(57)【要約】ブレーキキャリパ（１０）は車輪（５）の両側面の摩擦面（６）に対峙する一対のキャリパアーム（１２）を備える。キャリパアーム（１２）はブレーキパッド（７）を摩擦面（６）に押し付けることで車輪（５）を制動する。キャリパアーム（１２）内にはダイヤフラム（７５）に画成された圧力室（６３）が形成される。圧力室（６３）への圧縮空気の供給に応じたダイヤフラム（７５）の膨張により、ブレーキパッド（７）を駆動する複数のピストン（５５）と、複数のピストン（５５）の変位を摩擦面（６）と直角方向に案内するガイド部材（６５）とを備えることで、可動ブレーキパッド（７）は車輪（５）に均一なブレーキ力を及ぼす。
2009060993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体（５）の両側に形成された一対の摩擦面（６）を挟持することで回転体（５）の回転を制動する車両のキャリパブレーキ装置（１）において；
車体に固定され、回転体（５）に跨がって配置された一対のキャリパアーム（１２）を備えたブレーキキャリパ（１０）と；
各摩擦面（６）に対峙して各キャリパアーム（１２）に支持され、各摩擦面（６）に向けて変位することで各摩擦面（６）にそれぞれ制動力を及ぼすブレーキパッド（７）と；
各キャリパアーム（１２）に形成された圧力室（６３）と；
圧力室（６３）の圧力に応じて膨張するダイヤフラム（７５）と；
ダイヤフラム（７５）の膨張に応じてブレーキパッド（７）を対応する摩擦面（６）に向けて駆動する複数のピストン（５５）と；
複数のピストン（５５）の変位を対応する摩擦面（６）と直角方向に案内するガイド部材（６５）と；
を備えるキャリパブレーキ装置（１）。
【請求項２】
請求項１のキャリパブレーキ装置（１）において、各キャリパアーム（１２）はブレーキパッド（７）を摩擦面（６）に対して直角方向に変位可能に支持する一対のアンカピン（４３）をさらに備え、圧力室（６３）は一対のアンカピン（４３）の間に形成されたキャリパブレーキ装置（１）。
【請求項３】
請求項２のキャリパブレーキ装置（１）において、アンカピン（４３）を摩擦面（６）から離間方向に付勢するスプリング（４４）と、スプリング（４４）以外の外力がブレーキパッド（７）に作用していない状態で、アンカピン（４３）と摩擦面（６）との距離を一定に保つ隙間調整機構（４５）とをさらに備えるキャリパブレーキ装置（１）。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかのキャリパブレーキ装置（１）において、ダイヤフラム（７５）は、複数のピストン（５５）を介してブレーキパッド（７）に当接するピストン押圧部（７９）と、ピストン押圧部（７９）の回転体（５）の回転軸方向の変位を許容すべくピストン押圧部（７９）の周囲に形成されたベローズ部（７７）とを備え、各キャリパアーム（１２）はダイヤフラム（７５）を収装した、底部（７２，９２）を有するシリンダ（７０，８０）を備え、圧力室（６３）はシリンダ（７０，８０）内の底部（７２，９２）とダイヤフラム（７５）の間に形成され、ガイド部材（６５）は複数のピストン（５５）を摺動自由に挿通させたガイドフレームで構成され、シリンダ（７０，８０）はベローズ部（７７）を囲むシリンダ内壁（７１，８２）と、ガイドフレームの周縁部を固定する環状の取付座（７３，９５）とを備えるキャリパブレーキ装置（１）。
【請求項５】
請求項１から３のいずれかのキャリパブレーキ装置（１）において、各ピストン（５５）とブレーキパッド（７）との間に介在する断熱プレート（６１）をさらに備えるキャリパブレーキ装置（１）。
