CN112789427A - 铁道车辆用的制动盘的安装结构、以及使用它的制动盘单元 - Google Patents

Abstract

在通过紧固部件紧固于被安装部件上的铁道车辆用的制动盘中，提高紧固部件的疲劳强度。安装结构(30)是在铁道车辆的车轮或盘体即被安装部件(20)上安装环状的制动盘(10)的结构。安装结构(30)包括紧固部件(301)和弹性部件(302)。弹性部件(302)被配置在紧固部件(301)的螺母(3011)和制动盘(10)之间。弹性部件(302)具有筒状的部件主体(3024)和凸缘(3025)。在部件主体(3024)的两端部中的螺母(3011)侧的端部连接有凸缘(3025)。凸缘(3025)从部件主体(3024)向外侧突出，并接触于螺母(3011)的外周部。

Description

铁道车辆用的制动盘的安装结构、以及使用它的制动盘单元

技术领域

本公开涉及制动盘的安装结构，更详细而言，涉及在铁道车辆的车轮、或被固定于铁道车辆的车轴的盘体上，安装环状的制动盘的结构。另外，本公开涉及使用该安装结构的制动盘单元。

背景技术

以往，作为铁道车辆的制动装置，使用盘式制动器。盘式制动器包括环状的制动盘、以及制动衬片。制动盘被紧固于铁道车辆的车轮，或者被紧固于车轴上所固定的盘体。向制动盘的滑动面按压制动衬片。通过制动盘和制动衬片的摩擦来制动车轮。

专利文献1公开了一种制动盘，其通过螺栓及螺母紧固于车轮的各侧面。在该制动盘与螺栓的头部或螺母之间，配置有碟形弹簧等弹性体。根据专利文献1，通过使弹性体的弹性系数合理化，能够降低对螺栓的弯曲负荷及拉伸负荷。

专利文献2公开了车轮或盘体与制动盘的紧固结构。在该紧固结构中，在制动盘和螺母之间配置有碟形弹簧。在车轮或盘体与制动盘的紧固状态下，碟形弹簧以其凹面与螺母的座面对置的方式配置，并接触于螺母的座面的外周部。根据专利文献2，通过使碟形弹簧接触于螺母的座面的外周部，能够减少在螺栓的螺纹底的圆角部(R部)的应力集中。

作为被配置在部件间的弹性体，提出了各种弹性体的方案。例如，专利文献3公开了一种在用螺栓紧固第一部件及第二部件时，被配置在第一部件的上下的弹性体。在专利文献3中，上下弹性体各自具有作为碟形弹簧发挥功能的锥形部。上侧的弹性体被固定于螺栓的头部及第一部件。

另外，例如，专利文献4公开了一种介于被紧固物与螺栓的头部或螺母之间的垫圈(碟形弹簧)。该碟形弹簧具有按压部、以及弹簧部。按压部接触于螺栓的头部或螺母的座面。弹簧部具有与被紧固物相对的凹面，从按压部向被紧固物扩径。按压部的最大外径小于弹簧部的最大外径。根据专利文献4，通过该结构，能够使作用于按压部的载荷集中到弹簧部的中心部，能够可靠地使弹簧部压缩变形。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：专利第4305296号公报

专利文献2：专利第4748390号公报

专利文献3：特开2010-060031号公报

专利文献4：特开2002-323029号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

专利文献1及2所公开的那样的铁道车辆用的制动盘在车轮的制动中，由于与制动衬片之间产生的摩擦热而热变形。由此，对于将制动盘紧固于车轮或盘体的紧固部件的负载会增加。为了减轻对紧固部件的负载，可以利用各专利文献所公开的那种碟形弹簧(弹性体)。然而，例如，在将紧固部设置在滑动面的中央的中央紧固型的制动盘中，配置碟形弹簧的空间是有限的，因此，存在不能充分地减小碟形弹簧的弹簧常数的情况。其结果，对紧固部件的负载的降低变得不充分，存在紧固部件的疲劳强度降低的可能性。

