JPH0382667A - 鉄道車両用ユニットブレーキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は制輪子や駆動装置、及びこれらを連動連結した
リンク機構などを−４めになした鉄道車両用ユニットブ
レーキに関する。

（従来の技術） 鉄道車両用ユニットブレーキとしては第４図に示すよう
なものが既に公知となっている。

図中、■は箱状ケースで内方にはケース１に固定の支軸
２廻りに揺動自在となしたアーム３が設けられている。

該アーム３の長手方向途中には球面軸受４及びスラソク
アジャスタ５（調整螺子ナツト６など）を介して調整螺
子棒７が係合されている。そして該螺子棒７の先端には
ピン８を介して制輪子９が結合されると共に該制輪子９
はケース１の上部に張り出させた支持部１０からピン１
１を介して吊下されているつり手１２の下端に同しくピ
ン１３を介して支持されている。他方、前記ケースｌの
上部にはピストン１４、制動力解放スプリング１５及び
シリンダケース１６などからなるブレーキ駆動用シリン
ダ１７が設けられる。

しかして前記ピストン１４から延出せしめたピストン棒
１４ａの先端と前記アーム３の上端とはピン１８を介し
て連結されてなる。なお１９はケース１に固定の支持軸
２０の瑠りに揺動自在に装着された手動用アームで、こ
れの先端が前記ピン１８に係合され、該アーム１９の揺
動操作で前記したアーム３などが適宜連動されて揺動変
位するのである。

斯かるユニットブレーキに於いて制動力を発生させるさ
いはブレーキ駆動用シリンダ１７に適宜圧力の圧縮空気
を供給してピストン棒１４ａを矢印方向ｆ１へ移動させ
る。これによりアーム３はピン２廻りの矢印方向矢印方
向ｆ２へ揺動すると共に制輪子９は球面軸受５や調整螺
子ナツト６を介することにより調整螺子棒７と共に矢印
方向ｆ３へ変位される。この間、制輪子９はつり手１２
に支持されて所定の適宜位置に規制され続ける。

しかして制輪子９の摺接面９ａは図示しない鉄道車輪の
外周面に圧接するものとなって制動力を発生させるので
ある。このさい制輪子９が摩耗などしてアーム３が一定
角度以上に揺動されたときはアーム３の突起部３ａがス
ランクアジャスタ５の調整螺子ナツト６を一定方向へ回
動させ、凡そ制輪子９の摩耗量だけ調整螺子棒７を矢印
方向ｆ３へ移動させる。逆に制動力を消滅させるさいは
前記シリンダ１７から圧縮空気を排出させるが、このさ
い制輪子９やアーム３はブレーキ解放用スプリング１５
によりブレーキ作動前の状態に復帰されるものとなり、
それまで鉄道車輪に作用していた制動力は消失するもの
となる。

（発明が解決すようとする課題） 上記したユニットブレーキにあってはブレーキを動作さ
せるためのブレーキ駆動用シリンダ１７が空気作動式で
あるため、該シリンダ１７に供給すべき圧縮空気を生成
せしめるためのコンプレッサやブレーキ作動中に於ける
該シリンダ１７内の圧縮空気の圧力を自動調整するため
の空気圧力制御装置や圧縮空気を貯溜するための空気溜
などが必要となるのであり、これがために次のような問
題点が生じていた。

イ、コンプレフサの作動に伴う騒音が大きく、鉄道車両
内や沿線地域の環境を損ねる原因となる口、コンプレッ
サや圧縮空気用圧力制御装置や空気溜は概して大きい据
付スペースを要するものであり、鉄道車両では一般にこ
れらは床下スペースに設けられるため該スペースが狭隘
となって他装置の設置が困難となる。

ハ、鉄道車両では動力源となるコンプレッサの万一の故
障を考慮して一般に複数のコンプレッサを装設しである
が、該コンプレッサは高価なため製造コストが増大する
。

二、コンプレッサや圧縮空気用圧力制御装置や空気溜は
一般に重量が大きくなるため、鉄道車両の重量が増し、
大きな走行動力が必要となる。

本発明は上記のような問題点を合理的に解消することを
可能ならしめるブレーキ駆動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） 本発明では上記目的を達成するため、シリンダケースを
形成し、その一端面に減速機構を内蔵させたブレーキ付
モ７夕を固定すると共に該モータの回転を減速機構を介
して伝達される螺子軸を該ケースの内方に位置せしめ、
しかも該螺子軸には該ケースの中心軸方向へのみ案内さ
れるナツト体を螺合させるほか、前記モータに連動され
る回転検出用エンコーダを設けるようになし、他方では
前記ケース内にピストン体を挿入させると共に該ピスト
ン体の一面に形成した押棒を該ケースの他端面から延出
させ、且つ該ピストン体とナット体の間には圧縮用スプ
リングを配設するほか、前記螺子軸とピストン体の相対
位置を検出するためのセンサを設けるようになしてブレ
ーキ駆動装置となさしめ、且つ前記押棒の先端に制輪子
を装着する一方、前記ケースからは支持アームを延出さ
せると共に該アームの先端にピンを介してつり手を枢着
させ、該つり手を介して前記制輪子を支持せしめたこと
を特徴とする。

