制动缸装置
阅读：917发布：2020-05-11
专利汇可以提供制动缸装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种能够防止在解除 弹簧 制动 器的制动 力 后因供给至 流体 制动器的流体导致的弹簧制动器的制动力的解除被复位的 制动缸 装置。制动缸装置(50)包括：流体制动器(60)、弹簧制动器(70)和制动释放机构(90)。对于制动缸装置(50)，为了在流体制动器(60)发挥作用时降低弹簧制动器(70)的制动力，而向弹簧制动器(70)供给压缩空气。对于制动缸装置(50)，承受被供给至弹簧制动器(70)的压缩空气的受压面(55a)的面积(S1)被设定为：在通过操作制动释放机构(90)来解除弹簧制动器(70)的制动力后，在供给至弹簧制动器(70)的压缩空气的压力的作用下，不会切换成弹簧制动器(70)产生制动力的状态。，下面是制动缸装置专利的具体信息内容。
1.一种制动缸装置，
该制动缸装置包括：
流体制动器，其通过被供给流体而产生制动力；
弹簧制动器，其通过相对于所述流体制动器独立地排出所述流体来产生制动力；以及释放部，其用于解除所述弹簧制动器的制动力，
为了在所述流体制动器发挥作用时降低所述弹簧制动器的制动力，该制动缸装置向所述弹簧制动器供给所述流体，其中，
承受被供给至所述弹簧制动器的所述流体的受压面积被设定为：在通过操作所述释放部来解除所述弹簧制动器的制动力后，在供给至所述弹簧制动器的所述流体的压力的作用下，不会切换成所述弹簧制动器产生制动力的状态。
2.根据权利要求1所述的制动缸装置，其中，
该制动缸装置包括：
第1压力室，其通过被供给所述流体而推压用于产生所述流体制动器的制动力的第1活塞；
第2压力室，其通过被供给所述流体而抵抗产生所述弹簧制动器的制动力的弹簧力并推压第2活塞；以及
第3压力室，其被设为相对于所述第2压力室独立，通过被供给用于产生所述流体制动器的制动力的所述流体而抵抗所述弹簧制动器的所述弹簧力并推压所述第2活塞，所述受压面积是所述第3压力室的所述流体在所述第2活塞处的受压面积。
3.根据权利要求2所述的制动缸装置，其中，
所述第3压力室与所述第1压力室连通，使所述流体制动器发挥作用的所述流体经由所述第1压力室供给至所述第3压力室。
制动缸装置
技术领域
背景技术
[0002] 例如，在铁路车辆用制动装置中，公知有一种制动缸装置，该制动缸装置能够使流体制动器和弹簧制动器(驻车制动器)这两者动作，该流体制动器在通常的行驶中使用，并利用压缩空气动作，该弹簧制动器(驻车制动器)在长时间停车时等使用，即使没有压缩空气也能利用弹簧力动作(例如，参照专利文献1、2)。
[0003] 在图8中示出其概要的此种以往的制动缸装置150具有流体制动器160，该流体制动器160包括：第1压力室164、第1活塞161、第1弹簧166、杆或者主轴等输出构件151(主轴)。通过向第1压力室164供给来自第1空气源104的压缩空气，该流体制动器160产生流体制动力。另外，该制动缸装置150还具有弹簧制动器170，该弹簧制动器170包括第2压力室174、第
2活塞171、第2弹簧176。随着第2压力室174内的压缩空气被排出，第2弹簧176推压第2活塞
171和输出构件151，从而该弹簧制动器170产生制动力(驻车制动力)。其中，图8表示该弹簧制动器170处于动作中的状态。另外，对于弹簧制动器170，还公知有这样的结构：通过自与第1空气源104不同的第2空气源106向上述第2压力室174供给压缩空气，来抑制弹簧制动器
170的动作，并在该压缩空气的供给路径设有复式止回阀(专利文献2的第2图)。在不自第2空气源106向供给路径供给压缩空气的情况下，来自第1空气源104的压缩空气供给至第1压力室164并且还经由复式止回阀108供给至第2压力室174。由此，防止出现这样的不良情况：
在流体制动器160动作时弹簧制动器170也同时动作，而导致制动力过大。
2活塞171、第2弹簧176。随着第2压力室174内的压缩空气被排出，第2弹簧176推压第2活塞
171和输出构件151，从而该弹簧制动器170产生制动力(驻车制动力)。其中，图8表示该弹簧制动器170处于动作中的状态。另外，对于弹簧制动器170，还公知有这样的结构：通过自与第1空气源104不同的第2空气源106向上述第2压力室174供给压缩空气，来抑制弹簧制动器