本公开的课题在于，在通过紧固部件紧固于被安装部件的铁道车辆用的制动盘中，提高紧固部件的疲劳强度。

用于解决技术问题的技术手段

本公开的安装结构是在被安装部件上安装环状的制动盘的结构。被安装部件可以是铁道车辆的车轮，也可以是被固定于铁道车辆的车轴上的盘体。安装结构包括紧固部件和弹性部件。紧固部件将制动盘紧固于被安装部件。紧固部件具有螺栓和螺母。螺栓包含轴部。轴部贯通制动盘及被安装部件。在制动盘侧在轴部的端部安装螺母。在螺母和制动盘之间配置弹性部件。弹性部件具有筒状的部件主体和第一凸缘。轴部插入于部件主体。在部件主体的两端部中螺母侧的端部上连接有第一凸缘。第一凸缘从部件主体向外侧突出，并接触于螺母的外周部。

发明效果

根据本公开，在通过紧固部件紧固于被安装部件上的铁道车辆用的制动盘中，能够提高紧固部件的疲劳强度。

附图说明

图1是第一实施方式的制动盘单元的俯视图。

图2是图1所示的制动盘单元的II－II剖视图。

图3是图1所示的制动盘单元所包含的弹性部件的立体图。

图4是图3所示的弹性部件的纵剖视图。

图5是示出第二实施方式的制动盘单元的一部分的剖视图。

图6是图5所示的制动盘单元所包含的弹性部件的纵剖视图。

图7是示出图3及图4所示的弹性部件的变形例的纵剖视图。

图8是示出图6所示的弹性部件的变形例的纵剖视图。

图9是示出实施例的弹性部件的凸缘高度与紧固部件所产生的最大应力的关系的图表。

具体实施方式

实施方式的安装结构是在被安装部件上安装环状的制动盘的结构。被安装部件可以是铁道车辆的车轮，也可以是被固定于铁道车辆的车轴上的盘体。安装结构包括紧固部件和弹性部件。紧固部件将制动盘紧固于被安装部件。紧固部件具有螺栓和螺母。螺栓包含轴部。轴部贯通制动盘及被安装部件。在制动盘侧在轴部的端部安装螺母。在螺母和制动盘之间配置弹性部件。弹性部件具有筒状的部件主体和第一凸缘。轴部插入于部件主体。在部件主体的两端部中螺母侧的端部连接有第一凸缘。第一凸缘从部件主体向外侧突出，并接触于螺母的外周部(第一结构)。

在第一结构中，在紧固部件的螺母和制动盘之间，配置具有部件主体及第一凸缘的弹性部件。该弹性部件介于在螺栓的轴部上安装的螺母和制动盘之间，吸收伴随制动盘的变形的紧固部件的变形。即，在由于制动盘与制动衬片之间的摩擦热等，导致制动盘变形而使压缩载荷作用于弹性部件时，第一凸缘挠曲，弹性部件整体大程度变形。由此，伴随制动盘的变形的紧固部件的变形被弹性部件吸收，因此能够减小对紧固部件的负荷。

在第一结构中，弹性部件的第一凸缘接触于紧固部件的螺母。第一凸缘从筒状的部件主体向外侧突出，接触于螺母的外周部。因此，在紧固部件中，螺母的内周部、即螺母与螺栓的轴部的连接部不由弹性部件束缚，允许螺母及轴部的变形。因此，紧固部件中产生的应力得以缓和，能够减小对紧固部件的负荷。

这样，根据第一结构，在由紧固部件紧固于被安装部件上的铁道车辆用的制动盘中，能够减小对紧固部件的负荷，因此能够提高紧固部件的疲劳强度。

在上述安装结构中，弹性部件的外周面在弹性部件的纵剖视图中，可以包括第一曲线部。第一曲线部连接部件主体和第一凸缘(第二结构)。

根据第二结构，在弹性部件的外周面中，部件主体与第一凸缘由第一曲线部连接。因此，在压缩载荷作用于弹性部件而第一凸缘挠曲时，能够防止在第一凸缘的基部(与部件主体的连接部分)发生应力集中。

在上述安装结构中，弹性部件还可以具有第二凸缘。在部件主体的两端部中与第一凸缘相反侧的端部连接有第二凸缘。第二凸缘从部件主体向外侧突出，并接触于制动盘(第三结构)。

