JP2018528368A - 列車用の弾性調節式ブレーキパッド - Google Patents

Abstract

本発明は列車の技術分野に属し、列車用の弾性調節式ブレーキパッドに関し、第４のスルーホールが設けられたパッド骨格、ブレーキブロックアセンブリ、および圧縮コイルばねを含み、ブレーキブロックアセンブリは、ブレーキブロック、リベット、皿ばね、およびリベットセットを含み、ブレーキブロックは、一体に固定装着された摩擦ブロックと静的鋼裏金とを含み、リベットはブレーキブロックから突き出した後、皿ばねとリベットセットとが順次にスリーブされており、第４のスルーホールは段階付きシンクホールであり、ブレーキブロックアセンブリにおけるリベットセットは第４のスルーホールを穿設して伸ばし、圧縮コイルばねは、リベットセットの外側にスリーブされており、リベットセットの一端の外側には、弾性止め輪と係合した係合溝が設けられており、圧縮コイルばねは、一端がサブシンクホールが位置する階段に貼り付けられており、他端が弾性止め輪の下端面に貼り付けられており、静的鋼裏金とパッド骨格との間には、若干の回り止めピンが設けられている。本発明は、制動隙間を自動的に調節し、摩擦面積を常に確保し、制動効率を高め、使用寿命を延ばすることができ、加工コストが低いという利点を有する。

Description

本発明は、列車の技術分野に関し、具体的には、列車用の弾性調節式ブレーキパッドに関する。

従来技術では、列車の摩擦制動構造として、運動エネルギーを摩擦により熱エネルギーに変換して、空気中に放出することとなる。現在、高速列車には、いずれも、ディスクブレーキシステムが使用される。ディスクブレーキには、さらに、ルーレットブレーキとシャフトディスクブレーキとが分けられており、ルーレットブレーキは車輪の外部をそのまま、ブレーキディスクとしたものであり、シャフトディスクブレーキはブレーキディスクを車軸上に装着したものである。上記２種類のディスクブレーキには、ともに、ブレーキパッドがブレーキディスクの両側に分布しているものが採用される。列車の運行時、ブレーキディスクは、車両のホイールディスクまたはシャフトディスクと一体に接続されて、輪軸に伴って高速に回転し、ブレーキパッドは相対的に静止する。そして、列車にブレーキを掛ける必要のある場合、油圧シリンダにより圧力をパッドに伝達して、ブレーキディスクを押し付け、ブレーキトルクを発生して、ブレーキを実現する。

現在、列車ブレーキパッドは主に、一体式と別体式との２種類が分けられている。一体式とは、摩擦材料とパッド骨格とを一体化されたパッドに接続したものである。そして、別体式とは、摩擦材料と鋼裏金とを摩擦ブロックに焼結して製造し、さらに、係合スプリング、スプリング、カシメなどの構造によってパッド骨格と接続して別体式パッドに形成する。一体式パッドは、構造や工芸が簡単であるという特徴を有し、別体式パッドは、着脱や使用・保守が便利であるなどの特徴を有するとともに、適切なデザインによって、隙間を調節する機能を有するようになり、ブレーキパッドの摩擦材料の表面とブレーキディスクの表面とを制動時によりよく接合させて、ブレーキ効率を高めることができる。

パッドの各部材には弾性接触、フローティング式接続が用いられる、調整器付き列車ブレーキパッド構造が提案される文献がある。摩擦ブロックは係合スプリングによってパッド骨格と接続され、その間には調整器が追設されて、摩擦ブロックの鋼裏金と調整器がともに球状孤形構造を採用したので、摩擦面の調整に有利である。その構造の摩擦ブロックには、摩擦寿命に達した後、摩擦ブロックのみを交換して、他の部材を引き続き使用することができるため、パッドの保守や摩擦ブロックの交換が便利であるという特徴を有する。その欠陥というと、球状孤形構造の摩擦ブロックの鋼裏金と調整器が鋳造加工されなければならないので、外注加工のコストが増加してしまい、摩擦材料への焼結にも不便となったことが考えられる。

以下のような列車用のブレーキパッドが提案される文献がある。その列車用のブレーキパッドでは、そのパッド骨格とブレーキブロックとが可動に接続されており、このブレーキパッドが皿ばねを用いることで摩擦ブロックの摩擦材料の表面とブレーキディスクの表面との接触面積を調節することができ、制動効率を高めることができる。しかし、その欠陥というと、部品の加工精度への要求が高いこと、各摩擦ブロックとブレーキディスクとの表面の接触面積を個別に調節することができるが、しかし、所定時間の経過後、異なるブレーキブロック同士の間の摩擦面積が違うようになり、個別に調節したとしても、全てのブレーキブロックの摩擦面積が一致したり、合致したりすることを確保できないので、ブレーキパッド全体の使用寿命を短縮して、制動効率にも影響を与えることが考えられる。

