(57)【要約】【課題】空気圧によって作動可能な鉄道車両用キャリパブレーキ装置を提供する。【解決手段】テコリンク１１１を回動させて制輪子７０をディスクロータ６に押し付ける空気圧シリンダ１２０を備える鉄道車両用キャリパブレーキ装置１であって、テコリンク１１１に回動可能に連結されるリンク継手２００と、このリンク継手２００を空気圧シリンダ１２０に回動可能に連結する球面軸受２２０とを備え、制動時に空気圧シリンダ１２０が伸張作動するのに伴って各テコリンク１１１が支点ピン１１４を支点として回動するとき、リンク継手２００が回動しながら空気圧シリンダ１２０の動きをテコリンク１１１に伝える。【選択図】図１
2008286298.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪の側部に形成されたディスクロータと、
このディスクロータを挟んで摩擦力を付与する左右の制輪子と、
この左右の制輪子を支持するキャリパ本体と、
このキャリパ本体を車両側の支持枠に対して摺動可能に支持するスライドピンと、
前記キャリパ本体に対してその中程が回動可能に支持されるテコリンクと、
このテコリンクを回動させて制輪子を前記ディスクロータに押し付ける空気圧シリンダとを備える鉄道車両用キャリパブレーキ装置であって、
前記テコリンクに回動可能に連結されるリンク継手と、
このリンク継手を前記空気圧シリンダに回動可能に連結する球面軸受とを備えたことを特徴とする鉄道車両用キャリパブレーキ装置。
【請求項２】
前記空気圧シリンダは、
円盤状のピストンと、
このピストンを摺動可能に嵌合させるシリンダチューブと、
このシリンダチューブと前記ピストンとの間に画成される圧力室とを備え、
前記ピストンに前記球面軸受を収容するベアリング支持穴を形成したことを特徴とする請求項１に記載の鉄道車両用キャリパブレーキ装置。
【請求項３】
前記リンク継手を前記ピストンに対して進退可能に支持し、
制動時に前記リンク継手に働く反力を支持する反力受け部を前記ピストンに形成したことを特徴とする請求項２に記載の鉄道車両用キャリパブレーキ装置。
【請求項４】
前記空気圧シリンダは、
円盤状のピストンと、
このピストンとの間に圧力室を画成するシリンダチューブとを備える一方、
前記球面軸受は、
前記シリンダチューブに摺動可能に嵌合する球面凹ベアリングと、
前記リンク継手に取付けられる球面凸ベアリングとを備え、
前記球面軸受が前記空気圧シリンダを構成する前記ピストンの機能を果たすことを特徴とする請求項１に記載の鉄道車両用キャリパブレーキ装置。
【請求項５】
前記球面凹ベアリングと前記球面凸ベアリングの間に介装されるベローズを備えたことを特徴とする請求項４に記載の鉄道車両用キャリパブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪の側部に形成されたディスクロータを挟んで摩擦力を付与する鉄道車両用キャリパブレーキ装置の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、鉄道車両に搭載される油圧源を縮小、廃止するために、車輪を制動するブレーキ装置を油圧ブレーキから空気圧ブレーキにかえる傾向がある。
【０００３】
特許文献１に開示された油圧ブレーキ装置は、油圧シリンダの駆動力を梃子の原理で倍力して制輪子に伝えるリンク機構を備えている。
【０００４】
特許文献２に開示された空気圧ブレーキ装置は、空気圧シリンダの駆動力を梃子の原理で倍力して制輪子に伝えるリンク機構を備えている。
【特許文献１】特開昭５０−１３７７７号公報
【特許文献２】特開平４−５４３３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、後述するようにキャリパ本体をスライドピンを介して摺動可能に支持するフローティングタイプの鉄道車両用ブレーキ装置にあっては、空気圧シリンダをキャリパ本体に取付けると、装置が大型化し、車輪と車両間の限られたスペースに設けることが難しいという問題点があった。
