(57)【要約】  装置の大型化を抑制しつつ、ロッドとともに移動するブレーキ出力部から出力されるブレーキ力を増加させることが可能な小型のブレーキシリンダ装置を提供する。  ピストン２４は、シリンダ本体２０ａ内にて、圧力室４３を区画してロッド２２の軸周りを囲み、ロッド２２の移動方向と平行な直線方向に移動する。圧力室４３に圧力流体が供給されることでロッド付勢バネ２３の付勢力に抗してピストン２４がシリンダ本体２０ａに対して退避方向に移動する。増力機構２５の揺動部材４６は、退避方向に移動するピストン２４に付勢されて揺動してロッド２２を進出方向に付勢して移動させる。これにより、増力機構２５は、ピストン２４からの駆動力を増力してロッド２２に対して作用させる。ブレーキ出力部２１は、ロッド２２とともに進出方向に移動してブレーキ力を出力する。
2013077273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力流体によって作動してロッドを移動させ、前記ロッドとともに移動するブレーキ出力部からブレーキ力を出力するブレーキシリンダ装置であって、
内部が中空に形成されたシリンダ本体と、
前記シリンダ本体の内側に配置され、シリンダ軸方向に沿った直線方向であって前記シリンダ本体から進出する進出方向とその反対方向に向かって退避する退避方向とにおいて移動自在に設けられた前記ロッドと、
前記ロッドを前記退避方向に付勢可能なロッド付勢バネと、
前記シリンダ本体内において、圧力室を区画するとともに前記ロッドの軸周りを周方向に囲むように配置されて前記ロッドの移動方向と平行な直線方向に沿って移動可能に設けられ、前記圧力室に圧力流体が供給されることにより前記ロッド付勢バネの付勢力に抗して前記シリンダ本体に対して前記退避方向に移動するピストンと、
前記ピストンが前記退避方向に移動すると、前記ロッドを前記進出方向に移動させ、前記ピストンからの駆動力を増力して前記ロッドに対して作用させる増力機構と、
前記ロッドとともに移動可能に設けられ、前記ロッドが前記進出方向に移動することでブレーキ力を出力可能な前記ブレーキ出力部と、
を備え、
前記増力機構は、前記退避方向に移動する前記ピストンに付勢されることで揺動して前記ロッドを前記進出方向に付勢して移動させる揺動部材を含んでいることを特徴とする、ブレーキシリンダ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のブレーキシリンダ装置であって、
前記揺動部材は、支点部分において揺動可能に支持された梃子として設けられ、
前記増力機構には、前記揺動部材に取り付けられて当該揺動部材に対して回転自在な軸受が更に含まれ、
前記軸受は、前記揺動部材における前記ピストンによって付勢される力点部分と前記ロッドを付勢する作用点部分とのうちの少なくともいずれかにおいて前記揺動部材に取り付けられていることを特徴とする、ブレーキシリンダ装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のブレーキシリンダ装置であって、
前記揺動部材は、複数設置され、
複数の前記揺動部材は、前記シリンダ本体の径方向における中心位置を通る当該シリンダ本体の中心軸線を中心として回転対称な位置に設置されていることを特徴とする、ブレーキシリンダ装置。
【請求項４】
請求項３に記載のブレーキシリンダ装置であって、
前記揺動部材は、３つ設置され、
３つの前記揺動部材は、前記中心軸線を中心として周方向において１２０°の角度間隔で設置されていることを特徴とする、ブレーキシリンダ装置。
【請求項５】
請求項４に記載のブレーキシリンダ装置であって、
３つの前記揺動部材は、前記シリンダ本体における前記退避方向側の端部に固定されるシリンダ底部の内側に設置され、
前記シリンダ底部の内側には、前記シリンダ軸方向と垂直な断面において三角形の形状の３つの各辺に沿って湾曲状或いは直線状にそれぞれ延びるように形成された３つの内壁面を有する内壁で囲まれる凹み領域が設けられ、
３つの前記揺動部材のそれぞれは、前記凹み領域の内側において、３つの前記内壁面のそれぞれに沿って延びるように設置されていることを特徴とする、ブレーキシリンダ装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のブレーキシリンダ装置であって、
前記増力機構は、梃子として設けられた前記揺動部材が回転可能に取り付けられるとともに当該揺動部材を揺動可能に支持して当該揺動部材の支点軸を構成する支点軸部材、を更に備え、
前記支点軸部材は、前記シリンダ本体における前記退避方向側の端部に固定されるシリンダ底部に対して、両端部がそれぞれ支持され、
前記支点軸部材における一方の端部は、前記シリンダ底部の内側における中央側において前記シリンダ本体側に向かって盛り上がるように設けられた部分に対して支持され、前記支点軸部材における他方の端部は、前記シリンダ底部の内側における外周側において前記シリンダ本体側に向かって盛り上がるように設けられた部分に対して支持されていることを特徴とする、ブレーキシリンダ装置。
【請求項７】
請求項１又は請求項２に記載のブレーキシリンダ装置であって、
前記揺動部材は、複数設置され、
複数の前記揺動部材は、前記シリンダ本体の径方向における中心位置を通る当該シリンダ本体の中心軸線に対して対称な位置に設置されていることを特徴とする、ブレーキシリンダ装置。
【請求項８】
請求項７に記載のブレーキシリンダ装置であって、
前記揺動部材は、２つ設置され、
２つの前記揺動部材において、前記ピストンによって付勢される力点部分と前記ロッドを付勢する作用点部分とのうちの少なくともいずれかは、合計で３つ以上設けられていることを特徴とする、ブレーキシリンダ装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項５、請求項７、請求項８のいずれか１項に記載のブレーキシリンダ装置であって、
前記増力機構は、梃子として設けられた前記揺動部材の支点部分において当該揺動部材を揺動可能に支持する支持部を更に備え、
前記支持部は、前記シリンダ軸方向に分割されて構成されるとともに一体に組み合わされることで前記支点部分を回転自在に保持する第１ブロック部及び第２ブロック部を含み、
前記第１ブロック部は、前記シリンダ本体における前記退避方向側の端部に固定されるシリンダ底部に対して固定され、
前記第２ブロック部は、前記シリンダ本体に対して当該シリンダ本体における前記退避方向側の端部側で固定されることを特徴とする、ブレーキシリンダ装置。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載のブレーキシリンダ装置であって、
当該ブレーキシリンダ装置が装備される車両の駐車時に用いられる駐車ブレーキ機構を更に備え、
前記駐車ブレーキ機構は、
前記シリンダ本体の周方向に沿って並ぶように配置された複数の駐車ブレーキ用バネと、
前記シリンダ本体の内側において、前記圧力室とは異なる駐車ブレーキ解除用の第２の圧力室を区画するとともに前記ロッドの軸周りを周方向に囲むように配置されて前記ロッドの移動方向と平行な方向に沿って移動可能に設けられ、前記第２の圧力室から圧力流体が排出されることにより前記駐車ブレーキ用バネの付勢力によって前記シリンダ本体に対して前記退避方向に移動して前記ピストンを付勢する駐車ブレーキ用ピストンと、
を備えていることを特徴とする、ブレーキシリンダ装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載のブレーキシリンダ装置であって、
複数の前記駐車ブレーキ用バネは、前記シリンダ本体に対して外側に配置されていることを特徴とする、ブレーキシリンダ装置。
【請求項１２】
請求項１０又は請求項１１に記載のブレーキシリンダ装置であって、
複数の前記駐車ブレーキ用バネは、前記ブレーキ出力部に対して、前記シリンダ本体の径方向と平行な方向において並ぶとともに、側方における両側に配置されていることを特徴とする、ブレーキシリンダ装置。
【請求項１３】
請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載のブレーキシリンダ装置であって、
前記ブレーキ出力部に連結されるとともに外周にネジが形成されたネジ軸と、
前記ロッドに取り付けられ、前記ネジ軸が内側に配置されるガイドチューブと、
前記シリンダ本体又は当該シリンダ本体に固定された部分に対して前記ネジ軸を前記進出方向に向かって付勢可能に配置されたプッシャーバネと、
前記シリンダ本体に対して前記ブレーキ出力部側に配置された前記ネジ軸の先端側に螺合するクラッチナットと、
前記クラッチナットの前記ガイドチューブに対する移動を規制するように当該クラッチナットに対して前記ブレーキ出力部側である前方側から当接可能に配置され、前記ガイドチューブの前記退避方向の移動とともに当該クラッチナット及び前記ネジ軸を前記退避方向に付勢可能な前方ストッパと、
前記クラッチナットに対して前記ブレーキ出力部側と反対側である後方側から前記前方ストッパと所定の間隔を介して当該クラッチナットに当接可能に配置された第１クラッチと、
前記クラッチナット及び前記ガイドチューブに対して前記ネジ軸の軸方向に沿って相対移動可能に配置され、前記シリンダ本体又は当該シリンダ本体に固定された部材に対して移動可能範囲が規制される調整ストッパと、
前記調整ストッパが固定され、前記クラッチナットに対して前記後方側から当接可能に配置された第２クラッチと、
一端側が前記調整ストッパ又は前記第２クラッチに対して当接又は連結するとともに、前記クラッチナットを前記退避方向に向かって付勢可能な調整バネと、
を更に備えていることを特徴とする、ブレーキシリンダ装置。
【請求項１４】
請求項１乃至請求項１３のいずれか１項に記載のブレーキシリンダ装置と、当該ブレーキシリンダ装置が装備されて車両に対して車軸方向に相対変位可能となるように取り付けられたキャリパボディと、を備え、
前記ブレーキシリンダ装置が作動することで、前記キャリパボディに取り付けられた一対のブレーキパッドにより車軸側のディスクを挟み込んでブレーキ力を発生させることを特徴とする、ディスクブレーキ装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載のディスクブレーキ装置であって、
前記キャリパボディは、前記ブレーキパッドをそれぞれ支持するとともに揺動可能に設置される一対のブレーキてこを備え、
前記ブレーキシリンダ装置は、当該ブレーキシリンダ装置が装備される車両の駐車時に用いられる駐車ブレーキ機構を更に備え、
前記駐車ブレーキ機構は、
前記シリンダ本体の周方向に沿って並ぶように配置された複数の駐車ブレーキ用バネと、
前記シリンダ本体の内側において、前記圧力室とは異なる駐車ブレーキ解除用の第２の圧力室を区画するとともに前記ロッドの軸周りを周方向に囲むように配置されて前記ロッドの移動方向と平行な方向に沿って移動可能に設けられ、前記第２の圧力室から圧力流体が排出されることにより前記駐車ブレーキ用バネの付勢力によって前記シリンダ本体に対して前記退避方向に移動して前記ピストンを付勢する駐車ブレーキ用ピストンと、
を備え、
複数の前記駐車ブレーキ用バネは、前記シリンダ本体に対して外側に配置され、
前記駐車ブレーキ用バネにおける前記車両の幅方向である車幅方向における外側に配置される端部の位置が、一対の前記ブレーキてこの一方であって前記車幅方向の外側に配置される前記ブレーキてこの揺動中心部分における前記車幅方向の最も外側に位置する部分の位置よりも、前記車幅方向における内側に配置されることを特徴とする、ディスクブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力流体によって作動してロッドを移動させ、ロッドとともに移動するブレーキ出力部からブレーキ力を出力するブレーキシリンダ装置、及びそのブレーキシリンダ装置を備えるディスクブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ブレーキシリンダ装置を備えた鉄道車両用のディスクブレーキ装置として、特許文献１に開示されたものが知られている。特許文献１に開示されたディスクブレーキ装置は、空気圧によりブレーキシリンダ装置におけるロッドを進出させるように構成されている。また、このディスクブレーキ装置では、車両に対して車軸方向に相対変位可能となるように取り付けられたキャリパボディにおける一対のブレーキてこが、ブレーキシリンダ装置におけるロッド側とシリンダ本体を構成する円筒形部材側とにそれぞれ一端側において連結されている。そして、ブレーキシリンダ装置が上記のように作動することで、一対のブレーキてこが駆動される。さらに、このディスクブレーキ装置は、上記のように駆動された一対のブレーキてこの他端側に設けられた制輪子によって車軸側のディスクを挟み込んでブレーキ力を発生させるように構成されている。【０００３】
また、ブレーキシリンダ装置として、特許文献２に開示されたものが知られている。特許文献２に開示されたブレーキシリンダ装置は、押棒として設けられたロッドにピストンが固着されている。そして、シリンダ本体内の圧力室に圧縮空気が供給されることによりピストンが付勢され、ピストン及びロッドが進出するように構成されている。尚、ロッドが進出することで、ロッドとともに移動可能に設けられたブレーキ出力部からブレーキ力が出力されることになる。【０００４】
また、ブレーキシリンダ装置及びそれを備えた鉄道車両用のディスクブレーキ装置として、特許文献３に開示されたものが知られている。特許文献３に開示されたディスクブレーキ装置は、特許文献１と同様に、ブレーキシリンダ装置の作動によって一対のブレーキてこが駆動され、制輪子によって車軸側のディスクを挟み込んでブレーキ力を発生させるように構成されている。【０００５】
また、特許文献３に開示されたブレーキシリンダ装置には、互いに固定された常用ブレーキシリンダとばね蓄力式ブレーキシリンダとが設けられている。常用ブレーキシリンダは、アクティブな常用ブレーキとして設けられ、圧力媒体によって操作される常用ブレーキピストンを備えている。ばね蓄力式ブレーキシリンダは、パッシブな固定ブレーキとして設けられ、シリンダ内に配置された複数の蓄力ばねの作用に抗して圧力媒体によって操作されるばね蓄力式ブレーキピストンが備えられている。ばね蓄力式ブレーキピストンは、固定ブレーキ時に、蓄力ばねの力を、伝動装置を介して、常用ブレーキピストンロッド或いは常用ブレーキピストンロッドに結合された常用ブレーキピストンに伝達する。伝動装置は、アングルレバーを有し、蓄力ばねの力を倍力するか或いは変換する装置として複数設けられている。また、ばね蓄力式ブレーキシリンダのシリンダ内においては、複数の蓄力ばねと複数の伝動装置とがシリンダの周方向に並んで設置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６１−１７５３３０号公報
【特許文献２】特開２００７−１３１２０３号公報
【特許文献３】特表２０１１−５０５５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示されたディスクブレーキ装置においては、必要なブレーキ力が発生するように、ブレーキてこの長さが設定される。しかしながら、大きなブレーキ力が必要となる場合は、ブレーキてこの長さが長くなってキャリパボディが大きくなってしまい、ディスクブレーキ装置の全体が大型化してしまうという問題がある。【０００８】
特許文献２に開示されたブレーキシリンダ装置においては、所望の大きさの出力のブレーキ力が得られるように、シリンダ本体の直径が決定される。このように、シリンダ本体の径の設定を調整することにより、必要なブレーキ力が発生するように設定されることも行われる。しかしながら、大きなブレーキ力が必要な場合は、シリンダ本体の径が大きくなってブレーキシリンダ装置の全体が大型化してしまうという問題がある。また、ブレーキシリンダ装置が大型化すると、ディスクブレーキ装置の大型化も招いてしまうという問題も生じることになる。【０００９】
特許文献３に開示されたブレーキシリンダ装置及びディスクブレーキ装置においては、蓄力ばねの力によって作動する固定ブレーキとして設けられたばね蓄力式ブレーキシリンダの作動時には、伝動装置によって蓄力ばねの力を大きくしたブレーキ力を出力することも可能となる。しかしながら、圧力媒体によって操作されるアクティブな常用ブレーキとしての常用ブレーキシリンダの作動時には、伝動装置によって出力を大きくすることができない。このため、常用ブレーキシリンダの作動時のブレーキ力を増加させるためには、特許文献１又は特許文献２に開示されたディスクブレーキ装置又はブレーキシリンダ装置と同様に、装置の大型化を招いてしまうという問題がある。また、特許文献３に開示されたブレーキシリンダ装置は、ばね蓄力式ブレーキシリンダのシリンダ内において、複数の蓄力ばねと複数の伝動装置とがシリンダの周方向に並んで設置されるため、シリンダ本体の径が大きくなってブレーキシリンダ装置の全体が大型化してしまうという問題もある。【００１０】
本発明は、上記実情に鑑みることにより、装置の大型化を抑制しつつ、ロッドとともに移動するブレーキ出力部から出力されるブレーキ力を増加させることが可能な小型のブレーキシリンダ装置を提供することを目的とする。また、そのブレーキシリンダ装置を備えるディスク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】
【００１１】
