JP6599730B2 - ディスクブレーキ及び鉄道車両用ディスクブレーキ - Google Patents

Description

本発明は、ディスクブレーキ及び鉄道車両用ディスクブレーキに関する。

ブレーキパッドの引摺り現象が防止されたフローティングキャリパ型のディスクブレーキが、従来から知られている（特許文献１参照）。
このフローティングキャリパの型ディスクブレーキは、一方のパッド(ブレーキパッド)が、両端部を二股に開いたキャリパ（フローティングキャリパ）の一端の腕に固定され、他方のパッドがこれと反対側の腕に設けたピストン（駆動ピストン）によりロータに向けて押し出されるように構成されている。キャリパの他端の腕には、２本のガイドピンが固定され、これらのガイドピンは、台車枠等に結合されたサポートの筒状部に軸方向へ摺動自在に支承されている。

すなわち、図１３（ａ）に示すように、キャリパの二股になった一対の腕５０１の間には、上下一対のガイドピン５０３（上側のみを図示する）が掛渡され、それぞれフランジ５０５とナット（図示略）とにより腕５０１に固定されている。上側のガイドピン５０３を囲むサポート（図示略）の筒状部５０７の内面には、一対の保持リング５０９が段部５１１とスナップリング（図示略）とにより挟持されて取り付けられている。この保持リング５０９の内側には、断面がＨ形状のリトラクションゴムリング（フリクションゴムリング）５１３が嵌着されている。

上記の構成において、非制動時は、断面Ｈ形のリトラクションゴムリング５１３の内周の突条５１５における先端部が、図１３（ａ）のように、ガイドピン５０３の外周面に真直に当接している。
制動すると、パッドがロータに押付けられた反力でガイドピン５０３がキャリパと共に図１３（ｂ）の矢印Ａの方向に移動する。これと共にガイドピン５０３の外周面と突条５１５の先端部との摩擦のため、リトラクションゴムリング５１３の突条５１５が矢印Ａの方向に曲がる(撓む)。

制動を解除すると、リトラクションゴムリング５１３はその弾力のため元の姿勢に戻ろうとし、内周の突条５１５の先端部とガイドピン５０３の外周面との摩擦によりガイドピン５０３が、図１３（ｃ）の矢印Ｂの方向へ動かされる。これによりガイドピン５０３に結合されたキャリパが矢印Ｂの方向へ僅かに移動し、キャリパに固定されたパッドをロータから僅かながら離す。これにより車両の始動を軽くすることができる。車両が走行を始めると、振動等のためパッドとロータとの間隙は十分大きくなる。

このようなフローティングキャリパ型のディスクブレーキによれば、リトラクションゴムリング５１３によって、制動解除時に直ちにキャリパに固定されたパッドをロータから引離して、引摺りを防止し、始動トルクの増大を防ぎ、ライニングの摩耗を防止することができる。

実開平６−３２７７３号公報

しかしながら、上述した従来のフローティングキャリパ型のディスクブレーキは、リトラクションゴムリング５１３のみでキャリパのリトラクション効果（戻し力）と戻し量を管理しているため、リトラクションゴムリング５１３の製造バラつきや寸法公差などによって所望するキャリパ戻し動作を安定的に発揮させることが難しいという問題があった。すなわち、戻し力をリトラクションゴムリング５１３のみによって得るのでは限界がある。また、異なる仕様のキャリパに対しては、戻し量の微調整が必要となるため、既存のキャリパ（鋳物）に対して追加工を行ったりせずに戻し量の微調整が可能となる構造が望まれている。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、キャリパ戻し力の設定が容易に行なわれ、しかも、所望するキャリパ戻し動作が安定的に発揮されて、パッドの引き摺りを確実に防止できるディスクブレーキ及び鉄道車両用ディスクブレーキを提供することにある。

本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１） サポートの筒状支持部に対しガイドピンを介して摺動自在に支承された基部と、該基部からディスクロータを軸方向両側から挟む位置にまで延出された一対の押圧腕とを有するフローティングキャリパと、前記ディスクロータの側面に対向するように前記一対の押圧腕の先端部にそれぞれ設けられた一対のブレーキパッドと、前記ブレーキパッドの一方を前記ディスクロータの側面に向けて駆動するために前記一対の押圧腕の一方に設けられた駆動ピストンと、前記ガイドピンの両端部における少なくとも前記駆動ピストン側と反対側の端部に配置され、前記ガイドピンに対して摺動自在に支持された前記基部を前記駆動ピストン側と反対側へ弾性付勢するためのキャリパ戻し機構と、を備えることを特徴とするディスクブレーキ。

上記（１）の構成のディスクブレーキによれば、サポートの筒状支持部に対してフローティングキャリパの基部を摺動自在に支承するガイドピンにおける駆動ピストン側と反対側の端部には、キャリパ戻し機構が設けられる。キャリパ戻し機構は、ガイドピンとフローティングキャリパとの間に、キャリパ戻し力を発生させる。そこで、キャリパ戻し機構は、制動解除時にこのキャリパ戻し力によって一対のパッドを制動前と同じクリアランスでディスクロータから離間させる。キャリパ戻し機構が設けられたガイドピンは、現行のフローティングキャリパおけるガイドピンと交換されるだけでよく、既存のフローティングキャリパに対して一切の追加工なしに、ディスクブレーキに対するパッド引き摺り対策を実現するための改良が可能となる。

（２） 前記キャリパ戻し機構が、前記ガイドピンの端部に設けられたばね収容部に装着されると共に、開口端フランジが前記ばね収容部の開口縁に係止される有底筒状のばね収容部材と、前記ばね収容部の開口を覆って前記基部に固定されるばね受け部材と、前記開口端フランジに対して所定間隔を有した状態の前記ばね受け部材と前記ばね収容部材の底部との間に介装される圧縮ばね部材と、を備えることを特徴とする上記（１）の構成のディスクブレーキ。

上記（２）の構成のディスクブレーキによれば、ガイドピンの端部に開口して形成されているばね収容部には、開口端フランジがばね収容部の開口縁に係止されたばね収容部材が挿入される。ばね収容部材には、更に圧縮ばね部材が収容される。ばね受け部材は、ばね収容部材の底部に一端が当接した圧縮ばね部材の他端に当接した状態でばね収容部の開口を覆うように、フローティングキャリパの基部に固定される。従って、駆動ピストンが駆動されてフローティングキャリパがガイドピンに対して駆動ピストン側に移動されると、圧縮ばね部材が圧縮される。キャリパ戻し機構は、この圧縮された圧縮ばね部材の弾性復元力によって、キャリパ戻し力が得られることになる。

（３） 前記ばね受け部材が、前記ガイドピンに対して前記基部を摺動自在に支持するための滑り軸受を備えることを特徴とする（２）のディスクブレーキ。

上記（３）の構成のディスクブレーキによれば、フローティングキャリパの基部に固定されたばね受け部材が、滑り軸受を介してガイドピンの外周に摺動自在に支持される。これにより、フローティングキャリパの基部は、滑り軸受によって摺動抵抗が軽減され、より少ない力で、ガイドピンに対する移動が可能となる。

（４） 前記ばね受け部材は、前記基部が前記滑り軸受を介して前記ガイドピンに対して摺動自在に支持されるように前記基部に固定される円筒状のガイドピン支持部と、前記圧縮ばね部材の一端に当接されて前記ガイドピン支持部の外側開口端を覆うように前記ガイドピン支持部に固定されるばね支持部と、を備えることを特徴とする上記（３）の構成のディスクブレーキ。

