JP2011047427A - Caliper brake device - Google Patents
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Abstract
Description
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キャリパブレーキ装置に関するものである。 The present invention relates to a caliper brake device that applies a frictional force across a disk that rotates with a wheel.
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式キャリパブレーキ装置を作動させるようになっている。 In general, a hydraulic brake of a railway vehicle is equipped with an air-oil converter that converts air pressure supplied from an air pressure source into oil pressure, and a hydraulic caliper brake device is provided by the oil pressure supplied from the air-oil converter via hydraulic piping. It is designed to operate.
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の油圧式キャリパブレーキ装置が開示されている。 Patent Documents 1 and 2 disclose a hydraulic caliper brake device for a railway vehicle that presses and operates a brake member by hydraulic pressure supplied to a hydraulic cylinder.
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式キャリパブレーキ装置を搭載して、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。 In recent years, it has been desired to install a pneumatic caliper brake device that operates by air pressure supplied from a pneumatic pressure source on a railway vehicle, and to eliminate the air-oil converter and the hydraulic piping.
特許文献3には、鉄道車両の空気圧式アクチュエータを備えるキャリパブレーキ装置が提案されている。 Patent Document 3 proposes a caliper brake device including a pneumatic actuator for a railway vehicle.
この種の空気圧式アクチュエータは、図6〜8の断面図に示すように、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駆動圧力室63と、弾性膜75と制輪子(図示せず)の間に介装されるピストン65とを備え、キャリパ本体10にピストン65を摺動可能に支持するガイド(シリンダ)90を備え、制動時に駆動圧力室63に導かれる空気圧力により弾性膜75が膨らんでピストン65が制輪子をディスク(図示せず)に押付けるようになっている。
6 to 8, this type of pneumatic actuator includes an
図6の断面図は、ライニング9の磨耗量が小さく、ピストン65がキャリパアーム12に引き込まれた初期位置にて作動する状態を示している。
6 shows a state in which the amount of wear of the
図7の断面図は、ライニング9の磨耗がある程度進み、ピストン65がキャリパアーム12から所定ストロークだけ押し出された中間位置にて作動する状態を示している。
The cross-sectional view of FIG. 7 shows a state in which the
図8の断面図は、ライニング9の磨耗がさらに進み、ピストン65がキャリパアーム12から所定ストロークだけ押し出された最大位置にて作動する状態を示している。
しかしながら、特許文献1、2に開示された油圧式ブレーキ装置にあっては、油圧シリンダ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。 However, in the hydraulic brake devices disclosed in Patent Documents 1 and 2, since the hydraulic cylinder does not press the entire control, but presses a part of the control, the caliper body is caused by this pressing reaction force. When the disc is bent or the rotating surface of the disk is deformed, the frictional coefficient of the brake decreases due to the local temperature rise of the brake, and the braking force inherent to the brake cannot be exerted. There was a problem that uneven wear of the wheel occurred.
また、前記の図6〜8に示す空気圧式キャリパブレーキ装置にあっては、ピストン65をガイド90に対して摺接させて支持する構成のため、ディスクと制輪子の摩擦力によりピストン65が傾くことによってピストン65とガイド90の摺接部に大きな力が加わることでピストン65の摺動抵抗が生じ、駆動圧力室63に導かれる空気圧力を制輪子7の押付力に変換する機械効率が低いという問題点があった。
Also, in the pneumatic caliper brake device shown in FIGS. 6 to 8, the
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、流体圧力を制輪子の押付力に変換する機械効率を高めるとともに機械効率の安定化、すなわち制動力の安定化をはかり、制輪子本来の制動力を発揮できるキャリパブレーキ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and improves the mechanical efficiency for converting fluid pressure into the pressing force of the control device and stabilizes the mechanical efficiency, that is, stabilizes the braking force. It is an object of the present invention to provide a caliper brake device that can exert the braking force of.
