(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の各車輪と一体に回転するブレーキディスクと、このブレーキディスクの回転軸方向へ移動可能なように車両側に取り付けられたブレーキキャリパと、前記ブレーキディスクを両側から挟み込む前記ブレーキキャリパのアーム先端に設けられた一対の制輪子支持部にそれぞれ支持される制輪子と、前記一対の制輪子支持部の一方に内蔵されこの制輪子支持部に支持される制輪子を前記ブレーキディスク側に移動させる移動手段をそなえるとともに、前記一対の制輪子支持部の他方の前記ブレーキディスクに相対する側面にこの制輪子支持部の一端から他端に向かって延びかつ両端が開放されたアリ溝を形成し、このアリ溝に前記制輪子の背板を収容して前記制輪子を支持するようにしたキャリパブレーキ装置において、前記一対の制輪子支持部の他方の少なくとも一方の端部付近に前記アリ溝を横断する凹部を形成し、この凹部内に収容されるスペーサを備え、前記一対の制輪子支持部の他方の前記凹部側の端部にこの凹部の端部付近を横断するピン穴を開口し、前記スペーサが前記凹部内に収容されたときに前記制輪子支持部の端部に開口したピン穴と同軸上に連通する前記ピン穴と略同径の貫通穴を前記スペーサを貫通して形成し、前記ピン穴および前記貫通穴の内径に略隙間なく収容されるとともに前記貫通穴の長さよりも長くかつ前記ピン穴の前記凹部より奥側の長さよりも短い係止ピンと、この係止ピンが常態では前記貫通穴にまたがる位置に配置されるように係止ピンを付勢する付勢手段と、前記係止ピンを前記ピン穴の前記凹部よりも奥側に押し込める前記係止ピンよりも小径の押し込みピンとを備え、常態では前記凹部内に収容されたスペーサにより前記アリ溝内に収容された制輪子の背板の端部を保持する一方、制輪子の着脱時においては前記係止ピンを前記押し込みピンにより前記ピン穴の前記凹部よりも奥側に押し込め、この状態でわずかに移動させたスペーサの側面で係止ピンを支持することで、前記スペーサの前記凹部に沿った方向への移動を可能として前記背板端部の保持を解除することを特徴とするキャリパブレーキ装置。
【請求項２】
前記係止ピンの付勢手段は、前記係止ピンの端部と前記ピン穴の底部との間に張られたスプリングであることを特徴とする請求項１に記載のキャリパブレーキ装置。
【請求項３】
前記押し込みピンを常態では前記ピン穴の外部に引き出すように付勢する付勢手段と、この付勢手段により引き出された押し込みピンを前記ピン穴から完全に離脱してしまわないように支持する支持手段とを備えたことを特徴とする請求項２に記載のキャリパブレーキ装置。
【請求項４】
前記押し込みピンの支持手段は、前記ピン穴の開口端に螺合するネジ部材と、前記押し込みピン端部にフランジ状に形成されこのネジ部材に当接する大径部とからなることを特徴とする請求項３に記載のキャリパブレーキ装置。
【請求項５】
前記押し込みピンの付勢手段はこの押し込みピンの外周に配設され、前記ピン穴の開口端部とこの押し込みピンの先端部との間に張られたスプリングであることを特徴とする請求項４に記載のキャリパブレーキ装置。
【請求項６】
前記スペーサには、前記凹部に収容されたときに前記ピン穴と連通する第１の前記貫通穴の他に、この第１の貫通穴とは反対側のスペーサ端部付近をこの第１の貫通穴と平行に貫通する第２の貫通穴を形成したことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかひとつに記載のキャリパブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道用車両に用いられるキャリパブレーキ装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道用車両では、例えば図６に示すようなキャリパブレーキ装置が各車輪毎に備えられ、車両の制動が行われる。
【０００３】
図示されるように、キャリパブレーキ装置のブレーキキャリパ１は、ブラケット１Ａ、１Ｂにおいて、車両本体側に固設された取り付け部８に、一対の支持ピン９を介して取り付けられる。また、この支持ピン９は、キャリパブレーキ装置のブレーキディスク３と平行に配設されており、ブレーキキャリパ１はこの支持ピン９に沿ってブレーキディスク３と垂直な方向（図の左右方向）にスライド可能になっている。
【０００４】
