JP2018128097A

JP2018128097A - キャリパ装置

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Inventors: 智也大野; Tomoya Ono
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Abstract

【課題】非制動時における制輪子とディスクとの不要な接触を抑制することのできるキャリパ装置を提供する。【解決手段】キャリパ装置は、車両の台車に取り付けられるブラケット２１に相対移動可能に連結された連結部材３０を備え、連結部材３０に支持された一対のアームが回動することにより、ディスクを挟むように配置された一対の制輪子をディスクに接触する位置とディスクから離間した位置とに移動させる。キャリパ装置は、連結部材３０とブラケット２１との間の相対移動に対して抵抗力を与える抵抗付与部として摩擦機構７０を更に備える。【選択図】図６

Description

本発明は、車両用ディスクブレーキ装置に用いられるキャリパ装置に関する。

従来、鉄道車両の車輪と一体に回転するディスクに制輪子を押し付けることにより車輪にブレーキ力を付与するキャリパ装置が知られている。このようなキャリパ装置は、圧縮空気等の流体により制輪子を動作させるシリンダ装置と、シリンダ装置に接続され、シリンダ装置により制輪子をディスクに接近及び離間させるように支軸において回転するアームとを有する（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−１６４１８３号公報

ところで、キャリパ装置は、鉄道車両の走行に伴って台車が車軸に対して傾斜した場合でもディスクと制輪子とが平行な状態に保たれるように、台車に対して揺動可能に取り付けられている。しかし、こうした構成では、走行中に発生する振動によってもキャリパ装置が揺動し、ブレーキ力が発生していない非制動時であるにも関わらず、制輪子がディスクに接触してしまうおそれがある。なお、鉄道車両に限らず、トラック、バス、高所作業車等の産業車両のディスクブレーキ装置に用いられるキャリパ装置においても同様の課題がある。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、非制動時における制輪子とディスクとの不要な接触を抑制することのできるキャリパ装置を提供することにある。

上記課題を解決するキャリパ装置は、車両に取り付けられるブラケットに相対移動可能に連結された連結部材を備え、前記連結部材に支持された一対のアームが回動することにより、車輪とともに回転するディスクを挟むように配置された一対の制輪子を、前記ディスクに接触する位置と前記ディスクから離間した位置とに移動させるキャリパ装置において、前記連結部材と前記ブラケットとの間の相対移動に対して抵抗力を与える抵抗付与部を更に備える。

上記構成によれば、連結部材とブラケットとの間の相対移動に対して生じる抵抗力により、連結部材がブラケットに対して相対移動しにくくなるため、非制動時における制輪子とディスクとの不要な接触を効果的に抑制することができる。この抵抗付与部による抵抗力は、相対移動する部材間の接触による摩擦力の他、磁力や流体の粘性力などを利用することができる。このキャリパ装置の各制輪子は、ブラケットに対する連結部材の揺動に伴ってディスクとの間の距離が変化するものである。なお、連結部材とブラケットとの相対移動は、連結軸を介した揺動の他、ガイド機構を利用した円弧移動や直線移動も可能である。車両に取り付けられるブラケットは、例えば鉄道車両の台車や車体に取り付けることができる。車両は、鉄道車両に限られず、トラック、バス、高所作業車等の産業車両も含む。

上記キャリパ装置について、前記連結部材は、前記ブラケットに連結軸を介して連結され、当該連結軸を中心として揺動可能であることが好ましい。
上記構成によれば、連結部材がブラケットに対して揺動することによって、ブラケットと連結部材との相対移動を行うことができる。

上記キャリパ装置について、前記抵抗付与部は、前記連結部材と前記ブラケットとの相対移動に伴う摩擦力を増大させる摩擦機構からなることが好ましい。
上記構成によれば、抵抗付与部は、相対移動する部材間の摩擦力を増大させる摩擦機構を設けるだけの比較的簡単な構成で、相対移動に対する抵抗力を与えることができる。

上記キャリパ装置について、前記摩擦機構は、前記ブラケット、前記連結部材、及び連結軸のうちいずれか一つに設けられ、前記連結部材と前記ブラケットとが揺動する際に、相対移動する相手に押し付けられることで前記摩擦力を発生させる押付部材を有することが好ましい。

上記構成によれば、摩擦機構は、キャリパ装置の構成要素に設けられるため、摩擦機構を設けるための構成要素を別途備える必要がない。この摩擦機構を備えたキャリパ装置は、摩擦機構を設けるための専用部材を別途備えた装置と比較して、部品点数を少なくすることができる。

上記キャリパ装置について、前記連結軸は、前記ブラケット及び前記連結部材のうち一方に固定されており、前記押付部材は、前記ブラケット及び前記連結部材のうち他方に設けられ、前記連結軸に押し付けられることが好ましい。

上記構成によれば、押付部材は、連結部材の揺動中心となる連結軸に押し付けられるため、押付部材を押し付ける部分をブラケット又は連結部材に別途確保する必要がない。
上記キャリパ装置について、前記押付部材は、前記ブラケット及び前記連結部材のうち一方に設けられ、前記ブラケット及び前記連結部材のうち他方に面接触する状態で押し付けられることが好ましい。

上記構成によれば、押付部材を連結軸に押し付ける場合に比べ、ブラケット又は連結部材と押付部材との間の接触面積を確保しやすくなるため、連結部材が揺動することによって生じる、押付部材や連結部材の摩耗を抑えることができる。

上記キャリパ装置について、前記摩擦機構は、前記押付部材を付勢することで前記摩擦力を発生させる付勢部材を有することが好ましい。
上記構成によれば、付勢部材が押付部材を付勢することで、ブラケットと連結部材との間の相対移動に対する抵抗力を与えることができる。

