(57)【要約】【課題】本発明は、簡易かつ安価な構造でブレーキ装置内部に外気が侵入することを抑制可能なブレーキ装置を提供することを目的とする。【解決手段】シリンダ装置１０を用いて駆動機構部２０を作動させ車輪の回転を制動するブレーキ装置１において、ロッド室１６に連通するとともに、ピストンロッド１３を介して駆動される駆動機構部２０を収容する駆動機構室３１と、駆動機構室３１に連通するとともに、容積が可変となるように形成された容積可変室４７と、を備え、容積可変室４７は、ロッド室１６の容積が減少する方向にピストン１２が変位したときに容積が増加し、ロッド室１６の容積が増加する方向にピストン１２が変位したときに容積が減少するように、容積が変化する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダと、当該シリンダの内壁に沿って摺動するピストンと、当該ピストンに伴って移動するピストンロッドとを備えるシリンダ装置を用いて駆動機構部を作動させ車輪の回転を制動するブレーキ装置において、
前記シリンダ内における前記ピストンロッドの側に位置するロッド室と、
当該ロッド室に連通するとともに、当該ピストンロッドを介して駆動される前記駆動機構部を収容する駆動機構室と、
当該駆動機構室に連通するとともに、容積が可変となるように形成された容積可変室と、
を備え、
前記容積可変室は、前記ロッド室の容積が減少する方向に前記ピストンが変位したときに容積が増加し、前記ロッド室の容積が増加する方向に前記ピストンが変位したときに容積が減少するように、容積が変化することを特徴とするブレーキ装置。
【請求項２】
前記容積可変室は、当該容積可変室の内部の気圧と、当該容積可変室が外部から受ける力と、の作用により容積が変化することを特徴とする請求項１に記載のブレーキ装置。
【請求項３】
前記容積可変室は、前記ピストンの摺動によって変化しうる前記ロッド室の容積以上に容積を変化可能であることを特徴とする請求項２に記載のブレーキ装置。
【請求項４】
前記容積可変室は、側面にジャバラ構造を有する部材を用いて形成されていることを特徴とする請求項３に記載のブレーキ装置。
【請求項５】
前記容積可変室は、前記駆動機構室の上方に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の少なくともいずれか１項に記載のブレーキ装置。
【請求項６】
前記容積可変室は、前記駆動機構室を形成するケーシング内に設置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５の少なくともいずれか１項に記載のブレーキ装置。
【請求項７】
前記容積可変室を形成する部材は、弾性体により容積を減少させる方向に付勢されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６の少なくともいずれか１項に記載のブレーキ装置。
【請求項８】
前記駆動機構部は、前記駆動機構室を形成するケーシングに支軸を介して揺動自在に固定されたテコレバーを備え、
当該テコレバーの一端は、前記ピストンロッドに連結され、他端は、制輪子を進退移動させるための押棒に連結され、
前記シリンダ装置を駆動して前記ピストンロッドを介して前記テコレバーを揺動させることにより、前記押棒を進退移動させて制動力を発揮することを特徴とする請求項１に記載のブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダ装置を用いて駆動機構部を作動させ車輪の回転を制動するブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄道車両用空気ブレーキ装置においては、駆動機構部に雨水が浸入して錆の発生の原因となることを防止するために、防水ケースで駆動機構部を覆って形成されている。しかしながら、防水ケース内を完全に密閉状態に保つことは困難であるため、雨水の浸入を防止したとしても、防水ケース内への外気の侵入までも防ぐことは困難であった。そのため、例えば寒冷地等においてトンネルを通過する際には、トンネルの外に比べて暖かいトンネル内の空気が防水ケース内に流入することで、当該空気に含まれる水分が防水ケース内で結露するという問題が生じていた。特許文献１には、このような防水ケース内における結露を防止するための結露防止装置が開示されている。この結露防止装置は、防水ケース内に乾燥圧縮空気を少量ずつ定常的に供給することで、防水ケース内部の気圧を外気の気圧よりもわずかに高く保ち、外気がケース内に流入するのを防止するものである。
