ブレーキシュー支持アセンブリ及び方法
ブレーキシュー支持アセンブリは、車輪、通常は車輪の横移動を可能にする単軸台車上の車輪の横移動に追従することができる。動作時において、車輪のフランジはブレーキシュー支持アセンブリの一方の側面を押し、該側面をピンに沿って押すことによって弾性付勢構造体を圧縮する。車輪が中心位置又は中立位置へ戻ると、圧縮されていた弾性付勢構造体が拡張してブレーキシュー支持アセンブリを元の位置又は中立位置へ押し戻す。弾性付勢構造体はまた、通常のブレーキ負荷下でのブレーキシュー支持アセンブリの、車輪踏面に対する横移動を最小限に抑えることで、シューが外れることを防止する。弾性付勢構造体は、汚染物質の侵入を防止するように構成されたハウジング内に包囲することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両用のブレーキシュー支持体に関し、より詳細には、鉄道車両の台車枠上での車輪の横移動に追従するように、関連するブレーキシューが或る程度の横移動を行うことを可能にするブレーキシュー支持体に関する。
【０００２】
［関連出願の相互参照］
本願は、鉄道車両ブレーキシステム、及び鉄道車両ブレーキシステムにおいて用いられるように構成されるブレーキハンガーにそれぞれ関するBogenshutzによる米国特許第４，４０６，４４４号及びEngleによる同第３，６９６，８９２号を参照により援用する。
【背景技術】
【０００３】
例えば鉄道車両が線路の曲線区間において走行しているときに、鉄道台車が台車車輪に対して幾分周期的に横移動することが既知である。或る特定の先行特許では、ブレーキハンガーであって、ブレーキ中において、該ハンガーが回動可能に固定されている台車枠に対してブレーキシューの制限された横移動を可能にするように屈曲する、ブレーキハンガーが開示されている。そのような屈曲可能なブレーキハンガーは、例えばHokeによる特許文献１に開示されている。この特許によるブレーキハンガーは、閉リンク又は開リンクの形状の棒材で形成され、ブレーキハンガーの横方向に離間した側面は、車輪に対する台車枠の横移動に応じてより容易に屈曲するように、実質的に平坦となるように鍛造されている。そのような繰り返しの屈曲は、ブレーキハンガーの側面を結晶化（crystalize）させる傾向があり、ブレーキ装置（brake rigging）を破損させると共に鉄道線路上の車輪前方に落下させ、場合によっては脱線を引き起こすことによる、安全上の問題を引き起こす。これらの欠点は、Schaeferによる特許文献２において論じられている。該特許は、ブレーキハンガーの上端及び下端にボールジョイント接続部を必要とする関節式ブレーキハンガーの形態の改善された構造を提供しており、ブレーキハンガーの実質的に剛性である横方向に離間したサイドアームの屈曲を防止している。しかしながら、これらのボールジョイント接続部は追加の保守を必要とすると共に、それ自体、ジョイントが凍結したとき等に破損の原因となる可能性がある。
【０００４】
全てがStjaerneによるものである特許文献３、特許文献４及び特許文献５では、左部支持ワッシャ、ブッシュ及び右部支持ワッシャからなる枢支部を有するブレーキハンガーが開示されている。この枢支部により、２つの依存するハンガーが、車輪踏面にブレーキブロックを当てる方向及び車輪の横方向への動きに従う方向に自在に回転又は揺動及び旋回可能にされる。
【０００５】
Stjaerne他による特許文献６は、軸方向に移動可能な車輪と係合するブレーキブロックホルダーを開示している。このブレーキブロックホルダーは、それぞれが板バネの積層体からなる一対のピボットハンガーにより、ブレーキ中にブレーキ作動装置に対して横移動することが可能である。
【０００６】
Bogenschutzによる特許文献７は、上側突起、下側突起及び中間の板バネ構造を備えたブレーキハンガーを開示している。板バネは、弾性材料の棒によって横方向に接続されており、それにより、下側突起を上側突起に対して横移動させている。
【０００７】
Roush, Jrによる特許文献８は、弾性的に降伏可能な安定化手段を有するブレーキ装置を含む多軸鉄道車両台車を開示している。安定化手段は、それぞれの車軸が十分に横移動し、各ブレーキシューがそれぞれの車輪フランジに接触した場合、ブレーキシューがいずれも外方へ撓むことを可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第１，１６６，５２１号
【特許文献２】米国特許第１，５０９，９０７号
【特許文献３】米国特許第５，２７７，２８０号
【特許文献４】米国特許第５，２４２，０３７号
【特許文献５】米国特許第５，２４０，０９１号
【特許文献６】米国特許第４，６３０，７１４号
【特許文献７】米国特許第４，４０６，４４４号
【特許文献８】米国特許第３，６４３，７６６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ブレーキハンガーは、台車枠に対するブレーキシューの制限された横移動をブレーキ中に可能にすることが知られているが、ブレーキハンガーの分野においては、ブレーキシューのより大きい横移動に対応するように横方向に可撓性であるという改良が依然として望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
概して、本明細書に記載されるように、本発明の実施の形態によるブレーキシュー支持アセンブリは、車輪、通常は車輪の横移動を可能にする単軸台車上の車輪の横移動に追従することができる。動作時において、車輪のフランジはブレーキシュー支持アセンブリの一方の側面を押し、該側面をピンに沿って押すことによって弾性付勢構造体を圧縮する。車輪が中心位置又は中立位置へ戻ると、圧縮されていた弾性付勢構造体が拡張してブレーキシュー支持アセンブリを元の位置へ押し戻す。弾性付勢構造体はまた、通常のブレーキ負荷下において車輪踏面に対するブレーキシュー支持アセンブリの横移動を最小限に抑え、それにより、シューが外れること（ride-off）を防止する。弾性付勢構造体は、汚染物質の侵入を防止するように構成されたハウジング内に包囲することができる。
【００１１】
概して、一実施の形態では、ブレーキシュー支持アセンブリは、取り付けブラケット、ハンガー本体、ブレーキシューホルダー及び弾性付勢構造体を備える。取り付けブラケットは、ブレーキ作動装置に取り付けられるように構成することができる。ハンガー本体は、取り付けブラケットに回動可能に接続されており、収容ポケットを間に画定する対向する側面を含む。ブレーキシューホルダーは、対向する側面間に延びると共に該ブレーキシューホルダーの一部を通って延びる回動ピンによって、対向する側面に回動可能に接続されている。ブレーキシューホルダーは、収容ポケットにおけるブレーキシューホルダーと対向する側面の一方との間に間隔が存在するように回動ピンに配置されている。弾性付勢構造体は、回動ピンと関連すると共に、ブレーキシューホルダーと対向する側面の一方との間に画定されている間隔に配置されている。弾性付勢構造体は、線路の曲線区間において鉄道車両車輪に対するブレーキ動作を行った後でブレーキシューホルダーを中立位置に戻すように動作可能であり、車輪によって圧縮される。
【００１２】
一実施の形態では、弾性付勢構造体は、回動ピンに配置される複数のスプリングワッシャを含むことができる。弾性付勢構造体は筐体(enclosure)に収納されることができる。筐体は、ブレーキシューホルダーと対向する側面の一方との間に画定される間隔に配置されており、回動ピンの少なくとも一部を包囲する。筐体は、重なり合う２部品の筐体のような多部品筐体とすることができる。
【００１３】
１つの適用例（application）では、ブレーキシュー支持アセンブリは、鉄道車両ブレーキシステムの一部とすることができる。そのような適用例では、鉄道車両ブレーキシステムは、鉄道車両ブレーキ作動装置及びブレーキシュー支持アセンブリを備える。ブレーキシュー支持アセンブリは概して、取り付けブラケットと、ハンガー本体と、ブレーキシューホルダーと、弾性付勢構造体とを備える。取り付けブラケットは、ブレーキ作動装置に取り付けられる。ハンガー本体は、取り付けブラケットに回動可能に接続されると共に、収容ポケットを間に画定する対向する側面を含む。ブレーキシューホルダーは、対向する側面間に延びると共に該ブレーキシューホルダーの一部を通って延びる回動ピンによって、対向する側面に回動可能に接続される。ブレーキシューホルダーは、収容ポケットにおけるブレーキシューホルダーと対向する側面の一方との間に間隔が存在するように回動ピンに配置される。弾性付勢構造体は、回動ピンと関連すると共に、ブレーキシューホルダーと対向する側面の一方との間に画定された間隔に配置される。弾性付勢構造体は、線路の曲線区間において鉄道車両車輪に対するブレーキ動作を行った後でブレーキシューホルダーを中立位置に戻すように動作可能であり、車輪によって圧縮される。
【００１４】