本発明のキャリパ装置によれば、非制動時における制輪子とディスクとの不要な接触を抑制することができる。

キャリパ装置の第１の実施形態の構成を示す右側面図。同実施形態のキャリパ装置の構成を示す左側面図。同実施形態のキャリパ装置の構成を示す分解斜視図。同実施形態のキャリパ装置の構成を示す上面図。同実施形態のキャリパ装置の構成を示す正面図。同実施形態のキャリパ装置の摩擦機構の構成を示す拡大断面図。同実施形態のキャリパ装置の摩擦機構の構成を示す分解斜視図。同実施形態のキャリパ装置の駆動側摩擦機構の構成を示す拡大断面図。同実施形態のキャリパ装置の制動側摩擦機構の構成を示す拡大断面図。キャリパ装置の第２の実施形態の構成を示す分解斜視図。同実施形態のキャリパ装置の摩擦機構を示す部分断面図。同実施形態のキャリパ装置の構成を示す正面図。同実施形態のキャリパ装置の摩擦機構を示す拡大断面図。キャリパ装置の変形例を示す部分断面図。キャリパ装置の変形例を示す部分断面図。キャリパ装置の変形例を示す部分断面図。キャリパ装置の変形例を示す部分断面図。キャリパ装置の変形例を示す部分断面図。キャリパ装置の変形例を示す部分断面図。キャリパ装置の変形例を示す部分断面図。キャリパ装置の変形例を示す部分断面図。キャリパ装置の変形例を示す部分断面図。キャリパ装置の変形例を示す部分断面図。キャリパ装置の変形例を示す部分断面図。キャリパ装置の変形例を示す部分断面図。キャリパ装置の変形例を示す部分断面図。キャリパ装置の変形例を示す部分断面図。

（第１の実施形態）
以下、図１〜図９を参照して、キャリパ装置の第１の実施形態について説明する。
図１及び図２に示すように、キャリパ装置２０は、鉄道車両の台車１０に取り付けられ、台車１０の車輪を回転させる車軸と一体に回転する円盤状のディスク１１に帯状の形状の制輪子１２を押し付けることにより、ブレーキ力を車輪に付与する。すなわち、キャリパ装置２０は、ディスク１１とともにディスクブレーキ装置を構成する。

キャリパ装置２０は、台車１０に取り付けられるブラケット２１と、ブラケット２１に揺動可能に連結される連結部材３０と、連結部材３０に支持される一対の左側アーム４０及び右側アーム５０とを備える。また、キャリパ装置２０は、一対の左側アーム４０及び右側アーム５０の基端部に支持され、圧縮空気の給排によって左側アーム４０及び右側アーム５０を駆動するシリンダ装置６０を備える。

図３、図４、図６に示すように、ブラケット２１は、矩形状の枠体２１ａを備えている。ブラケット２１の四隅には、図示しないボルトによってブラケット２１を台車１０に取り付けるための取付孔２２がそれぞれ設けられている。枠体２１ａは、一対の貫通孔２１ｂを有している。これら貫通孔２１ｂには、連結軸２３が挿通されている。この連結軸２３は枠体２１ａにボルト２３ａにより固定されている。連結部材３０は連結軸２３の軸線を中心とする揺動が可能である。連結軸２３の軸心は、一対の制輪子１２の長手方向における中央部分よりも同長手方向において異なる鉛直上方の位置に配置されている。

連結部材３０は、基部３１と、基部３１から垂れ下がる接続部３２と、接続部３２から左右にそれぞれに延出して左側アーム４０及び右側アーム５０をそれぞれ支持する左側支持部３３及び右側支持部３４とを備える。左側支持部３３の先端部３３ａには、挿通孔３３ｂが設けられている。この挿通孔３３ｂには、左側アーム４０を回転可能に支持する支軸としての左側駆動回転軸３５が回転可能な状態で挿通されている。同じく右側支持部３４の先端部３４ａには、挿通孔３４ｂが設けられている。この挿通孔３４ｂには、右側アーム５０を回転可能に支持する支軸としての右側駆動回転軸３６が回転可能な状態で挿通されている。

左側アーム４０は、左側駆動回転軸３５の軸方向において離間し互いに対向して延出する一対の左側延出片４１を備えている。各左側延出片４１は、左側挿入部４２から延びる出力部４３と、左側挿入部４２から出力部４３とは異なる方向（反対方向）に延びる入力部４４とを備えている。出力部４３の先端部には、一対の左側延出片４１を互いに連結する連結部４５が設けられている。一対の左側延出片４１には、左側挿入部４２がそれぞれ設けられている。左側支持部３３の挿通孔３３ｂに挿通された左側駆動回転軸３５の両端部は左側挿入部４２にそれぞれ固定されている。

連結部４５には、制輪子１２が取り付けられる制輪子取付部材４６が制輪子回転軸４７により接続されている。制輪子回転軸４７は、連結部４５に挿入されるとともに、制輪子取付部材４６の一対の支持部４６ａに挿入されて固定されている。制輪子回転軸４７は、左側延出片４１の先端部に対して回動可能である。制輪子回転軸４７は、制輪子取付部材４６に固定されている。

右側アーム５０は、右側駆動回転軸３６の軸方向において離間し互いに対向して延出する一対の右側延出片５１を備えている。各右側延出片５１は、右側挿入部５２から延びる出力部５３と、右側挿入部５２から出力部５３とは異なる方向（反対方向）に延びる入力部５４とを備えている。出力部５３の先端部には、一対の右側延出片５１を互いに連結する連結部５５が設けられている。一対の右側延出片５１には、右側挿入部５２がそれぞれ設けられている。右側支持部３４の挿通孔３４ｂに挿通された右側駆動回転軸３６の両端部は右側挿入部５２にそれぞれ固定されている。

連結部５５には、制輪子１２が取り付けられる制輪子取付部材５６が制輪子回転軸５７により接続されている。制輪子回転軸５７は、連結部５５に挿入されるとともに、制輪子取付部材５６の一対の支持部５６ａに挿入されて固定されている。制輪子回転軸５７は、右側延出片５１の先端部に対して回動可能である。制輪子回転軸５７は、制輪子取付部材５６に固定されている。

図４に示されるように、左側アーム４０及び右側アーム５０は、ディスク１１の板厚方向（ディスク１１の軸心が延びる方向）においてディスク１１の両側にそれぞれ配置される。制輪子取付部材４６と制輪子取付部材５６とは、ディスク１１の板厚方向において、ディスク１１と対向して配置される。