根据第三结构，在弹性部件中，在筒状的部件主体的两端部，分别设置有第一及第二凸缘。由此，当制动盘的变形带来的压缩载荷作用于弹性部件时，除了第一凸缘之外，第二凸缘也挠曲，因此弹性部件更大程度地变形。因此，能够更可靠地使弹性部件吸收伴随制动盘的变形的紧固部件的变形，能够进一步减小对紧固部件的负荷。

在第三结构中，弹性部件的外周面在弹性部件的纵剖视图中，可以包含第二曲线部。第二曲线部连接部件主体和第二凸缘(第四结构)。

根据第四结构，在弹性部件的外周面中，部件主体与第二凸缘由第二曲线部连接。因此，在压缩载荷作用于弹性部件而第二凸缘挠曲时，能够防止在第二凸缘的基部(与部件主体的连接部分)发生应力集中。

实施方式的制动盘单元是铁道车辆用的制动盘单元。制动盘单元包括上述制动盘、上述被安装部件、以及第一至第四结构中的任一项的安装结构。

下面，针对本公开的实施方式，参照附图进行说明。在各图中，对于相同或相当的结构标注相同的附图标记，并不重复相同的说明。

＜第一实施方式＞

[制动盘单元的结构]

首先，针对本公开的第一实施方式进行说明。图1是第一实施方式的制动盘单元100的俯视图。制动盘单元100被使用在铁道车辆中。

如图1所示，制动盘单元100包括制动盘10、被安装部件20、以及多个安装结构30。

制动盘10形成环状。制动盘10由安装结构30安装于被安装部件20。安装结构30沿着制动盘10的周向配置。

在本实施方式中，被安装部件20是铁道车辆的车轮。被安装部件20也可以是被固定在铁道车辆的车轴上的盘体。制动盘10被设置为与被安装部件20实质上同轴。制动盘10被配置在被安装部件20的两个面上。

制动盘10及被安装部件20的材质没有特别的限定。作为制动盘10的材质，例如钢铁、铝复合材料等，可以采用通常用于制动盘的材质。被安装部件20的材质也能够采用通常用于铁道车辆用的车轮或盘体的材质。

图2是图1所示的制动盘单元100的II-II剖视图。在图2中，安装于被安装部件20的两个面上的制动盘10中，仅示出一者，省略另一者。

参照图2，制动盘10具有表面101及背面102。表面101是在制动盘单元100的厚度方向上朝外的面。表面101是制动衬片(省略图示)被按压的滑动面。背面102与被安装部件20的侧面对置。在制动盘10具有在径向延伸的多个纵鳍板的情况下，背面102是纵鳍板的顶面。

制动盘单元100的厚度方向是制动盘10及被安装部件20的层叠方向，与制动盘10及被安装部件20的各厚度方向一致。下面，有时将制动盘单元100、制动盘10、或被安装部件20的厚度方向简称为厚度方向。此外，有时将制动盘单元100、制动盘10、或被安装部件20的径方向简称为径方向。

制动盘10包括多个紧固孔103。多个紧固孔103沿着制动盘10的周向，空出间隔地配置。各个紧固孔103是在厚度方向贯通制动盘10的贯通孔。

各紧固孔103包括大径部1031和小径部1032。大径部1031的直径大于小径部1032的直径。大径部1031及小径部1032从制动盘10的表面101向背面102，按照该顺序配置。大径部1031向表面101开口。小径部1032向背面102开口。

被安装部件20具有多个紧固孔203。多个紧固孔203与制动盘10的多个紧固孔103对应，形成在被安装部件20上。在被安装部件20的两个面安装制动盘10。因此，在厚度方向上，一个制动盘10的紧固孔103、被安装部件20的紧固孔203、以及另一个制动盘的紧固孔(省略图示)依次排列。

安装结构30是用于将制动盘10安装于被安装部件20的结构。针对制动盘10的每个紧固孔103设置有安装结构30。安装结构30包括紧固部件301、以及弹性部件302。

紧固部件301将制动盘10紧固于被安装部件20。紧固部件301被插入到制动盘10的紧固孔103、及被安装部件20的紧固孔203中。紧固部件301具有螺母3011、以及螺栓3012。

