特許 6225063 キャリパブレーキ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6225063

(24)【登録日】2017年10月13日

(45)【発行日】2017年11月1日

(54)【発明の名称】キャリパブレーキ装置

(51)【国際特許分類】

   F16D 65/18 20060101AFI20171023BHJP

   B61H 5/00 20060101ALI20171023BHJP

   F16D 55/228 20060101ALI20171023BHJP

   F16D 65/02 20060101ALI20171023BHJP

   F16D 65/00 20060101ALI20171023BHJP

   F16D 121/08 20120101ALN20171023BHJP

   F16D 125/04 20120101ALN20171023BHJP

   F16D 125/06 20120101ALN20171023BHJP

   F16D 125/12 20120101ALN20171023BHJP

【ＦＩ】

   F16D65/18

   B61H5/00

   F16D55/228

   F16D65/02 B

   F16D65/00 E

   F16D121:08

   F16D125:04

   F16D125:06 A

   F16D125:12

【請求項の数】7

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-83653(P2014-83653)

(22)【出願日】2014年4月15日

(65)【公開番号】特開2015-203465(P2015-203465A)

(43)【公開日】2015年11月16日

【審査請求日】2016年12月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000929

【氏名又は名称】ＫＹＢ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】特許業務法人後藤特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100075513

【弁理士】

【氏名又は名称】後藤 政喜

(74)【代理人】

【識別番号】100120260

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 雅昭

(74)【代理人】

【識別番号】100137604

【弁理士】

【氏名又は名称】須藤 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100157473

【弁理士】

【氏名又は名称】武田 啓

(72)【発明者】

【氏名】大河原 義之

【審査官】 山田 康孝

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−０９２１９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２２５４４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｄ ６５／１８

Ｂ６１Ｈ ５／００

Ｆ１６Ｄ ５５／２２８

Ｆ１６Ｄ ６５／０２

Ｆ１６Ｄ ６５／００

Ｆ１６Ｄ １２１／０８

Ｆ１６Ｄ １２５／０４

Ｆ１６Ｄ １２５／０６

Ｆ１６Ｄ １２５／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車輪とともに回転するブレーキ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であって、
台車に支持されるキャリパ本体と、
前記ブレーキディスクに摺接して摩擦力を付与可能なブレーキライニングと、
前記ブレーキライニングを支持し、前記キャリパ本体に対して進退するガイドプレートと、
前記ブレーキライニングを前記ブレーキディスクに押し付ける押圧機構と、を備え、
前記キャリパ本体と前記ガイドプレートとのいずれか一方は、他方に向かって突出する突起部を有し、
前記キャリパ本体と前記ガイドプレートとのいずれか他方は、前記ガイドプレートが後退した場合に前記突起部が当接する当接部を有することを特徴とするキャリパブレーキ装置。

【請求項2】

前記押圧機構は、
前記キャリパ本体に対して進退し、前記ガイドプレートを介して前記ブレーキライニングを押圧可能なピストンと、
前記ピストンの背面に当接するとともに前記キャリパ本体内に圧力室を画成し、当該圧力室内の作動流体の圧力によって弾性変形して前記ピストンを移動させる弾性膜と、を備え、
前記突起部と前記当接部とが当接する場合に、前記弾性膜と前記圧力室の内壁との間に空隙があることを特徴とする請求項１に記載のキャリパブレーキ装置。

【請求項3】

前記ガイドプレートの一端を前記キャリパ本体に回動可能に支持する第一アンカピンと、
前記ガイドプレートの他端を前記キャリパ本体に係止する第二アンカピンと、をさらに備え、
前記突起部は、前記第二アンカピンが取り外されて前記ガイドプレートが前記第一アンカピンに支持されたときに前記キャリパ本体に対する前記ガイドプレートの回動を規制することを特徴とする請求項１又は２に記載のキャリパブレーキ装置。

【請求項4】

前記キャリパ本体は、前記ブレーキディスクに跨るようにして延びる一対のキャリパアームを有し、
前記突起部は、前記キャリパ本体から前記ガイドプレートに向かって突出し、少なくとも前記一対のキャリパアームが連結される側における前記ガイドプレートの他端の側方に設けられることを特徴とする請求項３に記載のキャリパブレーキ装置。

