アジャスタ機構
【課題】 隙間調整機構の調整部の精度を確保してレバー比が小さいブレーキ装置に対しても適用でき、台形リンク形式の有効なセンタリングも可能にする。
【解決手段】 ウェッジ５の傾斜面上を転動する一対のメインローラ６の動きに応じて揺動する一対のリンク１２の中間部とブレーキアーム３の基端部とを隙間調整機構１４を介して連結し、隙間調整機構１４におけるリンク１２との連結部に球面軸受１３を介設し、前記隙間調整機構１４の調整を司るアジャスタレバー８の支持ピン１０Ａ、１０Ｂを前記球面軸受１３の回転中心と一致させたことにより、ブレーキレバー３の３次元的な動きから独立してアジャスタレバー８による調整動作が行え、アジャスタレバー８の隙間調整機構１４に対する相対位置を不動として、調整精度を向上させることができる。しかも、アジャスタレバー８と隙間調整機構１４との間の調整部の摩耗も防止できる。
【解決手段】 ウェッジ５の傾斜面上を転動する一対のメインローラ６の動きに応じて揺動する一対のリンク１２の中間部とブレーキアーム３の基端部とを隙間調整機構１４を介して連結し、隙間調整機構１４におけるリンク１２との連結部に球面軸受１３を介設し、前記隙間調整機構１４の調整を司るアジャスタレバー８の支持ピン１０Ａ、１０Ｂを前記球面軸受１３の回転中心と一致させたことにより、ブレーキレバー３の３次元的な動きから独立してアジャスタレバー８による調整動作が行え、アジャスタレバー８の隙間調整機構１４に対する相対位置を不動として、調整精度を向上させることができる。しかも、アジャスタレバー８と隙間調整機構１４との間の調整部の摩耗も防止できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータにより軸動して車輪軸と直交状に配置されたウェッジロッドと、該ロッドに装着され対向する傾斜面を有するウェッジと、これら傾斜面上を転動する一対のメインローラの動きに応じて揺動する一対のリンクと、これらリンクの中間部とブレーキアームの基端部とを隙間調整機構を介して連結し、メインローラの動きに応じてブレーキアームの基端部を倍力押圧拡開してその揺動端部に配設されたブレーキパッドを押圧作動させるディスクブレーキ装置におけるアジャスタ機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両において使用されるディスクブレーキ装置にあって、特に鉄道車両用のディスクブレーキでは、ブレーキが取り付けられるばね上とディスクロータが取り付けられるばね下との相対移動が大きいことから、これに対応できる機構が要求され、一般的には大きな相対移動に容易に適応できるリンクの連結による梃子式のブレーキが知られている（例えば下記特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−３１５４２２号公報（公報要約書参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記特許文献１に開示された鉄道車両用ディスクブレーキ装置について図９を用いて説明すると、ディスクＤを挟圧するところのブレーキパッドを取着したブレーキヘッド１０７、１０７がそれぞれ取り付けられた２つのキャリパレバー１０６、１０６と、進出方向または退避方向の少なくともいずれか一方へ駆動される可動ロッド１１５を備えるアクチュエータ１１４とを備え、また、このディスクブレーキ装置１０１には、可動ロッド１１５に枢結される回転伝達アーム１１６と、この回転伝達アーム１１６に係合する伸縮軸１１０を備える。アクチュエータ１１４の進出に伴う回転伝達アーム１１６の押出し回転により、ネジ機構によってネジ体１１３が外方へ押し出されて、キャリパレバー１０６、１０６を支持ピン１０５の回りにて揺動させ、ブレーキヘッド１０７、１０７がディスクＤを挟圧して、ブレーキ動作が行われる。ブレーキパッドが摩耗すると、回転伝達アーム１１６の超過ストロークにより、基体に固定された隙間調整棒１２１にカム板１１９の切欠部の端部が接触して、ウォームギヤ１１７が回転し、隙間調整ギヤ１１８が回転して自動隙間調整がなされる。
【０００４】
これらの構成によって、前記従来例のものでは、可動ロッド１１５の進出動作は、回転伝達アーム１１６を介して伸縮軸１１０の伸張動作に変換され、かつ、その力を増力されてキャリパレバー１０６、１０６に伝達されることとなった。しかも、増力変換機構を構成する回転伝達アーム１１６に、カム板１１９、切欠部、ウォームギヤ１１７、隙間調整ギヤ１１８等からなる隙間調整機構が設けられているため、ディスクＤとブレーキパッドとの隙間を自動調整できる高機能なディスクブレーキ装置１０１のコンパクトな構成が提供できることとなった。しかしながら、前記従来のエアーブレーキでは、通常エアー圧が７００〜９００ｋＰａ以下であるため、鉄道車両に適した大きな制動力を得るためには、エアーチャンバの断面積を大きくしたり、ブレーキアーム部のリンク比を大きく採る等の対策を講じる必要があり、依然としてブレーキ装置自体が肥大化して要スペースも拡大し、台車をコンパクトに設計できなかった。
【０００５】
また、前記従来例の鉄道車両用ディスクブレーキ装置では、図９（Ｄ）の実施例に示すように、倍力機構として簡素な構造の傾斜カム機構を用いた、いわゆるウェッジ機構を使用する例も開示されているが、鉄道車両用ブレーキの場合、車両の台車に設置された車輪が全方向に自由度を有して揺動する挙動を示すため、車輪の挙動に追随してブレーキ装置すなわちブレーキアームも頻繁に変位する。そのために、前記図９（Ｄ）の例のものも、制動時にブレーキアームに相当するキャリパレバー１０６、１０６が車輪すなわちディスクＤからの変位を受けて頻繁に変位する。それらの変位がロッド部材１２９を揺動させるこじり力を発生させたり、該ロッド部材１２９を介して倍力機構を構成するウェッジ１３１に直接に伝達される。これらの変位力により、ウェッジ１３１や可動ロッド１１５、さらにはアクチュエータ１１４に悪影響を与えかねないものであった。また、アクチュエータ１１４からの操作力によりウェッジ１３１を介してロッド部材１２９に大きな揺動方向の後退力を生じさせ、ロッド部材１２９を１点で支持するケーシングに大きな負担を強いることになった。
【０００６】
また、前記従来例のような梃子式のディスクブレーキ装置では、隙間調整機構は本体が固定されていて初めて成立し得るものが多く、不定期な衝撃等が加わる箇所では、ギヤと歯が摩耗するため採用が困難であった。そして、隙間調整機構の調整を司るアジャスタレバーについては、通常、支点からギヤを回動させる作用点からまでの距離に比べ、支点からアジャストレバーを作動させる作用点までの距離の方が大きい（レバー比が大きい）ものであった。それは、ブレーキシューやブレーキパッドの移動量が少ない形式のブレーキ装置に対応させるものが多かったためである。そのため、ブレーキシューやブレーキパッドの大きな移動量に対応する小さなレバー移動量の（レバー比が小さい）ブレーキ装置への対応が困難であった。さらに、鉄道車両の場合、台車側と車輪間にばね付勢があるため、ブレーキキャリパとブレーキディスクとの間に相対移動が発生する。梃子式のディスクブレーキ装置では枕木方向の相対移動を有効に吸収できるように構成されているが、ブレーキディスクの枕木方向の移動によってブレーキパッドが叩かれるとブレーキアームも叩かれて、結果的にアクチュエータにまで影響が及ぶことになる。その際、アクチュエータを保護できるものとして、ブレーキアームとアクチュエータとの間に台形リンクの倍力機構が配設されたものでは、台形リンクのセンタリングに関して格別の考慮がなされていなかった。