在制动盘10的紧固孔103内容纳螺母3011。更详细而言，在紧固孔103的大径部1031内配置螺母3011。

螺栓3012包括轴部3012a。轴部3012a从螺母3011向被安装部件20侧延伸。轴部3012a在厚度方向贯通制动盘10及被安装部件20地延伸。

轴部3012a被插入到制动盘10的紧固孔103、及被安装部件20的紧固孔203中。更详细而言，轴部3012a被插入到该制动盘10的紧固孔103、被安装部件20的紧固孔203、及其他制动盘的紧固孔(省略图示)。

在轴部3012a的一端部，安装有螺母3011。螺栓3012在轴部3012a的另一端部具有头部(省略图示)。轴部3012a至少在螺母3011侧的端部具有螺纹部。螺母3011具有与轴部3012a的螺纹对应的螺纹部。轴部3012a的螺纹部与螺母3011的螺纹部嵌合。

弹性部件302被配置在紧固部件301的螺母3011和制动盘10之间。弹性部件302重叠于制动盘10的紧固孔103而配置。在本实施方式中，弹性部件302被容纳在紧固孔103内。

弹性部件302包括顶面3021、底面3022、以及外周面3023。顶面3021与紧固部件301的螺母3011的座面相对。底面3022与紧固孔103的大径部1031的底面相对。外周面3023与大径部1031的内壁面相对。外周面3023连接顶面3021的外周缘和底面3022的外周缘。

弹性部件302具有部件主体3024、以及从部件主体3024向外侧突出的凸缘3025、3026。

部件主体3024形成为筒状。紧固部件301的轴部3012a插入于部件主体3024。

凸缘3025被设置在部件主体3024的两端部中的、紧固部件301的螺母3011侧的端部。凸缘3025从部件主体3024向外侧延伸。凸缘3025伴随朝向弹性部件302的外周侧，逐渐接近螺母3011的座面。凸缘3025接触于螺母3011的座面的外周部。

凸缘3026被设置在部件主体3024的两端部中的、凸缘3025的相反侧的端部。凸缘3026从部件主体3024向弹性部件302的外周侧延伸。凸缘3026随着朝向弹性部件302的外周侧，逐渐接近紧固孔103的大径部1031的底面。凸缘3026接触于大径部1031的底面的外周部。

下面，参照图3及图4，针对弹性部件302更详细地进行说明。

图3是弹性部件302的立体图。图4是以包含中心轴X的平面切断弹性部件302而得到的剖视图。下面，在弹性部件302中，将以包含中心轴X的平面切断的剖面称为纵剖面，将以与中心轴X正交的平面切断的剖面称为横剖面。另外，在弹性部件302中，将中心轴X延伸的方向称为轴方向，将与中心轴X正交的方向称为径方向或横方向，将顶面3021侧称为上，将底面3022侧称为下。

参照图3及图4，弹性部件302例如形成为大致圆筒状。在本实施方式中，弹性部件302的外径从轴向的两端部向中央部逐渐减小。即，如图4所示，弹性部件302在轴方向的两端部具有最大外径ODa，在轴方向的中央部具有最小外径ODb。弹性部件302在整个轴方向上实质上具有一定的内径ID。

弹性部件302的最大外径ODa为紧固部件301的螺母3011(图2)的座面的直径以下。在螺母3011的座面的形状不是圆形的情况下，弹性部件302的最大外径ODa为螺母3011的座面的跨度长度以下。所谓螺母3011的座面的跨度长度，是指螺母3011的座面的最大尺寸。在弹性部件302的形状为多边筒状等的情况下，将弹性部件302的横方向的最大尺寸设为螺母3011的座面的直径或跨度长度以下。

在弹性部件302中，一体地形成有部件主体3024及凸缘3025、3026。在图4中，用两点划线B示出部件主体3024和凸缘3025、3026的边界。弹性部件302中的以两点划线B围着的圆筒部分为部件主体3024，弹性部件302中的向该圆筒部分的外侧突出的部分为凸缘3025、3026。部件主体3024在整个轴方向上实质上具有一定的外径ODb及内径ID。凸缘3025、3026分别形成大致圆环状，具有外径ODa。

