JP2000240695A - 鉄道車両用ブレーキディスク - Google Patents
鉄道車両用ブレーキディスクInfo
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- JP2000240695A JP2000240695A JP11041439A JP4143999A JP2000240695A JP 2000240695 A JP2000240695 A JP 2000240695A JP 11041439 A JP11041439 A JP 11041439A JP 4143999 A JP4143999 A JP 4143999A JP 2000240695 A JP2000240695 A JP 2000240695A
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- sliding surface
- disk
- disc
- brake disc
- brake
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高速走行中に非常用に使用されても過大な熱
応力の発生を防止でき、かつ摺動面の段差もない鉄道車
両用ブレーキディスクを提供することである。 【解決手段】 ディスク１を一体型として円周方向の一
箇所に分断部８を設けることにより、この分断部８で円
周方向の熱応力を開放するとともに、摺動面に段差が生
じないようにし、高速走行中に非常用で使用されても、
摺動面での過大な発熱で生じる熱応力を分断部８で開放
して、クラックや変形の発生を防止し、かつ、パッドの
消耗や騒音の発生も著しく低減できるようにしたのであ
る。
応力の発生を防止でき、かつ摺動面の段差もない鉄道車
両用ブレーキディスクを提供することである。 【解決手段】 ディスク１を一体型として円周方向の一
箇所に分断部８を設けることにより、この分断部８で円
周方向の熱応力を開放するとともに、摺動面に段差が生
じないようにし、高速走行中に非常用で使用されても、
摺動面での過大な発熱で生じる熱応力を分断部８で開放
して、クラックや変形の発生を防止し、かつ、パッドの
消耗や騒音の発生も著しく低減できるようにしたのであ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、鉄道車両用ブレ
ーキディスクに関するものである。
ーキディスクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】鉄道
車両用のブレーキには、電気式ブレーキと機械式ブレー
キが用いられており、機械式ブレーキとしてはディスク
ブレーキが多く採用されている。通常、高速からの減速
には電気ブレーキが使用され、ある程度減速してからデ
ィスクブレーキが使用される。但し、走行中に何らかの
原因で電気系統のトラブルが発生して、電気式ブレーキ
が使用不能となったときは、高速走行中でもディスクブ
レーキを使用することがある。
車両用のブレーキには、電気式ブレーキと機械式ブレー
キが用いられており、機械式ブレーキとしてはディスク
ブレーキが多く採用されている。通常、高速からの減速
には電気ブレーキが使用され、ある程度減速してからデ
ィスクブレーキが使用される。但し、走行中に何らかの
原因で電気系統のトラブルが発生して、電気式ブレーキ
が使用不能となったときは、高速走行中でもディスクブ
レーキを使用することがある。
【０００３】前記ディスクブレーキには、車輪側面取り
付け型のものと車軸取り付け型のものとがあり、車輪側
面取り付け型のディスクブレーキは、車輪側面の空間を
利用して、この空間にブレーキディスクを納める方式の
ため、コンパクトな設計とすることができる。
付け型のものと車軸取り付け型のものとがあり、車輪側
面取り付け型のディスクブレーキは、車輪側面の空間を
利用して、この空間にブレーキディスクを納める方式の
ため、コンパクトな設計とすることができる。
【０００４】前記ブレーキディスクには、ディスクを一
体に形成した一体型と、ディスクを円周方向で分割した
分割型とがある。図３および図４は、車輪側面取り付け
型の一体型ブレーキディスクを示す。このブレーキディ
スクは、２枚一対のディスク１１より成り、この一対の
ディスク１１が車輪１２の側面両側の空間に納められ、
ボルト１３で締結されている。各ディスク１１の表面側
には平坦な摺動面１４が、裏面側には放熱用のフィン１
５が設けられ、各摺動面１４の両側からパッド１６が押
し付けられるようになっている。ボルト１３の締結用ボ
ルト孔１７はディスク１１の内周側に設けられている。
体に形成した一体型と、ディスクを円周方向で分割した
分割型とがある。図３および図４は、車輪側面取り付け
型の一体型ブレーキディスクを示す。このブレーキディ
