JPH076011U - 鉄道車両の制動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 制動解除時において制輪子の復帰を円滑に行
う。 【構成】 車軸と一体となって回転するディスクへ流体
圧力に応じて制輪子１を押圧するピストン５と、ピスト
ン５を摺動自由に収装して台車側に固設されたキャリパ
ボディ３とを備え、制輪子１を制輪子ガイド１１を介し
てトルクピン４で支持する一方、このトルクピン４をキ
ャリパボディ３の所定の位置に固定したトルク受け本体
３０で車軸方向へ摺動可能に収装し、トルク受け本体３
０とトルクピン４との間にトルクピン４をディスクから
離れる方向へ付勢するスプリング４０を介装するととも
に、このスプリング４０をトルクピン４と同軸的に配設
する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、鉄道車両の制動装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

鉄道車両の高速化に伴って車輪と一体となって回転するディスクを設ける一方 、台車側に固設したキャリパボディに流体圧力によって作動するピストンを収装 するとともに、キャリパボディで支持した一対の制輪子の間にディスクを配設し たキャリパブレーキが採用されており、ピストンに圧力流体を供給することでデ ィスクを制輪子で挟持し、制輪子とディスクに発生する摩擦力によってブレーキ トルクを得ている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上記キャリパブレーキでは、ブレーキトルクによってディスクの周 方向へ変位しようとする制輪子を係止するトルクピンがキャリパボディに摺動自 由に支持される一方、制動が終了した制輪子をキャリパボディに向けて復帰させ るスプリングがトルクピンと所定の間隔をおいてキャリパボディに支持され、鉄 道車両の力行又は惰行運転時には制輪子は所定の復帰位置に戻り、制輪子とディ スクとの間はスプリングの付勢力によって所定の間隔に保持される。

【０００４】 しかしながら、上記従来の装置では、制動を解除して制輪子を復帰させる際に スプリングによる力がトルクピンをこじる方向にも働くために、トルクピンがキ ャリパボディに固着して制輪子が所定の位置に戻らない場合があった。

【０００５】 そこで本考案は、制動解除時に制輪子の復帰を円滑に行うことが可能な鉄道車 両の制動装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】 本考案は、車軸と一体となって回転するディスクへ流体圧力に応じて制輪子を 押圧するピストンと、前記ピストンを摺動自由に収装して台車側に固設されたキ ャリパボディとを備えた鉄道車両の制動装置において、前記制輪子を案内部材で 支持する一方、この案内部材を前記キャリパボディの所定の位置に固定したトル ク受け本体で車軸方向へ摺動可能に収装し、前記トルク受け本体と前記案内部材 との間に案内部材を前記ディスクから離れる方向へ付勢する弾性部材を介装する とともに、この弾性部材を前記案内部材と同軸的に配設する。

【０００７】

【作用】

所定の圧力流体を供給するとピストンは弾性部材の付勢力に抗してキャリパボ ディからディスクに向けて伸長して制輪子をディスクに押圧し、制輪子とディス クとの間にブレーキトルクが発生する。このときトルク受け本体に収装された案 内部材はピストンの伸長に伴って制輪子とともに車軸方向へ変位する一方、ディ スクの周方向へのブレーキトルクに抗して制輪子を保持する。制動の解除はピス トンの流体を排出することで行われ、案内部材とキャリパボディとの間に介装し た弾性部材によって案内部材がディスクから離れる方向へ変位し、案内部材の変 位に伴って制輪子もディスクから離れる方向へ変位するとともに、制輪子を介し てピストンは収縮方向に押圧され、制輪子とディスクとの間に所定の間隙が形成 される。

【０００８】

【実施例】

図１〜図３に本考案の実施例を示す。

【０００９】 図１〜図２において、図示しない車輪と一体に設けられたディスク２の所定の 両側面には一対の制輪子１、１Ａが互いに対向する位置に配設される。

【００１０】 キャリパボディ３は支持枠１０を介して図示しない台車に固定され、図１にお いて、キャリパボディ３の両端部の所定の位置に締結されたトルク受け本体３０ 、３０には案内部材としてのトルクピン４、４が収装され、このトルクピン４、 ４の間のキャリパボディ３の所定の位置にピストン５、５が収装される。

【００１１】 トルクピン４、ピストン５は図２に示すように、ディスク２と直交する方向、 すなわち、図示しない車軸方向へ摺動自由にトルク受け本体３０、キャリパボデ ィ３にそれぞれ収装され、トルクピン４、４が制輪子ガイド１１を支持する一方 、制輪子１Ａはキャリパボディ３Ａに支持される。