従来技術での欠陥を補うために、本発明は、摩擦面積を常に確保し、制動効率を高め、使用寿命を延ばすことができる列車用の弾性調節式ブレーキパッドを提供する。

本発明の問題解決の技術案は以下の通りである。列車用の弾性調節式ブレーキパッドであって、１８個の第４のスルーホールが設けられたパッド骨格を含み、前記パッド骨格が半環状板状構造であり、前記半環状板状構造の内側面と外側面には、それぞれ、前記半環状板状構造の中心線の方向に向かって折り曲がった接続部が設けられており、前記接続部の側面の中心位置には、前記半環状板状構造の中心線方向に向かって開口した半円形凹溝が設けられており、前記パッド骨格の両端部が孤形構造であり、前記弧形構造の中心部位には第１のスルーホールが設けられており、前記弧形構造の内輪部位には第２のスルーホールが設けられており、前記パッド骨格の中間部位には２つの正方形の第３のスルーホールが設けられており、前記ブレーキパッドは、ブレーキブロックアセンブリと圧縮コイルばねを含み、前記ブレーキブロックアセンブリは、ブレーキブロック、リベット、皿ばね、およびリベットセットを含み、前記ブレーキブロックは、一体に固定装着された摩擦ブロックと静的鋼裏金とを含み、前記ブレーキブロックの中間には、リベットを取り付けるための取付孔が設けられており、前記リベットの尾部はブレーキブロックの静的鋼裏金が位置する面から突き出した後、皿ばねとリベットセットとが順次にスリーブされており、前記第４のスルーホールは段階付きシンクホールであり、前記段階付きシンクホールはメインシンクホールにサブシンクホールを設けることで形成されたものであり、前記ブレーキブロックアセンブリにおけるリベットセットは第４のスルーホールを穿設してメインシンクホールから伸ばし、前記圧縮コイルばねは、リベットセットの外側にスリーブされており、前記リベットセットの一端の外側には、弾性止め輪と係合した係合溝が設けられており、前記圧縮コイルばねは、一端がサブシンクホールが位置する階段に貼り付けられており、他端が前記弾性止め輪の下端面に貼り付けられており、前記静的鋼裏金とパッド骨格との間には、若干の回り止めピンが設けられている。

さらに、前記回り止めピンは回り止めピンホールに設けられており、前記回り止めピンホールは静的鋼裏金上の位置決め孔とパッド骨格上の前記位置決め孔に対応したブラインドホールとからなる。

さらに、前記静的鋼裏金上の位置決め孔は若干あり、若干の前記位置決め孔は静的鋼裏金の中心の周囲に均一に分布しており、ブレーキブロックアセンブリのうち、前記位置決め孔は皿ばねの円周の外側に位置する。

さらに、前記摩擦ブロックと静的鋼裏金は互いに対応した五角形体であり、前記五角形体のうちの１つの側面は、凸孤面であり、残りの４つの側面はいずれも、平面である。

さらに、前記摩擦ブロックの外側の端面には、研磨テクスチャが設けられた。

さらに、前記摩擦ブロックの外側の端面における研磨テクスチャは、摩擦ブロックの中心を中心として放射状に分布している。

さらに、前記摩擦ブロックと静的鋼裏金は、焼結によって一体に接合されてブレーキブロックとして形成された。

さらに、前記摩擦ブロックの辺長は静的鋼裏金の辺長よりも小さい。

さらに、前記摩擦ブロックは、金属系粉末材料で製造された。

さらに、前記金属系粉末材料は、銅系粉末冶金材料である。

パッド骨格を含み、前記パッド骨格が半環状板状構造であり、前記半環状板状構造の内側面と外側面には、それぞれ、前記半環状板状構造の中心線の方向に向かって折り曲がった接続部が設けられており、前記接続部の側面の中心位置には、前記半環状板状構造の中心線の方向に向かって開口した半円形凹溝が設けられており、前記パッド骨格の両端部が孤形構造であり、前記弧形構造の中心部位には第１のスルーホールが設けられており、前記弧形構造の内輪部位には第２のスルーホールが設けられており、前記パッド骨格の中間部位には第３のスルーホールが設けられている、列車用の弾性調節式ブレーキパッドであって、
断熱構造をさらに含み、前記断熱構造は、ブレーキブロック、皿ばね、および、前記ブレーキブロックと前記皿ばねとの間に位置するサーマルパッド、スペーサーを含み、
前記スペーサーの前記皿ばねに向かう一面には、前記スペーサーと一体化されたボスが設けられており、前記ボスの内径は、前記皿ばねの外径以上であり、前記ボスの高さの値は第１の厚さよりも小さく、厚さ変化量よりも大きくなり、前記第１の厚さは前記皿ばねが最大圧縮量になった場合の厚さであり、前記厚さ変化量は、前記第１の厚さと第２の厚さとの差であり、前記第２の厚さは前記皿ばねが圧縮されていない場合の厚さである。

さらに、前記サーマルパッドは、第１のサーマルパッドと第２のサーマルパッドを含み、前記第１のサーマルパッドは前記皿ばねと前記スペーサーとの間に位置し、前記第２のサーマルパッドは前記ブレーキブロックと前記スペーサーとの間に位置する。

さらに、前記第１のサーマルパッドと前記皿ばねとの形状がマッチングし、前記第２のサーマルパッドと前記ブレーキブロックとの形状とがマッチングする。

さらに、前記第１のサーマルパッドと前記皿ばねとの形状が同じであり、前記第２のサーマルパッドと前記ブレーキブロックとの形状が同じである。

さらに、前記サーマルパッドと前記スペーサーには、熱伝導係数が閾値よりも小さい材質が用いられる。

さらに、前記パッド骨格と前記スペーサーは第１の回り止めピンによって接続され、前記スペーサーと前記ブレーキブロックは第２の回り止めピンによって接続され、前記スペーサーにおける前記第１の回り止めピンが結合された位置と前記スペーサーにおける前記第２の回り止めピンが結合された位置とは異なる。

