WO2014109209A1 - ブレーキシリンダ装置及びディスクブレーキ装置 - Google Patents

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WO2014109209A1
WO2014109209A1 PCT/JP2013/084207 JP2013084207W WO2014109209A1 WO 2014109209 A1 WO2014109209 A1 WO 2014109209A1 JP 2013084207 W JP2013084207 W JP 2013084207W WO 2014109209 A1 WO2014109209 A1 WO 2014109209A1
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小澤洋一郎
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ナブテスコ株式会社
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    • B61HBRAKES OR OTHER RETARDING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR RAIL VEHICLES; ARRANGEMENT OR DISPOSITION THEREOF IN RAIL VEHICLES
    • B61H5/00Applications or arrangements of brakes with substantially radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/24Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being gaseous
    • B60T13/26Compressed-air systems
    • B60T13/261Compressed-air systems systems with both indirect application and application by springs or weights and released by compressed air
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    • F16D55/02Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members
    • F16D55/22Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads
    • F16D55/224Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads with a common actuating member for the braking members
    • F16D55/2245Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads with a common actuating member for the braking members in which the common actuating member acts on two levers carrying the braking members, e.g. tong-type brakes
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    • F16D65/16Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake
    • F16D65/18Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake adapted for drawing members together, e.g. for disc brakes
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    • F16D2121/00Type of actuator operation force
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    • F16D2121/04Fluid pressure acting on a piston-type actuator, e.g. for liquid pressure
    • F16D2121/06Fluid pressure acting on a piston-type actuator, e.g. for liquid pressure for releasing a normally applied brake

Definitions

  • the present invention relates to a brake cylinder device capable of operating both a fluid brake mechanism used during operation of a railway vehicle and a parking spring brake mechanism used during parking of the railway vehicle, and a disc brake device including the brake cylinder device.
  • Patent Document 1 discloses an actuator (including a service brake piston for generating a braking force used when a railway vehicle is operated and a parking brake piston for generating a braking force used when the railway vehicle is parked). Brake cylinder device) is disclosed.
  • the service brake piston is urged in the direction opposite to the output direction of the brake force (retraction direction) by a second coil spring whose one end abuts against a partition wall fixed to the housing (cylinder).
  • the service brake piston advances in the brake output direction (advance direction) by the fluid flowing into the sealed chamber on the service brake side. That is, the service brake generates a braking force by fluid pressure acting on the sealed chamber, and the service brake piston is pushed and moved in the advancing direction against the urging force of the second coil spring.
  • the parking brake piston is urged in the advancing direction by a first coil spring whose one end abuts against the front wall of the cylinder.
  • the parking brake piston is retracted in the retracting direction by the fluid flowing into the sealed chamber on the parking brake side. That is, the parking brake generates a braking force by discharging the fluid from the sealed chamber and moving the parking brake piston by being pushed in the advance direction by the first coil spring.
  • the parking brake spring (first coil spring in Patent Document 1) is shortened to reduce the parking brake portion. It is possible to shorten it. However, if so, an excessive load is applied to the first coil spring, which increases the restriction on the design condition of the first coil spring so as to withstand the load. As a result, the cost of the entire brake cylinder device increases.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to shorten the overall length of the brake cylinder device while suppressing an increase in restrictions on the design conditions of the spring for parking brake. It is.
  • a brake cylinder device includes a cylinder, a fluid brake mechanism that outputs a braking force by pressure fluid, and a parking spring brake mechanism that is used when a railway vehicle is parked. It is equipped with.
  • the cylinder is formed in a cylindrical shape and has a cylinder body having a cylinder bottom on one side, and the cylinder space in the cylinder body is opposite to the first space on the cylinder bottom side in the cylinder axis direction of the cylinder body.
  • a first spring that has one end abutting against one support portion and biases the first piston retraction direction ton toward a retraction direction approaching the cylinder bottom; and the first spring in the first space with respect to the accommodation space of the first spring
  • a first pressure chamber opposite to the first piston, and pressure fluid is supplied to the first pressure chamber so that the first piston resists the biasing force of the first spring.
  • the parking spring brake mechanism includes a second piston disposed in the second space, a second piston cylinder portion extending in a cylindrical shape from the second piston in the advance direction, A second spring that has one end abutting against a second support portion fixed to the cylinder body and biases the second piston in the advance direction via the second piston tube portion; and in the second space, A second pressure chamber on the opposite side of the second piston cylinder portion with respect to the second spring accommodating space, from a state in which pressure fluid is supplied to the second pressure chamber to a state in which it is discharged
  • the second piston is configured to move in the advance direction by the urging force of the second spring, and the second spring is disposed inside the second piston cylinder portion, 2 pressure chambers, the second piston It is arranged outside the part.
  • the accommodation space and 2nd pressure chamber of a 2nd spring do not overlap in a brake output direction.
  • the second piston cylinder part by disposing the second piston cylinder part outside the second spring as described above, the second pressure chamber and the accommodation space for the second spring can be partitioned by the second piston cylinder part. Thereby, the second piston can be advanced and retracted relative to the cylinder by supplying and discharging the pressure fluid to and from the second pressure chamber.
  • the overall length of the brake cylinder device can be shortened while suppressing an increase in restrictions on the design condition of the spring for the parking brake.
  • the second support portion is disposed closer to the partition portion than the end portion on the advance direction side of the second piston in the advanced state in the advance direction.
  • a 2nd support part is arrange
  • the second support part is a part on the second space side in the partition part.
  • the second support portion can be configured by the partition portion that partitions the first space and the second space, the arrangement space of the second spring in the brake output direction can be more reliably ensured.
  • the configuration of the cylinder can be simplified.
  • the first support portion is a portion of the partition portion on the first space side.
  • the first support portion can be configured by the partition portion. If it carries out like this, since the accommodation space of a 1st spring can be lengthened in a brake output direction compared with the case where a 1st support part is provided separately from the part to partition, the arrangement
  • the second piston and the second piston cylinder part are formed separately and engage with each other.
  • the second piston cylinder portion is inserted into the cylinder body from one side of the cylinder body in the cylinder axis direction, while the second piston is inserted into the cylinder body from the other side of the cylinder axis direction. Can be inserted into. Then, the second piston cylinder part and the second piston can be engaged thereafter. Thereby, the assemblability of the brake cylinder device can be further improved.
  • the brake cylinder device includes a ventilation path in which a region on one side is connected to the accommodation space of the first spring and communicates the accommodation space of the first spring to the outside, and the one side in the ventilation path
  • the region on the side is a first passage extending downward from the housing space side of the first spring in the horizontal direction in the brake cylinder device fixed to the railway vehicle.
  • the region connected to the housing space for the first spring in the one side region in the air passage is the housing space for the first spring in the brake cylinder device in a state of being fixed to a railway vehicle. Connected to the bottom of
  • the brake cylinder device is disposed in the bottomed tube portion so that the bottomed tube portion formed in a cylindrical shape having a bottom portion and the bottomed tube portion can advance and retreat in the tube axis direction of the bottomed tube portion.
  • a piston portion and is formed so as to extend from the piston portion to the opening side of the bottomed tube portion, and the tip portion is exposed from the bottomed tube portion by advancing from the bottomed tube portion, while the bottomed tube
  • An indicator mechanism having a member and a communication passage communicating with the second pressure chamber in a pressure fluid space opposite to the elastic member sandwiching the piston portion in the internal space of the bottomed cylindrical portion; The indicator unit is arranged through the communication path. The pressure fluid flowing into the power fluid space, retracted to advance or the bottomed cylinder portion from the bottomed cylindrical portion against the biasing force of the elastic member.
  • the brake cylinder device is configured such that the urging force of the elastic member works in a direction in which the indicator portion protrudes from the bottomed tube portion, or the urging force of the elastic member causes the indicator portion to move inside the bottomed tube portion. It is comprised so that it may work in the direction made to accommodate.
  • the indicator portion is in a state of being urged by the elastic member and protruding from the bottomed tubular portion. That is, if the state where the indicator part is exposed from the bottomed cylinder part is confirmed, it can be grasped that the second piston is located in the advance direction side.
  • the pressure fluid is supplied to the second pressure chamber, so the pressure fluid is also supplied to the pressure fluid space of the indicator mechanism. It will be. Therefore, in this state, the indicator portion is pressed in the direction opposite to the urging force of the elastic member by the pressure fluid and is accommodated in the bottomed tube portion. That is, if the state in which the indicator part is accommodated in the bottomed cylinder part is confirmed, it can be grasped that the second piston is positioned in the retreat direction side.
  • the pressure fluid is not supplied to the pressure fluid space of the indicator mechanism, and the indicator portion is urged by the elastic member and pressed into the bottomed tube portion. It is in a state. That is, if the state in which the indicator part is accommodated in the bottomed cylinder part is confirmed, it can be grasped that the second piston is located in the advance direction side.
  • the indicator portion is moved in the direction opposite to the biasing force of the elastic member by the pressure fluid. It is pressed and protrudes from the bottomed cylindrical portion. That is, if the state where the indicator part is exposed from the bottomed cylinder part is confirmed, it can be grasped that the second piston is positioned in the retreat direction side.
  • the position state of the second piston can be confirmed mechanically without using a mechanism such as a pressure sensor.
  • a brake cylinder device has a piston in which a pressure chamber and a spring are opposed to each other, and shifts from a state in which pressure fluid is supplied to the pressure chamber to a state in which the pressure chamber is discharged.
  • a parking spring brake mechanism for generating a braking force used when the vehicle is parked by moving the piston by the biasing force of the spring.
  • the brake cylinder device includes a bottomed cylinder part formed in a cylindrical shape having a bottom part, a piston part provided in the bottomed cylinder part so as to be able to advance and retreat in the cylinder axis direction of the bottomed cylinder part, and the piston
  • a bottomed cylinder part formed in a cylindrical shape having a bottom part
  • a piston part provided in the bottomed cylinder part so as to be able to advance and retreat in the cylinder axis direction of the bottomed cylinder part
  • the piston By extending from the bottomed cylindrical part to the opening side of the bottomed cylindrical part, the tip part is exposed from the bottomed cylindrical part by advancing from the bottomed cylindrical part, and by retreating to the bottomed cylindrical part
  • An indicator part in which the tip part is accommodated in the bottomed cylinder part, an elastic member arranged in the bottomed cylinder part so as to bias the piston part to one side in the cylinder axis direction, and the bottomed cylinder
  • a pressure chamber is used to supply a pressure fluid that acts against a spring that generates a parking brake force using a pressure sensor. It is conceivable to detect whether or not a predetermined pressure is applied to the.
  • the pressure sensor When the pressure state of the pressure chamber is confirmed using the pressure sensor, the pressure sensor is attached to the brake cylinder device due to problems such as restrictions on the wiring of the electrical wiring connected to the pressure sensor and restrictions on the arrangement space of the pressure sensor. It is difficult to install directly. Therefore, in general, the pressure sensor is disposed in a brake control device that is provided between the pressure fluid supply source and the brake cylinder device and controls supply and discharge of the pressure fluid to and from the pressure chamber. However, since the brake control device is disposed at a position relatively distant from the brake cylinder device, it cannot be easily determined whether or not a predetermined pressure is applied in the vicinity of the brake cylinder device.
  • the brake cylinder device is made in view of the above-described situation, and the purpose thereof is predetermined in a pressure chamber to which a pressure fluid that acts opposite to a spring that generates a parking brake force is supplied. It is possible to easily determine whether or not the pressure is applied in the vicinity of the brake cylinder device.
  • the brake cylinder device In the brake cylinder device according to the other aspect described above, it is possible to grasp whether or not the pressure fluid is supplied to the pressure chamber for compressing the spring for parking brake by the mechanically configured indicator mechanism.
  • an indicator mechanism By using such an indicator mechanism, no electrical wiring is required, and restrictions on the routing of the electrical wiring when using the pressure sensor are eliminated. As a result, it becomes easy to attach the indicator mechanism directly to the brake cylinder device. Therefore, the state of the pressure fluid in the pressure chamber can be easily determined in the vicinity of the brake cylinder device.
  • the brake cylinder device further includes a parking brake manual release mechanism, and the elastic member urges the piston portion in a direction in which the indicator portion advances from the bottomed tube portion.
  • the indicator mechanism is disposed in the bottomed cylinder part, and the indicator mechanism is moved from the second pressure chamber into the pressure fluid space, the advance position where the indicator part is urged by the elastic member and advances from the bottomed cylinder part.
  • the parking brake manual release mechanism has an operating rod that can be moved forward and backward with respect to the cylinder.
  • a lock position for holding the engagement of the first piston with the second piston in a state where the rod is pushed into the cylinder side by the urging force of the urging member;
  • Serial operating rod is switchably configured, a release position for releasing the brake by the first piston release to the parking spring brake mechanism engagement against the second piston to be pulled from the cylinder side.
  • the second pressure chamber in this configuration corresponds to the pressure chamber of the brake cylinder device according to another aspect described above, and the second piston in this configuration corresponds to the piston of the brake cylinder device according to another aspect described above. To do.
  • the indicator mechanism is configured such that the tip portion of the indicator portion is urged by the elastic member and exposed from the bottomed tube portion, and the tip portion of the indicator portion is supplied with pressure fluid into the pressure fluid space. It is configured to be switchable to a retracted position accommodated in the bottomed cylindrical portion.
  • the user can grasp
  • the user can grasp that the 2nd piston is located in the retreat direction side, when the tip part of an indicator part is in a retreat position.
  • the brake cylinder mechanism has a parking brake manual release mechanism that can manually release the braking force by the parking spring brake mechanism.
  • the parking brake manual release mechanism engages the first piston and the second piston with each other when the operation rod is pushed into the cylinder side by the urging force of the urging member (the operation rod is in the locked position). Yes. That is, when the operating rod is in the locked position, the first piston and the second piston are engaged. Therefore, when the pressure fluid is discharged from the second pressure chamber in this state, a braking force is generated by the parking spring brake mechanism.
  • the parking brake manual release mechanism as described above allows the user to visually grasp that the first piston and the second piston are engaged when the operating rod is in the locked position. On the other hand, when the operating rod is in the release position, the user can visually grasp that the engagement between the first piston and the second piston is released.
  • the user can grasp the state of the parking spring brake mechanism by confirming the position of the indicator section (advance position or reverse position) and the position of the operation rod (lock position and release position). Specifically, the user can determine that the braking force by the parking spring brake mechanism is generated when (a) the indicator unit is in the advanced position and the operation rod is in the locked position. Further, the user can determine that (b) when the indicator portion is in the retracted position and the operation rod is in the locked position, the pressure fluid is supplied to the second pressure chamber, and no braking force is generated by the parking spring brake mechanism. .
  • the user when the indicator portion is in the advanced position and the operation rod is in the release position (because the operation rod is pulled because the first piston and the second piston are not engaged). It can be determined that the brake by the parking spring brake mechanism is not effective and is in the released state.
  • the user can not only confirm whether or not the braking force is generated by the parking spring brake mechanism, but can also grasp the cause of the absence of the braking force at the same time.
  • the operation rod and the indicator portion are at least discriminated between the lock position and the release position in the operation rod, and discriminated between the advanced position and the retracted position in the indicator portion. It is installed so that it can be seen simultaneously from one direction.
  • the user can check the state of the indicator part and the state of the operation rod from one direction at the same time. Therefore, the state of the parking spring brake mechanism can be grasped in a relatively short time.
  • the indicator part is installed so that one of the planes including the straight line in which the indicator part advances and retreats is the same as or parallel to one of the planes including the straight line in which the operation rod advances and retreats.
  • the user can easily see the position of the indicator unit and the operating rod by viewing the indicator unit and the operating rod from a direction perpendicular to the same or parallel plane as described above. Therefore, the state of the parking spring brake mechanism can be grasped in a shorter time.
  • an invention of a disc brake device including any one of the above-described brake cylinder devices may be configured. That is, the disc brake device includes any one of the above-described brake cylinder devices, and a caliper body that is equipped with the brake cylinder device and is attached to the vehicle. A pair of brake pads attached to the caliper body sandwich the axle-side disc to generate a braking force.
  • a disc brake device provided with a brake cylinder device configured to shorten the overall length while suppressing an increase in the restriction of the design condition of the spring for the parking brake. . Therefore, a miniaturized disc brake device can be provided.
  • the present invention it is possible to shorten the overall length of the brake cylinder device while suppressing an increase in restrictions on the design conditions of the spring for the parking brake.