上記（４）の構成のディスクブレーキによれば、フローティングキャリパの基部に固定されるばね受け部材が、滑り軸受を備えて基部に固定されるガイドピン支持部と、圧縮ばね部材の一端に当接されてガイドピン支持部に固定されるばね支持部とで構成される。そこで、フローティングキャリパの基部に固定されたばね受け部材のガイドピン支持部がガイドピンの外周に摺動自在に支持された状態のまま、ばね支持部を取り外して圧縮ばね部材を着脱することができる。これにより、仕様の異なるばね支持部や圧縮ばね部材と交換することで、極めて容易にフローティングキャリパの戻し力と戻し量の調整が可能となる。

（５） Ｏリングが、前記ガイドピン支持部と前記ばね支持部との間に介装されていることを特徴とする上記（４）に記載のディスクブレーキ。

上記（５）の構成のディスクブレーキによれば、ガイドピン支持部とばね支持部との間の合わせ部分がＯリングにより水密にシールされ、ばね収容部やばね収容部材への水や埃の侵入を防止することができる。

（６） 前記ガイドピンの両端部に配置された前記キャリパ戻し機構における前記ばね支持部は、前記ばね収容部材の底部と中空の前記ガイドピンとを中心軸方向に貫通したボルト軸と、前記ボルト軸の先端に螺着されたナットとによって、前記基部に固定されることを特徴とする上記（５）に記載のディスクブレーキ。

（７） Ｏリングが、前記ばね支持部と前記ボルト軸との間、及び前記ばね支持部と前記ナットとの間にそれぞれ介装されていることを特徴とする上記（６）に記載のディスクブレーキ。

（８） 前記ガイドピン支持部と前記ばね支持部との間、及び前記ばね支持部と前記ボルト軸との間には、互いの相対回転を規制する回り止め機構が設けられていることを特徴とする上記（７）に記載のディスクブレーキ。

（９） 前記ガイドピンにおける前記駆動ピストン側の端部に配置される前記キャリパ戻し機構は、前記基部に対する軸方向の前記ばね収容部材の移動を所定間隔に規制するためのストッパー部を前記ばね受け部材に有することを特徴とする上記（２）〜（８）の何れか１つに記載のディスクブレーキ。

上記（９）の構成のディスクブレーキによれば、ガイドピンの両端部にキャリパ戻し機構が配置されるので、例えば車輪の揺動時において必要となる駆動ピストン側と反対側へフローティングキャリパの基部を戻す力を作ることが可能となる。
なお、制動時には、駆動ピストンが駆動されてフローティングキャリパがガイドピンに対して駆動ピストン側に移動されると、駆動ピストン側と反対側のガイドピンの端部に設けられたキャリパ戻し機構における圧縮ばね部材は圧縮されてキャリパ戻し力を発生する。この際、駆動ピストン側のガイドピンの端部に配置されたキャリパ戻し機構におけるばね収容部材の移動は、ばね受け部材のストッパー部によって所定間隔に規制されているので、フローティングキャリパの駆動ピストン側への移動によって、駆動ピストン側のキャリパ戻し機構におけるばね収容部材の開口端フランジとガイドピンのピストン側端部との間には、間隙（干渉回避間隙）が形成される。そこで、駆動ピストン側のキャリパ戻し機構における圧縮ばね部材の弾性力は、駆動ピストン側と反対側のキャリパ戻し機構における圧縮ばね部材のキャリパ戻し力に干渉せず、キャリパ戻し力に対する反力（負荷）となって作用することがない。

（１０） 上記（１）〜（９）の何れか１つのディスクブレーキを備えたことを特徴とする鉄道車両用ディスクブレーキ。

上記（１０）の構成の鉄道車両用ディスクブレーキによれば、上記のディスクブレーキの構成を備えることで、鉄道車両用の車輪の両側面に取り付けたディスクロータにブレーキパッドを押圧して制動する際に、ブレーキパッドとディスクロータのパッドクリアランスを一定に維持できる。これにより、ブレーキパッドの偏摩耗及び引きずりを防止するとともに、車両の始動トルクの増大を抑制可能とすることができる。

本発明に係るディスクブレーキ及び鉄道車両用ディスクブレーキによれば、キャリパ戻し力の設定が容易に行なわれ、しかも、所望するキャリパ戻し動作が安定的に発揮されて、パッドの引き摺りを確実に防止できる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

本発明の第１実施形態に係るディスクブレーキの斜視図である。 図１に示したディスクブレーキの分解斜視図である。 図１に示したディスクブレーキの側面図である。 図３におけるＡ−Ａ断面図である。 図３におけるＢ−Ｂ断面図である。 図１に示したディスクブレーキの動作説明図であり、（ａ）はイニシャル時の動作説明図、（ｂ）はブレーキ制動時の動作説明図、（ｃ）はブレーキ緩開時の動作説明図である。 （ａ）は図１に示したディスクブレーキの断面図、（ｂ）は比較例に係るディスクブレーキの断面図である。 本発明の第２実施形態に係るディスクブレーキの断面図である。 図８の要部拡大図である。 本発明の第３実施形態に係るディスクブレーキの分解斜視図である。 図１０に示したディスクブレーキの断面図である。 図１１の要部拡大図である。 （ａ）は従来構成における非制動時のリトラクションゴムリングのガイドピンに対する姿勢を示す模式図、（ｂ）は（ａ）の制動時におけるリトラクションゴムリングの突条の変形を示す模式図、（ｃ）はリトラクションゴムリングの復位時の作用を示す模式図である。

以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
図１〜図５に示すように、本発明の第１実施形態に係るフローティングキャリパ型のディスクブレーキ１１は、鉄道車両用ディスクブレーキに用いられる場合を例に説明する。この他、ディスクブレーキ１１は、例えばエレベータ等、回転部材に対して制動力を発生させる種々の産業用駆動装置のブレーキ装置にも好適に用いることができるものである。

本第１実施形態に係るフローティングキャリパ型のディスクブレーキ１１は、図示しない台車枠に結合されたサポート２３に摺動自在に支承された基部２５から車輪３５（図６参照）の両側面に取り付けられたディスクロータ３７，３７を軸方向両側から挟む位置にまで延出された一対の押圧腕であるピストン側押圧腕３９及び反ピストン側押圧腕４１を有するフローティングキャリパ１３と、ディスクロータ３７，３７の外側面に対向するようにピストン側押圧腕３９及び反ピストン側押圧腕４１にそれぞれ設けられた一対のブレーキパッド１７，１７と、ピストン側押圧腕３９に設けられた駆動ピストン１５（図６（ａ）の部分破断部参照）と、上段ガイドピン（ガイドピン）３１の両端部に配置されたキャリパ戻し機構１９と、を主要な構成として有している。

フローティングキャリパ１３における基部２５の上部及び下部には、サポート２３の上下一対の筒状支持部である上段筒状支持部２７及び下段筒状支持部２９に対し、ガイドピンである上段ガイドピン３１及び下段ガイドピン３３がそれぞれ掛け渡されている。フローティングキャリパ１３の基部２５は、上段ガイドピン３１及び下段ガイドピン３３を介して上段筒状支持部２７及び下段筒状支持部２９に摺動自在に支承される。上段ガイドピン３１は、両端がキャリパ戻し機構１９により基部２５から抜け止めされている。下段ガイドピン３３は、フランジ３４とナット３６とにより基部２５に固定されている。フローティングキャリパ１３の基部２５には、車輪３５（図６参照）の両側面に取り付けられたディスクロータ３７を軸方向両側から挟む位置にまで、一対の押圧腕であるピストン側押圧腕３９及び反ピストン側押圧腕４１が延設される。なお、本第１実施形態におけるピストン側押圧腕３９及び反ピストン側押圧腕４１は、それぞれ平行な二股の腕部により構成されている。