凸缘3025连接于部件主体3024的上部。凸缘3025在弹性部件302的径向上向部件主体3024的外侧突出，并稍微向上方延伸。凸缘3025的顶面3025a与部件主体3024的顶面3024a一起构成弹性部件302的顶面3021。部件主体3024的顶面3024a随着在弹性部件302的径向上向外侧而逐渐上升。凸缘3025的顶面3025a与部件主体3024的顶面3024a连接，并随着在弹性部件302的径向上向外侧而逐渐上升。即，弹性部件302的顶面3021是从径方向的内侧向外侧平缓地倾斜上升的锥形面。但是，顶面3021的形状并不限定于此。在顶面3021中，径方向的外侧部分位于比内侧部分靠上方的位置即可，例如也可以在径方向的外侧部分(外周部分)设置向上方突出的凸部。

凸缘3026连接于部件主体3024的下部。凸缘3026在弹性部件302的径向上向部件主体3024的外侧突出，并稍微向下方延伸。凸缘3026的底面3026b与部件主体3024的底面3024b一起构成弹性部件302的底面3022。部件主体3024的底面3024b随着在弹性部件302的径向上朝向外侧而逐渐下降。凸缘3026的底面3026b与部件主体3024的底面3024b连接，并随着在弹性部件302的径向上向外侧而逐渐下降。即，弹性部件302的底面3022是从径方向的内侧向外侧平缓地倾斜下降的锥面。但是，底面3022的形状并不限定于此。在底面3022中，径方向的外侧部分位于比内侧部分靠下方的位置即可，例如也可以在径方向的外侧部分(外周部分)设置向下方突出的凸部。

弹性部件302的外周面3023在弹性部件302的纵剖视图中，包含曲线部3023a、3023b。曲线部3023a被配置在外周面3023的上部。曲线部3023a平滑地连接部件主体3024和上侧的凸缘3025。曲线部3023b被配置在外周面3023的下部。曲线部3023b平滑地连接部件主体3024和下侧的凸缘3026。

在本实施方式中，外周面3023在弹性部件302的纵剖视图中，仅由具有相同的曲率半径的曲线部3023a、3023b构成。即，外周面3023作为整体是在弹性部件302的径向上向内侧凹的单一圆弧面。但是，外周面3023不需要仅由曲线部3023a、3023b构成，也可以在弹性部件302的纵剖视图下包含直线部。另外，曲线部3023a、3023b的曲率半径也可以彼此不同。曲线部3023a、3023b各自也可以是如本实施方式的单一的圆弧，但也可以由具有不同的曲率半径的多个圆弧构成。

凸缘3025、3026分别具有凸缘宽度Wa、Wb。凸缘宽度Wa是凸缘3025的外周缘部的轴向上的尺寸。凸缘宽度Wb是凸缘3026的外周缘部的轴向上的尺寸。凸缘宽度Wa、Wb取决于制动盘单元100(图2)的使用条件等，例如可以设为2mm～4mm。

凸缘3025、3026具有凸缘高度H。在本实施方式中，凸缘3025、3026具有相同的凸缘高度H，但也可以具有彼此不同的凸缘高度。凸缘高度H是凸缘3025、3026向部件主体3024的外侧的突出高度，是弹性部件302的径向上的凸缘3025、3026的最大尺寸。凸缘高度H取决于制动盘单元100(图2)的使用条件等，优选为5mm以下。通过将凸缘高度H设为5mm以下，能够可靠地减少紧固部件301(图2)中产生的应力。为了使得弹性部件302的弹簧常数不增大，凸缘高度H优选设为1mm以上。

部件主体3024的壁厚、即外径ODb和内径ID的差例如可以设为5mm～15mm。另外，例如弹性部件302的轴向上的最大长度La可以设为6mm～20mm，最小长度Lb可以设为2mm～16mm。

[効果]

在本实施方式的制动盘单元100中，在紧固部件301的螺母3011和制动盘10之间配置有弹性部件302。在对该弹性部件302作用制动盘10的热变形引起的压缩载荷时，在弹性部件302中，凸缘3025、3026向轴方向的中央侧挠曲，吸收伴随制动盘10的变形的紧固部件301的变形。因此，能够减小对紧固部件301的负荷，能够提高紧固部件301的疲劳强度。