上記目的を達成するための第１発明に係るブレーキシリンダ装置は、圧力流体によって作動してロッドを移動させ、前記ロッドとともに移動するブレーキ出力部からブレーキ力を出力するブレーキシリンダ装置に関する。そして、第１発明に係るブレーキシリンダ装置は、内部が中空に形成されたシリンダ本体と、前記シリンダ本体の内側に配置され、シリンダ軸方向に沿った直線方向であって前記シリンダ本体から進出する進出方向とその反対方向に向かって退避する退避方向とにおいて移動自在に設けられた前記ロッドと、前記ロッドを前記退避方向に付勢可能なロッド付勢バネと、前記シリンダ本体内において、圧力室を区画するとともに前記ロッドの軸周りを周方向に囲むように配置されて前記ロッドの移動方向と平行な直線方向に沿って移動可能に設けられ、前記圧力室に圧力流体が供給されることにより前記ロッド付勢バネの付勢力に抗して前記シリンダ本体に対して前記退避方向に移動するピストンと、前記ピストンが前記退避方向に移動すると、前記ロッドを前記進出方向に移動させ、前記ピストンからの駆動力を増力して前記ロッドに対して作用させる増力機構と、前記ロッドとともに移動可能に設けられ、前記ロッドが前記進出方向に移動することでブレーキ力を出力可能な前記ブレーキ出力部と、を備え、前記増力機構は、前記退避方向に移動する前記ピストンに付勢されることで揺動して前記ロッドを前記進出方向に付勢して移動させる揺動部材を含んでいることを特徴とする。【００１２】
この構成によると、ロッド及びピストンがシリンダ軸方向に沿った直線方向において進出動作及び退避動作を行うように構成され、更に、ピストンがロッドの軸周りを囲むように配置されている。このため、シリンダ本体の内側におけるピストン及びロッドの配置スペースを効率化でき、とくにシリンダ軸方向においてピストン及びロッドの配置スペースを大幅に小さくすることができる。更に、ピストン及びロッドの配置スペースの効率化によって確保された領域に、退避方向に移動するピストンからの駆動力を揺動部材を介して増力してロッドに作用させることでロッドを進出方向に移動させる増力機構を配置することができる。そして、増力された駆動力が作用するロッドとともに移動するブレーキ出力部からブレーキ力が出力されることになる。このように、ピストン及びロッドの配置スペースの効率化によってブレーキシリンダ装置の大型化を抑制して小型化を図ることができるとともに、増力機構によってブレーキ力を増加させることができる。【００１３】
従って、上記の構成によると、装置の大型化を抑制しつつ、ロッドとともに移動するブレーキ出力部から出力されるブレーキ力を増加させることが可能な小型のブレーキシリンダ装置を提供することができる。【００１４】
第２発明に係るブレーキシリンダ装置は、第１発明のブレーキシリンダ装置において、前記揺動部材は、支点部分において揺動可能に支持された梃子として設けられ、前記増力機構には、前記揺動部材に取り付けられて当該揺動部材に対して回転自在な軸受が更に含まれ、前記軸受は、前記揺動部材における前記ピストンによって付勢される力点部分と前記ロッドを付勢する作用点部分とのうちの少なくともいずれかにおいて前記揺動部材に取り付けられていることを特徴とする。【００１５】
この構成によると、梃子として設けられた揺動部材の力点部分及び作用点部分の少なくともいずれかに軸受が取り付けられる。このため、揺動部材においてピストンから付勢される部分或いはロッドを付勢する部分にて発生する摩擦摺動抵抗を大幅に低減でき、装置の駆動効率を向上させることができる。【００１６】
第３発明に係るブレーキシリンダ装置は、第１発明又は第２発明のブレーキシリンダ装置において、前記揺動部材は、複数設置され、複数の前記揺動部材は、前記シリンダ本体の径方向における中心位置を通る当該シリンダ本体の中心軸線を中心として回転対称な位置に設置されていることを特徴とする。【００１７】
この構成によると、シリンダ本体の中心軸線を中心として回転対称な位置に複数の揺動部材が設置される。このため、シリンダ本体を含むシリンダ、揺動部材、ピストン、及びロッドにおいて、シリンダ本体の中心軸線を中心とする周方向においてより均等に近い状態で荷重が分散して支持されることになる。これにより、当接する部材同士の間におけるこじりの発生を効率よく抑制でき、更に、装置の駆動効率を向上させることができる。【００１８】
第４発明に係るブレーキシリンダ装置は、第３発明のブレーキシリンダ装置において、前記揺動部材は、３つ設置され、３つの前記揺動部材は、前記中心軸線を中心として周方向において１２０°の角度間隔で設置されていることを特徴とする。【００１９】
この構成によると、シリンダ本体の中心軸線を中心として回転対称な位置に設置される複数の揺動部材の設置数が３つに設定されるため、トラス構造に対応する三点支持構造で安定して荷重を支持できる。更に、トラス構造に対応する三点支持構造で安定して荷重を支持できるために必要な揺動部材の個数を最小化できる。このため、当接する部材同士の間におけるこじりの発生を効率よく抑制でき、更に、揺動部材の設置点数を低減して製造コストの低減を図ることができる。そして、装置構造の更なるコンパクト化と装置の駆動効率の更なる向上とを両立させることができる。【００２０】
第５発明に係るブレーキシリンダ装置は、第４発明のブレーキシリンダ装置において、３つの前記揺動部材は、前記シリンダ本体における前記退避方向側の端部に固定されるシリンダ底部の内側に設置され、前記シリンダ底部の内側には、前記シリンダ軸方向と垂直な断面において三角形の形状の３つの各辺に沿って湾曲状或いは直線状にそれぞれ延びるように形成された３つの内壁面を有する内壁で囲まれる凹み領域が設けられ、３つの前記揺動部材のそれぞれは、前記凹み領域の内側において、３つの前記内壁面のそれぞれに沿って延びるように設置されていることを特徴とする。【００２１】
この構成によると、シリンダ底部の凹み領域を区画する３つの内壁面は、三角形の形状の３つの各辺に沿って延びるように形成される。そして、各揺動部材が、各内壁面に沿って延びるように設置される。このため、回転対称に設置される３つの揺動部材を収容するシリンダ底部の構造の小型化を図れ、シリンダ底部の製造に必要な材料を削減し、製造コストの低減を図ることができる。【００２２】
第６発明に係るブレーキシリンダ装置は、第１発明乃至第５発明のいずれかのブレーキシリンダ装置において、前記増力機構は、梃子として設けられた前記揺動部材が回転可能に取り付けられるとともに当該揺動部材を揺動可能に支持して当該揺動部材の支点軸を構成する支点軸部材、を更に備え、前記支点軸部材は、前記シリンダ本体における前記退避方向側の端部に固定されるシリンダ底部に対して、両端部がそれぞれ支持され、前記支点軸部材における一方の端部は、前記シリンダ底部の内側における中央側において前記シリンダ本体側に向かって盛り上がるように設けられた部分に対して支持され、前記支点軸部材における他方の端部は、前記シリンダ底部の内側における外周側において前記シリンダ本体側に向かって盛り上がるように設けられた部分に対して支持されていることを特徴とする。【００２３】
この構成によると、揺動部材が回転可能に取り付けられた支点軸部材の両端部のそれぞれが、シリンダ底部の内側における中央側及び外周側でそれぞれ盛り上がった部分に支持される。これにより、シリンダ底部の内側において、揺動部材が、両端支持状態で安定して揺動可能に支持された状態で設置される。よって、上記の構成によると、増力機構が組み込まれたブレーキシリンダ装置を非常に容易に組み立てることができる。これにより、ブレーキシリンダ装置の組み立て作業時の負荷を大幅に低減することができる。また、揺動部材が回転可能に取り付けられた支点軸部材がシリンダ底部に固定される構成であるため、増力機構の部品点数を低減し、製造コストの低減を図ることができる。【００２４】
第７発明に係るブレーキシリンダ装置は、第１発明又は第２発明のブレーキシリンダ装置において、前記揺動部材は、複数設置され、複数の前記揺動部材は、前記シリンダ本体の径方向における中心位置を通る当該シリンダ本体の中心軸線に対して対称な位置に設置されていることを特徴とする。【００２５】
この構成によると、シリンダ本体の中心軸線に対して対称位置に複数の揺動部材が設置される。このため、シリンダ本体を含むシリンダ、揺動部材、ピストン、及びロッドにおいて、シリンダ本体の中心軸線を中心としてより均等に近い状態で荷重が分散して支持されることになる。これにより、当接する部材同士の間におけるこじりの発生を効率よく抑制でき、更に、装置の駆動効率を向上させることができる。【００２６】
第８発明に係るブレーキシリンダ装置は、第７発明のブレーキシリンダ装置において、前記揺動部材は、２つ設置され、２つの前記揺動部材において、前記ピストンによって付勢される力点部分と前記ロッドを付勢する作用点部分とのうちの少なくともいずれかは、合計で３つ以上設けられていることを特徴とする。【００２７】
この構成によると、シリンダ本体の中心軸線に対して対称位置に設置される複数の揺動部材の設置数を最小の２つに設定でき、更に、力点部分及び作用点部分の少なくともいずれかを３つ以上に設定できる。このため、当接する部材同士の間におけるこじりの発生を効率よく抑制でき、更に、装置構造の更なるコンパクト化と装置の駆動効率の更なる向上とを両立させることができる。【００２８】
第９発明に係るブレーキシリンダ装置は、第１発明乃至第５発明、第７発明、第８発明のいずれかのブレーキシリンダ装置において、前記増力機構は、梃子として設けられた前記揺動部材の支点部分において当該揺動部材を揺動可能に支持する支持部を更に備え、前記支持部は、前記シリンダ軸方向に分割されて構成されるとともに一体に組み合わされることで前記支点部分を回転自在に保持する第１ブロック部及び第２ブロック部を含み、前記第１ブロック部は、前記シリンダ本体における前記退避方向側の端部に固定されるシリンダ底部に対して固定され、前記第２ブロック部は、前記シリンダ本体に対して当該シリンダ本体における前記退避方向側の端部側で固定されることを特徴とする。【００２９】
この構成によると、第１ブロック部及び第２ブロック部の間に揺動部材を回転自在に挟んで保持し、第１ブロック部をシリンダ底部に固定し、第２ブロック部をシリンダ本体に固定することで、増力機構が組み込まれたブレーキシリンダ装置を非常に容易に組み立てることができる。このため、ブレーキシリンダ装置の組み立て作業時の負荷を大幅に低減することができる。【００３０】
第１０発明に係るブレーキシリンダ装置は、第１発明乃至第９発明のいずれかのブレーキシリンダ装置において、当該ブレーキシリンダ装置が装備される車両の駐車時に用いられる駐車ブレーキ機構を更に備え、前記駐車ブレーキ機構は、前記シリンダ本体の周方向に沿って並ぶように配置された複数の駐車ブレーキ用バネと、前記シリンダ本体の内側において、前記圧力室とは異なる駐車ブレーキ解除用の第２の圧力室を区画するとともに前記ロッドの軸周りを周方向に囲むように配置されて前記ロッドの移動方向と平行な方向に沿って移動可能に設けられ、前記第２の圧力室から圧力流体が排出されることにより前記駐車ブレーキ用バネの付勢力によって前記シリンダ本体に対して前記退避方向に移動して前記ピストンを付勢する駐車ブレーキ用ピストンと、を備えていることを特徴とする。【００３１】
この構成によると、駐車ブレーキのブレーキ力を発生させる駐車ブレーキ用バネと、駐車ブレーキ用バネに付勢されてピストンを付勢する駐車ブレーキ用ピストンと、駐車ブレーキ解除用の第２の圧力室と、を備える駐車ブレーキ機構をブレーキシリンダ装置に組み込むことができる。そして、ロッドの移動方向と平行に移動する駐車ブレーキ用ピストンがロッドの軸周りを囲むように配置されるため、駐車ブレーキ用ピストンの配置スペースについても効率化でき、とくにシリンダ軸方向において駐車ブレーキ用ピストンの配置スペースを大幅に小さくすることができる。また、上記の構成によると、駐車ブレーキのブレーキ力として大きなブレーキ力が必要な場合であっても、複数の駐車ブレーキ用バネによって必要なブレーキ力を容易に確保することができる。そして、複数の駐車ブレーキ用バネがシリンダ本体の周方向に沿って並ぶように配置されるため、ブレーキ出力部等の他の部分との干渉を避けてコンパクトなスペースに容易に駐車ブレーキ用バネを配置することができる。このため、ブレーキシリンダ装置の軸方向及び径方向において寸法の小型化（即ち、短軸化及び小径化）を図ることができる。【００３２】
尚、駐車ブレーキ用バネとして、シリンダ本体に対して同心に配置された１つ又は２つの大きなコイルバネが設けられる場合、必要なブレーキ力を確保するためにコイルバネの線径が太くなってしまい、更に圧縮長が長くなってしまうことになる。このため、駐車ブレーキ機構が組み込まれたブレーキシリンダ装置の小型化を図ることが困難となってしまう。また、ブレーキ出力部等の他の部分との干渉を避けて配置する必要があるため、上記のコイルバネが設けられる場合、このコイルバネがシリンダ本体の径方向におけるより外側に配置されることになり、ブレーキシリンダ装置において、大径化を招いてしまい、小型化を図ることが困難となってしまう。これに対し、上記の構成によると、複数の駐車ブレーキ用バネがシリンダ本体の周方向に沿って並ぶように配置され、ブレーキ出力部等の他の部分との干渉を避けてコンパクトなスペースに容易に駐車ブレーキ用バネを配置でき、ブレーキシリンダ装置の軸方向及び径方向の寸法の小型化を図ることができる。【００３３】
第１１発明に係るブレーキシリンダ装置は、第１０発明のブレーキシリンダ装置において、複数の前記駐車ブレーキ用バネは、前記シリンダ本体に対して外側に配置されていることを特徴とする。【００３４】
この発明によると、駐車ブレーキ用バネがシリンダ本体の外側に配置されるため、シリンダ本体が大型化してしまうことを抑制できる。そして、シリンダ本体の外側において周方向に沿って並ぶように複数の駐車ブレーキ用バネが配置されるため、シリンダ本体の外側における余裕のあるスペースに各駐車ブレーキ用バネをコンパクトに配置できる。よって、ブレーキシリンダ装置の更なる小型化を図ることができる。尚、上記の構成のブレーキシリンダ装置は、ブレーキ動作の際に、ピストン及び駐車ブレーキ用ピストンが退避方向に移動し、その逆方向の進出方向にロッドが移動するブレーキシリンダ装置として構成されているため、駐車ブレーキ用バネをシリンダ本体の外側に配置する構成をより容易に実現することができる。【００３５】
第１２発明に係るブレーキシリンダ装置は、第１０発明又は第１１発明のブレーキシリンダ装置において、複数の前記駐車ブレーキ用バネは、前記ブレーキ出力部に対して、前記シリンダ本体の径方向と平行な方向において並ぶとともに、側方における両側に配置されていることを特徴とする。【００３６】
この発明によると、複数の駐車ブレーキ用バネが、ブレーキ出力部に対して側方の両側でシリンダ本体の径方向と平行に配置される。このため、複数の駐車ブレーキ用バネをブレーキ出力部との干渉を避けてスペース効率よくコンパクトに配置することができる。また、ブレーキ出力部の側方におけるデッドスペースを有効的に活用し、シリンダ本体の周方向に沿って部分的に複数の駐車ブレーキ用バネを効率よく配置することができる。よって、ブレーキシリンダ装置の軸方向及び径方向において寸法の更なる小型化（即ち、更なる短軸化及び小径化）を図ることができる。【００３７】
第１３発明に係るブレーキシリンダ装置は、第１発明乃至第１２発明のいずれかのブレーキシリンダ装置において、前記ブレーキ出力部に連結されるとともに外周にネジが形成されたネジ軸と、前記ロッドに取り付けられ、前記ネジ軸が内側に配置されるガイドチューブと、前記シリンダ本体又は当該シリンダ本体に固定された部分に対して前記ネジ軸を前記進出方向に向かって付勢可能に配置されたプッシャーバネと、前記シリンダ本体に対して前記ブレーキ出力部側に配置された前記ネジ軸の先端側に螺合するクラッチナットと、前記クラッチナットの前記ガイドチューブに対する移動を規制するように当該クラッチナットに対して前記ブレーキ出力部側である前方側から当接可能に配置され、前記ガイドチューブの前記退避方向の移動とともに当該クラッチナット及び前記ネジ軸を前記退避方向に付勢可能な前方ストッパと、前記クラッチナットに対して前記ブレーキ出力部側と反対側である後方側から前記前方ストッパと所定の間隔を介して当該クラッチナットに当接可能に配置された第１クラッチと、前記クラッチナット及び前記ガイドチューブに対して前記ネジ軸の軸方向に沿って相対移動可能に配置され、前記シリンダ本体又は当該シリンダ本体に固定された部材に対して移動可能範囲が規制される調整ストッパと、前記調整ストッパが固定され、前記クラッチナットに対して前記後方側から当接可能に配置された第２クラッチと、一端側が前記調整ストッパ又は前記第２クラッチに対して当接又は連結するとともに、前記クラッチナットを前記退避方向に向かって付勢可能な調整バネと、を更に備えていることを特徴とする。【００３８】
この構成によると、ブレーキ動作時は、圧力室に圧力流体が供給されることで、ロッド付勢バネの付勢力に抗するピストンからの力が増力機構を介して伝達されてロッドが移動し、ガイドチューブ、第１クラッチ、クラッチナット及びネジ軸を介して、ブレーキ出力部が進出方向に移動してブレーキ力が出力される。一方、圧力室の圧力流体が排出されることで、ロッド付勢バネの付勢力によってロッドが退避方向に移動し、ガイドチューブ、前方ストッパ、クラッチナット及びネジ軸を介してブレーキ出力部が退避方向に移動し、ブレーキが解除される。そして、ブレーキパッドの摩耗等によって、ブレーキが解除された状態におけるブレーキ動作位置までの隙間が大きくなった場合、クラッチナット、第１及び第２クラッチ、ネジ軸、ガイドチューブ、プッシャーバネ、前方ストッパ、調整ストッパ、調整バネを備えて構成される隙間調整機構によって、上記の隙間が自動的に調整されることになる。【００３９】
隙間調整が行われる場合、まず、ブレーキ動作時には、調整ストッパの移動範囲が規制されることで、調整バネにおいて、退避方向にクラッチナットを付勢可能な力が調整バネの蓄力として蓄積される。更に、このときにおいては、調整ストッパが固定された第２クラッチとクラッチナットとの当接が解除され、第２クラッチとクラッチナットとの間に隙間が形成されることになる。そして、ブレーキ解除動作時に、ガイドチューブが退避方向に移動を開始すると、プッシャーバネによってネジ軸が進出方向に付勢されているため、ネジ軸及びブレーキ出力部が退避方向に移動せずに、調整バネの蓄力によってクラッチナットが退避方向に付勢される状態が生じる。このとき、クラッチナットにおいて、第１クラッチとの当接が解除されるとともに前方ストッパにも当接していない状態が生じることになり、更にクラッチナットは第２クラッチにも当接していないため、クラッチナットがネジ軸に対して回転可能な状態となる。そして、調整バネの蓄力によってクラッチナットが退避方向に移動するようにネジ軸に対して回転することになる。その後、クラッチナットと第２クラッチとの間の隙間が無くなってクラッチナットと第２クラッチとが当接し、クラッチナットが回転不能な状態となり、ガイドチューブの退避方向への移動に伴い、前方ストッパ、クラッチナット及びネジ軸とともにブレーキ出力部が退避方向に移動し、ブレーキが解除されることになる。このように、ブレーキ解除動作の途中でクラッチナットがネジ軸に対して退避方向に相対移動するため、ネジ軸の位置がブレーキ解除動作前の状態よりも進出方向に移動した状態で、ブレーキ解除動作が終了することになる。即ち、ブレーキ動作前の状態に比してネジ軸及びブレーキ出力部がシリンダ本体に対して進出した位置に移動した状態に移行することになる。これにより、ブレーキが解除された状態におけるブレーキ動作位置までの隙間が自動的に調整されることになる。【００４０】
