(57)【要約】【課題】  上下に２分割されたブレーキパッド組立体に取り付けられたアンカープレートの突き合わせ面の形状を変更することにより、ノイズの発生、部品疲労を防止する。【解決手段】  ブレーキパッド組立体（４ａ、４ｂ）のそれぞれは、ディスクロータに対向する面にブレーキパッドが装着されるライナー（５ａ、５ｂ）、バックプレート（８ａ、８ｂ）と、その反対側の面に取り付けられるアンカープレート（６ａ、６ｂ）を備え、アンカープレート（６ａ、６ｂ）を、ブレーキパッド組立体保持部に嵌合して、その両端部をアンカーブロックにより固定することで、ブレーキパッド組立体（４ａ、４ｂ）がキャリパに装着される。アンカープレート（６ａ、６ｂ）の突き合わせ面は傾斜しており、作用する応力を傾斜面に沿って開放し、挙動を安定化させる。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリパに形成されたブレーキパッド組立体保持部のそれぞれに、上下に２分割された上部ブレーキパッド組立体と下部ブレーキパッド組立体を互いに突き合わせた状態で装着し、ディスクロータの両表面を挟圧することで制動力を発生するディスクブレーキ装置用ブレーキパッド組立体であって、
前記ブレーキパッド組立体のそれぞれは、前記ディスクロータに対向する面にブレーキパッドが装着されるバックプレートと、該バックプレートの反対側の面に取り付けられるアンカープレートとを備え、
各アンカープレートを前記ブレーキパッド組立体保持部に嵌合し、各アンカープレートを互いに突き合わせるとともに、前記アンカープレートの両外端部をアンカーブロックにより固定することで、前記ブレーキパッド組立体を前記キャリパに装着するものであり、
前記アンカープレートの突き合わせ面を傾斜させたことを特徴とするブレーキパッド組立体。
【請求項２】
前記上部ブレーキパッド組立体に取り付けられるバックプレートには、前記下部ブレーキパッド組立体に取り付けられるバックプレートとの対向面に第１の凸部と第２の凹部が形成されるとともに、前記下部ブレーキパッド組立体に取り付けられるバックプレートには、前記第１の凸部と凹部のそれぞれに嵌合する第２の凹部と凸部を形成し、各凸部と凹部の嵌合位置あるいは嵌合形状を互いに異なるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のブレーキパッド組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、鉄道車両のディスクブレーキ装置に使用されるブレーキパッド組立体の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスクブレーキ装置は、車軸に取り付けられたディスクロータと、このディスクロータの両面に対峙して、複数のブレーキパッドが配置されるブレーキパッド組立体と、キャリパを主要部品としている。
車体フレーム側に固定されたキャリパは、ディスクロータに向けてブレーキパッドを進退駆動するアクチュエータを内蔵しており、ブレーキ操作時には、対峙するブレーキパッドをディスクロータの両面を挟圧させ、発生する摺動摩擦により制動トルクを発生する。
【０００３】
ブレーキパッド組立体においては、制動トルクを受けるバックプレートのディスクロータ対向面に、ブレーキパッドが複数装着されており、バックプレートの反対側の面には、アリ形を形成するアンカプレートが装着されている。このアンカプレートをキャリパアームに形成されたアリ溝の下側から嵌入して上方にスライドさせた後、バックプレートの下端をアンカーブロックで固定することにより、ブレーキパッド組立体がブレーキキャリパに取り付けられる。
【０００４】
特許文献１に記載されたディスクブレーキ用摩擦材組立体においては、ディスクロータの周方向に直列に配置される複数個の摩擦材組立体相互を、摩擦材が組み付けられるライナープレートの端部よりも突出して取り付けられているアンカプレートの端部同士により当接させて、摩擦材組立体のライナープレートに、ディスクロータの回転方向から摩擦材組立体の受けた制動トルクが入力することがないようにしている。
【０００５】
特許文献２には、キャリパにおける制輪子（ブレーキパッド組立体）保持部に設けられたガイドと、制輪子に設けられ、ガイドに摺動嵌合される挿入部とを有するディスクブレーキの制輪子取付構造に関し、制輪子保持部のガイドの少なくとも一端部側に欠落部を形成することにより、欠落部を介して制輪子の引き抜き操作後に、この引き抜き操作方向と交差する方向への制輪子の取り外しを可能とすることが記載されている。
【０００６】
