CN114466982B

CN114466982B - 铁路车辆用制动盘单元

Info

Publication number: CN114466982B
Application number: CN202080068165.6A
Authority: CN
Inventors: 野上裕; 藤本隆裕; 盐谷由衣子; 西村隆一; 冈本充弘; 佐野薫平; 宫部成央; 市川雄基
Original assignee: Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2019-09-30
Filing date: 2020-09-09
Publication date: 2023-07-14
Anticipated expiration: 2040-09-09
Also published as: WO2021065392A1; JP7201097B2; TW202122297A; US20220333656A1; TWI746175B; JPWO2021065392A1; CN114466982A

Abstract

制动盘单元(100)包括旋转构件(10)、制动盘(20)、以及控制构件(30)。制动盘(20)包含盘主体(21)、翅片(22)、凸部(23)及/或凹部(26)。控制构件(30)包含支撑部(31)、以及突出部(32)。突出部(32)的至少一部分被配置于在制动盘(20)的周向上相邻的翅片(22)之间。在突出部(32)与制动盘(20)之间，形成有间隙(G)。凸部(23)及/或凹部(26)在制动盘(20)的外表面中，被设置于比间隙(G)的最小开口部(A_min)靠外周侧处。

Description

铁路车辆用制动盘单元

技术领域

本公开涉及一种铁路车辆用的制动盘单元。

背景技术

作为铁路车辆的制动装置，广泛使用盘式制动器装置。盘式制动器装置包括环状的制动盘、以及制动器摩擦衬片。制动盘例如被紧固于车轮，并与车轮一同旋转。制动器摩擦衬片被按压于制动盘。通过制动器摩擦衬片与制动盘的摩擦，制动盘及车轮被制动。

在例如新干线等，高速地行驶的铁路车辆中，对于盘式制动器装置的制动盘，从确保其耐久性的观点出发，需要具有足够的冷却性能。尤其是，在高速铁路车辆在下坡区间行驶期间，制动盘的制动被间歇地进行。此时，当制动盘的冷却性能不充分时，制动盘会成为高温，结果，制动盘的耐久性会被损害。进而，由于制动盘因高温而热膨胀，因而向将制动盘与车轮紧固的螺栓的负荷会増大。

一般地，在制动盘的背面，放射状地形成有多个翅片，以确保制动时的冷却性能。各翅片与车轮接触，在制动盘的背面与车轮之间，形成通气路。该通气路在制动盘与车轮一同旋转时，使空气从制动盘的内周侧向外周侧通过，并冷却制动盘。然而，由于空气在通气路内流动，因而会产生气动噪声。尤其是，在铁路车辆高速地行驶的情况下，通气路内的通气量会増加，并产生较大的气动噪声。

随着近年来的环境管制的强化，在铁路车辆中，高速行驶时的静音性被重视起来。因此，即使在盘式制动器装置中，也需要尽可能地降低铁路车辆行驶时产生的气动噪声。

例如，在专利文献1中，提出了一种技术，其在盘式制动器装置中设置连结部，该连结部连结沿周向相邻的翅片彼此。通过该连结部，在由相邻的翅片划定的各通气路，形成有截面积最小的部分。根据专利文献1，能够通过将通气路的最小截面积的总和设为18000mm²以下，从而降低高速行驶时的气动噪声。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-205428号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

在专利文献1中，通过以连结部对翅片彼此进行连结，从而部分地减少通气路的截面积，并限制通气路内的通气量。然而，当限制通气量时，沿着制动盘的外表面流动的空气的流速会变小，因此制动时的制动盘的冷却性能会降低。此外，在专利文献1中，在制动盘的背面侧设置有连结部，因此在车轮侧形成有通气路的截面积最小部分。因此，从截面积最小部分通过的空气会被以远离制动盘，并沿车轮的表面流动的方式引导。结果，会存在以下可能：制动时的制动盘的冷却性能进一步降低。