また上記発明と主用部を一致せしめた次なる発明となし
てもよいのであって、即ち箱形ケースを形成し、その内
方に設けた支軸を介してアームを揺動自在に支持せしめ
、該アームの下端に押圧棒を水平状に連結させると共に
該押圧棒の先端に制輪子を装着するようになし、他方で
は上記と同様なブレーキ駆動装置を前記箱形ケースの上
面に押棒の水平となる横置状に固定させるようになし、
且つ前記アームの上端と前記押棒の先端とを斜状のリン
クで連結させるほか、前記箱形ケース又は前記シリンダ
ケースから垂設せしめたつり手を介して前記制輪子を支
持させるようになす。

（作用） 前後者の発明に於けるブレーキ駆動装置は旧来の空気作
動式ブレーキシリンダとは異なって電気を動力源として
作動するものであるから、在来のブレーキ装置に於ける
ようなコンプレッサや圧縮空気用圧力制御装置や空気溜
が不要となり、これらに起因した種々の問題点が解消さ
れるのであるまた前者の発明に於いてはブレーキ駆動装
置の押棒に制輪子を直接的に装着したことなどがユニッ
トブレーキ全体の構成を簡易ならしめる。

他方、後者の発明に於いては押棒の押圧力がアーム及び
リンクを介して制輪子に伝達されるのであり、このこと
が前者の発明に較べ制輪子の変位力を増大させ、制動力
を大ならしめるのであり、またブレーキ駆動装置を箱形
ケースの上面に横置状に固定させたことがユニットブレ
ーキ全体の大きさ（特に横長さ）をコンパクト化させる
のである。

（実施例） 以下、本発明の具体的な実施例を図面により詳細に説明
する。

第１図及び第２図は本発明装置の第一実施例に係り、第
１図は一部を断面とした全体側面図、第２図は第１図の
Ｘ−Ｘ部を示す断面図である。

２１は車両などに固定させるさいの媒体となるシリンダ
ケースで両端面には開口２１ａ、２１ｂが設けである。

該シリンダケース２１の一端面には減速機構２２を内蔵
させたブレーキ付モータ２３を固定させると共に該モー
タ２３の回転を減速機構２２を介して伝達される螺子軸
２４を前記開口２１ａを通じて該ケース２１の内方に位
置せしめ、しかも該を設け、該ローラ２６．２６を、前
記ケース２に形成された中心軸方向の案内溝２１ｃ、２
１に案内させるようにしである。また前記モータ３には
これの回転を検出するためのエンコーダ７を連動連結さ
せである。

他方、前記ケース２１内にはピストン体２８を挿入させ
ると共に、該ピストン体２８の一面に形成した押棒２８
ａを該ケース２１の他端面の開口２１ｂから延出させる
。前記ピストン体２８と前記ナツト体２８の間には圧縮
用スプリング２９を配設する。さらに前記螺子軸２４と
ピストン体２８の相対位置を検出するためのセンサ３０
を設けるのであるが、ここではピストン体２８の中心部
に螺子軸２４先端の進入する穴２８ｂを設け、該穴２８
ｂに螺子軸２４の先端が一定長さ以上に進入したことを
検知するためのセンサ３０をピストン体２８と同体に設
けである。

上記した構成がブレーキ駆動装置Ａであって本発明では
さらにその押棒２８ａの先端に、摺接部材３１ａの固定
された制輪子３１をピン３２を介して装着させるのであ
る。

一方、前記ケース２１からは支持アーム３３を延出させ
ると共に該アーム３３の先端にピン３４を介してつり手
３５を枢着させる。そして該つり手３５の先端と前記制
輪子３１を前記ピン３２を介して支持せしめるのである
。

