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明細書 :鉄道車両のディスクブレーキ

発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 特許公報(B2)
特許番号 特許第3827797号 (P3827797)
公開番号 特開平10-230850 (P1998-230850A)
登録日 平成18年7月14日(2006.7.14)
発行日 平成18年9月27日(2006.9.27)
公開日 平成10年9月2日(1998.9.2)
発明の名称または考案の名称 鉄道車両のディスクブレーキ
国際特許分類 B61H  13/38        (2006.01)
B61H   5/00        (2006.01)
B61F   7/00        (2006.01)
F16D  55/224       (2006.01)
F16D  65/02        (2006.01)
FI B61H 13/38
B61H 5/00
B61F 7/00
F16D 55/224 102Z
F16D 65/02 J
請求項の数または発明の数 3
全頁数 6
出願番号 特願平09-035050 (P1997-035050)
出願日 平成9年2月19日(1997.2.19)
審査請求日 平成14年11月15日(2002.11.15)
特許権者または実用新案権者 【識別番号】000000929
【氏名又は名称】カヤバ工業株式会社
【識別番号】000173784
【氏名又は名称】財団法人鉄道総合技術研究所
発明者または考案者 【氏名】鈴木 努
【氏名】阿部 幸夫
【氏名】保田 秀行
【氏名】熊谷 則道
【氏名】仲野 政志
個別代理人の代理人 【識別番号】100075513、【弁理士】、【氏名又は名称】後藤 政喜
審査官 【審査官】田合 弘幸
参考文献・文献 特開平08-226467(JP,A)
実開昭59-051223(JP,U)
実開平06-032773(JP,U)
特開平07-009993(JP,A)
特開平06-206541(JP,A)
特開平08-332950(JP,A)
特開平08-253147(JP,A)
特公昭45-039286(JP,B1)
調査した分野 B61H5/00; B61F7/00; F16D49/00-71/04
特許請求の範囲 【請求項1】
車輪間隔が可変な鉄道車両において、車輪のディスクロータを挟持するブレーキキャリパを車体側に対して車軸方向へ車輪間隔の可変範囲を移動可能にピンを介して支持し、このピンは少なくとも2本を平行に配置し、ブレーキ作動時にブレーキキャリパを車体側に対して車軸方向へ移動可能にフローティング支持する長さを延長して車輪間隔の可変範囲に対応する長さに形成し、レール間隔の変化に応じて車輪が移動するのに伴ってブレーキキャリパが車輪に追従して車軸方向へ移動することを特徴とする鉄道車両のディスクブレーキ。
【請求項2】
ブレーキキャリパはベアリングを介してピンに支持したことを特徴とする請求項1に記載の鉄道車両のディスクブレーキ。
【請求項3】
ブレーキキャリパの両側でピンの外周を覆うフレキシブルなダストシールを設けたことを特徴とする請求項1に記載の鉄道車両のディスクブレーキ。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は鉄道車両のディスクブレーキに関する。
【0002】
【従来の技術】
鉄道車両において、車輪のディスクブレーキは、車体の一部に取り付けられ、ブレーキキャリパでブレーキ作動時に車輪のディスクロータを挟持する。ブレーキキャリパにはディスクロータの両側にブレーキパッド(摩擦材)が配置され、ブレーキパッドをブレーキ作動時に押圧する油圧シリンダと、ブレーキパッドをディスクロータから離れる方向へ付勢するバネが組み付けられる。なお、ブレーキキャリパは車軸方向へ所定量だけ移動可能にフローティング支持され、片側のブレーキパッドをディスクロータに押圧する油圧シリンダの反力により車軸方向へ移動し、反対側のブレーキパッドもディスクロータに圧着させるようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、鉄道車両のシャシとして、レール間隔の設計が普通と異なる路線への乗り入れも可能にするため、両輪の車軸間距離(車輪間隔)を可変としたものがある。このような車両において、従来のディスクブレーキをそのまま採用すると、レール間隔が異なる路線へ乗り入れるに際し、ブレーキキャリパの取付位置をその度に変更しなければならず、その変更(据え替え)は面倒で時間が掛かるものとなる。
【0004】
この発明はこのような問題点を解決するため、レール間隔の変化に伴う車輪の移動量に対応してブレーキキャリパが変位可能なディスクブレーキの提供を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
第1の発明では、車輪間隔が可変な鉄道車両において、車輪のディスクロータを挟持するブレーキキャリパを車体側に対して車軸方向へ車輪間隔の可変範囲を移動可能にピンを介して支持し、このピンは少なくとも2本を平行に配置し、ブレーキ作動時にブレーキキャリパを車体側に対して車軸方向へ移動可能にフローティング支持する長さを延長して車輪間隔の可変範囲に対応する長さに形成し、レール間隔の変化に応じて車輪が移動するのに伴ってブレーキキャリパが車輪に追従して車軸方向へ移動する。
【0007】
の発明では、第1の発明におけるブレーキキャリパは、ベアリングを介してピンに支持する。
【0008】
の発明では、第1の発明において、ブレーキキャリパの両側でピンの外周を覆うフレキシブルなダストシールを設ける。
【0009】
【作用】