【０００６】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、空気圧シリンダによって作動可能な鉄道車両用キャリパ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】
【０００７】
本発明は、車輪の側部に形成されたディスクロータと、このディスクロータを挟んで摩擦力を付与する左右の制輪子と、この左右の制輪子を支持するキャリパ本体と、このキャリパ本体を車両側の支持枠に対して摺動可能に支持するスライドピンと、キャリパ本体に対してその中程が回動可能に支持されるテコリンクと、このテコリンクを回動させて制輪子をディスクロータに押し付ける空気圧シリンダとを備える鉄道車両用キャリパブレーキ装置であって、テコリンクに回動可能に連結されるリンク継手と、このリンク継手を空気圧シリンダに回動可能に連結する球面軸受とを備え、制動時に空気圧シリンダが伸張作動するのに伴って各テコリンクが支点ピンを支点として回動するとき、リンク継手が回動しながら空気圧シリンダの動きをテコリンクに伝える構成とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、制動時に空気圧シリンダの駆動力をリンクが梃子の原理で倍力して制輪子に伝えることにより、空気圧シリンダに要求される駆動力を小さくし、鉄道車両用キャリパブレーキ装置を空気圧シリンダによって作動させることが可能となる。
【０００９】
制動時にリンク継手が球面軸受を介して回動しながら空気圧シリンダの動きをテコリンクに伝えるため、ブレーキ駆動機構の摺動抵抗が減少するとともに、テコリンク等に磨耗が生じることを回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
まず、図１〜５に本発明が適用可能な鉄道車両用キャリパブレーキ装置の一例を示す。図１の（ａ）は鉄道車両用キャリパブレーキ装置１の平面図であり、図２は側面図であり、図３の（ａ）は正面図である。ここで、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚの３軸を設定し、Ｘ軸が水平横方向、Ｙ軸が鉛直方向、Ｚ軸が水平前後方向に延びるものとし、キャリパブレーキ装置１の構成を説明する。
【００１１】
キャリパブレーキ装置１は、対の制輪子７０の間に車輪５のディスクロータ６を挟持し、車輪５に制動を掛けるものであり、一方の制輪子７０をディスクロータ６に押し付けるブレーキ駆動機構１００を備える。
【００１２】
キャリパブレーキ装置１は、車両の図示しない台車上に固定される支持枠２０と、この支持枠２０に設けられた上下スライドピン３０、３２を介して支持されるキャリパ本体１０を備える。
【００１３】
キャリパ本体１０は、車輪５のディスクロータ６に跨るようにして延びる第一、第二キャリパアーム部１２、１４と、この第一、第二キャリパアーム部１２、１４を結ぶヨーク部２９とを有する。第一キャリパアーム部１２側のみに制輪子７０を押し付けるブレーキ駆動機構１００が設けられ、第二キャリパアーム部１４にはこのブレーキ駆動機構１００が設けられていない。そのため、キャリパ本体１０は上下スライドピン３０、３２によってＸ軸方向に摺動可能にフローティング支持されている。
【００１４】
図３の（ａ）に示すように、キャリパ本体１０はブラケット部１５、１６、１７、１８を有し、各ブラケット部１５、１６に上スライドピン３０の両端部が支持され、各ブラケット部１７、１８に下スライドピン３２の両端部が支持される。ブラケット部１５、１６、１７、１８はヨーク部２９から第一、第二キャリパアーム部１２、１４と反対方向に延びている。
【００１５】