上記のように、隙間調整機構は、クラッチナット、第１及び第２クラッチ、ネジ軸、ガイドチューブ、プッシャーバネ、前方ストッパ、調整ストッパ、調整バネを備えて構成される。このため、特許文献２に開示されたブレーキシリンダ装置のようにゴムなどの弾性変形によって隙間調整が行われるものではなく、温度や湿度などの周囲環境の影響を受けにくい構成を安価に実現することができる。【００４１】
従って、上記の構成によると、ブレーキが解除された状態におけるブレーキ動作位置までの隙間を自動的に調整するための隙間調整機構を有するブレーキシリンダ装置において、温度や湿度などの周囲環境の影響を受けにくい小型のブレーキシリンダ装置を安価に提供することができる。【００４２】
尚、上記の構成のブレーキシリンダ装置によると、隙間調整機構による自動的な隙間調整動作が行われない状態においては、ブレーキ動作時であるかブレーキ解除時であるかに関わらず、第２クラッチとクラッチナットとが当接した状態が維持され、第２クラッチとクラッチナットとが外れてしまうことが防止されることになる。即ち、隙間調整動作が行われない状態においては、一端側が調整ストッパ又は第２クラッチに当接又は連結された調整バネによってクラッチナットが退避方向に付勢されていることにより、第２クラッチとクラッチナットとが当接した状態が維持される。これにより、隙間調整動作時以外のタイミングにおいて、クラッチナットがネジ軸に対して回転してしまうことが防止され、振動等によってクラッチナットのネジ軸に対する位置がずれてしまうことが防止される。【００４３】
また、上述したいずれかのブレーキシリンダ装置を備えるディスクブレーキ装置を構成することもできる。即ち、第１４発明に係るディスクブレーキ装置は、第１発明乃至第１３発明のいずれかのブレーキシリンダ装置と、当該ブレーキシリンダ装置が装備されて車両に対して車軸方向に相対変位可能となるように取り付けられたキャリパボディと、を備え、前記ブレーキシリンダ装置が作動することで、前記キャリパボディに取り付けられた一対のブレーキパッドにより車軸側のディスクを挟み込んでブレーキ力を発生させることを特徴とする。【００４４】
この構成によると、装置の大型化を抑制しつつブレーキ力を増加させることが可能な小型のディスクブレーキ装置を提供することができる。【００４５】
第１５発明に係るディスクブレーキ装置は、第１４発明のディスクブレーキ装置において、前記キャリパボディは、前記ブレーキパッドをそれぞれ支持するとともに揺動可能に設置される一対のブレーキてこを備え、前記ブレーキシリンダ装置は、当該ブレーキシリンダ装置が装備される車両の駐車時に用いられる駐車ブレーキ機構を更に備え、前記駐車ブレーキ機構は、前記シリンダ本体の周方向に沿って並ぶように配置された複数の駐車ブレーキ用バネと、前記シリンダ本体の内側において、前記圧力室とは異なる駐車ブレーキ解除用の第２の圧力室を区画するとともに前記ロッドの軸周りを周方向に囲むように配置されて前記ロッドの移動方向と平行な方向に沿って移動可能に設けられ、前記第２の圧力室から圧力流体が排出されることにより前記駐車ブレーキ用バネの付勢力によって前記シリンダ本体に対して前記退避方向に移動して前記ピストンを付勢する駐車ブレーキ用ピストンと、を備え、複数の前記駐車ブレーキ用バネは、前記シリンダ本体に対して外側に配置されている。そして、第１５発明に係るディスクブレーキ装置は、前記駐車ブレーキ用バネにおける前記車両の幅方向である車幅方向における外側に配置される端部の位置が、一対の前記ブレーキてこの一方であって前記車幅方向の外側に配置される前記ブレーキてこの揺動中心部分における前記車幅方向の最も外側に位置する部分の位置よりも、前記車幅方向における内側に配置されることを特徴とする。【００４６】
この構成によると、駐車ブレーキ用バネの車幅方向の外側の端部が、車幅方向の外側のブレーキてこの揺動中心部分における車幅方向の最も外側の部分よりも、車幅方向の内側に配置される。このため、駐車ブレーキ用バネが、車両或いは車両に設置された他の機器に対して干渉してしまうことを確実に防止することができる。
【発明の効果】
【００４７】
本発明によると、装置の大型化を抑制しつつ、ロッドとともに移動するブレーキ出力部から出力されるブレーキ力を増加させることが可能な小型のブレーキシリンダ装置を提供することができる。また、そのブレーキシリンダ装置を備えるディスクブレーキ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るディスクブレーキ装置の側面図である。
【図２】図１に示すディスクブレーキ装置の平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るブレーキシリンダ装置の斜視図であって、切欠き断面で内部の構造を示す図である。
【図４】図３に示すブレーキシリンダ装置の断面図である。
【図５】図３に示すブレーキシリンダ装置の断面図である。
【図６】図３に示すブレーキシリンダ装置におけるロッドとガイドチューブと増力機構とを示す分解斜視図である。
【図７】図３に示すブレーキシリンダ装置におけるシリンダ底部と増力機構とを示す図である。
【図８】図７のＡ−Ａ線矢視位置から見た断面図である。
【図９】図７のＢ−Ｂ線矢視位置から見たシリンダ底部の断面と図７のＣ線矢視方向から見た増力機構の一部の外形とを示す図である。
【図１０】図３に示すブレーキシリンダ装置についてブレーキ出力部側から見た図である。
【図１１】図４の一部を拡大して示す拡大断面図である。
【図１２】図５の一部を拡大して示す拡大断面図である。
【図１３】図３に示すブレーキシリンダ装置の作動を説明するための斜視図であって、切欠き断面で内部の構造を示す図である。
【図１４】図３に示すブレーキシリンダ装置の作動を説明するための斜視図であって、切欠き断面で内部の構造を示す図である。
【図１５】図３に示すブレーキシリンダ装置の作動を説明するための斜視図であって、切欠き断面で内部の構造を示す図である。
【図１６】本発明の第２実施形態に係るブレーキシリンダ装置の斜視図であって、切欠き断面で内部の構造を示す図である。
【図１７】図１６に示すブレーキシリンダ装置におけるピストン、ロッド、ガイドチューブ、増力機構、及びシリンダ底部を示す分解斜視図である。
【図１８】図１７に示すロッド、ガイドチューブ、増力機構及びシリンダ底部を示す分解斜視図であって、図１７とは異なる角度から見た状態を示す図である。
【図１９】図１６に示すブレーキシリンダ装置におけるシリンダ底部と増力機構とを示す図である。
【図２０】図１９のＤ−Ｄ線矢視位置から見た断面図である。
【図２１】図１９のＥ−Ｅ線矢視位置から見た断面図である。
【図２２】図１９に示す増力機構における支点軸部材を示す斜視図である。
【図２３】図１９に示すシリンダ底部を示す図である。
【図２４】図２３のＦ−Ｆ線矢視位置から見た断面図である。
【図２５】図１６に示すブレーキシリンダ装置の作動を説明するための斜視図であって、切欠き断面で内部の構造を示す図である。
【図２６】図１６に示すブレーキシリンダ装置の作動を説明するための斜視図であって、切欠き断面で内部の構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。本発明の実施形態は、圧力流体によって作動してロッドを移動させ、ロッドとともに移動するブレーキ出力部からブレーキ力を出力するブレーキシリンダ装置、及びそのブレーキシリンダ装置を備えるディスクブレーキ装置に関して、広く適用することができるものである。尚、本実施形態のブレーキシリンダ装置及びディスクブレーキ装置については、鉄道車両用として用いられる場合を例にとって説明する。また図面は、設計図相当の精度で作成されている。
【００５０】
［第１実施形態］
（ディスクブレーキ装置）
図１は、本発明の第１実施形態に係るディスクブレーキ装置１を車軸方向から見た側面図である。また、図２は、図１に示すディスクブレーキ装置１を上方から見た平面図である。図１及び図２に示すディスクブレーキ装置１は、ブレーキシリンダ装置２、このブレーキシリンダ装置２が装備されて車両本体１００に対して車軸方向に相対変位可能となるように取り付けられたキャリパボディ１１、制輪子である一対のブレーキパッド（１３、１３）をそれぞれ保持する制輪子保持部である一対のバックプレート（１２、１２）、等を備えて構成されている。
【００５１】
一対のブレーキパッド（１３、１３）は、キャリパボディ１１に対してバックプレート１２を介して取り付けられている。そして、ディスクブレーキ装置１は、ブレーキシリンダ装置２が作動することで、一対のブレーキパッド（１３、１３）により、鉄道車両の車輪（図示せず）の回転に連動して回転する車軸側のディスクである円板状のブレーキディスク１０１を挟み込んでブレーキ力を発生させるように構成されている。尚、ブレーキディスク１０１は回転軸と直交するように形成される表裏の制動面（１０１ａ、１０１ａ）を有する円板状に形成されている。そして、ブレーキシリンダ装置２が作動することで、ブレーキパッド（１３、１３）が、制動面（１０１ａ、１０１ａ）に対して、ブレーキディスク１０１の回転軸方向と略平行な方向からブレーキディスク１０１を両側から挟みこむように押し当てられる。
【００５２】
キャリパボディ１１は、結合部材１４と、一対のブレーキてこ（１５、１５）とを備えている。結合部材１４は、車両本体１００の底面に固定されたブラケット１００ａに対して、車両の進行方向と平行な軸周りに揺動可能なように揺動ピン１４ａを介して取り付けられている。そして、この結合部材１４に対して、略対称に、一対のブレーキてこ（１５、１５）が、一対の支点ピン１５ａを介して揺動可能に設置されている。この支点ピン１５ａは、ディスクブレーキ１０１の回転軸方向から見た場合に、揺動ピン１４ａの軸方向に対して垂直な方向に延びるように設置されている。
【００５３】
一対のブレーキてこ（１５、１５）は、その一端側にブレーキシリンダ装置２がシリンダ支持ピン１５ｂを介して取り付けられており、このブレーキシリンダ装置２により一端側が駆動されるように構成されている。そして、一対のブレーキてこ（１５、１５）は、ブレーキシリンダ装置２が取り付けられた一端側に対して支点ピン１５ａを介した他端側にブレーキパッド１３を保持する一対のバックプレート（１２、１２）がそれぞれ取り付けられている。バックプレート１２は、ブレーキてこ１５に対して支点ピン１５ａと平行に延びる支持ピン１２ａを介して揺動自在に取り付けられている。よって、一対のブレーキてこ（１５、１５）は、バックプレート１２を介してブレーキパッド１３をそれぞれ支持している。
【００５４】
上述したディスクブレーキ装置１においては、後述するように、一方のブレーキてこ１５にブレーキシリンダ装置２におけるシリンダ２０のシリンダ本体２０ａ又はシリンダ底部２０ｂが取り付けられ、他方のブレーキてこ１５にブレーキ出力部２１が取り付けられる。そして、ディスクブレーキ装置１においては、ブレーキシリンダ装置２の作動によりブレーキ出力部２１がシリンダ本体２０ａに対して進出する動作（シリンダ本体２０ａから離れる動作）又は退避する動作（シリンダ本体２０ａに接近する動作）が行われる。これにより、一対のブレーキてこ（１５、１５）におけるシリンダ支持ピン１５ｂ近傍が、互いに離隔したり、近接したりするように駆動される。
【００５５】
上記のように駆動されることにより、ディスクブレーキ装置１は、一対のブレーキてこ（１５、１５）が支点ピン１５ａを支軸として動作し、ブレーキパッド１３でブレーキディスク１０１を挟むように動作することになる。そして、このとき、一対のブレーキてこ（１５、１５）において、一方のブレーキてこ１５に設けられた一方のブレーキパッド１３が先にブレーキディスク１０１の制動面１０１ａに接触することになる。更に、他方のブレーキてこ１５は、制動面１０１ａに接触した一方のブレーキパッド１３から受ける反力を利用して他方のブレーキパッド１３をブレーキディスク１０１の制動面１０１ａに押し当てる。これにより、ブレーキディスク１０１を一対のブレーキパッド（１３、１３）で挟み込んで、ブレーキパッド（１３、１３）と制動面（１０１ａ、１０１ａ）との間に発生する摩擦力によってブレーキディスク１０１の回転が制動され、ブレーキディスク１０１と同軸に設けられている鉄道車両の車輪の回転が制動される。
【００５６】
（ブレーキシリンダ装置の構成）
次に、本発明の第１実施形態に係るブレーキシリンダ装置２について詳しく説明する。図３は、ブレーキシリンダ装置２の斜視図であって、切欠き断面で内部の構造を示す図である。また、図４及び図５は、ブレーキシリンダ装置２の断面図である。図４及び図５では、ブレーキシリンダ装置２における中心軸線Ｐ（図４及び図５において一点鎖線Ｐで示す中心軸線）を含む断面であって、異なる位置の断面を図示している。
【００５７】
ブレーキシリンダ装置２は、そのブレーキ作動方向における両端部がそれぞれシリンダ支持ピン１５ｂに連結されている。そして、このブレーキシリンダ装置２は、シリンダ２０、ブレーキ出力部２１、ロッド２２、ロッド付勢バネ２３、ピストン２４、増力機構２５、駐車ブレーキ機構２６、ネジ軸２７、ガイドチューブ２８、プッシャーバネ２９、クラッチナット３０、前方ストッパ３１、第１クラッチ３２、調整ストッパ３３、調整バネ３４、第２クラッチ３５、調整スリーブ３６、バネ受け３７、プッシャーバネガイド３８、カバー３９、等を備えて構成されている。上述した構成要素のうち、調整スリーブ３６以外については、例えば、鉄系材料等の金属材料により形成され、調整スリーブ３６については、例えば、樹脂材料により形成されている。尚、図４及び図５においては、一部の構成要素については、断面ではなく外形を図示している。また、図５では、断面位置が異なる断面が一部含まれており、切り欠き断面で図示されている。また、図３においては、構成を明瞭に示す観点から、断面における斜線のハッチングの図示が省略されている（図１３乃至図１５も同様）。
【００５８】
シリンダ２０は、シリンダ本体２０ａとシリンダ底部２０ｂとで構成されている。そして、シリンダ２０の内側には、ロッド２２、ロッド付勢バネ２３、ピストン２４、増力機構２５、ネジ軸２７の一部、ガイドチューブ２８、プッシャーバネ２９、調整ストッパ３３、調整バネ３４、第２クラッチ３５、調整スリーブ３６、バネ受け３７、プッシャーバネガイド３８、等が配置されている。
【００５９】
シリンダ本体２０ａは、内部が中空の筒状に形成されている。これに対し、シリンダ底部２０ｂは、一方が開口するとともに他方に底部を有し、内側に室状の空間が形成されている。このシリンダ底部２０ｂは、シリンダ本体２０ａにおける一端側（後述する退避方向Ｘ２側）の端部に固定されている。尚、シリンダ底部２０ｂにおける開放側の端部は、シリンダ本体２０ａの端部に対して、複数のボルト４０によって固定されている。また、本実施形態では、シリンダ２０は、シリンダ底部２０ｂの端部において、シリンダ支持ピン１５ｂにより一方のブレーキてこ１５に連結される。
【００６０】
また、シリンダ本体２０ａには、筒状部分４１ａと平板状部分４１ｂとが設けられている。筒状部分４１ａは、シリンダ底部２０ｂの端部に固定される筒状に形成された部分として設けられている。平板状部分４１ｂは、筒状部分４１ａの軸方向における中央部分の内側において内側に向かって突出するとともに筒状部分４１ａの周方向に沿って延びるフランジ状に形成された部分として設けられている。尚、筒状部分４１ａの軸方向は、シリンダ本体２０ａの軸方向であるシリンダ軸方向を構成しており、シリンダ本体２０ａの径方向における中心位置を通るシリンダ本体２０ａの中心軸線Ｐと平行な方向となる。
【００６１】
また、平板状部分４１ｂの径方向における中央部分には、ロッド２２等が貫通した状態で配置される貫通孔が形成されている。また、シリンダ本体２０ａの筒状部分４１ａにおけるシリンダ底部２０ｂに固定される側と反対側の端部には、平板状の蓋状部材として設けられて筒状部分４１ａのシリンダ底部２０ａ側とは反対側の開口を覆うカバー３９が固定されている。尚、カバー３９の径方向における中央部分には、ネジ軸２７及びガイドチューブ２８が貫通した状態で配置される貫通孔が形成されている。
【００６２】
図６は、ロッド２２とガイドチューブ２８と増力機構２５とを示す分解斜視図である。図３乃至図６に示すように、ロッド２２は、シリンダ２０の内側に配置される筒状の部材として設けられている。そして、ロッド２２は、中心軸線Ｐと平行な方向であるシリンダ軸方向に沿った直線方向であってシリンダ本体２０ａから進出する進出方向とその反対方向に向かって退避する退避方向とにおいて移動自在に設けられている。尚、図４及び図５に示すように、上記の進出方向については「進出方向Ｘ１」（図中において矢印Ｘ１で示す方向）と称し、上記の退避方向については「退避方向Ｘ２」（図中において矢印Ｘ２で示す方向）と称して以下説明する。
【００６３】
ロッド２２には、円筒状に形成されたロッド本体部２２ａと、ロッド本体部２２ａに固定された駆動力伝達部２２ｂとが設けられている。ロッド本体部２２ａの内側には、退避方向Ｘ２側に向かって段状に縮径する段部が２段階に形成されている（図４及び図５を参照）。そして、進出方向Ｘ１側の段部には、ロッド付勢バネ２３の端部が当接して配置されている。また、退避方向Ｘ２側の段部には、この段部に嵌まり込んだ状態で、ガイドチューブ２８の退避方向Ｘ２側の端部が、ボルトによって固定されている。
【００６４】