ブレーキパッド１７は、車輪３５の両側面に取り付けられたディスクロータ３７の外側面に対向するようにピストン側押圧腕３９及び反ピストン側押圧腕４１の先端部にそれぞれ設けられる。なお、本第１実施形態では、ブレーキパッド１７のライニング面が、ディスクロータ３７を押圧してブレーキ動作を行う構造を例に説明する。勿論、ディスクブレーキ１１は、車輪３５の両側面を直接挟圧して制動する構成であってもよい。

駆動ピストン１５は、本第１実施形態において、ブレーキパッド１７の一方をディスクロータ３７の側面に向けて駆動するために一対の押圧腕の一方であるピストン側押圧腕３９に設けられている。

キャリパ戻し機構１９は、本第１実施形態において、上段ガイドピン３１の両端部に配置されている。キャリパ戻し機構１９は、上段ガイドピン３１に対して摺動自在に支持された基部２５を駆動ピストン側（以下、駆動ピストン側と云う）と反対側へ弾性付勢する。なお、本発明に係るキャリパ戻し機構１９は、上段ガイドピン３１の両端部における少なくとも駆動ピストン側と反対側の端部（図５中、右端部）に設けられていればよい。このキャリパ戻し機構１９については後に詳述する。なお、本第１実施形態では、キャリパ戻し機構１９が上段ガイドピン３１にのみ設けられる例を説明するが、キャリパ戻し機構１９は、上段ガイドピン３１及び下段ガイドピン３３の双方に設けられてもよい。

サポート２３の上段筒状支持部２７の内方には、一対のフリクションゴムリング２１が嵌装されている。図５に示すように、フリクションゴムリング２１の軸方向両側には、ワッシャ部材４３が配置される。ワッシャ部材４３は、フリクションゴムリング２１の上段ガイドピン３１に沿う方向の移動を規制する。

上段ガイドピン３１を囲む上段筒状支持部２７の内周面中央には、段部４５とスナップリング４７とにより調心軸受４９が固定されている。調心軸受４９は、上段ガイドピン３１を揺動可能に支持する。調心軸受４９は、台車枠に弾力的に支持される車輪３５が台車枠に対して相対的に変位（揺動）して上段ガイドピン３１とサポート２３の上段筒状支持部２７とが不平行になっても、ブレーキパッド１７とディスクロータ３７との摺動面を制動時に密接させることができる。

なお、下段ガイドピン３３と下段筒状支持部２９との間には、図４に示すように、ゴムブッシュ５２とスリーブ５１が介装される。下段ガイドピン３３は、調心軸受４９の代わりに、これらゴムブッシュ５２及びスリーブ５１を介して、下段筒状支持部２９に対して軸線方向に摺動自在に支持されている。

一対のフリクションゴムリング２１は、上段筒状支持部２７の内周面において、調心軸受４９の軸方向両側に配置される。一対のフリクションゴムリング２１は、上段筒状支持部２７に嵌装されて上段ガイドピン３１を摺動自在に弾性支持する。

ワッシャ部材４３は、フリクションゴムリング２１の軸方向両側に配置されて、フリクションゴムリング２１の軸方向移動を規制する。本第１実施形態において、フリクションゴムリング２１は、図５に示すように、上段筒状支持部２７の内周面に形成された段部５３によって軸方向一方への移動が規制され、スナップリング５５によって軸方向他方への移動が規制される。これにより、一対のフリクションゴムリング２１は、上段筒状支持部２７の内周面に軸方向の移動が規制された状態で固定される。

フリクションゴムリング２１は、高い弾性域（変形量）と戻し力（リトラクション効果）を有する形状及び材質のものが選定される。本第１実施形態において、フリクションゴムリング２１の軸線を含む面による断面形状は、内周面にグリスが保持できる環状溝５７を有する断面Ｕ字形状に形成されている。フリクションゴムリング２１は、図５に示すように、環状溝５７を有する内周面側の一対の凸部先端が上段ガイドピン３１の外周面に摺接する。フリクションゴムリング２１の凸部先端と上段ガイドピン３１の外周面との間には、両者間の摺動抵抗値を適性値である５〜５０ｋｇｆにするために、二硫化モリブデン等の固化潤滑材を混入した高性能グリスを保持させることができる。
なお、本発明に係るフリクションゴムリング２１の断面形状は、本第１実施形態のＵ字形状に限定されるものではなく、弾性復元作用の調整を可能とするものであれば、断面Ｈ形等の種々の形状を採りうる。

フリクションゴムリング２１は、断面Ｕ字形状に形成され、その凸部先端が上段ガイドピン３１の外周面に摺接することで、弾性復元作用を有する。これにより、例えばブレーキ制動時に上段ガイドピン３１が上段筒状支持部２７に対して駆動ピストン側へ移動した際、ブレーキ緩開時においては、駆動ピストン側と反対側（以下、反駆動ピストン側と云う）へ上段ガイドピン３１を戻す力を作ることが可能となる。
また、高性能グリスはその種類、グリス塗布の有無を上記調性の中で最適な組み合わせを選択する。

本第１実施形態に係るキャリパ戻し機構１９は、上段ガイドピン３１の両端部に設けられたばね収容部６９に装着されるばね収容部材５９と、上段ガイドピン３１に対して基部２５を摺動自在に支持するための滑り軸受６１と、ばね収容部６９の開口を覆うばね受け部材６３と、ばね受け部材６３とばね収容部材５９の底部８３との間に介装される圧縮ばね部材６５と、を有する。
ばね収容部材５９は、有底筒状に形成され、開口端側に開口端フランジ６７を有する。ばね収容部材５９は、上段ガイドピン３１のピストン側端部８７（端部）及び反ピストン側端部（端部）９１に凹設されたばね収容部６９に装着される。ばね収容部６９に装着されたばね収容部材５９は、開口端フランジ６７がばね収容部６９の開口縁に係止され、それ以上のばね収容部６９への挿入が規制される。なお、本第１実施形態では、圧縮ばね部材６５として圧縮コイルばねを用いる例を説明するが、この他、圧縮ばね部材６５は、ゴム等の弾性部材であってもよい。

滑り軸受６１は、円筒状に形成され、ばね受け部材６３のガイドピン支持部７１に内嵌されて、上段ガイドピン３１とばね受け部材６３との間に配設される。滑り軸受６１は、上段ガイドピン３１に対する基部２５の摺動抵抗を軽減させる。

ばね受け部材６３は、ばね収容部６９の開口を覆って基部２５に固定される。上記のように、ばね受け部材６３は、滑り軸受６１を介して上段ガイドピン３１に対し摺動自在となる。本第１実施形態において、ばね受け部材６３は、ガイドピン支持部７１と、ばね支持部７３と、を有する。
ガイドピン支持部７１は、円筒状に形成され、滑り軸受６１を介して上段ガイドピン３１を摺動自在に支持するため基部２５に固定される。この固定は、図５に示す基部２５に当接するガイドピン支持部７１の鍔部７５と、基部２５を挟んで鍔部７５と反対側でガイドピン支持部７１に係合する止め輪７７によって行われる。更に、ガイドピン支持部７１と基部２５との間には、鍔部７５の切欠き部７６が基部２５の係止リブ７８に係合することで互いの相対回転を規制する回り止め機構が設けられている。
ばね支持部７３は、圧縮ばね部材６５の一端に当接された状態でガイドピン支持部７１の外側開口端を覆うようにガイドピン支持部７１に複数のボルト７９によって固定される。ガイドピン支持部７１の鍔部７５と、ばね支持部７３との間には、Ｏリング８１が装着される。Ｏリング８１は、ガイドピン支持部７１とばね支持部７３との間の合わせ部分を水密にシールし、ばね収容部６９やばね収容部材５９への水や埃の侵入を防止する。

