制动缸装置及盘形制动装置.pdf

本发明提供制动缸装置及盘形制动装置。该制动缸装置具有间隙调整机构，能够廉价地实现不易受到温度、湿度等周围环境的影响，并且能够使缸主体的径向尺寸小型化。连结于制动输出部（21）的螺纹轴（24）容纳在安装于活塞（22）的引导管（25）的内部。推力弹簧（26）对螺纹轴（24）向制动方向施力。对于螺纹配合于螺纹轴（24）的顶端侧的离合器螺母（27），配置成前方止挡件（28）自前方侧能够抵接于该离合器螺母（27），第一离合器（29）和第二离合器（32）自后方侧能够抵接于该离合器螺母（27）。调整止挡件（30）以能够相对于离合器螺母（27）及引导管（25）沿着螺纹轴（24）的轴向移动的方式配置，且相对于缸主体（20）能够移动的范围受到限制。调整弹簧（31）的一端侧抵接于固定有调整止挡件（30）的第二离合器（32），且能够对离合器螺母（27）向与制动方向相反方向施力。

权利要求书一种制动缸装置，其特征在于，
该制动缸装置包括：
缸主体，其内部形成为空心；
活塞，其在上述缸主体内划分出压力室，并且受到活塞弹簧的作用力，通过向上述压力室供给压力流体，该活塞克服上述活塞弹簧的作用力而相对于上述缸主体相对移动；
制动输出部，其以能够与上述活塞一起移动的方式设置，或者以能够借助随着上述活塞的移动而使产生于该活塞的力增加的增力机构进行移动的方式设置，且该制动输出部能够向自上述缸主体突出的制动方向和靠近该缸主体的与制动方向相反方向移动；
螺纹轴，其连结于上述制动输出部，并且在该螺纹轴的外周上形成有螺纹；
引导管，其安装于上述活塞或者上述增力机构，并且该引导管的内部用于容纳上述螺纹轴；
推力弹簧，其以能够对上述螺纹轴朝向上述制动方向施力的方式配置于上述引导管或者上述活塞；
离合器螺母，其螺纹配合在上述螺纹轴的顶端侧，上述螺纹轴的顶端侧配置在比上述缸主体靠上述制动输出部侧的位置；
前方止挡件，其配置为能够自作为上述制动输出部侧的前方侧与上述离合器螺母抵接，从而限制该离合器螺母相对于上述引导管移动，该前方止挡件能够随着上述引导管的上述与制动方向相反方向上的移动向上述与制动方向相反方向对该离合器螺母和上述螺纹轴施力；
第一离合器，其以自相对于上述离合器螺母而言与上述制动输出部侧相反的一侧、即后方侧能够与上述前方止挡件隔开预定的间隔地抵接于上述离合器螺母的方式配置；
调整止挡件，其以能够相对于上述离合器螺母及上述引导管沿着上述螺纹轴的轴向相对移动的方式配置，且该调整止挡件的相对于上述缸主体能够移动的范围受到限制；
第二离合器，其供上述调整止挡件固定，且配置为能够自上述后方侧抵接于上述离合器螺母；以及
调整弹簧，其一端侧抵接或者连结于上述调整止挡件或上述第二离合器，并且能够对上述离合器螺母朝向上述与制动方向相反方向施力。
根据权利要求1所述的制动缸装置，其特征在于，
上述螺纹轴以朝向与上述制动输出部相反的一侧开口的方式将内部形成为空心，
上述推力弹簧通过从内侧对上述螺纹轴施力而对螺纹配合于该螺纹轴的上述离合器螺母朝向上述前方止挡件施力。
根据权利要求2所述的制动缸装置，其特征在于，
该制动缸装置还包括推力弹簧引导件，该推力弹簧引导件形成为以能够与上述引导管一起移动的方式设置的轴状的部分，并用于插入到设置为螺旋状弹簧的上述推力弹簧的内侧来限制该推力弹簧在压曲方向上的变形，
上述推力弹簧引导件的顶端部相对于上述螺纹轴的内侧滑动自由地配置在上述螺纹轴的内侧。
根据权利要求1～3中任一项所述的制动缸装置，其特征在于，
上述前方止挡件及上述第一离合器分别设置为一体形成的独立构件，并分别固定于上述引导管。
根据权利要求4所述的制动缸装置，其特征在于，
上述前方止挡件及上述第一离合器中的至少任一者利用螺纹结合固定于上述引导管的内周。
根据权利要求1～5中任一项所述的制动缸装置，其特征在于，
该制动缸装置还包括调整套筒，该调整套筒设置为配置在上述螺纹轴的周围且具有挠性的筒状的构件，且被一端侧抵接或者连结于上述调整止挡件或上述第二离合器的上述调整弹簧的另一端侧朝向上述与制动方向相反方向施力，
通过形成于上述调整套筒的卡合部与形成于上述离合器螺母的被卡合部之间的卡合，上述离合器螺母与上述调整套筒构成为一体。
根据权利要求6所述的制动缸装置，其特征在于，
上述调整套筒的上述卡合部从内侧卡合于形成在上述离合器螺母的内周侧的上述被卡合部，
形成在上述调整套筒的内周与上述螺纹轴的螺纹牙的顶部之间的间隙在上述调整套筒的径向上的尺寸小于上述卡合部与上述被卡合部互相嵌合的凹凸部分在上述调整套筒的径向上的尺寸。
根据权利要求7所述的制动缸装置，其特征在于，
上述调整弹簧以其另一端侧对安装于上述调整套筒的弹簧座施力的方式配置，
上述弹簧座以形成在该弹簧座的外周与上述引导管的内周之间的间隙在该引导管的径向上的尺寸为大致零的方式配置，或者以该弹簧座的外周与上述引导管的内周滑动接触的方式配置。
根据权利要求8所述的制动缸装置，其特征在于，
在上述弹簧座中包含有轴承。
根据权利要求1～9中任一项所述的制动缸装置，其特征在于，
该制动缸装置还包括弹簧止挡件，该弹簧止挡件用于使上述调整弹簧的另一端侧相对于上述调整弹簧的抵接或者连结于上述调整止挡件或上述第二离合器的一端侧进行相对位移而使该调整弹簧产生弹性变形的位移量限制在预定量以下。
根据权利要求1～10中任一项所述的制动缸装置，其特征在于，
在上述第二离合器的与上述离合器螺母相对的面和上述离合器螺母的与上述第二离合器相对的面中的至少任一个面上形成有能够将上述第二离合器与上述离合器螺母卡合的齿。
根据权利要求1～11中任一项所述的制动缸装置，其特征在于，
上述螺纹轴在顶端部设有能够与操作用的工具卡合的操作用卡合部，并且该顶端部以贯穿上述制动输出部而面向外侧的方式配置，
该制动缸装置还设有卡合机构，该卡合机构配置在上述螺纹轴的顶端侧的外周，并且用于使上述螺纹轴和上述制动输出部卡合，
上述卡合机构具有外周卡合部和卡合弹簧，该外周卡合部具有能够与上述制动输出部卡合的卡合齿并且固定于上述螺纹轴的外周，该卡合弹簧朝向上述制动方向对上述外周卡合部施力，以使上述卡合齿卡合于上述制动输出部。
一种盘形制动装置，其特征在于，
该盘形制动装置包括卡钳主体和权利要求1～12中任一项所述的制动缸装置，该卡钳主体装备有该制动缸装置且以能够相对于车辆沿车轴方向位移的方式安装，
通过上述制动缸装置的工作，利用安装于上述卡钳主体的一对制动衬块来夹住车轴侧的盘而产生制动力。

说明书制动缸装置及盘形制动装置
技术领域
本发明涉及一种具有间隙调整机构的制动缸装置及具有该制动缸装置的盘形制动装置，该间隙调整机构用于自动调整从制动被解除的状态到制动动作位置为止的间隙。
背景技术
公知有专利文献1所公开的一种具有间隙调整机构的制动缸装置，该间隙调整机构用于自动调整从制动被解除的状态到制动动作位置（能够产生制动力的位置）为止的间隙。在专利文献1所公开的制动缸装置中设有压杆及能够与该压杆一起移动的引导构件，该压杆在其外表面形成有凹凸面。而且，在引导构件与压杆之间的空间中配置有卡合于凹凸面的O型环，在对引导构件施加预定以上的力时，O型环越过凹凸面的凸部，从而自动调整从制动被解除的状态到制动动作位置为止的间隙。如此，间隙调整机构由凹凸面和卡合于该凹凸面的O型环构成，因此，能够利用简单的构造实现具有容易调整、管理滑动阻力的间隙调整机构的制动缸装置。
另一方面，公知有专利文献2所公开的一种与上述不同的、具有未使用O型环的间隙调整机构的制动缸装置。在专利文献2所公开的制动缸装置的间隙调整机构中设有圆筒状鞘杆及压杆，该鞘杆借助轴承以相对于活塞旋转自由的方式支承在该活塞上，并在外周上形成有直线键槽及螺旋键槽，该压杆安装于压杆座，该压杆座螺纹配合于鞘杆的内周。另外，通过与爪卡合而被限制了旋转方向的棘轮机构的齿轮的齿嵌入到鞘杆的各键槽中。于是，在进行制动动作时，在活塞的行程为预定的行程以上的情况下，爪与棘轮齿轮的卡合位置会错开。由此，自动调整从制动被解除的状态到制动动作位置为止的间隙。
专利文献1：日本特开2007－131203号公报
专利文献2：日本实开昭61－59158号公报
由于专利文献1所公开的制动缸装置中的上述间隙调整机构是利用O型环的弹性变形的机构，因此，在间隙调整机构工作时，容易受到温度、湿度等周围环境的影响。因此，需要使用由不易受到温度、湿度等周围环境的影响的特殊材质形成的O型环来构成间隙调整机构，会导致成本上升。另一方面，由于专利文献2所公开的制动缸装置中的间隙调整机构并未使用O型环，因此，基本不需要用于对温度、湿度等周围环境的影响进行抑制的成本。但是，在专利文献2所公开的间隙调整机构的情况下，在与配置于作为压杆的顶端侧的前方侧处的制动输出部相反的那一侧、作为活塞侧的后方侧，需要以使鞘杆能够自由旋转的方式对鞘杆进行支承的轴承。因而，成为在谋求内部供活塞配置的缸主体的后方侧的直径尺寸小型化的主要限制原因。
发明内容
本发明鉴于上述实际情况而目的在于廉价地提供具有间隙调整机构的制动缸装置，该间隙调整机构用于自动调整从制动被解除的状态到制动动作位置为止的间隙，该制动缸装置不易受到温度、湿度等周围环境的影响，并能够使缸主体的径向尺寸小型化。另外，本发明的目的还在于提供一种具有该制动缸装置的盘形制动装置。
用于达成上述目的的第一技术方案的制动缸装置包括：缸主体，其内部形成为空心；活塞，其在上述缸主体内划分出压力室，并且受到活塞弹簧的作用力，通过向上述压力室供给压力流体，该活塞克服上述活塞弹簧的作用力而相对于上述缸主体相对移动；以及制动输出部，其以能够与上述活塞一起移动的方式设置，或者以能够借助随着上述活塞的移动而使产生于该活塞的力增加的增力机构进行移动的方式设置，且该制动输出部能够向自上述缸主体突出的制动方向和靠近该缸主体的与制动方向相反方向移动。并且，第一技术方案的的特征在于，该制动缸装置还包括：螺纹轴，其连结于上述制动输出部，并且在该螺纹轴的外周上形成有螺纹；引导管，其安装于上述活塞或者上述增力机构，并且该引导管的内部用于容纳上述螺纹轴；推力弹簧（pusher spring），其以能够对上述螺纹轴朝向上述制动方向施力的方式配置于上述引导管或者上述活塞；离合器螺母，其螺纹配合在上述螺纹轴的顶端侧，上述螺纹轴的顶端侧配置在比上述缸主体靠上述制动输出部侧的位置；前方止挡件，其配置为能够自作为上述制动输出部侧的前方侧与上述离合器螺母抵接，从而限制该离合器螺母相对于上述引导管移动，该前方止挡件能够随着上述引导管的上述与制动方向相反方向上的移动向上述与制动方向相反方向对该离合器螺母和上述螺纹轴施力；第一离合器，其以自相对于上述离合器螺母而言与上述制动输出部侧相反的一侧、即后方侧能够与上述前方止挡件隔开预定的间隔地抵接于上述离合器螺母的方式配置；调整止挡件，其以能够相对于上述离合器螺母及上述引导管沿着上述螺纹轴的轴向移动的方式配置，且相对于上述缸主体能够移动的范围受到限制；第二离合器，其供上述调整止挡件固定，且配置为能够自上述后方侧抵接于上述离合器螺母；以及调整弹簧，其一端侧抵接或者连结于上述调整止挡件或上述第二离合器，并且能够对上述离合器螺母朝向上述与制动方向相反方向施力。
