(57)【要約】【課題】材質の異なる摩擦材の組み合わせが可能で、ノイズや部品の摩耗を低減できるとともに、各部品をシンプルな形状にし、製造や交換、メンテナンスを容易にできる鉄道車両用制輪子の取付構造を提供する。【解決手段】矩形平板状に形成された補強板１９の一方の面に摩擦材２１が固着された制輪子ブロック１１と、一組の制輪子ブロック１１が車輪の踏面に沿って縦列配置される制輪子頭１３と、制輪子頭１３における車輪回転方向の両端部にそれぞれ設けられ、一組の制輪子ブロック１１における補強板１９の隣接する拡張側端縁２７と反対側の固定側端縁２９を位置決め固定する位置決め固定部１５と、制輪子頭１３の車輪回転方向の中間部に設けられ、一組の制輪子ブロック１１における拡張側端縁同士の間隔を拡張する方向に押圧して保持する拡張保持機構１７と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形平板状に形成された補強板の一方の面に摩擦材が固着された制輪子ブロックと、
一組の前記制輪子ブロックが車輪の踏面に沿って縦列配置される制輪子頭と、
前記制輪子頭における車輪回転方向の両端部にそれぞれ設けられ、一組の前記制輪子ブロックにおける前記補強板の隣接する拡張側端縁と反対側の固定側端縁をそれぞれ位置決め固定する位置決め固定部と、
前記制輪子頭の車輪回転方向の中間部に設けられ、一組の前記制輪子ブロックにおける前記拡張側端縁同士の間隔を拡張する方向に押圧した状態に保持する拡張保持機構と、
を備えることを特徴とする鉄道車両用制輪子の取付構造。
【請求項２】
前記拡張側端縁における何れか一方の端部に形成された切欠きと、
前記切欠きに対応して前記制輪子頭に突設され、前記切欠きに係合することにより前記制輪子ブロックの取付方向を規制する誤組付防止突起と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の鉄道車両用制輪子の取付構造。
【請求項３】
前記固定側端縁に形成された固定側凹部と、
前記位置決め固定部に設けられ、前記固定側凹部に嵌合する固定側突部と、
を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の鉄道車両用制輪子の取付構造。
【請求項４】
前記拡張側端縁に形成された拡張側凹部と、
前記拡張保持機構の可動部材に設けられ、前記拡張側凹部に嵌合する拡張側突部と、
を備えることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の鉄道車両用制輪子の取付構造。
【請求項５】
前記拡張保持機構は、
軸方向の両端部にそれぞれ正ねじ部と逆ねじ部とが形成され、前記制輪子頭に対して車輪回転方向に沿って移動可能かつ相対回転可能に設けられた両端ねじ部材と、
前記正ねじ部及び前記逆ねじ部にそれぞれ螺合されることにより、前記拡張側端縁同士の間隔を拡張する方向に押圧するように構成されて前記一組の制輪子ブロックの間に介装された一組の可動部材と、
を備えることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の鉄道車両用制輪子の取付構造。
【請求項６】
前記拡張保持機構は、
軸方向の一端部にねじ部が形成され、前記制輪子頭に対して車輪回転方向に沿って移動可能かつ相対回転可能に設けられたねじ部材と、
前記ねじ部に螺合され、隣接する前記拡張側端縁の一方に係合する第１可動部材と、
前記制輪子頭に軸方向移動自在に設けられ、隣接する前記拡張側端縁の他方に係合すると共に前記ねじ部材の一端部に押圧される第２可動部材と、
を備えることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の鉄道車両用制輪子の取付構造。
【請求項７】
前記第２可動部材は、前記制輪子頭に対して軸まわりに回転不能に設けられる
ことを特徴とする請求項６に記載の鉄道車両用制輪子の取付構造。
【請求項８】
前記拡張保持機構は、
軸方向の一端部にねじ部が形成されると共に軸方向に沿ってウェッジカムが一体に形成され、前記制輪子頭に対して車輪回転方向と交差する方向に沿って移動可能に設けられたカム可動部材と、
前記ウェッジカムの一対の傾斜面にそれぞれ対向して摺接するように前記拡張側端縁にそれぞれ形成された摺動傾斜面と、
前記ねじ部に螺合され、前記制輪子頭に対して前記カム可動部材を軸方向に進退動させる回転ねじ部材と、
を備えることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の鉄道車両用制輪子の取付構造。
【請求項９】
矩形平板状に形成された補強板の一方の面に摩擦材が固着され、車輪の踏面に沿って制輪子頭に縦列配置される一組の制輪子ブロックであって、
前記一組の制輪子ブロックにおける前記補強板の隣接する拡張側端縁と反対側の固定側端縁の少なくとも何れか一方の端縁には、凹部が形成される
ことを特徴とする制輪子ブロック。
【請求項１０】
前記制輪子ブロックにおける前記摩擦材の車輪側摺動面が、前記車輪の踏面に合わせた面形状に形成され、
前記制輪子ブロックにおける前記補強板の車輪フランジ側側縁の両端部には、制輪子頭に突設された誤組付防止突起に係合することにより前記制輪子ブロックの取付方向が規制される切欠きが形成される
ことを特徴とする請求項９に記載の制輪子ブロック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両用制輪子の取付構造及び制輪子ブロックに関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車輌用のブレーキ機構には、在来線に多く採用されている踏面方式がある。この踏面方式は、車輪の踏面に制輪子を押付け、ブレーキ力を得る。
特許文献１の鉄道車輌用鋳鉄制輪子は、弾性を有する材料によって円弧状に形成された裏板（台金）に、複数の鋳鉄ブロックがボルト・ナットによって着脱自在に設けられている。そこで、例えば、鋳鉄ブロックが摩耗した場合に、制輪子そのものを交換する必要が無く、鋳鉄ブロックのみ交換して裏板を流用することができる。このため、制輪子交換時のコストを低減できる。
また、特許文献２のブレーキシュー取付装置は、予めピンを連結した摺動子ホルダに対し摺動子を嵌着し、ピンを回動させその自由端部をピン受け凹部に拘止させるという単純な作業により、摺動子ホルダに対する摺動子の取付を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−００２５４８号公報
【特許文献２】実開平０２−１２５２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の鉄道車輌用鋳鉄制輪子は、摩擦材が鋳鉄に特化されており、焼結合金や硬度の低いレジンに対応できない。また、制輪子頭への固定構造は、従来と同様に裏板（台金）が必要で、がたつきによる振動のリスク改善には至らない。また、特許文献２のブレーキシュー取付装置は、薄板や細い棒状の部品が多いため、輸送時の衝撃や走行時の飛来物（小石など）で破損する可能性がある。また、部品点数が多いため、メンテナンス性が悪い。
【０００５】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、材質の異なる摩擦材の組み合わせが可能で、がたつきの無い固定をすることで振動によるノイズや部品の摩耗を低減できるとともに、各部品をシンプルな形状にし、製造や交換、メンテナンスを容易にすることができる鉄道車両用制輪子の取付構造及び制輪子ブロックを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１）  矩形平板状に形成された補強板の一方の面に摩擦材が固着された制輪子ブロックと、一組の前記制輪子ブロックが車輪の踏面に沿って縦列配置される制輪子頭と、前記制輪子頭における車輪回転方向の両端部にそれぞれ設けられ、一組の前記制輪子ブロックにおける前記補強板の隣接する拡張側端縁と反対側の固定側端縁をそれぞれ位置決め固定する位置決め固定部と、前記制輪子頭の車輪回転方向の中間部に設けられ、一組の前記制輪子ブロックにおける前記拡張側端縁同士の間隔を拡張する方向に押圧した状態に保持する拡張保持機構と、を備えることを特徴とする鉄道車両用制輪子の取付構造。