弹性部件302以凸缘3025接触于紧固部件301的螺母3011的外周部。弹性部件302不接触于螺母3011的内周部。因此，在紧固部件301中，螺母3011与螺栓3012的轴部3012a的连接部不受弹性部件302约束，允许螺母3011及轴部3012a的变形。因此，紧固部件301中产生的应力得以缓和，能够减小对紧固部件301的负荷。

本实施方式的安装结构30被用于在表面(滑动面)101的中央设置有紧固部的中央紧固型的制动盘10中。在中央紧固型的制动盘10中，紧固部件301的螺母3011及弹性部件302被容纳在紧固孔103的大径部1031内。因此，弹性部件302的最大外径ODa必然性地为螺母3011的座面的直径或跨度长度以下。在这样存在外径制约的情况下，在一般的碟形弹簧中，难以实现低弹簧常数，因此存在不能充分地减小对紧固部件301的负荷的情况。对此，本实施方式的弹性部件302在轴向上的两端部具有凸缘3025、3026，因此与具有相同外径的一般的碟形弹簧相比较，变形量更大，能够具有低弹簧常数。因此，即使在产生弹性部件302的外径制约的中央紧固型的制动盘10中，也能够充分地减小对紧固部件301的负荷。

中央紧固型的制动盘10的情况下，紧固部件301被容纳在紧固孔103内，因此紧固部件301的尺寸存在制约，难以提高紧固部件301本身的强度。另外，在中央紧固型的制动盘10中，由于在存在热量输入的表面(滑动面)101中配置有紧固孔103，因此具有制动盘10的热变形引起的对紧固部件301的负荷增大的倾向。因此，本实施方式的安装结构30特别优选应用于中央紧固型的制动盘10。即，根据安装结构30，能够通过凸缘3025、3026的挠曲而使弹性部件302大程度变形，因此吸收制动盘10的热变形，能够防止对紧固部件301的负荷的增大。但是，也可以对中央紧固型以外的制动盘应用安装结构30。

在本实施方式中，在弹性部件302的轴向上的两端部，分别设置有凸缘3025、3026。即，以实质上上下对称的方式形成弹性部件302。因此，在制动盘单元100的组装时，操作者无需注意弹性部件302的上下，能够提高作业性。

在本实施方式中，在纵剖视图中，弹性部件302在外周面3023中包含曲线部3023a、3023b。曲线部3023a、3023b平滑地连接凸缘3025、3026与部件主体3024。因此，在凸缘3025、3026因压缩载荷而挠曲时，能够抑制在凸缘3025、3026的基部发生应力集中，能够防止凸缘3025、3026的破损。

＜第二实施方式＞

接着，针对本公开的第二实施方式进行说明。图5是示出第二实施方式的制动盘单元200的安装结构40的剖视图。图6是安装结构40所包含的弹性部件402的纵剖视图。在安装结构40的弹性部件402的形状方面，第二实施方式的制动盘单元200与第一实施方式的制动盘单元100(图2)不同。

如图5所示，与第一实施方式同样地，弹性部件402包括顶面4021、底面4022、以及外周面4023。与第一实施方式同样地，弹性部件402具有筒状的部件主体4024、以及顶面4021侧的凸缘4025。与第一实施方式不同地，弹性部件402在底面4022侧不具有凸缘。

在部件主体4024的两端部中的、紧固部件301的螺母3011侧的端部设置凸缘4025。凸缘4025从部件主体4024向弹性部件402的外周侧且螺母3011侧延伸，接触于螺母3011的座面的外周部。

参照图6，弹性部件402的上部的凸缘4025与第一实施方式的凸缘3025(图3及图4)具有相同的结构。凸缘4025在弹性部件402的径向上向部件主体4024的外侧突出。凸缘4025的顶面4025a与部件主体4024的顶面4024a一起构成锥状的顶面4021。另一方面，由于在弹性部件402的下部没有凸缘的存在，所以弹性部件402的底面4022仅由部件主体4024的底面构成。底面4022是与弹性部件402的径向大致平行的环状面。