各ブラケット部１５、１６、１７、１８と支持枠２０との間にはゴム製のブーツ９が介装され、このブーツ９によって上下スライドピン３０、３２の露出部がダストから保護される。
【００１６】
上スライドピン３０は支持枠２０との間に図示しない球面ベアリングが介装され、支持枠２０に対してキャリパ本体１０をＸ軸方向に摺動可能にフローティング支持するとともに、支持枠２０に対してキャリパ本体１０をＺ軸まわりに揺動可能に支持する。これにより、キャリパ本体１０は台車に対する車輪５の揺動に追従し、各制輪子７０が車輪５のディスクロータ６に平行に対峙する。
【００１７】
第二キャリパアーム部１４の上下端部にはアンカブロック６０がアンカボルト６２を介して締結され、このアンカブロック６０から突出するアンカピンを介して制輪子７０の両端部が支持される。
【００１８】
第一キャリパアーム部１２の上下端部にアジャスタ６５がアンカボルト６２を介してそれぞれ締結され、このアジャスタ６５から突出するアンカピン６４を介して制輪子７０の両端部が支持される。
【００１９】
図４に示すように、アジャスタ６５は制輪子７０をディスクロータ６から離すように付勢する戻しバネ６６と、制輪子７０とディスクロータ６の隙間を略一定に調整する隙間調整機構６７を備える。ブレーキ解除時に制輪子７０は戻しバネ６６の付勢力によってディスクロータ６から離され、隙間調整機構６７によってディスクロータ６との隙間が略一定に調整される。
【００２０】
キャリパブレーキ装置１は、一方の制輪子７０を梃子の原理でディスクロータ６に押し付けるブレーキ駆動機構１００を備える。
【００２１】
図１の（ｂ）は図２のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、これに示すように、このブレーキ駆動機構１００は、第一キャリパアーム部１２に回動可能に支持されるテコリンク１１１と、このテコリンク１１１を回動させて制輪子７０をディスクロータ６に押し付ける３つの空気圧シリンダ１２０とを備える。
【００２２】
なお、テコリンク１１１、空気圧シリンダ１２０の個数はこれに限らず、要求される制動力等に応じて増減しても良い。
【００２３】
各空気圧シリンダ１２０は、円筒状のシリンダチューブ１５０と、シリンダチューブ１５０の内側に摺動可能に嵌合する円盤状のピストン１２３と、シリンダチューブ１５０とピストン１２３との間に画成される圧力室１２４とを備える。この圧力室１２４に加圧空気が導かれると、ピストン１２３がＸ軸についてシリンダチューブ１５０から突出する方向（図３において右方向）に移動する。
【００２４】
図１の（ｂ）に示すように、シリンダチューブ１５０は円柱状の基端部１５１を有し、この基端部１５１がキャリパ本体１０に嵌合することによって固定される。
【００２５】
図３の（ｂ）に示すように、キャリパ本体１０には３つの支持穴４１、４２、４３が形成され、この各支持穴４１、４２、４３に各シリンダチューブ１５０の基端部１５１が嵌合され、これによって各シリンダチューブ１５０がキャリパ本体１０に固定される。
【００２６】
基端部１５１の外周と各支持穴４１、４２、４３の間には空気圧シリンダ１２０に加圧空気を導くパッセージ（環状の空気圧通路）１４０が形成される。
【００２７】
図１の（ｂ）に示すように、シリンダチューブ１５０には圧力室１２４とパッセージ１４０を連通する通孔１５４が形成される。この通孔１５４はパッセージ１４０に連通している。
【００２８】
図３の（ｂ）に示すように、キャリパ本体１０は各支持穴４１、４２、４３を結ぶ通孔１４５、１４６が形成されるとともに、支持穴４３に連通してブラケット部１７の下端部に開口するインレット１４１が形成され、このインレット１４１に配管１４４が接続される。各通孔１４５、１４６とインレット１４１は同軸上に配置され、機械加工によって形成される。
【００２９】