170的动作，并在该压缩空气的供给路径设有复式止回阀(专利文献2的第2图)。在不自第2空气源106向供给路径供给压缩空气的情况下，来自第1空气源104的压缩空气供给至第1压力室164并且还经由复式止回阀108供给至第2压力室174。由此，防止出现这样的不良情况：
在流体制动器160动作时弹簧制动器170也同时动作，而导致制动力过大。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1：日本专利第5654129号公报
[0007] 专利文献2：日本特开昭63－125834号公报
发明内容
[0008] 发明要解决的问题
[0009] 另外，在图8所例示的上述以往的制动缸装置150中，大都搭载有制动释放机构190，该制动释放机构190通过在弹簧制动器170(驻车制动器)的动作过程中对其进行解除而容许利用流体制动器160，从而解除弹簧制动器170的制动力。该制动释放机构190包括以下要说明的离合器机构180。
[0010] 首先，离合器机构180是这样的机构：用于连结上述输出构件151和第2活塞171或者解除它们的连结，而对弹簧制动器170的施力的传递或阻断进行切换。在该离合器机构180设有螺母构件181，该螺母构件181被支承为相对于第2活塞171旋转自如并且与输出构件151螺纹结合。并且，通过从向第2压力室174供给压缩空气的状态转变为自第2压力室174排出压缩空气的状态，从而在第2弹簧176的施力的作用下，与螺母构件181啮合的离合器
184同第2活塞171一起相对于输出构件151移动，而成为连结输出构件151和第2活塞171的连结状态。另一方面，在向第2压力室174供给压缩空气的状态下，离合器机构180成为解除输出构件151与第2活塞171的连结的非连结状态。对于制动缸装置150，在该离合器机构180转变为上述连结状态时，螺母构件181与离合器184的凹凸形状的齿相互啮合，而维持弹簧制动器170的制动力。
184同第2活塞171一起相对于输出构件151移动，而成为连结输出构件151和第2活塞171的连结状态。另一方面，在向第2压力室174供给压缩空气的状态下，离合器机构180成为解除输出构件151与第2活塞171的连结的非连结状态。对于制动缸装置150，在该离合器机构180转变为上述连结状态时，螺母构件181与离合器184的凹凸形状的齿相互啮合，而维持弹簧制动器170的制动力。
[0011] 制动释放机构190包括锁定杆191，该锁定杆191用于对离合器盒182的旋转进行限制/解除限制，该离合器盒182将离合器机构180的上述螺母构件181支承为能够旋转。通过使锁定杆191的端部191a与设于离合器盒182的闩锁齿182c卡合，离合器盒182的旋转被限制。若该锁定杆191能够通过手动解除限制，在锁定杆191被向图中上方拉拽而上述端部191a与离合器盒182的闩锁齿182c的卡合被解除，则离合器盒182能够在保持螺母构件181与离合器184啮合的啮合状态的状态下旋转，离合器机构180整体进行空转。换言之，输出构件151和第2活塞171能够进行相对位移。由此，如图8所示，第1活塞161和第2活塞171在第1弹簧166和第2弹簧176的施力的作用下移动至行程末端，第1活塞161和输出构件151向制动力不发挥作用的方向移动，由此弹簧制动器170的制动力被解除。
[0012] 在因例如空车运行而解除弹簧制动器170的制动力后，在不向第2压力室174供给压缩空气的状态下运行，如图9所示，在自第1空气源104经由复式止回阀108向第2压力室174供给压缩空气时，由于第2活塞171的反作用力承受面积S3较大，因此被向反制动方向推压，基于上述锁定杆191进行的离合器184的旋转限制，即端部191a与闩锁齿182c的卡合被恢复，并且离合器机构180成为非连结状态。之后，如图10所示，在停止来自第1空气源104的压缩空气的供给而使第2压力室174的压缩空气减少时，第2弹簧176伸长，离合器机构180转变为连结状态，弹簧制动器170基于第2弹簧176的动作被恢复。
[0013] 但是，在该情况下，来自第1空气源104的压缩空气的供给是想要利用流体制动器160而进行的供给，由于如此进行的过程中上述的弹簧制动器170开始复位，因此在流体制动器160的压缩空气被排出后成为弹簧制动器170发挥作用的状态。