さらに、前記断熱構造は、リベットとリベットセットをさらに含み、前記ブレーキブロックには、前記リベットを取り付けるための取付孔が設けられており、
前記リベットの尾部は前記ブレーキブロックから突き出した後、前記スペーサー、前記サーマルパッド、前記皿ばね、および前記リベットセットとが順次にスリーブされており、または、前記リベットの尾部は前記ブレーキブロックから突き出した後、前記サーマルパッド、前記スペーサー、前記皿ばね、および前記リベットセットとが順次にスリーブされている。

さらに、前記ブレーキブロックは、一体に固定装着された摩擦ブロックと静的鋼裏金とを含み、前記静的鋼裏金とパッド骨格との間には、若干の回り止めピンが設けられている。

さらに、前記断熱構造の熱伝導係数は、前記断熱構造に含まれた各部材に用いられた材質の熱伝導係数よりも小さい。

本発明の有益な効果は以下の通りである。

１、本発明は、圧縮コイルばねと段差付きシンクホールとを合わせた設計により、ばねによる弾性力の付勢で、ブレーキブロックアセンブリが皿ばねを押し付け、皿ばねがパッドの鋼裏金に貼り付けられるようになった。そうすると、１８個のブレーキブロックアセンブリがいずれも、１つのばねによる引張力が付勢されるようになり、部品に加工誤差が生じたとしても、ブレーキブロックアセンブリはしっかりと引っ張られた状態にあり、自由状態がないので、部品の加工精度への要求が低くなり、製造コストが低下した。また、１８個の摩擦ブロックの表面が面一であることを随時に確保することができ、摩擦面積の確保や、制動効率の向上にも有利であるという顕著な進歩もある。

２、圧縮コイルばねと皿ばねとを合わせた設計により、皿ばねが１つの予圧力を受けるようになり、点検を行うことで、適切な予圧力では皿ばねの疲労寿命を明らかに伸ばすことができることが分かった。

３、圧縮コイルばね、皿ばね、および弾性止め輪などの他の構造の設計により、本願に記載の列車用の弾性調節式ブレーキパッドは、制動隙間を自動に調節し、摩擦効果を補強することができ、装着や保守が便利的であり、加工コストが低いという利点を有するようになる。

４、本発明は、各構造間の組合せ設計により、例えば、ブレーキブロック、ブレーキブロックアセンブリのモジュール化設計により、ブレーキブロックアセンブリの組立後、リベットセットを第４のスルーホールに穿設し、かつ、同時にパッドの鋼裏金のブラインドホールと静的鋼裏金との間に回り止めピンを入れる必要があり、その後、圧縮コイルばねを嵌め入れ、弾性止め輪を嵌め入れ、弾性止め輪をリベットセットの係合溝に嵌め入れることとなる。そうすると、弾性止め輪によって、ブレーキブロックアセンブリ、圧縮コイルばね、およびパッドの鋼裏金が接続されたので、構造全体の組立効率を著しく加速し、使用中にも、取り外し、交換、および保守時にも、作動効率を大幅に高めた。そのような効果は、保守時間が高く要求される列車にとっては特に重要である。

本発明に係る列車用の弾性調節式ブレーキパッドの立体構造概略図である。 本発明に係る列車用の弾性調節式ブレーキパッドの正面図である。 図２に示すＡ−Ａ線に沿った断面図である。 本発明に係る列車用の弾性調節式ブレーキパッドの背面図である。 図４に示すＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 本発明に係る列車用の弾性調節式ブレーキパッドにおけるパッド骨格の背面図である。 図６に示すＣ−Ｃ線に沿った断面図である。 本発明に係る列車用の弾性調節式ブレーキパッドにおける静的鋼裏金の背面図である。 図８に示すＥ−Ｅ線に沿った断面図である。 本発明に係る列車用の弾性調節式ブレーキパッドにおける摩擦ブロックの正面図である。 図１０に示すＦ−Ｆ線に沿った断面図である。 本発明に係る列車用の弾性調節式ブレーキパッドにおける静的鋼裏金と摩擦ブロックの取付の構造正面図である。 図１２に示すＧ−Ｇ線に沿った断面図である。 本発明に係る列車用の弾性調節式ブレーキパッドにおけるスペーサーの概略図である。 本発明に係る列車用の弾性調節式ブレーキパッドの立体構造概略図である。 本発明に係る列車用の弾性調節式ブレーキパッドの正面図である。 図１６に示すＡ−Ａ線に沿った断面図である。 本発明に係る列車用の弾性調節式ブレーキパッドの背面図である。 図１６に示すＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 本発明に係る列車用の弾性調節式ブレーキパッドにおけるパッド骨格の背面図である。 図２０に示すＣ−Ｃ線に沿った断面図である。 本発明に係る列車用の弾性調節式ブレーキパッドにおける静的鋼裏金の正面図である。 図２２に示すＤ−Ｄ線に沿った断面図である。 本発明に係る列車用の弾性調節式ブレーキパッドにおける摩擦ブロックの正面図である。 図２４に示すＥ−Ｅ線に沿った断面図である。 本発明に係る列車用の弾性調節式ブレーキパッドにおける静的鋼裏金と摩擦ブロックの取付の構造正面図である。 図２６に示すＦ−Ｆ線に沿った断面図である。 本発明に係る第１のサーマルパッドと第２のサーマルパッドを含む列車用の弾性調節式ブレーキパッドの概略図である。 本発明に係る列車用の弾性調節式ブレーキパッドにおける両回り止めピン構造の概略図である。 本発明に係る列車用の弾性調節式ブレーキパッドにおける断熱構造の概略図である。 本発明に係る列車用の弾性調節式ブレーキパッドの概略図である。 本発明に係る列車用の弾性調節式ブレーキパッドの部分的概略図である。