【００１２】 図３に示すように、キャリパボディ３の所定の位置には制輪子１側に開口した 円筒状の油室５０が形成され、この油室５０の内周でピストン５は制輪子１に向 けて摺動自由に支持される。ピストン５の制輪子１側の端部は板状の断熱部材５ ３を介して制輪子ガイド１１に当接する一方、ピストン５の油室５０側の内周に は油室５０に収装されてピストン５を制輪子１に向けて付勢するスプリング５４ が当接する。

【００１３】 なお、ピストン５の所定の外周にはキャリパボディ３に支持されたシール５２ が摺接すると共に、ピストン５の外周の端部とキャリパボディ３との間には異物 の混入を防ぐ環状のブーツ５１が設けられる。

【００１４】 トルクピン４はキャリパボディ３に締結されたトルク受け本体３０の内部に形 成されて制輪子１側に開口した円筒状のガイド孔３０ａに図示しない車輪の軸方 向で摺動自由に収装される。

【００１５】 トルクピン４は円筒部４ａに円柱状の厚肉部４ｂを形成したもので、円筒部４ ａ側からトルク受け本体３０のガイド孔３０ａに収装される。トルクピン４の厚 肉部４ｂの端部にはフランジ４ｃが突設され、このフランジ４ｃが制輪子ガイド １１に形成された段部１１ａに係合し、トルクピン４は制輪子ガイド１１を介し て制輪子１を支持する。なお、フランジ４ｃは制輪子ガイド１１の制輪子１側へ の変位を規制する。

【００１６】 トルク受け本体３０に形成したガイド孔３０ａの制輪子１と対向する底部には 貫通孔３２がトルク受け本体３０の外側に向けて同軸的に設けられ、トルク受け 本体３０の外側からは所定の深さの座ぐり部３１が貫通孔３２と同軸的に形成さ れる。そして、この貫通孔３２には貫通孔３２の内径より大きい外径のフランジ を備えたロッド４２が貫通孔３２からガイド孔３０ａの内部に向けて突出する。 フランジを備えたロッド４２の基端はワッシャ４７を介してトルク受け本体３０ の座ぐり部３１に係止した止メ輪４３によって軸方向の変位を規制される。

【００１７】 トルク受け本体３０のガイド孔３０ａの内部に突出したロッド４２は端部がト ルクピン４の最収縮位置（図３の位置）において、厚肉部４ｂの内周に当接しな い所定の長さに形成され、ロッド４２には円筒状部材で形成されたハウジング４ ４の内周が嵌合する。

【００１８】 ハウジング４４の外周は複数の外径から形成されており、厚肉部４ｂ側の端部 にはトルクピン４の円筒部４ａの内周と摺接するフランジ４４ｄが形成される一 方、トルク受け本体３０の他端から所定の軸方向には所定の外径の小径部４４ｅ が形成される。

【００１９】 ハウジング４４の内周は、ロッド４２に嵌合する貫通孔４４ａがトルク受け本 体３０の端面から軸方向の所定の位置まで形成される一方、フランジ４４ｄ側の 端面からは所定の深さの座ぐり部４４ｆが内周に形成されて、貫通孔４４ａと座 ぐり部４４ｆの内周端部の間には円筒部４４ｃが形成される。そして、円筒部４ ４ｃの内径は貫通孔４４ａより大、かつ座ぐり部４４ｆの内径より小なる所定の 値に設定される。

【００２０】 円筒部４４ｃの内周にはロッド４２に嵌合した円筒状のフリクションスプリン グ４８を収装し、ハウジング４４は貫通孔４４ａと円筒部４４ｃとの間に形成さ れた段部４４ｂで制輪子１側への変位を規制される一方、フリクションスプリン グ４８の下端に当接するとともに、円筒部４４ｃの内周に嵌合した円筒状のカラ ー４５の下端が、座ぐり部４４ｆに係止された止メ輪４３を介してロッド４２を 貫通した環状のワッシャ４６に当接してハウジング４４は図中上方への変位を規 制され、ハウジング４４はトルク受け本体３０のガイド孔３０ａの内周でロッド ４２と同軸的に固設される。

【００２１】 トルクピン４の内周、すなわち、円筒部４ａの内周の所定の位置には止メ輪４ ９を介して環状のスプリング受け４１が係止され、スプリング受け４１の内周は トルクピン４の伸縮に伴ってハウジング４４の小径部４４ｅに摺接する。

【００２２】 このスプリング受け４１とハウジング４４のフランジ４４ｄとの間には弾性部 材としてのスプリング４０がトルクピン４と同軸的に介装され、トルクピン４を トルク受け本体３０に向けて、すなわち、ディスク２から離れる方向へ付勢する 。このスプリング４０はピストン５を制輪子１に向けて付勢するスプリング５４ のバネ定数より十分大きい所定の値に設定される。