[0014] 另外，在以上的例子中，为了便于理解，以存在离合器机构180为前提对其结构及其动作进行了说明，但只要是包括用于限制输出构件151与第2活塞171的相对位移的限制部(闩锁182c)和用于解除该限制部的限制的解除部(锁定杆191)的结构，就会同样地产生这样的问题。即，上述离合器机构180的存在并非必须。
[0015] 本发明是鉴于这样的实际情况而做成的，其目的在于提供一种能够防止在解除弹簧制动器的制动力后因供给至流体制动器的流体导致的弹簧制动器的制动力的解除被复位的制动缸装置。
[0016] 用于解决问题的方案
[0017] 用于解决上述问题的制动缸装置包括：流体制动器，其通过被供给流体而产生制动力；弹簧制动器，其通过相对于所述流体制动器独立地排出所述流体来产生制动力；以及释放部，其用于解除所述弹簧制动器的制动力，为了在所述流体制动器发挥作用时降低所述弹簧制动器的制动力，该制动缸装置向所述弹簧制动器供给所述流体，其中，承受被供给至所述弹簧制动器的所述流体的受压面积被设定为：在通过操作所述释放部来解除所述弹簧制动器的制动力后，在供给至所述弹簧制动器的所述流体的压力的作用下，不会切换成所述弹簧制动器产生制动力的状态。
[0018] 根据上述结构，承受被供给至弹簧制动器的流体的受压面积被设定为不会切换成弹簧制动器产生制动力的状态。因此，能够防止在利用释放部解除弹簧制动器的制动力后因供给至流体制动器的流体导致的弹簧制动器的制动力的解除被复位。
[0019] 对于上述制动缸装置，优选的是，该制动缸装置包括：第1压力室，其通过被供给所述流体而推压用于产生所述流体制动器的制动力的第1活塞；第2压力室，其通过被供给所述流体而抵抗产生所述弹簧制动器的制动力的弹簧力并推压第2活塞；以及第3压力室，其被设为相对于所述第2压力室独立，通过被供给用于产生所述流体制动器的制动力的所述流体而抵抗所述弹簧制动器的所述弹簧力并推压所述第2活塞，所述受压面积是所述第3压力室的所述流体在所述第2活塞处的受压面积。
[0020] 根据上述结构，设有会被供给向流体制动器供给的流体的第3压力室，该第3压力室的受压面积被设定为会维持在弹簧制动器的制动力被解除的状态的面积。并且，如果未向第2压力室供给流体，则第3压力室的受压面(面积)的流体的压力会作用于第2活塞。
[0021] 对于上述制动缸装置，优选的是，所述第3压力室与所述第1压力室连通，使所述流体制动器发挥作用的所述流体经由所述第1压力室供给至所述第3压力室。
[0022] 根据上述结构，在向第1压力室供给流体时，第3压力室也会被供给流体，能够使供给至流体制动器的流体的压力作用于第2活塞。
[0023] 发明的效果
[0025] 图1是表示在制动缸装置的第1实施方式中具有制动缸装置的单元制动器的结构的图。
[0026] 图2是将该实施方式的制动缸装置的结构放大示出的局部剖视图。
[0027] 图3是表示解除了该实施方式的制动缸装置的弹簧制动器的制动力的状态的图。
[0028] 图4是表示在该实施方式的制动缸装置中流体制动器动作后的状态的图。
[0029] 图5是表示在制动缸装置的第2实施方式中具有制动缸装置的单元制动器的结构的图。
[0030] 图6是表示解除了该实施方式的制动缸装置的弹簧制动器的制动力的状态的图。
[0031] 图7是表示在该实施方式的制动缸装置中流体制动器动作后的状态的图。
[0032] 图8是表示具有以往的制动缸装置的单元制动器的结构的图。
[0033] 图9是表示赋予了以往的制动缸装置的弹簧制动器的制动力的状态的图。
[0034] 图10是表示解除了以往的制动缸装置的弹簧制动器的制动力的状态的图。
[0035] 附图标记说明
[0036] 1、第1供给路；2、第2供给路；4、第1空气源；5、流体制动控制装置；6、第2空气源；7、弹簧制动控制电磁阀；20、制动摆杆；21、支轴；22、上端部；24、轴承孔；26、球面轴承；28、套杆；29、支轴；30、制动块支承件；31、制动块；40、壳体；41、上侧第1开口部；42、上侧第2开口部；43、下侧开口部；44、车轮侧侧壁；45、侧壁；50、制动缸装置；51、杆；52、引导柱；55、第3压力室；55a、受压面；56、连通路；57、第3压力室；57a、受压面；58、中央通路；59、平衡室；60、流体制动器；61、第1活塞；62、第1缸；63、第1口；64、第1压力室；65、主体部；66、第1弹簧；70、弹簧制动器；71、第2活塞；71a、离合器收纳部；71b、侧壁；72、第2缸；73、第2口；74、第2压力室；75、主体部；76、第2弹簧；80、离合器机构；81、螺母构件；81a、外齿；82、离合器盒；82b、离合器释放弹簧；82c、闩锁齿；83、轴承；84、离合器；84a、外齿；85、推力轴承；86、离合器盒推压弹簧；87、离合器弹簧；90、制动释放机构；91、锁定杆；91a、锁定齿；92、施力构件；100、单元制动器；S1、S2、S3、面积；W、车轮。