【請求項5】

前記突起部は、前記ガイドプレートの両側部に各々臨むように前記キャリパ本体に一対設けられることを特徴とする請求項４に記載のキャリパブレーキ装置。

【請求項6】

前記突起部は、前記ガイドプレートの長手方向の両端側の前記キャリパ本体に各々設けられることを特徴とする請求項４又は５に記載のキャリパブレーキ装置。

【請求項7】

前記突起部は、前記ガイドプレートから前記キャリパ本体に向かって突出し、
前記当接部は、前記突起部の先端が当接可能な第一当接部と、前記突起部の側面が当接可能な第二当接部と、を有し、前記キャリパ本体に設けられることを特徴とする請求項３に記載のキャリパブレーキ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車輪とともに回転するブレーキディスクに摩擦力を付与して車輪の回転を制動するキャリパブレーキ装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来から、鉄道車両等の車両には、油圧や空気圧などの流体圧を利用して制動を行うキャリパブレーキ装置が用いられている。特許文献１には、車輪とともに回転するディスクを一対の制輪子で挟持して、ディスクと制輪子との間の摩擦力によって車輪の回転を制動するキャリパブレーキ装置が開示されている。キャリパブレーキ装置では、制動に伴う制輪子の摩耗量が一定に達すると、新しい制輪子に交換される。

【0003】

特許文献１のキャリパブレーキ装置には、制動解除時に制輪子とディスクとの隙間を一定に調整する隙間調整機構が設けられる。そのため、制輪子が摩耗するほど、制輪子を支持するガイドプレートはディスクに近付くこととなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１３−１６０２９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、摩耗した制輪子を取り外して新しい制輪子を取り付けるためには、隙間調整機構の作用によってディスクに近付いていたガイドプレートを、初期位置に戻す必要がある。このとき、ガイドプレートを無理に押し戻そうとすると、キャリパブレーキ装置の機構部分に大きな力が作用するおそれがある。

【0006】

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ブレーキライニングの交換時の安全性を向上させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、車輪とともに回転するブレーキ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であって、台車に支持されるキャリパ本体と、前記ブレーキディスクに摺接して摩擦力を付与可能なブレーキライニングと、前記ブレーキライニングを支持し、前記キャリパ本体に対して進退するガイドプレートと、前記ブレーキライニングを前記ブレーキディスクに押し付ける押圧機構と、を備え、前記キャリパ本体と前記ガイドプレートとのいずれか一方は、他方に向かって突出する突起部を有し、前記キャリパ本体と前記ガイドプレートとのいずれか他方は、前記ガイドプレートが後退した場合に前記突起部が当接する当接部を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明では、ブレーキライニングの交換時に、ガイドプレートを初期位置に押し戻そうとして後退させると、突起部と当接部とが当接する。よって、ガイドプレートを無理に押し戻そうとしてキャリパブレーキ装置の機構部分に大きな力が作用することが防止される。したがって、ブレーキライニングの交換時の安全性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施の形態に係るキャリパブレーキ装置の平面図である。

【図2】図１における正面図である。

【図3】図１におけるＩＩＩ矢視図であり、第二アンカピンとブレーキライニングとが取り外された状態を示す図である。

【図4】図２におけるＩＶ−ＩＶ断面図である。

【図5】図４における第一アンカピンの拡大図である。

【図6】本発明の実施の形態の変形例に係るキャリパブレーキ装置の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係るキャリパブレーキ装置１００について説明する。

【0011】

まず、図１から図３を参照して、キャリパブレーキ装置１００の全体構成について説明する。キャリパブレーキ装置１００は、フローティング式であるが、対向ピストン式であってもよい。

【0012】

キャリパブレーキ装置１００は、作動流体として圧縮空気が用いられる鉄道車両用の空気圧ブレーキである。キャリパブレーキ装置１００は、支持枠２０を介して図示しない台車（車体）に支持されるキャリパ本体１０と、キャリパ本体１０に対して進退しブレーキディスク６に摺接して摩擦力を付与可能な一対のブレーキライニング７と、ブレーキライニング７を支持するガイドプレート８と、ガイドプレート８をキャリパ本体１０に進退自在に支持する一対のアンカピン４３と、圧縮空気の圧力によってブレーキライニング７をブレーキディスク６に押圧する押圧機構５０と、を備える。

【0013】

キャリパブレーキ装置１００は、車輪５とともに回転するブレーキディスク６を挟んで摩擦力を付与するものである。具体的には、キャリパブレーキ装置１００は、ブレーキディスク６をその両面から一対のブレーキライニング７で挟持し、ブレーキディスク６とブレーキライニング７との間の摩擦力によって車輪５の回転を制動する。

