(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータボディと、前記アクチュエータボディの内部に中心軸線方向へ移動自在に配設したピストンと、前記ピストンに中心軸線上に沿って固設した前記アクチュエータボディの一端の端壁の中央を貫通するプッシュロッドと、前記アクチュエータボディの他端に配設したエンドカバーと、前記ピストンを前記アクチュエータボディの端壁に向って常時付勢する、前記ピストンと前記エンドカバーとの間に配設した付勢手段と、前記ピストンを前記付勢手段の付勢力に抗して前記アクチュエータボディの中心軸線方向へ移動する流体圧シリンダとを備え、前記流体圧シリンダは、シリンダボディと、前記シリンダボディの内部に前記プッシュロッドと平行な中心軸線方向に沿って移動自在に配設した液圧ピストンと、前記液圧ピストンに中心軸線上に沿って設けたピストンロッドとを有しており、前記ピストンロッドが前記アクチュエータボディの端壁の外周縁寄りに設けた貫通孔に挿通され、前記アクチュエータボディの端壁の中央と外周との間の外側の同一円周上に複数個の流体圧シリンダを配設したことを特徴とするスプリングアクチュエータ装置。
【請求項２】
上記ピストンと上記エンドカバーとの間に配設した上記付勢手段は、同一中心軸線上に配置したコイル平均径の異なる２つの圧縮コイルスプリングである請求項１に記載のスプリングアクチュエータ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に、鉄道車両，産業機械，自動車に使用するスプリングアクチュエータ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内孔を形成した本体と、内孔に移動自在に挿入したピストンと、ピストンの一端側と本体との間に比較的大きな圧縮負荷を与えて張設したばねと、ピストンの他端側に設けられ、本体の他端を貫通して外部に突出する軸状部材とを備えたブレーキシリンダが実開昭５８−１０８６３８号公報に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、実開昭５８−１０８６３８号公報に開示されたブレーキシリンダでは、ブレーキシリンダを液圧で解除する場合に、本体の軸状部材と同一軸線上に液圧シリンダの液圧室を設置しているので、液圧シリンダの液圧室が軸状部材の軸方向に加算されてしまい、ブレーキシリンダの全長が長くなり、ブレーキシリンダを鉄道車両等の限られた狭いスペースに搭載しなければならないので、ブレーキシリンダの鉄道車両等への搭載性が悪化するものであった。
【０００４】
本発明の目的は、上述する問題点に対処して、流体圧シリンダへ送る流体圧を解放するのみで、ピストンが付勢手段の付勢力によりアクチュエータボディの端壁に向って前進し、プッシュロッドがピストンの前進に伴って伸長し、ピストンの付勢手段の付勢力による前進を流体圧シリンダにより解除する場合に、複数個の流体圧シリンダをプッシュロッドの中心軸線から外れたアクチュエータボディの端壁の中央と外周との間の外側の同一円周上に配置し、流体圧シリンダの液圧室がアクチュエータボディのプッシュロッドと同一軸線上に加算されることがなく、従来のものに比べてスプリングアクチュエータ装置の全長が短く、スプリングアクチュエータ装置の鉄道車両等への搭載性を向上させることが可能なスプリングアクチュエータ装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のスプリングアクチュエータ装置は、アクチュエータボディと、前記アクチュエータボディの内部に中心軸線方向へ移動自在に配設したピストンと、前記ピストンに中心軸線上に沿って固設した前記アクチュエータボディの一端の端壁の中央を貫通するプッシュロッドと、前記アクチュエータボディの他端に配設したエンドカバーと、前記ピストンを前記アクチュエータボディの端壁に向って常時付勢する、前記ピストンと前記エンドカバーとの間に配設した付勢手段と、前記ピストンを前記付勢手段の付勢力に抗して前記アクチュエータボディの中心軸線方向へ移動する流体圧シリンダとを備え、前記流体圧シリンダが、シリンダボディと、前記シリンダボディの内部に前記プッシュロッドと平行な中心軸線方向に沿って移動自在に配設した液圧ピストンと、前記液圧ピストンに中心軸線上に沿って設けたピストンロッドとを有しており、前記ピストンロッドが前記アクチュエータボディの端壁の外周縁寄りに設けた貫通孔に挿通され、前記アクチュエータボディの端壁の中央と外周との間の外側の同一円周上に複数個の流体圧シリンダを配設したことを特徴とする構成を有するものである。
