阅读说明：本技术 姿势控制装置和制动装置 (Attitude control device and brake device ) 是由 森田光正 大家秀幸 麻野吉雄 于 2019-07-25 设计创作，主要内容包括：本发明提供姿势控制装置和制动装置。该姿势控制装置和制动装置能够在搭载于铁道车辆的制动装置抑制振动声的产生。姿势控制装置(160)用于抑制制动块头部(151)的倾斜的变动。姿势控制装置(160)包括：螺旋弹簧(163),其利用摩擦力抑制所述倾斜；弹簧箱(161),其保持螺旋弹簧(163)；以及配重部(161B),其设于弹簧箱(161)。(The invention provides a posture control device and a brake device. The attitude control device and the brake device can suppress generation of vibration sound in the brake device mounted on the railway vehicle. The attitude control device (160) is used for suppressing the variation of the inclination of the brake pad head (151). A posture control device (160) is provided with: a coil spring (163) that suppresses the inclination by a frictional force; a spring case (161) that holds a coil spring (163); and a weight (161B) provided in the spring box (161).)

姿势控制装置和制动装置

技术领域

本发明涉及姿势控制装置和制动装置。

背景技术

公知有通过向铁道车辆的车轮的着地面推压制动块从而对车轮施加制动力的制动装置(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本实开平4－46976号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，对于专利文献1所述的制动装置，在施加制动力时，制动块产生摩擦振动。若该摩擦振动传递至制动装置的结构体，则受到由构件的共振产生的放大效果，进而可能产生振动声。另外，并不限定于通过与车轮的着地面接触而产生制动力的制动装置，对于向被推压构件推压制动用摩擦构件的钳式制动、轨道制动等制动装置也具有同样的问题。

而且，制动装置的振动声的产生根据搭载制动装置的铁道车辆、行驶环境而不同，即使预先进行了调整，也可能产生振动声。因此，谋求一种即使在制动装置搭载于铁道车辆之后仍抑制振动声的产生的方法。

本发明即是鉴于这样的实际情况而做成的，其目的在于提供能够在搭载于铁道车辆的制动装置中抑制振动声的产生的姿势控制装置和制动装置。

用于解决问题的方案

解决上述问题的姿势控制装置用于抑制制动块头部的倾斜的变动，该姿势控制装置包括：抑制部，其利用摩擦力抑制所述倾斜；保持部，其保持所述抑制部；以及配重部，其设于所述保持部。

解决上述问题的制动装置通过将摩擦件向制动块头部推压从而施加制动力，该制动装置包括姿势控制装置，该姿势控制装置用于抑制所述制动块头部的倾斜的变动，所述姿势控制装置包括：抑制部，其利用摩擦力抑制所述倾斜；保持部，其保持所述抑制部；以及配重部，其设于所述保持部。

根据上述结构，由于在保持部设有配重部，因而能够利用配重部变更保持部的质量，而变更施加于制动块头部的载荷，从而能够抑制制动块头部的倾斜的变动。其结果，能够在搭载于铁道车辆的制动装置抑制振动声的产生。