【請求項６】
請求項１から３のいずれかのキャリパブレーキ装置（１）において、ブレーキパッド（７）は摩擦面（６）の回転方向に湾曲した形状のライニング（９）を備え、シリンダ（８０）はライニング（９）を覆う略長円形の横断面を備えるキャリパブレーキ装置（１）。
【請求項７】
請求項２または３のキャリパブレーキ装置（１）において、ブレーキパッド（７）を一対のアンカピン（４３）に係止するホルダ（８）をさらに備えるキャリパブレーキ装置（１）。
【請求項８】
請求項４のキャリパブレーキ装置（１）において、ダイヤフラム（７５）はガイドフレームの周縁部と取付座（７３）に挟持される周縁部（７６）をさらに備えるキャリパブレーキ装置（１）。
【請求項９】
請求項４のキャリパブレーキ装置（１）において、ピストン押圧部（７９）の裏面に固定された背面プレート（６２）をさらに備えるキャリパブレーキ装置（１）。
【請求項１０】
請求項４のキャリパブレーキ装置（１）において、底部（７２，９２）はシリンダ（８０）の一端に固定されたカバー（９２）で構成され、ダイヤフラム（７５）はシリンダ（８０）の一端に形成したダイヤフラム取付座（８１）とカバー（９２）に挟持される周縁部（７６）を備えるキャリパブレーキ装置（１）。
【請求項１１】
請求項１１のキャリパブレーキ装置（１）において、シリンダ（８０）はダイヤフラム取付座（８１）とシリンダ内壁（８２）との間に面取り部（８３）をさらに備えるキャリパブレーキ装置（１）。
【請求項１２】
請求項２または３のキャリパブレーキ装置（１）において、ブレーキパッド（７）は一対のアンカピン（４３）に直接係止される一対のエッジ（８５）を備えるキャリパブレーキ装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転体の両側面に形成された２つの摩擦面を挟持して回転体を制動する車両用キャリパブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両は一般に空気圧源から供給される空気圧を油圧に変換する空油変換器を搭載しており、空油変換器から油圧配管を介して供給される油圧により油圧ブレーキを作動させている。
この点に関して、日本国特許庁が１９９６年に発行した特開平８−２２６４６９号及び特開平８−２２６４７１号は、供給される油圧に応じて油圧シリンダがブレーキパッドをブレーキロータのような回転体の摩擦面に押し付ける鉄道車両用油圧ブレーキ装置を開示している。
一方、空気圧源から供給される空気圧により作動する空気圧ブレーキを鉄道車両に搭載することで、空油変換器と油圧配管を廃止することも考えられている。
この点に関して、日本国特許庁が１９９９年に発行した特開平１１−１９３８３５号は、空気圧アクチュエータのエアチャンバに圧縮空気を供給することで、空気圧アクチュエータがブレーキパッドを回転体の摩擦面に押し付ける鉄道車両用エアブレーキ装置を開示している。同従来技術の図６はさらに梃子を用いたエアブレーキ装置を開示している。
【発明の開示】
【０００３】
これらの鉄道車両用ブレーキ装置において、油圧シリンダやアクチュエータはブレーキパッド全体を押圧せずに、ブレーキパッドの一部を押圧する。その結果、押圧に対する反力でブレーキキャリパが撓み、摩擦面への確実な接触を確保できないことがある。また、ブレーキパッドに局部的な温度上昇が生じることや、ブレーキパッドの摩擦係数が低下することによって、ブレーキパッド本来の制動力を発揮できないことがある。その結果、ブレーキパッドの偏摩耗も生じやすい。