采用本发明，在进行制动动作时，通过向压力室供给压力流体，活塞克服活塞弹簧的作用力而移动，借助引导管、第一离合器、离合器螺母及螺纹轴使制动输出部向制动方向移动，输出制动力。另外，在设有增力机构的情况下，来自活塞的力经由增力机构传递。另一方面，通过排出压力室的压力流体，活塞在活塞弹簧的作用力的作用下向相反的方向移动，借助引导管、前方止挡件、离合器螺母及螺纹轴使制动输出部向与制动方向相反方向移动，解除制动。而且，在因制动衬块的磨损等导致从制动被解除的状态到制动动作位置为止的间隙变大时，利用包括离合器螺母、第一离合器和第二离合器、螺纹轴、引导管、推力弹簧、前方止挡件、调整止挡件及调整弹簧的间隙调整机构来自动调整上述的间隙。
在调整间隙时，首先，在进行制动动作时，通过限制调整止挡件的移动范围，在调整弹簧中将能够对离合器螺母向与制动方向相反方向施加的力蓄积为调整弹簧的蓄力。并且，此时，离合器螺母与固定有调整止挡件的第二离合器的抵接被解除，在第二离合器和离合器螺母之间形成间隙。然后，在进行制动解除动作时，若引导管开始向与制动方向相反方向移动，则由于利用推力弹簧对螺纹轴向制动方向施力，因此，产生如下的状态：螺纹轴及制动输出部未向与制动方向相反方向移动，利用调整弹簧的蓄力对离合器螺母向与制动方向相反方向施力。此时，对于离合器螺母，产生离合器螺母与第一离合器的抵接被解除、并且也未抵接于前方止挡件的状态，而且由于离合器螺母也未抵接于第二离合器，因此成为离合器螺母能够相对于螺纹轴旋转的状态。然后，在调整弹簧的蓄力的作用下，离合器螺母以向与制动方向相反方向移动的方式相对于螺纹轴旋转。然后，离合器螺母与第二离合器之间的间隙消失，离合器螺母与第二离合器抵接，成为离合器螺母不能旋转的状态，随着引导管向与制动方向相反方向移动，制动输出部与前方止挡件、离合器螺母及螺纹轴一起向与制动方向相反方向移动，制动被解除。如此，由于在制动解除动作的中途离合器螺母相对于螺纹轴向与制动方向相反方向移动，因此，在螺纹轴的位置比制动解除动作之前的状态向制动方向进行了移动的状态下，结束制动解除动作。即，过渡到与制动动作之前的状态相比螺纹轴及制动输出部移动到自缸主体突出的位置的状态。由此，自动调整从制动被解除的状态到制动动作位置为止的间隙。
如上所述，采用本发明，间隙调整机构包括离合器螺母、第一离合器和第二离合器、螺纹轴、引导管、推力弹簧、前方止挡件、调整止挡件及调整弹簧。因此，并不是利用橡胶等的弹性变形来进行间隙调整的制动缸装置，能够廉价地实现不易受到温度、湿度等周围环境的影响的构造。而且，由于在将引导管安装于活塞或者增力机构的构造中不需要设置轴承，因此，能够谋求缸主体的后方侧的直径尺寸的小型化。
因而，采用本发明，能够廉价提供一种具有间隙调整机构的制动缸装置，该间隙调整机构用于自动调整从制动被解除的状态到制动动作位置为止的间隙，该制动缸装置不易受到温度、湿度等周围环境的影响，并且，能够将缸主体的径向尺寸小型化。
另外，采用本发明的制动缸装置，在不进行利用间隙调整机构的自动的间隙调整动作的状态下，不论在制动动作时还是制动解除时，都维持第二离合器与离合器螺母相抵接的状态，从而防止第二离合器与离合器螺母脱离。即，在不进行间隙调整动作的状态下，离合器螺母在一端侧与调整止挡件或第二离合器抵接或连结的调整弹簧的作用下被向与制动方向相反方向施力，从而维持第二离合器与离合器螺母相抵接的状态。由此，在间隙调整动作时以外的时刻，防止离合器螺母相对于螺纹轴旋转，从而防止因振动等导致离合器螺母相对于螺纹轴的位置错位。
第二技术方案根据第一技术方案的制动缸装置，其特征在于，上述螺纹轴以朝向与上述制动输出部相反的一侧开口的方式将内部形成为空心，上述推力弹簧通过从内侧对上述螺纹轴施力而对螺纹配合于该螺纹轴的上述离合器螺母朝向上述前方止挡件施力。
采用本发明，对螺纹轴施力的推力弹簧配置在形成为空心构造的螺纹轴的内侧，对螺纹配合于螺纹轴的离合器螺母朝向前方止挡件施力。因此，能够高效地利用制动缸装置的空间来配置推力弹簧。由此，在制动缸装置中，能够提高空间效率，能够进一步谋求小型化。
第三技术方案根据第二技术方案的制动缸装置，其特征在于，该制动缸装置还包括推力弹簧引导件，该推力弹簧引导件形成为以能够与上述引导管一起移动的方式设置的轴状的部分，并用于插入到设置为螺旋状弹簧的上述推力弹簧的内侧来限制该推力弹簧在压曲方向上的变形，上述推力弹簧引导件的顶端部相对于上述螺纹轴的内侧滑动自由地配置在上述螺纹轴的内侧。
采用本发明，设有推力弹簧引导件，该推力弹簧引导件在螺旋状的推力弹簧内侧延伸，从而限制推力弹簧在压曲方向上的变形。因此，作为间隙调整机构，即使在所调整的间隙尺寸变大而需要较长的推力弹簧的情况下，也能够高效地防止该推力弹簧的压曲。另外，能够与引导管一起移动地设置的推力弹簧引导件的顶端部滑动自由地配置在螺纹轴的内侧。因此，利用设有轴状的推力弹簧引导件这样的简单的构造，能够容易地实现将螺纹轴与活塞的位置关系维持成在相同轴线上位移的关系的构造。
第四技术方案根据第一技术方案～第三技术方案中任一项的制动缸装置，其特征在于，上述前方止挡件与上述第一离合器分别设置为一体形成的独立构件，并分别固定于上述引导管。
采用本发明，前方止挡件及第一离合器分别设置为一体的独立构件，并分别固定于引导管。因此，不需要将配置在离合器螺母的前后的前方止挡件及第一离合器设成分割构造并利用另外的结合部件来进行结合。同样，也不需要将在前后配置有前方止挡件及第一离合器的离合器螺母设成分割构造并利用另外的结合部件来进行结合。由此，能够简化与前方止挡件、第一离合器及离合器螺母相关的构造，其结果，制动缸装置整体上能够谋求小型轻量化。另外，由于前方止挡件及第一离合器分别是一体的独立构件且是固定于引导管的构造，因此，能够设定为使前方止挡件的内周及第一离合器的内周更靠近螺纹轴的外周的尺寸结构，从而能够谋求制动缸装置的进一步小型化。
第五技术方案根据第四技术方案的制动缸装置，其特征在于，上述前方止挡件及上述第一离合器中的至少任一者利用螺纹结合固定于上述引导管的内周。
采用本发明，分别形成为一体的独立构件的前方止挡件及第一离合器中的至少任一者利用螺纹结合固定于引导管的内周。因此，对于利用螺纹结合固定于引导管的前方止挡件及第一离合器，维护时的更换变得容易，能够谋求提升维护性。
第六技术方案根据第一技术方案～第五技术方案中任一项的制动缸装置，其特征在于，该制动缸装置还包括调整套筒，该调整套筒设置为配置在上述螺纹轴的周围且具有挠性的筒状的构件，且被一端侧抵接或者连结于上述调整止挡件或上述第二离合器的上述调整弹簧的另一端侧朝向上述与制动方向相反方向施力，通过形成于上述调整套筒的卡合部与形成于上述离合器螺母的被卡合部之间的卡合，上述离合器螺母与上述调整套筒构成为一体。
采用本发明，调整弹簧配置在调整止挡件或第二离合器与配置在螺纹轴的周围的筒状调整套筒之间，随着调整套筒相对于调整止挡件及第二离合器移动，在进行间隙调整动作时，调整弹簧会蓄积使离合器螺母相对于螺纹轴向与制动方向相反方向移动的力。而且，调整套筒设置为具有挠性的构件，通过使调整套筒侧的卡合部与离合器螺母侧的被卡合部卡合，使调整套筒与离合器螺母一体化。因此，通过使具有挠性的调整套筒暂时弹性变形，能够使卡合部卡合于被卡合部，从而不使用另外的连结构件就能够将调整套筒与离合器螺母一体化。如此，在使调整套筒与离合器螺母一体化的构造中，由于不需要另外的连结构件，因此，能够谋求制动缸装置的进一步小型化。
第七技术方案根据第六技术方案的制动缸装置，其特征在于，上述调整套筒的上述卡合部从内侧卡合于形成在上述离合器螺母的内周侧的上述被卡合部，形成在上述调整套筒的内周与上述螺纹轴的螺纹牙的顶部之间的间隙在上述调整套筒的径向上的尺寸小于上述卡合部与上述被卡合部互相嵌合的凹凸部分在上述调整套筒的径向上的尺寸。
采用本发明，调整套筒从离合器螺母的内侧卡合，调整套筒的内周与螺纹轴的螺纹牙顶部之间的间隙尺寸被设定得小于卡合部与被卡合部的互相嵌合的凹凸部分的径向尺寸（凹凸部分在调整套筒的径向上的重叠量）。因此，在由金属材料形成的离合器螺母与螺纹轴之间配置有具有挠性的调整套筒的卡合部，并且设定成能够防止调整套筒的卡合部向螺纹轴侧变形而脱离被卡合部的尺寸关系。由此，尽管是简单的卡合构造，仍能够将调整套筒与离合器螺母牢固地一体化。
第八技术方案根据第七技术方案的制动缸装置，其特征在于，上述调整弹簧以其另一端侧对安装于上述调整套筒的弹簧座施力的方式配置，上述弹簧座以形成在该弹簧座的外周与上述引导管的内周之间的间隙在该引导管的径向上的尺寸为大致零的方式配置，或者以该弹簧座的外周与上述引导管的内周滑动接触的方式配置。
采用本发明，由于弹簧座以其与引导管之间的间隙为大致零或者滑动接触于引导管的方式配置，因此，能够借助弹簧座将螺纹轴支承于引导管，从而能够防止螺纹轴相对于引导管倾斜。
第九技术方案根据第八技术方案的制动缸装置，特征在于，在上述弹簧座中包含有轴承。
采用本发明，由于调整弹簧的另一端侧借助弹簧座中的轴承对调整套筒施力，因此，在利用调整弹簧的蓄力对调整套筒施力时，离合器螺母会与调整套筒一起顺畅地旋转并向制动方向移动。
第十技术方案根据第一技术方案～第九技术方案中任一项的制动缸装置，其特征在于，该制动缸装置还包括弹簧止挡件，该弹簧止挡件用于使上述调整弹簧的另一端侧相对于上述调整弹簧的抵接或者连结于上述调整止挡件或上述第二离合器的一端侧进行相对位移而使该调整弹簧产生弹性变形的位移量限制在预定量以下。