【０００７】
上記（１）の構成の鉄道車両用制輪子の取付構造によれば、制輪子ブロックが、制輪子頭に直接、固定される。制輪子ブロックは、矩形平板状の鋼板で形成された補強板の一方の面に摩擦材が固着される。補強板は、鋼板の形状を統一することで、異なる性質の摩擦材での組み合わせが可能となる。例えば特許文献１の先行例では硬度の高い摩擦材（鋳鉄がベース）に特化していたが、本構成の鉄道車両用制輪子の取付構造によれば、レジンのような硬度の低い材質にも対応が容易に可能となる。また、車輪の踏面に沿って制輪子頭に縦列配置される一組の制輪子ブロックは、制輪子頭の車輪回転方向の中間部に設けられた拡張保持機構により、拡張側端縁同士の間隔を拡張する方向に押圧した状態に保持される。拡張保持機構により間隔が拡張された一組の制輪子ブロックは、固定側端縁が制輪子頭の車輪回転方向の両端部におけるそれぞれの位置決め固定部に固定される。拡張保持機構は、一組の制輪子ブロックの間に配置されていることにより、一組の制輪子ブロックを、同時に固定または開放することができる。
【０００８】
（２）  前記拡張側端縁における何れか一方の端部に形成された切欠きと、前記切欠きに対応して前記制輪子頭に突設され、前記切欠きに係合することにより前記制輪子ブロックの取付方向を規制する誤組付防止突起と、を備えることを特徴とする上記（１）に記載の鉄道車両用制輪子の取付構造。
【０００９】
上記（２）の構成の鉄道車両用制輪子の取付構造によれば、切欠きが、拡張側端縁における何れか一方の端部に形成される。拡張側端縁における何れか一方の端部とは、踏面幅方向の何れか一方の端部である。踏面幅方向とは、車輪の踏面の周方向に直交する方向である。一方の端部に形成された切欠きは、この切欠きに対応して制輪子頭に突設された誤組付防止突起に係合する。つまり、制輪子ブロックは、車輪における踏面幅方向の内外側と、摩擦材における踏面幅方向の内外側とが一致するようにして取り付けられる。
【００１０】
（３）  前記固定側端縁に形成された固定側凹部と、前記位置決め固定部に設けられ、前記固定側凹部に嵌合する固定側突部と、を備えることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の鉄道車両用制輪子の取付構造。
【００１１】
上記（３）の構成の鉄道車両用制輪子の取付構造によれば、固定側凹部が、補強板の固定側端縁に形成される。この固定側凹部には、位置決め固定部の固定側突部が嵌合する。固定側突部は、制輪子頭における車輪回転方向の両端部にそれぞれ設けられた位置決め固定部に形成される。制輪子ブロックは、補強板の固定側凹部が位置決め固定部の固定側突部と嵌合することにより、制輪子頭に対する踏面幅方向の移動が規制される。制輪子ブロックは、車輪の踏面幅方向の移動が規制されることにより、拡張保持機構による固定完了前における仮組み状態での脱落が規制され、固定時の作業性が向上する。
【００１２】
（４）  前記拡張側端縁に形成された拡張側凹部と、前記拡張保持機構の可動部材に設けられ、前記拡張側凹部に嵌合する拡張側突部と、を備えることを特徴とする上記（１）〜（３）の何れか１つに記載の鉄道車両用制輪子の取付構造。
【００１３】
上記（４）の構成の鉄道車両用制輪子の取付構造によれば、拡張側凹部が、補強板の拡張側端縁に形成される。この拡張側凹部には、拡張保持機構における可動部材の拡張側突部が嵌合する。拡張側突部は、制輪子頭に支持される拡張保持機構の可動部材に形成される。制輪子ブロックは、補強板の拡張側凹部が可動部材の拡張側突部と嵌合することにより、制輪子頭に対する踏面幅方向の移動が規制される。制輪子ブロックは、車輪の踏面幅方向の移動が規制されることにより、拡張保持機構による固定完了前における仮組み状態での脱落が規制され、固定時の作業性が向上する。
【００１４】
（５）  前記拡張保持機構は、軸方向の両端部にそれぞれ正ねじ部と逆ねじ部とが形成され、前記制輪子頭に対して車輪回転方向に沿って移動可能かつ相対回転可能に設けられた両端ねじ部材と、前記正ねじ部及び前記逆ねじ部にそれぞれ螺合されることにより、前記拡張側端縁同士の間隔を拡張する方向に押圧するように構成されて前記一組の制輪子ブロックの間に介装された一組の可動部材と、を備えることを特徴とする上記（１）〜（４）の何れか１つに記載の鉄道車両用制輪子の取付構造。
【００１５】
上記（５）の構成の鉄道車両用制輪子の取付構造によれば、拡張保持機構が、両端ねじ部材と、一組の可動部材と、を有する。両端ねじ部材は、一端に正ねじ部、他端に逆ねじ部が形成される。両端ねじ部材は、正ねじ部に一方の可動部材が螺合され、逆ねじ部に他方の可動部材が螺合される。両端ねじ部材は、例えば鉛直軸に沿う方向で制輪子頭に回転自在に固定され、拡張側端縁同士の間隔を拡張する。この拡張保持機構は、下面固定と称すことができる。下面固定の拡張保持機構は、制輪子頭背面の両端ねじ部材を下から回転させ、上下に縦列配置された一組の制輪子ブロックを同時に固定・開放することができる。
【００１６】
（６）  前記拡張保持機構は、軸方向の一端部にねじ部が形成され、前記制輪子頭に対して車輪回転方向に沿って移動可能かつ相対回転可能に設けられたねじ部材と、前記ねじ部に螺合され、隣接する前記拡張側端縁の一方に係合する第１可動部材と、前記制輪子頭に軸方向移動自在に設けられ、隣接する前記拡張側端縁の他方に係合すると共に前記ねじ部材の一端部に押圧される第２可動部材と、を備えることを特徴とする上記（１）〜（４）の何れか１つに記載の鉄道車両用制輪子の取付構造。
【００１７】
上記（６）の構成の鉄道車両用制輪子の取付構造によれば、拡張保持機構が、ねじ部材と、第１可動部材と、第２可動部材と、を有する。ねじ部材は、一端部にねじ部が形成される。第１可動部材は、ねじ部材のねじ部に螺合され、隣接する拡張側端縁の一方に係合する。第２可動部材は、制輪子頭に軸方向移動自在に設けられ、隣接する拡張側端縁の他方に係合すると共に、ねじ部材の一端部に押圧される。ねじ部材は、例えば鉛直軸に沿う方向で制輪子頭に回転自在に固定され、第１可動部材と第２可動部材を介して拡張側端縁同士の間隔を拡張する。この拡張保持機構も、下面固定と称すことができる。下面固定の拡張保持機構は、制輪子頭背面のねじ部材を下から回転させ、上下に縦列配置された一組の制輪子ブロックを同時に固定・開放することができる。
【００１８】
（７）  前記第２可動部材は、前記制輪子頭に対して軸まわりに回転不能に設けられることを特徴とする上記（６）に記載の鉄道車両用制輪子の取付構造。
【００１９】
上記（７）の構成の鉄道車両用制輪子の取付構造によれば、第２可動部材は、制輪子頭に対する軸まわりの回転が規制される。そこで、第２可動部材により拡張側端縁が係合された制輪子ブロックは、第２可動部材の軸まわりの回転が規制されることにより、拡張保持機構による固定完了前における仮組み状態での制輪子頭に対する傾きが規制され、固定時の作業性が向上する。
【００２０】
（８）  前記拡張保持機構は、軸方向の一端部にねじ部が形成されると共に軸方向に沿ってウェッジカムが一体に形成され、前記制輪子頭に対して車輪回転方向と交差する方向に沿って移動可能に設けられたカム可動部材と、前記ウェッジカムの一対の傾斜面にそれぞれ対向して摺接するように前記拡張側端縁にそれぞれ形成された摺動傾斜面と、前記ねじ部に螺合され、前記制輪子頭に対して前記カム可動部材を軸方向に進退動させる回転ねじ部材と、を備えることを特徴とする上記（１）〜（４）の何れか１つに記載の鉄道車両用制輪子の取付構造。
【００２１】