一実施の形態では、弾性付勢構造体は、回動ピンに配置されている複数のスプリングワッシャを含むことができる。弾性付勢構造体は筐体に収納されることができる。筐体は、ブレーキシューホルダーと対向する側面の一方との間に画定される間隔に配置されており、回動ピンの少なくとも一部を包囲する。筐体は、重なり合う２部品の筐体のような多部品筐体とすることができる。
【００１５】
別の実施の形態では、ブレーキシュー支持アセンブリを組み立てる方法が提供される。本方法は概して、取り付けブラケットを準備すること、ハンガー本体を取り付けブラケットへ回動可能に接続すること、ブレーキシューホルダーをハンガー本体へ回動可能に接続すること、及び弾性付勢構造体とブレーキシューホルダーとを関連付けることを含む。ハンガー本体は、収容ポケットを間に画定する対向する側面を含む。ブレーキシューホルダーは、対向するアーム間に延びると共に該ブレーキシューホルダーの一部を通って延びる回動ピンによって、対向する側面に回動可能に接続される。ブレーキシューホルダーは、収容ポケットにおける該ブレーキシューホルダーと対向する側面の一方との間に間隔が存在するように回動ピンに配置される。弾性付勢構造体は、ブレーキシューホルダーと対向する側面の一方との間に画定される間隔に配置されるように、回動ピンと関連付けられる。弾性付勢構造体は、線路の曲線区間における鉄道車両車輪に対するブレーキ動作を行った後でブレーキシューホルダーを中立位置に戻すように動作可能であり、車輪の作用によって圧縮される。
【００１６】
弾性付勢構造体は、回動ピンに配置される複数のスプリングワッシャを含むことができる。本方法は、弾性付勢構造体を保護筐体内に包囲するステップをさらに含むことができる。筐体は、ブレーキシューホルダーと対向する側面の一方との間に画定される間隔に配置することができ、回動リングの少なくとも一部を包囲する。筐体は、重なり合う２部品の筐体のような多部品筐体とすることができる。
【００１７】
本方法は、取り付けブラケットをブレーキ作動装置に取り付けること、及びブレーキ作動装置とハンガー本体とを動作可能に関連付け、ブレーキシューホルダーを動作させることを含むことができる。
【００１８】
さらなる詳細及び利点は、添付の図面と共に以下の詳細な説明を読めば明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】鉄道車両車輪用の既知のブレーキシューホルダーを組み込んだ従来のブレーキシステムの立面図である。
【図２】本発明によるブレーキシュー支持アセンブリの一実施形態の斜視図であり、鉄道車両ブレーキ作動装置と関連付けて示されている。
【図３】図１の従来のブレーキシステムにおいて用いることができる既知のブレーキシューホルダーの正面図である。
【図４】図２において鉄道車両ブレーキ作動装置と関連付けて示されているブレーキシュー支持アセンブリの立面図である。
【図５】図４に示されているブレーキシュー支持アセンブリの実施形態の部分断面立面図である。
【図６】図４に示されているブレーキシュー支持アセンブリにおいて用いられる取り付けブラケットの斜視図である。
【図７】図４に示されているブレーキシュー支持アセンブリにおいて用いられるハンガー本体の斜視図である。
【図８】図４に示されているブレーキシュー支持アセンブリの側面図である。
【図９Ａ】図５の細部９Ａの詳細図である。
【図９Ｂ】図５の細部９Ｂの詳細図である。
【図１０】図５に示されているブレーキシュー支持アセンブリの一部の断面図であり、実施形態における変形例を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下の説明のために、空間的な向きを示す用語が用いられる場合、その用語は、添付の図面における向きであるか又は以下の詳細な説明において別様に記載されているものとして、参照されている実施形態に関するものとする。しかしながら、以下に記載される実施形態は、多くの代替的な変形及び実施形態をとることができると理解されるべきである。また、添付の図面に示されると共に以下に記載される特定のブレーキシューホルダー及び該ブレーキシューホルダーを組み込んだ鉄道車両ブレーキシステムは例示的なものにすぎず、限定するものとみなされるべきではないと理解されるべきである。
【００２１】
本明細書に記載されるようなブレーキシュー支持アセンブリ２０は、例えば図１に示されるようなブレーキシステム１００において用いることができるか（米国特許第３，６９６，８９２号も参照されたい）、又は本明細書において説明されるような、図２に示されるような鉄道車両ブレーキ作動装置２００と関連付けることができる。従来のブレーキシステム１００では、台車枠１１４側からブレーキシュー１１２を懸下するためにブレーキシュー支持体１１０が用いられる。本明細書において記載されるような不特定の（less certain）構成要素であるブレーキシュー支持アセンブリ２０は概して、ブレーキシュー１１２又はその詳細が本明細書に記載される同様のブレーキシューを支持するブレーキシュー支持体１１０の代わりに用いることができる。図１において、台車枠１１４は、位置１１８において台車枠１１４に固定された回動ピン１１６を介してブレーキシュー支持体１１０を支持する。台車枠１１４は、車軸１２２上で車輪１２０を担持し、車輪１２０はテーパー状の踏面１２４及びフランジ１２６を有する。ブレーキシュー１１２は、従来のブレーキヘッド１２８によって回動可能に担持されており、ブレーキヘッド１２８は同様に、回動ピン１３０を介して支持ブラケット１３２に回動可能に軸支されている。ブレーキシリンダーロッド１３４は、が回動ピン１３６を介して支持ブラケット１３２に動作可能に接続されている。Engleによる米国特許第３，６９６，８９２号に記載されているように、ブレーキシリンダーロッド１３４の伸張移動によって印加されるブレーキ圧は、ブレーキシュー１１２を車輪１２０に対して作用させる。
【００２２】
図２は、本発明による鉄道車両ブレーキ作動装置２００に関連付けられたブレーキシュー支持アセンブリ２０を示す。このようなブレーキ作動装置２００は当該技術分野において従来からあるものであり、本発明のブレーキシュー支持アセンブリ２０を従来の方法で動作させるために用いられる。当業者には既知であるように、鉄道車両ブレーキ作動装置２００は、図１に示される台車枠１１４のような台車枠に取り付けられることができ、それにより、ブレーキシュー支持アセンブリ２０と、図１に示される一般的な配置の車輪１２０とを関連付けることができる。この代替的な構成では、鉄道車両ブレーキ作動装置２００は概して、図１に示されるブレーキシステム１００におけるブレーキシュー支持体１１０に取って代わる。前述したように、ブレーキシュー支持アセンブリ２０は、図１に示されているブレーキシステム１００に統合させることができ、それにより、本明細書において記載されるような不特定の構成要素であるアセンブリ２０は概して、ブレーキシュー支持体１１０に取って代わる。したがって、ブレーキシュー支持アセンブリ２０をブレーキシステム１００に直接的に適用する場合は、本明細書に記載されるようにアセンブリ２０に対する或る特定の構造的な変更が必要となる。
【００２３】
次に図３を参照すると、標準的な剛性のブレーキシュー支持アセンブリ１が示されている。剛性のブレーキシュー支持アセンブリ１は、鉄道車両の台車枠において用いられることが知られている。或る特定の鉄道車両では、３軸台車枠が設けられる。３軸台車枠の中心軸は通常、カーブに対応するために横移動が大きくなる。図示される標準的な剛性のブレーキシュー支持アセンブリ１は、車輪の横移動によって関連するブレーキシューが車輪から外れることのないように、台車枠に位置決めされている。しかしながら、３軸台車枠の中心軸が移動しすぎると、ブレーキシューが車輪に対して常に保たれるように剛性のブレーキシュー支持アセンブリ１を台車枠に位置決めすることができない。この状況では、ブレーキシューを車輪と常に接触させたままに保つため、車輪と共に「浮動」することができるブレーキシューホルダー／ハンガーが必要とされる。台車枠に対するブレーキシューの制限された横移動をブレーキ中に可能にするブレーキハンガーの例は、本開示において前述した。
【００２４】
ここで、図３に示される剛性のブレーキシュー支持アセンブリ１について、専ら背景にある目的をさらに説明する。ブレーキシュー支持アセンブリ１は、支持アセンブリ１を台車枠に、又は代替的には図１と関連して説明した台車枠１１４等の台車枠に取り付けられるブレーキ作動装置ユニットに、機械的締結具を用いて取り付けるために用いられる剛性の取り付けブラケット２を備える。ブレーキシューホルダー４が取り付けブラケット２から懸下されている。取り付けブラケット２は、ウェブ７によって接続された２つの対向する側面又はアーム６を有する剛性のハンガー本体を含む。取り付けブラケット２は、各アーム６の端部にある一体型円筒部分８及び回動ピン１０を介して、台車枠に、又は代替的には台車枠に取り付けられたブレーキ作動装置ユニットに回動可能に接続されている。好適な機械的締結具を用いてハンガー本体６と回動ピン１０との間の回動係合を固定することができる。
【００２５】