【０００７】
本発明のスプリングアクチュエータ装置は、上記ピストンと上記エンドカバーとの間に配設した上記付勢手段が、同一中心軸線上に配置したコイル平均径の異なる２つの圧縮コイルスプリングである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態におけるスプリングアクチュエータ装置を示す断面図、図２は、本発明の実施の形態におけるスプリングアクチュエータ装置の要部拡大断面図、図３は、本発明の実施の形態におけるスプリングアクチュエータ装置のキャリパブレーキ装置への取付け状態を示す要部切断正面図、図４は、本発明の実施の形態におけるスプリングアクチュエータ装置の作動状態を示す断面図である。
本発明のスプリングアクチュエータ装置１は、図１及び図２に示すように、アクチュエータボディ２と、アクチュエータボディ２の内部に中心軸線方向に沿って移動自在に配設したピストン３と、ピストン３に中心軸線上に沿って固設したアクチュエータボディ２の一端の端壁２０の中央を貫通するプッシュロッド４と、アクチュエータボディ２の開口する他端に配設したエンドカバー５と、ピストン３をアクチュエータボディ２の端壁２０に向って常時付勢する、ピストン３とエンドカバー５との間に配設した付勢手段６と、ピストン３を付勢手段６の付勢力に抗してアクチュエータボディ２の中心軸線方向へ移動する流体圧シリンダ７とを備え、アクチュエータボディ２の端壁２０の中央と外周との間の外側の同一円周上には、図３に示すように、ピストン３を付勢手段６の付勢力に抗して移動する複数個である３個の流体圧シリンダ７が配設されている。
【０００９】
本発明のスプリングアクチュエータ装置１は、図１及び図２に示すように、流体圧シリンダ７が、シリンダボディ７０と、シリンダボディ７０の内部にプッシュロッド４と平行な中心軸線方向に沿って移動自在に配設した液圧ピストン７１と、液圧ピストン７１に中心軸線上に沿って設けたピストンロッド７２とを有しており、ピストンロッド７２がアクチュエータボディ２の端壁２０の外周縁寄りに設けた貫通孔２１に挿通されている。
【００１０】
本発明のスプリングアクチュエータ装置１は、図１及び図２に示すように、ピストン３とエンドカバー５との間に配設した付勢手段６が、同一中心軸線上に配置したコイル平均径の異なる２つの圧縮コイルスプリング６０，６１である。
【００１１】
スプリングアクチュエータ装置１のアクチュエータボディ２は、図１及び図２に示すように、円筒形の周壁２２を有し、アクチュエータボディ２の周壁２２の一端には、図２に示すように、端壁２０が形成され、アクチュエータボディ２の端壁２０の中央にはプッシュロッド４を挿通するロッド挿通孔２０ａが設けられ、アクチュエータボディ２の端壁２０の外周縁寄りには適宜な箇所に３つの貫通孔２１が設けられ、アクチュエータボディ２の端壁２０の内側面にはロッド挿通孔２０ａの周囲にエンドカバー５に向って突出した円筒状のボス２３が一体に形成されている。
【００１２】
アクチュエータボディ２の端壁２０の外側面には、図２に示すように、ロッド挿通孔２０ａの周囲にボス２３と反対方向に向って突出したアクチュエータヘッド２４が形成され、アクチュエータボディ２のアクチュエータヘッド２４の先端部の外周面には環状溝２４ａが形成されている。
【００１３】
アクチュエータボディ２のアクチュエータヘッド２４には、図１及び図２に示すように、プッシュロッド４の移動量を一定に保つオートアジャスタ機構８が装着されている。
【００１４】
アクチュエータボディ２のアクチュエータヘッド２４の片側には、図１及び図２に示すように、側方に向って張出した取付アーム２５が一体に形成され、アクチュエータボディ２の取付アーム２５の上縁部及び下縁部には、図２に示すように、複数の貫通孔２５ａ，２５ａが設けられている。
【００１５】
アクチュエータボディ２の取付アーム２５の上縁部の中央及び下縁部の中央には、図１に示すように、外方に向って突出した互いに平行な一対の支持突部２６，２６が一体に形成され、アクチュエータボディ２の取付アーム２５の支持突部２６，２６には同一中心軸線上にピボットピン２７を支持するための支持孔２６ａ，２６ａが設けられている。