駆動力伝達部２２ｂは、ロッド２２において、増力機構２５からの駆動力が伝達されて付勢される部分として設けられている。また、駆動力伝達部２２ｂは、ロッド本体部２２ａにおける退避方向Ｘ２側の端部に対して、上記のボルトによって固定されている。このボルトは、駆動力伝達部２２ｂとロッド本体部２２ａの退避方向Ｘ２側の端部とを貫通してガイドチューブ２８の退避方向Ｘ２側の端部に螺合している。尚、駆動力伝達部２２ｂとロッド本体部２２ａとが一体に形成されていてもよい。
【００６５】
図３乃至図５に示すように、ロッド付勢バネ２３は、ガイドチューブ２８の周囲においてロッド２２の内側に配置されたコイル状のバネとして設けられている。そして、ロッド付勢バネ２３は、カバー３９の中央の貫通孔の縁部分に対して固定された筒状支持部材４２とロッド２２における進出方向Ｘ１側の段部との間に配置されている。尚、図４及び図５で図示された筒状支持部材４２の図３での図示は、省略されている。
【００６６】
また、ロッド付勢バネ２３の進出方向Ｘ１側の端部は、筒状の部材として形成されるとともに内周にガイドチューブ２８の側面が摺接する筒状支持部材４２における退避方向Ｘ２側の端部に対して、当接して支持されている。一方、ロッド付勢バネ２３の退避方向Ｘ２側の端部は、前述のように、ロッド２２における進出方向Ｘ１側の段部に当接して支持されている。これにより、ロッド付勢バネ２３は、シリンダ本体２０ａに対して固定された部材であるカバー３９及び筒状支持部材４２に対して、ロッド２２を退避方向Ｘ２に付勢可能に構成されている。
【００６７】
図３乃至図５に示すように、ピストン２４は、シリンダ２０の内部を仕切るように配置され、シリンダ２０のシリンダ本体２０ａの内周面に気密的に摺接するとともにシリンダ本体２０ａに対して軸方向に摺動可能に設けられている。このピストン２４とシリンダ本体２０ａとで区画された空間によって、シリンダ２０におけるシリンダ本体２０ａ内において圧力室４３が形成されている。この圧力室４３には、連通路４３ａを介して、圧力流体としての圧縮空気が供給及び排出されるように構成されている（図５参照）。
【００６８】
また、ピストン２４には、円盤状部４４と複数の突出部（４５、４５）とが設けられている。円盤状部４４は、外周に嵌め込まれたシール部材においてシリンダ本体２０ａの内周に摺接する円盤状の部分として設けられている。そして、円盤状部４４には、中央部分に貫通孔が形成されている。円盤状部４４は、その中央部分の貫通孔の内周に嵌め込まれたシール部材を介して、ロッド２２の外周に摺接するように配置されている。これにより、ピストン２４は、ロッド２２の軸周りを周方向に囲むように配置されてロッド２２の移動方向と平行な直線方向に沿って移動可能に設けられている。
【００６９】
上記のように構成された円盤状部４４が設けられることで、ピストン２４は、圧力室４３に圧力流体である圧縮空気が供給されることにより後述の増力機構２５を介してロッド付勢バネ２３の付勢力に抗してシリンダ本体２０ａに対して退避方向Ｘ２に移動するように構成されている。
【００７０】
ピストン２４における複数の突出部（４５、４５）は、後述する増力機構２５における揺動部材４６の数に対応して、本実施形態では２つ設けられている。各突出部４５は、円盤状部４４からシリンダ軸方向と平行に退避方向Ｘ２側に向かって突出する部分として形成されている。そして、各突出部４５は、ピストン２４において、このピストン２４の駆動力を増力機構２５に対して伝達し、上記の揺動部材４６を付勢する部分として設けられている。
【００７１】
円盤状部４４から突出する突出部４５の形状としては、種々の形状が選択されてもよい。例えば、突起状、ブロック状、柱状、等の各種形状で突出する突出部４５が実施されてもよい。本実施形態では、後述する各揺動部材４６における力点部分４６ｂに設けられる２つの軸受４８の数に対応して、各軸受４８に当接する突起部４５ａが２つ突出するように設けられた突出部４５の形態が例示されている。
【００７２】
ブレーキ出力部２１は、後述するネジ軸２７、ガイドチューブ２８等を介してロッド２２に連結され、ロッド２２とともに移動可能に設けられている。これにより、ブレーキ出力部２１は、シリンダ本体２０ａから進出する進出方向Ｘ１とシリンダ本体２０ａに接近するよう退避する退避方向Ｘ２とに移動可能に設けられ、ロッド２２が進出方向Ｘ１に移動することでブレーキ力を出力可能に構成されている。また、ブレーキ出力部２１は、シリンダ支持ピン１５ｂにより他方のブレーキてこ１５に連結される。
【００７３】
図７は、シリンダ底部２０ｂと増力機構２５とをシリンダ軸方向に見た図である。図８は、図７のＡ−Ａ線矢視位置から見た断面図である。図９は、図７のＢ−Ｂ線矢視位置から見たシリンダ底部２０ｂの断面と図７のＣ線矢視方向から見た増力機構２５の一部の外形とを示す図である。図３乃至図９に示す増力機構２５は、ピストン２４が退避方向Ｘ２に移動すると、ロッド２２を進出方向Ｘ１に移動させ、ピストン２４からの駆動力を増力してロッド２２に対して作用させる機構として設けられている。そして、増力機構２５は、揺動部材４６、支持部４７、軸受４８、軸受４９、等を備えて構成されている。
【００７４】
揺動部材４６は、退避方向Ｘ２に移動するピストン２４に付勢されることで揺動してロッド２２を進出方向Ｘ１に付勢して移動させる部材として設けられている。この揺動部材４６が設けられていることにより、増力機構２５は、ピストン２４にて発生する直線方向の駆動力を平行で逆向きの直線方向の駆動力に変換するように構成されている。
【００７５】
揺動部材４６は、複数設置され、本実施形態では、２つ設置されている。そして、複数（２つ）の揺動部材（４６、４６）は、中心軸線Ｐに対して対称な位置に設置されている。本実施形態では、２つの揺動部材（４６、４６）は、中心軸線Ｐに対して点対称な位置であって、且つ、中心軸線Ｐを含む面に対して線対称な位置に設置されている。
【００７６】
また、各揺動部材４６は、支点部分４６ａにおいて揺動可能に支持された梃子として設けられている。そして、各揺動部材４６は、平坦なブロック状の部材として設けられ、シリンダ本体２０ａの径方向外側から径方向中心側に向かって、力点部分４６ｂ、支点部分４６ａ、作用点部分４６ｃがこの順番で並んで設けられている。
【００７７】
支点部分４６ａは、各揺動部材４６において、一対で設けられている。そして、一対の支点部分４６ａは、揺動部材４６において、力点部分４６ｂ、支点部分４６ａ及び作用点部分４６ｃが並ぶ方向に対して直交する方向における両側方の外側に向かって突出する軸状の部分として設けられている。各支点部分４６ａは、後述する支持部４７によって回転自在に保持される。
【００７８】
各揺動部材４６における力点部分４６ｂは、ピストン２４によって付勢される部分として設けられている。また、本実施形態では、力点部分４６ｂは、各揺動部材４６の端部にて３つに分岐して突出した部分において設けられ、一対で設けられている。そして、一対の力点部分（４６ｂ、４６ｂ）を構成するこれらの３つに分岐して突出した部分の間に後述する２つの軸受（４８、４８）が配置されている。一対の力点部分（４６ｂ、４６ｂ）のそれぞれは、各軸受４８を介してピストン２４からの駆動力が伝達されるように構成されている。
【００７９】
各揺動部材４６における作用点部分４６ｃは、ロッド２２を付勢する部分として設けられている。また、本実施形態では、作用点部分４６ｃは、各揺動部材４６における力点部分４６ｂ側と反対側の端部において、一対で設けられている。そして、一対で設けられた各作用点部分４６ｃは、２つに分岐して突出した部分をそれぞれ備えて構成されている。一対の作用点部分４６ｃのそれぞれにおける２つに分岐して突出した部分の間には、後述する軸受４９が配置されている。そして、作用点部分４６ｃは、軸受４９を介してロッド２２に対して駆動力を伝達するように構成されている。
【００８０】
軸受４８及び軸受４９は、揺動部材４６に取り付けられてこの揺動部材４６に対して回転自在に設けられる。そして、軸受４８は、各揺動部材４６に対して２つ取り付けられ、一対の力点部分（４６ｂ、４６ｂ）のそれぞれにおいて取り付けられている。一対の力点部分（４６ｂ、４６ｂ）を構成する３つに分岐して突出した部分には、回転軸５５が貫通した状態で設置されている。そして、軸受（４８、４８）は、各力点部分４６ｂにおいて、回転軸５５が内側を挿通した状態で、回転軸５５を介して揺動部材４６に取り付けられている。
【００８１】
また、各揺動部材４６に取り付けられた軸受（４８、４８）は、ピストン２４における各突出部４５に当接するように配置されている。各突出部４５における２つの突起部（４５ａ、４５ａ）のうちの一方の端部が、一対の力点部分（４６ｂ、４６ｂ）のうちの一方に設置された軸受４８に当接する。そして、各突出部４５における２つの突起部（４５ａ、４５ａ）のうちの他方の端部が、一対の力点部分（４６ｂ、４６ｂ）のうちの他方に設置された軸受４８に当接する。軸受４８は、外輪において突起部４５ａに付勢され、内輪において回転軸５５に保持されている。そして、軸受４８の外輪が突起部４５ａに付勢されると、軸受４８において内輪が外輪に対して相対回転し、揺動部材４６が支点部分４６ａを中心として揺動することになる。
【００８２】
軸受４９は、各揺動部材４６に対して２つ取り付けられ、各揺動部材４６における一対の作用点部分４６ｃのそれぞれに取り付けられている。各作用点部分４６ｃには、回転軸５６が貫通した状態で設置されている。そして、各軸受４９は、各作用点部分４６ｃの２つに分岐した部分の間において、回転軸５６が内側を挿通した状態で、回転軸５６を介して揺動部材４６に取り付けられている。
【００８３】
また、ロッド２２の駆動力伝達部２２ｂには、ロッド本体部２２ａ側と反対側である退避方向Ｘ２側に向かって凸状に突出して形成された一対の当接部（５７、５７）が設けられている。当接部５７は、揺動部材４６に取り付けられた軸受４９に当接し、軸受４９を介して作用点部分４６ｃからの駆動力が伝達されて付勢される部分として設けられている。
【００８４】
また、各当接部５７は、２つの揺動部材（４６、４６）のうちの一方に取り付けられた１つの軸受４９と他方に取り付けられた１つの軸受４９とに対応して当接するように設けられている。１つの当接部５７が対応する２つの軸受（４９、４９）は、２つの揺動部材（４６、４６）において互いに対向する位置に配置されている。これにより、各当接部５７が、２つの揺動部材４６における作用点部分４６ｃから同時に付勢されるように構成されている。尚、各当接部５７が、各軸受４９に対応して、２つに分離して突出した部分として設けられていてもよい。
【００８５】
ピストン２４によって付勢されて２つの揺動部材（４６、４６）が揺動すると、駆動力伝達部２２ｂにおける一対の当接部（５７、５７）が、２つの揺動部材（４６、４６）における作用点部分４６ｃに取り付けられた軸受４９によって付勢される。軸受４９は、外輪において当接部５７を付勢し、内輪において回転軸５６に保持されている。そして、軸受４９の外輪が当接部５７を付勢する際には、軸受４９において内輪が外輪に対して相対回転する。これにより、揺動部材４６の支点部分４６ａを中心とした円滑な揺動動作が行われることになる。
【００８６】
尚、上述したように、増力機構２５では、２つの揺動部材（４６、４６）において、力点部分４６ｂが合計で４つ設けられ、作用点部分も合計で４つ設けられている。
【００８７】
支持部４７は、梃子として設けられた揺動部材（４６、４６）を支点部分４６ａにおいて揺動可能に支持する部材として設けられている。そして、本実施形態では、支持部４７は、一対で設けられている。一対の支持部（４７、４７）は、シリンダ底部２０ｂの内側において、２つの揺動部材（４６、４６）の両側方に配置されている。一対の支持部（４７、４７）のうちの一方の支持部４７が、２つの揺動部材（４６、４６）における一方の支点部分４６ａを回転自在に保持している。また、一対の支持部（４７、４７）のうちの他方の支持部４７が、２つの揺動部材（４６、４６）における他方の支点部分４６ａを回転自在に保持している。
【００８８】
また、各支持部４７は、ブロック状の部材として設けられ、シリンダ軸方向に分割されて構成された第１ブロック部５１及び第２ブロック部５２を備えている。そして、各支持部４７は、第１ブロック部５１及び第２ブロック部５２がシリンダ軸方向に組み合わされることで、２つの揺動部材（４６、４６）における一方又は他方の支点部分４６ａを回転自在に保持するように構成されている。即ち、各支持部４７においては、第１ブロック部５１及び第２ブロック部５２が組み合わされた状態では、支点部分４６ａを回転自在に保持する保持孔が２つ形成されている。また、各支持部４７における２つの保持孔のそれぞれは、軸受５０を介して各支点部分４６ａを回転自在に保持している。
【００８９】
各支持部４７における第１ブロック部５１は、シリンダ本体２０ａにおける退避方向Ｘ２側の端部に固定されるシリンダ底部２０ｂに対して固定される。一方、各支持部４７における第２ブロック部５２は、シリンダ本体２０ａに対してこのシリンダ本体２０ａにおける退避方向Ｘ２側の端部側で固定される。
【００９０】
シリンダ２０の内部に増力機構２５が設置される際には、まず、シリンダ底部２０ｂの内側に２つの第１ブロック部（５１、５１）が配置される。そして、各第１ブロック部５１に対して、軸受４８、軸受４９、軸受５０が取り付けられた２つの揺動部材（４６、４６）が設置される。このときに、揺動部材４６に取り付けられた軸受５０が第１ブロック部５１における保持孔の半割構造部分に対して嵌め込まれるように、揺動部材４６が第１ブロック部５１に対して設置される。
【００９１】
次いで、２つの第２ブロック部（５２、５２）が、２つの第１ブロック部（５１、５１）のそれぞれに対して組み合わされる。このとき、揺動部材４６に取り付けられた軸受５０が第２ブロック部５２における保持孔の半割構造部分に対して嵌め込まれるように、各第２ブロック部５２が各第１ブロック部５１に対して一体に組み合わされる。これにより、２つの揺動部材（４６、４６）が２つの支持部（４７、４７）に対して支点部分４６ａにおいて回転自在に保持された状態となる。
【００９２】
そして、増力機構２５が設置されたシリンダ底部２０ｂがシリンダ本体２０ａの端部に対してボルト４０によって固定されることで、増力機構２５における２つの支持部（４７、４７）が、シリンダ本体２０ａとシリンダ底部２０ｂとの間で固定されることになる。尚、このとき、各第１ブロック部５１における第２ブロック部５２側に対向する側と反対側の端面の一部は、シリンダ底部２０ｂの内側の底壁に当接している。そして、各第２ブロック部５２における第１ブロック部５１側に対向する側と反対側の端面の一部は、シリンダ本体２０ａに当接している。この状態でボルト４０によってシリンダ本体２０ａとシリンダ底部２０ｂとが締め付けられて固定されていることで、第１ブロック部５１及び第２ブロック部５２がシリンダ２０に固定されている。
【００９３】
尚、本実施形態では、支持部４７が、ボルト（５３、５４）によってもシリンダ底部２０ｂに固定された形態が例示されている。複数のボルト５３は、第２ブロック部５２及び第１ブロック部５１を貫通してシリンダ底部２０ｂに螺合するように設けられている。複数のボルト５４は、シリンダ底部２０ｂの側方の外側からシリンダ底部２０ｂを貫通して第１ブロック部５１と第２ブロック部５２とに対してそれぞれ螺合するように設けられている。
【００９４】
尚、上述の通り、増力機構２５は、梃子として設けられた揺動部材４６を備えて構成されている。そして、力点部分４６ａから支点部分４６ｂまでの距離が、支点部分４６ａから作用点部分４６ｃまでの距離よりも大きく設定されている。これにより、増力機構２５は、ピストン２４にて発生する駆動力を増力してロッド２２から出力させることができるように構成されている。
【００９５】
図１０は、ブレーキシリンダ装置２についてブレーキ出力部２１側から見た図である。圧力室４３への圧縮空気の供給によってピストン２４、増力機構２５、ロッド２２等が作動することでブレーキ力が発生するブレーキ機構は、鉄道車両の通常の運転時に用いられる。これに対して、図３乃至図５、図１０に示す駐車ブレーキ機構２６は、このブレーキシリンダ装置２が装備される鉄道車両の駐車時に用いられるブレーキ機構として設けられている。そして、駐車ブレーキ機構２６は、複数の駐車ブレーキ用バネ５８、駐車ブレーキ用ピストン５９、等を備えて構成されている。
【００９６】
複数（本実施形態では、１０個）の駐車ブレーキ用バネ５８は、それぞれコイル状のバネとして設けられ、カバー３９に２つ設けられた駐車ブレーキバネ支持部３９ａのそれぞれに半数ずつ（５個ずつ）配置されている。尚、本実施形態では、１０個の駐車ブレーキ用バネ５８のうち、４個が小径のコイルバネとして設けられ、６個が大径のコイルバネとして設けられた形態が例示されている。
【００９７】
駐車ブレーキ用バネ５８が複数配置される駐車ブレーキバネ支持部３９ａは、シリンダ本体２０ａに固定されたカバー３９において、周方向に沿って延びるとともに進出方向Ｘ１側に向かって突出するように形成されて内部に中空領域を区画する部分として２つ設けられている。そして、各駐車ブレーキバネ支持部３９ａの内部において複数の駐車ブレーキ用バネ５８が支持されている。これにより、複数の駐車ブレーキ用バネ５８は、シリンダ本体２０ａの周方向に沿って並ぶように配置されている。
【００９８】
また、各駐車ブレーキバネ支持部３９ａの内部において、各駐車ブレーキ用バネ５８における進出方向Ｘ１側の端部は、駐車ブレーキバネ支持部３９ａの内壁に対して、当接して支持されている。一方、各駐車ブレーキ用バネ５８における退避方向Ｘ２側の端部は、後述する駐車ブレーキ用ピストン５９に対して、当接して付勢している。また、複数の駐車ブレーキ用バネ５８は、カバー３９の駐車ブレーキバネ支持部３９ａに配置されており、シリンダ本体２０ａに対して外側に配置されている。また、駐車ブレーキバネ支持部３９ａは、ブレーキ出力部２１に対して、シリンダ本体２０ａの径方向と平行な方向において並ぶとともに、側方における両側に配置されている。このため、複数の駐車ブレーキ用バネ５９についても、ブレーキ出力部２１に対して、シリンダ本体２０の径方向と平行な方向において並ぶとともに、側方における両側に配置されるように構成されている。
【００９９】