ブレーキヘッド部分１６と、例えば図１に示されるブレーキシリンダーロッド１３４のようなブレーキシリンダーロッドとの間の接続を用いて、図１に関連して先に概説した方法でブレーキ力をブレーキシューホルダー４に印加する。取り付けブラケット２とブレーキシューホルダー４とを接続すると共にこの接続部を安定化させるためにピン１２が設けられる。ブレーキシューホルダー４はまた、ヘッド１５を備える第２のピン１４を介して、対向するアーム６に回動可能に接続されている。ピン１４は、対向するアーム６と、ブレーキシューホルダー４のブレーキヘッド部分１６とを貫通している。ピン１４の終端部には、ピン１４をブレーキシューホルダー４のブレーキヘッド部分１６に対して固定するためのナット１８又は同様の機械的締結具を受け入れるため、ねじ山を設けることができる。取り付けブレーキ２及び対向するアーム６によって与えられた剛性によって、図３の従来のブレーキシューアセンブリ１が、前述の説明において記されているような「剛性」アセンブリになる。
【００２６】
さらに図４〜図９を参照すると、本発明の目下好ましい一実施形態によるブレーキシュー支持アセンブリ２０が示されている。ブレーキシュー支持アセンブリ２０は、図６に単独で示される、側面が開いたケーシングの一般的な形態である取り付けブラケット２２を備え、この取り付けブラケット２２は、図２に示されるブレーキ作動装置２００に取り付けられるように構成され、ブレーキ作動装置２００は、図１と関連して説明した台車枠１１４等の台車枠に対して同様に取り付けられる。この構成では、ブレーキ作動装置２００は全体としてブレーキシュー支持体１１０に取って代わる。取り付けブラケット２２は、ブレーキ作動装置２００との機械的な相互接続のために一連の取り付けブッシュ又は要素２３を備える。所望であれば、代替形態として、取り付けブラケット２２をブレーキシュー支持アセンブリ２０から省くことができ、それにより、取り付けブラケット２２を含まないアセンブリ２０を、図１に示される台車枠１１４への直接的な取り付けに好適とすることができる。この代替形態はブレーキ作動装置２００も取り除いており、ブレーキシュー支持アセンブリ２０は、Engleによる米国特許第３，６９６，８９２号に記載されると共に図３と関連して上記で説明したのと同様の方法で、ブレーキシリンダーロッド１３４によって動作される。
【００２７】
ブレーキシューホルダー２４がハンガー本体２６を介して取り付けブラケット２２から懸下されており、ハンガー本体２６の単独の底面図が図７に見られる。図７では、ブレーキシューホルダー２４は、ハンガー本体２６の対向する側面２７同士の間で支持されることを意図されており、対向する側面２７同士は、ブレーキシューホルダー２４の部分を内部に収容して支持するために、収容ポケット２８を間に画定している。ハンガー本体２６は、円筒状支持部分２９を介して取り付けブラケット２２に回動可能に接続されており、円筒状支持部分２９は、取り付けブラケット２２及び円筒状支持部分２９を貫通する回動ピン３１を受け入れる中心孔３０を画定している。好適な機械的締結具を回動ピン３１の対向する両端に設け、ハンガー本体２６と取り付けブラケット２２との間の回動係合を固定することができる。
【００２８】
ハンガー本体２６の対向する側面２７は、ヘッド３５を備える第２の回動ピン３４を受け入れるため、一対の対向する開口３２を画定している。回動ピン３４は、ハンガー本体２６の対向する側面２７にある対向する開口３２、及びブレーキシューホルダー２４のブレーキヘッド部分３６を貫通する。ブッシュ３３を各開口３２内に設けて、回動ピン３４を開口３２内で支持することができる。回動ピン３４の終端部には、ナットとワッシャとの組み合わせ３７又は同様の機械的締結具を受け入れて回動ピン３４を対向する側面２７間で固定し、それにより、ハンガー本体２６に対するブレーキシューホルダー２４の回動運動を可能にするように、ねじ山を設けることができる。図７に示されているように、対向する側面２７は、ハンガー本体２６の、円筒状支持部分２９とは反対の端部において外方へ幾分突出しており、ブレーキシューホルダー２４の回動動作のために、また本明細書に記載されるように回動ピン３４上でのブレーキシューホルダー２４の横移動を可能にするために、ブレーキシューホルダー２４の両側に間隔を設けている。図４〜図９からは、取り付けブラケット２２及びブレーキ作動装置２００を省いてハンガー本体２６を図１に示されている台車枠１１４のような台車枠に直接取り付けることが望まれる場合、円筒状支持部分２９を、図１に示される回動点１１６において台車枠１１４に回動可能に接続できることが明らかである。この構成では、図１に示されるシリンダーロッド１３４は、前述のEngle特許において記載されているのと同様の方法で、回動ピン３１を介してハンガー本体２６と連動する。
【００２９】
望ましくは、回動ピン３４はヘッド３５に隣接する拡径部分３８を備え、この拡径部分３８は、回動ピン３４上での一方向へのブレーキシューホルダー２４の横移動を制限する、ピン肩部３９を画定する。図４に示される図では、ブレーキシューホルダー２４の右側への横移動は、ピン肩部３９によって制限される。ハンガー本体２６によって画定されている収容ポケット２８は、弾性付勢構造体４０をブレーキシューホルダー２４と関連付けると共に、その内部にブレーキシューホルダー２４を収容して支持するのに十分なサイズである。弾性付勢構造体４０は、図５に示される状態では、ブレーキシューホルダー２４の左側への横移動に対応するか又可能にする（例えば左側の間隔）。一実施形態では、この付勢構造体は、回動ピン３４に配置される一連のスプリングワッシャ４２を備えることができ、これらのスプリングワッシャ４２は、図５に示される状態においてハンガー本体２６の左側側面２７とブレーキシューホルダー２４の左側側面との間で作用する。
【００３０】
スプリングワッシャ４２の存在によって、特に、上述したような３軸台車枠において用いられる場合に、ブレーキシューホルダー２４が図１に示される車輪１２０のような車輪の横移動を追従することが可能となる。ブレーキシュー支持アセンブリ２０を図１に示されるブレーキシステムに組み込むため（例えば、このブレーキシステムへの直接的な統合によって、又はこの従来技術のシステムのいくつかの部分に取って変わるブレーキ作動装置２００への取り付けによって）、２つの異なる構成が上述の説明で記載されており、この両方の構成が、本開示に従って弾性付勢構造体４０によって提供される、横移動に対応する特徴を組み込むことができる。動作時において、車輪１２０のフランジ１２６はブレーキシューホルダー２４の右側を押し、ブレーキシューホルダー２４を回動ピン３４に沿って押すことによってスプリングワッシャ４２を圧縮する。例えば線路の曲線区間におけるブレーキ動作を行った後、車輪１２０が中心位置又は中立位置に戻ると、図５に概略的に示されるように、圧縮されているスプリングワッシャ４２がブレーキシューホルダー２４に作用し、ブレーキシューホルダー２４をその元の状態に戻す。スプリングワッシャ４２は、通常のブレーキ条件下において、車輪踏面１２４に対するブレーキシューホルダー２４の横移動を最小限に抑え、したがってブレーキシューが外れることを防止するのにも有用である。また、ブレーキシューホルダー２４に対し、その通常の位置において予め負荷をかけられることも望ましい設計上の特徴である。単に可撓性のハンガーを有するだけの前述した従来技術の設計は、通常のブレーキ中に車輪踏面１２４が可撓性のハンガーを横方向に撓ませるという点において、あまり望ましくない。弾性付勢構造体４０は、通常のブレーキ負荷下において、車輪踏面１２４に対するブレーキシューホルダー２４の横移動を最小限に抑え、したがってブレーキシューが外れることを防止するのを助ける。
【００３１】
望ましくは、スプリングワッシャ４２は、環境からの汚染物質の侵入を防止するように重ねられた第１のすなわち左側側部４４と第２のすなわち右側側部４６とを含む２部品筐体内に収納されている。筐体４４、４６にシールを設け、それらの互いに係合する摺動面を清潔に保つことができる。したがって、ブレーキシューホルダー２４は、カーブでのブレーキ状況時に、回動ピン３４に沿っていくらか横移動することが許容されている。スプリングワッシャ４２は、カーブでのブレーキ状況時に、ブレーキシューホルダー２４が車輪フランジ１２６によって押されることを可能にする。ブレーキが解放されると、スプリングワッシャ４２が作用してブレーキシューホルダー２４をその元の状況又は状態に戻す。前述の説明は、回動ピン３４上の弾性付勢構造体４０としてのスプリングワッシャ４２に関するものであるが、他の同等の機械的装置、例えばコイルスプリング、弾性変形可能なブッシュ若しくは回動ピン３４に配置される同様の構造を用いることができるか、又は、ハンガー本体２６の左側側面２７とブレーキシューホルダー２４の本体との間で作用する板バネさえも、スプリングワッシャ４２の代わりに用いることができる。この列挙は網羅すること及び限定することを意図したものではなく、例示目的で提示したものである。
【００３２】