【０００３】
【特許文献１】実公平２−９２３７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された結露防止装置は、乾燥圧縮空気を作り出すために空気圧縮機や除湿装置などが必要となり製造コストが増加する問題がある。また、大きな設置スペースを要するとともに、構成が複雑化し、メンテナンス費用も増加する虞がある。専用の空気圧縮機などを設ける代わりに、ブレーキ装置を作動させるための乾燥圧縮空気を利用することも考えられるが、車両全体での乾燥圧縮空気の消費量が増えてしまう。その結果、空気圧縮機や乾燥圧縮空気を貯蔵するためのタンクの容量を増加させなければならず、コストや設置スペースが問題となる。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みることにより、簡易かつ安価な構造でブレーキ装置内部に外気が侵入することを抑制可能な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及び効果】
【０００６】
本発明は、シリンダ装置を用いて駆動機構部を作動させ車輪の回転を制動するブレーキ装置に関する。そして、本発明に係るブレーキ装置は、上記目的を達成するために以下のようないくつかの特徴を有している。すなわち、本発明のブレーキ装置は、以下の特徴を単独で、若しくは、適宜組み合わせて備えている。
【０００７】
上記目的を達成するための本発明に係るブレーキ装置における第１の特徴は、シリンダと、当該シリンダの内壁に沿って摺動するピストンと、当該ピストンに伴って移動するピストンロッドとを備えるシリンダ装置を用いて駆動機構部を作動させ車輪の回転を制動するブレーキ装置において、前記シリンダ内における前記ピストンロッドの側に位置するロッド室と、当該ロッド室に連通するとともに、当該ピストンロッドを介して駆動される前記駆動機構部を収容する駆動機構室と、当該駆動機構室に連通するとともに、容積が可変となるように形成された容積可変室と、を備え、前記容積可変室は、前記ロッド室の容積が減少する方向に前記ピストンが変位したときに容積が増加し、前記ロッド室の容積が増加する方向に前記ピストンが変位したときに容積が減少するように、容積が変化することである。
【０００８】
この構成によると、ブレーキ動作を行う際に、シリンダ装置のピストンの摺動により、ロッド室内の容積が増加するように変化した場合、容積可変室の容積が減少するため、ロッド室、駆動機構室、及び、容積可変室とで形成される空間（以下、装置内部空間と称する）の体積の変化は少なくなる。また、ロッド室内の容積が減少するように変化した場合、容積可変室の容積が減少するため、装置内部空間の体積の変化は少なくなる。このように、容積可変室が、装置内部空間の容積を略一定に保つように容積を変化させるため、装置内部空間の気圧の変化を抑制することが可能となる。これにより、装置内部空間に外気が侵入することを抑制することができる。
【０００９】
尚、防水ケース内における結露を防止するため、ケース内を完全に密封するとともにケース内外の気圧差に耐えうる構造とすることも考えられる。しかしながら、ブレーキ装置はケース内の駆動機構部からケース外の制輪子等に駆動力を伝達するものであり当該駆動部をケース内外の気圧差に耐えうるように密閉することは難しく、コストが大幅に増加する虞があるとともに、密閉性確認のためにメンテナンス費用が増加することになる。この点、前記第1の特徴を有する構成によれば、低コストで実施可能であり、装置内部空間の気圧の変化を抑制するので完全な密閉性を必ずしも要しないためメンテナンス費用が過度に高くなることもなく、有効である。
【００１０】
また、本発明に係るブレーキ装置における第２の特徴は、前記容積可変室は、当該容積可変室の内部の気圧と、当該容積可変室が外部から受ける力と、の作用により容積が変化することである。
【００１１】
この構成によると、ピストンの駆動により装置内部空間の体積が変化して気圧が変動することを容積可変室の容積変化動作に利用できるため、ピストンの摺動移動に伴って容積可変室の容積を変化させる構成を、例えば、別途駆動力を要する場合等と比べて、簡易な構成とすることが可能となる。
【００１２】