具体实施方式
[0037] (第1实施方式)
[0038] 以下，参照图1～图4说明将制动缸装置具体化为单元制动器的第1实施方式。
[0039] ＜单元制动器100的整体结构＞
[0040] 图1所示的单元制动器100构成为铁路车辆的制动装置。单元制动器100通过使制动块31与车辆的车轮W抵接来对该车轮W的旋转进行制动。单元制动器100包括：制动缸装置50，其用于驱动杆51；制动摆杆20，其能够根据杆51沿着轴向的移动而摆动；以及制动块支承件30，其能够根据制动摆杆20的摆动而进退，制动块31安装于该制动块支承件30。单元制动器100包括壳体40，该壳体40形成为中空状，构成为其内部与大气连通。壳体40固定于车辆的底架等。
[0041] ＜制动摆杆20＞
[0042] 制动摆杆20被收纳于壳体40。该制动摆杆20以能够转动的方式支承于被架设在壳体40内的支轴21。制动摆杆20以沿着上下方向延伸的状态配置。支轴21设于制动摆杆20的中间部。并且，制动摆杆20的上端部22以能够旋转的方式支承于杆51。在制动摆杆20的下端部设有轴承孔24。在轴承孔24内嵌入有球面轴承26。在球面轴承26的内圈固定有套杆28。套杆28形成为圆筒状。在套杆28的内表面形成有内螺纹。套杆28的内螺纹与支轴29螺纹结合。由此，能够调整支轴29相对于套杆28的突出量。
[0043] ＜壳体40＞
[0044] 在壳体40形成有上侧第1开口部41、上侧第2开口部42和下侧开口部43。上侧第1开口部41形成于壳体40的车轮侧侧壁44(图1中的左侧的侧壁)的上部。制动缸装置50以堵塞壳体40的上侧第1开口部41的方式安装于壳体40。在上侧第2开口部42贯穿有用于供给压缩空气的供给路径。
[0045] 下侧开口部43形成于车轮侧侧壁44的下部。支轴29穿过下侧开口部43并向车轮侧突出。在支轴29的顶端部设有制动块支承件30。
[0046] ＜制动缸装置50＞
[0047] 制动缸装置50包括：在外周面设有多条螺纹的杆51，通过使该杆51沿着轴向移动，而使制动摆杆20摆动。
[0048] 制动缸装置50包括：用于使行驶中的车辆减速或停止的流体制动器60、在车辆的停车时等利用的弹簧制动器70、离合器机构80以及制动释放机构90。流体制动器60和弹簧制动器70构成为使同一杆51动作。另外，制动释放机构90相当于释放部。
[0049] ＜流体制动器60＞
[0050] 流体制动器60利用作为流体的压缩空气来进行动作。流体制动器60具有与杆51连接的第1活塞61。第1压力室64和第1弹簧66相向地作用于第1活塞61。对于流体制动器60，通过向第1压力室64供给压缩空气来使第1活塞61沿着杆51克服第1弹簧66的施力而向产生制动力的方向、即制动方向(箭头X1方向)移动。流体制动器60包括有底筒状的第1缸62，第1活塞61以能够滑动的方式收纳于该第1缸62。
[0051] 在第1缸62设有供压缩空气供排的第1口63。在第1缸62内形成有与第1口63连通的第1压力室64。第1压力室64由第1活塞61和第1缸62形成。根据规定的制动操作，相对于第1压力室64供给或排出压缩空气体。第1压力室64相比后述的离合器盒82而言被划分形成在反制动方向上。
[0052] ＜弹簧制动器70＞
[0053] 弹簧制动器70具有第2活塞71，杆51贯穿该第2活塞71，该第2活塞71被设为能够沿着该杆51的轴向移动。第2压力室74和第2弹簧76相向地作用于第2活塞71。对于弹簧制动器70，通过从向第2压力室74供给作为流体的压缩空气的状态转变为自第2压力室74排出作为流体的压缩空气的状态，在第2弹簧76的施力的作用下，第2活塞71向制动方向(箭头X1方向)移动。弹簧制动器70包括第2缸72，第2活塞71以能够滑动的方式收纳于该第2缸72。
[0054] 第2缸72具有在第1缸62的主体部65的外周侧配置的主体部75。并且，第2活塞71构成为能够与第1缸62的主体部65的端部抵接。第2缸72固定于壳体40。在第2活塞71与壳体40的车轮侧侧壁44之间形成有经由第2口73供排压缩空气的第2压力室74。第2压力室74由第2活塞71、壳体40和第2缸72形成。并且，第2压力室74与第1压力室64相对地设置，且为圆环状。第2压力室74被划分形成在后述的离合器盒82的外侧。