上記（８）の構成の鉄道車両用制輪子の取付構造によれば、拡張保持機構が、カム可動部材と、拡張側端縁のそれぞれ形成された摺動傾斜面と、回転ねじ部材と、を有する。カム可動部材は、軸方向の一端部にねじ部が形成されると共に軸方向の他端部にウェッジカムが一体に形成され、制輪子頭に対して車輪回転方向と交差する方向（車輪の踏面幅方向）に移動可能に設けられる。このウェッジカムは、踏面幅方向で相互に接近離反する一対の傾斜面を有する。つまり、一対の傾斜面は、楔形状となる。摺動傾斜面は、それぞれの拡張側端縁に形成され、ウェッジカムの一対の傾斜面にそれぞれ摺接する。回転ねじ部材は、ウェッジシャフトのねじ部に螺合され、制輪子頭に対してカム可動部材を踏面幅方向に進退動させ、拡張側端縁同士の間隔を拡張する。この拡張保持機構は、制輪子頭の側面に配される回転ねじ部材を回転させることから側面固定と称すことができる。側面固定の拡張保持機構は、制輪子頭の側面に配された回転ねじ部材を制輪子頭の側面から回転させ、上下に縦列配置された一組の制輪子ブロックを同時に固定・開放することができる。
【００２２】
（９）  矩形平板状に形成された補強板の一方の面に摩擦材が固着され、車輪の踏面に沿って制輪子頭に縦列配置される一組の制輪子ブロックであって、前記一組の制輪子ブロックにおける前記補強板の隣接する拡張側端縁と、前記拡張側端縁と反対側の固定側端縁との少なくとも何れか一方の端縁には、凹部が形成されることを特徴とする制輪子ブロック。
【００２３】
上記（９）の構成の制輪子ブロックによれば、補強板の隣接する拡張側端縁と、拡張側端縁と反対側の固定側端縁との少なくとも何れか一方の端縁に、凹部が形成される。この凹部には、制輪子頭または拡張保持機構の突部が嵌合する。制輪子ブロックは、補強板の凹部が突部と嵌合することにより、車輪の踏面幅方向の移動が規制される。制輪子ブロックは、踏面幅方向の移動が規制されることにより、拡張保持機構による固定完了前における仮組み状態での脱落が規制され、固定時の作業性が向上する。
【００２４】
（１０）  前記制輪子ブロックにおける前記摩擦材の車輪側摺動面が、前記車輪の踏面に合わせた面形状に形成され、前記制輪子ブロックにおける前記補強板の車輪フランジ側側縁の両端部には、制輪子頭に突設された誤組付防止突起に係合することにより前記制輪子ブロックの取付方向が規制される切欠きが形成されることを特徴とする上記（９）に記載の制輪子ブロック。
【００２５】
上記（１０）の構成の制輪子ブロックによれば、制輪子ブロックにおける補強板の車輪フランジ側側縁の両端部に、切欠きが形成される。切欠きは、制輪子頭に突設された誤組付防止突起に係合する。制輪子ブロックは、車輪における踏面幅方向の内外側と、摩擦材における踏面幅方向の内外側とが一致するようにして取り付けられる。これにより、制輪子ブロックは、摩擦材の圧接面勾配が車輪の踏面勾配と逆向きとなる誤組付けが防止される。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係る鉄道車両用制輪子の取付構造によれば、材質の異なる摩擦材の組み合わせが可能で、がたつきの無い固定をすることで振動によるノイズや部品の摩耗を低減できるとともに、各部品をシンプルな形状にし、製造や交換、メンテナンスを容易にすることができる。
【００２７】
本発明に係る制輪子ブロックによれば、材質の異なる摩擦材の組み合わせが可能であるとともに、補強板や摩擦材をシンプルな形状にし、製造や交換、メンテナンスを容易にすることができる。
【００２８】
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る鉄道車両用制輪子の取付構造を表す斜視図である。
【図２】図１に示した制輪子ブロックの斜視図である。
【図３】（ａ）は図１に示した鉄道車両用制輪子の取付構造を制輪子頭側から見た背面図、（ｂ）は同取付構造を摩擦材側から見た正面図、（ｃ）は同取付構造を制輪子頭の下端側から見た下面図である。
【図４】（ａ）は図３のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は本発明の第１実施形態に係る取付構造における拡張保持機構の隙間調整時の動作説明図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る鉄道車両用制輪子の取付構造を表す斜視図である。
【図７】図６に示した鉄道車両用制輪子の取付構造を表す分解斜視図である。
【図８】（ａ）は本発明の第２実施形態に係る取付構造を表す縦断面図、（ｂ）は（ａ）に示した拡張保持機構の分解斜視図である。
【図９】（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明の第２実施形態に係る取付構造における拡張保持機構の隙間調整時の動作説明図である。
【図１０】（ａ）は本発明の第３実施形態に係る鉄道車両用制輪子の取付構造を表す側面図、（ｂ）は（ａ）を摩擦材側から見た正面図である。
【図１１】図１０に示したカム可動部材の斜視図である。
【図１２】（ａ），（ｂ）は第３実施形態に係る取付構造における拡張保持機構の隙間調整時の動作説明図である。
【図１３】（ａ），（ｂ）は図１２の（ａ），（ｂ）に対応した要部拡大図である。
【図１４】（ａ）は参考例に係る鉄道車両用制輪子の取付構造を制輪子頭側から見た背面図、（ｂ）は同取付構造の側面図、（ｃ）は同取付構造を摩擦材側から見た正面図である。
【図１５】（ａ）は図１４に示した鉄道車両用制輪子の取付構造を制輪子頭の下端側から見た下面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面に沿う要部断面図である。
【図１６】（ａ）は図１４に示した制輪子ブロックの斜視図、（ｂ）は図１５に示した回転ねじ部材の斜視図、（ｃ）は図１５に示した偏心シャフトの斜視図である。
【図１７】（ａ），（ｂ），（ｃ）は参考例に係る鉄道車両用制輪子の取付構造の隙間調整時の動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
図１は本発明の第１実施形態に係る鉄道車両用制輪子の取付構造を表す斜視図である。
本実施形態に係る鉄道車両用制輪子の取付構造は、図１に示すように、制輪子ブロック１１と、制輪子頭１３と、位置決め固定部１５と、拡張保持機構１７と、を主要な構成として有する。
【００３１】
図２は図１に示した制輪子ブロック１１の斜視図である。
制輪子ブロック１１は、図２に示すように、矩形平板状に形成された補強板１９の一方の面に、摩擦材２１が固着される。摩擦材２１の車輪側摺動面（圧接面）は、車輪２３の踏面２５（図４参照）に合わせた面形状に形成される。補強板１９は、鋼板製で簡素な矩形状の平板で形成される。摩擦材２１は、焼結合金製やレジン製とすることができる。従来の鉄道車両用制輪子では、制輪子頭への制輪子ブロックの固定に、台金が必要であったが、本取付構造の制輪子ブロック１１は、制輪子頭１３に直接、背面の鋼板（即ち、補強板１９）が固定される。
【００３２】
制輪子ブロック１１は、車輪２３の踏面２５（図４参照）に沿って、一組が、制輪子頭１３に縦列配置される。一組の制輪子ブロック１１における補強板１９の隣接する拡張側端縁２７と、拡張側端縁２７と反対側の固定側端縁２９との少なくとも何れか一方の端縁には、凹部が形成される。本第１実施形態において、凹部は、拡張側端縁２７と固定側端縁２９との双方に、拡張側凹部３３及び固定側凹部３１として形成される。
【００３３】
即ち、補強板１９の固定側端縁２９には、固定側凹部３１が形成される。また、補強板１９の拡張側端縁２７には、拡張側凹部３３が形成される。固定側凹部３１は、後述する位置決め固定部１５の固定側突部４７に嵌合する。拡張側凹部３３は、後述する拡張保持機構１７に設けられる可動部材（正ねじ可動部材６１及び逆ねじ可動部材６３）の拡張側突部５９と嵌合する。
【００３４】