スクは、２枚一対のディスク１１より成り、この一対の
ディスク１１が車輪１２の側面両側の空間に納められ、
ボルト１３で締結されている。各ディスク１１の表面側
には平坦な摺動面１４が、裏面側には放熱用のフィン１
５が設けられ、各摺動面１４の両側からパッド１６が押
し付けられるようになっている。ボルト１３の締結用ボ
ルト孔１７はディスク１１の内周側に設けられている。
【０００５】上述した一体型ブレーキディスクは摺動面
を平坦に形成でき、パッドの寿命を長くして、かつ騒音
も小さくできるとともに、加工が簡単で製造コストを安
価にできる利点を有する。しかしながら、従来の一体型
ブレーキディスクは、前記電気系統のトラブル等により
高速走行状態で非常用に使用されると、摺動面での過大
な摩擦発熱による熱応力でクラックや変形が生じ易い問
題がある。
を平坦に形成でき、パッドの寿命を長くして、かつ騒音
も小さくできるとともに、加工が簡単で製造コストを安
価にできる利点を有する。しかしながら、従来の一体型
ブレーキディスクは、前記電気系統のトラブル等により
高速走行状態で非常用に使用されると、摺動面での過大
な摩擦発熱による熱応力でクラックや変形が生じ易い問
題がある。
【０００６】すなわち、摺動面での過大な発熱でディス
クの半径方向に大きな温度勾配が生じ、高温となる摺動
面が設けられたディスク外周側では周方向の圧縮応力
が、締結用ボルト孔が設けられたディスク内周側では周
方向の引張応力が発生する。この内周側での引張応力が
過大になると、応力集中しやすいディスクの内周側端面
や締結用ボルト孔を起点としてクラックが発生する。こ
のクラックは繰返の熱応力で成長してディスクの破壊に
至る場合がある。このため、一体型ディスクの素材に
は、通常、靱性の優れた鋳鋼や鍛鋼が用いられている
が、これらの素材を用いても、熱応力による変形が生じ
ることがある。
クの半径方向に大きな温度勾配が生じ、高温となる摺動
面が設けられたディスク外周側では周方向の圧縮応力
が、締結用ボルト孔が設けられたディスク内周側では周
方向の引張応力が発生する。この内周側での引張応力が
過大になると、応力集中しやすいディスクの内周側端面
や締結用ボルト孔を起点としてクラックが発生する。こ
のクラックは繰返の熱応力で成長してディスクの破壊に
至る場合がある。このため、一体型ディスクの素材に
は、通常、靱性の優れた鋳鋼や鍛鋼が用いられている
が、これらの素材を用いても、熱応力による変形が生じ
ることがある。
【０００７】一方、分割型ブレーキディスクは、図５に
例示するように、各ディスク１８が円周方向で複数に分
割されており、前記半径方向の温度勾配による熱応力が
分割部１９で開放されるので、クラックや変形が生じな
い。このため、分割型ディスクの素材には、靱性には劣
るが摺動特性の優れた鋳鉄や粒子分散アルミニウム合金
鋳物等が用いられている。このように、分割型ディスク
は摩擦発熱による熱応力を緩和できる利点を有するが、
ディスク取り付け時に摺動面の分割部に段差が生じ易
く、このわずかの段差でパッドが消耗するとともに、騒
音も大きくなる欠点がある。
例示するように、各ディスク１８が円周方向で複数に分
割されており、前記半径方向の温度勾配による熱応力が
分割部１９で開放されるので、クラックや変形が生じな
い。このため、分割型ディスクの素材には、靱性には劣
るが摺動特性の優れた鋳鉄や粒子分散アルミニウム合金
鋳物等が用いられている。このように、分割型ディスク
は摩擦発熱による熱応力を緩和できる利点を有するが、
ディスク取り付け時に摺動面の分割部に段差が生じ易
く、このわずかの段差でパッドが消耗するとともに、騒
音も大きくなる欠点がある。
【０００８】そこで、この発明の課題は、高速走行中に
非常用に使用されても過大な熱応力の発生を防止でき、
かつ摺動面の段差もない鉄道車両用ブレーキディスクを
提供することである。
非常用に使用されても過大な熱応力の発生を防止でき、
かつ摺動面の段差もない鉄道車両用ブレーキディスクを
提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明は、鉄道車両の車輪側面両側に取り付け
られ、表面側にパッドとの摺動面が、裏面側に放熱用の
フィンが設けられた２枚一対のディスクより成る鉄道車
両用ブレーキディスクにおいて、前記ディスクを円周方
向の一箇所で分断する分断部を設けた構成を採用したの
である。
めに、この発明は、鉄道車両の車輪側面両側に取り付け
られ、表面側にパッドとの摺動面が、裏面側に放熱用の
フィンが設けられた２枚一対のディスクより成る鉄道車
両用ブレーキディスクにおいて、前記ディスクを円周方
向の一箇所で分断する分断部を設けた構成を採用したの
である。
【００１０】すなわち、ディスクを一体型として、円周
方向の一箇所に分断部を設けることにより、半径方向の
大きな温度勾配で生じる円周方向の熱応力をこの分断部
