(57)【要約】【課題】制輪子本来の制動力を発揮できる車両用キャリパブレーキ装置を提供する。【解決手段】制輪子７をディスク６に押し付けるアクチュエータ６０を備え、このアクチュエータ６０は、キャリパ本体１０に形成されるシリンダ７０と、このシリンダ７０に取付けられる弾性膜７５と、シリンダ７０とこの弾性膜７５の間に画成され制動時に空気圧（流体圧）が供給される弾性膜室６３とを備え、制動時に弾性膜室６３に供給される空気圧によって弾性膜７５が制輪子７を押圧作動する。【選択図】図３
2009115208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪と共に回転するディスクと、
このディスクを挟んで摩擦力を付与する左右の制輪子と、
車体に支持されるキャリパ本体と、
前記制輪子を前記ディスクに押し付けるアクチュエータとを備え、
このアクチュエータは、
前記キャリパ本体に取り付けられる弾性膜と、
この弾性膜によって画成される弾性膜室とを備え、
制動時にこの弾性膜室に導かれる流体圧により前記弾性膜が膨らんで前記制輪子を前記ディスクに押し付ける構成としたことを特徴とする車両用キャリパブレーキ装置。
【請求項２】
前記キャリパ本体に前記制輪子を前記ディスクに対して進退可能に支持する対のアンカピンを備え、
前記弾性膜室をこの各アンカピンの間に配置したことを特徴とする請求項１に記載の車両用キャリパブレーキ装置。
【請求項３】
前記アクチュエータを挟むように配置される対のアジャスタを備え、
このアジャスタは、
前記アンカピンを介して前記制輪子を前記ディスクから離す方向に付勢する戻しバネと、
制動解除時に制輪子とディスクの隙間を略一定に調整する隙間調整機構とを備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用キャリパブレーキ装置。
【請求項４】
前記弾性膜は前記制輪子に対峙する押圧部を有し、
この押圧部と前記制輪子との間に断熱プレートを介装したことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の車両用キャリパブレーキ装置。
【請求項５】
前記キャリパ本体は、
前記弾性膜室を画成する筒面状のシリンダ内壁と、
このシリンダ内壁の内側にて前記弾性膜室を画成するシリンダ底壁と、
前記弾性膜の周縁部が取り付けられる環状の取付座とを有したことを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の車両用キャリパブレーキ装置。
【請求項６】
前記ディスクに摺接する前記制輪子のライニングは前記ディスクに沿った形状を有し、
前記シリンダ内壁は、
前記ライニングに沿って湾曲して延びる前後の湾曲壁部と、
この前後の湾曲壁部を結んで円弧状に延びる上下の円弧状壁部とを有したことを特徴とする請求項５に記載の車両用キャリパブレーキ装置。
【請求項７】
前記弾性膜は前記制輪子に対峙する押圧部を有し、
この押圧部に取付けられる補強プレートを備えたことを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の車両用キャリパブレーキ装置。
【請求項８】
前記キャリパ本体は前記弾性膜の拡縮するベローズ部を囲んで筒面状に延びるシリンダ側壁を有し、
このシリンダ側壁は、
前記ライニングに沿って湾曲して延びる一方の湾曲壁部と、
この湾曲壁部と対称的に湾曲して延びる他方の湾曲壁部と、
この各湾曲壁部を結んで円弧状に延びる上下の円弧状壁部とを有したことを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の車両用キャリパブレーキ装置。
【請求項９】
前記キャリパ本体は前記弾性膜の周縁部が取付けられる環状の取付座を有し、
前記取付座との間に前記弾性膜の周縁部を挟持するカバーを備え、
このカバーと前記弾性膜との間に前記弾性膜室を画成したことを特徴とする請求項８に記載の車両用キャリパブレーキ装置。
【請求項１０】
前記キャリパ本体には前記取付座と前記シリンダ側壁との間に断面円弧状に湾曲する面取り部を形成し、
この面取り部をその全周に渡って円弧状に膨出する環状に形成したことを特徴とする請求項９に記載の車両用キャリパブレーキ装置。
