总体而言，本发明涉及用于安装有转向架的铁路车辆制动系统的手制动
器（handbrake)，并特别地，本发明涉及一种手制动杆（handbrake lever)， 其特别设计成能将连接于该手制动杆的手制动链（chain)拉向铁路车辆转向 架承梁（truckbolster)，而不是远离该转向架承梁。

在构思和开发出本发明之前，手制动杆是设计成使连接至制动系统的链 条移动远离承梁，以将手制动器安装在配备有转向架的制动系统的车辆上。
当必须改变手制动杆的移动方式和移动方向时，就申请人所知那时还没 有任何一种可用的手制动杆系统能满足这种需求。
此外，那时的手制动系统仍然需要满足该系统整体安全性所需的闸瓦力 (brake shoe force)。

本发明提供一种用于手制动器的手制动杆，该手制动器连接于安装有转 向架的铁路车辆制动系统，其当安装该手制动器时该制动系统需要沿朝向转 向架承梁的方向移动链。这种手制动杆包括第一长形部，当该手制动杆安装 在该系统中时，该第一长形部基本水平设置。该第一长形部具有第一预定长 度、第一预定厚度和第一预定形状。形成有预定的贯穿该第一长形部的多个 孔，以能将该手制动杆连接至制动致动器（brake actuator)、制动梁、减速 调整器（slack adjuster)触发机构和减速调整器机构。用于将该减速调整器 机构连接至手制动杆的第一长形部的孔设置成与手制动杆的第一长形部的 第一端邻近并间隔开。第二长形部的第一端连接在手制动杆的第一长形部的 第一端，并且在该手制动杆安装在该系统中时该第二长形部沿基本竖直的方 向设置，以使在该手制动杆安装在该系统中时该第二长形部的第二端与转向架承梁相隔预定距离。在紧邻该手制动杆的第二长形部的第二端处设有孔， 以能将该手制动链连接至其上。该第二长形部具有第二预定长度、第二预定 厚度和第二预定形状。 发明目的
因此，本发明的主要目的在于提供一种用于铁路车辆上手制动系统的手 制动杆，当在该车辆上安装该手制动器时，允许将链拉向转向架承梁。
本发明的另一目的在于提供一种用于铁路车辆上手制动系统的手制动 杆，其能通过冲压或铸造而形成为单个部件。
本发明的又一目的在于用于铁路车辆上手制动系统的手制动杆，其能使
该手制动系统获得最小的制动力（brake force)。
除了本发明的上述各种目的和优点之外，熟悉相关领域的人能从本发明 后续的更详细的描述中（特别是在所述描述是通过结合附图而进行时）更加 容易地理解本发明的各种其它目的和优点。

图1是示出了用于铁路车辆手制动系统的手制动杆的目前优选实施例的 立体图，其中该铁路车辆手制动系统连接至铁路车辆制动系统和手制动链； 图2是示出了图l所示手制动杆的立体放大图； 图3是图l和图2所示手制动杆的俯视图；以及
图4是沿图3所示4一4线的手制动杆的剖视图。 具体实施方式
在阅读本发明的更详细文字描述之前，应当注意的是：为了清楚且便于 理解，在附图所示的各个附图中，采用相同的附图标记表示具有相同功能的 相同部件。
参考附图中的图1至图4，其中示出了大体用附图标记20表示的铁路车 辆制动系统，其包括一对彼此平行间隔的制动梁22和24，制动梁22和24 适于通过导向滑靴（guide foot) 26安装在铁路车辆（未示出）的转向架IO 上，导向滑靴26形成于相应梁的可拆卸闸瓦托（brakehead) 28上。闸瓦托 28安装在制动梁22、 24的端部，并承载用于与铁路车辆转向架10的轮12接合（engagement)的闸瓦（brake shoes) 30。位于转向架承梁14的侧面机 架（side frame) 16、 18内的导沟（未示出）设置成以公知的方式容置制动 梁导向滑靴26，以支撑制动梁22、 24并将闸瓦30导引至与车轮踏面产生合 适的制动接合。
制动梁22和24可以是传统的桁架设计，包括压力件（compression member) 32、张力件(tension member) 34禾口支柱件(strut member) 36。压 力件32和张力件34的外端彼此焊接在一起，闸瓦托30通过铆钉或其它合 适的固定件而可拆卸装配在所述外端。支柱件36刚性连接在压力件和张力 件的中点之间。由于结构重量相对较轻，因此众所周知这种设计提供了一种 能支撑高闸瓦力的低成本制动梁。