図１〜１３に対応した方案に使用された符号は以下の通りである。
１−パッド骨格、２−弾性止め輪、３−リベットセット、４−リベット、５−皿ばね、６−圧縮コイルばね、７−静的鋼裏金、８−半円形凹溝、９−回り止めピン、１０−摩擦ブロック、１１−第１のスルーホール、１２−弧形構造、１３−第２のスルーホール、１４−第３のスルーホール、１５−回り止めピン、１６−ブレーキブロック、１７−接続部、１８−第４のスルーホール、１９−メインシンクホール、２０−サブシンクホール。

図１４〜３２に対応した方案に使用された符号は以下の通りである。
当該ブレーキパッド１００の概略図に示した各部材の符号は以下の通りとなってもよい。
１−パッド骨格、２−弾性止め輪、３−リベットセット、４−リベット、５−皿ばね、６−第１のサーマルパッド、７−第１の回り止めピン、８−スペーサー、９−第１のサーマルパッド、１０−第２の回り止めピン、１１−静的鋼裏金、１２−摩擦ブロック、１３−半円形凹溝、１４−第１のスルーホール、１５−弧形構造、１６−第２のスルーホール、１７−第３のスルーホール、１８−回り止めピンホール、１９−ブレーキブロック、２０−接続部、２１−第４のスルーホール、２２−メインシンクホール、２３−断熱構造、２４−サーマルパッド、２５−ボス。

以下は、添付図面及び具体的な実施例を結び付けながら、本発明をさらに詳しく説明する。

図１〜１３に示すように、１８個の第４のスルーホール１８が設けられたパッド骨格１を含み、前記パッド骨格１が半環状板状構造であり、前記半環状板状構造の内側面と外側面には、それぞれ、前記半環状板状構造の中心線の方向に向かって折り曲がった接続部１７が設けられており、前記接続部１７の側面の中心位置には、前記半環状板状構造の中心線方向に向かって開口した半円形凹溝８が設けられており、前記パッド骨格１の両端部が孤形構造１２であり、前記弧形構造１２の中心部位には第１のスルーホール１１が設けられており、前記弧形構造１２の内輪部位には第２のスルーホール１３が設けられており、前記パッド骨格１の中間部位には２つの正方形の第３のスルーホール１４が設けられている、列車用の弾性調節式ブレーキパッドであって、前記ブレーキパッドは、ばね５とリベットセット３をさらに含み、前記ブレーキブロック１６は、一体に固定装着された摩擦ブロック１０と静的鋼裏金７とを含み、前記ブレーキブロック１６の中間には、リベット４を取り付けるための取付孔が設けられており、前記リベット４の尾部はブレーキブロック１６の静的鋼裏金７が位置する面から突き出した後、皿ばね５とリベットセット３とが順次にスリーブされており、前記第４のスルーホール１８は段階付きシンクホールであり、前記段階付きシンクホールはメインシンクホール１９にサブシンクホール２０を設けることで形成されたものであり、前記ブレーキブロックアセンブリにおけるリベットセット３は第４のスルーホール１８を穿設してメインシンクホール１９から伸ばし、前記圧縮コイルばね６は、リベットセット３の外側にスリーブされており、前記リベットセット３の一端の外側には、弾性止め輪２と係合した係合溝が設けられており、前記圧縮コイルばね６は、一端がサブシンクホール２０が位置する階段に貼り付けられており、他端が前記弾性止め輪２の下端面に貼り付けられており、前記静的鋼裏金７とパッド骨格１との間には、若干の回り止めピン９が設けられている。

前記回り止めピン９は回り止めピンホールに設けられており、前記回り止めピンホールは静的鋼裏金７上の位置決め孔とパッド骨格１上の前記位置決め孔に対応したブラインドホールとからなる。

前記静的鋼裏金７上の位置決め孔は若干あり、若干の前記位置決め孔は静的鋼裏金７の中心の周囲に均一に分布しており、ブレーキブロックアセンブリのうち、前記位置決め孔は皿ばね５の円周の外側に位置する。

前記摩擦ブロック１０と静的鋼裏金７は互いに対応した五角形体であり、前記五角形体のうちの１つの側面は、凸孤面であり、残りの４つの側面はいずれも、平面である。

前記摩擦ブロック１０の外側の端面には、研磨テクスチャが設けられた。

前記摩擦ブロック１０の外側の端面における研磨テクスチャは、摩擦ブロック１０の中心を中心として放射状に分布している。

前記摩擦ブロック１０と静的鋼裏金７は、焼結によって一体に接合されてブレーキブロック１６として形成された。

前記摩擦ブロック１０の辺長は静的鋼裏金７の辺長よりも小さい。

前記摩擦ブロック１０は、金属系粉末材料で製造された。前記金属系粉末材料は、銅系粉末冶金材料である。

皿ばねの信頼性を確保して、ブレーキパッドの寿命周期内に皿ばねに十分な強度と弾性を保たせることで、ブレーキパッドの弾性調節機能の有効性を確保するために、本発明は、もう１つの列車用の弾性調節式ブレーキパッド１００を提供する。

