(57)【要約】  筒状部１ａを有する支持枠１と、Ｘ方向に摺動自在に、筒状部１ａに支持される支持ピン２と、第１アーム３ａ部および第２アーム部３ｂを含むキャリパ３と、第１制輪子４と、第１制輪子４に対向する第２制輪子５と、第１制輪子４を進退させる加圧装置６と、Ｘ方向に伸縮自在な弾性部材７と、筒状部１ａに対してＸ方向に相対移動不能な係止部材８と、Ｘ方向に摺動可能に支持ピン２に摩擦係合される移動部材９と、を備え、弾性部材７および係止部材８のＬ側端部は、それぞれ筒状部１ａに支持され、係止部材８のＲ側端部の一部は、Ｘ方向から見た場合に、移動部材９と重なり、弾性部材７のＲ側端部は、係止部材８のＲ側端部よりも、Ｒ側に突出しており、かつ、移動部材９に接続されている、鉄道車両用浮動型キャリパブレーキ装置１００。
2018216704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状部を有し、鉄道台車に設置される支持枠と、
前記筒状部の軸方向に摺動自在に、前記筒状部に支持される支持ピンと、
前記支持ピンに固定され、前記軸方向に交差する方向に延び、前記軸方向における一方側に設けられる第１アーム部および前記軸方向における他方側に設けられる第２アーム部を含むキャリパと、
前記第１アーム部に設けられる第１制輪子と、
前記第２アーム部に設けられ、かつ、前記軸方向において、前記第１制輪子に対向する第２制輪子と、
前記第１制輪子を、前記第２制輪子に対して進退させる加圧装置と、
前記筒状部に支持され、前記軸方向に伸縮自在な弾性部材と、
前記筒状部に対して前記軸方向に相対移動不能に、前記筒状部に支持される係止部材と、
前記軸方向に摺動可能に、前記弾性部材の前記他方側において、前記支持ピンに摩擦係合される移動部材と、を備え、
前記弾性部材の前記一方側の端部、および前記係止部材の前記一方側の端部は、それぞれ前記筒状部に支持され、
前記係止部材の前記他方側の端部の少なくとも一部は、前記軸方向から見た場合に、前記移動部材と重なり、
前記弾性部材の前記他方側の端部は、前記係止部材の前記他方側の端部よりも、前記他方側に突出しており、かつ、前記移動部材に接続されている、
鉄道車両用浮動型キャリパブレーキ装置。
【請求項２】
前記移動部材は、前記支持ピンと前記移動部材との間の最大静止摩擦力が、前記弾性部材の復元力より大きくなるように、前記支持ピンに摩擦係合される、
請求項１に記載の鉄道車両用浮動型キャリパブレーキ装置。
【請求項３】
前記弾性部材の前記一方側の前記端部と前記移動部材の前記一方側の端部との距離を所定値以下に規制する規制部材をさらに備える、
請求項１または請求項２に記載の鉄道車両用浮動型キャリパブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両用浮動型キャリパブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、従来の浮動型キャリパブレーキ装置２００を模式的に示した図である。浮動型キャリパブレーキ装置２００は、キャリパ２０１の先端に分岐形成された一対のアーム部２０１ａ，２０１ｂにそれぞれ設けられた制輪子２０２ａ，２０２ｂを、鉄道の車輪２０３に設けられたロータ２０４に押し付けることで車輪２０３の回転を制動する装置である。【０００３】
キャリパ２０１は、鉄道台車に設置される支持枠２０５に対して、移動自在に支持されている。具体的には、制動時に一方の制輪子２０２ａを図５（ｂ）に示すＡ方向に動かしロータ２０４に押し付けると、その反力でキャリパ２０１がＢ方向に移動し、他方の制輪子２０２ｂもロータ２０４に押し付けられる。【０００４】
しかし、制動を解除し、一方の制輪子２０２ａを図５（ｃ）に示すようにＣ方向に動かしロータ２０４から離しても、他方の制輪子２０２ｂはロータ２０４に接触し引き摺られたままの状態となる。その結果、他方の制輪子２０２ｂだけが余分に摩耗するという問題が発生する。そのため、制動を解除した後に、キャリパ２０１の位置を図５（ａ）に示す状態に戻す機構が必要となる。【０００５】
例えば、特許文献１には、引き摺り現象を起こさないフローティングキャリパ型ディスクブレーキが開示されている。また、特許文献２には、キャリパ戻し動作が安定的に発揮されてパッドの引き摺りを確実に防止できるフローティングキャリパ型ディスクブレーキ装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平６−３２７７３号公報
