JPH0369744B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、鉄道車両において例えば駐車用と
して使用されるばねブレーキシリンダに関し、特
にそのばねブレーキ作用を手動解除できると共に
ブレーキ力伝達用の押棒が揺動可能な構成のもの
に関する。

〔従来の技術〕

従来のばねブレーキシリンダは、第４図に示す
ようにブレーキユニツトBUの一部に組込まれて
使用されたり、ブレーキてこを介して基礎ブレー
キ装置に結合されて使用される。同図において、
車両運転中の通常のブレーキ作動は、図外の空気
ブレーキ制御装置からの圧力空気がブレーキシリ
ンダBCに供給されることによつて、そのピスト
ンロツドが押し出され、てこ１がその下端を支点
２として一点鎖線で示すように揺動し、これに連
動して吊り具３がその上端を支点４として一点鎖
線で示すように揺動し、吊り具３に保持された制
輪子５が車輪６の踏面に押し付けられてブレーキ
がかかる。ブレーキシリンダBCに供給されてい
る圧力空気を排出した状態ではてこ１、吊り具３
が図の実線で示す位置にあり、ブレーキが緩めら
れた状態である。

ばねブレーキシリンダ７は、前記通常のブレー
キ作動のためのブレーキシリンダBCとは別個の
もので、例えば第５図に示すような構成になつて
いる。同図において、８はシリンダ体、９はピス
トン、１０はばねブレーキ用のばね、１１は押
棒、１２はクラツチ、１３はブレーキ操作部材で
ある。このばねブレーキシリンダ７は、第４図に
示すように、押棒１１をてこ１に連結してあり、
その連結状態は図示の状態から押棒１１の左方へ
の移動に対してこ１に係合しててこ１を揺動せし
めるが、てこ１のみの左方への揺動は自由であ
る。従つて、通常のブレーキシリンダBCによる
ブレーキ操作は、押棒１１が図示の右方へ移動し
ている状態で、ばねブレーキシリンダ７に無関係
に行われる。押棒１１が右方へ移動している第４
図の状態は、ばねブレーキシリンダ７の空気圧室
８ａに圧力空気を供給してピストン９をばね１０
に抗して右方へ移動させ、かつクラツチ１２がピ
ストン９と押棒１１とを結合している状態であ
る。第５図においては下半分に示す状態である。

ばねブレーキシリンダ７は、前記したように例
えば駐車時にブレーキを作用させておくような場
合に使用され、通常は第５図の下半分に示す状態
であるが、空気圧室８ａの圧力空気を排気する
と、ばね１０の力により押棒１１の右端がてこ１
の上端を左方へ引張り、てこ１を揺動させるた
め、ブレーキシリンダBCがブレーキ作用した時
と同様にブレーキがかかることになる。このとき
ブレーキシリンダBCのピストンの戻しばねは圧
縮される。

クラツチ１２は、ばねブレーキシリンダ７がブ
レーキ作用している場合に、圧力空気によらない
でブレーキを解除するために設けられており、第
５図に見られるように、ピストン９と押棒１１と
の間に設けられ、押棒１１に設けた溝１１ａ、そ
の溝１１ａに係合するいくつかのボール１４、操
作部材１３、ばね１５等で構成されている。ボー
ル１４はピストン９に形成された筒状部９ｂの所
定位置に穿設された孔９ａに保持されている。第
５図の下半分にはクラツチ１２の結合状態が示さ
れ、同上半分にはクラツチ１２の切離状態が示さ
れている。クラツチ１２はその結合状態から、操
作部１３をばね１５に抗して軸方向移動させるこ
とにより大内径部１３ａがボール１４の外側に位
置するようになるから、切離状態となる。この切
離状態では空気圧室８ａが排気されてピストン９
が左方へ移動した状態であつても、押棒１１が左
方へ移動しないから、ばねブレーキシリンダ７に
よるブレーキ力は作用しない。

第５図に示したようなクラツチ１２を有するば
ねブレーキシリンダ７は、米国特許第3498188号
の明細書に開示されている。このほかにも、さら
に改良されたものが米国特許第4080875号、同第
4480531号として存在する。しかし、いずれも押
棒がその中心軸線とピストンの中心軸線と常に一
致した状態で進退移動するようになつている。