図３の（ｂ）において、１４３は空気圧源であり、この空気圧源１４３からの加圧空気は切換弁１４２を介して空気圧シリンダ１２０に供給されるとともに、図示しない制御弁を介して車両の懸架エアバネに供給される。図示しないコントローラからの指令に応じて切換弁１４２は制動時に空気圧源１４３からの加圧空気をパッセージ１４０を介して各空気圧シリンダ１２０に導く一方、非制動時に大気圧をパッセージ１４０を介して各空気圧シリンダ１２０に導く。
【００３０】
キャリパ本体１０には上下ブラケット部１５、１７を結ぶビーム部１９が形成され、中程の支持穴４２はこのビーム部１９に形成される（図３の（ａ）参照）。なお、他方の上下ブラケット部１６、１８の間にビーム部は形成されない。
【００３１】
上下の支持穴４１、４３はキャリパ本体１０の上下ブラケット部１５、１７に形成され、上下スライドピン３０、３２と同軸上に配置される。上下スライドピン３０、３２の組み付け時にピストン１２３を取り外した状態で、上下スライドピン３０、３２を各支持穴４１、４３から上下ブラケット部１５、１７の支持穴に差し込むようになっている。
【００３２】
図２に示すように、ピストン１２３はシリンダチューブ１５０から突出する一対のブラケット部１２５を有し、各ブラケット部１２５に各力点ピン１２６が挿入され、この力点ピン１２６にリンク回動基端部１１２が係合する。
【００３３】
図１の（ａ）に示すように、空気圧シリンダ１２０のピストン１２３に力点ピン１２６を介して連結されるリンク回動基端部１１２と、支点ピン１１４を介して回動可能に支持されるリンク支持穴１１５と、制輪子７０の背後に延びるリンク回動先端部１１６とを有する。
【００３４】
図１の（ｂ）に示すように、各テコリンク１１１は、支点ピン１１４がその支点となり、そのリンク回動先端部１１６の作用点ピン１３４がその作用点となり、そのリンク回動基端部１１２と空気圧シリンダ１２０との連結点である力点ピン１２６がその力点となっている。
【００３５】
リンク回動基端部１１２には長穴１１３が形成され、この長穴１１３に力点ピン１２６が摺動可能に挿入される。
【００３６】
各テコリンク１１１の中程にはリンク支持穴１１５がそれぞれ形成され、この各リンク支持穴１１５に共通の支点ピン１１４が摺動可能に挿入される。支点ピン１１４は対のブラケット１１７を介してキャリパ本体１０の第一キャリパアーム部１２に連結される。各ブラケット１１７は複数のボルト１１８を介して第一キャリパアーム部１２に締結される。
【００３７】
第一キャリパアーム部１２には各ブラケット１１７に対する取付座３３が凹状に窪んで形成され、各テコリンク１１１は第一キャリパアーム部１２に沿ってＺ軸方向に延びるように設けられ、各テコリンク１１１は制動時に制輪子７０の反力を受ける強度部材の働きをする。
【００３８】
空気圧シリンダ１２０が上下スライドピン３０、３２と同軸上に設けられる。これにより、図１の（ｂ）に示すようにテコリンク１１１の力点（力点ピン１２６）と支点（支点ピン１１４）との長さが最大限に確保され、テコリンク１１１が空気圧シリンダ１２０の力を倍力して制輪子７０を駆動する力を大きくする。
【００３９】
第一キャリパアーム部１２にはブラケット部１５、１７まわりのＸ軸方向の厚さをブラケット部１６、１８まわりのＸ軸方向の厚さより大きくし（図１の（ａ）参照）、制動時にブラケット部１５、１７が撓む変形量を抑えるようにする。
【００４０】
第二キャリパアーム部１４にはＺ軸方向に延びる補強リブ３４が形成され、この補強リブ３４は制動時に第二キャリパアーム部１４が撓む変形量を抑える補強部材の働きをする。
【００４１】
各空気圧シリンダ１２０は、第一キャリパアーム部１２に摺動可能に支持される３つの摺動ロッド１３０を備え、各摺動ロッド１３０が各リンク回動先端部１１６と制輪子７０の間に介装される。空気圧シリンダ１２０の作動によって各リンク回動先端部１１６が制輪子７０に近付く方向に回動すると、各摺動ロッド１３０がＸ軸方向に移動して制輪子７０をディスクロータ６に押し付ける。
【００４２】