特に、梃子を用いたエアブレーキの場合は、梃子の軸受部に作用する摩擦力の影響で、ブレーキパッドを摩擦面に一様に押し付けることが難しく、ブレーキパッドに偏摩耗が生じやすい。
この発明の目的はしたがって、ブレーキパッドの回転体への押し付け力を均一化することである。
以上の目的を達成するために、この発明は、回転体の両側に形成された一対の摩擦面を挟持することで回転体の回転を制動する車両のキャリパブレーキ装置において、車体に固定され、回転体に跨がって配置された一対のキャリパアームを備えたブレーキキャリパと、各摩擦面に対峙して各キャリパアームに支持され、各摩擦面に向けて変位することで各摩擦面にそれぞれ制動力を及ぼすブレーキパッドと、各キャリパアームに形成された圧力室と、圧力室の圧力に応じて膨張するダイヤフラムと、ダイヤフラムの膨張に応じてブレーキパッドを対応する摩擦面に向けて駆動する複数のピストンと、複数のピストンの変位を対応する摩擦面と直角方向に案内するガイド部材と、を備えている。
この発明の詳細並びに他の特徴や利点は、明細書の以降の記載の中で説明されるとともに、添付された図面に示される。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
図１はこの発明によるキャリパブレーキ装置の平面図である。
図２はキャリパブレーキ装置の背面図である。。
図３はキャリパブレーキ装置の側面図である。
図４は図３のＩＶ−ＩＶ線に沿って切り取ったキャリパブレーキ装置の縦断面図である。
図５Ａと５Ｂは従来の油圧ピストン型キャリパブレーキ装置のブレーキパッドの平面図と、この発明によるキャリパブレーキ装置のブレーキパッドの平面図である。
図６はこの発明の第２の実施例によるキャリパブレーキ装置の平面図である。
図７はこの発明の第２の実施例によるキャリパブレーキ装置の背面図である。
図８はこの発明の第２の実施例によるキャリパブレーキ装置の側面図である。
図９は図８のＩＸ−ＩＸ線に沿って切り取ったキャリパブレーキ装置の縦断面図である。
図１０はこの発明の第３の実施例によるキャリパブレーキ装置の縦断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
図面の図１を参照すると、鉄道車両用のキャリパブレーキ装置１は、一対のブレーキパッド７により車輪５の回転を制動する。図のＸ軸が車輪５の車軸方向に、Ｙ軸が鉛直方向に、Ｚ軸が前後方向に、それぞれ対応する。車輪５の両側面には、一対のブレーキパッド７に相対して一対の摩擦面６があらかじめ形成される。
一対のブレーキパッド７は一対のキャリパアーム１２の先端にぞれぞれ支持される。一対のキャリパアーム１２は、ブレーキキャリパ１０のヨーク１３から車輪５に跨がるように二股に分岐する。ブレーキキャリパ１０はフランジ部２０を備える。フランジ部２０は鉄道車両の台車にボルトを介して固定される。
ブレーキキャリパ１０は、図１に示す中心線Ｏｚｘ、及び図２に示す中心線Ｏｙｘのそれぞれについて対称的な形状を備える。
図３と図４を参照すると、一対のキャリパアーム１２の両先端にはブレーキパッド７を駆動すべく、ダイヤフラム式のアクチュエータ６０がそれぞれ設けられる。
ブレーキパッド７はアクチュエータ６０を介して各キャリパアーム１２にＸ軸方向に変位可能に支持される。
図１と図４を参照すると、ブレーキパッド７はライニング９と、ライニング９を固定するボディ９７と、ボディ９７の裏面に形成された等幅の係合部９１とからなる。係合部９１はホルダ８を介してキャリパアーム１２にＹ軸方向に変位自由に挿入される。ホルダ８は係合部９１を挿入し、保持するためのＹ軸方向の相対するガイドレール８ａを備える。
