(57)【要約】【課題】ブレーキ装置の小型化を図る。【解決手段】Ｚ方向に進退移動するピストン３０のくさび部３２には、傾斜面５０が形成されている。ピストン３０の進退移動によりＹ方向に進退移動する押棒４０の進行側端部４１にはブレーキシュー１０が係合し、この押棒４０の退行側端部４３には、外周面が傾斜面５０に接触する出力ローラ６０が回転可能に設けられている。押棒４０の進行方向側は滑り軸受け２８で摺動可能に支持され、押棒４０の退行方向側は押棒ガイドキー８１により摺動可能に支持されている。【選択図】図１
2011122703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力に応じて進退移動する駆動部材と、該駆動部材の進退移動により進退移動する従動部材と、該従動部材の一端部に係合し該従動部材の進退移動により移動して制動対象に接触する制動子と、を備えているブレーキ装置において、
前記従動部材の前記一端部側を摺動可能に支持する第一支持部と、
前記従動部材の前記一端部と反対の他端部側を摺動可能に支持する第二支持部と、
前記駆動部材の進行側端部と前記従動部材の前記他端部とのうちの一方の端部に設けられた回転可能な出力ローラと、
を備え、
前記駆動部材の前記進行側端部と前記従動部材の前記他端部とのうちの他方の端部に設けられた傾斜面が、前記出力ローラの外周面に接することで、該駆動部材の進退移動に応じて該従動部材を進退移動させる、
ことを特徴とするブレーキ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のブレーキ装置において、
前記第二支持部は、前記従動部材を基準にして、前記駆動部材の進行側に存在し、該駆動部材の進行時に該従動部材にかかる前記駆動力の向きの力を少なくとも支持する、
ことを特徴とするブレーキ装置。
【請求項３】
請求項２に記載のブレーキ装置において、
前記第二支持部と前記従動部材とのうちの一方は、他方の側に突出した突起を有し、該他方には、該従動部材の進退方向に伸び、該突起が摺接するガイドを有している、
ことを特徴とするブレーキ装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載のブレーキ装置において、
前記従動部材の一部、前記出力ローラ、前記第一支持部及び前記第二支持部を収納するハウジングと、該ハウジングに固定された又は形成された反力支持部材と、を備え、
前記反力支持部材と前記駆動部材とのうちの一方に、該駆動部材が前記出力ローラを介して前記従動部材を押す押付力に対する反力を受けるための反力受け用ローラが設けられ、他方に該反力受け用ローラの外周面と接する接触面が形成されている、
ことを特徴とするブレーキ装置。
【請求項５】
請求項１から４に記載のブレーキ装置において、
前記駆動部材の前記進行側端部と前記従動部材の前記他端部とのうちの前記一方の端部には、該一方の端部の進退移動方向に伸びる仮想軸を基準にして、対称な位置に２個の前記出力ローラが設けられ、
前記駆動部材の前記進行側端部と前記従動部材の前記他端部とのうちの前記他方の端部には、前記２個の出力ローラがそれぞれ接する前記傾斜面が形成されている、
ことを特徴とするブレーキ装置。
【請求項６】
請求項４に記載のブレーキ装置において、
前記駆動部材の前記進行側端部と前記従動部材の前記他端部とのうちの前記一方の端部には、該一方の端部の進退移動方向に伸びる仮想軸を基準にして、対称な位置に２個の前記出力ローラが設けられ、
前記駆動部材の前記進行側端部と前記従動部材の前記他端部とのうちの前記他方の端部には、前記２個の出力ローラがそれぞれ接する前記傾斜面が形成され、
前記反力支持部材と前記駆動部材とのうちの前記一方には、２個の前記反力受け用ローラが設けられ、該２個の反力受け用ローラは、前記２個の出力ローラと対向している、
ことを特徴とするブレーキ装置。
【請求項７】
請求項１から４のいずれか一項に記載のブレーキ装置において、
前記駆動部材の前記進行側端部と前記従動部材の前記他端部とのうちの前記一方の端部には、該一方の端部の進退移動方向に伸びる仮想軸上に、前記出力ローラとして１個のみ設けられ、
前記駆動部材の前記進行側端部と前記従動部材の前記他端部とのうちの前記他方の端部には、前記１個の出力ローラが接する傾斜面が形成されている、
ことを特徴とするブレーキ装置。
【請求項８】
請求項４に記載のブレーキ装置において、
前記駆動部材の前記進行側端部と前記従動部材の前記他端部とのうちの前記一方の端部には、該一方の端部の進退移動方向に伸びる仮想軸上に、前記出力ローラとして１個のみ設けられ、
前記駆動部材の前記進行側端部と前記従動部材の前記他端部とのうちの前記他方の端部には、前記１個の出力ローラが接する傾斜面が形成されている、
前記反力支持部材と前記駆動部材とのうちの前記一方には、前記出力ローラを基準にして両側のそれぞれに前記反力受け用ローラが設けられている、
ことを特徴とするブレーキ装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載のブレーキ装置において、