また、本発明に係るブレーキ装置における第３の特徴は、前記容積可変室は、前記ピストンの摺動によって変化しうる前記ロッド室の容積以上に容積を変化可能であることである。
【００１３】
この構成によると、ロッド室の容積変化と同じだけ容積可変室が容積変化することができるため、制輪子の磨耗によりピストンのストロークが変化した場合においても前記装置内部空間の容積が一定になるように駆動することが可能となる。これにより、前記装置内部空間に外気が侵入することをより確実に抑制することができる。
【００１４】
また、本発明に係るブレーキ装置における第４の特徴は、前記容積可変室は、側面にジャバラ構造を有する部材を用いて形成されていることである。
【００１５】
この構成によると、簡易な構造で容積可変室の密閉性を確保できるとともに、耐久性を向上させることが可能となる。
【００１６】
また、本発明に係るブレーキ装置における第５の特徴は、前記容積可変室は、前記駆動機構室の上方に設けられていることである。
【００１７】
この構成によると、容積可変室がブレーキ装置の上部に位置することにより、当該ブレーキ装置を車両に取り付けるための水平方向におけるスペースを小さくすることができる。また、走行時において路面側（下方）からの衝撃を受けにくいため、故障しにくく、メンテナンスの頻度を少なくすることが可能となる。
【００１８】
また、本発明に係るブレーキ装置における第６の特徴は、前記容積可変室は、前記駆動機構室を形成するケーシング内に設置されていることである。
【００１９】
この構成によると、容積可変室を形成するためのケーシングを別途取り付ける必要はなく、ブレーキ装置を形成するための部品点数を減らすことができる。また、駆動機構室を形成するケーシング内のスペースを有効に活用することができるため、ブレーキ装置を小型化することが可能となる。
【００２０】
また、本発明に係るブレーキ装置における第７の特徴は、前記容積可変室を形成する部材は、弾性体により容積を減少させる方向に付勢されていることである。
【００２１】
この構成によると、容積可変室が、容積が減少するように移行しやすくなる。これにより、前記装置内部空間の容積が過度に大きくなることを抑制できるため、前記装置内部空間の気圧が外圧よりも低くなることを抑制することが可能となる。これにより、前記装置内部空間に外気が侵入することを更に抑制することができる。
【００２２】
また、本発明に係るブレーキ装置における第８の特徴は、前記駆動機構部は、前記駆動機構室を形成するケーシングに支軸を介して揺動自在に固定されたテコレバーを備え、当該テコレバーの一端は、前記ピストンロッドに連結され、他端は、制輪子を進退移動させるための押棒に連結され、前記シリンダ装置を駆動して前記ピストンロッドを介して前記テコレバーを揺動させることにより、前記押棒を進退移動させて制動力を発揮することである。
【００２３】
この構成によると、テコの作用によりブレーキ動作を行うことができ、小さい力で大きな制動力を付与することが可能となる。一般的に、テコの作用を用いてブレーキ動作を行う場合、作用点側（押棒、制輪子側）の変位量に比べて、力点側（ピストンロッド側）の変位量が大きくなり、装置内部空間の容積変化が生じ易く、装置内部空間への外気の侵入が問題となり易い。この点、前記第１の特徴を備えることにより、装置内部空間の容積変化を抑制しながら、ブレーキ動作を行うことができ装置内部空間への外気の侵入を抑制することができるため、特に有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００２５】
（第１実施形態）
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るトレッドブレーキ型の鉄道車両用ブレーキ装置のブレーキ非作動状態における側面部分断面図である。図２は、図１に示すブレーキ装置のブレーキ作動状態を示す図である。
【００２６】
図１に示すブレーキ装置１は、走行する鉄道車両の車輪３の踏面３ａに対して片側から制輪子を押し当てることにより制動力を発揮するトレッドブレーキ型の基礎ブレーキ装置である。このブレーキ装置１は、鉄道車両の車輪毎に設置されており、図示しないボルトなどの固定部材によって鉄道車両の台車枠に固定されており、シリンダ装置１０と、当該シリンダ装置１０の駆動力を制輪子に伝達して車輪３の回転を制動するための駆動機構部２０と、当該駆動機構部２０を収容する第１ケーシング部３０と、当該第１ケーシング部３０内の空間（以下、駆動機構室３１と称する）に連通する空間を形成する第２ケーシング部４０と、を備えている。