第４図に示したようなてこ１に対する押棒１１
の連結は、てこ１が支点を中心に揺動することか
ら連結部が円弧に沿つて移動するので、このため
の上下変位を許容するようになつていることが必
要である。この上下変位を許容するために、従来
の一般のブレーキシリンダにおいて、押棒の外方
端が揺動可能に構成されたものとしては実開昭59
−110440号公報記載のものがある。しかし、それ
は押棒とピストン側とがピンを介して結合されて
おり、クラツチを設けたものではない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ばねブレーキシリンダは、その作用でブレーキ
がかけられて駐車しているような車両を早急に移
動させたいような場合に、手動操作による急緩め
機構を具えたものが必要であるが、さらにその押
棒の外方端が揺動可能であることも前述したよう
に必要である場合がある。そこで前述した急緩め
機構としての手動操作によりばねブレーキを解除
できるクラツチを有する従来のばねブレーキシリ
ンダと、押棒とピストン側とをピンを介して結合
した揺動構造との組合わせが考えられる。ところ
がその組合わせは、例えば、従来の押棒に替えて
中空のさや棒を設けそのさや棒内に押棒を配して
ピン支持する構成となり、この場合押棒を必要な
外径として他の部分を順次設計すると、急緩め機
構の外径が非常に大きなものとなり、この大型化
と複雑化によつて大幅なコスト上昇を免れ得ない
問題がある。また別に、押棒の外方端の揺動を要
求される問題を別の手段で、例えばてこ１に対す
る押棒の連結状態で解決しようとすると、リンク
を設けなければならず、同様に相当なコスト上昇
となる問題がある。

この発明は、押棒の外方端の揺動が可能で、従
来よりも外径が増大しない比較的簡単な構成の急
緩め機構を具えたばねブレーキシリンダを提供し
ようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、シリンダ体と、そのシリンダ体内
に収容されシリンダ体内をばね室と空気圧室とに
分けるように設けられ中心部にシリンダ体と同軸
的に突出した円筒状部を有するピストンと、前記
ばね室内に設けられ前記ピストンを空気圧室側へ
押圧するように付勢するばねブレーキ用のばね
と、一端が前記円筒状部内孔に進入して前記ピス
トンに対し結合及び切離可能とされ他端が前記シ
リンダ体外部にある押棒と、前記円筒状部にその
半径方向に変位可能にボールを保持し、そのボー
ルの外側位置に一方の端部内面が位置し他方が前
記シリンダ体の端部に達して開口した円筒状をな
し回転可能にかつピストンと共に軸方向移動可能
に支持され所定量の正逆回転変位によりボール位
置を制御する制御部材を設け、前記押棒のピスト
ン側端部に前記ボールに係合する凹部を設けてな
るクラツチと、前記制御部材を回転操作する操作
部材とからなるばねブレーキシリンダにおいて、
前記ボールが前記円筒状部の所定直径線の両端部
に位置するように２個を設けられ、前記押棒と前
記ピストンとを前記クラツチにより結合した状態
で前記直径線を中心とする前記押棒の所定量の揺
動を許容する空隙が前記制御部材内孔との間に形
成されていることを特徴とする。

〔作用〕

既存のボールクラツチのボールを２個として、
これを支点に押棒が揺動する。従つて、さや棒を
設ける必要がなく、急緩め機構の外径の増大は殆
どない。

〔実施例〕

第１図乃至第３図に実施例を示す。図におい
て、２０はばねブレーキシリンダ全体を示し、２
１はシリンダ体、２２はピストン、２３はばねブ
レーキ用のばね、２４は押棒、２５はクラツチ、
２６は操作部材である。

シリンダ体２１は、同心の筒状部３０を一方の
端壁３１から伸延形成してあり、筒状部３０の内
孔に連通する内孔３２ａを有する端部材３２を設
けてある。他方の端壁３３には圧力空気の給排口
３３ａを設けてある。

ピストン２２は、前記筒状部３０の先端と端壁
３３との間でシリンダ体２１内を移動できるよう
に設けられ、シリンダ体２１内をばね室３４と空
気圧室３５とに区画している。そのピストン２２
は中心部にシリンダ体２１と同軸的にばね室側へ
突出して前記筒状部３０内に軸方向移動可能に嵌
合している円筒状部３６を有している。

