JP4921296B2 - ディスクブレーキのテコ式ブレーキ摺動型リンク機構 - Google Patents

Description

本発明は、基体側に設けたアクチュエータの作動によりリンク機構を介して一対のブレーキアームの一端部を揺動・押圧し前記ブレーキアームの他端部に設置されたブレーキパッドをディスクロータに押圧挟持するように構成されたディスクブレーキにおいて、前記ブレーキのテコ式ブレーキ摺動型リンク機構に摩擦部材により所定のフリクションを与えておくことにより、リンク機構のふらつきを防止できるディスクブレーキのテコ式ブレーキ摺動型リンク機構に関するものである。

車両において使用されるディスクブレーキ装置にあって、特に鉄道車両用のディスクブレーキ（鉄道車両用キャリパブレーキ）では、ブレーキが取り付けられるばね上とディスクロータが取り付けられるばね下との相対移動が大きいことから、これに対応できる機構が要求され、一般的には大きな相対移動に容易に適応できるリンクの連結による梃子式のブレーキが知られている（特許文献１参照）。

特開２００６−３１５４２２号公報

前記従来例について、図５を参照して構成を簡単に説明すると、この鉄道ディスクブレーキ装置（鉄道車両用キャリパブレーキ）は、ディスクＤを挟圧するところのブレーキパッドを取着したブレーキヘッド２０７、２０７がそれぞれ取り付けられた２つのキャリパレバー（ブレーキアーム）２０６、２０６と、進出方向または退避方向の少なくともいずれか一方へ駆動される可動ロッド２１５を備えるアクチュエータ２１４を備えており、また、このディスクブレーキ装置２０１は、可動ロッド２１５に枢結される回転伝達アーム２１６と、この回転伝達アーム２１６に係合する伸縮軸２１０を備えている。この装置では、アクチュエータ２１４の進出に伴う回転伝達アーム２１６の押出し回転により、ネジ機構によってネジ体２１３が外方へ押し出されて、ブレーキアーム２０６、２０６を支持ピン２０５の回りにて揺動させ、ブレーキパッドを取着したブレーキヘッド２０７、２０７がディスクＤを挟圧して、ブレーキ動作が行われる。ブレーキパッドが摩耗すると、回転伝達アーム２１６の超過ストロークにより、基体に固定された隙間調整棒２２１にカム板２１９の切欠部２２０の端部が接触して、ウォームギヤ２１７が回転し、隙間調整ギヤ２１８が回転して自動隙間調整がなされる。

前記従来例のものでは、可動ロッド２１５の進出動作は、回転伝達アーム２１６を介して伸縮軸２１０の伸張動作に変換され、かつ、その力を増力されてキャリパレバー２０６、２０６に伝達されることとなっている。しかも、増力変換機構を構成する回転伝達アーム２１６に、カム板２１９、切欠部２２０、ウォームギヤ２１７、隙間調整ギヤ２１８等からなる隙間調整機構が設けられているため、ディスクＤとブレーキパッドとの隙間を自動調整できる高機能なディスクブレーキ装置２０１のコンパクトな構成が提供できる。

前記した従来型鉄道車両用キャリパブレーキは、ブレーキパッドが取りつけられるバネ上とディスクが取りつけられるバネ下との相対変位が大きいため、ボディ（基体）とキャリパレバー（ブレーキアーム）の支点（テコ部）に球面軸受けを設けて自由度を持たせ、ディスクの倒れ等に対応している。
また、現在のテコ式ブレーキ（テコ支点を中心にブレーキアームを揺動させてブレーキを働かせるブレーキ方式）は、車輪中心とキャリパ中心のズレをキャンセルする方法として、キャリパブレーキ全体を揺らす方式が採用されている。

しかし、この方式では、ディスクロータが軸方向に移動した場合、ブレーキパッドがディスクロータにより叩かれることになり、その力はブレーキアームを介してアクチュエータに伝達され、時にはアクチュエータに思わぬ障害を生ずる恐れがある。このため現在では、アクチュエータを保護するためにアクチュエータとブレーキアームとの間に平行四辺形リンクを介在させ、アクチュエータへの衝撃を緩和する方策が取られている。
しかしアクチュエータとブレーキアームとの間にリンク機構を介在させると、リンクの揺動によりテコ部のセンタリングが出来ないという問題が生じてきた。

そこで本発明は、アクチュエータとブレーキアームとを連結するリンク機構を構成するストラッドロッドに摩擦部材を設け、その摩擦力により、リンク機構のふらつきを無くし、テコ部およびブレーキパッド部の振動を抑制することを目的とする。