【００２７】
シリンダ装置１０は、圧縮空気を供給することにより駆動する空気シリンダ装置であり、シリンダ１１と、当該シリンダ１１の内壁に沿って摺動するピストン１２と、当該ピストン１２に伴って移動するピストンロッド１３とを備えている。シリンダ１１は、片側のみ開口した円筒状に形成され、開口側を第１ケーシング部３０の壁面に対して取り付けられている。シリンダ１１の設置された第１ケーシング部３０の壁面には開口３０ａが形成されており、当該開口３０ａにピストンロッド１３が挿入されて往復駆動するように構成されている。そして、当該シリンダ１１は、ピストン１２を挟んで、圧縮空気の供給口が形成された端面側に位置する圧力室１５と、ピストンロッド１３側に位置するロッド室１６とに区画されている。また、ロッド室１６には、ピストン１２と第１ケーシング部３０の壁面との間に、ピストン１２を圧力室１５側（供給口１１ａ側）に向かって付勢する付勢バネ１４が設置されている。
【００２８】
駆動機構部２０は、シリンダ装置１０からピストンロッド１３を介して伝達される駆動力をてこの原理によって制輪子５１に伝達するための機構であり、テコレバー２１、連結ピン２２、支点ピン２３、押棒２４、隙間調整部２５等を備えている。そして、当該駆動機構部２０の周囲は、鉄道車両の台車に対して固定された第１ケーシング部３０により覆われている。この第１ケーシング部３０は、鉄道車両の台車枠から鉛直下向きに延びる箱状に形成されており、周囲の壁面には、ピストンロッド１３が往復駆動するための開口３０ａ、押棒２４が往復駆動するための開口３０ｂ、及び、第２ケーシング部４０を設置するための開口３０ｃが形成されている。
【００２９】
テコレバー２１は、支点ピン２３を介して第１ケーシング部３０に対して回転自在に設置されており、一端をピストンロッド１３に連結ピン２２を介して回転可能に連結されている。また、テコレバー２１の他端（押棒２４側）には、支点ピン２３に近い側に凹状の球面貫通孔２１ａが形成されている。押棒２４は、この球面貫通孔２１ａと嵌合する凸状の球面軸受部２５ｂを介して設けられ、更に押棒２４の一端部は隙間調整部２５に取り付けられている。
【００３０】
押棒２４の第１ケーシング部３０から突出する側は、略Ｌ字状に屈曲して形成されており、他端側は雄ねじ部２４ａが形成されている。隙間調整部２５は、制輪子５１と車輪踏面３ａとの間の間隔を調整する筒状部材であり、隙間調整部２５の内周部には、押棒２４の雄ねじ部２４ａと噛み合う雌ねじ部２５ａが形成されている。
【００３１】
制輪子５１の磨耗により押棒２４のストロークが足りなくなった場合は、隙間調整部２５によって雄ねじ部２４ａと雌ねじ部２５ａとのねじ込み量が調整され、押棒２４のストロークが変化して制輪子５１と車輪踏面３ａとの間の間隔を近づけることができる。尚、本実施形態においては、押棒２４のストロークが足りなくなると、テコレバー２１の突起部２１ｂが回転機構２６を押込むことにより隙間調整部２５が回転し、自動的に制輪子５１と車輪踏面３ａとの間の間隔が調整される。
【００３２】
押棒２４の車輪３側の先端には、連結ピン２７を介して制輪子頭５２が取り付けられている。制輪子頭５２は、外観形状が略円弧状に鋳造や板金などによって成形された金属であり、車輪３側の端面において制輪子５１を支持している。また、第１ケーシング部３０に対して制輪子吊り５３の上端部が連結ピン２８を介して回動自在に取り付けられており、当該制輪子吊り５３の下端で、押棒２４と制輪子頭５２との連結部（連結ピン２７）を支持している。
【００３３】
また、押棒２４は、第１ケーシング部３０に形成された開口３０ｂを介して駆動機構室３１から外部に向かって先端側を突出するように設置されている。当該開口３０ｂにおける押棒２４との隙間を覆うように、押棒２４と開口３０ｂの縁部との間には、ジャバラ形状に形成されたカバー部材３２を備えている。このカバー部材３２は、ジャバラ形状であるとともに弾性材料により形成されており、押棒２４の進退移動に伴って、延び縮みでき、開口３０ｂから駆動機構室３１にゴミ等が侵入することを防止するとともに、外気の侵入も抑制することが可能である。
【００３４】