【０００７】
そこで本発明は、前記従来のディスクブレーキ装置の諸課題を解決して、隙間調整機構における調整部の精度を確保してレバー比が小さいブレーキ装置に対しても適用でき、台形リンク形式の有効なセンタリングも可能にしたアジャスタ機構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】
【０００８】
このため本発明は、アクチュエータにより軸動して車輪軸と直交状に配置されたウェッジロッドと、該ロッドに装着され対向する傾斜面を有するウェッジと、これら傾斜面上を転動する一対のメインローラの動きに応じて揺動する一対のリンクと、これらリンクの中間部とブレーキアームの基端部とを隙間調整機構を介して連結し、メインローラの動きに応じてブレーキアームの基端部を倍力押圧拡開してその揺動端部に配設されたブレーキパッドを押圧作動させるディスクブレーキ装置におけるアジャスタ機構において、前記隙間調整機構における少なくとも前記リンクとの連結部に球面軸受を介設するとともに、前記隙間調整機構の調整を司るアジャスタレバーの支持ピンを前記球面軸受の回転中心と一致させたことを特徴とする。また本発明は、前記隙間調整機構は前記リンクの過剰揺動に伴うアジャスタレバーの揺動によって、互いに螺合される部材の一方の部材が回動されてその軸方向距離が調整されるように構成されており、前記一方の部材に形成されたアジャスタギヤの歯に係合するストッパレバーを前記リンクに設けたことを特徴とする。また本発明は、前記一対のリンクの基端部が所定間隔を置いて軸支されるストラットの中間部と、前記ウェッジロッドのスプリング座であるストラットリンクとの間をセンタリングロッドにて連結したことを特徴とするもので、これらを課題解決のための手段とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、アクチュエータにより軸動して車輪軸と直交状に配置されたウェッジロッドと、該ロッドに装着され対向する傾斜面を有するウェッジと、これら傾斜面上を転動する一対のメインローラの動きに応じて揺動する一対のリンクと、これらリンクの中間部とブレーキアームの基端部とを隙間調整機構を介して連結し、メインローラの動きに応じてブレーキアームの基端部を倍力押圧拡開してその揺動端部に配設されたブレーキパッドを押圧作動させるディスクブレーキ装置におけるアジャスタ機構において、前記隙間調整機構における少なくとも前記リンクとの連結部に球面軸受を介設するとともに、前記隙間調整機構の調整を司るアジャスタレバーの支持ピンを前記球面軸受の回転中心と一致させたことにより、リンクに対するブレーキレバーの３次元的な動きから独立してアジャスタレバーによる調整動作を行うことが可能になるとともに、アジャスタレバーの隙間調整機構に対する相対位置を不動として、調整精度を向上させることができる。しかも、アジャスタレバーと隙間調整機構との間の調整部の摩耗も防止することができる。
【００１０】
また、前記隙間調整機構は前記リンクの過剰揺動に伴うアジャスタレバーの揺動によって、互いに螺合される部材の一方の部材が回動されてその軸方向距離が調整されるように構成されており、前記一方の部材に形成されたアジャスタギヤの歯に係合するストッパレバーを前記リンクに設けた場合は、アジャスタレバーの復元揺動に伴うアジャスタギヤの回動調整に先立って、アジャスタレバーの過剰揺動の際のアジャスタギヤの連れ戻しが確実に防止されるので、調整精度の向上が可能となる。さらに、前記一対のリンクの基端部が所定間隔を置いて軸支されるストラットの中間部と、前記ウェッジロッドのスプリング座であるストラットリンクとの間をセンタリングロッドにて連結した場合は、ウェッジロッドの復元に伴ってセンタリングロッドが直線状の中立位置に戻され、ストラットリンクも効果的に中立位置に復元し、一対のリンクの揺動を抑制しつつ、車輪中心とキャリパ本体の中心とのずれをキャンセルすることも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下本発明に係るディスクブレーキ装置におけるアジャスタ機構を実施するための好適な形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明のアジャスタ機構が採用されたローラウェッジ型のディスクブレーキ装置の第１実施例の全体図で、図１（Ａ）は球面軸受を含む面での平断面図、図１（Ｂ）はアジャスタレバーを含む面での平断面図、図２は本発明のアジャスタ機構が採用されたブレーキアーム側面から見たディスクブレーキ装置の全体側面図、図３はローラウェッジ型のディスクブレーキ装置における隙間調整機構とアジャスタレバーの関連構成を示す要部斜視図、図４は図３からアジャスタレバーを取り外した状態の各方向の斜視図、図５はアジャスタレバーの構成が異なる本発明のアジャスタ機構の第２実施例の要部斜視図、図６はセンタリングロッドを設置した本発明のアジャスタ機構の第３実施例の要部斜視図、図７は図６の平面図および側面図、図８はセンタリングロッドによるセンタリング作用の説明図である。
【００１２】
本発明のディスクブレーキ装置におけるアジャスタ機構は、図１に示すように、アクチュエータ（図示省略）により軸動して車輪軸と直交状に配置されたウェッジロッド２０と、該ロッド２０に装着され対向する傾斜面５Ａ、５Ｂ（図１（Ｂ））を有するウェッジ５と、これら傾斜面５Ａ、５Ｂ上を転動する一対のメインローラ６、６の動きに応じて揺動する一対のリンク１２、１２と、これらリンク１２、１２の中間部とブレーキアーム３、３の基端部とを隙間調整機構１４を介して連結し、メインローラ６、６の動きに応じてブレーキアーム３、３の基端部を倍力押圧拡開してその揺動端部に配設されたブレーキパッド２４、２４を近接させて押圧作動させるディスクブレーキ装置におけるアジャスタ機構において、前記隙間調整機構１４における少なくとも前記リンク１２との連結部に球面軸受１３を介設するとともに、前記隙間調整機構１４の調整を司るアジャスタレバー８の支持ピン１０Ａ、１０Ｂを前記球面軸受の回転中心と一致させたことを特徴とする。
【実施例１】
【００１３】
本発明のアジャスタ機構の第１実施例は、３連ローラウェッジ機構を有する台形型四辺リンクに適用された例である。図２の側面図に示すように、台車等に上部（図２では右側が上部）側が取付けサポートを介して下部のキャリパボディ２が固定される。該キャリパボディ２内には、本発明のアジャスタ機構を含むところの、台形型四辺リンクと３連ローラウェッジ機構とからなる倍力機構２９が収容される。該倍力機構２９におけるウェッジ５に隣接して（図２で上部に隣接）図示省略のエアーチャンバ等のアクチュエータが配設される。該エアーチャンバの拡張（図２の下方への動作）により、テーパカム状のウェッジ５を軸動させてカム機構によりメインローラ６を介して台形型四辺リンクを揺動させ、隙間調整機構１４を介してブレーキアーム３の基端部側を拡張（紙面手前方向）させて、ブレーキアーム軸４を支点として揺動端部側に配設された、ブレーキパッドが設けられ首振り自在に軸支されたパッドホルダ２３を図示省略のディスクロータの側面に摺接押圧してブレーキ動作が行われる。
【００１４】
