JPH05310127A - ユニットブレーキ装置及びその隙間調整歯車装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車輪とブレーキのシューヘッドの間の間隙
を、シューヘッドの後方から手動調整するようにした歯
車機構をもつユニットブレーキ装置においては、シュー
ヘッド中心線上の寸法を小さくして車両への取付けスペ
ースを小さくすることが課題となる。本発明は、手動隙
間調整の為の歯車装置に新しい機構を採用することによ
ってこの課題を解決する。 【構成】 シューヘッド９の位置を調整する押棒７に螺
合されたスリーブ６に歯車ナット１１を取付け、これに
手動隙間調整力を伝達するための歯車１２を噛み合せて
手動隙間調整歯車機構を構成する。この歯車ナット１１
と歯車１２は歯先と歯底を円弧で、かつ、歯巾方向に傾
斜させることによって軸心の傾斜が変化しても噛み合い
が容易なようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄道車両の基礎ブレー
キ装置等に適用されるユニットブレーキ装置及びユニッ
トブレーキ用隙間調整歯車装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のユニットブレーキ装置の例を図５
に基いて説明すると、車両の台車に装着される本体１内
にはピン４ａを中心として揺動するレバー４が設けられ
ており、このレバー４の一端部には本体１の上部に付設
したシリンダ２内のピストン３がピン連結３ａされてい
る。またレバー４の他端部には球面軸受５が設けてあ
り、球面軸受５にはスリーブ６が組込まれている。

【０００３】スリーブ６には押棒７が螺入されており、
同押棒７をスリーブ６から突出させた外端部にはシュー
ヘッド９がピン連結７ａされている。ハンガー８の一端
がピン８ａを中心に揺動運動するよう本体１に組込まれ
ておりハンガー８の他端は前記ピン７ａで押棒７及びシ
ューヘッド９と連結されている。

【０００４】さらに自動隙間調整器１０がスリーブ６に
組込まれてナット１７によりスリーブ６に固定され、こ
のとき、ナット１７もスリーブ６にねじ込まれ固定され
る。前記本体１後部に取付けられる後ふた２４には、平
歯車１９が組込まれており、平歯車１９にはこれに追従
して回転するようにプランジャ１８がピン２２で組込ま
れている。

【０００５】またプランジャ１８と平歯車１９の間には
ばね２３が装着され、プランジャ１８が平歯車１９に対
して軸方向に運動可能としている。またプランジャ１８
の先端はナット１７の溝と位相が合った場合に噛合うよ
うになっている。

【０００６】後ふた２４下部では、シャフト２１に追従
して回転できるように平歯車２０が同シャフト２１に組
込まれ、この平歯車２０は平歯車１９と噛合っている。

【０００７】この従来のユニットブレーキ装置では、図
示しない適宜の機構によりシリンダ２に圧力空気を給排
し、ピストン３を作動してレバー４を揺動させ、球面軸
受５、スリーブ６、及び押棒７を介してシューヘッド９
にはめ込まれたシュー９ａを車輪に対して進退させてブ
レーキ作動、ブレーキ解除を行なう。

【０００８】一方、シュー摩耗に伴い、前記自動隙間調
整器１０によりスリーブ６を回転させ、ピン連結７ａ部
により回転を拘束されている押棒７と共に、シューヘッ
ド９を車輪側に押し出して、隙間調整を行なう。

【０００９】また前記ブレーキ動作により、シューの摩
耗に伴って隙間調整されたシューヘッド９は台車に装着
された本体１に対し、相対的に車輪側（前方）に移動す
ることになるが、摩耗したシューを新品に取り換える場
合、シューヘッド９を初期位置に戻す必要がある。

【００１０】この場合後ふた２４下部に配置されたシャ
フト２１の頭部を回すことにより、シャフト２１に組込
まれた平歯車２０を回転させる。これによって平歯車２
０と噛合うように後ふた２４に組込まれた平歯車１９が
回転し、同平歯車１９に組込まれたプランジャ１８をピ
ン２２を介して回転させる。

【００１１】プランジャ１８の先端がスリーブ６にねじ
込まれ固定されたナット１７の溝にはまり込む位置まで
回転すればそれ以後の回転はプランジャ１８よりスリー
ブ６に伝えられ、平歯車１９の回転に追従してスリーブ
６が回転する。