本第１実施形態に係る鉄道車両用制輪子の取付構造は、補強板１９の切欠き３５と、制輪子頭１３の誤組付防止突起３７（図３参照）と、を有する。切欠き３５は、拡張側端縁２７における何れか一方の端部（本第１実施形態では、踏面幅方向の車輪フランジ側の端部）に形成される。誤組付防止突起３７は、この切欠き３５に対応して制輪子頭１３に突設される。誤組付防止突起３７は、切欠き３５に係合することにより制輪子ブロック１１の取付方向を規制する。
【００３５】
図３の（ａ）は図１に示した鉄道車両用制輪子の取付構造を制輪子頭１３側から見た背面図、図３の（ｂ）は同取付構造を摩擦材２１側から見た正面図、図３の（ｃ）は同取付構造を制輪子頭１３の下端側から見た下面図である。
【００３６】
制輪子頭１３は、図１及び図３に示すように、一組の制輪子ブロック１１を保持する。即ち、制輪子頭１３には、一組の制輪子ブロック１１が車輪２３の踏面２５に沿って縦列配置される。制輪子頭１３は、制輪子ブロック１１を取り付ける取付面３９（図４参照）が、補強板１９と平行な平面で形成される。取付面３９が形成された取付板４１の背面には、車軸に沿う方向に離間した平行な一対の側板部４３が踏面２５の周方向に延在して一体に形成される。制輪子頭１３は、側板部４３に穿設された取付用孔４５を使用して、鉄道車両の台車枠等に支持される非回転部材（例えば生てこ）にピンにて揺動自在に取付けられる。
【００３７】
図４の（ａ）は図３のＡ−Ａ断面図、図４の（ｂ）は図３のＢ−Ｂ断面図である。
制輪子頭１３は、図３及び図４に示すように、車輪回転方向の両端部のそれぞれに、位置決め固定部１５を有する。位置決め固定部１５は、固定側端縁２９が差し入れられる取付面３９と平行な空隙を有する。それぞれの位置決め固定部１５は、一組の制輪子ブロック１１における補強板１９の隣接する拡張側端縁２７と反対側の固定側端縁２９をそれぞれ位置決め固定する。
【００３８】
制輪子頭１３の位置決め固定部１５には、固定側突部４７が設けられる。固定側突部４７は、位置決め固定部１５の空隙に位置して補強板１９の固定側凹部３１に嵌合する。つまり、制輪子ブロック１１は、固定側凹部３１を挟んで対峙した一対の固定側端縁２９が、固定側突部４７を挟む一対の空隙に差し入れられるように構成されている。
【００３９】
制輪子頭１３の車輪回転方向の中間部には、拡張保持機構１７が設けられる。拡張保持機構１７は、一組の制輪子ブロック１１における拡張側端縁２７同士の間隔を拡張する方向に押圧した状態に保持する。
【００４０】
本第１実施形態において、拡張保持機構１７は、両端ねじ部材４９と、一組の可動部材と、を有する。
両端ねじ部材４９は、軸方向の両端部に、それぞれ正ねじ部５１と逆ねじ部５３とが形成される。この両端ねじ部材４９は、制輪子頭１３に対して車輪回転方向（より正確には車輪２３の接線と平行な上下方向）に沿って移動可能かつ相対回転可能に設けられる。両端ねじ部材４９は、シャフト止め板５５により制輪子頭１３に回転自在に固定される。また、両端ねじ部材４９の一端面には、六角レンチ穴５７が形成される。両端ねじ部材４９は、この六角レンチ穴５７が下側となる向きで制輪子頭１３に回転可能に取り付けられる。
【００４１】
一組の可動部材は、一組の制輪子ブロック１１の間に介装される。一組の可動部材は、正ねじ部５１及び逆ねじ部５３にそれぞれ螺合されることにより、拡張側端縁同士の間隔を拡張する方向に押圧するように構成されている。
一組の可動部材のそれぞれには、拡張側突部５９が設けられる。この拡張側突部５９は、上記した補強板１９の拡張側凹部３３に、固定側突部４７と同様にして嵌合する。
【００４２】
なお、一組の可動部材は、両端ねじ部材４９の両端部に螺合できるように、一方が正ねじ部５１の形成された正ねじ可動部材６１となり、他方が逆ねじ部５３の形成された逆ねじ可動部材６３となる。
【００４３】
図５の（ａ），（ｂ）は本発明の第１実施形態に係る取付構造における拡張保持機構１７の隙間調整時の動作説明図である。
一組の制輪子ブロック１１は、それぞれの固定側端縁２９が制輪子頭１３の位置決め固定部１５に係合されるとともに、図５の（ａ）に示すように、それぞれの拡張側端縁２７が正ねじ可動部材６１と逆ねじ可動部材６３とに係合されて仮組される。この仮組状態では、制輪子ブロック１１の脱落は生じないが、可動部材と拡張側端縁２７とには隙間が存在している。
【００４４】
六角レンチ穴５７に六角レンチが挿入されて両端ねじ部材４９が回転されると、正ねじ可動部材６１と逆ねじ可動部材６３とが離間する方向に移動される。すると、下方の正ねじ可動部材６１が下方の制輪子ブロック１１の拡張側端縁２７に当たる。
更に両端ねじ部材４９が回転されると、上方の制輪子ブロック１１とに生じている隙間分、上方の逆ねじ可動部材６３が押し上げられる。この際、下方の正ねじ可動部材６１の位置は、不変となる。このまま両端ねじ部材４９が動かなくなるまで回転させることにより、一組の制輪子ブロック１１の固定が完了する。
【００４５】
次に、上記した本第１実施形態に係る鉄道車両用制輪子の取付構造の作用を説明する。
本第１実施形態に係る鉄道車両用制輪子の取付構造では、制輪子ブロック１１が、制輪子頭１３に直接、固定される。制輪子ブロック１１は、矩形平板状の鋼板で形成された補強板１９の一方の面に摩擦材２１が固着される。補強板１９は、鋼板の形状を統一することで、異なる性質の摩擦材２１での組み合わせが可能となる。例えば特許文献１の先行例では硬度の高い摩擦材（鋳鉄がベース）に特化していたが、本第１実施形態の鉄道車両用制輪子の取付構造では、レジンのような硬度の低い材質にも対応が容易に可能となる。
【００４６】
また、車輪２３の踏面２５に沿って制輪子頭１３に縦列配置される一組の制輪子ブロック１１は、制輪子頭１３の車輪回転方向の中間部に設けられた拡張保持機構１７により、拡張側端縁２７同士の間隔を拡張する方向に押圧した状態に保持される。拡張保持機構１７により間隔が拡張された一組の制輪子ブロック１１は、固定側端縁２９が制輪子頭１３の車輪回転方向の両端部におけるそれぞれの位置決め固定部１５に固定される。拡張保持機構１７は、一組の制輪子ブロック１１の間に配置されていることにより、一組の制輪子ブロック１１を、同時に固定または開放することができる。
【００４７】
拡張保持機構１７の押圧には、例えば、簡単な構造のねじ締め機構やシャフトの回転機構を採用できる。これにより、本第１実施形態に係る鉄道車両用制輪子の取付構造は、シャフトを回転させたり、ねじを締めたりする単純な作業で一組の制輪子ブロック１１の固定を同時に完了させることができる。また、寸法のばらつきによる固定位置の変化に対応でき、がたつきの無い固定が可能となる。そして、シャフトを回転させたり、ねじを緩めたりする単純な作業で一組の制輪子ブロック１１を同時に開放して脱着することもできる。
【００４８】
また、本第１実施形態に係る鉄道車両用制輪子の取付構造では、切欠き３５が、拡張側端縁２７における何れか一方の端部（本第１実施形態では、踏面幅方向の車輪フランジ側の端部）に形成される。拡張側端縁２７における何れか一方の端部とは、踏面幅方向の何れか一方の端部である。踏面幅方向とは、車輪２３の踏面２５の周方向に直交する方向である。一方の端部（踏面幅方向の車輪フランジ側の端部）に形成された切欠き３５は、この切欠き３５に対応して制輪子頭１３に突設された誤組付防止突起３７に係合する。つまり、制輪子ブロック１１は、車輪２３における踏面幅方向の内外側と、摩擦材２１における踏面幅方向の内外側とが一致するようにして取り付けられる。
【００４９】
車輪２３の踏面２５には、カーブにおいて輪軸の舵を取る踏面勾配が設けられる。この踏面勾配は、レールの横断面において、レールの一側から他側に向けて上下方向に傾斜する傾斜面となる。制輪子ブロック１１は、摩擦材２１の圧接面においてもこの踏面勾配に倣った圧接面勾配が形成される。
【００５０】
本第１実施形態に係る鉄道車両用制輪子の取付構造では、制輪子ブロック１１が誤組付防止突起３７により、摩擦材２１の踏面幅方向における内外側の取付向きが踏面幅方向の内外側の向きと一致するように規制されるので、圧接面勾配が踏面勾配と逆向きとなる誤組付けを防止することができる。
【００５１】
