JPH04143152A - 磁気浮上式車両用ブレーキシユー - Google Patents

磁気浮上式車両用ブレーキシユー

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JPH04143152A
JPH04143152A JP26733690A JP26733690A JPH04143152A JP H04143152 A JPH04143152 A JP H04143152A JP 26733690 A JP26733690 A JP 26733690A JP 26733690 A JP26733690 A JP 26733690A JP H04143152 A JPH04143152 A JP H04143152A
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JP
Japan
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main friction
end support
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back plate
support member
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Pending
Application number
JP26733690A
Other languages
English (en)
Inventor
Norimichi Kumagai
熊谷 則道
Hideyuki Yasuda
保田 秀行
Eiji Shindo
進藤 英二
Kaname Demura
出村 要
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Akebono Brake Industry Co Ltd
Railway Technical Research Institute
Original Assignee
Akebono Brake Industry Co Ltd
Railway Technical Research Institute
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Publication date
Application filed by Akebono Brake Industry Co Ltd, Railway Technical Research Institute filed Critical Akebono Brake Industry Co Ltd
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Publication of JPH04143152A publication Critical patent/JPH04143152A/ja
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、緊急着地制動に好適の磁気浮上式車両用ブ
レーキシューに関するものである。
〔従来の技術及びその課題〕
従来の磁気浮上式車両用ブレーキシューとして、コンク
リート軌道面に摺動摩擦する摩擦部材を例えばMo系材
料(Mo又はMo合金)とするものが提案されている。
しかしながら、Mo系材料は、稀少金属であると共に、
高密度(10,2g/cm3程度)でブレーキシュー自
体の重量が重くなるため、磁気浮上式車両の浮上刃に悪
影響を与えるという問題点がある。
〔課題を解決するための手段〕
この発明は、このような従来の技術的課題に鑑みてなさ
れたものであり、その構成は、摺動摩擦方向となる裏板
の長手方向両端に固設される端部支持部材を非磁性で靭
性の高い耐熱性金属であるMo系又はステンレス系金属
とし、裏板の長手方向中間部に固設される主摩擦部材を
軽量で耐熱性の高い炭素繊維強化/炭素複合材又は炭素
繊維強化セラミックス材とすると共に、主摩擦部材の裏
面の裏板との間に断熱性緩衝材を介在させる磁気浮上式
車両用ブレーキシューである。
〔作用〕
磁気浮上式車両の高速(最高速度500Km/h)から
の緊急着地制動時には、端部支持部材及び主摩擦部材が