【請求項１１】
前記各アンカピンに結合され前記制輪子を支持する案内板を備えたことを特徴とする請求項２から１０のいずれか一つに記載の車両用キャリパブレーキ装置。
【請求項１２】
前記制輪子の両端部を前記各アンカピンに結合したことを特徴とする請求項２から１０のいずれか一つに記載の車両用キャリパブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪と共に回転するディスクを挟んで摩擦力を付与する車両用キャリパブレーキ装置の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、鉄道車両の油圧ブレーキは空気圧源から供給される空気圧を油圧に変換する空油変換器を搭載し、この空油変換器から油圧配管を介して供給される油圧により油圧ブレーキを作動させるようになっている。
【０００３】
近年、鉄道車両に空気圧源から供給される空気圧により作動する空気圧ブレーキを搭載して、上記の空油変換器と油圧配管を廃止することが望まれている。
【０００４】
特許文献１、２には、油圧シリンダに供給される油圧によって制輪子を押圧作動する鉄道車両用ブレーキ装置が開示されている。
【０００５】
特許文献３には、エアチャンバを用いたアクチュエータに供給される空気圧によって制輪子を押圧作動する鉄道車両用ブレーキ装置が開示されている。
【特許文献１】特開平８−２２６４６９号公報
【特許文献２】特開平８−２２６４７１号公報
【特許文献３】特開平１１−１９３８３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来の鉄道車両用ブレーキ装置にあっては、油圧シリンダまたはアクチュエータが制輪子全体を押圧するのではなく、制輪子の一部を押圧するため、この押し付け反力によってキャリパ本体が撓んだり、ディスクの回転面に変形が生じた場合に、制輪子の局部的な温度上昇が生じることによって制輪子の摩擦係数が低下し、制輪子本来の制動力を発揮できず、制輪子の偏摩耗が生じるという問題点があった。
【０００７】
また、特許文献３の図６に示されるテコ式空気圧ブレーキの場合は、テコの軸受部に働く摩擦力等の影響により制輪子をディスクと平行に押すことが困難であり、制輪子の偏摩耗が生じるという問題点があった。
【０００８】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、制輪子本来の制動力を発揮できる車両用キャリパブレーキ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、車両用キャリパブレーキ装置において、車輪と共に回転するディスクと、このディスクを挟んで摩擦力を付与する左右の制輪子と、車体に支持されるキャリパ本体と、制輪子をディスクに押し付けるアクチュエータとを備え、このアクチュエータは、キャリパ本体に取付けられる弾性膜と、この弾性膜によって画成される弾性膜室とを備え、制動時にこの弾性膜室に導かれる流体圧により弾性膜が膨らんで制輪子をディスクに押し付ける構成としたことを特徴とするものとした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、弾性膜が膨らんで制輪子をディスクの回転面に押し付けることにより、この押し付け反力によってキャリパ本体が撓んだり、ディスクの回転面に変形が生じた場合に、これに弾性膜が追従して制輪子がディスクの回転面に対して均一な面圧を持ってディスクと平行に押し付けられる。これにより、制輪子の摩擦係数が高く保たれ、制輪子本来の制動力が発揮され、制輪子やディスクの局部的な温度上昇が抑えられることによって制輪子やディスクの偏摩耗を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１はキャリパブレーキ装置１の平面図であり、図３は側面図である。ここで、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚの３軸を設定し、Ｘ軸が水平横方向、Ｙ軸が鉛直方向、Ｚ軸が水平前後方向に延びるものとし、キャリパブレーキ装置１の構成を説明する。
【００１３】