図３及び図４に示すように、左側アーム４０の入力部４４の先端部には、左側固定部材４８によりシリンダ装置６０が取り付けられている。左側固定部材４８は、入力部４４に回転可能に接続されている。このため、シリンダ装置６０は、入力部４４に対して回転可能に接続されている。また、右側アーム５０の入力部５４の先端部には、右側固定部材５８によりシリンダ装置６０が取り付けられている。右側固定部材５８は、入力部５４に回転可能に接続されている。このため、シリンダ装置６０は、入力部５４に対して回転可能に接続されている。よって、シリンダ装置６０は、左側アーム４０の出力部４３と右側アーム５０の出力部５３との間に支持されている。

シリンダ装置６０は、図示しない給排気部から供給される圧縮空気に基づいて入力部４４，５４の先端部（左側固定部材４８及び右側固定部材５８）が互いに離間するように入力部４４，５４に駆動力を与える。また、シリンダ装置６０は、制輪子１２をディスク１１から離間させる力を入力部４４，５４に与えるためのリターンスプリング（図示略）を備える。制輪子１２がディスク１１を挟み込んだ状態において給排気部から供給された圧縮空気が排出されてシリンダ装置６０が入力部４４，５４に与える力よりもリターンスプリングが入力部４４，５４に与える力が大きくなると制輪子１２がディスク１１から離間する。

ところで、キャリパ装置２０は、鉄道車両の走行に伴って台車１０が傾斜した場合でもディスク１１と制輪子１２とが平行な状態に保たれるように、台車１０に対して揺動可能に取り付けられている。このため、走行中に発生する振動によってもキャリパ装置２０が揺動し、ブレーキ力が発生していない非制動時であるにも関わらず、制輪子１２がディスク１１に接触してしまうおそれがある。そこで、キャリパ装置２０は、連結部材３０が揺動する際に生じるブラケット２１と連結部材３０との間の相対移動に伴う摩擦力を増大させる摩擦機構を備えている。

図６に示すように、摩擦機構７０は、連結部材３０に設けられ、ブラケット２１に固定された連結軸２３に押し付けられている。摩擦機構７０は、連結部材３０の基部３１に設けられ、連結部材３０の接続部３２側から挿入されて固定されている。

図７に示すように、摩擦機構７０は、連結部材３０の基部３１に取り付けられるプラグ７１を備えている。プラグ７１には、有底円筒状の押付部材７３及び３個の付勢部材７４が取り付けられる。３個の付勢部材７４は、一例として皿ばねであり、プラグ７１と押付部材７３とにより挟み込まれる。なお、付勢部材７４の個数は、１個、２個、又は４個以上であってもよい。

プラグ７１には、円筒状のねじ部７１Ａ、円柱状の封止部７１Ｂ、及び円柱状の取付部７１Ｃが連続して形成されている。ねじ部７１Ａ、封止部７１Ｂ、及び取付部７１Ｃの外径は、ねじ部７１Ａ、封止部７１Ｂ、及び取付部７１Ｃの順に小さくなる。封止部７１Ｂとねじ部７１Ａとの間には、第１段差部７１Ｄが形成されている。封止部７１Ｂと取付部７１Ｃとの間には、第２段差部７１Ｅが形成されている。ねじ部７１Ａの外周部分には、雄ねじが形成されている（図示略）。封止部７１Ｂの外周部分には、シール部材７２が取り付けられている。シール部材７２の一例は、Ｏリングである。

図６に示すように、連結部材３０の基部３１には、連結軸２３の軸方向に沿って延び、連結軸２３が貫通する第１収容部３７が形成されている。連結軸２３の軸方向における第１収容部３７の中央には、第１収容部３７から接続部３２側へ向けて延び、摩擦機構７０を収容する第２収容部３８が形成されている。第１収容部３７と第２収容部３８とは連通している。第２収容部３８は、外部に連通している。

第１収容部３７の両開口部寄りには、一対のシール部材２４がそれぞれ取り付けられている。シール部材２４の一例は、Ｏリングである。連結軸２３と第１収容部３７との隙間のうち、一対のシール部材２４の間の部分には、潤滑剤の一例であるグリースが充填される。

第２収容部３８は、雌ねじが形成されたねじ部３８Ａと、ねじ部３８Ａよりも内径が小さい封止部３８Ｂとを備えている。ねじ部３８Ａと封止部３８Ｂとの間には、段差部３８Ｃが形成されている。

摩擦機構７０が連結部材３０の基部３１に組み付けられた状態において、プラグ７１は、ねじ部７１Ａが第２収容部３８のねじ部３８Ａにねじ込まれることにより第２収容部３８の開口部を閉塞する。このとき、プラグ７１の第１段差部７１Ｄは、第２収容部３８の段差部３８Ｃと接触する。また、プラグ７１の封止部７１Ｂは、第２収容部３８の封止部３８Ｂに挿入され、シール部材７２により封止部７１Ｂと封止部３８Ｂとの間がシールされる。第１収容部３７、第２収容部３８、及び連結軸２３において一対のシール部材２４とプラグ７１のシール部材７２とにより形成される空間が密閉状態となる。

３個の付勢部材７４のうちの最も封止部７１Ｂ側の付勢部材７４は、第２段差部７１Ｅと接触する。３個の付勢部材７４のうちの最も押付部材７３側の付勢部材７４は、押付部材７３の円筒部７３Ａの端面と接触する。なお、第２収容部３８へのプラグ７１の組み付けは、ねじ込みに限らず、圧入、接着、又は溶接であってもよい。要するに、プラグ７１が第２収容部３８に組み付けられる方法であれば、ねじ込み以外の方法であってもよい。

プラグ７１と押付部材７３とにより３個の付勢部材７４が挟み込まれるため、３個の付勢部材７４が圧縮される。そして、３個の付勢部材７４が押付部材７３を連結軸２３に向けて押すことにより、押付部材７３が連結軸２３に押し付けられる。この押付部材７３の連結軸２３に対する押し付けにより、ブラケット２１と連結部材３０との間の相対移動に伴う摩擦力が発生する。押付部材７３は、第１収容部３７及び第２収容部３８において一対のシール部材２４とプラグ７１のシール部材７２とにより形成される密閉空間内で、連結軸２３に押し付けられる。そして、その空間内に充填された潤滑剤により、押付部材７３と連結軸２３との間の焼き付きを効果的に抑制することができる。