本公开的目的在于提供一种能够降低铁路车辆行驶时产生的气动噪声，并确保制动时的制动盘的冷却性能的铁路车辆用制动盘单元。

解决技术问题的手段

本公开的制动盘单元为一种铁路车辆用的制动盘单元。制动盘单元包括旋转构件、制动盘、以及控制构件。旋转构件被安装于铁路车辆的车轴。制动盘包含环状的盘主体、多个翅片、以及多个第1凸部及/或多个第1凹部。盘主体具有与旋转构件相对的背面。多个翅片被放射状地配置在背面上。多个第1凸部及/或多个第1凹部被形成于制动盘的外表面。控制构件包含板状的支撑部和突出部。支撑部被夹在旋转构件与多个翅片之间。突出部的至少一部分被配置在多个翅片中的在制动盘的周向上相邻的翅片之间。突出部从支撑部向盘主体突出。控制构件对相邻的翅片之间的通气量进行控制。在突出部与制动盘之间，形成有间隙。第1凸部及/或第1凹部在制动盘的外表面中，被设置于比最小开口部靠外周侧处。最小开口部为上述间隙中的、沿周向的截面的面积最小的部分。

发明的效果

根据本公开的铁路车辆用制动盘单元，能够降低铁路车辆行驶时产生的气动噪声，并确保制动时的制动盘的冷却性能。

附图说明

图1是表示第1实施方式的铁路车辆用制动盘单元的概略构成的纵剖视图。

图2是图1所示的制动盘单元所包含的制动盘及控制构件的后视图。

图3是图2的III－III剖视图。

图4是图3的IV－IV剖视图。

图5是将第2实施方式的制动盘单元所包含的制动盘及控制构件沿径向及轴向切断的剖视图。

图6是将第3实施方式的制动盘单元所包含的制动盘及控制构件沿径向及轴向切断的剖视图。

图7是图6所示的制动盘及控制构件的后视图。

图8是第4实施方式的制动盘单元所包含的制动盘的后视图。

图9是第5实施方式的制动盘单元所包含的制动盘的后视图。

图10是第6实施方式的制动盘单元所包含的制动盘及控制构件的后视图。

图11是将图10所示的制动盘及控制构件沿径向及轴向切断的剖视图。

图12是用于对第1实施方式的制动盘单元的变形例进行说明的图。

图13是用于对第2实施方式的制动盘单元的变形例进行说明的图。

具体实施方式

实施方式的制动盘单元为一种铁路车辆用的制动盘单元。制动盘单元包括旋转构件、制动盘、以及控制构件。旋转构件被安装于铁路车辆的车轴。制动盘包含环状的盘主体、多个翅片、以及多个第1凸部及/或多个第1凹部。盘主体具有与旋转构件相对的背面。多个翅片被放射状地配置在背面上。多个第1凸部及/或多个第1凹部被形成于制动盘的外表面。控制构件包含板状的支撑部和突出部。支撑部被夹在旋转构件与多个翅片之间。突出部的至少一部分被配置在多个翅片中的在制动盘的周向上相邻的翅片之间。突出部从支撑部向盘主体突出。控制构件对相邻的翅片之间的通气量进行控制。在突出部与制动盘之间，形成有间隙。第1凸部及/或第1凹部在制动盘的外表面中，被设置于比最小开口部靠外周侧处。最小开口部为上述间隙中的、沿周向的截面的面积最小的部分(第1构成)。

根据第1构成的制动盘单元，能够通过控制构件来控制沿周向相邻的翅片之间的通气量。即，根据第1构成，在相邻的翅片之间配置有控制构件的突出部的至少一部分，因此这些翅片与盘主体及旋转构件一同形成的通气路的开口面积会部分地变小。由此，能够限制通气路内的通气量，并能够降低铁路车辆行驶时产生的气动噪声。

另一方面，在第1构成中，将与制动盘分体的控制构件夹在旋转构件与翅片之间，并使突出部从旋转构件侧向盘主体突出。因此，控制构件的突出部与制动盘的间隙被形成于盘主体侧及翅片侧，而非旋转构件侧。由此，因为从该间隙的最小开口部通过的空气会沿制动盘流动，因此能够提高制动盘的外表面附近的空气的流速。因此，能够抑制制动时的制动盘的冷却性能的降低。

而且，在第1构成中，在制动盘的外表面中的、比控制构件的突出部与制动盘的间隙的最小开口部靠外周侧处，设置有多个第1凸部及/或多个第1凹部。由此，能够在比最小开口部靠后游侧的区域，即制动盘的外表面附近的空气的流速较高的区域中，使被形成于制动盘的外表面的温度边界层变薄，并能够使空气与制动盘的热传导率上升。因此，能够将制动时的制动盘的冷却性能维持得较高。

