(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、
前記エアチャンバは、ハウジングと、ハウジングの両側に取り付けられる圧力容器と、圧力容器の内側に配設される第１のダイアフラムにより形成される第１の作動室と、第１の作動室にエアを供給する第１のエア供給口と、圧力容器の内側に配設される第２のダイアフラムにより形成される第１の作動室に対して直列に配設される第２の作動室と、第１のダイアフラムの圧力を受ける第１の受圧板と、第１の受圧板の推力を第２のダイアフラムの圧力を受ける第２の受圧板に伝達する第１のシャフトと、第２の受圧板に対して回転自在に支持される第２のシャフトと、第２のシャフトに対して螺合されて連結されるロッドと、ロッドの先端に支持される制輪子を取り付けたブレーキヘッドと、第１のダイアフラムを第１のエア供給口側へ押し戻すリターンスプリングと、ブレーキ作動時の第２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第２の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とを備え、
アジャスタ装置は、第２の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に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、直列に配設した２個の作動室を備え、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。
制輪子を車輪に押圧するための作動力を発生するために、リンク機構等の増力装置を備えることもある。
また、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】
リンク機構やテコ等を用いた増力装置は、複雑な構成を必要とする。
また、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、増力装置や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、直列に配設された２個の作動室を有する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る。そして、エアチャンバは、ハウジングと、ハウジングの両側に取り付けられる圧力容器と、圧力容器の内側に配設される第１のダイアフラムにより形成される第１の作動室と、第１の作動室にエアを供給する第１のエア供給口と、圧力容器の内側に配設される第２のダイアフラムにより形成される第１の作動室に対して直列に配設される第２の作動室と、第１のダイアフラムの圧力を受ける第１の受圧板と、第１の受圧板の推力を第２のダイアフラムの圧力を受ける第２の受圧板に伝達する第１のシャフトと、第２の受圧板に対して支持される第２のシャフトと、第２のシャフトに連結されるロッドと、ロッドの先端に支持される制輪子を取り付けたブレーキヘッドと、第１のダイアフラムを第１のエア供給口側へ押し戻すリターンスプリングを備えるものである。
【０００５】
また、ロッドは第２の受圧板に対して回転自在に支持される第２のシャフトに対して螺合されるとともに、ブレーキ作動時の第２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、第２の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。さらに、アジャスタ装置は、第２の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１１０，１２０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第１のエア供給口１０２にエアが供給されると、ダイアフラム１１０，１２０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、ハウジング１０１を有し、ハウジング１０１の両側部に２個の圧力容器１０３，１０６が取り付けられる。ハウジング１０１と圧力容器１０３，１０６により形成される室内には２つのダイアフラム１１０，１２０が取り付けられ、第１の作動室１０４と第２の作動室１０８が形成される。
【００１０】
第１の作動室１０４には、第１のエア供給口１０２が連結され、エア供給源からのエアが導入される。第１のダイアフラム１１０の反対側にはブリーザ１１７が設けられる。
第１のダイアフラム１１０には、第１の受圧板１１２が設けてあり、ダイアフラム１１０の作動を第１のシャフト１１４を介して第２のダイアフラム１２０に配設される第２の受圧板１２２に伝達する。
ハウジング１０１には、第２のエア供給口１０５が設けてあり、第２のダイアフラム１２０が形成する第２の作動室１０８にエアを供給する。
【００１１】
第２のダイアフラム１２０には、受圧板１２２が配設してあり、ベアリング１３２を介して第２のシャフト１３０の一端部を回転自在に支持する。第２のシャフト１３０は雌ねじ部１３４を有しロッド４０の雄ねじ部４２がこの第２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。
【００１２】
第１の受圧板１１２とハウジング１０１の間には、リターンスプリング１１６が配設してあり、第１のダイアフラム１１０を常時第１のエア供給口１０２側へ押し戻す力を付与する。
【００１３】
第２のシャフト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の第２の作動室１０８側の端部と隣接する縦溝１５２のブレーキヘッド６０側の端部との間は斜め溝１５４で連結されている。
【００１４】
縦溝１５２の作動室１０８側の端部は一段深い深溝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６０側の圧力容器１０６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。
【００１５】
ブレーキ作動時には、エアチャンバ１００の２ヶ所のエア供給口１０２，１０５にエアが供給され、２個のダイアフラム１１０，１２０は協働して第２のシャフト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１１６のスプリング力によって第２のシャフト１３０は矢印Ｃの反対側方向へ戻る。
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。
【００１６】
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、第２のシャフト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１１６の作用によって、シャフト１３０が第１のダイアフラム１１０とともに第１のエア供給口１０２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。
【００１７】
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第２のシャフト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。
【００１８】
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矢印Ｂ方向に押して爪部材１７０の先端部１７４を第２のシャフト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。
【００１９】
【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、増力機構なしでブレーキ力を増大することができる。また、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第２の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。
【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
１０２，１０５  エア供給口
１１０，１２０  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】
0004041214.tif 000002
【図２】
0004041214.tif 000003