また、本第１実施形態に係る鉄道車両用制輪子の取付構造では、固定側凹部３１が、補強板１９の固定側端縁２９に形成される。この固定側凹部３１には、位置決め固定部の１５の固定側突部４７が嵌合する。固定側突部４７は、制輪子頭１３における車輪回転方向の両端部にそれぞれ設けられた位置決め固定部１５に形成される。制輪子ブロック１１は、補強板１９の固定側凹部３１が位置決め固定部１５の固定側突部４７と嵌合することにより、制輪子頭１３に対する踏面幅方向の移動が規制される。制輪子ブロック１１は、車輪２３の踏面幅方向の移動が規制されることにより、拡張保持機構１７による固定完了前における仮組み状態での脱落が規制され、固定時の作業性が向上する。
【００５２】
また、本第１実施形態に係る鉄道車両用制輪子の取付構造では、拡張側凹部３３が、補強板１９の拡張側端縁２７に形成される。この拡張側凹部３３には、拡張保持機構１７における可動部材（正ねじ可動部材６１及び逆ねじ可動部材６３）の拡張側突部５９が嵌合する。拡張側突部５９は、制輪子頭１３に支持される拡張保持機構１７の可動部材に形成される。制輪子ブロック１１は、補強板１９の拡張側凹部３３が可動部材（正ねじ可動部材６１及び逆ねじ可動部材６３）の拡張側突部５９と嵌合することにより、制輪子頭１３に対する踏面幅方向の移動が規制される。制輪子ブロック１１は、車輪２３の踏面幅方向の移動が規制されることにより、拡張保持機構１７による固定完了前における仮組み状態での脱落が規制され、固定時の作業性が向上する。
【００５３】
そして、固定側凹部３１と拡張側凹部３３との双方が設けられた制輪子ブロック１１は、車輪回転方向の両端が、固定側突部４７と拡張側突部５９とに嵌合して踏面幅方向の移動がより確実に規制される。車輪２３の踏面２５には、上記の踏面勾配が設けられる。左右の車輪２３は、正面から見て内側にフランジが形成され、内側が高く外側が低くなる踏面勾配を有する。左右の車輪２３は、カーブを走行すると遠心力により輪軸が外側に向かう。その結果、外周側の車輪２３は、径のより大きな部分がレールに乗る。一方、内周側の車輪２３は、逆に、径のより小さな部分がレールに乗る。このことで外周側がより大きな距離を進むことになり左右の車輪２３の差動が可能となる。本第１実施形態に係る鉄道車両用制輪子の取付構造では、制輪子ブロック１１における踏面幅方向の移動を確実に規制することにより、踏面勾配を有する車輪２３の踏面２５に、偏摩耗（踏面勾配を損ねる摩耗）が生じることを抑制できる。
【００５４】
また、本第１実施形態に係る鉄道車両用制輪子の取付構造では、拡張保持機構１７が、両端ねじ部材４９と、一組の可動部材である正ねじ可動部材６１及び逆ねじ可動部材６３と、を有する。両端ねじ部材４９は、一端に正ねじ部５１、他端に逆ねじ部５３が形成される。両端ねじ部材４９は、正ねじ部５１に一方の可動部材である正ねじ可動部材６１が螺合され、逆ねじ部５３に他方の可動部材である逆ねじ可動部材６３が螺合される。両端ねじ部材４９は、図４の（ａ）に示すように、鉛直軸に沿う方向で制輪子頭１３に回転自在に固定され、拡張側端縁２７同士の間隔を拡張する。この拡張保持機構１７は、下面固定と称すことができる。下面固定の拡張保持機構１７は、制輪子頭背面の両端ねじ部材４９を下から回転させ、上下に縦列配置された一組の制輪子ブロック１１を同時に固定・開放することができる。
【００５５】
本第１実施形態に係る拡張保持機構１７では、部品寸法差により、固定までの移動距離が上下の正ねじ可動部材６１及び逆ねじ可動部材６３で異なる。これを解消するため、両端ねじ部材４９のシャフト止め板５５による固定部が微小距離、上下方向に移動可能となっている。先に、制輪子ブロック１１に対して正ねじ可動部材６１又は逆ねじ可動部材６３が接触した位置を基点に、上下の正ねじ可動部材６１と逆ねじ可動部材６３との距離が広がりながら両端ねじ部材４９も移動するため、固定に必要な距離の中間点と両端ねじ部材４９の中央部が一致し、上下方向に隙間なく固定できる。
【００５６】
その際、本第１実施形態に係る鉄道車両用制輪子の取付構造では、正ねじ可動部材６１及び逆ねじ可動部材６３の移動方向と制輪子ブロック１１の締結方向の角度差を利用し、固定時に制輪子ブロック１１を制輪子頭１３へ押し付ける方向にも荷重が発生するように構成している。
【００５７】
本第１実施形態に係る拡張保持機構１７は、両端ねじ部材４９の両端に正ねじ部５１及び逆ねじ部５３を配し、これら正ねじ部５１及び逆ねじ部５３に正ねじ可動部材６１及び逆ねじ可動部材６３をそれぞれ螺合させた下面固定の一体型の拡張保持機構１７となる。一体型の拡張保持機構１７は、両端ねじ部材４９の回転力を正確に正ねじ可動部材６１及び逆ねじ可動部材６３へ伝えられるため、固定精度が高い。また、正ねじ部５１と逆ねじ部５３は、それぞれに回転抵抗があるため、ゆるみ止めにも効果がある。
【００５８】
組付け不良は、工程の多さや複雑さが起因となることが多い。本第１実施形態に係る拡張保持機構１７では、両端ねじ部材４９を回転させる作業のみで固定できるようになっており、回転が止まった時点で固定が完了するため、判断が容易である。また、完全にがたつきがなくなるまでは回転し続ける機構のため、従来の制輪子に見られた制輪子頭１３との隙間はなく、振動による摩耗やノイズをなくし、衝撃に対する耐久力も向上する。
【００５９】
制輪子頭１３と車輪２３との隙間は、制輪子ブロック１１の高さほどしかない。従って、本第１実施形態に係る鉄道車両用制輪子の取付構造は、従来の制輪子と同じく横からの着脱に対応できるように構成されている。また、本第１実施形態に係る鉄道車両用制輪子の取付構造は、部品点数が少なく、かつ部品サイズが大きいため、製造及び部品交換やメンテナンスが容易で、各部品の強度も高い。これは、制輪子周辺が地上と近く、かつ常に風雪にさらされる環境のため、制輪子頭１３、制輪子ブロック１１及び拡張保持機構１７に対する錆や破損へ対応を可能とする効果もある。
【００６０】
本第１実施形態に係る制輪子ブロック１１では、補強板１９の隣接する拡張側端縁２７と、拡張側端縁２７と反対側の固定側端縁２９との両方の端縁に、拡張側凹部３３及び固定側凹部３１がそれぞれ形成される。固定側凹部３１には、制輪子頭１３の固定側突部４７が嵌合し、拡張側凹部３３には、拡張保持機構１７における正ねじ可動部材６１及び逆ねじ可動部材６３の拡張側突部５９が嵌合する。制輪子ブロック１１は、補強板１９の凹部（拡張側凹部３３及び固定側凹部３１）が突部（拡張側突部５９及び固定側突部４７）と嵌合することにより、踏面幅方向の移動が規制される。制輪子ブロック１１は、踏面幅方向の移動が規制されることにより、拡張保持機構１７による固定完了前における仮組み状態での脱落が規制され、固定時の作業性が向上する。
【００６１】
そして、拡張側端縁２７と反対側の固定側端縁２９との双方に凹部が設けられた本第１実施形態に係る制輪子ブロック１１は、車輪回転方向の両端が、固定側突部４７と拡張側突部５９とに嵌合して踏面幅方向の移動が確実に規制される。その結果、制輪子ブロック１１は、上記したように、踏面勾配を有する車輪２３の踏面２５に、偏摩耗の生じることを抑制できる。
【００６２】
また、本第１実施形態に係る制輪子ブロック１１では、制輪子ブロック１１における補強板１９の車輪フランジ側側縁の両端部に、切欠き３５が形成される。切欠き３５は、制輪子頭１３に突設された誤組付防止突起３７に係合する。制輪子ブロック１１は、車輪２３における踏面幅方向の内外側と、摩擦材２１における踏面幅方向の内外側とが一致するようにして取り付けられる。これにより、制輪子ブロック１１は、上記したように、摩擦材２１の圧接面勾配が車輪２３の踏面勾配と逆向きとなる誤組付けが防止される。
【００６３】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を説明する。
図６は本発明の第２実施形態に係る鉄道車両用制輪子の取付構造を表す斜視図であり、図７は図６に示した鉄道車両用制輪子の取付構造を表す分解斜視図である。なお、本第２実施形態においては、図１〜図５に示した第１実施形態に係る部材・部位と同一の部材・部位には同一の符号を付し重複する説明は省略する。