キャリパブレーキ装置１は、対の制輪子７の間に車輪５のディスク６を挟持し、車輪５の回転を制動するものである。
【００１４】
図１において、２０は鉄道車両の図示しない台車上に固定される支持枠である。図３に示すように、キャリパブレーキ装置１はキャリパ本体１０がこの支持枠２０に上下スライドピン３０、３２によってＸ軸方向に摺動可能にフローティング支持される。
【００１５】
図２は上スライドピン３０まわりの断面図である。この図２に示すように、キャリパ本体１０の各ブラケット部１５、１６に上スライドピン３０の両端部が支持され、上スライドピン３０と支持枠２０との間にゴム製のブッシュ３３が介装され、支持枠２０に対してキャリパ本体１０をＸ軸方向に摺動可能にフローティング支持するとともに、支持枠２０に対してキャリパ本体１０をＺ軸まわりに揺動可能に支持する。これにより、キャリパ本体１０は台車に対する車輪５の揺動に追従し、各制輪子７が車輪５のディスク６に平行に対峙する。
【００１６】
各ブラケット部１５、１６と支持枠２０との間にはゴム製のブーツ３４が介装され、このブーツ３４によって上下スライドピン３０、３２の露出部がダストから保護される。
【００１７】
キャリパ本体１０は、車輪５のディスク６に跨るようにして延びる第一、第二キャリパアーム１２、１４と、この第一、第二キャリパアーム１２、１４を結ぶヨーク部１３とを有する。
【００１８】
図４は図３のＡ−Ａ線に沿う制輪子７と第一キャリパアーム１２等の断面図である。この図４に示すように、第一キャリパアーム１２の上下端部にアジャスタ４１がアンカボルト４２を介してそれぞれ締結され、このアジャスタ４１から突出するアンカピン４３を介して制輪子７の両端部が支持される。
【００１９】
アジャスタ４１はアンカピン４３を介して制輪子７をディスク６から離す方向に付勢する戻しバネ４４と、制動解除時に制輪子７とディスク６の隙間を略一定に調整する隙間調整機構４５を備える。ブレーキ解除時に制輪子７は戻しバネ４４の付勢力によってディスク６から離され、隙間調整機構４５によってディスク６との隙間が略一定に調整される。
【００２０】
制輪子７は案内板８を介して取付けられる。この案内板８は、その上下端部が各アンカピン４３に係合し、各アンカピン４３を介してディスク６に対して進退可能に支持され、弾性膜７５の拡縮作動によってディスク６に対して進退するように駆動される。
【００２１】
制輪子７は、ディスク６に摺接するライニング９と、このライニング９の背部に設けられるライニング裏板９１とを有する。
【００２２】
案内板８は、上下方向（Ｙ軸方向）に延びるアリ溝を有し、このアリ溝にライニング裏板９１が嵌合する。制輪子７の装着時に、下のアジャスタ４１をキャリパ本体１０から取り外した状態で、案内板８のアリ溝にライニング裏板９１を下方から差し込み、その後、下のアジャスタ４１をキャリパ本体１０に２本のアンカボルト４２を介して締結する。これにより、ライニング裏板９１の両端部が各アジャスタ４１から突出するアンカピン４３に係合し、制輪子７がＹ軸方向について支持される。
【００２３】
第一キャリパアーム１２の上下端部にアジャスタ４１がアンカボルト４２を介してそれぞれ締結され、このアジャスタ４１から突出するアンカピン４３を介して制輪子７の両端部が支持される。
【００２４】
なお、このように制輪子７が案内板８を介して各アンカピン４３に支持される構造に限らず、案内板８を廃止して制輪子７が各アンカピン４３のみによって支持される構成としてもよい。
【００２５】
図１に示すように、第一キャリパアーム１２側のみにアクチュエータ６０が設けられる。
【００２６】
図４に示すように、アクチュエータ６０は、各アジャスタ４１の間に配置される。第一キャリパアーム１２の上下端部にはアジャスタ４１が介装されるアジャスタ取付凹部１２ａ、１２ｂが形成され、シリンダ７０はこのアジャスタ取付凹部１２ａ、１２ｂの間に形成される。
【００２７】
アクチュエータ６０は、第一キャリパアーム１２のキャリパ部１２ｆに形成されるシリンダ７０と、このシリンダ７０に取付けられる弾性膜７５と、シリンダ７０とこの弾性膜７５との間に画成される弾性膜室６３とを備え、この弾性膜室６３に導かれる空気圧により弾性膜７５が制輪子７をＸ軸方向に押圧し、制輪子７をディスク６に押し付ける。