で開放するとともに、摺動面に段差も生じないようにし
たのである。
方向の一箇所に分断部を設けることにより、半径方向の
大きな温度勾配で生じる円周方向の熱応力をこの分断部
で開放するとともに、摺動面に段差も生じないようにし
たのである。
【００１１】前記分断部の隙間は０．２〜４．０ｍｍの
範囲とするのがよい。切断機の実用上の能力を考慮して
下限値を０．２ｍｍとし、熱応力解析の解析結果に基づ
いて上限値を４．０ｍｍとした。すなわち、分断部の隙
間が４．０ｍｍを越えると、初期には摺動面に段差がな
くても、不均一な熱膨張で摺動面に段差が生じるからで
ある。
範囲とするのがよい。切断機の実用上の能力を考慮して
下限値を０．２ｍｍとし、熱応力解析の解析結果に基づ
いて上限値を４．０ｍｍとした。すなわち、分断部の隙
間が４．０ｍｍを越えると、初期には摺動面に段差がな
くても、不均一な熱膨張で摺動面に段差が生じるからで
ある。
【００１２】前記ディスクを鋳鉄または粒子分散アルミ
ニウム合金鋳物で形成することにより、摺動面での摺動
特性を高めることができる。
ニウム合金鋳物で形成することにより、摺動面での摺動
特性を高めることができる。
【００１３】
【実施の形態】以下、図１および図２に基づき、この発
明の実施形態を説明する。このブレーキディスクは、図
１に示すように、２枚一対のＳｉＣ粒子分散アルミニウ
ム合金鋳物製ディスク１より成り、この一対のディスク
１が、車輪２の側面両側に形成された空間に納められ、
ボルト３で締結されている。各ディスク１の表面側には
平坦な摺動面４が設けられ、各摺動面４の両側からパッ
ド５が押し付けられるようになっている。
明の実施形態を説明する。このブレーキディスクは、図
１に示すように、２枚一対のＳｉＣ粒子分散アルミニウ
ム合金鋳物製ディスク１より成り、この一対のディスク
１が、車輪２の側面両側に形成された空間に納められ、
ボルト３で締結されている。各ディスク１の表面側には
平坦な摺動面４が設けられ、各摺動面４の両側からパッ
ド５が押し付けられるようになっている。
【００１４】前記ディスク１の裏面側には、図２に示す
ように、放射状に多数の放熱用フィン６が設けられ、こ
れらのフィン６の内周側には、前記締結ボルト３用の孔
７が設けられている。ディスク１には、円周方向の一箇
所に分断部８が設けられ、この分断部８には、０．２〜
４．０ｍｍの隙間が設けられている。
ように、放射状に多数の放熱用フィン６が設けられ、こ
れらのフィン６の内周側には、前記締結ボルト３用の孔
７が設けられている。ディスク１には、円周方向の一箇
所に分断部８が設けられ、この分断部８には、０．２〜
４．０ｍｍの隙間が設けられている。
【００１５】この実施形態では、ディスク素材にＳｉＣ
粒子分散アルミニウム合金鋳物を用いたが、その他の粒
子分散アルミニウム合金鋳物も採用することができる。
勿論、鋳鉄や鋼系の素材を用いることもできる。
粒子分散アルミニウム合金鋳物を用いたが、その他の粒
子分散アルミニウム合金鋳物も採用することができる。
勿論、鋳鉄や鋼系の素材を用いることもできる。
【００１６】
【発明の効果】以上のように、この発明の鉄道車両用ブ
レーキディスクは、ディスクを一体型として、円周方向
の一箇所に分断部を設けることにより、この分断部で円
周方向の熱応力を開放するとともに、摺動面に段差が生
じないようにしたので、高速走行中に非常用で使用され
ても、摺動面での過大な発熱で生じる熱応力を分断部で
開放して、クラックや変形の発生を防止し、かつ、パッ
ドの消耗や騒音の発生も著しく低減することができる。
レーキディスクは、ディスクを一体型として、円周方向
の一箇所に分断部を設けることにより、この分断部で円
周方向の熱応力を開放するとともに、摺動面に段差が生
じないようにしたので、高速走行中に非常用で使用され
ても、摺動面での過大な発熱で生じる熱応力を分断部で
開放して、クラックや変形の発生を防止し、かつ、パッ
ドの消耗や騒音の発生も著しく低減することができる。
【００１７】また、ディスクの素材として、鋳鉄や粒子
分散アルミニウム合金鋳物を採用することにより、摺動
面での摺動特性を高めることができる。
分散アルミニウム合金鋳物を採用することにより、摺動
面での摺動特性を高めることができる。
【図１】実施形態のブレーキディスクを車輪に取り付け
た状態を示す縦断面図
た状態を示す縦断面図
【図２】図１のブレーキディスクの背面図
【図３】従来のブレーキディスクを車輪に取り付けた状
態を示す縦断面図
態を示す縦断面図
【図４】図３のブレーキディスクの背面図
【図５】従来の分割型ブレーキディスクの背面図