図３により、３連ローラウェッジ機構を有する台形型四辺リンクの倍力機構２９を詳述すると、テーパカム状のウェッジ５が軸動してブレーキ動作が開始されると、メインローラ６およびその軸方向両側に軸支されたサブローラ７、７からなる３連ローラが押し広げられる。これによって図１（Ａ）に示すように、上端部に３連ローラが軸支され下端部がストラット１５の両端部に軸支された一対のリンク１２、１２が外側に揺動することで、隙間調整機構である一対のアジャスタ軸部１４Ａ、アジャスタ筒部１４Ｂを介してブレーキアーム３の基端部（図１の図面手前側）がそれぞれ外側に移動させられることになる。前記アクチュエータを構成するエアーチャンバとしては、好適には空気圧等の流体圧（正圧あるいは負圧のいずれも可能）を動力源とする。エアーチャンバは、内部に配設されたコイルばね等の復元力によりブレーキ解除方向に付勢されている。これらのコイルばねをダイヤフラムを介して対向側に配設された正圧により圧縮するか、コイルばね側に負圧を導入してコイルばねを圧縮するかして、ブレーキ動作を行うように構成される。
【００１５】
前記一対のメインローラ６が軸支される各ローラ軸ボルト９の軸方向両側にはそれぞれガイドローラであるサブローラ７、７が軸支される。これらのサブローラ７、７はリンク１２の２又状の上端部の外側に配設される。したがって、メインローラ６は前記リンク１２の２又状の上端部の内側に配設される。また、ウェッジ５はリンク１２の２又状の上端部内に位置するため、ウェッジ５がメインローラ６からローラ軸ボルト９の軸方向の力を受けてもリンク１２の２又状の内側面によって規制されるので、ウェッジ５がメインローラ６との摺接から外れて脱落することが防止される。
【００１６】
テーパカム状の傾斜面を有するウェッジ５とメインローラ６との楔作用による倍力機構に加えて、台形型四辺リンク機構におけるリンク１２の揺動による梃子作用による倍力機構をも備えるものである。これらの２つの倍力機構の組合せにより、コンパクトで省スペースのブレーキ装置によるも大きな制動力が得られる。つまり、ウェッジ５とメインローラ６との楔作用による倍力作用に加えて、ベアリング軸ボルト１９を中心としたリンク１２の揺動の際には、リンク１２の中間部に軸支された隙間調整機構１４からのブレーキアーム３への出力は梃子作用により倍力作用を伴う。一方、前記一対のリンク１２、１２の基端部がストラット１５に軸支されており、ブレーキアーム３、３を通じて外因により車輪すなわちディスクロータからの衝撃により変位するに際して、リンク１２はメインローラ６側を中心としてストラット１５側が変位する。これにより、ブレーキアーム３が叩かれ衝撃等の外因により頻繁に変位しても、ストラット１５に軸支されたリンク１２が揺動するとともに、前記アジャスタ軸部１４Ａのリンク１２との連結部に介設された球面軸受１３の存在によって効果的に吸収され、ウェッジ５とメインローラ６とに外因による力を及ぼすことが抑制されるので、倍力機構を構成するウェッジ部に悪影響を与えることが防止される。
【００１７】
一対のストラット１５、１５はウェッジロッド２０とはフリーな状態にあることが理解される。リンク１２の基端部を間に、ストラット１５、１５を両端部に軸支したベアリング軸ボルト１９がストラット１５の両端部に配設される。各ストラット１５の中間部と前記ウェッジロッド２０に嵌挿されたスプリング座であるストラットリンク２１との間がセンタリングロッド１８により連結される。これにより、後述する第３実施例のものと同様に、ブレーキアーム３が叩かれ衝撃等の外因により頻繁に変位してストラット１５の移動とともに該ストラット１５に軸支されたリンク１２が揺動した後には、ウェッジロッド２０に嵌挿されたロッドリターンスプリング１６の復元力により、センタリングロッド２１の直交状への復帰により迅速に台形型四辺リンク機構を原位置（形状）に復元させることができる。
【００１８】
図４は図３からアジャスタレバー８を取り外した状態の各方向の斜視図である。一対のリンク１２の中、一方のリンク１２の上面（図面左方）に植設された基部側支持ピン１０Ａにアジャスタレバー８のダルマ孔８Ａが挿入軸支され、リンク１２に係止されたレバーリターンスプリング２５により引っ張られてその小径部が拘束されて抜け止めされる。他方のリンク１２の上面に植設されたカム孔側支持ピン１０Ｂにアジャスタレバー８の揺動端部側であるカム孔８Ｂが挿入支持される。リンク１２の上端部の２又状部分の外側に配設された各サブローラ７、７はガイドレール１１における上面に対向配置された転動面上を転動するように構成される。該転動面にはサブローラ７の軸方向への移動を規制するＲ段差部が形成され、このＲ段差部によりサブローラ７自体の脱落を防止できるのはもとより、倍力機構を構成するリンク１２が揺動する際のサブローラ７の蛇行動を有効に規制し、円滑なリンク揺動を促進して倍力機構における倍力効率を低下させることがない。さらには、メインローラ６がウェッジ５により押し広げられて回転する方向と反対方向にサブローラ７がガイドレール１１の転動面上を転動する回転差異により、滑りが少なくころがり抵抗が大部分を占めて、さらに摺動抵抗の少ない倍力機構が実現できる。
【００１９】
図３に戻り、アジャスタレバー８による隙間調整機構の動作を説明すると、各リンク１２の中間部に球面軸受１３により軸支連結されたアジャスタ軸部１４Ａ（図１（Ａ）参照）は、アジャスタ筒部１４Ｂに螺合されており、アジャスタ軸部１４Ａの外周に形成されたアジャスタギヤ１７をアジャスタレバー８の基端部側から延設されたアジャスタ爪８Ｃによって係止させて送ることで回動調整させる。アジャスタギヤ１７は一方向にのみ送ることが可能なラチェット構造をしており、ブレーキパッドの摩耗等に起因して一対のリンク１２が揺動軸ボルト１９を中心として外側に拡開して過剰揺動した場合に、アジャスタレバー８が揺動端部側のカム孔８Ｂとカム孔側支持ピン１０Ｂとのカム作用により、基部側支持ピン１０Ａを中心に時計周りに揺動して揺動端部側が上方へ移動する。このとき、アジャスタ爪８Ｃはラチェット構造のアジャスタギヤ１７の各爪（歯）上を回動させることなく滑る。レバー作用点側を構成するカム孔８Ｂに関しては、ブレーキ解除時にはブレーキアーム３部が撓み等の残圧を持っており、アジャスタギヤ１７に圧縮力が掛かって固定されてしまうので、カム孔８Ｂにそのまま残圧が作用してアジャスタレバー８に変形をもたらす虞れがある。そこで、カム孔８Ｂのブレーキ位置に当たる（支持ピン１０Ｂに当たる位置）箇所を内側を広げた構成とされる。これにより、アジャスタレバー８はブレーキが確実に開放されたとき、アジャスタギヤ１７を確実に回動させることになる。
【００２０】
図４に示すように、このときのアジャスタ爪８Ｃによるこの方向の回動を抑止できるように、リンク１２に設置されたストッパレバー２６の先端が係止されて構成される。そして、図３に示すように、ブレーキ動作からの復元時に一対のリンク１２の上部が閉じていくと、アジャスタレバー８が反時計方向に揺動しその揺動端部側が下降する。それによって、前記基端部側のアジャスタ爪８Ｃがアジャスタギヤ１７の歯に係止して上方へ回動させる。このとき、前記ストッパレバー２６の先端はラチェット構造のアジャスタギヤ１７の上を滑り回動を邪魔することはない。前記アジャスタギヤ１７の回動により、図１（Ａ）に示すように、アジャスタ軸部１４Ａに螺合するアジャスタ筒部１４Ｂとの間の軸方向距離が増大し、ブレーキアーム３の揺動端部側に配設されたブレーキパッド２４と図示省略のディスクロータとの間の隙間を詰めて適正に隙間調整がなされる。
【実施例２】
【００２１】