[0055] 在相对于第2活塞71而言的与第2压力室74相反的一侧配置有第2弹簧76。该第2弹簧76配置在被配置于内侧的第1缸62的主体部65与被配置于外侧的第2缸72的主体部75之间，并且以与第1压力室64在同心圆上的方式配置在第1压力室64的外侧。第2弹簧76在第2压力室74内承受压缩空气时被压缩。通常，压缩空气导入第2压力室74，而第2弹簧76被压缩，但由于进行停车等规定的制动操作，第2压力室74内的压缩空气被排出，在第2弹簧76的弹簧力的作用下，杆51向制动方向(箭头X1方向)移动。
[0056] 如图2中示出放大截面那样，第2活塞71具有中央部分向第1活塞61侧凸出而成的离合器收纳部71a。在离合器收纳部71a的内侧收纳有离合器机构80。在第2活塞71的靠杆51的一侧的端部形成有沿着杆51的轴向延伸的侧壁71b。在该侧壁71b保持有后述的推力轴承85。
[0057] 在第1活塞61与第2活塞71之间配置有上述第1弹簧66。该第1弹簧66用于向使第1压力室64收缩的反制动方向(箭头X2方向)推压第1活塞61，并且在向第1压力室64供给压缩空气时，会因该压缩空气而压缩。通常，不向第1压力室64内供给压缩空气，因此在第1弹簧66的弹簧力的作用下杆51向反制动方向(箭头X2方向)移动。因规定的制动操作而向第1压力室64供给压缩空气，会使杆51向制动方向(箭头X1方向)移动。在因规定的制动解除操作而第1压力室64内的压缩空气被排出时，在第1弹簧66的弹簧力的作用下杆51向初始状态恢复。
[0058] 如图1所示，制动缸装置50包括第3压力室55，该第3压力室55是被划分形成为与第2压力室74分离开的压力室，通过被供给向第1压力室64供给的压缩空气而使第2活塞71克服第2弹簧76的施力而向反制动方向(X2方向)移动。
[0059] 第2压力室74靠近杆51地配置，第3压力室55比第2压力室74远离杆51地配置。即，第3压力室55被设为相比第2压力室74而言更靠制动缸装置50的外周，且是圆环状的空间。供给至第1压力室64的压缩空气经由连通路56供给至第3压力室55。连通路56沿着制动缸装置50的边缘部形成。
[0060] 第3压力室55的受压面55a的面积S1被设定为在通过操作锁定杆91来容许杆51与第2活塞71之间的相对位移的解除状态下即使流体制动器60动作也能够维持为该解除状态的面积的范围内，换言之被设定为比弹簧制动器70产生制动力的面积小。即，承受被供给至弹簧制动器70的压缩空气的受压面55a的面积S1被设定为不会切换成弹簧制动器70产生制动力的状态。
[0061] ＜离合器机构80＞
[0062] 离合器机构80在驱动流体制动器60时容许螺母构件81相对于杆51旋转，而在驱动弹簧制动器70时限制螺母构件81相对于杆51旋转。离合器机构80配置在与第1压力室64和第2压力室74不干涉的区域。即，在第2活塞71向制动方向移动时，离合器机构80为使杆51和第2活塞71连结的连结状态，在向第2压力室74供给用于抵抗第2弹簧76的施力的压缩空气的状态下，离合器机构80为使杆51与第2活塞71的连结解除的非连结状态。
[0063] 离合器机构80包括：螺母构件81；离合器盒82，螺母构件81收纳在该离合器盒82的内侧；轴承83，其将螺母构件81支承为能够相对于离合器盒82旋转；以及离合器84，其与螺母构件81相对地配置。离合器机构80还包括：推力轴承85，其将离合器盒82支承为能够相对于第2活塞71旋转；离合器盒推压弹簧86；以及离合器弹簧87。离合器机构80通常被锁定杆91锁定为不能旋转。
[0064] 螺母构件81以能够旋转的方式与杆51螺纹结合。并且，螺母构件81借助轴承83被支承为能够相对于离合器盒82旋转。由此，螺母构件81根据杆51与离合器盒82的相对移动而进行旋转。并且，螺母构件81被支承为能够与离合器盒82一起朝向反制动方向(箭头X2方向)移动。并且，在螺母构件81的与离合器84相对的部分形成有与该离合器84的外齿84a啮合的外齿81a。
[0065] 另外，在螺母构件81的外齿81a与离合器84的外齿84a卡合时，相对于离合器盒82向制动方向(箭头X1方向)和反制动方向(箭头X2方向)的移动被容许，但绕杆51的轴线的旋转方向的位移被限制。
