フローティング型ディスクブレーキ装置
【課題】 簡素な構造ながら高い信頼性のもとにエアーチャンバからのブレーキアームへの連動を円滑に行え、自動隙間調整機構も容易に組み込むことを可能にする。
【解決手段】 エアーアクチュエータ５により移動するストラット７の他方側端部に枢着されたレバー機構１０、１１、１２が第２ブレーキアーム３の基端部を押圧し、第１および第２ブレーキアーム６、３の先端側に付設のパッド機構９、８によりブレーキ動作を行うので、レバー機構を介して比較的小さなエアー力にても機械的な梃子式のブレーキアーム３を確実かつ高い信頼性により、少ない部品の組合せで操作することができ、ブレーキ操作力発生機構の簡素化とエアーキャリパ機構の小型化が実現できる。しかも、充分な強度を確保するためブレーキアーム３が、ボディハウジング２に揺動自在に軸着されているので、ブレーキアームの支持構造が堅牢であり耐振強度を高くできる。
【解決手段】 エアーアクチュエータ５により移動するストラット７の他方側端部に枢着されたレバー機構１０、１１、１２が第２ブレーキアーム３の基端部を押圧し、第１および第２ブレーキアーム６、３の先端側に付設のパッド機構９、８によりブレーキ動作を行うので、レバー機構を介して比較的小さなエアー力にても機械的な梃子式のブレーキアーム３を確実かつ高い信頼性により、少ない部品の組合せで操作することができ、ブレーキ操作力発生機構の簡素化とエアーキャリパ機構の小型化が実現できる。しかも、充分な強度を確保するためブレーキアーム３が、ボディハウジング２に揺動自在に軸着されているので、ブレーキアームの支持構造が堅牢であり耐振強度を高くできる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボディハウジングの一方側に配設された第１ブレーキアームの基端部に付設のエアーアクチュエータによりストラットを介して他方側の第２ブレーキアームを揺動させるフローティング型ディスクブレーキ装置に関する。
【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、特に鉄道車両用のエアーディスクブレーキ装置では、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ものとして、構成が簡素で確実な動作が可能な機械的な梃子式のブレーキが採用されている（例えば下記特許文献１参照）。あるいは、エアーチャンバが直接アームの一方を押圧す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２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３１５４２２号公報（公報要約書参照）
【特許文献２】特開平８−２２６４６７号公報（公報要約書参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来例について説明する。前記特許文献１に開示された第１従来例である鉄道車両用ディスクブレーキ装置を図７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、その揺動中心部位にて伸縮軸１１０にスプライン嵌合した隙間調整ギヤ１１８がウォームギヤ１７と噛合したままで前記伸縮軸１１０を回動させ、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の超過揺動ストロークにより、静止部の基体に固定された隙間調整棒１２１に、前記ウォームギヤ１１７に軸端に固定のカム板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。
【０００５】
次に、前記特許文献２に開示された第２従来例である鉄道車両用キャリパブレーキ装置を図８を用いて説明すると、フローティングタイプの鉄道車両用キャリパブレーキ装置２０１の本体２１０は、支持ピン２３０によって支持枠２２０に対して摺動自在に支持される。一方のアーム２１２側にはシリンダボディ等を有するので、このアーム側の重心が他方より大きくなり、重心Ｗ１は車輪２０５の回転中心線Ｇ１から偏位する。支持ピン２３０と支持枠２２０との間に配設する球面ベアリング２００の取付位置を重心Ｗ１を通る垂線上に配置して、キャリパブレーキ本体２１０に作用するトーションＴを打ち消すように構成し、フローティングタイプのキャリパブレーキ装置における本体２１０の傾きを防止できるようにしたものである。
【０００６】
これらの従来の鉄道用ディスクブレーキ装置によって、図７に示した前記第１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、その力が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。
【０００７】
また、本件従来例では、図示外の実施例のもののように、キャリパレバー１０６、１０６間に、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、前記実施例のものも、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に直接に伝達される。これらの変位力により、ウェッジや可動ロッド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を介してロッド部材に大きな揺動方向の後退力を生じさせ、ロッド部材を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。前記従来の梃子式のブレーキ装置では、摩擦材の摩耗量に追従する自動隙間調整機構（アジャスタ）は設置されているものの、ブレーキの作動が梃子運動のために比較的自由度がなく、パッド交換等の際に簡単にアジャスタを縮小方向に戻すための機構を取り入れることは困難であった。
【０００８】
また、図８に示した前記第２従来例のものでは、支持ピン２３０と支持枠２２０との間に配設する球面ベアリング２００の取付位置を重心Ｗ１を通る垂線上に配置して、キャリパブレーキ本体２１０に作用するトーションＴを打ち消すように構成し、フローティングタイプのキャリパブレーキ装置における本体２１０の傾きを防止して、制輪子（パッド機構）の偏摩耗等の発生が防止されることとなったものの、制輪子の作動を油圧シリンダで行う等、機構が複雑で保守点検に手間を要していた。また、この第２従来例のものでは、ブレーキ動作行程時の隙間調整については、支持枠２２０に対する支持ピン２３０のフローティング機構におけるゴムブッシュと、第１のアーム２１２側に配置されたアンカブロック２６０側に配設された隙間調整装置内のリターンスプリングとのバランスにより、各部材間の間隔を初期状態に戻すことが記載されてはいるものの、パッド機構の摩耗量により生じた隙間を補正する自動隙間調整機構に関しては特に何らの配慮がなされていない。