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であって、ディスクに摺接して摩擦力を付与する制輪子と、この制輪子を支持する支持板と、車体に支持されるキャリパ本体と、このキャリパ本体に支持板をディスクに対して進退可能に支持するアンカピンと、制輪子をディスクに押付けるアクチュエータとを備え、このアクチュエータは、キャリパ本体に取り付けられる弾性膜と、この弾性膜によって画成され制動時に流体圧力が供給される駆動圧力室と、弾性膜と制輪子の間に介装されるピストンと、支持板にピストンをディスクの回転軸方向(X軸方向)について貫通させるガイド手段とを備え、制動時に駆動圧力室に導かれる流体圧力により弾性膜が膨らんでピストンが制輪子をディスクに押付けることを特徴とするものとした。 The present invention is a caliper brake device for a vehicle that applies a frictional force across a disk that rotates with a wheel, a brake that slides on the disk to apply a frictional force, and a support plate that supports the brake, A caliper body supported by the vehicle body, an anchor pin that supports the caliper body so that the support plate can be moved forward and backward with respect to the disk, and an actuator that presses the control device against the disk. A membrane, a drive pressure chamber defined by the elastic membrane and supplied with fluid pressure during braking, a piston interposed between the elastic membrane and the brake, and a piston on the support plate in the direction of the rotational axis of the disk (X Guide means that penetrates in the axial direction), and the elastic film expands due to the fluid pressure guided to the drive pressure chamber during braking, and the piston displaces the brake. The pressing thing was that characterized.
本発明によると、ピストンが弾性膜と制輪子の間に介装される構成のため、ピストンの配置自由度が高められる。ピストンの配置が適正に行われることにより、制輪子がディスクに対し、平行に近い状態で押圧可能となるため、制輪子の面圧が均一化され、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るとともに、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が生じることを防止できる。 According to the present invention, since the piston is interposed between the elastic membrane and the brake, the degree of freedom in arranging the piston is increased. By properly arranging the pistons, the brake can be pressed in a state that is almost parallel to the disk, so that the surface pressure of the brake is made uniform, the friction coefficient of the brake is kept high, and the In addition to exerting the braking force inherent to the wheel, it is possible to prevent uneven wear of the wheel and the disk from occurring by suppressing the local temperature rise of the wheel and the disk.
ピストンは、支持板によってディスクに対して進退可能に支持される構成のため、キャリパ本体に摺動可能に支持される部位を持つ必要がない。このため、ピストンとキャリパ本体との間に摺動抵抗が生じことなく、駆動圧力室に導かれる流体圧力を効率良く支持板に伝えられる。これにより、アクチュエータの小型軽量化がはかれ、空気圧によって作動するアクチュエータをキャリパ本体の限られたスペースに介装することが可能となる。 Since the piston is supported by the support plate so as to be able to move forward and backward, it is not necessary to have a portion that is slidably supported by the caliper body. For this reason, the sliding pressure is not generated between the piston and the caliper body, and the fluid pressure guided to the driving pressure chamber can be efficiently transmitted to the support plate. As a result, the actuator can be reduced in size and weight, and an actuator that is operated by air pressure can be interposed in a limited space of the caliper body.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明の実施の形態を示すキャリパブレーキ装置1の側面図、図2は図1のA−A線に沿う縦断面図である。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。 FIG. 1 is a side view of a caliper brake device 1 showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view taken along line AA in FIG. Here, three axes of X, Y, and Z orthogonal to each other are set, the X axis extends in the horizontal horizontal direction, the Y axis extends in the vertical direction, and the Z axis extends in the horizontal front-rear direction, and the configuration of the caliper brake device 1 is described. To do.