【００１６】
アクチュエータボディ２の周壁２２の一部には、図１及び図３に示すように、取付アーム２５と同方向の側方に向って膨出した鉄道車両の車輪１２０を制動するフローティングタイプのキャリパブレーキ装置１００のキャリパボディ１０１に対して取付けるためのマウント部２８が一体に形成され、アクチュエータボディ２のマウント部２８にはねじ穴２８ａが設けられている。
【００１７】
アクチュエータボディ２の周壁２２の他端には、図２に示すように、開口２２ａが形成され、アクチュエータボディ２の周壁２２の他端面には複数のねじ穴２９が設けられている。
【００１８】
アクチュエータボディ２の周壁２２の内部には、図２に示すように、ピストン３が中心軸線方向に沿って移動自在に配設され、ピストン３は円筒状のピストン本体３０を有し、ピストン３のピストン本体３０の一端には円周方向に向って張出したフランジ３１が一体に形成されている。
【００１９】
ピストン３のピストン本体３０の他端には、図２に示すように、小径の筒状壁３２が形成され、ピストン３の筒状壁３２の外周面にはおねじ部３３が形成され、ピストン３の筒状壁３２の端部には端壁３４が形成され、ピストン３の端壁３４の中央には嵌合孔３５が設けられている。
【００２０】
ピストン３には、図１及び図２に示すように、中心軸線上にアクチュエータボディ２の端壁２０に向って突出したプッシュロッド４が固設され、プッシュロッド４の一端と他端寄りとの間の内部には、図２に示すように、中心軸線上に沿ってねじ穴４０が設けられ、プッシュロッド４の他端には小径部４１が形成され、プッシュロッド４の小径部４１の内部には中心軸線上に沿ってねじ穴４２が設けられている。
【００２１】
ピストン３の端壁３４の嵌合孔３５には、図２に示すように、プッシュロッド４の小径部４１が嵌入され、プッシュロッド４の小径部４１のねじ穴４２には止めねじ４３が螺合され、プッシュロッド４はピストン３の端壁３４の嵌合孔３５に対してワッシャ４４を介して止めねじ４３により固定されている。
【００２２】
プッシュロッド４のねじ穴４０には、図２に示すように、ボルト４５が螺合され、ボルト４５の頭部４６の外周面には環状溝４６ａが形成されて、ボルト４５の頭部４６の端面には溝４７が形成されている。
【００２３】
ボルト４５の頭部４６には、図１に示すように、溝４７が形成され、後述のレバー１１０の一端１１０ａがボルト４５の頭部４６の溝４７に係合され、ボルト４５はプッシュロッド４のねじ穴４０に対して回転自在に螺合されている。
【００２４】
アクチュエータボディ２の端壁２０の中央に設けたロッド挿通孔２０ａには、図１及び図２に示すように、プッシュロッド４が挿通され、プッシュロッド４はアクチュエータボディ２の端壁２０のロッド挿通孔２０ａに対して、一定の移動量を超えて移動すると、オートアジャスタ機構８によりプッシュロッド４は回転させられ、ボルト４５がプッシュロッド４に対して伸長し、プッシュロッド４の移動量は一定に保たれている。
【００２５】
アクチュエータボディ２のアクチュエータヘッド２４とボルト４５の頭部４６との間には、図２に示すように、プッシュロッド４の一端部を覆う伸縮性を有するベローズ形の合成ゴム製のブーツ４８が装着され、アクチュエータボディ２のアクチュエータヘッド２４の環状溝２４ａにはブーツ４８の一端の係止リング４９ａが嵌入され、ボルト４５の頭部４６の環状溝４６ａにはブーツ４８の他端の係止リング４９ｂが嵌入され、プッシュロッド４のアクチュエータボディ２のロッド挿通孔２０ａより突出した部分がブーツ４８によりダストから保護されている。
【００２６】
アクチュエータボディ２の周壁２２の他端には、図１及び図２に示すように、開口２２ａを閉塞するエンドカバー５が配設され、エンドカバー５は円板状のカバー本体５０を有し、エンドカバー５のカバー本体５０の中央にはピストン３をアクチュエータボディ２の端壁２０に向って付勢する付勢手段６の付勢力を手動により解除するための手動解除用ボルト９を挿通するボルト挿通孔５１が設けられている。
【００２７】
エンドカバー５のカバー本体５０の外側面には、図２に示すように、ボルト挿通孔５１の周囲に外方に向って突出した円筒状のボス５２が形成され、エンドカバー５のボス５２の先端部の外周面には環状溝５３が形成されている。
