(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との間に配設されるシャフトに連結され、シャフトの外周に形成される一定のピッチの環状溝と、シャフト外周部に摺動自在に支持され且つ前記圧力容器に対する移動が所定の範囲内に規制されているスライダと、スライダに取り付けられてシャフトの環状溝に弾性的に係合される爪を有するストッパ部材と、前記圧力容器に取り付けられるとともに内周部で前記スライダを摺動自在に支持する軸受を備える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との間に配設されるシャフトに連結され、シャフトの外周に形成される一定のピッチの環状溝と、シャフト外周部に摺動自在に支持され且つ前記圧力容器に対する移動が所定の範囲内に規制されているスライダと、スライダに取り付けられてシャフトの環状溝に弾性的に係合される爪を有するストッパ部材と、前記圧力容器に取り付けられるとともに内周部で前記スライダを摺動自在に支持する軸受を備えるものである。
【０００５】
【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はストッパ部材１７０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。
【０００６】
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。
【０００７】
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に交換ができる。
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。
【０００８】
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。
【０００９】
ダイアフラム１１０の内側には、受圧板１２０が配設してあり、シャフト１３０の先端細径部１３２を介してシャフト１３０の一端部を支持する。シャフト１３０は雄ねじ部１３４を有しロッド４０の雌ねじ部４２がこのシャフト１３０の雄ねじ部１３４にねじ込まれる。
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。
【００１０】
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。
【００１１】
シャフト１３０の外周面には、環状溝１３６が所定のピッチＡで複数本形成してある。シャフト１３０の外周部に摺動自在に嵌装されるスライダ１５０にはストッパ部材１７０が取り付けられる。
図３にも示すように、ストッパ部材１７０は、弾性材でつくられ、内径方向に延びる爪１７２を有する。この爪１７２は、シャフト１３０の環状溝１３６に弾性的に係合される。
【００１２】
スライダ１５０は、気密容器１０４側に固定される軸受１６０の内周部に対して摺動自在に支持される。ブレーキ作動時には、エア供給口１０１からエアチャンバ１００内にエアが供給され、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の先端に穴４４を介してピン５０により連結されたブレーキヘッド６０は、制輪子７０を車輪５に押圧してブレーキ力を発生させる。スライダ１５０の気密容器１０４外側の端部には、止め輪１５５が取り付けられている。止め輪１５５は、気密容器１０４の外側面に当接している状態ではスライダ１５０の反Ｃ方向の移動、即ち、気密容器１０４内部への移動を規制している。このとき、気密容器１０４の内側においてはスライダ１５０と軸受１６０との間でストローク量Ｂが定められている。
【００１３】
ダイアフラム１１０が展開する際に、シャフト１３０は矢印Ｃ方向に移動する。スライダ１５０は、ストッパ部材１７０によりシャフト１３０の環状溝１３６に係止されているので、シャフト１３０とともに矢印Ｃ方向に移動する。シャフト１３０がストローク量Ｂだけ移動すると、スライダ１５０は軸受１６０に当接し、それ以上の移動は制止される。制輪子の摩耗によって制動間隙が増加し、シャフト１３０が更に矢印Ｃ方向移動すると、ストッパ部材１７０の爪１７２は、隣接する環状溝１３６方向に移動する。制動解除時には、スライダ１５０は止め輪１５５が気密容器１０４の外側面に当接するまで距離Ｂだけ戻り、ロッド４０は距離Ｂ＋摩耗分だけ戻る。
【００１４】
制輪子の摩耗が更に進み、シャフト１３０のストロークが距離Ｂ＋ピッチＡを超えると、ストッパ部材１７０の爪１７２は次の環状溝１３６、即ち、先端細径部１３２側の環状溝１３６に移動する。この状態でリターンスプリング１４０の作用によって、ダイアフラム１１０が初期状態に戻ると、スライダ１５０はシャフト１３０に対して、距離Ｂ相当する距離だけ移動する。すなわち、シャフト１３０と一体のロッド４０は、制動時のストローク（距離Ｂ＋ピッチＡ）に対して戻り時に距離Ｂだけ戻るので、その差であるピッチＡだけ車輪５側へ押し出され、クリアランスＧ１が自動的に調整される。
【００１５】
制輪子７０を交換する場合には、ロッド４０をチャンバ１００側へ押し込むと、シャフト１３０の環状溝１３６が、ストッパ部材１７０の弾性爪１７２を乗り超えてロッド４０を初期状態に押し戻すことができる。
【００１６】
【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装置である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、ロッドと一体のシャフトに形成される複数の環状溝と、環状溝に弾性的に係合するストッパ部材を備え、過大なストロークとなると、ストッパ部材が次の環状溝に移動することにより、クリアランスは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、ロッドをエアチャンバ側へ押し戻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】ストッパ部材の説明図。
【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
１３６  環状溝
１４０  リターンスプリング
１５０  スライダ
１６０  軸受
１７０  ストッパ部材
【図１】
0004097784.tif 000002
【図２】
0004097784.tif 000003
【図３】
0004097784.tif 000004