図５はアジャスタレバーの構成が異なる本発明のアジャスタ機構の第２実施例の要部斜視である。本実施例のものは、前記第１実施例におけるアジャスタレバー８に代えて、リンク１２の他方の支持ピン１０Ｂに他端部が係止されたアジャスタリンク２７と、リンク１２の一方の基部側支持ピン１０Ａにダルマ孔２８Ａが挿入軸支されたアジャスタレバー２８とから構成されたもので、これらのアジャスタリンク２７の一端部とアジャスタレバー２８の揺動端部とがピン係合されて構成される。アジャスタレバー２８の基端部側から延設されたアジャスタ爪２８Ｃによるアジャスタギヤ１７の回動調整動作は前記第１実施例のものと同様である。ブレーキ動作時に一対のリンク１２の上端部側が拡開すると、アジャスタリンク２７とアジャスタレバー２８との交差角度が拡大してアジャスタレバー２８を時計方向に揺動させる。ブレーキ動作の復元時にアジャスタレバー２８が反時計方向に回動し、アジャスタ爪２８Ｃによるアジャスタギヤ１７の回動調整動作を行う。
【実施例３】
【００２２】
図６はセンタリングロッドを設置した本発明のアジャスタ機構の第３実施例の要部斜視図である。前記第２実施例のアジャスタリンク２７とアジャスタレバー２８とから構成される形式の倍力装置２９に、センタリング機構を採用した例である。前記図３にて説明したものと同様に、各ストラット１５の中間部と前記ウェッジロッド２０に嵌挿されたスプリング座であるストラットリンク２１との間を一対のセンタリングロッド１８により連結する。図７（Ａ）は図６の平面図で、アジャスタリンク２７とアジャスタレバー２８との関連構成が明瞭に理解される。センタリングロッド１８はウェッジロッド２０と中心線が一致し、ストラット１５と直交状態にある中立の原位置にある。アジャスタレバー２８を復元させるレバーリターンスプリング２５の基端部がリンク１２の上端部に係止されている点が前記第１実施例のものと僅かに異なる。図７（Ｂ）は図７（Ａ）の側面図で、アジャスタギヤ１７へのアジャスタ爪２８Ｃの係合状態が明瞭に理解される。
【００２３】
図８はセンタリングロッドによるセンタリング作用の説明図で、ストラット１５が偏位した状態を示すものである。台車に対する車輪の挙動や外因による車輪の挙動に起因して左右のブレーキアームの動きにアンバランスが生じると、ブレーキアーム３が叩かれ衝撃等を受けて頻繁に変位してストラット１５の移動を伴う図示の状態になる。該ストラット１５に軸支されたリンク１２が揺動した後には、図示省略のアクチュエータ内の復元ばねやウェッジロッド２０に嵌挿されたロッドリターンスプリング１６の復元力により、センタリングロッド１８の直交状への復帰により迅速に台形型四辺リンク機構を原位置（形状）に復元させることができる。
【００２４】
以上、本発明の実施例について説明してきたが、本発明の趣旨の範囲内で、アクチュエータの種類（エアーチャンバの場合、正圧型、負圧型のいずれもが採用可能である。その形状、形式（ダイヤフラム型、ピストン型等））、エアーチャンバとウェッジロッドとの接続形態、ウェッジにおける傾斜面の形成形態（少なくとも２つの異なった面角度の角度の選定）、リンクの形状、形式、ストラットの形状、形式、リンクのストラットへの軸支形態、ストラットにおけるリンクの原位置復帰を行うセンタリングロッドの形状、形式およびその配設部位（一端部をストラットの中間位置に他端部をウェッジロッドに嵌挿されたロッドリターンスプリングの座であるストラットリンクに連結するのを好適とするが、センタリングロッドをスプリング等により構成することもできる）、リンクにおけるメインローラおよびサブローラの軸支形態、リンクおよびブレーキアーム基端部への隙間調整機構の介設形態（球面軸受を介した介設等）、隙間調整機構の形状、形式（アジャスタ筒部とアジャスタ軸部との螺合形態、リンクの過剰ストロークによってアジャスタ軸部のアジャスタギヤをアスタレバーによって回動させてリンクとブレーキアームの基端部との間の間隔を拡大するように調整される自動隙間調整機構を好適とするがアジャスタギヤをアジャスタ筒部に形成することもできる）、アジャスタレバーの形状、形式およびその作用点での作動形態（リンクの過剰揺動に伴う揺動端部側のカム孔８Ｂとカム孔側支持ピン１０Ｂとのカム作用による形式の他、第２実施例のようなアジャスタリンクとアジャスタレバーの交差角度の変化に基づくアジャスタレバーの回動を利用したものの他、メインローラ軸の拡開移動に伴いアジャスタレバーの時計方向回動を生じさせるカム機構を採用することもできる）ウェッジとメインローラとリンクとストラットによる台形型四辺リンクの形状、形式、ストッパレバーの形状、形式（弾性板からなるばね材から構成するのを好適とする）およびそのリンクへの設置形態等については適宜選定できる。実施例に記載の諸元はあらゆる点で単なる例示に過ぎず限定的に解釈してはならない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のアジャスタ機構が採用されたローラウェッジ型のディスクブレーキ装置の第１実施例の全体図で、図１（Ａ）は球面軸受を含む面での平断面図、図１（Ｂ）はアジャスタレバーを含む面での平断面図である。
【図２】本発明のアジャスタ機構が採用されたブレーキアーム側面から見たディスクブレーキ装置の全体側面図である。
【図３】同、ローラウェッジ型のディスクブレーキ装置における隙間調整機構とアジャスタレバーの関連構成を示す要部斜視図である。
【図４】同、図３からアジャスタレバーを取り外した状態の各方向の斜視図である。
【図５】アジャスタレバーの構成が異なる本発明のアジャスタ機構の第２実施例の要部斜視図である。
【図６】センタリングロッドを設置した本発明のアジャスタ機構の第３実施例の要部斜視図である。
【図７】同、図６の平面図および側面図である。
【図８】同、センタリングロッドによるセンタリング作用の説明図である。
【図９】従来例を示す鉄道車両用ディスクブレーキ装置の説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
３ ブレーキアーム
５ ウェッジ
５Ａ 傾斜面
５Ｂ 傾斜面
６ メインローラ
８ アジャスタレバー
９ ローラ軸ボルト
１０ 支持ピン
１０Ａ 基部側
１０Ｂ カム孔側
１２ リンク
１３ 球面軸受
１４ 隙間調整機構
１４Ａ アジャスタ軸部
１４Ｂ アジャスタ筒部
２０ ウェッジロッド
２４ ブレーキパッド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータにより軸動して車輪軸と直交状に配置されたウェッジロッドと、該ロッドに装着され対向する傾斜面を有するウェッジと、これら傾斜面上を転動する一対のメインローラの動きに応じて揺動する一対のリンクと、これらリンクの中間部とブレーキアームの基端部とを隙間調整機構を介して連結し、メインローラの動きに応じてブレーキアームの基端部を倍力押圧拡開してその揺動端部に配設されたブレーキパッドを押圧作動させるディスクブレーキ装置におけるアジャスタ機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両において使用されるディスクブレーキ装置にあって、特に鉄道車両用のディスクブレーキでは、ブレーキが取り付けられるばね上とディスクロータが取り付けられるばね下との相対移動が大きいことから、これに対応できる機構が要求され、一般的には大きな相対移動に容易に適応できるリンクの連結による梃子式のブレーキが知られている（例えば下記特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−３１５４２２号公報（公報要約書参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記特許文献１に開示された鉄道車両用ディスクブレーキ装置について図９を用いて説明すると、ディスクＤを挟圧するところのブレーキパッドを取着したブレーキヘッド１０７、１０７がそれぞれ取り付けられた２つのキャリパレバー１０６、１０６と、進出方向または退避方向の少なくともいずれか一方へ駆動される可動ロッド１１５を備えるアクチュエータ１１４とを備え、また、このディスクブレーキ装置１０１には、可動ロッド１１５に枢結される回転伝達アーム１１６と、この回転伝達アーム１１６に係合する伸縮軸１１０を備える。