采用本发明，设有弹簧止挡件，该弹簧止挡件将调整弹簧产生弹性变形时的位移量限制在预定量以下，从而进行用于间隙调整动作的蓄力。因此，在以往那样的进行间隙调整动作的工作中，在不会产生制动力那样的动作（若在制动缸装置应用于盘形制动器的情况下，则在进行以往那样的间隙调整动作的工作中，是制动衬块不会抵接于盘那样的工作。另外，由于间隙调整是利用因制动衬块抵接于盘而产生的力进行的，因此，若未抵接就不能进行间隙调整）、即所谓的空转状态下的工作中，即使强制地进行间隙调整动作时，也能够利用弹簧止挡件来限制调整弹簧的行程。因此，调整弹簧不会被过度地压缩或者伸长，即使在空转的状态下，也能够强制地进行间隙调整动作。另外，为了容易地进行制动衬块的更换作业，将间隙扩大到能够进行间隙调整的范围以上，因此，若是以往，则在进行制动衬块的更换作业时，需要手动地对每一台进行间隙调整。但是，采用本发明，如上所述，调整弹簧不会被过度地压缩或者伸长，即使在空转的状态下，也能够强制地进行间隙调整动作。因此，通过以车辆或者加挂车辆整体一举反复进行多次相当于制动动作及制动解除动作的动作，能够自动调整全部的制动缸装置的间隙。由此，在进行制动衬块的更换时，也不需要手动地对每一台制动缸装置进行间隙调整，对于车辆或者加挂车辆的全部制动缸装置，能够统一自动地进行间隙调整，在伴随有制动衬块的更换的作业中，能够大幅度地削减工时、作业量，能够谋求较高的效率化。
第十一技术方案根据第一技术方案～第十技术方案中任一项的制动缸装置，其特征在于，在上述前方离合器的与上述离合器螺母相对的面和上述离合器螺母的与上述第二离合器相对的面中的至少任一个面上形成有能够将上述第二离合器与上述离合器螺母卡合的齿。
采用本发明，在维持第二离合器与离合器螺母抵接的状态而未进行间隙调整动作的状态下，第二离合器与离合器螺母借助形成在彼此相对的面上的齿卡合，因此，能够可靠地防止由振动等导致离合器螺母相对于螺纹轴旋转。
第十二技术方案根据第一技术方案～第十一技术方案中任一项的制动缸装置，其特征在于，上述螺纹轴在顶端部设有能够与操作用的工具卡合的操作用卡合部，并且该顶端部以贯穿上述制动输出部而面向外侧的方式配置，该制动缸装置还设有卡合机构，该卡合机构配置在上述螺纹轴的顶端侧的外周，并且用于使上述螺纹轴和上述制动输出部卡合，上述卡合机构具有外周卡合部和卡合弹簧，该外周卡合部具有能够与上述制动输出部卡合的卡合齿并且固定于上述螺纹轴的外周，该卡合弹簧朝向上述制动方向对上述外周卡合部施力，以使上述卡合齿卡合于上述制动输出部。
采用本发明，在贯穿制动输出部而面向外侧配置的顶端部上设置操作用卡合部，利用配置在螺纹轴的顶端侧的外周的卡合机构使螺纹轴与制动输出部卡合。并且，卡合机构具有卡合弹簧和具有卡合齿的外周卡合部，通过卡合弹簧向制动方向对外周卡合部施力，借助卡合齿使螺纹轴和制动输出部卡合。因此，通过克服卡合弹簧的弹簧力而解除外周卡合部与制动输出部借助卡合齿的卡合，从而解除螺纹轴与制动输出部的卡合，并且利用操作用的工具旋转操作螺纹轴，从而能够手动地使螺纹轴旋转。由此，能够容易地使螺纹轴与离合器螺母的位置关系恢复到作为进行调整间隙之前的状态的初始状态。
另外，作为其他观点的技术方案，还能够构成包括上述任一项技术方案的制动缸装置的盘形制动装置的技术方案。即，第十三技术方案的盘形制动装置的特征在于，该盘形制动装置包括卡钳主体和第一技术方案～第十二技术方案中任一技术方案的制动缸装置，该卡钳主体装备有该制动缸装置且以能够相对于车辆沿车轴方向位移的方式安装，通过上述制动缸装置的工作，利用安装于上述卡钳主体的一对制动衬块来夹住车轴侧的盘而产生制动力。
采用本发明，能够廉价地提供一种包括设有间隙调整机构的制动缸装置的盘形制动装置，该间隙调整机构用于自动调整从制动被解除的状态到制动动作位置为止的间隙，该盘形制动装置不易受到温度、湿度等周围环境的影响，并且，能够将缸主体的径向尺寸小型化。
采用本发明，能够廉价地提供一种具有间隙调整机构的制动缸装置，该间隙调整机构用于自动调整从制动被解除的状态到制动动作位置为止的间隙，该制动缸装置不易受到温度、湿度等周围环境的影响，并且，能够将缸主体的径向尺寸小型化。另外，能够廉价地提供具有该制动缸装置的盘形制动装置。
附图说明
图1是本发明的实施方式的盘形制动装置的侧视图。
图2是图1所示的盘形制动装置的俯视图。
图3是本发明的第一实施方式的制动缸装置的剖视图。
图4是表示从箭头C方向观察图3所示的制动缸装置的制动输出部及螺纹轴的顶端部的状态的图。
图5是将图3所示的制动缸装置的局部放大表示的放大剖视图。
图6是图3所示的制动缸装置的剖视图，是用于对未利用间隙调整机构自动调整间隙而工作的情况进行说明的剖视图。
图7是图3所示的制动缸装置的剖视图，是用于对未利用间隙调整机构自动调整间隙而工作的情况进行说明的剖视图。
图8是图3所示的制动缸装置的剖视图，是用于对未利用间隙调整机构自动调整间隙而工作的情况进行说明的剖视图。
图9是图3所示的制动缸装置的剖视图，是用于对未利用间隙调整机构自动调整间隙而工作的情况进行说明的剖视图。
图10是图3所示的制动缸装置的剖视图，是用于对利用间隙调整机构自动调整间隙的情况下的工作进行说明的剖视图。
图11是图3所示的制动缸装置的剖视图，是用于对利用间隙调整机构自动调整间隙的情况下的工作进行说明的剖视图。
图12是图3所示的制动缸装置的剖视图，是用于对利用间隙调整机构自动调整间隙的情况下的工作进行说明的剖视图。
图13是图3所示的制动缸装置的剖视图，是用于对利用间隙调整机构自动调整间隙的情况下的工作进行说明的剖视图。
图14是图3所示的制动缸装置的剖视图，是用于对利用间隙调整机构自动调整间隙的情况下的工作进行说明的剖视图。
图15是图3所示的制动缸装置的剖视图，是用于对利用间隙调整机构自动调整间隙的情况下的工作进行说明的剖视图。
图16是图3所示的制动缸装置的剖视图，是用于对利用间隙调整机构自动调整间隙的情况下的工作进行说明的剖视图。
图17是图3所示的制动缸装置的剖视图，是用于对利用间隙调整机构自动调整间隙的情况下的工作进行说明的剖视图。
图18是图3所示的制动缸装置的剖视图，是用于对在空转的状态下进行间隙调整动作的情况下的工作进行说明的剖视图。
图19是图3所示的制动缸装置的剖视图，是用于对在空转的状态下进行间隙调整动作的情况下的工作进行说明的剖视图。
图20是图3所示的制动缸装置的剖视图，是用于对在空转的状态下进行间隙调整动作的情况下的工作进行说明的剖视图。
图21是图3所示的制动缸装置的剖视图，是用于对在空转的状态下进行间隙调整动作的情况下的工作进行说明的剖视图。
图22是本发明的第二实施方式的制动缸装置的剖视图。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的实施方式。另外，以用于铁路车辆的情况为例对本发明的制动缸装置及具有该制动缸装置的盘形制动装置进行说明。另外，附图是以相当于设计图的精度制成的。
第一实施方式
图1是从车轴方向观察本发明实施方式的盘形制动装置1的侧视图。另外，图2是从上方观察图1所示的盘形制动装置1的俯视图。图1及图2所示的盘形制动装置1包括：制动缸装置2；卡钳主体11，其装备有该制动缸装置2，并以能够相对于车辆主体100沿车轴方向进行相对位移的方式安装于车辆主体100；一对衬板（12、12），其是制动块保持部，用于分别保持作为制动块的一对制动衬块（13、13）。
一对制动衬块（13、13）借助衬板12安装于卡钳主体11。而且，盘形制动装置1通过制动缸装置2的工作而利用一对制动衬块（13、13）夹住连动于铁路车辆的车轮（未图示）的旋转而旋转的车轴侧的盘即圆板状的制动盘101，从而产生制动力。另外，制动盘101形成为圆板状，具有以与旋转轴线正交的方式形成的表面/背面的制动面（101a、101a）。于是，通过制动缸装置2的工作，使制动衬块（13、13）以沿着与制动盘101的旋转轴线方向大致平行的方向从两侧夹住制动盘101的方式按压于制动面（101a、101a）。
卡钳主体11包括结合构件14和一对制动杠杆（15、15）。结合构件14借助摇动销14a以能够绕与车辆行进方向平行的轴线相对于支架100a摇动的方式安装于该支架100a，该支架100a被固定于车辆主体100的底面。而且，一对制动杠杆（15、15）借助一对支点销15a相对于该结合构件14能够摇动且相对于该结合构件14大致对称地设置于该结合构件14。该支点销15a以在从盘形制动器101的旋转轴线方向观察时沿着与摇动销14a的轴向垂直的方向延伸的方式设置。
一对制动杠杆（15、15）在其一端侧借助缸支承销15b安装有制动缸装置2，利用该制动缸装置2驱动该一端侧。而且，一对制动杠杆（15、15）中的与安装有制动缸装置2的一端侧隔着支点销15a的另一端侧分别安装有用于保持制动衬块13的一对衬板（12、12）。衬板12借助与支点销15a平行地延伸的支承销12a以相对于制动杠杆15摇动自由的方式安装于该制动杠杆15。
在上述盘形制动装置1中，如后所述，在一个制动杠杆15上安装有制动缸装置2的缸主体20，在另一个制动杠杆15上安装有制动输出部21，利用制动缸装置2的工作，使制动输出部21相对于缸主体20进行突出或靠近的动作。由此，一对制动杠杆（15、15）的缸支承销15b附近被驱动而互相分开或靠近。
通过如上所述那样驱动，盘形制动装置1进行动作，使得一对制动杠杆（15、15）以支点销15a为支承轴进行动作，利用制动衬块13夹住制动盘101。而且，此时，在一对制动杠杆（15、15）中，设置于一个制动杠杆15的一个制动衬块13会首先接触制动盘101的制动面101a。并且，另一个制动杠杆15利用自接触制动面101a的一个制动衬块13受到的反作用力将另一个制动衬块13按压于制动盘101的制动面101a。由此，利用一对制动衬块（13、13）夹住制动盘101，并利用在制动衬块（13、13）与制动面（101a、101a）之间产生的摩擦力对制动盘101的旋转进行制动，从而对铁道车辆的与制动盘101同轴设置的车轮的旋转进行制动。
接着，对本发明第一实施方式的制动缸装置2进行详细说明。图3是制动缸装置2的剖视图。另外，图3所示的制动缸装置2虽与图1及图2所示的制动缸装置2同样地构成，但对外形的一部分进行变更而图示。制动缸装置2的制动工作方向上的两端部分别与缸支承销15b连结。而且，该制动缸装置2包括缸主体20、制动输出部21、活塞22、活塞弹簧23、螺纹轴24、引导管25、推力弹簧26、离合器螺母27、前方止挡件28、第一离合器29、调整止挡件30、调整弹簧31、第二离合器32、调整套筒33、弹簧止挡件34、推力弹簧引导件38、轴承40及卡合机构42等。上述构成要件中的、除调整套筒33以外的构件例如由铁类材料等金属材料形成，调整套筒33例如由树脂材料形成。另外，在图3中，对于调整调整止挡件30、推力弹簧引导件38等，并未图示截面而是图示了外形。