鉄道車両に搭載される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。
A caliper brake device 1 mounted on a railway vehicle sandwiches a
図1において、Hは車輪5の中心線であり、20は鉄道車両の図示しない台車(車体)上に固定される支持枠であり、10はこの支持枠20に支持されるキャリパ本体10である。
In FIG. 1, H is a center line of the
キャリパ本体10は、支持枠20に上下スライドピン31、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。
The
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対のキャリパアーム12と、左右のキャリパアーム12を結ぶヨーク部13とを有する。
The caliper
右のキャリパアーム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る。上下のアジャスタ41はX軸方向に突出するアンカピン43を備える。上下のアンカピン43を介して制輪子7及びその支持板8の両端部がそれぞれ支持される。
制輪子7は、ディスク6に摺接する摩擦材としてライニング9を備えるとともに、このライニング9の背部が取付けられる金属製のライニング背板19を備える。
The
キャリパアーム12には、制輪子7を支持する支持板8が取付けられる。この支持板8にはY軸方向に延びるアリ溝8c(図4参照)が形成され、このアリ溝8cに制輪子7のライニング背板19のエッジ部が差し込まれる。
A
上側のアンカピン43には環状段部43aが形成される。支持板8の上端部には環状段部43aに係合する係合穴8aが形成される(図4参照)。
The
下側のアンカピン43には環状溝43bが形成される。支持板8の下端部には環状溝43bに係合する係合凹部8bが形成される(図4参照)。
An
制輪子7は、支持板8の上下端部が各アンカピン43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、ライニング背板19の上下端部が各アンカピン43に係合することにより、その制動反力が支持される。
The upper and lower ends of the
なお、アジャスタ41はアンカピン43の露出部を覆うゴム製のブーツ(図示せず)が介装され、このブーツによってダストから保護される。
The
制輪子7の交換時、まず、下側のアジャスタ41がキャリパアーム12から取り外され、制輪子7のライニング背板19に対するアンカピン43の係合が解除される。次に、支持板8のアリ溝8cに沿って制輪子7が下方に抜き取られる。次に、新しい制輪子7が支持板8のアリ溝8cに差し込まれる。次に、下側のアジャスタ41がキャリパアーム12に取付けられ、支持板8がアンカピン43が係合して支持されるとともに、ライニング背板19にアンカピン43が係合して制輪子7の抜け止めが行われる。こうして、制輪子7を着脱する作業が支持板8を介して行われる。
When replacing the
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。制動解除時に制輪子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Sが略一定に調整される。
The
図示しない左のキャリパアームには、支持レールが一体形成される。この支持レールにはアリ溝が形成され、このアリ溝に左の制輪子のライニング背板が差し込まれる。制輪子は、支持レールに差し込まれるとともに、その上下端がアンカブロックに係合することによって抜け止めされ、左のキャリパアームに固定される。 A support rail is integrally formed with a left caliper arm (not shown). A dovetail groove is formed in the support rail, and a lining back plate of the left control member is inserted into the dovetail groove. The control member is inserted into the support rail, and its upper and lower ends are prevented from coming off by engaging with the anchor block, and is fixed to the left caliper arm.
右のキャリパアーム12に支持板8を介して制輪子7をディスク6に押圧するアクチュエータ60が設けられる。アクチュエータ60は、各アジャスタ41の間に配置される。
The
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駆動圧力室63に供給される空気圧力によって弾性膜75がピストン65を介して制輪子7を押圧作動する。
In the
アクチュエータ60は、キャリパアーム12に形成される収容壁12bと、この収容壁12bに取付けられる弾性膜75と、収容壁12bに締結されるカバー92と、収容壁12bとこの弾性膜75とこのカバー92の間に画成される駆動圧力室63と、弾性膜75と制輪子7の間に介装されるピストン65とを備え、駆動圧力室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に押付ける。