最後に、ブレーキシューホルダー２４のブレーキヘッド部分３６は横方向凹状領域４８、５０を画定することができ、ブレーキヘッド部分３６は、横方向凹状領域間に延びて回動ピン３４が配置される中心孔５２をさらに画定する。一対の低摩擦ブッシュ５４を中心孔５２に配置して、回動ピン３４を回転可能に支持することができる。シール５６が各凹状領域４８、５０に配置されており、中心孔５２を外部環境からシールするためのＯリング６０を含む。図５において回動ピン３４の右側に配置されているＯリング６０は、端部カバー６２によって凹状領域４８に固定されてシールされており、右側のＯリング６０は、スプリングワッシャ４２を収納している重ねられた筐体４４、４６によって、凹状領域５０でシールされている。端部カバー６２は、ブレーキヘッド部分３６の停止部も提供する。Ｏリングリテーナーリング６４を各凹状領域４８、５０において２つのＯリング６０と共に用いて、中心孔５２を外部環境からさらにシールすることができる。
【００３３】
望ましくは、ブッシュ５４は、GG Bearings Technology社によって製造されているＤＸ（登録商標）軸受のような低摩擦ブッシュ軸受である。これらのブッシュ軸受５４は、内側層がアセタールポリマーである金属ブッシュであり、GG Bearings Technology社によって製造されているＤＸ（登録商標）軸受は、本開示における適用に好適なブッシュ軸受の一例である。回動ピン３４は、望ましくは、ブッシュ軸受５４との摩擦を最小限に抑えるために高度に研磨される。ブッシュ５４にそのような低摩擦ブッシュ軸受を用いることへの代替案が図１０に示されている。図１０では、平坦部７０が回動ピン３４に機械加工されており、垂直ローラー７２がピンピボット３４とブレーキヘッド部分３６との間に設けられている。図７に示されている代替的な実施形態は、この代替案では回転要素７２がブレーキヘッド部分３６と回動ピン３４との間に組み込まれているため、リニア転がりブッシュ軸受と称することができる。
【００３４】
鉄道車両台車のブレーキシュー支持アセンブリの実施形態が前述の説明に提供されているが、当業者は、本発明の範囲及び精神から逸脱することなくこれらの実施形態に修正及び変更を加えることができる。したがって、前述の説明は、限定的ではなく例示的であることが意図される。上記の本発明は添付の特許請求の範囲によって規定され、特許請求の範囲の意味及びその均等物の範囲内に入る本発明に対するあらゆる変形は、特許請求の範囲内に包含されるべきである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両用のブレーキシュー支持体に関し、より詳細には、鉄道車両の台車枠上での車輪の横移動に追従するように、関連するブレーキシューが或る程度の横移動を行うことを可能にするブレーキシュー支持体に関する。
【０００２】
［関連出願の相互参照］
本願は、鉄道車両ブレーキシステム、及び鉄道車両ブレーキシステムにおいて用いられるように構成されるブレーキハンガーにそれぞれ関するBogenshutzによる米国特許第４，４０６，４４４号及びEngleによる同第３，６９６，８９２号を参照により援用する。
【背景技術】
【０００３】
例えば鉄道車両が線路の曲線区間において走行しているときに、鉄道台車が台車車輪に対して幾分周期的に横移動することが既知である。或る特定の先行特許では、ブレーキハンガーであって、ブレーキ中において、該ハンガーが回動可能に固定されている台車枠に対してブレーキシューの制限された横移動を可能にするように屈曲する、ブレーキハンガーが開示されている。そのような屈曲可能なブレーキハンガーは、例えばHokeによる特許文献１に開示されている。この特許によるブレーキハンガーは、閉リンク又は開リンクの形状の棒材で形成され、ブレーキハンガーの横方向に離間した側面は、車輪に対する台車枠の横移動に応じてより容易に屈曲するように、実質的に平坦となるように鍛造されている。そのような繰り返しの屈曲は、ブレーキハンガーの側面を結晶化（crystalize）させる傾向があり、ブレーキ装置（brake rigging）を破損させると共に鉄道線路上の車輪前方に落下させ、場合によっては脱線を引き起こすことによる、安全上の問題を引き起こす。これらの欠点は、Schaeferによる特許文献２において論じられている。該特許は、ブレーキハンガーの上端及び下端にボールジョイント接続部を必要とする関節式ブレーキハンガーの形態の改善された構造を提供しており、ブレーキハンガーの実質的に剛性である横方向に離間したサイドアームの屈曲を防止している。しかしながら、これらのボールジョイント接続部は追加の保守を必要とすると共に、それ自体、ジョイントが凍結したとき等に破損の原因となる可能性がある。
【０００４】
全てがStjaerneによるものである特許文献３、特許文献４及び特許文献５では、左部支持ワッシャ、ブッシュ及び右部支持ワッシャからなる枢支部を有するブレーキハンガーが開示されている。この枢支部により、２つの依存するハンガーが、車輪踏面にブレーキブロックを当てる方向及び車輪の横方向への動きに従う方向に自在に回転又は揺動及び旋回可能にされる。
【０００５】
Stjaerne他による特許文献６は、軸方向に移動可能な車輪と係合するブレーキブロックホルダーを開示している。このブレーキブロックホルダーは、それぞれが板バネの積層体からなる一対のピボットハンガーにより、ブレーキ中にブレーキ作動装置に対して横移動することが可能である。
【０００６】
Bogenschutzによる特許文献７は、上側突起、下側突起及び中間の板バネ構造を備えたブレーキハンガーを開示している。板バネは、弾性材料の棒によって横方向に接続されており、それにより、下側突起を上側突起に対して横移動させている。
【０００７】
Roush, Jrによる特許文献８は、弾性的に降伏可能な安定化手段を有するブレーキ装置を含む多軸鉄道車両台車を開示している。安定化手段は、それぞれの車軸が十分に横移動し、各ブレーキシューがそれぞれの車輪フランジに接触した場合、ブレーキシューがいずれも外方へ撓むことを可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第１，１６６，５２１号
【特許文献２】米国特許第１，５０９，９０７号
【特許文献３】米国特許第５，２７７，２８０号
【特許文献４】米国特許第５，２４２，０３７号
【特許文献５】米国特許第５，２４０，０９１号
【特許文献６】米国特許第４，６３０，７１４号
【特許文献７】米国特許第４，４０６，４４４号
【特許文献８】米国特許第３，６４３，７６６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ブレーキハンガーは、台車枠に対するブレーキシューの制限された横移動をブレーキ中に可能にすることが知られているが、ブレーキハンガーの分野においては、ブレーキシューのより大きい横移動に対応するように横方向に可撓性であるという改良が依然として望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
概して、本明細書に記載されるように、本発明の実施の形態によるブレーキシュー支持アセンブリは、車輪、通常は車輪の横移動を可能にする単軸台車上の車輪の横移動に追従することができる。動作時において、車輪のフランジはブレーキシュー支持アセンブリの一方の側面を押し、該側面をピンに沿って押すことによって弾性付勢構造体を圧縮する。車輪が中心位置又は中立位置へ戻ると、圧縮されていた弾性付勢構造体が拡張してブレーキシュー支持アセンブリを元の位置へ押し戻す。弾性付勢構造体はまた、通常のブレーキ負荷下において車輪踏面に対するブレーキシュー支持アセンブリの横移動を最小限に抑え、それにより、シューが外れること（ride-off）を防止する。弾性付勢構造体は、汚染物質の侵入を防止するように構成されたハウジング内に包囲することができる。
【００１１】
概して、一実施の形態では、ブレーキシュー支持アセンブリは、取り付けブラケット、ハンガー本体、ブレーキシューホルダー及び弾性付勢構造体を備える。取り付けブラケットは、ブレーキ作動装置に取り付けられるように構成することができる。ハンガー本体は、取り付けブラケットに回動可能に接続されており、収容ポケットを間に画定する対向する側面を含む。ブレーキシューホルダーは、対向する側面間に延びると共に該ブレーキシューホルダーの一部を通って延びる回動ピンによって、対向する側面に回動可能に接続されている。ブレーキシューホルダーは、収容ポケットにおけるブレーキシューホルダーと対向する側面の一方との間に間隔が存在するように回動ピンに配置されている。弾性付勢構造体は、回動ピンと関連すると共に、ブレーキシューホルダーと対向する側面の一方との間に画定されている間隔に配置されている。弾性付勢構造体は、線路の曲線区間において鉄道車両車輪に対するブレーキ動作を行った後でブレーキシューホルダーを中立位置に戻すように動作可能であり、車輪によって圧縮される。
【００１２】
一実施の形態では、弾性付勢構造体は、回動ピンに配置される複数のスプリングワッシャを含むことができる。弾性付勢構造体は筐体(enclosure)に収納されることができる。筐体は、ブレーキシューホルダーと対向する側面の一方との間に画定される間隔に配置されており、回動ピンの少なくとも一部を包囲する。筐体は、重なり合う２部品の筐体のような多部品筐体とすることができる。