当該列車用の弾性調節式ブレーキパッド１００は、パッド骨格１を含み、前記パッド骨格１が半環状板状構造であり、前記半環状板状構造の内側面と外側面には、それぞれ、前記半環状板状構造の中心線の方向に向かって折り曲がった接続部２０が設けられており、前記接続部２０の側面の中心位置には、前記半環状板状構造の中心線の方向に向かって開口した半円形凹溝１３が設けられており、前記パッド骨格１の両端部が孤形構造１５であり、前記弧形構造１５の中心部位には第１のスルーホール１４が設けられており、前記弧形構造１５の内輪部位には第２のスルーホール１６が設けられており、前記パッド骨格１の中間部位には第３のスルーホール１７が設けられており、断熱構造２３をさらに含み、前記断熱構造２３は、ブレーキブロック１９、皿ばね５、および、前記ブレーキブロック１９と前記皿ばね５との間に位置するサーマルパッド２４、スペーサー８を含み、つまり、断熱構造２３は、ブレーキブロック１９、皿ばね５、サーマルパッド２４、スペーサー８を含む多層構造であり、前記スペーサー８の前記皿ばね５に向かう一面には、前記スペーサー８と一体化されたボス２５が設けられており、前記ボス２５の内径は、前記皿ばね５の外径以上であり、前記ボス２５の高さの値は第１の厚さよりも小さく、厚さ変化量よりも大きくなり、前記第１の厚さは前記皿ばね５が最大圧縮量になった場合の厚さであり、前記厚さ変化量は、前記第１の厚さ１５と第２の厚さとの差であり、前記第２の厚さは前記皿ばね５が圧縮されていない場合の厚さである、ことを特徴とする。そうすると、このボス２５は、皿ばね５に対して保護の作用を奏し、皿ばね５が破壊されたことで落下することを防止することができる。ボス２５について、図１４を参照しながら、理解することができる。

本発明の実施例では、断熱構造２３における隣接した部材の間には、空気膜が形成されてもよく、制動時の摩擦面上の熱が皿ばね５の側へ伝達することを効率よく阻止することができる。

本発明の実施例では、図１５〜図１７は、本発明の実施例に提案された列車用の弾性調節式ブレーキパッド１００およびそのうちの一部の部材の概略図である。

本発明が提案する列車用の弾性調節式ブレーキパッド１００およびそのうちの部材について、図１５〜図２７を参照しながら、理解することができる。

本発明の実施例では、サーマルパッド２４は１つのパッドを含んでもよいし、複数のパッドを含んでもよい。１つのパッドしか含まれない場合、当該サーマルパッドはスペーサー８とブレーキブロック１９の間に位置してもよいし、スペーサー８と皿ばね５の間に位置してもよいが、ここでは具体的に限定されていない。

本発明の実施例では、選択的に、前記サーマルパッド２４は、第１のサーマルパッド６と第２のサーマルパッド９を含み、前記第１のサーマルパッド６は前記皿ばね５と前記スペーサー８との間に位置し、前記第２のサーマルパッド９は前記ブレーキブロック１９と前記スペーサー８との間に位置することができる。

本発明の実施例では、選択的に、前記第１のサーマルパッド６と前記皿ばね５との形状がマッチングし、前記第２のサーマルパッド９と前記ブレーキブロック１９との形状とがマッチングすることができる。

本発明の実施例では、選択的に、前記第１のサーマルパッド６と前記皿ばね５との形状が同じであり、前記第２のサーマルパッド９と前記ブレーキブロック１９との形状が同じであってもよい。図２８に示すように、本発明の実施例では、熱の伝達を阻止するために、選択的に、前記サーマルパッド２４と前記スペーサー８は、熱伝導係数が閾値よりも小さい材質が用いられる。

本発明の実施例では、断熱構造２３は上記したブレーキブロックアセンブリと比べて、サーマルパッド２４とスペーサー８が追加されたので、１つの回り止めピンが使用されると、その回り止めピンの長さが増加する。そうすると、長さが増加した回り止めピンはより大きなトルクを受けるようになり、当該回り止めピンが湾曲されやすくなってしまい、弾性調節構造が邪魔されて失効となってしまう。長さが増加した回り止めピンでもたらされた欠陥を回避するために、本発明では、長さが増加した回り止めピンの代わりに、両回り止めピンが使用され、そうすると、両回り止めピンの長さが増加しないので、回り止めピンが力を受けた場合のトルクの増加を避けることができる。

つまり、本発明の実施例では、ブレーキブロック１９の作動中の回動に起因して相互絞りや衝突が生じ、さらに、摩擦ブロック１２が破壊されたり落下したりすることを防止するために、ブレーキパッド１００は両回り止めピンが用いられる。