像这样，根据第1构成，能够降低铁路车辆行驶时产生的气动噪声，并确保制动时的制动盘的冷却性能。

第1凸部及/或第1凹部优选被设置于盘主体的背面(第2构成)。

也可以是，沿周向横跨该翅片的槽被形成于各在制动盘的周向上相邻的翅片。在该情况下，突出部能够从相邻的翅片中的一个到另一个地，通过槽沿周向延伸(第3构成)。

例如，在将整个突出部配置在制动盘的周向上相邻的翅片之间的情况下，需要严格地对周向上的突出部的位置或尺寸等进行调整，使得在制造与制动盘分体的控制构件时，突出部不会干扰翅片。与此不同，在第3构成中，在各相邻的翅片中，形成有槽，该槽可收容突出部的一部分。因此，在制造控制构件时，不太需要考虑突出部与翅片的干扰，且无需周向上的突出部的位置或尺寸等的严格调整。因此，能够比较简单地进行控制构件的制造，并能够降低控制构件的加工所需的劳动力及成本。

优选的是，在制动盘的外表面，设置有第1凸部(第4构成)。

也可以是，制动盘还包含多个第2凸部及/或多个第2凹部。多个第2凸部及/或多个第2凹部被形成于制动盘的外表面。这些第2凸部及/或第2凹部能够在制动盘的外表面中，设置于比最小开口部靠内周侧处(第5构成)。

以下，针对本公开的实施方式，参照附图进行说明。在各图中，针对相同或相当的构成，标注相同的附图标记，且不会重复相同的说明。

＜第1实施方式＞

[制动盘单元的构成]

图1是表示第1实施方式的铁路车辆用制动盘单元100的概略构成的纵剖视图。所谓纵截面，是指在包含中心轴X的平面上切断制动盘单元100得到的截面。中心轴X为铁路车辆的车轴200的轴心。以下，将中心轴X所延伸的方向称为轴向。

如图1所示，制动盘单元100包括旋转构件10、制动盘20、以及控制构件30。

旋转构件10被安装于车轴200，并与车轴200一体地围绕中心轴X旋转。在本实施方式的例子中，旋转构件10为铁路车辆的车轮。但是，旋转构件10也可以是车轮以外的盘体。

制动盘20被设置于旋转构件10的两侧面。这些制动盘20例如由紧固构件40紧固于作为车轮的旋转构件10的板部11，该紧固构件40由螺栓及螺母构成。在轴向上，在各制动盘20的外侧，设置有制动器摩擦衬片50。控制构件30被配置在旋转构件10与各制动盘20之间。

图2是从旋转构件10侧观察被设置于旋转构件10的两侧面的制动盘20及控制构件30中的、一侧的制动盘20及控制构件30得到的图(后视图)。在图2中，示出了制动盘20及控制构件30的1/4周部分。以下，将制动盘20及控制构件30的周向及径向简称为周向及径向。

参照图2，制动盘20包含盘主体21、多个翅片22、以及多个凸部23。

盘主体21呈环状。盘主体21实质上具有以中心轴X为轴心的圆环板状。盘主体21具有滑动面(表面)211及背面212。滑动面211为在盘主体21中被设置于轴向的一侧的面。制动器摩擦衬片50(图1)被向滑动面211按压，以产生制动力。背面212为在盘主体21中被设置于轴向的另一侧的面，与旋转构件10(图1)相对。

多个翅片22被放射状地配置在盘主体21的背面212上。这些翅片22从盘主体21的内周侧延伸到外周侧。各翅片22从背面212向旋转构件10(图1)侧突出。由此，在旋转构件10、在周向上相邻的翅片22、以及盘主体21之间，形成有空间。这些空间会成为通气路，该通气路在制动盘20与旋转构件10一同旋转时供空气通过。

在本实施方式中，在一部分翅片22，形成有紧固孔24，该紧固孔24贯穿该翅片22及盘主体21。在其他翅片22的顶面221，形成有凹状的键槽25。在各紧固孔24，插入有紧固构件40(图1)。在键槽25，嵌入有键(图示略)，该键用于限制制动盘20与旋转构件10(图1)的相对旋转。翅片22的数量、紧固孔24的数量、以及键槽25的数量能够适当设定。在本实施方式的例子中，在全部翅片22形成有紧固孔24或键槽25，但也可以存在未形成有紧固孔24及键槽25的翅片22。