第1の発明では、レール間隔の変化に応じて車輪が移動すると、この移動範囲において、ブレーキキャリパはピンに支持されつつ、車輪に追従して車軸方向へ移動する。このため、ブレーキキャリパはレール間隔に応じた車輪の移動位置で、ブレーキ作動時にディスクロータを正常に挟持できる。
【0010】
そして、ブレーキキャリパはフローティング支持用のピンを利用することにより、部品点数を増やすことなく、ディスクロータの回転方向へ動かないように支持できる。
【0011】
の発明では、ベアリングによりピン上における、ブレーキキャリパの良好な摺動性を確保できる。
【0012】
の発明では、ダストシールでピンは泥などの付着から保護される。つまり、ブレーキキャリパの摺動面を円滑な状態に維持できる。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1~図3において、1は車輪2と一体に回転するディスクロータ、3はディスクロータ1に跨がるブレーキキャリパで、ディスクロータ1の両側にブレーキパッド4a,4b(摩擦材)が配置される。ブレーキキャリパ3に対して、一方のブレーキパッド4aは車軸方向へ移動可能に支持され、他方のブレーキパッド4bは固定的に取り付けられる。ブレーキパッド4aを押圧する油圧シリンダ5がブレーキキャリパ3に内蔵され、ブレーキパッド4aを戻し側へ付勢するスプリング(図示せず)が設けられる。
【0014】
ブレーキキャリパ3は後述のピンを介して車軸方向へ移動可能にフローティング支持され、ブレーキパッド4aがブレーキ作動時の油圧シリンダ5に押されてディスクロータ1に突き当たると、その時点から油圧シリンダ5のストロークに伴ってピン上を移動し、ディスクロータ1を両側のブレーキパッド4a,4bで挟持する。
【0015】
車体側に固定の支持枠6に車軸方向へ延びる上下一対のピン7が配設され、ブレーキキャリパ3はこれらピン7上を摺動自由な軸受8を介して取り付けられる。この場合、ブレーキキャリパ3を車軸方向へ移動自由に支持するピン7は、通常のフローティング支持の長さ(ディスクロータ1の挟持に必要なストローク量を確保する)に止どまらず、これを延長して車輪間隔の可変範囲に対応する長さに形成される。
【0016】
ピン7との摺動性を高めるため、ブレーキキャリパ3の軸受8にリニアベアリング9が介装される。また、軸受8の両側に支持枠6との間でピン7の外周を覆うダストシール10が設けられる。ダストシール10はピン7の外周を泥などの付着から保護するもので、ブレーキキャリパ3の移動に伴う伸縮自在な蛇腹状に形成され、リニアベアリング9の良好な摺動性を維持する。
【0017】
このような構成により、所定の車輪間隔において、ブレーキ作動時はブレーキ操作量に応じた油圧が発生すると、油圧シリンダ5が一方のブレーキパッド4aを押圧しながら、ブレーキキャリパ3を所定量だけ移動させるため、反対側のブレーキパッド4bも押圧され、ディスクロータ1を確実に挟持する。ブレーキ解除時は油圧シリンダ5への油圧が開放されると、スプリングの付勢力でブレーキパッド4aが油圧シリンダ5の作動油を押し出しながら、ブレーキキャリパ3を初期状態へ復帰させる。つまり、ディスクロータ1はブレーキパッド4a,4bの挟持から解放される。
【0018】
レール間隔の変化に応じて車輪2が移動すると、この移動範囲において、ブレーキキャリパ3は上下一対のピン7に支持されつつ、車輪2に追従して図2中の2点鎖線の位置まで移動する。このため、車輪2と一体のディスクロータ1の位置が車軸方向へ変化しても、ブレーキキャリパ3はその移動位置でブレーキ作動時にディスクロータ1を正常に挟持できる。なお、車輪2は車軸に固定されているが、レール間隔の変更時には固定を解除すると車軸方向へ移動可能になり、図2においては、所定の最大間隔位置から最小間隔位置へと変位して再び固定される。
【0019】
ブレーキキャリパ3はフローティング支持用のピンを利用し、これを延長することにより、部品点数を増やすことなく、車輪間隔の可変範囲を移動可能に支持されるが、フローティング支持用のピンと別途に車輪間隔の可変範囲に対応する長さを持つピンを設け、フローティング支持用のピンにブレーキキャリパを組み付けたものをこの長いピンでさらに移動可能に支持するようにしても良い。
【0020】
【発明の効果】
第1の発明によれば、車輪間隔が可変な鉄道車両において、車輪のディスクロータを挟持するブレーキキャリパを車体側に対して車軸方向へ車輪間隔の可変範囲を移動可能にピンを介して支持したので、レール間隔の変化に応じて車輪が移動すると、ブレーキキャリパはピンに支持されつつ、車輪に追従して車軸方向へ移動する。このため、車輪と一緒にディスクロータの位置が変化しても、ブレーキキャリパはその移動位置でブレーキ作動時にディスクロータを正常に挟持できる。
【0021】
第2の発明では、第1の発明におけるピンは、少なくとも2本を平行に配置する、ブレーキキヤリパのフローティング支持用のピンを利用したので、部品点数を増やすことなく、ブレーキキャリパをディスクロータの回転方向へ動かないように支持できる。
【0022】
第3の発明では、第1の発明におけるブレーキキャリパは、ベアリングを介してピンに支持したので、ピンとの良好な摺動性を確保できる。
【0023】
第4の発明では、第1の発明において、ブレーキキャリパの両側でピンの外周を覆うフレキシブルなダストシールを設けたので、ピンは泥などの付着から保護され、ブレーキキャリパとの摺動面をいつも円滑な状態に維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施形態を表す正面図である。
【図2】同じくその平面図である。
【図3】同じくそのA-A断面図である。
【符号の説明】
1 ディスクロータ
2 車輪
3 ブレーキキャリパ
4a,4b ブレーキパッド
5 油圧シリンダ
6 車体側の支持枠
7 ピン
8 軸受
9 リニアベアリング
10 ダストシール
図面
【図1】
0
【図2】
1
【図3】
2