アクチュエータ１１４の進出に伴う回転伝達アーム１１６の押出し回転により、ネジ機構によってネジ体１１３が外方へ押し出されて、キャリパレバー１０６、１０６を支持ピン１０５の回りにて揺動させ、ブレーキヘッド１０７、１０７がディスクＤを挟圧して、ブレーキ動作が行われる。ブレーキパッドが摩耗すると、回転伝達アーム１１６の超過ストロークにより、基体に固定された隙間調整棒１２１にカム板１１９の切欠部の端部が接触して、ウォームギヤ１１７が回転し、隙間調整ギヤ１１８が回転して自動隙間調整がなされる。
【０００４】
これらの構成によって、前記従来例のものでは、可動ロッド１１５の進出動作は、回転伝達アーム１１６を介して伸縮軸１１０の伸張動作に変換され、かつ、その力を増力されてキャリパレバー１０６、１０６に伝達されることとなった。しかも、増力変換機構を構成する回転伝達アーム１１６に、カム板１１９、切欠部、ウォームギヤ１１７、隙間調整ギヤ１１８等からなる隙間調整機構が設けられているため、ディスクＤとブレーキパッドとの隙間を自動調整できる高機能なディスクブレーキ装置１０１のコンパクトな構成が提供できることとなった。しかしながら、前記従来のエアーブレーキでは、通常エアー圧が７００〜９００ｋＰａ以下であるため、鉄道車両に適した大きな制動力を得るためには、エアーチャンバの断面積を大きくしたり、ブレーキアーム部のリンク比を大きく採る等の対策を講じる必要があり、依然としてブレーキ装置自体が肥大化して要スペースも拡大し、台車をコンパクトに設計できなかった。
【０００５】
また、前記従来例の鉄道車両用ディスクブレーキ装置では、図９（Ｄ）の実施例に示すように、倍力機構として簡素な構造の傾斜カム機構を用いた、いわゆるウェッジ機構を使用する例も開示されているが、鉄道車両用ブレーキの場合、車両の台車に設置された車輪が全方向に自由度を有して揺動する挙動を示すため、車輪の挙動に追随してブレーキ装置すなわちブレーキアームも頻繁に変位する。そのために、前記図９（Ｄ）の例のものも、制動時にブレーキアームに相当するキャリパレバー１０６、１０６が車輪すなわちディスクＤからの変位を受けて頻繁に変位する。それらの変位がロッド部材１２９を揺動させるこじり力を発生させたり、該ロッド部材１２９を介して倍力機構を構成するウェッジ１３１に直接に伝達される。これらの変位力により、ウェッジ１３１や可動ロッド１１５、さらにはアクチュエータ１１４に悪影響を与えかねないものであった。また、アクチュエータ１１４からの操作力によりウェッジ１３１を介してロッド部材１２９に大きな揺動方向の後退力を生じさせ、ロッド部材１２９を１点で支持するケーシングに大きな負担を強いることになった。
【０００６】
また、前記従来例のような梃子式のディスクブレーキ装置では、隙間調整機構は本体が固定されていて初めて成立し得るものが多く、不定期な衝撃等が加わる箇所では、ギヤと歯が摩耗するため採用が困難であった。そして、隙間調整機構の調整を司るアジャスタレバーについては、通常、支点からギヤを回動させる作用点からまでの距離に比べ、支点からアジャストレバーを作動させる作用点までの距離の方が大きい（レバー比が大きい）ものであった。それは、ブレーキシューやブレーキパッドの移動量が少ない形式のブレーキ装置に対応させるものが多かったためである。そのため、ブレーキシューやブレーキパッドの大きな移動量に対応する小さなレバー移動量の（レバー比が小さい）ブレーキ装置への対応が困難であった。さらに、鉄道車両の場合、台車側と車輪間にばね付勢があるため、ブレーキキャリパとブレーキディスクとの間に相対移動が発生する。梃子式のディスクブレーキ装置では枕木方向の相対移動を有効に吸収できるように構成されているが、ブレーキディスクの枕木方向の移動によってブレーキパッドが叩かれるとブレーキアームも叩かれて、結果的にアクチュエータにまで影響が及ぶことになる。その際、アクチュエータを保護できるものとして、ブレーキアームとアクチュエータとの間に台形リンクの倍力機構が配設されたものでは、台形リンクのセンタリングに関して格別の考慮がなされていなかった。
【０００７】
そこで本発明は、前記従来のディスクブレーキ装置の諸課題を解決して、隙間調整機構における調整部の精度を確保してレバー比が小さいブレーキ装置に対しても適用でき、台形リンク形式の有効なセンタリングも可能にしたアジャスタ機構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】
【０００８】
このため本発明は、アクチュエータにより軸動して車輪軸と直交状に配置されたウェッジロッドと、該ロッドに装着され対向する傾斜面を有するウェッジと、これら傾斜面上を転動する一対のメインローラの動きに応じて揺動する一対のリンクと、これらリンクの中間部とブレーキアームの基端部とを隙間調整機構を介して連結し、メインローラの動きに応じてブレーキアームの基端部を倍力押圧拡開してその揺動端部に配設されたブレーキパッドを押圧作動させるディスクブレーキ装置におけるアジャスタ機構において、前記隙間調整機構における少なくとも前記リンクとの連結部に球面軸受を介設するとともに、前記隙間調整機構の調整を司るアジャスタレバーの支持ピンを前記球面軸受の回転中心と一致させたことを特徴とする。また本発明は、前記隙間調整機構は前記リンクの過剰揺動に伴うアジャスタレバーの揺動によって、互いに螺合される部材の一方の部材が回動されてその軸方向距離が調整されるように構成されており、前記一方の部材に形成されたアジャスタギヤの歯に係合するストッパレバーを前記リンクに設けたことを特徴とする。また本発明は、前記一対のリンクの基端部が所定間隔を置いて軸支されるストラットの中間部と、前記ウェッジロッドのスプリング座であるストラットリンクとの間をセンタリングロッドにて連結したことを特徴とするもので、これらを課題解決のための手段とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、アクチュエータにより軸動して車輪軸と直交状に配置されたウェッジロッドと、該ロッドに装着され対向する傾斜面を有するウェッジと、これら傾斜面上を転動する一対のメインローラの動きに応じて揺動する一対のリンクと、これらリンクの中間部とブレーキアームの基端部とを隙間調整機構を介して連結し、メインローラの動きに応じてブレーキアームの基端部を倍力押圧拡開してその揺動端部に配設されたブレーキパッドを押圧作動させるディスクブレーキ装置におけるアジャスタ機構において、前記隙間調整機構における少なくとも前記リンクとの連結部に球面軸受を介設するとともに、前記隙間調整機構の調整を司るアジャスタレバーの支持ピンを前記球面軸受の回転中心と一致させたことにより、リンクに対するブレーキレバーの３次元的な動きから独立してアジャスタレバーによる調整動作を行うことが可能になるとともに、アジャスタレバーの隙間調整機構に対する相対位置を不動として、調整精度を向上させることができる。しかも、アジャスタレバーと隙間調整機構との間の調整部の摩耗も防止することができる。
