JP2020079642A - 鉄道車両用のディスクブレーキ用の可変フレキシビリティボタン付きパッド - Google Patents

Abstract

【課題】鉄道業界では、さらなる制動ノイズ低減が強く求められていることに鑑みて、制動ノイズのさらなる低減を保証し、同時に高い制動効率を実現する。【解決手段】ベースプレート（２）と、このベースプレート（２）に対して可逆的に固定される複数の摩擦要素（４）と、それぞれが各摩擦要素（４）とベースプレート（２）との間に配置された複数のスペーサー要素（５）を含む、鉄道車両用のディスクブレーキ用のパッド（１）。スペーサー要素（５）の少なくとも一部は異なる固有の弾性を有する。【選択図】図３

Description

関連出願への相互参照
この特許出願は、２０１８年１１月１２日に提出されたイタリア特許出願番号第１０２０１８００００１０２３５号の優先権を主張する（その全開示はこの参照により本明細書中に組み込まれる）。

本発明は鉄道車両用のディスクブレーキ用のパッドに関する。

よく知られているように、ディスクブレーキは大きな応力にさらされ、理想的な制動作用を得るためには、パッドからディスクへと制動力が良好に伝達されなければならない。

長い間、製造業者は、単一の大型摩擦要素の代わりに、複数の小型摩擦要素を含むパッドを使用してきた。この点に関して採用された解決策の一つによれば、各パッドは、実質的に、主ベースプレートと、このベースプレートに可逆的に固定された複数の摩擦要素とからなる。各摩擦要素は、金属シートと、この金属シートに不可逆的に固定された摩擦ボタンとから構成される。

鉄道車両用のディスクブレーキ用のパッドは、制動に関してディスクに有効な圧力をかける必要があることに加えて、制動作用中の低ノイズを保証する必要もある。低ノイズは、ますます、使用されるディスクブレーキを選択する際の識別要因となりつつある。

当業者であればすぐに理解できるように、上記の要求は、それを用いてパッドが製造されるコンポーネントおよび摩擦要素がディスクに圧力をかける方法と密接に関連している。

古くから解決策が知られており、それは、それぞれがベースプレートとそれぞれの摩擦要素との間に配置された複数の弾性要素の使用を伴う。この解決策によれば、同じパッドの弾性要素は全て同じであるため、可変半径方向速度での異なる領域におけるディスクの異なる一時的な変形が考慮されていない。

この解決策は、制動時のノイズ低減に関して大幅な改善をもたらしたが、鉄道業界では、さらなるノイズ低減が強く求められている。

本発明の発明者は特定のパッド解決策を提供し、その技術的特徴は、制動ノイズのさらなる低減を保証し、同時に高い制動効率を実現することである。

本発明の主題は、鉄道車両用のディスクブレーキ用のパッドであり、その本質的な特徴は請求項１に記載されており、その好ましいかつ／または補助的な特徴は請求項２〜７に記載されている。

本発明は、添付図面を参照して、単なる説明のための非限定的な例として提供される実施形態の以下の説明を熟読することで最もよく理解されるであろう。

本発明によるパッドの、より明瞭にするために一部を透明化した、上から見た斜視図である。 図１のパッドの、一部を透明化した、底面図である。 図２のIII−III線に沿った断面図である。

添付図面において、参照符号１は、全体として、本発明によるパッドを示す。

パッド１は、背面にパッド１をディスクブレーキの構造体に固定するための「ダブテール」固定要素３を備えるベースプレート２と、可逆的にベースプレート２に固定されると共に制動作用を発揮するためにブレーキのディスクに圧力を加えるように配置された複数の摩擦要素４と、この摩擦要素４とベースプレート２との間に配置された一つ以上のスペーサー５と、以下でより詳細に説明するように、それぞれの摩擦要素４を可逆的にベースプレート２に対してロックするように設計されたロックスプリング６とを備える。

図３によれば、摩擦要素４のそれぞれは、金属シート７と、摩擦材料から作られると共に固定ピン９によって不可逆的に金属シート７に対して固定されたボタン８とから構成される。二つの回転防止ペグ１０が金属シート７から突出し、固定ピン９に対して両側に配置される。

固定ピン９は周方向の溝を有し、そしてロックスプリング６によって係合されるように設計される。

図３によれば、ベースプレート２には、摩擦要素４の各固定部分の領域に三つの貫通孔が存在し、これらを介して摩擦要素５はベースプレート２に対して結合される。特に、三つの貫通孔は中央孔と二つの側方孔である。中央孔は側方孔よりも大きな直径を有する。

パッド１が組み立てられたとき、固定ピン９は中央孔（ここで、それはそれぞれのロックスプリング６の作用によりロックされる）に係合し、一方、二つの回転防止ペグ１０のそれぞれはそれぞれの側方孔に係合する。