缸主体20由第一外壳部35和第二外壳部36构成，其内部形成为空心。在缸主体20的内部容纳有活塞22、活塞弹簧23、螺纹轴24的一部分、引导管25、推力弹簧26、离合器螺母27、前方止挡件28、第一离合器29、调整止挡件30、调整弹簧31、第二离合器32、推力弹簧引导件38、调整套筒33和弹簧止挡件34等。另外，第一外壳部35形成为具有底部的大致杯形状，利用螺栓将第二外壳部36以封闭该第一外壳部35的开放侧的方式固定。另外，第一外壳部35的端部利用缸支承销15b连结于一个制动杠杆15。另外，在第二外壳部36中设有平板状部分36a和筒状部分36b，该平板状部分36a以封闭第一外壳部35的方式形成为凸缘状，该筒状部分36b形成为以与该平板状部分36a垂直的方式突出的筒状。
活塞22以将缸主体20内部分隔的方式配置，其与第一外壳部35的内周面气密地滑动接触，并以能够相对于第一外壳部35沿轴向滑动的方式设置。利用由该活塞22与第一外壳部35划分成的空间在缸主体20内形成压力室37。在该压力室37中，经由未图示的连通路径来供给及排出作为压力流体的压缩空气。
活塞弹簧23设置成在缸主体20内隔着活塞22配置在与压力室37相反一侧的螺旋状的弹簧，活塞弹簧23配置在活塞22与第二外壳部36的平板状部分36a之间。由此，在缸主体20内，活塞弹簧23所产生的作用力传递至划分压力室37的活塞22。另外，活塞弹簧23以在缸主体20内朝向压力室37侧对活塞22施力的方式配置。于是，通过向压力室37供给压缩空气，使活塞22克服活塞弹簧23的作用力而相对于缸主体20进行相对移动，向制动方向（图3中用箭头A表示的方向）移动。另一方面，通过从压力室37排出压缩空气，使活塞22在活塞弹簧23的作用力的作用下向与制动方向相反方向的反制动方向（图3中用箭头B表示的方向）移动。
制动输出部21借助后述的螺纹轴24、引导管25等连结于活塞22，以能够与活塞22一起移动的方式设置。由此，制动输出部21以能够向自缸主体20突出的制动方向（箭头A方向）和靠近缸主体20的与制动方向相反方向（箭头B方向）移动的方式设置。另外，制动输出部21利用缸支承销15b连结于另一个制动杠杆15。另外，在制动输出部21与缸主体20之间，作为保护罩设有以覆盖第二外壳部36的筒状部分36b的周围的方式配置的褶皱构造。
螺纹轴24设置为连结于制动输出部21并在外周上形成有螺纹24a的轴状的构件。而且，螺纹轴24以朝向与制动输出部21相反的一侧（在本实施方式中是活塞22侧）开口的方式将内部形成为空心。即，螺纹轴24的内部的空心区域设置为沿着轴向延伸的轴向孔24b，且仅在与制动输出部21相反的一侧开口。
图4是表示从图3中的箭头C方向观察制动输出部21和螺纹轴24的顶端部的状态的图。如图3和图4所示，螺纹轴24在其顶端部设有能够与操作用的工具（例如六角扳手）卡合的作为操作用卡合部的六角头部24c。另外，该六角头部24c形成为具有六棱柱状的侧面的部分（例如，形成为与六角螺栓的头部相同形态），其以相对于螺纹轴24的主体部分一体旋转的方式固定于该螺纹轴24。而且，在制动输出部21的中心部分形成有贯通孔，螺纹轴24的顶端部以贯穿制动输出部21的贯通孔并面向外侧的方式配置。另外，螺纹轴24的顶端部的六角头部24c配置于开口孔21a，该开口孔21a构成上述贯通孔的一部分且以在制动输出部21的端面上开口的方式形成。
卡合机构42配置在螺纹轴24的顶端侧的外周，并且设置为用于使螺纹轴24和制动输出部21卡合的机构。该卡合机构42包括外周卡合部43和卡合弹簧44。并且，在制动器输出部21中，在形成有贯通孔的中心部分设置有卡合块45。该卡合块45设置为在制动输出部21中与卡合机构42卡合的部分，该卡合块45在上述的贯通孔中固定在制动输出部21的主体部分。并且，卡合块45贯穿形成有孔，该孔供螺纹轴24的顶端侧以能够滑动接触的状态贯穿配置。
卡合机构42的外周卡合部43具有一体形成的筒状固定部分和卡合齿部分。筒状固定部分形成为筒状且固定于螺纹轴24的外周。卡合齿部分设置在上述的筒状固定部分的一个端部，并且形成为呈凸缘状扩展的部分或呈中心较大开孔的伞状扩展的部分，该卡合齿部分具有能够与制动输出部21卡合的卡合齿43a。该卡合齿部分在制动输出部21中心的贯通孔中与卡合块45相对配置。并且，在制动输出部21的卡合块45的与上述卡合齿部分相对的部分形成有用于与卡合齿部分的卡合齿43a相卡合的卡合齿45a。
卡合机构42的卡合弹簧44设置成螺旋状的弹簧，其配置在制动输出部21的中心的贯通孔，并且配置在外周卡合部43的筒状固定部分的外周。而且，该卡合弹簧44配置为其一个端部与卡合齿部分的同形成卡合齿43a一侧相反的一侧相抵接。另外，卡合弹簧44配置为其另一个端部以堵塞制动输出部21的中心的贯通孔的与开口孔21a一侧相反的一侧的开口的一部分的方式抵接于固定在该制动输出部21上的环状的制动构件。由此，卡合弹簧44以使一体固定在螺纹轴24的主体部分上的外周卡合部43的卡合齿43a与制动输出部21的卡合块45的卡合齿45a卡合的方式朝向制动方向对外周卡合部43施力。如此，借助卡合机构42使螺纹轴24和制动输出部21卡合。
引导管25形成为圆筒状的构件，配置为一个端部固定并安装于活塞22，并且贯穿缸主体20的第二外壳部36的筒状部分36b。在该引导管25中，在固定于活塞22的端部安装有底板25a，以与制动输出部21相对的端部开口的方式进行设置。而且，引导管25在其内部的空间区域中收纳有螺纹轴24。
另外，在引导管25的周壁上，在圆筒轴向的中途位置设有以狭缝状贯穿形成的一对狭缝孔（25b、25b）。上述的一对狭缝孔（25b、25b）以配置在沿着圆筒状的引导管25的直径方向的位置的方式设置，并形成为供后述的调整止挡件30从内侧朝向外侧贯穿地配置的开口。
推力弹簧26设置为螺旋状的弹簧，配置在螺纹轴24的轴向孔24b中。另外，在轴向孔24b中设有朝向内侧（日文：奥側）去而以台阶状缩径的台阶部。而且，推力弹簧26设置为压缩弹簧，并以一个端部抵接于轴向孔24b的台阶部、另一个端部抵接于引导管25的底板25a的方式配置。由此，推力弹簧26以能够从内侧对螺纹轴24朝向制动方向施力的方式配置于引导管25。
推力弹簧引导件38固定于引导管25的底板25a，形成为以能够与引导管25一起移动的方式设置的轴状的部分。而且，推力弹簧引导件38以朝向螺纹轴24的轴向孔24b突出的方式配置，并插入到推力弹簧26的内侧。由此，推力弹簧引导件38限制推力弹簧26在压曲方向上变形。另外，推力弹簧引导件38以其顶端部与螺纹轴24的轴向孔24b中的在内侧缩径而成的孔的部分滑动接触的状态插入到螺纹轴24的轴向孔24b中。由此，推力弹簧引导件38的顶端部相对于螺纹轴24的内侧滑动自由地配置于螺纹轴24的内侧。
图5是放大表示图3所示的制动缸装置2的局部的放大剖视图。如图3及图5所示，离合器螺母27设置为在内周形成有内螺纹部分的筒状的构件，并螺纹配合在配置于比缸主体20靠制动输出部21侧的位置的螺纹轴24的顶端侧。另外，在离合器螺母27的轴向中途位置的外周设有凸部27a，该凸部27a以在整个周向上延伸且朝向径向外侧突出的方式形成，并能够抵接于后述的前方止挡件28和第一离合器29。另外，通过如上所述那样设置离合器螺母27，推力弹簧26从内侧对螺纹轴24施力，从而使螺纹配合于螺纹轴24的离合器螺母27朝向前方止挡件28施力。
前方止挡件28设置为在外周上形成有外螺纹部分且轴向长度较短的圆筒状的构件，并形成为一体的构件。而且，前方止挡件28的外螺纹部分螺纹配合于形成在引导管25的与制动输出部21相对的顶端部的内周的内螺纹部分。即，前方止挡件28利用螺纹结合而固定于引导管25的内周。另外，在引导管25的顶端部内周，在比前方止挡件28靠制动输出部21侧的位置形成有沿周向延伸的槽。于是，通过在该槽中嵌入与前方止挡件28的靠制动输出部21侧的端部卡合的开口环41，能够谋求前方止挡件28的防脱。
另外，前方止挡件28相对于离合器螺母27的靠制动输出部21侧的端部和螺纹轴24在外侧以同心状（径向的中心位置一致）配置。而且，前方止挡件28以相对于离合器螺母27能够自作为制动输出部21侧的前方侧与凸部27a抵接的方式配置，以便限制离合器螺母27相对于引导管25移动。由此，前方止挡件28能够与引导管25的与制动方向相反方向的移动一起向与制动方向相反方向对离合器螺母27和与该离合器螺母27螺纹配合的螺纹轴24施力。
第一离合器29设置为轴向长度较短的圆筒状的构件，并形成为相对于前方止挡件28作为另一构件的一体构件。而且，第一离合器29被压入到引导管25的内侧并固定于引导管25的内侧。另外，第一离合器29的端部抵接于引导管25的内周的形成为台阶状的部分而被定位。
另外，第一离合器29相对于离合器螺母27的靠活塞22侧的端部和螺纹轴24在外侧以同心状（径向的中心位置一致）配置。而且，第一离合器29以相对于离合器螺母27能够自作为与制动输出部21侧相反一侧的后方侧与前方止挡件28隔开预定间隔地抵接于该离合器螺母27的凸部27a的方式配置。
另外，第一离合器29的与离合器螺母27相对的面设置为锥状的面，该锥状的面是以构成以螺纹轴24的轴向为中心线的圆锥曲面的一部分的方式相对于轴向倾斜形成的。另外，离合器螺母27的凸部27a的与第一离合器29相对的面也设置为锥状的面，该锥状的面是以构成以螺纹轴24的轴向为中心线的圆锥曲面的一部分的方式相对于轴向倾斜形成的。而且，第一离合器29及离合器螺母27的彼此相对的上述的面形成为在螺纹轴24的轴向上以大致相同的角度倾斜的面，并设置为互相抵接配合的面。
调整止挡件30设置为一对，分别固定于作为环状的构件或轴向长度较短的圆筒状的构件来形成的后述第二离合器32。并且，各调整止挡件30设置为朝向第二离合器32的径向的外侧突出的块状的构件。
另外，一对调整止挡件（30、30）以配置在沿着引导管25和螺纹轴24的直径方向的位置的方式固定于后述的第二离合器32。并且，一对调整止挡件（30、30）以贯穿引导管25的一对狭缝部（25b、25b）的方式突出地配置。另外，在缸主体20的第二外壳部36的筒状部分36b上，在沿着筒状部分36b的直径方向的位置设有一对止挡件行程限制部（39、39），该一对止挡件行程限制部（39、39）设置为与螺纹轴24的轴向平行地延伸的、以狭缝状贯穿形成的孔。而且，各调整止挡件30的突出的端部以能够沿着止挡件行程限制部39移动的方式配置，并且以分别能够抵接于止挡件行程限制部39的制动方向上的端部和止挡件行程限制部39的与制动方向相反方向上的端部的方式配置。
通过如上所述那样设置，调整止挡件30以能够相对于离合器螺母27及引导管25沿着螺纹轴24的轴向相对移动的方式配置，且限制了相对于缸主体20能够移动的范围。
调整止挡件30所固定的第二离合器32如上所述那样形成为环状或轴向长度较短的圆筒状的构件，其配置在螺纹轴24和后述的调整套筒33的周围且是引导管25的内侧的位置。
