(57)【要約】      （修正有）【課題】小型のブレーキユニットを既存の車両に搭載可能な構造であって、ハリを貫通せず且つ十分な取付強度を備えた構造を得る。【解決手段】ブレーキユニット５が横ハリ６に取付具７によって取り付けられている。ブレーキユニット５は、横ハリ６の下方に配置されたブレーキ本体１１を有する。ブレーキ本体１１は、横ハリ６に対向した第１面３１と、制輪子４に対向するように配置された第２面３２と、制輪子４と反対側を向いた第３面３３とを有する。ブレーキ本体１１内には、シリンダー２２が収容されている。ブレーキユニット５は、ブレーキユニット５の平面視において第１面３１における横ハリ６と重ならない領域で取付具７に取り付けられているとともに、第３面３３においてシリンダー２２の伸縮方向についてシリンダー２２と重ならない領域で取付具７に取り付けられている。【選択図】図２
2018034530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両幅方向に延在したハリを有する台車と、前記台車に取り付けられた車輪と、前記ハリと前記車輪との間において前記車輪に対向して配置された制輪子と、前記制輪子を前記車輪に押し当てるブレーキユニットと、前記ブレーキユニットを前記ハリに取り付けるための取付具とを備えた鉄道車両において、
前記ブレーキユニットは、少なくとも一部が前記ハリの下方に配置されたブレーキ本体を有し、
前記ブレーキ本体は、前記ハリに対向した第１面と、前記制輪子に対向するように配置された第２面と、前記第２面に対向し且つ前記制輪子と反対側を向いた第３面とを有し、
前記ブレーキ本体内には、前記第２面に対向するように且つ前記第２面と前記第３面とが対向する方向に伸縮可能にシリンダーが収容され、
前記取付具は、前記ハリに対向して配置された対向部と、前記第１面に沿って配置された第１取付部と、前記第３面に沿って配置された第２取付部とを有し、
前記対向部の少なくとも一部は前記ハリに接続され、
前記第２取付部は、前記シリンダーの伸縮方向について、前記第３面における前記シリンダーと重ならない領域に配置され、
前記ブレーキ本体が、前記ブレーキユニットの平面視において前記第１面の前記ハリと重ならない領域で前記第１取付部に取り付けられているとともに、前記第２取付部に取り付けられていることを特徴とする鉄道車両のブレーキユニットの接続構造。
【請求項２】
前記対向部の少なくとも一部は、前記ハリの外周面に沿って湾曲していることを特徴とする請求項１に記載の鉄道車両のブレーキユニットの接続構造。
【請求項３】
前記取付具によって規制された前記ブレーキユニットを取り外し可能な方向のうち、前記ブレーキユニットの移動が前記取付具に規制されている範囲内で、前記車輪と干渉しない方向が存在する請求項１又は２に記載の鉄道車両のブレーキユニットの接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両においてブレーキユニットを台車のハリに接続する構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両は、台車と、台車に取り付けられた車輪と、車輪に対向して配置された制輪子と、制輪子を車輪に押し当てるブレーキユニットとを備えている。ブレーキユニットは、台車に設けられた横ハリに取り付けられている。
【０００３】
図７に示すように、既存の鉄道車両に搭載されたブレーキユニット１００は、ブレーキシリンダ１０１と、リンク部材等が収容された縦長のボックス１０２とを有する（特許文献１参照）。ボックス１０２は、車輪１１０と横ハリ１２０との間に配置されている。ブレーキシリンダ１０１は、ボックス１０２の斜め上方付近に配置されている。ブレーキユニット１００は、横ハリ１２０の中心線を通る垂直軸に平行に取り付けられることが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−７５６６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
既存の鉄道車両では上記構成のブレーキユニットが用いられているが、このブレーキユニットとは異なる構成のシリンダーを用いた小型のブレーキユニットがある。小型のブレーキユニットは、シリンダーが収容された立方体状の筐体を有し、軽量且つコンパクトであるため、横ハリへの取り付け方の自由度が高い。
【０００６】
例えば、図８（ａ）に示すように、車輪２００及び制輪子２０１の後方において、ブレーキユニット２１０の筐体２１１の上面２１１ａを取付具２２０を介して横ハリ２３０に取り付ける方法が考えられる。また、図８（ｂ）に示すように、筐体２１１の背面２１１ｂを取付具２４０を介して横ハリ２３０に取り付ける方法がある。さらに、図８（ｃ）に示すように、横ハリ２３０でなく台車の側ハリ２５０に、取付具２６０を介して筐体２１１の側面２１１ｃを取り付ける方法が考えられる。
【０００７】
しかし、既存の車両に上記取り付けを行うと、以下の問題がある。