【００１２】スリーブ６が回転すると、スリーブ６にね
じ結合され、かつハンガー８、シューヘッド９とのピン
連結７ａにより回転を拘束されている押棒７がスリーブ
６の回転方向に応じ図中左方又は右方に移動され、ピン
連結７ａされているシューヘッド９の位置を調整し、シ
ューヘッド９にはめ込まれたシュー９ａと車輪の隙間を
調整する。

【００１３】ブレーキ作用時にはレバー４の揺動運動に
追従したスリーブ６の前方への動きによりナット１７と
プランジャ１８のはまり込みは外れることになる。この
時自動隙間調整器１０が働き隙間調整作用が行なわれれ
ばスリーブ６は自動隙間調整器１０によって定められた
回転角だけ回転し相対的に押棒７を押出すことになる。

【００１４】従って、再びブレーキがゆるめられた状態
に戻ったとき、ナット１７の溝とプランジャ１８の先端
部の位相はずれることになり、はまり込みの位置関係が
ずれナット１７はばね２３に抗してプランジャ１８を後
方に押し下げることになる。

【００１５】この状態からシャフト２１により平歯車２
０、平歯車１９、ピン２２を介してプランジャ１８を回
せばナット１７の溝とプランジャ１８の先端部の位相が
一致した時点で再び両者は嵌り込む。

【００１６】以上のように従来は後ふた２４に組込まれ
た一対の平歯車によりプランジャ１８、ナット１７を介
してスリーブ６を回転させることにより、スリーブ６の
軸線から外れて手動隙間調整することを可能としてい
た。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】シューヘッドの後方、
すなわちスリーブの軸線上に台車の横梁等があり、スリ
ーブの軸線上で手動隙間調整することが困難である場合
には、スリーブの軸線上から外れた位置で手動隙間調整
する必要がある。

【００１８】前述した従来の技術は、スリーブ６の軸線
上から外れて手動調整することを可能とする目的で考案
されたものであるが、平歯車をスリーブ６後方の後ふた
２４に組み込んで配置する必要があり、ユニットブレー
キ装置の台車取付の基準となるシューヘッド中心線上の
寸法（図５のＡ寸法）が大きくぐ傾向にある。

【００１９】一般的にユニットブレーキ装置取付スペー
スは台車構造により制限されることが多く、特に上記シ
ューヘッド中心線上の寸法の増大はユニットブレーキ装
置の台車取付に対しては不利となり艤装困難となる。

【００２０】また、上記のような寸法増大を避けるた
め、スリーブ６に直接歯車１９を取付けることも考えら
れたが、前述のようにスリーブ６は押棒７先端のピン７
ａ及び球面軸受５によってその傾きが規制されるように
組込まれているため、隙間調整時のハンガー８の揺動運
動に伴うシューヘッドと押棒７のピン７ａ連結部の動き
により随時スリーブ６の傾きが変化することになり、ス
リーブ６に取付けられた歯車の軸心もスリーブ６に追従
して傾きを変えることになり従来の技術で示したような
平歯車による確実な回転力の伝達が困難であった。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明では、相対的な軸
心の傾きが多少変化した場合でも確実に噛合い回転を伝
えることができるような歯形を有した一対の歯車機構を
備えることによりユニットブレーキ装置のシューヘッド
中心線上の寸法を大きくすることなくスリーブ軸線から
外れて手動隙間調整することを可能として前記課題を解
決した。

【００２２】また、本発明では、シューヘッドにブレー
キ作用を行わせるための押棒に螺合したスリーブに取付
けられた歯車ナットと、ブレーキ本体側に取付けられ上
記歯車ナットに噛み合う歯車とに特殊な歯形を採用した
ユニットブレーキ用隙間調整歯車装置を提供することに
よって前記課題を解決した。

【００２３】

【作用】本発明によるユニットブレーキ装置では、押棒
軸心の相対的傾きが変化した場合にも噛み合い回転の伝
達を可能に構成した歯車を隙間調整歯車機構に採用する
ことによって、シューヘッドを動かす押棒に螺合された
スリーブに歯車を直接取り付けているにも拘らず、手動
による隙間調整機構における噛み合い歯車による回転力
伝達がスリーブの傾きに拘らず確実におこなわれる。

【００２４】また、本発明によるユニットブレーキ用隙
間調整歯車装置では、歯先と歯底が円弧で、かつ歯巾方
向に傾斜した歯車ナットとこれに噛み合う歯車を隙間調
整力伝達機構に採用することによって押棒に螺合された
スリーブに歯車ナットの取付けを可能とした。これによ
って、ユニットブレーキ装置のシューヘッド中心線上の
寸法を小さくすることを可能としている。

