작은 동안에는, 제동시에 있어서의 앵커 핀(43)의 스트로크량이 작다. 그로 인해, 앵커 핀(43)이 진출해도, 평와셔(43a)는 컬러(45c)의 단차부(45d)에는 접촉하지 않는다. 따라서, 제동 해제시에는, 앵커 핀(43)은, 제동 전에 있어서의 원래의 위치까지 복귀되게 된다.
이에 대해, 제륜자(7)의 마모가 진행되어, 제동시에 있어서의 앵커 핀(43)의 스트로크량이 커진 경우, 앵커 핀(43)이 진출하면, 평와셔(43a)가 단차부(45d)에 접촉하여 압박한다. 평와셔(43a)는, 컬러(45c)와 함께 그립(45b)을 드래그하여 이동시킨다. 이에 의해, 제동 해제시에는, 앵커 핀(43)은, 컬러(45c)의 이동량과 동일분 만큼 진출한 위치까지밖에 복귀되지 않게 된다. 따라서, 비제동시에 있어서의 제륜자(7)의 위치를, 마모된 두께분만큼 전진시킬 수 있으므로, 비제동시에 있어서의 제륜자(7)와 디스크(6)의 간격을 항상 일정하게 유지할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시 형태에 관한 캘리퍼 브레이크 장치(100)의 동작에 대해 설명한다.
철도 차량의 주행시에는, 차륜(5)은 고속으로 회전하고 있다. 여기서, 운전자의 조작 등에 의해 캘리퍼 브레이크 장치(100)가 제동 상태로 전환되면, 공기압원으로부터 공급되는 압축 공기가, 관통 구멍(56)을 통해 공기실(55) 내로 보내져, 다이어프램(53)을 변형시킨다. 그러면, 다이어프램(53)의 벨로우즈부(53b)가 신장되어, 압박부(53c)가 피스톤(52)을 디스크(6) 방향으로 미끄럼 이동시킨다.
다이어프램(53)의 압박부(53c)는, 차륜(5) 방향으로 변위되고, 피스톤(52)을 통해 제륜자(7)를, 차륜(5)에 설치된 디스크(6)에 압박한다. 다이어프램(53)에 의해 압박된 제륜자(7)와 디스크(6)가 접촉하여 마찰력이 발생하면, 차륜(5)의 회전은 제동된다. 이에 의해, 철도 차량은, 속도가 저하되어 머지않아 정지되게 된다.
여기서, 종래의 캘리퍼 브레이크 장치에서는, 앵커 핀(43)은, 제륜자(7)의 진퇴에 의해 종동적으로 진퇴하는 것이었다. 그로 인해, 제동시에 피스톤(52)이 제륜자(7)를 압박할 때에, 앵커 핀(43)의 미끄럼 이동 저항이나 복귀 스프링(44)의 가압력이 저항으로 되어 있었다.
이에 대해, 캘리퍼 브레이크 장치(100)에서는, 공기실(55) 내의 압축 공기의 일부가, 공기 통로(54b)와 관통 구멍(48a)과 공기 통로(41a)를 통해, 앵커 핀(43)의 배면에 구획되는 배압실(46)로 유도된다. 제동시에 있어서는, 앵커 핀(43)은, 배압실(46)로 유도되는 압축 공기에 의해, 제륜자(7)가 디스크(6)에 근접하는 방향으로 압박된다. 따라서, 제륜자(7)를 압박할 때의 저항을 상쇄할 수 있으므로, 캘리퍼 브레이크 장치(100)에 있어서의 제륜자의 압박력을 향상시킬 수 있다.
또한, 종래의 캘리퍼 브레이크 장치에서는, 앵커 핀(43)의 미끄럼 이동 저항이나 복귀 스프링(44)의 가압력이 저항으로 되므로, 앵커 핀(43) 부근의 압박력이, 피스톤(52)에 압박되는 부분의 압박력과 비교하여 작았다. 따라서, 라이닝(9)의 양단부가 강하게 압박되지 않아, 라이닝(9)의 디스크(6)에의 절충 상태를 일정하게 하는 것이 곤란했다.