【００２８】
エンドカバー５のカバー本体５０の外周面には、図２に示すように、環状凹溝５４が形成され、エンドカバー５のカバー本体５０の周囲には円周方向に張出したフランジ５５が一体に形成され、エンドカバー５のフランジ５５にはアクチュエータボディ２の周壁２２のねじ穴２９と連通する複数の貫通孔５６が設けられている。
【００２９】
アクチュエータボディ２の周壁２２の開口２２ａには、図２に示すように、エンドカバー５のカバー本体５０が嵌合され、アクチュエータボディ２の周壁２２の他端面にはエンドカバー５のフランジ５５が当接され、エンドカバー５のフランジ５５の貫通孔５６にはボルト５７が挿通され、アクチュエータボディ２の周壁２２のねじ穴２９にはボルト５７の先端寄りが螺合され、エンドカバー５のフランジ５５はアクチュエータボディ２の周壁２２のねじ穴２９に対してワッシャ５８を介してボルト５７により固定されている。
【００３０】
エンドカバー５のカバー本体５０の環状凹溝５４には、図２に示すように、Ｏリング５９が嵌合され、アクチュエータボディ２の周壁２２の内周面とエンドカバー５のカバー本体５０の外周面との間がＯリング５９により密封されている。
【００３１】
エンドカバー５の中央には、図２に示すように、プッシュロッド４と同一中心軸線上にピストン３に向って突出した手動解除用ボルト９が設けられ、手動解除用ボルト９の一端には断面非円形の頭部９０が形成されている。
【００３２】
エンドカバー５のカバー本体５０のボルト挿通孔５１には、図２に示すように、手動解除用ボルト９の他端寄りが挿通され、手動解除用ボルト９の他端部にはナット９２が螺合され、手動解除用ボルト９及びナット９２には割ピン９３が挿通され、手動解除用ボルト９はエンドカバー５のボルト挿通孔５１に対してワッシャ９４を介してナット９２により移動自在に支持されている。
【００３３】
ピストン３の後部には、図１に示すように、手動解除用ボルト９に係合するアジャスタナット１０が配設され、図２に示すように、アジャスタナット１０は円筒状のナット本体１１を有し、アジャスタナット１０のナット本体１１の一端には、円周方向に向って張出した環状壁１２が形成され、アジャスタナット１０の環状壁１２の前面にはピストン３の筒状壁３２の外側に嵌合する円筒状の嵌合壁１３が形成され、アジャスタナット１０の嵌合壁１３の内周面にはピストン３の筒状壁３２のおねじ部３３に螺合するめねじ部１４が形成されている。
【００３４】
アジャスタナット１０の環状壁１２の中央には、図２に示すように、ピストン３に向って前方に開口する手動解除用ボルト９の頭部９０を嵌合する嵌合凹部１５が形成され、アジャスタナット１０のナット本体１１の他端部には端壁１６が形成され、アジャスタナット１０の端壁１６には手動解除用ボルト９を挿通するボルト挿通孔１７が設けられている。
【００３５】
アジャスタナット１０の端壁１６のボルト挿通孔１７には、図２に示すように、手動解除用ボルト９が挿通され、アジャスタナット１０の環状壁１２の嵌合凹部１５には、手動解除用ボルト９の頭部９０が嵌入され、ピストン３の筒状壁３２のおねじ部３３にはアジャスタナット１０の嵌合壁１３のめねじ部１４が螺合されている。
【００３６】
アジャスタナット１０のナット本体１１の内部には、図２に示すように、アジャスタナット１０の端壁１６と手動解除用ボルト９の頭部９０との間に手動解除用ボルト９をピストン３に向って常時付勢する圧縮コイルスプリング１８が配設されている。
【００３７】
エンドカバー５のボス５２の外側には、図２に示すように、手動解除用ボルト９の先端部に螺合したナット９２を覆うゴムカバー９５が装着され、エンドカバー５のボス５２の環状溝５３にはゴムカバー９５の係止リング９６が嵌入され、手動解除用ボルト９のエンドカバー５のボルト挿通孔５１より突出した先端部及びナット９２がゴムカバー９５によりダストから保護されている。
【００３８】
アクチュエータボディ２の周壁２２の内部には、図１及び図２に示すように、ピストン３のフランジ３１とエンドカバー５のカバー本体５０との間に同一中心軸線上に沿ってピストン３をアクチュエータボディ２の端壁２０に向って常時付勢するコイル平均径の異なる圧縮コイルスプリング６０及び圧縮コイルスプリング６１が配設され、圧縮コイルスプリング６０のコイル平均径は圧縮コイルスプリング６１のコイル平均径よりも大きく、圧縮コイルスプリング６０の線径は圧縮コイルスプリング６１の線径よりも太くなっている。