[0066] 离合器盒82形成为内侧配置有螺母构件81和离合器84的筒状的构件。离合器84在相对于离合器盒82以杆51的轴线方向为中心的旋转方向的位移被限制的状态下与该轴线方向平行地滑动。即，离合器盒82将离合器84支承为能够沿着第2活塞71的移动方向滑动。
[0067] 另外，在离合器盒82设有离合器释放弹簧82b，该离合器释放弹簧82b将离合器84向远离螺母构件81的方向施力。该离合器释放弹簧82b设在离合器盒82的内侧(杆51侧)且螺母构件81及离合器84的外侧。并且，在离合器盒82与第2活塞71之间设有离合器盒推压弹簧86。
[0068] 离合器84是筒状的构件，与螺母构件81相对地设在杆51的周围。离合器84的反制动方向(箭头X2方向)上的端部借助推力轴承85以能够旋转的方式支承于第2活塞71。由此，在第2弹簧76的施力的作用下第2活塞71相对于杆51沿着制动方向(箭头X1方向)移动时，离合器84也借助第2活塞71及推力轴承85与第2活塞71一起相对于杆51向制动方向(箭头X1方向)移动。
[0069] 上述离合器机构80配置在第2压力室74的内侧。通过从向第2压力室74供给压缩空气的状态转变为自第2压力室74排出压缩空气的状态，在第2弹簧76的施力的作用下，离合器84与第2活塞71一起相对于杆51向制动方向(箭头X1方向)移动而与螺母构件81啮合(螺母构件81的外齿81a与离合器84的外齿84a啮合)，离合器机构80成为使杆51和第2活塞71连结的连结状态。
[0070] 另一方面，在向第2压力室74供给有压缩空气的状态下，离合器84远离螺母构件81(外齿81a与外齿84a不啮合)，螺母构件81成为旋转自如的状态。因此，在向第2压力室74供给有压缩空气的状态下，离合器机构80成为使杆51与第2活塞71的连结解除的非连结状态。
[0071] ＜制动释放机构90＞
[0072] 制动释放机构90具有离合器盒82的闩锁齿82c和锁定杆91，该离合器盒82的闩锁齿82c为限制部，其用于限制离合器机构80处于连结状态时的杆51与第2活塞71的相对位移，该锁定杆91为解除部，其用于手动解除闩锁齿82c的限制。对于制动释放机构90，通过操作锁定杆91来解除闩锁齿82c的限制而容许杆51与第2活塞71之间的相对位移，从而解除弹簧制动器70的制动力。并且，对于制动释放机构90，通过向第2压力室74供给压缩空气直到闩锁齿82c的限制恢复为止，从而使基于闩锁齿82c进行的杆51与第2活塞71之间的相对位移的限制被恢复。
[0073] 闩锁齿82c设于离合器盒82的制动方向(箭头X1方向)上的端部的外周面。在锁定杆91的基端部设有锁定齿91a，该锁定齿91a构成为能够与闩锁齿82c卡合。锁定杆91被施力构件92向锁定齿91a与闩锁齿82c卡合的方向施力，通过上拉锁定杆91，解除闩锁齿82c与锁定齿91a的卡合，离合器盒82成为能够旋转的状态。构成为能够解除离合器盒82的锁定状态是为了在因留置而第2压力室74的压缩空气被排出且弹簧制动器70的第2弹簧76成为伸长状态(弹簧制动器70动作的状态)的情况下能够通过手动解除弹簧制动器70。
[0074] ＜杆51＞
[0075] 杆51贯穿于上侧第1开口部41。制动摆杆20的上端部22是随着杆51的驱动而自该杆51承受力的部位，并插入在杆51的壁部之间。
[0076] 在杆51的内侧贯穿有引导柱52。引导柱52的基端部如图1所示那样固定于壳体40的与车轮相反的一侧的侧壁45，并与杆51呈同轴状地配置。
[0077] ＜压缩空气的供给路＞
[0078] 如图1所示，制动缸装置50包括：第1供给路1，其用于向第1压力室64供给压缩空气；以及第2供给路2，其用于向第2压力室74供给压缩空气。
[0079] 第1供给路1自第1空气源4供给压缩空气，利用流体制动控制装置5控制压缩空气相对于第1压力室64的供给及排出。第1供给路1与第1口63连接。流体制动控制装置5根据车辆的制动操作来改变压缩空气的供给量从而改变制动量。
[0080] 第2供给路2自与第1空气源4不同的第2空气源6供给压缩空气，基于弹簧制动控制电磁阀7的控制来控制压缩空气向第2压力室74的供给。第2供给路2与第2口73连接。弹簧制动控制电磁阀7在车辆的驻车制动器未被操作时通过供给压缩空气而解除第2弹簧76的制动。另一方面，对于弹簧制动控制电磁阀7，在车辆的驻车制动器被操作时，通过在弹簧制动控制电磁阀7排出压缩空气而利用第2弹簧76发挥制动作用。