前記傾斜面は、第一傾斜面部と第二傾斜面部とを有し、
前記駆動部材の進行移動の過程で、前記出力ローラに対して、前記第一傾斜面部が前記第二傾斜面部よりも先に接触し、前記第二傾斜面部が続いて接触できる位置に、該第一傾斜面部及び該第二傾斜面部が形成され、
前記第一傾斜面部は、前記駆動部材の所定移動量に対して、前記第二傾斜面部よりも、従動部材を大きく移動させる傾斜面である、
ことを特徴とするブレーキ装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載のブレーキ装置において、
前記傾斜面と前記出力ローラの外周面とのうち、少なくとも一方の面には、潤滑性の向上と硬度の向上と耐摩耗性の向上とのうち、少なくとも一つを目的とする表面処理が施されている、
ことを特徴とするブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪等の制動対象に制動力を加えるブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車輪に制動力を加えるブレーキ装置としては、例えば、以下の特許文献１に記載されたものがある。
【０００３】
この特許文献１に記載されたブレーキ装置は、空気圧を駆動力として受けて進退移動するピストンと、このピストンの進退移動により進退移動する押棒と、押棒の進退移動により移動して制動対象に接触する制動子と、押棒に設けられている２個の出力ローラと、ピストンや押棒等を収納するハウジングに設けられている２個の反力受けローラと、を備えている。
【０００４】
ピストンは、このピストンの進退移動方向に伸びている二つの脚部を有し、この脚部に進退移動方向に対して傾斜した傾斜面が形成されている。各傾斜面には、押棒に設けられている出力ローラの外周面がそれぞれ接触している。押棒は、ピストンの移動により、ピストンの傾斜面に接している出力ローラから押付力を受けて移動し、制動子を移動させる。ピストンは、出力ローラを介して押棒に押付力を加えることで、押棒側から反力を受ける。この反力により、ピストンの傾斜面が出力ローラから遠ざかる方向へ逃げないようにするため、ハウジングには、ピストンの各傾斜面と反対側の面に接する反力受けローラが設けられている。
【０００５】
ハウジングには、対向する一対のハウジング壁に貫通孔が形成されている。押棒は、一対のハウジング壁の各貫通孔を貫通し、各貫通孔の部分で進退移動可能に支持されている。２個の出力ローラは、押棒の左右であって、一対のハウジング壁の各貫通孔のほぼ中間の位置、言い換えると、押棒の移動方向での押棒のほぼ中間の部分に設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許６，３９７，９８６号  図１、図２
【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、上記特許文献１に記載の技術では、押棒の中間部分に出力ローラを設けている関係上、押棒の中間部分には、少なくとも出力ローラ分の長さが必要になってしまう。さらに、上記特許文献１に記載の技術では、押棒の左右のうちの一方にのみ出力ローラを設けると押付力のバランスが崩れるために、押棒の左右にそれぞれ出力ローラを設け、この２個の出力ローラに対向するように反力受けローラを設けなければならず、各ローラの数量及び配置が限定されてしまう。
よって、上記特許文献１に記載の技術では、ブレーキ装置が大型化してしまう、という問題点がある。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の問題点に着目し、小型・軽量化を図ることができる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】
前記問題点を解決するためのブレーキ装置に係る発明は、
駆動力に応じて進退移動する駆動部材と、該駆動部材の進退移動により進退移動する従動部材と、該従動部材の一端部に係合し該従動部材の進退移動により移動して制動対象に接触する制動子と、を備えているブレーキ装置において、
前記従動部材の前記一端部側を摺動可能に支持する第一支持部と、前記従動部材の前記一端部と反対の他端部側を摺動可能に支持する第二支持部と、前記駆動部材の進行側端部と前記従動部材の前記他端部とのうちの一方の端部に設けられた回転可能な出力ローラと、を備え、前記駆動部材の前記進行側端部と前記従動部材の前記他端部とのうちの他方の端部に設けられた傾斜面が、前記出力ローラの外周面に接することで、該駆動部材の進退移動に応じて該従動部材を進退移動させる、ことを特徴とする。
【００１０】
上記発明では、従動部材の他端部、つまり従動部材の退行側端部に、出力ローラ又は傾斜面を設けているため、従動部材である押棒の中間部分に出力ローラを設けて、この押棒の両端部を支持する従来技術よりも、二つの支持部間の距離を短くすることができ、従動部材の長さを短くすることができる。さらに、本発明では、従来技術のように、従動部材の中間部分に出力ローラを設けていないため、従動部材の左右に出力ローラを設ける必要性がなく、ローラの数量及び配置の自由度を高めることができる。