駐車ブレーキ用ピストン５９は、シリンダ２０の内側に配置され、シリンダ２０のシリンダ本体２０ａに対して平板状部分４１ｂよりも進出方向Ｘ１側においてその内周面に気密的に摺接するとともにシリンダ本体２０ａに対して軸方向に摺動可能に設けられている。この駐車ブレーキ用ピストン５９とシリンダ本体２０ａとで区画された空間によって、シリンダ２０の内側において駐車ブレーキ解除用圧力室６０が形成されている。また、駐車ブレーキ解除用圧力室６０には、図示しない連通路を介して、圧力流体としての圧縮空気が供給及び排出されるように構成されている。尚、駐車ブレーキ解除用圧力室６０は、圧力室４３とは異なる駐車ブレーキ解除用として設けられ、本実施形態における第２の圧力室を構成している。
【０１００】
また、駐車ブレーキ用ピストン５９には、円盤状部５９ａと筒状部５９ｂとが設けられている。円盤状部５９ａは、外周に嵌め込まれたシール部材においてシリンダ本体２０ａの内周に摺接する円盤状の部材として設けられている。そして、円盤状部５９ａには、中央部分に貫通孔が形成されている。そして、この貫通孔の縁部分に対して、円筒状の部材として設けられた筒状部５９ｂが、リング状に形成された連結部材６１を介して連結されている。即ち、連結部材６１は、円盤状部５９ａの内周側と筒状部５９ｂの外周側とに対してそれぞれ係合可能に設けられており、連結部材６１が円盤状部５９ａ及び筒状部５９ｂに係合することで、円盤状部５９ａ及び筒状部５９ｂが連結部材６１を介して一体的に連結されている。
【０１０１】
また、円盤状部５９ａにおける貫通孔の周囲には、円盤状部５９ａをそれぞれ貫通するように形成された複数のガイド軸穴が設けられている。各ガイド軸穴には、平板状部分４１ｂから進出方向Ｘ１側に突出したガイド軸６３が挿通されている（図４を参照）。そして、円盤状部５９ａの各ガイド軸穴の内周が、各ガイド軸６３の外周に対して摺接するように構成されている。
【０１０２】
また、筒状部５９ｂは、その外周側において、シリンダ本体２０ａの平板状部分４１ｂの貫通孔の縁部分に嵌め込まれたシール部材を介して、平板状部分４１ｂに摺接するように配置されている。そして、筒状部５９ｂは、シール部材が嵌め込まれたその内周側において、ロッド２２の外周に摺接するように配置されている。更に、筒状部５９ｂにおける退避方向Ｘ２側の端部は、ピストン２４における進出方向Ｘ１側の端面に対して当接するように配置されている。これにより、駐車ブレーキ用ピストン５９は、ロッド２２の軸周りを周方向に囲むように配置されてロッド２２の移動方向と平行な直線方向に沿って移動可能に設けられ、退避方向Ｘ２への移動時にピストン２４を付勢可能に構成されている。
【０１０３】
上記のように駐車ブレーキ機構２６が構成されているため、駐車ブレーキ解除用圧力室６０に圧縮空気が供給されることで、駐車ブレーキ用バネ５８の付勢力に抗して駐車ブレーキ用ピストン５９が進出方向Ｘ１に付勢され、駐車ブレーキ用バネ５８による駐車ブレーキのブレーキ力が発生しない状態（駐車ブレーキが解除された状態）が維持されることになる。一方、駐車ブレーキ解除用圧力室６０から圧縮空気が排出されることにより、駐車ブレーキ用バネ５８の付勢力によって駐車ブレーキ用ピストン５９がシリンダ本体２０ａに対して退避方向Ｘ２に移動してピストン２４を付勢し、駐車ブレーキとしてのブレーキ力が発生することになる。
【０１０４】
尚、ブレーキシリンダ装置２においては、図１０に示すように、カバー３９側において、駐車ブレーキ解除操作用リング６２が設けられている。駐車ブレーキ解除操作用リング６２は、手動操作による駐車ブレーキ解除用の操作部として設けられている。そして、ブレーキシリンダ装置２においては、この駐車ブレーキ解除操作用リング６２が引っ張り操作されることで、図示しないリンク機構が駆動され、リング状に形成された連結部材６１が径方向に拡径するように作動するよう構成されている。これにより、駐車ブレーキ用ピストン５９において、筒状部５９ｂと連結部材６１との係合が解除され、円盤状部５９ａと筒状部５９ｂとの連結が解除されることになる。
【０１０５】
上記のように円盤状部５９ａと筒状部５９ｂとの連結が解除されると、ロッド２２及び増力機構２５を介して作用するロッド付勢バネ２３からの付勢力によって、ピストン２４が進出方向Ｘ１に移動し、駐車ブレーキ用バネ５８によって付勢された円盤状部５９ａの位置が変化しないまま、ピストン２４とともに筒状部５９ｂが進出方向Ｘ１に移動する。これにより、ロッド２２とともにブレーキ出力部２１が退避方向Ｘ２に移動し、駐車ブレーキが解除されることになる。よって、ブレーキシリンダ装置２においては、駐車ブレーキ用バネ５８によるブレーキ力が作用して駐車ブレーキが作動している状態において、駐車ブレーキ解除用圧力室６０に圧縮空気が供給されなくても、駐車ブレーキ解除操作用リング６２が引っ張り操作されることで、駐車ブレーキを解除できるように構成されている。
【０１０６】
また、ディスクブレーキ装置１においては、駐車ブレーキ機構２６の駐車ブレーキバネ支持部３９ａの端部３９ｂは、鉄道車両の幅方向である車幅方向において、車幅方向の外側のブレーキてこ１５よりも内側に配置されている（図１及び図２を参照）。
【０１０７】
尚、図２では、車幅方向における外側に向かう方向を矢印Ｗ１で示しており、車幅方向における内側に向かう方向を矢印Ｗ２で示している。また、図２では、一対のブレーキてこ（１５、１５）の一方であって車幅方向の外側に配置されるブレーキてこ１５について、ブレーキてこ１５１としても図示している（即ち、「１５１」の符号も付して図示している）。更に、図２では、駐車ブレーキバネ支持部３９ａの端部３９ｂが位置するとともに鉄道車両の進行方向と平行な面の位置を一点鎖線Ｑで示している。
【０１０８】
図２に示すように、車幅方向の外側に配置されるブレーキてこ１５１の揺動中心部分１５１ａにおける車幅方向の最も外側に位置する部分１５１ｂは、一点鎖線Ｑで示される上記の面よりも車幅方向外側に位置している。即ち、駐車ブレーキバネ支持部３９ａの端部３９ｂの位置が、ブレーキてこ１５１の揺動中心部分１５１ａにおける最も車幅方向外側の部分１５１ｂの位置よりも、車幅方向における内側に配置されている。これにより、駐車ブレーキバネ支持部３９ａに収容される駐車ブレーキ用バネ５８における車幅方向の外側に配置される端部の位置も、ブレーキてこ１５１の揺動中心部分１５１ａにおける最も車幅方向外側の部分１５１ｂの位置よりも、車幅方向における内側に配置されている。尚、揺動中心部分１５１ａは、ブレーキてこ１５１において、揺動可能に設置されたブレーキてこ１５１の揺動中心である支点ピン１５ａが装着される部分として構成されている。
【０１０９】
次に、図４、図５、図１１及び図１２を参照しつつブレーキシリンダ装置２における隙間調整機構について説明する。尚、図１１は、図４の一部を拡大して示す拡大断面図であり、隙間調整機構における要部を拡大して示す図である。図１２は、図５の一部を拡大して示す拡大断面図であり、隙間調整機構における要部を拡大して示す図である。ディスクブレーキ装置１におけるブレーキパッド１３の摩耗等によって、ブレーキが解除された状態におけるブレーキ動作位置までの隙間が大きくなった場合、クラッチナット３０、第１クラッチ３２、第２クラッチ３５、ネジ軸２７、ガイドチューブ２８、プッシャーバネ２９、前方ストッパ３１、調整ストッパ３３、調整バネ３４、等を備えて構成される隙間調整機構によって、上記の隙間が自動的に調整されることになる。
【０１１０】
ネジ軸２７は、ブレーキ出力部２１に連結されるとともに外周にネジ２７ａが形成された軸状の部材として設けられている。そして、ネジ軸２７は、ブレーキ出力部２１と反対側（本実施形態では、増力機構２５側）に向かって開口するように内部が中空に形成されている。即ち、ネジ軸２７の内部の中空領域は、軸方向に沿って延びる軸方向穴２７ｂとして設けられており、ブレーキ出力部２１と反対側（退避方向Ｘ２側）にのみ開口している。
【０１１１】
ガイドチューブ２８は、円筒状の部材として形成され、退避方向Ｘ２側の端部がロッド２２の内側の段部において固定されて取り付けられるとともに、筒状支持部材４２を貫通するように配置されている。そして、ガイドチューブ２８は、内側の空間領域にネジ軸２７が配置されている。また、ガイドチューブ２８の周壁には、円筒軸方向における中途位置において、スリット状に貫通形成された一対のスリット孔（２８ａ、２８ａ）が設けられている。これらの一対のスリット孔（２８ａ、２８ａ）は、円筒状のガイドチューブ２８の直径方向に沿った位置に配置されるように設けられており、後述する調整ストッパ３３が内側から外側に向かって貫通するように配置される開口として形成されている。
【０１１２】
プッシャーバネ２９は、コイル状のバネとして設けられ、ネジ軸２７における軸方向穴２７ｂに配置されている。尚、軸方向穴２７ｂには、奥側（進出方向Ｘ１側）に向かって段状に縮径する段部が設けられている。プッシャーバネ２９は、圧縮バネとして設けられ、複数備えられており、軸方向穴２７ｂにおいて直列に配置されている。直列に配置されて隣り合うプッシャーバネ２９同士の間には、円筒状のバネ座部材が配置されている。そして、複数のプッシャーバネ２９のうち最も進出方向Ｘ１側に配置されたプッシャーバネ２９における進出方向Ｘ１側の端部は、軸方向穴２７ｂにおける段部に当接している。一方、複数のプッシャーバネ２９のうち最も退避方向Ｘ２側に配置されたプッシャーバネ２９における退避方向Ｘ２側の端部は、シリンダ底部２０ｂに嵌め込まれた後述のプッシャーバネガイド３８の端部のフランジ状の部分を介してシリンダ底部２０ｂに支持されるように配置されている。これにより、プッシャーバネ２９は、シリンダ本体２０ａに固定された部分であるシリンダ底部２０ｂに対してネジ軸２７を進出方向Ｘ１に向かって内側から付勢可能に配置されている。
【０１１３】
プッシャーバネガイド３８は、その端部のフランジ状の部分がシリンダ底部２０ｂに嵌め込まれることでシリンダ底部２０ｂに対して固定された軸状の部分として形成されている。そして、プッシャーバネガイド３８は、ネジ軸２７の軸方向穴２７ｂに向かって突出するように配置され、直列に並んだ複数のプッシャーバネ２９の内側に挿入されている。これにより、プッシャーバネガイド３８は、プッシャーバネ２９の座屈方向の変形を規制するように構成されている。また、プッシャーバネガイド３８は、その先端部が、ネジ軸２７の軸方向穴２７ｂにおける奥側（進出方向Ｘ１側）で縮径した穴の部分に摺接する状態で挿入されている。これにより、プッシャーバネガイド３８は、先端部がネジ軸２７の内側に対して摺動自在に配置されている。
【０１１４】
クラッチナット３０は、内周に雌ネジ部分が形成された筒状の部材として設けられ、シリンダ本体２０ａに対してブレーキ出力部２１側に配置されたネジ軸２７の先端側に螺合するように構成されている。また、クラッチナット３０の軸方向の中途位置における外周には、周方向に亘って延びるとともに径方向の外側に向かって突出するように形成されて、後述の前方ストッパ３１及び第１クラッチ３２に対して当接可能な凸部３０ａが設けられている。尚、上記のようにクラッチナット３０が設けられることで、プッシャーバネ２９は、ネジ軸２７を内側から付勢することでネジ軸２７に螺合したクラッチナット３０を前方ストッパ３１に向かって付勢するように構成されている。
【０１１５】
前方ストッパ３１は、外周に雄ネジ部分が形成されて軸方向長さが短い筒状の部材と、この筒状の部材の内側に嵌め込まれて一体化されたベアリングとを備えて構成されている。そして、前方ストッパ３１は、その雄ネジ部分において、ガイドチューブ２８におけるブレーキ出力部２１に対向する先端部の内周に形成された雌ネジ部分に対して螺合している。即ち、前方ストッパ３１は、ガイドチューブ２８の内周に対してネジ結合により固定されている。尚、ガイドチューブ２８の先端部の内周には、前方ストッパ３１に対してブレーキ出力部２１側において、周方向に延びる溝が形成されている。そして、この溝に、前方ストッパ３１におけるブレーキ出力部２１側の端部と係合するスナップリング６４が嵌め込まれることで、前方ストッパ３１の抜け止めが図られている。
【０１１６】
また、前方ストッパ３１は、クラッチナット３０のブレーキ出力部２１側の端部とネジ軸２７とに対して外側で同心状に（径方向の中心位置が一致するように）配置されている。そして、前方ストッパ３１は、クラッチナット３０のガイドチューブ２８に対する移動を規制するようにクラッチナット３０に対してブレーキ出力部２１側である前方側から凸部３０ａと当接可能に配置されている。これにより、前方ストッパ３１は、ガイドチューブ２８の退避方向Ｘ２の移動とともにクラッチナット３０及びこのクラッチナット３０が螺合したネジ軸２７を退避方向Ｘ２に付勢可能に構成されている。
【０１１７】
第１クラッチ３２は、軸方向長さが短い筒状の部材として設けられ、前方ストッパ３１とは別部材である一体の部材として形成されている。そして、第１クラッチ３２は、ガイドチューブ２８に対してその内側に圧入されて固定されている。尚、第１クラッチ３２の端部は、ガイドチューブ２８の内周において段状に形成された部分に対して当接して位置決めされている。また、第１クラッチ３２は、クラッチナット３０とネジ軸２７とに対して外側で同心状に（径方向の中心位置が一致するように）配置されている。そして、第１クラッチ３２は、クラッチナット３０に対してブレーキ出力部２１側と反対側である後方側から前方ストッパ３１と所定の間隔を介してこのクラッチナット３０の凸部３０ａに当接可能に配置されている。
【０１１８】
調整ストッパ３３は、一対で設けられ、リング状の部材として又は軸方向長さが短い円筒状の部材として形成された後述の第２クラッチ３５に対してそれぞれ固定されている。そして、各調整ストッパ３３は、第２クラッチ３５の径方向の外側に向かって突出するブロック状の部材として設けられている。また、一対の調整ストッパ（３３、３３）は、ガイドチューブ２８及びネジ軸２７の直径方向に沿った位置に配置されるように、第２クラッチ３５に対して固定されている。そして、一対の調整ストッパ（３３、３３）は、ガイドチューブ２８における一対のスリット部（２８ｂ、２８ｂ）を貫通するように突出して配置されている。
【０１１９】
尚、シリンダ本体２０ａに対してカバー３９を介して固定された部材である筒状支持部材４２には、その退避方向Ｘ２側の端部において周方向に延びる環状の突起部分として形成されたストッパストローク規制部６５が設けられている。そして、各調整ストッパ３３は、進出方向Ｘ１に移動した際に、その突出した端部においてストッパストローク規制部６５に対して当接可能に配置されている。調整ストッパ３３は、上記のように設けられることで、クラッチナット３０及びガイドチューブ２８に対してネジ軸２７の軸方向に沿って相対移動可能に配置され、シリンダ本体２０ａに固定された部材である筒状支持部材４２に対して移動可能範囲が規制されるように構成されている。
【０１２０】
調整ストッパ３３が固定される第２クラッチ３５は、前述のようにリング状又は軸方向長さが短い円筒状の部材として形成され、ネジ軸２７及び後述の調整スリーブ３６の周囲であってガイドチューブ２８の内側に配置されている。そして、第２クラッチ３５は、進出方向Ｘ１における端部においてクラッチナット３０に対して後方側から当接可能に配置され、退避方向Ｘ２における端部において後述の調整バネ３４に当接している。また、第２クラッチ３５における進出方向Ｘ１側の端部の面であってクラッチナット３０に対向する面には、周方向に亘って歯３５ａが形成されている。一方、クラッチナット３０における退避方向Ｘ２側の端部の面であって第２クラッチ３５に対向する面には、周方向に亘って歯３０ｂが形成されている。そして、第２クラッチ３５側の歯３５ａとクラッチナット３０側の歯３０ｂとは、第２クラッチ３５とクラッチナット３０とを係合可能な歯として形成されている。
【０１２１】
調整スリーブ３６は、樹脂により形成されることで可撓性を有する筒状の部材として設けられ、ネジ軸２７の周囲に配置されている。そして、調整スリーブ３６には、進出方向Ｘ１側の端部の外周において、凹凸部分として形成された係合部３６ａが設けられている。そして、クラッチナット３０には、退避方向Ｘ２側の端部の内周において、係合部３６ａの凹凸部分と嵌まり合う凹凸部分として形成された被係合部３０ｃが設けられている。調整スリーブ３６とクラッチナット３０とは、調整スリーブ３６側の係合部３６ａとクラッチナット３０側の被係合部３０ｃとが係合することにより、一体に構成されている。
【０１２２】
尚、調整スリーブ３６の係合部３６ａは、クラッチナット３０の内周側に形成された被係合部３０ｃに対して内側から係合するように設けられている。そして、調整スリーブ３６の内周とネジ軸２７におけるネジ２７ａのネジ山の頂部との間に形成される隙間の調整スリーブ３６の径方向における寸法が、係合部３６ａと被係合部３０ｃとにおいて互いに嵌まり合う凹凸部分の調整スリーブ３６の径方向における寸法（調整スリーブ３６の径方向における凹凸部分の重なり代）よりも小さくなるように構成されている。
【０１２３】
調整バネ３４は、調整スリーブ３６の周囲に配置されたコイル状のバネとして設けられている。そして、調整バネ３４は、一端側が、第２クラッチ３５における退避方向Ｘ２側の端部に当接（又は連結）し、他端側が、調整スリーブ３６における退避方向Ｘ２側の端部に取り付けられてベアリングを有するバネ受け３７を付勢するように、配置されている。これにより、調整スリーブ３６は、一端側が第２クラッチ３５に当接する調整バネ３４の他端側によって退避方向Ｘ２に付勢されるように構成されている。そして、調整バネ３４は、調整スリーブ３６に係合して一体化されたクラッチナット３０を退避方向Ｘ２に向かって付勢可能に構成されている。
【０１２４】
また、バネ受け３７は、調整スリーブ３６の外周とガイドチューブ２８の内周との間に配置され、調整スリーブ３６における退避方向Ｘ２の端部の外周に周方向に亘って形成されたフランジ状の突起に係合することでこの調整スリーブ３６に取り付けられている。そして、バネ受け３７は、その外周とガイドチューブ２８の内周との間に形成される隙間のガイドチューブ２８の径方向における寸法がほぼゼロになるように配置されている。バネ受け３７は、その外周とガイドチューブ２８の内周とが摺接するように配置されていてもよい。尚、バネ受け３７にベアリングが設けられているため、調整スリーブ３６が調整バネ３４に対して回転可能に構成されている。