【０００９】
そこで本発明は、従来の鉄道車両用のフローティング型ディスクブレーキ装置における課題を解決して、保守点検が容易なエアーと機械的なてこ式ブレーキアームを組み合わせて、簡素な構造ながら高い信頼性のもとにエアーチャンバからのブレーキアームへの連動を円滑に行うことを可能にし、かつ自動隙間調整機構も少ない部品で容易に組み込めるフローティング型ディスク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】
【００１０】
このため本発明は、ボディハウジングの一方側に配設された第１ブレーキアームの基端部に付設のエアーアクチュエータによりストラットを介して他方側の第２ブレーキアームを揺動させるフローティング型ディスクブレーキ装置において、前記ストラットの他方側端部に枢着されたレバー機構が前記第２ブレーキアームの基端部を押圧することにより、前記第１および第２ブレーキアームの先端側に付設のパッド機構によりブレーキ動作を行うように構成したことを特徴とする。また本発明は、前記レバー機構が、前記ストラットの他方側端部に枢着されたレバーシャフトと、該レバーシャフトに螺合されたレバーブロックと、該レバーブロックにアジャストギヤを介して螺合されたアジャストスクリュとから構成され、該アジャストスクリュの端部が前記第２ブレーキアームの基端部を押圧するように構成されたことを特徴とする。また本発明は、前記レバー機構の揺動中心がフローティング状態にあり、その揺動中心軸に軸支されたローラがボディハウジングの所定斜面に沿って移動制御可能に構成されたことを特徴とする。また本発明は、前記アジャストギヤは、パッド機構の摩耗等による前記レバー機構の過剰揺動の復帰時に機能するアジャストレバーによって回転調整されるように構成され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】
【００１１】
本発明によれば、ボディハウジングの一方側に配設された第１ブレーキアームの基端部に付設のエアーアクチュエータによりストラットを介して他方側の第２ブレーキアームを揺動させるフローティング型ディスクブレーキ装置において、前記ストラットの他方側端部に枢着されたレバー機構が前記第２ブレーキアームの基端部を押圧することにより、前記第１および第２ブレーキアームの先端側に付設のパッド機構によりブレーキ動作を行うように構成したことにより、レバー機構を介して比較的小さなエアー力にても機械的な梃子式のブレーキアームを確実かつ高い信頼性により、少ない部品の組合せで操作することができるので、ブレーキ操作力発生機構の簡素化とエアーキャリパ機構の小型化が実現できる。しかも、充分な強度を確保するため重量が重くなるブレーキアームが、ボディハウジングに揺動自在に軸着されているので、ブレーキアームの支持構造が堅牢であり耐振強度を高くすることができる。
【００１２】
また、前記レバー機構が、前記ストラットの他方側端部に枢着されたレバーシャフトと、該レバーシャフトに螺合されたレバーブロックと、該レバーブロックにアジャストギヤを介して螺合されたアジャストスクリュとから構成され、該アジャストスクリュの端部が前記第２ブレーキアームの基端部を押圧するように構成された場合は、ストラットの他方側におけるレバー機構部分の１か所のみに、アジャストギヤおよびアジャストスクリュとからなる自動隙間調整機構を第２ブレーキアームの基端部を押圧するところのレバーブロックに螺合自在に設置すればよく、少ない部品にて簡潔な構成により確実に隙間調整を行うことができる上、レバーブロックに対するレバーシャフトの螺合程度を調整すれば、レバー機構におけるレバー比率も調整可能となる。
【００１３】
さらに、前記レバー機構の揺動中心がフローティング状態にあり、その揺動中心軸に軸支されたローラがボディハウジングの所定斜面に沿って移動制御可能に構成された場合は、前記エアーアクチュエータの進退に伴うレバー機構の揺動中心の上下動を許容し、その揺動中心軸に軸支されたローラがボディハウジングの所定斜面に沿って移動制御されるので、レバー機構の揺動中の傾動を可及的に少なくでき、小さなチャンバストロークにてもレバー機構に螺合装着されたアジャストスクリュを介して円滑かつ確実に第２ブレーキアームの基端部を押圧制御することが可能となるので、装置の小型化も実現できる。
【００１４】
さらにまた、前記アジャストギヤは、パッド機構の摩耗等による前記レバー機構の過剰揺動の復帰時に機能するアジャストレバーによって回転調整されるように構成された場合は、パッド機構の摩耗等によるブレーキアームの過剰揺動ストロークにより、レバー機構部に配設されたアジャストレバーによってアジャストギヤが確実に回転調整されるので、アジャストスクリュを介して臨接した第２ブレーキアームの基端部との隙間調整を自動的にかつ容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のフローティング型ディスクブレーキ装置の１つの実施例を示す断面図である。
【図２】同、図１の平面図である。
【図３】同、図１のＡ矢視図である。
【図４】同、レバー機構と第２ブレーキアームとの関連動作を説明する要部断面図である。
【図５】同、レバー機構と第２ブレーキアームとの関連動作および自動隙間調整機構の説明図である。
【図６】同、ローラとランププレートとの関連動作を説明する図５（Ａ）のＢ矢視図である。
【図７】第１従来例である鉄道車両用ディスクブレーキ装置の説明図である。
【図８】第２従来例である鉄道車両用キャリパブレーキ装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明のフローティング型ディスクブレーキ装置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。本発明のフローティング型ディスクブレーキ装置は、図１に示すように、ボディハウジング２の一方側に配設された第１ブレーキアーム６の基端部に付設のエアーアクチュエータ５によりストラット７を介して他方側の第２ブレーキアーム３を揺動させるフローティング型ディスクブレーキ装置において、前記ストラット７の他方側端部に枢着されたレバー機構１０、１１、１２が前記第２ブレーキアーム３の基端部を押圧することにより、前記第１および第２ブレーキアーム６、３の先端側に付設のパッド機構９、８によりブレーキ動作を行うように構成したことを特徴とするものである。
【実施例１】
【００１７】