本第２実施形態に係る鉄道車両用制輪子の取付構造は、制輪子頭１３の一部分と、拡張保持機構６５とが、第１実施形態に係る鉄道車両用制輪子の取付構造と異なる。
【００６４】
制輪子頭１３は、図６及び図７に示すように、一対の側板部４３の中央部同士が、車輪回転方向に離間した一対の連結壁部６７により連結されている。一方の連結壁部６７には、角穴６９が形成される。他方の連結壁部６７には、丸穴７１が形成される。拡張保持機構６５は、これら一対の連結壁部６７の間に取り付けられる。
【００６５】
本第２実施形態に係る拡張保持機構６５は、ねじ部材７３と、第１可動部材７５と、第２可動部材７７と、を有する。
ねじ部材７３は、軸方向の一端部にねじ部７９（図８参照）が形成される。ねじ部材７３は、軸方向の他端部に六角レンチ穴５７が形成される。ねじ部材７３は、他端部が他方の連結壁部６７の丸穴７１に挿通され、制輪子頭１３に対して車輪回転方向に沿って移動可能かつ相対回転可能に設けられる。
【００６６】
図８の（ａ）は本発明の第２実施形態に係る取付構造を表す縦断面図、図８の（ｂ）は図８の（ａ）に示した拡張保持機構６５の分解斜視図である。
第１可動部材７５は、矩形ブロック状に形成され、長手方向の一方に、ねじ部材７３のねじ部７９が螺合する雌ねじ８１が形成される。第１可動部材７５は、長手方向の他方に、拡張側突部５９が形成される。第１可動部材７５の拡張側突部５９は、隣接する制輪子ブロック１１の拡張側端縁２７に設けられた拡張側凹部３３と係合する。
【００６７】
第２可動部材７７は、角軸部８３を有する。角軸部８３は、一端側に、拡張側突部５９が形成される。第２可動部材７７の拡張側突部５９は、隣接する制輪子ブロック１１の拡張側端縁２７に設けられた拡張側凹部３３と係合する。第２可動部材７７は、角軸部８３が一方の連結壁部６７の角穴６９に挿通されることにより、制輪子頭１３に軸方向移動自在に、かつ制輪子頭１３に対して軸まわりに回転不能に設けられる。第２可動部材７７は、ねじ部材７３が回転されることにより、ねじ部材７３の一端部に押圧される。
【００６８】
図９の（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明の第２実施形態に係る取付構造における拡張保持機構６５の隙間調整時の動作説明図である。
図８の（ａ）に示すように、上下に縦列配置された一組の制輪子ブロック１１は、それぞれの固定側端縁２９が制輪子頭１３の位置決め固定部１５に係合されるとともに、図９の（ａ）に示すように、それぞれの拡張側端縁２７が第１可動部材７５と第２可動部材７７とに係合されて仮組される。この仮組状態では、制輪子ブロック１１の脱落は生じないが、ねじ部材７３の一端部と第２可動部材７７とには、隙間が存在している。
【００６９】
六角レンチ穴５７に六角レンチが挿入されてねじ部材７３が回転されると、ねじ部材７３の一端部が、上側の第２可動部材７７を押し上げる。これにより、図９の（ｂ）に示すように、第２可動部材７７が、上側の制輪子ブロック１１に先に当たる。この際、下側の第１可動部材７５と制輪子ブロック１１との隙間は大きいが、手を軽く添えているだけで、制輪子ブロック１１の落下を防ぐことができる。
【００７０】
更にねじ部材７３が回転されると、下側の第１可動部材７５が下がり、下側の制輪子ブロック１１の拡張側端縁２７に当たる。この際、上方の第２可動部材７７の位置は、不変となる。このままねじ部材７３が動かなくなるまで回転させることにより、一組の制輪子ブロック１１の固定が完了する。
【００７１】
次に、上記した本第２実施形態に係る鉄道車両用制輪子の取付構造の作用を説明する。
本第２実施形態に係る鉄道車両用制輪子の取付構造では、拡張保持機構６５が、ねじ部材７３と、第１可動部材７５と、第２可動部材７７と、を有する。ねじ部材７３は、一端部にねじ部７９が形成される。第１可動部材７５は、ねじ部材７３のねじ部７９に螺合され、隣接する下側の制輪子ブロック１１の拡張側端縁２７に係合する。第２可動部材７７は、制輪子頭１３に軸方向移動自在に設けられ、隣接する上側の制輪子ブロック１１の拡張側端縁２７に係合すると共に、ねじ部材７３の一端部に押圧される。ねじ部材７３は、図８の（ａ）に示すように、鉛直軸に沿う方向（上下方向）で制輪子頭１３に回転自在に固定され、第１可動部材７５と第２可動部材７７を介して拡張側端縁２７同士の間隔を拡張する。この拡張保持機構６５も、下面固定と称すことができる。下面固定の拡張保持機構６５は、制輪子頭背面のねじ部材７３を下から回転させ、上下に縦列配置された一組の制輪子ブロック１１を同時に固定・開放することができる。
【００７２】
また、本第２実施形態に係る鉄道車両用制輪子の取付構造によれば、第２可動部材７７は、角軸部８３が一方の連結壁部６７の角穴６９に挿通されることにより、制輪子頭１３に対して軸まわりに回転不能に設けられている。そこで、第２可動部材７７は、制輪子頭１３に対する軸まわりの回転が規制される。そこで、第２可動部材７７により拡張側端縁２７が係合された制輪子ブロック１１は、第２可動部材７７の軸まわりの回転が規制されることにより、拡張保持機構６５による固定完了前における仮組み状態での制輪子頭１３に対する傾きが規制され、固定時の作業性が向上する。
【００７３】
そして、本第２実施形態に係る拡張保持機構６５は、ねじ部材７３に第１可動部材７５を螺合し、ねじ部材７３とは別体の第２可動部材７７をねじ部材７３の一端部で押圧する下面固定の別体型の拡張保持機構６５となる。別体型の拡張保持機構６５は、ねじ部材７３や第１可動部材７５、第２可動部材７７を交換するときに、これらの部材を一対の側板部４３の間から脱着及び装着できる。このため、本第２実施形態に係る別体型の拡張保持機構６５は、交換時等に、制輪子頭１３を分解する必要がないため、メンテナンス性に優れる。また、それぞれの部品形状を簡素化できるため、上記した第１実施形態に係る一体型の拡張保持機構１７に比ベコストダウンと高強度化を図ることができる。他の作用は、第１実施形態に係る一体型の拡張保持機構１７と同じである。
【００７４】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態を説明する。
図１０の（ａ）は本発明の第３実施形態に係る鉄道車両用制輪子の取付構造を表す側面図、図１０の（ｂ）は図１０の（ａ）を摩擦材２１側から見た正面図である。図１１は図１０に示したカム可動部材９１の斜視図である。なお、第３実施形態においては、図１〜図５に示した第１実施形態に係る部材・部位と同一の部材・部位には同一の符号を付し重複する説明は省略する。
本第３実施形態に係る鉄道車両用制輪子の取付構造は、制輪子頭１３の一部分と、拡張保持機構８５とが、第１実施形態に係る鉄道車両用制輪子の取付構造と異なる。
【００７５】
制輪子頭１３は、図１０に示すように、取付板４１の中央部に、車軸に沿う方向に延在する厚肉の軸受部８７（図１２参照）が、一対の側板部４３に渡って形成される。軸受部８７は、断面Ｃ字状となって踏面２５に対向する面が開放する軸受穴８９が、車軸に沿う方向で貫通して形成される。拡張保持機構８５は、この軸受穴８９を介して制輪子頭１３に取り付けられる。
【００７６】
本第３実施形態に係る拡張保持機構８５は、カム可動部材９１と、摺動傾斜面９３と、回転ねじ部材９５と、を有する。
カム可動部材９１は、ウェッジシャフト９７の軸方向の一端部に、ねじ部７９が形成される。ウェッジシャフト９７の軸方向他端部には、軸方向に沿ってウェッジカム９９が一体に形成される。カム可動部材９１は、制輪子頭１３の軸受穴８９に、ウェッジシャフト９７が挿入される。ウェッジシャフト９７が軸受穴８９に挿入されたカム可動部材９１は、制輪子頭１３に対して車輪回転方向と交差する方向に沿って移動可能となる。また、カム可動部材９１は、ウェッジシャフト９７の軸線を中心に、軸受穴８９に揺動自在（首ふり自在）に取り付けられる。
【００７７】