【００１３】
１つの適用例（application）では、ブレーキシュー支持アセンブリは、鉄道車両ブレーキシステムの一部とすることができる。そのような適用例では、鉄道車両ブレーキシステムは、鉄道車両ブレーキ作動装置及びブレーキシュー支持アセンブリを備える。ブレーキシュー支持アセンブリは概して、取り付けブラケットと、ハンガー本体と、ブレーキシューホルダーと、弾性付勢構造体とを備える。取り付けブラケットは、ブレーキ作動装置に取り付けられる。ハンガー本体は、取り付けブラケットに回動可能に接続されると共に、収容ポケットを間に画定する対向する側面を含む。ブレーキシューホルダーは、対向する側面間に延びると共に該ブレーキシューホルダーの一部を通って延びる回動ピンによって、対向する側面に回動可能に接続される。ブレーキシューホルダーは、収容ポケットにおけるブレーキシューホルダーと対向する側面の一方との間に間隔が存在するように回動ピンに配置される。弾性付勢構造体は、回動ピンと関連すると共に、ブレーキシューホルダーと対向する側面の一方との間に画定された間隔に配置される。弾性付勢構造体は、線路の曲線区間において鉄道車両車輪に対するブレーキ動作を行った後でブレーキシューホルダーを中立位置に戻すように動作可能であり、車輪によって圧縮される。
【００１４】
一実施の形態では、弾性付勢構造体は、回動ピンに配置されている複数のスプリングワッシャを含むことができる。弾性付勢構造体は筐体に収納されることができる。筐体は、ブレーキシューホルダーと対向する側面の一方との間に画定される間隔に配置されており、回動ピンの少なくとも一部を包囲する。筐体は、重なり合う２部品の筐体のような多部品筐体とすることができる。
【００１５】
別の実施の形態では、ブレーキシュー支持アセンブリを組み立てる方法が提供される。本方法は概して、取り付けブラケットを準備すること、ハンガー本体を取り付けブラケットへ回動可能に接続すること、ブレーキシューホルダーをハンガー本体へ回動可能に接続すること、及び弾性付勢構造体とブレーキシューホルダーとを関連付けることを含む。ハンガー本体は、収容ポケットを間に画定する対向する側面を含む。ブレーキシューホルダーは、対向するアーム間に延びると共に該ブレーキシューホルダーの一部を通って延びる回動ピンによって、対向する側面に回動可能に接続される。ブレーキシューホルダーは、収容ポケットにおける該ブレーキシューホルダーと対向する側面の一方との間に間隔が存在するように回動ピンに配置される。弾性付勢構造体は、ブレーキシューホルダーと対向する側面の一方との間に画定される間隔に配置されるように、回動ピンと関連付けられる。弾性付勢構造体は、線路の曲線区間における鉄道車両車輪に対するブレーキ動作を行った後でブレーキシューホルダーを中立位置に戻すように動作可能であり、車輪の作用によって圧縮される。
【００１６】
弾性付勢構造体は、回動ピンに配置される複数のスプリングワッシャを含むことができる。本方法は、弾性付勢構造体を保護筐体内に包囲するステップをさらに含むことができる。筐体は、ブレーキシューホルダーと対向する側面の一方との間に画定される間隔に配置することができ、回動リングの少なくとも一部を包囲する。筐体は、重なり合う２部品の筐体のような多部品筐体とすることができる。
【００１７】
本方法は、取り付けブラケットをブレーキ作動装置に取り付けること、及びブレーキ作動装置とハンガー本体とを動作可能に関連付け、ブレーキシューホルダーを動作させることを含むことができる。
【００１８】
さらなる詳細及び利点は、添付の図面と共に以下の詳細な説明を読めば明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】鉄道車両車輪用の既知のブレーキシューホルダーを組み込んだ従来のブレーキシステムの立面図である。
【図２】本発明によるブレーキシュー支持アセンブリの一実施形態の斜視図であり、鉄道車両ブレーキ作動装置と関連付けて示されている。
【図３】図１の従来のブレーキシステムにおいて用いることができる既知のブレーキシューホルダーの正面図である。
【図４】図２において鉄道車両ブレーキ作動装置と関連付けて示されているブレーキシュー支持アセンブリの立面図である。
【図５】図４に示されているブレーキシュー支持アセンブリの実施形態の部分断面立面図である。
【図６】図４に示されているブレーキシュー支持アセンブリにおいて用いられる取り付けブラケットの斜視図である。
【図７】図４に示されているブレーキシュー支持アセンブリにおいて用いられるハンガー本体の斜視図である。
【図８】図４に示されているブレーキシュー支持アセンブリの側面図である。
【図９Ａ】図５の細部９Ａの詳細図である。
【図９Ｂ】図５の細部９Ｂの詳細図である。
【図１０】図５に示されているブレーキシュー支持アセンブリの一部の断面図であり、実施形態における変形例を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下の説明のために、空間的な向きを示す用語が用いられる場合、その用語は、添付の図面における向きであるか又は以下の詳細な説明において別様に記載されているものとして、参照されている実施形態に関するものとする。しかしながら、以下に記載される実施形態は、多くの代替的な変形及び実施形態をとることができると理解されるべきである。また、添付の図面に示されると共に以下に記載される特定のブレーキシューホルダー及び該ブレーキシューホルダーを組み込んだ鉄道車両ブレーキシステムは例示的なものにすぎず、限定するものとみなされるべきではないと理解されるべきである。
【００２１】
本明細書に記載されるようなブレーキシュー支持アセンブリ２０は、例えば図１に示されるようなブレーキシステム１００において用いることができるか（米国特許第３，６９６，８９２号も参照されたい）、又は本明細書において説明されるような、図２に示されるような鉄道車両ブレーキ作動装置２００と関連付けることができる。従来のブレーキシステム１００では、台車枠１１４側からブレーキシュー１１２を懸下するためにブレーキシュー支持体１１０が用いられる。本明細書において記載されるような不特定の（less certain）構成要素であるブレーキシュー支持アセンブリ２０は概して、ブレーキシュー１１２又はその詳細が本明細書に記載される同様のブレーキシューを支持するブレーキシュー支持体１１０の代わりに用いることができる。図１において、台車枠１１４は、位置１１８において台車枠１１４に固定された回動ピン１１６を介してブレーキシュー支持体１１０を支持する。台車枠１１４は、車軸１２２上で車輪１２０を担持し、車輪１２０はテーパー状の踏面１２４及びフランジ１２６を有する。ブレーキシュー１１２は、従来のブレーキヘッド１２８によって回動可能に担持されており、ブレーキヘッド１２８は同様に、回動ピン１３０を介して支持ブラケット１３２に回動可能に軸支されている。ブレーキシリンダーロッド１３４は、が回動ピン１３６を介して支持ブラケット１３２に動作可能に接続されている。Engleによる米国特許第３，６９６，８９２号に記載されているように、ブレーキシリンダーロッド１３４の伸張移動によって印加されるブレーキ圧は、ブレーキシュー１１２を車輪１２０に対して作用させる。
【００２２】
図２は、本発明による鉄道車両ブレーキ作動装置２００に関連付けられたブレーキシュー支持アセンブリ２０を示す。このようなブレーキ作動装置２００は当該技術分野において従来からあるものであり、本発明のブレーキシュー支持アセンブリ２０を従来の方法で動作させるために用いられる。当業者には既知であるように、鉄道車両ブレーキ作動装置２００は、図１に示される台車枠１１４のような台車枠に取り付けられることができ、それにより、ブレーキシュー支持アセンブリ２０と、図１に示される一般的な配置の車輪１２０とを関連付けることができる。この代替的な構成では、鉄道車両ブレーキ作動装置２００は概して、図１に示されるブレーキシステム１００におけるブレーキシュー支持体１１０に取って代わる。前述したように、ブレーキシュー支持アセンブリ２０は、図１に示されているブレーキシステム１００に統合させることができ、それにより、本明細書において記載されるような不特定の構成要素であるアセンブリ２０は概して、ブレーキシュー支持体１１０に取って代わる。したがって、ブレーキシュー支持アセンブリ２０をブレーキシステム１００に直接的に適用する場合は、本明細書に記載されるようにアセンブリ２０に対する或る特定の構造的な変更が必要となる。
【００２３】