【０１２５】
（ブレーキシリンダ装置の作動）
次に、ブレーキシリンダ装置２の斜視図であって切欠き断面で内部の構造を示す図である図３、図１３乃至図１５、等を参照しつつ、ブレーキシリンダ装置２の作動について説明する。図３は、図４及び図５の断面図に対応する状態を示す図であって、圧力室４３に圧縮空気が供給されておらず、駐車ブレーキ解除用圧力室６０に圧縮空気が供給された状態である。即ち、図３に示す状態のブレーキシリンダ装置２は、ブレーキ力が発生していない状態である。
【０１２６】
上記の図３に示す状態から圧力室４３に圧縮空気の供給が開始されると、図３に示す状態から図１３に示す状態を経て、最終的に図１４に示す状態に移行することになる。尚、図１３に示す状態は、ピストン２４が、その全工程（フルストローク）のうちの半分程度の工程を退避方向Ｘ２に進んだ状態を示している。また、図１４に示す状態は、ピストン２４がその全工程を退避方向Ｘ２に進み、ブレーキ力がブレーキ出力部２１から出力されている状態を示している。
【０１２７】
図３、図５、図１３に示すように、圧力室４３に圧縮空気が供給されると、ピストン２４が、ロッド付勢バネ２３からロッド２２及び増力機構２５を介して伝達される付勢力に抗して、退避方向Ｘ２に移動する。そして、ピストン２４が、突出部４５において、増力機構２５の各揺動部材４６の力点部分４６ｂに取り付けられた軸受４８を退避方向Ｘ２に押圧して付勢する。
【０１２８】
上記により、各揺動部材４６が、支点部分４６ａを中心として揺動する。そして、各揺動部材４６の揺動に伴って、各揺動部材４６の作用点部分４６ｃに取り付けられた軸受４９がロッド２２の駆動力伝達部２２ｂを進出方向Ｘ１に押圧して付勢する。これにより、ロッド２２が進出方向Ｘ１に移動することになる。
【０１２９】
尚、ロッド２２が進出方向Ｘ１に移動すると、ロッド２２とともにガイドチューブ２８及び第１クラッチ３２が進出方向Ｘ１に移動し、更に、第１クラッチ３２に当接するクラッチナット３０、クラッチナット３０に螺合するネジ軸２７、ネジ軸２７に連結されたブレーキ出力部２１も進出方向Ｘ１に移動することになる。そして、ロッド２２とともにブレーキ出力部２１が所定量進出方向Ｘ１に移動し、ピストン２４が全工程を退避方向Ｘ２に移動して停止した図１４に示す状態に至るまでに、一対のブレーキパッド（１３、１３）がブレーキディスク１０１を押圧し、必要なブレーキ力が出力されることになる。
【０１３０】
ブレーキが作動した図１４に示す状態からブレーキを解除する場合は、上記とは逆の動作が行われる。即ち、圧力室４３から圧縮空気が排出され、ロッド付勢バネ２３の付勢力によってロッド２２が退避方向Ｘ２に移動を開始し、ロッド２２の駆動力伝達部２２ｂによって軸受４９が退避方向Ｘ２に押され、各揺動部材４６がブレーキ作動時とは逆方向に揺動する。これにより、軸受４８がピストン２４の突出部４５を進出方向Ｘ１に押すことになり、ピストン２４が進出方向Ｘ１に移動することになる。そして、圧縮空気の圧力室４３からの排出が完了した状態では、図３に示す状態に戻ることになる。尚、ロッド２２が退避方向Ｘ２に移動すると、ガイドチューブ２８及び前方ストッパ３１も退避方向Ｘ２に移動する。そして、前方ストッパ３１に当接するクラッチナット３０、クラッチナット３０に螺合するネジ軸２７、ネジ軸２７に連結されたブレーキ出力部２１も退避方向Ｘ２に移動することになる。
【０１３１】
尚、上述したブレーキ動作及びブレーキ解除動作は、通常の運転時における動作であり、駐車ブレーキ解除用圧力室６０には、常時、圧縮空気が供給された状態が維持されている。これに対し、鉄道車両の駐車が行われて駐車ブレーキ機構２６が用いられる場合には、駐車ブレーキ解除用圧力室６０から圧縮空気が排出される。図１５は、駐車ブレーキ機構２６が作動して駐車ブレーキとしてのブレーキ力が発生している状態を示している。
【０１３２】
駐車ブレーキ解除用圧力室６０から圧縮空気が排出されると、駐車ブレーキバネ５８の付勢力によって駐車ブレーキ用ピストン５９が退避方向Ｘ２に付勢されることになる。そして、駐車ブレーキ用ピストン５９が退避方向Ｘ２に移動することで、この駐車ブレーキ用ピストン５９によって付勢されるピストン２４も退避方向Ｘ２に移動することになる。ピストン２４が退避方向Ｘ２に移動すると、前述した通常運転時におけるブレーキ動作と同様に、増力機構２５を介してロッド２２が進出方向Ｘ１に移動し、ブレーキ出力部２１も進出方向Ｘ１に移動する。これにより、駐車ブレーキとしてのブレーキ力が発生することになる。
【０１３３】
（本実施形態の効果）
以上説明したように、ブレーキシリンダ装置２によると、ロッド２２及びピストン２４がシリンダ軸方向に沿った直線方向において進出動作及び退避動作を行うように構成され、更に、ピストン２４がロッド２２の軸周りを囲むように配置されている。このため、シリンダ本体２０ａの内側におけるピストン２４及びロッド２２の配置スペースを効率化でき、とくにシリンダ軸方向においてピストン２４及びロッド２２の配置スペースを大幅に小さくすることができる。更に、ピストン２４及びロッド２２の配置スペースの効率化によって確保された領域に、退避方向Ｘ２に移動するピストン２４からの駆動力を揺動部材４６を介して増力してロッド２２に作用させることでロッド２２を進出方向Ｘ１に移動させる増力機構２５を配置することができる。そして、増力された駆動力が作用するロッド２２とともに移動するブレーキ出力部２１からブレーキ力が出力されることになる。このように、ピストン２４及びロッド２２の配置スペースの効率化によってブレーキシリンダ装置２の大型化を抑制して小型化を図ることができるとともに、増力機構２５によってブレーキ力を増加させることができる。
【０１３４】
従って、本実施形態によると、装置の大型化を抑制しつつ、ロッド２２とともに移動するブレーキ出力部２１から出力されるブレーキ力を増加させることが可能な小型のブレーキシリンダ装置２を提供することができる。
【０１３５】
また、ブレーキシリンダ装置２によると、梃子として設けられた揺動部材４６の力点部分４６ｂ及び作用点部分４６ｃに軸受（４８、４９）が取り付けられる。このため、揺動部材４６においてピストン２４から付勢される部分或いはロッド２２を付勢する部分にて発生する摩擦摺動抵抗を大幅に低減でき、装置の駆動効率を向上させることができる。
【０１３６】
また、ブレーキシリンダ装置２によると、シリンダ本体２０ａの中心軸線Ｐに対して対称位置に複数の揺動部材４６が設置される。このため、シリンダ本体２０ａ及びシリンダ底部２０ｂを含むシリンダ２０、揺動部材４６、ピストン２４、及びロッド２２において、シリンダ本体２０ａの中心軸線Ｐを中心としてより均等に近い状態で荷重が分散して支持されることになる。これにより、当接する部材同士の間におけるこじりの発生を効率よく抑制でき、更に、装置の駆動効率を向上させることができる。
【０１３７】
また、ブレーキシリンダ装置２によると、シリンダ本体２０ａの中心軸線Ｐに対して対称位置に設置される複数の揺動部材４６の設置数を最小の２つに設定でき、更に、力点部分４６ｂ及び作用点部分４６ｃをいずれも３つ以上（本実施形態では、４つ）に設定できる。このため、当接する部材同士の間におけるこじりの発生を効率よく抑制でき、更に、装置構造の更なるコンパクト化と装置の駆動効率の更なる向上とを両立させることができる。
【０１３８】
また、ブレーキシリンダ装置２によると、第１ブロック部５１及び第２ブロック部５２の間に揺動部材４６を回転自在に挟んで保持し、第１ブロック部５１をシリンダ底部２０ｂに固定し、第２ブロック部５２をシリンダ本体２０ａに固定することで、増力機構２５が組み込まれたブレーキシリンダ装置２を非常に容易に組み立てることができる。このため、ブレーキシリンダ装置２の組み立て作業時の負荷を大幅に低減することができる。
【０１３９】
また、ブレーキシリンダ装置２によると、駐車ブレーキのブレーキ力を発生させる駐車ブレーキ用バネ５８と、駐車ブレーキ用バネ５８に付勢されてピストン２４を付勢する駐車ブレーキ用ピストン５９と、駐車ブレーキ解除用圧力室６０と、を備える駐車ブレーキ機構２６をブレーキシリンダ装置２に組み込むことができる。そして、ロッド２２の移動方向と平行に移動する駐車ブレーキ用ピストン５９がロッド２２の軸周りを囲むように配置されるため、駐車ブレーキ用ピストン５９の配置スペースについても効率化でき、とくにシリンダ軸方向において駐車ブレーキ用ピストン５９の配置スペースを大幅に小さくすることができる。また、本実施形態によると、駐車ブレーキのブレーキ力として大きなブレーキ力が必要な場合であっても、複数の駐車ブレーキ用バネ５８によって必要なブレーキ力を容易に確保することができる。そして、複数の駐車ブレーキ用バネ５８がシリンダ本体２０ａの周方向に沿って並ぶように配置されるため、ブレーキ出力部２１等の他の部分との干渉を避けてコンパクトなスペースに容易に駐車ブレーキ用バネ５８を配置することができる。このため、ブレーキシリンダ装置２の軸方向及び径方向において寸法の小型化（即ち、短軸化及び小径化）を図ることができる。
【０１４０】
また、ブレーキシリンダ装置２によると、駐車ブレーキ用バネ５８がシリンダ本体２０ａの外側に配置されるため、シリンダ本体２０ａが大型化してしまうことを抑制できる。そして、シリンダ本体２０ａの外側において周方向に沿って並ぶように複数の駐車ブレーキ用バネ５８が配置されるため、シリンダ本体２０ａの外側における余裕のあるスペースに各駐車ブレーキ用バネ５８をコンパクトに配置できる。よって、ブレーキシリンダ装置２の更なる小型化を図ることができる。尚、本実施形態は、ブレーキ動作の際に、ピストン２４及び駐車ブレーキ用ピストン５９が退避方向Ｘ２に移動し、その逆方向の進出方向Ｘ１にロッド２２が移動するブレーキシリンダ装置２として構成されているため、駐車ブレーキ用バネ５８をシリンダ本体２０ａの外側に配置する構成をより容易に実現することができる。
【０１４１】
また、ブレーキシリンダ装置２によると、複数の駐車ブレーキ用バネ５８が、ブレーキ出力部２１に対して側方の両側でシリンダ本体２０ａの径方向と平行に配置される。このため、複数の駐車ブレーキ用バネ５８をブレーキ出力部２１との干渉を避けてスペース効率よくコンパクトに配置することができる。また、ブレーキ出力部２１の側方におけるデッドスペースを有効的に活用し、シリンダ本体２０ａの周方向に沿って部分的に複数の駐車ブレーキ用バネ５８を効率よく配置することができる。よって、ブレーキシリンダ装置２の軸方向及び径方向において寸法の更なる小型化（即ち、更なる短軸化及び小径化）を図ることができる。
【０１４２】
また、ブレーキシリンダ装置２によると、ブレーキ動作時は、圧力室４３に圧縮空気が供給されることで、ロッド付勢バネ２３の付勢力に抗するピストン２４からの力が増力機構２５を介して伝達されてロッド２２が移動し、ガイドチューブ２８、第１クラッチ３２、クラッチナット３０及びネジ軸２７を介して、ブレーキ出力部２１が進出方向Ｘ１に移動してブレーキ力が出力される。一方、圧力室４３の圧縮空気が排出されることで、ロッド付勢バネ２３の付勢力によってロッド２２が退避方向Ｘ２に移動し、ガイドチューブ２８、前方ストッパ３１、クラッチナット３０及びネジ軸２７を介してブレーキ出力部２１が退避方向Ｘ２に移動し、ブレーキが解除される。そして、ブレーキパッド１３の摩耗等によって、ブレーキが解除された状態におけるブレーキ動作位置までの隙間が大きくなった場合、クラッチナット３０、第１クラッチ３２、第２クラッチ３５、ネジ軸２７、ガイドチューブ２８、プッシャーバネ３８、前方ストッパ３１、調整ストッパ３３、調整バネ３４、等を備えて構成される隙間調整機構によって、上記の隙間が自動的に調整されることになる。
【０１４３】
隙間調整が行われる場合、まず、ブレーキ動作時には、調整ストッパ３３の移動範囲が規制されることで、調整バネ３４において、退避方向Ｘ２にクラッチナット３０を付勢可能な力が調整バネ３４の蓄力として蓄積される。更に、このときにおいては、調整ストッパ３３が固定された第２クラッチ３５とクラッチナット３０との当接が解除され、第２クラッチ３５とクラッチナット３０との間に隙間が形成されることになる。そして、ブレーキ解除動作時に、ガイドチューブ２８が退避方向Ｘ２に移動を開始すると、プッシャーバネ２９によってネジ軸２７が進出方向Ｘ１に付勢されているため、ネジ軸２７及びブレーキ出力部２１が退避方向Ｘ２に移動せずに、調整バネ３４の蓄力によってクラッチナット３０が退避方向Ｘ２に付勢される状態が生じる。このとき、クラッチナット３０において、第１クラッチ３２との当接が解除されるとともに前方ストッパ３１にも当接していない状態が生じることになり、更にクラッチナット３０は第２クラッチ３５にも当接していないため、クラッチナット３０がネジ軸２７に対して回転可能な状態となる。そして、調整バネ３４の蓄力によってクラッチナット３０が退避方向Ｘ２に移動するようにネジ軸２７に対して回転することになる。その後、クラッチナット３０と第２クラッチ３５との間の隙間が無くなってクラッチナット３０と第２クラッチ３５とが当接し、クラッチナット３０が回転不能な状態となり、ガイドチューブ２８の退避方向Ｘ２への移動に伴い、前方ストッパ３１、クラッチナット３０及びネジ軸２７とともにブレーキ出力部２１が退避方向Ｘ２に移動し、ブレーキが解除されることになる。このように、ブレーキ解除動作の途中でクラッチナット３０がネジ軸２７に対して退避方向Ｘ２に相対移動するため、ネジ軸２７の位置がブレーキ解除動作前の状態よりも進出方向Ｘ１に移動した状態で、ブレーキ解除動作が終了することになる。即ち、ブレーキ動作前の状態に比してネジ軸２７及びブレーキ出力部２１がシリンダ本体２０ａに対して進出した位置に移動した状態に移行することになる。これにより、ブレーキが解除された状態におけるブレーキ動作位置までの隙間が自動的に調整されることになる。
【０１４４】
上記のように、本実施形態によると、隙間調整機構が、クラッチナット３０、第１クラッチ３２、第２クラッチ３５、ネジ軸２７、ガイドチューブ２８、プッシャーバネ２９、前方ストッパ３１、調整ストッパ３３、調整バネ３４を備えて構成される。このため、特許文献２に開示されたブレーキシリンダ装置のようにゴムなどの弾性変形によって隙間調整が行われるものではなく、温度や湿度などの周囲環境の影響を受けにくい構成を安価に実現することができる。
【０１４５】
従って、本実施形態によると、ブレーキが解除された状態におけるブレーキ動作位置までの隙間を自動的に調整するための隙間調整機構を有するブレーキシリンダ装置において、温度や湿度などの周囲環境の影響を受けにくい小型のブレーキシリンダ装置２を安価に提供することができる。
【０１４６】
尚、本実施形態に係るブレーキシリンダ装置２によると、隙間調整機構による自動的な隙間調整動作が行われない状態においては、ブレーキ動作時であるかブレーキ解除時であるかに関わらず、第２クラッチ３５とクラッチナット３０とが当接した状態が維持され、第２クラッチ３５とクラッチナット３０とが外れてしまうことが防止されることになる。即ち、隙間調整動作が行われない状態においては、一端側が第２クラッチ３５に当接した調整バネ３４によってクラッチナット３０が退避方向Ｘ２に付勢されていることにより、第２クラッチ３５とクラッチナット３０とが当接した状態が維持される。これにより、隙間調整動作時以外のタイミングにおいて、クラッチナット３０がネジ軸２７に対して回転してしまうことが防止され、振動等によってクラッチナット３０のネジ軸２７に対する位置がずれてしまうことが防止される。
【０１４７】
また、本実施形態によると、装置の大型化を抑制しつつブレーキ力を増加させることが可能な小型のディスクブレーキ装置１を提供することができる。
【０１４８】
また、ディスクブレーキ装置１によると、駐車ブレーキ用バネ５８の車幅方向の外側の端部が、車幅方向の外側のブレーキてこ１５１の揺動中心部分１５１ａにおける車幅方向の最も外側の部分１５１ｂよりも、車幅方向の内側に配置される。このため、駐車ブレーキ用バネ５８が、鉄道車両或いは鉄道車両に設置された他の機器に対して干渉してしまうことを確実に防止することができる。
【０１４９】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図１６は、本発明の第２実施形態に係るブレーキシリンダ装置３の斜視図であって、切欠き断面で内部の構造を示す図である。本発明の第２実施形態に係るディスクブレーキ装置は、図１６に示すブレーキシリンダ装置３を備えるとともに、図１及び図２に示す第１実施形態のディスクブレーキ装置１と同様に構成される。即ち、第２実施形態に係るディスクブレーキ装置は、ブレーキシリンダ装置３、キャリパボディ１１、一対のバックプレート（１２、１２、）、等を備えて構成されている。
【０１５０】
尚、以下の第２実施形態の説明においては、第１実施形態と同様に構成される要素については、図面において同一の符号を付すことで、或いは同一の符号を引用することで、説明を省略する。以下、第２実施形態の説明に関し、ブレーキシリンダ装置３における第１実施形態のブレーキシリンダ装置２とは異なる要素について説明する。
【０１５１】
（ブレーキシリンダ装置の構成）
図１６に示すブレーキシリンダ装置３は、第１実施形態のブレーキシリンダ装置２と同様に構成されている。即ち、ブレーキシリンダ装置３は、そのブレーキ作動方向における両端部がそれぞれシリンダ支持ピン１５ｂに連結される。そして、ブレーキシリンダ装置３は、シリンダ２０、ブレーキ出力部２１、ロッド２２、ロッド付勢バネ２３、ピストン２４、増力機構７０、駐車ブレーキ機構２６、ネジ軸２７、ガイドチューブ２８、プッシャーバネ２９、クラッチナット３０、前方ストッパ３１、第１クラッチ３２、調整ストッパ３３、調整バネ３４、第２クラッチ３５、調整スリーブ３６、バネ受け３７、プッシャーバネガイド３８、カバー３９、等を備えて構成されている。但し、ブレーキシリンダ装置３は、ピストン２４の一部、ロッド２２の一部、増力機構７０、シリンダ２０におけるシリンダ底部７１の構成において、ブレーキシリンダ装置２とは異なっている。尚、図１６においては、構成を明瞭に示す観点から、断面における斜線のハッチングの図示が省略されている（図２５及び図２６も同様）。