一組の制輪子ブロック１１Ａにおけるそれぞれの拡張側端縁２７には、摺動傾斜面９３（図１２参照）が形成される。それぞれの拡張側端縁２７に形成された一対の摺動傾斜面９３は、ウェッジカム９９の一対の傾斜面１０１にそれぞれ対向して摺接する。それぞれの傾斜面１０１の正面側には、制輪子ブロック脱落防止鍔１０３が形成される。
【００７８】
回転ねじ部材９５は、雌ねじ８１が同軸で設けられた筒状に形成される。回転ねじ部材９５の非螺合側の端面には、直径方向の治具係合溝１０５（図１０参照）が形成されていてもよい。この場合、大きな治具係合溝１０５を付けることにより、簡素な治具で回せるようにしている。
回転ねじ部材９５は、ウェッジシャフト９７のねじ部７９に螺合される。ウェッジシャフト９７のねじ部７９は、軸受部８７の側面で開口する軸受穴８９から突出する。回転ねじ部材９５は、この軸受部８７から突出したねじ部７９に螺合する。これにより、カム可動部材９１は、回転ねじ部材９５が回転されることにより、制輪子頭１３に対して車軸に沿う方向に進退動が可能となっている。
【００７９】
図１２の（ａ），（ｂ）は本発明の第３実施形態に係る取付構造における拡張保持機構の隙間調整時の動作説明図である。
図１０に示すように、上下に縦列配置された一組の制輪子ブロック１１Ａは、それぞれの固定側端縁２９が制輪子頭１３の位置決め固定部１５に係合されるとともに、図１２の（ａ）に示すように、それぞれの拡張側端縁２７がカム可動部材９１のウェッジカム９９に係合されて仮組される。この仮組状態では、制輪子ブロック１１Ａの脱落は生じないが、ウェッジカム９９の傾斜面１０１と拡張側端縁２７とには、隙間が存在している。
【００８０】
図１３の（ａ），（ｂ）は図１２の（ａ），（ｂ）に対応した要部拡大図である。
回転ねじ部材９５が回転されると、カム可動部材９１が移動され、ウェッジカム９９の下側の傾斜面１０１が、下側の制輪子ブロック１１Ａの摺動傾斜面９３に先に当たる。
【００８１】
回転ねじ部材９５は、図１３の（ｂ）に示すように、ウェッジカム９９の上下の傾斜面１０１が均等に摺動傾斜面９３に当たるまで回転する。このままウェッジシャフト９７が動かなくなるまで回転させることにより、一組の制輪子ブロック１１Ａの固定が完了する。
【００８２】
次に、上記した本第３実施形態に係る鉄道車両用制輪子の取付構造の作用を説明する。
本第３実施形態に係る鉄道車両用制輪子の取付構造では、拡張保持機構８５が、カム可動部材９１と、拡張側端縁２７のそれぞれに形成された摺動傾斜面９３と、回転ねじ部材９５と、を有する。カム可動部材９１は、ウェッジシャフト９７の軸方向の一端部にねじ部７９が形成されると共にウェッジシャフト９７の軸方向の他端部にウェッジカム９９が一体に形成され、制輪子頭１３に対して車輪回転方向と交差する方向（車輪２３の踏面幅方向）に移動可能に設けられる。このウェッジカム９９は、踏面幅方向で相互に接近離反する形状の一対の傾斜面１０１を有する。つまり、一対の傾斜面１０１は、楔形状となる。
【００８３】
摺動傾斜面９３は、それぞれの拡張側端縁２７に形成され、ウェッジカム９９の一対の傾斜面１０１のそれぞれに摺接する。回転ねじ部材９５は、ウェッジシャフト９７のねじ部７９に螺合され、制輪子頭１３に対してカム可動部材９１を踏面幅方向に進退動させ、拡張側端縁２７同士の間隔を拡張する。本第３実施形態に係る拡張保持機構８５は、制輪子頭１３の側面に配される回転ねじ部材９５を回転させることから側面固定と称すことができる。側面固定の拡張保持機構８５は、制輪子頭１３の側面に配された回転ねじ部材９５を制輪子頭１３の側面から回転させ、上下に縦列配置された一組の制輪子ブロック１１Ａを同時に固定・開放することができる。
【００８４】
本第３実施形態に係る拡張保持機構８５においても、部品寸法差により、固定までの一対の傾斜面１０１の移動距離が上下で異なる。これを解消するため、カム可動部材９１のウェッジシャフト９７が、制輪子頭１３の軸受穴８９に挿入されて上下方向に首をふる機構とされている。ウェッジシャフト９７が先に一方の制輪子ブロック１１Ａへ接触すると、ウェッジシャフト９７は反対側に回転し（ウェッジシャフト９７の軸線を中心に首をふり）、他方の制輪子ブロック１１Ａに当接する。カム可動部材９１は、ウェッジカム９９の一対の傾斜面１０１が、上下の制輪子ブロック１１Ａに均等に当たるまで回転する。カム可動部材９１は、そのまま、ウェッジシャフト９７が動かなくなるまで回転ねじ部材９５を回転させる。これにより、本第３実施形態に係る鉄道車両用制輪子の取付構造では、回転ねじ部材９５が回らなくなる位置で、上下に縦列配置された一組の制輪子ブロック１１Ａとウェッジカム９９との隙間が均等に埋まり、固定が完了する。
【００８５】
［参考例］
次に、参考例を説明する。
図１４の（ａ）は参考例に係る鉄道車両用制輪子の取付構造を制輪子頭１３側から見た背面図、図１４の（ｂ）は同取付構造の側面図、図１４の（ｃ）は同取付構造を摩擦材側から見た正面図である。図１５の（ａ）は図１４に示した鉄道車両用制輪子の取付構造を制輪子頭１３の下端側から見た下面図、図１５の（ｂ）は図１５の（ａ）のＣ−Ｃ断面に沿う要部断面図である。なお、参考例においては、図１〜図５に示した第１実施形態における部材・部位と同一の部材・部位には同一の符号を付し重複する説明は省略する。
この参考例に係る鉄道車両用制輪子の取付構造は、制輪子頭１３の背面に設けた偏心シャフト１０７を回転させ、上下に縦列配置された一組の制輪子ブロック１１Ｂを別々に固定・開放する。
【００８６】
本参考例に係る制輪子頭１３の両端には、図１４及び図１５に示すように、正面側からねじ部１７９を有した偏心シャフト１０７がそれぞれ貫通する。制輪子頭１３の背面に貫通した偏心シャフト１０７の先端には、雌ねじ部１０９を有した回転ねじ部材１１１が螺合される。回転ねじ部材１１１の背面には、一対の治具穴１１３が形成される。回転ねじ部材１１１の内部には、圧縮ばねが同軸で配置される。圧縮ばねは、回転ねじ部材１１１を介して偏心シャフト１０７を背面側へ引き抜く方向にばね力を作用させる。
【００８７】
偏心シャフト１０７の正面側には、制輪子ブロック脱落防止鍔１０３が形成される。制輪子ブロック脱落防止鍔１０３は、それぞれの補強板１９の外側端縁１１５を正面側から押さえることにより制輪子ブロック１１Ｂの脱落を規制する。
【００８８】
図１６の（ａ）は図１４に示した制輪子ブロック１１Ｂの斜視図、図１６の（ｂ）は図１５に示した回転ねじ部材１１１の斜視図、図１６の（ｃ）は図１５に示した偏心シャフト１０７の斜視図である。
【００８９】
図１６の（ａ）に示すように、それぞれの制輪子ブロック１１Ｂにおける補強板１９の外側端縁１１５には、制輪子ブロック固定凹部１１７が形成される。この制輪子ブロック固定凹部１１７には、偏心シャフト１０７の偏芯面１１９が接触する。
偏芯面１１９は、偏心シャフト１０７の軸線に対して偏芯した円形外周面で形成されている。補強板１９の外側端縁１１５と反対側の内側端縁１２１には、係合凸部１２３が形成される。一組の補強板１９の係合凸部１２３は、制輪子頭１３の中央部に形成された位置決め固定部１２４における一対の制輪子ブロック固定溝１２５（図１４参照）にそれぞれ挿入される。制輪子ブロック１１Ｂは、補強板１９の係合凸部１２３が制輪子頭１３の制輪子ブロック固定溝１２５に挿入され、補強板１９の制輪子ブロック固定凹部１１７が偏心シャフト１０７の偏芯面１１９に係合することで、仮組状態での脱落が防止される。
【００９０】
偏心シャフト１０７には、偏芯面１１９の軸端側に、制輪子ブロック脱落防止鍔１０３が形成される。偏心シャフト１０７は、制輪子ブロック脱落防止鍔１０３の反対側に、直径方向の治具係合溝１０５が形成される。
【００９１】
図１７の（ａ），（ｂ），（ｃ）は参考例に係る鉄道車両用制輪子の取付構造の隙間調整時の動作説明図である。