【００２８】
シリンダ７０は弾性膜室６３に沿ってＸ軸方向に延びる筒面状のシリンダ内壁７１と、このシリンダ内壁７１の内側にてＹ軸とＺ軸方向に延びる平面状のシリンダ底壁７２と、弾性膜７５の周縁部７６が取付けられる環状の取付座７３とを有する。取付座７３はシリンダ内壁７１の周囲にてＹ軸とＺ軸方向に延びる平面状に形成される。
【００２９】
シリンダ内壁７１は、制輪子７のライニング９に沿って湾曲して延びる前後の湾曲壁部７１ｃ、７１ｄと、この前後の湾曲壁部７１ｃ、７１ｄを結んで円弧状に延びる上下の円弧状壁部７１ａ、７１ｂとを有する。
【００３０】
シリンダ内壁７１は、前の湾曲壁部７１ｃは弾性膜室６３に対して凹状に湾曲する一方、後の湾曲壁部７１ｄは弾性膜室６３に対して凸状に湾曲している。
【００３１】
シリンダ７０、各アジャスタ取付凹部１２ａ、１２ｂは、制輪子７と同様に、キャリパ本体１０の中心線Ｏｚについて対称的に形成される。シリンダ内壁７１の各円弧状壁部７１ａ、７１ｂは各アジャスタ取付凹部１２ａ、１２ｂに対して反対方向に向くように形成される。
【００３２】
図５の（ｂ）において、弾性膜室６３が形成される部位に斜線を入れて示している。シリンダ内壁７１によって画成される弾性膜室６３は制輪子７のライニング９に沿って延びる断面形状を有し、制輪子７のライニング９に対して広い範囲で対峙している。
【００３３】
取付座７３に弾性膜７５の周縁部７６がリテーナ６５を介して複数のボルト６６により締結される。
【００３４】
弾性膜７５は樹脂製弾性材によって形成され、取付座７３とリテーナ６５との間に挟持される周縁部７６と、シリンダ内壁７１に沿って伸縮するベローズ部７７と、制輪子７に対峙する押圧部７９とを有する。弾性膜室６３に導かれる空気圧力によってベローズ部７７が伸張して押圧部７９が制輪子７を押圧するようになっている。
【００３５】
なお、弾性膜７５は樹脂製弾性材に例えばカーボン繊維、ケブラー繊維等の強化材を複合したものを用いてベローズを形成しても良い。また、弾性膜を金属薄板からなるベローズやゴム製チューブやダイヤフラムを用いて形成しても良い。
【００３６】
弾性膜７５の押圧部７９と案内板８との間には断熱プレート６１が介装される。断熱プレート６１は断熱材によって形成され、制輪子７の熱が弾性膜７５に伝達されることを抑制する。
【００３７】
断熱プレート６１は弾性膜７５の押圧部７９と同じ形状を有し、押圧部７９と同じか押圧部７９より大きい面積を有する。これにより、弾性膜７５が案内板８に接触しないようになっている。
【００３８】
弾性膜７５の押圧部７９の背面に取付けられる補強プレート６２が設けられる。補強プレート６２は複数のボルト６７を介して断熱プレート６１に締結される。各ボルト６７は補強プレート６２と弾性膜７５の押圧部７９を貫通し、断熱プレート６１に螺合する。補強プレート６２は弾性膜７５の押圧部７９と同じ形状を有する板状に形成され、各ボルト６７は補強プレート６２の周縁部に沿って略等間隔を持って並ぶように配置される。
【００３９】
第一キャリパアーム１２には弾性膜室６３に加圧空気を導く通孔６９が形成される。この通孔６９はキャリパ本体１０の中心線Ｏｚ上に配置され、機械加工によって形成される。
【００４０】
キャリパ本体１０には通孔６９が形成され、この通孔６９は図示しない配管を介して鉄道車両の空気圧源に連通する。この空気圧源からの加圧空気は図示しない切換弁を介して弾性膜室６３に供給される。図示しないコントローラからの指令に応じて切換弁は制動時に空気圧源からの加圧空気を弾性膜室６３に導く一方、非制動時に大気圧を弾性膜室６３に導く。
【００４１】
なお、アクチュエータ６０と懸架エアバネとの間で共通の空気圧源を設けることに限らず、アクチュエータ６０の空気圧源と懸架エアバネとの空気圧源とをそれぞれ設けてもよい。
【００４２】
以上のようにキャリパブレーキ装置１は構成され、制動解除時に弾性膜室６３に大気圧が導かれており、アジャスタ４１に備えられる戻しバネ４４の付勢力によって制輪子７がディスク６から離れる。このとき、弾性膜７５は制輪子７に追従して収縮する。
【００４３】
制動時に弾性膜室６３に導かれる空気圧により弾性膜７５が膨らみ、制輪子７を押圧することにより、制輪子７がディスク６に摩擦力を付与し、車輪５を制動する。