なお３６はブレーキ解放用引張スプリングであり、また
３７は車両を支持した鉄車輪である。

上記のように構成した本実施例装置の使用にさいしては
例えば一つの装置を車両の鉄車輪３７毎に設けると共に
シリンダケース２１などを介して車両に固定させるよう
になすのであって、これが作用は次のとおりである。即
ち、いま操作者が適宜な操縦装置を介して本実施例装置
を作動させる信号を送るとモータ２３が作動して螺子軸
２４を回転させるのであり、これによりナツト体２５は
矢印方向ｆ１へ変位されてスプリング２９を圧縮し、該
スプリング２９に伸長力を発生させる。該伸長力はピス
トン体２８をスプリング３６の引張力に抗して矢印方向
ｆ１へ押圧するのであり、このため制輪子３１は押棒２
８ａと共に矢印方向ｆ１へ変位され、遂には鉄車輪３７
の外周面に当接されるのであり、この後はモータ２３の
回転量に比例した押圧力で圧接され、所定の制動力を発
生せしめる。なお、このさい制動力の反力として制輪子
３１に鉄車輪３７の外周面に沿った引張力が作用するも
のとなるが、該引張力はつり手３５などで支持されるも
のとなる。

しかして該制動力により車両の進行速度が減じられ始め
ると、車両速度を検出するために設けられた図示しない
エンコーダ（例えばタコゼネなど）がその検出結果を連
続的に図示しないコンピュータに伝達するのであり、次
いで該コンピュータはその検出結果に基づいて時々刻々
の減速度合を演算すると共に、該減速度合が予め設定、
された設定値となるように適宜な電気回路手段及びエン
コーダ２７などを介してモータ２３の回転を制御するの
であり、これにより車両は一定減速度合で円滑に停止さ
れるものとなる。

他方、操作者が本実施例装置を非作動状態とする信号を
送ると今度はモータ２３が前述とは逆に作動して、ナツ
ト体２５はスプリング２９の圧縮を解放するように変位
するのであり、このためブレーキの作動状態時に於いて
穴２８ｂの奥深くまで進入していた螺子軸２４の先端は
徐々に穴２日す内から抜は出るように変位する。ここで
例えば制輪子３１の摺接部材３１ａが鉄車輪３７の周面
から離れる瞬間に螺子軸２４の先端もセンサ３０の検出
位置から離れるように設定しであるとすると、それまで
作動状態にあったセンサ３０は、制輪モ３１の摺接部材
３１ａが鉄車輪３７の周面から離れる瞬間に非作動状態
となり、該瞬間に於けるセンサ３０の信号を伝達された
前記コンピュータは該瞬間の時点からモータ２３をさら
に一定回転数だけ同様な方向に回転させた後にそれを停
止させるように制御するのである。このため制輪子３１
はスプリング３６の引張力に補助されるなどして、セン
サ３０の非作動状態となった瞬間からさらに一定距離だ
け鉄車輪３７の周面から離れる方向へ移動される。この
制輪子３１の移動がブレーキの非作動状態に於ける摺接
部材３１ａと鉄車輪３７の周面との隙間を決するのであ
り、したがってたとえ摺接部材３１ａが摩耗などしたと
しても制輪子３１と鉄車輪３７の周面との隙間は常に一
定に維持されるものとなる。

第３図は本発明装置の第二実施例に係り、一部を断面と
した全体側面図である。ここに先の実施例装置と実質同
一部位には同一の符号を付しである。

図に於いて、３８は対向面に開口３８ａ、３８ｂの形成
された箱形ケースで一方の開口３８ａには蓋３９が設け
である。

該ケース３８の内方には支軸４０をこれの側面から突出
させ、且つ該支軸４０を介することによりアーム４１を
揺動自在に支持せしめる。そして該アーム４１の下端に
は押圧棒４２を水平状に連結させ、該押圧棒４２の先端
に制輪子３１をピン４３を介して装着させる。

他方では、第一実施例のものと同様なブレーキ駆動装置
Ａを前記箱形ケース３８の上面に押棒２８ａの水平とな
る横置状に固定させる。

そして前記アーム４１の上端と前記押棒２８ａの先端と
を斜状のリンク４４でピン４５．４６連結させる。

また４７は前記箱形ケース３８又は前記シリンダケース
２１からピン４８を介して揺動自在に垂下せしめたつり
手で、ここでは前記ピン４３を介して前記制輪子３１を
支持させている。

本実施例装置は先の実施例装置に準じて使用されるもの
で、箱形ケース３８などを介して車両に装着される。

ブレーキ駆動装ＷＡは先の実施例と同様に作動するので
あり、押棒２８ａが矢印方向ｆ５へ変位されたさい該変
位がリンク４４及びアーム４１などを介して制輪子３１
に伝達され、このため制輪子３１は矢印方向ｆ６へ移動
されて鉄車輪３７との間に適宜な制動力を発生せしめる
ものとなる。