  • FIG. 1 is a side view of a disc brake device provided with a brake cylinder device for a railway vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • 1 is a side view showing a brake cylinder device for a railway vehicle according to an embodiment of the present invention. It is the figure which looked at the brake cylinder apparatus shown in FIG. 2 from III direction.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view seen from the position of arrows IV-IV in FIG. It is an enlarged view of the V section of FIG. It is an enlarged view of the VI section of FIG. It is an enlarged view of the VII section of Drawing 4, and is a figure for explaining a crevice adjustment mechanism.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view seen from the position of arrows IV-IV in FIG. It is an enlarged view of the V section of FIG. It is an enlarged view of the VI section of FIG. It is an enlarged view of the VII section of Drawing 4, and is a figure for explaining a crevice adjustment mechanism.
  • FIG. 4 is
  • FIG. 8 is a diagram in which components inside the lock sleeve are omitted in the cross-sectional view as viewed from the position indicated by arrows VIII-VIII in FIG. 3, and is a diagram for explaining a parking brake manual release mechanism. It is an enlarged view of the IX part of FIG. It is sectional drawing seen from the X- ⁇ X arrow position of FIG. 3, Comprising: It is a figure for demonstrating an indicator mechanism.
  • the embodiment of the present invention can be widely applied as a brake cylinder device and a disc brake device for railway vehicles.
  • FIG. 1 is a side view of a disc brake device 1 including a brake cylinder device 2 for a railway vehicle according to an embodiment of the present invention as viewed from the axle direction.
  • the disc brake device 1 includes a brake cylinder device 2 and a caliper body 100.
  • the caliper body 100 is equipped with the brake cylinder device 2 and is attached to the vehicle body 102 so as to be rotatable in the vehicle roll rotation direction.
  • said vehicle roll rotation direction means the rotation direction which makes the advancing direction of a vehicle the rotation axis direction.
  • the caliper body 100 includes a coupling member 101 and a pair of brake levers 102 and 102. In FIG. 1, only one of the pair of brake levers 102 is illustrated.
  • the brake pad 104 fixed to each of the pair of brake levers 102 and 102 holds the brake disc 122 fixed to the wheel shaft of the railway vehicle so as to brake the rotation of the wheel. It is configured.
  • the coupling member 101 is attached to a bracket 121 fixed to the bottom surface of the vehicle main body 120 via a swing pin 101a so as to be swingable about an axis parallel to the vehicle advance direction.
  • a pair of brake levers 102 and 102 are swingably installed with respect to the coupling member 101 via a pair of fulcrum pins 102a.
  • the fulcrum pin 102a is installed so as to extend in a direction perpendicular to the axial direction of the swing pin 101a when viewed from the rotation axis direction of the brake disk 122 (when viewed from the wheel axis direction).
  • the brake cylinder device 2 is attached to one end side of the pair of brake levers 102, 102 via a cylinder support pin 102b, and one end side is driven by the brake cylinder device 2.
  • the pair of brake levers 102 and 102 are attached with a pair of back plates 103 and 103 holding the brake pad 104 on the other end side via a fulcrum pin 102a with respect to one end side to which the brake cylinder device 2 is attached. It has been.
  • the back plate 103 is swingably attached to the brake lever 102 via a support pin 103a extending in parallel with the fulcrum pin 102a. Therefore, the pair of brake levers 102 and 102 support the brake pad 104 via the back plate 103, respectively.
  • the cylinder 20 of the brake cylinder device 2 is attached to one brake lever 102, and the brake output portion 11 of the brake cylinder device 2 is attached to the other brake lever 102.
  • the operation of the brake output unit 11 to advance with respect to the cylinder 20 (operation to leave the cylinder) or the operation to retract (operation to approach the cylinder) is performed by the operation of the brake cylinder device 2.
  • the cylinder support pin 102b vicinity in a pair of brake levers 102 and 102 is driven so that it may mutually separate or adjoin.
  • the direction in which the brake output unit 11 advances with respect to the cylinder 20 is referred to as the advance direction X1
  • the direction in which the part 11 retracts to the cylinder 20 is defined as the retreat direction X2.
  • the advancing direction X1 and the retracting direction X2 are defined as the advancing / retreating directions of the brake output unit 11.
  • the pair of brake levers 102 and 102 operate using the fulcrum pin 102a as a support shaft, and operate so as to sandwich the brake disc 122 between the brake pads 104. .
  • the rotation of the brake disk 122 is braked, and the rotation of the wheels of the railway vehicle provided coaxially with the brake disk 122 is braked.
  • FIG. 2 is a side view showing the brake cylinder device 2.
  • FIG. 3 is a view of the brake cylinder device 2 shown in FIG. 2 as viewed from the III direction.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken from the position of arrows IV-IV in FIG.
  • the brake cylinder device 2 includes a brake output unit 11, a cylinder 20, a fluid brake mechanism 30, a parking spring brake mechanism 40, a gap adjustment mechanism 50, a parking brake manual release mechanism 60, an indicator mechanism 80, and the like. I have.
  • the cylinder 20 includes a cylinder body 21 and a partition wall portion 24.
  • the cylinder body 21 includes a first cylinder part 22 and a second cylinder part 23.
  • the first cylinder part 22 includes a disk-like cylinder bottom part 22a formed in a circular shape in plan view, and a first cylinder wall part 22b formed in a cylindrical shape extending in the advancing direction X1 from the peripheral part of the cylinder bottom part 22a. have. That is, the 1st cylinder part 22 is formed in the bottomed cylinder shape.
  • the second cylinder portion 23 is formed in a substantially cylindrical shape, and is disposed so that one end surface thereof overlaps the end surface on the advance direction X1 side in the first cylinder portion 22.
  • the 2nd cylinder part 23 is provided with the large diameter cylinder part 23a, the annular wall part 23b, and the small diameter cylinder part 23c.
  • the large-diameter cylindrical portion 23a is formed in a cylindrical shape having substantially the same inner diameter as the first cylindrical wall portion 22b.
  • the large-diameter cylindrical portion 23a may have an inner diameter different from that of the first cylindrical wall portion 22b.
  • a bulging portion 28 that bulges outward in the radial direction as compared with other portions is formed in a portion of the large-diameter cylindrical portion 23a in the circumferential direction.
  • the bulging portion 28 is provided so as to bulge downward in the brake cylinder device 2 fixed to the vehicle main body 120 of the railway vehicle.
  • the bulging portion 28 is formed with a first passage 28a that extends downward from the portion of the bulging portion 28 exposed in the first spring accommodating space S12 (described in detail later) and toward the advancing direction X1. Yes. Further, the bulging portion 28 is formed with a fitting hole 28b that extends from the portion on the advancing direction X1 side in the bulging portion 28 to the retracting direction X2 side and communicates with the first passage 28a.
  • the first passage 28a is formed so as to extend downward and toward the advancing direction X1 as described above.
  • the first passage 28a is not limited to this.
  • the first passage 28a is formed to extend vertically downward. May be.
  • the annular wall portion 23b is formed in a thin annular shape.
  • a large-diameter cylindrical portion 23a is integrally provided at an outer peripheral portion of the annular wall portion 23b, and a small-diameter cylindrical portion 23c is integrally provided at an inner peripheral portion of the annular wall portion 23b.
  • the small-diameter cylindrical portion 23c is formed in a substantially cylindrical shape having a smaller diameter than the large-diameter cylindrical portion 23a.
  • the small diameter cylindrical portion 23c may have a larger diameter than the large diameter cylindrical portion 23a.
  • An annular packing groove 23d extending in the circumferential direction is formed on the inner peripheral surface of the small diameter cylindrical portion 23c.
  • An annular packing 23e is fitted in the packing groove 23d.
  • the partition wall portion 24 is provided between the first cylinder portion 22 and the second cylinder portion 23 in the cylinder body 21.
  • the partition wall portion 24 includes a partition portion 25 and a cylindrical wall portion 26.
  • the partition part 25 is formed in a substantially ring shape in which a relatively large hole is formed in the center part in a plan view.
  • the outer peripheral edge of the partition 25 is sandwiched and held between the end surface on the advancing direction X1 side in the first cylinder portion 22 and the end surface on the retraction direction X2 side in the second cylinder portion 23.
  • the partition part 25 divides the cylinder space S in the cylinder body 21 into a first space S1 and a second space S2.
  • the first space S1 is a space on the cylinder bottom 22a side in the cylinder axis direction of the cylinder body 21, and the second space S2 is a space on the opposite side to the first space S1 in the cylinder axis direction of the cylinder body 21.
  • the cylinder wall part 26 is formed in the cylinder shape extended from the edge part of the inner peripheral side in the partition part 25 to the advancing direction X1 side.
  • the fluid brake mechanism 30 includes a first piston 31, a first spring 32, and a first pressure chamber S11.
  • the first piston 31 is provided as a disk-shaped member formed in a substantially circular shape in plan view.
  • the first piston 31 is disposed in the first cylinder portion 22 so as to be able to advance and retract with respect to the inner peripheral surface of the first cylindrical wall portion 22b of the first cylinder portion 22 via the packing 33.
  • the first piston 31 moves in the first space S1 in the first cylinder portion 22 from the first pressure chamber S11 that is a space on the cylinder bottom portion 22a side of the first piston 31 and the advancing direction from the first piston 31. It is partitioned into a first spring housing space S12 that is a space on the X1 side.
  • the first spring 32 is disposed in the first spring accommodating space S12.
  • the first spring 32 biases the first piston 31 toward the cylinder bottom portion 22a (retracting direction X2 side) with respect to the partition portion 25.
  • the portion on the first space S1 side in the partition portion 25 constitutes the first support portion 25a.
  • the first pressure chamber S11 is connected to a first supply / exhaust port 34 for supplying and exhausting compressed air (pressure fluid) to the first pressure chamber S11 (see FIG. 3).
  • the parking spring brake mechanism 40 includes a second piston 41, a second spring 42, a lock portion main body 43, and a second pressure chamber S21.
  • the second piston 41 is provided as a slightly thick annular member in the forward / backward direction.
  • the second piston 41 is formed so that the outer peripheral surface is slightly smaller in diameter than the inner diameter of the large-diameter cylindrical portion 23 a of the second cylinder portion 23.
  • the 2nd piston 41 is arrange
  • the second piston 41 is configured so that both end surfaces in the forward / backward direction are substantially flat.
  • a packing groove 41 a extending in the circumferential direction is formed on the outer periphery of the second piston 41.
  • An annular packing 44 is fitted in the packing groove 41a.
  • the second piston 41 can move in the forward / backward direction with respect to the inner peripheral surface of the large-diameter cylindrical portion 23 a via the packing 44.
  • a retaining ring annular groove 41 b extending in the circumferential direction is formed on the inner periphery of the second piston 41.
  • a retaining ring 45 having a circular cross section formed in an annular shape is fitted in the retaining ring annular groove 41b.
  • the lock part main body 43 includes a second piston cylinder part 46 and a second piston wall part 47 formed integrally with the second piston cylinder part 46.
  • the second piston cylinder portion 46 is formed in a cylindrical shape.
  • the second piston wall portion 47 is formed in a substantially annular shape that is slightly thick in the axial direction.
  • the 2nd piston cylinder part 46 and the 2nd piston wall part 47 may be comprised by another member, and may mutually be connected.
  • the second piston cylinder portion 46 is formed in a substantially cylindrical shape having an outer peripheral surface substantially the same diameter as the inner peripheral surface of the small diameter cylindrical portion 23c of the second cylinder portion 23.
  • the second piston cylinder part 46 is arranged in the second cylinder part 23 so as to be able to advance and retreat with respect to the second cylinder part 23 via a packing 23e attached to the small diameter cylinder part 23c of the second cylinder part 23. ing.
  • FIG. 5 is an enlarged view of the V portion of FIG. 4 and shows the vicinity of the engaging portion between the second piston 41 and the second piston cylinder portion 46.
  • a retaining ring annular groove 46 a extending in the circumferential direction is formed at the end portion on the retracting direction X ⁇ b> 2 side of the outer peripheral surface of the second piston cylinder portion 46.
  • a retaining ring 45 that fits into the retaining ring annular groove 41b of the second piston 41 is fitted into the retaining ring annular groove 46a. That is, the second piston 41 and the second piston cylinder 46 are engaged with each other via the retaining ring 45.
  • the second piston cylinder part 46 divides the second space S2 in the second cylinder part 23 into a second pressure chamber S21 and a second spring accommodating space S22.
  • the second pressure chamber S21 is a space on the outer side than the second piston cylinder part 46 and on the advancing direction X1 side of the second piston 41, and the second spring accommodating space S22 is located on the inner side of the second piston cylinder part 46. It is space.
  • the second piston wall portion 47 has a through hole formed in the center portion in plan view. As shown in FIGS. 4 and 6, a stepped portion 47 a is formed in a portion of the inner peripheral surface of the second piston wall portion 47 on the advancing direction X1 side.
  • a lock lid 77 is fixed to the second piston wall 47.
  • the lock portion cover 77 is fixed to the second piston wall portion 47 in a state where the lock portion cover 77 is disposed so as to cover a portion of the second piston wall portion 47 on the advancing direction X1 side.
  • annular groove is formed between the step portion 47a and the lock portion lid 77.
  • This groove constitutes an outer annular groove 47b (see FIG. 6) in which a fixing ring 61 described later is fitted.
  • a bulging portion 48 extending radially outward is formed on the outer peripheral surface of the second piston wall portion 47.
  • the bulging portion 48 is formed with a closing member space 48a in which a closing member 62 described later is accommodated and an insertion hole 48b through which an operation rod 67 described later is inserted (see FIG. 8).
  • the closing member space 48a extends from the space in the second piston wall portion 47 toward the bulging portion 48 side.
  • the insertion hole 48 b extends in the bulging portion 48 from the closing member space 48 a toward the tangential direction of the second piston wall portion 47 and communicates with the outside.
  • the second spring 42 has an inner second spring 42a and an outer second spring 42b.
  • the inner second spring 42a and the outer second spring 42b are both provided as coil springs.
  • the inner second spring 42 a has a second spring accommodating space such that one end thereof is in contact with a portion on the inner peripheral side of the partition portion 25 and the other end is in contact with a portion on the inner peripheral side of the second piston wall portion 47. Arranged in S22. The inner second spring 42 a urges the second piston 41 toward the advance direction X ⁇ b> 1 via the lock portion main body 43.
  • the outer second spring 42b is disposed outside the inner second spring 42a. Specifically, the outer second spring 42b is disposed in the second spring accommodating space S22 so that one end thereof is in contact with the partition portion 25 and the other end is in contact with the second piston wall portion 47. .
  • the outer second spring 42b urges the second piston 41 toward the advancing direction X1 via the lock portion main body 43, like the inner second spring 42a.
  • the inner second spring 42a and the outer second spring 42b are configured such that the biasing force is relatively large.
  • the portion on the second space S2 side of the partition portion 25 constitutes the second support portion 25b.
  • the second pressure chamber S21 is an annular space surrounded by the second cylinder portion 23, the second piston 41, and the second piston cylinder portion 46 in the second space S2.
  • the second pressure chamber S21 is connected to a second supply / exhaust port 49 for supplying and exhausting compressed air to and from the second pressure chamber S21 (see FIG. 3).
  • a compressed air supply source (not shown) is connected to the second supply / exhaust port 49 via an air flow path (not shown).
  • the air flow path is provided with a brake control device (not shown) for controlling supply and discharge of compressed air to and from the second pressure chamber S21.
  • the brake control device is provided at a position relatively distant from the brake cylinder device 2.
  • the brake cylinder device 2 includes a guide tube 12, a first clutch 13, a clutch nut 14, a screw shaft 15, a lock sleeve 16, and a front stopper 17, as shown in FIGS.
  • the guide tube 12 is formed in a substantially cylindrical shape extending from the concave portion 31a of the first piston 31 toward the advancing direction X1 side.
  • the guide tube 12 is inserted inside the cylindrical wall portion 26 and the lock portion main body 43.
  • the guide tube 12 is fixed with respect to the first piston 31.
  • annular groove 12a extending in the circumferential direction is formed on the outer peripheral surface at the distal end portion of the guide tube 12 (see FIG. 6).
  • An engagement ring 93 formed in an annular shape having a circular cross section is fitted in the annular groove 12a.
  • the first clutch 13 is fixed in the guide tube 12.
  • An inner bulging portion 13a that bulges inward in the radial direction is formed on the inner circumferential surface of the first clutch 13 on the retracting direction X2 side (see FIG. 7).