特許文献３には、アンカーブロックにすでに形成されている孔を利用したり、アンカーブロックに孔を追加加工し、この孔にピンやプレート等の誤組付け防止体を取り付けことで、ブレーキパッドの誤組付けを防止することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１８５９４７号公報
【特許文献２】特開平９−８９０１７号公報
【特許文献３】特開２０１２−１８０９０６号公報
【０００８】
ブレーキパッドは摺動摩擦により摩耗するものであることから、ブレーキパッド組立体は、定期的な交換が必要な保守部品である。図１を用いて、ブレーキパッド組立体の取付構造を説明する。
台車枠に支持されるキャリパは、車軸方向に向けて水平に延長されるアーム１を有し、その先端部にＴ字形状をなすように形成されたブレーキパッド組立体保持部２を設けている。ブレーキパッド組立体保持部２は、ディスクロータ（図示せず）の表面に対面され、この対面部に、ガイドインナを形成するアリ溝３が垂直方向に形成されている。
【０００９】
一方ブレーキパッド組立体４は、ディスクロータ表面に対向する対面部にブレーキパッドを取り付けたライナー、その背面にバックプレート８を有し、バックプレート８の背面部に、ブレーキパッド組立体保持部２のアリ溝３に挿入可能なアンカプレート６が取り付けられている。ブレーキパッド組立体４は、ブレーキパッド組立体の保持部２に形成したアリ溝３の開口下方から、アリ形を形成するアンカプレート６の端部に嵌合させ、スライドさせることにより、ブレーキパッド組立体４の保持部２に装填される。
【００１０】
ブレーキパッド組立体保持部２の上端部には、アンカプレート６の上端部を受け止める上部アンカブロック７ａがボルト等により固定される。また、ブレーキパッド組立体保持部２の下端部には、アンカプレート６の下端部を受け止める下部アンカブロック７ｂがボルト等により固定される。
これにより、ブレーキパッド組立体４に装着されたブレーキパッドがディスクロータを挟圧することで制動トルクが発生し、この制動トルクは、アンカプレート６を介し、上部アンカブロック７ａまたは下部アンカブロック７ｂによりキャリパ側に伝達される。
【００１１】
ブレーキパッド組立体４の交換時には、下部アンカブロック７ｂを固定するボルトを取り外し、ブレーキパッド組立体４を下方に引き抜く。次に、新しいブレーキパッド組立体４のアンカープレート６を、ブレーキパッド組立体保持部２のアリ溝３の下端から差し込んで、上方にスライドさせた後、下部アンカブロック７ｂをボルトで固定する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
鉄道車両用のブレーキパッド組立体は、大型で重量があり、脱着性の向上、作業安全確保等のため、図２に示すように、上下２枚に分割された型式とし、上部と下部で脱着が個別に行えるものが主流となっている。
図２は、従来の２分割形ブレーキパッドユニット４ａ、４ｂを、アンカープレート６ａ、６ｂの側面から見た図、図３、図４は、図２において、それぞれＡ方向、Ｂ方向から見た図である。ブレーキパッド組立体４ａ、４ｂは、ブレーキパッドＢＰを取り付けたライナー５ａ、５ｂ、その背面に取り付けられたバックプレート８ａ、８ｂを有している。各バックプレート８ａ、８ｂの背面には、アンカープレート６ａ、６ｂがリベットあるいはボルトなどで装着されている。
【００１３】
ブレーキパッド組立体４ａ、４ｂは、正規にキャリパアームに装着された状態で、ディスクロータ表面の外周側に沿って対向するよう、アンカープレート６ａ、６ｂの突き合わせ面を示すＣ−Ｃに対し略線対称の形状をしており、ディスクロータの外周に沿う形状となっている。ライナー５ａ、５ｂの端面は、図４に示されるように、それぞれ、アンカープレート６ａ、６ｂの端面からＭだけ後退しており、バックプレート８ａ、８ｂの端面は、それぞれ、アンカープレート６ａ、６ｂの端面からＬ（Ｍ≧Ｌ）だけ後退している。アンカープレート６ａ、６ｂを突き合わせたとき、ライナー５ａ、５ｂの端面間では２Ｍ、バックプレート８ａ、８ｂの端面間では２Ｌの間隙が形成される。このため、ブレーキ作動時の制動トルクは、アンカープレート６ａ、６ｂの突き合わせ面を介して、上部アンカブロック７ａ、下部アンカブロック７ｂに伝達されることになる。
【００１４】
ところで、ブレーキパッド組立体４ａ、４ｂをキャリパアームに装着する際、上部アンカブロック７ａとの間で下部アンカブロック７ｂを強力に締め付ける場合と、強力な締め付けを行わず、アンカープレート６ａの上端と上部アンカブロック７ａが軽く当接した状態にしたり、両者の間に若干の余裕を残す場合とがある。
アンカープレート６ａ、６ｂの突き合わせ端面は、その長手方向に直交しているため、強力に締め付けた場合には、突き合わせ端面に発生する応力に逃げ場がない。このため、突き合わせ端面に直交方向の大きな応力が残存し、アンカープレート６ａ、６ｂも局所的に弾性変形した状態で保持される。