このため本発明は、
基体と、その基体に対して球面軸受を介して全方向に自由度を有して旋回および揺動可能に支持された一対のブレーキアームと、基体側に設けたアクチュエータと、そのアクチュエータにより作動するリンク機構を備え、前記アクチュエータの作動によりリンク機構を介して前記一対のブレーキアームの一端部を揺動・押圧し前記ブレーキアームの他端部に設置されたブレーキパッドをディスクロータに押圧するように構成されたディスクブレーキにおいて、前記リンク機構は第１リンク７、第２リンク８、ストラッドロッド９、アクチュエータ６に連結したアクチュエータロッド１０から全体として平行四辺形リンクとして構成されており、前記リンク機構のストラッドロッドに摩擦部材を配置し前記摩擦部材によりストラッドロッドの移動を制限したことを特徴とするディスクブレーキのテコ式ブレーキ摺動型リンク機構である。
また、前記摩擦部材は、ストラッドロッドを挟持するすり板で構成したことを特徴とするディスクブレーキのテコ式ブレーキ摺動型リンク機構である。
また、前記すり板は、弾性部材でストラッドロッドに押圧されていることを特徴とするディスクブレーキのテコ式ブレーキ摺動型リンク機構である。
また、前記すり板には摩擦材が設けられていることを特徴とするディスクブレーキのテコ式ブレーキ摺動型リンク機構である。

本発明によれば、
アクチュエータの取り付けズレやブレーキパッドの偏摩耗等により、ブレーキパッドとディスクロータの隙間が左右で均一にならないような場合、ブレーキ制動毎にストラッドロッドが左右に移動した状態を摩擦部材により保持することによりリンク機構のふらつきを防止できる。
またアクチュエータ作動時にリンク機構が左右に広がることによって、ストラッドロッドが上下に移動してしまう。そのため、ストラッドロッドを摩擦部材で挟みこむような形状とすることで、ストラッドロッドが上下動してもストラッドロッドに対して有効な摩擦力を与えられることができる。
等々の特有の優れた作用効果を達成することができる。

本発明は、アクチュエータとブレーキアームとを連結するリンク機構を構成するストラッドロッドに摩擦部材を設け、その摩擦力により、リンク機構のふらつきを無くし、テコ部およびブレーキパッド部の振動を抑制する。

以下、本発明に係るディスクブレーキの好適な実施例を図面に基づいて説明すると、図１（イ）は本発明のディスクブレーキの概略正面図であり、（ロ）は同ブレーキの側面図、（ハ）は同ブレーキの平面図（すり板を取り付けるボルトは省略）、図２（ａ）はディスクブレーキのブレーキパッドアッシイを取り除いた斜視図、（ｂ）はブレーキパッドアッシイの斜視図、（ｃ）はブレーキパッドアッシイを取りつけた状態のディスクブレーキの斜視図（すり板を取り付けるボルトは省略）、図３はストラッドロッドに摩擦を与えるためのすり板の斜視図、図４は、図１（ハ）中のＡ−Ａ断面図である。

図１、２を参照して本発明に係るディスクブレーキの概略的な構成を説明すると、同ブレーキは、図示せぬディスクロータに対向して配置された一対のブレーキアーム１を備えており、このブレーキアーム１は基体２に設けた支点（テコ部）３を中心に基体２に対して揺動できるように軸支持されている。支点３には球面軸受が配置され、この球面軸受によりブレーキアーム１は基体２に対して自由に揺動できる構成となっている。ブレーキアーム１の図中下端にはパッド保持部材４が取り付けられており、このパッド保持部材４に公知のブレーキパッドアッシイ４ａが取りつけられている。またブレーキアーム１の図中上端には基体２上に配置したリンク機構５が結合され、リンク機構５にはブレーキアーム１を拡開作動するための公知のアクチュエータ６が結合されている。

図２においてリンク機構５は、図示の如く基体２の上面に配置されており、このリンク機構５は第１リンク７、第２リンク８、ストラッドロッド９、アクチュエータ６に連結したアクチュエータロッド１０から構成されている。第１リンク７、第２リンク８は一端側にストラッドロッド９がストラッドロッドピン１１により連結され、また、第１リンク７、第２リンク８の他端側は、アクチュエータロッド１０に当接または図示せぬピン等により連結され、全体として平行行四辺形リンクとして構成されている。また、第１リンク７、第２リンク８にはアクチュエータ６からの力を各ブレーキアーム１に伝達するロッド１２が取り付けられている。

第１リンク７、第２リンク８に連結されているストラッドロッド９の中間部にはストラッドロッド９を挟むように２枚の摩擦部材１３（すり板：図３、図４参照）が配置されており、このすり板１３は、図４に示すように弾性部材（バネ等）１４を介して基体に螺合するボルト１５によりストラッドロッド９を挟持している。すり板１３には図３に示すように摩擦材１３ａが設けられており、この摩擦材１３ａがストラッドロッド９に対向するように配置されている。すり板１３はストラッドロッド９を摩擦材１３ａの摩擦力により保持するが、摩擦力に打ち勝つ力がストラッドロッド９に作用すると、ストラッドロッド９はすり板１３の間で摺動することになる。即ち、ストラッドロッド９は摩擦材１３ａの作用により、軸方向への自由な移動が制限されることになる。