図４、図５に示すように、第一キャリパアーム部１２にはＸ軸方向に延びる支持穴３１が形成され、この支持穴３１に摺動ロッド１３０が摺動可能に嵌合している。
【００４３】
摺動ロッド１３０は円柱状に形成され、その先端部に円盤状のフランジ１３１が連結される。このフランジ１３１が支持レール７１の背面に当接している。制輪子７０は支持レール７１に下方（Ｙ軸方向）から差し込まれ、その両端部がアンカピン６４を介して支持されている。
【００４４】
摺動ロッド１３０の基端には受け面１３２がＸ軸に直交する平面状に形成され、この受け面１３２に摺動可能に当接するスライダ１３３が設けられ、このスライダ１３３が作用点ピン１３４を介してリンク回動先端部１１６に回動可能に連結される。スライダ１３３には作用点ピン１３４が嵌合する一対の支持穴１３５が形成される。
【００４５】
空気圧シリンダ１２０の作動によって各リンク回動先端部１１６が制輪子７０に近付く方向に回動すると、スライダ１３３が摺動ロッド１３０の受け面１３２に対してＺ軸方向に摺動しながらＸ軸方向に移動して摺動ロッド１３０を介して制輪子７０をディスクロータ６に押し付ける。
【００４６】
制動解除時に配管１４４（図３の（ｂ）参照）を介して各空気圧シリンダ１２０に大気圧が導かれており、戻しバネ６６（図４参照）の付勢力によって制輪子７０がディスクロータ６から離れる。これにより、摺動ロッド１３０が第一キャリパアーム部１２の支持穴３１（図４参照）から突出し、スライダ１３３を介してテコリンク１１１を回動させ、テコリンク１１１がピストン１２３をシリンダチューブ１５０に押し込んでいる。
【００４７】
制動時に配管１４４（図３の（ｂ）参照）を介して導かれる空気圧により各空気圧シリンダ１２０のピストン１２３がシリンダチューブ１５０から突出作動し、各テコリンク１１１が支点ピン１１４（図１の（ａ）参照）を支点として回動し、各リンク回動先端部１１６（図１の（ａ）参照）がスライダ１３３、摺動ロッド１３０を介して制輪子７０をディスクロータ６に押し付け、制輪子７０がディスクロータ６に摩擦力を付与し、車輪５を制動する。
【００４８】
ところで、制動時に空気圧シリンダ１２０が伸張作動するのに伴って各テコリンク１１１が支点ピン１１４を支点として回動するとき、力点ピン１２６がリンク回動基端部１１２の長穴１１３に対して摺動するため、この摺動部に生じる摩擦によってブレーキ駆動機構１００の摺動抵抗が増加するとともに、この摺動部に磨耗が生じる可能性があった。
【００４９】
そこで、本発明は、テコリンク１１１のリンク回動基端部１１２に回動可能に連結されるリンク継手２００と、このリンク継手２００を空気圧シリンダ１２０に回動可能に連結する球面軸受２２０とを設け、制動時に空気圧シリンダ１２０が伸張作動するのに伴って各テコリンク１１１が支点ピン１１４を支点として回動するとき、リンク継手２００が回動しながら空気圧シリンダ１２０の動きをテコリンク１１１のリンク回動基端部１１２に伝える構成とする。
【００５０】
これにより、ブレーキ駆動機構１００の摺動抵抗が減少するとともに、テコリンク１１１のリンク回動基端部１１２等に磨耗が生じることを回避できる。
【００５１】
以下、その具体的な例につき図６、図７に示した鉄道車両用キャリパブレーキ装置１の実施形態を説明する。
【００５２】
リンク継手２００はブラケット２０１とブロック２０５を有し、このブラケット２０１にはネジ部２０４が形成される一方、ブロック２０５にはネジ穴２０９が形成され、このネジ部２０４がこのネジ穴２０９に螺合することにより、ブラケット２０１とブロック２０５が互いに締結される。
【００５３】
リンク継手２００のブラケット２０１に穴２０２が形成され、この穴２０２に力点ピン１２６が摺動可能に挿入される。
【００５４】
テコリンク１１１のリンク回動基端部１１２に穴１１９が形成され、この穴１１９に力点ピン１２６が嵌合される。
【００５５】