【0014】

ブレーキディスク６は、車輪５の表裏両面に形成されて車輪５と一体に回転する。ブレーキディスク６を車輪５と一体に形成する構成に代えて、車輪５とともに回転する別体のブレーキディスク６を設けてもよい。

【0015】

キャリパ本体１０は、図１に示すように、ブレーキディスク６に跨るようにして延びる第一キャリパアーム１２及び第二キャリパアーム１４と、第一キャリパアーム１２と第二キャリパアーム１４とを連結するヨーク部１３と、キャリパ本体１０を台車上に支持するための一対のブラケット部１５と、を備える。

【0016】

キャリパ本体１０は、図２に示すように、上スライドピン３０と下スライドピン３２とによって支持枠２０に対して摺動可能にフローティング支持される。

【0017】

上スライドピン３０と下スライドピン３２とは、支持枠２０を貫通して設けられる。上スライドピン３０と下スライドピン３２との両端部は、キャリパ本体１０のブラケット部１５に各々連結される。キャリパ本体１０は、上スライドピン３０と下スライドピン３２との軸方向への相対移動が可能なように支持枠２０に支持される。上スライドピン３０と下スライドピン３２との露出部は、図１に示すように、ゴム製のブーツ３４によって覆われ、ダスト等から保護されている。

【0018】

キャリパ本体１０は、図１及び図３に示すように、ガイドプレート８に向かって突出する四つの突起部１１を有する。突起部１１は、ガイドプレート８の両側部に二つずつ臨むようにキャリパ本体１０に設けられる。また、突起部１１は、ガイドプレート８の長手方向の両端側のキャリパ本体１０に二つずつ設けられる。

【0019】

突起部１１は、ガイドプレート８が後退した場合に、ガイドプレート８の後述する当接部８ｃと当接する。これにより、突起部１１は、ガイドプレート８が後退する際のストロークを規制する。突起部１１の高さは、当接部８ｃと当接したときに、後述する押圧機構５０内のダイヤフラム５３とキャリパカバー５４との間に空隙があるように形成される。

【0020】

突起部１１は、ガイドプレート８の側面に臨み、ガイドプレート８の側面との間に所定の隙間を開けて形成される。突起部１１は、ガイドプレート８の下部のアンカピン４３が取り外され、ガイドプレート８が上部のアンカピン４３に支持されて回動したときに、ガイドプレート８の側面と当接する。このように、突起部１１は、キャリパ本体１０に対するガイドプレート８の回動を規制する。

【0021】

突起部１１とガイドプレート８の側面との間の隙間は、アンカピン４３とガイドプレート８との間のはめあい公差と比較して大きく形成される。よって、制動時にガイドプレート８がはめあい公差分だけ動いても、突起部１１がガイドプレート８の側面と当接することはない。また、突起部１１は、ガイドプレート８の側面と当接したときに、後述する押圧機構５０内のダイヤフラム５３とシリンダ本体５１ａとの間に空隙があるように形成される。

【0022】

突起部１１は、キャリパ本体１０と一体に鋳造される。これに限らず、突起部１１をキャリパ本体１０とは別体に形成して、キャリパ本体１０にボルト止め等によって固定してもよい。また、突起部１１の先端の一部又は全部をゴム等の弾性材料によって形成してもよい。この場合、ガイドプレート８が後退して突起部１１が当接部８ｃに当接したときの衝撃を緩衝することができる。

【0023】

ブレーキライニング７は、押圧機構５０による押圧力を受け、ブレーキディスク６に平行に当接して押圧される。ブレーキライニング７は、ガイドプレート８に固定される裏板部７ａと、車輪５とともに回転するブレーキディスク６に当接する摩擦部材７ｂと、を有する。摩擦部材７ｂは、複数のセグメントからなり、裏板部７ａの表面に固定される。ブレーキライニング７は、摩擦部材７ｂとブレーキディスク６との当接によって発生する摩擦力によって、車輪５の回転を制動する。

【0024】

ガイドプレート８は、長手方向に沿って形成されブレーキライニング７の裏板部７ａが係合するアリ溝８ａを有する。ガイドプレート８は、長手方向の両端部が、一対のアンカピン４３によってキャリパ本体１０に支持される。一対のアンカピン４３のうち、ガイドプレート８の一端をキャリパ本体１０に回動可能に支持する上部のアンカピン４３が第一アンカピンに該当し、ガイドプレート８の他端をキャリパ本体１０に係止する下部のアンカピン４３が第二アンカピンに該当する。アンカピン４３を有するアジャスタ４０については、あとで図５を参照しながら詳細に説明する。