【００１１】
ここで、前記第二支持部は、前記従動部材を基準にして、前記駆動部材の進行側に存在し、該駆動部材の進行時に該従動部材にかかる前記駆動力の向きの力を少なくとも支持する、ものであってもよい。この場合、例えば、前記第二支持部と前記従動部材とのうちの一方は、他方の側に突出した突起を有し、該他方には、該従動部材の進退方向に伸び、該突起が摺接するガイドを有していてもよい。
【００１２】
以上のように、第二支持部を記構成にすることにより、従動部材の他端部を全周に渡って摺動可能に支持する従来技術よりも、効果的に従動部材を支持することができ、この第二支持部の小型化を図ることができる。
【００１３】
また、前記ブレーキ装置は、前記従動部材の一部、前記出力ローラ、前記第一支持部及び前記第二支持部を収納するハウジングと、該ハウジングに固定された又は形成された反力支持部材と、を備え、前記反力支持部材と前記駆動部材とのうちの一方に、該駆動部材が前記出力ローラを介して前記従動部材を押す押付力に対する反力を受けるための反力受け用ローラが設けられ、他方に該反力受け用ローラの外周面と接する接触面が形成されている、ことが好ましい。
【００１４】
このように、反力支持部材及び反力受け用ローラを設けることで、従動部材に出力ローラが設けられている場合には、上記反力により、この出力ローラから駆動部材に設けられている傾斜面が逃げるのを防ぐことができ、駆動部材に出力ローラが設けられている場合には、上記反力により、従動部材に設けられている傾斜面から出力ローラが逃げるのを防ぐことができる。
【００１５】
ここで、出力ローラ及び傾斜面等の配置に関する各種形態について、以下で説明する。
上記ブレーキ装置は、例えば、
前記駆動部材の前記進行側端部と前記従動部材の前記他端部とのうちの前記一方の端部には、該一方の端部の進退移動方向に伸びる仮想軸を基準にして、対称な位置に２個の前記出力ローラが設けられ、前記駆動部材の前記進行側端部と前記従動部材の前記他端部とのうちの前記他方の端部には、前記２個の出力ローラがそれぞれ接する前記傾斜面が形成されている、ものであってもよい。
【００１６】
また、上記ブレーキ装置は、例えば、
前記駆動部材の前記進行側端部と前記従動部材の前記他端部とのうちの前記一方の端部には、該一方の端部の進退移動方向に伸びる仮想軸を基準にして、対称な位置に２個の前記出力ローラが設けられ、前記駆動部材の前記進行側端部と前記従動部材の前記他端部とのうちの前記他方の端部には、前記２個の出力ローラがそれぞれ接する前記傾斜面が形成され、前記反力支持部材と前記駆動部材とのうちの前記一方には、２個の前記反力受け用ローラが設けられ、該２個の反力受け用ローラは、前記２個の出力ローラと対向している、ものであってもよい。
【００１７】
上記ブレーキ装置は、例えば、
前記駆動部材の前記進行側端部と前記従動部材の前記他端部とのうちの前記一方の端部には、該一方の端部の進退移動方向に伸びる仮想軸上に、前記出力ローラとして１個のみ設けられ、前記駆動部材の前記進行側端部と前記従動部材の前記他端部とのうちの前記他方の端部には、前記１個の出力ローラが接する傾斜面が形成されている、ものであってもよい。
【００１８】
また、上記ブレーキ装置は、例えば、
前記駆動部材の前記進行側端部と前記従動部材の前記他端部とのうちの前記一方の端部には、該一方の端部の進退移動方向に伸びる仮想軸上に、前記出力ローラとして１個のみ設けられ、前記駆動部材の前記進行側端部と前記従動部材の前記他端部とのうちの前記他方の端部には、前記１個の出力ローラが接する傾斜面が形成されている、前記反力支持部材と前記駆動部材とのうちの前記一方には、前記出力ローラを基準にして両側のそれぞれに前記反力受け用ローラが設けられている、ものであってもよい。
【００１９】
ここで、前記傾斜面は、
第一傾斜面部と第二傾斜面部とを有し、前記駆動部材の進行移動の過程で、前記出力ローラに対して、前記第一傾斜面部が前記第二傾斜面部よりも先に接触し、前記第二傾斜面部が続いて接触できる位置に、該第一傾斜面部及び該第二傾斜面部が形成され、前記第一傾斜面部は、前記駆動部材の所定移動量に対して、前記第二傾斜面部よりも、従動部材を大きく移動させる傾斜面である、ことが好ましい。
このように、傾斜面に第一傾斜面部及び第二傾斜面部を設けることにより、従動部材の移動量と従動部材のブレーキシューに対する押付力を適宜調節することができる。
【００２０】
また、上記ブレーキ装置において、前記傾斜面と前記出力ローラの外周面とのうち、少なくとも一方の面には、潤滑性の向上と硬度の向上と耐摩耗性の向上とのうち、少なくとも一つを目的とする表面処理が施されている、ことが好ましい。