圧縮ばね部材６５は、図４及び図５に示すように、ばね収容部材５９の内方に収容される。ばね収容部材５９に収容された圧縮ばね部材６５は、一端がばね収容部材５９の底部８３に当接し、他端がばね受け部材６３のばね支持部７３に当接する。そして、圧縮ばね部材６５は、開口端フランジ６７に対して所定間隔Ｓ１を有した状態のばね受け部材６３とばね収容部材５９の底部８３との間に介装される。

また、キャリパ戻し機構１９は、ストッパー部８５（図５参照）を有する。ストッパー部８５は、ガイドピン支持部７１の内周に、段部状に形成される。ストッパー部８５は、ばね収容部材５９の開口端フランジ６７に当接することで、ガイドピン支持部７１を介して基部２５に対する軸方向のばね収容部材５９の移動を所定間隔Ｓ１に規制する。すなわち、キャリパ戻し機構１９におけるばね収容部材５９の移動は、ばね受け部材６３におけるガイドピン支持部７１のストッパー部８５によって所定間隔Ｓ１に規制されている。そこで、制動時には、フローティングキャリパ１３の駆動ピストン側への移動によって、駆動ピストン側のキャリパ戻し機構１９におけるばね収容部材５９の開口端フランジ６７と上段ガイドピン３１のピストン側端部８７との間には、図５に示す間隙（干渉回避間隙）Ｓ２が形成されるように構成されている。

ここで、上記構成を有するディスクブレーキ１１において、キャリパ戻し力に必要な力関係は以下のとおりである。すなわち、Ｆ１： 上段ガイドピン３１とサポート２３（調心軸受４９、フリクションゴムリング２１）の摺動抵抗、Ｆ２： 圧縮ばね部材６５のばね力、Ｆ３： 下段ガイドピン３３とサポート２３（スリーブ５１）の摺動抵抗、Ｆ４： 上段ガイドピン３１の両端部における滑り軸受６１の摺動抵抗としたとき、
Ｆ１＞Ｆ２＞（Ｆ３＋Ｆ４）
の力関係となるように設定される。

次に、上記した構成のディスクブレーキ１１の作用を説明する。
本第１実施形態に係るフローティングキャリパ型のディスクブレーキ１１は、ピストン側押圧腕３９の先端部に設けられている駆動ピストン１５が駆動されると、一方（図６中、左方）のブレーキパッド１７がディスクロータ３７に押圧される。これによって、一方のブレーキパッド１７は、ディスクロータ３７から反力を受ける。
一方のブレーキパッド１７が受けた反力は、ピストン側押圧腕３９をディスクロータ３７から離反する方向（図５中、左方）に移動させる。

この移動により、図５に示すように、フローティングキャリパ１３は、反ピストン側押圧腕４１側の基部２５が、反駆動ピストン側（図５中、右側）のばね受け部材６３をディスクロータ３７に接近させる方向（図５中、左方向）に移動させ、ピストン側押圧腕３９側の基部２５が、駆動ピストン側（図５中、左側）のばね受け部材６３をディスクロータ３７から離間させる方向（図５中、左方向）に移動させる。
このフローティングキャリパ１３の移動により、反駆動ピストン側におけるばね受け部材６３のばね収容部材５９に収容されている圧縮ばね部材６５は圧縮変形する。これにより、反駆動ピストン側に配置されたキャリパ戻し機構１９にキャリパ戻し力が蓄積される。圧縮ばね部材６５の圧縮時、ばね受け部材６３は、滑り軸受６１によって上段ガイドピン３１の外周を軸線に沿う方向で摺動抵抗が軽減されて移動する。ばね受け部材６３の移動によって、反駆動ピストン側のばね支持部７３は、図５に示すように、上段ガイドピン３１の反ピストン側端部９１に係止されている開口端フランジ６７に当接する。

上記のフローティングキャリパ１３の移動によって、ピストン側押圧腕３９は、駆動ピストン側のばね受け部材６３をディスクロータ３７から離反する方向に移動させる。すると、駆動ピストン側のばね収容部材５９は、ばね受け部材６３のストッパー部８５に開口端フランジ６７が押圧されて、上段ガイドピン３１のばね収容部６９から引き出される方向に移動される。これにより、開口端フランジ６７と上段ガイドピン３１のピストン側端部８７（図５参照）との間には、間隙（干渉回避間隙）Ｓ２が形成される。また、開口端フランジ６７は、圧縮ばね部材６５の付勢力によって、ストッパー部８５に当接したままとなり、ばね支持部７３と離間された状態に配置されるので、駆動ピストン側の圧縮ばね部材６５のばね力が反駆動ピストン側の圧縮ばね部材６５の圧縮変形に影響を及ぼすことはない。以上が、ブレーキ制動時の状態である。

一方、制動緩開後は、駆動ピストン１５が後退する。すると、ピストン側押圧腕３９には、ディスクロータ３７から離反させる方向の反力が作用しなくなる。そこで、反ピストン側押圧腕４１側において圧縮変形されていた圧縮ばね部材６５が、弾性復元する。弾性復元した圧縮ばね部材６５は、ばね支持部７３を開口端フランジ６７から離反する方向に押圧する。この弾性復元力によって、反駆動ピストン側のばね受け部材６３が滑り軸受６１によってディスクロータ３７から離反する方向（図５の右方向）に移動する。反駆動ピストン側のばね受け部材６３の移動は、反ピストン側押圧腕４１をディスクロータ３７から離反する方向に移動させる。その結果、フローティングキャリパ１３が制動前（イニシャル時）の状態に戻り、一対のブレーキパッド１７は、制動前と同じクリアランスでそれぞれディスクロータ３７から離間されることになる。

なお、この制動緩開時、ピストン側押圧腕３９は、駆動ピストン側のばね受け部材６３をディスクロータ３７へ接近させる方向に移動させる。開口端フランジ６７と上段ガイドピン３１のピストン側端部８７との間には、上記の干渉回避間隙Ｓ２が形成されている。このため、駆動ピストン側の圧縮ばね部材６５の弾性力は、キャリパ戻し力に対する反力（負荷）となって作用することがない。

ここで、図６（ａ）に示すように、制動前（イニシャル時）において、各ブレーキパッド１７とディスクロータ３７とのクリアランスｄを３ｍｍとする。図６（ｂ）に示すブレーキ制動時は、駆動ピストン１５が６ｍｍ突出する（ピストンストロークｓ＝６ｍｍ）ことで、基部２５は反力によって３ｍｍだけ駆動ピストン１５の突出方向と逆に移動する。この時、上段ガイドピン３１は移動せずキャリパ戻し機構１９が移動するため、反駆動ピストン側の圧縮ばね部材６５が圧縮変形する。この圧縮ばね部材６５の変形による復元力がフローティングキャリパ１３を戻す力（リトラクション効果）を作る。従って、図６（ｃ）に示すブレーキ緩開後においては、駆動ピストン１５が６ｍｍ引き戻すのと同時に、フローティングキャリパ１３が３ｍｍだけ反ピストン側へ移動し、両パッドクリアランスが３ｍｍとなる。なお、ライニング摩耗が生じている場合には、ブレーキ緩開後において、その分がサポート２３と上段ガイドピン３１とのズレ量となって現れる。