また、図１に示すように、連結部材３０の右側アーム５０側の右側支持部３４には、駆動側摩擦機構８０が設けられている。なお、連結部材３０の左側アーム４０側の左側支持部３３には、駆動側摩擦機構８０が設けられていない。駆動側摩擦機構８０は、右側駆動回転軸３６に押付部材を押し付けることにより右側駆動回転軸３６に対する右側アーム５０の回転を制限する。駆動側摩擦機構８０は、右側支持部３４において右側駆動回転軸３６に対して入力部５４が配置される側（シリンダ装置６０が配置される側）に配置されている。

図８に示されるように、駆動側摩擦機構８０は、摩擦機構７０と同様に、プラグ８１、押付部材８３、及び３個の付勢部材８４を備える。プラグ８１、押付部材８３、及び付勢部材８４は、摩擦機構７０のプラグ７１、押付部材７３、及び付勢部材７４と同様の形状である。なお、付勢部材８４の個数は、１個、２個、又は４個以上であってもよい。右側駆動回転軸３６の右側支持部３４の挿通孔３４ｂに挿入される部分には、一対のシール部材２５が取り付けられる。右側駆動回転軸３６における一対のシール部材２５の間の部分と、その部分に対応する右側支持部３４の挿通孔３４ｂとの間には、潤滑剤の一例であるグリースが充填される。

右側支持部３４には、駆動側摩擦機構８０を収容するための収容部８６が形成されている。収容部８６は、雌ねじが形成されたねじ部８６Ａと、ねじ部８６Ａよりも内径が小さい封止部８６Ｂとを備える。ねじ部８６Ａと封止部８６Ｂとの間には、段差部８６Ｃが形成される。

プラグ８１には、ねじ部８１Ａ、封止部８１Ｂ、及び取付部８１Ｃが連続して形成されている。プラグ８１は、ねじ部８１Ａが収容部８６のねじ部８６Ａにねじ込まれることにより、収容部８６の開口部を閉塞する。このとき、プラグ８１の第１段差部８１Ｄは、収容部８６の段差部８６Ｃと接触する。また、プラグ８１の封止部８１Ｂは、収容部８６の封止部８６Ｂに挿入され、封止部８１Ｂに取り付けられたシール部材８２により封止部８１Ｂと封止部８６Ｂとの間がシールされる。収容部８６、右側支持部３４、及び右側駆動回転軸３６において一対のシール部材２５とプラグ８１のシール部材８２とにより形成される空間が密閉状態となる。

プラグ８１と押付部材８３とにより３個の付勢部材８４が挟み込まれるため、３個の付勢部材８４が圧縮される。そして付勢部材８４が押付部材８３を右側駆動回転軸３６に向けて押すことにより、押付部材８３が右側駆動回転軸３６に押し付けられる。

また、図２に示すように、左側アーム４０の連結部４５には、制動側摩擦機構９０が設けられている。左側アーム４０の連結部４５に設けられた制動側摩擦機構９０は、制輪子回転軸４７に押付部材を押し付けることにより制輪子回転軸４７（出力部４３）に対する制輪子取付部材４６の回転を制限する。

また、図１に示すように、右側アーム５０の連結部５５には、制動側摩擦機構９０が設けられる。右側アーム５０の連結部５５に設けられた制動側摩擦機構９０は、制輪子回転軸５７に押し付けられることにより制輪子回転軸５７（出力部５３）に対する制輪子取付部材５６の回転を制限する。図１及び図２に示すように、制動側摩擦機構９０は、制輪子回転軸４７（５７）に対して左側アーム４０（右側アーム５０）の左側挿入部４２（右側挿入部５２）が配置される側に配置されている。また、制動側摩擦機構９０は、左側アーム４０（右側アーム５０）の一対の左側延出片４１（右側延出片５１）の外側に設けられている。

図９に示されるように、制動側摩擦機構９０は、摩擦機構７０と同様に、プラグ９１、押付部材９３、及び３個の付勢部材９４を備える。プラグ９１、押付部材９３、及び付勢部材９４は、摩擦機構７０のプラグ７１、押付部材７３、及び付勢部材７４と同様の形状である。なお、付勢部材９４の個数は、１個、２個、又は４個以上であってもよい。制輪子回転軸４７（５７）において連結部４５（５５）に挿入される部分には、一対のシール部材２６が取り付けられる。制輪子回転軸４７（５７）における一対のシール部材２６の間の部分と、その部分に対応する連結部４５（５５）との間には、潤滑剤の一例であるグリースが充填される。

連結部４５（５５）には、制動側摩擦機構９０を収容するための収容部９６が形成されている。収容部９６は、雌ねじが形成されたねじ部９６Ａと、ねじ部９６Ａよりも内径が小さい封止部９６Ｂとを備えている。ねじ部９６Ａと封止部９６Ｂとの間には、段差部９６Ｃが形成されている。

プラグ９１には、ねじ部９１Ａ、封止部９１Ｂ、及び取付部９１Ｃが連続して形成される。プラグ９１は、ねじ部９１Ａが収容部９６のねじ部９６Ａにねじ込まれることにより、収容部９６の開口部を閉塞する。このとき、プラグ９１の第１段差部９１Ｄは、収容部９６の段差部９６Ｃと接触する。また、プラグ９１の封止部９１Ｂは、収容部９６の封止部９６Ｂに挿入され、封止部９１Ｂに取り付けられたシール部材９２により封止部９１Ｂと封止部９６Ｂとの間がシールされる。収容部９６、連結部４５（５５）、及び制輪子回転軸４７（５７）において一対のシール部材２６とプラグ９１のシール部材９２とにより形成される空間が密閉状態となる。

プラグ９１と押付部材９３とにより３個の付勢部材９４が挟み込まれるため、３個の付勢部材９４が圧縮される。そして、付勢部材９４が押付部材９３を制輪子回転軸４７（５７）に向けて押すことにより、押付部材９３が制輪子回転軸４７（５７）に押し付けられる。

次に、図５を参照して、上記のように構成したキャリパ装置２０の作用について説明する。なお、左側アーム４０がブラケット２１に接近する連結部材３０の回転方向を「回転方向Ｒ１」とし、右側アーム５０がブラケット２１に接近する連結部材３０の回転方向を「回転方向Ｒ２」とする。