図２９に示したものを参照して、前記パッド骨格１と前記スペーサー８は第１の回り止めピン７によって接続され、前記スペーサー８と前記ブレーキブロック１９は第２の回り止めピン１０によって接続され、前記スペーサー８における前記第１の回り止めピン７が結合された位置と前記スペーサー８における前記第２の回り止めピン１０が結合された位置とは異なる。

つまり、パッド骨格１とスペーサー８との間、スペーサー８とブレーキブロック１９との間には、それぞれ、異なる回り止めピンが使用されて位置決められる。第２の回り止めピン１０によって、断熱構造２３における各部材の相対的回動を阻止することができ、第１の回り止めピン７はパッド骨格１に対する断熱構造２３の相対的回動を阻止することができる。

同時に、本発明の実施例では、両回り止めピンが使用されるという方式によれば、断熱構造２３とパッド骨格１の組立前に、断熱構造２３における各部品が位置ずれたりして、取付やフローティング機能に影響を与えることも回避することができる。

図３０に示したものを参照して、組立後の断熱構造２３が提案される。

本発明の実施例では、選択的に、前記断熱構造２３は、リベット４とリベットセット３をさらに含み、前記ブレーキブロック１９には、前記リベット４を取り付けるための取付孔が設けられており、前記リベット４の尾部は前記ブレーキブロック１９から突き出した後、前記スペーサー８、前記サーマルパッド２４、前記皿ばね５、および前記リベットセット３とが順次にスリーブされており、または、前記リベット４の尾部は前記ブレーキブロック１９から突き出した後、前記サーマルパッド２４、前記スペーサー８、前記皿ばね５、および前記リベットセット３とが順次にスリーブされていることができる。

本発明の実施例では、選択的に、リベット４を中心として、皿ばね５の外径よりも大きい円上に回り止めピンを設けることができる。両回り止めピン構造は、二点による固定の原理が活用されたものであるため、そうすると、断熱構造２３における部材がリベット４を軸として大角度で回動することを回避することができる。

本発明の実施例では、選択的に、前記ブレーキブロック１９は、一体に固定装着された摩擦ブロック１２と静的鋼裏金１１とを含み、前記静的鋼裏金１１とパッド骨格１との間には、若干の回り止めピンが設けられていることができる。

本発明の実施例では、選択的に、前記断熱構造２３の熱伝導係数は、前記断熱構造２３に含まれた各部材に用いられた材質の熱伝導係数よりも小さいようにすることができる。

本発明の実施例では、パッド骨格１には、１つまたは複数の第４のスルーホール２１が設けられてもよい。例えば、１８個の第４のスルーホール２１が設けられてもよい。勿論、１８個は具体的な例示に過ぎず、ここでは、具体的に限定されていない。

当該方案を分かりやすくするために、本発明の実施例では、具体的な列車用の弾性調節式ブレーキパッド１００の概略図が示され、図３１、３２に示した通りである。

選択的に、本発明の実施例に提案された列車用の弾性調節式ブレーキパッド１００は、以下のように組み立てられてもよい。
ステップ１：リベット４をブレーキブロック１９の中心孔に突き出せること；
ステップ２：リベット４をさらに、第２のサーマルパッド９の中心孔に突き出せること；
ステップ３：第２の回り止めピン１０を第２のサーマルパッド９とブレーキブロック１９の位置決め孔に入れること；
ステップ４：リベット４をスペーサー８の中心孔に突き出せて、第２の回り止めピン１０をスペーサー８の位置決め用ブラインドホールに挿し入れること（位置決め用ブラインドホールは、スペーサー８のボスが設けられない一面に位置する）；
第２の回り止めピン１０が断熱構造２３の内部に位置するので、外部から見えないものである。
ステップ５：リベット４を第１のサーマルパッド６の中心孔に突き出せること；
ステップ６：リベット４を皿ばね５の中心孔に突き出せること；
そのうち、皿ばね５の凸面は第１のサーマルパッド６と接触した。
ステップ７：リベットセット３をリベット４にスリーブして、かしめ処理を行い、一体化された断熱構造２３を形成すること；
ステップ８：第１の回り止めピン７を、パッド骨格１の回り止めピンに挿し入れること；
ステップ９：リベットセット３をパッド骨格１の第４のスルーホール２１に突き出し、第１の回り止めピン７をスペーサー８の位置決め用ブラインドホールに挿し入れること；
ステップ１０：パッド骨格１の接続部２０が設けられた一側にて、弾性止め輪２をリベットセット３の環状溝に取り付けること。

ブレーキパッド１００には複数の第４のスルーホール２１がある場合、ブレーキパッド１００全体の組立を完成するために、ステップ９とステップ１０を繰り返して実行すればよい。勿論、ステップ１〜１０は、ブレーキパッド１００を組み立てるための１つの例示に過ぎず、実際の応用において、他の方式が含まれてもよい。ここでは具体的に限定されていない。

いくつかの方案では、主に、圧縮コイルばねによって装着時の締付力が与えられたことで、装着後のブレーキブロックアセンブリがパッド骨格１において緩めすぎることを回避し、ブレーキブロックアセンブリにおけるいくつかの部材が長期間にわたって衝撃や振動を受けて破壊されることを防止することとなる。圧縮コイルばねによっては、上記した欠陥をある程度で補うことができるが、しかし、同時に他の不備ももたらされてしまう。例えば、
１）圧縮コイルばねのサイズ精度および性能への要求がより高いので、製造が困難となる；
２）サブシンクホールの加工精度への要求がより高い；
３）装着時、弾性止め輪２のリング幅がより狭いが、リング係合、抜け出し防止の役割がさらに求められるので、
圧縮コイルばねとの接触面積が限られることが要求されてしまい、合せる状況を制御することが難しい。