次に、上記構成を有するディスクブレーキ１１の車輪揺動時における作用を説明する。
鉄道車両において、車輪３５は、カーブ走行時のブレーキングにおいて、台車枠に固定されたフローティングキャリパ１３に対して揺動する。
上記の構成を有するディスクブレーキ１１は、車輪揺動時についても、車輪揺動量がパッドクリアランスの２倍までならば車輪揺動後も両方のブレーキパッド１７のクリアランスは同値で維持される。

本第１実施形態のフローティングキャリパ型のディスクブレーキ１１は、車輪揺動量±６ｍｍまでは、両パッドクリアランス３ｍｍの確保が可能である。
ピストン側へ６ｍｍ以上車輪が揺動した場合の各パッドクリアランスの予想値を下記表１に示す。表１は、車輪３５の揺動によって、駆動ピストン側へ車輪３５が移動された後に、車輪３５が移動前の位置に戻った場合の各パッドクリアランスを示している。
なお、揺動時のフローティングキャリパ１３の動作において、反ピストン側へ車輪３５が移動した場合は、表１における各クリアランス（ピストン側のクリアランスと反ピストン側のクリアランス）は逆転する。
また、車輪揺動量が９ｍｍを超えた場合は、駆動ピストン側の圧縮ばね部材６５の圧縮変形により、ディスクロータ３７に対するブレーキパッド１７の押圧力が発生する。

即ち、イニシャル時にディスクブレーキ１１は、車輪３５がイニシャル時から駆動ピストン方向に６ｍｍ揺動すると、サポート２３と基部２５とのズレ量が３ｍｍとなり、車輪３５と基部２５とのズレ量が３ｍｍとなる。この場合、駆動ピストン側のキャリパ戻し機構１９には、３ｍｍの戻し力が発生する。ディスクブレーキ１１は、揺動が解消後されれば、両パッドクリアランス３ｍｍの確保が可能となる。

また、イニシャル時にディスクブレーキ１１は、車輪３５がイニシャル時から駆動ピストン方向に１０ｍｍ揺動すると、サポート２３と基部２５とのズレ量が７ｍｍとなり、車輪３５と基部２５とのズレ量が３ｍｍとなる。
そこで、車輪戻り量が６ｍｍの場合、サポート２３と基部２５とのズレ量は、４ｍｍとなり、車輪３５と基部２５とのズレ量は、０ｍｍとなる。そして、ディスクロータ３７とブレーキパッド１７のパッドクリアランスは、３ｍｍとなる。
また、車輪戻り量が９ｍｍの場合、サポート２３と基部２５とのズレ量は、４ｍｍとなり、車輪３５と基部２５とのズレ量は、０ｍｍとなる。そして、車輪３５は、残り移動量が１ｍｍとなってブレーキパッド１７にディスクロータ３７が当接する。この残り移動量の１ｍｍ分、車輪３５が移動することで、駆動ピストン側の圧縮ばね部材６５がたわみ、ディスクロータ３７に対するブレーキパッド１７の押付力が発生する。

図７（ａ）は図１に示したディスクブレーキの断面図、（ｂ）は比較例に係るディスクブレーキの断面図である。
図７（ａ）に示すように、本第１実施形態に係るフローティングキャリパ型のディスクブレーキ１１では、サポート２３の上段筒状支持部２７に対してフローティングキャリパ１３の基部２５を摺動自在に支承する上段ガイドピン３１の両端部には、キャリパ戻し機構１９が設けられる。反駆動ピストン側のキャリパ戻し機構１９は、上段ガイドピン３１とフローティングキャリパ１３との間に、キャリパ戻し力を発生させる。そこで、反駆動ピストン側のキャリパ戻し機構１９は、制動解除時にこのキャリパ戻し力によって一対のブレーキパッド１７を制動前と同じクリアランスでディスクロータ３７から離間させる。キャリパ戻し機構１９が設けられた上段ガイドピン３１は、図７（ｂ）に示す現行のフローティングキャリパ１３Ａにおける上段ガイドピン９５と交換されるだけでよく、既存のフローティングキャリパ１３Ａに対して一切の追加工なしに、フローティングキャリパ型のディスクブレーキ９３に対するパッド引き摺り対策を実現するための改良が可能となる。

そして、本実施形態のフローティングキャリパ型のディスクブレーキ１１では、上段ガイドピン３１の端部に開口して形成されているばね収容部６９には、開口端フランジ６７がばね収容部６９の開口縁に係止されたばね収容部材５９（図５参照）が挿入される。ばね収容部材５９には、更に圧縮ばね部材６５が収容される。ばね受け部材６３は、ばね収容部材５９の底部８３に一端が当接した圧縮ばね部材６５の他端に当接した状態でばね収容部６９の開口を覆うように、フローティングキャリパ１３の基部２５に固定される。従って、駆動ピストン１５が駆動されてフローティングキャリパ１３が上段ガイドピン３１に対して駆動ピストン側に移動されると、反駆動ピストン側のキャリパ戻し機構１９における圧縮ばね部材６５が圧縮される。反駆動ピストン側のキャリパ戻し機構１９は、この圧縮された圧縮ばね部材６５の弾性復元力によって、キャリパ戻し力が得られることになる。

また、本実施形態のフローティングキャリパ型のディスクブレーキ１１では、フローティングキャリパ１３の基部２５に固定されたばね受け部材６３が、滑り軸受６１（図５参照）を介して上段ガイドピン３１の外周に摺動自在に支持される。これにより、フローティングキャリパ１３の基部２５は、滑り軸受６１によって摺動抵抗が軽減され、より少ない力で、上段ガイドピン３１に対する移動が可能となる。

また、本実施形態のフローティングキャリパ型のディスクブレーキ１１では、フローティングキャリパ１３の基部２５に固定されるばね受け部材６３が、滑り軸受６１を備えて基部２５に固定されるガイドピン支持部７１と、圧縮ばね部材６５の一端に当接されてガイドピン支持部７１に固定されるばね支持部７３とで構成される（図５参照）。そこで、フローティングキャリパ１３の基部２５に固定されたばね受け部材６３のガイドピン支持部７１が上段ガイドピン３１の外周に摺動自在に支持された状態のまま、ばね支持部７３を取り外して圧縮ばね部材６５を着脱することができる。これにより、仕様（所定間隔Ｓ１や、ばね定数など）の異なるばね支持部７３や圧縮ばね部材６５と交換することで、極めて容易にフローティングキャリパ１３の戻し力と戻し量の調整が可能となる。

更に、本実施形態のフローティングキャリパ型のディスクブレーキ１１では、上段ガイドピン３１の両端部にキャリパ戻し機構１９が配置されるので、例えば車輪３５の揺動時において必要となる反駆動ピストン側へフローティングキャリパ１３の基部２５を戻す力を作ることが可能となる。
なお、制動時には、駆動ピストン１５が駆動されてフローティングキャリパ１３が上段ガイドピン３１に対して駆動ピストン側に移動されると、上段ガイドピン３１の反駆動ピストン側の端部に設けられたキャリパ戻し機構１９における圧縮ばね部材６５は圧縮されてキャリパ戻し力を発生する。この際、上段ガイドピン３１の駆動ピストン側の端部に配置されたキャリパ戻し機構１９におけるばね収容部材５９の移動は、ばね受け部材６３のストッパー部８５によって所定間隔Ｓ１に規制されているので、フローティングキャリパ１３の駆動ピストン側への移動によって、駆動ピストン側のキャリパ戻し機構１９におけるばね収容部材５９の開口端フランジ６７と上段ガイドピン３１のピストン側端部８７との間には、間隙（干渉回避間隙）Ｓ２が形成される。そこで、駆動ピストン側のキャリパ戻し機構１９における圧縮ばね部材６５の弾性力は、反駆動ピストン側のキャリパ戻し機構１９における圧縮ばね部材６５のキャリパ戻し力に干渉せず、キャリパ戻し力に対する反力（負荷）となって作用することがない。