【００３９】
アクチュエータボディ２の端壁２０の中央と外周との間の外側には、図１及び図３に示すように、同一円周上に３つの流体圧シリンダ７が配設され、流体圧シリンダ７の円筒形のシリンダボディ７０の内部には、図２に示すように、プッシュロッド４と平行な中心軸線方向に沿って液圧ピストン７１が移動自在に設けられ、液圧ピストン７１の中央には中心軸線上に沿ってピストンロッド７２が突設され、流体圧シリンダ７のシリンダボディ７０の端壁７３と液圧ピストン７１との間には液圧室７４が形成され、ピストンロッド７２はアクチュエータボディ２の端壁２０の外周縁寄りに設けた貫通孔２１に出没自在に挿通されている。
【００４０】
流体圧シリンダ７の液圧ピストン７１の外周面には、図２に示すように、環状凹溝７５が形成され、液圧ピストン７１の環状凹溝７５にはリング状のピストンシール７６が嵌入され、シリンダボディ７０の内周面と液圧ピストン７１の外周面との間がピストンシール７６により密封されている。
【００４１】
流体圧シリンダ７のシリンダボディ７０の一端には、図３に示すように、両側方に向って張出した取付片７７，７７が形成され、流体圧シリンダ７のシリンダボディ７０の取付片７７，７７はアクチュエータボディ２の端壁２０に対してボルト７８，７８により固定されている。
【００４２】
フローティングタイプのキャリパブレーキ装置１００のキャリパボディ１０１には、図１に示すように、スプリングアクチュエータ装置１のアクチュエータボディ２の取付アーム２５の外側及びマウント部２８の外側に臨んでアクチュエータ取付部１０２及びアクチュエータ取付部１０３が形成されている。
【００４３】
キャリパブレーキ装置１００のキャリパボディ１０１に形成された一方のアクチュエータ取付部１０２には、図１に示すように、スプリングアクチュエータ装置１のアクチュエータボディ２の取付アーム２５の貫通孔２５ａ，２５ａに連通するねじ孔１０４及びねじ穴１０５が設けられ、キャリパボディ１０１に形成された他方のアクチュエータ取付部１０３にはアクチュエータボディ２のマウント部２８のねじ穴２８ａに連通する貫通孔１０６が設けられている。
【００４４】
スプリングアクチュエータ装置１のアクチュエータボディ２の取付アーム２５の貫通孔２５ａ，２５ａには、図１に示すように、ボルト１０７，１０７が挿通され、キャリパブレーキ装置１００のキャリパボディ１０１のアクチュエータ取付部１０２のねじ孔１０４及びねじ穴１０５にはボルト１０７及びボルト１０７の先端部が螺合され、図３に示すように、アクチュエータボディ２の取付アーム２５はキャリパボディ１０１のアクチュエータ取付部１０２の内側に４本のボルト１０７により固定されている。
【００４５】
キャリパブレーキ装置１００のキャリパボディ１０１のアクチュエータ取付部１０３の貫通孔１０６には、図１に示すように、ボルト１０８が挿通され、スプリングアクチュエータ装置１のアクチュエータボディ２のマウント部２８のねじ穴２８ａにはボルト１０８の先端部が螺合され、アクチュエータボディ２のマウント部２８はキャリパボディ１０１のアクチュエータ取付部１０３の内側にボルト１０８により固定されている。
【００４６】
ピボットピン２７には、図１及び図３に示すように、スプリングアクチュエータ装置１のアクチュエータボディ２の取付アーム２５の支持突部２６，２６の間にキャリパブレーキ装置１００に組み込んだパーキングブレーキを作動するためのレバー１１０が揺動自在に設けられ、レバー１１０の一端１１０ａがプッシュロッド４に螺着したボルト４５の頭部４６の溝４７に係合され、レバー１１０の他端１１０ｂがキャリパブレーキ装置１００のキャリパボディ１０１のインナキャリパアーム１１１に移動自在に設けたパーキングブレーキ用のピストン１１２の外端に係合されている。
【００４７】
キャリパブレーキ装置１００のキャリパボディ１０１は、図３に示すように、マウンティングブラケット１１３にスライドピン１１４，１１４を介して移動自在に支持され、マウンティングブラケット１１３は鉄道車両の台車フレーム１１５に対してボルト１１６とナット１１７により固定されている。
【００４８】