[0081] ＜动作＞
[0082] 接着，说明单元制动器100的动作。
[0083] 首先，参照图1说明车辆未被制动的状态。在图1所示的状态下，单元制动器100利用流体制动控制装置5控制为不自第1空气源4经由第1口63向第1压力室64供给压缩空气。并且，第1压力室64内的压缩空气经由第1口63从流体制动控制装置5排出。因此，第1活塞61被第1弹簧66向反制动方向(箭头X2方向)施力，第1活塞61成为与第1缸62的底部抵接的状态。
[0084] 另一方面，在图1所示的状态下，单元制动器100基于弹簧制动控制电磁阀7的控制而自第2空气源6经由第2口73向第2压力室74供给压缩空气。因此，成为这样的状态：在供给至第2压力室74的压缩空气的作用下，第2活塞71克服第2弹簧76的施力而向反制动方向(箭头X2方向)移动。在该状态下，如图2所示，成为螺母构件81的外齿81a与离合器84的外齿84a未啮合而形成有空隙的状态。
[0085] 接着，参照图3说明利用弹簧制动器70对车辆制动的状态。
[0086] 在使弹簧制动器70动作的情况下，例如，在使流体制动器60动作而使铁路车辆完全停止的状态下使弹簧制动器70作为驻车制动器等动作。弹簧制动器70基于弹簧制动控制电磁阀7的控制，通过自第2压力室74排出压缩空气而进行动作。
[0087] 在供给至第2压力室74内的压缩空气被排出时，在第2弹簧76的施力的作用下，第2活塞71开始向制动方向(箭头X1方向)移动。此时，离合器84在被支承于第2活塞71的推力轴承85上旋转自如地开始与第2活塞71一起相对于杆51向制动方向移动。另外，此时，离合器84相对于离合器盒82向制动方向移动。并且，如果像这样第2活塞71开始与离合器84一起相对于杆51移动，则离合器84变为与螺母构件81抵接。即，图2所示的螺母构件81的外齿81a与离合器84的外齿84a啮合，螺母构件81的旋转停止。
[0088] 如上述那样通过螺母构件81与离合器84啮合而使离合器机构80从非连结状态转变为连结状态。并且，在该连结状态下，螺母构件81的旋转停止，因此第2活塞71在由于第2弹簧76的施力而向制动方向(箭头X1方向)移动的状态下借助离合器84和螺母构件81对杆51施力，第1活塞61和杆51保持为向制动方向移动的状态。即，保持为弹簧制动器70动作而弹簧制动力发挥作用的状态。
[0089] 接着，参照图3说明从利用弹簧制动器70对车辆制动的状态、通过手动解除制动的情况。
[0090] 如图3所示，在从利用弹簧制动器70对车辆制动的状态、利用锁定杆91通过手动解除制动时，离合器盒82能够在保持螺母构件81与离合器84啮合的啮合状态的状态下旋转，离合器机构80整体进行空转。由此，第1活塞61在第1弹簧66的施力的作用下移动至行程末端，第2活塞71在第2弹簧76的施力的作用下移动至行程末端，通过使第1活塞61和杆51向反制动方向(X2方向)移动，从而弹簧制动器70的制动力被解除。
[0091] 接着，如图4所示，即使之后在第2供给路2发生例如空气泄漏等，流体制动控制装置5也会根据车辆的制动操作而自第1空气源4向第1压力室64供给压缩空气，供给至第1压力室64的压缩空气也经由连通路56供给至第3压力室55。该第3压力室55的受压面55a的面积S1被设定为即使流体制动器60动作也会维持在该解除状态的面积的范围内，换言之被设定为比弹簧制动器70产生制动力的面积小，因此即使流体制动器60动作也会维持在该解除状态。因此，能够防止在省略掉复式止回阀并且手动解除弹簧制动器70后在流体制动器60的制动力上叠加弹簧制动器70的制动力。并且，在流体制动器60动作时，能够保持为克服第2弹簧76的施力而将第2活塞71向反制动方向(X2方向)施力并使其移动的状态，能够防止流体制动器60和弹簧制动器70同时动作而使作用有流体制动力和弹簧制动力这两者的过大的制动发挥作用。
[0092] 如上所述，采用本实施方式，能够取得以下的效果。
[0093] (1)承受被供给至弹簧制动器70的压缩空气的受压面55a的面积S1被设定为不会切换成弹簧制动器70产生制动力的状态。因此，能够防止在通过制动释放机构90解除弹簧制动器70的制动力后因供给至流体制动器60的压缩空气导致的弹簧制动器70的制动力的解除被复位。