圧縮コイルばねの使用による欠陥を避けるために、本発明の実施例に提案された列車用の弾性調節式ブレーキパッド１００には、圧縮コイルばねが使用されず、皿ばね５そのものの弾性によって締付の目的を達成する。

本発明の実施例に提案された列車用の弾性調節式ブレーキパッド１００は、以下のようないくつかの主要構造を含む。
１）弾性調節構造：１つまたは複数の断熱構造と、パッド骨格とで組み立てられた構造。
２）断熱構造：スペーサー、ブレーキブロック、サーマルパッドの間の重畳により多層空気膜を形成した構造。
３）回り止め構造：両回り止めピンによって断熱構造とブレーキブロックとの間の相対的位置を固定し、同時に、断熱構造とパッド骨格との間に小角度の回動量しかできないようにした構造。

本発明の実施例に提案された列車用の弾性調節式ブレーキパッド１００は、以下のようないくつかの機能的特徴を有する。
１）自動的に弾性調節するための制動隙間を有し、摩擦材料の表面とブレーキ盤の表面とが、制動時に均一に接触することを確保し、制動効率を向上した；
２）制動時に摩擦表面の熱がブレーキパッドの方向へ伝達することを効率よく低減し、パッド骨格と断熱構造の各部材が温度からの影響を受けることを減少し、部材の信頼性を高め、さらに、ブレーキパッドの寿命周期内の安全性が確保された；
３）制動時の断熱構造間の相対的に固定された位置が確保され、断熱構造の部材間の相互絞りや衝突に起因した断熱構造の損失または摩擦材量の落下を回避した。

本発明は、上記した実施の形態に限らず、本発明の実質的内容から逸脱しない範囲内で、当業者が想到できる何らかの変形、改良、取り換えがいずれも、本発明の範囲内に入っている。

Claims (19)