また、押棒２４には、制輪子側におけるＬ字状に屈曲した部分の先端に長孔２４ｂが形成されており、制輪子頭５２に固定されたピン５４が制輪子頭５２の傾きに対応して変位し、長孔２４ｂの内壁に当接することで制輪子頭５２の傾きが規制される。これにより、ブレーキ緩解時などに制輪子頭５２の過度の傾きを防止できる。
【００３５】
制輪子５１は、車輪踏面３ａに押し当てられて制動力を発生するブレーキ摩擦材である。制輪子５１は、一般鋳鉄で製造された鋳鉄制輪子、りんやマンガンなどを一定量以上含有する鋳鉄で製造された合金鋳鉄制輪子、合成樹脂を主体とする合成制輪子、金属粉末を基材にして所定の制輪子特性を有する粉末成分を添加して焼結成形した焼結合金制輪子などである。制輪子５１は、外観形状が略円弧状の板状部材である。制輪子５１は、図示しない制輪子キー（制輪子コッタ）によって制輪子頭５２に固定されており、ブレーキ作用時には車輪３側に向かって前進して車輪踏面３ａに押し当てられ、ブレーキ緩解時には後退して車輪踏面３ａから離間する。
【００３６】
第２ケーシング部４０は、内部に所定の空間を形成するように周囲を覆われた円筒状の容器であり、底面部４１には、外部に向かって突出するとともに、当該第２ケーシング部４０内から外部に向かって貫通する連通孔４３が形成された取付部４２を有する。当該取付部４２には、第１ケーシング部３０の開口３０ｃに螺刻されたテーパ上のメネジに螺合するオネジが螺刻されている。第２ケーシング部４０は、当該取付部４２を開口３０ｃに気密的に螺挿することにより、第１ケーシング部３０に取り付けられている。また、第２ケーシング部４０における当該連通孔４３から離れた端部近傍の壁面において、当該第２ケーシング部４０内から外部に向かって貫通する通気孔４４が形成されている。この通気孔４４は、内部から外部に向かって重力方向（下方）に傾くように形成されており、外部から砂、塵等が侵入しにくくなるように形成されている。
【００３７】
そして、第２ケーシング部４０内には、連通孔４３側と、通気孔４４側とを区画するように区画部材４５が設置されている。この区画部材４５は、例えばゴム等の弾性体で形成された第２ケーシング部４０の内径よりも小さい外径を有する円筒状部材であり、側面がジャバラ状に形成されており、円筒軸方向に延び縮みできるように構成されている。また、円筒軸方向の一端は区画面４６により閉塞され、他端は開口して形成されている。そして、開口側の端部を底面部４１に対して連通孔４３の開口の周囲を囲むように図示しない接着剤等により気密的に取り付けられる。即ち、連通孔４３から通気孔４４側に気体が通過することを防ぐように取り付けられる。これより、駆動機構室３１に連通するとともに、ジャバラ状の側面の延び縮みにより容積が可変となる容積可変室４７が形成される。この容積可変室４７は、側面のジャバラが延びた状態と縮んだ状態とで容積が変化するが、この容積の変化量は、ブレーキ作動によりピストン１２が移動するときに、減少するロッド室１６の容積に相当する量となるように形成されている。
【００３８】
以上説明した、ロッド室１６と駆動機構室３１と容積可変室４７とからなる装置内部空間１００は、所定の内圧変化に耐えうる密閉空間として形成されている。そして、後述するように、ブレーキ動作の際に容積可変室４７の容積が変化することにより、装置内部空間１００内の気圧の変化（内圧変化）を、密閉性を確保しうる程度の変化に抑えることを可能としている。
【００３９】
次に、ブレーキ装置５の動作について説明する。図２に、ブレーキ作動状態のブレーキ装置を示す。
ブレーキ作用時には、供給口１１ａからシリンダ１１の圧力室１５に圧縮空気が供給されると、付勢バネ１４の付勢力に抗してピストン１２がＡ１方向に移動し、当該ピストン１２とともにピストンロッド１３がＡ１方向に移動する。すると、テコレバー２１は、支点ピン２３を回転中心としてＢ１方向に回転する。すると、テコレバー２１の端部に連結された押棒２４が車輪踏面３ａに近づくように移動する。その結果、制輪子５１及び制輪子頭５２が押棒２４に付勢されて車輪踏面３ａに近づくように移動し、制輪子５１が車輪踏面３ａに押し当てられて車輪３の回転が制動される。
【００４０】