  • the clutch nut 14 is disposed inside the first clutch 13.
  • An outer bulging portion 14a bulging outward in the radial direction is formed in a portion on the advancing direction X1 side of the clutch nut 14 (see FIG. 7).
  • the clutch nut 14 is disposed inside the first clutch 13 so that the portion on the retracting direction X2 side in the outer bulging portion 14a faces the portion on the side in the advance direction X1 in the inner bulging portion 13a of the first clutch 13. Has been.
  • the screw shaft 15 is formed in a substantially rod shape extending from the vicinity of the first piston 31 in the advancing direction X1.
  • a screw thread is formed on the outer peripheral surface of the screw shaft 15. This thread is screwed into the screw hole on the inner peripheral surface of the clutch nut 14.
  • a brake output unit 11 is connected to the tip of the screw shaft 15.
  • the lock sleeve 16 is formed in a cylindrical shape that can be inserted into the gap between the lock portion main body 43 and the guide tube 12.
  • the lock sleeve 16 is formed with an inner annular groove 16a extending in the circumferential direction at a midway portion in the cylinder axis direction on the outer peripheral surface of the lock sleeve 16 (see FIG. 6).
  • a fixing ring 61 described later is fitted in the inner annular groove 16a.
  • annular recess 16b that opens in the advance direction X1 side and radially inward and extends in the circumferential direction is formed at the end of the lock sleeve 16 on the advance direction X1 side (see FIG. 6).
  • An engagement ring 93 fitted into the annular groove 12a of the guide tube 12 is fitted into the annular recess 16b.
  • the engagement ring 93 engages or disengages both in the relationship between the lock sleeve 16 and the guide tube 12 depending on the direction in which one moves with respect to the other. Specifically, when the lock sleeve 16 moves in the advancing direction X1, the guide tube 12 also moves in the advancing direction X1 because both engage with each other via the engagement ring 93. On the other hand, when the guide tube 12 moves in the advancing direction X1, the engagement in both the advancing and retracting directions is released.
  • the front stopper 17 is screwed to the guide tube 12.
  • the front stopper 17 is provided such that a portion on the retracting direction X2 side is opposed to a portion on the advancing direction X1 side of the first clutch 13 and a portion on the advancing direction X1 side of the clutch nut 14 in the axial direction.
  • the fluid brake mechanism 30 is used to brake the speed of the railway vehicle when the railway vehicle is traveling. That is, the fluid brake mechanism 30 is mainly used when the braking force by the parking spring brake mechanism 40 is not output (the compressed air as the compressed fluid is supplied to the second pressure chamber S21 and the second piston 41 is moved in the retracting direction X2. Is used to the side).
  • the compressed air is supplied to the first pressure chamber S11. Then, since the compressed air flowing into the first pressure chamber S11 presses the first piston 31 in the advance direction X1 against the biasing force of the first spring 32, the first piston 31 moves in the advance direction X1, As a result, the guide tube 12 fixed to the first piston 31 also moves in the advance direction X1, and accordingly, the brake output unit 11 advances in the advance direction X1. Further, when the brake pad 104 comes into contact with the brake disc 122, the outer bulging portion 14a of the clutch nut 14 is pressed in the advancing direction X1 by the inner bulging portion 13a of the first clutch 13, so that the clutch nut 14 also moves in the advancing direction X1. Is pressed. Thereby, the screw shaft 15 screwed into the clutch nut 14 and the brake output portion 11 connected to the screw shaft 15 are pressed in the advancing direction X1. As a result, the braking force by the fluid brake mechanism 30 is generated.
  • the parking spring brake mechanism 40 is used to prevent the railway vehicle from moving accidentally when the railway vehicle is parked. That is, the parking spring brake mechanism 40 is mainly used when the braking force from the fluid brake mechanism 30 is not output (no compressed air is supplied to the first pressure chamber S11 and the first piston 31 moves toward the retracting direction X2). Is used).
  • the parking spring brake mechanism 40 When the parking spring brake mechanism 40 generates a braking force, the compressed air supplied to the second pressure chamber S21 is discharged. Then, the lock portion main body 43 and the second piston 41 are moved in the advance direction X1 by the urging force of the second spring 42.
  • the lock portion main body 43 is engaged with the lock sleeve 16 by the fixing ring 61. Further, the lock sleeve 16 is engaged with the guide tube 12 by the engagement ring 93 when the lock sleeve 16 moves in the advancing direction X1. Therefore, as described above, when the lock portion main body 43 moves in the advance direction X1, the guide tube 12 and the first piston 31 to which the guide tube 12 is fixed also move in the advance direction X1. When the first piston 31 moves in the advance direction X1, as in the case of the fluid brake mechanism 30, the brake output unit 11 advances in the advance direction X1. That is, by discharging the compressed air supplied to the second pressure chamber S21, both the first piston 31 and the second piston 41 move in the advance direction X1. Thereby, the braking force by the parking spring brake mechanism 40 is generated.
  • the first piston 31 moves in the retracting direction X2 due to the urging force of the first spring 32, and the brake output unit 11 moves in the retracting direction X2 as in the case of the fluid brake mechanism 30. That is, when the compressed air is supplied to the second pressure chamber S21, both the first piston 31 and the second piston 41 move in the retreat direction X2. Thereby, the brake by the parking spring brake mechanism 40 is released.
  • FIG. 7 shows an enlarged view near the gap adjusting mechanism 50.
  • the clearance adjustment mechanism 50 including the first clutch 13, the clutch nut 14, the front stopper 17, and the like has a clearance to the brake operation position when the brake is released due to wear of the brake pad 104 in the disc brake device 1. When it becomes larger, the gap is automatically adjusted.
  • the parking brake manual release mechanism 60 is for manually releasing the brake by the parking spring brake mechanism 40 without supplying compressed air to the second pressure chamber S21.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken from the position indicated by arrows VIII-VIII in FIG. 3, in which components inside the lock sleeve 16 are omitted.
  • This figure is a view for explaining the parking brake manual release mechanism 60.
  • the parking brake manual release mechanism 60 includes a fixing ring 61, a closing member 62, an operating rod cylinder portion 63, and an operating rod 67.
  • the fixing ring 61 is provided as a C-shaped member that is partially cut away in the circumferential direction. As a result, both end portions of the fixing ring 61 face each other through a slight gap, and are biased and held in a direction in which the gap becomes narrower. A pair of projecting portions 61 a projecting outward in the radial direction is formed at both ends of the fixing ring 61. As shown in FIGS. 4, 6, and 8, the fixing ring 61 has a radially inner portion fitted in the inner annular groove 16 a of the lock sleeve 16 and a radially outer portion fitted in the outer annular groove 47 b. It arrange
  • the closing member 62 is formed as a plate-like member formed in a substantially rectangular shape in plan view.
  • the closing member 62 has a pair of convex portions 62a that protrude in parallel from both sides of a portion corresponding to one side of the rectangle.
  • the closing member 62 has a closing member space so that the pair of convex portions 62a can slide in the radial direction with respect to the lock portion main body 43 so as to sandwich the pair of protruding portions 61a of the fixing ring 61 from the outside. 48a.
  • chamfered portions 62b are formed at the two corners where the pair of convex portions 62a are not formed.
  • the operating rod cylinder portion 63 is formed in a substantially rectangular cylinder shape having a bottom portion 64. As shown in FIGS. 2 and 3, the operating rod cylinder portion 63 is a tangential direction of the second cylinder portion 23, and is approximately upward with respect to the horizontal direction when the brake cylinder device 2 is fixed to the vehicle body 120. It is formed so as to extend in the direction of 45 degrees. A through hole 64 a is formed in the center portion of the bottom portion 64. The opening of the operating rod cylinder portion 63 is sealed by a sealing portion 65. The operating rod cylinder portion 63 and the sealing portion 65 are bulged by the bolt 66 with the bottom portion 64 of the operating rod cylinder portion 63 disposed on the bulging portion 48 side of the second piston wall portion 47. It is fixed to.
  • the operating rod 67 is a substantially rod-shaped member that is operated by the user in order to manually release the brake by the parking spring brake mechanism 40.
  • the operation rod 67 is configured to be able to advance and retract in the axial direction of the operation rod 67 with respect to the cylinder 20.
  • the operation rod 67 is arranged such that one of the planes including the advancing / retreating direction is parallel to the direction in which the railway vehicle extends.
  • the operation rod 67 has a main body portion 68, a flange portion 69, and a pulling wheel 71.
  • the main body 68 is provided as an elongated rod-shaped member.
  • the main body 68 passes through the insertion hole 48 b of the second piston wall 47 and the inside of the operating rod cylinder 63.
  • a chamfered portion 68 a is formed at the distal end portion of the main body portion 68.
  • the chamfered portion 68 a is in surface contact with the chamfered portion 62 b of the closing member 62. Thereby, the main body 68 presses the closing member 62 toward the fixing ring 61.
  • the flange portion 69 is formed integrally with the main body 68 in the vicinity of the middle portion in the longitudinal direction of the main body 68.
  • the flange portion 69 is slidable in the axial direction of the main body portion 68 with respect to the inner peripheral surface of the operating rod cylinder portion 63.
  • the flange portion 69 is urged toward the cylinder 20 by an urging spring 72 as an urging member housed in the operation rod cylinder portion 63.
  • One end side of the biasing spring 72 is in contact with the sealing portion 65, and the other end side thereof is in contact with the flange portion 69.
  • the pulling wheel 71 is attached to the base end of the main body 68 (the end on the side away from the cylinder 20).
  • the pulling wheel 71 is provided as a grip part for the user to pull the operation rod 67 with respect to the cylinder 20.
  • the pulling wheel 71 may be connected to a wire or the like and pulled from another place.
  • a mark portion 73 is formed integrally with the base end portion of the main body portion 68.
  • the mark portion 73 bulges outward from the outer peripheral surface of the main body portion 68 in an annular shape.
  • the operating rod 67 moves away from the cylinder 20. Then, the chamfered portion 68a formed at the distal end portion of the operating rod 67 retreats and is separated from the chamfered portion 62b of the closing member 62, so that the force for urging the fixed ring 61 is lost, and as a result, the fixed ring 61 is expanded. To do.
  • the fixing ring 61 shifts from a state where it is fitted to both the inner annular groove 16a and the outer annular groove 47b (see FIG. 6) to a state where it is fitted only to the outer annular groove 47b. Then, the engagement between the lock portion main body 43 and the lock sleeve 16 is released. At the same time, due to the interaction between the inclined surface of the protruding portion 61a of the fixing ring 61 and the inclined surfaces of the pair of convex portions 62a of the closing member 62, the closing member 62 moves to the outer side of the concentric circle of the brake cylinder shaft.
  • the mark portion 73 formed on the operation rod 67 enters the recess 65a formed on the sealing portion 65, as shown by the solid line in FIG. It is out. Therefore, it is difficult to visually recognize the mark portion 73 from the outside.
  • the mark portion 73 has advanced outward from the recess 65a as shown by the one-dot chain line in FIG. Become.
  • the user visually recognizes that the first piston 31 and the second piston 41 are engaged by the fixing ring 61 in a state where the mark portion 73 is in the recess 65a (a state in the lock position). I can grasp. On the other hand, when the user moves the mark portion 73 outward from the recess 65a (in the release position), the parking spring is caused by the fact that the first piston 31 and the second piston 41 are not engaged. It can be grasped that the parking brake by the brake mechanism 40 is not generated and is in a manually opened state.
  • FIG. 10 shows a cross-sectional view as viewed from the position of arrows XX in FIG. This figure is a view for explaining the indicator mechanism 80.
  • the indicator mechanism 80 is for confirming whether or not the second pressure chamber S21 is filled with compressed air.
  • the indicator mechanism 80 includes a bottomed cylindrical portion 81, an indicator main body 83, a coil spring 88 as an elastic member, and a communication path 89.
  • the bottomed cylinder part 81 has a cylinder wall part 82 formed on the bulging part 28 of the second cylinder part 23. As shown in FIG. 2, the cylindrical wall portion 82 is formed so as to extend in the tangential direction of the second cylinder portion 23 and in the horizontal direction when the brake cylinder device 2 is fixed to the vehicle main body 120. Yes.
  • the opening of the bottomed cylindrical portion 81 is sealed with a sealing portion 87.
  • the sealing part 87 is fixed to the cylindrical wall part 82 with bolts.
  • the indicator body 83 is formed in a substantially cylindrical shape extending in the axial direction of the cylindrical wall portion 82.
  • the indicator main body 83 can advance and retreat in the axial direction of the cylindrical wall portion 82.
  • the indicator body 83 is configured by integrally forming a piston portion 84, an indicator portion 85, and a spring insertion portion 86.
  • the piston portion 84 is formed in a thick disk shape whose outer peripheral surface is slightly smaller in diameter than the inner peripheral surface of the cylindrical wall portion 82.
  • the piston portion 84 is provided so as to be slidable in the axial direction with respect to the inner peripheral surface of the cylindrical wall portion 82 via the packing 84a.
  • the inner space S3 of the bottomed cylindrical portion 81 is divided into two spaces by the piston portion 84. Specifically, the space closer to the sealing portion 87 than the piston portion 84 in the inner space S3 of the bottomed cylindrical portion 81 is provided as a pressure fluid space S31 in which compressed air as pressure fluid is supplied and discharged. On the other hand, a space closer to the bottom 81a than the piston portion 84 in the internal space S3 is provided as a coil spring accommodating space S32.
  • the indicator portion 85 is formed in a substantially cylindrical shape extending from the piston portion 84 toward the opening side of the bottomed cylindrical portion 81.
  • the indicator portion 85 is disposed on the bottomed tube portion 81 so that the center axis is coaxial with the center axis of the bottomed tube portion 81.
  • the outer diameter of the indicator portion 85 is smaller than the inner diameter of the cylindrical wall portion 82.
  • the indicator unit 85 is a plane including a straight line in which the indicator unit 85 advances and retreats, and a plane parallel to the direction in which the railway vehicle extends.
  • the indicator unit 85 is a plane including a straight line in which the operation rod 67 extends and retracts in parallel. It is provided so as to be parallel to the flat surface.
  • the spring insertion part 86 is formed in a cylindrical shape extending from the piston part 84 toward the bottom part 81a. The distal end portion of the spring insertion portion 86 is disposed so as to face the bottom portion 81 a of the bottomed cylindrical portion 81. The spring insertion part 86 is inserted into the coil spring 88.
  • the coil spring 88 is accommodated in the coil spring accommodating space S32 so that the spring insertion portion 86 is inserted therein.
  • One end of the coil spring 88 is in contact with the bottom 81 a of the bottomed cylindrical portion 81 and the other end is in contact with the piston portion 84.
  • the coil spring 88 urges the indicator main body 83 toward the side away from the bottom 81a with respect to the bottom 81a.
  • the communication path 89 is for communicating the pressure fluid space S31 with the second pressure chamber S21. Specifically, one side of the communication path 89 is connected to the pressure fluid space S31, and the other side is connected to the second pressure chamber S21.
  • the indicator portion 85 of the indicator mechanism 80 is in a state of being advanced with respect to the bottomed cylindrical portion 81 (state in the advanced position) depending on whether compressed air is supplied to the second pressure chamber S21 of the parking spring brake mechanism 40. Or a retracted state (a state in the retracted position).
  • the user places the second piston 41 on the advanced direction X1 side. I can grasp that.
  • the second piston 41 is positioned on the retreat direction X2 side. Can be grasped.
  • the brake cylinder device 2 includes a through cylinder 35.
  • the through cylinder 35 is provided as a pipe formed in an L shape.
  • the space inside the through cylinder 35 constitutes a second passage 35a through which air flows.
  • One end side of the through cylinder 35 is fitted in a fitting hole 28 b formed in the bulging portion 28 of the second cylinder portion 23. Accordingly, the first spring accommodating space S12 communicates with the outside through the air passage 36 including the first passage 28a and the second passage 35a.
  • the first spring housing space S12 communicates with the outside, the first spring housing space S12 is maintained at normal pressure. As a result, excessive pressure does not act on the first spring accommodating space S12 when the first piston 31 moves in the advancing direction X1. Thereby, it can prevent that the advance to the advance direction X1 of the 1st piston 31 is prevented.
  • the second pressure chamber S21 and the second spring accommodating space S22 are arranged outside the second spring 42 that is a spring for parking brake.