이에 대해, 캘리퍼 브레이크 장치(100)에서는, 제동시에 있어서는, 앵커 핀(43)은, 배압실(46)로 유도되는 압축 공기에 의해, 제륜자(7)가 디스크(6)에 근접하는 방향으로 압박된다. 그로 인해, 앵커 핀(43) 부근의 압박력을, 피스톤(52)에 압박되는 부분의 압박력과 동등하게 크게 할 수 있다. 따라서, 제동시에 있어서의 라이닝(9)의 접촉 면적을 증가시키는 동시에, 라이닝(9)의 디스크(6)에의 절충 상태를 일정하게 하는 것이 가능하다.
운전자의 조작 등에 의해 브레이크에 의한 차륜(5)의 제동이 해제되면, 어저스터(40) 내부에 설치된 복귀 스프링(44)의 복원력에 의해, 제륜자(7)는 디스크(6)에 접촉한 상태로부터 이격된다. 또한, 공기실(55) 내의 압축 공기는 관통 구멍(56)으로부터 배출되어, 다이어프램(53)의 벨로우즈부(53b)는 제동 전의 절첩된 형상으로 복귀되고, 압박부(53c)는 제동 전의 위치로 복귀된다. 그러면, 피스톤(52)도 제동 전의 위치로 복귀되고, 이에 의해, 디스크(6)와 제륜자(7)는 간극 조정 기구(45)에 의해 다시 일정한 간격을 갖고 대치하게 된다. 따라서, 차륜(5)은, 캘리퍼 브레이크 장치(100)의 영향을 받는 일 없이 회전하는 것이 가능해진다.
이상의 실시 형태에 따르면, 이하에 나타내는 효과를 발휘한다.
다이어프램 액추에이터(50)에서 제륜자(7)를 디스크(6)에 압박하기 위한 압축 공기의 일부가, 앵커 핀(43)의 배면에 구획되는 배압실(46)로 유도된다. 제동시에는, 앵커 핀(43)은, 배압실(46)로 유도되는 압축 공기에 의해, 제륜자(7)가 디스크(6)에 근접하는 방향으로 압박된다. 따라서, 제륜자(7)를 압박할 때에 있어서의 앵커 핀(43)의 미끄럼 이동 저항이나 복귀 스프링(44)의 가압력을 상쇄할 수 있으므로, 캘리퍼 브레이크 장치(100)에 있어서의 제륜자의 압박력을 향상시킬 수 있다.
다음에, 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시 형태의 변형예에 관한 캘리퍼 브레이크(200)에 대해 설명한다.
캘리퍼 브레이크(200)는, 작동 유체로서의 압축 공기를 다이어프램 액추에이터(50)의 공기실(55)과 어저스터(40)의 배압실(46)에 공급하는 공기압 공급 기구(60)를 구비한다.
공기압 공급 기구(60)는, 외부의 공기압원에 접속되는 플러그(61)와, 공급된 압축 공기를 공기실(55)로 유도하는 공급 유로(62)와, 공급 유로(62)와 공기실(55)을 접속하는 플러그(65)와, 공급된 압축 공기를 각각의 배압실(46)로 유도하는 한 쌍의 공급 유로(63)와, 공급 유로(63)와 배압실(46)을 각각 접속하는 한 쌍의 플러그(64)를 구비한다.
캘리퍼 브레이크(200)의 제동시에는, 플러그(61)를 통해 공급된 압축 공기가, 공급 유로(62)를 통해 공기실(55)에 유도된다. 이에 의해, 다이어프램(53)이 변형되어 피스톤(52)을 디스크(6) 방향으로 미끄럼 이동시킨다. 이때, 플러그(61)를 통해 공급된 압축 공기의 일부는, 공급 유로(63)를 통해 각각의 배압실(46)에 유도된다.
