JP5232257B2 - パーキングブレーキ装置 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道車両用ディスクブレーキ（以下テコ式キャリパブレーキ）のパーキングブレーキ装置に関するものであり、特に保守作業などにおけるパーキングブレーキ手動解除機構を有するパーキングブレーキ装置に関するものである。

従来のテコ式キャリパブレーキのパーキング機構は保守点検作業時など、スプリングチャンパーを解除して作業を行なう場合、スプリングチャンバーを構成するネジを回転させてスプリングを緩める等の作業が必要であった。こうしたスプリングチャンパー解除方式を採用しているテコ式キャリパブレーキのパーキング機構の一例を図８を参照して説明する（特許文献１）。

図８においてこの装置は「車両用のブレーキ機構において用いられるブレーキシリンダ装置であって、第１バネ１０１と第１圧力室１０２とが逆方向に作用する第１ピストン１０３を有し、前記第１圧力室１０２に圧力流体が供給されることにより前記第１バネ１０１の付勢力に抗して前記第１ピストン１０３がシリンダ本体１０４に対して相対移動してブレーキ方向に移動する常用ブレーキ手段と、前記第１ピストン１０３とともに移動可能な押棒１０５と、前記押棒１０５とともに移動可能であって前記押棒１０５が前記第１ピストン１０３の移動方向と平行に相対移動する際に所定の抵抗力が作用するように前記押棒１０５に取り付けられているガイド部材１０６を有し、ブレーキ解除時の前記第１ピストン１０３の移動方向における前記押棒１０５の前記シリンダ本体１０４からの突出長さをブレーキ作動の際に調整する突出長さ調整手段１０７と、第２バネ１０８と第２圧力室１０９とが逆方向に作用するとともに前記押棒１０５が貫通する第２ピストン１１０を有し、前記第２圧力室１０９に圧力流体が供給されている状態から排出される状態へと移行することで前記第２バネ１０８の付勢力により前記第２ピストン１１０が前記ブレーキ方向に移動するとともに前記常用ブレーキ手段を介して前記押棒１０５を付勢するバネブレーキ手段と、を備え、前記突出長さ調整手段１０７は、前記ガイド部材１０６に設けられた凹部又は凸部と、前記凹部又は凸部と係合する係合部を有し前記第２ピストン１１０と前記第１バネ１０１との間に配設されるとともに前記ガイド部材１０６の前記第１ピストン１０３の移動方向における可動範囲を規制する規制手段と、を備えていること」を特徴とする。
そして上記パーキングブレーキ装置にはバネブレーキ手段の中にブレーキ作動状態を手動にて開放するための手動開放機構１１１が設けられている。こ手動開放機構１１１は、固定用リング１１２、閉じ部材１１３、固定ロッド１１４、戻しバネ、操作用リングを備えており、図からも理解できるようにこの手動開放機構１１１は構成部品が多く、構成が複雑でありコストも高くなる等問題点がある。
またこのものではスプリングチャンバを後から設置することが困難であり、汎用性に乏しい等の問題がある。

特開２００８−２６１４３９

そこで、本発明は、弾性体を用いたクランプ機構を採用することにより、構造を簡略化しワンタッチ式でブレーキ作動状態を手動にて開放できるパーキングブレーキ装置を提供する。

このため本発明が採用した課題を解決するための手段は、
パーキングブレーキ装置を構成するサービスチャンバ側のピストンにサービスロッドを、また、サービスチャンバ側と対向して配置されたパーキングチャンバ側のピストンにパーキングロッドを設け、前記サービスロッドとパーキングロッドとは、いずれか一方のロッドが他方のロッドに形成したガイドに摺動可能に挿入され、かつ、前記ガイドに挿入される側のロッドの端部に段差を設け、前記段差に係合する弾性体を前記ガイドを有するロッドに設け、前記弾性体により双方のロッドを、連結、解除ができるようにしたことを特徴とするパーキングブレーキ装置である。
また、前記弾性体は前記挿入孔を有するロッドの外周に設けたことを特徴とするパーキングブレーキ装置である。
また、前記ガイドはいずれか一方のロッドに形成した孔であり、このロッドに形成した孔内にテレスコピック状に他方のロッドが摺動可能に挿入されることを特徴とするパーキングブレーキ装置である。

本発明によれば、サービスチャンバ側、パーキングチャンバ側の何れか一方のロッド先端に段差を設け、他方のロッドに形成したガイドに前記一方のロッドを挿入し、他方のロッドに設けた弾性体（クリップ）により、双方のロッドを連結、解除できるようにすることにより、ワンタッチ式でブレーキ作動状態を手動にて容易に開放できる。
前記ワンタッチ式でブレーキ作動状態を解除するには他方側に設けた弾性体（クリップ）を外部から手で挟み込み、拡張させることにより、一方側のロッドを容易に分離することができる。