次に図３を参照すると、標準的な剛性のブレーキシュー支持アセンブリ１が示されている。剛性のブレーキシュー支持アセンブリ１は、鉄道車両の台車枠において用いられることが知られている。或る特定の鉄道車両では、３軸台車枠が設けられる。３軸台車枠の中心軸は通常、カーブに対応するために横移動が大きくなる。図示される標準的な剛性のブレーキシュー支持アセンブリ１は、車輪の横移動によって関連するブレーキシューが車輪から外れることのないように、台車枠に位置決めされている。しかしながら、３軸台車枠の中心軸が移動しすぎると、ブレーキシューが車輪に対して常に保たれるように剛性のブレーキシュー支持アセンブリ１を台車枠に位置決めすることができない。この状況では、ブレーキシューを車輪と常に接触させたままに保つため、車輪と共に「浮動」することができるブレーキシューホルダー／ハンガーが必要とされる。台車枠に対するブレーキシューの制限された横移動をブレーキ中に可能にするブレーキハンガーの例は、本開示において前述した。
【００２４】
ここで、図３に示される剛性のブレーキシュー支持アセンブリ１について、専ら背景にある目的をさらに説明する。ブレーキシュー支持アセンブリ１は、支持アセンブリ１を台車枠に、又は代替的には図１と関連して説明した台車枠１１４等の台車枠に取り付けられるブレーキ作動装置ユニットに、機械的締結具を用いて取り付けるために用いられる剛性の取り付けブラケット２を備える。ブレーキシューホルダー４が取り付けブラケット２から懸下されている。取り付けブラケット２は、ウェブ７によって接続された２つの対向する側面又はアーム６を有する剛性のハンガー本体を含む。取り付けブラケット２は、各アーム６の端部にある一体型円筒部分８及び回動ピン１０を介して、台車枠に、又は代替的には台車枠に取り付けられたブレーキ作動装置ユニットに回動可能に接続されている。好適な機械的締結具を用いてハンガー本体６と回動ピン１０との間の回動係合を固定することができる。
【００２５】
ブレーキヘッド部分１６と、例えば図１に示されるブレーキシリンダーロッド１３４のようなブレーキシリンダーロッドとの間の接続を用いて、図１に関連して先に概説した方法でブレーキ力をブレーキシューホルダー４に印加する。取り付けブラケット２とブレーキシューホルダー４とを接続すると共にこの接続部を安定化させるためにピン１２が設けられる。ブレーキシューホルダー４はまた、ヘッド１５を備える第２のピン１４を介して、対向するアーム６に回動可能に接続されている。ピン１４は、対向するアーム６と、ブレーキシューホルダー４のブレーキヘッド部分１６とを貫通している。ピン１４の終端部には、ピン１４をブレーキシューホルダー４のブレーキヘッド部分１６に対して固定するためのナット１８又は同様の機械的締結具を受け入れるため、ねじ山を設けることができる。取り付けブレーキ２及び対向するアーム６によって与えられた剛性によって、図３の従来のブレーキシューアセンブリ１が、前述の説明において記されているような「剛性」アセンブリになる。
【００２６】
さらに図４〜図９を参照すると、本発明の目下好ましい一実施形態によるブレーキシュー支持アセンブリ２０が示されている。ブレーキシュー支持アセンブリ２０は、図６に単独で示される、側面が開いたケーシングの一般的な形態である取り付けブラケット２２を備え、この取り付けブラケット２２は、図２に示されるブレーキ作動装置２００に取り付けられるように構成され、ブレーキ作動装置２００は、図１と関連して説明した台車枠１１４等の台車枠に対して同様に取り付けられる。この構成では、ブレーキ作動装置２００は全体としてブレーキシュー支持体１１０に取って代わる。取り付けブラケット２２は、ブレーキ作動装置２００との機械的な相互接続のために一連の取り付けブッシュ又は要素２３を備える。所望であれば、代替形態として、取り付けブラケット２２をブレーキシュー支持アセンブリ２０から省くことができ、それにより、取り付けブラケット２２を含まないアセンブリ２０を、図１に示される台車枠１１４への直接的な取り付けに好適とすることができる。この代替形態はブレーキ作動装置２００も取り除いており、ブレーキシュー支持アセンブリ２０は、Engleによる米国特許第３，６９６，８９２号に記載されると共に図３と関連して上記で説明したのと同様の方法で、ブレーキシリンダーロッド１３４によって動作される。
【００２７】
ブレーキシューホルダー２４がハンガー本体２６を介して取り付けブラケット２２から懸下されており、ハンガー本体２６の単独の底面図が図７に見られる。図７では、ブレーキシューホルダー２４は、ハンガー本体２６の対向する側面２７同士の間で支持されることを意図されており、対向する側面２７同士は、ブレーキシューホルダー２４の部分を内部に収容して支持するために、収容ポケット２８を間に画定している。ハンガー本体２６は、円筒状支持部分２９を介して取り付けブラケット２２に回動可能に接続されており、円筒状支持部分２９は、取り付けブラケット２２及び円筒状支持部分２９を貫通する回動ピン３１を受け入れる中心孔３０を画定している。好適な機械的締結具を回動ピン３１の対向する両端に設け、ハンガー本体２６と取り付けブラケット２２との間の回動係合を固定することができる。
【００２８】
ハンガー本体２６の対向する側面２７は、ヘッド３５を備える第２の回動ピン３４を受け入れるため、一対の対向する開口３２を画定している。回動ピン３４は、ハンガー本体２６の対向する側面２７にある対向する開口３２、及びブレーキシューホルダー２４のブレーキヘッド部分３６を貫通する。ブッシュ３３を各開口３２内に設けて、回動ピン３４を開口３２内で支持することができる。回動ピン３４の終端部には、ナットとワッシャとの組み合わせ３７又は同様の機械的締結具を受け入れて回動ピン３４を対向する側面２７間で固定し、それにより、ハンガー本体２６に対するブレーキシューホルダー２４の回動運動を可能にするように、ねじ山を設けることができる。図７に示されているように、対向する側面２７は、ハンガー本体２６の、円筒状支持部分２９とは反対の端部において外方へ幾分突出しており、ブレーキシューホルダー２４の回動動作のために、また本明細書に記載されるように回動ピン３４上でのブレーキシューホルダー２４の横移動を可能にするために、ブレーキシューホルダー２４の両側に間隔を設けている。図４〜図９からは、取り付けブラケット２２及びブレーキ作動装置２００を省いてハンガー本体２６を図１に示されている台車枠１１４のような台車枠に直接取り付けることが望まれる場合、円筒状支持部分２９を、図１に示される回動点１１６において台車枠１１４に回動可能に接続できることが明らかである。この構成では、図１に示されるシリンダーロッド１３４は、前述のEngle特許において記載されているのと同様の方法で、回動ピン３１を介してハンガー本体２６と連動する。
【００２９】
望ましくは、回動ピン３４はヘッド３５に隣接する拡径部分３８を備え、この拡径部分３８は、回動ピン３４上での一方向へのブレーキシューホルダー２４の横移動を制限する、ピン肩部３９を画定する。図４に示される図では、ブレーキシューホルダー２４の右側への横移動は、ピン肩部３９によって制限される。ハンガー本体２６によって画定されている収容ポケット２８は、弾性付勢構造体４０をブレーキシューホルダー２４と関連付けると共に、その内部にブレーキシューホルダー２４を収容して支持するのに十分なサイズである。弾性付勢構造体４０は、図５に示される状態では、ブレーキシューホルダー２４の左側への横移動に対応するか又可能にする（例えば左側の間隔）。一実施形態では、この付勢構造体は、回動ピン３４に配置される一連のスプリングワッシャ４２を備えることができ、これらのスプリングワッシャ４２は、図５に示される状態においてハンガー本体２６の左側側面２７とブレーキシューホルダー２４の左側側面との間で作用する。
【００３０】
スプリングワッシャ４２の存在によって、特に、上述したような３軸台車枠において用いられる場合に、ブレーキシューホルダー２４が図１に示される車輪１２０のような車輪の横移動を追従することが可能となる。ブレーキシュー支持アセンブリ２０を図１に示されるブレーキシステムに組み込むため（例えば、このブレーキシステムへの直接的な統合によって、又はこの従来技術のシステムのいくつかの部分に取って変わるブレーキ作動装置２００への取り付けによって）、２つの異なる構成が上述の説明で記載されており、この両方の構成が、本開示に従って弾性付勢構造体４０によって提供される、横移動に対応する特徴を組み込むことができる。動作時において、車輪１２０のフランジ１２６はブレーキシューホルダー２４の右側を押し、ブレーキシューホルダー２４を回動ピン３４に沿って押すことによってスプリングワッシャ４２を圧縮する。例えば線路の曲線区間におけるブレーキ動作を行った後、車輪１２０が中心位置又は中立位置に戻ると、図５に概略的に示されるように、圧縮されているスプリングワッシャ４２がブレーキシューホルダー２４に作用し、ブレーキシューホルダー２４をその元の状態に戻す。スプリングワッシャ４２は、通常のブレーキ条件下において、車輪踏面１２４に対するブレーキシューホルダー２４の横移動を最小限に抑え、したがってブレーキシューが外れることを防止するのにも有用である。また、ブレーキシューホルダー２４に対し、その通常の位置において予め負荷をかけられることも望ましい設計上の特徴である。単に可撓性のハンガーを有するだけの前述した従来技術の設計は、通常のブレーキ中に車輪踏面１２４が可撓性のハンガーを横方向に撓ませるという点において、あまり望ましくない。弾性付勢構造体４０は、通常のブレーキ負荷下において、車輪踏面１２４に対するブレーキシューホルダー２４の横移動を最小限に抑え、したがってブレーキシューが外れることを防止するのを助ける。