こうして力点ピン１２６はリンク継手２００をテコリンク１１１のリンク回動基端部１１２に回動可能に連結し、テコリンク１１１の力点となる。
【００５６】
空気圧シリンダ１２０のピストン１２３はＨ形の断面形状を有し、圧力室１２４を画成するピストン凹部１６１と、球面軸受２２０が収容されるピストン凹部（ベアリング支持穴）１６２とを有し、このピストン凹部１６１、１６２の間に円盤状の隔壁部１６３が形成される。
【００５７】
シリンダチューブ１５０の内周にはシールリング１２８が介装され、このシールリング１２８がピストン１２３の外周面に摺接することによって圧力室１２４が密封される。
【００５８】
球面軸受２２０はリンク継手２００のブロック２０５に取付けられる球面凸ベアリング２２１と、空気圧シリンダ１２０のピストン１２３に取付けられる球面凹ベアリング２２５とを備える。
【００５９】
球面凸ベアリング２２１の外周面２２２と球面凹ベアリング２２５の内周面２２６はそれぞれ球面状に湾曲し、リンク継手２００が空気圧シリンダ１２０とテコリンク１１１に対して回動するときに互いに摺接する。
【００６０】
リング状の球面凸ベアリング２２１はその内周面がブロック２０５の外周面に嵌合し、ブロック２０５の鍔部２０７とスペーサ２２３の間に挟持される。リング状のスペーサ２２３はブロック２０５の外周面に嵌合し、スナップリング２２４を介してその抜け止めがされる。
【００６１】
リンク継手２００は空気圧シリンダ１２０に対して進退可能に支持される。リンク継手２００を空気圧シリンダ１２０に支持する手段として、ピストン１２３には円筒状の内周面１２７が形成される一方、球面凹ベアリング２２５には円筒状の外周面２２８が形成され、この外周面２２８がリンク継手２００の内周面１２７に摺動可能に嵌合している。これにより、リンク継手２００は空気圧シリンダ１２０に対してリンク継手２００の軸方向（Ｚ軸方向）に移動可能（進退可能）に支持される。
【００６２】
ピストン凹部１６２の内周面１２７にはスナップリング１２９が取付けられ、スナップリング１２９によって抜け止めされる。リンク継手２００（球面軸受２２０）はこのスナップリング１２９とピストン隔壁１６３の間でＺ軸方向に移動する。
【００６３】
なお、リンク継手２００を空気圧シリンダ１２０に対して進退可能に支持する手段として、球面凸ベアリング２２１をブロック２０５に対して移動可能に支持しても良い。
【００６４】
空気圧シリンダ１２０のピストン１２３にはリンク継手２００を支持する反力受け部として隔壁１６３が形成される。この隔壁（反力受け部）１６３はブロック２０５の端面に対峙し、リンク継手２００が空気圧シリンダ１２０に対して球面軸受６０を介して回動した状態で、図８の（ｂ）に示すように、ブロック２０５を当接させ、リンク継手２００がＺ軸方向に後退しないように支持する。
【００６５】
キャリパブレーキ装置１は以上のように構成され、次にその動作について説明する。図８の（ａ）、（ｂ）に空気圧シリンダ６０、リンク継手２００、テコリンク１１１の動作を示しており、図中斜線を入れた断面部は圧力室１２４を示している。
【００６６】
制動解除時に、圧力室１２４に導かれる空気圧が低く保たれ、戻しバネ（６６）の付勢力によって制輪子７がディスク６から離れ、テコリンク１１１がスライダ１３３、摺動ロッド１３０を介して制輪子７に追従する。これに伴って、図８の（ａ）に示すように、テコリンク１１１が支点ピン１１４を支点として回動しており、リンク継手２００を介してピストン１２３がシリンダチューブ１５０内に収まっている。
【００６７】
制動時には圧力室１２４に導かれる空気圧が上昇することにより、図８の（ｂ）に示すように、ピストン１２３がシリンダチューブ１５０から突出作動し、リンク継手２００がピストン１２３の動きをテコリンク１１１のリンク回動基端部１１２に伝え、テコリンク１１１が支点ピン１１４を支点として回動し、リンク回動先端部１１６がスライダ１３３、摺動ロッド１３０を介して制輪子７０をディスクロータ６に押し付け、制輪子７０がディスクロータ６に摩擦力を付与し、車輪５を制動する。