図２に示すように、ブレーキ作動時において、ピストン１２がＡ１方向に移動することにより、ロッド室１６の容積が減少する。そのため、ロッド室１６に連通する駆動機構室３１にロッド室１６の空気が押込まれ、駆動機構室３１の気圧は増加するように移行する。ブレーキ前の初期状態においては、駆動機構室３１の内圧は外気圧と略等しくなっているため、駆動機構室３１の内圧が外気圧よりも上昇することになる。すると、第２ケーシング部４０内において、駆動機構室３１に連通する容積可変室４７の気圧も上昇し、当該容積可変室４７を形成する区画部材４５の区画面４６が容積可変室４７内の空気の圧力により外気圧に抗して外側（図２における矢印方向）に向かって付勢され、ジャバラ状の側面が延びるように変形する。これにより、容積可変室４７の容積が増加するため、容積可変室４７及び駆動機構室３１の気圧が過度に増加することが抑制される。また、区画部材４５の周囲が第２ケーシング部４０により覆われている構成であるため、区画部材４５が保護されるとともに、第２ケーシング部４０内における容積可変室４７の外側の空間に収容されている空気は、容積可変室４７が膨張するときには、通気孔４４から排出されるため、容積可変室４７の膨張を妨げることはない。
【００４１】
ブレーキ緩解時には、シリンダ１１の圧力室１５の圧縮空気が排出されると付勢バネ１４の付勢力によってピストン１２がＡ２方向に移動し、テコレバー２１が支点ピン２３を回転中心としてＢ２方向に回転するとともに、押棒２４が車輪３から離れる向きに移動し、押棒２４の移動に伴って制輪子５１が車輪踏面３ａから離れて車輪３の回転の制動が解除される。
【００４２】
ブレーキ解除時においては、図２に示すブレーキ装置の状態からピストン１２がＡ２方向に移動することにより、ロッド室１６の容積は増加する。そのため、ロッド室１６に連通する駆動機構室３１からロッド室１６に空気が引き込まれ、駆動機構室３１の気圧は減少するように移行する。すると、第２ケーシング部４０内において、駆動機構室３１に連通する容積可変室４７の気圧も減少し、当該容積可変室４７を形成する区画面４６が受ける当該容積可変室４７内の気圧による付勢力が弱まり、ジャバラ状の側面が縮むように変形する。これにより、容積可変室４７の容積が減少するため、容積可変室４７及び駆動機構室３１の気圧が過度に減少することが抑制される。そして、ブレーキ解除後においては、駆動機構室３１の気圧は、外気の気圧と略同等に維持されることになる。
【００４３】
以上示したように、第１実施形態にかかるブレーキ装置１は、シリンダ１１と、当該シリンダ１１の内壁に沿って摺動するピストン１２と、当該ピストン１２に伴って移動するピストンロッド１３とを備えるシリンダ装置１０を用いて駆動機構部２０を作動させ車輪３の回転を制動するものである。
そして、前記シリンダ１１内における前記ピストンロッド１３の側に位置するロッド室１６と、当該ロッド室１６に連通するとともに、当該ピストンロッド１３を介して駆動される前記駆動機構部２０を収容する駆動機構室３１と、駆動機構室３１に連通するとともに、容積が可変となるように形成された容積可変室４７と、を備え、前記容積可変室４７は、前記ロッド室１６の容積が減少する方向に前記ピストン１２が変位したときに容積が増加し、前記ロッド室１６の容積が増加する方向に前記ピストン１２が変位したときに容積が減少するように、容積が変化するように構成されている。
【００４４】
この構成によると、ブレーキ動作を行う際に、シリンダ装置１０のピストン１２の摺動により、ロッド室１６内の容積が増加するように変化した場合、容積可変室４７の容積が減少するため、ロッド室１６、駆動機構室３１、及び、容積可変室４７とで形成される装置内部空間１００の体積の変化は少なくなる。また、ロッド室１６内の容積が減少するように変化した場合、容積可変室４７の容積が減少するため、装置内部空間１００の体積の変化は少なくなる。このように、容積可変室４７が、装置内部空間１００の容積を略一定に保つように容積を変化させるため、装置内部空間１００の気圧の変化を抑制することが可能となる。これにより、装置内部空間１００に外気が侵入することを抑制することができ、外気の侵入により装置内部空間１００において結露が生じることを防ぐことができる。
【００４５】
また、前記容積可変室４７は、当該容積可変室４７の内部の気圧と、当該容積可変室４７が受ける外気圧と、の作用により容積が変化することである。
【００４６】
この構成によると、ピストン１２の駆動により装置内部空間１００の体積が変化して気圧が変動することを容積可変室４７の容積変化動作に利用できるため、ピストン１２の摺動移動に伴って容積可変室４７の容積を変化させる構成を、例えば、別途駆動力を要する場合等と比べて、簡易な構成とすることが可能となる。
【００４７】
また、前記容積可変室４７は、前記ピストン１２の摺動よって変化しうる前記ロッド室の容積と同量の容積変化を可能とした構成である。