図１は本発明のフローティング型ディスクブレーキ装置の１つの実施例を示す断面図である。図１において、本発明のフローティング型ディスクブレーキ装置は、サポート１により車体の台車等の静止部に取り付けられる。図２の平面図や図３の底面斜視図にてよく理解されるように、前記サポート１に対してボディハウジング２がフローティング状態にて支持される。サポート１に対するボディハウジング２の支持形態については詳述しないが、第２従来例として説明した図８の、支持枠２２０に対するキャリパブレーキ装置の本体２１０の球面ベアリング２００および支持ピン２３０を介した３次元的な自由度を有する支持形態等が採用される。このようなサポート１に対してフローティング支持されたボディハウジング２に対して、ボディハウジング２の一方側に第１ブレーキアーム６が配設され、その基端部にエアーアクチュエータ５が付設され、先端側にはパッド機構９が付設される。図示の例では、ボディハウジング２の一方側が第１ブレーキアーム６を構成するが、ボディハウジング２の一方側に対して第１ブレーキアーム６がエアーアクチュエータ５とともに相対移動可能に構成されることを排除しない。
【００１８】
ボディハウジング２の他方側には第２ブレーキアーム３が揺動可能に配設され、そのほぼ中間部がアーム軸４およびベアリング２７によって軸支される。第２ブレーキアーム３の先端側にはパッド機構８が付設され、該パッド機構８とボディハウジング２との間にはリターンスプリング２１が張設される。前記エアーアクチュエータ５のダイヤフラムに接続されたロッドにはストラット７の一方側端部が枢着され、その他方側端部は第２ブレーキアーム３の基端部側との間に介設されたレバー機構におけるレバーシャフト１０の揺動端部に枢着される。レバー機構は、前記ストラット７の他方側端部に揺動端部が枢着されたレバーシャフト１０と、該レバーシャフト１０の先端部が螺合されたレバーブロック１１と、該レバーブロック１１の中間部に直交状に螺合されたアジャストスクリュ１２とから構成される。前記レバーブロック１１の下端部にはレバー機構の揺動中心となるローラ支軸１５が配置され、該ローラ支軸１５の両端部側にはローラ１４、１４（後述する図５（Ｃ）参照）が軸支される。第２ブレーキアーム３が収納されたボディハウジング２の側方の開口部（組付け時に第２ブレーキアーム３等を挿入するためのもの）は、図１、図２および図３に明瞭に示されるように、第２カバー２０と該第２カバー２０に取着された第１カバー１９とで閉じられる。パッド機構８の交換の際等には、第１カバー１９を取り外すことにより、後述するクリップスプリング１７を抜いてアジャストプラグ１８を除去し、第２ブレーキアーム３の大きな揺動を得る。
【００１９】
図４に拡大して示されるように、前記レバーブロック１１に直交状に螺合されたアジャストスクリュ１２には、アジャストナットアンドギヤ１６が嵌合固定されており、該アジャストナットアンドギヤ１６の回動調整によってアジャストスクリュ１２のレバーブロック１１に対する螺合程度が調整される。つまり、レバー機構と第２ブレーキアーム３の基端部との間の隙間調整が可能である。アジャストスクリュ１２の先端部は、第２ブレーキアーム３の基端部に装着されたアジャストプラグ１８に対して、互いの球状接触面により当接して配置される。符号１７は、アジャストプラグ１８の回止め兼抜止め用のクリップスプリングを示す。図４（Ａ）は制動初期状態を示すもので、図１におけるエアーアクチュエータ５に負圧（ダイヤフラムのスプリング側に）ないし正圧（ダイヤフラムの反スプリング側に）を導入することによりダイヤフラムを伸長方向に移動させると、ストラット７を第２ブレーキアーム３側に進行させる。
【００２０】
図４（Ｂ）のように、ストラット７が所定ストロークＳ１を進行することによって、レバー機構はローラ支軸１５を揺動中心として揺動することになる。図１にて理解されるように、ストラット７はその一方側端部がエアーアクチュエータ５のロッドに枢着されているとは言え、その進行に従うレバー機構の揺動に伴って、レバーシャフト１０の揺動端部との枢着点が下降することから逃れられない。ところが、レバー機構の揺動中心であるローラ支軸１５がフローティング状態に構成されており、そのローラ支軸１５に軸支されたローラ１４、１４がボディハウジング２の所定斜面に沿って、図示の例では、ボディハウジング２に固定されたランププレート１３に形成された斜面（図６参照）に沿って移動制御可能に構成されている。ランププレート１３に形成される斜面を適切に選定すれば、ローラ支軸１５の上方への移動量と第２ブレーキアーム３の基端部へ及ぼす押圧力の分配制御を適切に行える。このような構成によって、前記エアーアクチュエータ５の進退に伴うレバー機構の揺動中心の上下動が許容されるので、レバーシャフト１０の揺動端部との枢着点の下降が強制されずにストラット７の進退が円滑となる上、レバー機構の揺動中の傾動を可及的に少なくでき、小さなチャンバストロークにてもレバーブロック１１に螺合装着されたアジャストスクリュ１２を介して円滑かつ確実に第２ブレーキアーム３の基端部を押圧制御（先端側の揺動角度θ1 を得る）することが可能となるので、装置の小型化も実現できることとなる。図４（Ｃ）は、後述するように、パッド機構８、９等の摩耗等に起因して、第２ブレーキアーム３がさらに過剰揺動して先端側が揺動角度θ2 となり、ストラット７の進行ストロークが過剰ストロークＳ２となった場合である。
【００２１】
図５はレバー機構と第２ブレーキアームとの関連動作および自動隙間調整機構の説明図である。ここで、ランププレート１３はボディハウジング２に固定され、一対のローラ１４はレバー機構におけるレバーブロック１１と挙動を共にし、これらローラ１４は、第２ブレーキアーム３の上部に取り付けられたガイド２２Ａ、２２Ｂに案内される（図６も参照）。図５（Ｂ）に示すように、レバーブロック１１の一側面には平面視で略Ｙ字形のアジャストレバー２４がレバーピン２５の回りに平面内にて回動自在に配設され、ストッパ部２６にて規制されて初期状態を維持している。図５（Ａ）に示すように，アジャストレバー２４の頭部の一側には下方への折曲部２４Ａが形成され、該折曲部２４Ａが、ランププレート１３の溝部に挿入係止される。該溝部の第２ブレーキアーム３側の端部には凸部１３Ａが形成されている。図５（Ｂ）に示すように、アジャストレバー２４の脚部は側方に折り曲げられてアジャストナットアンドギヤ１６に係止・噛合している。そして、アジャストレバー２４の中間部は前記ガイドの一方２２Ａとの間に張設されたレバースプリング２３により連結されている。
【００２２】