在沿周向相邻的翅片22之间，分别设置有多个凸部23。多个凸部23被形成在盘主体21的背面212上。各凸部23例如具有半球状，或半旋转椭圆体状。各凸部23既可以具有与其他凸部23相同的形状，也可以具有与其他凸部23不同的形状。

控制构件30为与制动盘20不同的构件，对沿周向相邻的翅片22之间的通气量进行控制。控制构件30包含板状的支撑部31和多个突出部32。

在本实施方式的例子中，支撑部31呈大致圆环板状，被与盘主体21实质上同轴地配置。该支撑部31被夹在旋转构件10(图1)与多个翅片22之间。例如，能够在翅片22的顶面221形成与支撑部31对应的凹陷，并将支撑部31配置在该凹陷内。或者，也可以是，在非加工的翅片22的顶面221与旋转构件10之间，仅配置支撑部31。在本实施方式的例子中，径向上的支撑部31的长度比翅片22的顶面221的长度更短。但是，径向上的支撑部31的长度也可以比翅片22的顶面221的长度更长，还可以与翅片22的顶面221的长度为相同程度。

为了使紧固构件40(图1)插过支撑部31，与制动盘20的紧固孔24对应地，形成有多个开口33。此外，在支撑部31，与制动盘20的键槽25对应地，形成有多个开口34，以使上述键(图示略)插过。

在板状的支撑部31的两面中的制动盘20侧的面，形成有多个突出部32。多个突出部32被沿周向隔开间隔地设置。由此，在每个周向上相邻的翅片22之间，配置有1个突出部32。各突出部32从支撑部31向盘主体21突出。这些突出部32也可以被与支撑部31一体形成。例如，能够通过对具有1.0mm～3.0mm的板厚的金属的薄壁材料进行冲压加工，从而使将支撑部31及突出部32一体化的控制构件30成形。但也可以是，突出部32在被与支撑部31分体地形成后，通过焊接等被固定于支撑部31。

图3是图2所示的制动盘20及控制构件30的III－III剖视图。即，图3是将制动盘20及控制构件30的一部分沿周向及轴向切断的部分剖视图。图4是图3所示的制动盘20及控制构件30的IV－IV剖视图，且为将制动盘20及控制构件30沿径向及轴向切断的剖视图。在图3及图4中，示意性地示出了制动盘20及控制构件30的特征。

参照图3，各突出部32从支撑部31向盘主体21的背面212突出。突出部32的前端不与盘主体21的背面212接触。在本实施方式的例子中，突出部32的周向的两端也未与翅片22的侧面222接触。因此，在各突出部32与制动盘20之间，形成有沿径向看去大致“U”字状的间隙G。

参照图4，间隙G具有最小开口部A_min。最小开口部A_min为在各突出部32与制动盘20之间形成的间隙G中的、沿着周向及轴向的截面的面积最小的部分。即，在最小开口部A_min中，由旋转构件10(图1)、在周向上相邻的翅片22、以及盘主体21划定的通气路的开口面积最小。最小开口部A_min的面积之和(总面积)例如能够设为18000mm²以下。最小开口部A_min的总面积例如能够设为2500mm²以上。

在制动盘20的外表面中的、比最小开口部A_min靠外周侧的区域R1，设置有上述的多个凸部23。在本实施方式的例子中，凸部23被设置在盘主体21的背面212上。

各凸部23的大小能够适当确定。虽然不被特别限定，但各凸部23的高度(轴向的尺寸)例如能够设为2mm～5mm。在各凸部23具有半球状、或半旋转椭圆体状的情况下，各凸部23的直径或长径(径向的尺寸)例如能够设为4mm～50mm。

凸部23的数量也能够适当确定。例如，能够在沿周向相邻的翅片22之间，在比最小开口部A_min靠外周侧的区域R1，至少各设置5个凸部23。

[效果]

在本实施方式的制动盘单元100中，在周向上相邻的各翅片22之间，配置有控制构件30的突出部32。由此，由旋转构件10、翅片22、以及盘主体21划定的通气路的截面积会部分地变小。即，由于控制构件30的突出部32被配置在通气路内，因而在通气路中，形成有最小开口部A_min。因此，能够限制通气路内的通气量，并能够降低铁路车辆行驶时产生的气动噪声。

另一方面，在本实施方式中，控制构件30的突出部32从旋转构件10侧向盘主体21突出，并沿着盘主体21及翅片22形成最小开口部A_min。由此，在图4中，如以箭头F所示，从最小开口部A_min通过的空气会沿着制动盘20流动，因此能够提高制动盘20的外表面附近的空气的流速。因此，能够抑制制动时的制动盘20的冷却性能的降低。