  • 2 pressure chamber S21 can be arrange
  • the second piston cylinder portion 46 by disposing the second piston cylinder portion 46 outside the second spring 42 as described above, the second pressure chamber S21 and the second spring accommodating space S22 can be partitioned by the second piston cylinder portion 46. Accordingly, the second piston 41 can be advanced and retracted relative to the cylinder 20 by supplying and discharging compressed air to and from the second pressure chamber S21.
  • the overall length of the brake cylinder device 2 can be shortened while suppressing an increase in the restriction of the design condition of the spring 42 for parking brake.
  • the second spring accommodating space S22 is to be lengthened in the forward / backward direction of the brake output portion 11, it is desirable to provide the second support portion 25b in a region as close as possible to the partition portion 25 in the second space S2.
  • the 2nd support part 25b is arrange
  • the second support portion 25 b can be configured by the partition portion 25 that partitions the first space S ⁇ b> 1 and the second space S ⁇ b> 2, and thus the second spring 42 in the forward / backward direction of the brake output portion 11. Can be secured more reliably.
  • the configuration of the cylinder 20 can be simplified.
  • the first support portion 25 a can be configured by the partition portion 25. In this way, compared to the case where the first support portion 25a is provided separately from the partition portion 25 in the first space S1, the first spring accommodating space S12 can be made longer in the forward / backward direction of the brake output portion 11, so Arrangement space can be secured sufficiently. In addition, since it is not necessary to separately form the first support portion 25a, the configuration of the cylinder 20 can be simplified.
  • the second piston 41 and the second piston cylinder portion 46 are formed separately and are engaged with each other during assembly. Specifically, the second piston cylinder part 46 of the lock part main body 43 is inserted into the second cylinder part 23 from the small diameter cylinder part 23c side (the advance direction X1 side) of the second cylinder part 23. Next, the second piston 41 is inserted between the second cylinder part 23 and the second piston cylinder part 46 from the large diameter cylinder part 23a side (retracting direction X2 side) of the second cylinder part 23.
  • the assembly property of the brake cylinder device 2 can be improved by configuring the second piston 41 and the second piston cylinder portion 46 as separate members so that they can be engaged during assembly.
  • the brake cylinder device 2 even when the water vapor becomes water droplets and adheres in the first passage 28a, the water droplets flow downward along the first passage 28a due to their own weight, and the first spring accommodating space. Move away from S12. Therefore, it is possible to prevent the cylinder 20 from rusting due to the water droplets entering and adhering to the cylinder 20.
  • the brake cylinder device 2 even when water droplets accumulate in the lower portion of the first spring accommodating space S12, the region on the first spring accommodating space S12 side in the first passage 28a is the lower portion of the first spring accommodating space S12. Therefore, the water droplet can be guided to the first passage 28a. Thereby, the rust of the cylinder 20 can be further suppressed.
  • the brake cylinder device 2 it can be grasped from the state of the indicator mechanism 80 whether the second piston 41 of the parking spring brake mechanism 40 is located on the advancing direction X1 side or the retracting direction X2 side.
  • the indicator mechanism 80 is formed by mechanical components without using an electric system. Therefore, unlike the case where the state of the second piston 41 is grasped by measuring the pressure in the second pressure chamber S21 with a pressure sensor or the like, there is no fear of failure of the electrical system. Therefore, the position state of the second piston 41 can be reliably grasped.
  • the pressure sensor when the pressure state of the second pressure chamber S21 is confirmed using a pressure sensor, the pressure sensor is generally removed from the brake cylinder device 2 due to problems such as restrictions on the routing of electrical wiring connected to the pressure sensor.
  • the brake control device is disposed in a relatively distant position. However, in this case, it cannot be easily determined whether or not a predetermined pressure is applied to the second pressure chamber S21 in the vicinity of the brake cylinder device 2.
  • the pressure state of the second pressure chamber S21 can be grasped by the indicator mechanism 80 formed of mechanical components. This eliminates the need for electrical wiring required in the case of a pressure sensor, thereby eliminating the above-described restrictions on the routing of electrical wiring. As a result, it becomes easy to attach the indicator mechanism 80 directly to the brake cylinder device 2. Therefore, it can be easily determined whether or not a predetermined pressure is applied to the second pressure chamber S21 in the vicinity of the brake cylinder device 2.
  • the user confirms both the position of the indicator portion 85 (the advanced position or the retracted position) and the position of the operation rod 67 (the locked position and the released position), thereby enabling the parking spring brake mechanism.
  • 40 states can be grasped. Specifically, the user can determine that the braking force by the parking spring brake mechanism 40 is generated when the indicator portion 85 is in the advanced position and the operation rod 67 is in the locked position. In addition, when the user is (b) when the indicator portion 85 is in the retracted position and the operating rod 67 is in the locked position, the braking force applied by the parking spring brake mechanism 40 due to the supply of compressed air to the second pressure chamber S21. It can be determined that no occurrence has occurred.
  • the user can not only confirm whether or not the braking force is generated by the parking spring brake mechanism 40, but can also grasp the cause of the absence of the braking force at the same time.
  • the user can simultaneously confirm the state of the indicator portion 85 and the state of the operation rod 67 from one direction. Therefore, the state of the parking spring brake mechanism 40 can be grasped in a relatively short time.
  • the indicator portion 85 is such that one of the planes including the advance / retreat direction of the indicator portion 85 is parallel to one of the planes including the advance / retreat direction of the operation rod 67.
  • the user can grasp both states in a shorter time and easily by viewing the indicator unit 85 and the operation rod 67 from the direction perpendicular to the plane parallel to each other as described above.
  • the indicator unit 85 is arranged so that one of the planes including the straight line in which the indicator unit 85 advances and retreats is parallel to one of the planes including the straight line in which the operation rod 67 advances and retreats.
  • the indicator unit 85 may be arranged so that one of the planes including the straight line in which the indicator unit 85 advances and retreats and one of the planes including the straight line in which the operation rod 67 advances and retreats are the same. Thereby, the state of the indicator part 85 and the operation rod 67 can be grasped
  • one of the planes including the straight line in which the indicator unit 85 advances and retreats and one of the planes including the straight line in which the operation rod 67 advances and retreats may not be parallel or the same. It is sufficient if the position state of the rod 67 can be grasped.
  • the angle formed by one of the planes including the straight line in which the indicator unit 85 advances and retreats and one of the planes including the straight line in which the operation rod 67 advances and retreats may be an angle other than an angle near 90 degrees.
  • the present embodiment includes the brake cylinder device 2 configured to reduce the overall length while suppressing an increase in the design constraint of the parking brake spring (second spring 42).
  • a disc brake device 1 can be provided. Therefore, the downsized disc brake device 1 can be provided.
  • the first support portion 25a is configured by a portion of the partition portion 25 on the first space S1 side.
