(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪に対向して配設される制輪子を支持するブレーキヘッドと、ブレーキヘッドを車輪に向けて押圧するエアチャンバを備えたユニットブレーキ装置であって、
エアチャンバは、圧力容器と、圧力容器に設けられるエア供給口と、圧力容器内に配設されるダイアフラムと、ダイアフラムの作動をブレーキヘッドに伝達するロッドと、ダイアフラムと圧力容器の間に配設されるリターンスプリングを備え、ロッドはダイアフラムに対して回転自在に支持されるシャフトに対して螺合されるとともに、ブレーキ作動時のシャフトのストロークが所定の距離以上となったときに、シャフトを回動してロッドを伸長させるアジャスタ装置を備え、
アジャスタ装置は、シャフトの円周上に複数形成される軸方向に延びる縦溝、縦溝のエア供給口側の端部に形成される深溝、及び深溝と隣接する縦溝のブレーキヘッド側の端部を連結する斜め溝から成る溝と、圧力容器側に取り付けられて溝内に挿入される爪部材とを備えるユニットブレーキ装置。
【請求項２】
爪部材は圧力容器に対してその外側において揺動自在に取り付けられており、圧力容器内に延びる爪部材の先端部がスプリングによって溝内に付勢されて挿入されている請求項１記載のユニットブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道車両等に装備されるエアを駆動源とするユニットブレーキ装置に関し、制輪子の摩耗量を補正して間隙調整を自動的に行なうアジャスタ装置をエアチャンバ内に備えたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道車両等に装備されるエア駆動のユニットブレーキ装置は、車両の台車側に取り付けられるブレーキ本体に、エアチャンバを備え、ロッドを介して車輪側へ押し出される制輪子を車輪の外周面に押し付けてブレーキ力を発生する。
制輪子は、ブレーキ使用により摩耗するので、車輪との間の間隙が使用に従って増大する。そこで、この間隙を調整する装置が必要となり、特開平５−３１０１２７号公報、特開平７−２９３６１１号公報にこの種の装置が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
車輪と制輪子の間隙を調整するアジャスタ装置は、制輪子を押し出すロッドのストロークが所定の量を超えたときに作動する手段を備える。このアジャスタ装置を作動させる駆動力は、エアチャンバが発生させる推力や、制輪子を戻すために装備されるスプリング力が利用される。
いずれにせよ、間隙調整を自動的に達成するアジャスタ装置は、複雑な機構、構成となる。
本発明は、エアチャンバ内にアジャスタ装置を内蔵する構成の簡素なユニットブレーキ装置を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明のユニットブレーキ装置は、車輪に対向して配設される制輪子を支持するブレーキヘッドと、ブレーキヘッドを車輪に向けて押圧するエアチャンバを備え、エアチャンバは、圧力容器と、圧力容器に設けられるエア供給口と、圧力容器内に配設されるダイアフラムと、ダイアフラムの作動をブレーキヘッドに伝達するロッドと、ダイアフラムと圧力容器の間に配設されるリターンスプリングを備える。そして、ロッドはダイアフラムに対して回転自在に支持されるシャフトに対して螺合されるとともに、ブレーキ作動時のシャフトのストロークが所定の距離以上となったときに、シャフトを回動してロッドを伸長させるアジャスタ装置を備えるものである。
【０００５】
また、シャフトは、円周上に複数形成される軸方向に延びる縦溝と、縦溝のエア供給口側の端部に形成される深溝と、深溝と隣接する縦溝のブレーキヘッド側の端部を連結する斜め溝と、圧力容器側に取り付けられて溝内に挿入される爪部材を備えるものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態を示すユニットブレーキ装置１の全体構成を示す説明図、図２はエアチャンバ１００の断面図、図３，図４は要部の詳細図である。
全体を符号１で示すユニットブレーキ装置は、鉄道車両の台車側の部材１０にボルト２２を介して固着されるブラケット２０を備える。ブラケット２０の上部にはピン２４を介して揺動自在に支持されるアーム３０が取り付けられる。ブラケット２０の下部には、ピン２６を介してエアチャンバ１００が揺動自在に取り付けられる。
【０００７】
エアチャンバ１００内にはダイアフラム１１０が装備されており、図示しないエア供給源からホースを介してエア供給口１０１にエアが供給されると、ダイアフラム１１０を介してロッド４０を矢印Ｃ方向に押し出す。
ロッド４０の先端部は、アーム３０の下端部とともに、ピン５０を介してブレーキヘッド６０に連結される。
ブレーキヘッド６０は、ピン５０により揺動自在に支持されるが、リーフスプリング６２を介在させて、遊動を防止している。
【０００８】
摩擦材料を成形してつくられる制輪子７０は、台金６４により裏面を支持され、台金６４は、結合手段６６を介してブレーキヘッド６０に取り付けられる。結合手段６６を解放することによって、使用済みの制輪子７０を新品の制輪子７０に交換できる。
制輪子７０と車輪５の外周面５ａの間には、クリアランスＧ1が形成され、ブレーキの非作動時には制輪子７０が車輪５により引き摺られるのを防止している。制輪子７０はブレーキの使用により摩耗し、クリアランスＧ1は増大する。クリアランスＧ1が過大となると、ブレーキの応答性が劣化するので、クリアランスＧ1を短縮する操作を必要とする。クリアランスＧ1の自動調整装置は、このクリアランスＧ1の調整を自動的に達成する機能を備える。