以上に構成からなるリンク機構５の作動を説明すると、先ずブレーキを作動させるためにアクチュエータ６を作動する。このアクチュエータ６の作動により第１リンク７、第２リンク８がストラットピン１１を中心に左右に揺動し、この揺動によりロッド１２を介して左右のブレーキアーム１先端に力が作用する。左右ブレーキアーム１の先端に力が作用すると、各ブレーキアーム１は支点３を中心に揺動し、各ブレーキアーム１の下端に取り付けたパッド保持部材４に設けたブレーキパッドアッシイ４ａがディスクロータに押圧され、左右ブレーキパッドアッシイ４ａによりディスクロータを挟持し、ブレーキが働く。

この作動中、アクチュエータ６の取り付け位置がズレていたり、パッド保持部材４に設けたブレーキパッド４ａに偏摩耗があってブレーキパッドとディスクロータの隙間が左右で均一にならないような場合、ブレーキ制動毎にストラッドロッド９がすり板に設けた摩擦材の摩擦力に抗して左右に移動する。そして、ブレーキを開放すると、その時のストラッドロッド９の位置がすり板１３により保持される。こうしてブレーキ作動時に、常に前回ブレーキ作動時のストラッドロッド９の位置が保持されることになり、車輪中心とキャリパ中心のズレをキャンセルすることができる。また、すり板１３の作用によりリンク機構５のふらつきによるテコ部（支点）およびブレーキパッド部の振動を抑制することができる。

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、すり板の形状、すり板に設ける摩擦部材の材質、形状等は設計時に適宜選定することができる。またリンク機構５のふらつきを防止するために、第１リンク、第２リンクにすり板を配置しても同様の作用効果を達成することができる。また各リンクの連結方法も自由なリンクの動きを実現できるものであれば、種々の連結方法を採用することができる。さらに、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、ディスクブレーキに利用することができる。

（イ）は本発明のディスクブレーキの概略正面図であり、（ロ）は同ブレーキの側面図、（ハ）は同ブレーキの平面図である。 （ａ）はディスクブレーキのブレーキパッドアッシイを取り除いた斜視図、（ｂ）はブレーキパッドアッシイの斜視図、（ｃ）はブレーキパッドアッシイを取りつけた状態のディスクブレーキの斜視図（すり板を取り付けるボルトは省略）である。 ストラッドロッドに摩擦を与えるためのすり板の斜視図である。 図１中のＡ−Ａ断面図である。 従来の鉄道ディスクブレーキ装置の説明図である。

符号の説明

１ ブレーキアーム
２ 基体
３ 支点
４ パッド保持部材
４ａ ブレーキパッドアッシイ
５ リンク機構
６ アクチュエータ
７ 第１リンク
８ 第２リンク
９ ストラッドロッド
１０ アクチュエータロッド
１１ ストラッドロッドピン
１２ ロッド
１３ すり板
１３ａ 摩擦材
１４ 弾性部材（バネ等）
１５ ボルト

Claims (4)

1. 基体と、その基体に対して球面軸受を介して全方向に自由度を有して旋回および揺動可能に支持された一対のブレーキアームと、基体側に設けたアクチュエータと、そのアクチュエータにより作動するリンク機構を備え、前記アクチュエータの作動によりリンク機構を介して前記一対のブレーキアームの一端部を揺動・押圧し前記ブレーキアームの他端部に設置されたブレーキパッドをディスクロータに押圧するように構成されたディスクブレーキにおいて、前記リンク機構は第１リンク７、第２リンク８、ストラッドロッド９、アクチュエータ６に連結したアクチュエータロッド１０から全体として平行四辺形リンクとして構成されており、前記リンク機構のストラッドロッドに摩擦部材を配置し前記摩擦部材によりストラッドロッドの移動を制限したことを特徴とするディスクブレーキのテコ式ブレーキ摺動型リンク機構。
2. 前記摩擦部材は、ストラッドロッドを挟持するすり板で構成したことを特徴とする請求項１に記載のディスクブレーキのテコ式ブレーキ摺動型リンク機構。
3. 前記すり板は、弾性部材でストラッドロッドに押圧されていることを特徴とする請求項２に記載のディスクブレーキのテコ式ブレーキ摺動型リンク機構。
4. 前記すり板には摩擦材が設けられていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のディスクブレーキのテコ式ブレーキ摺動型リンク機構。

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