The
図1に示すように、収容壁12bは、キャリパアーム12を貫通する長円筒面状に形成される。収容壁12bは、ライニング9の広い範囲に対峙する略長円形の断面をもって形成される。
As shown in FIG. 1, the
なお、これに限らず、収容壁12bは、ライニング9に沿った円弧状の断面をもつ形状としてもよい。
However, the present invention is not limited to this, and the
キャリパアーム12は、収容壁12bの開口縁部のまわりに延びる環状の取付座12aを有する。取付座12a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12aとカバー92との間に弾性膜75の周縁部76が挟持される。
The
カバー92は、取付座12aと同じく略長円形の外形を有する。カバー92は、駆動圧力室63を画成する部位が凹状に窪む皿状に形成される。
The
弾性膜75は、樹脂製弾性材によって形成される。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。
The
弾性膜75は、取付座12aとカバー92との間に挟持される周縁部76と、収容壁12b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。
The
弾性膜75の押圧部79と制輪子7の間にピストン65が介装される。ピストン65は、支持板8に形成された開口部を貫通して制輪子7に当接し、弾性膜75の動きを制輪子7に伝達する。
A
図3は支持板8及びピストン65の正面図である。中空筒状のピストン65は、X軸方向に延びる長円筒部65aと、X軸方向とZ軸方向に延びる平板状の中央板部65cと、Y軸方向とZ軸方向に延びる平板状の頂板部65bとを有する。
FIG. 3 is a front view of the
ピストン65(長円筒部65a)の側面は、長円筒面状の収容壁12bに沿って延びるように形成される。
The side surface of the piston 65 (long
キャリパアーム12の収容壁12bとピストン65の側面の間にはX軸方向に延びる長円筒状の空間が画成され、この空間に弾性膜75のベローズ部77が収められる。ベローズ部77は、収容壁12bに沿って伸縮するようになっている。
A long cylindrical space extending in the X-axis direction is defined between the
頂板部65bは、Y軸とZ軸方向に延びる平板状に形成される。弾性膜75の押圧部79は、頂板部65bに当接し、駆動圧力室63に導かれる空気圧力によって頂板部65bを押圧するようになっている。
The
なお、これに限らず、弾性膜75の押圧部79を頂板部65bに接着または締結等により固着しても良い。
However, the present invention is not limited to this, and the
支持板8にピストン65をディスク6の回転軸方向(X軸方向)について摺動可能に貫通させるガイド手段(ガイド壁8e)が設けられる。このガイド手段として、支持板8をX軸方向に貫通して延びるガイド壁8eが形成される。ピストン65は、ガイド壁8eに摺動可能に嵌合し、Y軸方向とZ軸方向について支持される。
The
支持板8にピストン65を締結する締結手段が設けられる。この締結手段として、支持板8にピストン65に係合する一対のキー66が設けられる。各キー66は対のピン67を介して支持板8に締結される。
Fastening means for fastening the
図4の(a)は支持板8の側面図であり、(b)は支持板8の正面図である。支持板8はそのガイド壁8eによってピストン65を貫通させる開口部が形成される。ガイド壁8eはX軸方向に延びる円筒面状に形成される。
4A is a side view of the
ガイド壁8eは支持板8に一体に形成される。なお、これに限らず、ガイド壁8eを支持板8に別体に形成してもよい。
The
支持板8にはガイド壁8eのまわりに環状の段部8fが形成される。
An
支持板8にはピン67を嵌合される穴8gが形成される。
The
図5の(a)はピストン65の側面図であり、(b)はピストン65の正面図、(c)はピストン65の平面図である。ピストン65の基端面65hは、Y軸とZ軸方向に延びる平面状に形成され、制輪子7の側面(背面)に当接する。
5A is a side view of the
ピストン65の側面(外周面)65gは、X軸方向に延びる円筒面状に形成される。ピストン65はこの側面65gが支持板8のガイド壁8eに当接することによってX軸方向に移動するように案内され、Y軸方向とZ軸方向に移動することが規制される。
A side surface (outer peripheral surface) 65g of the
ピストン65の基端部には環状に突出するフランジ部65fが形成される。このフランジ部65fが支持板8の段部8fに当接することにより、ピストン65が支持板8に対してX軸方向について制輪子7から離れる方向に移動することが規制される。
A
ピストン65の上下部には一対の溝65kが形成される。この溝65kにキー66が嵌合することにより、ピストン65が支持板8に対してX軸方向について移動することが規制される。
A pair of
キー66と溝65kの間には若干の間隙が設けられ、ピストン65が支持板8に対してディスク6の回転軸方向(X軸方向)について所定のストローク内で移動することが許容される。