このような構成により、パッド機構８、９等の摩耗に起因して、図４（Ｃ）に示すように、第２ブレーキアーム３がさらに揺動して先端側が揺動角度θ2 となり、ストラット７の進行ストロークがＳ２のような過剰ストロークが発生すると、レバー機構すなわちレバーブロック１１が、ボディハウジング２に固定されたランププレート１３に対して過剰の相対移動が発生するので、レバーブロック１１と挙動を共にするアジャストレバー２４における折曲部２４Ａが、図５（Ａ）に示すところのランププレート１３における溝部端部の凸部１３Ａに衝接して規制され、レバーブロック１１の揺動続行により、アジャストレバー２４はレバースプリング２３の復元力によりレバーピン２５を中心として、図５（Ｂ）の平面図において時計方向に回動する。すると、アジャストレバー２４における、アジャストナットアンドギヤ１６に噛合・係止している脚部はアジャストナットアンドギヤ１６から外れて離脱する。
【００２３】
レバー機構の過剰揺動ストロークからの復帰時には、前記アジャストレバー２４における頭部の折曲部２４Ａが、ランププレート１３の溝内の凸部１３Ａと反対側の壁に衝接して初期位置（図５（Ｂ）の状態）に戻されるので、アジャストレバー２４はレバースプリング２３の復元力に抗して反時計方向に回動し、その脚部を以てアジャストナットアンドギヤ１６に噛合・係止してこれを回動させる。アジャストナットアンドギヤ１６に嵌合固定されたアジャストスクリュ１２（図４）が回動することにより、レバーブロック１１に対すル螺合具合が調整されて進行する。これによって、レバー機構と、第２ブレーキアーム３における基端部に装着されたアジャストプラグ１８との間の隙間調整が自動的になされることになる。
【００２４】
かくして本発明によれば、鉄道車両において、油圧機構を用いた現行のフローティング機構をそのまま利用して、ブレーキ操作力の伝達経路を油圧から空圧に置き換えて構成し、信頼性が高くかつ構造が簡素な機械的な梃子式のブレーキアームを採用して、レバー機構を介して比較的小さなエアー力にても、ばね上とばね下との相対移動が大きい部位間でも大きな制動力を得ることが可能となり、少ない部品の組合せでブレーキ操作力発生機構の簡素化とエアーキャリパ機構の小型化が実現できる。しかも、エアーアクチュエータの進退に伴うレバー機構の揺動中心の上下動を許容し、その揺動中心軸に軸支されたローラがボディハウジングの所定斜面に沿って移動制御されるので、レバー機構の揺動中の傾動を可及的に少なくでき、小さなチャンバストロークにてもレバー機構に螺合装着されたアジャストスクリュを介して円滑かつ確実に第２ブレーキアームの基端部を押圧制御することが可能となるので、装置の小型化も実現できる。その上、摩耗等によるレバー機構の過剰揺動ストロークが発生してもこれを補正する自動隙間調整機構をレバー機構に簡素な構造により組み込むことができる。
【００２５】
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、フローティング型ディスクブレーキの形状、形式、ボディハウジングの一方側における第１ブレーキアームへのエアーアクチュエータの取着形態、エアーアクチュエータの形状、形式、およびそのエアーの種類（負圧か正圧か）、ストラットの形状、形式およびそのボディハウジングへの取付形態（ガイドによるスライド、あるいはボディハウジングから独立した挙動も可能）、ストラットとエアーアクチュエータおよびレバー機構のレバーシャフトとの接続形態（枢着はもとより３次元的動作を許容する自在継手によるものを排除しない）、レバー機構を構成するレバーシャフト、レバーブロックおよびアジャストスクリュの各形状、形式およびそれらの間の螺合形態等を含む関連構成、レバー機構の揺動中心軸に軸支されたローラの挙動を制御する斜面の形成部位（ボディハウジングに形成してもよいし、実施例のようにボディハウジングに別体にて固定したランププレートに形成してもよい）、該斜面の形状、アジャストスクリュと第２ブレーキアーム基端部との間の当接形態（第２ブレーキアーム基端部に装着されたアジャストプラグに対する球状接触面による等）、第２ブレーキアームのボディハウジングへの軸支形態、各ブレーキアームの先端に対するパッド機構の付設形態、自動隙間調整機構を構成するアジャストレバーの形状、該アジャストレバーによる隙間調整形態（レバー機構の過剰揺動ストロークに基づくランププレートとの関連によるアジャストレバーの挙動については適宜の各部材の関連構成が採用し得る）等については適宜選定できる。また、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。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明のフローティング型ディスクブレーキ装置は、好適には新幹線等の鉄道車両のフローティングタイプのボディハウジングを有するディスク型エアーブレーキに適用され、特に、エアーアクチュエータが一方側に配置し他方側に梃子型の揺動ブレーキアームを配置したものに適用されるが、両側に梃子型の揺動ブレーキアームを配置し、それらの間にエアーアクチュエータを配置したものを排除しない。また、他の、ばね上とばね下との相対移動が大きな産業用車両等にも適用が可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１ サポート
２ ボディハウジング
３ 第２ブレーキアーム
４ アーム軸
５ エアーアクチュエータ
６ 第１ブレーキアーム
７ ストラット
８ パッド機構
９ パッド機構
１０ レバーシャフト
１１ レバーブロック
１２ アジャストスクリュ
１３ ランププレート
１４ ローラ
１５ ローラシャフト
１６ アジャストナットアンドギヤ
１７ クリップスプリング
１８ アジャストプラグ
１９ 第１カバー
２０ 第２カバー
２１ リターンスプリング
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボディハウジングの一方側に配設された第１ブレーキアームの基端部に付設のエアーアクチュエータによりストラットを介して他方側の第２ブレーキアームを揺動させるフローティング型ディスクブレーキ装置に関する。
【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、特に鉄道車両用のエアーディスクブレーキ装置では、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ものとして、構成が簡素で確実な動作が可能な機械的な梃子式のブレーキが採用されている（例えば下記特許文献１参照）。あるいは、エアーチャンバが直接アームの一方を押圧す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２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３１５４２２号公報（公報要約書参照）