鉄道車両の走行中においては、鉄道車両の走行に起因する振動に基づいて車輪と台車１０とが車幅方向（ディスク１１の板厚方向）、鉄道車両の上下方向、及び鉄道車両の前後方向に相対移動する。車輪と台車１０とが相対移動するとき、台車１０に取り付けられたブラケット２１に支持された連結部材３０は、ブラケット２１の連結軸２３まわりの回転が摩擦機構７０によって制限される。このため、鉄道車両の走行に起因する振動が発生しても連結部材３０はブラケット２１に対して揺動しにくい構造となる。なお、制輪子１２がディスク１１に押されて、左側アーム４０又は右側アーム５０を介してディスク１１からの力を連結部材３０が受けたときには、連結部材３０が連結軸２３まわりに回転する。つまり、摩擦機構７０は、振動によって連結部材３０が連結軸２３まわりに回転することを抑制しつつ、ディスク１１が制輪子１２に接触したときには連結部材３０が連結軸２３まわりに回転するように調整されている。

また、右側アーム５０は、鉄道車両の走行に起因する振動による右側駆動回転軸３６まわりの回転が駆動側摩擦機構８０によって制限される。制輪子取付部材４６，５６は、鉄道車両の走行に起因する振動による制輪子回転軸４７，５７まわりの回転が制動側摩擦機構９０によってそれぞれ制限される。このため、鉄道車両の走行に起因する振動が発生しても両制輪子１２及び右側アーム５０は揺動しにくい構造となり、ブレーキ動作時の車輪に対するキャリパ装置２０の姿勢を維持することで姿勢変化による制輪子１２の不要な接触を抑制し、偏摩耗を抑制することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）連結部材３０とブラケット２１との間の相対移動に対して生じる抵抗力により、連結部材３０がブラケット２１に対して相対移動しにくくなるため、非制動時における制輪子１２とディスク１１との不要な接触を効果的に抑制することができる。

（２）連結部材３０がブラケット２１に対して揺動することによって、ブラケット２１と連結部材３０との相対移動を行うことができる。
（３）相対移動するブラケット２１と連結部材３０との間の摩擦力を増大させる摩擦機構７０を設けるだけの比較的簡単な構成で、相対移動に対する抵抗力を与えることができる。

（４）摩擦機構７０がキャリパ装置２０の構成要素である連結部材３０に設けられるため、摩擦機構７０を設けるための構成要素を別途備える必要がない。この摩擦機構７０を備えたキャリパ装置２０は、摩擦機構７０を設けるための専用部材を別途備えた装置と比較して、部品点数を少なくすることができる。

（５）押付部材７３が連結部材３０の揺動中心となる連結軸２３に押し付けられるため、押付部材７３を押し付ける部分をブラケット２１又は連結部材３０に別途確保する必要がない。

（６）付勢部材７４が押付部材７３を付勢することで、ブラケット２１と連結部材３０との間の相対移動に対する抵抗力を与えることができる。
（７）連結軸２３の軸心が制輪子１２の長手方向において中央部分と同じ位置に配置されている構成、言い換えると、連結軸２３をシリンダ装置６０と連結部材３０との間に配置した構成と比較して、連結部材３０の揺動に応じた制輪子１２の位置変化が大きくなる。このため、台車１０とディスク１１との間の走行中における相対変位量が比較的大きい鉄道車両に適用できる。また、キャリパ装置２０は、シリンダ装置６０と連結部材３０とを接近させて設置できるため、各アーム４０，５０が延びる方向において小型化することができる。

（第２の実施形態）
以下、図１０〜図１３を参照して、キャリパ装置の第２の実施形態について説明する。この実施形態のキャリパ装置は、連結軸の軸心が一対の制輪子１２の長手方向における中央部分と同長手方向において同じ位置に配置されている点が上記第１の実施形態と異なっている。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。

図１０に示すように、キャリパ装置１２０は、ブラケット１２１と連結部材１３０との構造が第１の実施形態と異なっている。すなわち、ブラケット１２１は、矩形状の取付部１２２と、取付部１２２から垂れ下がる接続部１２３とを備えている。取付部１２２の四隅には、図示しないボルトによって台車１０に取り付けられるための取付孔１２４がそれぞれ設けられている。ブラケット１２１の接続部１２３には、連結部材１３０を回転可能に取り付けられる連結軸１２５が設けられている。

連結部材１３０は、連結軸１２５に対して回動する回動部１３１と、回動部１３１から左右にそれぞれに延出して左側アーム４０及び右側アーム５０をそれぞれ支持する左側支持部１３３及び右側支持部１３４とを備える。回動部１３１は、連結軸１２５が貫通することで連結軸１２５のまわりに回動可能である。左側支持部１３３の先端部１３３ａには、挿通孔１３３ｂが設けられている。この挿通孔１３３ｂには、左側アーム４０を回転可能に支持する支軸としての左側駆動回転軸３５が回転可能な状態で挿通されている。同じく右側支持部１３４の先端部１３４ａには、挿通孔１３４ｂが設けられている。この挿通孔１３４ｂには、右側アーム５０を回転可能に支持する支軸としての右側駆動回転軸３６が回転可能な状態で挿通されている。

次に、図１１に示すように、キャリパ装置１２０は、連結部材３０をブラケット２１に押し付けることで連結部材３０が揺動する際に生じるブラケット２１と連結部材３０との間の摩擦力を増大させる摩擦機構１００を備えている。摩擦機構１００は、ブラケット１２１の連結軸１２５とは異なる部分に設けられ、連結部材１３０に押し付けられている。摩擦機構１００は、ブラケット１２１の接続部１２３に設けられ、シリンダ装置６０側から挿入されて固定されている。

図１３に示すように、摩擦機構１００は、ブラケット１２１の接続部１２３に取り付けられるプラグ１０１を備えている。摩擦機構１００は、第１の実施形態の摩擦機構７０と同様に、プラグ１０１、押付部材１０３、及び３個の付勢部材１０４を備えている。プラグ１０１、押付部材１０３、及び付勢部材１０４は、摩擦機構７０のプラグ７１、押付部材７３、及び付勢部材７４と同様の形状である。なお、付勢部材１０４の個数は、１個、２個、又は４個以上であってもよい。

