(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両の台車に固着される支持枠と、車輪軸に対して平行な第１の垂直面内に位置させた互いに平行な上部及び下部の２本の支持ピンにより前記支持枠に対して支持ピンの軸線方向に摺動自在に支持されるキャリパブレーキ本体と、前記キャリパブレーキ本体と一体に設けられて車両の車輪を挾むように水平方向片持状に配設された第１及び第２の２本のアームと、前記第１のアームに備えられるシリンダ及び隙間調整装置と、前記第１及び第２のアームにそれぞれ保持される制輪子と、前記上部支持ピンを前記支持枠に対して三次元的に傾動可能に支持するための前記上部支持ピンの軸線上に配設された1個の球面ベアリングと、前記上部支持ピンを前記支持枠に対して復帰動可能に支持するためのゴムブッシュとを備えてなる鉄道車両用キャリパブレーキ装置において、
前記球面ベアリングの中心点を、前記第１及び第２のアーム、前記シリンダ、前記隙間調整装置及び前記制輪子を含むキャリパブレーキ本体の重心点を通り車輪軸に対して直交する第２の垂直面が前記上部支持ピンの軸線と交わる点と一致させるように前記球面ベアリングを配設し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】
前記上部支持ピンと前記支持枠との間に前記球面ベアリングに隣接して前記ゴムブッシュを１個備えていることを特徴とする請求項１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】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は鉄道車両に装備されるキャリパブレーキ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、特公平２−２４８８号公報は、鉄道車両に装備されるキャリパブレーキ装置を開示する。この種のブレーキ装置は、鉄道車両の台車に対して固着される支持枠と、支持枠に対して２本ピンを介して摺動自在に支持されるキャリパブレーキ本体とを有する。キャリパブレーキ本体は、車両の車輪にとりつけられるロータを挾む２本のアームを備え、アームのロータに対向する面にブレーキパッドを有する制輪子がとりつけられる。この種のブレーキ装置にあっては、キャリパのアームのうちの第１のアームにシリンダを配設し、そのピストンにより制輪子を押圧し、第２のアームを含むキャリパブレーキ本体は第１のアームの反力で支持枠に対して摺動する。キャリパブレーキ本体は、２本のアームのうちの一方のアームにのみシリンダとその付属部材を装備するので、その重心点は、車輪の回転中心線上から偏位する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
キャリパブレーキ装置は、油圧シリンダへの油圧の供給を開放してブレーキを解除すると、ピストン側の制輪子は隙間調整装置に装備されたスプリングにより戻される。反ピストン側の制輪子は、上部支持ピンと支持枠の間に挿入されて上部支持ピンを支持枠に対して復帰動可能に支持するためのゴムブッシュの戻り力によりロータから離れる方向に付勢される。
第１及び第２の２本のアームと、第１のアームに備えられるシリンダと、第１のアームに備えられる隙間調整装置と、第１及び第２のアームにそれぞれ備えられる制輪子とを含むキャリパブレーキ本体の重心位置が車輪の回転中心線から偏位しているので、上部支持ピンを支持枠に対して傾動可能に支持するため上部支持ピンと支持枠の間に配設される球面ベアリングを車輪回転中心に合わせて配設すると、トーションによってキャリパブレーキ本体が傾き、制輪子の偏摩耗が発生する恐れがある。本発明は以上の不具合を解消する鉄道車両用キャリパブレーキ装置に関する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明のキャリパブレーキ装置は、基本的な手段として、鉄道車両の台車に固着される支持枠と、車輪軸に対して平行な第１の垂直面内に位置させた互いに平行な上部及び下部の２本の支持ピンにより前記支持枠に対して支持ピンの軸線方向に摺動自在に支持されるキャリパブレーキ本体と、前記キャリパブレーキ本体と一体に設けられて車両の車輪を挾むように水平方向片持状に配設された第１及び第２の２本のアームと、前記第１のアームに備えられるシリンダ及び隙間調整装置と、前記第１及び第２のアームにそれぞれ保持される制輪子と、前記上部支持ピンを前記支持枠に対して三次元的に傾動可能に支持するための前記上部支持ピンの軸線上に配設された1個の球面ベアリングと、前記上部支持ピンを前記支持枠に対して復帰動可能に支持するためのゴムブッシュとを備えてなる鉄道車両用キャリパブレーキ装置において、前記球面ベアリングの中心点を、前記第１及び第２のアーム、前記シリンダ、前記隙間調整装置及び前記制輪子を含むキャリパブレーキ本体の重心点を通り車輪軸に対して直交する第２の垂直面が前記上部支持ピンの軸線と交わる点と一致させるように前記球面ベアリングを配設したことを特徴とするものである。
