鐵道車輛用鉗式制動裝置制造方法

鐵道車輛用鉗式制動裝置制造方法
【專利摘要】一種實現了空壓鉗式制動裝置的小型化的鐵道車輛用鉗式制動裝置。鉗主體(2)安裝于轉向架(4)，該鉗主體(2)能向車輪(3)的軸向滑動自如，且以頂端側位于車輪(3)的外周側兩側面的外側的方式形成了兩個分叉。設置有動作桿(9)，該動作桿(9)在空壓致動器(7)的桿(7a)的進退動作的作用下，一端側以偏心軸(10)為中心，借助連接桿(8)進行旋轉，該偏心軸(10)支承于鉗主體(2)的分叉中的一個分叉且旋轉自如。一側的制動塊(12a)以在鉗桿(11)的頂端側的內表面旋轉自如、且相對于安裝在鉗主體(2)的固定銷(14)滑動自如的方式安裝于該鉗桿(11)的頂端側的內表面，該鉗桿(11)安裝在形成于偏心軸(10)的偏心部(10a)而與偏心部(10a)成為一體。另一側的制動塊(12b)安裝于鉗主體(2)的分叉中的另一個分叉的頂端側的內表面。
【專利說明】鐵道車輛用鉗式制動裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種鉗式制動裝置，其處于鐵道車輛的車輪的兩側面，以從車輪的兩側面的外側夾持與車輪一體旋轉的制動盤的方式對制動盤賦予制動力。
【背景技術】
[0002]為了將使用工作油作為壓力介質的液壓鉗式制動裝置應用于壓力介質為空氣的鐵道車輛中，空油轉換器是必須的。因此，可以看到的是，取消液壓源，而出現使用空壓鉗式制動裝置的傾向。
[0003]然而，為了將所產生的力比用液壓的情況下小的使用空氣壓的空壓鉗式制動裝置應用于鐵道車輛，不得不使制動器大型化，從而裝置整體大型化，難以設置于受限制的空間。
[0004]因此，在專利文獻I中提出利用杠桿原理而能夠使用小型的空壓致動器的方案。
[0005]然而，在專利文獻I所提出的空壓鉗式制動裝置中，以與鉗主體的滑動部同軸心地配置制動器，由于杠桿的一端由空壓鉗式制動裝置的桿端支承并使杠桿旋轉自如，所以鉗主體的滑動方向的尺寸變大。
[0006]此外，在專利文獻I所提出的空壓鉗式制動裝置中，隨著制動塊磨損，制動時的制動器的桿的突出長度變長，導致需要較長的行程，從而助長上述問題。
[0007]專利文獻1:日本特開2008 - 281138號公報

【發明內容】

[0008]發明要解決的問題
[0009]本發明要解決的問題點是:在專利文獻I所提出的空壓鉗式制動裝置中，雖然與以往的空壓鉗式制動裝置相比，能夠實現小型化，但鉗主體的滑動方向的尺寸仍較大的問題。
[0010]用于解決問題的方案
[0011]本發明的鐵道車輛用鉗式制動裝置為了實現空壓鉗式制動裝置的進一步小型化，最主要的特征在于，具有:
[0012]鉗主體，其能向車輪的軸向滑動，且以基端側安裝于轉向架，頂端側位于車輪的外周側兩側面的外側的方式形成兩個分叉；
[0013]空壓致動器，其安裝于該鉗主體；
[0014]動作桿，其在該空壓致動器的桿的進退動作作用下，一端側以偏心軸為中心，借助安裝于上述桿的頂端的連接桿進行旋轉，該偏心軸支承于鉗主體的上述分叉中的一個分叉且旋轉自如；
[0015]鉗桿，其以能與形成于上述偏心軸的偏心部一體轉動的方式安裝于偏心部；
[0016]制動塊，其中，一側的制動塊以在該鉗桿的頂端側的內表面旋轉自如、且相對于安裝在鉗主體的固定銷滑動自如的方式安裝于在該鉗桿的頂端側的內表面固定銷，另一側的制動塊安裝于鉗主體的上述分叉中的另一個分叉的頂端側的內表面。
[0017]本發明的鐵道車輛用鉗式制動裝置借助偏心軸執行鉗桿的旋轉，該鉗桿用于將兩個制動塊按壓于與車輪一體地安裝在車輪的兩側面上的制動盤，從而能夠將使鉗桿旋轉的空壓致動器小型化。
[0018]發明的效果