【００１０】
また、前記隙間調整機構は前記リンクの過剰揺動に伴うアジャスタレバーの揺動によって、互いに螺合される部材の一方の部材が回動されてその軸方向距離が調整されるように構成されており、前記一方の部材に形成されたアジャスタギヤの歯に係合するストッパレバーを前記リンクに設けた場合は、アジャスタレバーの復元揺動に伴うアジャスタギヤの回動調整に先立って、アジャスタレバーの過剰揺動の際のアジャスタギヤの連れ戻しが確実に防止されるので、調整精度の向上が可能となる。さらに、前記一対のリンクの基端部が所定間隔を置いて軸支されるストラットの中間部と、前記ウェッジロッドのスプリング座であるストラットリンクとの間をセンタリングロッドにて連結した場合は、ウェッジロッドの復元に伴ってセンタリングロッドが直線状の中立位置に戻され、ストラットリンクも効果的に中立位置に復元し、一対のリンクの揺動を抑制しつつ、車輪中心とキャリパ本体の中心とのずれをキャンセルすることも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下本発明に係るディスクブレーキ装置におけるアジャスタ機構を実施するための好適な形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明のアジャスタ機構が採用されたローラウェッジ型のディスクブレーキ装置の第１実施例の全体図で、図１（Ａ）は球面軸受を含む面での平断面図、図１（Ｂ）はアジャスタレバーを含む面での平断面図、図２は本発明のアジャスタ機構が採用されたブレーキアーム側面から見たディスクブレーキ装置の全体側面図、図３はローラウェッジ型のディスクブレーキ装置における隙間調整機構とアジャスタレバーの関連構成を示す要部斜視図、図４は図３からアジャスタレバーを取り外した状態の各方向の斜視図、図５はアジャスタレバーの構成が異なる本発明のアジャスタ機構の第２実施例の要部斜視図、図６はセンタリングロッドを設置した本発明のアジャスタ機構の第３実施例の要部斜視図、図７は図６の平面図および側面図、図８はセンタリングロッドによるセンタリング作用の説明図である。
【００１２】
本発明のディスクブレーキ装置におけるアジャスタ機構は、図１に示すように、アクチュエータ（図示省略）により軸動して車輪軸と直交状に配置されたウェッジロッド２０と、該ロッド２０に装着され対向する傾斜面５Ａ、５Ｂ（図１（Ｂ））を有するウェッジ５と、これら傾斜面５Ａ、５Ｂ上を転動する一対のメインローラ６、６の動きに応じて揺動する一対のリンク１２、１２と、これらリンク１２、１２の中間部とブレーキアーム３、３の基端部とを隙間調整機構１４を介して連結し、メインローラ６、６の動きに応じてブレーキアーム３、３の基端部を倍力押圧拡開してその揺動端部に配設されたブレーキパッド２４、２４を近接させて押圧作動させるディスクブレーキ装置におけるアジャスタ機構において、前記隙間調整機構１４における少なくとも前記リンク１２との連結部に球面軸受１３を介設するとともに、前記隙間調整機構１４の調整を司るアジャスタレバー８の支持ピン１０Ａ、１０Ｂを前記球面軸受の回転中心と一致させたことを特徴とする。
【実施例１】
【００１３】
本発明のアジャスタ機構の第１実施例は、３連ローラウェッジ機構を有する台形型四辺リンクに適用された例である。図２の側面図に示すように、台車等に上部（図２では右側が上部）側が取付けサポートを介して下部のキャリパボディ２が固定される。該キャリパボディ２内には、本発明のアジャスタ機構を含むところの、台形型四辺リンクと３連ローラウェッジ機構とからなる倍力機構２９が収容される。該倍力機構２９におけるウェッジ５に隣接して（図２で上部に隣接）図示省略のエアーチャンバ等のアクチュエータが配設される。該エアーチャンバの拡張（図２の下方への動作）により、テーパカム状のウェッジ５を軸動させてカム機構によりメインローラ６を介して台形型四辺リンクを揺動させ、隙間調整機構１４を介してブレーキアーム３の基端部側を拡張（紙面手前方向）させて、ブレーキアーム軸４を支点として揺動端部側に配設された、ブレーキパッドが設けられ首振り自在に軸支されたパッドホルダ２３を図示省略のディスクロータの側面に摺接押圧してブレーキ動作が行われる。
【００１４】
図３により、３連ローラウェッジ機構を有する台形型四辺リンクの倍力機構２９を詳述すると、テーパカム状のウェッジ５が軸動してブレーキ動作が開始されると、メインローラ６およびその軸方向両側に軸支されたサブローラ７、７からなる３連ローラが押し広げられる。これによって図１（Ａ）に示すように、上端部に３連ローラが軸支され下端部がストラット１５の両端部に軸支された一対のリンク１２、１２が外側に揺動することで、隙間調整機構である一対のアジャスタ軸部１４Ａ、アジャスタ筒部１４Ｂを介してブレーキアーム３の基端部（図１の図面手前側）がそれぞれ外側に移動させられることになる。前記アクチュエータを構成するエアーチャンバとしては、好適には空気圧等の流体圧（正圧あるいは負圧のいずれも可能）を動力源とする。エアーチャンバは、内部に配設されたコイルばね等の復元力によりブレーキ解除方向に付勢されている。これらのコイルばねをダイヤフラムを介して対向側に配設された正圧により圧縮するか、コイルばね側に負圧を導入してコイルばねを圧縮するかして、ブレーキ動作を行うように構成される。
【００１５】
前記一対のメインローラ６が軸支される各ローラ軸ボルト９の軸方向両側にはそれぞれガイドローラであるサブローラ７、７が軸支される。これらのサブローラ７、７はリンク１２の２又状の上端部の外側に配設される。したがって、メインローラ６は前記リンク１２の２又状の上端部の内側に配設される。また、ウェッジ５はリンク１２の２又状の上端部内に位置するため、ウェッジ５がメインローラ６からローラ軸ボルト９の軸方向の力を受けてもリンク１２の２又状の内側面によって規制されるので、ウェッジ５がメインローラ６との摺接から外れて脱落することが防止される。
【００１６】
テーパカム状の傾斜面を有するウェッジ５とメインローラ６との楔作用による倍力機構に加えて、台形型四辺リンク機構におけるリンク１２の揺動による梃子作用による倍力機構をも備えるものである。これらの２つの倍力機構の組合せにより、コンパクトで省スペースのブレーキ装置によるも大きな制動力が得られる。つまり、ウェッジ５とメインローラ６との楔作用による倍力作用に加えて、ベアリング軸ボルト１９を中心としたリンク１２の揺動の際には、リンク１２の中間部に軸支された隙間調整機構１４からのブレーキアーム３への出力は梃子作用により倍力作用を伴う。一方、前記一対のリンク１２、１２の基端部がストラット１５に軸支されており、ブレーキアーム３、３を通じて外因により車輪すなわちディスクロータからの衝撃により変位するに際して、リンク１２はメインローラ６側を中心としてストラット１５側が変位する。これにより、ブレーキアーム３が叩かれ衝撃等の外因により頻繁に変位しても、ストラット１５に軸支されたリンク１２が揺動するとともに、前記アジャスタ軸部１４Ａのリンク１２との連結部に介設された球面軸受１３の存在によって効果的に吸収され、ウェッジ５とメインローラ６とに外因による力を及ぼすことが抑制されるので、倍力機構を構成するウェッジ部に悪影響を与えることが防止される。