一方、ブレーキキャリパ１の一対のアーム２Ａ、２Ｂは、各車輪と一体に回転するブレーキディスク３の両側面に、それぞれの先端に装着された制輪子支持部４Ａ、４Ｂを回り込ませている。これらの制輪子支持部４Ａ、４Ｂには、それぞれ制輪子５Ａ、５Ｂが支持される。これらの制輪子５Ａ、５Ｂは、それぞれ平面状の摩擦面を備え、これらの摩擦面はブレーキディスク３両側面に、略平行に相対している。
【０００５】
この場合、一方の制輪子５Ａは、制輪子支持部４Ａに内蔵された図示されない複数のピストンの伸縮によりブレーキディスク３側に移動自在の移動手段１０に、背板（アンカープレート）６Ａにおいて支持される。これにより、複数のピストンがアーム２Ａに配設された油圧導入口７を通じて油圧の供給を受けて伸び出すと、移動手段１０とともに伸び出した制輪子５Ａがブレーキディスク３側面に押し付けられるが、この場合、ブレーキキャリパ１は支持ピン９に沿って移動できるようになっているので、結局、制輪子５Ａ、５Ｂは両側からブレーキディスク３を挟み込むことになり、このとき生じる摩擦力によりブレーキディスク３が制動される。
【０００６】
また、他方（反ピストン側）の制輪子５Ｂは、制輪子支持部４Ｂを縦断して形成されたアリ溝１１に背板６Ｂが挿入されて支持される。この場合、アリ溝１１の開放された両端部は、図７に示すアンカーブロック（制輪子受）１２、１３により塞がれ、アリ溝１１内の背板６Ｂ（図７には図示せず）は、これらのアンカーブロック１２、１３の間に保持されるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の反ピストン側制輪子支持部４Ｂにおける制輪子５Ｂの支持構造では、制輪子５Ｂの着脱時には、アンカーブロック１２、１３を固定する複数のボルト１４を嵌めたり、外したりしなければならず手間がかかる。また、制輪子支持部５Ｂの製造時には、これらのボルト１４の穴加工が必要となり、面倒である。
【０００８】
また、制輪子５Ｂの着脱時に、ボルト１４を外したとき、下側（図７の上方向を示す矢印についての下側）のアンカーブロック１３が落下しないように、アンカブロック１３側方には、釣り金具（アンカスプリング）１５や、この釣り金具１５をアンカブロック１３に止めるための複数のピン１６が必要となり、これは部品点数増加の原因となっていた。
【０００９】
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、鉄道車両用のキャリパブレーキ装置において、制輪子の交換作業が容易に行えるとともに、制輪子の支持部における部品点数を削減し得るものを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、車両の各車輪と一体に回転するブレーキディスクと、このブレーキディスクの回転軸方向へ移動可能なように車両側に取り付けられたブレーキキャリパと、前記ブレーキディスクを両側から挟み込む前記ブレーキキャリパのアーム先端に設けられた一対の制輪子支持部にそれぞれ支持される制輪子と、前記一対の制輪子支持部の一方に内蔵されこの制輪子支持部に支持される制輪子を前記ブレーキディスク側に移動させる移動手段をそなえるとともに、前記一対の制輪子支持部の他方の前記ブレーキディスクに相対する側面にこの制輪子支持部の一端から他端に向かって延びかつ両端が開放されたアリ溝を形成し、このアリ溝に前記制輪子の背板を収容して前記制輪子を支持するようにしたキャリパブレーキ装置において、前記一対の制輪子支持部の他方の少なくとも一方の端部付近に前記アリ溝を横断する凹部を形成し、この凹部内に収容されるスペーサを備え、前記一対の制輪子支持部の他方の前記凹部側の端部にこの凹部の端部付近を横断するピン穴を開口し、前記スペーサが前記凹部内に収容されたときに前記制輪子支持部の端部に開口したピン穴と同軸上に連通する前記ピン穴と略同径の貫通穴を前記スペーサを貫通して形成し、前記ピン穴および前記貫通穴の内径に略隙間なく収容されるとともに前記貫通穴の長さよりも長くかつ前記ピン穴の前記凹部より奥側の長さよりも短い係止ピンと、この係止ピンが常態では前記貫通穴にまたがる位置に配置されるように係止ピンを付勢する付勢手段と、前記係止ピンを前記ピン穴の前記凹部よりも奥側に押し込める前記係止ピンよりも小径の押し込みピンとを備え、常態では前記凹部内に収容されたスペーサにより前記アリ溝内に収容された制輪子の背板の端部を保持する一方、制輪子の着脱時においては前記係止ピンを前記押し込みピンにより前記ピン穴の前記凹部よりも奥側に押し込め、この状態でわずかに移動させたスペーサの側面で係止ピンを支持することで、前記スペーサの前記凹部に沿った方向への移動を可能として前記背板端部の保持を解除する。