进而，根据本实施方式，在位于制动盘20的外表面中的、比最小开口部A_min靠外周侧(后游侧)处，且空气的流速较高的区域R1中，设置有多个凸部23。由此，能够使被形成于制动盘20的外表面的温度边界层变薄，并能够使从通气路通过的空气与制动盘20的热传导率上升。此外，制动盘20的表面积会因多个凸部23而扩大。因此，能够将制动时的制动盘20的冷却性能维持得较高。因此，尽管为了降低气动噪声而限制了通气路内的通气量，但也能够确保制动盘20的冷却性能。

＜第2实施方式＞

图5是将第2实施方式的制动盘单元100a沿着径向及轴向切断的、示意性的剖视图。但是，在图5中，仅示出制动盘20a及控制构件30，并省略了旋转构件10。

如图5所示，在本实施方式中，在制动盘20a的外表面中的、比最小开口部A_min靠外周侧的区域R1，设置有多个凹部26。凹部26被形成于盘主体21的背面212。凹部26被每沿周向相邻的翅片22之间配置有多个。

各凹部26例如具有半球状，或半旋转椭圆体状。各凹部26也可以与其他凹部26具有相同的形状，但也可以与其他凹部26具有不同的形状。凹部26的数量及大小与在第1实施方式中说明的凸部23(图4)同样，能够适当设定。

像本实施方式这样，在盘主体21设置有多个凹部26的情况下，也是同样，在比最小开口部A_min靠外周侧的区域R1中，被形成于制动盘20a的外表面的温度边界层会变薄。因此，能够使从通气路通过的空气与制动盘20a的热传导率上升。此外，制动盘20a的表面积会因多个凹部26而放大。因此，能够将制动时的制动盘20a的冷却性能维持得较高。

但是，在制造上，像第1实施方式那样，优选在制动盘的外表面设置凸部23。即，例如在以锻造来制造制动盘的情况下，当要在制动盘的外表面形成凹部26时，需要将凹部26所对应的凸部形成于锻造用的模具。然而，认为该模具的凸部会因反复的锻造而比较早地消耗或破损。另一方面，在将凸部23设置于制动盘的外表面的情况下，在锻造用的模具中不会存在凸部，因此难以发生模具的消耗或破损。因此，从模具的寿命的观点出发，优选在制动盘的外表面仅设置有凸部23。

＜第3实施方式＞

图6是将第3实施方式的制动盘单元100b沿径向及轴向切断的、示意性的剖视图。但是，在图6中，仅示出制动盘20b及控制构件30，省略了旋转构件10。图7是制动盘20b及控制构件30的后视图。

参照图6及图7，本实施方式的制动盘单元100b在将多个凸部23设置于翅片22，而非盘主体21的背面212这点上与第1实施方式不同。凸部23在比最小开口部A_min靠外周侧的区域R1中，在每个各翅片22的两侧面222形成有多个。

像本实施方式这样，在翅片22设置有多个凸部23的情况下，也是同样，在比最小开口部A_min靠外周侧的区域R1中，被形成于制动盘20b的外表面的温度边界层会变薄。因此，能够使从通气路通过的空气与制动盘20b的热传导率上升。此外，制动盘20b的表面积会因多个凸部23而扩大。因此，能够将制动时的制动盘20b的冷却性能维持得较高。

＜第4实施方式＞

图8是示意性地表示第4实施方式的制动盘单元100c所包含的制动盘20c的后视图。在图8中，以将制动盘20c的各翅片22用垂直于轴向的平面切断得到的截面来表示。

参照图8，在本实施方式的制动盘单元100c中，取代第3实施方式的多个凸部23地，多个凹部26被设置于翅片22。凹部26在比最小开口部A_min靠外周侧的区域R1中，在每个各翅片22的侧面222形成有多个。

像本实施方式这样，在翅片22设置有多个凹部26的情况下，也是同样，在比最小开口部A_min靠外周侧的区域R1中，被形成于制动盘20c的外表面的温度边界层会变薄。因此，能够使从通气路通过的空气与制动盘20c的热传导率上升。此外，制动盘20c的表面积会因多个凹部26而放大。因此，能够将制动时的制动盘20c的冷却性能维持得较高。