外周面4023在弹性部件402的纵剖视图中，包括曲线部4023a和直线部4023c。在外周面4023的上部配置曲线部4023a。曲线部4023a平滑地连接部件主体4024和凸缘4025。曲线部4023a可以是单一的圆弧，但也可以由具有不同的曲率半径的多个圆弧构成。直线部4023c沿着弹性部件402的轴方向，从曲线部4023a向底面4022直着延伸。

这样，在本实施方式中，在弹性部件402的轴向的两端部中的仅一者上设置有凸缘4025。因此，在制动盘10变形而压缩载荷作用于弹性部件402时，凸缘4025向轴方向的中央侧挠曲，吸收制动盘10的变形。因此，能够减小对紧固部件301的负荷。

弹性部件402以凸缘4025接触于紧固部件301的螺母3011的外周部，而不接触螺母3011的内周部。弹性部件402不约束螺母3011和螺栓3012的轴部3012a的连接部，允许螺母3011及轴部3012a的变形。因此，能够缓和紧固部件301中产生的应力，能够减小对紧固部件301的负荷。

这样，在本实施方式中，也与第一实施方式同样地，能够降低对紧固部件301的负荷，提高紧固部件301的疲劳强度。

以上，针对本公开的实施方式进行了说明，但本公开并不限定于上述实施方式，在不脱离其宗旨的范围内能够进行各种变更。

例如，在上述第一实施方式中，弹性部件302在整个轴方向实质上具有一定的内径ID。然而，弹性部件302的内径ID也可以不是一定的。

图7是第一实施方式的弹性部件302(图4)的变形例的弹性部件502的纵剖视图。如图7所示，弹性部件502的内径及外径随着从轴向上的两端部向中央部而减小。即，弹性部件502在轴向上的两端部具有最大内径IDa，在轴向上的中央部具有最小内径IDb。另外，与第一实施方式的弹性部件302同样地，弹性部件502在轴向上的两端部具有最大外径ODa，在轴向上的中央部具有最小外径ODb。

在弹性部件502中，一个凸缘5025从部件主体5024向外侧且上方延伸。因此，在图2所示的制动盘单元100中，凸缘5025的顶面5025a接触于螺母3011的座面的外周部。在图7所示的例子中，顶面5025a相对于弹性部件502的径方向实质上是平行的。但是，与第一实施方式同样地，也可以是，顶面5025a以随着在弹性部件502的径向上向外侧而逐渐上升的方式倾斜。

另一凸缘5026从部件主体5024向外侧且下方延伸。因此，在图2所示的制动盘单元100中，凸缘5026的底面5026b接触于紧固孔103的大径部1031的底面的外周部。在图7所示的例子中，底面5026b相对于弹性部件502的径方向实质上是平行的。但是，与第一实施方式同样地，也可以是，底面5026b以随着在弹性部件502的径向上向外侧而逐渐下降的方式倾斜。

通过分别被设置在弹性部件502的外周面5023及内周面5027上的曲线部5023a、5027a，平滑地连接部件主体5024和凸缘5025、5026。

另外，例如，在上述各实施方式中，弹性部件302、402的凸缘3025、4025从部件主体3024、4024向外侧延伸。但是，只要凸缘3025、4025从部件主体3024、4024突出并接触于螺母3011的外周部即可，并不限定于在上述各实施方式中说明的形式。

图8是第二实施方式的弹性部件402(图6)的变形例的弹性部件602的纵剖视图。如图8所示，在弹性部件602中，凸缘6025从部件主体6024向外侧突出。凸缘6025大致在部件主体6024的轴向上延伸。凸缘6025被配置在弹性部件602的径向上比部件主体6024更靠外侧处，因此在图2所示的制动盘单元100中，接触于螺母3011的座面的外周部。在图8所示的例子中，凸缘6025的顶面6025a相对于弹性部件602的径方向实质上是平行的。但是，与第二实施方式同样地，也可以是，顶面6025a以随着在弹性部件602的径向上向外侧而逐渐上升的方式倾斜。通过被分别设置在弹性部件602的外周面6023及内周面6027上的曲线部6023a、6027a，平滑地连接部件主体6024和凸缘6025。