【００４８】
この構成によると、ロッド室１６の容積変化と同じだけ容積可変室４７が容積変化することができるため、ピストン１２のストロークが大きい場合においても前記装置内部空間１００の容積が一定になるように駆動することが可能となる。これにより、前記装置内部空間１００に外気が侵入することをより確実に抑制することができる。
【００４９】
また、前記容積可変室４７は、側面にジャバラ構造を有する区画部材４５により形成されていることである。
【００５０】
この構成によると、簡易な構造で容積可変室４７の密閉性を確保できるとともに、耐久性を向上させることが可能となる。
【００５１】
また、前記容積可変室４７は、前記駆動機構室３１の上方に設けられている。このように、容積可変室４７がブレーキ装置１の上部に位置することにより、当該ブレーキ装置１を車両に取り付けるための水平方向におけるスペースを小さくすることができる。また、走行時において路面側（下方）からの衝撃を受けにくいため、故障しにくく、メンテナンスの頻度を少なくすることが可能となる。尚、本実施形態の構成では、区画部材４５の周囲が第２ケーシング部４０により覆われているため、区画部材４５が損傷することを抑制でき、更に故障しにくくメンテナンス頻度を少なくすることができる。
【００５２】
また、前記駆動機構部２０は、前記駆動機構室３１を形成する第１ケーシング部３０に支点ピン２３を介して揺動自在に固定されたテコレバー２１を備え、当該テコレバー２１の一端は、前記ピストンロッド１３に連結され、他端は、制輪子５１を進退移動させるための押棒２４に連結され、前記シリンダ装置１０を駆動して前記ピストンロッド１３を介して前記テコレバー２１を揺動させることにより、前記押棒２４を進退移動させて制動力を発揮するように構成されている。
【００５３】
この構成によると、テコの作用によりブレーキ動作を行うことができ、小さい力で大きな制動力を付与することが可能となる。一般的に、テコの作用を用いてブレーキ動作を行う場合、作用点側（押棒２４、制輪子５１側）の変位量に比べて、力点側（ピストンロッド１３側）の変位量が大きくなり、装置内部空間１００の容積変化が生じ易く、装置内部空間１００への外気の侵入が問題となり易い。この点、容積可変室４７を備えることで、装置内部空間１００の容積変化を抑制しながら、ブレーキ動作を行うことができ装置内部空間１００への外気の侵入を抑制することができるため、容積可変室４７をより効果的に利用することが可能な構成である。
【００５４】
また、図３に第２ケーシング部４０内の構成の変形例を示す。この変形例は、区画部材４５の区画面４６と第２ケーシング部４０の天井面４８との間に戻しバネ６０（弾性体）及び当該戻しバネ６０に付勢され第２ケーシング部４０の内周壁に沿って移動可能なプレート６１を配置したものである。そして、容積可変室４７を形成する区画部材４５の区画面４６は、プレート６１を介して戻しバネ６０により当該容積可変室４７の容積を減少させる方向に付勢されている。
【００５５】
このように構成することで、容積可変室４７は容積が減少するように移行しやすくなる。そのため、ピストンがＡ２方向に移動して容積可変室４７の容積が減少する際に、前記装置内部空間１００の気圧をより高く保つことが可能となり、装置内部空間１００の気圧を外部の気圧よりも高く保つことが可能となる。これにより、前記装置内部空間１００に外気が侵入することを更に抑制することができる。尚、区画面４６をプレート６１介して付勢することで、移動方向と直交する面、即ち、区画面４６と略平行な面で区画面４６を付勢することができるため、安定した付勢が可能となる。
【００５６】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係るブレーキ装置２について説明する。図４は、第２実施形態に係るブレーキ装置２を示す図である。このブレーキ装置２は、容積可変室４７が第１ケーシング部３０の内部に位置する点で第１実施形態に係るブレーキ装置１と異なる。尚、第１実施形態と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【００５７】