ディスクブレーキにおいてブレーキパッド側からみた平面図である。 図１の側面図である。 図１中のＡ−Ａ断面図である。 （イ）はサービスロッド、（ロ）は弾性体、（ハ）はパーキングロッドの斜視図である。 図１中のＡ−Ａ断面図において、パーキングブレーキが作動している状態の図である。 パーキングブレーキの手動解除機構を組み込んだ部分の斜視図である。 図３の側面図であり、サービスロッド、パーキングロッドの作動を説明する組み付け図であり、サービスチャンバには圧力が供給されておらず、パーキングチャンバ内に圧力が供給されている状態の図である。 図７の状態から、サービスチャンバに圧力が供給された状態の図である。 図５の側面図であり、パーキングチャンバ内の圧力が抜け、パンーキングチャンバ内のスプリング力によってパーキングロッド、サービスロッドを介してサービスチャンバ内のピストンを下方に移動してパンーキングブレーキが作動している状態の図である。 パーキングロッドとサービスロッドの連結を解除した状態の図である。 従来のテコ式キャリパブレーキのパーキング機構の断面図である。

本発明は、パーキングブレーキ装置を構成するサービスチャンバ側のピストンに取り付けたサービスロッドと、サービスチャンバ側と対向して配置されたパーキングチャンバ側のパーキングロッドとを、いずれか一方のロッドが他方のロッドに形成したガイドに摺動可能に挿入し、かつ、前記ガイドに挿入される側のロッドの端部に段差を設け、前記段差に係合する弾性体を前記ガイドを有するロッドに設け、前記弾性体により双方のロッドを、連結、解除ができるようにしている。

以下、本発明に係るテコ式ディスクブレーキのパーキングブレーキ装置の実施例を図面に基づいて説明する。
図１はキャリパブレーキのブレーキパッド側からみた平面図、図２は同側面図、図３は図１中のＡ−Ａ断面図、図４はサービスロッド、弾性体、パーキングロッドの斜視図である。

図１〜図３においてテコ式ディスクブレーキは、ボディ１、サポート２、テコ部３、パッドホルダ４、パッドアッセンブリ４ａ、サービスチャンバ５、パーキングチャンバ６、パーキングスプリング７、サービスロッド８、パーキングロッド９、弾性体（クリップ）１０を備えており、基本的な構成は従来のパーキングブレーキを備えたテコ式ブレーキと同様である。

図３、図５において、テコ式ブレーキにおけるパーキングブレーキ装置を構成するサービスチャンバ５を説明すると、同サービスチャンバ５内には同チャンバを圧力室１２とスプリング室１３の二室に区画するピストン１１が配置され、ピストン１１には後述するようにサービスロッド８がナットなどの固定手段１４により取り付けられている。

サービスロッド８は図４（イ）に示すように小径部８ａと大径部８ｂとからなるロッドで構成されており、大径部８ｂの下端には段差８ｃが形成されている。この段差８ｃは本例では図示のように先端方向が小径となる円錐状に形成されているが、必ずしも円錐状である必要はない。例えば、角錐状など、後述する弾性体と係止、解除でき、かつ、サービスロッド８を、後述するパーキングロッド９の大径の筒状部９ａに押し込む際に、後述する弾性体（クリップ）１０を拡開しながら段差８ｃをパーキングロッド９の大径の筒状部（ガイド）に押し込むことができる形状であれば、他の形状として形成することも可能である。

上記形状をしたサービスロッド８は小径部８ａの端部が前述したように固定手段（本例ではボルト・ナット式固定手段）１４により前記ピストン１１に固定される構造となっている。また、サービスロッド８はサービスチャンバ５内のスプリング室１３を通りサービスチャンバ５の下部を通って、パーキングチャンバ６に向けて下方に延長して配置されている。

サービスチャンバ５のスプリング室１３には前記スプリング室１３に設けた座金と前記ピストン１１との間にスプリング５ａが配置され、このスプリング５ａの付勢力によりピストン１１を図中上方に付勢している。またスプリング５ａの作用によりサービスロッド８もピストンと一体にスプリング５ａにより上方に付勢されている。またサービスチャンバ５の圧力室１２には図示せぬ圧力源が接続されており、圧力室１２に圧力流体が注入されると前記ピストン１１が前記スプリング５ａの付勢力に抗して図中下方に移動する構成となっている。