本第１実施形態に係る鉄道車両用ディスクブレーキでは、上記のディスクブレーキ１１の構成を備えることで、鉄道車両用の車輪３５の両側面に取り付けたディスクロータ３７にブレーキパッド１７を押圧して制動する際に、ブレーキパッド１７とディスクロータ３７のパッドクリアランスを一定に維持できる。これにより、ブレーキパッド１７の偏摩耗及び引きずりを防止するとともに、車両の始動トルクの増大を抑制可能とすることができる。

次に、本発明の第２実施形態に係るフローティングキャリパ型のディスクブレーキを説明する。
なお、本第２実施形態に係るフローティングキャリパ型のディスクブレーキにおいて上記第１実施形態に係るフローティングキャリパ型のディスクブレーキと同等の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図８及び図９に示すように、本第２実施形態に係るフローティングキャリパ型のディスクブレーキ９７は、上段ガイドピン９９の両端部にそれぞれキャリパ戻し機構１０３が配置されている。上段ガイドピン９９は、中空のパイプとして形成される。

本第２実施形態に係るキャリパ戻し機構１０３は、中空の上段ガイドピン９９の両端開口に設けられたばね収容部６９に装着されるばね収容部材１０７と、上段ガイドピン９９に対して基部２５を摺動自在に支持するための滑り軸受６１と、ばね収容部６９となる上段ガイドピン９９の開口を覆うばね受け部材１０５と、ばね受け部材１０５とばね収容部材１０７の底部１０８との間に介装される圧縮ばね部材６５と、を有する。

滑り軸受６１は、円筒状に形成され、ばね受け部材１０５のガイドピン支持部１０９に内嵌されて、上段ガイドピン９９とばね受け部材１０５との間に配設される。そこで、上段ガイドピン９９の両端の外周側には、ばね受け部材１０５が摺動自在に外挿される。ばね受け部材１０５は、筒状のガイドピン支持部１０９と、袋ナット状のばね支持部１１１とを有する。ガイドピン支持部１０９は、内周が滑り軸受６１の外周に外挿される。ガイドピン支持部１０９の調心軸受４９側の端部には抜け止め突起１１３が形成される。抜け止め突起１１３は、ガイドピン支持部１０９の基部２５からの外方への抜けを規制する。

基部２５を貫通したガイドピン支持部１０９の外周には、雄ねじ部１１５が形成されている。この雄ねじ部１１５には、ばね支持部１１１の雌ねじ部１１７が螺合する。即ち、ばね支持部１１１は、基部２５を外方へ貫通したガイドピン支持部１０９の雄ねじ部１１５に螺合することで、抜け止め突起１１３とで基部２５を挟持する。これにより、ばね受け部材１０５は、基部２５と一体に固定される。基部２５と一体に固定されたばね受け部材１０５は、滑り軸受６１を介して上段ガイドピン９９に摺動自在となる。つまり、基部２５は、ばね受け部材１０５を介して上段ガイドピン９９に対して摺動自在に支持される。

ばね収容部６９となる上段ガイドピン９９の内方の中空部には、有底筒状に形成されたばね収容部材１０７が挿入される。このばね収容部材１０７には、開口端側に開口端フランジ６７が設けられている。ばね収容部６９に装着されたばね収容部材１０７は、開口端フランジ６７が上段ガイドピン９９の開口縁に係止され、それ以上のばね収容部６９への挿入が規制される。また、開口端フランジ６７の外周端は、ガイドピン支持部１０９のばね支持部１１１側の端面１１０に当接可能とされている。

本第２実施形態に係るキャリパ戻し機構１０３では、ガイドピン支持部１０９のばね支持部１１１側の端部に、外径が縮径されたＯリング装着部１１９が形成されている。このＯリング装着部１１９には、Ｏリング８１が装着される。
また、このＯリング装着部１１９より中心軸側のガイドピン支持部１０９における端面１１０は、上記第１実施形態のストッパー部８５と同様の機能を有する。

次に、上記した構成のディスクブレーキ９７の作用を説明する。
本第２実施形態に係るフローティングキャリパ型のディスクブレーキ９７は、ピストン側押圧腕３９の先端部に設けられている駆動ピストン１５（図６（ａ）の部分破断部参照）が駆動されると、一方のブレーキパッド１７がディスクロータ３７に押圧され、このディスクロータ３７から反力を受ける。
一方のブレーキパッド１７が受けた反力は、ピストン側押圧腕３９をディスクロータ３７から離反する方向（図９中、右方向）に移動させる。

この移動により、フローティングキャリパ１３は、反ピストン側押圧腕４１側の基部２５が、反駆動ピストン側（図９中、左側）のばね受け部材１０５をディスクロータ３７に接近させる方向（図９中、右方向）に移動させ、ピストン側押圧腕３９側の基部２５が、駆動ピストン側（図９中、右側）のばね受け部材１０５をディスクロータ３７から離間させる方向（図９中、右方向）に移動させる。
このフローティングキャリパ１３の移動により、反駆動ピストン側におけるばね受け部材１０５のばね収容部材１０７に収容されている圧縮ばね部材６５は圧縮変形する。これにより、反駆動ピストン側に配置されたキャリパ戻し機構１０３にキャリパ戻し力が蓄積される。圧縮ばね部材６５の圧縮時、ばね受け部材１０５は、滑り軸受６１によって上段ガイドピン９９の外周を軸線に沿う方向で摺動抵抗が軽減されて移動する。ばね受け部材１０５の移動によって、反駆動ピストン側のばね支持部１１１は、上段ガイドピン９９の反ピストン側端部９１に係止されている開口端フランジ６７に当接する。

上記のフローティングキャリパ１３の移動によって、ピストン側押圧腕３９は、駆動ピストン側のばね受け部材１０５をディスクロータ３７から離反する方向に移動させる。すると、駆動ピストン側のばね収容部材１０７は、ばね受け部材１０５における端面１１０に開口端フランジ６７が押圧されて、上段ガイドピン９９のばね収容部６９から引き出される方向に移動される。これにより、開口端フランジ６７と上段ガイドピン９９のピストン側端部８７との間には、間隙（干渉回避間隙）が形成される。また、開口端フランジ６７は、圧縮ばね部材６５の付勢力によって、端面１１０に当接したままとなり、ばね支持部１１１と離間された状態に配置されるので、駆動ピストン側の圧縮ばね部材６５のばね力が反駆動ピストン側の圧縮ばね部材６５の圧縮変形に影響を及ぼすことはない。以上が、ブレーキ制動時の状態である。

一方、制動緩開後は、駆動ピストン１５が後退する。すると、ピストン側押圧腕３９には、ディスクロータ３７から離反させる方向の反力が作用しなくなる。そこで、反ピストン側押圧腕４１側において圧縮変形されていた圧縮ばね部材６５が、弾性復元する。弾性復元した圧縮ばね部材６５は、ばね支持部１１１を開口端フランジ６７から離反する方向（図９の左方向）に押圧する。この弾性復元力によって、反駆動ピストン側のばね受け部材１０５が滑り軸受６１によってディスクロータ３７から離反する方向に移動する。反ピストン側のばね受け部材１０５の移動は、反ピストン側押圧腕４１をディスクロータ３７から離反する方向に移動させる。その結果、フローティングキャリパ１３が制動前（イニシャル時）の状態に戻り、一対のブレーキパッド１７は、制動前と同じクリアランスでそれぞれディスクロータ３７から離間されることになる。