他方押棒２８ａが矢印方向ｆ５とは逆に変位されたさい
は制輪子３１も矢印方向ｆ６とは逆に移動され、最終的
には鉄車輪３７の外周面との間に一定の隙間が形成され
て制輪子３１は完全に非制動状態となる。このさい、ア
ーム４１に於ける支軸４０の位置は梃原理により制輪子
３１の押圧力を種々に変化させ得るものとなる。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、電気を動力としたブレー
キ付モータによりユニットブレーキが駆動されるものと
なることから、在来のユニットブレーキを作動させるた
めのコンプレッサや圧縮空気用圧力制御装置や空気溜を
不要となさしめ、これらに起因した冒頭記述の、即ちイ
ル二の如き問題を解消させ得るものである。

さらに請求項１記載の発明はブレーキ駆動装置と制輪子
との連動機構を簡易ならしめるものであり・ また請求項２記載の発明はブレーキ駆動装置の変位をリ
ンクやアームなどを介して制輪子に伝達するものである
ため制輪子の移動力（即ち制動力）を適宜に増大させ得
るものであり、且つブレーキ駆動装置を箱形ケースに横
置状に固定させたことから特に螺子軸方向の全体長さを
短くなして全第１図及び第２図は本発明装置の第一実施
例に係り、第１図は一部を断面とした全体側面図、第２
図は第１図のＸ−Ｘ部を示す断面図であり、第３図は第
二実施例に係り一部を断面とした全体側面図、そして第
４図は一部を断面とした従来のユニットブレーキの全体
側面図である。

Ａ・・・ブレーキ駆動装置、２１・・・シリンダケース
、２２・・・減速機構、２３・・・ブレーキ付モータ、
２４・・・螺子軸、２５・・・ナツト体、２７・・・エ
ンコーダ、２８・・・ピストン体、２９・・・スプリン
グ、３０・・・センサ、２８ａ・・・押棒、３１・・・
制輪子、３３・・・支持アーム、３４・・・ピン、３５
・・・つり手、３８・・・箱形ケース、４０・・・支軸
、４２・・・押圧棒、４４・・・リンク、４７・・・つ
り手。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）シリンダケースを形成し、その一端面に減速機構
   を内蔵させたブレーキ付モータを固定すると共に該モー
   タの回転を減速機構を介して伝達される螺子軸を該ケー
   スの内方に位置せしめ、しかも該螺子軸には該ケースの
   中心軸方向へのみ案内されるナット体を螺合させるほか
   、前記モータに連動される回転検出用エンコーダを設け
   るようになし、他方では前記ケース内にピストン体を挿
   入させると共に該ピストン体の一面に形成した押棒を該
   ケースの他端面から延出させ、且つ該ピストン体とナッ
   ト体の間には圧縮用スプリングを配設するほか、前記螺
   子軸とピストン体の相対位置を検出するためのセンサを
   設けるようになしてブレーキ駆動装置となさしめ、且つ
   前記押棒の先端には制輪子を装着する一方、前記ケース
   からは支持アームを延出させると共に該アームの先端に
   つり手を枢着させ、該つり手を介して前記制輪子を支持
   せしめたことを特徴とする鉄道車両用ユニットブレーキ
   。
2. （２）箱形ケースを形成し、その内方に設けた支軸を介
   してアームを揺動自在に支持せしめ、該アームの下端に
   押圧棒を水平状に連結させると共に該押圧棒の先端に制
   輪子を装着するようになすのであり、また一方ではシリ
   ンダケースを形成し、その一端面に減速機構を内蔵させ
   たブレーキ付モータを固定すると共に該モータの回転を
   減速機構を介して伝達される螺子軸を該ケースの内方に
   位置せしめ、しかも該螺子軸には該ケースの中心軸方向
   へのみ案内されるナット体を螺合させるほか、前記モー
   タに連動される回転検出用エンコーダを設けるようにな
   し、他方では前記ケース内にピストン体を挿入させると
   共に該ピストン体の一面に形成した押棒を該ケースの他
   端面から延出させ、且つ該ピストン体とナット体の間に
   は圧縮用スプリングを配設するほか、前記螺子軸とピス
   トン体の相対位置を検出するためのセンサを設けるよう
   になしてブレーキ駆動装置となさしめるのであり、さら
   に該装置を前記箱形ケースの上面に押棒の水平となる横
   置状に固定させると共に前記アームの上端と前記押棒の
   先端とを斜状のリンクで連結させるほか、前記シリンダ
   ケースと同体部位から垂設せしめたつり手を介して前記
   制輪子を支持させたことを特徴とする鉄道車両用ユニッ
   トブレーキ。