キャリパブレーキ装置１００のキャリパボディ１０１は鉄道車両の車輪１２０の内側及び外側に臨んでインナキャリパアーム１１１及びアウタキャリパアーム（図示せず）を有し、キャリパボディ１０１のインナキャリパアーム１１１の中央には、図３に示すように、ピストン１１２が移動自在に設けられ、ピストン１１２の内端には制輪子であるインナブレーキライニング（図示せず）が装着され、キャリパボディ１０１のアウタキャリパアームの内側には制輪子であるアウタブレーキライニング（図示せず）が装着されている。
【００４９】
鉄道車両の車輪１２０の内側にはインナロータ（図示せず）が取付けられ、鉄道車両の車輪１２０の外側にはアウタロータ（図示せず）が取付けられている。
【００５０】
次に、本発明の実施の形態におけるスプリングアクチュエータ装置の作用について説明する。
まず、図１に示す通常のフローティングタイプのキャリパブレーキ装置１００に組み込んだパーキングブレーキによる鉄道車両の車輪１２０の制動を解除した状態において、流体圧シリンダ７のシリンダボディ７０の内部の液圧室７４へ送る流体圧を解放すると、スプリングアクチュエータ装置１のピストン３が付勢手段６の圧縮コイルスプリング６０，６１の付勢力によりアクチュエータボディ２の端壁２０に向って前進し、アジャスタナット１０がピストン３の前進に伴って圧縮コイルスプリング１８の付勢力に抗しながら手動解除用ボルト９の長手方向に沿って従動し、プッシュロッド４がピストン３の前進に伴いながらアクチュエータボディ２の外部に向って伸長し、図４に示すように、プッシュロッド４の一端部がアクチュエータボディ２の端壁２０のロッド挿通孔２０ａより前方に突出した状態となる。
【００５１】
プッシュロッド４のピストン３の前進に伴うアクチュエータボディ２の外部への伸長により、ボルト４５がプッシュロッド４の伸長に伴いながらアクチュエータボディ２のアクチュエータヘッド２４の前方に向って移動し、ボルト４５の頭部４６がレバー１１０の一端１１０ａを押出し、レバー１１０がボルト４５の移動に伴ってピボットピン２７を支点として図１の反時計方向に揺動し、レバー１１０の他端１１０ｂがキャリパブレーキ装置１００に組み込んだパーキングブレーキ用のピストン１１２を鉄道車両の車輪１２０の内側に取付けたインナロータに向って押込む。
【００５２】
レバー１１０のボルト４５の移動に伴うピボットピン２７を支点とした揺動により、キャリパブレーキ装置１００のキャリパボディ１０１のインナキャリパアーム１１１に設けたパーキングブレーキ用のピストン１１２がレバー１１０の揺動に伴いながら鉄道車両の車輪１２０の内側に取付けたインナロータに近接する方向に向って前進し、ピストン１１２の内端に装着したインナブレーキライニングが鉄道車両の車輪１２０の内側に取付けたインナロータに押付けられる。
【００５３】
ピストン１１２の内端に装着したインナブレーキライニングを鉄道車両の車輪１２０の内側に取付けたインナロータに押付けると、キャリパブレーキ装置１００のキャリパボディ１０１のアウタキャリパアームが反力を受け、キャリパブレーキ装置１００のキャリパボディ１０１が反力によりスライドピン１１４，１１４と共にマウンティングブラケット１１３に対して移動し、スプリングアクチュエータ装置１がキャリパブレーキ装置１００のキャリパボディ１０１と共に移動する。
【００５４】
キャリパブレーキ装置１００のキャリパボディ１０１のマウンティングブラケット１１３に対する移動により、キャリパブレーキ装置１００のキャリパボディ１０１のアウタキャリパアームの内側に装着したアウタブレーキライニングが鉄道車両の車輪１２０の外側に取付けたアウタロータに押付けられ、キャリパブレーキ装置１００に組み込んだパーキングブレーキがスプリングアクチュエータ装置１により作動され、鉄道車両の車輪１２０がキャリパブレーキ装置１００に組み込んだパーキングブレーキにより制動される。
【００５５】
スプリングアクチュエータ装置１のピストン３の付勢手段６の圧縮コイルスプリング６０，６１の付勢力によるアクチュエータボディ２の端壁２０に向う前進により、流体圧シリンダ７のピストンロッド７２がピストン３の前進に伴いながらシリンダボディ７０の内部に向って縮退し、流体圧シリンダ７の液圧ピストン７１がピストンロッド７２の縮退に伴って後退し、スプリングアクチュエータ装置１のピストン３のフランジ３１の外側面が圧縮コイルスプリング６０，６１の付勢力により流体圧シリンダ７のピストンロッド７２の先端に圧接され、図４に示すように、スプリングアクチュエータ装置１のピストン３の圧縮コイルスプリング６０，６１の付勢力による前進が流体圧シリンダ７のピストンロッド７２により阻止される。