【００３１】
望ましくは、スプリングワッシャ４２は、環境からの汚染物質の侵入を防止するように重ねられた第１のすなわち左側側部４４と第２のすなわち右側側部４６とを含む２部品筐体内に収納されている。筐体４４、４６にシールを設け、それらの互いに係合する摺動面を清潔に保つことができる。したがって、ブレーキシューホルダー２４は、カーブでのブレーキ状況時に、回動ピン３４に沿っていくらか横移動することが許容されている。スプリングワッシャ４２は、カーブでのブレーキ状況時に、ブレーキシューホルダー２４が車輪フランジ１２６によって押されることを可能にする。ブレーキが解放されると、スプリングワッシャ４２が作用してブレーキシューホルダー２４をその元の状況又は状態に戻す。前述の説明は、回動ピン３４上の弾性付勢構造体４０としてのスプリングワッシャ４２に関するものであるが、他の同等の機械的装置、例えばコイルスプリング、弾性変形可能なブッシュ若しくは回動ピン３４に配置される同様の構造を用いることができるか、又は、ハンガー本体２６の左側側面２７とブレーキシューホルダー２４の本体との間で作用する板バネさえも、スプリングワッシャ４２の代わりに用いることができる。この列挙は網羅すること及び限定することを意図したものではなく、例示目的で提示したものである。
【００３２】
最後に、ブレーキシューホルダー２４のブレーキヘッド部分３６は横方向凹状領域４８、５０を画定することができ、ブレーキヘッド部分３６は、横方向凹状領域間に延びて回動ピン３４が配置される中心孔５２をさらに画定する。一対の低摩擦ブッシュ５４を中心孔５２に配置して、回動ピン３４を回転可能に支持することができる。シール５６が各凹状領域４８、５０に配置されており、中心孔５２を外部環境からシールするためのＯリング６０を含む。図５において回動ピン３４の右側に配置されているＯリング６０は、端部カバー６２によって凹状領域４８に固定されてシールされており、右側のＯリング６０は、スプリングワッシャ４２を収納している重ねられた筐体４４、４６によって、凹状領域５０でシールされている。端部カバー６２は、ブレーキヘッド部分３６の停止部も提供する。Ｏリングリテーナーリング６４を各凹状領域４８、５０において２つのＯリング６０と共に用いて、中心孔５２を外部環境からさらにシールすることができる。
【００３３】
望ましくは、ブッシュ５４は、GG Bearings Technology社によって製造されているＤＸ（登録商標）軸受のような低摩擦ブッシュ軸受である。これらのブッシュ軸受５４は、内側層がアセタールポリマーである金属ブッシュであり、GG Bearings Technology社によって製造されているＤＸ（登録商標）軸受は、本開示における適用に好適なブッシュ軸受の一例である。回動ピン３４は、望ましくは、ブッシュ軸受５４との摩擦を最小限に抑えるために高度に研磨される。ブッシュ５４にそのような低摩擦ブッシュ軸受を用いることへの代替案が図１０に示されている。図１０では、平坦部７０が回動ピン３４に機械加工されており、垂直ローラー７２がピンピボット３４とブレーキヘッド部分３６との間に設けられている。図７に示されている代替的な実施形態は、この代替案では回転要素７２がブレーキヘッド部分３６と回動ピン３４との間に組み込まれているため、リニア転がりブッシュ軸受と称することができる。
【００３４】
鉄道車両台車のブレーキシュー支持アセンブリの実施形態が前述の説明に提供されているが、当業者は、本発明の範囲及び精神から逸脱することなくこれらの実施形態に修正及び変更を加えることができる。したがって、前述の説明は、限定的ではなく例示的であることが意図される。上記の本発明は添付の特許請求の範囲によって規定され、特許請求の範囲の意味及びその均等物の範囲内に入る本発明に対するあらゆる変形は、特許請求の範囲内に包含されるべきである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキシュー支持アセンブリであって、
取り付けブラケットと、
前記取り付けブラケットに回動可能に接続されると共に、収容ポケットを間に画定する対向する側面を含む、ハンガー本体と、
ブレーキシューホルダーであって、前記対向する側面間に延びると共に該ブレーキシューホルダーの一部を通って延びる回動ピンによって、前記対向する側面に回動可能に接続され、前記収容ポケットにおける該ブレーキシューホルダーと前記対向する側面の一方との間に間隔が存在するように前記回動ピンに配置される、ブレーキシューホルダーと、
前記回動ピンと関連すると共に、前記ブレーキシューホルダーと前記対向する側面の一方との間に画定される前記間隔に配置される弾性付勢構造体であって、線路の曲線区間において鉄道車両車輪に対するブレーキ動作を行った後で前記ブレーキシューホルダーを中立位置に戻すように動作可能であり、前記車輪によって圧縮される、弾性付勢構造体と
を備える、ブレーキシュー支持アセンブリ。
【請求項２】
前記弾性付勢構造体は、前記回動ピンに配置される複数のスプリングワッシャを含む、請求項１に記載のブレーキシュー支持アセンブリ。
【請求項３】
前記弾性付勢構造体は筐体に収納される、請求項１に記載のブレーキシュー支持アセンブリ。
【請求項４】
前記筐体は、前記ブレーキシューホルダーと前記対向する側面の一方との間に画定される前記間隔に配置されており、前記回動ピンの少なくとも一部を包囲する、請求項３に記載のブレーキシュー支持アセンブリ。
【請求項５】
前記筐体は多部品筐体である、請求項３に記載のブレーキシュー支持アセンブリ。
【請求項６】
前記多部品筐体は重なり合う２部品の筐体を含む、請求項５に記載のブレーキシュー支持アセンブリ。
【請求項７】
鉄道車両ブレーキシステムであって、
鉄道車両ブレーキ作動装置と、
ブレーキシュー支持アセンブリであって、
前記ブレーキ作動装置に取り付けられる取り付けブラケット、
前記取り付けブラケットに回動可能に接続されると共に、収容ポケットを間に画定する対向する側面を含む、ハンガー本体、
ブレーキシューホルダーであって、前記対向する側面間に延びると共に該ブレーキシューホルダーの一部を通って延びる回動ピンによって、前記対向する側面に回動可能に接続され、前記収容ポケットにおける該ブレーキシューホルダーと前記対向する側面の一方との間に間隔が存在するように前記回動ピンに配置される、ブレーキシューホルダー、及び
前記回動ピンと関連すると共に、前記ブレーキシューホルダーと前記対向する側面の一方との間に画定される前記間隔に配置される弾性付勢構造体であって、線路の曲線区間において鉄道車両車輪に対するブレーキ動作を行った後で前記ブレーキシューホルダーを中立位置に戻すように動作可能であり、前記車輪によって圧縮される、弾性付勢構造体、
を備える、ブレーキシュー支持アセンブリと、
を備える、鉄道車両ブレーキシステム。
【請求項８】
前記弾性付勢構造体は、前記回動ピンに配置される複数のスプリングワッシャを含む、請求項７に記載の鉄道車両ブレーキシステム。
【請求項９】
前記弾性付勢構造体は筐体に収納される、請求項７に記載の鉄道車両ブレーキシステム。
【請求項１０】
前記筐体は、前記ブレーキシューホルダーと前記対向する側面の一方との間に画定される前記間隔に配置されており、前記回動ピンの少なくとも一部を包囲する、請求項９に記載の鉄道車両ブレーキシステム。
【請求項１１】
前記筐体は多部品筐体である、請求項９に記載の鉄道車両ブレーキシステム。
【請求項１２】
前記多部品筐体は重なり合う２部品の筐体を含む、請求項１１に記載の鉄道車両ブレーキシステム。
【請求項１３】
ブレーキシュー支持アセンブリを組み立てる方法であって、
取り付けブラケットを準備すること、
ハンガー本体を前記取り付けブラケットに回動可能に接続することであって、該ハンガー本体は、収容ポケットを間に画定する対向する側面を含む、回動可能に接続すること、
ブレーキシューホルダーを、前記対向するアーム間に延びると共に該ブレーキシューホルダーの一部を通って延びる回動ピンによって、前記対向する側面に回動可能に接続することであって、該ブレーキシューホルダーは、前記収容ポケットにおける該ブレーキシューホルダーと前記対向する側面の一方との間に間隔が存在するように前記回動ピンに配置される、回動可能に接続すること、及び
弾性付勢構造体を、前記ブレーキシューホルダーと前記対向する側面の一方との間に画定される前記間隔に配置されるように、前記回動ピンと関連付けることであって、該弾性付勢構造体は、線路の曲線区間における鉄道車両車輪に対するブレーキ動作を行った後で前記ブレーキシューホルダーを中立位置に戻すように動作可能であり、前記車輪によって圧縮される、関連付けること、
を含む、方法。
【請求項１４】