図４を参照すると、ホルダ８の上端と下端は、上下のアンカピン４３の外周に形成した係合溝９８にそれぞれ嵌合する。アンカピン４３は、キャリパアーム１２の上端と下端にアンカボルト４２でそれぞれ固定されたアジャスタ４１から車輪５に向けて突出する。ホルダ８の上端と下端を係合溝９８に嵌合させることで、ブレーキパッド７の係合部９１の上端と下端がアンカピン４３の先端に当接し、ブレーキパッド７のＹ軸方向の変位が規制される。
ブレーキパッド７をキャリパアーム１２に取り付ける際は、キャリパアーム１２の下端からアジャスタ４１とアンカピン４３を取り外した状態で、ブレーキパッド７の係合部９１をホルダ８のガイドレール８ａの内側に下方から挿入する。係合部９１がホルダ８の所定位置に達したところで、アジャスタ４１とアンカピン４３をキャリパアーム１２の下端にアンカボルト４２で固定する。これにより、ホルダ８の上端と下端がそれぞれアンカピン４３の係合溝９８に嵌合し、ブレーキパッド７のＹ軸方向への変位が規制される。
アジャスタ４１はブレーキパッド７を摩擦面６から離す方向へ付勢する戻しバネ４４と、ブレーキパッド７に戻しバネ４４以外の力が作用していない状態で、ブレーキパッド７との摩擦面６の隙間を略一定に調整する隙間調整機構４５とを備える。ブレーキ解放時には、ブレーキパッド７は戻しバネ４４によって摩擦面６から離間し、隙間調整機構４５が規定する隙間のもとで摩擦面６に対峙する。
アジャスタ４１は日本国特許庁が１９９４年に発行した特開平０６−２８８４１７号に開示された公知の機構である。ここではその内容を引用により合体することで詳しい説明を省略する。
ブレーキパッド７は以上の支持構造により摩擦面６と平行を保ちつつＸ軸方向に変位可能な状態で、キャリパアーム１２に支持される。
図３を参照すると、アクチュエータ６０は、上下のアジャスタ４１の間に配置される。キャリパアーム１２の上端と下端にはアジャスタ４１を取り付けるための円弧状の切欠であるアジャスタ取付凹部１２ａ、１２ｂが形成される。
図４を再び参照すると、アクチュエータ６０は、キャリパアーム１２に形成されるシリンダ８０と、シリンダ８０に収装されたダイヤフラム７５と、シリンダ８０の一端を閉鎖して底部を構成するカバー９２と、ダイヤフラム７５とホルダ８との間に介装される複数のピストン５５と、各ピストン５５をＸ軸方向に摺動可能に支持するガイドフレーム６５と、を備える。
シリンダ８０の内側にはダイヤフラム７５とカバー９２の間に圧力室６３が画成される。圧力室６３は外部から供給される圧縮空気により膨張し、ダイヤフラム７５がピストン５５とホルダ８を介してブレーキパッド７をＸ軸方向に押圧し、ブレーキパッド７を摩擦面６に押し付ける。このために、ホルダ８はあらかじめダイヤフラム７５のピストン５５の配置領域より大きな平面形状に形成される。
シリンダ８０はＸ軸方向に延びる略長円形断面のシリンダ内壁８２と、シリンダ８０の一端を閉鎖して底部を構成するカバー９２と、ダイヤフラム７５の周縁部７６とカバー９２の周縁部とを係止するための略長円形の外形を有する環状の取付座８１と、を備える。取付座８１はＹ軸とＺ軸に規定される平面上に形成される。
図３を再び参照すると、カバー９２は取付座８１と同じく略長円形の外形を備える。取付座８１には複数のボルト穴が所定の間隔を持って形成され、ボルト穴に螺合するボルト８４によりカバー９２が取付座８１に固定される。カバー９２と取付座８１はブレーキパッド７の中心線Ｏｚｙを中心に対称形をなす。
ブレーキパッド７のライニング９は全体として車輪５の回転方向に湾曲した形状をなすとともに、図の破線に示すように車輪５の回転方向に関して複数のセグメントに分割された形状を備える。各セグメントは図４に示すボディ９７に固定される。