【００１７】
一対のストラット１５、１５はウェッジロッド２０とはフリーな状態にあることが理解される。リンク１２の基端部を間に、ストラット１５、１５を両端部に軸支したベアリング軸ボルト１９がストラット１５の両端部に配設される。各ストラット１５の中間部と前記ウェッジロッド２０に嵌挿されたスプリング座であるストラットリンク２１との間がセンタリングロッド１８により連結される。これにより、後述する第３実施例のものと同様に、ブレーキアーム３が叩かれ衝撃等の外因により頻繁に変位してストラット１５の移動とともに該ストラット１５に軸支されたリンク１２が揺動した後には、ウェッジロッド２０に嵌挿されたロッドリターンスプリング１６の復元力により、センタリングロッド２１の直交状への復帰により迅速に台形型四辺リンク機構を原位置（形状）に復元させることができる。
【００１８】
図４は図３からアジャスタレバー８を取り外した状態の各方向の斜視図である。一対のリンク１２の中、一方のリンク１２の上面（図面左方）に植設された基部側支持ピン１０Ａにアジャスタレバー８のダルマ孔８Ａが挿入軸支され、リンク１２に係止されたレバーリターンスプリング２５により引っ張られてその小径部が拘束されて抜け止めされる。他方のリンク１２の上面に植設されたカム孔側支持ピン１０Ｂにアジャスタレバー８の揺動端部側であるカム孔８Ｂが挿入支持される。リンク１２の上端部の２又状部分の外側に配設された各サブローラ７、７はガイドレール１１における上面に対向配置された転動面上を転動するように構成される。該転動面にはサブローラ７の軸方向への移動を規制するＲ段差部が形成され、このＲ段差部によりサブローラ７自体の脱落を防止できるのはもとより、倍力機構を構成するリンク１２が揺動する際のサブローラ７の蛇行動を有効に規制し、円滑なリンク揺動を促進して倍力機構における倍力効率を低下させることがない。さらには、メインローラ６がウェッジ５により押し広げられて回転する方向と反対方向にサブローラ７がガイドレール１１の転動面上を転動する回転差異により、滑りが少なくころがり抵抗が大部分を占めて、さらに摺動抵抗の少ない倍力機構が実現できる。
【００１９】
図３に戻り、アジャスタレバー８による隙間調整機構の動作を説明すると、各リンク１２の中間部に球面軸受１３により軸支連結されたアジャスタ軸部１４Ａ（図１（Ａ）参照）は、アジャスタ筒部１４Ｂに螺合されており、アジャスタ軸部１４Ａの外周に形成されたアジャスタギヤ１７をアジャスタレバー８の基端部側から延設されたアジャスタ爪８Ｃによって係止させて送ることで回動調整させる。アジャスタギヤ１７は一方向にのみ送ることが可能なラチェット構造をしており、ブレーキパッドの摩耗等に起因して一対のリンク１２が揺動軸ボルト１９を中心として外側に拡開して過剰揺動した場合に、アジャスタレバー８が揺動端部側のカム孔８Ｂとカム孔側支持ピン１０Ｂとのカム作用により、基部側支持ピン１０Ａを中心に時計周りに揺動して揺動端部側が上方へ移動する。このとき、アジャスタ爪８Ｃはラチェット構造のアジャスタギヤ１７の各爪（歯）上を回動させることなく滑る。レバー作用点側を構成するカム孔８Ｂに関しては、ブレーキ解除時にはブレーキアーム３部が撓み等の残圧を持っており、アジャスタギヤ１７に圧縮力が掛かって固定されてしまうので、カム孔８Ｂにそのまま残圧が作用してアジャスタレバー８に変形をもたらす虞れがある。そこで、カム孔８Ｂのブレーキ位置に当たる（支持ピン１０Ｂに当たる位置）箇所を内側を広げた構成とされる。これにより、アジャスタレバー８はブレーキが確実に開放されたとき、アジャスタギヤ１７を確実に回動させることになる。
【００２０】
図４に示すように、このときのアジャスタ爪８Ｃによるこの方向の回動を抑止できるように、リンク１２に設置されたストッパレバー２６の先端が係止されて構成される。そして、図３に示すように、ブレーキ動作からの復元時に一対のリンク１２の上部が閉じていくと、アジャスタレバー８が反時計方向に揺動しその揺動端部側が下降する。それによって、前記基端部側のアジャスタ爪８Ｃがアジャスタギヤ１７の歯に係止して上方へ回動させる。このとき、前記ストッパレバー２６の先端はラチェット構造のアジャスタギヤ１７の上を滑り回動を邪魔することはない。前記アジャスタギヤ１７の回動により、図１（Ａ）に示すように、アジャスタ軸部１４Ａに螺合するアジャスタ筒部１４Ｂとの間の軸方向距離が増大し、ブレーキアーム３の揺動端部側に配設されたブレーキパッド２４と図示省略のディスクロータとの間の隙間を詰めて適正に隙間調整がなされる。
【実施例２】
【００２１】
図５はアジャスタレバーの構成が異なる本発明のアジャスタ機構の第２実施例の要部斜視である。本実施例のものは、前記第１実施例におけるアジャスタレバー８に代えて、リンク１２の他方の支持ピン１０Ｂに他端部が係止されたアジャスタリンク２７と、リンク１２の一方の基部側支持ピン１０Ａにダルマ孔２８Ａが挿入軸支されたアジャスタレバー２８とから構成されたもので、これらのアジャスタリンク２７の一端部とアジャスタレバー２８の揺動端部とがピン係合されて構成される。アジャスタレバー２８の基端部側から延設されたアジャスタ爪２８Ｃによるアジャスタギヤ１７の回動調整動作は前記第１実施例のものと同様である。ブレーキ動作時に一対のリンク１２の上端部側が拡開すると、アジャスタリンク２７とアジャスタレバー２８との交差角度が拡大してアジャスタレバー２８を時計方向に揺動させる。ブレーキ動作の復元時にアジャスタレバー２８が反時計方向に回動し、アジャスタ爪２８Ｃによるアジャスタギヤ１７の回動調整動作を行う。
【実施例３】
【００２２】
図６はセンタリングロッドを設置した本発明のアジャスタ機構の第３実施例の要部斜視図である。前記第２実施例のアジャスタリンク２７とアジャスタレバー２８とから構成される形式の倍力装置２９に、センタリング機構を採用した例である。前記図３にて説明したものと同様に、各ストラット１５の中間部と前記ウェッジロッド２０に嵌挿されたスプリング座であるストラットリンク２１との間を一対のセンタリングロッド１８により連結する。図７（Ａ）は図６の平面図で、アジャスタリンク２７とアジャスタレバー２８との関連構成が明瞭に理解される。センタリングロッド１８はウェッジロッド２０と中心線が一致し、ストラット１５と直交状態にある中立の原位置にある。アジャスタレバー２８を復元させるレバーリターンスプリング２５の基端部がリンク１２の上端部に係止されている点が前記第１実施例のものと僅かに異なる。図７（Ｂ）は図７（Ａ）の側面図で、アジャスタギヤ１７へのアジャスタ爪２８Ｃの係合状態が明瞭に理解される。
【００２３】
図８はセンタリングロッドによるセンタリング作用の説明図で、ストラット１５が偏位した状態を示すものである。台車に対する車輪の挙動や外因による車輪の挙動に起因して左右のブレーキアームの動きにアンバランスが生じると、ブレーキアーム３が叩かれ衝撃等を受けて頻繁に変位してストラット１５の移動を伴う図示の状態になる。該ストラット１５に軸支されたリンク１２が揺動した後には、図示省略のアクチュエータ内の復元ばねやウェッジロッド２０に嵌挿されたロッドリターンスプリング１６の復元力により、センタリングロッド１８の直交状への復帰により迅速に台形型四辺リンク機構を原位置（形状）に復元させることができる。
【００２４】