本第２実施形態に係るフローティングキャリパ型のディスクブレーキ９７によれば、上段ガイドピン９９に中空のパイプを用いるので、軽量化を図ることができる。
また、ばね受け部材１０５のばね支持部１１１を袋ナット状としたので、キャリパ戻し機構１０３に高い防塵性、防水性を付与することができる。更に、フローティングキャリパ１３の基部２５に固定されたばね受け部材１０５のガイドピン支持部１０９が上段ガイドピン９９の外周に摺動自在に支持された状態のまま、ばね支持部１１１を取り外して圧縮ばね部材６５を着脱することができる。これにより、仕様（所定間隔Ｓ１や、ばね定数など）の異なるばね支持部１１１や圧縮ばね部材６５と交換することで、極めて容易にフローティングキャリパ１３の戻し力と戻し量の調整が可能となる。

次に、本発明の第３実施形態に係るフローティングキャリパ型のディスクブレーキを説明する。
なお、本第３実施形態に係るフローティングキャリパ型のディスクブレーキにおいて上記第１実施形態に係るフローティングキャリパ型のディスクブレーキと同等の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図１０〜図１２に示すように、本第３実施形態に係るフローティングキャリパ型のディスクブレーキ１２１は、上段ガイドピン１５１の両端部にそれぞれキャリパ戻し機構１２３，１２４が配置されている。上段ガイドピン１５１は、中空のパイプとして形成される。

キャリパ戻し機構１２３は、中空の上段ガイドピン１５１のピストン側端開口（端部）１８７に設けられたばね収容部６９に装着されるばね収容部材１２７と、上段ガイドピン１５１に対して基部２５を摺動自在に支持するための滑り軸受６１と、ばね収容部６９となる上段ガイドピン１５１の開口を覆うばね受け部材１３５と、ばね受け部材１３５とばね収容部材１２７の底部１２８との間に介装される圧縮ばね部材６５と、を有する。

一方、キャリパ戻し機構１２４は、中空の上段ガイドピン１５１の反ピストン側端開口（端部）１９１に設けられたばね収容部６９に装着されるばね収容部材１２７と、上段ガイドピン１５１に対して基部２５を摺動自在に支持するための滑り軸受６１と、ばね収容部６９となる上段ガイドピン１５１の開口を覆うばね受け部材１３６と、ばね受け部材１３６とばね収容部材１２７の底部１２８との間に介装される圧縮ばね部材６５と、を有する。

滑り軸受６１は、円筒状に形成され、ばね受け部材１３５，１３６のガイドピン支持部１３１に内嵌されて、上段ガイドピン１５１とばね受け部材１３５，１３６との間に配設される。そこで、上段ガイドピン１５１の両端の外周側には、ばね受け部材１３５，１３６が摺動自在に外挿される。

ばね受け部材１３５は、筒状のガイドピン支持部１３１と、円環状のばね支持部１３３とを有する。また、ばね受け部材１３６は、筒状のガイドピン支持部１３１と、円環状のばね支持部１３４とを有する。
ガイドピン支持部１３１は、円筒状に形成され、滑り軸受６１を介して上段ガイドピン１５１を摺動自在に支持するため基部２５に固定される。この固定は、基部２５に当接するガイドピン支持部１３１の鍔部１７５と、基部２５を挟んで鍔部１７５と反対側でガイドピン支持部１３１に係合する止め輪７７とによって行われる。更に、ガイドピン支持部１３１と基部２５との間には、鍔部１７５の切欠き部１７６が基部２５の係止リブ７８に係合することで互いの相対回転を規制する回り止め機構が設けられている。
また、キャリパ戻し機構１２３，１２４では、ガイドピン支持部１３１の内周に、ストッパー部８５が段部状に形成されている。

ばね支持部１３３及びばね支持部１３４は、それぞれ圧縮ばね部材６５の一端に当接された状態でガイドピン支持部１３１の外側開口端を覆うように、ばね収容部材１２７の底部１２８における開口１２９と中空の上段ガイドピン１５１とを中心軸方向に貫通したボルト軸１４１と、ボルト軸１４１の先端に螺着されたナット１４５とによって、ガイドピン支持部１３１に固定される。これにより、ばね受け部材１３５，１３６は、基部２５と一体に固定される。基部２５と一体に固定されたばね受け部材１３５，１３６は、滑り軸受６１を介して上段ガイドピン１５１に摺動自在となる。つまり、基部２５は、ばね受け部材１３５，１３６を介して上段ガイドピン１５１に対して摺動自在に支持される。

キャリパ戻し機構１２３では、ナット１４５で締め付けられたワッシャ１４７とばね支持部１３３との間にＯリング１５５が装着され、キャリパ戻し機構１２４では、ボルト軸１４１のボルト頭１４３とばね支持部１３４との間にはＯリング１５３が装着される。Ｏリング１５３，１５５は、ボルト軸１４１が貫通するばね支持部１３３，１３４の貫通穴をそれぞれ水密にシールし、ばね収容部６９やばね収容部材１２７への水や埃の侵入を防止する。

更に、ガイドピン支持部１３１とばね支持部１３４との間には、ばね支持部１３４の切欠き部１３８が鍔部１７５の係止突起１７７に係合することで互いの相対回転を規制する回り止め機構が設けられている。また、ばね支持部１３４とボルト軸１４１との間には、二面幅を有するボルト頭１４３がばね支持部１３４の嵌合凹部１３９に嵌合することで互いの相対回転を規制する回り止め機構が設けられている。そこで、ボルト軸１４１の先端にナット１４５を螺着する際、ボルト軸１４１は空転することがなく、組立作業性が向上する。

次に、上記した構成のディスクブレーキ１２１の作用を説明する。
本第３実施形態に係るフローティングキャリパ型のディスクブレーキ１２１は、ピストン側押圧腕３９の先端部に設けられている駆動ピストン１５が駆動されると、一方のブレーキパッド１７がディスクロータ３７に押圧され、このディスクロータ３７から反力を受ける。
一方のブレーキパッド１７が受けた反力は、ピストン側押圧腕３９をディスクロータ３７から離反する方向（図１２中、右方向）に移動させる。

この移動により、フローティングキャリパ１３は、反ピストン側押圧腕４１側の基部２５が、反駆動ピストン側（図１２中、左側）のばね受け部材１３６をディスクロータ３７に接近させる方向（図１２中、右方向）に移動させ、ピストン側押圧腕３９側の基部２５が、駆動ピストン側（図１２中、右側）のばね受け部材１３５をディスクロータ３７から離間させる方向（図１２中、右方向）に移動させる。
このフローティングキャリパ１３の移動により、反駆動ピストン側におけるばね受け部材１３６のばね収容部材１２７に収容されている圧縮ばね部材６５は圧縮変形する。これにより、反駆動ピストン側に配置されたキャリパ戻し機構１２４にキャリパ戻し力が蓄積される。圧縮ばね部材６５の圧縮時、ばね受け部材１３６は、滑り軸受６１によって上段ガイドピン９９の外周を軸線に沿う方向で摺動抵抗が軽減されて移動する。ばね受け部材１３６の移動によって、反駆動ピストン側のばね支持部１１１は、上段ガイドピン９９の反ピストン側端部１９１に係止されている開口端フランジ６７に当接する。