[0019]采用本發明，能夠將使鉗桿旋轉的空壓致動器小型化，因此，不對轉向架側做改造，就能夠進行與液壓鉗式制動裝置的置換，從而能夠廉價地實現液壓源的取替。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本發明的鐵道車輛用鉗式制動裝置的說明圖，圖1的(a)是從車輪的側面觀察到的圖、圖1的(b)是表示從車輪的上方觀察到的局部剖切的圖。
[0021]圖2是說明設置于本發明的鐵道車輛用鉗式制動裝置的間隙調整機構的結構的一例的圖，圖2的(a)是縱剖視圖、圖2的(b)是圖2的(a)的A-A剖面圖。
[0022]圖3是從圖2的(b)的B方向觀察到的圖2的(b)的主要部件的圖。
[0023]圖4是在手動設定在本發明的鐵道車輛用鉗式制動裝置中設置的間隙調整機構的情況下，從機構的側面觀察到的說明圖。
[0024]圖5是說明在本發明的鐵道車輛用鉗式制動裝置中設置的間隙調整機構的單向離合器的止轉構件的其他結構的圖。
【具體實施方式】
[0025]本發明借助偏心軸執行鉗桿的旋轉，該鉗桿用于將兩個制動塊按壓于車輪的兩個側面，從而實現所謂的空壓鉗式制動裝置的進一步小型化的目的。實施例
[0026]下面，使用圖1?圖3說明用于實施本發明的一例。
[0027]附圖標記I是使用空壓致動器，并且鉗主體在車輪的軸向移動的浮動式的本發明的鉗式制動裝置，其以下面說明的方式構成。
[0028]附圖標記2是以頂端側位于車輪3的外周兩側面的外側的方式形成2個分叉的鉗主體，其基端側安裝于支承框5,能沿著安裝于固定在轉向架4上的支承框5的2根支承銷6自如地向車輪3的軸向滑動。
[0029]附圖標記7是空壓致動器，其例如以桿7a的延長線與上述支承銷6的延長線交叉的方式帶角度地安裝于上述鉗主體2。該空壓致動器7在制動松開時利用設置于內部的復位彈簧回到原來的位置。
[0030]附圖標記8是連接桿，其一端旋轉自如地安裝于上述空壓致動器7的桿7a的頂端，另一端旋轉自如地連結于動作桿9的一端。而且，將以旋轉自如的方式支承于鉗主體2的上述分叉中的一個分叉的偏心軸10安裝在該動作桿9的另一端，并與動作桿9成為一體。即、構成為，在空壓致動器7的桿7a的進退動作作用下，使動作桿9的一端側借助連接桿8以偏心軸10為中心旋轉。
[0031]附圖標記11是鉗桿，其安裝于形成在上述偏心軸10的偏心部10a，并與偏心部IOa成為一體，一側的制動塊12a借助制動塊頭13以旋轉自如的方式安裝于鉗桿11的頂端側的內表面。該一側的制動塊12a也以相對于安裝在鉗主體2上的固定銷14滑動自如的方式進行安裝。此外，另一側的制動塊12b安裝于上述鉗主體2的上述分叉中的另一個分叉的頂端側的內表面。
[0032]附圖標記15是間隙調整機構，其用于調整上述兩個制動塊12a、12b與安裝在車輪3的兩個側面的制動盤之間的間隙。
[0033]該間隙調整機構15分別以一端側旋轉自如地安裝于鉗主體2的基端側、另一端側旋轉自如地安裝于上述鉗桿11自上述偏心部IOa向與制動塊側相反一側延長的端部。而且，在由于使用導致了制動塊12a、12b的磨損而使制動塊12a、12b與上述制動盤間的間隔變大時，使上述安裝部的間隔變大而保持上述制動塊12a、12b與上述制動盤間間隔恒定。
[0034]S卩、如圖2所示，該間隙調整機構15通過螺母構件15a和具有與該螺母構件15a螺紋嵌合的外螺紋的桿構件15b的相對旋轉而在軸向伸縮，該伸縮例如通過如下的結構執行。
[0035]附圖標記15d、15e是單向離合器，其隔著墊圈15c在上述螺母構件15a的外周側直列配置，例如單向離合器15d向左旋轉(逆時針)時進行空轉，向右旋轉(順時針)時使螺母構件15a向右旋轉。另一方面，單向離合器15e向右旋轉時進行空轉，向左旋轉時使螺母構件15a向左旋轉。
[0036]在上述結構的本發明的鉗式制動裝置I中，當空壓致動器7工作而使桿7a突出時，借助連接桿8使動作桿9的一端以另一端為支點進行轉動。即、動作桿9的另一端轉動。