【００２５】

【実施例】本発明の一実施例を図１に基いて具体的に説
明する。手動隙間調整部以外の構成は図５に示す従来の
技術と同様であるので詳細の説明は省略する。

【００２６】図１においてスリーブ６には簡易歯車ナッ
ト１１がねじ込まれ、スリーブ６に固定されている。後
ふた１６には調整ナット１３が組込まれ、調整ナット１
３にはピン１４を介して調整ナット１３に追従して回転
するように簡易歯車１２が組込まれている。

【００２７】簡易歯車１２は簡易歯車ナット１１の歯車
部に噛合うように配置されている。また簡易歯車１２と
調整ナット１３の間にはばね１５が装着されており簡易
歯車１２の軸方向の動きを可能としている。

【００２８】通常のブレーキ作動時の各部の動きは従来
の技術と同様である。手動隙間調整時には調整ナット１
３を回すことによりピン１４を介して簡易歯車１２を回
転させ、簡易歯車１２と噛合った簡易歯車ナット１１を
回す。これにより簡易歯車ナット１１の取付けられたス
リーブ６が回転し、スリーブ６にねじ込まれピン連結７
ａによって回転が拘束されている押棒７は前後に動きそ
れに追従してシューヘッド９及びシュー９ａを車輪に対
して進退させる。

【００２９】ブレーキ作用時には、レバー４の揺動運動
に追従したスリーブ６の前方への動きにより簡易歯車ナ
ット１１と簡易歯車１２の噛合いは外れることになり、
このとき自動隙間調整器１０の働きによりスリーブ６が
定められた回転角だけ回転することがある。

【００３０】従って、この場合、再びブレーキがゆるめ
られた状態に戻った時、簡易歯車ナット１１と簡易歯車
１２の歯の位相がずれることになり、簡易歯車ナット１
１はばね１５に抗して簡易歯車１２を後方に押し下げる
ことになる。

【００３１】この状態から調整ナット１３を回すことに
よりピン１４を介して簡易歯車１２を回せば簡易歯車ナ
ット１１と簡易歯車１２の歯の位相が一致した時点で再
び両者は噛合うことになる。

【００３２】手動隙間調整において上記機構を満足させ
るためには、隙間調整に伴うスリーブ６の傾きの変化の
範囲内において確実に噛合うように簡易歯車ナット１１
及び簡易歯車１２の歯形を決定する必要がある。スリー
ブ６が最も上に傾いた場合には簡易歯車ナット１１と簡
易歯車１２の歯の噛合い代が最も小さくなり（図２の
（ａ））、スリーブ６が最も下に傾いた場合に両者の噛
合い代は最も大きくなる（図２の（ｂ））。

【００３３】図２の（ａ）において回転を伝えるよう十
分な噛合い代を取れば図２の（ｂ）の状態において噛合
い代が大きくなり過ぎ簡易歯車ナット１１と簡易歯車１
２が固渋する可能性がでてくる。

【００３４】また固渋を避けることができた場合におい
ても、両者の歯の位相がずれて簡易歯車ナット１１によ
り簡易歯車１２がばね１５に抗して押し下げられている
場合、ナット１３を回しピン１４を介して簡易歯車１２
を回しても噛合い代が大きいため容易に両者の歯が噛合
わない状況が発生する。

【００３５】逆に図２の（ｂ）の状態でも上記のような
位相のずれがあった場合、簡易歯車１２の回転による位
相の一致によりスムーズに両者の歯が噛合うようにした
場合、図２の（ａ）の状態で簡易歯車ナット１１と簡易
歯車１２の噛合い代が小さくなり、両者間ですべりが発
生し回転を伝えなくなる可能性もある。

【００３６】そのためこれらの相反する事象においても
確実に歯が噛合うように、簡易歯車ナット１１及び簡易
歯車１２はそれぞれ図３及び図４に示すように歯形は歯
先、歯底とも円弧とし、多少軸心がずれても噛合う形状
とし、また歯幅方向へは傾斜（例えば１５°）を持たせ
ることにより噛合い代の大小に拘らず確実に回転を伝
え、しかも位相がずれて外れた場合においても容易に再
び噛合うことができるような形状とする。