ブラケット１２１の接続部１２３には、摩擦機構１００を収容するための収容部１０６が形成されている。収容部１０６は、雌ねじが形成されたねじ部１０６Ａと、ねじ部１０６Ａの内径よりも小さい内径により形成される封止部１０６Ｂとを備えている。ねじ部１０６Ａと封止部１０６Ｂとの間には、段差部１０６Ｃが形成されている。

プラグ１０１には、ねじ部１０１Ａ、封止部１０１Ｂ、及び取付部１０１Ｃが連続して形成されている。プラグ１０１は、ねじ部１０１Ａが収容部１０６のねじ部１０６Ａにねじ込まれることにより、収容部１０６の開口部を閉塞する。このとき、プラグ１０１の第１段差部１０１Ｄは、収容部１０６の段差部１０６Ｃと接触する。また、プラグ１０１の封止部１０１Ｂは、収容部１０６の封止部１０６Ｂに挿入され、封止部１０１Ｂに取り付けられたシール部材１０２により封止部１０１Ｂと封止部１０６Ｂとの間がシールされる。

プラグ１０１と押付部材１０３とにより３個の付勢部材１０４が挟み込まれるため、３個の付勢部材１０４が圧縮される。そして付勢部材１０４が押付部材１０３を連結部材１３０の回動部１３１に向けて押すことにより、押付部材１０３が回動部１３１に押し付けられる。

次に、図１２を参照して、上記のように構成したキャリパ装置１２０の作用について説明する。なお、左側アーム４０がブラケット１２１に接近する連結部材１３０の回転方向を「回転方向Ｒ１」とし、右側アーム５０がブラケット１２１に接近する連結部材１３０の回転方向を「回転方向Ｒ２」とする。

鉄道車両の走行中においては、鉄道車両の走行に起因する振動に基づいて車輪と台車１０とが車幅方向（ディスク１１の板厚方向）、上下方向、及び前後方向に相対移動する。車輪と台車１０とが相対移動するとき、台車１０に取り付けられたブラケット１２１に支持された連結部材１３０は、ブラケット１２１の連結軸１２５まわりの回転が摩擦機構１００によって制限される。このため、鉄道車両の走行に起因する振動が発生しても連結部材１３０はブラケット１２１に対して揺動しにくい構造となる。なお、制輪子１２がディスク１１に押されて、左側アーム４０又は右側アーム５０を介してディスク１１からの力を連結部材１３０が受けたときには、連結部材１３０が連結軸１２５まわりに回転する。つまり、摩擦機構１００は、振動によって連結部材１３０が連結軸１２５まわりに回転することを抑制しつつ、ディスク１１が制輪子１２に接触したときには連結部材１３０が連結軸１２５まわりに回転するように調整されている。このため、鉄道車両の走行に起因する振動が発生してもブレーキ動作時の車輪に対するキャリパ装置１２０の姿勢を維持することで姿勢変化による制輪子１２の不要な接触を抑制し、偏摩耗を抑制することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）連結部材１３０とブラケット１２１との間の相対移動に対して生じる抵抗力により、連結部材１３０がブラケット１２１に対して相対移動しにくくなるため、非制動時における制輪子１２とディスク１１との不要な接触を抑制することができる。

（２）連結部材１３０がブラケット１２１に対して揺動することによって、ブラケット１２１と連結部材１３０との相対移動を行うことができる。
（３）相対移動するブラケット１２１と連結部材１３０との間の摩擦力を増大させる摩擦機構１００を設けるだけの比較的簡単な構成で、相対移動に対する抵抗力を与えることができる。

（４）摩擦機構１００がキャリパ装置１２０の構成要素であるブラケット１２１に設けられるため、摩擦機構１００を設けるための構成要素を別途備える必要がない。この摩擦機構１００を備えたキャリパ装置１２０は、摩擦機構１００を設けるための専用部材を別途備えた装置と比較して、部品点数を少なくすることができる。

（５）押付部材１０３と連結部材１３０との間の接触面積を確保しやすくなるため、連結部材１３０が揺動することによって生じる、押付部材１０３や連結部材１３０の摩耗を抑えることができる。

（６）付勢部材１０４が押付部材１０３を付勢することで、ブラケット１２１と連結部材１３０との間の相対移動に対する抵抗力を与えることができる。
（７）連結軸１２５の軸心が制輪子１２の長手方向において中央部分よりも上方に配置されている構成と比較して、連結部材１３０の揺動に応じた制輪子１２の位置変化が小さくなるため、台車１０とディスク１１との間の走行中における相対変位量が比較的小さい鉄道車両に適用できる。キャリパ装置１２０は、連結軸１２５がシリンダ装置６０と連結部材１３０との間に配置されていることで、左右の駆動回転軸３５，３６が延びる方向において小型化することができる。

なお、上記各実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記第１の実施形態では、連結軸２３がブラケット２１に固定されて連結部材３０が連結軸２３に対して回転する構成であって、摩擦機構７０を連結部材３０に設けて連結軸２３に押し付ける構成とした。しかしながら、図１４に示すように、摩擦機構７０を連結軸２３に設けて連結部材３０に押し付ける構成としてもよい。すなわち、連結軸２３に摩擦機構７０を収容する収容部を設けて、摩擦機構７０を連結部材３０の基部３１の内壁に押し付ける。

・また、図１５に示すように、連結軸２３がブラケット２１に固定されて連結部材３０が連結軸２３に対して回転する構成であって、摩擦機構７０をブラケット２１に設けて連結部材３０に押し付ける構成としてもよい。すなわち、ブラケット２１の連結部材３０と対向する部位に摩擦機構７０を収容する収容部を設けて、摩擦機構７０を連結部材３０の基部３１に押し付ける。

・また、図１６に示すように、連結軸２３がブラケット２１に固定されて連結部材３０が連結軸２３に対して回転する構成であって、摩擦機構７０を連結部材３０に設けてブラケット２１に押し付ける構成としてもよい。すなわち、連結部材３０のブラケット２１と対向する部位に摩擦機構７０を収容する収容部を設ける。

・上記第１の実施形態では、連結軸２３がブラケット２１に固定されて連結部材３０が連結軸２３に対して回転する構成とした。しかしながら、図１７に示すように、連結軸２３が連結部材３０に固定されて連結軸２３がブラケット２１に対して回転する構成としてもよい。そして、摩擦機構７０をブラケット２１に設けて連結軸２３に押し付ける構成としてもよい。すなわち、ブラケット２１に摩擦機構７０を収容する収容部を設ける。