【００１１】
第２の発明は、前記係止ピンの付勢手段は、前記係止ピンの端部と前記ピン穴の底部との間に張られたスプリングである。
【００１２】
第３の発明は、前記押し込みピンを常態では前記ピン穴の外部に引き出すように付勢する付勢手段と、この付勢手段により引き出された押し込みピンを前記ピン穴から完全に離脱してしまわないように支持する支持手段とを備えた。
【００１３】
第４の発明は、前記押し込みピンの支持手段は、前記ピン穴の開口端に螺合するネジ部材と、前記押し込みピン端部にフランジ状に形成されこのネジ部材に当接する大径部とからなる。
【００１４】
第５の発明は、前記押し込みピンの付勢手段はこの押し込みピンの外周に配設され、前記ピン穴の開口端部とこの押し込みピンの先端部との間に張られたスプリングである。
【００１５】
第６の発明は、前記スペーサには、前記凹部に収容されたときに前記ピン穴と連通する第１の前記貫通穴の他に、この第１の貫通穴とは反対側のスペーサ端部付近をこの第１の貫通穴と平行に貫通する第２の貫通穴を形成した。
【００１６】
【発明の作用および効果】
第１、第２の発明においては、一対の制輪子支持部の他方（反移動手段側の制輪子支持部）に制輪子が支持される常態では、この制輪子の端部が、凹部内に収容されたスペーサに当接することにより、制輪子のアリ溝に沿った動きが規制され、制輪子は制輪子支持部に支持される。
【００１７】
この場合、制輪子支持部のピン穴とスペーサの貫通穴とにまたがるように、付勢手段（スプリング）により付勢された係止ピンが配置され、スペーサの凹部に沿った動きを禁止し、スペーサによる制輪子端部の保持を確保する。
【００１８】
一方、制輪子の制輪子支持部からの着脱時には、押し込みピンにより、係止ピンをピン穴の凹部よりも奥側に押し込め、スペーサの位置をわずかにずらすと、係止ピンはスペーサの貫通穴以外の箇所に引っ掛かって貫通穴側に伸び出して来れなくなり、スペーサは凹部に沿って移動自在となるので、スペーサを制輪子に端部と当接しない位置まで移動させれば、制輪子の着脱作業を行い得る。
【００１９】
このように、制輪子の着脱作業は容易かつ効率的に行い得るとともに、制輪子端部を支持するための部品は、スペーサおよび係止ピン等のみで済み、部品点数が削減でき、また、制輪子支持部に対する加工は、凹部およびピン穴のみでよく、加工工数も少なくて済むので、コスト削減を図ることができる。
【００２０】
第３〜第５の発明では、制輪子が制輪子支持部に支持されている常態では、押し込みピンは、ピン穴から引き出される方向に支持手段（ネジ部材および押し込みピン端部の大径部）に規制されるところまで付勢されており、押し込みピンにより押し込まれることのない係止ピンは貫通穴からピン穴にまたがって配置され、スペーサは凹部内に固定されている。
【００２１】
一方、制輪子の着脱時には、付勢手段（スプリング）に抗して押し込みピンをピン穴内に押し込むと、係止ピンはピン穴の凹部よりも奥側に押し込まれるが、このとき、貫通穴には押し込みピンが収容された状態となっているので、この状態でスペーサの位置をわずかにずらすと、スペーサは係止ピンよりも小径の押し込みピン側に移動し、係止ピンはスペーサの貫通穴以外の箇所に引っ掛かって貫通穴側に伸び出して来れなくなる結果、スペーサを凹部に沿って移動させることが可能となる。
【００２２】
このように、押し込みピンおよびこの付勢手段や支持手段を最小限の部品点数で低コストで構成できるとともに、制輪子の着脱作業も容易となる。
【００２３】
第６の発明では、制輪子の着脱時にスペーサを凹部に沿ってずらしていったとき、スペーサが凹部から離脱してしまう手前で、付勢手段に付勢された係止ピンが第２の貫通穴に入り込んで、それ以上のスペーサの移動を禁止するので、スペーサが完全に制輪子支持部から離脱してしまうことはなく、制輪子の着脱作業が効率化できる。また、再びスペーサを凹部内に収容するときには、押し込み手段により係止ピンを押し込めばよいので、作業は容易である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。
【００２５】