【００４４】
図５の（ａ）は従来の油圧式ピストン型キャリパブレーキ装置を示し、油圧室４８に導かれる作動油圧により対のピストンが制輪子７をディスクに押し付けるものである。
【００４５】
この従来の油圧式ピストン型キャリパブレーキ装置は、シリンダ４７の寸法と油圧室４８に導かれる最大油圧力が以下のように設定され、必要な押圧力として約２０ｋＮが得られる。なお、図５の（ａ）において、油圧室４８が形成される部位に斜線を入れて示している。
シリンダ４７の直径：φ３８ｍｍ×２個
シリンダ４７の断面積（ピストンの受圧面積）：２２６８ｍｍ2
油圧力：９ＭＰａ
押圧力＝２２６８×９＝約２０ｋＮ
図５の（ｂ）は本発明の空気圧式弾性膜型キャリパブレーキ装置１を示し、シリンダ７０の断面積と弾性膜室６３に導かれる最大空気圧力が以下のように設定され、必要な押圧力として従来の油圧式ピストン型キャリパブレーキ装置と同等の約２０ｋＮが得られる。
シリンダ７０の断面積（弾性膜７５の受圧面積）：２７６９７ｍｍ2
空気圧力：０．７５ＭＰａ（７００ｋＰａ）
押圧力＝２７６９７×０．７５＝約２０ｋＮ
このように、アクチュエータ６０はキャリパ本体１０の限られたスペースにおいて弾性膜７５の受圧面積を十分に確保し、要求される押圧力を制輪子７に付与することが可能となる。
【００４６】
以上のように、本発明の弾性膜型キャリパブレーキ装置１は、車輪５と共に回転するディスク６と、このディスク６を挟んで摩擦力を付与する左右の制輪子７と、台車（車体）に支持されるキャリパ本体１０と、制輪子７をディスク６に押し付けるアクチュエータ６０とを備え、このアクチュエータ６０は、キャリパ本体１０に取付けられる弾性膜７５と、この弾性膜７５によって画成される弾性膜室６３とを備え、制動時にこの弾性膜室６３に導かれる空気圧（流体圧）により弾性膜７５が膨らんで制輪子７をディスク６に押し付ける構成とした。
【００４７】
弾性膜７５が膨らんで制輪子７をディスク６に押し付ける構造のため、この押し付け反力によってキャリパ本体１０が撓んだり、ディスク６の回転面に変形が生じた場合に、これに弾性膜７５が追従して制輪子７がディスク６の回転面に対して均一な面圧を持って押し付けられる。これにより、制輪子７の摩擦係数が高く保たれ、制輪子７やディスク６の局部的な温度上昇が抑えられることによって制輪子７本来の制動力が発揮されるとともに、制輪子７やディスク６の偏摩耗が生じることを防止できる。
【００４８】
制動時にキャリパ本体１０の第一キャリパアーム部１２が車輪５のディスク６から離れるように撓んでも、制輪子７がディスク６の回転面に対して平行に保たれ、ライニング９がディスク６の回転半径方向について偏摩耗することを防止できる。
【００４９】
アクチュエータ６０は鉄道車両に搭載される空気圧源からこの弾性膜室６３に供給される空気圧によって弾性膜７５が制輪子７を押圧作動するため、鉄道車両に搭載される空油変換器（油圧源）や油圧配管が不要になり、鉄道車両の軽量化がはかれる。
【００５０】
なお、弾性膜型キャリパブレーキ装置は、これに限らず、油圧式アクチュエータを設け、弾性膜室に油圧を導く構成としてもよい。この場合、従来の油圧式ピストン型キャリパブレーキ装置に比べてアクチュエータの受圧面積が拡大するため、低い油圧でアクチュエータに必要な押圧力を確保でき、空油変換器による増圧が不要になり、空油変換器の小型化がはかれる。
【００５１】
また、キャリパ本体１０が上下スライドピン３０、３２を介して摺動可能にフローティング支持される構造のため、ディスク６に跨るようにして延びる第一キャリパアーム１２と第二キャリパアームのうち、第一キャリパアーム１２のみにアクチュエータ６０を設けることが可能となり、アクチュエータ６０を構成する部品点数を削減するとともに、キャリパブレーキ装置１の大型化が避けられる。
【００５２】
本実施の形態では、キャリパ本体１０に制輪子７をディスク６に対して進退可能に支持する対のアンカピン４３を備え、弾性膜室６３をこの各アンカピン４３の間に配置したため、弾性膜７５が膨らんで制輪子７をディスク６に押し付ける動きが各アンカピン４３を介して円滑に行われるとともに、各アンカピン４３に挟まれるスペースにおいて弾性膜７５の受圧面積を十分に確保し、要求される押圧力を制輪子７の広い範囲に付与することが可能となる。