【０００５】
さらに、前記上部支持ピンと前記支持枠との間に前記球面ベアリングに隣接して前記ゴムブッシュを１個備えていることを特徴とするものである。
【０００６】
【作用】
以上の手段を備えることによって、キャリパブレーキ本体にトーションによる傾きが発生せず、制輪子の偏摩耗も生じない。
【０００７】
【実施例】
図１は本発明を適用するキャリパブレーキ装置の側面図、図２は平面図である。
全体を符号１で示すキャリパブレーキ装置は、車輪５を挾むキャリパ形状の本体１０を有し、本体１０は２本の支持ピン３０，３２を介して支持枠２０に対して支持される。支持枠２０は、下面側に設けられる溝２２を有し、この溝２２を利用してキャリパブレーキ装置全体が車両の台車上に固定される。
【０００８】
本体１０は、車輪を挾む２本のアーム１２，１４を備えるが、第１のアーム１２には２個の油圧シリンダ４０が装備される。また、この第１のアーム１２にはブレーキライニングを有する制輪子と車輪にとりつけられるロータとの間の隙間を自動的に調整する隙間調整装置５０がとりつけられる。
【０００９】
第１のアーム１２の上端には、上部制輪子受け部材６０が配設される。上部制輪子受け部材６０は、上部アンカピン６４を介して制輪子７０の上端部を受ける。上部制輪子受け部材６０は、アンカボルト６２を介して第１のアーム１２に固着される。
第１のアーム１２の下端には、下部制輪子受け部材８０が配設される。下部制輪子受け部材８０は、下部アンカピン８４を介して制輪子７０の下端部を受ける。下部制輪子受け部材８０は、アンカボルト８２を介して第２のアーム１２に固着される。
【００１０】
第１のアーム１２に対向して配設される第２のアーム１４は制輪子７０を押圧するためのシリンダを装備しない。そこで、本体１０を車輪軸に対して平行な第１の垂直面に位置さた互いに平行な上部及び下部の２本の支持ピン３０，３２によって支持ピンの軸線方向に摺動可能とし、フローティング状態に支持する構造を採用している。第２のアーム１４も上部制輪子受け部材６０ａ、及び下部制輪子受け部材を備えて、制輪子７０を支持する。
【００１１】
本発明を適用する鉄道用キャリパブレーキ装置は、ブレーキ本体１０の第１のアーム１２側にのみ油圧シリンダ４０を配置し、第１のアーム１２に対向する第２のアーム１４には油圧ピストンは配設しない。図５〜図９はキャリパブレーキ装置の作動を示す。第１のアーム１２の油圧シリンダ４０のピストン４２が制輪子７０を力Ｆ1で車輪５にとりつけたロータ６を押圧して隙間Ｃ0はなくなると、その反力を受けて第１のアーム１２は車輪から離れる方向に付勢される。ブレーキ本体１０は、支持ピン３０，３２を介して支持枠２０に対して摺動自在に支持されている。
【００１２】
そこで、第１のアーム１２が反力を受けるとブレーキ本体１０は、支持ピン３０，３２とともに第２のアーム１４が車輪５に向けて矢印Ｘに示す方向に移動し、第２のアーム１４が車輪５に向けて矢印Ｘに示す方向に移動し、第２のアームの制輪子７０がロータ６に押圧される。このようなキャリパブレーキ本体１０が支持枠に対して支持ピンにより摺動自在に支持される形式のものはフローティングタイプのキャリパブレーキ装置と称される。
【００１３】
図８に示すように、シリンダ４０へ送る液圧Ｐ0を開放すると、制輪子７０は隙間調整装置５０内に設けたリターンスプリングによる戻り力Ｆ2を受けてロータ６から離れ隙間Ｃ3を形成する。支持枠２０と支持ピン３０の間には、ゴムブッシュ３５が挿入されている。第２のアーム１２の制輪子７０は、このゴムブッシュ３５の戻り力によりロータ６との間にわずかの隙間Ｃ4を形成する。その後に、車輪の走行中の移動等によりロータ６と両側の制輪子７０との間の隙間Ｃ1，Ｃ1は図５に示す初期状態に戻される。
【００１４】
このフローティングタイプのキャリパブレーキ装置にあっては、第１のアーム１２にのみ油圧シリンダ、隙間調整装置、シリンダにより摺動自在に支持されるアンカピン等が配設されるので、第２のアーム１４よりも重量が大きい。そこで、図２に示すように、キャリパブレーキ本体１０全体の重心位置Ｗ1は、車輪５の回転中心線位置Ｇ1を通り支持ピン３０の軸線に直交する垂直面より第１のアーム１２側に寄った位置に存在する。このために、キャリパブレーキ本体１０には、支持枠２０に対して上部支持ピン３０及び下部支持ピン３２の各軸線を含み車輪軸に対して平行な第１の垂直面内で反時計回りに傾動させようとするトーションが作用する。