図１〜図５には、本実施の形態におけるブレーキキャリパ１のピストン側制輪子支持部４Ｂの一端を示す。本発明は、図６、図７に示した従来のキャリパブレーキ装置に比較して、この制輪子支持部４Ｂの一端における制輪子５Ｂの支持構造が異なっており、他の部分は共通であるので、以下、この制輪子支持部４Ｂの一端における制輪子５Ｂの支持構造を中心に説明する。なお、図中の矢印で示す方向は実際に車両に取付けられた状態での垂直の上方を示している。
【００２６】
図示されるように、制輪子支持部４Ｂのブレーキディスク３側の側面には、アリ溝１１が縦断して形成され、制輪子支持部４Ｂの両端部において開放となっている。そして、この制輪子支持部４Ｂの端部（図には一端のみを示す）においては、このアリ溝１１を直角方向に横断するようにして凹部２１が形成される。この凹部２１内には、凹部２１と略同長のスペーサ２２が嵌合して、このスペーサ２２側面に、アリ溝１１に挿入された制輪子５Ｂの背板端部が当接して支持されるようになっている。
【００２７】
さらに、この制輪子支持部４Ｂの一端には、アリ溝１１と平行に、かつ凹部２１を横切るように、ピン穴２３が開口する。
【００２８】
一方、スペーサ２２の一端付近には、凹部２１に収容されたときにちょうどこのピン穴２３と連通する（軸が一致する）ように、ピン穴２３と同径の貫通穴２４が、スペーサ２２と直角方向に貫通して形成される。これらのピン穴２３、貫通穴２４には、係止装置３０の係止ピン３１が貫通して、スペーサ２２が凹部２１に沿って抜け落ちることが防止される。
【００２９】
また、スペーサ２２の他端付近には、貫通穴２４と同径の貫通穴２５が、スペーサ２２を直角方向に貫通して形成される。この貫通穴２５には、制輪子支持部４Ｂからの制輪子５Ｂの着脱時に、係止装置３０の係止ピン３１が貫通して、スペーサ２２が制輪子支持部４Ｂから離脱してしまうことが防止される。
【００３０】
図５には、この係止装置３０を詳細に示す。
【００３１】
図示されるように、係止装置３０は、ピン穴２３、貫通穴２４よりもわずかに小径の係止ピン３１と、この係止ピン３１とは分離され、係止ピン３１よりも小径の押し込みピン３２とを備え、これらの係止ピン３１、押し込みピン３２は、ピン穴２３、貫通穴２４内に順に収容されている。
【００３２】
係止ピン３１の基端とピン穴２３の底部２３Ａの間には、スプリング３３が設けられる。このスプリング３３のバネ座３３Ａはピン穴２３の底部２３Ａに配設され、スプリング３３は、係止ピン３１をピン穴２３の底部２３Ａから引き離す方向にに付勢する。これにより、係止ピン３１は、その先端が押し込みピン３２基端の大径部３２Ａに当接し、常態では貫通穴２４付近に配置されるようになっている。なお、この係止ピン３１の長さは、凹部２１（貫通穴２４）の幅より長いとともに、ピン穴２３の底部２３Ａ側に押し込められたときに、凹部２１（貫通穴２４）よりも底部２３Ａ側に収まる長さとしておく。
【００３３】
一方、押し込みピン３２は、係止ピン３１と当接する大径部３２Ａ側がピン穴２３内に収容される一方、先端側はピン穴２３から外側に突出させている。この場合、ピン穴２３端部にはネジ溝２６が切られており、このネジ溝２６に螺合してピン穴２３端部に固定されるネジ（ネジ部材）３４に、押し込みピン３２基端の大径部３２Ａが引っ掛かって、押し込みピン３２がピン穴２３から離脱してしまうことが防止されている。
【００３４】
また、この押し込みピン３２のピン穴２３からの突出部分の外周には、スプリング３５が配設され、このスプリング３５の一端が固定されるバネ座３５Ａは押し込みピン３２の先端に、他端はネジ３４に、それぞれ固定されている。これにより、押し込みピン３２は、常態ではスプリング３５によりピン穴２３から離脱する方向に付勢され、基端の大径部３２Ａがネジ３４端部に当接する位置に配置される。
【００３５】
つぎに作用を説明する。
【００３６】
本発明のキャリパブレーキ装置において、制輪子５Ｂが制輪子支持部４Ｂに支持される常態では、スペーサ２２は、貫通穴２４に嵌合する係止ピン３１により凹部２１に沿った方向への動きを規制されるとともに、図２によく示されるように、制輪子５Ｂによって凹部２１から側方へ抜け出すことを押さえ込まれている。したがって、アリ溝１１内に収容された制輪子５Ｂの背板６Ｂ（図４参照）は、端部が当接するスペーサ２２により、アリ溝１１に沿った方向への動きを規制されるため、制輪子支持部４Ｂに安定的に支持される。
【００３７】