【００３７】なお図３及び図４は一例を示したもので本
発明特有のものとして特定されるものではない。

【００３８】また、以上説明した実施例では、手動隙間
調整歯車機構において軸心の相対的傾きが変化した場合
にも噛み合い回転を可能とする歯車の例として図３、図
４に示すものについて説明したが、同様の機能をもつも
のであれば、これに限らず種々の既知の歯車構成のもの
を採用してよいことはいう迄もない。

【００３９】

【発明の効果】本発明では、ブレーキシューヘッドの位
置を手動で調整するための手動隙間調整歯車機構におい
て、調整力を伝達する歯車に、軸心の相対的傾きが変化
しても噛み合い力を伝達する歯車を備えることによっ
て、シューヘッド中心線上の寸法の小さいユニットブレ
ーキ装置が提供できる。

【００４０】また、本発明によるユニットブレーキ用隙
間調整歯車装置においては、軸心の相対的傾きが変化し
た場合においても、その変化範囲内で確実にしかも容易
に噛合うことができるような形状を有した一対の簡易歯
車を使用することにより、押棒上のスリーブに直接歯車
をとりつけることができ、従って、これを採用すれば、
ユニットブレーキ装置においてシューヘッド中心線上の
寸法を大きくすることなくスリーブの軸線上から外れて
手動隙間調整することが可能となった。

【００４１】また、スリーブに取付ける歯車について
は、上記機構を採用することにより歯車とスリーブ取付
けナットの一体化が図れ部品点数を減らすことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例に係るユニットブレーキ装置
の断面図、

【図２】本発明の実施例に係る歯車噛合状況の説明図、

【図３】本発明の隙間調整歯車装置を構成する簡易歯車
ナットの詳細図、

【図４】本発明の隙間調整歯車装置を構成する簡易歯車
の詳細図、

【図５】従来のユニットブレーキ装置を示す断面図。

【符号の説明】

１ 本体 ２ シリンダ ３ ピストン ４ レバー ５ 球面軸受 ６ スリーブ ７ 押棒 ８ ハンガー ９ シューヘッド ９ａ シュー １０ 自動隙間調整器 １１ 簡易歯車ナット １２ 簡易歯車 １３ 調整ナット １４ ピン １５ ばね １６ 後ふた １７ ナット １８ プランジャ １９ 平歯車 ２０ 平歯車 ２１ シャフト ２２ ピン ２３ ばね ２４ 後ふた ３ａ，４ａ，７ａ，８ａ ピン

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車輪に対向して配置されたシューヘッド
   と、同シューヘッドに連結された押棒と、同押棒に形成
   したねじ部に螺合され、かつシューヘッドの位置調整用
   の自動隙間調整器を付設したスリーブと、前記シューヘ
   ッドにブレーキ作用を行なわせるべく前記スリーブを介
   して前記押棒を軸方向へ移動させるためのてこ機構、お
   よびシューヘッドの位置を手動で調整するための手動隙
   間調整歯車機構とからなるユニットブレーキ装置におい
   て、前記手動隙間調整歯車機構が軸心の相対的傾きが変
   化した場合にも確実に噛み合い回転を伝達することを可
   能に構成した歯車を備えてなることを特徴とするユニッ
   トブレーキ装置。
2. 【請求項２】 シューヘッドにブレーキ作用を行わせる
   ための押棒に螺合されたスリーブに取り付けられた歯車
   ナット、及びブレーキ本体に取付けられた調整ナットに
   ピンを介して取付けられ前記歯車ナットと噛み合う歯車
   を有し、前記歯車ナット及び前記歯車は歯形が歯先と歯
   底で円弧で、かつ、歯巾方向に傾斜していることを特徴
   とするユニットブレーキ用隙間調整歯車装置。
3. 【請求項３】 シューヘッドにブレーキ作用を行わせる
   ための押棒に螺合されたスリーブに取付けられた歯車ナ
   ット、ブレーキ本体に取付けられた調整ナットにピンを
   介して取付けられ前記歯車ナットと噛み合う歯車、及び
   前記スリーブに嵌め込まれた、シューヘッド位置調整用
   の自動隙間調整器を有し、前記スリーブに対し同自動隙
   間調整器を前記歯車ナットによって固定していることを
   特徴とするユニットブレーキ用隙間調整歯車装置。
4. 【請求項４】 前記手動隙間調整歯車機構として請求項
   ２又は３記載の歯車装置を採用した請求項１記載のユニ
   ット装置。