【００２３】 なお、トルク受け本体３０のガイド孔３０ａの内周には図示しない潤滑油が充 填され、トルクピン４とガイド孔３０ａの摺動面の潤滑を行う。また、トルクピ ン４の端部外周とトルク受け本体３０との間には異物の混入を防止するブーツ６ １が設けられる。

【００２４】 以上のように構成され、次に作用について説明する。

【００２５】 図示しない制御弁から油圧が油室５０に供給されると制動が開始される。ピス トン５は油室５０の油圧に応じて制輪子１に向けて伸長し、ピストン５は断熱部 材５３を介して制輪子ガイド１１をディスク２に向けて押圧する。

【００２６】 この制輪子ガイド１１の押圧に伴って、制輪子ガイド１１の段部１１ａがフラ ンジ４ｃを介してトルクピン４を制輪子１に向けて引っ張る。トルクピン４はス プリング受け４１を介してスプリング４０の一端を制輪子１側へ変位させる一方 、スプリング４０の他端はロッド４２に嵌合したフリクションスプリング４８を 介してトルク受け本体３０に係止されたハウジング４４のフランジ４４ｄで制輪 子１側への変位を規制されるためスプリング４０は圧縮される。

【００２７】 そして、油室５０に加わる油圧がトルクピン４を付勢するスプリング４０に抗 してピストン５を変位させる。

【００２８】 ピストン５の伸長に伴って制輪子ガイド１１はトルクピン４を引きながら制輪 子１をディスク２へ押圧して制動が行われる。

【００２９】 制輪子１は制動に伴ってブレーキトルクを受けるが、制輪子ガイド１１を介し て制輪子１を支持するトルクピン４はほぼ全周でトルク受け本体３０の内周に摺 接して支持されるため、多大なブレーキトルクを支持することができるのである 。

【００３０】 一方、図示しない制御弁をタンクに接続し、油室５０の油圧が抜かれて制動が 解除されると、ピストン５を制輪子１に向けて付勢するスプリング５４はスプリ ング４０のバネ定数より十分小さく設定されるため、スプリング４０の弾性によ ってトルクピン４が収縮する。

【００３１】 このトルクピン４の収縮に伴ってフランジ４ｃ及び段部１１ａを介して制輪子 ガイド１１はトルク受け本体３０に向けて変位し、トルクピン４は円筒部４ａの 端面がトルク受け本体３０の内周に当接する最収縮位置まで変位するため、制輪 子ガイド１１に支持された制輪子１はディスク２と所定の間隔を備えた所定の待 機位置へ円滑に変位することができる。

【００３２】 このトルクピン４の収縮は同軸的に配設されたスプリング４０の弾性によって 行われるため、トルクピン４がトルク受け本体３０のガイド孔３０ａに対してこ じられることがないため円滑に行われる。

【００３３】 図４は他の実施例を示し、前記第１の実施例におけるガイド孔３０ａに所定の 深さの凹部３０ｂを形成し、この凹部３０ｂに所定の内径のブッシュ７０を固着 したもので、その他の構成は前記第１の実施例と同様である。

【００３４】 トルクピン４はブッシュ７０の内周で摺動自由に支持されており、潤滑油など を用いることなく円滑にトルクピン４を伸縮させることが可能となり、潤滑油の 補給作業を不要にして整備性を向上させることができる。

【００３５】

【考案の効果】

以上のように本考案は、制輪子を支持する案内部材と同軸的に配設した弾性部 材によりブレーキ解除時の制輪子の復帰を行うようにしたため、案内部材をこじ ることなく円滑に伸縮させて確実に制輪子を復帰させることができ、弾性部材と 案内部材とを同軸的に設けたために従来に比して部品点数を低減することが可能 となって軽量化を推進することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す正面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】戻し機構及びピストンを示す拡大図である。

【図４】他の実施例を示す戻し機構及びピストンの断面
図である。

【符号の説明】

１ 制輪子 ２ ディスク ３ キャリパボディ ４ トルクピン １０ 支持枠 １１ 制輪子ガイド ３０ トルク受け本体 ４０ スプリング

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 車軸と一体となって回転するディスクへ
   流体圧力に応じて制輪子を押圧するピストンと、前記ピ
   ストンを摺動自由に収装して台車側に固設されたキャリ
   パボディとを備えた鉄道車両の制動装置において、前記
   制輪子を案内部材で支持する一方、この案内部材を前記
   キャリパボディの所定の位置に固定したトルク受け本体
   で車軸方向へ摺動可能に収装し、前記トルク受け本体と
   前記案内部材との間に案内部材を前記ディスクから離れ
   る方向へ付勢する弾性部材を介装するとともに、この弾
   性部材を前記案内部材と同軸的に配設したことを特徴と
   する鉄道車両の制動装置。