ばねブレーキ用のばね２３は、シリンダ体２１
のばね室３４内に端壁３１とピストン２２との間
に設けられており、ピストン２２を空気圧室３５
側へ押圧している。

押棒２４は、クラツチ結合状態において、一端
が前記ピストン２２の円筒状部３６内に位置し、
他端がシリンダ体２１の外部に突出して、第４図
に示したてこ１に連結されるようになつている。

クラツチ２５は、ピストン２２と押棒２４との
間の軸方向移動に対する結合及び切離を行うもの
で、ピストン２２の円筒状部３６に保持された２
個のボール３７と、そのボール３７の位置を制御
する制御部材３８と、ボール３７の係合する押棒
２４に設けられた凹部３９とで構成されている。
２個のボール３７は円筒状部３６の先端部にその
水平方向の一つの直径線に沿つて穿設された孔４
０に前記直径線に沿つて移動可能に保持されてい
る。制御部材３８は、円筒状をなしその一端が円
筒状部３６のボール保持部外周に嵌合し、他端が
シリンダ体２１の筒状部３０内を通りシリンダ端
に達して端部材３２の内孔３２ａに回転可能にか
つ軸方向移動可能に支持されており、ピストン２
２側に対して回転可能である。制御部材３８のボ
ール３７位置の外側の内周面には、第３図に見ら
れるように、回転変位することによりボール３７
位置と一致してボール３７の外方変位を許容する
凹部４１を設けてある。また、制御部材３８の内
孔３８ａは押棒２４の外径との間に押棒２４の揺
動に必要な空隙を形成する大きさである。押棒２
４の凹部３９は第３図のようにボール３７が係合
するもので環状溝の形で設けてある。第１図にお
いて、４２は第２ピストンで、ばね４３を介して
円筒状部３６内に収容され、円筒状部３６の先端
側のボール３７の内側位置まで移動可能である。
これは、ボール３７の脱落防止用のものである。
制御部材３８にはシリンダ端側で常に操作部材２
６と係合するようにピストン２２のストロークに
対応した長さの係合溝４４を設けてある。

操作部材２６は、第２図に見られるように、ハ
ンドル４５、ハンドル軸４６、爪４７で形成さ
れ、シリンダ体２１の端壁３１と端部材３２との
間にシリンダ体２１の軸直角断面に沿つて操作部
材２６が進退移動可能な収容部４８を設けてその
収容部４８内に戻しばね４９と共に設置されてい
る。ハンドル４５はシリンダ体２１の側方外部に
位置し、爪４７は制御部材３８の係合溝４４に係
合しており、全体は戻しばね４９の作用で図の左
方へ押し込まれた位置に維持されている。この状
態で制御部材３８は、第３図に見られるように、
凹部４１から外れた小径の内周面がボール３７に
接して押棒２４の凹部３９内にボール３７を拘束
している。この状態からハンドル４５をシリンダ
体２１の外側方へ引き出すことにより爪４７が制
御部材２８を所定角度回転させるから、凹部４１
がボール３７の外側に位置するようになる。すな
わち、クラツチ２５は結合状態から切離状態とな
る。

このばねブレーキシリンダ２０は、第４図を用
いて説明したものと同様に設けて使用されるが、
そのてこ１に対する押棒２４の結合は、例えば単
純な水平方向のピンによるピン結合でよい。通常
は、つまり運転中に空気圧室３５内に圧力空気を
供給してあるから、第１図に示す状態からばね２
３に抗してピストン２２が左方へ移動している
が、このばねブレーキシリンダ２０によるばねブ
レーキが作用する状態では空気圧室３５内の圧力
空気が排出されるから、第１図の状態となる。こ
の状態ではクラツチ２５は結合状態であり、押棒
２４がシリンダ体２１内に引き込まれた状態で第
４図に一点鎖線で示すようにてこ１及び吊り具３
を揺動させてばねブレーキが作用している。この
ばねブレーキを手動操作で緩める場合にハンドル
４５を側方へ引き出すと、クラツチ２５が前記切
離状態となるから、押棒２４が拘束を解かれてブ
レーキ用のばね２３の作用をてこ１へ伝達しなく
なり、てこ１はブレーキシリンダBCの戻しばね
で緩め位置に復帰するから、これに伴つて押棒２
４も移動する。この押棒２４の移動（第１図にお
いて左方への移動）に伴つて第２ピストン４２が
ボール３７の位置まで移動してボール３７が筒状
部３６の内側へ脱落しないようにその孔４０を閉
鎖する。ハンドル４５から手を離しても操作部材
２６は殆どそのままの位置に残る。これがばねブ
レーキを手動操作で緩めた状態である。