【０００８】
筐体２１１の上面２１１ａを横ハリ２３０に取り付ける場合（図８(ａ)参照）、筐体２１１の前端部（車輪に近い位置）及び後端部（車輪から遠い位置）をボルト３１１及びボルト３１２で取付具２２０に固定するが、ボルト３１１及びボルト３１２は横ハリ２３０の近傍に位置する。ボルト３１１及びボルト３１２を挿入するには横ハリ２３０を貫通する構造も考えられるが、この構造は事実上困難である。また横ハリ２３０はタンクとしても使用されることがあるため、横ハリ２３０を貫通しない構造が望ましい。
【０００９】
また、筐体２１１の背面２１１ｂを横ハリ２３０に取り付ける場合（図８(ｂ)参照）、筐体２１１の背面２１１ｂに薄い板状の取付具２４０を取り付ける。しかし、筐体２１１には図示しないシリンダーが収容されており、制輪子２０１を車輪２００に押し当てたときに生じる反力がシリンダーを介して筐体２１１の背面２１１ｂに伝わるが、図８（ｂ）に示す薄い取付具２４０は、この反力を受け止めるだけの強度を有さない。
【００１０】
また、筐体２１１の側面２１１ｃを台車の側ハリ２５０に取り付ける場合（図８(ｃ)参照）、筐体２１１の前端部（車輪に近い位置）及び後端部（車輪から遠い位置）をボルト３２１及びボルト３２２で取付具２６０に固定するが、いずれのボルト３２１及びボルト３２２も側ハリ２５０を貫通する位置である。側ハリ２５０を貫通する構造は、横ハリ２３０を貫通する構造と同様に事実上困難である。また、台車の構造によって、側ハリ２５０が図８（ｃ）に示すように筐体２１１を取り付け可能な位置に配置されているとは限らない。
【００１１】
そこで、本発明は、小型のブレーキユニットを既存の車両に搭載可能な構造であって、ハリを貫通せず且つ十分な取付強度を備えた構造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】
【００１２】
本発明は、車両幅方向に延在したハリを有する台車と、前記台車に取り付けられた車輪と、前記ハリと前記車輪との間において前記車輪に対向して配置された制輪子と、前記制輪子を前記車輪に押し当てるブレーキユニットと、前記ブレーキユニットを前記ハリに取り付けるための取付具とを備えた鉄道車両において、前記ブレーキユニットは、少なくとも一部が前記ハリの下方に配置されたブレーキ本体を有し、前記ブレーキ本体は、前記ハリに対向した第１面と、前記制輪子に対向するように配置された第２面と、前記第２面に対向し且つ前記制輪子と反対側を向いた第３面とを有し、前記ブレーキ本体内には、前記第２面に対向するように且つ前記第２面と前記第３面とが対向する方向に伸縮可能にシリンダーが収容され、前記取付具は、前記ハリに対向して配置された対向部と、前記第１面に沿って配置された第１取付部と、前記第３面に沿って配置された第２取付部とを有し、前記対向部の少なくとも一部は前記ハリに接続され、前記第２取付部は、前記シリンダーの伸縮方向について、前記第３面における前記シリンダーと重ならない領域に配置され、前記ブレーキ本体が、前記ブレーキユニットの平面視において前記第１面の前記ハリと重ならない領域で前記第１取付部に取り付けられているとともに、前記第２取付部に取り付けられている。
【００１３】
上記構成では、ブレーキユニットが取付具に対して、１)ブレーキユニットの平面視においてハリと重ならない位置と、２)シリンダーの伸縮方向についてシリンダーと重ならない位置とにボルト等で取り付けられている。これらの取付位置では、ボルト等がハリを貫通しないとともに、制輪子が車輪に押し当てられたときに生じる押付力の反力が取付具に作用するものの、取付具がこの反力を受け止めることができる。したがって、小型のブレーキユニットを既存の車両に搭載可能な構造であって、ハリを貫通せず且つ十分な取付強度を備えている。
【００１４】
また、上記構成において、前記対向部の少なくとも一部は前記ハリの外周面に沿って湾曲していることが好ましい。これにより取付具をハリに接続しやすい。
【００１５】
また、上記構成において、前記取付具によって規定された前記ブレーキユニットを取り外し可能な方向のうち、前記ブレーキユニットの移動が前記取付具に規制されている範囲内で、前記車輪と干渉しない方向が存在することが好ましい。これによりブレーキユニットを台車の下方から取り出すことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、小型のブレーキユニットを既存の車両に搭載可能な構造であって、ハリを貫通せず且つ十分な取付強度を備えた構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ブレーキユニット周辺の正面図である。
【図２】（ａ）はブレーキユニット周辺の拡大正面図であり、（ｂ）はブレーキユニット周辺の拡大平面図である。
【図３】（ａ）は取付具及び横ハリの正面図であり、（ｂ）は取付具及び横ハリの平面図である。
【図４】ブレーキユニットを下方へ取り出す過程を示す正面図である。
【図５】ブレーキユニットを下方へ取り出す過程を示す正面図である。