以上のように、傾斜面又は出力ローラの外周面に潤滑性の向上を目的とする表面処理を施した場合、各ローラとその接触面との間の摩擦力の増加を防ぐことができる。また、傾斜面又は出力ローラの外周面に、硬度や耐摩耗性の向上を目的とする表面処理を施した場合でも、変形や磨耗による接触面積の増加、さらに位置決め精度の低下等を防ぐことができる結果、各ローラとその接触面との間の摩擦力の増加を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明では、従動部材の長さを短くすることができると共に、ローラの数量及び配置の自由度を高めることができる。この結果、ブレーキ装置の小型・軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る第一実施形態におけるブレーキ装置の要部切欠き側面図である。
【図２】図１におけるII−II線断面図である。
【図３】図１におけるIII−III線断面図である。
【図４】本発明に係る第一実施形態の変形例におけるブレーキ装置の要部切欠き平面図である。
【図５】本発明に係る第二実施形態におけるブレーキ装置の要部切欠き側面図である。
【図６】図５におけるVI−VI線断面図ある。
【図７】本発明に係る第二実施形態の変形例におけるブレーキ装置の要部切欠き平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係るブレーキ装置の各種実施形態について、図面を用いて説明する。
【００２４】
「第一実施形態」
まず、本発明に係る第一実施形態としてのブレーキ装置について、図１〜図３を用いて説明する。
【００２５】
本実施形態のブレーキ装置は、鉄道車両用のブレーキ装置である。このブレーキ装置は、図１に示すように、制動対象である車輪の踏面Ｓに接して、車輪に制動力を加えるブレーキシュー（制動子）１０と、このブレーキシュー１０を車輪に対して遠近方向に移動させる駆動ユニット２０と、ブレーキシュー１０を移動可能に支えるハンガー１５と、を備えている。
【００２６】
駆動ユニット２０は、空気圧による駆動力に応じて進退移動するピストン（駆動部材）３０と、進行方向に移動したピストン３０を図１に示す元の位置に復帰させるコイルバネ２９と、ピストン３０の進退移動により車輪に対する遠近方向に進退移動する押棒（従動部材）４０と、押棒４０に回転可能に設けられている一対の出力ローラ６０及び一対のガイドローラ６９（図３）と、ピストン３０が押棒４０を押す押付力に対する反力を受けるための一対の反力受け用ローラ６５と、これらを収納するハウジング２１と、を備えている。
【００２７】
ここで、本実施形態では、押棒４０の進退方向は、ピストン３０の進退移動方向に対して垂直である。また、以下の説明の都合上、押棒４０の進退方向をＹ方向、ピストン３０の進退方向をＺ方向、Ｙ方向及びＺ方向に対して垂直な方向をＸ方向とする。なお、本実施形態では、押棒４０の進退方向は、ピストン３０の進退方向に対して垂直であるが、押棒４０の進退方向とピストン３０の進退方向とは、異なっていれば垂直でなくてもよい。
【００２８】
ピストン３０は、空気圧を受ける受圧部３１と、この受圧部３１からピストン３０の進行方向側である（＋）Ｚ方向側に伸びているくさび部３２と、を有している。受圧部３１は、ハウジング２１内を仕切って、ハウジング２１内の（−）Ｚ側に空気室２２を形成する。この受圧部３１には、空気室２２の気密性を確保するためにＯリングやパッキンが設けられている。ハウジング２１には、空気室２２に対する空気の出入口２３が形成されている。また、ハウジング２１には、ピストン３０の移動方向をＺ方向に規制するピストンガイド２４が設けられている。
【００２９】
ピストン３０の受圧部３１であって、このピストン３０の進行方向側である（＋）Ｚ方向側の面には、コイルバネ２９の一方の端部が取り付けられている。また、ハウジング２１には、ピストン３０の受圧部３１を基準にして、（＋）Ｚ方向側にバネ支持板２６が設けられており、このバネ支持板２６に、コイルバネ２９の他方の端部が取り付けられている。
【００３０】
押棒４０の進行方向（（＋）Ｙ方向）側の端部である進行側端部４１には、Ｘ方向に貫通し且つＺ方向に長い長孔４２が形成されている。また、押棒４０の退行方向（（−）Ｙ方向）側の端部である退行側端部４３には、出力ローラ６０及びガイドローラ６９（図３）が設けられている。さらに、押棒４０の退行方向（（−）Ｙ方向）側であって、（＋）Ｚ方向側には、Ｙ方向に伸びるキー溝４４が設けられている。ハウジング２１には、この押棒４０が貫通する貫通孔２７が形成され、この貫通孔２７に、この押棒４０の進行方向（（＋）Ｙ方向）側をＹ方向に摺動可能に支持する滑り軸受け（第一支持部）が設けられている。また、ハウジング２１内には、押棒４０のキー溝４４をＹ方向に摺動可能に支持する押棒ガイドキー８１（第二支持部）が設けられている。
【００３１】