在上述各实施方式的制动盘单元100、200中，在相对于被安装部件20被安装于图2及图5所示的制动盘10的相反侧的制动盘(省略图示)和螺栓3012的头部(省略图示)之间，也能够配置弹性部件302、402、502、602的任一者。弹性部件402或弹性部件602可以朝向螺栓3012的头部地配置凸缘4025、6025，也可以朝向制动盘侧地配置凸缘4025、6025。即，弹性部件402或弹性部件602也可以以底面接触于螺栓3012的头部的座面的内周部。在制动盘和螺栓3012的头部之间，也可以配置一般的碟形弹簧，而不是弹性部件302、402、502、602。

【实施例】

下面，通过实施例进一步详细地说明本公开。但是，本公开并不限定于下述的实施例。

制作具有新干线用中央紧固型的制动盘和用于将该制动盘安装于被安装部件的安装结构的模型，进行了基于有限元素法的分析(FEM分析)。该模型与图2所示的制动盘单元100具有相同的结构。

在FEM分析中，假想铁道车辆以360km/h行驶时施以停止制动的情况，计算紧固部件301中产生的最大应力。在FEM分析中，将弹性部件302的凸缘宽度Wa、Wb设为一定，并且使凸缘高度H变化为2.3mm、2.9mm、4.8mm，针对每个凸缘高度H计算最大应力。

图9是示出凸缘高度H与紧固部件301中产生的最大应力的关系的图表。在图9的图表中，用虚线示出使用碟形弹簧代替弹性部件302时的最大应力。

如图9所示，在用于将制动盘10安装于被安装部件20的安装结构30中，使用具有凸缘3025、3026的弹性部件302时，与使用碟形弹簧的情况相比较，紧固部件301中产生的最大应力减小。即，可知通过弹性部件302，能够减小对紧固部件301的负荷。

根据本实施例，可以确认凸缘高度H为5mm以下时，紧固部件301中产生的最大应力比使用碟形弹簧时减小。因此，可以说为了可靠地减小对紧固部件301的负荷，优选将凸缘高度H设为5mm以下。此外，出于实现低弹簧常数的观点，优选凸缘高度H为1mm以上。

附图标记说明

100、200：制动盘单元

10：制动盘

20：被安装部件

30、40：安装结构

301：紧固部件

3011：螺母

3012：螺栓

3012a：轴部

302、402、502、602：弹性部件

3023、4023：外周面

3023a、3023b、4023a、5023a、6023a：曲线部

3024、4024、5024、6024：部件主体

3025、3026、4025、5025、5026、6025：凸缘

Claims (5)

1.一种安装结构，是在铁道车辆的车轮、或被固定在所述铁道车辆的车轴上的盘体即被安装部件上，安装环状的制动盘的结构，

所述安装结构具备紧固部件和弹性部件，

所述紧固部件将所述制动盘紧固于所述被安装部件，并具有包含贯通所述制动盘及所述被安装部件的轴部的螺栓、以及在所述制动盘侧被安装于所述轴部的端部的螺母，

所述弹性部件被配置在所述螺母和所述制动盘之间，

所述弹性部件具有：

供所述轴部插入的筒状的部件主体；以及

第一凸缘，被连接于所述部件主体的两端部中的所述螺母侧的端部，从所述部件主体向外侧突出，并接触于所述螺母的外周部。

2.根据权利要求1所述的安装结构，

所述弹性部件的外周面在所述弹性部件的纵剖视图中包含第一曲线部，所述第一曲线部连接所述部件主体和所述第一凸缘。

3.根据权利要求1或2所述的安装结构，

所述弹性部件还具有第二凸缘，该第二凸缘被连接于所述部件主体的两端部中的与所述第一凸缘相反侧的端部，从所述部件主体向外侧突出，并接触于所述制动盘。

4.根据权利要求3所述的安装结构，

所述弹性部件的外周面在所述弹性部件的纵剖视图中包含第二曲线部，所述第二曲线部连接所述部件主体和所述第二凸缘。

5.一种铁道车辆用的制动盘单元，包括：

环状的制动盘；

被安装部件，是所述铁道车辆的车轮、或被固定于所述铁道车辆的车轴上的盘体；以及

权利要求1至4的任一项所述的安装结构。

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