前記弾性付勢構造体は、前記回動ピンに配置される複数のスプリングワッシャを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記弾性付勢構造体を保護筐体内で包囲することをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記筐体は、前記ブレーキシューホルダーと前記対向する側面の一方との間に画定される前記間隔に配置されており、前記回動リングの少なくとも一部を包囲する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記筐体は多部品筐体である、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記多部品筐体は重なり合う２部品の筐体を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記取り付けブラケットをブレーキ作動装置に取り付けることをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
前記ブレーキシューホルダーを動作させるように、前記ブレーキ作動装置と前記ハンガー本体とを動作可能に関連付けることをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項１】
ブレーキシュー支持アセンブリであって、
取り付けブラケットと、
前記取り付けブラケットに回動可能に接続されると共に、収容ポケットを間に画定する対向する側面を含む、ハンガー本体と、
ブレーキシューホルダーであって、前記対向する側面間に延びると共に該ブレーキシューホルダーの一部を通って延びる回動ピンによって、前記対向する側面に回動可能に接続され、前記収容ポケットにおける該ブレーキシューホルダーと前記対向する側面の一方との間に間隔が存在するように前記回動ピンに配置される、ブレーキシューホルダーと、
前記回動ピンと関連すると共に、前記ブレーキシューホルダーと前記対向する側面の一方との間に画定される前記間隔に配置される弾性付勢構造体であって、線路の曲線区間において鉄道車両車輪に対するブレーキ動作を行った後で前記ブレーキシューホルダーを中立位置に戻すように動作可能であり、前記車輪によって圧縮される、弾性付勢構造体と
を備える、ブレーキシュー支持アセンブリ。
【請求項２】
前記弾性付勢構造体は、前記回動ピンに配置される複数のスプリングワッシャを含む、請求項１に記載のブレーキシュー支持アセンブリ。
【請求項３】
前記弾性付勢構造体は筐体に収納される、請求項１に記載のブレーキシュー支持アセンブリ。
【請求項４】
前記筐体は、前記ブレーキシューホルダーと前記対向する側面の一方との間に画定される前記間隔に配置されており、前記回動ピンの少なくとも一部を包囲する、請求項３に記載のブレーキシュー支持アセンブリ。
【請求項５】
前記筐体は多部品筐体である、請求項３に記載のブレーキシュー支持アセンブリ。
【請求項６】
前記多部品筐体は重なり合う２部品の筐体を含む、請求項５に記載のブレーキシュー支持アセンブリ。
【請求項７】
鉄道車両ブレーキシステムであって、
鉄道車両ブレーキ作動装置と、
ブレーキシュー支持アセンブリであって、
前記ブレーキ作動装置に取り付けられる取り付けブラケット、
前記取り付けブラケットに回動可能に接続されると共に、収容ポケットを間に画定する対向する側面を含む、ハンガー本体、
ブレーキシューホルダーであって、前記対向する側面間に延びると共に該ブレーキシューホルダーの一部を通って延びる回動ピンによって、前記対向する側面に回動可能に接続され、前記収容ポケットにおける該ブレーキシューホルダーと前記対向する側面の一方との間に間隔が存在するように前記回動ピンに配置される、ブレーキシューホルダー、及び
前記回動ピンと関連すると共に、前記ブレーキシューホルダーと前記対向する側面の一方との間に画定される前記間隔に配置される弾性付勢構造体であって、線路の曲線区間において鉄道車両車輪に対するブレーキ動作を行った後で前記ブレーキシューホルダーを中立位置に戻すように動作可能であり、前記車輪によって圧縮される、弾性付勢構造体、
を備える、ブレーキシュー支持アセンブリと、
を備える、鉄道車両ブレーキシステム。
【請求項８】
前記弾性付勢構造体は、前記回動ピンに配置される複数のスプリングワッシャを含む、請求項７に記載の鉄道車両ブレーキシステム。
【請求項９】
前記弾性付勢構造体は筐体に収納される、請求項７に記載の鉄道車両ブレーキシステム。
【請求項１０】
前記筐体は、前記ブレーキシューホルダーと前記対向する側面の一方との間に画定される前記間隔に配置されており、前記回動ピンの少なくとも一部を包囲する、請求項９に記載の鉄道車両ブレーキシステム。
【請求項１１】
前記筐体は多部品筐体である、請求項９に記載の鉄道車両ブレーキシステム。
【請求項１２】
前記多部品筐体は重なり合う２部品の筐体を含む、請求項１１に記載の鉄道車両ブレーキシステム。
【請求項１３】
ブレーキシュー支持アセンブリを組み立てる方法であって、
取り付けブラケットを準備すること、
ハンガー本体を前記取り付けブラケットに回動可能に接続することであって、該ハンガー本体は、収容ポケットを間に画定する対向する側面を含む、回動可能に接続すること、
ブレーキシューホルダーを、前記対向するアーム間に延びると共に該ブレーキシューホルダーの一部を通って延びる回動ピンによって、前記対向する側面に回動可能に接続することであって、該ブレーキシューホルダーは、前記収容ポケットにおける該ブレーキシューホルダーと前記対向する側面の一方との間に間隔が存在するように前記回動ピンに配置される、回動可能に接続すること、及び
弾性付勢構造体を、前記ブレーキシューホルダーと前記対向する側面の一方との間に画定される前記間隔に配置されるように、前記回動ピンと関連付けることであって、該弾性付勢構造体は、線路の曲線区間における鉄道車両車輪に対するブレーキ動作を行った後で前記ブレーキシューホルダーを中立位置に戻すように動作可能であり、前記車輪によって圧縮される、関連付けること、
を含む、方法。
【請求項１４】
前記弾性付勢構造体は、前記回動ピンに配置される複数のスプリングワッシャを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記弾性付勢構造体を保護筐体内で包囲することをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記筐体は、前記ブレーキシューホルダーと前記対向する側面の一方との間に画定される前記間隔に配置されており、前記回動リングの少なくとも一部を包囲する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記筐体は多部品筐体である、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記多部品筐体は重なり合う２部品の筐体を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記取り付けブラケットをブレーキ作動装置に取り付けることをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
前記ブレーキシューホルダーを動作させるように、前記ブレーキ作動装置と前記ハンガー本体とを動作可能に関連付けることをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０】
【公表番号】特表２０１２−５２３５２８（Ｐ２０１２−５２３５２８Ａ）
【公表日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５０４６７６（Ｐ２０１２−５０４６７６）
【出願日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０２３１７４
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１１７４８３
【国際公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【出願人】（５０６１９０６８１）ワブテク・ホールディング・コーポレイション (13)
【氏名又は名称原語表記】ＷＡＢＴＥＣ ＨＯＬＤＩＮＧ ＣＯＲＰ．
【住所又は居所原語表記】１００１ Ａｉｒ Ｂｒａｋｅ Ａｖｅｎｕｅ， Ｗｉｌｍｅｒｄｉｎｇ， ＰＡ １５１４８， Ｕ．Ｓ．Ａ．
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０２３１７４
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１１７４８３
【国際公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【出願人】（５０６１９０６８１）ワブテク・ホールディング・コーポレイション (13)
【氏名又は名称原語表記】ＷＡＢＴＥＣ ＨＯＬＤＩＮＧ ＣＯＲＰ．
【住所又は居所原語表記】１００１ Ａｉｒ Ｂｒａｋｅ Ａｖｅｎｕｅ， Ｗｉｌｍｅｒｄｉｎｇ， ＰＡ １５１４８， Ｕ．Ｓ．Ａ．
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]