・また、図１８に示すように、連結軸２３が連結部材３０に固定されて連結軸２３がブラケット２１に対して回転する構成であって、摩擦機構７０を連結軸２３に設けてブラケット２１に押し付ける構成としてもよい。すなわち、連結軸２３に摩擦機構７０を収容する収容部を設ける。

・また、図１９に示すように、連結軸２３が連結部材３０に固定されて連結軸２３がブラケット２１に対して回転する構成であって、摩擦機構７０をブラケット２１に設けて連結部材３０に押し付ける構成としてもよい。すなわち、ブラケット２１の連結部材３０と対向する部位に摩擦機構７０を収容する収容部を設けて、摩擦機構７０を連結部材３０の基部３１に押し付ける。

・また、図２０に示すように、連結軸２３が連結部材３０に固定されて連結軸２３がブラケット２１に対して回転する構成であって、摩擦機構７０を連結部材３０の基部３１に設けてブラケット２１に押し付ける構成としてもよい。すなわち、連結部材３０のブラケット２１と対向する部位に摩擦機構７０を収容する収容部を設ける。

・上記第２の実施形態では、連結軸１２５がブラケット１２１に固定されて連結部材１３０が連結軸１２５に対して回転する構成であって、摩擦機構１００をブラケット１２１に設けて連結軸１２５に押し付ける構成とした。しかしながら、図２１に示すように、摩擦機構１００を連結軸１２５に設けて連結部材１３０に押し付ける構成としてもよい。すなわち、連結軸１２５に摩擦機構１００を収容する収容部を設けて、摩擦機構１００を連結部材１３０の回動部１３１の内壁に押し付ける。

・また、図２２に示すように、連結軸１２５がブラケット１２１に固定されて連結部材１３０が連結軸１２５に対して回転する構成であって、摩擦機構１００を連結部材１３０に設けて連結軸１２５に押し付ける構成としてもよい。すなわち、連結部材１３０の回動部１３１に摩擦機構１００を収容する収容部を設けて、摩擦機構１００を連結軸１２５に押し付ける。

・また、図２３に示すように、連結軸１２５がブラケット１２１に固定されて連結部材１３０が連結軸１２５に対して回転する構成であって、摩擦機構１００を連結部材１３０に設けてブラケット１２１に押し付ける構成としてもよい。すなわち、連結部材１３０の回動部１３１に摩擦機構１００を収容する収容部を設けて、摩擦機構１００をブラケット１２１の連結部材１３０と対向する部位に押し付ける。

・上記第２の実施形態では、連結軸１２５がブラケット１２１に固定されて連結部材１３０が連結軸１２５に対して回転する構成とした。しかしながら、図２４に示すように、連結軸１２５が連結部材１３０に固定されて連結軸１２５がブラケット１２１に対して回転する構成としてもよい。そして、摩擦機構１００をブラケット１２１に設けて連結軸１２５に押し付ける構成としてもよい。すなわち、ブラケット１２１に摩擦機構１００を収容する収容部を設ける。

・また、図２５に示すように、連結軸１２５が連結部材１３０に固定されて連結軸１２５がブラケット１２１に対して回転する構成であって、摩擦機構１００を連結軸１２５に設けてブラケット１２１に押し付ける構成としてもよい。すなわち、連結軸１２５に摩擦機構１００を収容する収容部を設ける。

・また、図２６に示すように、連結軸１２５が連結部材１３０に固定されて連結軸１２５がブラケット１２１に対して回転する構成であって、摩擦機構１００をブラケット１２１に設けて連結部材１３０に押し付ける構成としてもよい。すなわち、ブラケット１２１の連結部材１３０と対向する部位に摩擦機構１００を収容する収容部を設けて、摩擦機構１００を連結部材１３０の回動部１３１に押し付ける。

・また、図２７に示すように、連結軸１２５が連結部材１３０に固定されて連結軸１２５がブラケット１２１に対して回転する構成であって、摩擦機構１００を連結部材１３０の回動部１３１に設けてブラケット１２１に押し付ける構成としてもよい。すなわち、連結部材１３０のブラケット１２１と対向する部位に摩擦機構１００を収容する収容部を設ける。

・上記各実施形態において、付勢部材７４，８４，９４，１０４は皿ばねであったが、押付部材７３，８３，９３，１０３を押す力を付与することができるものであれば、皿ばね以外であってもよい。例えば、付勢部材７４，８４，９４，１０４は、コイルばね等の他の種類のばね、Ｏリング等の弾性部材であってもよい。また、付勢部材７４，８４，９４，１０４として、プラグ７１，８１，９１，１０１の取付部７１Ｃ，８１Ｃ，９１Ｃ，１０１Ｃに取り付けられた第１永久磁石と、押付部材７３，８３，９３，１０３に取り付けられて第１永久磁石と対向する部分の磁極が第１永久磁石の磁極と同じとなる第２永久磁石とにより構成されてもよい。この場合、第１永久磁石と第２永久磁石との間に発生する斥力により押付部材７３，８３，９３，１０３が押される。

・上記各実施形態において、付勢部材７４，８４，９４，１０４を省略してもよい。この場合、プラグ７１，８１，９１，１０１と押付部材７３，８３，９３，１０３とが互いに接触する。

・上記各実施形態において、駆動側摩擦機構８０を右側アーム５０に設けたが、駆動側摩擦機構８０を左側アーム４０に設けてもよい。
・上記各実施形態において、駆動側摩擦機構８０を省略してもよい。

・上記各実施形態において、制動側摩擦機構９０を省略してもよい。
・上記各実施形態では、抵抗付与部として摩擦機構を採用したが、抵抗付与部として、相対移動する部材間の接触による摩擦力の他、磁力や流体の粘性力などを利用する機構を採用してもよい。

・上記各実施形態において、ブラケット２１（１２１）をキャリパ装置２０（１２０）に設けられる構成としたが、ブラケット２１（１２１）を車両の台車に設けられる構成としてもよい。すなわち、ブラケット２１（１２１）を含まないキャリパ装置２０（１２０）であってもよい。

次に、上記実施形態から把握できる技術的思想をその効果と共に記載する。
（イ）前記連結軸は、前記ブラケットに固定されており、前記摩擦機構は、前記連結軸に設けられ、前記連結部材に押し付けるキャリパ装置。