【0025】

ガイドプレート８は、図１及び図３に示すように、キャリパ本体１０の突起部１１が各々当接可能な四つの当接部８ｃを有する。当接部８ｃは、各々の突起部１１が当接可能なように、突起部１１の先端が臨む位置に各々設けられる。当接部８ｃは、ガイドプレート本体８ｂから側方に突出して形成される。これにより、突起部１１の先端が当接部８ｃに当接可能であり、突起部１１の側面がガイドプレート本体８ｂに当接可能である。

【0026】

次に、図４及び図５を参照して、キャリパ本体１０の内部構造について説明する。

【0027】

キャリパ本体１０には、長手方向の両端部に配置される一対のアジャスタ４０と、一対のアジャスタ４０の間に配置される押圧機構５０と、が設けられる。

【0028】

アジャスタ４０は、ブレーキディスク６に対するブレーキライニング７の初期位置を調節するものである。アジャスタ４０は、アンカボルト４２によってキャリパ本体１０の上下端部にそれぞれ締結される。

【0029】

アジャスタ４０は、アンカボルト４２によってキャリパ本体１０に固定されるライニング受け４１と、ライニング受け４１に対して進退可能に設けられてブレーキライニング７をキャリパ本体１０に支持するアンカピン４３と、ブレーキライニング７をブレーキディスク６から離間する方向に付勢する戻しばね４４と、制動解除時にブレーキライニング７とブレーキディスク６との隙間を一定に調整する隙間調整機構４５と、を備える。

【0030】

アンカピン４３は、略有底円筒状に形成される。アンカピン４３は、ガイドプレート８に係合する鍔部４３ｂを有する。アンカピン４３は、その底部４３ａがライニング受け４１から突出して設けられ、鍔部４３ｂがガイドプレート８の両端部に嵌まることによって、ブレーキライニング７を支持する。

【0031】

アンカピン４３は、ブレーキライニング７がブレーキディスク６に近接する際に、ブレーキライニング７とともに変位するガイドプレート８によってライニング受け４１から引き出されて軸方向に変位する。アンカピン４３は、ブレーキライニング７がブレーキディスク６に摺接する制動時に、摩擦力によってブレーキディスク６がブレーキライニング７を周方向に移動させようとするのに抗して、ブレーキライニング７を保持する。

【0032】

アンカピン４３の内周には、図５に示すように、戻しばね４４と隙間調整機構４５とが収装される。アンカピン４３は、開口端部付近の内周に平ワッシャ４３ｃを有する。アンカピン４３において摺動時に外部に露出する摺動部は、ゴム製のブーツ４７によって覆われ、ダスト等から保護されている。

【0033】

戻しばね４４は、アンカピン４３の内周に圧縮して介装されるコイルばねである。戻しばね４４は、制動状態から非制動状態になったときに、その付勢力によってアンカピン４３の鍔部４３ｂがガイドプレート８を介してブレーキライニング７を押し戻し、ブレーキライニング７をブレーキディスク６から所定の距離だけ離間させる。これにより、制動解除時におけるブレーキライニング７とブレーキディスク６との距離を調整して、ブレーキディスク６の放熱性を良好にすることができる。

【0034】

隙間調整機構４５は、制動解除時における戻しばね４４の付勢力によるブレーキライニング７の戻し量を一定に調整する。つまり、隙間調整機構４５は、非制動時におけるブレーキライニング７とブレーキディスク６の間隔を常に一定に保つ。隙間調整機構４５は、ライニング受け４１に固定される固定ピン４５ａと、固定ピン４５ａに対して軸方向に移動可能に設けられるグリップ４５ｂと、固定ピン４５ａに対して軸方向に移動可能なカラー４５ｃと、を備える。

【0035】

グリップ４５ｂは、制動時のガイドプレート８の移動に伴いアンカピン４３が進出して、平ワッシャ４３ｃがカラー４５ｃの段部４５ｄに当接して押圧することで、軸方向に移動可能である。グリップ４５ｂは、戻しばね４４の付勢力によっては軸方向に移動できない大きさの力で固定ピン４５ａの外周を把持している。そのため、制動時にアンカピン４３が進出する方向に移動したグリップ４５ｂは、制動解除時に戻しばね４４の付勢力によって戻されることはなく、その位置を維持する。