A slight gap is provided between the key 66 and the
具体的には、基端部65hがアリ溝8cに突出するまでピストン65が支持板8に対して移動することが許容される。すなわち、ピストン65が制輪子7に当接した際に、キー66に溝65kが接触しないように構成される。
Specifically, the
図5の(d)はキー66の側面図であり、(e)はキー66の平面図である。キー66は、コの字形に曲折する板状に形成され、その両端部に穴66aが形成される。ピン67がキー66の穴66aと支持板8の穴8gに渡って嵌合されることにより、キー66が支持板8に締結される。
FIG. 5D is a side view of the key 66, and FIG. 5E is a plan view of the key 66. The key 66 is formed in a plate shape that bends in a U-shape, and
ピストン65と制輪子7の間には2つの断熱空間72が設けられる。この断熱空間72は、ピストン65に形成された凹部65jと制輪子7の側面(背面)との間に画成される。断熱空間72によって制輪子7の熱が弾性膜75に伝達されることを抑制する。
Two
図1に示すように、キャリパアーム12にはインレット部18が設けられ、このインレット部18に図示しない空気圧源に連通する空気圧配管が接続される。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駆動圧力室63に供給される。切換弁は、図示しないコントローラからの指令に応じて作動し、制動時に空気圧源からの加圧空気を駆動圧力室63に導く一方、制動解除時に大気圧を駆動圧力室63に導く。
As shown in FIG. 1, the
次に、キャリパブレーキ装置1の作動について説明する。 Next, the operation of the caliper brake device 1 will be described.
制動時に駆動圧力室63に導かれる空気圧力が高められることにより、弾性膜75が膨らみ、弾性膜75がピストン65を介して制輪子7をディスク6に押圧する。これによって、制輪子7がディスク6に摩擦力を付与し、車輪の回転を制動する。
When the air pressure guided to the driving
制輪子7は、支持板8の上下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るとともに、制輪子7の制動反力が支持される。
The
ピストン65は、その側面(外周面)65gが支持板8のガイド壁8eに支持されるため、前記図6〜8に示す従来装置のようにピストンをキャリパ本体のガイドに対して摺接させて支持する必要がない。これにより、ピストン65は、キャリパ本体10に対する摺動抵抗が生じることがなく、駆動圧力室63に導かれる空気圧力を効率良く支持板8に伝えられる。
Since the side surface (outer peripheral surface) 65g of the
ライニング9の磨耗が進むのに伴って、ピストン65がキャリパアーム12に押し出される量が変わっても、十分な機械効率が得られる。
Even if the amount by which the
制動解除時にインレット部18から駆動圧力室63に導かれる圧力が下げられることにより、駆動圧力室63の空気がインレット部18から排出され、ベローズ部77が収縮し、制輪子7が戻しバネ44の付勢力によってディスク6から離される。このとき、ディスク6との隙間Sが隙間調整機構45によって略一定に調整される。
When the pressure guided from the
アクチュエータ60が空気圧力によって作動するため、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。
Since the
なお、これに限らず、弾性膜型キャリパブレーキ装置のアクチュエータとして、駆動圧力室に油圧が導かれる油圧式のものを設けてもよい。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、低い油圧力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。 However, the present invention is not limited to this, and an actuator of an elastic membrane type caliper brake device may be provided as a hydraulic type in which hydraulic pressure is guided to the driving pressure chamber. In this case, since the pressure receiving area of the actuator is expanded compared to the conventional hydraulic piston type caliper brake device, the pressing force required for the actuator can be secured with a low oil pressure, and the pressure increase by the air-oil converter becomes unnecessary. The air-oil converter can be downsized.