在如本发明所采用的制动梁22和24的优选结构中，制动梁在中点处弯 曲以形成V形，正如转让给本发明受让人的美国专利号4， 830， 148所揭示 的那样。这种布置方式能更好地适应制动传动部件（brake rigging components)的安装，而不会与制动梁构件发生干涉，同时允许制动作用力 (brake application force)与闸瓦力一同（in line with)施加，以防止制动梁 产生转矩。
在张力件34的附近，长形的传力杆40通过销38可枢转地安装在与制 动梁22关联的支柱件36的升高部分。销38容置在孔39中，该孔39贯穿 传力杆40并设置在传力杆的外端之间。类似地，长形的传力杆42通过销44 可枢转地安装在与制动梁24关联的支柱件36的升高部分。在将这些传力杆 40和42安装在张力件34上时，传力杆40和42可以位于相应梁的张力件附 近，而不会在传力杆旋转时与相应梁的张力件发生干涉。上述弯曲梁的构思 允许传力杆40、 42从梁的中点上升，同时仍使这些杆与制动梁的末端保持 共面，闸瓦力施加在该梁的中点而不会将制动转矩施加于梁上。
传力杆40和42的相应相对端通过力传递构件46和48互相连接。 力传递构件46可以是简单的连接杆，或是如这里所示的减速调整器机 构50，诸如转让给本发明的受让人的美国专利号4,662,485所揭示的减速调 整器机构。美国专利号4,662,485所教导的内容通过援引而合并入本文中。 减速调整器本体的一端52通过容置于孔57内的销56连接至传力杆40的第 一端54，该孔57贯穿该传力杆40且与第一端54相邻地间隔，而减速调整器本体的相对端58通过销62以类似的方式连接至传力杆42的第一端64， 且与可相对于减速调整器壳体沿轴向移动的致动杆60相关联。减速调整器 触发机构67可枢转地安装于减速调整器壳体上，并通过容置于孔69内的销 68连接至传力杆40,该孔69贯穿该传力杆40且设置在孔57和孔39之间。
力传递构件48包括气压制动器的致动装置，例如图1至2所示的传统 活塞式制动缸70或2003年8月21日递交的申请号为10/645,035的美国专 利申请所揭示的可膨胀气囊致动器。该申请转让给本发明的受让人，并且该 申请所教导的内容通过援引而合并入本文中。
制动缸70通过螺栓或其它方式固定至梁压力件32上而适当地安装在制 动梁22上，并且位于压力件32和张力件34之间的支柱件36的一侧的位置。 或者，制动缸70可以由制动系统20承载，而不是直接安装到制动梁，特别 是在采用轻重量型制动缸例如可膨胀气囊的情况下。不论采用上述那一种安 装布置方式，活塞推杆72通过销74连接至传力杆40的第二端76。销74容 置在贯穿传力杆40的孔78内。如图3最佳地示出，使制动致动器70连接 至传力杆40的孔78设置在紧邻传力杆40的第二端78处且与传力杆40的 第二端78相间隔。
连杆80的一端通过销82连接至传力杆44的第二端84。连杆80的另一 端连接至制动缸70的凸耳（lug) 86。这种回转接头（swivel connection)允 许相应的制动梁和相关联的链环（links)相对地竖向和横向运动，而无需结 合于制动缸-连杆的接合处。
上述制动系统20配合地设置有大体标记为90的手制动杆，在安装手制 动器（未示出）时该手制动杆连接至链2，并且该手制动杆能使该链2朝向 转向架承梁14的方向移动，其中该手制动器传统地安装于铁路车辆（未示 出）的一端。
下面请读者参阅图3至图4。这里所图示的是根据本发明目前的优选实 施例构造的手制动杆90。上文已详细描述的传力杆40 —体地结合于该手制 动杆90中，其中当该手制动杆90安装在制动系统20中时，传力杆40基本 水平设置。据此，传力杆40此后被称为手制动杆90的第一长形部40。第一 长形部40具有第一预定长度、第一预定厚度和第一预定形状。简而言之， 多个孔39、 57、 72和78形成为贯穿该第一长形部40，以允许将手制动杆