【００６８】
空気圧シリンダ１２０の駆動力をテコリンク１１１が梃子の原理で倍力して制輪子７０に伝えることにより、空気圧シリンダ１２０に要求される駆動力を小さくし、空気圧シリンダ１２０を空気圧によって作動させることが可能となる。
【００６９】
空気圧シリンダ１２０が伸張作動するのに伴って各テコリンク１１１が支点ピン１１４を支点として回動する上記した制動時に、リンク継手２００が球面軸受２２０を介して回動しながら空気圧シリンダ１２０の動きをテコリンク１１１のリンク回動基端部１１２に伝えることにより、ブレーキ駆動機構１００の摺動抵抗が減少するとともに、テコリンク１１１のリンク回動基端部１１２等に磨耗が生じることを回避できる。
【００７０】
台車（車両）側の支持枠２０に上下スライドピン３０、３２（図３の（ａ）参照）を介して摺動可能にフローティング支持されるキャリパ本体１０にテコリンク１１１を回動可能に支持する構造により、空気圧シリンダ１２０を小型化して装置のコンパクト化がはかれ、車輪５と台車間の限られたスペースに設けることが可能となる。
【００７１】
本実施の形態では、車輪５の側部に形成されたディスクロータ６と、このディスクロータ６を挟んで摩擦力を付与する左右の制輪子７０と、左右の制輪子７０を支持するキャリパ本体１０と、このキャリパ本体１０を車両側の支持枠２０に対して摺動可能に支持する上下スライドピン３０、３２と、キャリパ本体１０に対してその中程が回動可能に支持されるテコリンク１１１と、このテコリンク１１１を回動させて制輪子７０をディスクロータ６に押し付ける空気圧シリンダ１２０とを備える鉄道車両用キャリパブレーキ装置１であって、テコリンク１１１に回動可能に連結されるリンク継手２００と、このリンク継手２００を空気圧シリンダ１２０に回動可能に連結する球面軸受２２０とを備えたため、空気圧シリンダ１２０の駆動力をテコリンク１１１が梃子の原理で倍力して制輪子７０に伝えることにより、空気圧シリンダ１２０に要求される駆動力を小さくし、空気圧シリンダ１２０を空気圧によって作動させることが可能となり、鉄道車両に搭載される油圧源を縮小、廃止することが可能となり、車両の軽量化がはかれる。
【００７２】
そして、空気圧シリンダ１２０が伸張作動するのに伴って各テコリンク１１１が支点ピン１１４を支点として回動する制動時に、リンク継手２００が回動しながら空気圧シリンダ１２０の動きをテコリンク１１１に伝えることにより、ブレーキ駆動機構１００の摺動抵抗が減少するとともに、テコリンク１１１等に磨耗が生じることを回避できる。
【００７３】
本実施の形態では、空気圧シリンダ１２０は、円盤状のピストン１２３と、このピストン１２３を摺動可能に嵌合させるシリンダチューブ１５０と、このシリンダチューブ１５０とピストン１２３との間に画成される圧力室１２４とを備え、ピストン１２３に球面軸受２２０を収容するピストン凹部（ベアリング支持穴）１６２を形成したため、装置のコンパクト化がはかれ、車輪５と台車間の限られたスペースに設けることが可能となる。
【００７４】
本実施の形態では、リンク継手２００をピストン１２３に対して進退可能に支持し、制動時にリンク継手２００に働く反力を支持する隔壁（反力受け部）１６３をピストン１２３に形成したため、制動時にリンク継手２００がピストン１２３に対して進退し、リンク継手２００に働く反力がピストン１２３に形成された隔壁（反力受け部）１６３に受けられ、リンク継手２００の支持剛性が十分に確保される。
【００７５】
次に図９に示す他の実施の形態を説明する。これは基本的には図６〜図８に示す実施の形態と同じ構成を有し、相違する部分のみを説明する。なお、前記実施の形態と同一構成部には同一符号を付す。
【００７６】
本実施の形態では、球面軸受２２０が空気圧シリンダ１２０を構成するピストンの機能を果たすものである。