くさび部３２は、押棒４０の進行方向（（＋）Ｙ方向）側、つまり、出力ローラ６０側に、ピストン３０の進退方向（Ｚ方向）に対して傾斜し、且つ（−）Ｚ方向に向かうに連れて（＋）Ｙ方向に向かう傾斜面５０が形成されている。この傾斜面５０に、出力ローラ６０の外周面が接触する。傾斜面５０には、ピストン３０の進行方向（（＋）Ｚ方向）への移動過程で先に出力ローラ６０に接触する第一傾斜面部と、次に出力ローラ６０に接触する第二傾斜面部５２とがある。第一傾斜面部５１と第二傾斜面部５１とは、傾斜角度が異なっており、具体的に、ピストン３０の進退方向（Ｚ方向）に対する角度が、第二傾斜面部５２よりも第一傾斜面部５１の方が大きい、言い換えると、押棒４０の進退方向（Ｙ方向）に対する角度が、第二傾斜面部５２よりも第一傾斜面部５１の方が小さい。
【００３２】
くさび部３２は、押棒４０の退行方向（（−）Ｙ方向）側、つまり、出力ローラ６０と反対側に、ピストン３０の進退方向（Ｚ方向）と実質的に平行な反力伝達面５５が形成されている。この反力伝達面５５に、反力受け用ローラ６５の外周面が接触する。この反力受け用ローラ６５は、ハウジング２１に固定されている反力支持台（反力支持部材）８２に回転可能に設けられている。
【００３３】
この反力受け用ローラ６５、さらに、以上で説明した出力ローラ６０及びガイドローラ６９は、いずれも転がり軸受けである。
【００３４】
ハウジング２１の（＋）Ｙ方向）側の外面には、ブラケット７０が設けられている。ブレーキシュー１０を支えるハンガー１５の両端部には、Ｘ方向に伸びる回転軸１５ａ，１５ｂが設けられている。このハンガー１５の一方の端部（以下、基端部とする）の回転軸１５ａは、ブラケット７０に回転可能に設けられ、他方の端部（以下、揺動端部とする）の回転軸１５ｂは、ブレーキシュー１０の貫通孔１１及び押棒４０の進行側端部４１に形成されている長孔４２に入れられている。ブラケット７０とハンガー１５とは、図示されていないバネにより連結されている。このバネは、ハンガー１５の揺動端部に係合しているブレーキシュー１０を車輪から遠ざける方向に付勢する役目を担っている。
【００３５】
図２及び図３に示すように、押棒４０の退行側端部４３であって、押棒４０を基準にして、（±）Ｘ方向側には、それぞれ、前述の出力ローラ６０が設けられている。さらに、（＋）Ｘ方向側の出力ローラ６０のさらに（＋）Ｘ方向側にガイドローラ６９が設けられ、（−）Ｘ方向側の出力ローラ６０のさらに（−）Ｘ方向側にも、ガイドローラ６９が設けられている。これら出力ローラ６０，６０とガイドローラ６９，６９とは、Ｘ方向に伸びる同一の仮想軸を中心として回転可能である。
【００３６】
ハウジング２１には、押棒４０の進退方向（Ｙ方向）に伸び、各ガイドローラ６９，６９が転がるガイドレール８９，８９が固定されている。また、ハウジング２１に固定されている反力支持台８２の（±）Ｘ方向側であって、各出力ローラ６０，６０に対向する位置に、反力受け用ローラ６５，６５が設けられている。これら２つの反力受け用ローラ６５，６５も、Ｘ方向に伸びる同一の仮想軸を中心として回転可能である。
【００３７】
ピストン３０のくさび部３２，３２も、出力ローラ６０，６０や反力受け用ローラ６５，６５と同様に、２つ設けられている。２つのくさび部３２，３２は、Ｘ方向に並び、２つのくさび部３２，３２の各傾斜面５０，５０が、Ｘ方向に並んでいる２つの出力ローラ６０，６０と接触する。また、２つのくさび部３２，３２の各反力伝達面５５，５５は、Ｘ方向に並んでいる２つの反力受け用ローラ６５，６５と接触する。
【００３８】
本実施形態の各ローラの外周面と、各ローラの外周面が接触する接触面とのうち、少なくとも一方の面には、潤滑性の向上と硬度の向上と耐摩耗性の向上とのうち、少なくとも一つを目的とする表面処理が施されている。具体的には、潤滑性の向上を目的とする表面処理としては、Ｍｏ系の潤滑性の高いコーティング処理や、Ｍｏ系潤滑剤の塗布処理等がある。また、硬度の向上を目的とする表面処理としては、高周波焼入れ処理や真空焼入れ処理等がある。また、耐摩耗性の向上を目的とする表面処理としては、ＴｉＮ系のコーティング処理等がある。
【００３９】
以上のように、各ローラの外周面又はその接触面に、潤滑性の向上を目的とする表面処理を施した場合、各ローラとその接触面との間の摩擦力の増加を防ぐことができる。また、各ローラの外周面又はその接触面に、硬度や耐摩耗性の向上を目的とする表面処理を施した場合でも、変形や磨耗による接触面積の増加、さらに位置決め精度の低下等を防ぐことができる結果、各ローラとその接触面との間の摩擦力の増加を防ぐことができる。
【００４０】
なお、各ローラの外周面と、その接触面とのうち、一方の面に、潤滑性の向上と硬度の向上と耐摩耗性の向上とのうちの一つを目的とする表面処理を施した場合、他方の面にも、同じ表面処理を施してもよいが、他の目的の表面処理を施してもよい。また、以下で、説明する実施形態及び変形例においても、各ローラの外周面や、各ローラの外周面が接触する接触面に対して、以上と同様の表面処理を施すことが好ましい。
【００４１】
次に、本実施形態のブレーキ装置の動作について説明する。
【００４２】
ここで、ブレーキシュー１０は、最も（−）Ｙ方向側に、つまり退避位置に位置しているとする。この際、ピストン３０は、最も（−）Ｚ方向側に位置して、空気室２２の容積が最小になっており、押棒４０は、最も（−）Ｙ方向側に位置し、出力ローラ６０は、ピストン３０の第一傾斜面部５１に接触している。