【0036】

ブレーキライニング７の摩耗が小さいうちは、制動時におけるアンカピン４３のストローク量が小さい。そのため、アンカピン４３が進出しても、平ワッシャ４３ｃはカラー４５ｃの段部４５ｄには当接しない。よって、制動解除時には、アンカピン４３は、制動前における元の位置まで戻ることとなる。

【0037】

これに対して、ブレーキライニング７の摩耗が進行し、制動時におけるアンカピン４３のストローク量が大きくなった場合、アンカピン４３が進出すると、平ワッシャ４３ｃが段部４５ｄに当接してカラー４５ｃを押圧する。平ワッシャ４３ｃは、カラー４５ｃとともにグリップ４５ｂを引きずって移動させる。これにより、制動解除時には、アンカピン４３は、カラー４５ｃの移動量と同じ分だけ進出した位置までしか戻らなくなる。

【0038】

よって、非制動時におけるブレーキライニング７の位置を、摩耗した厚さの分だけ前進させることができるため、非制動時におけるブレーキライニング７とブレーキディスク６との間隔を常に一定に保つことができる。

【0039】

図４に示すように、押圧機構５０は、キャリパ本体１０に形成されるシリンダ５１と、シリンダ５１に対して進退してガイドプレート８を介してブレーキライニング７を押圧可能なピストン５２と、ピストン５２の背面５２ｂに当接するとともにキャリパ本体１０内に圧力室５５を画成し、圧力室５５内の圧縮空気の圧力によって弾性変形してピストン５２を移動させる弾性膜としてのダイヤフラム５３と、ピストン５２をアンカピン４３に摺動自在に支持するピストンプレート５８と、を備える。

【0040】

押圧機構５０は、圧力室５５における空気圧を調整することでダイヤフラム５３を変形させ、ダイヤフラム５３の変形によってピストン５２をシリンダ５１に対して進退させる。押圧機構５０は、ピストン５２をシリンダ５１から退出させることによって、ガイドプレート８を介してブレーキライニング７をブレーキディスク６に押圧する。

【0041】

シリンダ５１は、内周をピストン５２が進退するシリンダ本体５１ａと、シリンダ本体５１ａとの間にダイヤフラム５３を挟み込んで固定し、シリンダ本体５１ａの背面を閉塞して圧力室５５を画成するキャリパカバー５４と、を備える。

【0042】

シリンダ本体５１ａは、ピストン５２の周囲を環状に囲むような楕円形の筒状に形成される。シリンダ本体５１ａの内周には、ピストン５２の外周面に摺接してダスト等から保護するダストシール５１ｂが設けられる。

【0043】

キャリパカバー５４は、シリンダ本体５１ａに対応する楕円形に形成される板材である。キャリパカバー５４は、複数のボルト５４ａによってシリンダ本体５１ａの端面に固定される。キャリパカバー５４の内側の面は、圧力室５５の内壁を構成する。なお、キャリパカバー５４とシリンダ本体５１ａとを別体ではなく一体に形成してもよい。

【0044】

ダイヤフラム５３は、圧力室５５内の圧力によって弾性変形してピストン５２を移動させる。ダイヤフラム５３は、最外周を形成する周縁部５３ａと、最内周に形成される押圧部５３ｃと、周縁部５３ａと押圧部５３ｃとの間に連続して形成されるベローズ部５３ｂと、を有する。

【0045】

周縁部５３ａは、シリンダ本体５１ａとキャリパカバー５４との間に挟まれて固定される。このとき、周縁部５３ａがパッキンの役割を果たすため、圧力室５５の気密性が確保される。

【0046】

ベローズ部５３ｂは、シリンダ本体５１ａの内周面とピストン５２の外周面との間に位置する。ベローズ部５３ｂは、圧力室５５の圧力が上昇すると折りたたまれた状態（図４の状態）から伸長し、圧力室５５の圧力が下降すると折りたたまれた状態に戻る。つまり、ベローズ部５３ｂは、圧力室５５に供給される空気圧によって、折りたたまれた状態と伸長した状態とに変形可能である。

【0047】

押圧部５３ｃは、ピストン５２と当接しており、折りたたまれていたベローズ部５３ｂが伸長することによってピストン５２の退出方向に変位する。押圧部５３ｃが変位することによって、ピストン５２は押圧されてシリンダ５１内を移動する。