另外，在第二离合器32的制动方向的端部且是与离合器螺母27相对的面上沿整个周向形成有齿32a。另一方面，在离合器螺母27的与制动方向相反方向的端部且是与第二离合器32相对的面上，沿整个周向形成有齿27b。并且，第二离合器32侧的齿32a和离合器螺母27侧的齿27a形成为能够使第二离合器32与离合器螺母27卡合的齿。
调整套筒33设置为由树脂形成而具有挠性的筒状的构件，并配置于螺纹轴24的周围。而且，在调整套筒33的制动方向上的端部侧的外周设有形成为凹凸部分的卡合部33a。而且，在离合器螺母27的与制动方向相反方向上的端部侧的内周设有形成为与卡合部33a的凹凸部分嵌合的凹凸部分的被卡合部27c。通过将调整套筒33侧的卡合部33a与离合器螺母27侧的被卡合部27c卡合，使调整套筒33与离合器螺母27构成为一体。
另外，调整套筒33的卡合部33a以从内侧卡合于形成在离合器螺母27的内周侧的被卡合部27c的方式设置。而且，形成在调整套筒33的内周与螺纹轴24的螺纹24a的螺纹牙的顶部之间的间隙在调整套筒33的径向上的尺寸小于卡合部33a与被卡合部27c的互相嵌合的凹凸部分在调整套筒33在径向上的尺寸（凹凸部分在调整套筒33的径向上的重叠量）。
调整弹簧31设置为配置在调整套筒33周围的螺旋状的弹簧。而且，调整弹簧31以一端侧抵接（或连结）于第二离合器32的与制动方向相反方向的端部侧、且另一端侧对弹簧座施力的方式配置，该弹簧座安装在调整套筒33的与制动方向相反方向的端部侧。另外，在本实施方式中，弹簧止挡件34和轴承40构成上述的弹簧座。由此，调整套筒33被一端侧抵接于第二离合器32的调整弹簧31的另一端侧向与制动方向相反方向施力。而且，调整弹簧31能够对卡合于调整套筒33而与调整套筒33一体化的离合器螺母27向与制动方向相反方向施力。
另外，包含在上述弹簧座中的轴承40配置在调整套筒33的外周与引导管35的内周之间，其通过卡合于在整个周向上形成于调整套筒33的与制动方向相反方向上的端部的外周的凸缘状的突起而安装于该调整套筒33。而且，上述弹簧座的轴承40以形成在该轴承40的外周（即，弹簧座的外周）与引导管25的内周之间的间隙在引导管25径向上的尺寸大致为零的方式配置。另外，包含轴承40的弹簧座也可以配置为该轴承40的外周（弹簧座的外周）与引导管25的内周滑动接触。
弹簧止挡件34设置为配置在调整套筒33的与制动方向相反方向上的端部侧的周围处的筒状的构件。而且，弹簧止挡件34的与制动方向相反方向上的端部形成有凸缘状的部分，并利用该凸缘状部分的与制动方向相反方向上的端面抵接于轴承40。另外，利用上述凸缘状部分的制动方向的端面抵接于调整弹簧31的另一端侧（与制动方向相反方向的端部侧）。另外，由于在弹簧止挡件34与调整套筒33之间配置有轴承40，因此调整套筒33能够相对于弹簧止挡件34旋转。
另外，弹簧止挡件34的筒状的部分的制动方向上的端部隔开空隙地与第二离合器32的与制动方向相反方向上的端部相对。而且，弹簧止挡件34的筒状的部分的制动方向上的端部以在调整弹簧31被较大程度地压缩而收缩时抵接于第二离合器32的与制动方向相反方向上的端部的方式配置。由此，弹簧止挡件34使一端侧抵接于调整止挡件30的调整弹簧31的另一端侧相对于该调整弹簧31的一端侧相对位移而将调整弹簧31产生弹性变形的位移量限制在预定量以下。
另外，即使调整弹簧31被蓄压而其作用力变强，由于在上述弹簧座的构成元件中包含轴承40，因此，与未使用轴承而只是在圆盘状的构件上涂敷润滑脂的情况相比，因该作用力而产生的摩擦力不会对卡合于调整套筒33而与调整套筒33一体化的离合器螺母27的旋转造成阻碍。即，通过设置有轴承40，上述的作用力大体不会在与轴承40一起旋转的调整套筒33和离合器螺母27的旋转方向上产生影响，因此，如后所述，能够可靠地调整间隙。另外，作为轴承40，只要能够降低调整弹簧31与调整套筒33之间的滑动阻力，则既可以是滚动轴承，也可以是滑动轴承，还可以是向心轴承或推力轴承中的任一种轴承。
接着，参照作为制动缸装置2的剖视图的图6～图21对制动缸装置2的工作进行说明。另外，在图6～图21中，省略了配置在制动输出部21与缸主体20之间的褶皱构造的图示。而且，在图6～图21中，以缸主体20的位置为基准进行图示，对于缸主体20以外的各构成元件图示相对于缸主体20的相对位置。
另外，在图6～图17中，用双点划线P（以下将用双点划线P表示的位置称作“制动动作位置P”）表示制动输出部21相对于缸主体20进行相对移动而能够进行制动动作的制动输出部21的制动方向上的端部21b的位置。即，在制动输出部21的端部21b相对于缸主体20的位置到达制动动作位置P（能够产生制动力的位置）的状态下，盘形制动装置1的一对制动衬块（13、13）抵接于制动盘101。
图6～图9是用于对未进行间隙调整机构下的间隙自动调整而使制动缸装置2工作的情况进行说明的制动缸装置2的剖视图。图6的剖视图表示进行制动动作之前的状态、即制动被解除后的状态。在图中用箭头表示该状态下的制动输出部21的端部21b与制动动作位置P之间的距离D1。
在进行制动动作时，通过向压力室37供给压缩空气，首先，从图6的剖视图所示的状态过渡到图7的剖视图所示的状态。即，伴随着向压力室37供给压缩空气，活塞22克服活塞弹簧23的作用力而与引导管25一起向制动方向移动。而且，螺纹轴24会与引导管25及推力弹簧26一起向制动方向移动，制动输出部21的端部21b到达制动动作位置P。另外，图7所示的状态是制动输出部21的端部21c到达制动动作位置P、且一对制动衬块（13、13）接触于制动盘101的瞬间的状态，是尚未产生制动力的状态。
在图7所示的状态下，螺纹轴24与螺纹配合于该螺纹轴24的离合器螺母27的制动方向上的移动受到约束。而且，通过自图7所示的状态进一步继续向压力室37供给压缩空气，如图8的剖视图所示，引导管25与活塞22一起向制动方向移动，前方止挡件28及第一离合器29与引导管25一起向前方（制动方向）移动。由此，抵接于离合器螺母27的前方止挡件28会与离合器螺母27分开，与离合器螺母27分开的第一离合器29会抵接于离合器螺母27。通过达成该图8所示的状态，一对制动衬块（13、13）按压制动盘101，输出制动力。
另一方面，在进行制动解除动作时，自压力室37排出压缩空气。若压力室37的压缩空气被排出，则活塞22在活塞弹簧23的作用力的作用下与引导管25一起向与制动方向相反方向移动。而且，前方止挡件28及第一离合器29会与引导管25一起向后方（与制动方向相反方向）移动。此时，螺纹轴24被推力弹簧26向制动方向施力，因此，如图9的剖视图所示，产生螺纹配合于螺纹轴24的离合器螺母27暂时与第一离合器29和前方止挡件28中的任一者都分开的状态。即，暂时产生抵接于离合器螺母27的第一离合器29与离合器螺母27分开，且与离合器螺母27分开的前方止挡件28尚未抵接于离合器螺母27的状态。
如图9所示，在产生离合器27与第一离合器29和前方止挡件28中的任一者都分开的状态下，离合器螺母27的旋转不被前方止挡件28和第一离合器29中的任一者约束。但是，即使在该状态下，调整弹簧31的一端侧抵接于第二离合器32，并且其另一端侧借助弹簧座（弹簧止挡件34、轴承40）和调整套筒33向与制动方向相反方向对离合器螺母27施力。因此，在第二离合器32侧的齿32a与离合器螺母27侧的齿27b卡合的状态下维持第二离合器32与离合器螺母27相抵接的状态。由此，在图9所示的状态下，防止离合器螺母27相对于螺纹轴24旋转。
因此，在不需要利用间隙调整机构进行间隙调整的情况下使制动缸装置2工作时，即使发生离合器螺母27与前方止挡件28和第一离合器29这两者分开的状态，也能维持第二离合器32与离合器螺母27相抵接的状态。并且，即使产生振动等，也防止离合器螺母27旋转，从而防止离合器螺母27相对于螺纹轴24旋转而导致错位。
自图8所示状态经过图9所示状态而进一步继续排出压力室37的压缩空气，制动缸装置2瞬间过渡到与图7所示状态相同的状态。即，因与第一离合器29分开而成为与前方止挡件28和第一离合器29这两者分开的状态的离合器螺母27抵接于前方止挡件28。
制动缸装置2的状态瞬间过渡到与图7所示状态相同的状态后，进一步继续排出压力室37的压缩空气，从而活塞22和引导管25进一步向与制动方向相反方向移动。由此，前方止挡件28与引导管25的与制动方向相反方向的移动一起向与制动方向相反方向对离合器螺母27和螺纹轴24施力。即，抵接于前方止挡件28的离合器螺母27和螺纹配合于该离合器螺母27的螺纹轴24也向与制动方向相反方向移动。由此，如图6所示，成为制动被解除的状态。在图6～图9所示的制动动作及制动解除动作中，如上所述，由于离合器螺母27不会相对于螺纹轴24旋转，因此不需要利用间隙调整机构进行自动的间隙调整。即，在进行上述制动动作及制动解除动作前后的时刻，制动输出部21的端部21b与制动动作位置P之间的距离D1不会变化。
接着，参照图10～图17对利用间隙调整机构进行自动间隙调整的情况下的制动缸装置2的工作进行说明。图10的剖视图表示进行制动动作之前的状态、即制动被解除的状态。在图中用箭头表示该状态下的制动输出部21的端部21b与制动动作位置P之间的距离D2。在图10所示的状态下，由于制动衬块13的磨损等导致从制动被解除的状态下的制动输出部21的端部21b到制动动作位置P的间隙、即距离D2变大。即，成为距离D2大于距离D1的状态（D2＞D1）。在这种情况下，如以下说明的那样，利用由离合器螺母27、第一离合器29、第二离合器32、螺纹轴24、引导管25、推力弹簧26、前方止挡件28、调整止挡件30和调整弹簧31等构成的间隙调整机构来自动调整上述的间隙。
在进行制动动作时，通过向压力室37供给压缩空气，首先，从图10的剖视图所示的状态过渡到图11的剖视图所示的状态。即，随着向压力室37供给压缩空气，活塞22克服活塞弹簧23的作用力而与引导管25一起向制动方向移动。并且，螺纹轴24与引导管25及推力弹簧26一起向制动方向移动，弹簧座（弹簧止挡件34、轴承40）、调整弹簧31、第二离合器32及调整止挡件30也与调整套筒33一起向制动方向移动，该调整套筒33与螺纹配合于螺纹轴24的离合器螺母27卡合。此时，第二离合器32侧的齿32a和离合器螺母27侧的齿27b啮合而保持卡合，第二离合器32和离合器螺母27维持抵接状态。而且，如图11的剖视图所示，固定于第二离合器32的调整止挡件30抵接于止挡件行程限制部39的制动方向上的端部。由此，调整止挡件30到达前进极限，调整止挡件30相对于缸主体20向前方（制动方向）的移动受到限制。