【特許文献２】特開２０１６−８９９７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１および２に開示されるキャリパの戻し機構では、断面Ｈ字型またはＵ字型のゴムリングの復元力を利用している。ゴムリングの弾性力は、使用途中で変化していくため、戻り量を調整するのが困難であるという問題がある。【０００８】
本発明は、上記の問題を解決し、制輪子とロータとの間隔を調整し、制輪子の引き摺りを防止することが可能な鉄道車両用浮動型キャリパブレーキ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、下記の鉄道車両用浮動型キャリパブレーキ装置を要旨とする。【００１０】
（１）筒状部を有し、鉄道台車に設置される支持枠と、
前記筒状部の軸方向に摺動自在に、前記筒状部に支持される支持ピンと、
前記支持ピンに固定され、前記軸方向に交差する方向に延び、前記軸方向における一方側に設けられる第１アーム部および前記軸方向における他方側に設けられる第２アーム部を含むキャリパと、
前記第１アーム部に設けられる第１制輪子と、
前記第２アーム部に設けられ、かつ、前記軸方向において、前記第１制輪子に対向する第２制輪子と、
前記第１制輪子を、前記第２制輪子に対して進退させる加圧装置と、
前記筒状部に支持され、前記軸方向に伸縮自在な弾性部材と、
前記筒状部に対して前記軸方向に相対移動不能に、前記筒状部に支持される係止部材と、
前記軸方向に摺動可能に、前記弾性部材の前記他方側において、前記支持ピンに摩擦係合される移動部材と、を備え、
前記弾性部材の前記一方側の端部、および前記係止部材の前記一方側の端部は、それぞれ前記筒状部に支持され、
前記係止部材の前記他方側の端部の少なくとも一部は、前記軸方向から見た場合に、前記移動部材と重なり、
前記弾性部材の前記他方側の端部は、前記係止部材の前記他方側の端部よりも、前記他方側に突出しており、かつ、前記移動部材に接続されている、
鉄道車両用浮動型キャリパブレーキ装置。【００１１】
（２）前記移動部材は、前記支持ピンと前記移動部材との間の最大静止摩擦力が、前記弾性部材の復元力より大きくなるように、前記支持ピンに摩擦係合される、
上記（１）に記載の鉄道車両用浮動型キャリパブレーキ装置。【００１２】
（３）前記弾性部材の前記一方側の前記端部と前記移動部材の前記一方側の端部との距離を所定値以下に規制する規制部材をさらに備える、
上記（１）または（２）に記載の鉄道車両用浮動型キャリパブレーキ装置。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、キャリパの戻し量を調整可能であるため、制輪子とロータとの間隔を調整し、制輪子の引き摺りを防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る浮動型キャリパブレーキ装置の構成を模式的に示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る浮動型キャリパブレーキ装置の弾性部材、係止部材、移動部材およびその周辺を拡大して示す模式図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る浮動型キャリパブレーキ装置の弾性部材、係止部材、移動部材およびその周辺を拡大して示す模式図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る浮動型キャリパブレーキ装置の弾性部材、係止部材、移動部材およびその周辺を拡大して示す模式図である。
【図５】従来の浮動型キャリパブレーキ装置を模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態に係る鉄道車両用浮動型キャリパブレーキ装置について、各図を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係る鉄道車両用浮動型キャリパブレーキ装置１００（以下、「浮動型キャリパブレーキ装置１００」ともいう。）の構成を模式的に示す図である。
【００１７】