이에 의해, 앵커 핀(43)이, 제륜자(7)가 디스크(6)에 근접하는 방향으로 압박된다. 따라서, 제륜자(7)를 압박할 때에 있어서의 앵커 핀(43)의 미끄럼 이동 저항이나 복귀 스프링(44)의 가압력을 상쇄할 수 있으므로, 캘리퍼 브레이크 장치(100)에 있어서의 제륜자의 압박력을 향상시킬 수 있다.
또한, 플러그(61)를 통해 공급되는 압축 공기를 공기실(55)과 배압실(46)에 유도하는 것이 아니라, 공기실(55)에 유도되는 압축 공기와 배압실(46)에 유도되는 압축 공기의 공기압원을 따로따로 설치해도 된다. 이 경우, 피스톤(52)이 제륜자(7)를 압박하는 힘과, 앵커 핀(43)이 제륜자(7)를 압박하는 힘을 개별적으로 조정할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명하였지만, 상기 실시 형태는 본 발명의 적용예의 일부를 나타낸 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 범위를 상기 실시 형태의 구체적 구성에 한정하는 취지는 아니다.
예를 들어, 캘리퍼 브레이크 장치(100)에서는, 작동 유체로서 압축 공기를 사용하였지만, 이것에 한정되지 않고, 작동 유체로서 오일을 사용한 유압 브레이크여도 된다.
본원은, 2011년 9월 6일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 제2011-193791에 기초하는 우선권을 주장하고, 이 출원의 모든 내용은 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.
본 발명의 실시예가 포함하는 배타적 성질 또는 특징은, 이하와 같이 클레임된다.

Claims (5)

  1. 차륜과 함께 회전하는 디스크를 끼워 마찰력을 부여하는 캘리퍼 브레이크 장치이며,
    차체에 지지되는 캘리퍼 본체와,
    상기 캘리퍼 본체에 대해 진퇴하고, 상기 디스크에 미끄럼 접촉하여 마찰력을 부여 가능한 제륜자와,
    상기 제륜자를 작동 유체의 압력에 의해 상기 디스크에 압박하는 압박 기구와,
    상기 제륜자를 상기 캘리퍼 본체에 지지하는 어저스터를 구비하고,
    상기 어저스터는,
    상기 캘리퍼 본체에 대해 진퇴 가능하게 설치되고, 상기 제륜자를 상기 캘리퍼 본체에 지지하는 앵커 핀과,
    상기 제륜자를 상기 디스크로부터 이격되는 방향으로 가압하는 복귀 스프링과,
    상기 앵커 핀의 배면에 구획되어 작동 유체가 유도되는 배압실을 구비하는, 캘리퍼 브레이크 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 배압실에는, 상기 압박 기구에 있어서의 작동 유체의 일부가 유도되는, 캘리퍼 브레이크 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 압박 기구는,
    상기 제륜자를 상기 디스크에 압박하는 피스톤과,
    상기 피스톤이 내부를 미끄럼 이동하는 실린더와,
    상기 실린더 내에 공기실을 구획하고, 당해 공기실에 있어서의 공기압의 변화에 의해 변형되어 상기 제륜자에 상기 디스크에의 압박력을 인가하는 다이어프램을 구비하는, 캘리퍼 브레이크 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 어저스터는, 상기 앵커 핀을 진퇴 가능하게 지지하는 제륜자 홀더를 구비하고,
    상기 실린더와 상기 제륜자 홀더 사이에 설치되고, 상기 공기실과 상기 배압실을 연통시키는 퀼을 더 구비하는, 캘리퍼 브레이크 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 실린더는,
    상기 피스톤이 미끄럼 이동하는 실린더 본체와,
    상기 실린더 본체와의 사이에 상기 다이어프램을 끼워 넣어 고정하고, 그 배면을 폐색하여 상기 공기실을 구획하는 동시에, 상기 배압실에 공기압을 유도하는 공기 통로가 형성되는 캘리퍼 커버를 구비하고,
    상기 제륜자 홀더는, 상기 퀼을 통해 상기 배압실을 상기 공기실과 연통하는 공기 통로를 갖는, 캘리퍼 브레이크 장치.
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