【０１５２】
図１７は、ピストン２４、ロッド２２、ガイドチューブ２８、増力機構７０、及びシリンダ底部７１を示す分解斜視図である。また、図１８は、ロッド２２、ガイドチューブ２８、増力機構７０、及びシリンダ底部７１を示す分解斜視図であって、図１７とは異なる角度から見た状態を示す図である。
【０１５３】
図１６乃至図１８に示すロッド２２は、第１実施形態と同様に、シリンダ本体２０ａの内側に配置され、進出方向Ｘ１及び退避方向Ｘ２に移動自在に設けられている。そして、ロッド２２には、第１実施形態と同様に構成されるロッド本体部２２ａと、ロッド本体部２２ａに固定された駆動力伝達部２２ｃとが設けられている。駆動力伝達部２２ｃは、ロッド２２において、後述する増力機構７０からの駆動力が伝達されて付勢される部分として設けられている。また、駆動力伝達部２２ｃは、複数設けられている。そして、各駆動力伝達部２２ｃは、ロッド本体部２２ａにおける退避方向Ｘ２側の端部に対して固定されている。
【０１５４】
尚、駆動力伝達部２２ｃは、後述する増力機構７０における揺動部材７３の数に対応して、本実施形態では３つ設けられている。そして、各駆動力伝達部２２ｃには、ロッド本体部２２ａ側と反対側である退避方向Ｘ２側に向かって突出するように形成された脚状の部分が設けられている。各駆動力伝達部２２ｃは、後述の揺動部材７３に取り付けられた軸受７６に当接し、軸受７６を介して揺動部材７３の作用点部分７３ｂからの駆動力が伝達されて付勢される部分として設けられている。
【０１５５】
図１６乃至図１８に示すピストン２４は、第１実施形態と同様に、シリンダ本体２０ａ内において、圧力室４３を区画するとともにロッド２２の軸周りを周方向に囲むように配置されてロッド２２の移動方向と平行な直線方向に沿って移動可能に設けられている。そして、ピストン２４は、圧力室４３に圧縮空気が供給されることにより後述の増力機構７０を介してロッド付勢バネ２３の付勢力に抗してシリンダ本体２０ａに対して退避方向Ｘ２に移動する。
【０１５６】
ピストン２４には、第１実施形態と同様に構成される円盤状部４４と、複数の突出部７２と、が設けられている。複数の突出部７２は、後述の増力機構７０における揺動部材７３の数に対応して、本実施形態では３つ設けられている。各突出部７２は、円盤状部４４からシリンダ軸方向と平行に退避方向Ｘ２側に向かって突出する部分として形成されている。そして、各突出部７２は、ピストン２４において、このピストン２４の駆動力を増力機構７０に対して伝達し、上記の揺動部材７３を付勢する部分として設けられている。
【０１５７】
円盤状部４４から突出する突出部７２の形状としては、種々の形状が選択されてもよい。例えば、突起状、ブロック状、柱状、等の各種形状で突出する突出部７２が実施されてもよい。本実施形態では、後述する各揺動部材７３における力点部分７３ａに取り付けられる軸受７５に当接する突出部７２が、円盤状部４４からシリンダ軸方向と平行に退避方向Ｘ２側に向かって柱状に突出する形態が、例示されている。
【０１５８】
図１９は、増力機構７０と、シリンダ２０におけるシリンダ底部７１と、を示す図である。尚、図１９は、増力機構７０及びシリンダ底部７１をシリンダ軸方向から見た図として図示されている。図２０は、図１９のＤ−Ｄ線矢視位置から見た断面図である。図２１は、図１９のＥ−Ｅ線矢視位置から見た断面図である。図１６乃至図２１に示す増力機構７０は、ピストン２４が退避方向Ｘ２に移動すると、ロッド２２を進出方向Ｘ１に移動させ、ピストン２４からの駆動力を増力してロッド２２に対して作用させる機構として設けられている。そして、増力機構７０は、揺動部材７３、支点軸部材７４、軸受７５、軸受７６、ブッシュ７７、等を備えて構成されている。
【０１５９】
揺動部材７３は、退避方向Ｘ２に移動するピストン２４に付勢されることで揺動してロッド２２を進出方向Ｘ１に付勢して移動させる部材として設けられている。この揺動部材７３が設けられていることにより、増力機構７０は、ピストン２４にて発生する直線方向の駆動力を平行で逆向きの直線方向の駆動力に変換するように構成されている。
【０１６０】
揺動部材７３は、複数設置され、本実施形態では、３つ設置されている。そして、３つの揺動部材７３は、シリンダ本体２０ａにおける退避方向Ｘ２側の端部に固定されるシリンダ底部７１の内側に設置されている。
【０１６１】
更に、３つの揺動部材７３は、シリンダ本体２０ａの中心軸線Ｐを中心として回転対称な位置に設置されている。本実施形態では、３つの揺動部材７３は、３回対称の回転対称な位置に設置されている。即ち、３つの揺動部材７３は、中心軸線Ｐを中心として周方向において１２０°の角度間隔で設置されている。尚、中心軸線Ｐは、第１実施形態と同様に、シリンダ本体２０ａの径方向における中心位置を通る線として構成される。図１９では、中心軸線Ｐの位置が小さい丸印で示す点Ｐとして図示されている。
【０１６２】
図２２は、１つの支点軸部材７４を示す斜視図である。支点軸部材７４は、揺動部材７３に対応して、３つ設けられている。各支点軸部材７４は、円柱状の部材として形成され、両端部における側面に、シリンダ底部７１に対して支持されるための平坦な面が形成されている。そして、３つの支点軸部材７４は、シリンダ底部７１の内側において、中心軸線Ｐを中心として周方向において１２０°の角度間隔で設置されている。更に、３つの支点軸部材７４のそれぞれは、その円柱状に延びる長手方向が、中心軸線Ｐの位置を中心とする半径方向に沿って延びるように、シリンダ底部７１の内側に設置されている。
【０１６３】
また、各支点軸部材７４は、梃子として設けられた各揺動部材７３の支点軸を構成し、各揺動部材７３を揺動可能に支持する部材として設けられている。そして、各揺動部材７３は、支点軸部材７４に対して回転可能に取り付けられている。
【０１６４】
具体的には、各揺動部材７３には、その長手方向における中途部分において貫通孔が形成され、この貫通孔に円筒状の摺動部材であるブッシュ７７が嵌め込まれている。そして、各支点軸部材７４は、側面における一部に平坦な面が形成された円柱状に形成され、ブッシュ７７の内側の貫通孔に挿入されている。各支点軸部材７４は、その外周がブッシュ７７の内周に対して少なくとも周方向に摺動自在な状態で、ブッシュ７７に挿入されている。これにより、各揺動部材７３は、各支点軸部材７４に対して回転可能に取り付けられ、各支点軸部材７４を中心として揺動可能に支持されている。
【０１６５】
また、各揺動部材７３は、例えば、支点軸部材７４に対して取り付けられる部分の幅寸法が最も大きく形成されるとともに、長手方向における両端部分に向かって徐々に幅寸法が小さくなる部分を有する形状に形成されている。そして、各揺動部材７３には、長手方向における一方の端部に力点部分７３ａが設けられ、長手方向における他方の端部に作用点部分７３ｂが設けられている。即ち、各揺動部材７３においては、力点部分７３ａ、支点軸部材７４、作用点部分７３ｂが、長手方向に沿ってこの順番で並んで配置されている。
【０１６６】
また、各揺動部材７３は、その長手方向が直線状に延びるように形成されている。そして、各揺動部材７３は、その長手方向が中心軸線Ｐの位置を中心とする半径方向に延びる支点軸部材７４に対して垂直な方向に沿って延びるように、シリンダ底部７１にて設置されている。更に、各揺動部材７３においては、支点軸部材７４から力点部分７３ａまでの距離の方が、支点軸部材７４から作用点部分７３ｂまでの距離よりも、大きくなるように設定されている。このため、中心軸線Ｐの位置を中心とする半径方向において、力点部分７３ａよりも、作用点部分７３ｂの方が、半径方向の内側に配置されている。
【０１６７】
各揺動部材７３における力点部分７３ａは、ピストン２４によって付勢される部分として設けられている。そして、力点部分７３ａは、２つに分岐して突出した一対の突出部分を備えて構成されている。力点部分７３ａにおける一対の突出部分の間には、軸受７５が配置されている。力点部分７３ａは、軸受７５を介してピストン２４からの駆動力が伝達されるように構成されている。
【０１６８】
各揺動部材７３における作用点部分７３ｂは、ロッド２２を付勢する部分として設けられている。作用点部分７３ｂは、各揺動部材７３における力点部分７３ａ側と反対側の端部に設けられている。そして、作用点部分７３ｂは、２つに分岐して突出した一対の突出部分を備えて構成されている。作用点部分７３ｂにおける一対の突出部分の間には、軸受７６が配置されている。そして、作用点部分７３ｂは、軸受７６を介してロッド２２に対して駆動力を伝達するように構成されている。
【０１６９】
軸受７５及び軸受７６は、揺動部材７３に取り付けられてこの揺動部材７３に対して回転自在に設けられる。そして、軸受７５は、各揺動部材７３に対して、力点部分７３ａにおいて取り付けられている。力点部分７３ａにおける一対の突出部分には、回転軸７８が貫通した状態で設置されている。そして、軸受７５は、力点部分７３ａにおいて、回転軸７８が内側を挿通した状態で、回転軸７８を介して揺動部材７３に取り付けられている。
【０１７０】
また、各揺動部材７３に取り付けられた軸受７５は、ピストン２４における各突出部７２に当接するように配置されている。具体的には、各突出部７２において円盤状部４４から突出する先端側の端部が、各力点部分７３ａに設置された軸受７５に当接する。各軸受７５は、外輪において各突出部７２に付勢され、内輪において各回転軸７８に保持されている。そして、各軸受７５の外輪が各突出部７２に付勢されると、各軸受７５において内輪が外輪に対して相対回転し、各揺動部材７３が各支点軸部材７４を中心として揺動することになる。尚、図２０及び図２１における軸受７５の断面図では、軸受７５の構造は模式化されており、外輪及び内輪の図示が省略されている。
【０１７１】
軸受７６は、各揺動部材７３に対して、作用点部分７３ｂにおいて取り付けられている。作用点部分７３ｂにおける一対の突出部分には、回転軸７９が貫通した状態で設置されている。そして、各軸受７６は、作用点部分７３ｂにおいて、回転軸７９が内側を挿通した状態で、回転軸７９を介して揺動部材７３に取り付けられている。
【０１７２】
また、各揺動部材７３に取り付けられた軸受７６は、ロッド２２における駆動力伝達部２２ｃに当接するように配置されている。具体的には、各駆動力伝達部２２ｃにおいてロッド本体部２２ａから突出する先端側の端部が、各作用点部分７３ｂに設置された軸受７６に当接する。各軸受７６は、外輪において各駆動力伝達部２２ｃに付勢され、内輪において各回転軸７９に保持されている。尚、図２０における軸受７６の断面図では、軸受７６の構造は模式化されており、外輪及び内輪の図示が省略されている。
【０１７３】
ピストン２４によって付勢されて各揺動部材７３が揺動すると、各駆動力伝達部２２ｃが、各揺動部材７３における作用点部分７３ｂに取り付けられた軸受７６によって付勢される。各軸受７６は、外輪において各駆動力伝達部２２ｃを付勢し、内輪において各回転軸７９に保持されている。そして、各軸受７６の外輪が各駆動力伝達部２２ｃを付勢する際には、各軸受７６において内輪が外輪に対して相対回転する。これにより、支点軸部材７４を中心とした各揺動部材７３の円滑な揺動動作が行われることになる。
【０１７４】
尚、上述した増力機構７０は、梃子として設けられた揺動部材７３を備えて構成されている。そして、力点部分７３ａから支点軸部材７４までの距離が、支点軸部材７４から作用点部分７３ｂまでの距離よりも大きく設定されている。これにより、増力機構７０は、ピストン２４にて発生する駆動力を増力してロッド２２から出力させることができるように構成されている。
【０１７５】
次に、支点軸部材７４及びシリンダ底部７１について、更に詳しく説明する。図１６乃至図２２に示す支点軸部材７４は、シリンダ本体２０ａにおける退避方向Ｘ２側の端部に固定されるシリンダ底部７１に対して、両端部がそれぞれ支持される。そして、支点軸部材７４における一方の端部には、その側面において、シリンダ底部７１に対して支持されるための平坦な面である被支持面７４ａが形成されている（図２１及び図２２を参照）。被支持面７４ａは、支点軸部材７４の長手方向と平行に延びるように形成されている。
【０１７６】
また、支点軸部材７４における他方の端部には、その側面において、シリンダ底部７１に対して支持されるための平坦な面である被支持面７４ｂが形成されている（図２１及び図２２を参照）。被支持面７４ｂは、支点軸部材７４の長手方向と平行に延びるように形成されている。また、被支持面７４ｂ及び被支持面７４ａは、支点軸部材７４の長手方向と平行に延びる同一の仮想の面に配置されている。即ち、被支持面７４ｂが配置される仮想の面と、被支持面７４ａが配置される仮想の面とは、同一の面として構成されている。
【０１７７】
また、支点軸部材７４における他方の端部には、被支持面７４ｂに加え、ボルト当接面７４ｃも形成されている。ボルト当接面７４ｃは、支点軸部材７４の側面のうち、被支持面７４ｂが形成される部分に対して支点軸部材７４の長手方向に垂直な方向における反対側の部分に、形成されている。ボルト当接面７４ｃ及び被支持面７４ｂは、互いに平行に延びるように形成されている。このボルト当接面７４ｃは、支点軸部材７４をシリンダ底部７１に固定するための固定ボルト８０のボルト頭部が当接する面として構成されている（図１９及び図２１を参照）。
【０１７８】
また、支点軸部材７４における他方の端部には、ボルト挿通孔７４ｄが形成されている。ボルト挿通孔７４ｄは、固定ボルト８０が挿通する孔として設けられている。そして、ボルト挿通孔７４ｄは、ボルト当接面７４ｃから被支持面７４ｂにかけて支点軸部材７４を貫通する孔として形成されている。更に、ボルト挿通孔７４ｄは、ボルト当接面７４ｃ及被支持面７４ｂに対して垂直な方向に沿って、即ち、支点軸部材７４の長手方向に垂直な方向に延びるように形成されている。
【０１７９】
図２３は、シリンダ底部７１のみを示す図である。図２３は、シリンダ底部７１をシリンダ軸方向から見た図として図示されている。また、図２４は、図２３のＦ−Ｆ線矢視位置から見た断面図である。図１６乃至図２１、図２３、図２４に示すシリンダ底部７１は、一方が開口するとともに他方に底部を有する形状に形成されている。このシリンダ底部７１は、シリンダ本体２０ａにおける退避方向Ｘ２側の端部に固定されている。尚、シリンダ底部７１における開放側の端部は、シリンダ本体２０ａの端部に対して、複数のボルト４０によって固定されている。また、本実施形態では、シリンダ２０は、シリンダ底部７１の端部において、シリンダ支持ピン１５ｂにより一方のブレーキてこ１５に連結される。
【０１８０】
また、シリンダ底部７１の内側には、室状の空間としての凹み領域８１が設けられている。凹み領域８１は、シリンダ軸方向と垂直な断面において三角形の形状の３つの各辺に沿って湾曲状にそれぞれ延びるように形成された３つの内壁面（８１ａ、８１ｂ、８１ｃ）を有する内壁で囲まれる領域として設けられている。３つの内壁面（８１ａ、８１ｂ、８１ｃ）のそれぞれにおける中央位置は、中心軸線Ｐの位置を中心として周方向において１２０°の角度間隔で配置されている。そして、３つの内壁面（８１ａ、８１ｂ、８１ｃ）のそれぞれは、中心軸線Ｐの位置を中心とする半径方向に対して垂直な方向に沿って延びるとともに、当該半径方向における外側に僅かに膨らむ曲率半径の円弧に沿って湾曲状に延びるように形成されている。
【０１８１】
尚、本実施形態では、各内壁面（８１ａ、８１ｂ、８１ｃ）が、シリンダ軸方向と垂直な断面において三角形の形状の３つの各辺に沿って湾曲状にそれぞれ延びるように形成された形態を例示したが、この通りでなくてもよい。例えば、各内壁面（８１ａ、８１ｂ、８１ｃ）が、シリンダ軸方向と垂直な断面において三角形の形状の３つの各辺に沿って直線状にそれぞれ延びるように形成された形態が実施されてもよい。
【０１８２】
また、シリンダ底部７１は、凹み領域８１の内側において、３つの支点軸部材７４をそれぞれ支持するように構成されている。具体的には、シリンダ底部７１には、３つの支点軸部材７４を支持するための部分として、３つの中央側支持部８２及び３つの外周側支持部８３が設けられている。１つの中央側支持部８２及び１つの外周側支持部８３の組み合わせが、１つの支点軸部材７４を支持するように構成されている。中央側支持部８２及び外周側支持部８３の組み合わせは、シリンダ底部７１の内側において、中心軸線Ｐの位置を中心として周方向において１２０°の角度間隔で設置されている。
【０１８３】
各中央側支持部８２は、シリンダ底部７１の内側における中央側においてシリンダ本体２０ａ側に向かって盛り上がるように設けられた部分として構成されている。一方、各外周側支持部８３は、シリンダ底部７１の内側における外周側においてシリンダ本体２０ａ側に向かって盛り上がるように設けられた部分として構成されている。即ち、シリンダ底部７１の内側では、中心軸線Ｐの位置を中心とする半径方向において、各中央側支持部８２が中心側に配置され、各外周側支持部８３が外側に配置されている。
【０１８４】
そして、各支点軸部材７４における一方の端部が、各中央側支持部８２に対して支持され、各支点軸部材７４における他方の端部が、各外周側支持部８３に対して支持されている。また、中央側支持部８２及び外周側支持部８３の組み合わせは、３つの内壁面（８１ａ、８１ｂ、８１ｃ）のそれぞれの内側に配置されている。
【０１８５】
各揺動部材７３を揺動自在に支持する各支点軸部材７４が支持される中央側支持部８２及び外周側支持部８３、３つの内壁面（８１ａ、８１ｂ、８１ｃ）は、上記のように配置されている。これにより、３つの揺動部材７３のそれぞれは、凹み領域８１の内側において、３つの内壁面（８１ａ、１８ｂ、８１ｃ）のそれぞれに沿って延びるように設置されている。
【０１８６】
ここで、中央側支持部８２及び外周側支持部８３について更に詳しく説明する。各中央側支持部８２には、中心軸線Ｐの方向に対して垂直な方向に延びる平坦な支持面８２ａが形成されている（図２１、図２３、図２４を参照）。支持面８２ａは、支持軸部材７４における一方の端部に設けられた被支持面７４ａに当接する面として設けられている。
【０１８７】