上記のフローティングキャリパ１３の移動によって、ピストン側押圧腕３９は、駆動ピストン側のばね受け部材１３５をディスクロータ３７から離反する方向に移動させる。すると、駆動ピストン側のばね収容部材１２７は、ばね受け部材１３５のストッパー部８５に開口端フランジ６７が押圧されて、上段ガイドピン１５１のばね収容部６９から引き出される方向に移動される。これにより、開口端フランジ６７と上段ガイドピン１５１のピストン側端部１８７との間には、間隙（干渉回避間隙）が形成される。また、開口端フランジ６７は、圧縮ばね部材６５の付勢力によって、ストッパー部８５に当接したままとなり、ばね支持部１３３と離間された状態に配置されるので、駆動ピストン側の圧縮ばね部材６５のばね力が反駆動ピストン側の圧縮ばね部材６５の圧縮変形に影響を及ぼすことはない。以上が、ブレーキ制動時の状態である。

一方、制動緩開後は、駆動ピストン１５が後退する。すると、ピストン側押圧腕３９には、ディスクロータ３７から離反させる方向の反力が作用しなくなる。そこで、反ピストン側押圧腕４１側において圧縮変形されていた圧縮ばね部材６５が、弾性復元する。弾性復元した圧縮ばね部材６５は、ばね支持部１３４を開口端フランジ６７から離反する方向（図９の左方向）に押圧する。この弾性復元力によって、反駆動ピストン側のばね受け部材１３６が滑り軸受６１によってディスクロータ３７から離反する方向に移動する。反ピストン側のばね受け部材１３６の移動は、反ピストン側押圧腕４１をディスクロータ３７から離反する方向に移動させる。その結果、フローティングキャリパ１３が制動前（イニシャル時）の状態に戻り、一対のブレーキパッド１７は、制動前と同じクリアランスでそれぞれディスクロータ３７から離間されることになる。

本第３実施形態に係るフローティングキャリパ型のディスクブレーキ１２１によれば、上段ガイドピン１５１に中空のパイプを用いるので、軽量化を図ることができる。
また、ばね支持部１３３及びばね支持部１３４は、ばね収容部材１２７の底部１２８における開口１２９と中空の上段ガイドピン１５１とを中心軸方向に貫通したボルト軸１４１と、ボルト軸１４１の先端に螺着されたナット１４５とによって、それぞれガイドピン支持部１３１に固定される。そこで、本第３実施形態に係るばね受け部材１３５，１３６は、ばね支持部７３が複数のボルト７９によってガイドピン支持部７１に固定されていた第１実施形態のばね受け部材６３に比べて、部品点線を減らすことができる。

また、フローティングキャリパ１３の基部２５に固定されたばね受け部材１３５，１３６のガイドピン支持部１３１が上段ガイドピン１５１の外周に摺動自在に支持された状態のまま、ばね支持部１３３，１３４を取り外して圧縮ばね部材６５を着脱することができる。これにより、仕様（所定間隔Ｓ１や、ばね定数など）の異なるばね支持部１３３，１３４や圧縮ばね部材６５と交換することで、極めて容易にフローティングキャリパ１３の戻し力と戻し量の調整が可能となる。

従って、上記第１〜第３実施形態に係るフローティングキャリパ型のディスクブレーキ１１，９７，１２１及び鉄道車両用ディスクブレーキによれば、キャリパ戻し力の設定を容易に行え、しかも、所望するキャリパ戻し動作を安定的に発揮させて、ブレーキパッド１７の引き摺りを確実に防止できる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

１１…ディスクブレーキ
１３…フローティングキャリパ
１５…駆動ピストン
１７…ブレーキパッド
１９…キャリパ戻し機構
２３…サポート
２５…基部
２７…上段筒状支持部（筒状支持部）
２９…下段筒状支持部（筒状支持部）
３１…上段ガイドピン（ガイドピン）
３７…ディスクロータ
３９…ピストン側押圧腕（押圧腕）
４１…反ピストン側押圧腕（押圧腕）
５９…ばね収容部材
６１…滑り軸受
６３…ばね受け部材
６５…圧縮ばね部材
６７…開口端フランジ
６９…ばね収容部
７１…ガイドピン支持部
７３…ばね支持部
８１…Ｏリング
８３…底部
８５…ストッパー部
８７…ピストン側端部（端部）
９１…反ピストン側端部（端部）
９７…ディスクブレーキ
１０３…キャリパ戻し機構
１０５…ばね受け部材
１０７…ばね収容部材
１０９…ガイドピン支持部
１１１…ばね支持部

Claims (10)

1. サポートの筒状支持部に対しガイドピンを介して摺動自在に支承された基部と、該基部からディスクロータを軸方向両側から挟む位置にまで延出された一対の押圧腕とを有するフローティングキャリパと、
   前記ディスクロータの側面に対向するように前記一対の押圧腕の先端部にそれぞれ設けられた一対のブレーキパッドと、
   前記ブレーキパッドの一方を前記ディスクロータの側面に向けて駆動するために前記一対の押圧腕の一方に設けられた駆動ピストンと、
   前記ガイドピンの両端部における少なくとも前記駆動ピストン側と反対側の端部に配置され、前記ガイドピンに対して摺動自在に支持された前記基部を前記駆動ピストン側と反対側へ弾性付勢するためのキャリパ戻し機構と、を備えることを特徴とするディスクブレーキ。
2. 前記キャリパ戻し機構が、
   前記ガイドピンの端部に設けられたばね収容部に装着されると共に、開口端フランジが前記ばね収容部の開口縁に係止される有底筒状のばね収容部材と、
   前記ばね収容部の開口を覆って前記基部に固定されるばね受け部材と、
   前記開口端フランジに対して所定間隔を有した状態の前記ばね受け部材と前記ばね収容部材の底部との間に介装される圧縮ばね部材と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のディスクブレーキ。
3. 前記ばね受け部材が、
   前記ガイドピンに対して前記基部を摺動自在に支持するための滑り軸受を備えることを特徴とする請求項２に記載のディスクブレーキ。
4. 前記ばね受け部材は、
   前記基部が前記滑り軸受を介して前記ガイドピンに対して摺動自在に支持されるように前記基部に固定される円筒状のガイドピン支持部と、
   前記圧縮ばね部材の一端に当接されて前記ガイドピン支持部の外側開口端を覆うように前記ガイドピン支持部に固定されるばね支持部と、を備えることを特徴とする請求項３に記載のディスクブレーキ。
5. Ｏリングが、前記ガイドピン支持部と前記ばね支持部との間に介装されていることを特徴とする請求項４に記載のディスクブレーキ。
6. 前記ガイドピンの両端部に配置された前記キャリパ戻し機構における前記ばね支持部は、
   前記ばね収容部材の底部と中空の前記ガイドピンとを中心軸方向に貫通したボルト軸と、前記ボルト軸の先端に螺着されたナットとによって、前記基部に固定されることを特徴とする請求項５に記載のディスクブレーキ。
7. Ｏリングが、前記ばね支持部と前記ボルト軸との間、及び前記ばね支持部と前記ナットとの間にそれぞれ介装されていることを特徴とする請求項６に記載のディスクブレーキ。
8. 前記ガイドピン支持部と前記ばね支持部との間、及び前記ばね支持部と前記ボルト軸との間には、互いの相対回転を規制する回り止め機構が設けられていることを特徴とする請求項７に記載のディスクブレーキ。
9. 前記ガイドピンにおける前記駆動ピストン側の端部に配置される前記キャリパ戻し機構は、
   前記基部に対する軸方向の前記ばね収容部材の移動を所定間隔に規制するためのストッパー部を前記ばね受け部材に有することを特徴とする請求項２〜８の何れか１項に記載のディスクブレーキ。
10. 請求項１〜９の何れか１項に記載のディスクブレーキを備えたことを特徴とする鉄道車両用ディスクブレーキ。

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