ブレーキ装置２は、駆動機構部２０を覆うケーシング部７０内の上部には、板状に形成された区画プレート７１が設置され、ケーシング部７０内を上側空間７０ａと下側空間７０ｂに区画している。当該区画プレート７１は、ピストンロッド１３の移動方向と略平行に面を向けるように配置されており、本実施形態においては、略水平面を成すように配置されている。区画プレート７１には、開口７１ａが形成されており、上側空間７０ａと下側空間７０ｂとの間での空気の移動は、当該開口７１ａを通過してのみ可能となるように区画プレート７１とケーシング部７０とはＯリング等を用いて気密的に結合されている。
【００５８】
区画プレート７１の上側空間７０ａ側に位置する上面には、第１実施形態と同様の区画部材４５が設けられている。区画部材４５は、上側空間７０ａ内において、図４における上下方向に延び縮みすることにより、区画面４６と、区画プレート７１の上面との間に形成される容積可変室４７の容積を変化させることが可能である。
【００５９】
上側空間７０ａは、区画部材４５により前記容積可変室４７とその他の空間とに区画されており、ケーシング部７０には、当該その他の空間と外部とを連通する通気孔７２が形成されている。この通気孔７２は、内部から外部に向かって重力方向（下方）に傾くように形成されており、外部から砂、塵等が侵入しにくくなるように形成されている。
尚、ブレーキ作動時における動作については、第１実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００６０】
このように、前記容積可変室４７が、駆動機構部２０を覆うケーシング部７０内に設置されているため、容積可変室４７を形成するためのケーシングを別途取り付ける必要はなく、ブレーキ装置２を形成するための部品点数を減らすことができる。また、駆動機構部２０を覆うケーシング部７０内のスペースを有効に活用することができるため、ブレーキ装置２を小型化することが可能となる。
【００６１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができるものである。
【００６２】
本実施形態においては、装置内部空間１００の空気の圧力の作用により、区画部材４５が変形して容積可変室の容積が変化する構成を示したが、この場合に限られない。例えば、図５に示すようにピストンロッド１３を駆動機構室３１側に更に延長し、当該延長したピストンロッド１３’の端部と、第１実施形態で説明したものと同様なジャバラ状の区画部材８０の区画面８１とを連結して、当該ピストンロッド１３の往復移動に連動して容積可変室８２の容積を増減させることが可能な構成とすることもできる。
【００６３】
また、シリンダ装置１０のピストンロッドの往復移動により駆動するシリンダ機構をシリンダ装置１０と対称的に設置し、シリンダ装置１０のロッド室の容積が減少すると、対称的に設置したシリンダ機構のロッド室の容積が増加し、逆に、シリンダ装置１０のロッド室の容積が増加すると、対称的に設置したシリンダ機構のロッド室の容積が減少するように構成することもできる。
【００６４】
尚、本実施形態の説明に用いた図１〜図５は、ブレーキ装置を模式的に示すものではあるが、ブレーキ装置の各構成要素間の比率は、実際のブレーキ装置における構成の比率と略同等になるように描かれている。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１実施形態に係るブレーキ装置を示す断面模式図である。
【図２】図１に示すブレーキ装置において、ブレーキ作動時の状態を示す断面模式図である。
【図３】図１に示す第２ケーシング部の内部の構成の変形例を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るブレーキ装置を示す断面模式図である。
【図５】他の実施形態に係るブレーキ装置を示す断面模式図である。
【符号の説明】
【００６６】
１、２    ブレーキ装置
１０  シリンダ装置
１１  シリンダ
１２  ピストン
１３  ピストンロッド
１６  ロッド室
２０  駆動機構部
２１  テコレバー
２４  押棒
５１  制輪子
３０  第１ケーシング部
３１  駆動機構室
４０  第２ケーシング部
４５  区画部材
４７  容積可変室
６０  戻しバネ（弾性体）
【図１】
2008151248.tif 000003
【図２】
2008151248.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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