本実施の形態では、車輪5と共に回転するディスク6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であって、ディスク6に摺接して摩擦力を付与する制輪子7と、この制輪子7を支持する支持板8と、車体(台車)に支持されるキャリパ本体10と、このキャリパ本体10に支持板8をディスク6に対して進退可能に支持するアンカピン43と、制輪子7をディスク6に押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によって画成され制動時に流体圧力(空気圧力)が供給される駆動圧力室63と、弾性膜75と制輪子7の間に介装されるピストン65と、支持板8にピストン65をディスク6の回転軸方向(X軸方向)について貫通させるガイド手段(ガイド壁8e)とを備え、制動時に駆動圧力室63に導かれる流体圧力(空気圧力)により弾性膜75が膨らんでピストン65が制輪子7をディスク6に押付ける構成とした。
In the present embodiment, a caliper brake device for a vehicle that applies a frictional force across a
上記構成に基づき、ピストン65は、支持板8とアンカピン43によってディスク6に対して進退可能に支持されるため、キャリパ本体10に摺動可能に支持される部位を持つ必要がない。このため、ピストン65とキャリパ本体10との間に摺動抵抗が生じることなく、駆動圧力室63に導かれる流体圧力を効率良く支持板8に伝えられる。これにより、アクチュエータ60の小型軽量化がはかれ、空気圧によって作動するアクチュエータ60をキャリパ本体10の限られたスペースに介装することが可能となる。
Based on the above configuration, the
ピストン65が弾性膜75と制輪子7の間に介装される構成のため、ピストン65の配置自由度を高められる。ピストン65の配置が適正に行われることにより、制輪子7のディスク6に対する面圧が均一化され、制輪子7の摩擦係数が高く保たれ、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の局部的な温度上昇が抑えられることによって制輪子7やディスク6の偏摩耗が生じることを防止できる。
Since the
他の実施の形態として、弾性膜75と制輪子7の間に介装されるピストンを複数に分割しても良い。この場合、弾性膜75が膨らんで複数のピストンが制輪子7をディスク6に押付ける構成のため、この押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、各ピストンが追従して制輪子7をディスク6の回転面に対して平行に押付ける。これにより、制輪子7のディスク6に対する面圧が均一化され、制輪子7の摩擦係数が高く保たれ、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の局部的な温度上昇が抑えられることによって制輪子7やディスク6の偏摩耗が生じることを防止できる。
As another embodiment, the piston interposed between the
本実施の形態では、支持板8にピストン65を締結する締結手段(キー66)を備えたため、ピストン65が支持板8から離れることが係止され、ピストン65が支持板8のガイド手段(ガイド壁8e)に支持される状態が維持される。
In this embodiment, since the fastening means (key 66) for fastening the
本実施の形態では、キャリパ本体10に支持板8の両端部をディスク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、駆動圧力室63をこの各アンカピン43の間に配置したため、弾性膜75が膨らんでピストン65及び支持板8が制輪子7をディスク6に押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。
In the present embodiment, the
本実施の形態では、支持板8にピストン65を締結する締結手段(キー66)を備え、アンカピン43により進退可能に支持されるため、ピストン65を摺接させるガイドが不要になり、ピストン65のX軸方向の長さを小さくし、弾性膜75も小型化することができる。これにより、アクチュエータ60の小型軽量化がはかれ、キャリパブレーキ装置1を車両の限られたスペースに介装することが可能となる。また、ピストン65のX軸方向の長さを小さくすることにより、ピストン65の倒れが抑えられるとともに、弾性膜75が小型化することにより、弾性膜75のフリクションを低減でき、機械効率の向上がはかられる。
In the present embodiment, since the fastening means (key 66) for fastening the
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Sを略一定に調整する隙間調整機構45とを備えたため、アンカピン43がアジャスタ41を介して円滑に摺動し、弾性膜75にかかる流体圧力を制輪子7をディスク6に押付ける力に変換する機械効率を高められるとともに、ライニング9の磨耗が進むのに伴って制輪子7とディスク6の隙間Sの調整が自動的に行われる。
In the present embodiment, a pair of
本実施の形態では、弾性膜75はキャリパ本体10とピストン65の間で拡縮するベローズ部77を有し、キャリパ本体10はこのベローズ部77を囲んで筒面状に延びる収容壁12bを有したため、制動時に駆動圧力室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(Y軸とZ軸を含む方向)に膨らむことが収容壁12b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。
In the present embodiment, the
本実施の形態では、ピストン65が制輪子7の側面(背面)に当接する構成としたため、ピストン65が支持板8を介さずに制輪子7を押圧する。これにより、ディスク6の回転面に変形が生じた場合、ディスク6の回転面に制輪子7が追従して押し付けられる、制輪子7本来の制動力を発揮できる。
In the present embodiment, since the
本実施の形態では、ピストン65と制輪子7の間に断熱空間72が設けられるため、断熱空間72によって制輪子7の熱が弾性膜75に伝達されることを抑制し、樹脂製弾性材からなる弾性膜75の耐熱性を高められる。これに限らず、基端面65hに断熱板を設けたり、断熱材を溶射してもよい。