【００５６】
また、鉄道車両の車輪１２０のキャリパブレーキ装置１００に組み込んだパーキングブレーキによる制動を解除する場合は、流体圧を図４に示す流体圧シリンダ７のシリンダボディ７０の内部の液圧室７４へ送ると、流体圧シリンダ７の液圧ピストン７１がシリンダボディ７０の内部を流体圧によりスプリングアクチュエータ装置１のアクチュエータボディ２の端壁２０に向って前進し、流体圧シリンダ７のピストンロッド７２が液圧ピストン７１の前進に伴ってスプリングアクチュエータ装置１のピストン３のフランジ３１を押圧しながらアクチュエータボディ２の内部へと伸長し、図１に示すように、流体圧シリンダ７のピストンロッド７２の先端部がアクチュエータボディ２の端壁２０の貫通孔２１よりスプリングアクチュエータ装置１のアクチュエータボディ２の内部に突出した状態となる。
【００５７】
流体圧シリンダ７のピストンロッド７２の液圧ピストン７１の前進に伴うアクチュエータ装置１のアクチュエータボディ２の内部への伸長により、スプリングアクチュエータ装置１のピストン３が流体圧シリンダ７のピストンロッド７２の伸長に伴って付勢手段６の圧縮コイルスプリング６０，６１の付勢力に抗しながらにエンドカバー５に向って後退し、アジャスタナット１０がピストン３の後退に伴いながら手動解除用ボルト９の長手方向に沿って従動し、プッシュロッド４がピストン３の後退に伴いながらアクチュエータボディ２の内部に向って縮退する。
【００５８】
プッシュロッド４のピストン３の後退に伴うアクチュエータボディ２の内部への縮退により、ボルト４５がプッシュロッド４の縮退に伴いながらアクチュエータボディ２のアクチュエータヘッド２４に向って移動し、レバー１１０がボルト４５の移動に伴いながらピボットピン２７を支点として図４の時計方向に揺動し、レバー１１０の他端１１０ｂがキャリパブレーキ装置１００に組み込んだパーキングブレーキ用のピストン１１２を鉄道車両の車輪１２０の内側に取付けたインナロータから離脱する方向に向って後退する。
【００５９】
レバー１１０のボルト４５の移動に伴うピボットピン２７を支点とした揺動により、キャリパブレーキ装置１００のキャリパボディ１０１のインナキャリパアーム１１１に設けたパーキングブレーキ用のピストン１１２がレバー１１０の揺動に伴いながら鉄道車両の車輪１２０の内側に取付けたインナロータから離脱する方向に向って後退し、ピストン１１２の内端に装着したインナブレーキライニングが鉄道車両の車輪１２０の内側に取付けたインナロータから離間する。
【００６０】
ピストン１１２の内端に装着したインナブレーキライニングの鉄道車両の車輪１２０の内側に取付けたインナロータからの離間により、キャリパブレーキ装置１００のキャリパボディ１０１がスライドピン１１４，１１４と共にマウンティングブラケット１１３に対して移動し、スプリングアクチュエータ装置１がキャリパブレーキ装置１００のキャリパボディ１０１と共に移動し、キャリパブレーキ装置１００のキャリパボディ１０１のアウタキャリパアームの内側に装着したアウタブレーキライニングが鉄道車両の車輪１２０の外側に取付けたアウタロータから離間できる状態になっている。
【００６１】
その後、鉄道車両の走行による車輪１２０の移動や振動等により、キャリパブレーキ装置１００のキャリパボディ１０１がスライドピン１１４，１１４と共にマウンティングブラケット１１３に対して移動し、スプリングアクチュエータ装置１がキャリパブレーキ装置１００のキャリパボディ１０１と共に移動し、鉄道車両の車輪１２０のインナロータとインナブレーキライニングとの間の隙間及びアウタロータとアウタブレーキライニングとの間の隙間が元の初期状態に戻され、キャリパブレーキ装置１００に組み込んだパーキングブレーキがスプリングアクチュエータ装置１により非作動状態となり、鉄道車両の車輪１２０のキャリパブレーキ装置１００に組み込んだパーキングブレーキによる制動を解除する。