【0048】

圧力室５５は、シリンダ５１の内部に、ダイヤフラム５３とキャリパカバー５４とによって画成される。圧力室５５は、その容積の拡縮に伴って、ピストン５２を進退させる。圧力室５５には、通孔５６（図１及び図２参照）が設けられる。制動時にダイヤフラム５３を変形させるための圧縮空気は、外部の空気圧源から通孔５６を通じて供給される。

【0049】

ピストン５２は、ガイドプレート８の背面に当接する。ピストン５２は、ダイヤフラム５３によってシリンダ５１内に保持される。ピストン５２は、ガイドプレート８に当接する押圧面５２ａと、押圧面５２ａの反対側に形成されダイヤフラム５３と当接する背面５２ｂと、を有する。ピストン５２は、背面５２ｂに当接するダイヤフラム５３の変形によってシリンダ５１内を進退する。

【0050】

ピストンプレート５８は、ガイドプレート８と平行に設けられる板材である。ピストンプレート５８は、ピストン５２とともに変位して、ガイドプレート８に対して平行移動する。ピストンプレート５８は、制動時にはガイドプレート８に近接し、制動解除時にはガイドプレート８から離間する。ピストンプレート５８は、ピストン５２と一体に形成される。ピストンプレート５８をピストン５２と別体に形成し、ピストン５２をピストンプレート５８に固定して用いてもよい。

【0051】

ピストンプレート５８は、長手方向の両端に、アンカピン４３が挿入される一対の摺動孔５８ａを有する。ピストンプレート５８は、摺動孔５８ａに挿入されるアンカピン４３に係合し、アンカピン４３の軸方向に摺動自在に設けられる。ピストンプレート５８は、両端の摺動孔５８ａがアンカピン４３に係合することで、シリンダ５１内におけるピストン５２の位置を規定する。

【0052】

次に、キャリパブレーキ装置１００の作用について説明する。

【0053】

鉄道車両の走行時には、車輪５は高速で回転している。ここで、運転士の操作等によってキャリパブレーキ装置１００が制動状態に切り換えられると、空気圧源から供給される圧縮空気が、通孔５６を介して圧力室５５内に送られ、ダイヤフラム５３を変形させる。すると、ダイヤフラム５３のベローズ部５３ｂが伸長して、押圧部５３ｃがピストン５２をブレーキディスク６方向へ摺動させる。

【0054】

ダイヤフラム５３の押圧部５３ｃは、車輪５方向へ変位し、ピストン５２を介してブレーキライニング７を車輪５に設けられたブレーキディスク６に押圧する。ダイヤフラム５３によって押圧されたブレーキライニング７とブレーキディスク６とが当接して摩擦力が発生すると、車輪５の回転は制動される。これにより、鉄道車両は、速度が低下してやがて停止することとなる。

【0055】

運転士の操作等によってキャリパブレーキ装置１００による車輪５の制動が解除されると、アジャスタ４０内部に設けられた戻しばね４４の復元力によって、ブレーキライニング７はブレーキディスク６に当接した状態から離間する。また、圧力室５５内の圧縮空気は通孔５６から排出されて、ダイヤフラム５３のベローズ部５３ｂは制動前の折りたたまれた形状に戻り、押圧部５３ｃは制動前の位置に戻る。すると、ピストン５２も制動前の位置に戻る。

【0056】

これにより、ブレーキディスク６とブレーキライニング７とは、隙間調整機構４５の作用によって再び一定の間隔をもって対峙することとなる。よって、車輪５は、キャリパブレーキ装置１００の影響を受けることなく回転することが可能となる。

【0057】

ブレーキライニング７の摩擦部材７ｂの摩耗量が一定に達すると、新しいブレーキライニング７に交換する必要がある。このとき、隙間調整機構４５が設けられるため、ガイドプレート８は、摩擦部材７ｂが摩耗した分だけブレーキディスク６に向かって前進している。よって、ブレーキライニング７を交換する際には、作業者は、隙間調整機構４５のグリップ４５ｂを引きずって移動させながら、ガイドプレート８を初期位置に押し戻す必要がある。

【0058】

ここで、突起部１１と当接部８ｃとを有さないキャリパブレーキ装置では、作業者がガイドプレート８を無理に押し戻そうとすると、ピストン５２が後退してダイヤフラム５３を挟んだ状態でキャリパカバー５４にぶつかるおそれがある。