シリンダ内壁８２は、湾曲する前後の湾曲壁部８２ｃと８２ｄと、前後の湾曲壁部８２ｃと８２ｄとを接続する上下の円弧状壁部８２ａと８２ｂとからなる。これらの壁面に画成される略長円形断面の圧力室６３は、ブレーキパッド７のライニング９より広い断面積を備える。
図４を再び参照すると、ダイヤフラム７５は周縁部７６と、周縁部７６からシリンダ内壁８２に沿ってガイドフレーム６５に向けて展開した後、内向きに略１８０度曲折するベローズ部７７と、ベローズ部７７の内側においてブレーキパッド７と平行な平面をなすピストン押圧部７９とからなる。周縁部７６とベローズ部７７とピストン押圧部７９はゴムなどの弾性材によって一体に形成される。ピストン押圧部７９はシリンダ内壁８２に規定されるシリンダ８０の横断面より若干小さく、かつシリンダ８０の横断面に相似した略長円形の平面形状を有する。
ダイヤフラム７５の周縁部７６は取付座８１とカバー９２との間に挟持される。シリンダ８０の取付座８１とシリンダ内壁８２との間には面取り部８３が形成される。面取り部８３は周縁部７６からベローズ部７７に至るダイヤフラム７５の急激な屈曲を阻止して、なだらかに湾曲させる役割を持つ。
ダイヤフラム７５の材料には、樹脂製弾性材に例えばカーボン繊維やケブラー繊維等の強化材を複合した複合材料を用いても良い。また、金属薄板で構成することも可能である。
シリンダ８０のカバー９２と反対側の端部には、車輪５に相対する取付座９５が形成される。取付座９５にはガイドフレーム６５が複数のボルト９６を介して締結される。ガイドフレーム６５を予めブレーキキャリパ１０と一体に形成しても良い。
複数のピストン５５はガイドフレーム６５に形成されたガイド孔６５ａをそれぞれ摺動自由に貫通し，ダイヤフラム７５のピストン押圧部７９とホルダ８の間に介装される。ピストン５５のホルダ８との接触面には断熱材で構成された円盤状の断熱プレート６１が装着される。断熱プレート６１を用いる代わりに、ピストン５５に断熱材を溶射するなどの処理を施してピストン５５の断熱性能を向上させても良い。
図３を再び参照すると、ガイド孔６５ａは車輪５の車軸を中心とする３個の同心円上に等しい角度間隔で形成される。３個の同心円のうち中央の円上に並ぶガイド孔６５ａはブレーキパッド７の中央部に対峙して等間隔で配置される。３個の同心円のうち外側の円上に並ぶガイド孔６５ａはブレーキパッド７の外周部に対峙して湾曲壁部８２ｃに沿って等間隔で配置される。３個の同心円のうち内側の円上に並ぶガイド孔６５ａはブレーキパッド７の内周部に対峙して等間隔で配置される。
各ピストン５５の外径は例えば２２ミリメートル（ｍｍ）に設定される。各ピストン５５はブレーキパッド７の全域に渡って略等しい密度で配置される。
ここでは、ピストン５５を３列に配置しているが、ピストン５５の配列はこれに限定されない。ピストン５５の外径や軸方向の長さを相違させることで、ブレーキパッド７に付与する押圧力の分布をコントロールしても良い。
ブレーキキャリパ１０には鉄道車両に搭載された空気圧源から圧縮空気を圧力室６３に供給する通孔６９が形成される。通孔６９はブレーキキャリパ１０の中心線Ｏｚｙ上に機械加工によって形成される。通孔６９を介した圧力室６３への圧縮空気の供給は、コントローラからの指令信号に応動する切換弁を介して制御される。非制動時の圧力室６３は大気に解放される。
キャリパブレーキ装置１は、以上のように構成されたブレーキパッド７とアクチュエータ６０を一対のキャリパアーム１２の先端にそれぞれ備えている。