このような状態で、アンカープレート６ａ、６ｂに制動トルクが発生すると、上部アンカブロック７ａ、下部アンカブロック７ｂとの当接部の面圧が高くなり、アンカープレート６ａ、６ｂがつぶれて隙間が発生し、振動することになる。
【００１５】
アンカープレート６ａの上端と上部アンカブロック７ａとの間に若干の余裕がある場合は、アンカープレート６ａ、６ｂに制動トルクが発生すると、発生した制動トルクにより、アンカープレート６ａ、６ｂが、ブレーキパッド組立体保持部２のアリ溝３との隙間内で上下方向を含め不規則に振動することになる。
ブレーキパッド組立体保持部２やアンカープレート６ａ、６ｂに周期的な衝撃が加わるため、ブレーキ時のノイズ発生や、アンカープレート６ａ、６ｂやブレーキパッド組立体保持部２のアリ溝３を疲労させる原因となっていた。これを防止するためには、アンカープレート６ａ、６ｂや、ブレーキパッド組立体保持部２の剛性を極端に高める必要があり、コストアップ、キャリパの重量増を招くことになる。
【００１６】
そこで、本発明の目的は、アンカープレートの突き合わせ面の形状を変更するだけで、上述のブレーキノイズの発生やブレーキパッド組立体保持部２、アンカープレート６ａ、６ｂの疲労を効果的に防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明のディスクブレーキ装置用ブレーキパッド組立体は、キャリパに形成されたブレーキパッド組立体保持部のそれぞれに、上下に２分割された上部ブレーキパッド組立体と下部ブレーキパッド組立体を互いに突き合わせた状態で装着し、ディスクロータの両表面を挟圧することで制動力を発生するディスクブレーキ装置用ブレーキパッド組立体であって、前記ブレーキパッド組立体のそれぞれは、前記ディスクロータに対向する面にブレーキパッドが装着されるバックプレートと、該バックプレートの反対側の面に取り付けられるアンカープレートとを備え、各アンカープレートを前記ブレーキパッド組立体保持部に嵌合し、各アンカープレートを互いに突き合わせるとともに、前記アンカープレートの両外端部をアンカーブロックにより固定することで、前記ブレーキパッド組立体を前記キャリパに装着するものであり、前記アンカープレートの突き合わせ面を傾斜させるようにした。
【００１８】
また、上記のディスクブレーキ装置用ブレーキパッド組立体において、前記上部ブレーキパッド組立体に取り付けられるバックプレートには、前記下部ブレーキパッド組立体に取り付けられるバックプレートとの対向面に第１の凸部と第２の凹部が形成されるとともに、前記下部ブレーキパッド組立体に取り付けられるバックプレートには、前記第１の凸部と凹部のそれぞれに嵌合する第２の凹部と凸部を形成し、各凸部と凹部の嵌合位置あるいは嵌合形状を互いに異なるようにした。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、アンカープレートの突き合わせ面を傾斜させるという最小限の構造上の改良で、アンカープレートに制動トルクが作用しても、各アンカープレートをブレーキパッド組立体保持部に静的に押し付けることができるので、ブレーキノイズの発生を防止するとともに、アンカープレート、ブレーキパッド組立体保持部の疲労を効果的に抑止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、従来から行われているブレーキパッド組立体の取り付け構造を示す図である。
【図２】図２は、従来の２分割形ブレーキパッド組立体４ａ、４ｂを、アンカープレート６ａ、６ｂを側面からみた図である。
【図３】図３は、図２をＡ方向から見た図である。
【図４】図４は、図２をＢ方向から見た図である。
【図５】図５は、実施例１のブレーキパッド組立体を示す図である。
【図６】図６は、実施例２のブレーキパッドユニット組立体を示す図である。
【図７】図７は、実施例２のブレーキパッド組立体を誤って組み合わせた場合の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、実施例を図面を用いて説明する。なお、ブレーキパッド組立体の基本構造自体は従来のものと変更がなく、同一の符号を付し、相違する部分を中心に説明する。
【実施例】
【００２２】
［実施例１］
図５は、本実施例のブレーキパッド組立体４ａ、４ｂをアンカープレート６ａ、６ｂ側から見た図であり、両者を組み合わせたとき、アンカープレート６ａ、６ｂの突き合わせ面を傾斜させている。