【００４３】
ブレーキシュー１０で車輪に制動力を加える際には、ハウジング２１の空気出入口２３からハウジング２１の空気室２２内に空気を流入させる。この結果、この空気圧をピストン３０の受圧部３１が受けて、ピストン３０は、ピストンガイド２４にガイドされつつ、コイルバネ２９を縮めながら、進行方向（（＋）Ｚ方向）に移動し、空気室２２が広がる。
【００４４】
ピストン３０が（＋）Ｚ方向に移動すると、このピストン３０の傾斜面５０に接触している出力ローラ６０は回転しつつ、傾斜面５０から、この傾斜面５０に対して垂直な方向の押付力、言い換えると、（＋）Ｙ方向の成分力を有する押付力を受ける。（＋）Ｙ方向の成分力により、ピストン３０のくさび部３２は、出力ローラ６０から（＋）Ｙ方向の成分力に対する反力を受け、（−）Ｙ方向へ逃げようとする。そこで、本実施形態では、くさび部３２の傾斜面５０と反対側に、反力伝達面５５を形成し、この反力伝達面５５に反力受け用ローラ６５を接触させて、出力ローラ６０からの反力を受けさせ、くさび部３２が（−）Ｙ方向へ逃げるのを防いでいる。
【００４５】
出力ローラ６０が取り付けられている押棒４０は、出力ローラ６０から押付力を受けて、押棒ガイドキー８１及びガイドレール８９にガイドされつつ、押棒４０の進行方向（（＋）Ｙ方向）に移動する。なお、押棒ガイドキー８１は、ピストン３０から押棒４０が受ける（＋）Ｚ方向の力、及び（±）Ｘ方向の力を支持し、ガイドレール８９は、ピストン３０から押棒４０を介してガイドローラ６９が受ける（＋）Ｚ方向の力、及びＹ方向に平行な押棒４０の中心軸回りのモーメント力を支持する。
【００４６】
この押棒４０の（＋）Ｙ方向の移動により、この押棒４０の進行側端部４１の長孔４２に入っているハンガー１５の揺動端部の回転軸１５ｂは、ブラケット７０に設けられているバネ（図示されていない）を伸ばしながら、ハンガー１５の基端部を中心に回転し、車輪に近づく方向へ移動する。この結果、ハンガー１５の揺動端の回転軸１５ｂに係合しているブレーキシュー１０は、車輪に近づく（＋）Ｙ方向の移動へ移動し、車輪の踏面Ｓと接触して、車輪に対して制動力を加える。
【００４７】
出力ローラ６０は、ピストン３０の進行方向（（＋）Ｚ方向）への移動過程で、ピストン３０の第二傾斜面部５２より先に第一傾斜面部５１に接触する。この第一傾斜面部５１は、前述したように、押棒４０の進退方向（Ｙ方向）に対する角度が第二傾斜面部５２よりも小さいため、ピストン３０の一定移動量に対して、第二傾斜面部５２よりも、押棒４０を大きく移動させることができる。
【００４８】
出力ローラ６０は、続いて、ピストン３０の第二傾斜面部５２に接触する。この第二傾斜面部５２は、押棒４０の進退方向（Ｙ方向）に対する角度が第一傾斜面部５１よりも大きいため、ピストン３０の一定移動量に対して、第一傾斜面部５１より、押棒４０を大きく移動させないものの、この第二傾斜面部５２から受ける（＋）Ｙ方向の成分力が大きくなり、押棒４０に対する（＋）Ｙ方向の押付力を大きくすることができる。
【００４９】
したがって、押棒４０は、移動前半では大きく移動し、移動後半では、ブレーキシュー１０への押付力が大きくなる。
【００５０】
車輪に加えている制動力を解除する際には、ハウジング２１の空気出入口２３からハウジング２１の空気室２２内の空気を流出させる。すると、空気圧で縮んでいたコイルバネ２９が伸び、ピストン３０は、退行方向（（−）Ｚ方向）に移動し、元と位置に戻る。この結果、押棒４０は、ピストン３０からＹ方向の力を受けなくなるため、ブラケット７０に設けられている、伸びていたバネ（図示されていない）が縮み、ブレーキシュー１０、ハンガー１５及び押棒４０は、退行方向（（−）Ｙ方向）に移動し、元の位置に戻る。
【００５１】
以上のように、本実施形態では、ピストン３０の押付力を押棒４０に伝達するにあたり、転がり軸受けである出力ローラ６０を介在させているので、ピストン３０と押棒４０との間の摩擦は、滑り摩擦ではなく転がり摩擦になり、ピストン３０の押付力を効率良く押棒４０に伝達することができる。さらに、本実施形態では、各ローラの外周面とその接触面とのうち、少なくとも一方に表面処理を施しているので、各ローラの外周面とその接触面との間の摩擦力が小さくなり、ピストン３０の押付力をより効率良く押棒４０に伝達することができる。
【００５２】
また、本実施形態では、出力ローラ６０を押棒４０の退行側端部４３に設けているので、押棒の中間部分に出力ローラを設けて、この押棒の両端部を支持する従来技術よりも、押棒４０の二つの支持部間、つまり、滑り軸受け２８と押棒ガイドキー８１との間の距離を少なくとも出力ローラ６０の外径分短くすることができる。この結果、押棒４０の長さを短くでき、ブレーキ装置の小型・軽量化を図ることができる。
【００５３】