【図６】ブレーキユニットを下方へ取り出す過程を示す正面図である。
【図７】既存のブレーキユニット周辺の拡大正面図である。
【図８】（ａ）小型のブレーキユニットの取付構造の一例を示す模式図であり、（ｂ）は小型のブレーキユニットの取付構造の他の例を示す模式図であり、（ｃ）小型のブレーキユニットの取付構造の他の例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。ここでは、本発明の第１実施形態である鉄道車両について、図１〜図６を参照しつつ以下に説明する。
【００１９】
図１には、車体の下方の一部を示している。鉄道車両１は、図示しない車体と、車体の下方に配置された台車２と、台車２に取り付けられた車輪３と、車輪３の踏面３ａに対向して配置された制輪子４と、制輪子４を車輪３に押し当てるブレーキユニット５とを備えている。台車２は、横ハリ６が設けられている。ブレーキユニット５は、図２（ａ）に示すように、横ハリ６に取付具７によって取り付けられている。図２（ａ）では、水平方向について、車輪３に近付く方向を前方向とし、車輪３から遠ざかる方向を後方向としている。
【００２０】
ブレーキユニット５は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、横ハリ６の下方に配置された立方体状のブレーキ本体１１と、横ハリ６と車輪３との間に配置されたリンク部材１２とを有する。リンク部材１２は上端部を中心に揺動する。リンク部材１２の下部は、制輪子４の後方に配置されている。
【００２１】
ブレーキ本体１１は、図２（ａ）に示すように、立方体状の筐体２１と、筐体２１内に収容されたシリンダー２２とを有する。筐体２１は、横ハリ６に対向した第１面３１と、車輪３に対向するように配置された第２面３２と、車輪３と反対側を向いた第３面３３とを有している。第２面３２と第３面３３とは、シリンダー２２を挟んで対向するように配置されている。
【００２２】
シリンダー２２は、第２面３２と第３面３３とが対向する方向に伸縮可能である。シリンダー２２の前端の先には、リンク部材１２の下部が配置されている。
【００２３】
シリンダー２２に気体が供給されると、シリンダー２２内のピストン（不図示）が前方へ移動し、リンク部材１２の下部を押圧することで、リンク部材１２の下部が前方へ揺動する。これにより制輪子４が車輪３の踏面３ａに押し当てられる。
【００２４】
ブレーキユニット５は、水平方向に対してやや右上がりに傾斜している。そのため、ブレーキユニット５の第２面３２と第３面３３との対向方向も、水平方向に対して右上がりに傾斜している。
【００２５】
取付具７は、図３（ａ）に示すように、横ハリ６に任意の角度で対向して配置された対向部４１と、筐体２１の第１面３１に沿って配置された第１取付部４２と、筐体２１の第３面３３に沿って配置された第２取付部４３とを有する。
【００２６】
対向部４１の上面は、横ハリ６の外周面に沿って湾曲している。対向部４１は、横ハリ６に溶接等で接続されている。
【００２７】
第１取付部４２は、ブレーキユニット５の平面視において、横ハリ６と重ならない領域に配置されている（図３(ａ)及び図３(ｂ)参照）。ブレーキユニット５の筐体２１は、ブレーキユニット５の平面視において、横ハリ６と重ならない領域で、ボルト５１及びボルト５２を用いて第１取付部４２に固定されている。ボルト５１とボルト５２との間には、リブ６１及びリブ６２が立設している（図３(ｂ)参照）。リブ６１及びリブ６２は、横ハリ６を支持している。
【００２８】
第２取付部４３は、図３（ａ）に示すように、筐体２１内のシリンダー２２より高位置であり、且つ、シリンダー２２の伸縮方向について、第３面３３におけるシリンダー２２と重ならない領域に配置されている。第３面３３は、シリンダー２２の伸縮方向についてシリンダー２２と重ならない領域で第２取付部４３にボルト５３で固定されている（図２(ａ)参照）。
【００２９】
次に、ブレーキユニット５を取り出す方法について、図４〜図７を参照しつつ説明する。
【００３０】
既存のブレーキユニットが搭載された車両では、図７に示すように、ブレーキユニット１００の一部が車輪１１０及び横ハリ１２０の上方に配置され、車両の平面視においてブレーキユニット１００の一部と車輪１１０とが重なり、ブレーキユニット１００の他の部分と横ハリ１２０とが重なっている。そのためブレーキユニット１００を車両の下方に取り出せない。そこで、台車単体の状態において、ブレーキユニット１００を台車上方に引き上げ、取り出している。
【００３１】
しかし、本実施形態では、図４に示すように、ブレーキユニット５の一部が横ハリ６の下方に配置され、その他の部分が横ハリ６と車輪３との間に配置されている。横ハリ６及び車輪３の上方にはブレーキユニット５が配置されていないため、ブレーキユニット５を下方に取り出せる。
【００３２】
ブレーキユニット５を取り出すときは、先ず、制輪子４を台車２から外す（図４参照）。そして、ボルト５１,５２,５３を外し、ブレーキユニット５を下方へ移動させる（図５及び図６参照）。