キャリパブレーキ装置１は非制動時には、各キャリパアーム１２において、一対のアジャスタ４１の戻しバネ４４の弾性力によってブレーキパッド７を車輪５の摩擦面６から離間させている。また、圧力室６３が低圧のため、ダイヤフラム７５は収縮し、ピストン５５は後退位置にある。
制動時には、各キャリパアーム１２において、圧力室６３への圧縮空気の供給に応じてダイヤフラム７５が膨らみ、図２に示すようにピストン５５、断熱プレート６１、及びホルダ８を介して、アジャスタ４１の戻しバネ４４を撓めつつ、ブレーキパッド７を摩擦面６に向けて押し出す。その結果、ブレーキパッド７のライニング９が車輪５のふたつの摩擦面６に相対する向きで接触し、摩擦力で車輪５の回転を制動する。
図５Ａは従来の油圧ピストン型キャリパブレーキ装置を示す。この従来装置は、油圧室４８に導かれる作動油圧力で一対のピストンがブレーキパッド７をロータに押し付けることでブレーキングを行なう。この従来装置はピストンを収装するシリンダ４７の寸法と油圧室４８に導かれる必要油圧とを次のように設定している。図の斜線部位がピストンの受圧面積を示す。
シリンダ４７の直径：φ３８（ｍｍ）×２個
シリンダ４７の断面積（ピストンの受圧面積）：２，２６８平方ミリメートル（ｍｍ２）
必要油圧：９メガパスカル（ＭＰａ）
押圧力＝２２６８×９＝約２０キロニュートン（ｋＮ）
図５Ｂはこの発明による空気圧ダイヤフラム型のキャリパブレーキ装置１を示す。ここでは、シリンダ７０の断面積と圧力室６３に導かれる必要空気圧とを次のように設定している。
シリンダ７０の断面積（＝ダイヤフラム７５の受圧面積）：２７，６９７（ｍｍ２）
必要空気圧：０．７５（ＭＰａ）
押圧力＝２７６９７×０．７５＝約２０（ｋＮ）
この発明によるキャリパブレーキ装置１のブレーキパッド押圧力は従来の油圧式ピストン型キャリパブレーキ装置と同じ約２０ｋＮである。
キャリパブレーキ装置１のアクチュエータ６０は、したがって、ブレーキキャリパ１０の限られたスペースの中でダイヤフラム７５の受圧面積を十分に確保し、油圧に比べて著しく低い空気圧を用いて要求される押圧力をブレーキパッド７に加えることができる。
この発明によるキャリパブレーキ装置１はダイヤフラム７５が膨らむことで、複数のピストン５５を介してブレーキパッド７を摩擦面６に押し付ける。この押し付け反力によってブレーキキャリパ１０が撓んだり、摩擦面の回転面に変形が生じても、ブレーキパッド７は摩擦面６に均一な面圧を持って押し付けられる。ブレーキパッド７の摩擦係数はしたがって常に高く保たれ、ブレーキパッド７本来の制動力を発揮できる。また、面圧が均一のため、ブレーキパッド７や摩擦面の局部的な温度上昇が起こりにくく、ブレーキパッド７や摩擦面６の偏摩耗が起こりにくい。。
制動時にブレーキキャリパ１０のキャリパアーム１２が車輪５の摩擦面６から離れる方向へ撓んでも、キャリパアーム１２と摩擦面６の離間距離の大きい領域でピストン５５が大きくストロークすることで、ブレーキパッド７は摩擦面６に対して平行に保たれる。したがって、ライニング９がラジアル方向に偏摩耗するのを防止できる。
このキャリパブレーキ装置１においては、ダイヤフラム７５とブレーキパッド７の間にピストン５５とガイドフレーム６５とを介在させたため、ブレーキパッド７の発熱のダイヤフラム７５への伝達がこれらの部材に遮断される。したがって、ダイヤフラム７５は熱による損傷を受けにくい。
アクチュエータ６０は、鉄道車両に搭載された空気圧源から供給される空気圧で直接ブレーキパッド７を駆動するので、鉄道車両に空油変換器や油圧源や油圧配管を搭載する必要がない。したがって、この発明によるキャリパブレーキ装置１を採用することで鉄道車両の軽量化を図ることができる。