前述した弾性体（クリップ）１０は、図４（ロ）に示すようにパーキングロッド９に形成した孔９ｃに嵌合する部材として構成され、弾性体１０には爪１０ａが形成され、この爪１０ａを摘んで挟むことにより、弾性体１０を拡開させ、サービスロッド８に形成した段差８ｃとの係合を解除できるようになっている。

図３、図５において、テコ式ブレーキにおけるパーキングブレーキ装置を構成するパーキングャンバ６を説明すると、パーキングチャンバ６は、サービスチャンバ５と同様にピストン１５により圧力室１８とスプリング室１７の二室に区画され、ピストン１５にはパーキングロッド９が適宜固定手段（本例ではボルト・ナット式固定手段）１６により取り付けられている。
パーキングロッド９は図４（ハ）に示すように大径の筒状部９ａと小径のロッド９ｂとから構成されており、大径の筒部９ａの端部には前述の弾性体（クリップ）１０が係止する孔（係止部）９ｃが構成されている。パーキングロッド９は小径のロッド９ｂの端部がピストン１５にナット等の固定手段１６により固定されており、また大径筒状部９ａはパーキングチャンバ６のスプリング室１７を通りパーキングチャンバの壁１９を貫通してサービスチャンバ５側（図中上方）に延長して配置される。

パーキングロッド９の大径筒状部９ａには前述したサービスロッド８の大径部８ｂが挿入され、両ロッドはテレスコピック状に伸縮できる構成となっており、前記弾性体１０により、パーキングロッド９からサービスロッド８が抜け出さないように段差８ｃが係止される構成となっている。パーキングチャンバ６のスプリング室１７にはピストン１５を図中下方に付勢するパーキングスプリング７が配置され、ピストン１５は常時このパーキングスプリング７により図中下方に付勢されている。このためパーキングロッド９もこのパーキングスプリング７によりピストン１５と一体になって図中下方に付勢されている。
なお、サービスチャンバ５内に設けるスプリング５ａ（第１スプリングという）とパーキングチャンバ６内に設けるパーキングスプリング７（第２スプリングという）とは、スプリングの強さが
第２スプリング＞第１スプリング
の関係となっている。
また、サービスロッド８とパーキングロッド９とが弾性体１０によって連結された状態の時の全体の長さは、パーキングチャンバ内の圧力を抜きパーキンブブレーキ作動状態の時に、サービスチャンバ内のピストン１１がスプリング５ａを撓めてブレーキ作動状態を得ることができる長さとなっている。

図７において、前記サービスチャンバ５と前記パーキングチャンバ６との間には、図するようにブレーキアーム作動用のリンク機構２１等が配置されている。
この構成を図を参照してさらに説明すると、サービスチャンバ５側に配置されたサービスロッド８の周囲にはウェッジ１９が取り付けられており、このウェッジ１９には対向する２個のローラ２０が当接している。前記各ローラ２０はリンク２１に取り付けられており、リンク２１は適宜連結手段（本例ではアジャスタ機構）を介して左右のテコ部３に連結されている。
なお、前記リンク機構２１等は本願の要旨ではなく、また、公知の機構（例えば本出願人によって出願された特開２０１０−６５７５１を参照）を採用していることから詳細な説明は省略する。

上記構成のパーキングブレーキ装置の作動を説明する。
図７において（即ちサービスロッド８とパーキングロッド９が弾性体１０により連結されており、パーキングチャンバ６の圧力室１８内に圧力流体が供給されている状態の時） パーキングチャンバ６の圧力室１８内に圧力流体が供給された状態となっていると、パーキングチャンバ６内のピストン１５がパーキングスプリング（第２スプリング）７を撓めながら、図中上方に移動する。この結果、パーキングロッド９も上方に移動する。さらにサービスロッド８もサービスチャンバ５内のスプリング５ａ（第１スプリング）の作用により上方に移動し図の状態を維持する（ブレーキ開放状態）。
この状態の時に、サービスチャンバ５内の圧力室１２に圧力流体が供給されると（図８参照）、サービスチャンバ５内のピストン１１が図中下方に移動し、さらにピストン１１に固定されているサービスロッド８も下方に移動して段差８ｃがパーキングロッド９の大径筒状部９ａ内に押し込まれ、この動きによりウェッジ１９、リンク２０を介してテコ部３が作動してブレーキが掛かかりサービスブレーキ作動状態となる。また、サービスチャンバ５内の圧力を開放すると図７の状態に戻りブレーキが開放される。