コンクリート軌道面に摺動摩擦して制動力を生し、摩擦
熱によって主摩擦部材等は1000〜2000°Cにま
で昇温する。この摺動摩擦に際し、摺動摩擦方向に衝撃
力を受けながら、コンクリート軌道面の不整又は継目段
差の通過に起因して、これと直交する上下方向に衝撃力
(振動荷重)を受ける。
その際、摺動摩擦方向の衝撃力は、車両の進行方向に応
じて、進行方向前側となる一方の端部支持部材によって
主として吸収され、上下方向の衝撃力は、断熱性緩衝材
の緩衝作用により、主摩擦部材には大きく作用せず、主
として両端部支持部材によって支持される。端部支持部
材は、靭性に優れかつ高融点のMo又はMo合金(融点
2610°C程度、密度10. 2 g/cm”程度の
Mo系金属)、又はステンレス鋼を材料として製作され
ているので、割れ等の損傷を生し難く、炭素繊維集合体
、セラミック繊維集合体等からなる断熱性緩衝材の作用
と相俟って、主摩擦部材の損傷が良好に防止される。ま
た、炭素繊維強化/炭素複合材又は炭素繊維強化セラミ
ックス材製の主摩擦部材、特に炭素繊維強化/炭素複合
材は、高温(2000〜2500℃)でも強度及び摩擦
係数の低下がほとんどなく、比較的高い摩擦係数値を有
するので、これを材料とする主摩擦部材によって磁気浮
上式車両は良好に制動される。
また、制動に伴う摩擦熱によって主摩擦部材が昇温する
と共に膨張するが、これは断熱性緩衝材によって吸収さ
れる。すなわち、主摩擦部材に発生する摩擦熱は、断熱
性緩衝材によって裏板に対して熱的に隔離されると共に
、主摩擦部材の熱膨張に伴う変形は、断熱性緩衝材の弾
性変形によって吸収される。このようにして裏板の拘束
が緩和されるので、裏板が過大な熱応力のために陳伏し
、冷却後に塑性変形に起因して主摩擦部材等の取り外し
が困難になることや、裏板の塑性変形に起因して主摩擦
部材に割れを発生することが著しく軽減される。更に、
裏板の塑性変形に起因して主摩擦部材が偏摩耗すること
が良好に防止される。
主摩擦部材及び端部支持部材が使用によって摩耗したな
ら、新品のものと交換する。必要に応して、緩衝部材も
新品のものと交換する。
〔実施例〕
以下、この発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
第1〜9図は、この発明の1実施例を示す。回申におい
て符号lは主摩擦部材を示し、主摩擦部材1は、はぼ長
方形をなし、その両側面に第4図に示すように摺動摩擦
方向(第1.2図に矢印Aにて示す)となるブレーキシ
ューの長手方向に延在させて、それぞれ溝1a、laが
形成されている。この主摩擦部材lは、耐熱性の高い軽
量素材にて製作されるものであり、炭素繊維強化/炭素
複合材(C/Cコンポジット)(1度1.6〜1.8g
/cm3)が好適である。このC/Cコンポジットは、
炭素繊維の間に炭素粒子を介在させた構造を有し、近年
、航空機用多板ブレーキの摩擦材としての使用が実用化
され、軽量かつ高温(2000〜2500℃)での強度
に優れ、また、般の摩擦材においてみられるような摩擦
係数の高温での低下もほとんどなく、制動作用が安定的
に得られる。但し、通常の金属材料に比し、機械的強度
に劣るため、磁気浮上式車両用ブレーキシューの先端部
に配置する場合には、衝撃力の作用によって損傷を受け
る恐れがある。
各2は、金属製の端部支持部材であり、第5図に示すよ
うに表面に湾曲する傾斜面部2aが形成され、傾斜面部
2aの最大厚肉部(厚さ女)の端面2bが後記する断熱
性緩衝材3aと主摩擦部材1との厚さの和にほぼ等しく
設定されている。また、端部支持部材2の両側部は、そ
れぞれ座面2c、2cを形成し、各座面2c、2cの中
央部にボルト孔2eが穿設され、裏面中央部には、摺動
摩擦方向Aに延在する凸条2dが形成されている、この
端部支持部材2は、ブレーキシューが後記するコンクリ
ート軌道面14上を摺動する際、傾斜面部2aによって
進行方向前側に次第に拡大する空間を形成し、継目段差
等に激しく衝突することを防止する。また、端部支持部
材2は、摺動摩採熱によって昇温し、かつ、継目段差や
軌道面の不整によって摺動摩擦方向A又はこれと直交す
る方向の衝撃力が作用するため、靭性に優れかつ高融点
のMO又はMo合金(融点261O℃程度、密度10.