さらに、本実施形態では、出力ローラ６０を押棒４０の退行側端部４３に設けているので、押棒の中間部分の両側に出力ローラを設けている従来技術よりも、各種ローラの数量及び配置の自由度を高めることができる。すなわち、本実施形態では、押棒４０の（±）Ｘ方向のそれぞれに出力ローラ６０，６０を設け、各出力ローラ６０，６０に対向するように反力受け用ローラ６５，６５を設けているが、これらの各ローラ６０，６５は、以上で説明した数量及び配置でなくても構わない。
【００５４】
そこで、以下では、本実施形態に対して各ローラの数量及び配置を変えた変形例について、図４を用いて説明する。なお、図４は、押棒４０ａや出力ローラ６０ａ等を（−）Ｚ側から（＋）Ｚ側に向かって見た状態を示している。
【００５５】
本変形例は、押棒４０ａの退行側端部４３ａであって、押棒４０ａの中心軸Ｃｒ上に１つの出力ローラ６０ａを設け、この出力ローラ６０ａの数量に合わせて、ピストンのくさび部３２ａを１つとし、このくさび部３２ａの（±）Ｘ方向側のそれぞれに反力受け用ローラ６５ａ，６５ａを設けたものである。なお、押棒４０ａの中心軸Ｃｒとは、ここでは、押棒４０ａのＸ方向における中点を通り、この押棒４０ａの進退方向（Ｙ方向）に平行な軸のことである。
【００５６】
反力受け用ローラ６５ａ，６５ａの（−）Ｙ方向側で、反力受け用ローラ６５ａ，６５ａと対向する位置には、反力支持部８２ａ，８２ａがハウジング２１に一体形成されている。この反力支持部８２ａ，８２ａには、ピストンの進退方向（Ｚ方向）と実質的に平行で、反力受け用ローラ６５ａ，６５ａの外周面と接する反力受け面８５ａ．８５ａが形成されている。
【００５７】
以上、本変形例で例示するように、出力ローラ６０ａを押棒４０ａの退行側端部４３ａに設けることを前提にすることで、押棒４０ａの中心軸Ｃｒ上に１つの出力ローラ６０ａを設けることができ、この１つの出力ローラ６０ａにより、ピストンからの押付力を（±）Ｘ方向でのバランスを崩すことなく、ピストンからの押付力を押棒４０ａに伝達することができる。このように、出力ローラ６０ａを一つにすることができる結果、この出力ローラ６０ａの外周面に接触するピストンのくさび部３２ａも一つにすることができる。
【００５８】
したがって、本変形例では、第一実施形態よりも、出力ローラ及びくさび部の数量を少なくすることができ、ブレーキ装置の更なる小型・軽量化を図ることができる。
【００５９】
なお、第一実施形態では、反力受け用ローラ６５をハウジング２１に固定されている反力支持台８２に設けたが、本変形例では、反力受け用ローラ６５ａをくさび部３２ａに設けている。すなわち、くさび部と反力支持部（又は反力支持台）との間に配置される反力受け用ローラは、くさび部側に設けても、反力支持部（又は反力支持台）側に設けてもよい。
【００６０】
「第二実施形態」
次に、本発明に係る第二実施形態としてのブレーキ装置について、図５及び図６を用いて説明する。
【００６１】
本実施形態は、図５に示すように、出力ローラ６０ｂ及び反力受け用ローラ６５ｂをピストンに設け、押棒４０ｂに傾斜面５０ｂを形成したもので、その他の構成に関しては、基本的に第一実施形態と同様である。
【００６２】
ピストンには、ピストンの受圧部（図示されていない）から（＋）Ｚ方向に伸びるローラ取付部３２ｂが形成されている。このローラ取付部３２ｂの（＋）Ｙ側部分に出力ローラ６０ｂが回転可能に設けられ、このローラ取付部３２ｂの（−）Ｙ側部分に反力受け用ローラ６５ｂが回転可能に設けられている。この反力受け用ローラ６５ｂの（−）Ｙ側であって、この反力受け用ローラ６５ｂと対向する位置に、反力支持部８２ｂがハウジング２１と一体形成されている。この反力支持部８２ｂには、ピストンの進退方向（Ｚ方向）と実質的に平行で、反力受け用ローラ６５ｂの外周面と接する反力受け面８５ｂが形成されている。
【００６３】
傾斜面５０ｂは、第一実施形態の出力ローラ６０と同様に、押棒４０ｂの退行側端部４３ｂに形成されている。この傾斜面５０ｂも、第一実施形態と同様、ピストン３０の進退方向（Ｚ方向）に対して傾斜し、且つ（−）Ｚ方向に向かうに連れて（＋）Ｙ方向に向かう。さらに、この傾斜面５０ｂも、第一実施形態と同様、ピストンの進行方向（（＋）Ｚ方向）への移動過程で先に出力ローラ６０ｂに接触する第一傾斜面部５１ｂと、次に出力ローラ６０ｂに接触する第二傾斜面部５２ｂとがある。第一傾斜面部５１ｂも、第一実施形態と同様、ピストンの進退方向（Ｚ方向）に対する角度が、第二傾斜面部５２ｂよりも大きい。
【００６４】
傾斜面５０ｂが形成されている退行側端部４３ｂの（＋）Ｚ方向には、Ｙ方向に伸びるキー溝４５ｂが設けられている。ハウジング２１には、このキー溝４５ｂをＹ方向に摺動可能に支持する第二押棒ガイドキー８９ｂが設けられている。なお、図６に示すように、押棒４０ｂの本体に設けられているキー溝４４は、第一実施形態と同様に、ハウジング２１に設けられている第一押棒ガイドキー８１により摺動可能に支持されている。
【００６５】
図６に示すように、出力ローラ６０ｂ，６０ｂは、ローラ取付部３２ｂの（±）Ｘ方向のそれぞれの側に、設けられている。また、反力受け用ローラ６５ｂも、同図中に示されていないが、ローラ取付部３２ｂの（±）Ｘ方向のそれぞれの側に、設けられている。さらに、反力支持部８２ｂも、同図中に示されていないが、２つの反力受け用ローラ６５ｂの数量に合わせて、ハウジング２１に２つ形成されている。