図１に示すように、浮動型キャリパブレーキ装置１００は、支持枠１と、支持ピン２と、キャリパ３と、第１制輪子４と、第２制輪子５と、加圧装置６と、弾性部材７と、係止部材８と、移動部材９と、を備える。
【００１８】
支持枠１は、鉄道台車に設置される部材であり、筒状部１ａを有する。支持ピン２は、筒状部１ａの軸方向（以下、「Ｘ方向」ともいう。）に摺動自在に、筒状部１ａに支持される。キャリパ３は、第１アーム部３ａおよび第２アーム部３ｂを含む。本実施形態においては、一方側（図１におけるＬ側）に設けられるアーム部を第１アーム部３ａ、他方側（図１におけるＲ側）に設けられるアーム部を第２アーム部３ｂとする。第１アーム部３ａおよび第２アーム部３ｂは、ともにＸ方向に交差する方向に延びている。
【００１９】
第１制輪子４および第２制輪子５は、それぞれ第１アーム部３ａおよび第２アーム部３ｂに設けられ、Ｘ方向において互いに対向している。なお、浮動型キャリパブレーキ装置１００が鉄道台車に設置されている状態においては、第１制輪子４と第２制輪子５との間には図示しないロータが介在するため、第１制輪子４および第２制輪子５は、それぞれロータの外側面に対向する状態となる。
【００２０】
加圧装置６は、第１制輪子４を、第２制輪子５に対して進退させる装置である。第１制輪子４を進退させる機構については特に制限はなく、油圧シリンダ、空圧シリンダ、電動モータ等を採用することができる。
【００２１】
図２は、本発明の一実施形態に係る浮動型キャリパブレーキ装置１００の弾性部材７、係止部材８、移動部材９およびその周辺を拡大して示す模式図である。弾性部材７は、筒状部１ａに支持され、Ｘ方向に伸縮自在な部材である。図２に示す構成においては、弾性部材７として、コイルばねを用いている。
【００２２】
係止部材８は、筒状部１ａに対してＸ方向に相対移動不能な状態で、筒状部１ａに支持されている。より具体的には、係止部材８のＬ側の端部が筒状部１ａに支持されており、弾性部材７に接触しないようにＲ側に延びる断面形状を有している。また、図２（ａ）に示されるように、非制動時には、弾性部材７のＲ側の端部が、係止部材８のＲ側の端部よりＲ側に突出している。
【００２３】
移動部材９は、弾性部材７よりＲ側において、Ｘ方向に摺動可能に支持ピン２に摩擦係合されている。そのため、弾性部材７は、Ｌ側の端部が筒状部１ａに支持されており、Ｒ側の端部は移動部材９に接続されている。また、移動部材９と、係止部材８のＲ側の端部の少なくとも一部とは、Ｘ方向から見た場合に、重なるように位置している。
【００２４】
制動時における弾性部材７、係止部材８および移動部材９の動作について、図２を用いてより詳しく説明する。
【００２５】
初期の非制動時における、弾性部材７、係止部材８および移動部材９の位置関係は、図２（ａ）に示す状態となっている。弾性部材７は自然長より一定量縮んだ状態となっているが、その縮みによる復元力は、筒状部１ａと支持ピン２との間に生じる最大静止摩擦力、および、支持ピン２と移動部材９との間の最大静止摩擦力より小さい。そのため、各部材が静止した状態で維持される。
【００２６】
そして、上述のように、制動時には、第１制輪子４をロータに押し付けることにより、その反力でキャリパ３および支持ピン２がＬ側に移動し、第２制輪子５もロータに押し付けられる（図５（ｂ）を参照）。その結果、移動部材９が支持ピン２とともに筒状部１ａに対してＬ側に所定量移動し、図２（ｂ）に示す状態となる。この時、制動に伴う支持ピン２の移動量と、初期の非制動時における弾性部材７の係止部材８からの突出量とが同一になるように調整しておくことによって、図２（ｂ）に示すように、係止部材８と移動部材９とが接触する位置で支持ピン２の移動が停止する。
【００２７】
制動を解除すると、弾性部材７の復元力により、移動部材９に対してＲ側への力が加わり、支持ピン２が移動部材９とともにＲ側へ移動する。すなわち、制動時（図２（ｂ）の状態）における弾性部材７の復元力は、筒状部１ａと支持ピン２との間に生じる最大静止摩擦力より大きく、支持ピン２と移動部材９との間の最大静止摩擦力より小さい。そして、弾性部材７の復元力が筒状部１ａと支持ピン２との間に生じる動摩擦力と釣り合った時に、支持ピン２および移動部材９のＲ側への移動が停止する。なお、この状態を初期状態（図２（ａ）の状態）に調整しておくことによって、制動およびその解除による動作は、図２（ａ）の状態と図２（ｂ）の状態との繰り返しとなる。