【００５３】
本実施の形態では、アクチュエータ６０を挟むように配置される対のアジャスタ４１を備え、このアジャスタ４１はアンカピン４３を介して制輪子７をディスク６から離す方向に付勢する戻しバネ４４と、制動解除時に制輪子７とディスク６の隙間を略一定に調整する隙間調整機構４５とを備えたため、弾性膜７５が膨らんで制輪子７をディスク６に押し付ける動きが各アジャスタ４１を介して円滑に行われるとともに、各アジャスタ４１に挟まれるスペースにおいて弾性膜７５の受圧面積を十分に確保し、要求される押圧力を制輪子７の広い範囲に付与することが可能となる。
【００５４】
本実施の形態では、キャリパ本体１０は、弾性膜室６３を画成する筒面状のシリンダ内壁７１と、このシリンダ内壁７１の内側にて弾性膜室６３を画成するシリンダ底壁７２と、弾性膜７５の周縁部７６が取付けられる環状の取付座７３とを有したため、アクチュエータ６０をキャリパ本体１０内にコンパクトに収められ、キャリパ本体１０の大型化が避けられる。
【００５５】
本実施の形態では、ディスク６に摺接する制輪子７のライニング９はディスク６に沿った形状を有し、シリンダ内壁７１はこのライニング９に沿って湾曲して延びる前後の湾曲壁部７１ｃ、７１ｄと、この前後の湾曲壁部７１ｃ、７１ｄを結んで円弧状に延びる上下の円弧状壁部７１ａ、７１ｂとを有するため、キャリパ本体１０の限られたスペースにおいて弾性膜７５の受圧面積を十分に確保するとともに、弾性膜７５の周縁部７６が屈曲することなく、弾性膜７５の耐久性を確保できる。
【００５６】
本実施の形態では、アクチュエータ６０の弾性膜７５は制輪子７に対峙する押圧部７９を有し、この押圧部７９と制輪子７との間に断熱プレート６１を介装したため、制輪子７の熱が弾性膜７５に伝達されることを抑制し、樹脂製弾性材等からなる弾性膜７５の耐熱性を確保できる。
【００５７】
本実施の形態では、アクチュエータ６０の弾性膜７５は制輪子７に対峙する押圧部７９を有し、この押圧部７９の背面に取付けられる補強プレート６２を設けたため、補強プレート６２を介して押圧部７９が断熱プレート６１に当たる部位の剛性を高められ、押圧部７９の強度を高められる。
【００５８】
なお、これに限らず、図６に示すように、押圧部７９の背面に取付けられる補強プレートを廃止することも可能である。この場合、制輪子７に対する押圧部７９の追従性を高められる。
【００５９】
本実施の形態では、アンカピン４３に結合され制輪子７を支持する案内板８を備えたため、制輪子７を支持する剛性を高められるとともに、制輪子７を着脱する作業が案内板８を介して容易に行える。
【００６０】
次に図７、図８に示す他の実施の形態を説明する。これは基本的には図１〜図６に示す実施の形態と同じ構成を有し、相違する部分のみ説明する。なお、前記実施の形態と同一構成部には同一符号を付す。
【００６１】
アクチュエータ６０は、第一キャリパアーム１２のキャリパ部１２ｆに形成されるシリンダ８０と、このシリンダ８０に取付けられる弾性膜７５と、シリンダ８０に締結されるカバー９２と、シリンダ８０とこの弾性膜７５とこのカバー９２の間に画成される弾性膜室６３とを備え、この弾性膜室６３に導かれる空気圧により弾性膜７５が制輪子７をＸ軸方向に押圧し、制輪子７をディスク６に押し付ける。
【００６２】
シリンダ８０は弾性膜室６３に沿ってＸ軸方向に延びる筒面状のシリンダ側壁８２と、弾性膜７５の周縁部７６が取付けられる環状の取付座８１とを有する。取付座８１はＹ軸とＺ軸方向に延びる平面状に形成される。
【００６３】
板状のカバー９２は取付座８１と同じく略長円形の外形を有し、取付座８１と同じく制輪子７の中心線Ｏｚについて対称的に形成される。
【００６４】
取付座８１には複数のネジ穴が所定の間隔を持って形成され、各ネジ穴に螺合するボルト８４を介してカバー９２が締結される。取付座８１とカバー９２との間に弾性膜７５の周縁部７６が挟持される。
【００６５】
図７に示すように、キャリパ本体１０のシリンダ側壁８２は、制輪子７のライニング９に沿って湾曲して延びる前後の湾曲壁部８２ｃ、８２ｄと、この前後の湾曲壁部８２ｃ、８２ｄを結んで円弧状に延びる上下の円弧状壁部８２ａ、８２ｂとを有する。これにより、シリンダ側壁８２の内側に弾性膜７５によって画成される弾性膜室６３は制輪子７のライニング９に対して広い範囲で対峙している。