[0037]由于動作桿9的另一端的轉動,與動作桿9 一體的偏心軸10轉動,安裝于偏心部IOa的鉗桿11以偏心軸10的軸心為中心進行轉動，從而將安裝在鉗桿11的頂端側的一側的制動塊12a向車輪3側按壓。此時，鉗主體2在此時的反作用力作用下沿車輪3的軸向滑動，并且利用兩個制動塊12a、12b從車輪3的兩側進行按壓。
[0038]在制動松開時，利用復位彈簧使空壓致動器7的桿7a退回而將動作桿9拉回到原來的位置，使偏心軸10向與上述制動時轉動方向相反的方向轉動,進而使一側的制動塊12a離開車輪3。由此，鉗主體2的反作用力也消失，另一側的制動塊12b向車輪3的按壓力也消失。
[0039]S卩、在本發明中，在將從桿7a的頂端和連接桿8的一個端部間的連結部到偏心軸10的軸心的距離設為L1、將偏心軸10的軸心與偏心部IOa的軸線間的距離設為L2的情況下，能將空壓致動器7產生的制動力的L1/L2倍的旋轉力傳遞給鉗桿11。
[0040]鉗桿11以安裝在間隙調整機構15的端部的支點為中心，在上述旋轉力的作用下，使鉗桿11向車輪3側旋轉，而將一側的制動塊12a向制動盤按壓。該按壓力是進一步將鉗桿11的杠桿比(在設計布局上是I以下)與偏心軸10的杠桿比L1/L2相乘而得到的值，因此，能夠將空壓致動器7小型化。
[0041]即便如此，在制動塊12a、12b磨損而讓其與安裝于車輪3的兩個側面的制動盤間的間隔變大時，制動時的空壓致動器7的桿7a的突出量變大。
[0042]在該情況下，當空壓致動器7的桿7a的突出量超過規定的行程時，通過利用安裝于桿7a的按壓構件16按壓曲柄17的一個端部，從而如下這樣調整兩個制動塊12a、12b與上述制動盤間的間隙。
[0043]S卩、被上述按壓構件16按壓了一個端部的曲柄17以中央的彎曲部為支點讓另一端部旋轉而拉動調整裝置動作桿18，從而借助離合器外殼15i使單向離合器15d向左旋轉。該單向離合器15d在向左旋轉時進行空轉，在該空轉時，雖然作用有使螺母構件15a共同旋轉的力，但離合器15e是向鎖止方向旋轉，因此，螺母構件15a不進行旋轉。另外，安裝在單向離合器15e的外周的罩15f被銷15h固定于外殼15g,因此無法旋轉。
[0044]另一方面，在制動松開時，上述曲柄17利用復位彈簧19以中央的彎曲部作為支點而使另一端部向按壓調整裝置動作桿18的方向旋轉。利用該曲柄17的旋轉來按壓調整裝置動作桿18，使單向離合器15d向右旋轉，從而向螺母構件15a賦予旋轉力。
[0045]此時，單向離合器15e空轉，螺母構件15a向右旋轉，并且螺紋嵌合于該螺母構件15a的桿構件15b以從螺母構件15a突出的方式沿螺紋行進，并且從外側按壓鉗桿11而將間隙調整機構15的安裝部的間隔擴大，從而保持兩個制動塊12a、12b與上述制動盤間的間隙恒定。
[0046]在設置了這樣的間隙調整機構15的情況下，即使制動塊12a、12b磨損，制動時的空壓致動器7的桿7a的突出量也無需變大，因此，實現進一步小型化。
[0047]優選的是，該間隙調整機構15具有在更換制動塊12a、12b等維護時能夠以手動進行伸縮的功能。下面，使用圖4說明以手動的方式進行伸縮的功能的一例。
[0048]圖4是表示將間隙調整機構15的一個端部(圖2的(a)的紙面右側的端部)放大的圖，附圖標記20是離合器片，其以能沿桿構件15b的軸向移動的方式使內周側借助鍵21與桿構件15b連接在一起。該離合器片20的外周側與鉗桿11的延長的端部面接觸而作為離合器發揮作用，通過將螺紋嵌合于上述延長的端部的鎖止螺母22擰緊或者放松，使該離合器片20作為離合器發揮作用。
[0049]另外，作為離合器發揮作用的面，在圖4中示出了相對于桿構件15b的軸向傾斜的平面，但其也可以是垂直的平面，或者也可以是波狀的面。另外，設置有鍵21的位置和作為離合器發揮作用的面也可以與圖4相反的設置方式，在外周側設置鍵21，使內周側是作為離合器發揮作用的面。