【特許文献２】特開平８−２２６４６７号公報（公報要約書参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来例について説明する。前記特許文献１に開示された第１従来例である鉄道車両用ディスクブレーキ装置を図７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、その揺動中心部位にて伸縮軸１１０にスプライン嵌合した隙間調整ギヤ１１８がウォームギヤ１７と噛合したままで前記伸縮軸１１０を回動させ、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の超過揺動ストロークにより、静止部の基体に固定された隙間調整棒１２１に、前記ウォームギヤ１１７に軸端に固定のカム板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。
【０００５】
次に、前記特許文献２に開示された第２従来例である鉄道車両用キャリパブレーキ装置を図８を用いて説明すると、フローティングタイプの鉄道車両用キャリパブレーキ装置２０１の本体２１０は、支持ピン２３０によって支持枠２２０に対して摺動自在に支持される。一方のアーム２１２側にはシリンダボディ等を有するので、このアーム側の重心が他方より大きくなり、重心Ｗ１は車輪２０５の回転中心線Ｇ１から偏位する。支持ピン２３０と支持枠２２０との間に配設する球面ベアリング２００の取付位置を重心Ｗ１を通る垂線上に配置して、キャリパブレーキ本体２１０に作用するトーションＴを打ち消すように構成し、フローティングタイプのキャリパブレーキ装置における本体２１０の傾きを防止できるようにしたものである。
【０００６】
これらの従来の鉄道用ディスクブレーキ装置によって、図７に示した前記第１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、その力が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。
【０００７】
また、本件従来例では、図示外の実施例のもののように、キャリパレバー１０６、１０６間に、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、前記実施例のものも、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に直接に伝達される。これらの変位力により、ウェッジや可動ロッド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を介してロッド部材に大きな揺動方向の後退力を生じさせ、ロッド部材を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。前記従来の梃子式のブレーキ装置では、摩擦材の摩耗量に追従する自動隙間調整機構（アジャスタ）は設置されているものの、ブレーキの作動が梃子運動のために比較的自由度がなく、パッド交換等の際に簡単にアジャスタを縮小方向に戻すための機構を取り入れることは困難であった。
【０００８】
また、図８に示した前記第２従来例のものでは、支持ピン２３０と支持枠２２０との間に配設する球面ベアリング２００の取付位置を重心Ｗ１を通る垂線上に配置して、キャリパブレーキ本体２１０に作用するトーションＴを打ち消すように構成し、フローティングタイプのキャリパブレーキ装置における本体２１０の傾きを防止して、制輪子（パッド機構）の偏摩耗等の発生が防止されることとなったものの、制輪子の作動を油圧シリンダで行う等、機構が複雑で保守点検に手間を要していた。また、この第２従来例のものでは、ブレーキ動作行程時の隙間調整については、支持枠２２０に対する支持ピン２３０のフローティング機構におけるゴムブッシュと、第１のアーム２１２側に配置されたアンカブロック２６０側に配設された隙間調整装置内のリターンスプリングとのバランスにより、各部材間の間隔を初期状態に戻すことが記載されてはいるものの、パッド機構の摩耗量により生じた隙間を補正する自動隙間調整機構に関しては特に何らの配慮がなされていない。
【０００９】
そこで本発明は、従来の鉄道車両用のフローティング型ディスクブレーキ装置における課題を解決して、保守点検が容易なエアーと機械的なてこ式ブレーキアームを組み合わせて、簡素な構造ながら高い信頼性のもとにエアーチャンバからのブレーキアームへの連動を円滑に行うことを可能にし、かつ自動隙間調整機構も少ない部品で容易に組み込めるフローティング型ディスク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】
【００１０】
このため本発明は、ボディハウジングの一方側に配設された第１ブレーキアームの基端部に付設のエアーアクチュエータによりストラットを介して他方側の第２ブレーキアームを揺動させるフローティング型ディスクブレーキ装置において、前記ストラットの他方側端部に枢着されたレバー機構が前記第２ブレーキアームの基端部を押圧することにより、前記第１および第２ブレーキアームの先端側に付設のパッド機構によりブレーキ動作を行うように構成したことを特徴とする。また本発明は、前記レバー機構が、前記ストラットの他方側端部に枢着されたレバーシャフトと、該レバーシャフトに螺合されたレバーブロックと、該レバーブロックにアジャストギヤを介して螺合されたアジャストスクリュとから構成され、該アジャストスクリュの端部が前記第２ブレーキアームの基端部を押圧するように構成されたことを特徴とする。また本発明は、前記レバー機構の揺動中心がフローティング状態にあり、その揺動中心軸に軸支されたローラがボディハウジングの所定斜面に沿って移動制御可能に構成されたことを特徴とする。また本発明は、前記アジャストギヤは、パッド機構の摩耗等による前記レバー機構の過剰揺動の復帰時に機能するアジャストレバーによって回転調整されるように構成され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】
【００１１】
本発明によれば、ボディハウジングの一方側に配設された第１ブレーキアームの基端部に付設のエアーアクチュエータによりストラットを介して他方側の第２ブレーキアームを揺動させるフローティング型ディスクブレーキ装置において、前記ストラットの他方側端部に枢着されたレバー機構が前記第２ブレーキアームの基端部を押圧することにより、前記第１および第２ブレーキアームの先端側に付設のパッド機構によりブレーキ動作を行うように構成したことにより、レバー機構を介して比較的小さなエアー力にても機械的な梃子式のブレーキアームを確実かつ高い信頼性により、少ない部品の組合せで操作することができるので、ブレーキ操作力発生機構の簡素化とエアーキャリパ機構の小型化が実現できる。しかも、充分な強度を確保するため重量が重くなるブレーキアームが、ボディハウジングに揺動自在に軸着されているので、ブレーキアームの支持構造が堅牢であり耐振強度を高くすることができる。