【００６６】
押棒４０ｂの傾斜面５０ｂ，５０ｂ、及びこの傾斜面５０ｂ，５０ｂが形成されている退行側端部４３ｂ，４３ｂは、２つの出力ローラ６０ｂ，６５ｂの数量に合わせて、２つ設けられている。したがって、退行側端部４３ｂ，４３ｂを支持する第二押棒ガイド溝８９ｂ、８９ｂも、ハウジング２１に２つ形成されている。
【００６７】
以上のように、本実施形態では、ピストンの押付力を押棒４０ｂに伝達するにあたり、第一実施形態と同様に、転がり軸受けである出力ローラ６０ｂを介在させているので、ピストンの押付力を効率良く押棒４０ｂに伝達することができる。
【００６８】
また、本実施形態では、第一実施形態の出力ローラ６０と同様、押棒４０ｂの退行側端部４３ｂに傾斜面５０ｂを設けているので、押棒４０ｂの二つの支持部間、つまり、滑り軸受け２８と押棒ガイドキー８１，８９ｂとの間の距離を短くすることができる。この結果、押棒４０ｂの長さを短くでき、ブレーキ装置の小型・軽量化を図ることができる。
【００６９】
さらに、本実施形態では、第一実施形態の出力ローラ６０と同様、出力ローラ６０ｂを押棒４０ｂの退行側端部４３ｂに配置しているので、各種ローラの数量及び配置の自由度を高めることができる。すなわち、本実施形態では、ピストンのローラ取付部３２ｂの（±）Ｘ方向のそれぞれに出力ローラ６０ｂ，６０ｂを設け、各出力ローラ６０ｂ，６０ｂに対向するように反力受け用ローラ６５ｂ，６５ｂを設けているが、これらの各ローラ６０ｂ，６５ｂは、以上で説明した数量及び配置でなくても構わない。
【００７０】
そこで、以下では、本実施形態に対して各ローラの数量及び配置を変えた変形例について、図７を用いて説明する。なお、図７は、押棒４０ｃや出力ローラ６０ｃ等を（−）Ｚ側から（＋）Ｚ側に向かって見た状態を示している。
【００７１】
本変形例は、押棒４０ｃの退行側端部４３ｃであって、押棒４０ｃの中心軸Ｃｒ上に１つの傾斜面５０ｃ形成し、この傾斜面５０ｃの数量に合わせて、ピストンのローラ取付部３２ｃに一つの出力ローラ６０ｃを設けると共に、この出力ローラ６０ｃの（±）Ｘ方向のそれぞれに反力受け用ローラ６５ｃ，６５ｃを設けたものである。
【００７２】
ローラ取付部３２ｃは、Ｘ方向に伸びる回転軸３５ｃを有している。この回転軸３５ｃに、１つの出力ローラ６０ｃ及び２つの反力受け用ローラ６５ｃ，６５ｃが設けられている。本変形例では、反力受け用ローラ６５ｃ，６５ｃの数量が第二実施形態と同じ２つであるため、本変形例でも、ハウジング２１に２つの反力支持部８２ｃ，８２ｃが形成されている。
【００７３】
以上、本変形例で例示するように、傾斜面５０ｃを押棒４０ｃの退行側端部４３ｃに設けることを前提にすることで、押棒４０ｃの中心軸Ｃｒ上に１つの傾斜面５０ｃを設けることができると共に、ピストンの中心軸上に１つの出力ローラ６０ｃを設けることができ、この一つの傾斜面５０ｃ及び一つの出力ローラ６０ｃにより、ピストンからの押付力を（±）Ｘ方向でのバランスを崩すことなく、ピストンからの押付力を押棒４０ｃに伝達することができる。なお、ピストンの中心軸とは、ここでは、ピストンのＸ方向における中点を通り、このピストンの進退方向（Ｚ方向）に平行な軸であって、押棒４０ｃの中心軸Ｃｒと交わる軸のことである。
【００７４】
したがって、本変形例では、第二実施形態よりも、出力ローラ及び傾斜面の数量を少なくすることができ、ブレーキ装置の更なる小型・軽量化を図ることができる。
【００７５】
なお、本変形例では、ピストンのローラ取付部３２ｃ側に反力受け用ローラ６５ｃを設けたが、この反力受け用ローラ６５ｃをハウジング２１の反力支持部に設けてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１０：ブレーキシュー（制動子）、１５：ハンガー、２０：駆動ユニット、２１：ハウジング、２２：空気室、２３：空気出入口、２８：滑り軸受け（第一支持部）、２９：コイルバネ、３０：ピストン（駆動部材）、３１：受圧部、３２，３２ａ：くさび部、３２ｂ，３２ｃ：ローラ取付部、４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ：押棒（従動部材）、４１：押棒の進行側端部、４３，４３ａ，４３ｂ，４３ｃ：押棒の退行側端部、４４，４５ｂ：キー溝、５０，５０ｂ，５０ｃ：傾斜面、５１，５０ｂ：第一傾斜面部、５２，５２ｂ：第二傾斜面部、５５：反力伝達面、６０，６０ａ．６０ｂ．６０ｃ：出力ローラ、６５．６５ａ，６５ｂ．６５ｃ：反力受け用ローラ、７０：ブラケット、８１，８９ｂ：押棒ガイドキー（第二支持部）、８２：反力支持台、８２ａ，８２ｂ．８２ｃ：反力支持部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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