  • the first support portion 25a is not limited to this and is separated from the partition portion 25.
  • the second support portion 25b is configured by a portion of the partition portion 25 on the second space S2 side.
  • the second support portion 25b may be formed.
  • the region connected to the first spring accommodating space S12 in the air passage 36 is connected to the lower portion of the first spring accommodating space S12. You may connect with the center part in the up-down direction of space S12.
  • the indicator mechanism 80 is configured such that the indicator portion 85 advances from the bottomed tubular portion 81 by the biasing force of the coil spring 88, but this is not restrictive. Specifically, you may comprise the indicator mechanism 80 so that the indicator part 85 may advance from the bottomed cylinder part 81 with the pressure fluid supplied to pressure fluid space S31.
  • the pressure fluid space S31 is configured as a space closer to the bottom 81a than the piston portion 84 in the internal space S3
  • the coil spring accommodating space S32 is defined as a space closer to the sealing portion 87 than the piston portion 84 in the internal space S3. What is necessary is just to comprise.
  • the present invention can be used for a brake cylinder device in which both a fluid brake mechanism used during operation of a railway vehicle and a parking spring brake mechanism used during parking of the railway vehicle can be operated.

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Abstract

 流体ブレーキ機構及び駐車バネブレーキ機構を有するブレーキシリンダ装置において、駐車ブレーキ用のバネの設計条件の制約が増大してしまうことを抑制しつつ、ブレーキシリンダ装置の全長を短くする。 駐車バネブレーキ機構40は、第2ピストン41と、第2ピストン41から進出方向X1へ延びる第2ピストン筒部46と、シリンダ本体21に固定される第2支持部25bに一端が当接し第2ピストン41を進出方向X1へ付勢する第2バネ42と、第2バネ42の収容空間S22に対して第2ピストン筒部46を挟んだ反対側の第2圧力室S21と、を有する。第2バネ42は、第2ピストン筒部46の内側に配置され、第2圧力室S21は、第2ピストン筒部46の外側に配置されている。

Description

ブレーキシリンダ装置及びディスクブレーキ装置
 本発明は、鉄道車両の運転時に用いられる流体ブレーキ機構及び鉄道車両の駐車時に用いられる駐車バネブレーキ機構の両方が作動可能なブレーキシリンダ装置、及びブレーキシリンダ装置を備えたディスクブレーキ装置に関する。
 従来より、鉄道車両用のブレーキ装置に用いられるブレーキシリンダ装置として、流体ブレーキ機構及び駐車バネブレーキ機構の両方が作動可能なブレーキシリンダ装置が知られている。例えば、特許文献1には、鉄道車両の運転時に用いられるブレーキ力を発生させるための常用ブレーキピストンと、鉄道車両の駐車時に用いられるブレーキ力を発生させるための駐車ブレーキピストンとを備えたアクチュエータ(ブレーキシリンダ装置)が開示されている。
 常用ブレーキピストンは、ハウジング(シリンダ)に固定された仕切壁に一端側が当接する第2コイルバネによって、ブレーキ力の出力方向と反対方向(退避方向)へ付勢されている。常用ブレーキピストンは、常用ブレーキ側の密封室に流入する流体によってブレーキの出力方向(進出方向)へ進出する。すなわち、常用ブレーキは、密封室に流体圧力が作用することにより、常用ブレーキピストンが第2コイルバネの付勢力に抗して進出方向へ押圧されて移動することにより、ブレーキ力を発生させる。
 一方、駐車ブレーキピストンは、シリンダの前壁に一端側が当接する第1コイルバネによって、進出方向へ付勢されている。駐車ブレーキピストンは、駐車ブレーキ側の密封室に流入する流体によって退避方向へ退避する。すなわち、駐車ブレーキは、密封室から流体が排出されることにより、駐車ブレーキピストンが第1コイルバネによって進出方向へ押圧されて移動することにより、ブレーキ力を発生させる。
特開平11-059391号公報
 ところで、ブレーキシリンダ装置の全長(ブレーキシリンダ装置におけるブレーキの出力方向の長さ)を短くするためには、駐車ブレーキ用のバネ(特許文献1における第1コイルバネ)を短くして駐車ブレーキの部分を短くすることが考えられる。しかしそうすると、第1コイルバネに過度の負荷がかかるため、その負荷に耐えうるように第1コイルバネの設計条件の制約を増大させてしまうことになる。その結果、ブレーキシリンダ装置全体のコストが増大してしまう。
 本発明は、上記実情に鑑みてなされるものであって、その目的は、駐車ブレーキ用のバネの設計条件の制約が増大してしまうことを抑制しつつ、ブレーキシリンダ装置の全長を短くすることである。
 (1)上記課題を解決するため、本発明のある局面に係るブレーキシリンダ装置は、シリンダと、圧力流体によってブレーキ力を出力する流体ブレーキ機構と、鉄道車両の駐車時に用いられる駐車バネブレーキ機構と、を備えている。そして、前記シリンダは、筒状に形成され一方側にシリンダ底部を有するシリンダ本体、及び、該シリンダ本体内のシリンダ空間を該シリンダ本体の筒軸方向における前記シリンダ底部側の第1空間とその反対側の第2空間とに仕切るように前記シリンダ本体に固定される仕切部、を有し、前記流体ブレーキ機構は、前記第1空間に配置される第1ピストン、前記シリンダ本体に固定される第1支持部に一端が当接し前記第1ピス退避方向トンを前記シリンダ底部に近づく退避方向へ付勢する第1バネ、及び、前記第1空間における、前記第1バネの収容空間に対して前記第1ピストンを挟んだ反対側の第1圧力室、を有し、該第1圧力室に圧力流体が供給されることで、前記第1バネの付勢力に抗して前記第1ピストンが前記シリンダ底部から離れる進出方向へ移動するように構成され、前記駐車バネブレーキ機構は、前記第2空間に配置される第2ピストン、該第2ピストンから前記進出方向へ筒状に延びる第2ピストン筒部、前記シリンダ本体に固定される第2支持部に一端が当接し前記第2ピストンを前記第2ピストン筒部を介して前記進出方向へ付勢する第2バネ、及び、前記第2空間における、前記第2バネの収容空間に対して前記第2ピストン筒部を挟んだ反対側の第2圧力室、を有し、該第2圧力室に圧力流体が供給されている状態から排出される状態へと移行することで、前記第2バネの付勢力により前記第2ピストンが前記進出方向に移動するように構成され、前記第2バネは、前記第2ピストン筒部の内側に配置され、前記第2圧力室は、前記第2ピストン筒部の外側に配置されている。
 この構成では、流体ブレーキ機構の第1圧力室に圧力流体が供給されることにより、第1ピストンが進出方向へ移動する。これにより、流体ブレーキ機構によるブレーキ力が発生する。一方、駐車バネブレーキ機構の第2圧力室に供給されている圧力流体が排出されることで、第2バネの付勢力によって第2ピストンが進出方向へ進出する。これにより、駐車バネブレーキ機構によるブレーキ力が発生する。
 そして、この構成のように、駐車ブレーキ用のバネである第2バネの外側に第2圧力室を配置することで、第2バネの収容空間及び第2圧力室を、ブレーキ出力方向において重ならないよう配置できる。こうすると、第2バネの収容空間をブレーキの出力方向に長くしようとした場合に第2圧力室が邪魔にならないため、第2バネの長さ方向の配置スペースを確保しやすくなる。その結果、第2バネの設計条件が極端に制限されない程度に第2バネの収容空間を短くできるため、その分、ブレーキシリンダ装置の全長を短くできる。
 しかも、上述のように第2ピストン筒部を第2バネの外側に配置することで、該第2ピストン筒部によって第2圧力室と第2バネの収容空間とを区画できる。これにより、第2圧力室に圧力流体を給排することで、第2ピストンをシリンダに対して進退させることが可能になる。
 従って、上記の構成によると、駐車ブレーキ用のバネの設計条件の制約が増大してしまうことを抑制しつつ、ブレーキシリンダ装置の全長を短くできる。
 (2)好ましくは、前記第2支持部は、前記進出方向に進出した状態の前記第2ピストンにおける前記進出方向側の端部よりも前記仕切部側に配置されている。
 ブレーキ出力方向において第2バネの収容空間を長くしようとした場合、第2支持部を、第2空間内における仕切部に極力近い領域に設けることが望ましい。これに対して、上記構成によると、第2支持部が、進出方向に進出した状態の第2ピストンにおける進出方向側の端部よりも仕切部側に配置される。従って、ブレーキ出力方向における第2バネの配置スペースを確実に確保できる。
 (3)好ましくは、前記第2支持部は、前記仕切部における前記第2空間側の部分である。
 この構成によると、第2支持部を、第1空間と第2空間とを仕切る仕切部で構成することができるため、ブレーキ出力方向における第2バネの配置スペースをより確実に確保できる。しかも、第2支持部を別途形成する必要がないため、シリンダの構成を簡素化できる。
 (4)好ましくは、前記第1支持部は、前記仕切部における前記第1空間側の部分である。
 この構成によると、第1支持部を、仕切部で構成することができる。こうすると、仕切る部とは別に第1支持部を設ける場合と比べると、第1バネの収容空間をブレーキ出力方向において長くできるため、第1バネの配置スペースを十分に確保できる。しかも、第1支持部を別途形成する必要がないため、シリンダの構成を簡素化できる。
 (5)好ましくは、前記第2ピストン及び前記第2ピストン筒部は、別体で形成されて互いに係合する。
 この構成によると、ブレーキシリンダ装置の組み立ての際、第2ピストン筒部をシリンダ本体の筒軸方向の一方側から該シリンダ本体へ挿入する一方、第2ピストンを筒軸方向の他方側からシリンダ本体へ挿入することができる。そして、その後、第2ピストン筒部と第2ピストンとを係合することができる。これにより、ブレーキシリンダ装置の組立性を更に向上することができる。
 (6)好ましくは、ブレーキシリンダ装置は、一方側の領域が前記第1バネの収容空間に繋がり該第1バネの収容空間を外部へ連通させるための通気路を備え、前記通気路における前記一方側の領域は、鉄道車両に固定された状態の前記ブレーキシリンダ装置における、前記第1バネの収容空間側から水平方向に対して下方へ延びる第1通路である。
 この構成によると、水蒸気が水滴となって第1通路内に付着した場合であっても、その水滴は自重により第1バネの収容空間から離れる方向へ流れる。従って、水滴がシリンダ内に侵入しにくくなるため、シリンダが錆びてしまうのを抑制できる。
 (7)更に好ましくは、前記通気路における前記一方側の領域のうち前記第1バネの収容空間に繋がる領域は、鉄道車両に固定された状態の前記ブレーキシリンダ装置における前記第1バネの収容空間の下部に繋がっている。
 この構成によると、第1バネの収容空間の下部に水滴が溜まった場合であっても、その水滴を第1通路へ導くことができる。これにより、シリンダの錆びを更に抑制できる。
 (8)好ましくは、ブレーキシリンダ装置は、底部を有する筒状に形成された有底筒部と、前記有底筒部の筒軸方向に進退可能なように該有底筒部内に配置されるピストン部と、前記ピストン部から前記有底筒部の開口側へ延びるように形成され、該有底筒部から進出することにより先端部が該有底筒部から露出する一方、該有底筒部へ後退することにより前記先端部が該有底筒部へ収容されるインジケータ部と、前記ピストン部を前記筒軸方向の一方側へ付勢するように前記有底筒部内に配置される弾性部材と、前記有底筒部の内部空間における前記ピストン部を挟んだ前記弾性部材と反対側の圧力流体空間を、前記第2圧力室に連通する連通路とを有するインジケータ機構を更に備え、前記インジケータ部は、前記連通路を介して前記圧力流体空間へ流入する圧力流体により、前記弾性部材の付勢力に抗して前記有底筒部から進出又は前記有底筒部へ後退する。
 この構成によると、駐車バネブレーキ機構の第2ピストンが、進出方向側又は退避方向側のいずれに位置しているかを、インジケータ部の状態によって把握することができる。この構成では、ブレーキシリンダ装置は、弾性部材の付勢力がインジケータ部を有底筒部から突出させる方向に働くように構成されているか、又は、弾性部材の付勢力がインジケータ部を有底筒部内に収容させる方向に働くように構成されている。
 まず、弾性部材の付勢力がインジケータ部を有底筒部から突出させる方向に働くようにブレーキシリンダ装置が構成されている場合を考える。
 第2ピストンが進出方向側に位置している状態では、第2圧力室に圧力流体が供給されていないことになるため、該圧力流体はインジケータ機構の圧力流体空間にも供給されていないことになる。よってこの状態では、インジケータ部は、弾性部材によって付勢されて有底筒部から突出した状態となっている。すなわち、インジケータ部が有底筒部から露出した状態が確認されれば、第2ピストンが進出方向側へ位置していることを把握できる。
 一方、第2ピストンが退避方向側に位置している状態では、第2圧力室に圧力流体が供給されていることになるため、該圧力流体はインジケータ機構の圧力流体空間にも供給されていることになる。よってこの状態では、インジケータ部は、圧力流体によって、弾性部材の付勢力と反対方向へ押圧されて有底筒部に収容された状態となっている。すなわち、インジケータ部が有底筒部に収容されている状態が確認されれば、第2ピストンが退避方向側へ位置していることを把握できる。
 次に、弾性部材の付勢力がインジケータ部を有底筒部内に収容させる方向に働くようにブレーキシリンダ装置が構成されている場合を考える。
 第2ピストンが進出方向側に位置している状態では、圧力流体はインジケータ機構の圧力流体空間に供給されておらず、インジケータ部は、弾性部材によって付勢されて有底筒部内へ押圧された状態となっている。すなわち、インジケータ部が有底筒部に収容されている状態が確認されれば、第2ピストンが進出方向側へ位置していることを把握できる。
 一方、第2ピストンが退避方向側に位置している状態では、圧力流体はインジケータ機構の圧力流体空間に供給されているため、インジケータ部は、圧力流体によって、弾性部材の付勢力と反対方向へ押圧されて有底筒部から突出した状態となっている。すなわち、インジケータ部が有底筒部から露出した状態が確認されれば、第2ピストンが退避方向側へ位置していることを把握できる。
 従って、この構成によると、例えば圧力センサ等の機構を用いることなく、機械的に第2ピストンの位置状態を確認できる。
 また、他の局面に係るブレーキシリンダ装置は、圧力室とバネとが対向して作用するピストンを有し、前記圧力室に圧力流体が供給されている状態から排出される状態へと移行することで前記バネの付勢力により前記ピストンが移動して車両の駐車時に用いられるブレーキ力を発生させる駐車バネブレーキ機構を有する。そして、このブレーキシリンダ装置は、底部を有する筒状に形成された有底筒部、前記有底筒部の筒軸方向に進退可能なように該有底筒部内に設けられるピストン部、前記ピストン部から前記有底筒部の開口側へ延びるように形成され、該有底筒部から進出することにより先端部が該有底筒部から露出する一方、該有底筒部へ後退することにより前記先端部が該有底筒部へ収容されるインジケータ部、前記ピストン部を前記筒軸方向の一方側へ付勢するように前記有底筒部内に配置される弾性部材、及び前記有底筒部の内部空間における前記ピストン部を挟んだ前記弾性部材と反対側の圧力流体空間を前記圧力室に連通する連通路、を有するインジケータ機構とを備え、前記インジケータ部は、前記連通路を介して前記圧力流体空間へ流入する圧力流体により、前記弾性部材の付勢力に抗して前記有底筒部から進出又は前記有底筒部へ後退する。
 車両の駐車時に用いられる駐車ブレーキが作用していることを確認するためには、例えば、圧力センサを用いて、駐車ブレーキ力を発生させるバネに対向して作用する圧力流体が供給される圧力室に所定の圧力が付加されているか否かを検知することが考えられる。
 上記圧力センサを用いて圧力室の圧力状態を確認する場合、圧力センサに接続される電気配線の引き回しの制約、及び圧力センサの配置スペースの制約等の問題により、当該圧力センサをブレーキシリンダ装置に直接取り付けるのは困難である。よって、一般的に、圧力センサは、圧力流体の供給源とブレーキシリンダ装置との間に設けられ圧力室に対する圧力流体の給排を制御するためのブレーキ制御装置内に配置される。しかし、ブレーキ制御装置はブレーキシリンダ装置から比較的離れた位置に配置されるため、ブレーキシリンダ装置近傍で所定の圧力が付加されているか否かを容易に判断することができない。
 上記他の局面に係るブレーキシリンダ装置は、上記実情に鑑みてなされるものであって、その目的は、駐車ブレーキ力を発生させるバネに対向して作用する圧力流体が供給される圧力室に所定の圧力が付加されているか否かを、ブレーキシリンダ装置近傍で容易に判断できるようにすることである。
 上記他の局面に係るブレーキシリンダ装置では、駐車ブレーキ用のバネを圧縮するための圧力室に圧力流体が供給されているか否かを、機械的な構成のインジケータ機構によって把握できる。このようなインジケータ機構を用いることにより電気配線が不要になり、圧力センサを用いる際の電気配線の引き回しの制約等が解消される。その結果、当該インジケータ機構をブレーキシリンダ装置に直接、取り付けやすくなる。従って、圧力室内の圧力流体の状態をブレーキシリンダ装置近傍で容易に判断できる。
 (9)更に好ましくは、前記ブレーキシリンダ装置は、駐車ブレーキ手動解除機構を更に備え、前記弾性部材は、前記インジケータ部が前記有底筒部から進出する方向へ前記ピストン部を付勢するように前記有底筒部内に配置され、前記インジケータ機構は、前記インジケータ部が前記弾性部材によって付勢されて前記有底筒部から進出する進出位置と、前記圧力流体空間に前記第2圧力室からの圧力流体が流入することで前記有底筒部へ後退する後退位置と、に切替可能に構成され、前記駐車ブレーキ手動解除機構は、前記シリンダに対して進退可能な操作ロッドを有し、該操作ロッドが前記シリンダ側へ付勢部材の付勢力によって押し込まれた状態において前記第2ピストンに対する前記第1ピストンの係合を保持するロック位置と、前記操作ロッドが前記シリンダ側から引っ張られると前記第2ピストンに対する前記第1ピストンの係合を解除して駐車バネブレーキ機構によるブレーキを解除する解除位置と、に切替可能に構成されている。