990分别连接至制动梁22、减速调整器机构50、制动致动器70和减速调整 器触发机构68。为了实现在安装手制动器（未示出）时使手制动杆90沿着 朝向转向架承梁14的方向移动，孔57设置成邻近手制动杆90的第一长形 部40的第一端54且与其相间隔，其中孔57能将减速调整器机构50连接至 手制动杆90的第一长形部40。孔78设置成紧邻手制动杆90的第一长形部 40的第二端76，其中孔78能将制动致动器70连接至手制动杆90的第一长 形部40。孔39设置在手制动杆90的第一长形部40的两端之间 (intermediate)，且与用于将制动致动器70连接至手制动杆90的第一长形 部40的孔78相邻，其中孔39能将制动梁22连接至手制动杆90的第一长 形部40。最后，孔69设置在用于将减速调整器机构50连接至手制动杆90 的第一长形部40的孔57和用于将制动梁22连接至手制动杆90的第一长形 部40的孔39之间（intermediate)，其中孔69能将减速调整器触发机构67 连接至手制动杆90的第一长形部40。
请特别参阅图3，手制动杆90的第一长形部40的面向转向架承梁的边 缘（truck bolster facing edge) 92的一部分94沿朝向手制动杆90的第一长 形部40的纵向轴线的方向以预定角度渐縮。渐縮部分94起始于邻近第一长 形部40的第一端54的位置，终止于能将减速调整器触发机构67连接至手 制动杆90的第一长形部40的孔69和能将制动梁22连接至第一长形部40 的孔39之间。己经发现：在将减速调整器机构50定位于制动致动器70的 左侧（如图l-2所示）、以及为减速调整器机构50的分叉端52和减速调整 器触发机构67的分叉端元件至少其中之一在水平面内提供操作间隙等方面， 边缘的渐縮部分94是必须的。
现请特别参考图4，其中示出了凹部96,该凹部96形成于第一长形部 40的顶面，并设置在能将制动梁22连接至第一长形部40的孔39与手制动 杆90的第一长形部40的第一端54之间。凹部96减小了手制动杆90的第 一长形部40的第一预定厚度。已经发现：为了在未使手制动杆90发生疲劳 的情况下始终如一地获得所需的闸瓦力，第一长形部40的第一预定厚度应 当是大约1.0英寸。由于减速调整器机构50的分叉端52中的传统开口是构 造成与传统的0.75英寸厚的传力杆相配合且尺寸在大约0.813英寸和大约 0.873英寸之间，因此在连接减速调整器机构50方面产生问题。已经进一步发现：采用大约0.75英寸的传统厚度的传统传力杆，会由于第一长形部40 和分叉端52之间存在配合间隙而导致减速调整器机构50的扭曲超过了所期 望的程度。在将减速调整器触发机构67连接至大约1.0英寸厚的第一长形部 40时会遇到类似的配合问题。因此，已经发现：为了在分叉端52内给手制 动杆90的第一长形部40提供预定的配合，以及特别地为了减小减速调整器 机构50的扭曲和消除手制动杆90在连续使用过程中发生的疲劳，必须在第 一长形部40的一部分中形成厚度介于大约0.795英寸和大约0.805英寸之间 的凹部96。因此，孔57和孔69贯穿手制动杆90的第一长形部40的厚度减 小部。
进一步参考图1至图4，其中示出了第二长形部100，第二长形部100 的第一端102连接至手制动杆90的第一长形部40的第一端54。第二长形部 100沿基本竖直的方向以预定角度设置，以使在手制动杆90安装在制动系统 20中时，第二长形部100的第二端104与转向架承梁14相距预定距离。第 二长形部100具有第二预定长度、第二预定厚度和第二预定形状。在紧邻第 二长形部100的第二端104的位置形成有贯穿第二长形部100的孔106，以 将手制动链2连接至手制动杆90(如图1中最佳所示）。在安装手制动器（未 示出）的操作过程中，第二长形部100朝向承载手制动链2的远端的转向架 承梁14移动。第二长形部100的目前优选的第二预定厚度是大约1.0英寸， 与第一长形部40的第一预定厚度相同。
尽管第二长形部可以焊接至第一长形部上，但是优选地，由AISI 4140 钢板通过冲压或铸造的方法将手制动杆90制造为单一部件，并将手制动杆 90热处理至硬度在大约33Rc和大约39Rc之间。
正如在70吨转向架（truck)上进行传统闸瓦测试所显示的，根据本发 明实施例构造的手制动杆90在从手制动器输入3，000磅的情况下产生了所需 的大约28,000磅的闸瓦力。
因此，上文己经全面、清楚、简明和确切地描述了本发明，以使本发明 相关领域的人士能制造和使用本发明。可以理解的是，在不脱离所附权利要 求书限定的本发明的精神和范围的情况下，熟悉本领域的人士可以对本发明 实施例所具体描述的部件进行修改、调整、等同化和替换。
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