なお、この緩め状態でシリンダ体２１の空気圧
室３５内に圧力空気を供給すると、ピストン２２
が第１図において左方へ移動し、押棒２４の右端
が第２ピストン４２をばね４３に抗して押込む形
で円筒状部３６内に入り込み凹部３９と孔４０が
一致すると、操作部材２６が戻しばね４９によつ
て付勢されこれによつて爪４７を介して制御部材
３８も付勢されているから、ボール３７を凹部３
９内へ位置させるように夫々変位してクラツチ２
５の結合状態となる。

クラツチ２５の結合状態のままで、空気圧室３
５に圧力空気の給排を行うことによつてばねブレ
ーキを動作させるとき、押棒２４のてこ１に対す
る結合端がてこ１の揺動に伴つて上下に変位す
る。クラツチ２５の結合状態において、２個のボ
ール３７の夫々の略中心を結ぶ水平な線を中心と
して押棒２４は上下に揺動可能であるから、その
てこ１側の変位が許容される。

第１図における５０はゴム様弾性体で形成され
たリングで、押棒２４のクラツチ側端をクラツチ
切離状態において円筒状部３６と略同軸に維持し
てクラツチ結合を容易とするためのものである。
５１は直線溝、５２はピンであり、ピストン２２
の回転を防止するためのものである。

〔発明の効果〕

この発明によるばねブレーキシリンダは、クラ
ツチ部分のボールを２個として、そのボールを支
点にして押棒が揺動できるように構成したもので
あるから、クラツチ部が押棒の揺動を可能とする
機能を具えていて、押棒の揺動のための別の構成
部材を殆ど必要としない。従つて、クラツチ部は
従来のクラツチ部と較べて殆ど同程度の外径に形
成することができる。そして押棒が揺動可能であ
ることから、ブレーキ作用系のてことの連結構造
が簡単となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の横断平面図、第２
図は第１図のイ−イ断面図、第３図は第１図のウ
−ウ断面拡大図、第４図は通常のばねブレーキシ
リンダの使用例を示す車両部分とブレーキユニツ
トの概略側面図、第５図は従来のばねブレーキシ
リンダの１例を上半分と下半分で異なる状態とし
て示す縦断側面図である。 ２０……ばねブレーキシリンダ、２１……シリ
ンダ体、２２……ピストン、２３……ばねブレー
キ用のばね、２４……押棒、２５……クラツチ、
２６……操作部材、３４……ばね室、３５……空
気圧室、３６……円筒状部、３７……ボール、３
８……制御部材、３８ａ……制御部材内孔、３９
……凹部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シリンダ体と、そのシリンダ体内に収容され
   シリンダ体内をばね室と空気圧室とに分けるよう
   に設けられ中心部にシリンダ体と同軸的に突出し
   た円筒状部を有するピストンと、前記ばね室内に
   設けられ前記ピストンを空気圧室側へ押圧するよ
   うに付勢するばねブレーキ用のばねと、一端が前
   記円筒状部内孔に進入して前記ピストンに対し結
   合及び切離可能とされ他端が前記シリンダ体外部
   にある押棒と、前記円筒状部にその半径方向に変
   位可能なボールを保持し、そのボールの外側位置
   に一方の端部内面が位置し他方が前記シリンダ体
   の端部に達して開口した円筒状をなし回転可能に
   かつピストンと共に軸方向移動可能に支持され所
   定量の正逆回転変位によりボール位置を制御する
   制御部材を設け、前記押棒のピストン側端部に前
   記ボールに係合する凹部を設けてなるクラツチ
   と、前記制御部材を回転操作する操作部材とから
   なるばねブレーキシリンダにおいて、 前記ボールが前記円筒状部の所定直径線の両端
   部に位置するように２個を設けられ、前記押棒と
   前記ピストンとを前記クラツチにより結合した状
   態で前記直径線を中心とする前記押棒の所定量の
   揺動を許容する空隙が前記制御部材内孔との間に
   形成されていることを特徴とするばねブレーキシ
   リンダ。