对于上述姿势控制装置，优选的是，所述抑制部包括摩擦件和将所述摩擦件向所述制动块头部推压的弹簧。

根据上述结构，能够利用将摩擦件向制动块头部推压的弹簧的作用力而容易地抑制制动块头部的倾斜的变动。

对于上述姿势控制装置，优选的是，所述保持部和所述配重部一体形成。

根据上述结构，通过更换保持部，能够容易地变更施加于制动块头部的载荷。

对于上述姿势控制装置，优选的是，所述保持部包括能够供所述配重部装卸的装卸部。

根据上述结构，能够利用装卸部容易地更换配重部。

对于上述姿势控制装置，优选的是，所述装卸部是由固定用具构成的紧固结构。

根据上述结构，能够通过固定用具的装卸操作容易地进行配重部的更换。

对于上述姿势控制装置，优选的是，所述制动块头部包括能够供所述保持部嵌合的嵌合部，在所述嵌合部与所述保持部之间设有缓冲件。

根据上述结构，通过使缓冲件吸收在制动块头部的嵌合部与保持部之间产生的碰撞、振动，从而抑制碰撞声、振动声的产生。

发明的效果

根据本发明，能够抑制对车轮施加制动力时产生的振动声。

附图说明

图1是表示姿势控制装置和制动装置的第1实施方式的概略结构的侧视图。

图2是表示第1实施方式的制动装置的概略结构的图1的2－2线放大剖视图。

图3是表示第1实施方式的制动装置的振动特性的曲线图。

图4是表示第1实施方式的制动装置的弹簧箱的更换的剖视图。

图5是表示第1实施方式的制动装置的弹簧箱的更换的剖视图。

图6是表示第1实施方式的制动装置的弹簧箱的更换的剖视图。

图7是表示第1实施方式的制动装置的弹簧箱的更换的剖视图。

图8是表示姿势控制装置和制动装置的第2实施方式的概略结构的剖视图。

图9是表示第2实施方式的制动装置的配重部的更换的剖视图。

图10是表示第2实施方式的制动装置的配重部的更换的剖视图。

图11是表示第2实施方式的制动装置的配重部的更换的剖视图。

图12是表示第2实施方式的制动装置的配重部的更换的剖视图。

图13是表示第2实施方式的制动装置的配重部的更换的剖视图。

附图标记说明

100、制动装置；10、车轮；110、制动块；120、驱动力产生部；130、驱动力传递部；151、制动块头部；152、作为嵌合部的嵌合孔；160、姿势控制装置；161、261、作为保持部的弹簧箱；161A、作为保持部的筒部；161B、161Bα、261B、261Bα、配重部；163、作为抑制部的螺旋弹簧；162、摩擦件和作为抑制部的摩擦板；165、作为缓冲件的O形密封圈；261A、作为装卸部的外周部；270、固定用具。

具体实施方式

(第1实施方式)

以下，参照图1～图7对姿势控制装置和制动装置的第1实施方式进行说明。另外，姿势控制装置配置于制动装置。

如图1所示，制动装置100是通过向铁道车辆的车轮10的着地面10A按压制动块110从而施加制动力的装置，制动装置100包括：驱动力产生部120、驱动力传递部130以及制动力施加部150。

驱动力产生部120是产生驱动制动块110的驱动力的制动缸装置。驱动力产生部120具有被供给压缩空气作为压力流体的缸体121、根据压缩空气的供给量而在缸体121内进行移动的活塞122以及对活塞122施力的弹簧123。压缩空气产生的作用力和弹簧123的作用力相对于活塞122作用于相反方向。

驱动力传递部130是将驱动力产生部120产生的驱动力使用杠杆原理向保持制动块110的制动块头部151传递的装置。驱动力传递部130具有：杠杆131、第1连结销132、第2连结销133、推杆134、制动块吊具135以及间隙调整部136。

杠杆131是将活塞122的直线运动转换成旋转运动的构件。在杠杆131的长度方向上的中间位置形成有凹状的球面贯通孔137。

第1连结销132是将活塞122的顶端部和杠杆131的第1端部131A连结为旋转自如的构件。

第2连结销133是将杠杆131的第2端部131B和支点138连结为旋转自如的构件。

推杆134是将杠杆131的旋转运动转换成直线运动的构件。在排出压缩空气并由弹簧123施力而使活塞122移动时，推杆134使制动块110向远离车轮10的着地面10A的方向直线移动。另一方面，在供给压缩空气而使活塞122移动时，推杆134使制动块110向接近车轮10的着地面10A的方向直线移动。推杆134的顶端部构成大致L字状。推杆134的L字的部分的角部与固定于制动块头部151的固定轴139连结。固定轴139为螺栓，并利用螺母紧固。

制动块吊具135是将保持制动块110的制动块头部151支承为进退自如的构件。制动块吊具135的第1端部利用第3连结销141以旋转自如的方式与设于驱动力传递部130的固定部140连结。制动块吊具135的第2端部以旋转自如的方式与固定于推杆134的顶端部的固定轴139连结。另外，在推杆134的顶端部处的固定轴139的下方设有用于防止施加制动力时的推杆134的倾斜的姿势控制装置160。另外，姿势控制装置160抑制制动块头部151的倾斜的变动。

如图2所示，姿势控制装置160具有：弹簧箱161、作为摩擦件的摩擦板162、螺旋弹簧163以及承接部164。

弹簧箱161具有筒部161A和与筒部161A的延伸方向上的端部一体形成的配重部161B。另外，弹簧箱161相当于保持部。摩擦板162和螺旋弹簧163作为抑制部发挥功能。