【００７７】
球面凹ベアリング２２５はその外周面２４１がシリンダチューブ１５０の内側に摺動可能に嵌合し、シリンダチューブ１５０との間に圧力室１２４を画成する。
【００７８】
球面凹ベアリング２２５の外周にはシールリング２４２が介装され、このシールリング２４２がシリンダチューブ１５０の内周面に摺接することによって圧力室１２４が密封される。
【００７９】
球面軸受２２０は球面凹ベアリング２２５と球面凸ベアリング２２１を備え、リンク継手２００が空気圧シリンダ１２０とテコリンク１１１に対して回動するときに、球面凸ベアリング２２１の外周面２２２と球面凹ベアリング２２５の内周面２２６が互いに摺接する。
【００８０】
球面凹ベアリング２２５とリンク継手２００のブロック２０５に渡ってベローズ２４３が介装され、このベローズ２４３によって球面凹ベアリング２２５とブロック２０５の間が密封される。
【００８１】
ベローズ２４３はゴム等の弾性材によってリング状に形成され、その外周端部が球面凹ベアリング２２５の側部に形成された溝２４４に取付けられ、その内周端部がブロック２０５の鍔部２０７に形成された溝２４５に取付けられる。
【００８２】
本実施の形態では、空気圧シリンダ１２０は、円盤状のピストンと、このピストンとの間に圧力室１２４を画成するシリンダチューブ１５０とを備える一方、球面軸受２２０は、シリンダチューブ１５０に摺動可能に嵌合する球面凹ベアリング２２５と、リンク継手２００に取付けられる球面凸ベアリング２２１とを備え、球面軸受２２０が空気圧シリンダ１２０を構成するピストンの機能を果たすため、装置のコンパクト化がはかれ、車輪５と台車間の限られたスペースに設けることが可能となる。
【００８３】
本実施の形態では、球面凹ベアリング２２５と球面凸ベアリング２２１の間に介装されるベローズ２４３を備えたため、ベローズ２４３によって圧力室１２４が密封され、球面軸受２２０が空気圧シリンダ１２０を構成するピストンの機能を果たすことができる。
【００８４】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明が適用される鉄道車両用キャリパブレーキ装置の平面図。
【図２】同じく側面図。
【図３】同じく正面図。
【図４】同じく図２のＣ−Ｃ線に沿う断面図。
【図５】同じくブレーキ駆動機構の分解図。
【図６】本発明の実施の形態を示す鉄道車両用キャリパブレーキ装置の平面図。
【図７】同じく空気圧シリンダ等の断面図。
【図８】同じく作動状態を示す平面図。
【図９】本発明の他の実施の形態を示す空気圧シリンダ等の断面図。
【符号の説明】
【００８６】
１  鉄道車両用キャリパブレーキ装置
５  車輪
６  ディスクロータ
１０  キャリパ本体
１２  第一キャリパアーム部
１４  第二キャリパアーム部
１５〜１８  ブラケット部
２０  支持枠
３０  上スライドピン
３２  下スライドピン
７０  制輪子
１１１  テコリンク
１１２  リンク回動基端部
１１５  リンク支持穴
１１６  リンク回動先端部
１２０  空気圧シリンダ
１２３  ピストン
１２４  圧力室
１２６  力点ピン
１３４  作用点ピン
１５０  シリンダチューブ
１６２  ピストン凹部（ベアリング支持穴）
１６３  隔壁（反力受け部）
２００  リンク継手
２２０  球面軸受
２２１  球面凸ベアリング
２２５  球面凹ベアリング
【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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【図８】
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【図９】
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