この参考例に係る鉄道車両用制輪子の取付構造では、開放状態において、図１７の（ａ）に示すように、偏心シャフト１０７のシャフト中心に対して回転中心がずれている。偏心シャフト１０７を回転させると、図１７の（ｂ）に示すように、偏芯面１１９が制輪子ブロック固定凹部１１７を押圧し、制輪子ブロック１１Ｂが制輪子頭１３の位置決め固定部１２４側に移動させられる。図１７の（ｃ）に示すように、偏心シャフト１０７が止まるまで回転することにより、補強板１９の内側端縁１２１が制輪子頭１３の位置決め固定部１２４に当たる。偏心シャフト１０７の回転後、回転ねじ部材１１１を回転して固定が完了する。
【００９２】
この参考例に係る鉄道車両用制輪子の取付構造において、制輪子ブロック１１Ｂは上下別に固定されるが、部品寸法差を埋める必要がある。この参考例に係る鉄道車両用制輪子の取付構造では、図１７に示すように、偏心シャフト１０７を回転させて固定することで、これを解消する。しかし、偏心シャフト１０７だけではゆるみやすいため、その先端にねじ部１７９を設け、同じく雌ねじ１０９を切った回転ねじ部材１１１を締める。なお、この回転ねじ部材１１１の内部には圧縮ばねを配し、回転ねじ部材１１１、偏心シャフト１０７を介して制輪子ブロック１１Ｂを制輪子頭１３に押し付ける方向に付勢する。制輪子頭１３の背面は輻が狭く、通常の工具では作業がしづらいため、この取付構造では専用工具を用いて偏心シャフト１０７と回転ねじ部材１１１を締結できるようにすることが望ましい。
【００９３】
従って、上述した本実施形態に係る鉄道車両用制輪子の取付構造によれば、材質の異なる摩擦材２１の組み合わせが可能で、がたつきの無い固定をすることで振動によるノイズや部品の摩耗を低減できるとともに、各部品をシンプルな形状にし、製造や交換、メンテナンスを容易にすることができる。
【００９４】
また、本実施形態に係る制輪子ブロック１１，１１Ａによれば、材質の異なる摩擦材２１の組み合わせが可能であるとともに、補強板１９や摩擦材２１をシンプルな形状にし、製造や交換、メンテナンスを容易にすることができる。
【００９５】
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【００９６】
ここで、上述した本発明に係る鉄道車両用制輪子の取付構造及び制輪子ブロックの実施形態の特徴をそれぞれ以下に簡潔に纏めて列記する。
［１］  矩形平板状に形成された補強板（１９）の一方の面に摩擦材（２１）が固着された制輪子ブロック（１１，１１Ａ）と、
一組の前記制輪子ブロック（１１，１１Ａ）が車輪（２３）の踏面（２５）に沿って縦列配置される制輪子頭（１３）と、
前記制輪子頭（１３）における車輪回転方向の両端部にそれぞれ設けられ、一組の前記制輪子ブロック（１１，１１Ａ）における前記補強板（１９）の隣接する拡張側端縁（２７）と反対側の固定側端縁（２９）をそれぞれ位置決め固定する位置決め固定部（１５）と、
前記制輪子頭（１３）の車輪回転方向の中間部に設けられ、一組の前記制輪子ブロック（１１，１１Ａ）における前記拡張側端縁（２７）同士の間隔を拡張する方向に押圧した状態に保持する拡張保持機構（１７，６５，８５）と、
を備えることを特徴とする鉄道車両用制輪子の取付構造。
［２］  前記拡張側端縁（２７）における何れか一方の端部に形成された切欠き（３５）と、
前記切欠き（３５）に対応して前記制輪子頭（１３）に突設され、前記切欠き（３５）に係合することにより前記制輪子ブロック（１１）の取付方向を規制する誤組付防止突起（３７）と、
を備えることを特徴とする上記［１］に記載の鉄道車両用制輪子の取付構造。
［３］  前記固定側端縁（２９）に形成された固定側凹部（３１）と、
前記位置決め固定部（１５）に設けられ、前記固定側凹部（３１）に嵌合する固定側突部（４７）と、
を備えることを特徴とする上記［１］又は［２］に記載の鉄道車両用制輪子の取付構造。
［４］  前記拡張側端縁（２７）に形成された拡張側凹部（３３）と、
前記拡張保持機構（１７，６５）の可動部材（正ねじ可動部材６１及び逆ねじ可動部材６３、第１可動部材７５及び第２可動部材７７）に設けられ、前記拡張側凹部（３３）に嵌合する拡張側突部（５９）と、
を備えることを特徴とする上記［１］〜［３］の何れか１つに記載の鉄道車両用制輪子の取付構造。
［５］  前記拡張保持機構（１７）は、
軸方向の両端部にそれぞれ正ねじ部（５１）と逆ねじ部（５３）とが形成され、前記制輪子頭（１３）に対して車輪回転方向に沿って移動可能かつ相対回転可能に設けられた両端ねじ部材（４９）と、
前記正ねじ部（５１）及び前記逆ねじ部（５３）にそれぞれ螺合されることにより、前記拡張側端縁（２７）同士の間隔を拡張する方向に押圧するように構成されて前記一組の制輪子ブロック（１１）の間に介装された一組の可動部材（正ねじ可動部材６１及び逆ねじ可動部材６３）と、
を備えることを特徴とする上記［１］〜［４］の何れか１つに記載の鉄道車両用制輪子の取付構造。
［６］  前記拡張保持機構（６５）は、
軸方向の一端部にねじ部（７９）が形成され、前記制輪子頭（１３）に対して車輪回転方向に沿って移動可能かつ相対回転可能に設けられたねじ部材（７３）と、
前記ねじ部（７９）に螺合され、隣接する前記拡張側端縁（２７）の一方に係合する第１可動部材（７５）と、
前記制輪子頭（１３）に軸方向移動自在に設けられ、隣接する前記拡張側端縁（２７）の他方に係合すると共に前記ねじ部材（７３）の一端部に押圧される第２可動部材（７７）と、
を備えることを特徴とする上記［１］〜［４］の何れか１つに記載の鉄道車両用制輪子の取付構造。
［７］  前記第２可動部材（７７）は、前記制輪子頭（１３）に対して軸まわりに回転不能に設けられる
ことを特徴とする上記［６］に記載の鉄道車両用制輪子の取付構造。
［８］  前記拡張保持機構（８５）は、
軸方向の一端部にねじ部（７９）が形成されると共に軸方向に沿ってウェッジカム（９９）が一体に形成され、前記制輪子頭（１３）に対して車輪回転方向と交差する方向に沿って移動可能に設けられたカム可動部材（９１）と、
前記ウェッジカム（９９）の一対の傾斜面（１０１）にそれぞれ対向して摺接するように前記拡張側端縁（２７）にそれぞれ形成された摺動傾斜面（９３）と、
前記ねじ部（７９）に螺合され、前記制輪子頭（１３）に対して前記カム可動部材（９１）を軸方向に進退動させる回転ねじ部材（９５）と、
を備えることを特徴とする上記［１］〜［４］の何れか１つに記載の鉄道車両用制輪子の取付構造。
［９］  矩形平板状に形成された補強板（１９）の一方の面に摩擦材（２１）が固着され、車輪（２３）の踏面（２５）に沿って制輪子頭（１３）に縦列配置される一組の制輪子ブロック（１１）であって、
前記一組の制輪子ブロック（１１）における前記補強板（１９）の隣接する拡張側端縁（２７）と、前記拡張側端縁（２７）と反対側の固定側端縁（２９）との少なくとも何れか一方の端縁には、凹部（固定側凹部３１、拡張側凹部３３）が形成される
ことを特徴とする制輪子ブロック（１１）。
［１０］  前記制輪子ブロック（１１）における前記摩擦材（２１）の車輪側摺動面が、前記車輪（２３）の踏面（２５）に合わせた面形状に形成され、
前記制輪子ブロック（１１）における前記補強板（１９）の車輪フランジ側側縁の両端部には、制輪子頭（１３）に突設された誤組付防止突起（３７）に係合することにより前記制輪子ブロック（１１）の取付方向が規制される切欠き（３５）が形成される
ことを特徴とする上記［９］に記載の制輪子ブロック（１１）。
【符号の説明】
【００９７】
１１…制輪子ブロック
１３…制輪子頭
１５…位置決め固定部
１７…拡張保持機構
１９…補強板
２１…摩擦材
２３…車輪
２５…踏面
２７…拡張側端縁
２９…固定側端縁
３１…固定側凹部
３３…拡張側凹部
３５…切欠き
３７…誤組付防止突起
４７…固定側突部
４９…両端ねじ部材
５１…正ねじ部
５３…逆ねじ部
５９…拡張側突部
６１…正ねじ可動部材（可動部材）
６３…逆ねじ可動部材（可動部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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