筒部161A自顶端侧与形成于制动块头部151的嵌合孔152嵌合。详细而言，制动块头部151包括一对板材151A、151B。在第1板材151A沿厚度方向贯通有圆形状的第1嵌合孔152A。筒部161A自一对板材151A、151B的外侧***于第1嵌合孔152A。筒部161A贯通于第1嵌合孔152A。另外，筒部161A的外周面与第1嵌合孔152A的内周面隔着作为缓冲件的一个例子的O形密封圈165地接触。另外，嵌合孔152(152A)相当于能够供作为保持部的弹簧箱161嵌合的嵌合部。

在配重部161B形成有与筒部161A同心的圆柱状的凹部161C。在凹部161C的底面形成有贯通孔161D。在贯通孔161D***有固定螺栓166。固定螺栓166的头部166A卡合于凹部161C的内底面。在贯通孔161D贯通有固定螺栓166的轴部166B。在固定螺栓166的轴部166B环绕安装有圆环状的摩擦板162。

摩擦板162以自固定轴139的轴线方向上的两侧夹持推杆134的方式设为一对。更详细而言，推杆134具有自对固定轴139进行支承的部位向下方延伸的延伸部位134A。摩擦板162与延伸部位134A的顶端部接触，而限制推杆134的延伸部位134A与摩擦板162之间的转动。在推杆134的延伸部位134A的顶端部形成有贯穿孔134B。在贯穿孔134B贯通有固定螺栓166的轴部166B。另外，在贯穿孔134B的内周面与固定螺栓166的轴部166B的外周面之间存在些许的间隙。而且，摩擦板162能够沿着固定螺栓166的轴线方向移动。

一对摩擦板162具有双层结构，与推杆134接触的第1层162α由相对于推杆134的摩擦阻力相对较大的弹性材料构成。而且，摩擦板162的第2层162β由刚性材料构成。

在一对摩擦板162中的、靠近弹簧箱161设置的第1摩擦板162A与弹簧箱161之间夹设有第1螺旋弹簧163A。而且，第1摩擦板162A基于自第1螺旋弹簧163A传递至第2层162β的作用力，使第1层162α与推杆134密合。

一对摩擦板162中的、与第1摩擦板162A成对的第2摩擦板162B在固定螺栓166的轴线方向上与承接部164相对配置。承接部164构成为有底筒状。制动块头部151包括一对板材151A、151B。承接部164自顶端侧与形成于第2板材151B的第2嵌合孔152B嵌合。而且，在承接部164的内底面与第2摩擦板162B之间夹设有第2螺旋弹簧163B。而且，第2摩擦板162B基于自第2螺旋弹簧163B传递至第2层162β的作用力，使第1层162α与推杆134密合。

在承接部164的底面形成有贯通孔167。在贯通孔167***有固定螺栓166的轴部166B。固定螺栓166的轴部166B自贯通孔167突出。在轴部166B的自贯通孔167突出的部分螺纹结合有螺母168。

返回图1，间隙调整部136是调整制动块110与车轮10的着地面10A之间的间隔的筒状的构件。在间隙调整部136的内周部形成有内螺纹部136A。内螺纹部136A与形成于推杆134的基端部的外螺纹部134C螺纹结合。而且，在间隙调整部136的外周部形成有凸状的球面轴承接部136B。球面轴承接部136B被杠杆131的球面贯通孔137支承为旋转自如。而且，在间隙调整部136调整外螺纹部134C和内螺纹部136A之间的拧入量时，球面轴承接部136B的相对于推杆134的前后方向上的位置变化。其结果，推杆134的相对于球面贯通孔137的行程量变化，而使制动块110与车轮10的着地面10A之间的间隔改变。

制动力施加部150具有制动块头部151和制动块110。

制动块头部151是保持制动块110的构件，制动块头部151由外观形状成型为大致圆弧状的金属体构成。制动块头部151具有构成为大致圆弧面状的顶端面151C。在制动块头部151的顶端面151C安装有制动块110。