【００１２】
また、前記レバー機構が、前記ストラットの他方側端部に枢着されたレバーシャフトと、該レバーシャフトに螺合されたレバーブロックと、該レバーブロックにアジャストギヤを介して螺合されたアジャストスクリュとから構成され、該アジャストスクリュの端部が前記第２ブレーキアームの基端部を押圧するように構成された場合は、ストラットの他方側におけるレバー機構部分の１か所のみに、アジャストギヤおよびアジャストスクリュとからなる自動隙間調整機構を第２ブレーキアームの基端部を押圧するところのレバーブロックに螺合自在に設置すればよく、少ない部品にて簡潔な構成により確実に隙間調整を行うことができる上、レバーブロックに対するレバーシャフトの螺合程度を調整すれば、レバー機構におけるレバー比率も調整可能となる。
【００１３】
さらに、前記レバー機構の揺動中心がフローティング状態にあり、その揺動中心軸に軸支されたローラがボディハウジングの所定斜面に沿って移動制御可能に構成された場合は、前記エアーアクチュエータの進退に伴うレバー機構の揺動中心の上下動を許容し、その揺動中心軸に軸支されたローラがボディハウジングの所定斜面に沿って移動制御されるので、レバー機構の揺動中の傾動を可及的に少なくでき、小さなチャンバストロークにてもレバー機構に螺合装着されたアジャストスクリュを介して円滑かつ確実に第２ブレーキアームの基端部を押圧制御することが可能となるので、装置の小型化も実現できる。
【００１４】
さらにまた、前記アジャストギヤは、パッド機構の摩耗等による前記レバー機構の過剰揺動の復帰時に機能するアジャストレバーによって回転調整されるように構成された場合は、パッド機構の摩耗等によるブレーキアームの過剰揺動ストロークにより、レバー機構部に配設されたアジャストレバーによってアジャストギヤが確実に回転調整されるので、アジャストスクリュを介して臨接した第２ブレーキアームの基端部との隙間調整を自動的にかつ容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のフローティング型ディスクブレーキ装置の１つの実施例を示す断面図である。
【図２】同、図１の平面図である。
【図３】同、図１のＡ矢視図である。
【図４】同、レバー機構と第２ブレーキアームとの関連動作を説明する要部断面図である。
【図５】同、レバー機構と第２ブレーキアームとの関連動作および自動隙間調整機構の説明図である。
【図６】同、ローラとランププレートとの関連動作を説明する図５（Ａ）のＢ矢視図である。
【図７】第１従来例である鉄道車両用ディスクブレーキ装置の説明図である。
【図８】第２従来例である鉄道車両用キャリパブレーキ装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明のフローティング型ディスクブレーキ装置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。本発明のフローティング型ディスクブレーキ装置は、図１に示すように、ボディハウジング２の一方側に配設された第１ブレーキアーム６の基端部に付設のエアーアクチュエータ５によりストラット７を介して他方側の第２ブレーキアーム３を揺動させるフローティング型ディスクブレーキ装置において、前記ストラット７の他方側端部に枢着されたレバー機構１０、１１、１２が前記第２ブレーキアーム３の基端部を押圧することにより、前記第１および第２ブレーキアーム６、３の先端側に付設のパッド機構９、８によりブレーキ動作を行うように構成したことを特徴とするものである。
【実施例１】
【００１７】
図１は本発明のフローティング型ディスクブレーキ装置の１つの実施例を示す断面図である。図１において、本発明のフローティング型ディスクブレーキ装置は、サポート１により車体の台車等の静止部に取り付けられる。図２の平面図や図３の底面斜視図にてよく理解されるように、前記サポート１に対してボディハウジング２がフローティング状態にて支持される。サポート１に対するボディハウジング２の支持形態については詳述しないが、第２従来例として説明した図８の、支持枠２２０に対するキャリパブレーキ装置の本体２１０の球面ベアリング２００および支持ピン２３０を介した３次元的な自由度を有する支持形態等が採用される。このようなサポート１に対してフローティング支持されたボディハウジング２に対して、ボディハウジング２の一方側に第１ブレーキアーム６が配設され、その基端部にエアーアクチュエータ５が付設され、先端側にはパッド機構９が付設される。図示の例では、ボディハウジング２の一方側が第１ブレーキアーム６を構成するが、ボディハウジング２の一方側に対して第１ブレーキアーム６がエアーアクチュエータ５とともに相対移動可能に構成されることを排除しない。
【００１８】
ボディハウジング２の他方側には第２ブレーキアーム３が揺動可能に配設され、そのほぼ中間部がアーム軸４およびベアリング２７によって軸支される。第２ブレーキアーム３の先端側にはパッド機構８が付設され、該パッド機構８とボディハウジング２との間にはリターンスプリング２１が張設される。前記エアーアクチュエータ５のダイヤフラムに接続されたロッドにはストラット７の一方側端部が枢着され、その他方側端部は第２ブレーキアーム３の基端部側との間に介設されたレバー機構におけるレバーシャフト１０の揺動端部に枢着される。レバー機構は、前記ストラット７の他方側端部に揺動端部が枢着されたレバーシャフト１０と、該レバーシャフト１０の先端部が螺合されたレバーブロック１１と、該レバーブロック１１の中間部に直交状に螺合されたアジャストスクリュ１２とから構成される。前記レバーブロック１１の下端部にはレバー機構の揺動中心となるローラ支軸１５が配置され、該ローラ支軸１５の両端部側にはローラ１４、１４（後述する図５（Ｃ）参照）が軸支される。第２ブレーキアーム３が収納されたボディハウジング２の側方の開口部（組付け時に第２ブレーキアーム３等を挿入するためのもの）は、図１、図２および図３に明瞭に示されるように、第２カバー２０と該第２カバー２０に取着された第１カバー１９とで閉じられる。パッド機構８の交換の際等には、第１カバー１９を取り外すことにより、後述するクリップスプリング１７を抜いてアジャストプラグ１８を除去し、第２ブレーキアーム３の大きな揺動を得る。
【００１９】
図４に拡大して示されるように、前記レバーブロック１１に直交状に螺合されたアジャストスクリュ１２には、アジャストナットアンドギヤ１６が嵌合固定されており、該アジャストナットアンドギヤ１６の回動調整によってアジャストスクリュ１２のレバーブロック１１に対する螺合程度が調整される。つまり、レバー機構と第２ブレーキアーム３の基端部との間の隙間調整が可能である。アジャストスクリュ１２の先端部は、第２ブレーキアーム３の基端部に装着されたアジャストプラグ１８に対して、互いの球状接触面により当接して配置される。符号１７は、アジャストプラグ１８の回止め兼抜止め用のクリップスプリングを示す。図４（Ａ）は制動初期状態を示すもので、図１におけるエアーアクチュエータ５に負圧（ダイヤフラムのスプリング側に）ないし正圧（ダイヤフラムの反スプリング側に）を導入することによりダイヤフラムを伸長方向に移動させると、ストラット７を第２ブレーキアーム３側に進行させる。