【0059】

これに対して、キャリパブレーキ装置１００では、キャリパ本体１０が突起部１１を有し、ガイドプレート８が当接部８ｃを有する。そのため、ブレーキライニング７の交換時に、作業者がガイドプレート８を初期位置に押し戻そうとして後退させると、突起部１１と当接部８ｃとが当接する。このとき、ダイヤフラム５３とキャリパカバー５４との間には空隙がある。

【0060】

よって、ピストン５２が後退してダイヤフラム５３を挟んだ状態でキャリパカバー５４にぶつかることはない。したがって、ガイドプレート８を無理に押し戻そうとしてキャリパブレーキ装置１００の機構部分に無理な力が作用することが防止されるため、ブレーキライニング７の交換時の安全性を向上させることができる。

【0061】

また、ブレーキライニング７を交換する際には、作業者は、ガイドプレート８を初期位置に押し戻した後、ブレーキライニング７をガイドプレート８から引き抜く必要がある。

【0062】

ブレーキライニング７は、ガイドプレート８のアリ溝８ａに差し込まれている。また、ブレーキライニング７の両端部は、各々アンカピン４３に係合してガイドプレート８に対する抜け止めがされている。ブレーキライニング７の交換時には、下部のアンカピン４３がキャリパ本体１０から取り外され、上部のアンカピン４３にガイドプレート８が吊り下げられた状態で、下方へ向けてブレーキライニング７がアリ溝８ａから引き抜かれる。

【0063】

このとき、制動時の摩擦熱によるブレーキライニング７の裏板部７ａの変形等によって、ブレーキライニング７の交換時に、ブレーキライニング７をアリ溝８ａから引き抜きにくくなっていることがある。上部のアンカピン４３にガイドプレート８が吊り下げられた状態では、ガイドプレート８は上部アンカピン４３を中心として自由に回動可能である。そのため、作業者は、ブレーキライニング７を無理に引き抜こうと左右に振ることがあり、押圧機構５０などの機構部分に無理な力が作用するおそれがある。

【0064】

これに対して、キャリパブレーキ装置１００では、ブレーキライニング７の交換時に、下部のアンカピン４３が取り外された状態で、上部のアンカピン４３に支持されたガイドプレート８を作業者が回動させようとすると、ガイドプレート８の側面に突起部１１が当接する。よって、ブレーキライニング７を無理に引き抜こうと左右に振ったときに、ピストン５２がダイヤフラム５３を挟んだ状態でシリンダ本体５１ａとぶつかることはない。したがって、ガイドプレート８が左右に大きく振られて押圧機構５０に無理な力が作用することが防止されるため、ブレーキライニング７の交換時の安全性を向上させることができる。

【0065】

なお、ブレーキライニング７をガイドプレート８から引き抜く際には、作業者はキャリパ本体１０のヨーク部１３側からブレーキライニング７を保持して手前側に振ることが多い。よって、突起部１１は、少なくともヨーク部１３側におけるガイドプレート８の下端の側方に設けられればよい。

【0066】

また、本実施の形態では、突起部１１は、ガイドプレート８の両側部に各々臨むように設けられる。これにより、作業者がブレーキライニング７を保持して手前側だけでなく奥側へ振った場合にも、ピストン５２がダイヤフラム５３を挟んだ状態でシリンダ本体５１ａとぶつかることが防止される。

【0067】

また、キャリパブレーキ装置１００は、鉄道車両の左右の車輪５に各々設けられる。キャリパブレーキ装置１００は、左右いずれの車輪５に設けられる場合にも、左右の車輪５の間に押圧機構５０が位置するように台車に取り付けられる。そのため、キャリパ本体１０は、左右の車輪５の一方に設けられる場合と他方に設けられる場合とでは、上部と下部とを反転させて取り付けられる。本実施の形態では、突起部１１がガイドプレート８の長手方向の両端に二つずつ設けられるため、左右のいずれの車輪５に適用された場合にも、ブレーキライニング７の交換時のガイドプレート８の回動を規制することが可能である。

【0068】

以上の実施の形態によれば、以下に示す効果を奏する。

【0069】

ブレーキライニング７の交換時に、ガイドプレート８を初期位置に押し戻そうとして後退させると、突起部１１と当接部８ｃとは、ダイヤフラム５３とキャリパカバー５４との間に空隙がある状態で当接する。よって、ピストン５２が後退してダイヤフラム５３を挟んだ状態でキャリパカバー５４にぶつかることはない。したがって、ガイドプレート８を無理に押し戻そうとしてキャリパブレーキ装置１００の機構部分に無理な力が作用することが防止されるため、ブレーキライニング７の交換時の安全性を向上させることができる。