制动块110是通过使其按压于车轮10的着地面10A而产生制动力的制动用摩擦构件。制动块110是外观形状呈大致圆弧状的板状构件，制动块110具有与车轮10的着地面10A接触的摩擦面110A和与制动块头部151的顶端面151C接触的背面110B。在施加制动力时，制动块110与制动块头部151一起向将摩擦面110A按压于车轮10的着地面10A的方向移动。另一方面，在解除制动力的施加时，制动块110与制动块头部151一起向使摩擦面110A远离车轮10的着地面10A的方向移动。

接着，对制动装置100的作用进行说明。特别是，对施加制动力时的作用进行说明。

在施加制动力时，将制动块110的摩擦面110A向车轮10的着地面10A按压。于是，制动块110产生的摩擦振动传递至包含制动块头部151在内的制动装置100的结构体。此时，若制动块110产生的摩擦振动的频率与制动装置100的结构体的共振频率一致，则在制动装置100的结构体产生共振。其结果，如图3中由虚线所示，制动装置100的结构体进行以共振频率为峰值频率的简谐振动。由此，示出振幅的最大值变大的倾向，并容易由制动装置100产生较大的振动声。

关于这一方面，在制动块头部151借助螺旋弹簧163连接有配重部161B，在制动装置100的结构体产生了共振时，配重部161B在上下左右产生方向性紊乱的振动(乱振动)。其结果，如图3中实线所示，容易使制动装置100的结构体示出的简谐振动的峰值频率分散成多个。由此，能够抑制振幅的最大值，并能够降低由制动装置产生的振动声。

而且，对于在不存在配重部161B的状态下产生了较大的振动声的情况，由于弹簧箱161的质量因配重部161B而增加，因而施加于制动块头部151和制动块110的载荷增加，弹簧箱161、制动块头部151以及制动块110的振动被抑制。其结果，在向车轮10推压制动块110而施加制动力时产生的振动声被抑制。

接着，对安装于制动块头部151的配重部161B，即弹簧箱161的更换进行说明。

图4表示在制动块头部151安装有姿势控制装置160的初始状态。

在此，如图5所示，在更换安装于制动块头部151的配重部161B时，首先，自姿势控制装置160拆除固定螺栓166。

接着，如图6所示，自第1板材151A的第1嵌合孔152A拆除弹簧箱161。

然后，如图7所示，将一体形成有与之前示出的配重部161B质量不同的配重部161Bα的新的弹簧箱161安装于第1板材151A的第1嵌合孔152A。然后，将固定螺栓166贯穿于弹簧箱161、摩擦板162以及承接部164并进行紧固。

这样，通过固定螺栓166的相对于姿势控制装置160的一系列的装卸操作，能够容易地在制动块头部151安装配重部161B、161Bα。而且，通过容易地变更安装于制动块头部151的配重部161B、161Bα，能够容易地变更弹簧箱161的质量，乃至制动块头部151的质量。

如以上已说明那样，根据本实施方式，能够获得以下的效果。

(1)由于在弹簧箱161设有配重部161B，因而能够利用配重部161B变更弹簧箱161的质量，并通过变更施加于制动块头部151的载荷，从而抑制制动块头部151的振动的产生。其结果，能够在搭载于铁道车辆的制动装置100中抑制振动声的产生。

(2)在保持制动块110的制动块头部151借助螺旋弹簧163连接有弹簧箱161，并使该弹簧箱161和配重部161B一体形成。由此，通过更换弹簧箱161，能够容易地变更施加于制动块头部151的载荷。而且，配重部161B的相对于制动块头部151的移动模式多样。因此，即使在将制动块110推压于铁道车辆的车轮10的着地面10A时的振动传递到制动块头部151，也能够利用配重部161B使这样的振动的频率的峰值分散。其结果，制动块头部151的振动的大小的峰值被抑制，在向车轮10的着地面10A推压制动块110而施加制动力时产生的振动声被抑制。

(3)制动块头部151包括能够供弹簧箱161嵌合的嵌合孔152，并在嵌合孔152与弹簧箱161之间设有O形密封圈165。由此，O形密封圈165吸收在制动块头部151的嵌合孔152与弹簧箱161之间产生的碰撞、振动，而抑制碰撞声、振动声的产生。

(第2实施方式)