【００２０】
図４（Ｂ）のように、ストラット７が所定ストロークＳ１を進行することによって、レバー機構はローラ支軸１５を揺動中心として揺動することになる。図１にて理解されるように、ストラット７はその一方側端部がエアーアクチュエータ５のロッドに枢着されているとは言え、その進行に従うレバー機構の揺動に伴って、レバーシャフト１０の揺動端部との枢着点が下降することから逃れられない。ところが、レバー機構の揺動中心であるローラ支軸１５がフローティング状態に構成されており、そのローラ支軸１５に軸支されたローラ１４、１４がボディハウジング２の所定斜面に沿って、図示の例では、ボディハウジング２に固定されたランププレート１３に形成された斜面（図６参照）に沿って移動制御可能に構成されている。ランププレート１３に形成される斜面を適切に選定すれば、ローラ支軸１５の上方への移動量と第２ブレーキアーム３の基端部へ及ぼす押圧力の分配制御を適切に行える。このような構成によって、前記エアーアクチュエータ５の進退に伴うレバー機構の揺動中心の上下動が許容されるので、レバーシャフト１０の揺動端部との枢着点の下降が強制されずにストラット７の進退が円滑となる上、レバー機構の揺動中の傾動を可及的に少なくでき、小さなチャンバストロークにてもレバーブロック１１に螺合装着されたアジャストスクリュ１２を介して円滑かつ確実に第２ブレーキアーム３の基端部を押圧制御（先端側の揺動角度θ1 を得る）することが可能となるので、装置の小型化も実現できることとなる。図４（Ｃ）は、後述するように、パッド機構８、９等の摩耗等に起因して、第２ブレーキアーム３がさらに過剰揺動して先端側が揺動角度θ2 となり、ストラット７の進行ストロークが過剰ストロークＳ２となった場合である。
【００２１】
図５はレバー機構と第２ブレーキアームとの関連動作および自動隙間調整機構の説明図である。ここで、ランププレート１３はボディハウジング２に固定され、一対のローラ１４はレバー機構におけるレバーブロック１１と挙動を共にし、これらローラ１４は、第２ブレーキアーム３の上部に取り付けられたガイド２２Ａ、２２Ｂに案内される（図６も参照）。図５（Ｂ）に示すように、レバーブロック１１の一側面には平面視で略Ｙ字形のアジャストレバー２４がレバーピン２５の回りに平面内にて回動自在に配設され、ストッパ部２６にて規制されて初期状態を維持している。図５（Ａ）に示すように，アジャストレバー２４の頭部の一側には下方への折曲部２４Ａが形成され、該折曲部２４Ａが、ランププレート１３の溝部に挿入係止される。該溝部の第２ブレーキアーム３側の端部には凸部１３Ａが形成されている。図５（Ｂ）に示すように、アジャストレバー２４の脚部は側方に折り曲げられてアジャストナットアンドギヤ１６に係止・噛合している。そして、アジャストレバー２４の中間部は前記ガイドの一方２２Ａとの間に張設されたレバースプリング２３により連結されている。
【００２２】
このような構成により、パッド機構８、９等の摩耗に起因して、図４（Ｃ）に示すように、第２ブレーキアーム３がさらに揺動して先端側が揺動角度θ2 となり、ストラット７の進行ストロークがＳ２のような過剰ストロークが発生すると、レバー機構すなわちレバーブロック１１が、ボディハウジング２に固定されたランププレート１３に対して過剰の相対移動が発生するので、レバーブロック１１と挙動を共にするアジャストレバー２４における折曲部２４Ａが、図５（Ａ）に示すところのランププレート１３における溝部端部の凸部１３Ａに衝接して規制され、レバーブロック１１の揺動続行により、アジャストレバー２４はレバースプリング２３の復元力によりレバーピン２５を中心として、図５（Ｂ）の平面図において時計方向に回動する。すると、アジャストレバー２４における、アジャストナットアンドギヤ１６に噛合・係止している脚部はアジャストナットアンドギヤ１６から外れて離脱する。
【００２３】
レバー機構の過剰揺動ストロークからの復帰時には、前記アジャストレバー２４における頭部の折曲部２４Ａが、ランププレート１３の溝内の凸部１３Ａと反対側の壁に衝接して初期位置（図５（Ｂ）の状態）に戻されるので、アジャストレバー２４はレバースプリング２３の復元力に抗して反時計方向に回動し、その脚部を以てアジャストナットアンドギヤ１６に噛合・係止してこれを回動させる。アジャストナットアンドギヤ１６に嵌合固定されたアジャストスクリュ１２（図４）が回動することにより、レバーブロック１１に対すル螺合具合が調整されて進行する。これによって、レバー機構と、第２ブレーキアーム３における基端部に装着されたアジャストプラグ１８との間の隙間調整が自動的になされることになる。
【００２４】
かくして本発明によれば、鉄道車両において、油圧機構を用いた現行のフローティング機構をそのまま利用して、ブレーキ操作力の伝達経路を油圧から空圧に置き換えて構成し、信頼性が高くかつ構造が簡素な機械的な梃子式のブレーキアームを採用して、レバー機構を介して比較的小さなエアー力にても、ばね上とばね下との相対移動が大きい部位間でも大きな制動力を得ることが可能となり、少ない部品の組合せでブレーキ操作力発生機構の簡素化とエアーキャリパ機構の小型化が実現できる。しかも、エアーアクチュエータの進退に伴うレバー機構の揺動中心の上下動を許容し、その揺動中心軸に軸支されたローラがボディハウジングの所定斜面に沿って移動制御されるので、レバー機構の揺動中の傾動を可及的に少なくでき、小さなチャンバストロークにてもレバー機構に螺合装着されたアジャストスクリュを介して円滑かつ確実に第２ブレーキアームの基端部を押圧制御することが可能となるので、装置の小型化も実現できる。その上、摩耗等によるレバー機構の過剰揺動ストロークが発生してもこれを補正する自動隙間調整機構をレバー機構に簡素な構造により組み込むことができる。
【００２５】