【００３３】
ブレーキユニット５を下方へ移動させる過程において、ブレーキユニット５の第１面３１が第２取付部４３の下面の延長線ｌ1に到達するまでは（図５参照）、ブレーキユニット５が車輪３と干渉しない方向に、ブレーキユニット５を移動させる。ここで、下方には、鉛直下方向と、鉛直下方向に対して傾斜した傾斜下方向とが含まれる。
【００３４】
ブレーキユニット５の一部が、第１取付部４２と第２取付部４３と第２取付部４３の下面の延長線ｌ1と第１取付部４２の前面の延長線ｌ2とに囲まれた規制範囲Ｒ（図５のハッチングで示した範囲）に位置するとき、ブレーキユニット５の後方への移動が第２取付部４３に規制され、ブレーキユニット５の上方への移動が第１取付部４２に規制される。そこで、ブレーキユニット５の一部が規制範囲Ｒに位置するときは、ブレーキユニット５が車輪３と干渉しない方向に、ブレーキユニット５を移動させる。
【００３５】
ブレーキユニット５の下方への移動中に、第１面３１が第２取付部４３の下面の延長線ｌ1を超えると、ブレーキユニット５は前後方向に自由に移動可能となる。
【００３６】
また、仮に、第３面３３が第１取付部４２の前面の延長線ｌ2より前方に移動可能である場合、第３面３３が延長線ｌ2を超えると、ブレーキユニット５は上下方向に自由に移動可能となる。
【００３７】
このように、ブレーキユニット５が規制範囲Ｒ外に移動すると、ブレーキユニット５は取付具７により移動が規制されないため、自由に移動可能となる。したがって、図６に示すように、ブレーキユニット５を下方向Ａへ移動させることができる。また、ブレーキユニット５を図６中の後方へ移動させることもできる。
【００３８】
以上のように、本実施形態によると以下の効果を奏する。
ブレーキユニット５が取付具７に対して、１)ブレーキユニット５の平面視において横ハリ６と重ならない位置と、２)シリンダー２２の伸縮方向についてシリンダー２２と重ならない位置とに取り付けられている。これらの取付位置では、ボルト５１及びボルト５２が横ハリ６を貫通しないとともに、制輪子４が車輪３に押し当てられたときに生じる押付力の反力に取付具７で対抗できる。また、接線力については、ボルト５１,５２,５３に作用する力で対抗できる。したがって、既存のブレーキユニットより小型のブレーキユニット５を既存の車両に搭載可能な構造であって、横ハリ６を貫通せず且つ十分な取付強度を備えている。
【００３９】
また、取付具７の対向部４１が横ハリ６の外周面に沿って湾曲しているため、対向部４１を横ハリ６に接続しやすい。
【００４０】
さらに、ブレーキユニット５を下方に取り出す際、ブレーキユニット５の一部が規制範囲Ｒに位置するときは、ブレーキユニット５が車輪３と干渉しない方向にブレーキユニット５を移動させることで、ブレーキユニット５を下方から外すことができる。
【００４１】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００４２】
例えば、上述の実施形態では、ブレーキユニット５が水平方向に対して傾斜しているが、ブレーキユニット５が水平に配置されていてもよい。
【００４３】
また、上述の実施形態では、取付具７の対向部４１が湾曲しているが、対向部４１の少なくとも一部が湾曲していてもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１                鉄道車両
２                台車
３                車輪
４                制輪子
５                ブレーキユニット
６                横ハリ
７                取付具
１１              ブレーキ本体
１２              リンク部材
２１              筐体
２２              シリンダー
３１              第１面
３２              第２面
３３              第３面
４１              対向部
４２              第１取付部
４３              第２取付部
５１,５２,５３    ボルト
Ｒ                規制範囲
【図１】
2018034530.tif 000003
【図２】
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【図３】
2018034530.tif 000005
【図４】
2018034530.tif 000006
【図５】
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【図６】
2018034530.tif 000008
【図７】
2018034530.tif 000009
【図８】
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