 なお、この構成における第2圧力室は、上述した他の局面に係るブレーキシリンダ装置の圧力室に相当し、この構成における第2ピストンは、上述した他の局面に係るブレーキシリンダ装置のピストンに相当する。
 この構成では、インジケータ機構は、インジケータ部の先端部が弾性部材に付勢されて有底筒部から露出する進出位置と、インジケータ部の先端部が圧力流体空間に圧力流体が供給されることで有底筒部に収容される後退位置とに切替可能に構成されている。これにより、ユーザは、インジケータ部の先端部が進出位置にある場合には、第2ピストンが進出方向側に位置していることを把握できる。一方、ユーザは、インジケータ部の先端部が後退位置にある場合には、第2ピストンが退避方向側に位置していることを把握できる。
 また、ブレーキシリンダ機構は、駐車バネブレーキ機構によるブレーキ力を手動で解除可能な駐車ブレーキ手動解除機構を備えている。この駐車ブレーキ手動解除機構は、操作ロッドがシリンダ側へ付勢部材の付勢力によって押し込まれた状態(操作ロッドがロック位置の状態)では、第1ピストンと第2ピストンとを互いに係合している。すなわち、操作ロッドがロック位置の状態では、第1ピストンと第2ピストンとが係合している。よって、この状態において第2圧力室から圧力流体が排出されると、駐車バネブレーキ機構によるブレーキ力が発生する。
 一方、上述のように駐車バネブレーキ機構によるブレーキ力が発生している状態において、操作ロッドがシリンダから引っ張られた状態(操作ロッドが解除位置の状態)になると、第1ピストンと第2ピストンとの係合が解除される。そうなると、第2ピストンに作用する第2バネの付勢力が第1ピストンに伝わらなくなるため、第1ピストンが第1バネによって退避方向に付勢される。その結果、駐車バネブレーキ機構によるブレーキが解除される。
 上述のような駐車ブレーキ手動解除機構により、ユーザは、操作ロッドがロック位置にある場合には第1ピストンと第2ピストンとが係合している状態であることを視覚的に把握できる。一方、ユーザは、操作ロッドが解除位置にある場合には、第1ピストンと第2ピストンとの係合が解除されている状態であることを視覚的に把握できる。
 すなわち、上記構成によれば、ユーザは、インジケータ部の位置(進出位置又は後退位置)及び操作ロッドの位置(ロック位置及び解除位置)を確認することにより、駐車バネブレーキ機構の状態を把握できる。具体的には、ユーザは、(a)インジケータ部が進出位置且つ操作ロッドがロック位置の場合、駐車バネブレーキ機構によるブレーキ力が発生していると判断できる。また、ユーザは、(b)インジケータ部が後退位置且つ操作ロッドがロック位置の場合、第2圧力室に圧力流体が供給されており、駐車バネブレーキ機構によるブレーキ力が発生していないと判断できる。また、ユーザは、(c)インジケータ部が進出位置且つ操作ロッドが解除位置の場合、第1ピストンと第2ピストンとが係合していないことに起因して(操作ロッドが引っ張られていることに起因して)駐車バネブレーキ機構によるブレーキが利いておらず、解除状態であると判断できる。
 従って、上記構成によれば、ユーザは、駐車バネブレーキ機構によるブレーキ力の発生の有無を確認できるだけでなく、当該ブレーキ力が発生していない原因についても同時に把握することができる。
 (10)更に好ましくは、前記操作ロッド及び前記インジケータ部は、前記操作ロッドにおける前記ロック位置と前記解除位置との判別、及び、前記インジケータ部における前記進出位置と前記後退位置との判別が、少なくとも一方向から視て同時に可能なように設置されている。
 この構成によると、ユーザは、インジケータ部の状態及び操作ロッドの状態を一方向から視て同時に確認できる。従って、駐車バネブレーキ機構の状態を比較的短時間で把握できる。
 (11)更に好ましくは、前記インジケータ部は、該インジケータ部の進退する直線を含む平面の1つが前記操作ロッドの進退する直線を含む平面の1つと同一又は平行となるように設置されている。
 この構成によると、ユーザが、上述のように同一又は平行となっている平面に対して垂直な方向からインジケータ部及び操作ロッドを見ることで、インジケータ部及び操作ロッドの位置状態が見やすくなる。従って、駐車バネブレーキ機構の状態をより短時間で把握できる。
 (12)また、他の観点の発明として、上述したいずれかのブレーキシリンダ装置を備えるディスクブレーキ装置の発明を構成することもできる。即ち、ディスクブレーキ装置は、上述したいずれかのブレーキシリンダ装置と、該ブレーキシリンダ装置が装備されるとともに車両に対して取り付けられるキャリパボディと、を備え、前記ブレーキシリンダ装置が作動することで、前記キャリパボディに取り付けられた一対のブレーキパッドにより車軸側のディスクを挟み込んで制動力を発生させる。
 この構成によると、駐車ブレーキ用のバネの設計条件の制約が増大してしまうことを抑制しつつ全長が短くなるように構成されたブレーキシリンダ装置、を備えたディスクブレーキ装置を提供することができる。従って、小型化されたディスクブレーキ装置を提供することができる。
 本発明によると、駐車ブレーキ用のバネの設計条件の制約が増大してしまうことを抑制しつつ、ブレーキシリンダ装置の全長を短くすることができる。
本発明の実施形態に係る鉄道車両用のブレーキシリンダ装置を備えたディスクブレーキ装置の側面図である。 本発明の実施形態に係る鉄道車両用のブレーキシリンダ装置を示す側面図である。 図2に示すブレーキシリンダ装置をIII方向から視た図である。 図2のIV-IV矢視位置から視た断面図である。 図4のV部の拡大図である。 図4のVI部の拡大図である。 図4のVII部の拡大図であって、隙間調整機構を説明するための図である。 図3のVIII-VIII矢視位置から視た断面図においてロックスリーブより内側の構成部品を省略した図であって、駐車ブレーキ手動解除機構を説明するための図である。 図8のIX部の拡大図である。 図3のX- X矢視位置から視た断面図であって、インジケータ機構を説明するための図である。
 以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。尚、本発明の実施形態は、鉄道車両用のブレーキシリンダ装置及びディスクブレーキ装置として広く適用することができるものである。
 [ディスクブレーキ装置の全体構成]
 図1は、本発明の実施形態に係る鉄道車両用のブレーキシリンダ装置2を備えたディスクブレーキ装置1を車軸方向から視た側面図である。ディスクブレーキ装置1は、ブレーキシリンダ装置2と、キャリパボディ100とを備えている。
 キャリパボディ100は、ブレーキシリンダ装置2が装備されるとともに、車両本体102に対して車両ロール回転方向において回転自在となるように取り付けられている。尚、上記の車両ロール回転方向とは、車両の進行方向を回転軸方向とする回転方向をいう。キャリパボディ100は、結合部材101と、一対のブレーキてこ102,102とを有している。なお、図1では、一対のブレーキてこ102のうちの一方のみを図示している。ディスクブレーキ装置1は、一対のブレーキてこ102,102のそれぞれに固定されるブレーキパッド104が、鉄道車両の車輪軸に固定されたブレーキディスク122を挟んで保持することにより車輪の回転を制動するように構成されている。
 結合部材101は、車両本体120の底面に固定されたブラケット121に対して、車両の進出方向と平行な軸周りに揺動可能なように揺動ピン101aを介して取り付けられている。そして、この結合部材101に対して、略対称に、一対のブレーキてこ102,102が、一対の支点ピン102aを介して揺動可能に設置されている。この支点ピン102aは、ブレーキディスク122の回転軸方向から視た場合(車輪軸方向から視た場合)に、揺動ピン101aの軸方向に対して垂直な方向に延びるように設置されている。
 一対のブレーキてこ102,102は、その一端側にブレーキシリンダ装置2がシリンダ支持ピン102bを介して取り付けられており、このブレーキシリンダ装置2により一端側が駆動されるように構成されている。そして、一対のブレーキてこ102,102は、ブレーキシリンダ装置2が取り付けられた一端側に対して支点ピン102aを介した他端側にブレーキパッド104を保持する一対のバックプレート103,103がそれぞれ取り付けられている。バックプレート103は、ブレーキてこ102に対して支点ピン102aと平行に延びる支持ピン103aを介して揺動自在に取り付けられている。よって、一対のブレーキてこ102,102は、バックプレート103を介してブレーキパッド104をそれぞれ支持している。
 上述したディスクブレーキ装置1においては、一方のブレーキてこ102にブレーキシリンダ装置2のシリンダ20が取り付けられ、他方のブレーキてこ102にブレーキシリンダ装置2のブレーキ出力部11が取り付けられる。そして、ディスクブレーキ装置1においては、ブレーキシリンダ装置2の作動によりブレーキ出力部11がシリンダ20に対して進出する動作(シリンダから離れる動作)又は退避する動作(シリンダに接近する動作)が行われる。これにより、一対のブレーキてこ102,102におけるシリンダ支持ピン102b近傍が、互いに離隔したり、近接したりするように駆動される。
 なお、以下において、ブレーキ出力部11がシリンダ20に対して進出する方向(図1における紙面奥から紙面手前方向、図4でX1と記載された矢印が示す方向)を進出方向X1とし、ブレーキ出力部11がシリンダ20に退避する方向(図1における紙面手前から紙面奥方向、図4でX2と記載された矢印が示す方向)を退避方向X2、とする。また、進出方向X1及び退避方向X2を、ブレーキ出力部11の進退方向とする。
 ディスクブレーキ装置1は、上記のように駆動されることにより、一対のブレーキてこ102,102が支点ピン102aを支軸として動作し、ブレーキパッド104でブレーキディスク122を挟むように動作することになる。これにより、ブレーキディスク122の回転が制動され、ブレーキディスク122と同軸に設けられている鉄道車両の車輪の回転が制動される。
 [ブレーキシリンダ装置]
 次に、本発明の実施形態に係るブレーキシリンダ装置2について詳しく説明する。図2は、ブレーキシリンダ装置2を示す側面図である。また、図3は、図2に示すブレーキシリンダ装置2をIII方向から視た図である。また、図4は、図2のIV-IV矢視位置から視た断面図である。
 本発明の実施形態に係るブレーキシリンダ装置2は、ブレーキ出力部11、シリンダ20、流体ブレーキ機構30、駐車バネブレーキ機構40、隙間調整機構50、駐車ブレーキ手動解除機構60、インジケータ機構80、等を備えている。
 [シリンダの構成]
 シリンダ20は、シリンダ本体21と区画壁部24とを備えている。
 シリンダ本体21は、第1シリンダ部22と第2シリンダ部23とを備えている。第1シリンダ部22は、平面視で円形に形成された円板状のシリンダ底部22aと、該シリンダ底部22aの周縁部から進出方向X1に延びる筒状に形成された第1筒壁部22bとを有している。すなわち、第1シリンダ部22は、有底筒状に形成されている。
 第2シリンダ部23は、略筒状に形成され、その一端面が第1シリンダ部22における進出方向X1側の端面と重なるように配置されている。第2シリンダ部23は、大径筒部23aと、環状壁部23bと、小径筒部23cとを備えている。
 大径筒部23aは、本実施形態では、第1筒壁部22bと内径が概ね同じ円筒状に形成されている。なお、大径筒部23aは、第1筒壁部22bと内径が異なっていてもかまわない。また、大径筒部23aの周方向における一部分には、他の部分と比べて径方向外方に膨らんだ膨出部28が形成されている。この膨出部28は、鉄道車両の車両本体120に固定された状態のブレーキシリンダ装置2において下方に膨出するように設けられている。この膨出部28には、該膨出部28における第1バネ収容空間S12(詳しくは後述)に露出している部分から下方且つ進出方向X1側へ向かって延びる第1通路28aが形成されている。また、膨出部28には、該膨出部28における進出方向X1側の部分から退避方向X2側へ延びて第1通路28aと連通する嵌合穴28bが形成されている。なお、本実施形態では、第1通路28aは、上述のように下方且つ進出方向X1側へ向かって延びるように形成されているが、この限りでなく、例えば鉛直下方に延びるように形成されていてもよい。
 環状壁部23bは、薄板の環状に形成されている。環状壁部23bにおける外周側の部分には大径筒部23aが一体に設けられ、環状壁部23bにおける内周側の部分には小径筒部23cが一体に設けられている。
 小径筒部23cは、本実施形態では、大径筒部23aよりも小径の略円筒状に形成されている。なお、小径筒部23cは、大径筒部23aよりも大径であってもかまわない。また、小径筒部23cの内周面には、周方向に延びる環状のパッキン用溝23dが形成されている。このパッキン用溝23dには、環状に形成されたパッキン23eが嵌め込まれている。
 区画壁部24は、シリンダ本体21における第1シリンダ部22と第2シリンダ部23との間に設けられている。区画壁部24は、仕切部25と筒壁部26とを有している。
 仕切部25は、平面視で中央部に比較的大きな孔が形成された略リング状に形成されている。仕切部25は、外周縁部が、第1シリンダ部22における進出方向X1側の端面と第2シリンダ部23における退避方向X2側の端面との間で挟まれて保持されている。仕切部25は、シリンダ本体21内のシリンダ空間Sを、第1空間S1と第2空間S2とに区画している。第1空間S1は、シリンダ本体21の筒軸方向におけるシリンダ底部22a側の空間であり、第2空間S2は、シリンダ本体21の筒軸方向における前記第1空間S1と反対側の空間である。また、筒壁部26は、仕切部25における内周側の縁部から進出方向X1側へ延びる筒状に形成されている。
 [流体ブレーキ機構の構成]
 流体ブレーキ機構30は、第1ピストン31と、第1バネ32と、第1圧力室S11とを備えている。
 第1ピストン31は、平面視で略円状に形成された円板状の部材として設けられている。第1ピストン31は、パッキン33を介して第1シリンダ部22の第1筒壁部22bの内周面に対して進退可能なように、第1シリンダ部22内に配置されている。第1ピストン31は、第1シリンダ部22内の第1空間S1を、該第1ピストン31よりもシリンダ底部22a側の空間である第1圧力室S11と、該第1ピストン31よりも進出方向X1側の空間である第1バネ収容空間S12とに区画している。
 第1バネ32は、第1バネ収容空間S12内に配置されている。第1バネ32は、第1ピストン31を仕切部25に対してシリンダ底部22a側(退避方向X2側)へ付勢している。本実施形態では、仕切部25における第1空間S1側の部分が、第1支持部25aを構成している。
 第1圧力室S11には、該第1圧力室S11に対する圧縮空気(圧力流体)の給気及び排気を行うための第1給排ポート34が接続されている(図3参照)。
 [駐車バネブレーキ機構の構成]
 駐車バネブレーキ機構40は、第2ピストン41と、第2バネ42と、ロック部本体43と、第2圧力室S21とを備えている。
 第2ピストン41は、進退方向にやや肉厚な環状の部材として設けられている。第2ピストン41は、外周面が第2シリンダ部23の大径筒部23aの内径よりも僅かに小径となるように形成されている。第2ピストン41は、大径筒部23aの内側に配置されている。
 第2ピストン41は、進退方向における両端面が概ね平坦に構成されている。第2ピストン41の外周には、周方向に延びるパッキン用溝41aが形成されている。このパッキン用溝41aには、環状に形成されたパッキン44が嵌め込まれている。第2ピストン41は、パッキン44を介して大径筒部23aの内周面に対して進退方向に移動可能である。また、図5に示すように、第2ピストン41の内周には、周方向に延びる止め輪用環状溝41bが形成されている。この止め輪用環状溝41bには、環状に形成された断面円形の止め輪45が嵌め込まれている。
 ロック部本体43は、第2ピストン筒部46と、該第2ピストン筒部46に一体形成された第2ピストン壁部47とを有している。第2ピストン筒部46は、円筒状に形成されている。第2ピストン壁部47は、軸方向にやや肉厚な略円環状に形成されている。なお、第2ピストン筒部46と第2ピストン壁部47とは、別部材で構成されて、互いに連結されていてもかまわない。
 第2ピストン筒部46は、外周面が第2シリンダ部23の小径筒部23cの内周面と概ね同径の略筒状に形成されている。第2ピストン筒部46は、第2シリンダ部23の小径筒部23cに取り付けられたパッキン23eを介して第2シリンダ部23に対して進退可能なように、第2シリンダ部23内に配置されている。
 図5は、図4のV部の拡大図であって、第2ピストン41と第2ピストン筒部46との係合部分付近を示す図である。第2ピストン筒部46の外周面における退避方向X2側の端部には、図5に示すように、周方向に延びる止め輪用環状溝46aが形成されている。この止め輪用環状溝46aには、第2ピストン41の止め輪用環状溝41bに嵌まり込む止め輪45が嵌まり込む。すなわち、第2ピストン41及び第2ピストン筒部46は、止め輪45を介して互いに係合している。
 第2ピストン筒部46は、第2シリンダ部23内の第2空間S2を、第2圧力室S21と第2バネ収容空間S22とに区画している。第2圧力室S21は、第2ピストン筒部46よりも外側且つ第2ピストン41よりも進出方向X1側の空間であり、第2バネ収容空間S22は、第2ピストン筒部46よりも内側の空間である。
 第2ピストン壁部47は、平面視中央部分に貫通孔が形成されている。第2ピストン壁部47の内周面における進出方向X1側の部分には、図4及び図6に示すように、段差部47aが形成されている。
 第2ピストン壁部47には、ロック部蓋77が固定されている。ロック部蓋77は、第2ピストン壁部47における進出方向X1側の部分を覆うように配置された状態で、第2ピストン壁部47に対して固定されている。
 上述のように第2ピストン壁部47にロック部蓋77を固定することで、段差部47aとロック部蓋77との間に、環状の溝が形成される。この溝は、後述する固定リング61が嵌合する外側環状溝47b(図6参照)を構成する。
 また、第2ピストン壁部47の外周面には、図2及び図3に示すように、径方向外方へ延びる膨出部48が形成されている。この膨出部48には、後述する閉じ部材62が収容される閉じ部材用空間48aと、後述する操作ロッド67が挿通する挿通孔48bが形成されている(図8参照)。閉じ部材用空間48aは、第2ピストン壁部47内の空間から膨出部48側へ向かって延びている。挿通孔48bは、膨出部48内を、閉じ部材用空間48aから第2ピストン壁部47の接線方向へ向かって延びて外部に連通している。
 第2バネ42は、内側第2バネ42aと外側第2バネ42bとを有している。内側第2バネ42a及び外側第2バネ42bは、ともにコイルバネとして設けられている。
 内側第2バネ42aは、一端部が仕切部25の内周側の部分に当接し且つ他端部が第2ピストン壁部47の内周側の部分に当接するように、第2バネ収容空間S22内に配置されている。内側第2バネ42aは、ロック部本体43を介して第2ピストン41を進出方向X1側へ付勢している。