In the present embodiment, since the
本実施の形態では、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対のキャリパアーム12のうち、一方(右側)のキャリパアーム12のみにアクチュエータ60を設けることが可能となり、キャリパブレーキ装置1の大型化が避けられる。
In the present embodiment, since the
なお、これに限らず、ディスク6に跨るようにして延びる対の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は台車(車体)に対して固定される。
However, the present invention is not limited to this, and the
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。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is obvious that various modifications can be made within the scope of the technical idea.
1 キャリパブレーキ装置
5 車輪
6 ディスク
7 制輪子
8 支持板
8e ガイド壁(ガイド手段)
10 キャリパ本体
12 キャリパアーム
12b 収容壁
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
63 駆動圧力室
65 ピストン
66 キー(締結手段)
72 断熱空間
75 弾性膜
77 ベローズ部
79 押圧部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
DESCRIPTION OF
72
Claims (5)
前記ディスクに摺接して摩擦力を付与する制輪子と、
この制輪子を支持する支持板と、
車体に支持されるキャリパ本体と、
このキャリパ本体に前記支持板を前記ディスクに対して進退可能に支持するアンカピンと、
前記制輪子を前記ディスクに押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付けられる弾性膜と、
この弾性膜によって画成され制動時に流体圧力が供給される駆動圧力室と、
前記弾性膜と前記制輪子の間に介装されるピストンと、
前記支持板に前記ピストンを前記ディスクの回転軸方向について貫通させるガイド手段とを備え、
制動時に前記駆動圧力室に導かれる流体圧力により前記弾性膜が膨らんで前記ピストンが前記制輪子を前記ディスクに押付けることを特徴とするキャリパブレーキ装置。 A caliper brake device for a vehicle that applies frictional force across a disk that rotates with a wheel,
A control device that slidably contacts the disk and imparts frictional force;
A support plate for supporting the control,
A caliper body supported by the vehicle body;
An anchor pin that supports the caliper body so that the support plate can move forward and backward with respect to the disk;
An actuator for pressing the restrictor against the disc;
This actuator
An elastic membrane attached to the caliper body;
A driving pressure chamber defined by the elastic membrane and supplied with fluid pressure during braking;
A piston interposed between the elastic membrane and the restrictor;
Guide means for penetrating the piston in the direction of the rotation axis of the disk in the support plate,
A caliper brake device characterized in that the elastic film expands due to fluid pressure guided to the drive pressure chamber during braking, and the piston presses the brake member against the disc.
前記駆動圧力室を前記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または2に記載のキャリパブレーキ装置。 The caliper body includes a pair of anchor pins that support both ends of the support plate,
The caliper brake device according to claim 1, wherein the driving pressure chamber is disposed between the anchor pins.
前記キャリパ本体は前記ベローズ部を囲んで筒面状に延びる収容壁を有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キャリパブレーキ装置。 The elastic membrane has a bellows portion that expands and contracts between the caliper body and the piston,
The caliper brake device according to any one of claims 1 to 3, wherein the caliper body includes a receiving wall that surrounds the bellows portion and extends in a cylindrical shape.
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