【0070】

また、ブレーキライニング７の交換時に、下部のアンカピン４３が取り外された状態で、上部のアンカピン４３に支持されたガイドプレート８を作業者が回動させようとすると、ガイドプレート８の側面に突起部１１が当接する。よって、ブレーキライニング７を無理に引き抜こうと左右に振ったときに、ピストン５２がダイヤフラム５３を挟んだ状態でシリンダ本体５１ａとぶつかることはない。したがって、ガイドプレート８が左右に大きく振られて押圧機構５０に無理な力が作用することが防止されため、ブレーキライニング７の交換時の安全性を向上させることができる。

【0071】

次に、図６を参照して、本発明の実施の形態の変形例に係るキャリパブレーキ装置１０１について説明する。以下に示す変形例では、上述した本発明の実施の形態と異なる点を中心に説明し、同様の機能を有する構成には同一の符号を付して説明を省略する。

【0072】

キャリパブレーキ装置１０１は、ガイドプレート８が突起部８ｄを有し、キャリパ本体１０が当接部としての第一当接部１１ａ及び第二当接部１１ｂを有する点で、キャリパブレーキ装置１００とは相違する。

【0073】

ガイドプレート８は、キャリパ本体１０に向かって突出する四つの突起部８ｄを有する。突起部８ｄは、ガイドプレート８の両側部から突出するように二つずつ設けられる。また、突起部８ｄは、ガイドプレートの長手方向の両端側に二つずつ設けられる。

【0074】

突起部８ｄは、ガイドプレート８が後退した場合に、キャリパ本体１０の第一当接部１１ａと当接する。これにより、突起部８ｄは、ガイドプレート８が後退する際のストロークを規制する。

【0075】

突起部８ｄは、キャリパ本体１０の第二当接部１１ｂとの間に所定の隙間を開けて形成される。突起部８ｄは、ガイドプレート８の下部のアンカピン４３が取り外され、ガイドプレート８が上部のアンカピン４３に支持されて回動したときに、キャリパ本体１０の第二当接部１１ｂと当接する。このように、突起部８ｄは、キャリパ本体１０に対するガイドプレート８の回動を規制する。

【0076】

キャリパ本体１０は、ガイドプレート８の突起部８ｄの先端が各々当接可能な四つの第一当接部１１ａを有する。第一当接部１１ａは、各々の突起部８ｄが当接可能なように、突起部８ｄの先端が臨む位置に各々設けられる。また、キャリパ本体１０は、ガイドプレート８の突起部８ｄの側面が当接可能な四つの第二当接部１１ｂを有する。第二当接部１１ｂは、キャリパ本体１０からガイドプレート８に向かって突出する。これにより、突起部８ｄの先端が第一当接部１１ａに当接可能であり、突起部８ｄの側面が第二当接部１１ｂに当接可能である。

【0077】

このように、ガイドプレート８が突起部８ｄを有し、キャリパ本体１０が当接部としての第一当接部１１ａ及び第二当接部１１ｂを有する場合にも、上述した実施の形態と同様の効果を奏する。即ち、キャリパ本体１０とガイドプレート８とのいずれか一方が、他方に向かって突出する突起部１１，８ｄを有し、キャリパ本体１０とガイドプレート８とのいずれか他方が、ガイドプレート８が後退した場合に突起部１１，８ｄが当接する当接部８ｃ，１１ａ，１１ｂを有していればよい。

【0078】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

【符号の説明】

【0079】

１００ キャリパブレーキ装置
５ 車輪
６ ブレーキディスク
７ ブレーキライニング
８ ガイドプレート
８ｃ 当接部
８ｄ 突起部
１０ キャリパ本体
１１ 突起部
１１ａ 第一当接部（当接部）
１１ｂ 第二当接部（当接部）
１２ 第一キャリパアーム
１４ 第二キャリパアーム
４０ アジャスタ
４３ アンカピン
４４ 戻しばね
４５ 隙間調整機構
５０ 押圧機構
５１ シリンダ
５２ ピストン
５３ ダイヤフラム（弾性膜）
５４ キャリパカバー
５５ 圧力室

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】