在图11所示的状态下，调整止挡件30和第二离合器32相对于缸主体20的移动受到限制，但引导管25、推力弹簧26、螺纹轴24、离合器螺母27、调整套筒33、弹簧止挡件34和轴承40处于能够与活塞22一起移动的状态。而且，通过自图11所示的状态进一步继续向压力室37供给压缩空气，制动输出部21的端部21b到达制动动作位置P，过渡到图12的剖视图所示的状态。此时，在上述构成元件（24～27、33、34、40）移动的同时，调整弹簧31在固定有调整止挡件30的第二离合器32与配置在调整套筒33的与制动方向相反方向上的端部侧的弹簧止挡件34之间被压缩。
在自图11所示的状态过渡到图12所示的状态时，由于调整止挡件30的移动范围受到限制，因此，在调整弹簧31中，借助弹簧止挡件34、轴承40及调整套筒33将能够对离合器螺母27向与制动方向相反方向施力的力蓄积为调整弹簧31的蓄力。于是，如图12中的箭头所示，与调整套筒33一体构成的离合器螺母27相对于固定有移动范围被缸主体20限制的调整止挡件30的第二离合器32相对移动了距离F1。即，第二离合器32侧的齿32a与离合器螺母27侧的齿27b间的卡合分开，第二离合器32与离合器螺母27间的抵接解除，在第二离合器32和离合器螺母27之间形成距离F1的间隙。调整弹簧31被压缩了与该距离F1相同的尺寸（尺寸F1），调整弹簧31蓄积了蓄力。
图12所示的状态是制动输出部21的端部21b到达制动动作位置P、且一对制动衬块（13、13）接触于制动盘101的瞬间状态，是尚未产生制动力的状态。在该状态下，螺纹轴24与螺纹配合于该螺纹轴24的离合器螺母27在制动方向上的移动受到约束。而且，通过自图12所示的状态进一步继续向压力室37供给压缩空气，如图13的剖视图所示，引导管25与活塞22一起向制动方向移动，前方止挡件28及第一离合器29与引导管25一起向前方（制动方向）移动。由此，抵接于离合器螺母27的前方止挡件28会与离合器螺母27分开，与离合器螺母27分开的第一离合器29会抵接于离合器螺母27。通过达到该图13所示的状态，一对制动衬块（13、13）按压制动盘101，输出制动力。另外，在该状态下，调整弹簧31仍然维持与图13所示的尺寸F1的压缩尺寸相对应的蓄力。
另外，在本实施方式中，如后所述，以仅在制动解除动作时进行间隙调整动作的方式为例进行了说明，但也可以不采用该方式。在制动缸装置2自图12所示状态过渡到图13所示状态的途中的过程中，在产生离合器螺母27与前方止挡件28和第一离合器29这两者分开的状态时，也可以使还自第二离合器32分开的离合器螺母27在调整弹簧31的蓄力的作用下旋转而相对于螺纹轴24移动，从而进行间隙调整动作。
另一方面，在进行制动解除动作时，自压力室37排出压缩空气。若排出压力室37的压缩空气，则活塞22在活塞弹簧23的作用力的作用下开始与引导管25一起向与制动方向相反方向移动。而且，前方止挡件28及第一离合器29也开始与引导管25一起向后方（与制动方向相反方向）移动。此时，离合器螺母27应当过渡到与第一离合器29分开而抵接于前方止挡件28的状态，但螺纹轴24被推力弹簧26向制动方向施力。因此，如图14的剖视图所示，产生了如下状态：螺纹轴24及制动输出部21未向与制动方向相反方向移动，利用调整弹簧31的与尺寸F1相对应的蓄力对离合器螺母27向与制动方向相反方向施力。此时，对于离合器螺母27，会产生与第一离合器29的抵接被解除、并且也未抵接于前方止挡件28的状态，而且，离合器螺母27也未抵接于第二离合器32，因此成为离合器螺母27能够相对于螺纹轴24旋转的状态。
如上所述，若成为离合器螺母27与前方止挡件28、第一离合器29及第二离合器32均未抵接而能够相对于螺纹轴24旋转的状态，则离合器螺母27会在调整弹簧31的与尺寸F1相对应的蓄力的作用下以向与制动方向相反方向移动的方式相对于螺纹轴24旋转。通过如上所述那样使离合器螺母27相对于螺纹轴24旋转，图14所示的尺寸F1会减少。而且，如图15所示，离合器螺母27与前方止挡件28、第一离合器29及第二离合器32均未抵接而相对于螺纹轴24旋转的状态会持续到离合器螺母27与第二离合器32之间的间隙消失而离合器螺母27抵接于第二离合器32、即尺寸F1变成零为止。通过如此使尺寸F1变成零，离合器螺母27成为不能旋转的状态。另外，进行到尺寸F1变成零为止的离合器螺母27的旋转并不限定于在进行一次制动动作及制动解除动作的期间内就完成的情况，有时也在进行多次制动动作及制动解除动作的期间内完成。
通过自图15所示的状态进一步继续排出压力室37的压缩空气，活塞22、引导管25及前方止挡件28进一步向与制动方向相反方向移动。于是，如图16的剖视图所示，前方止挡件28抵接于离合器螺母27。并且，随着引导管25向与制动方向相反方向移动，抵接于前方止挡件28的离合器螺母27及螺纹配合于该离合器螺母27的螺纹轴24也向与制动方向相反方向移动。由此，如图17所示，制动输出部21也向与制动方向相反方向移动，成为制动被解除的状态。
然后，在图17所示的制动解除状态下，与进行制动动作及制动解除动作之前的状态相比，制动输出部21的端部21b与制动动作位置P之间的距离变化成比距离D2小的距离、即距离D3（D3＜D2）。即，由于在制动解除动作的中途离合器螺母27相对于螺纹轴24向与制动方向相反方向进行相对移动，因此，在螺纹轴24的位置是比制动解除动作之前的状态向制动方向移动后的位置的状态下，制动解除动作结束。然后，过渡到螺纹轴24及制动输出部21移动到与进行制动动作及制动解除动作之前的状态相比相对于缸主体20突出的位置的状态。由此，能够自动调整从制动被解除的状态到制动动作位置P为止的间隙。
接着，参照图18～图21对以往那样的进行间隙调整动作的工作中在制动衬块13未抵接于制动盘101而未产生制动力的状态、即所谓的空转状态（另外，由于间隙调整是利用因制动衬块13抵接于制动盘101而产生的力进行的，因此若未抵接则不能调整间隙）下强制地进行间隙调整动作的情况下的制动缸装置2的工作进行说明。图18的剖视图表示在成为上述空转的状态下向压缩室37供给压缩空气之前的状态（即，相当于上述的制动解除状态的状态）。例如，表示在对盘形制动装置1的制动衬块13进行了更换作业之后、且将要进行间隙调整动作的状态。
在上述的情况下，通过向压力室37供给压缩空气，首先，从图18的剖视图所示的状态过渡到图19的剖视图所示的状态。即，随着向压力室37供给压缩空气，活塞22克服活塞弹簧23的作用力而与引导管25一起向制动方向移动。并且，螺纹轴24与引导管25及推力弹簧26一起向制动方向移动，第二离合器32、调整止挡件30及调整弹簧31也与调整套筒33一起向制动方向移动，该调整套筒33与螺纹配合于螺纹轴24的离合器螺母27卡合。而且，如图19的剖视图所示，固定于第二离合器32的调整止挡件30抵接于行程限制部39的制动方向上的端部。由此，调整止挡件30到达前进极限，调整止挡件30相对于缸主体20向前方（制动方向）的移动受到限制。
在图19所示的状态下，调整止挡件30和第二离合器32相对于缸主体20的移动受到限制，但螺纹轴24等预定的构成元件（24～27、33、34、40）成为能够与活塞22一起移动的状态。通过自图19所示的状态进一步继续向压力室37供给压缩空气，在上述的构成元件（24～27、33、34、40）移动的同时，调整弹簧31在固定有调整止挡件30的第二离合器32与配置在调整套筒33的与制动方向相反方向上的端部侧的弹簧止挡件34之间被压缩。然后，弹簧止挡件34的制动方向上的端部抵接于第二离合器32的与制动方向相反方向上的端部，过渡到图20的剖视图所示的状态。
另外，在图20所示的状态下，在调整弹簧31中，借助弹簧止挡件34、轴承40及调整套筒33将能够对离合器螺母27向与制动方向相反方向施力的力蓄积为调整弹簧31的蓄力。此时，如图20中箭头所示，与调整套筒33一体构成的离合器螺母27相对于固定有移动范围被缸主体20限制的调整止挡件30的第二离合器32相对移动了距离F2。调整弹簧31被压缩了与该距离F2相同的尺寸（尺寸F2），调整弹簧31蓄积了蓄力。
如图20所示，若成为调整止挡件30的移动受到限制、并且固定有调整止挡件30的第二离合器32与弹簧止挡件34相抵接的状态，则与制动方向相反方向上的端部侧与抵接于弹簧止挡件34的轴承40卡合的调整套筒33不能向前方（制动方向）移动。因此，卡合于调整套筒33的离合器螺母27也不能向制动方向移动，离合器螺母27不能与活塞22、引导管25、推力弹簧26及螺纹轴24一起向制动方向移动。
但是，由于制动衬块13不会抵接于制动盘101，通过自图20所示的状态进一步继续向压力室37供给压缩空气，活塞22、引导管25、前方止挡件28、第一离合器29、推力弹簧26及推力弹簧引导件38进一步向制动方向移动。由此，如图21的剖视图所示，会产生离合器螺母27与前方止挡件28分开、并且也与第一离合器29分开而未与它们抵接的状态。因此，成为离合器螺母27与前方止挡件28、第一离合器29及第二离合器32均不抵接、能够相对于螺纹轴24旋转的状态。此时，由于螺纹轴24被推力弹簧26施力，因此离合器螺母27因该推力弹簧26的作用力而相对于螺纹轴24旋转。因此，螺纹轴24相对于离合器螺母27向制动方向相对移动而突出。并且，若制动衬块13抵接于制动盘101，则因推力弹簧26的作用力而产生的螺纹轴24的移动停止，离合器螺母27相对于螺纹轴24的旋转停止。另外，假设即使在制动衬块13未抵接于制动盘101的情况下，若推力弹簧26伸长而使推力弹簧26的作用力充分变小，则推力弹簧26的作用力所引起的离合器螺母27相对于螺纹轴24的旋转停止。
如上所述，即使在推力弹簧26的作用力所引起的离合器螺母27相对于螺纹轴24的旋转停止的状态下，离合器螺母27与前方止挡件28、第一离合器29及第二离合器32均未抵接而成为能够相对于螺纹轴24旋转的状态。因此，利用调整弹簧31所蓄积的蓄力进行施力而使离合器螺母27以向与制动方向相反方向移动的方式相对于螺纹轴24旋转。如此，通过使离合器螺母27相对于螺纹轴24旋转，离合器螺母27与第一离合器29抵接。在该状态下，间隙调整机构的状态成为与图13的剖视图所示状态相同的状态，即，成为与由间隙调整机构自动进行间隙调整时输出制动力的状态相同的状态。在该状态下，相当于制动动作的动作结束。并且，在相当于制动动作的动作结束后，自压力室37排出压缩空气，与图14～图16中说明的制动解除动作同样地进行相当于制动解除动作的动作。通过进行与该制动解除动作相当的动作，在间隙调整机构中进行与图14～16中说明的间隙调整动作同样的动作。另外，进行与间隙调整动作同样的动作的状态，即，离合器螺母27与前方止挡件28、第一离合器29及第二离合器32均未抵接而相对于螺纹轴24旋转的状态会持续到离合器螺母27与第二离合器32之间的间隙消失、离合器螺母27与第二离合器32抵接为止。另外，进行到离合器螺母27与第二离合器32抵接为止的离合器螺母27的旋转并不限定于在进行一次相当于制动动作及制动解除动作的动作的期间内完成的情况，有时也在进行多次相当于制动动作及制动解除动作的动作的期间内完成。