【００６６】
前後の湾曲壁部８２ｃ、８２ｄは弾性膜室６３に対して凹状に湾曲し、両者は互いに制輪子７の中心線Ｏｚについて対称的に形成される。
【００６７】
キャリパ本体１０には取付座８１とシリンダ側壁８２との間に断面円弧状に湾曲する面取り部８３が形成され、この面取り部８３によって取付座８１とシリンダ側壁８２とが結ばれる。
【００６８】
図７において、面取り部８３はその全周に渡って円弧状に膨出する略長円形の環状に形成される。これにより、弾性膜７５は面取り部８３に沿って屈曲する部位が生じないようになっている。
【００６９】
弾性膜７５は樹脂製弾性材によって形成され、取付座８１とカバー９２との間に挟持される周縁部７６と、シリンダ側壁８２に沿って伸縮するベローズ部７７と、制輪子７に対峙する押圧部７９とを有する。弾性膜室６３に導かれる空気圧力によってベローズ部７７が伸張して押圧部７９が制輪子７を押圧するようになっている。
【００７０】
図８に示すように、弾性膜７５の押圧部７９と案内板８との間には断熱プレート６１が介装される。断熱プレート６１は断熱材によって形成され、制輪子７の熱が弾性膜７５に伝達されることを抑制する。
【００７１】
制輪子７は、ライニング９が取り付けられるライニング背板９７と、ライニング背板９７に取り付けられるライニング裏板９１とを備える。
【００７２】
案内板８の両端部は各アンカピン４３の環状溝９８に係合することによって各アンカピン４３に結合される。案内板８は、上下方向に延びるアリ溝を有し、このアリ溝にライニング裏板９１が嵌合する。制輪子７はライニング裏板９１の両端部が各アンカピン４３に係合することによってＹ軸方向について支持される。
【００７３】
以上のようにキャリパブレーキ装置１は構成され、制動解除時に弾性膜室６３に大気圧が導かれており、アジャスタ４１に備えられる戻しバネ４４の付勢力によって制輪子７がディスク６から離れる。このとき、弾性膜７５は制輪子７に追従して収縮する。
【００７４】
制動時に弾性膜室６３に導かれる空気圧により弾性膜７５が膨らみ、制輪子７を押圧することにより、制輪子７がディスク６に摩擦力を付与し、車輪５を制動する。
【００７５】
本実施の形態では、キャリパ本体１０は弾性膜７５の拡縮するベローズ部７７を囲んで筒面状に延びるシリンダ側壁８２を有したため、制動時に弾性膜室６３に導かれる空気圧により弾性膜７５のベローズ部７７がディスク６と平行方向に膨らむことがシリンダ側壁８２によって規制され、弾性膜７５が制輪子７を押圧するのに必要な空気流量を低減し、弾性膜７５が制輪子７を押圧して車輪５を制動する応答性を高められる。
【００７６】
本実施の形態では、シリンダ側壁８２は、ライニング９に沿って湾曲して延びる一方の湾曲壁部８２ｃと、この湾曲壁部８２ｃと対称的に湾曲して延びる他方の湾曲壁部８２ｄと、この各湾曲壁部８２ｃ、８２ｄを結んで円弧状に延びる上下の円弧状壁部８２ａ、８２ｂとを有したため、キャリパ本体１０の限られたスペースにおいて弾性膜７５の受圧面積を十分に確保するとともに、弾性膜７５はシリンダ側壁８２に沿って屈曲する部位が生じることなく、弾性膜７５の耐久性を確保できる。
【００７７】
本実施の形態では、キャリパ本体１０は弾性膜７５の周縁部７６が取付けられる環状の取付座８１を有し、取付座８１との間に弾性膜７５の周縁部７６を挟持するカバー９２を備え、このカバー９２と弾性膜７５との間に弾性膜室６３を画成したため、アクチュエータ６０をキャリパ本体１０内にコンパクトに収められ、キャリパ本体１０の大型化が避けられる。
【００７８】
本実施の形態では、キャリパ本体１０には取付座８１とシリンダ側壁８２との間に断面円弧状に湾曲する面取り部８３を形成し、この面取り部８３をその全周に渡って円弧状に膨出する環状に形成したため、弾性膜７５は面取り部８３に沿って屈曲する部位が生じることなく、弾性膜７５の耐久性を高められる。
【００７９】
本実施の形態では、アンカピン４３に結合され制輪子７を支持する案内板８を備えたため、制輪子７を支持する剛性を高められるとともに、制輪子７を着脱する作業が案内板８を介して容易に行える。
【００８０】