より具体的には、図示されるパッドは、パッドの長手方向延長軸線Ｘに沿って非直線的に配置された五つの摩擦要素４を備える。

スペーサー要素５のいくつかは、明らかな弾力性を有し、異なる弾性を有する。特に、図面に示すパッドのスペーサー要素５は、パッドの後部に配置された二つのそれぞれの摩擦要素５の四つのそれぞれの回転防止ペグ１０を囲むように配置された四つのディスク要素１１ａと、パッドの中央部に配置された二つのそれぞれの摩擦要素５の四つのそれぞれの回転防止ペグ１０を囲むように配置された四つのベルビルワッシャー１１ｂと、パッドの前部に配置されたそれぞれの摩擦要素５のそれぞれの固定ピン９を囲むように配置されたベルビルワッシャー１１ｃとを備える。特に、ベルビルワッシャー１１ｃは、二つのベルビルワッシャー１１ｂよりも高い弾性を有している。

上記により、本発明による解決策は、同じパッドの摩擦要素がブレーキのディスクに作用する際の異なる圧力（スペーサー要素の異なる弾性）にあることは明らかである。

驚くべきことに、本発明の発明者は、異なる圧力でブレーキのディスクに作用する摩擦要素を含むパッドは、ブレーキ作用の効率を危険にさらすことなく、制動ノイズを著しく低減することを見出した。

その順序に関係なく、弾性の異なるスペーサー要素の使用によってノイズ低減効果が得られることが判明しているが、パッドのスペーサー要素５の弾性が長手方向軸線Ｘに沿って連続的に変化する場合に、より顕著な効果が得られることも判明している。

実際、上記の例によれば、スペーサー要素１１ａ，１１ｂおよび１１ｃの弾性は、パッドの後部から前部に向かって連続的に増加する。

ここに示す例のパッドでは、後部はブレーキの中央部に作用するものであり、一方、前部はブレーキのディスクのより周辺部に作用するものである。

最後に、パッドの摩擦要素がその動作に関して自由度を有する場合、制動効果およびノイズの両方の点でさらなる改善を実現できることが判明した。このため、ベルビルワッシャーの存在が好ましい。ベルビルワッシャーは、ワッシャー自体の凸部の頂点の周りを摩擦要素が移動できるような形状を有している。

これに関して、同じパッドの摩擦要素が異なる運動の自由度を有する場合、ノイズに関してさらなる改善が実現されることも判明した。このために、この実施例のパッドは、それぞれ二つのベルビルワッシャー１１ｂと関連付けられているために、二つのディスク１１ａと関連付けられた二つの摩擦要素よりも大きな運動の自由度を有する二つの摩擦要素と、単一のベルビルワッシャー１１ｃと関連付けられているために、二つのベルビルワッシャー１１ｂと関連付けられた二つの摩擦要素よりも大きな運動の自由度を有する摩擦要素とを具備する。

１ パッド
２ ベースプレート
３ 固定要素
４ 摩擦要素
５ 摩擦要素（スペーサー要素）
６ ロックスプリング
７ 金属シート
８ ボタン
９ 固定ピン
１０ 回転防止ペグ
１１ａ ディスク（スペーサー要素）
１１ｂ ベルビルワッシャー（スペーサー要素）
１１ｃ ベルビルワッシャー（スペーサー要素）

Claims (7)

1. 鉄道車両用のディスクブレーキ用のパッド（１）であって、
   ベースプレート（２）と、
   前記ベースプレート（２）に可逆的に固定される複数の摩擦要素（４）と、
   それぞれの摩擦要素（４）と前記ベースプレート（２）との間にそれぞれ配置される複数のスペーサー要素（５）と
   を具備し、
   前記パッドは、前記スペーサー要素（５）の少なくとも一部が、それらの間で異なる固有の弾性を有することを特徴とするパッド（１）。
2. 前記スペーサーは、前記パッドの長手方向延長軸線Ｘに沿って連続的にその弾性が変化することを特徴とする請求項１に記載のパッド（１）。
3. 前記スペーサーは、前記パッドの後部から前部へと前記軸線Ｘに沿って漸進的にその弾性が増加することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のパッド（１）。
4. 前記スペーサー（５）の少なくとも一部がベルビルワッシャー（１１ｂ，１１ｃ）であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のパッド（１）。
5. 前記摩擦要素（４）のそれぞれが、金属シート（７）と、摩擦材料から作られると共に固定ピン（９）によって前記金属シート（７）に固定されたボタン（８）とから構成され、二つの回転防止ペグ（１０）が前記金属シート（７）から突出すると共に前記固定ピン（９）に対して両側に配置され、前記スペーサー要素（５）のそれぞれは、前記固定ピン（９）および／または前記回転防止ペグ（１０）によって係合される中央孔を有することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のパッド。
6. 前記スペーサー（５）の一部のみがベルビルワッシャー（１１ｂ，１１ｃ）からなることを特徴とする請求項４を引用する請求項５に記載のパッド。
7. その中央孔が前記回転防止ペグ（１０）によって係合された二つのベルビルワッシャー（１１ｂ）とそれぞれ関連付けられた摩擦要素（４）と、
   その中央孔が前記固定ピン（９）によって係合された単一のベルビルワッシャー（１１ｃ）とそれぞれ関連付けられた摩擦要素（４）と
   を具備することを特徴とする請求項６に記載のパッド。

Images