如此，即使在空转的状态下，也由于进行相当于制动动作的动作和相当于制动解除动作的动作，从而离合器螺母27相对于螺纹轴24向与制动方向相反方向相对移动，因此，在螺纹轴24的位置比进行相当于制动动作的动作和相当于制动解除动作的动作之前的状态向制动方向进行了移动的状态下，上述动作结束。于是，过渡到螺纹轴24及制动输出部21移动到与进行相当于制动动作的动作和相当于制动解除动作的动作之前的状态相比相对于缸主体20突出的位置的状态。由此，在制动衬块13的更换作业等维护作业结束而自空转的状态成为能够进行制动的状态时，自动调整了从制动被解除的状态到制动动作位置P为止的间隙。
像以上说明的那样，采用制动缸装置2，间隙调整机构由离合器螺母27、第一离合器29、第二离合器32、螺纹轴24、引导管25、推力弹簧26、前方止挡件28、调整止挡件30和调整弹簧31等构成。因此，并不是利用橡胶等的弹性变形来进行间隙调整，能够实现不易受到温度、湿度等周围环境的影响的构造。而且，在将引导管25安装于活塞22的构造中不需要设置轴承，因此，能够谋求缸主体20的后方侧（与制动方向相反方向的端部侧）的直径尺寸小型化。
因而，采用本实施方式，提供一种具有间隙调整机构的制动缸装置2，该间隙调整机构用于自动调整从制动被解除的状态到制动动作位置P为止的间隙，能够廉价地实现不易受到温度、湿度等周围环境的影响，并且能够使缸主体20的径向尺寸小型化。
另外，采用制动缸装置2，在不利用间隙调整机构进行自动的间隙调整动作的状态下，不论是制动动作时还是制动解除时，第二离合器32和离合器螺母27之间抵接的状态得以维持，防止第二离合器32与离合器螺母27分开。即，在进行间隙调整动作的状态下，离合器螺母27被一端侧抵接于第二离合器32的调整弹簧31向与制动方向相反方向施力，从而维持第二离合器32和离合器螺母27之间抵接的状态。由此，在间隙调整动作时以外的时刻，防止离合器螺母27相对于螺纹轴24旋转，防止因振动等导致离合器螺母27相对于螺纹轴24的位置错位。
另外，若因振动等导致离合器螺母27相对于螺纹轴24的位置错位，则成为制动输出部21相对于缸主体20向制动方向过大突出的状态，或成为制动输出部21相对于缸主体20的制动方向的突出量不足的状态。若成为离合器螺母27相对于螺纹轴24的位置错位而制动输出部21相对于缸主体20向制动方向过大突出的状态、即过大地进行间隙调整的状态，则成为制动衬块13与制动盘101始终接触摩擦的状态。该情况下，促进了制动衬块13的磨损，有可能使制动衬块13的更换周期提前。另一方面，若离合器螺母27相对于螺纹轴24的位置错位，成为制动输出部21相对于缸主体20的制动方向的突出量不足的状态、即间隙调整不足的状态，则即使原本是不需要间隙调整的状况，制动动作时的制动力的产生时刻也会延迟。
但是，采用制动缸装置2，如上所述，在间隙调整动作时以外的时刻，防止离合器螺母27相对于螺纹轴24旋转，防止因振动等导致离合器螺母27相对于螺纹轴24的位置错位。因此，能够防止产生促进制动衬块13的磨损而使制动衬块13的更换周期提前的情况、即使原本是不需要间隙调整的状况而制动动作时的制动力的产生时刻也延迟的情况。
另外，采用制动缸装置2，对螺纹轴24施力的推力弹簧26配置在形成为空心构造的螺纹轴24的内侧，并对螺纹配合于螺纹轴24的离合器螺母27朝向前方止挡件28施力。因此，能够高效地利用制动缸装置2的空间来配置推力弹簧26。由此，对于制动缸装置2能够提高空间效率，能够进一步谋求小型化。
另外，采用制动缸装置2，设有推力弹簧引导件38，该推力弹簧引导件38在螺旋状的推力弹簧26的内侧延伸，用于限制推力弹簧26的压曲方向的变形。因此，作为间隙调整机构，即使在所调整的间隙的尺寸变大而需要较长的推力弹簧26的情况下，也能够高效地防止该推力弹簧26的压曲。另外，能够与引导管25一起移动地设置的推力弹簧引导件38的顶端部滑动自由地配置在螺纹轴24的内侧。因此，利用设置轴状的推力弹簧引导件38这样的简单构造，能够容易地实现将螺纹轴24与活塞22的位置关系维持成在相同轴线上位移的关系的构造。
另外，采用制动缸装置2，前方止挡件28及第一离合器29分别设置为一体的独立构件，并彼此独立地固定于引导管25。因此，不需要将配置在离合器螺母27的前后的前方止挡件28及第一离合器29设成分割构造并利用另外的结合部件进行结合。同样，也不需要将前后配置有前方止挡件28及第一离合器29的离合器螺母27设成分割构造并利用另外的结合部件进行结合。由此，能够使与前方止挡件28、第一离合器29及离合器螺母27相关的构造简化，其结果，制动缸装置2整体上能够谋求小型轻量化。另外，由于前方止挡件28及第一离合器29分别是一体的独立构件且固定于引导管25的结构，因此，能够设定为使前方止挡件28的内周及第一离合器29的内周更靠近螺纹轴24的外周的尺寸构造，能够谋求制动缸装置2的进一步小型化。
另外，采用制动缸装置2，形成为一体的构件的前方止挡件28利用螺纹结合固定于引导管25的内周。因此，对于前方止挡件28，在维护时的更换变得容易，能够谋求提升维护性。
另外，采用制动缸装置2，调整弹簧31配置在固定有调整止挡件30的第二离合器32与配置在螺纹轴24的周围的筒状的调整套筒33之间，随着调整套筒33相对于调整止挡件30和第二离合器32相对移动，在进行间隙调整动作时，调整弹簧31会蓄积使离合器螺母27相对于螺纹轴24向与制动方向相反方向移动的力。而且，调整套筒33设置为具有挠性的构件，通过使调整套筒33侧的卡合部33a与离合器螺母27侧的被卡合部27c卡合，使调整套筒33与离合器螺母27一体化。因此，通过使具有挠性的调整套筒33暂时弹性变形，能够使卡合部33a卡合于被卡合部27c，不使用另外的连结构件就能够使调整套筒33与离合器螺母27一体化。如此，在使调整套筒33与离合器螺母27一体化的构造中，由于不需要另外的连结构件，因此能够谋求制动缸装置2的进一步小型化。
另外，采用制动缸装置2，调整套筒33从离合器螺母27的内侧卡合，调整套筒33的内周与螺纹轴24的螺纹24a的螺纹牙的顶部之间的间隙尺寸被设定得小于卡合部33a与被卡合部27c的互相嵌合的凹凸部分的径向尺寸（凹凸部分在调整套筒33的径向上的重叠量）。因此，在由金属材料形成的离合器螺母27与螺纹轴24之间配置有具有挠性的调整套筒33的卡合部33a，并且，设定成能防止调整套筒33的卡合部33a向螺纹轴24侧变形而脱离被卡合部27c的尺寸关系。由此，尽管是简单的卡合构造，也能够使调整套筒33与离合器螺母27牢固地一体化。
另外，采用制动缸装置2，由于调整弹簧31的另一端侧借助轴承40对调整套筒33施力，因此，在利用调整弹簧31的蓄力对调整套筒33施力时，离合器螺母27与调整套筒33一起顺畅地旋转并向制动方向移动。而且，由于弹簧座的轴承40以其与引导管25之间的间隙大致为零或者滑动接触于引导管25的方式配置，因此，能够借助该弹簧座的轴承40将螺纹轴24支承于引导管25，从而能够防止螺纹轴24相对于引导管25倾斜。
另外，采用制动缸装置2，设有弹簧止挡件34，该弹簧止挡件34将调整弹簧31为了进行用于间隙调整动作的蓄力而弹性变形时的位移量限制在预定量以下。因此，在进行以往那样的间隙调整动作的工作中，在不会产生制动力那样的空转状态下的工作中，即使是强制地进行间隙调整动作的情况，也能够利用弹簧止挡件34来限制调整弹簧31的行程。因此，调整弹簧31不会被过度压缩或者伸长，即使在空转的状态下，也能够强制地进行间隙调整动作。
而且，采用制动缸装置2，如上所述，即使是空转的状态也能够强制地进行间隙调整动作，因此，通过在车辆或者加挂车辆整体中一并反复进行多次相当于制动动作及制动解除动作的动作，能够自动调整全部制动缸装置2中的间隙。由此，在更换了制动衬块13时，也不需要手动地对每一台制动缸装置2进行间隙调整，能够针对车辆或者加挂车辆的全部制动缸装置2统一自动地进行间隙调整，在伴随制动衬块13的更换的作业中，能够大幅度削减工时、作业量，谋求较高的效率化。
另外，采用制动缸装置2，在不进行间隙调整动作而维持离合器螺母27与第二离合器32抵接的状态下，由于第二离合器32与离合器螺母27借助形成在彼此的相对的面上的齿（27b、32a）卡合，因此，能够可靠地防止由振动等导致的离合器螺母27相对于螺纹轴24的旋转。另外，由于离合器螺母27和第二离合器32借助齿（27b、32a）卡合，即使仅以齿（27b、32a）的顶端部分相啮合的状态进行卡合，也能够可靠地防止离合器螺母27相对于螺纹轴24旋转。
另外，采用制动缸装置2，在以贯穿制动输出部21而面向外侧的方式配置的顶端部设有作为操作用卡合部的六角头部24c，螺纹轴24和制动输出部21借助配置在螺纹轴24的顶端侧的外周上的卡合机构42卡合。并且，卡合机构42具有卡合弹簧44和具有卡合齿43a的外周卡合部43，卡合弹簧44向制动方向对外周卡合部43施力，从而借助卡合齿43a使螺纹轴24与制动输出部21卡合。因此，通过克服卡合弹簧44的弹簧力而解除外周卡合部43和制动输出部21借助卡合齿43a的卡合，解除螺纹轴24和制动输出部21的卡合，进一步，利用操作用的工具对螺纹轴24进行旋转操作，能够手动使螺纹轴24旋转。由此，能够容易地将螺纹轴24和离合器螺母27之间的位置关系恢复至进行间隙调整前的状态、即初期状态。
另外，采用本实施方式，提供一种具有制动缸装置2的盘形制动装置1，该制动缸装置2设有用于自动调整从制动被解除的状态到制动动作位置P为止的间隙的间隙调整机构，能够廉价地实现不易受到温度、湿度等周围环境的影响，并且能够将缸主体20的径向尺寸小型化。
第二实施方式
接着，对本发明第二实施方式的制动缸装置3进行说明。图22是第二实施方式的制动缸装置3的剖视图。图22所示的制动缸装置3与第一实施方式的制动缸装置2同样地设置为装备于盘形制动装置1的制动缸装置。另外，在图22中，对于制动缸装置3的一部分构成元件，并未图示截面而是图示外径。