以上、本発明の実施例について説明してきたが、本発明の趣旨の範囲内で、アクチュエータの種類（エアーチャンバの場合、正圧型、負圧型のいずれもが採用可能である。その形状、形式（ダイヤフラム型、ピストン型等））、エアーチャンバとウェッジロッドとの接続形態、ウェッジにおける傾斜面の形成形態（少なくとも２つの異なった面角度の角度の選定）、リンクの形状、形式、ストラットの形状、形式、リンクのストラットへの軸支形態、ストラットにおけるリンクの原位置復帰を行うセンタリングロッドの形状、形式およびその配設部位（一端部をストラットの中間位置に他端部をウェッジロッドに嵌挿されたロッドリターンスプリングの座であるストラットリンクに連結するのを好適とするが、センタリングロッドをスプリング等により構成することもできる）、リンクにおけるメインローラおよびサブローラの軸支形態、リンクおよびブレーキアーム基端部への隙間調整機構の介設形態（球面軸受を介した介設等）、隙間調整機構の形状、形式（アジャスタ筒部とアジャスタ軸部との螺合形態、リンクの過剰ストロークによってアジャスタ軸部のアジャスタギヤをアスタレバーによって回動させてリンクとブレーキアームの基端部との間の間隔を拡大するように調整される自動隙間調整機構を好適とするがアジャスタギヤをアジャスタ筒部に形成することもできる）、アジャスタレバーの形状、形式およびその作用点での作動形態（リンクの過剰揺動に伴う揺動端部側のカム孔８Ｂとカム孔側支持ピン１０Ｂとのカム作用による形式の他、第２実施例のようなアジャスタリンクとアジャスタレバーの交差角度の変化に基づくアジャスタレバーの回動を利用したものの他、メインローラ軸の拡開移動に伴いアジャスタレバーの時計方向回動を生じさせるカム機構を採用することもできる）ウェッジとメインローラとリンクとストラットによる台形型四辺リンクの形状、形式、ストッパレバーの形状、形式（弾性板からなるばね材から構成するのを好適とする）およびそのリンクへの設置形態等については適宜選定できる。実施例に記載の諸元はあらゆる点で単なる例示に過ぎず限定的に解釈してはならない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のアジャスタ機構が採用されたローラウェッジ型のディスクブレーキ装置の第１実施例の全体図で、図１（Ａ）は球面軸受を含む面での平断面図、図１（Ｂ）はアジャスタレバーを含む面での平断面図である。
【図２】本発明のアジャスタ機構が採用されたブレーキアーム側面から見たディスクブレーキ装置の全体側面図である。
【図３】同、ローラウェッジ型のディスクブレーキ装置における隙間調整機構とアジャスタレバーの関連構成を示す要部斜視図である。
【図４】同、図３からアジャスタレバーを取り外した状態の各方向の斜視図である。
【図５】アジャスタレバーの構成が異なる本発明のアジャスタ機構の第２実施例の要部斜視図である。
【図６】センタリングロッドを設置した本発明のアジャスタ機構の第３実施例の要部斜視図である。
【図７】同、図６の平面図および側面図である。
【図８】同、センタリングロッドによるセンタリング作用の説明図である。
【図９】従来例を示す鉄道車両用ディスクブレーキ装置の説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
３ ブレーキアーム
５ ウェッジ
５Ａ 傾斜面
５Ｂ 傾斜面
６ メインローラ
８ アジャスタレバー
９ ローラ軸ボルト
１０ 支持ピン
１０Ａ 基部側
１０Ｂ カム孔側
１２ リンク
１３ 球面軸受
１４ 隙間調整機構
１４Ａ アジャスタ軸部
１４Ｂ アジャスタ筒部
２０ ウェッジロッド
２４ ブレーキパッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータにより軸動して車輪軸と直交状に配置されたウェッジロッドと、該ロッドに装着され対向する傾斜面を有するウェッジと、これら傾斜面上を転動する一対のメインローラの動きに応じて揺動する一対のリンクと、これらリンクの中間部とブレーキアームの基端部とを隙間調整機構を介して連結し、メインローラの動きに応じてブレーキアームの基端部を倍力押圧拡開してその揺動端部に配設されたブレーキパッドを押圧作動させるディスクブレーキ装置のローラウェッジ機構におけるアジャスタ機構において、前記隙間調整機構における少なくとも前記リンクとの連結部に球面軸受を介設するとともに、前記隙間調整機構の調整を司るアジャスタレバーの支持ピンを前記球面軸受の回転中心と一致させたことを特徴とするアジャスタ機構。
【請求項２】
前記隙間調整機構は前記リンクの過剰揺動に伴うアジャスタレバーの揺動によって、互いに螺合される部材の一方の部材が回動されてその軸方向距離が調整されるように構成されており、前記一方の部材に形成されたアジャスタギヤの歯に係合するストッパレバーを前記リンクに設けたことを特徴とする請求項１に記載のアジャスタ機構。
【請求項３】
前記一対のリンクの基端部が所定間隔を置いて軸支されるストラットの中間部と、前記ウェッジロッドのスプリング座であるストラットリンクとの間をセンタリングロッドにて連結したことを特徴とする請求項１または２に記載のアジャスタ機構。
【請求項１】
アクチュエータにより軸動して車輪軸と直交状に配置されたウェッジロッドと、該ロッドに装着され対向する傾斜面を有するウェッジと、これら傾斜面上を転動する一対のメインローラの動きに応じて揺動する一対のリンクと、これらリンクの中間部とブレーキアームの基端部とを隙間調整機構を介して連結し、メインローラの動きに応じてブレーキアームの基端部を倍力押圧拡開してその揺動端部に配設されたブレーキパッドを押圧作動させるディスクブレーキ装置のローラウェッジ機構におけるアジャスタ機構において、前記隙間調整機構における少なくとも前記リンクとの連結部に球面軸受を介設するとともに、前記隙間調整機構の調整を司るアジャスタレバーの支持ピンを前記球面軸受の回転中心と一致させたことを特徴とするアジャスタ機構。
【請求項２】
前記隙間調整機構は前記リンクの過剰揺動に伴うアジャスタレバーの揺動によって、互いに螺合される部材の一方の部材が回動されてその軸方向距離が調整されるように構成されており、前記一方の部材に形成されたアジャスタギヤの歯に係合するストッパレバーを前記リンクに設けたことを特徴とする請求項１に記載のアジャスタ機構。
【請求項３】
前記一対のリンクの基端部が所定間隔を置いて軸支されるストラットの中間部と、前記ウェッジロッドのスプリング座であるストラットリンクとの間をセンタリングロッドにて連結したことを特徴とする請求項１または２に記載のアジャスタ機構。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−６５７５１（Ｐ２０１０−６５７５１Ａ）
【公開日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２３１９３８（Ｐ２００８−２３１９３８）
【出願日】平成２０年９月１０日（２００８．９．１０）
【出願人】（００００００５１６）曙ブレーキ工業株式会社 (621)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１０日（２００８．９．１０）
【出願人】（００００００５１６）曙ブレーキ工業株式会社 (621)
【Ｆターム（参考）】
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