図９に示す状態の時（即ちサービスロッド８とパーキングロッド９が弾性体１０により連結されており、パーキングチャンバ６の圧力室１８内の圧力が抜けている状態の時）
サービスチャンバ５内の第１スプリング５ａとパーキングチャンバ６内の第２スプリング７とが上記した関係にあるので、パーキングチャンバ６内の第２スプリング７の付勢力によりパーキングロッド９およびサービスロッド８を介してサービスチャンバ５内のピストン１１が第１スプリング５ａを変形させて図中下方に変位した状態となる。
この状態の時には、サービスロッド８が下方に引っ張られた状態となり、ウェッジ１９、リンク２０を介してテコ部３が作動してブレーキが掛かかりパーキングブレーキ作動状態となる。なお、この状態でサービスチャンバ内の圧力室１２に圧力が供給された場合、サービスブレーキが作動した状態となる。

図１０に示す状態の時（パッド交換時など、パーキングチャンバ内のスプリング力を解除したい時）
この時には、弾性体１０の爪１０ａ（図４（ロ）、図６参照）を指等でつまんで、弾性体１０を拡開するとサービスロッド８が第１スプリング５ａの付勢力によって上方に、またパンーキングロッド９がスプリング１７の付勢力によって下方に移動して弾性体１０との係合がはずれ、サービスロッド８の下端の段差８ｃがパーキングロッド９の大径筒状部９ａ内から抜けだす。この結果、サービスロッド８とパーキングロッド９は互いの連結が解除され、ブレーキが開放状態となり、この状態で修理等を行なう。
修理が終了し、サービスロッド８とパーキングロッド９とを連結するには、両者が分離された状態、即ち図１０の状態からサービスブレーキを作動させるとサービスロッドの段差８ｃが弾性体１０を拡開させながら弾性体を乗り越えパーキングロッド９内に再び挿入され、両者は弾性体１０により連結状態に復帰するとともにブレーキが作動する。

以上のように本発明によれば、サービスロッドとパーキングロッドを連結している弾性体を操作するだけでサービスロッドとパーキングロッドとの連結を解除することができ、パッド交換を容易に行なうことができる。

なお、本例ではサービスロッドとパーキングロッドとが伸縮するガイドの構成として、サービスロッドがパーキングロッドの大径筒状部内に挿入される構成となっているが、サービスロッド側に大径筒状部を形成し、その筒内にパーキングロッドの段差が入り込む構成とすることもできる。また、一方の筒状部内に他方のロッドを挿入する形式ではなく、一方の溝内に他方のロッドを挿入する形式など他の形式を採用することも可能である。
以上、本発明の実施例について説明してきたが、本発明の趣旨の範囲内で、適宜変更することができる。実施例に記載の諸元はあらゆる点で単なる例示に過ぎず限定的に解釈してはならない。

本発明は、ブレーキを搭載する車両分野に利用することができる。

１ ボディ
２ サポート
３ テコ部
４ パッドホルダ
５ サービスチャンバ
５ａ スプリング（第１スプリング）
６ パーキングチャンバ
７ パーキングスプリング（第２スプリング）
８ サービスロッド
８ａ 小径部
８ｂ 大径部
８ｃ 段差
９ パーキングロッド
９ａ 大径の筒状部
９ｂ 小径のロッド
９ｃ 孔（係止部）
１０ 弾性体（クリップ）
１０ａ 爪
１１ ピストン
１２ 圧力室
１３ スプリング室
１４ 固定手段
１５ ピストン
１６ 固定手段
１７ スプリング室
１８ 圧力室
１９ 壁
２０ ローラ
２１ リンク

Claims (3)

1. パーキングブレーキ装置を構成するサービスチャンバ側のピストンにサービスロッドを、また、サービスチャンバ側と対向して配置されたパーキングチャンバ側のピストンにパーキングロッドを設け、前記サービスロッドとパーキングロッドとは、いずれか一方のロッドが他方のロッドに形成したガイドに摺動可能に挿入され、かつ、前記ガイドに挿入される側のロッドの端部に段差を設け、前記段差に係合する弾性体を前記ガイドを有するロッドに設け、前記弾性体により双方のロッドを、連結、解除ができるようにしたことを特徴とするパーキングブレーキ装置。
2. 前記弾性体は前記挿入孔を有するロッドの外周に設けたことを特徴とする請求項１に記載のパーキングブレーキ装置。
3. 前記ガイドはいずれか一方のロッドに形成した孔であり、このロッドに形成した孔内ににテレスコピック状に他方のロッドが摺動可能に挿入されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のパーキングブレーキ装置。

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