【００２８】
上記の機構を有することによって、戻り量を一定に保ち、制輪子の引き摺りを確実に防止することが可能になる。
【００２９】
ここで、制動に伴う支持ピン２の移動量は、２つの制輪子とロータとの距離に依存する。そして、使用過程で制輪子はロータとの摩擦により消耗するため、制輪子とロータとの距離は摩耗の都度少しずつ増加することとなる。その結果、制動に伴う支持ピン２の総移動量が初期状態と比べて増加する。すなわち、制動時の支持ピン２の位置が、図２（ｂ）の状態よりさらにＬ側に移動することとなる。
【００３０】
移動部材９は、支持ピン２に摩擦係合されているが、図２（ｂ）の状態において、そのＬ側端部が係止部材８のＲ側端部に当接しているため、支持ピン２とともにＬ側に移動することはできない。その結果、移動部材９は、支持ピン２に対して相対的にＲ側に摺動することとなり、図２（ｃ）に示す状態となる。
【００３１】
その後、制動を解除すると、弾性部材７の復元力により、移動部材９に対してＲ側への力が加わり、支持ピン２が移動部材９とともにＲ側へ移動する。そして、弾性部材７の復元力が筒状部１ａと支持ピン２との間に生じる動摩擦力と釣り合った状態（図２（ｄ）の状態）で、支持ピン２および移動部材９のＲ側への移動が停止する。移動部材９が支持ピン２に対して摺動自在であるため、制動時における弾性部材７の復元力が初期状態から変化することなく、さらに、制動解除後の戻り量を常に一定に保つことが可能になる。
【００３２】
図３は、本発明の他の実施形態に係る浮動型キャリパブレーキ装置１００の弾性部材７、係止部材８、移動部材９およびその周辺を拡大して示す模式図である。本実施形態においては、浮動型キャリパブレーキ装置１００は、規制部材１０をさらに備える。規制部材１０は、弾性部材７のＬ側の端部と移動部材９のＬ側の端部との距離を所定値以下に規制する部材である。
【００３３】
規制部材１０を備えることにより、非制動時の弾性部材７の復元力が、筒状部１ａと支持ピン２との間に生じる最大静止摩擦力より大きい場合であっても、各部材が静止した状態で維持される。すなわち、規制部材１０を備えない場合と比べて、弾性部材７に強い復元力を予め付与しておくことが可能になる。そして、制動時には、弾性部材７にさらに強い復元力を付与することが可能になる。また、使用過程で弾性部材７として用いられるコイルばねのばね定数に多少の変化が生じたとしても、戻り量を正確に一定に保つことが可能になる。
【００３４】
図４は、本発明の他の実施形態に係る浮動型キャリパブレーキ装置１００の弾性部材７、係止部材８、移動部材９およびその周辺を拡大して示す模式図である。図４に示すように、移動部材９は、支持ピン２と摩擦係合される摩擦部材９ａ、係止部材８と当接する第１当接部材９ｂおよび規制部材１０と当接する第２当接部材９ｃを含む複数の部材からなっていてもよい。
【００３５】
さらに、上記の実施形態においては、弾性部材７および係止部材８は、筒状部１ａに直接支持されているが、他の部材を介して筒状部１ａに支持されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明によれば、キャリパの戻し量を調整可能であるため、制輪子とロータとの間隔を調整し、制輪子の引き摺りを防止することが可能となる。
【符号の説明】
【００３７】
１．支持枠
１ａ  筒状部
２．支持ピン
３．キャリパ
３ａ  第１アーム部
３ｂ  第２アーム部
４．第１制輪子
５．第２制輪子
６．加圧装置
７．弾性部材
８．係止部材
９．移動部材
９ａ  摩擦部材
９ｂ  第１当接部材
９ｃ  第２当接部材
１０．規制部材
１００．浮動型キャリパブレーキ装置
２００．浮動型キャリパブレーキ装置
２０１．キャリパ
２０１ａ，２０１ｂ  アーム部
２０２ａ，２０２ｂ  制輪子
２０３．車輪
２０４．ロータ
２０５．支持枠
【図１】
2018216704.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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2018216704.tif 000009
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