[0050]在設有以這樣的手動方式進行伸縮的功能的情況下，在不執行以手動方式進行伸縮的制動時，離合器片20借助上述鎖止螺母22而與鉗桿11的延長的端部壓接，因此，能夠防止桿構件15b的旋轉。
[0051]另一方面，在以手動伸縮間隙調整機構15的情況下，如果松開鎖止螺母22，將離合器片20向鉗桿11的延長的端部的壓接放開，則桿構件15b能夠自由旋轉,能夠利用桿構件15b的旋轉以手動的方式進行伸縮。伸縮后，擰緊鎖止螺母22而使離合器片20與鉗桿11的延長的端部壓接，從而防止桿構件15b的旋轉。
[0052]本發明不限于上述的例子是自不待言的，當然可以在權利要求書記載的技術思想的范疇內變更為合適的實施方式。
[0053]例如，在上述的例子中，雖然示出了設置有間隙調整機構15的情況，但也可以不設置間隙調整機構15。還有，在上述的例子中，雖然利用銷15h執行構成間隙調整機構15的單向離合器15e的止轉，但也可以如圖5所示利用鍵23來執行。
[0054]附圖標記說明
[0055]I 鉗式制動裝置
[0056]2 鉗主體
[0057]3 車輪[0058]4 轉向架
[0059]7 空壓致動器
[0060]7a 桿[0061]8 連接桿
[0062]9 動作桿
[0063]10偏心軸
[0064]IOa偏心部
[0065]11 鉗桿
[0066]12a 一側的制動塊
[0067]12b另一側的制動塊
[0068]14固定銷
[0069]15間隙調整機構
[0070]15d、15e單向離合器
【權利要求】
1.一種鐵道車輛用鉗式制動裝置，其特征在于，具有: 鉗主體，其能向車輪的軸向滑動，且以基端側安裝于轉向架，頂端側位于車輪的外周側兩側面的外側的方式形成兩個分叉； 空壓致動器，其安裝于該鉗主體； 動作桿，其在該空壓致動器的桿的進退動作作用下，一端側以偏心軸為中心，借助安裝于上述桿的頂端的連接桿進行旋轉，該偏心軸支承于鉗主體的上述分叉中的一個分叉且旋轉自如； 鉗桿，其以能與形成于上述偏心軸的偏心部一體轉動的方式安裝于偏心部； 制動塊，其中，一側的制動塊以在該鉗桿的頂端側的內表面旋轉自如、且相對于安裝在鉗主體的固定銷滑動自如的方式安裝于該鉗桿的頂端側的內表面，另一側的制動塊安裝于鉗主體的上述分叉中的另一個分叉的頂端側的內表面。
2.根據權利要求1所述的鐵道車輛用鉗式制動裝置，其特征在于， 將上述鉗桿自上述偏心部向與制動塊側相反的一側延長，在該延長的端部與上述鉗主體之間設置有用于調整上述兩個制動塊與安裝于車輪側面的制動盤之間的間隙的間隙調整機構。
3.根據權利要求2所述的鐵道車輛用鉗式制動裝置，其特征在于， 在上述制動器的桿的突出量達到了規定以上時，上述間隙調整機構使上述兩個制動塊與上述制動盤之間的間隙縮小。
4.根據權利要求3所述的鐵道車輛用鉗式制動裝置，其特征在于， 在上述制動器的桿的突出量達到了規定以上時將上述兩個制動塊與上述制動盤之間的間隙縮小的結構中，通過直列配置2個只允許單方向的旋轉的單向離合器，從而在上述桿的突出量達到了規定以上時，在桿退回時使螺桿旋轉，而將上述鉗桿的延長的端部與上述鉗主體之間擴張。
5.根據權利要求2?4中任一項所述的鐵道車輛用鉗式制動裝置，其特征在于， 在上述間隙調整機構中附加伸縮機構，該伸縮機構是通過以手動將螺紋配合于上述延長的端部的鎖止螺母擰緊、松開而使外周側與鉗桿的延長的端部面接觸的離合器片作為離合器發揮作用。
【文檔編號】F16D65/56GK103958320SQ201280059569
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2012年12月6日 優先權日:2011年12月14日
【發明者】鶴崎章人, 橫田廣順, 上村兼一郎 申請人:新日鐵住金株式會社