以下，参照图8～图13对制动装置的第2实施方式进行说明。另外，第2实施方式的配重部的相对于弹簧箱的紧固结构与第1实施方式不同。因而，在以下的说明中，主要对与第1实施方式不同的结构进行说明，而对与第1实施方式相同或相当的结构省略重复的说明。

如图8所示，在第2实施方式中，代替第1实施方式中与第2板材151B的嵌合孔152B嵌合的承接部164，而设有固定螺栓266。在固定螺栓266的轴线方向上的中途部分设有台阶结构267。台阶结构267在固定螺栓266的轴线方向上与第2摩擦板162B卡合。

而且，在第2实施方式中，弹簧箱261构成为有底筒状，并成为与配重部261B分体的结构。在弹簧箱261的底面形成有贯通孔262。在贯通孔262***有固定螺栓266的轴部266A。固定螺栓266的轴部266A自贯通孔262突出。在固定螺栓266的自轴部266A突出的部分螺纹结合有螺母268。

配重部261B构成为环状。在配重部261B的中心孔261C的内表面形成有第1台阶部261DA和第2台阶部261DB。配重部161B的中心孔261C中的、内径最小的第1内周部261CA自外侧与弹簧箱261的外周部261A嵌合。即，弹簧箱261的外周部261A作为能够供配重部261B装卸的装卸部发挥功能。另外，弹簧箱261的底面261S与第1内周部261CA的端部一致。弹簧箱261的底面261S与第1台阶部261DA共面。

在配重部261B的中心孔261C中的、与第1内周部261CA相连并扩展的第2内周部261CB嵌合有有底筒状的固定用具270。固定用具270收纳自贯通孔262突出的固定螺栓266以及与固定螺栓266螺纹结合的螺母268，并且固定用具270的开口端与第1台阶部261DA抵接。由此，限制配重部261B的自弹簧箱261的脱落，从而将配重部261B相对于弹簧箱261固定。

接着，对安装于制动块头部151的配重部261B的更换进行说明。

图9表示在制动块头部151安装有姿势控制装置260的初始状态。

在此，如图10所示，在更换安装于制动块头部151的配重部261B时，首先，自配重部261B拆除固定用具270。

接着，如图11所示，自弹簧箱261拆除配重部261B。

然后，接着，如图12所示，相对于弹簧箱261自外侧嵌合与之前示出的配重部261B的质量不同的新的配重部261Bα。

然后，如图13所示，使固定用具270嵌合于配重部261Bα的第2内周部261CB，从而将配重部261Bα相对于弹簧箱261固定。

这样，通过固定用具270的相对于配重部261B、261Bα的一系列的装卸操作，不用自制动块头部151拆除弹簧箱261，就能够容易地变更安装于制动块头部151的配重部261B、261Bα，从而能够容易地变更制动块头部151的质量。

如以上已说明那样，根据本实施方式，除第1实施方式的效果(1)和(2)以外，还能够获得以下的效果。

(4)配重部261B、261Bα能够相对于弹簧箱261的外周部261A装卸。由此，能够容易地更换与制动块110和制动块头部151等的种类相对应的质量的配重部261B、261Bα。

(5)使用固定用具270将配重部261B、261Bα固定于弹簧箱261。由此，能够通过固定用具270的装卸操作容易地进行配重部261B、261Bα的更换。

(其他实施方式)

另外，上述各实施方式还能够由以下这样的形式进行实施。

·在上述第2实施方式中，可以是，在弹簧箱261与第1板材151A的第1嵌合孔152A之间设有O形密封圈等缓冲件。

·在上述各实施方式中，可以是，在弹簧箱161、261与第1板材151A的嵌合孔152A之间设有些许的间隙。

·在上述第1实施方式中，可以是，在承接部164与第2板材151B的第2嵌合孔152B之间设有些许的间隙。

·在上述第1实施方式中，可以是，省略弹簧箱161与第1板材151A的第1嵌合孔152A之间的O形密封圈。

·在上述第2实施方式中，弹簧箱261与配重部261B之间的装卸结构并不限定于使用了固定用具270的紧固结构，例如还可以是使用了卡合爪、卡合销的卡合结构。

·在上述各实施方式中，应用于通过与车轮10的着地面10A接触而产生制动力的制动装置，但还可以应用于向被推压构件推压制动用摩擦构件的钳式制动、轨道制动等制动装置。