在第3及第4实施方式中，在翅片22的各侧面222，而非盘主体21的背面212，形成有凸部23或凹部26。但是，从制造容易性的观点出发，像第1及第2实施方式那样，优选在盘主体21的背面212形成凸部23或凹部26。

＜第5实施方式＞

图9是示意性地表示第5实施方式的制动盘单元100d所包含的制动盘20d的后视图。

如图9所示，在本实施方式的制动盘单元100d中，在翅片22，形成有槽状的凹部27。这些凹部27从翅片22的顶面221到盘主体21侧具有凹的形状，并且沿周向横跨翅片22。在本实施方式的例子中，凹部27被配置于比紧固孔24靠外周侧处。但是，凹部27的位置可以为比最小开口部A_min靠外周侧处，能够根据控制构件30的突出部32的位置来适当调整。

像本实施方式这样，在各翅片22形成有槽状的凹部27的情况下，也是同样，在比最小开口部A_min靠外周侧的区域R1中，被形成于制动盘20d的外表面的温度边界层会变薄。因此，能够使从通气路通过的空气与制动盘20d的热传导率上升。此外，当为槽状的凹部27时，能够使制动盘20d的表面积进一步扩大。因此，能够提高制动时的制动盘20d的冷却性能。

＜第6实施方式＞

图10是示意性地表示第6实施方式的制动盘单元100e所包含的制动盘20e及控制构件30e的后视图。图11是将图10所示的制动盘20e及控制构件30e沿径向及轴向切断的、示意性的剖视图。

参照图10，在被设置于制动盘20e的翅片22，为了分别收容有控制构件30e的突出部32e的一部分，形成有槽223。各翅片22的槽223沿周向横跨该翅片22。

在本实施方式的例子中，各翅片22的槽223被配置在盘主体21的内周侧。更具体而言，各槽223被以不与被设置于翅片22的紧固孔24或键槽25重叠的方式，配置于比紧固孔24或键槽25靠内周侧。但是，也可以是，在具有键槽25的翅片22中，被嵌入于键槽25的键(图示略)不干扰槽223内的突出部32e的情况下，槽223与键槽25部分地重叠。

在控制构件30e中，突出部32e从相邻的翅片22中的一个到另一个，通过槽223沿周向延伸。在本实施方式的例子中，突出部32e从所有槽223通过，并沿周向延伸。即，突出部32e具有与盘主体21实质上同心的圆环状。突出部32e与其他实施方式同样，既可以被与支撑部31一体形成，也可以在被与支撑部31分体地形成后，以焊接等固定于支撑部31。

参照图11，如上所述，在制动盘20e的各翅片22，设置有槽223。槽223为从翅片22的顶面221陷入到盘主体21侧的部分。但是，为了确保盘主体21的热容量，槽223不会侵入盘主体21。即，槽223的底面与盘主体21的背面212实质上处于同一平面上，或位于在轴向上比背面212靠内侧处。

控制构件30e的突出部32e与其他实施方式同样，从支撑部31向盘主体21的背面212突出。但是，突出部32e与其他实施方式不同，跨相邻的翅片22地沿周向延伸。突出部32e的一部分被配置在沿周向相邻的翅片22之间。突出部32e的其他部分被配置在各翅片22的槽223内。在被配置在突出部32e中的相邻的翅片22之间的部分与制动盘20e之间，形成有间隙G。间隙G在沿周向相邻的翅片22之间，被形成于突出部32e与盘主体21的背面212之间，例如具有沿径向看去大致直线状。间隙G与其他实施方式同样，具有最小开口部A_min。

最小开口部A_min为被形成在翅片22彼此之间的、突出部32e与盘主体21的背面212的间隙G中的、沿着周向及轴向的截面最小的部分。从突出部32e的前端到盘主体21的背面212的轴向的距离例如为0.5mm～4.5mm。在制动盘20e的外表面中的、比最小开口部A_min靠外周侧的区域R1，设置有多个凸部23。凸部23与第1实施方式同样，被配置在盘主体21的背面212上。也可以是，在盘主体21的背面212，取代凸部23地，设置有多个与第2实施方式相同的凹部26。