キャリパブレーキ装置１の圧力室６３に空気圧を供給するかわりに、油圧を供給することも可能である。この場合も、従来の油圧ピストン型キャリパブレーキ装置に比べて数多くのピストンを用いることで、ブレーキパッド７を均一に押圧することができる。また、数多くのピストンを用いることで受圧面積が増えるため、低い油圧で必要な押圧力を確保できる、したがって、空油変換器を小型化することができる。
このキャリパブレーキ装置１において、圧力室６３は一対のアンカピン４３の間に配置され、圧力室６３を画成するシリンダ内壁８２を略長円形断面に形成したので、ダイヤフラム７５は十分な受圧面積を確保でき、押圧力をブレーキパッド７の広い範囲に及ぼすことができる。また、略長円形断面の圧力室６３に収装されたダイヤフラム７５は円周方向、すなわちＺＹ平面内では緩やかに湾曲するのみで屈曲する部位がない。また、取付座８１とシリンダ内壁８２との間に形成された面取り部８３がダイヤフラム７５のＸＹ平面内の屈曲を緩和する。したがって、ダイヤフラム７５には荷重が集中しにくく、ダイヤフラム７５は好ましい耐久性を備える。
アクチュエータ６０においては、シリンダ内壁８２の内側にベローズ部７７を配置したので、制動時に圧力室６３に導かれる空気圧でベローズ部７７が側方へ膨らむのをシリンダ内壁８２が阻止する。したがって、ブレーキパッド７を押圧するのに必要な空気流量を小さく抑えることができ、ブレーキパッド７による車輪５の制動の応答性を高められる。
環状の取付座８１とカバー９２とでダイヤフラム７５の周縁部７６を挟持し、カバー９２とダイヤフラム７５との間に圧力室６３を設けたので、アクチュエータ６０をブレーキキャリパ１０内の小さなスペースに収装でき、ブレーキキャリパ１０の大型化を避けられる。
また、ピストン５５は断熱プレート６１を介してホルダ８に接するので、ブレーキパッド７の熱がダイヤフラム７５に伝達されにくく、ダイヤフラム７５への熱損傷を起こしにくい環境が得られる。
このキャリパブレーキ装置１においては、複数のピストン５５が、アンカピン４３に係止されたホルダ８を介してブレーキパッド７を押圧するので、ブレーキパッド７の支持剛性を高めたい場合に好ましい構造となる。また、ブレーキキャリパ１０からのブレーキパッド７の着脱も容易に行える。
図６〜図９を参照してこの発明の第２の実施例を示す。
この実施例では、ホルダ８を省略してブレーキパッド７を各アンカピン４３で直接支持する。
ブレーキパッド７はライニング９と、ライニング９を固定するボディ９７とからなる。
各アンカピン４３は先端に環状溝８６を備える。ボディ９７の上端と下端には環状溝８６に係合する係合部８５が形成される。
ブレーキパッド７はボディ９７の上端の係合部８５を上方のアンカピン４３の環状溝８６に係合し、ボディ９７の下端の係合部８５を下方のアンカピン４３の環状溝８６に係合する。ブレーキパッド７はこれにより摩擦面６に対して進退可能にキャリパアーム１２に支持され、ダイヤフラム７５の拡縮に応じて摩擦面６に対して進退する。
キャリパブレーキ装置１のその他の構造は、第１の実施例と同一である。
この実施例では、ホルダ８を廃止してブレーキパッド７の両端をアンカピン４３に直接係止したので、キャリパブレーキ装置１の構造を単純化できる。また、ブレーキキャリパ１０のＸ軸方向の寸法を小さくすることができる。ホルダ８を省略することで、摩擦面６の形状や変形に対するライニング９の追従性も高まる。
図１０を参照してこの発明の第３の実施例を説明する。
この実施例では、ダイヤフラム７５の支持構造が第２の実施例と異なる。
この実施例によるキャリパブレーキ装置１は第１の実施例によるシリンダ８０に代えてシリンダ７０を備える。