上記構成によれば、連結軸に設けられる摩擦機構が連結部材に押し付けられることで連結部材とブラケットとの相対変位を抑制することができる。
（ロ）前記連結軸は、前記ブラケットに固定されており、前記摩擦機構は、前記ブラケットに設けられ、前記連結部材に押し付けるキャリパ装置。

上記構成によれば、ブラケットに設けられる摩擦機構が連結部材に押し付けられることで連結部材とブラケットとの相対変位を抑制することができる。
（ハ）前記連結軸は、前記ブラケットに固定されており、前記摩擦機構は、前記連結部材に設けられ、前記ブラケットの前記連結軸とは異なる部分に押し付けるキャリパ装置。

上記構成によれば、連結部材に設けられる摩擦機構がブラケットの連結軸とは異なる部分に押し付けられることで連結部材とブラケットとの相対変位を抑制することができる。
（ニ）前記連結軸は、前記連結部材に固定されており、前記摩擦機構は、前記ブラケットに設けられ、前記連結軸に押し付けるキャリパ装置。

上記構成によれば、連結部材に連結軸が備えられ、ブラケットに設けられる摩擦機構が連結軸に押し付けられることで連結部材とブラケットとの相対変位を抑制することができる。

（ホ）前記連結軸は、前記連結部材に固定されており、前記摩擦機構は、前記連結軸に設けられ、前記ブラケットに押し付けるキャリパ装置。
上記構成によれば、連結部材に連結軸が備えられ、連結部材の連結軸とは異なる部分に設けられる摩擦機構がブラケットに押し付けられることで連結部材とブラケットとの相対変位を抑制することができる。

（ヘ）前記連結軸は、前記連結部材に固定されており、前記摩擦機構は、前記ブラケットに設けられ、前記連結部材の前記連結軸とは異なる部分に押し付けるキャリパ装置。
上記構成によれば、連結部材に連結軸が備えられ、ブラケットに設けられる摩擦機構が連結部材の連結軸とは異なる部分に押し付けられることで連結部材とブラケットとの相対変位を抑制することができる。

（ト）前記連結軸は、前記連結部材に固定されており、前記摩擦機構は、前記連結部材の前記連結軸とは異なる部分に設けられ、前記ブラケットに押し付けられるキャリパ装置。

上記構成によれば、連結部材に連結軸が備えられ、連結部材の連結軸とは異なる部分に設けられる摩擦機構がブラケットに押し付けられることで連結部材とブラケットとの相対変位を抑制することができる。

（チ）前記連結軸は、前記ブラケットに固定されており、前記摩擦機構は、前記連結部材に設けられ、前記連結軸に押し付けられるキャリパ装置。
上記構成によれば、ブラケットに連結軸が備えられ、連結部材に設けられる摩擦機構が連結軸に押し付けられることで連結部材とブラケットとの相対変位を抑制することができる。

（リ）前記一対の制輪子はそれぞれ帯状の形状を有し、前記連結軸の軸心は、前記一対の制輪子の長手方向における中央部分よりも同長手方向において異なる位置に配置されるキャリパ装置。

上記構成によれば、連結軸の軸心が制輪子の長手方向において上記中央部分と同じ位置に配置されている構成と比較して、連結部材の揺動に応じた制輪子の位置変化が大きくなるため、台車とディスクとの間の走行中における相対変位量が比較的大きい鉄道車両に適用できる。

（ヌ）前記一対の制輪子はそれぞれ帯状の形状を有し、前記連結軸の軸心は、前記一対の制輪子の長手方向における中央部分と同長手方向において同じ位置に配置されるキャリパ装置。

上記構成によれば、連結軸の軸心が制輪子の長手方向において上記中央部分よりも上方に配置されている構成と比較して、連結部材の揺動に応じた制輪子の位置変化が小さくなるため、台車とディスクとの間の走行中における相対変位量が比較的小さい鉄道車両に適用できる。

１０…台車、１１…ディスク、１２…制輪子、２０…キャリパ装置、２１…ブラケット、２３…連結軸、３０…連結部材、４０…左側アーム、５０…右側アーム、６０…シリンダ装置、７０…摩擦機構、７３…押付部材、７４…付勢部材、８０…駆動側摩擦機構、９０…制動側摩擦機構、１００…摩擦機構、１０３…押付部材、１０４…付勢部材、１２０…キャリパ装置、１２１…ブラケット、１２５…連結軸、１３０…連結部材。

Claims

車両に取り付けられるブラケットに相対移動可能に連結された連結部材を備え、前記連結部材に支持された一対のアームが回動することにより、車輪とともに回転するディスクを挟むように配置された一対の制輪子を、前記ディスクに接触する位置と前記ディスクから離間した位置とに移動させるキャリパ装置において、
前記連結部材と前記ブラケットとの間の相対移動に対して抵抗力を与える抵抗付与部を更に備える
キャリパ装置。
前記連結部材は、前記ブラケットに連結軸を介して連結され、前記連結軸を中心として揺動可能である
請求項１に記載のキャリパ装置。
前記抵抗付与部は、前記連結部材と前記ブラケットとの相対移動に伴う摩擦力を増大させる摩擦機構からなる
請求項１又は２に記載のキャリパ装置。
前記摩擦機構は、前記ブラケット、前記連結部材、及び連結軸のうちいずれか一つに設けられ、前記連結部材と前記ブラケットとが揺動する際に、相対移動する相手に押し付けられることで前記摩擦力を発生させる押付部材を有する
請求項３に記載のキャリパ装置。
前記連結軸は、前記ブラケット及び前記連結部材のうち一方に固定されており、
前記押付部材は、前記ブラケット及び前記連結部材のうち他方に設けられ、前記連結軸に押し付けられる
請求項４に記載のキャリパ装置。
前記押付部材は、前記ブラケット及び前記連結部材のうち一方に設けられ、前記ブラケット及び前記連結部材のうち他方に面接触する状態で押し付けられる
請求項４に記載のキャリパ装置。
前記摩擦機構は、前記押付部材を付勢することで前記摩擦力を発生させる付勢部材を有する
請求項４〜６のいずれか一項に記載のキャリパ装置。