１ ディスク ２ 車輪 ３ ボルト ４ 摺動面 ５ パッド ６ フィン ７ 孔 ８ 分断部 １１ ディスク １２ 車輪 １３ ボルト １４ 摺動面 １５ フィン １６ パッド １７ 孔 １８ ディスク １９ 分割部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 力弥 大阪市西区北堀江１丁目12番19号 株式会 社栗本鐵工所内 (72)発明者 早水 一茂 大阪市西区北堀江１丁目12番19号 株式会 社栗本鐵工所内 Ｆターム(参考） 3J058 AA47 AA53 AA62 AA87 BA32 BA44 CB14 CB17 CB23 CB25 CB29 CD11 DD02 DD11 DE02 DE05 EA05 EA08 FA21
Claims (3)
- 【請求項１】 鉄道車両の車輪側面両側に取り付けら
れ、表面側にパッドとの摺動面が、裏面側に放熱用のフ
ィンが設けられた２枚一対のディスクより成る鉄道車両
用ブレーキディスクにおいて、前記ディスクを円周方向
の一箇所で分断する分断部を設けたことを特徴とする鉄
道車両用ブレーキディスク。 - 【請求項２】 前記分断部の隙間を０．２〜４．０ｍｍ
とした請求項１に記載の鉄道車両用ブレーキディスク。 - 【請求項３】 前記ディスクを鋳鉄または粒子分散アル
ミニウム合金鋳物で形成した請求項１または２に記載の
鉄道車両用ブレーキディスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11041439A JP2000240695A (ja) | 1999-02-19 | 1999-02-19 | 鉄道車両用ブレーキディスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11041439A JP2000240695A (ja) | 1999-02-19 | 1999-02-19 | 鉄道車両用ブレーキディスク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000240695A true JP2000240695A (ja) | 2000-09-05 |
Family
ID=12608417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11041439A Pending JP2000240695A (ja) | 1999-02-19 | 1999-02-19 | 鉄道車両用ブレーキディスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000240695A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002250374A (ja) * | 2001-02-23 | 2002-09-06 | Kurimoto Ltd | 鉄道車両用ブレーキディスクの締結方法 |
| US6962242B2 (en) | 2002-07-18 | 2005-11-08 | Meritor Heavy Vehicle Systems Cameria Spa | Brake rotor |
| JP2009216113A (ja) * | 2008-03-07 | 2009-09-24 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鉄道車両用ブレーキディスク |
| CN113819169A (zh) * | 2021-08-03 | 2021-12-21 | 聊城市特力汽车零部件有限公司 | 一种新型挂车桥使用的制动盘 |
-
1999
- 1999-02-19 JP JP11041439A patent/JP2000240695A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002250374A (ja) * | 2001-02-23 | 2002-09-06 | Kurimoto Ltd | 鉄道車両用ブレーキディスクの締結方法 |
| JP4592979B2 (ja) * | 2001-02-23 | 2010-12-08 | 株式会社栗本鐵工所 | 鉄道車両用ブレーキディスクの締結方法 |
| US6962242B2 (en) | 2002-07-18 | 2005-11-08 | Meritor Heavy Vehicle Systems Cameria Spa | Brake rotor |
| JP2009216113A (ja) * | 2008-03-07 | 2009-09-24 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鉄道車両用ブレーキディスク |
| CN113819169A (zh) * | 2021-08-03 | 2021-12-21 | 聊城市特力汽车零部件有限公司 | 一种新型挂车桥使用的制动盘 |
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