シリンダ７０はＸ軸方向に延びるシリンダ内壁７１と、Ｙ軸とＺ軸に規定される平面上に形成され、シリンダ７０の一端を閉鎖する、シリンダ内壁７１と一体の底部７２と、シリンダ内壁７１のもう一端に形成された環状の取付座７３とを有する。シリンダ内壁７１は第１の実施例のシリンダ内壁８２と同形あるいはライニング９の形状に合わせた略腎臓形とする。
シリンダ７０と各アジャスタ取付凹部１２ａ、１２ｂはブレーキパッド７と同様に図８に示すブレーキキャリパ１０の中心線Ｏｚｙについて対称的に形成される。
環状の取付座７３はシリンダ内壁７１の一端のＹ軸とＺ軸に規定される平面上に形成される。取付座７３にはガイドフレーム６５の周縁部が、複数のボルト６６により固定される。また、ダイヤフラム７５の周縁部７６がガイドフレーム６５の周縁部と取付座７３に挟持される。
ダイヤフラム７５は周縁部７６と、周縁部７６からシリンダ内壁７１に沿って底部７２に向けて展開した後、内向きに略１８０度曲折するベローズ部７７と、ベローズ部７７の内側においてブレーキパッド７と平行な平面をなすピストン押圧部７９とからなる。周縁部７６とベローズ部７７とピストン押圧部７９はゴムなどの弾性材によって一体に形成される。ピストン押圧部７９はシリンダ内壁７１に規定されるシリンダ７０の横断面より若干小さく、かつシリンダ７０の横断面に相似した平面形状を有する。
ダイヤフラム７５のピストン押圧部７９の背面には背面プレート６２が取り付けられる。背面プレート６２は複数のボルト６７でピストン押圧部７９に固定される。背面プレート６２はピストン押圧部７９と略等しい形状の板材で形成される。ボルト６７は背面プレート６２の周縁部に沿って略等間隔で配置される。
ダイヤフラム７５の以上の構成により、シリンダ内壁７１は第１の実施例のシリンダ内壁８２と異なり，圧力室６３の内側に位置する。
この実施例によっても、第１の実施例と同様の好ましい効果が得られる。
さらに、この実施例ではピストン押圧部７９に背面プレート６２を装着したので、ピストン押圧部７９の剛性を高めることができる。なお、背面プレート６２をピストン押圧部７９の前面に取り付けても良い。あるいは、背面プレート６２を省略することも可能である。
以上の説明に関して２００７年１１月６日を出願日とする日本国における特願２００７−２８８９１５号、の内容をここに引用により合体する。
以上、この発明をいくつかの特定の実施例を通じて説明して来たが、この発明は上記の各実施例に限定されるものではない。当業者にとっては、クレームの技術範囲でこれらの実施例にさよざまな修正あるいは変更を加えることが可能である。
例えば、以上説明した実施例では、車輪５の両側に形成した摩擦面６を一対のブレーキパッド７で挟持しているが、車輪５と一体回転するロータの両面に摩擦面６を形成し、これをブレーキパッド７で挟持するキャリパブレーキ装置にもこの発明は適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【０００６】
以上のように、この発明によるキャリパブレーキ装置はブレーキパッドの回転体への押し付け力を均一化する効果をもたらす。したがって、ブレーキパッドの大きな押し付け力を必要とする鉄道車両の車輪の制動装置に適用することで特に好ましい効果が得られる。
この発明の実施例が包含する排他的性質あるいは特長は以下のようにクレームされる。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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