在本实施方式中，控制构件30e的突出部32e被跨沿周向相邻的翅片22地配置，因此在相邻的翅片22之间，形成有沿着盘主体21的最小开口部A_min。从该最小开口部A_min通过而流速増加的空气会沿着盘主体21的背面212流动。在比最小开口部A_min靠外周侧(后游侧)的区域R1中，在盘主体21的背面212，形成有凸部23或凹部26。因此，能够使被形成于制动盘20e的外表面的温度边界层变薄，并能够使空气与制动盘20e的热传导率上升。此外，能够通过凸部23或凹部26来扩大制动盘20e的表面积。结果，能够提高制动时的制动盘20e的冷却性能。

在上述第1～第5实施方式中，在沿周向相邻的翅片22之间，各配置有1个控制构件30的突出部32。在该情况下，在制造控制构件30时，需要比较严格地对周向上的突出部32的位置及尺寸等进行调整，使得突出部32不会干扰各翅片22。另一方面，在本实施方式中，在沿周向相邻的翅片22之间，配置有控制构件30e的突出部32e的一部分。即，突出部32e从各翅片22通过，并沿周向延伸。在各翅片22，形成有与突出部32e对应的槽223，使得突出部32e不会实质性地干扰各翅片22。因此，在制造控制构件30e时，无需严格地对周向上的突出部32e的位置及尺寸等进行调整。因此，能够比较简单地进行控制构件30e的制造，并能够降低控制构件30e的加工所需的劳动力及成本。

例如，在控制构件30e由金属的薄壁材料构成的情况下，在铁路车辆的高速行驶中，会存在如下可能：因离心力及气流的影响，突出部32e向制动盘20e的外周侧变形，最小开口部A_min扩大，从而无法稳定地获得气动噪声的降低效果。然而，在本实施方式中，在各翅片22的槽223内配置有突出部32e的一部分，因此能够通过槽223来约束突出部32e的变形。因此，即使在控制构件30e由薄壁材料构成的情况下，铁路车辆行驶中的最小开口部A_min的变动也会被抑制，能够稳定地降低气动噪声。此外，能够通过以薄壁材料来构成控制构件30e，从而防止重量的増大，并确保良好的制作性。

在本实施方式中，在制动盘20e的各翅片22，设置有槽223，该槽223用于配置突出部32e。由此，因为制动盘20e的表面积会扩大，所以能够提高制动盘20e的冷却性能。进而，因为进入到突出部32e的前端与各槽223的底面之间的空气的流速较大，所以当能够某种程度地确保径向上的突出部32e的前端的长度时，空气的流速较大的区域会沿径向扩大。因此，能够提高空气与各槽223的底面的热交换量。即，能够提高从各槽223的底面向空气的排热量。因此，能够进一步提高制动盘20e的冷却性能。径向上的突出部32e的前端的长度例如优选为径向上的翅片22的长度(盘主体21侧)的1/20以上。

以上，针对本公开的实施方式进行了说明，但本公开并不被限定于上述实施方式，只要不脱离其主旨，就能够进行各种变更。

例如，在上述各实施方式中，在制动盘的外表面中的、比最小开口部A_min靠外周侧的区域R1中，设置有凸部23、凹部26及凹部27中的任意一个。然而，也可以是，在区域R1中，凸部23、凹部26及凹部27中的2种以上混合存在。

在上述第1～第4实施方式、以及第6实施方式中，在盘主体21的背面212及翅片22的侧面222中的任意一个，设置有凸部23或凹部26。然而，也可以是，在比最小开口部A_min靠外周侧的区域R1中，在盘主体21的背面212及翅片22的侧面222这两者，设置有凸部23及凹部26中的至少一个。

在上述第1～第4实施方式、以及第6实施方式中，仅在制动盘的外表面中的、比最小开口部A_min靠外周侧的区域R1，设置有凸部23或凹部26。然而，也能够在区域R1以外的区域设置凸部或凹部。例如，也可以是，如图12所示，在制动盘20f的外表面中的、比最小开口部A_min靠内周侧的区域R2中，在盘主体21的背面212上，设置有多个凸部28。即，能够遍及盘主体21的整个背面212地形成凸部，以不干扰控制构件30的突出部32。凸部28的构成能够设为与凸部23的构成实质上相同。此外，例如，也可以是，如图13所示，在制动盘20g的外表面中的、比最小开口部A_min靠内周侧的区域R2中，在盘主体21的背面212上，设置有多个凹部29。即，能够遍及盘主体21的整个背面212地，形成凹部。凹部29的构成能够设为与凹部26的构成实质上相同。