これにより、上部アンカブロック７ａとの間で下部アンカブロック７ｂを強力に締め付けた場合には、アンカープレート６ａ、６ｂの突き合わせ面が傾斜しているため、締め付け力の増大に伴って、図５において、アリ溝と各アンカープレートの隙間の範囲において、アンカープレート６ａは右側に、アンカープレート６ｂは左側にスライドすることになる。これにより、アンカープレート６ａ、６ｂの突き合わせ端面に発生する応力が開放され、アンカープレート６ａはアリ溝３の上方右側に、そして、アンカープレート６ｂはアリ溝３の下方左側に静的に安定した状態で押圧されることになる。
【００２３】
一方、アンカープレート６ａの上端との間で、上部アンカブロック７ａの強力な締め付けを行わない場合には、アンカープレート６ａ、６ｂに作用する制動トルクにより、やはり、傾斜した突き合わせ面に沿って、図５において、アンカープレート６ａは右側に、アンカープレート６ｂは左側にスライドすることになる。これにより、アンカープレート６ａ、６ｂの突き合わせ端面で発生する応力が開放され、アンカープレート６ａはアリ溝３の上方右側に、そして、アンカープレート６ｂはアリ溝３の下方左側に静的に安定した状態で押圧されることになる。
なお、この実施例では、図５において、アンカープレート６ａ、６ｂの突き合わせ面を右下がりに傾斜させているが、左下がりに傾斜させてもよい。また、その傾斜角については、制動時におけるアンカープレート６ａ、６ｂの挙動特性に応じて、最適な値を選択すればよい。
【００２４】
［実施例２］
本実施例では、図６に示すように、アンカープレート６ａ、６ｂの突き合わせ面を傾斜させるのに加え、その両端に互いに嵌合する凹部９ａ、９ｂ、凸部１０ａ、１０ｂをそれぞれ設けた。この凹部９ａ、９ｂと凸部１０ａ、１０ｂは、左右で非対称形状をしており、この実施例では、アンカープレート６ａの突き合わせ面左側では、左側面に沿った凸部１０ａとなっており、アンカープレート６ａの突き合わせ面右側では、右側面から若干離隔した位置に凹部９ａが形成されている。一方、アンカープレート６ｂの突き合わせ面左側では、左側面に沿った凹部９ｂとなっており、アンカープレート６ｂの突き合わせ面右側では、右側面から若干離隔した位置に凸部１０ｂが形成されている。これにより凸部１０ａと凹部９ｂ、凹部９ａと凸部１０ｂがそれぞれ嵌合するように構成されている。
【００２５】
ディスクロータの外側にセットされるブレーキパッド組立体と、内側にセットされるブレーキパッド組立体は、それぞれのブレーキパッドが互いに対向してディスクロータの外周に沿い、両面を挟圧するように配置される。このため、上下で互いに形状が異なるものの、外側上方と内側下方、外側下方と内側上方は同一のユニット形状であり、ブレーキパッド組立体保持部２をアリ溝３へ嵌入する際、向き、順序を逆向きにすることで、ディスクロータを挟んで、ブレーキパッドを対向させるようにしている.
【００２６】
ところが、鉄道車両では、比較的大径のディスクロータを使用しているため、各ブレーキパッド組立体の曲率に極端な相違がなく、整備担当者がブレーキパッド組立体の交換を行う場合、誤った組み合わせを選択する可能性がある。
【００２７】
しかし、この実施例によれば、例えば、一例として、誤って、ブレーキパッド組立体４ａを２個組み合わせた場合、この凹部９ａ、９ｂと凸部１０ａ、１０ｂの嵌合部は、左右で非対称形状をしていることから、図７に示すように、両アンカープレート６ａの凸部先端１０ａ同士が突き当たり、アンカープレートの対向面間の距離が増加する。その結果、アンカープレート６ａの下端が突出することになるため、整備担当者が直ちに組み合わせを誤ったことを認識することができる。そうでなくても、上部アンカブロック７ａ、下部アンカブロック７ｂのボルト止めが困難になるため、最終的にはこの時点で、組み合わせの誤りや嵌合ミスを認識することができる。
【００２８】
なお、この実施例に限らず、アンカープレート６ａ、６ｂの一側に凹部９ａ、９ｂ、他側に凸部１０ａ、１０ｂを設けてもよい。この場合でも、誤って、ブレーキパッド組立体４ｂを２個組み合わせた場合、凸部１０ｂ間で隙間が発生し、図７と同様に、アンカープレートの対向面間の距離が増加する。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
以上説明したように、本発明によれば、両アンカープレートの対向面を傾斜させるだけで、ブレーキパッドが発生する制動トルクに伴う反発トルクが打ち消す方向に作用する。これにより、アンカープレートがアリ溝を拡開する力が低減され、ブレーキ剛性を高めることができるので、保守部品として広く採用されることが期待できる。
【符号の説明】
【００３０】
４ａ、４ｂ・・・ブレーキパッド組立体
５ａ、５ｂ・・・ライナー
６ａ、６ｂ・・・アンカープレート
８ａ、８ｂ・・・バックプレート
【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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