【００６２】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明のスプリングアクチュエータ装置によれば、流体圧シリンダへ送る流体圧を解放するのみで、ピストンが付勢手段の付勢力によりアクチュエータボディの端壁に向って前進するので、プッシュロッドをピストンの前進に伴って伸長させることができ、ピストンの付勢手段の付勢力による前進を流体圧シリンダにより解除する場合に、複数個の流体圧シリンダをプッシュロッドの中心軸線から外れたアクチュエータボディの端壁の中央と外周との間の外側の同一円周上に配置したので、流体圧シリンダの液圧室がアクチュエータボディのプッシュロッドと同一軸線上に加算されることがなく、従来のものに比べてスプリングアクチュエータ装置の全長が短くなるので、スプリングアクチュエータ装置の鉄道車両等への搭載性を向上させることができる。
【００６３】
本発明のスプリングアクチュエータ装置によれば、流体圧シリンダのシリンダボディの内部の液圧室に流体圧を送るのみで、液圧ピストンが流体圧によりアクチュエータボディの端壁に向って前進するので、ピストンロッドを液圧ピストンの前進に伴って伸長させることができ、ピストンロッドがアクチュエータボディの端壁の外周縁寄りに設けた貫通孔に挿通されているので、アクチュエータボディの内部のピストンをピストンロッドの伸長に伴って付勢手段の付勢力に抗しながら後退させることができる。
【００６４】
本発明のスプリングアクチュエータ装置によれば、付勢手段が同一中心軸線上に配置したコイル平均径の異なる２つの圧縮コイルスプリングであるので、ピストンを２つの圧縮コイルスプリングの付勢力により安定した状態で迅速に移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるスプリングアクチュエータ装置を示す断面図。
【図２】本発明の実施の形態におけるスプリングアクチュエータ装置の要部拡大断面図。
【図３】本発明の実施の形態におけるスプリングアクチュエータ装置のキャリパブレーキ装置への取付け状態を示す要部切断正面図。
【図４】本発明の実施の形態におけるスプリングアクチュエータ装置の作動状態を示す断面図。
【符号の説明】
１  スプリングアクチュエータ装置
２  アクチュエータボディ
３  ピストン
４  プッシュロッド
５  エンドカバー
６  付勢手段
７  流体圧シリンダ
８  オートアジャスタ機構
９  手動解除用ボルト
１０  アジャスタナット
１１  ナット本体
１２  環状壁
１３  嵌合壁
１４  めねじ部
１５  嵌合凹部
１６  端壁
１７  ボルト挿通孔
１８  圧縮コイルスプリング
２０  端壁
２０ａ  ロッド挿通孔
２１  貫通孔
２２  周壁
２２ａ  開口
２３  ボス
２４  アクチュエータヘッド
２４ａ  環状溝
２５  取付アーム
２５ａ  貫通孔
２６  支持突部
２６ａ  支持孔
２７  ピボットピン
２８  マウント部
２８ａ  ねじ穴
２９  ねじ穴
３０  ピストン本体
３１  フランジ
３２  筒状壁
３３  おねじ部
３４  端壁
３５  嵌合孔
４０  ねじ穴
４１  小径部
４２  ねじ穴
４３  止めねじ
４４  ワッシャ
４５  ボルト
４６  頭部
４６ａ  環状溝
４７  溝
４８  ブーツ
４９ａ  係止リング
４９ｂ  係止リング
５０  カバー本体
５１  ボルト挿通孔
５２  ボス
５３  環状溝
５４  環状凹溝
５５  フランジ
５６  貫通孔
５７  ボルト
５８  ワッシャ
５９  Ｏリング
６０  圧縮コイルスプリング
６１  圧縮コイルスプリング
７０  シリンダボディ
７１  液圧ピストン
７２  ピストンロッド
７３  端壁
７４  液圧室
７５  環状凹溝
７６  ピストンシール
７７  取付片
７８  ボルト
９０  頭部
９２  ナット
９３  割ピン
９４  ワッシャ
９５  ゴムカバー
９６  係止リング
１００  キャリパブレーキ装置
１０１  キャリパボディ
１０２  アクチュエータ取付部
１０３  アクチュエータ取付部
１０４  ねじ孔
１０５  ねじ穴
１０６  貫通孔
１０７  ボルト
１０８  ボルト
１１０  レバー
１１０ａ  一端
１１０ｂ  他端
１１１  インナキャリパアーム
１１２  ピストン
１１３  マウンティングブラケット
１１４  スライドピン
１１５  台車フレーム
１１６  ボルト
１１７  ナット
１２０  車輪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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