在图12及图13所示的例子中，在比最小开口部A_min靠内周侧的区域R2中，在盘主体21的背面212，形成有凸部28或凹部29。然而，在内周侧的区域R2中，取代盘主体21的背面212或除其之外地，也能够在各翅片22的侧面形成凸部28或凹部29。此外，也可以是，在内周侧的区域R2中，也与外周侧的区域R1相同，凸部28及凹部29混合存在。

在上述各实施方式中，控制构件30、30e的突出部32、32e的形状能够适当变更。例如，关于突出部32、32e，既可以是，随着靠近盘主体21而向外周侧倾倒，也可以是，前端部分向外周侧弯曲。或者，也可以是，在沿着径向及轴向的截面上观察，突出部32、32e为大致三角形状或大致四角形状等。在该情况下，突出部32、32e既可以被形成为中空，也可以被形成为实心。

在上述第1～第5实施方式中，在盘主体21的径向的中央附近，配置有控制构件30的各突出部32，但突出部32的位置并不被限定于此。突出部32既可以被配置在盘主体21的外周侧，也可以被配置在盘主体21的内周侧。

在上述第6实施方式中，控制构件30e的突出部32e被配置在盘主体21的内周侧，与突出部32e对应的槽223被形成于各翅片22的顶面221。然而，突出部32e及槽223的位置并不被限定于此。例如，在将突出部32e进一步配置在内周侧的情况下，能够以槽223的一部分或全部位于比翅片22的顶面221靠内周侧的方式，在各翅片22形成槽223。此外，例如也能够通过在各翅片22中，在比紧固孔24或键槽25靠外周侧形成槽223，从而将突出部32e配置在盘主体21的外周侧，该突出部32e跨多个翅片22地沿周向延伸。

在上述第1～第5实施方式中，控制构件30的支撑部31实质上呈圆环板状。然而，也可以是，支撑部31在周向上被分割为多个。即，也可以是，支撑部31由分别具有1个以上的突出部32的多个圆弧状部件来构成。同样，在第6实施方式中的控制构件30e中，能够通过将支撑部31与突出部32e一同在周向上分割为多个，从而形成多个圆弧状部件。这些圆弧状部件在旋转构件10与制动盘之间，被相互接触或隔开间隔地沿周向排列。

附图标记说明

100、100a～100e：制动盘单元

10：旋转构件

20、20a～20g：制动盘

21：盘主体

22：翅片

223：槽

23、28：凸部

26、27、29：凹部

30、30e：控制构件

31：支撑部

32、32e：突出部

Claims

1.一种铁路车辆用的制动盘单元，包括：

旋转构件，其被安装于所述铁路车辆的车轴，

制动盘，其包含环状的盘主体、多个翅片、以及多个第1凸部及/或多个第1凹部，该环状的盘主体具有与所述旋转构件相对的背面，该多个翅片被放射状地配置在所述背面上，该多个第1凸部及/或多个第1凹部被形成于外表面，以及

控制构件，其包含板状的支撑部、以及突出部，并对相邻的翅片之间的通气量进行控制，该板状的支撑部被夹在所述旋转构件与所述多个翅片之间，该突出部至少一部分配置在所述多个翅片中的在所述制动盘的周向上相邻的翅片之间，并该突出部从所述支撑部向所述盘主体突出；

在所述突出部与所述制动盘之间，形成有间隙；

所述第1凸部及/或所述第1凹部在所述制动盘的所述外表面中，被设置于比所述间隙中的沿着所述周向的截面的面积最小的部分即最小开口部靠外周侧处。

2.如权利要求1所述的制动盘单元，其中，

所述第1凸部及/或所述第1凹部被设置于所述盘主体的所述背面。

3.如权利要求2所述的制动盘单元，其中，

在所述相邻的翅片的每个上形成有槽，该槽沿所述周向横跨该翅片；

所述突出部从所述相邻的翅片的一个到另一个，从所述槽通过，并沿所述周向延伸。

4.如权利要求1～3的任意一项所述的制动盘单元，其中，

在所述制动盘的所述外表面，设置有所述第1凸部。

5.如权利要求1～4的任意一项所述的制动盘单元，其中，

所述制动盘还包含多个第2凸部及/或多个第2凹部，该多个第2凸部及/或多个第2凹部被形成于所述外表面；

所述第2凸部及/或所述第2凹部在所述制动盘的所述外表面中，被设置于比所述最小开口部靠内周侧处。