また、中央側支持部８２には、支持面８２ａの両側方において、支持面８２ａに対して垂直にシリンダ本体２０ａ側に向かって突出するように延びる一対の支持壁部が設けられている。一対の支持壁部及び支持面８２ａで囲まれる溝状の領域に、支点軸部材７４における一方の端部が嵌め込まれる。更に、中央側支持部８２には、支持面８２ａにて開口するネジ穴８２ｂが設けられている。ネジ穴８２ｂは、固定ボルト８０の先端側の雄ネジ部分が螺合する雌ネジ部分が設けられたネジ穴として設けられている。
【０１８８】
支点軸部材７４が中央側支持部８２に取り付けられる際には、まず、支点軸部材７４における一方の端部が、中央側支持部８２における一対の支持壁部の間に嵌め込まれる。そして、支点軸部材７４における一方の端部の被支持面７４ａが、中央側支持部８２における支持面８２ａに当接して支持される。
【０１８９】
上記の状態で、固定ボルト８０が、支点軸部材７４におけるボルト挿通孔７４ｄを貫通した状態で中央側支持部８２におけるネジ穴８２ｄに螺合するように、中央側支持部８２に取り付けられる。そして、固定ボルト８０のボルト頭部が支点軸部材７４におけるボルト当接面７４ｃに当接し、支点軸部材７４が固定ボルト８０によって中央側支持部８２に対して締めつけられて固定される。
【０１９０】
また、各外周側支持部８３には、中心軸線Ｐと平行な方向に対して垂直な方向に延びる平坦な支持面８３ａが形成されている（図２１、図２３、図２４を参照）。支持面８３ａは、支持軸部材７４における他方の端部に設けられた被支持面７４ｂに当接する面として設けられている。
【０１９１】
また、外周側支持部８３には、支持面８３ａの両側方において、支持面８３ａに対して垂直にシリンダ本体２０ａ側に向かって突出するように延びる一対の支持壁部が設けられている。一対の支持壁部及び支持面８３ａで囲まれる溝状の領域に、支点軸部材７４における他方の端部が嵌め込まれる。
【０１９２】
支点軸部材７４が外周側支持部８３に取り付けられる際には、まず、支点軸部材７４における他方の端部が、中央側支持部８３における一対の支持壁部の間に嵌め込まれる。そして、支点軸部材７４における他方の端部の被支持面７４ｂが、外周側支持部８３における支持面８３ａに当接して支持される。
【０１９３】
また、支点軸部材７４は、例えば、中央側支持部８２及び外周側支持部８３の溝状の領域に対して略同時タイミングで嵌め込まれる。即ち、支点軸部材７４における一方の端部が中央側支持部８２に嵌め込まれる際に、支点軸部材７４における他方の端部も外周側支持部８３に嵌め込まれる。
【０１９４】
尚、本実施形態では、支点軸部材７４における一方の端部のみが固定ボルト８０によってシリンダ底部７１に固定された状態で、支点軸部材７４の両方の端部がシリンダ底部７１に支持される形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。支点軸部材７４における他方の端部のみが固定ボルト８０によってシリンダ底部７１に固定された状態で、支点軸部材７４の両方の端部がシリンダ底部７１に支持される形態が実施されてもよい。また、支点軸部材７４における両方の端部のいずれもが固定ボルト８０によってシリンダ底部７１に固定された状態で、支点軸部材７４の両方の端部がシリンダ底部７１に支持される形態が実施されてもよい。
【０１９５】
（ブレーキシリンダ装置の作動）
次に、ブレーキシリンダ装置３の斜視図であって切欠き断面で内部の構造を示す図である図１６、図２５、図２６、等を参照しつつ、ブレーキシリンダ装置３の作動について説明する。図１６は、圧力室４３に圧縮空気が供給されておらず、駐車ブレーキ解除用圧力室６０に圧縮空気が供給された状態である。即ち、図１６に示す状態のブレーキシリンダ装置３は、ブレーキ力が発生していない状態である。
【０１９６】
上記の図１６に示す状態から圧力室４３に圧縮空気の供給が開始されると、図１６に示す状態から図２５に示す状態を経て、最終的に図２６に示す状態に移行することになる。尚、図２５に示す状態は、ピストン２４が、その全工程（フルストローク）のうちの半分程度の工程を退避方向Ｘ２に進んだ状態を示している。また、図２６に示す状態は、ピストン２４がその全工程を退避方向Ｘ２に進み、ブレーキ力がブレーキ出力部２１から出力されている状態を示している。尚、図２６では、図１６及び図２５とは異なり、ロッド付勢バネ２３が切欠き断面の状態で図示されている。
【０１９７】
図１６に示すように、圧力室４３に圧縮空気が供給されると、ピストン２４が、ロッド付勢バネ２３からロッド２２及び増力機構７０を介して伝達される付勢力に抗して、退避方向Ｘ２に移動する。そして、ピストン２４が、突出部７２において、増力機構７０の各揺動部材７３の力点部分７３ａに取り付けられた軸受７５を退避方向Ｘ２に押圧して付勢する。
【０１９８】
上記により、各揺動部材７３が、支点軸部材７４を中心として揺動する。そして、各揺動部材７３の揺動に伴って、各揺動部材７３の作用点部分７３ｂに取り付けられた軸受７６がロッド２２の駆動力伝達部２２ｃを進出方向Ｘ１に押圧して付勢する。これにより、ロッド２２が進出方向Ｘ１に移動することになる。
【０１９９】
尚、ロッド２２が進出方向Ｘ１に移動すると、第１実施形態のブレーキシリンダ装置２と同様に駆動力が伝達され、ネジ軸２７に連結されたブレーキ出力部２１も進出方向Ｘ１に移動することになる。そして、ロッド２２とともにブレーキ出力部２１が所定量進出方向Ｘ１に移動し、ピストン２４が全工程を退避方向Ｘ２に移動して停止した図２６に示す状態に至るまでに、一対のブレーキパッド（１３、１３）がブレーキディスク１０１を押圧し、必要なブレーキ力が出力されることになる。
【０２００】
ブレーキが作動した図２６に示す状態からブレーキを解除する場合は、上記とは逆の動作が行われる。即ち、圧力室４３から圧縮空気が排出され、ロッド付勢バネ２３の付勢力によってロッド２２が退避方向Ｘ２に移動を開始する。そして、ロッド２２の駆動力伝達部２２ｃによって軸受７６が退避方向Ｘ２に押され、各揺動部材７３がブレーキ作動時とは逆方向に揺動する。これにより、軸受７５がピストン２４の突出部７２を進出方向Ｘ１に押すことになり、ピストン２４が進出方向Ｘ１に移動することになる。そして、圧縮空気の圧力室４３からの排出が完了した状態では、図１６に示す状態に戻ることになる。ロッド２２が退避方向Ｘ２に移動すると、第１実施形態のブレーキシリンダ装置２と同様に、ネジ軸２７に連結されたブレーキ出力部２１も退避方向Ｘ２に移動することになる。
【０２０１】
尚、上述したブレーキ動作及びブレーキ解除動作は、通常の運転時における動作であり、駐車ブレーキ解除用圧力室６０には、常時、圧縮空気が供給された状態が維持されている。鉄道車両の駐車が行われて駐車ブレーキ機構２６が用いられる場合の作動については、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【０２０２】
（本実施形態の効果）
以上説明した本実施形態によると、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。即ち、本実施形態によると、装置の大型化を抑制しつつ、ロッド２２とともに移動するブレーキ出力部２１から出力されるブレーキ力を増加させることが可能な小型のブレーキシリンダ装置３を提供することができる。そして、本実施形態によると、装置の大型化を抑制しつつブレーキ力を増加させることが可能な小型のディスクブレーキ装置を提供することができる。
【０２０３】
また、ブレーキシリンダ装置３によると、シリンダ本体２０ａの中心軸線Ｐを中心として回転対称な位置に複数の揺動部材７３が設置される。このため、シリンダ本体２０ａを含むシリンダ２０、揺動部材７３、ピストン２４、及びロッド２２において、シリンダ本体２０ａの中心軸線Ｐを中心とする周方向においてより均等に近い状態で荷重が分散して支持されることになる。これにより、当接する部材同士の間におけるこじりの発生を効率よく抑制でき、更に、装置の駆動効率を向上させることができる。
【０２０４】
また、ブレーキシリンダ装置３によると、シリンダ本体２０ａの中心軸線Ｐを中心として回転対称な位置に設置される複数の揺動部材７３の設置数が３つに設定されるため、トラス構造に対応する三点支持構造で安定して荷重を支持できる。更に、トラス構造に対応する三点支持構造で安定して荷重を支持できるために必要な揺動部材７３の個数を最小化できる。このため、当接する部材同士の間におけるこじりの発生を効率よく抑制でき、更に、揺動部材７３の設置点数を低減して製造コストの低減を図ることができる。そして、装置構造の更なるコンパクト化と装置の駆動効率の更なる向上とを両立させることができる。
【０２０５】
また、ブレーキシリンダ装置３によると、シリンダ底部７１の凹み領域８１を区画する３つの内壁面（８１ａ、８１ｂ、８１ｃ）は、三角形の形状の３つの各辺に沿って延びるように形成される。そして、各揺動部材７３が、各内壁面（８１ａ、８１ｂ、８１ｃ）に沿って延びるように設置される。このため、回転対称に設置される３つの揺動部材７３を収容するシリンダ底部７１の構造の小型化を図れ、シリンダ底部７１の製造に必要な材料を削減し、製造コストの低減を図ることができる。
【０２０６】
また、ブレーキシリンダ装置３によると、揺動部材７３が回転可能に取り付けられた支点軸部材７４の両端部のそれぞれが、シリンダ底部７１の内側における中央側及び外周側でそれぞれ盛り上がった部分（中央側支持部８２、外周側支持部８３）に支持される。これにより、シリンダ底部７１の内側において、揺動部材７３が、両端支持状態で安定して揺動可能に支持された状態で設置される。よって、本実施形態によると、増力機構７０が組み込まれたブレーキシリンダ装置３を非常に容易に組み立てることができる。これにより、ブレーキシリンダ装置３の組み立て作業時の負荷を大幅に低減することができる。また、揺動部材７３が回転可能に取り付けられた支点軸部材７４がシリンダ底部７１に固定される構成であるため、増力機構７０の部品点数を低減し、製造コストの低減を図ることができる。
【０２０７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができるものである。例えば、次のような変形例を実施することができる。
【０２０８】
（１）上記の実施形態においては、ブレーキシリンダ装置を作動させるための圧力流体として圧縮空気が用いられる形態を例にとって説明したが、これに限られず、他の圧力流体（例えば、圧油）により作動するものであってもよい。
【０２０９】
（２）上記の実施形態においては、揺動部材に軸受が取り付けられた形態を例にとって説明したが、必ずしもこの通りでなくてもよい。揺動部材が軸受を介さずにピストン或いはロッドと当接する形態が実施されてもよい。また、揺動部材に取り付けられる軸受は、力点部分及び作用点部分のうちの少なくともいずれかであればよい。即ち、揺動部材の力点部分及び作用点部分の両方に軸受が取り付けられている形態に限らず、揺動部材の力点部分及び作用点部分の一方のみに軸受が取り付けられた形態が実施されてもよい。
【０２１０】
（３）上記の実施形態においては、揺動部材が２つ又は３つ設けられた形態を例にとって説明したが、必ずしもこの通りでなくてもよい。揺動部材が１つ設けられた形態、或いは、揺動部材が４つ以上設けられた形態が実施されてもよい。
【０２１１】
（４）第１実施形態においては、２つの揺動部材において、力点部分及び作用点部分のいずれとも４つ設けられた形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。２つの揺動部材において、力点部分が合計で３つ又は５つ以上設けられた形態が実施されてもよい。また、２つの揺動部材において、作用点部分が合計で３つ又は５つ以上設けられた形態が実施されてもよい。
【０２１２】
（５）上記の実施形態においては、調整ストッパがシリンダ本体に固定された部材に対して移動可能範囲が規制される形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよく、調整ストッパがシリンダ本体に対して移動可能範囲が規制される形態であってもよい。また、上記の実施形態においては、調整バネの一端側が第２クラッチに対して当接又は連結する形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよく、調整バネの一端側が調整ストッパに対して当接又は連結する形態であってもよい。尚、調整バネ、調整ストッパ、前方ストッパ、調整スリーブ、バネ受けの形状や配置については、実施形態において例示したものに限らず、変更して実施してもよい。また、クラッチナット、第１クラッチ、第２クラッチの形状についても、変更して実施してもよい。
【０２１３】
（６）上記の実施形態においては、前方ストッパのみがガイドチューブの内周に対してネジ結合により固定されている形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよく、第１クラッチについてもガイドチューブの内周に対してネジ結合により固定されていてもよい。また、前方ストッパが、ガイドチューブの内周に対して圧入により固定されていてもよい。また、上記の実施形態においては、第２クラッチにおけるクラッチナットに対向する面と、クラッチナットにおける第２クラッチに対向する面との両方に、第２クラッチとクラッチナットとを係合可能な歯が形成されている形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよく、互いに対向する面のいずれか一方に歯が形成されている形態であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０２１４】
本発明は、圧力流体によって作動してロッドを移動させ、ロッドとともに移動するブレーキ出力部からブレーキ力を出力するブレーキシリンダ装置、及びそのブレーキシリンダ装置を備えるディスクブレーキ装置に対して広く適用することができる。
【符号の説明】
【０２１５】
２                    ブレーキシリンダ装置
２０ａ                シリンダ本体
２１                  ブレーキ出力部
２２                  ロッド
２３                  ロッド付勢バネ
２４                  ピストン
２５                  増力機構
４３                  圧力室
４６                  揺動部材
【図１】
2013077273.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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【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】
2013077273.tif 000012
【図１１】
2013077273.tif 000013
【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】
2013077273.tif 000018
【図１７】
2013077273.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2013077273.tif 000021
【図２０】
2013077273.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
2013077273.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年6月3日(2014.6.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１７７】
また、支点軸部材７４における一方の端部には、被支持面７４ａに加え、ボルト当接面７４ｃも形成されている。ボルト当接面７４ｃは、支点軸部材７４の側面のうち、被支持面７４ａが形成される部分に対して支点軸部材７４の長手方向に垂直な方向における反対側の部分に、形成されている。ボルト当接面７４ｃ及び被支持面７４ａは、互いに平行に延びるように形成されている。このボルト当接面７４ｃは、支点軸部材７４をシリンダ底部７１に固定するための固定ボルト８０のボルト頭部が当接する面として構成されている（図１９、図２１及び図２２を参照）。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１７８】
また、支点軸部材７４における一方の端部には、ボルト挿通孔７４ｄが形成されている。ボルト挿通孔７４ｄは、固定ボルト８０が挿通する孔として設けられている。そして、ボルト挿通孔７４ｄは、ボルト当接面７４ｃから被支持面７４ａにかけて支点軸部材７４を貫通する孔として形成されている。更に、ボルト挿通孔７４ｄは、ボルト当接面７４ｃ及被支持面７４ａに対して垂直な方向に沿って、即ち、支点軸部材７４の長手方向に垂直な方向に延びるように形成されている（図２２を参照）。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８６】
ここで、中央側支持部８２及び外周側支持部８３について更に詳しく説明する。各中央側支持部８２には、中心軸線Ｐの方向に対して垂直な方向に延びる平坦な支持面８２ａが形成されている（図２１、図２３、図２４を参照）。支持面８２ａは、支点軸部材７４における一方の端部に設けられた被支持面７４ａに当接する面として設けられている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１９０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１９０】
また、各外周側支持部８３には、中心軸線Ｐと平行な方向に対して垂直な方向に延びる平坦な支持面８３ａが形成されている（図２１、図２３、図２４を参照）。支持面８３ａは、支点軸部材７４における他方の端部に設けられた被支持面７４ｂに当接する面として設けられている。
【国際調査報告】
2013077273.tif 000029
2013077273.tif 000030