 外側第2バネ42bは、内側第2バネ42aの外側に配置されている。具体的には、外側第2バネ42bは、一端部が仕切部25に当接し且つ他端部が第2ピストン壁部47に当接するように、第2バネ収容空間S22内に配置されている。外側第2バネ42bは、内側第2バネ42aと同様、ロック部本体43を介して第2ピストン41を進出方向X1側へ付勢している。内側第2バネ42a及び外側第2バネ42bは、その付勢力が比較的大きくなるように構成されている。なお、本実施形態では、仕切部25の第2空間S2側の部分が、第2支持部25bを構成している。
 第2圧力室S21は、第2空間S2内における、第2シリンダ部23と第2ピストン41と第2ピストン筒部46とで囲まれた環状の空間である。第2圧力室S21には、該第2圧力室S21に対する圧縮空気の給気及び排気を行うための第2給排ポート49が接続されている(図3参照)。第2給排ポート49には、空気流路(図示省略)を介して圧縮空気供給源(図示省略)が接続されている。この空気流路には、第2圧力室S21に対する圧縮空気の給排を制御するためのブレーキ制御装置(図示省略)が設けられている。ブレーキ制御装置は、ブレーキシリンダ装置2から比較的離れた位置に設けられている。
 また、ブレーキシリンダ装置2は、図4及び図7に示すように、ガイドチューブ12、第1クラッチ13、クラッチナット14、ネジ軸15、ロックスリーブ16、及び前方ストッパ17を備えている。
 ガイドチューブ12は、第1ピストン31の凹部31aから進出方向X1側へ延びる略筒状に形成されている。ガイドチューブ12は、筒壁部26及びロック部本体43の内側に挿通されている。ガイドチューブ12は第1ピストン31に対して固定されている。
 また、ガイドチューブ12の先端部における外周面には、周方向に延びる環状溝12aが形成されている(図6参照)。この環状溝12aには、断面円形の環状に形成された係合リング93が嵌め込まれている。
 第1クラッチ13は、ガイドチューブ12内に固定されている。第1クラッチ13の内周面における退避方向X2側の部分には、径方向内方へ膨出する内側膨出部13aが形成されている(図7参照)。
 クラッチナット14は、第1クラッチ13の内側に配置されている。クラッチナット14における進出方向X1側の部分には、径方向外方へ膨出する外側膨出部14aが形成されている(図7参照)。クラッチナット14は、外側膨出部14aにおける退避方向X2側の部分が、第1クラッチ13の内側膨出部13aにおける進出方向X1側の部分に対向するように、第1クラッチ13の内側に配置されている。
 ネジ軸15は、第1ピストン31付近から進出方向X1へ延びる略棒状に形成されている。ネジ軸15の外周面には、ネジ山が形成されている。このネジ山は、クラッチナット14の内周面のネジ孔に螺合している。ネジ軸15の先端部には、ブレーキ出力部11が連結されている。
 ロックスリーブ16は、ロック部本体43とガイドチューブ12との隙間に挿入可能な円筒状に形成されている。ロックスリーブ16には、該ロックスリーブ16の外周面における筒軸方向の中途部分を周方向に延びる内側環状溝16aが形成されている(図6参照)。この内側環状溝16aには、後述する固定リング61が嵌合している。
 また、ロックスリーブ16における進出方向X1側の端部には、進出方向X1側且つ径方向内方へ開口するとともに周方向に延びる環状凹部16bが形成されている(図6参照)。この環状凹部16bには、ガイドチューブ12の環状溝12aに嵌め込まれた係合リング93が嵌まり込む。
 係合リング93は、ロックスリーブ16とガイドチューブ12との関係において、一方が他方に対して動作する方向によって、両者を係合させたり係合させなかったりする。具体的には、ロックスリーブ16が進出方向X1へ移動する場合、両者は係合リング93を介して係合するため、ガイドチューブ12も進出方向X1へ移動する。一方、ガイドチューブ12が進出方向X1へ移動する場合、両者の進退方向における係合は解除される。
 前方ストッパ17は、ガイドチューブ12にネジ結合している。前方ストッパ17は、退避方向X2側の部分が、第1クラッチ13における進出方向X1側の部分、及びクラッチナット14における進出方向X1側の部分と軸方向に対向するように設けられている。
 [流体ブレーキ機構及び駐車バネブレーキの基本動作]
 以下において、流体ブレーキ機構30及び駐車バネブレーキ機構40の基本的な動作について説明する。まず、流体ブレーキ機構30の基本動作について説明する。
 流体ブレーキ機構30は、鉄道車両の走行時に、鉄道車両のスピードを制動するために用いられる。すなわち、流体ブレーキ機構30は、主に、駐車バネブレーキ機構40によるブレーキ力が出力されていない場合(第2圧力室S21に圧縮流体としての圧縮空気が供給されて第2ピストン41が退避方向X2側へ位置している場合)に用いられる。
 流体ブレーキ機構30によりブレーキ力を発生させる場合、第1圧力室S11に圧縮空気が供給される。すると、第1圧力室S11に流入した圧縮空気が第1バネ32の付勢力に抗して第1ピストン31を進出方向X1へ押圧するため、第1ピストン31が進出方向X1へ移動し、これに伴って第1ピストン31に固定されたガイドチューブ12も進出方向X1へ移動し、それに伴ってブレーキ出力部11が進出方向X1へ進出する。更にブレーキパッド104がブレーキディスク122に当接すると、第1クラッチ13の内側膨出部13aによってクラッチナット14の外側膨出部14aが進出方向X1へ押圧されるため、クラッチナット14も進出方向X1へ押圧される。これにより、クラッチナット14に螺合するネジ軸15、及び該ネジ軸15に連結されるブレーキ出力部11が進出方向X1へ押圧される。その結果、流体ブレーキ機構30によるブレーキ力が発生する。
 一方、流体ブレーキ機構30によるブレーキを解除する場合、第1圧力室S11に供給された圧縮空気が排出される。そうすると、第1バネ32の付勢力によって第1ピストン31が退避方向X2へ押圧されるため、第1ピストン31が退避方向X2へ移動する。すると、これに伴い、ガイドチューブ12及び前方ストッパ17も退避方向X2へ移動する。このとき、前方ストッパ17によってクラッチナット14が退避方向X2側へ押圧されるため、クラッチナット14、ネジ軸15、及びブレーキ出力部11が退避方向X2へ移動する。その結果、流体ブレーキ機構30によるブレーキが解除される。
 次に、駐車バネブレーキ機構40の基本動作について説明する。
 駐車バネブレーキ機構40は、鉄道車両の駐車時に、鉄道車両が誤って動き出してしまうのを防止するために用いられる。すなわち、駐車バネブレーキ機構40は、主に、流体ブレーキ機構30によるブレーキ力が出力されていな場合(第1圧力室S11に圧縮空気が供給されておらず第1ピストン31が退避方向X2側へ位置している場合)に用いられる。
 駐車バネブレーキ機構40によりブレーキ力を発生させる場合、第2圧力室S21に供給されている圧縮空気が排出される。すると、第2バネ42の付勢力によってロック部本体43及び第2ピストン41が進出方向X1へ移動する。
 ここで、ロック部本体43は、固定リング61によってロックスリーブ16と係合している。更に、ロックスリーブ16は、該ロックスリーブ16が進出方向X1に移動する場合については、係合リング93によってガイドチューブ12と係合する。よって、上述のようにロック部本体43が進出方向X1へ移動することで、ガイドチューブ12及びガイドチューブ12が固定された第1ピストン31も進出方向X1へ移動する。第1ピストン31が進出方向X1へ移動すると、流体ブレーキ機構30の場合と同様、ブレーキ出力部11が進出方向X1へ進出する。つまり、第2圧力室S21に供給されている圧縮空気が排出されることで、第1ピストン31及び第2ピストン41が両方とも進出方向X1へ移動する。これにより、駐車バネブレーキ機構40によるブレーキ力が発生する。
 一方、駐車バネブレーキ機構40によるブレーキを解除する場合、第2圧力室S21に供給される。すると、第2圧力室S21に流入した圧縮空気が第2バネ42の付勢力に抗して第2ピストン41を退避方向X2へ押圧するため、第2ピストン41が退避方向X2へ移動する。そうなると、これに伴い、ロック部本体43及びロックスリーブ16も退避方向X2へ移動する。なお、ロックスリーブ16が退避方向X2へ移動する場合には、ガイドチューブ12との進退方向における係合は解除されるため、ロックスリーブ16はガイドチューブ12に対して退避方向X2へ移動する。これにより、第2バネ42の進出方向X1への付勢力は、第1ピストン31に作用しなくなる。
 その結果、第1バネ32の付勢力により、第1ピストン31が退避方向X2へ移動し、流体ブレーキ機構30の場合と同様、ブレーキ出力部11が退避方向X2へ移動する。つまり、第2圧力室S21に圧縮空気が供給されることで、第1ピストン31及び第2ピストン41が両方とも退避方向X2へ移動する。これにより、駐車バネブレーキ機構40によるブレーキが解除される。
 [隙間調整機構の構成]
 図7に、隙間調整機構50付近の拡大図を示す。第1クラッチ13、クラッチナット14、前方ストッパ17等から構成される隙間調整機構50は、ディスクブレーキ装置1におけるブレーキパッド104の摩耗等によって、ブレーキが解除された状態におけるブレーキ動作位置までの隙間が大きくなった場合、その隙間を自動で調整するように構成されている。
 [駐車ブレーキ手動解除機構の構成]
 駐車ブレーキ手動解除機構60は、駐車バネブレーキ機構40によるブレーキを、第2圧力室S21に圧縮空気を供給することなく、手動で解除するためのものである。
 図8に、図3のVIII-VIII矢視位置から視た断面図においてロックスリーブ16より内側の構成部品を省略した図を示す。この図は、駐車ブレーキ手動解除機構60を説明するための図である。駐車ブレーキ手動解除機構60は、固定リング61と、閉じ部材62と、操作ロッド用筒部63と、操作ロッド67と、を有している。
 固定リング61は、周方向の一部が切り欠かれたC字状の部材として設けられている。これにより、固定リング61の両端部は、僅かな隙間を介して互いに向かい合っており、この隙間が狭くなる方向に付勢されて保持されている。固定リング61の両端部のそれぞれには、径方向外方に突出する一対の突出部61aが形成されている。固定リング61は、図4、図6及び図8等に示すように、径方向内側の部分がロックスリーブ16の内側環状溝16aに嵌合し、径方向外側の部分が外側環状溝47bに嵌合するように、ロックスリーブ16とロック部本体43との間に配置されている。
 閉じ部材62は、図8に示すように、平面視で略矩形状に形成された板状の部材として形成されている。閉じ部材62は、矩形の一辺に対応する部分の両側から互いに並行して突出する一対の凸部62aを有している。閉じ部材62は、一対の凸部62aが、固定リング61の一対の突出部61aを外側から挟むように、且つロック部本体43に対して径方向に摺動可能なように、閉じ部材用空間48aに収容されている。また、閉じ部材62における4つの角部のうち、上記一対の凸部62aが形成されていない方の2つの角部には、それぞれ、面取り部62bが形成されている。
 操作ロッド用筒部63は、底部64を有する略矩形筒状に形成されている。操作ロッド用筒部63は、図2及び図3に示すように、第2シリンダ部23の接線方向であって、ブレーキシリンダ装置2が車両本体120に固定された状態における、水平方向に対する上方約45度の方向に向かって延びるように形成されている。底部64の中央部分には、貫通孔64aが形成されている。操作ロッド用筒部63の開口は、封止部65によって封止されている。操作ロッド用筒部63及び封止部65は、該操作ロッド用筒部63の底部64が第2ピストン壁部47の膨出部48側に配置された状態で、ボルト66によって膨出部48に固定されている。
 操作ロッド67は、駐車バネブレーキ機構40によるブレーキを手動で解除するために、ユーザによって操作される略棒状の部材である。操作ロッド67は、シリンダ20に対して、該操作ロッド67の軸方向に進退可能なように構成されている。操作ロッド67は、その進退方向を含む平面の1つが、鉄道車両が延びる方向と平行となるように配置されている。操作ロッド67は、本体部68と、フランジ部69と、引き輪71とを有している。
 本体部68は、細長い棒状の部材として設けられている。本体部68は、第2ピストン壁部47の挿通孔48b及び操作ロッド用筒部63の内部を貫通している。本体部68の先端部には面取り部68aが形成されている。面取り部68aは、閉じ部材62の面取り部62bと面接触している。これにより、本体部68は、閉じ部材62を固定リング61側へ押圧している。
 フランジ部69は、本体部68の長手方向における概ね中間部分付近に、本体部68と一体に形成されている。フランジ部69は、操作ロッド用筒部63の内周面に対して、本体部68の軸方向に摺動可能である。フランジ部69は、操作ロッド用筒部63に収容された付勢部材としての付勢バネ72によってシリンダ20側へ付勢されている。付勢バネ72は、一端側が封止部65に当接する一方、他端側がフランジ部69に当接している。
 引き輪71は、本体部68の基端部(シリンダ20と離れている側の端部)に取り付けられている。引き輪71は、ユーザが操作ロッド67をシリンダ20に対して引っ張るための把持部として設けられている。なお、引き輪71の代わりにワイヤなどと連結して別の場所から引っ張るようにしてもかまわない。
 また、本体部68における基端側の部分には、目印部73が一体に形成されている。目印部73は、本体部68の外周面から外方へ環状に膨出している。
 [駐車ブレーキ手動解除機構の動作]
 駐車ブレーキ手動解除機構60で駐車バネブレーキ機構40によるブレーキを解除する場合、ユーザが、引き輪71をシリンダ20と反対側へ引っ張ることで、駐車ブレーキを解除できる。
 ユーザが引き輪71を引っ張ると、操作ロッド67がシリンダ20から離れる方向へ移動する。すると、操作ロッド67の先端部に形成された面取り部68aが後退して閉じ部材62の面取り部62bから離間するため、固定リング61を付勢する力が無くなった結果、固定リング61が拡径する。
 固定リング61が拡径すると、固定リング61は、内側環状溝16a及び外側環状溝47bの両方に嵌合している状態(図6参照)から、外側環状溝47bのみに嵌合する状態に移行し、ロック部本体43とロックスリーブ16との係合が解除される。同時に、固定リング61の突出部61aの傾斜面と、閉じ部材62の一対の凸部62aの傾斜面の相互作用により、閉じ部材62は、ブレーキシリンダ軸の同心円外側へ移動する。このように係合が解除されることにより、ロック部本体43に作用している第2バネ42の進出方向X1への付勢力が、第1ピストン31に固定されているガイドチューブ12に作用しなくなる。そうなると、第1ピストン31は、第1バネ32によって退避方向X2へ付勢されるため、ブレーキ出力部11が退避方向X2へ退避する。その結果、駐車バネブレーキ機構40によるブレーキが解除される。
 駐車ブレーキ手動解除機構60によって駐車ブレーキが解除されていない状態では、図9の実線で示すように、操作ロッド67に形成された目印部73は、封止部65に形成された凹部65aに入り込んでいる。よって、外部から目印部73を視認しにくい状態となっている。これに対して、上述のように駐車ブレーキ手動解除機構60によって駐車ブレーキが解除された状態では、目印部73は、図9の一点鎖線で示すように、凹部65aから外方へ進出した状態となる。
 従って、ユーザは、目印部73が凹部65aに入り込んでいる状態(ロック位置にある状態)では、第1ピストン31と第2ピストン41とが固定リング61によって係合していることを視覚的に把握できる。一方、ユーザは、目印部73が凹部65aから外方へ進出した状態(解除位置にある状態)では、第1ピストン31と第2ピストン41とが係合していなことに起因して駐車バネブレーキ機構40による駐車ブレーキが発生していない、手動開放された状態であることを把握できる。
 [インジケータ機構の構成]
 図10に、図3のX- X矢視位置から視た断面図を示す。この図は、インジケータ機構80を説明するための図である。インジケータ機構80は、第2圧力室S21に圧縮空気が満たされているか否かを確認するためのものである。インジケータ機構80は、有底筒部81と、インジケータ本体83と、弾性部材としてのコイルバネ88と、連通路89とを有している。
 有底筒部81は、第2シリンダ部23の膨出部28に形成された筒壁部82を有している。筒壁部82は、図2に示すように、第2シリンダ部23の接線方向であって、ブレーキシリンダ装置2が車両本体120に固定された状態における水平方向へ向かって延びるように形成されている。有底筒部81の開口部は、封止部87によって封止されている。封止部87は、ボルトによって筒壁部82に固定されている。
 インジケータ本体83は、筒壁部82の軸方向に延びる略円柱に形成されている。インジケータ本体83は、筒壁部82の軸方向に進退可能である。インジケータ本体83は、ピストン部84と、インジケータ部85と、バネ挿通部86とが一体に形成されて構成されている。
 ピストン部84は、外周面が筒壁部82の内周面よりもやや小径な肉厚の円板状に形成されている。ピストン部84は、パッキン84aを介して筒壁部82の内周面に対して軸方向に摺動可能に設けられている。
 有底筒部81の内部空間S3は、ピストン部84によって2つの空間に区画されている。具体的には、有底筒部81の内部空間S3におけるピストン部84よりも封止部87側の空間は、圧力流体としての圧縮空気が給排される圧力流体空間S31として設けられている。一方、内部空間S3におけるピストン部84よりも底部81a側の空間は、コイルバネ収容空間S32として設けられている。
 インジケータ部85は、ピストン部84から有底筒部81の開口側へ向かって延びる略円柱状に形成されている。インジケータ部85は、中心軸が有底筒部81の中心軸と同軸となるように、有底筒部81に配置されている。インジケータ部85の外径は、筒壁部82の内径よりも小さい。インジケータ部85は、該インジケータ部85が進退する直線を含む平面であって鉄道車両が延びる方向と平行な面が、操作ロッド67が進退する直線を含む平面であって鉄道車両が延びる方向と平行な面と、平行になるように設けられている。
 バネ挿通部86は、ピストン部84から底部81a側へ向かって延びる円柱状に形成されている。バネ挿通部86の先端部は、有底筒部81の底部81aに対向するように配置される。バネ挿通部86は、コイルバネ88に挿通している。
 コイルバネ88は、内部にバネ挿通部86が挿通するように、コイルバネ収容空間S32に収容されている。コイルバネ88は、一端側が有底筒部81の底部81aに当接し、他端側がピストン部84に当接している。コイルバネ88は、インジケータ本体83を底部81aに対して底部81aから離れる側へ付勢している。
 連通路89は、圧力流体空間S31を第2圧力室S21へ連通させるためのものである。具体的には、連通路89は、一方側が圧力流体空間S31に接続される一方、他方側が第2圧力室S21に接続される。
 [インジケータ機構の動作]
 インジケータ機構80のインジケータ部85は、駐車バネブレーキ機構40の第2圧力室S21内に対する圧縮空気の供給の有無に応じて、有底筒部81に対して進出した状態(進出位置にある状態)となるか、又は後退した状態(後退位置にある状態)となる。
 具体的には、第2圧力室S21内に圧縮空気が供給されていない状態(第2ピストン41が進出方向X1側に位置している状態)では、圧力流体空間S31内も圧縮空気が供給されていない状態となる。このとき、ピストン部84は、コイルバネ88の付勢力によって底部81aから比較的離れて位置した状態となる。これにより、図10の一点鎖線で示すように、インジケータ部85の先端部が有底筒部81から外方へ突出して露出する。