[0094] (2)设有被供给向流体制动器60供给的压缩空气的第3压力室55，并且该第3压力室55的受压面55a的面积S1被设定为能够维持在弹簧制动器70的制动力被解除了的状态的面积。并且，如果未向第2压力室74供给压缩空气，则第3压力室55的受压面(面积)的压缩空气的压力会作用于第2活塞71。
[0095] (3)通过向第1压力室64供给压缩空气，而也向第3压力室55供给压缩空气，能够使供给至流体制动器60的压缩空气的压力作用于第2活塞71。
[0096] (第2实施方式)
[0097] 以下，参照图5～图7说明将制动缸装置具体化为单元制动器的第2实施方式。本实施方式的制动缸装置在靠内侧的位置配置有第3压力室，在这一点上与上述第1实施方式不同。以下，以与第1实施方式之间的不同点为中心进行说明。
[0098] 如图5所示，制动缸装置50包括第3压力室57，该第3压力室57是被划分形成为与第2压力室74分离开的压力室，并通过被供给向第1压力室64供给的压缩空气来使第2活塞71克服第2弹簧76的施力而向反制动方向(X2方向)移动。另外，第3压力室57作为反制动压力赋予部发挥作用。第3压力室57自第2活塞71的中央通路58连通至平衡室59。
[0099] 第3压力室57靠近杆51地配置在内侧，第2压力室74比第3压力室57远离杆51地配置在外侧。即，第2压力室74设于比第3压力室57更靠制动缸装置50的外周的位置，且是圆环状的空间。供给至第1压力室64的压缩空气向第3压力室57供给。第1压力室64和第3压力室57形成为直接连接。
[0100] 自第3压力室57的受压面57a扣除平衡室59而得到的面积S2被设定在如下范围内：为在通过操作锁定杆91来容许杆51与第2活塞71之间的相对位移被解除的状态下，即使流体制动器60动作也会维持在该解除状态的面积的范围内。
[0101] ＜动作＞
[0102] 接着，参照图6及图7说明单元制动器100的动作。
[0103] 如图6所示，若在从利用弹簧制动器70对车辆进行制动的状态、通过手动解除制动，则离合器盒82能够保持螺母构件81与离合器84啮合的啮合状态不变地旋转，而离合器机构80整体进行空转。由此，第1活塞61在第1弹簧66的施力的作用下移动至行程末端，第2活塞71在第2弹簧76的施力的作用下移动至行程末端，第1活塞61和杆51向反制动方向(X2方向)移动，从而弹簧制动器70的制动力被解除。
[0104] 接着，如图7所示，即使之后在第2供给路2发生例如空气泄漏等，流体制动控制装置5也会根据车辆的制动操作而自第1空气源4向第1压力室64供给压缩空气，供给至第1压力室64的压缩空气还被向第3压力室57供给。自该第3压力室57的受压面57a扣除平衡室59而得到的面积S2被设定为即使流体制动器60动作也能够维持在该解除状态的面积的范围内，因此即使流体制动器60动作也能够维持在该解除状态。因此，能够防止在省略掉复式止回阀并且通过手动解除弹簧制动器70的制动力后在流体制动器60的制动力上叠加弹簧制动器70的制动力。并且，在流体制动器60动作时，能够保持为使第2活塞71克服第2弹簧76的施力而向反制动方向(X2方向)施力以使其移动的状态，能够防止流体制动器60和弹簧制动器70同时动作而使作用有流体制动力和弹簧制动力这两者的过大的制动发挥作用。
[0105] 如上所述，采用本实施方式，能够取得与第1实施方式的(1)和(2)的效果同样的效果。
[0106] 另外，对于上述各实施方式，也能够通过对上述各实施方式适当地变更而得到的以下的方式实施。
[0107] ·在上述实施方式中，弹簧制动器70的制动力的解除既可以通过手动进行也可以通过机械进行。
[0108] ·在上述各实施方式中，也可以将螺母构件与闩锁互换安装。
[0109] ·在上述各实施方式中，采用了将基于制动缸装置50进行的杆51的驱动经由制动摆杆20赋予制动块31制动力的单元制动器100。但是，也可以采用将基于制动缸装置50进行的第1活塞的驱动经由楔赋予制动块31制动力的单元制动器。
[0110] ·在上述各实施方式中，作为流体，使用了压缩空气，但也可以使用油来代替压缩空气。
[0111] 本发明可以在不脱离其技术思想的范围内以其他的特有的方式具体化，这对于本领域技术人员而言是显而易见的。例如，也可以省略在实施方式(或者其中一个方式或多个方式)中进行了说明的部件、特征的一部分。对于本发明的范围，应当参照附上的权利要求书，与权利要求书赋予权利的均等物的整个范围一起确定。
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