【００１５】
図４は、従来の支持枠２０に対する支持ピン３０の取付構造を示す説明図である。支持ピン３０は、キャリパブレーキ本体１０を支持ピン３０の軸線方向Ｘに対して、摺動自在に支持するとともに、車台に対する車輪の揺動を吸収するために矢印Ａ方向の運動に対して対応する必要がある。そこで、支持枠２０を支持ピン３０の間に球面ベアリング１００を配設してこの摺動運動に対応し、球面ベアリング１００の両側にそれぞれゴムブッシュ１１０，１１２を配設してある。
【００１６】
この支持ピン３０は、第２のアーム１４の取付部１４ａの穴を貫通し、貫通部にブッシュ１２４を介在させてある。支持ピン３０の先端はフランジ部３０ａを有し、ブッシュ１２４の側面に当接される。
第１のアーム１２の取付部１２ａを貫通した支持ピン３０は、ブッシュ１２２を介してナット１２０によって締め付けられる。支持ピン３０の摺動部はゴム製のブーツ１３０で覆われ、ダストから保護される。
【００１７】
従来の装置にあっては、球面ベアリング１００は、支持枠２０の中心すなわち車輪５の回転中心線Ｇ1の線上に配設されていた。したがって、第１及び第２のアーム１２，１４、第１のアーム１２に備えられるシリンダ４０，４０、第１のアーム１２に備えられる隙間調整装置５０，５０及び制輪子７０，７０を含むキャリパブレーキ本体１０の重心位置Ｗ1は、この球面ベアリング１００の中心位置Ｇ1から油圧シリンダ４０，４０及び隙間調整装置５０，５０を配設した第１のアーム１２側へ外れており、キャリパブレーキ本体１０には上部支持ピン３０及び下部支持ピン３２の各軸線を含み車輪軸に対して平行な第１の垂直面内で反時計回りのトーションが発生し、キャリパブレーキ本体１０が前記垂直面内で反時計回りに傾くという結果を招いていた。
この傾きは、走行時の制輪子がロータに衝突する原因となり、騒音の発生や制輪子の偏摩耗等の不都合を生ずる。
【００１８】
図３は HYPERLINK "http://www6.ipdl.ncipi.go.jp/Tokujitu/tjitemdrw.ipdl?N0000=234&N0500=1E#N/;?7==9;98///&N0001=521&N0552=9&N0553=000005" \t "tjitemdrw" 本発明の装置を示す。
本発明にあっては、枠体の中心穴のほぼ中央に細径部２２０を形成し、球面ベアリング１００の中心線Ｇ2が第１及び第２のアーム１２，１４、シリンダ４０，４０、隙間調整装置５０，５０及び制輪子７０，７０を含むキャリパブレーキ本体１０の重心位置Ｗ1を通り車輪軸及び支持ピン３０の軸線に対して直交する第２の垂直面内にあるように構成してある。球面ベアリング１００は、スナップリング１０２で支持枠２０の穴２２２内に固定される。細径部２２０の反対側の穴２２４内には１個のゴムブッシュ２１０が挿入される。
支持ピン３０がキャリパブレーキ本体のアームの取付部１４ａ，１２ａを貫通し、ナット１２０で固着される構造は、図４の装置と同様であり、また支持ピン３０の摺動部をゴム製のブーツ１３０で保護することも前述の装置と同様である。
【００１９】
【発明の効果】
本装置は以上の構成によって、キャリパブレーキ本体１０が支持用の支持枠２０に対して傾くことが防止され、制輪子の偏摩耗等の発生が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す側面図。
【図２】  本発明の実施例を示す平面図。
【図３】本発明の支持ピンの構造を示す説明図。
【図４】従来の支持ピンの構造を示す説明図。
【図５】キャリパブレーキの作動を示す説明図。
【図６】キャリパブレーキの作動を示す説明図。
【図７】キャリパブレーキの作動を示す説明図。
【図８】キャリパブレーキの作動を示す説明図。
【図９】キャリパブレーキの作動を示す説明図。
【符号の説明】
１  鉄道車両用キャリパブレーキ装置
１０  キャリパブレーキ本体
１２  シリンダ側の第１アーム
１４  反シリンダ側の第２アーム
２０  支持枠
３０  上部支持ピン
３２  下部支持ピン
４０  油圧シリンダ
５０  隙間調整装置
６０  上部アンカブロック
６４  上部アンカピン
７０  制輪子
８０  下部アンカブロック
８２  下部アンカボルト
８４  下部アンカピン
１００  球面ベアリング
２１０  ゴムブッシュ
【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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