一方、制輪子５Ｂを制輪子支持部４Ｂから取り外すときには、係止装置３０の押し込みピン３２をスプリング３３、３５に抗してピン穴２３内に押し込み、係止ピン３１をピン穴２３の凹部２１（貫通穴２４）より底部２３Ａ側にまで押し込むようにする。すると、スペーサ２２の貫通穴２４には、係止ピン３１より小径の押し込みピン３２が入り込んだ状態になり、このとき生じるガタ分だけスペーサ２２が移動可能となり、この移動により係止ピン３１はスペーサ２２の側面に引っ掛かって貫通穴２４側に抜け出して来れなくなる。この状態で、押し込みピン３２の押し込みをやめて、押し込みピン３２をスプリング３５の付勢力により貫通穴２４から抜け出した初期位置に戻すと、スペーサ２２は、凹部２１に沿った方向の動きが自由になる。
【００３８】
そこで、スペーサ２２を、貫通穴２４が形成されている側が先に凹部２１から抜け出すように、凹部２１内で滑らせて移動させる。このようにスペーサ２２を移動させていくと、やがてスペーサ２２の貫通穴２５がピン穴２３と連通する位置にまで移動して来る。すると、ピン穴２３の凹部２１より内側に収容されていた係止ピン３１が、スプリング３３の付勢力により貫通穴２５内に入り込んで来て、スペーサ２２のそれ以上の移動が規制され、スペーサ２２が制輪子支持部４Ｂから抜け落ちてしまうことがないようになっている。
【００３９】
また、スペーサ２２をこの位置まで移動させて来れば、制輪子５Ｂの背板６Ｂ端部には支持するものがなくなるので、制輪子５Ｂをアリ溝１１に沿った方向に動かすことができ、制輪子５Ｂを制輪子支持部４Ｂに対して着脱することができる。
【００４０】
さらに、再び制輪子５Ｂの端部をスペーサ２２で支持するときには、押し込みピン３２を貫通穴２５側に押し込むことにより、再び係止ピン３１をピン穴２３の底部２３Ａ側に押し込んで、この状態でわずかにスペーサ２２をずらし、係止ピン３１がスペーサ２２の側面に引っかけて出て来れないようにしてから、スペーサ２２を凹部２１に沿って押し込んでいけばよい。そうすると、スペーサ２２が所定の位置（ピン穴２３と貫通穴２４の軸が一致する位置）まで押し込まれたとき、スプリング３３の付勢力により係止ピン３１が貫通穴２４内に押し込まれ、スペーサ２２の位置が固定される。これにより、このスペーサ２２により制輪子５Ｂの端部が再び支持されることになる。
【００４１】
このように、本発明によれば、制輪子５Ｂの制輪子支持部４Ｂからの着脱作業は、係止装置３０の押し込みピン３２を押し込んで、スペーサ２２を凹部２１に沿って移動させる作業によって、簡単に実行でき、作業が容易かつ効率的に行い得る。
【００４２】
また、制輪子５Ｂの支持構造は、スペーサ２２および係止装置３０（係止ピン３１、３２、スプリング３３、３５、およびネジ３４）から構成され、従来に比べて部品点数が削減できるうえ、制輪子支持部４Ｂに対する加工は、凹部２１およびピン穴２３のみで済み、加工工数も少なくて済むので、コスト削減を図ることができる。
【００４３】
なお、この実施の形態では、スペーサ２２で制輪子５Ｂの一端のみを支持し、もう一端は従来どおりアンカーブロックで支持しているが、制輪子５Ｂの両端をスペーサ２２で保持するようにすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における制輪子支持部の端部を示す側面図である。
【図２】同じく平面図である。
【図３】同じく図１の反対側から見た側面図である。
【図４】同じく正面図である。
【図５】同じく係止装置を示す拡大断面図である。
【図６】従来のキャリパブレーキ装置の全体構成を示す正面図である。
【図７】同じく側面図である。
【符号の説明】
１ ブレーキキャリパ
２Ａ アーム
２Ｂ アーム
３ ブレーキディスク
４Ａ 制輪子支持部
４Ｂ 制輪子支持部
５Ａ 制輪子
５Ｂ 制輪子
６Ａ 背板
６Ｂ 背板
７ 油圧導入孔
８ 取り付け部
９ 支持ピン
１０ 移動手段
１１ アリ溝
２１ 凹部
２２ スペーサ
２３ ピン穴
２３Ａ 底部
２４ 貫通穴
２５ 貫通穴
２６ ネジ溝
３０ 係止装置
３１ 係止ピン
３２ 押し込みピン
３２Ａ 大径部
３３ スプリング
３４ ネジ
３５ スプリング
【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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