【０００９】
図２は、本発明のユニットブレーキ装置１に装備されるエアチャンバ１００を一部断面にして示す説明図である。
エアチャンバ１００は、円筒状の気密容器１０２，１０４を結合部１０６で結合した圧力容器であって、内部にダイアフラム１１０が結合部１０６に挾み込まれて取り付けられる。エアの供給口１０１からエアが供給されると、ダイアフラム１１０と気密容器１０２との間に圧力室が形成され、ダイアフラム１１０は、気密容器１０２の壁面から離れる方向に付勢される。
【００１０】
ダイアフラム１１０には、受圧板１２０が配設してあり、ベアリング１３２を介してシャフト１３０の一端部を回転自在に支持する。シャフト１３０は雌ねじ部１３４を有しロッド４０の雄ねじ部４２がこのシャフト１３０の雌ねじ部１３４に螺合する。
ロッド４０の先端部には貫通穴４４が設けてあり、この貫通穴４４にピン５０が挿入されて、ロッド４０はブレーキヘッド６０に連結される。
【００１１】
ダイアフラム１１０の受圧板１２０と気密容器１０４の間には、リターンスプリング１４０が配設してあり、ダイアフラム１１０を常時エア供給口１０１側へ押し戻す力を付与する。
【００１２】
図３，図４に示すように、シャフト１３０の外周部には、軸方向に平行する縦溝１５２がシャフト１３０の円周上に複数本形成してある。図示の実施形態にあっては、シャフト１３０の円周上に４本の縦溝１５２が形成してある。縦溝１５２のエア供給口１０１側の端部１５２ｂと隣接する縦溝のブレーキヘッド６０側の端部１５２ａとの間は斜め溝１５４で連結されている。
【００１３】
そして、図４に示すように、縦溝１５２のエア供給口１０１側の端部１５２ｂは一段深い深溝１５３に形成されており、この深溝１５３は、斜め溝１５４に連結される。
エアチャンバ１００のブレーキヘッド側の気密容器１０４の外側には、ブラケット２０が配設され、爪部材１７０がピン１７２を介して揺動自在に取り付けられる。この爪部材１７０は、スプリング１７６により、その先端部１７４が常時縦溝１５２に対して押圧されるように付勢される。
【００１４】
ブレーキ作動時には、エアチャンバ１００のエア供給口１０１にエアが供給され、ダイアフラム１１０はシャフト１３０と一体のロッド４０を矢印Ｃ方向に押し出す。ロッド４０の先端に取り付けられたブレーキヘッド６０は、制輪子７０を車輪５に押し付けてブレーキ力を発生させる。エアの供給を断つと、リターンスプリング１４０のスプリング力によってシャフト１３０は矢印Ｃの反対方向へ戻る。
シャフト１３０の矢印Ｃ方向へのストロークが縦溝１５２の軸方向の所定の長さ寸法Ａ以内であれば、爪部材１７０の先端部１７４は、この縦溝１５２内を摺動する。
【００１５】
制輪子７０と車輪５の間のクリアランスＧ1が過大となると、シャフト１３０のストロークも大きくなり、ストロークがＡ寸法を越えた時、爪部材１７０の先端部１７４が深溝部１５３に押し込まれる。この状態からリターンスプリング１４０の作用によって、シャフト１３０がダイアフラム１１０とともにエア供給口１０１側へ戻る際に、爪部材１７０の先端部１７４は斜め溝１５４内を摺動し、シャフト１３０を矢印Ｄ方向に回動させる。
【００１６】
斜め溝１５４のリードを雌ねじ部１３４のリードとは逆向きに形成しておくことによってシャフト１３０はロッド４０を雄ねじ部４２のリードの回転量に応じた長さだけ押し出す。この作用によって、ブレーキヘッド６０は車輪５に向けて移動し、制輪子７０と車輪５のクリアランスＧ1は初期状態に復帰する。
この作用によって、クリアランスＧ1は自動的に所定の範囲となるように調整される。
【００１７】
制輪子７０を新品に交換する際には、圧力容器に対して揺動自在に取り付けられている爪部材１７０の後端部を、圧力容器の外側からの操作でスプリングの付勢力に抗して矢印Ｂ方向に押して爪部材１７０の先端部１７４をシャフト１３０の溝から脱出させ、シャフト１３０を矢印Ｄの反対方向に回動させてロッド４０を引き込み、ブレーキヘッド６０と車輪５との間を拡張する。
【００１８】
【発明の効果】
本発明のユニットブレーキ装置は以上の構成を備えるので、制輪子と車輪との間のクリアランスの調整を行うアジャスタ装置はエアチャンバ内に装備され、構成は簡素化される。
またアジャスタ装置は、ロッドに螺合されるシャフトをエアチャンバのダイアフラムのストロークと、リターンスプリングによる戻りストロークを利用して回動することによって、クリアランスが自動的に調整されるので、作動も確実である。
さらに、制輪子の交換時等において、アジャスタ装置を初期状態に復帰させる作業は、爪部材をシャフトの溝から外すことにより簡単に達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のユニットブレーキ装置の側面図。
【図２】エアチャンバの断面図。
【図３】アジャスタ装置の説明図。
【図４】シャフトの溝の断面形状を示す説明図。
【符号の説明】
１  ユニットブレーキ装置
５  車輪
１０  台車側の部材
２０  ブラケット
３０  アーム
４０  ロッド
６０  ブレーキヘッド
７０  制輪子
１００  エアチャンバ
１０１  エア供給口
１１０  ダイアフラム
１３０  シャフト
１３４  雌ねじ部
１４０  リターンスプリング
１５２  縦溝
１５３  深溝
１５４  斜め溝
１７０  爪部材
【図１】
0004041213.tif 000002
【図２】
0004041213.tif 000003
【図３】
0004041213.tif 000004
【図４】
0004041213.tif 000005