 一方、第2圧力室S21内に圧縮空気が供給されている状態(第2ピストン41が退避方向X2側に位置している状態)では、連通路89を通じて圧力流体空間S31にも圧縮空気が供給されている状態となる。この圧縮空気により、ピストン部84は、コイルバネ88の付勢力に抗して底部81a側へ位置した状態となる。これにより、インジケータ部85の先端部が有底筒部81内に収容されて外部から見えなくなる。
 従って、ユーザは、インジケータ部85の先端部が有底筒部81から外方へ突出した状態(インジケータ部85が進出位置にある状態)では、第2ピストン41が進出方向X1側に位置していることを把握できる。一方、ユーザは、インジケータ部85の先端部が有底筒部81に入り込んでいる状態(インジケータ部85が後退位置にある状態)では、第2ピストン41が退避方向X2側に位置していることを把握できる。
 また、ブレーキシリンダ装置2は、通気筒35を備えている。通気筒35は、L字状に形成された配管として設けられている。通気筒35の内側の空間は、空気が流れる第2通路35aを構成している。通気筒35の一端側は、第2シリンダ部23の膨出部28に形成された嵌合穴28bに嵌合している。これにより、第1バネ収容空間S12は、第1通路28a及び第2通路35aを含む通気路36によって外部に連通する。
 上述のように、第1バネ収容空間S12が外部と連通しているため、第1バネ収容空間S12が常圧に保たれる。その結果、第1ピストン31が進出方向X1へ移動する際に第1バネ収容空間S12に過度の圧力が作用しなくなる。これにより、第1ピストン31の進出方向X1への進出が妨げられるのを防止できる。
 [効果]
 以上のように、本実施形態に係るブレーキシリンダ装置2によると、駐車ブレーキ用のバネである第2バネ42の外側に第2圧力室S21を配置することで、第2バネ収容空間S22及び第2圧力室S21を、ブレーキ出力部11の進退方向において重ならないよう配置できる。こうすると、第2バネ収容空間S22を進退方向に長くしようとした場合に第2圧力室S21が邪魔にならないため、第2バネ42の長さ方向の配置スペースを確保しやすくなる。その結果、第2バネ42の設計条件が極端に制限されない程度に第2バネ収容空間S22を短くできるため、その分、ブレーキシリンダ装置2の全長を短くできる。
 しかも、上述のように第2ピストン筒部46を第2バネ42の外側に配置することで、該第2ピストン筒部46によって第2圧力室S21と第2バネ収容空間S22とを区画できる。これにより、第2圧力室S21に圧縮空気を給排することで、第2ピストン41をシリンダ20に対して進退させることが可能になる。
 従って、上記の構成によると、駐車ブレーキ用のバネ42の設計条件の制約が増大してしまうことを抑制しつつ、ブレーキシリンダ装置2の全長を短くできる。
 また、ブレーキ出力部11の進退方向において第2バネ収容空間S22を長くしようとした場合、第2支持部25bを、第2空間S2内における仕切部25に極力近い領域に設けることが望ましい。これに対して、上記構成によると、第2支持部25bが、進出方向X1に進出した状態の第2ピストン41における進出方向X1側の端部よりも仕切部25側に配置される。従って、ブレーキ出力部11の進退方向における第2バネ42の配置スペースを確実に確保できる。
 また、ブレーキシリンダ装置2では、第2支持部25bを、第1空間S1と第2空間S2とを仕切る仕切部25で構成することができるため、ブレーキ出力部11の進退方向における第2バネ42の配置スペースをより確実に確保できる。しかも、第2支持部25bを別途形成する必要がないため、シリンダ20の構成を簡素化できる。
 また、ブレーキシリンダ装置2では、第1支持部25aを、仕切部25で構成することができる。こうすると、第1支持部25aを第1空間S1内において仕切部25と別に設ける場合と比べると、第1バネ収容空間S12をブレーキ出力部11の進退方向において長くできるため、第1バネ32の配置スペースを十分に確保できる。しかも、第1支持部25aを別途形成する必要がないため、シリンダ20の構成を簡素化できる。
 また、ブレーキシリンダ装置2では、第2ピストン41及び第2ピストン筒部46は、別体で形成されていて、組立時において互いに係合される。具体的には、ロック部本体43の第2ピストン筒部46は、第2シリンダ部23の小径筒部23c側(進出方向X1側)から該第2シリンダ部23に挿入される。次に、第2ピストン41は、第2シリンダ部23の大径筒部23a側(退避方向X2側)から、第2シリンダ部23と第2ピストン筒部46との間に挿入される。そして、第2ピストン筒部46の止め輪用環状溝46aに止め輪45が嵌め込まれた後、この止め輪45に第2ピストン41の止め輪用環状溝41bが嵌合することにより、第2ピストン41と第2ピストン筒部46とが係合される。このように、第2ピストン41及び第2ピストン筒部46を別体で構成し、組立時において係合可能とすることで、ブレーキシリンダ装置2の組立性を改善できる。
 また、ブレーキシリンダ装置2では、水蒸気が水滴となって第1通路28a内に付着した場合であっても、その水滴は、自重により第1通路28aに沿って下方へ流れ、第1バネ収容空間S12から離れる方向へ移動する。従って、水滴がシリンダ20内に侵入して付着することによりシリンダ20が錆びてしまうのを抑制できる。
 また、ブレーキシリンダ装置2では、第1バネ収容空間S12の下部に水滴が溜まった場合であっても、第1通路28aにおける第1バネ収容空間S12側の領域が第1バネ収容空間S12の下部に繋がっているため、その水滴を第1通路28aへ導くことができる。これにより、シリンダ20の錆びを更に抑制できる。
 また、ブレーキシリンダ装置2では、駐車バネブレーキ機構40の第2ピストン41が、進出方向X1側又は退避方向X2側のいずれに位置しているかを、インジケータ機構80の状態によって把握することができる。このインジケータ機構80は、上述のように、電気系統を用いずに機械的な構成要素によって形成されたものである。従って、圧力センサ等で第2圧力室S21の圧力を計測することにより第2ピストン41の状態を把握する場合と異なり、電気系統の故障のおそれがない。従って、第2ピストン41の位置状態を確実に把握できる。
 しかも、圧力センサを用いて第2圧力室S21の圧力状態を確認する場合、一般的に、圧力センサは、圧力センサに接続される電気配線の引き回しの制約等の問題上、ブレーキシリンダ装置2から比較的離れた位置に配置されているブレーキ制御装置内に配置される。しかしこうすると、ブレーキシリンダ装置2近傍で第2圧力室S21に所定の圧力が付加されているか否かを容易に判断することができない。これに対して、ブレーキシリンダ装置2では、機械的な構成要素で形成されたインジケータ機構80によって第2圧力室S21の圧力状態を把握できる。こうすると、圧力センサの場合に必要となる電気配線が不要となるため、上述のような電気配線の引き回しの制約が解消される。その結果、インジケータ機構80をブレーキシリンダ装置2に直接、取り付けやすくなる。従って、ブレーキシリンダ装置2近傍で第2圧力室S21に所定の圧力が付加されているか否かを容易に判断できる。
 また、ブレーキシリンダ装置2では、ユーザは、インジケータ部85の位置(進出位置又は後退位置)及び操作ロッド67の位置(ロック位置及び解除位置)の双方の位置を確認することにより、駐車バネブレーキ機構40の状態を把握できる。具体的には、ユーザは、(a)インジケータ部85が進出位置且つ操作ロッド67がロック位置の場合、駐車バネブレーキ機構40によるブレーキ力が発生していると判断できる。また、ユーザは、(b)インジケータ部85が後退位置且つ操作ロッド67がロック位置の場合、第2圧力室S21に圧縮空気が供給されていることに起因して駐車バネブレーキ機構40によるブレーキ力が発生していないと判断できる。また、ユーザは、(c)インジケータ部85が進出位置且つ操作ロッド67が解除位置の場合、第1ピストン31と第2ピストン41とが係合していないことに起因して(操作ロッド67が引っ張られていることに起因して)駐車バネブレーキ機構40によるブレーキ力が発生していないと判断できる。
 従って、上記構成によれば、ユーザは、駐車バネブレーキ機構40によるブレーキ力の発生の有無を確認できるだけでなく、当該ブレーキ力が発生していない原因についても同時に把握することができる。
 また、ブレーキシリンダ装置2では、ユーザは、インジケータ部85の状態及び操作ロッド67の状態を一方向から視て同時に確認できる。従って、駐車バネブレーキ機構40の状態を比較的短時間で把握できる。
 また、ブレーキシリンダ装置2では、インジケータ部85が、該インジケータ部85の進退方向を含む平面の1つが操作ロッド67の進退方向を含む平面の1つと平行になっている。この場合、ユーザが、上述のように平行となっている平面に対して垂直な方向からインジケータ部85及び操作ロッド67を見ることで、両方の状態をより短時間且つ容易に把握できる。
 なお、上記実施形態では、インジケータ部85が、該インジケータ部85の進退する直線を含む平面の1つが操作ロッド67の進退する直線を含む平面の1つと平行になるように配置されているが、この限りでない。例えば、インジケータ部85が、該インジケータ部85の進退する直線を含む平面の1つと操作ロッド67の進退する直線を含む平面の1つとが同一となるように配置されていてもよい。これにより、インジケータ部85及び操作ロッド67の状態を更に容易且つ短時間で把握することができる。
 更には、インジケータ部85の進退する直線を含む平面の1つと操作ロッド67の進退する直線を含む平面の1つとが平行又は同一でなくともよく、ユーザが一方向から視てインジケータ部85及び操作ロッド67の位置状態を把握できればよい。例えば、インジケータ部85の進退する直線を含む平面の1つと操作ロッド67の進退する直線を含む平面の1つとがなす角度が、90度付近の角度以外の角度であればよい。
 また、本実施形態では、駐車ブレーキ用のバネ(第2バネ42)の設計条件の制約が増大してしまうことを抑制しつつ全長が短くなるように構成されたブレーキシリンダ装置2、を備えたディスクブレーキ装置1を提供することができる。従って、小型化されたディスクブレーキ装置1を提供することができる。
 以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができる。例えば、次のような変形例を実施してもよい。
 (1)前述の実施形態では、第1支持部25aを、仕切部25における第1空間S1側の部分で構成しているが、この限りでなく、仕切部25とは別に第1支持部25aを形成してもよい、同様に、前述の実施形態では、第2支持部25bを、仕切部25における第2空間S2側の部分で構成しているが、この限りでなく、仕切部25とは別に第2支持部25bを形成してもよい。
 (2)また、前述の実施形態では、通気路36における第1バネ収容空間S12に繋がる領域が、第1バネ収容空間S12の下部に繋がっているが、この限りでなく、例えば第1バネ収容空間S12の上下方向における中央部分に繋がっていてもよい。
 (3)また、前述の実施形態では、インジケータ機構80を、コイルバネ88の付勢力によりインジケータ部85が有底筒部81から進出するように構成しているが、この限りでない。具体的には、インジケータ機構80を、圧力流体空間S31に供給される圧力流体によりインジケータ部85が有底筒部81から進出するように構成してもよい。この場合、圧力流体空間S31を、内部空間S3におけるピストン部84よりも底部81a側の空間で構成し、コイルバネ収容空間S32を、内部空間S3におけるピストン部84よりも封止部87側の空間で構成すればよい。
 本発明は、鉄道車両の運転時に用いられる流体ブレーキ機構及び鉄道車両の駐車時に用いられる駐車バネブレーキ機構の両方が作動可能なブレーキシリンダ装置に用いることができる。
1     ディスクブレーキ装置
2     ブレーキシリンダ装置
20    シリンダ
21    シリンダ本体
22a         シリンダ底部
25    仕切部
25a         第1支持部
25b         第2支持部
30    流体ブレーキ機構
31    第1ピストン
32    第1バネ
40    駐車バネブレーキ機構
41    第2ピストン
42    第2バネ
46    第2ピストン筒部
S     シリンダ空間
S1    第1空間
S11         第1圧力室
S12         第1バネ収容空間(第1バネの収容空間)
S2    第2空間
S21         第2圧力室
S22   第2バネ収容空間(第2バネの収容空間)

Claims (12)

  1.  シリンダと、圧力流体によってブレーキ力を出力する流体ブレーキ機構と、鉄道車両の駐車時に用いられる駐車バネブレーキ機構と、を備えたブレーキシリンダ装置であって、
     前記シリンダは、筒状に形成され一方側にシリンダ底部を有するシリンダ本体、及び、該シリンダ本体内のシリンダ空間を該シリンダ本体の筒軸方向における前記シリンダ底部側の第1空間とその反対側の第2空間とに仕切るように前記シリンダ本体に固定される仕切部、を有し、
     前記流体ブレーキ機構は、前記第1空間に配置される第1ピストン、前記シリンダ本体に固定される第1支持部に一端が当接し前記第1ピストンを前記シリンダ底部に近づく退避方向へ付勢する第1バネ、及び、前記第1空間における、前記第1バネの収容空間に対して前記第1ピストンを挟んだ反対側の第1圧力室、を有し、該第1圧力室に圧力流体が供給されることで、前記第1バネの付勢力に抗して前記第1ピストンが前記シリンダ底部から離れる進出方向へ移動するように構成され、
     前記駐車バネブレーキ機構は、前記第2空間に配置される第2ピストン、該第2ピストンから前記進出方向へ筒状に延びる第2ピストン筒部、前記シリンダ本体に固定される第2支持部に一端が当接し前記第2ピストンを前記第2ピストン筒部を介して前記進出方向へ付勢する第2バネ、及び、前記第2空間における、前記第2バネの収容空間に対して前記第2ピストン筒部を挟んだ反対側の第2圧力室、を有し、該第2圧力室に圧力流体が供給されている状態から排出される状態へと移行することで、前記第2バネの付勢力により前記第2ピストンが前記進出方向に移動するように構成され、
     前記第2バネは、前記第2ピストン筒部の内側に配置され、
     前記第2圧力室は、前記第2ピストン筒部の外側に配置されていることを特徴とする、ブレーキシリンダ装置。
  2.  請求項1に記載のブレーキシリンダ装置において、
     前記第2支持部は、前記進出方向に進出した状態の前記第2ピストンにおける前記進出方向側の端部よりも前記仕切部側に配置されていることを特徴とする、ブレーキシリンダ装置。
  3.  請求項1又は請求項2に記載のブレーキシリンダ装置において、
     前記第2支持部は、前記仕切部における前記第2空間側の部分であることを特徴とする、ブレーキシリンダ装置。
  4.  請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のブレーキシリンダ装置において、
     前記第1支持部は、前記仕切部における前記第1空間側の部分であることを特徴とする、ブレーキシリンダ装置。
  5.  請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のブレーキシリンダ装置において、
     前記第2ピストン及び前記第2ピストン筒部は、別体で形成されて互いに係合することを特徴とする、ブレーキシリンダ装置。
  6.  請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のブレーキシリンダ装置において、
     一方側の領域が前記第1バネの収容空間に繋がり該第1バネの収容空間を外部へ連通させるための通気路を備え、
     前記通気路における前記一方側の領域は、鉄道車両に固定された状態の前記ブレーキシリンダ装置における、前記第1バネの収容空間側から水平方向に対して下方へ延びる第1通路であることを特徴とする、ブレーキシリンダ装置。
  7.  請求項6に記載のブレーキシリンダ装置において、
     前記通気路における前記一方側の領域のうち前記第1バネの収容空間に繋がる領域は、鉄道車両に固定された状態の前記ブレーキシリンダ装置における前記第1バネの収容空間の下部に繋がっていることを特徴とする、ブレーキシリンダ装置。
  8.  請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のブレーキシリンダ装置において、
     底部を有する筒状に形成された有底筒部と、
     前記有底筒部の筒軸方向に進退可能なように該有底筒部内に配置されるピストン部と、
     前記ピストン部から前記有底筒部の開口側へ延びるように形成され、該有底筒部から進出することにより先端部が該有底筒部から露出する一方、該有底筒部へ後退することにより前記先端部が該有底筒部へ収容されるインジケータ部と、
     前記ピストン部を前記筒軸方向の一方側へ付勢するように前記有底筒部内に配置される弾性部材と、
     前記有底筒部の内部空間における前記ピストン部を挟んだ前記弾性部材と反対側の圧力流体空間を、前記第2圧力室に連通する連通路と
     を有するインジケータ機構を更に備え、
     前記インジケータ部は、前記連通路を介して前記圧力流体空間へ流入する圧力流体により、前記弾性部材の付勢力に抗して前記有底筒部から進出又は前記有底筒部へ後退することを特徴とする、ブレーキシリンダ装置。
  9.  請求項8に記載のブレーキシリンダ装置において、
     駐車ブレーキ手動解除機構を更に備え、
     前記弾性部材は、前記インジケータ部が前記有底筒部から進出する方向へ前記ピストン部を付勢するように前記有底筒部内に配置され、
     前記インジケータ機構は、前記インジケータ部が前記弾性部材によって付勢されて前記有底筒部から進出する進出位置と、前記圧力流体空間に前記第2圧力室からの圧力流体が流入することで前記有底筒部へ後退する後退位置と、に切替可能に構成され、
     前記駐車ブレーキ手動解除機構は、前記シリンダに対して進退可能な操作ロッドを有し、該操作ロッドが前記シリンダ側へ付勢部材の付勢力によって押し込まれた状態において前記第2ピストンに対する前記第1ピストンの係合を保持するロック位置と、前記操作ロッドが前記シリンダ側から引っ張られると前記第2ピストンに対する前記第1ピストンの係合を解除して駐車バネブレーキ機構によるブレーキを解除する解除位置と、に切替可能に構成されていることを特徴とする、ブレーキシリンダ装置。
  10.  請求項9に記載のブレーキシリンダ装置において、
     前記操作ロッド及び前記インジケータ部は、前記操作ロッドにおける前記ロック位置と前記解除位置との判別、及び、前記インジケータ部における前記進出位置と前記後退位置との判別が、少なくとも一方向から視て同時に可能なように設置されていることを特徴とする、ブレーキシリンダ装置。
  11.  請求項10に記載のブレーキシリンダ装置において、
     前記インジケータ部は、該インジケータ部の進退する直線を含む平面の1つが前記操作ロッドの進退する直線を含む平面の1つと同一又は平行となるように設置されていることを特徴とする、ブレーキシリンダ装置。
  12.  請求項1から請求項11のいずれか1項に記載のブレーキシリンダ装置と、
     前記ブレーキシリンダ装置が装備されるとともに車両に対して取り付けられるキャリパボディと、を備え、
     前記ブレーキシリンダ装置が作動することで、前記キャリパボディに取り付けられた一対のブレーキパッドにより車軸側のディスクを挟み込んで制動力を発生させることを特徴とする、ディスクブレーキ装置。
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