図９、図１０に示す他の実施の形態は、案内板を廃止して制輪子７が各アンカピン４３のみによって支持される構成とするものである。
【００８１】
制輪子７は、ディスク６に摺接するライニング９と、ライニング９の背部が取り付けられるライニング背板９７とを備える。
【００８２】
各アンカピン４３には環状溝４９が形成され、ライニング背板９７の上下端部にはこの環状溝８６に係合する係合部８５が形成される。
【００８３】
制輪子７はこの各係合部８５が各アンカピン４３の環状溝８６に係合することにより、ディスク６に対して進退可能に支持され、弾性膜７５の拡縮作動によってディスク６に対して進退するように駆動される。
【００８４】
各アンカピン４３には環状溝８６が形成され、制輪子７の上下端部にはこの環状溝８６に係合する係合部８５が形成される。
【００８５】
弾性膜７５の押圧部７９とライニング背板９７との間には断熱プレート６１が介装される。断熱プレート６１は断熱材によって形成され、制輪子７の熱が弾性膜７５に伝達されることを抑制する。
【００８６】
制輪子７はこの各係合部８５が各アンカピン４３の環状溝８６に係合することにより、ディスク６に対して進退可能に支持され、弾性膜７５の拡縮作動によってディスク６に対して進退するように駆動される。
【００８７】
本実施の形態では、制輪子７の両端部を各アンカピン４３に結合したため、案内板を廃止して構造の簡素化がはかれるとともに、キャリパ本体１０をＸ軸方向について小型化することができる。
【００８８】
なお、各実施の形態では、第一キャリパアーム１２のみにアクチュエータ６０を設けたが、これに限らず、第一キャリパアーム１２と第二キャリパアームの両方にアクチュエータ６０を設けてもよい。この場合、キャリパ本体１０をＸ軸方向に摺動可能にフローティング支持する必要がなく、キャリパ本体１０台車（車体）に対して固定される。
【００８９】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の実施の形態を示すキャリパブレーキ装置の平面図。
【図２】同じく上スライドピンまわりの断面図。
【図３】同じく側面図。
【図４】同じく図３のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図５】同じく制輪子の側面図。
【図６】本発明の他の実施の形態を示すキャリパブレーキ装置の断面図。
【図７】本発明の他の実施の形態を示すキャリパブレーキ装置の側面図。
【図８】同じく図７のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図９】本発明の他の実施の形態を示すキャリパブレーキ装置の側面図。
【図１０】同じく図９のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【符号の説明】
【００９１】
１  キャリパブレーキ装置
５  車輪
６  ディスク
７  制輪子
８  案内板
９  ライニング
１０  キャリパ本体
１２  第一キャリパアーム
４１  アジャスタ
４３  アンカピン
４４  戻しバネ
４５  隙間調整機構
６０  アクチュエータ
６１  断熱プレート
６２  補強プレート
６３  弾性膜室
７０  シリンダ
７１  シリンダ内壁
７１ａ、７１ｂ  円弧状壁部
７１ｃ、７１ｄ  湾曲壁部
７２  シリンダ底壁
７３  取付座
７５  弾性膜
７６  周縁部
７７  ベローズ部
７９  押圧部
８１  取付座
８２  シリンダ側壁
８２ａ、８２ｂ  円弧状壁部
８２ｃ、８２ｄ  湾曲壁部
８３  面取り部
９２  カバー
【図１】
2009115208.tif 000003
【図２】
2009115208.tif 000004
【図３】
2009115208.tif 000005
【図４】
2009115208.tif 000006
【図５】
2009115208.tif 000007
【図６】
2009115208.tif 000008
【図７】
2009115208.tif 000009
【図８】
2009115208.tif 000010
【図９】
2009115208.tif 000011
【図１０】
2009115208.tif 000012