1. １８個の第４のスルーホールが設けられたパッド骨格を含み、前記パッド骨格が半環状板状構造であり、前記半環状板状構造の内側面と外側面には、それぞれ、前記半環状板状構造の中心線の方向に向かって折り曲がった接続部が設けられており、前記接続部の側面の中心位置には、前記半環状板状構造の中心線方向に向かって開口した半円形凹溝が設けられており、前記パッド骨格の両端部が孤形構造であり、前記弧形構造の中心部位には第１のスルーホールが設けられており、前記弧形構造の内輪部位には第２のスルーホールが設けられており、前記パッド骨格の中間部位には２つの正方形の第３のスルーホールが設けられている、列車用の弾性調節式ブレーキパッドであって、
   前記ブレーキパッドは、ブレーキブロックアセンブリと圧縮コイルばねを含み、
   前記ブレーキブロックアセンブリは、ブレーキブロック、リベット、皿ばね、およびリベットセットを含み、
   前記ブレーキブロックは、一体に固定装着された摩擦ブロックと静的鋼裏金とを含み、
   前記ブレーキブロックの中間には、リベットを取り付けるための取付孔が設けられており、
   前記リベットの尾部はブレーキブロックの静的鋼裏金が位置する面から突き出した後、皿ばねとリベットセットとが順次にスリーブされており、
   前記第４のスルーホールは段階付きシンクホールであり、前記段階付きシンクホールはメインシンクホールにサブシンクホールを設けることで形成されたものであり、
   前記ブレーキブロックアセンブリにおけるリベットセットは第４のスルーホールを穿設してメインシンクホールから伸ばし、
   前記圧縮コイルばねは、リベットセットの外側にスリーブされており、
   前記リベットセットの一端の外側には、弾性止め輪と係合した係合溝が設けられており、
   前記圧縮コイルばねは、一端がサブシンクホールが位置する階段に貼り付けられており、他端が前記弾性止め輪の下端面に貼り付けられており、
   前記静的鋼裏金とパッド骨格との間には、若干の回り止めピンが設けられている、ことを特徴とする列車用の弾性調節式ブレーキパッド。
2. 前記回り止めピンは回り止めピンホールに設けられており、前記回り止めピンホールは静的鋼裏金上の位置決め孔とパッド骨格上の前記位置決め孔に対応したブラインドホールとからなる、ことを特徴とする請求項１に記載の列車用の弾性調節式ブレーキパッド。
3. 前記静的鋼裏金上の位置決め孔は若干あり、若干の前記位置決め孔は静的鋼裏金の中心の周囲に均一に分布しており、ブレーキブロックアセンブリのうち、前記位置決め孔は皿ばねの円周の外側に位置する、ことを特徴とする請求項２に記載の列車用の弾性調節式ブレーキパッド。
4. 前記摩擦ブロックと静的鋼裏金は互いに対応した五角形体であり、
   前記五角形体のうちの１つの側面は、凸孤面であり、残りの４つの側面はいずれも、平面である、ことを特徴とする請求項１に記載の列車用の弾性調節式ブレーキパッド。
5. 前記摩擦ブロックの外側の端面には、研磨テクスチャが設けられた、ことを特徴とする請求項１に記載の列車用の弾性調節式ブレーキパッド。
6. 前記摩擦ブロックの外側の端面における研磨テクスチャは、摩擦ブロックの中心を中心として放射状に分布している、ことを特徴とする請求項５に記載の列車用の弾性調節式ブレーキパッド。
7. 前記摩擦ブロックと静的鋼裏金は、焼結によって一体に接合されてブレーキブロックとして形成された、ことを特徴とする請求項１に記載の列車用の弾性調節式ブレーキパッド。
8. 前記摩擦ブロックの辺長は静的鋼裏金の辺長よりも小さい、ことを特徴とする請求項７に記載の列車用の弾性調節式ブレーキパッド。
9. 前記摩擦ブロックは、金属系粉末材料で製造された、ことを特徴とする請求項１に記載の列車用の弾性調節式ブレーキパッド。
10. 前記金属系粉末材料は、銅系粉末冶金材料である、ことを特徴とする請求項９に記載の列車用の弾性調節式ブレーキパッド。
11. パッド骨格を含み、前記パッド骨格が半環状板状構造であり、前記半環状板状構造の内側面と外側面には、それぞれ、前記半環状板状構造の中心線の方向に向かって折り曲がった接続部が設けられており、前記接続部の側面の中心位置には、前記半環状板状構造の中心線の方向に向かって開口した半円形凹溝が設けられており、前記パッド骨格の両端部が孤形構造であり、前記弧形構造の中心部位には第１のスルーホールが設けられており、前記弧形構造の内輪部位には第２のスルーホールが設けられており、前記パッド骨格の中間部位には第３のスルーホールが設けられている、列車用の弾性調節式ブレーキパッドであって、
    断熱構造をさらに含み、
    前記断熱構造は、ブレーキブロック、皿ばね、および、前記ブレーキブロックと前記皿ばねとの間に位置するサーマルパッド、スペーサーを含み、
    前記スペーサーの前記皿ばねに向かう一面には、前記スペーサーと一体化されたボスが設けられており、
    前記ボスの内径は、前記皿ばねの外径以上であり、前記ボスの高さの値は第１の厚さよりも小さく、厚さ変化量よりも大きくなり、前記第１の厚さは前記皿ばねが最大圧縮量になった場合の厚さであり、前記厚さ変化量は、前記第１の厚さと第２の厚さとの差であり、前記第２の厚さは前記皿ばねが圧縮されていない場合の厚さである、
    ことを特徴とする列車用の弾性調節式ブレーキパッド。
12. 前記サーマルパッドは、第１のサーマルパッドと第２のサーマルパッドを含み、前記第１のサーマルパッドは前記皿ばねと前記スペーサーとの間に位置し、前記第２のサーマルパッドは前記ブレーキブロックと前記スペーサーとの間に位置する、ことを特徴とする請求項１１に記載の列車用の弾性調節式ブレーキパッド。
13. 前記第１のサーマルパッドと前記皿ばねとの形状がマッチングし、前記第２のサーマルパッドと前記ブレーキブロックとの形状とがマッチングする、ことを特徴とする請求項１２に記載の列車用の弾性調節式ブレーキパッド。
14. 前記第１のサーマルパッドと前記皿ばねとの形状が同じであり、前記第２のサーマルパッドと前記ブレーキブロックとの形状が同じである、ことを特徴とする請求項１３に記載の列車用の弾性調節式ブレーキパッド。
15. 前記サーマルパッドと前記スペーサーには、熱伝導係数が閾値よりも小さい材質が用いられる、ことを特徴とする請求項１１に記載の列車用の弾性調節式ブレーキパッド。
16. 前記パッド骨格と前記スペーサーは第１の回り止めンピンによって接続され、前記スペーサーと前記ブレーキブロックは第２の回り止めピンによって接続され、
    前記スペーサーにおける前記第１の回り止めピンが結合された位置と前記スペーサーにおける前記第２の回り止めピンが結合された位置とは異なる、ことを特徴とする請求項１１に記載の列車用の弾性調節式ブレーキパッド。
17. 前記断熱構造は、リベットとリベットセットをさらに含み、前記ブレーキブロックには、前記リベットを取り付けるための取付孔が設けられており、
    前記リベットの尾部は前記ブレーキブロックから突き出した後、前記スペーサー、前記サーマルパッド、前記皿ばね、および前記リベットセットとが順次にスリーブされており、または、前記リベットの尾部は前記ブレーキブロックから突き出した後、前記サーマルパッド、前記スペーサー、前記皿ばね、および前記リベットセットとが順次にスリーブされている、ことを特徴とする請求項１１に記載の列車用の弾性調節式ブレーキパッド。
18. 前記ブレーキブロックは、一体に固定装着された摩擦ブロックと静的鋼裏金とを含み、前記静的鋼裏金とパッド骨格との間には、若干の回り止めピンが設けられている、ことを特徴とする請求項１１〜１７のいずれか１項に記載の列車用の弾性調節式ブレーキパッド。
19. 前記断熱構造の熱伝導係数は、前記断熱構造に含まれた各部材に用いられた材質の熱伝導係数よりも小さい、ことを特徴とする請求項１１に記載の列車用の弾性調節式ブレーキパッド。

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