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、フローティング型ディスクブレーキの形状、形式、ボディハウジングの一方側における第１ブレーキアームへのエアーアクチュエータの取着形態、エアーアクチュエータの形状、形式、およびそのエアーの種類（負圧か正圧か）、ストラットの形状、形式およびそのボディハウジングへの取付形態（ガイドによるスライド、あるいはボディハウジングから独立した挙動も可能）、ストラットとエアーアクチュエータおよびレバー機構のレバーシャフトとの接続形態（枢着はもとより３次元的動作を許容する自在継手によるものを排除しない）、レバー機構を構成するレバーシャフト、レバーブロックおよびアジャストスクリュの各形状、形式およびそれらの間の螺合形態等を含む関連構成、レバー機構の揺動中心軸に軸支されたローラの挙動を制御する斜面の形成部位（ボディハウジングに形成してもよいし、実施例のようにボディハウジングに別体にて固定したランププレートに形成してもよい）、該斜面の形状、アジャストスクリュと第２ブレーキアーム基端部との間の当接形態（第２ブレーキアーム基端部に装着されたアジャストプラグに対する球状接触面による等）、第２ブレーキアームのボディハウジングへの軸支形態、各ブレーキアームの先端に対するパッド機構の付設形態、自動隙間調整機構を構成するアジャストレバーの形状、該アジャストレバーによる隙間調整形態（レバー機構の過剰揺動ストロークに基づくランププレートとの関連によるアジャストレバーの挙動については適宜の各部材の関連構成が採用し得る）等については適宜選定できる。また、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。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明のフローティング型ディスクブレーキ装置は、好適には新幹線等の鉄道車両のフローティングタイプのボディハウジングを有するディスク型エアーブレーキに適用され、特に、エアーアクチュエータが一方側に配置し他方側に梃子型の揺動ブレーキアームを配置したものに適用されるが、両側に梃子型の揺動ブレーキアームを配置し、それらの間にエアーアクチュエータを配置したものを排除しない。また、他の、ばね上とばね下との相対移動が大きな産業用車両等にも適用が可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１ サポート
２ ボディハウジング
３ 第２ブレーキアーム
４ アーム軸
５ エアーアクチュエータ
６ 第１ブレーキアーム
７ ストラット
８ パッド機構
９ パッド機構
１０ レバーシャフト
１１ レバーブロック
１２ アジャストスクリュ
１３ ランププレート
１４ ローラ
１５ ローラシャフト
１６ アジャストナットアンドギヤ
１７ クリップスプリング
１８ アジャストプラグ
１９ 第１カバー
２０ 第２カバー
２１ リターンスプリング
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボディハウジングの一方側に配設された第１ブレーキアームの基端部に付設のエアーアクチュエータによりストラットを介して他方側の第２ブレーキアームを揺動させるフローティング型ディスクブレーキ装置において、前記ストラットの他方側端部に枢着されたレバー機構が前記第２ブレーキアームの基端部を押圧することにより、前記第１および第２ブレーキアームの先端側に付設のパッド機構によりブレーキ動作を行うように構成したことを特徴とするフローティング型ディスクブレーキ装置。
【請求項２】
前記レバー機構が、前記ストラットの他方側端部に枢着されたレバーシャフトと、該レバーシャフトに螺合されたレバーブロックと、該レバーブロックにアジャストギヤを介して螺合されたアジャストスクリュとから構成され、該アジャストスクリュの端部が前記第２ブレーキアームの基端部を押圧するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のフローティング型ディスクブレーキ装置。
【請求項３】
前記レバー機構の揺動中心がフローティング状態にあり、その揺動中心軸に軸支されたローラがボディハウジングの所定斜面に沿って移動制御可能に構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載のフローティング型ディスクブレーキ装置。
【請求項４】
前記アジャストギヤは、パッド機構の摩耗等による前記レバー機構の過剰揺動の復帰時に機能するアジャストレバーによって回転調整されるように構成されたことを特徴とする請求項２または３に記載のフローティング型ディスクブレーキ装置。
【請求項１】
ボディハウジングの一方側に配設された第１ブレーキアームの基端部に付設のエアーアクチュエータによりストラットを介して他方側の第２ブレーキアームを揺動させるフローティング型ディスクブレーキ装置において、前記ストラットの他方側端部に枢着されたレバー機構が前記第２ブレーキアームの基端部を押圧することにより、前記第１および第２ブレーキアームの先端側に付設のパッド機構によりブレーキ動作を行うように構成したことを特徴とするフローティング型ディスクブレーキ装置。
【請求項２】
前記レバー機構が、前記ストラットの他方側端部に枢着されたレバーシャフトと、該レバーシャフトに螺合されたレバーブロックと、該レバーブロックにアジャストギヤを介して螺合されたアジャストスクリュとから構成され、該アジャストスクリュの端部が前記第２ブレーキアームの基端部を押圧するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のフローティング型ディスクブレーキ装置。
【請求項３】
前記レバー機構の揺動中心がフローティング状態にあり、その揺動中心軸に軸支されたローラがボディハウジングの所定斜面に沿って移動制御可能に構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載のフローティング型ディスクブレーキ装置。
【請求項４】
前記アジャストギヤは、パッド機構の摩耗等による前記レバー機構の過剰揺動の復帰時に機能するアジャストレバーによって回転調整されるように構成されたことを特徴とする請求項２または３に記載のフローティング型ディスクブレーキ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−２１６９３（Ｐ２０１１−２１６９３Ａ）
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１６７３５４（Ｐ２００９−１６７３５４）
【出願日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【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２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【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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