制动缸装置3与第一实施方式的制动缸装置2同样地包括缸主体20、制动输出部21、活塞50、活塞弹簧23、螺纹轴24、引导管25、推力弹簧26、离合器螺母27、前方止挡件28、第一离合器29、调整止挡件30、调整弹簧31、第二离合器32、调整套筒33、弹簧止挡件34、推力弹簧引导件38、轴承40及卡合机构42等。上述构成元件中的、除调整套筒33之外的构件例如由铁类材料等金属材料形成，调整套筒33例如由树脂材料形成。
如上所述，制动缸装置3与第一实施方式的制动缸装置2同样地构成。但是，制动缸装置3还设有增力机构51，并且活塞50的移动方向是与第一实施方式的活塞22的移动方向相反的方向，在上述点中与第一实施方式的制动缸装置2不同。另外，在以下的制动缸装置3的说明中，对与第一实施方式不同的构造进行说明，对于以具有与第一实施方式相同的功能的方式构成的元件，在附图中标注相同的附图标记并省略说明。
活塞50包括圆盘状部52和一对板状部53（在图22中仅图示一个板状部53），该一对板状部53自圆盘状部52与螺纹轴24及引导管25平行地朝向与制动方向相反方向（在图22中用箭头B表示的方向）突出。另外，在缸体20的第二外壳部36的内侧形成有朝向第一外壳部35侧（即，与制动方向相反方向）延伸的圆筒部54。而且，在圆盘状部52的中心形成有贯通孔52a，缸主体20的圆筒部54贯穿在该贯通孔52a中。由此，活塞50配置在圆筒部54的外周面与第二外壳36的内周面之间。即，活塞50以将圆筒部54的外周面与第二外壳部36的内周面之间的空间一分为二的方式配置，并能够相对于缸主体20沿着轴向相对移动。而且，在活塞50与第二外壳部36之间划分出压力室37。
另外，在缸主体20中，设有与螺纹轴24及引导管25的轴向并行地延伸的一对引导轴55（在图22中仅图示一个引导轴55）。而且，在活塞50的圆盘状部52设有分别供各引导轴55贯穿的引导孔52b。另外，在各引导轴55的周围配置有活塞弹簧23，该活塞弹簧23用于对活塞50朝向制动输出部21侧（即，朝向在图22中用箭头A表示的方向、即制动方向）施力。
另外，在活塞50的各板状部53上设有倾斜面53a，该倾斜面53a相对于螺纹轴24及引导管25的中心轴线方向以及以该中心轴线为中心的周向呈螺旋状地倾斜。另外，相对于后述的转动构件56旋转自如地安装于该转动构件56的各辊61以分别抵接于各板状部53的倾斜面53a的方式配置。
增力机构51设置为如下机构：若活塞50向与制动方向相反方向移动，则增加活塞50所产生的力并将该力作用于引导管25，使得引导管25、推力弹簧26、螺纹轴24等向与活塞50的移动方向相反的制动方向（在图22中用箭头A表示的方向）移动。即，若向压力室37供给压缩空气而使活塞50在缸主体20内向与制动方向相反方向移动，则利用增力机构51增加的力作用于被安装在该增力机构51上的引导管25，使引导管25、推力弹簧26、螺纹轴24等向制动方向移动。因此，连结于螺纹轴24的制动输出部21借助增力机构51向制动方向移动，该增力机构51随着活塞50向与制动方向相反方向移动而使产生于活塞50的力增加。
增力机构51包括设置于活塞50的上述倾斜面53a、转动构件56、第一支承构件57、第二支承构件58、第一滚动构件59和第二滚动构件60等。
转动构件56设置为以螺纹轴24及引导管25的中心轴线为中心向预定的旋转方向转动的圆盘状的构件，且在其中心形成有贯通孔。而且，转动构件56构成为在活塞50向与制动方向相反方向移动时被活塞50的倾斜面53a施力而以螺纹轴24及引导管25的中心轴线为中心向上述预定的旋转方向转动。另外，螺纹轴24及引导管25以不会相对于缸主体20以中心轴线为中心进行转动的方式设置，而是随着转动构件56向上述预定的旋转方向转动而向制动方向移动。另外，在转动构件56上设有自圆盘状的部分的外周面朝向径向外侧突出的一对轴部，在外周面处抵接于活塞50的倾斜面53a的辊61以相对于该各轴部旋转自由的方式安装于该各轴部。
第一支承构件57设置为在其中心形成有贯通孔的圆盘状的构件，以螺纹轴24及引导管25的中心轴线为中心配置，并且固定于引导管25的外周。而且，第一支承构件57以与转动构件56相对的方式配置在与螺纹轴24及引导管25的中心轴线方向平行的方向上的制动方向侧。
另外，在转动构件56的与第一支承构件57相对的面上设有第一倾斜槽（省略图示），该第一倾斜槽以深度相对于转动构件56的转动方向倾斜地变化的方式形成。而且，在第一倾斜槽中配置有能够沿着该第一倾斜槽的内表面滚动的第一滚动构件59（在图22中用虚线图示）。该第一滚动构件59设置为球体的构件，以被第一支承构件57和转动构件56夹住的状态被支承。上述的第一倾斜槽及第一滚动构件59以位于沿着以螺纹轴24及引导管25的中心轴线为中心的一个圆的圆周的位置的方式设有多个。另外，在第一支承构件57的形成于制动方向上的端部的内周侧的台阶部与形成在第二外壳部36的圆筒部54的内壁的台阶部之间配置有弹簧62。该弹簧62对第一支承构件57向与制动方向相反方向施力。另外，在制动缸装置3的缸主体20中，在圆筒部54的构成与弹簧62抵接的台阶部的部分也兼具止挡件行程限制部39的功能。
第二支承构件58设置为在中心形成有贯通孔的圆盘状的构件，以螺纹轴24及引导管25的中心轴线为中心地配置，并且固定于缸主体20的第一外壳部35。而且，第二支承构件58以与转动构件56相对的方式配置在与螺纹轴24及引导管25的中心轴线方向平行的方向上的与制动方向相反方向侧，即，第二支承构件58以与转动构件56中的与第一支承构件57相对的面处于相反一侧的面相对的方式配置。
另外，在转动构件56的与第二支承构件58相对的面上设有第二倾斜槽（省略图示），该第二倾斜槽以深度在转动构件56的转动方向上倾斜地变化的方式形成。而且，在第二倾斜槽中配置有能够沿着该第二倾斜槽的内表面滚动的第二滚动构件60（在图22中用虚线图示）。该第二滚动构件60设置为球体的构件，并以被转动构件56和第二支承构件58夹住的状态被支承。另外，上述的第二倾斜槽及第二滚动构件60以位于沿着以螺纹轴24及引导管25的中心轴线为中心的一个圆的圆周的位置的方式设有多个。
在制动缸装置3中，在进行制动动作时，向压力室37供给压缩空气，活塞50克服活塞弹簧23的作用力而向与制动方向相反方向移动，抵接于活塞50的倾斜面53a的辊61旋转。而且，在辊61相对于转动构件56的轴部旋转的同时，转动构件56以螺纹轴24及引导管25的中心轴线为中心向预定的旋转方向转动。随着转动构件56的转动，第一滚动构件59在第一倾斜槽中滚动，第二滚动构件60在第二倾斜槽中滚动，由此，转动构件56及第一支承构件57相对于缸主体20向制动方向移动。而且，引导管25、推力弹簧26、螺纹轴24等向制动方向移动，制动输出部21向制动方向移动。
另一方面，在制动缸装置3中进行制动解除动作时，从压力室37排出压缩空气，活塞50在活塞弹簧23的作用力的作用下向制动方向移动。而且，转动构件56、第一支承构件57、第一滚动构件59和第二滚动构件60向与上述制动动作时的相反的方向移动。由此，引导管25、推力弹簧26和螺纹轴24等向与制动方向相反方向移动，制动输出部21向与制动方向相反方向移动。另外，在进行制动解除动作时，也利用弹簧62对第一支承构件57向与制动方向相反方向施力，因此，第一滚动构件59在第一倾斜槽中滚动，第二滚动构件60在第二倾斜槽中滚动。
另外，由离合器螺母27、前方止挡件28、第一离合器29、第二离合器32、螺纹轴24、引导管25、推力弹簧26、调整止挡件30和调整弹簧31等构成的间隙调整机构与第一实施方式的情况同样地工作。因此，在本实施方式中，也与第一实施方式同样提供一种具有间隙调整机构的制动缸装置3，该间隙调整机构用于自动调整从制动被解除的状态到制动动作位置为止的间隙，能够廉价地实现不易受到温度、湿度等周围环境的影响，并且，能够将缸主体20的径向尺寸小型化。
变形例
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，只要在权利要求书所记载的范围内就能够进行各种变更而实施。例如，能够实施如下那样的变形例。
（1）在第一实施方式中，以推力弹簧能够对螺纹轴朝向制动方向施力地配置于引导管的方式为例进行了说明，但也可以不是这样。也可以是推力弹簧能够对螺纹轴朝向制动方向施力地配置于活塞的方式。
（2）对于调整弹簧、调整止挡件、前方止挡件、调整套筒、弹簧止挡件的形状、配置，并不限定于在实施方式中例示的方式，也可以变更而实施。另外，对于离合器螺母、第一离合器、第二离合器的形状，也可以变更而实施。
（3）在上述的实施方式中，以仅将前方止挡件利用螺纹结合固定于引导管的内周的方式为例进行了说明，但也可以不是这样，也可以是第一离合器也利用螺纹结合固定于引导管的内周。另外，前方止挡件也可以利用压入固定于引导管的内周。
（4）在上述的实施方式中，以在第二离合器的与离合器螺母相对的面和离合器螺母的与第二离合器相对的面这两个面上形成有能够将第二离合器和离合器螺母卡合的齿的方式为例进行了说明，但也可以不是这样，也可以是在互相面对的面中的任一个上形成有齿的方式。
（5）在上述的实施方式中，以将压缩空气用作用于使制动缸装置工作的压力流体的情况为例进行了说明，但并不限定于此，也可以利用其他的压力流体（例如、压力油）进行工作。
（6）在上述的实施方式中，说明了调整弹簧的一端侧抵接或连结于第二离合器的形态的例子，但也可以不是这样，也可以是调整弹簧的一端侧抵接或连结于调整止挡件的形态。
（7）在制动缸装置中设有增力机构的情况并不限定于在第二实施方式中例示的方式，也可以对增力机构的方式进行各种变更而实施。例如，也可以是如下的方式：增力机构具有固定于引导管的支承构件，转动构件以旋入到形成在支承构件的外周面的螺纹牙中的方式设置，通过使转动构件向预定的旋转方向转动，支承构件向制动方向移动。另外，作为增力机构所包括的支承构件并不限于设有第一支承构件和第二支承构件这两个构件的方式，也可以是仅设有一个支承构件的增力机构的方式。
产业上的可利用性
本发明能够广泛地应用于具有间隙调整机构的制动缸装置及具有该制动缸装置的盘形制动装置，该间隙调整机构用于自动调整从制动被解除的状态到制动动作位置为止的间隙。
附图标记说明
2、制动缸装置；20、缸主体；21、制动输出部；22、活塞；23、活塞弹簧；24、螺纹轴；25、引导管；26、推力弹簧；27、离合器螺母；28、前方止挡件；29、第一离合器；30、调整止挡件；31、调整弹簧；32、第二离合器。