 2 g/cm”程度のMo系金属)、又はステンレス
鋼製とする。
一方の断熱性緩衝材3aは、主摩擦部材lの裏面に介在
させるものであり、第6図(イ)に示すように平板状を
なす、また、他方の断熱性緩衝材3bは、主摩擦部材l
の摺動摩擦方向Aの前後両側に介在させるものであり、
第6図(ロ)に示すように平板状をなす両側部にそれぞ
れ切欠き3C,3cが形成されている。このような断熱
性緩衝材3a、3bは、炭素繊維集合体、セラミック繊
維集合体等の非磁性材にて製作されている。
4は、間隔部材であり、端部支持部材2と同一材料によ
って第7図に示すようにほぼ長方形をなすように形成さ
れ、両側部に切欠いた座面4a。
4aを有し、各座面4a、4aの中央部にはボルト孔4
b、4bが穿設されている。
5は、上記の各構成要素が取付けられる裏板であり、第
8図に示す構造を有する。すなわち、端部支持部材2が
取付けられる摺動摩擦方向Aの両端部は、それぞれほぼ
平板状をなし、摺動摩擦方向Aに延在する凹溝6aが中
央部に形成されると共に両側部にボルト孔6b、6bが
穿設されて端部支持部材取付部6を形成している。また
、端部支持部材取付部6に接続する個所には、主摩擦部
材lの取付は個所となる摩擦部材取付部7と間隔部材4
の取付は個所となる間隔部材取付部8とが交互に形成さ
れる。摩擦部材取付部7は、端部支持部材取付部6に接
続する平坦な底面を有してコ字状断面をなし、両側の折
立縁7a、7aの各先端部をそれぞれ内側に折り曲げて
、対向する係合縁7b、7bを形成している0間隔部材
取付部8は、間隔部材4の裏側部分を受は入れて堅固に
固定するために溝状をなし、両側部にボルト孔8a8a
がそれぞれ穿設されている。なお、この実施例にあって
は摩擦部材取付部7が3か所に形成され、各摩擦部材取
付部7にて挟まれた2か所に間隔部材取付部8が形成さ
れている。しかして、上記の各構成部材1,2.3a、
3b、4及び5は、全て非磁性材にて製作されていると
共に、その組み付は状態において、摺動摩擦方向Aの両
側が対称形状をなしている。
このような各構成部材からなる磁気浮上式車両用ブレー
キシューは、第1.2図に示すように裏板5がシュー受
け11に接するように組付けられる。先ず、3個の断熱
性緩衝材3a、3bを付属させた主摩擦部材1を、その
溝1a、laを裏板5の各摩擦部材取付部7の係合縁7
b、7bに挿入して第1図上にて上下及び前後(紙面と
直角方向)の位置決めを図る。次いで、各間隔部材取付
部8に、間隔部材4をそれぞれ差し入れ、ボルト孔4b
及び8aを使用してボルト・ナラ1−10にてシュー受
け11と共に締め付ける。更に、裏板5の両端部の端部
支持部材取付部6に、その凹溝6aに凸条2dを係合さ
せ、傾斜面部2aの端面2bを主摩擦部材l側とした状
態で、端部支持部材2を配置し、ボルト孔2e、6bを
使用してボルト・ナツトlOにてシュー受け11と共に
締め付ける。なお、ボルト・ナツトlOも非磁性体でな
ければならず、ステンレス鋼等にて製作されている。
次に、作用について説明する。
このような構成の磁気浮上式車両用ブレーキシューを支
持するシュー受け11は、第9図に示すように摺動摩擦
方向Aに延在する前後支持部材12及び上下方向に延在
する上下支持部材13によって図外の磁気浮上式車両の
車体に支持されている。磁気浮上式車両の高速(最高速
度500Km/h)からの緊急着地制動時には、端部支
持部材2及び主摩擦部材1がコンクリート軌道面14に
摺動摩擦して制動力を生じ、摩擦熱によって主摩擦部材
1等は1000〜2000°Cにまで昇温する。この摺
動摩擦に際し、摺動摩擦方向Aに衝撃力を受けながら、
コンクリート軌道面14の不整又は継目段差の通過に起
因して、これと直交する上下方向に衝撃力(振動荷重)
を受ける。更に、シュー受けIIは、第9図に示す前後
支持部材l2及び上下支持部材13の取付ビン15を中
心として摩擦力によるモーメントが発生し、進行方向前
側位置の端部支持部材2及び主摩擦部材lに理論的に大
きな面圧Pが作用する。
その際、摺動摩擦方向Aの衝撃力は、車両の進行方向に
応じて、進行方向前側となる一方の端部支持部材2によ
って主として吸収され、上下方向の衝撃力は、断熱性緩
衝材3aの弾性的な緩衝作用により、主摩擦部材lには
過大には作用せず、主として両端部支持部材2によって
吸収される。
端部支持部材2は、靭性に優れかつ高融点のM。
又はMo合金(融点2610″C程度、密度10.2g
 / cm ’程度のMo系金属)、又はステンレス網
を材料として製作されているので、割れ等の損傷を生し
難く、炭素繊維集合体、セラミック繊維集合体等からな
る断熱性緩衝材3a、3bの作用と相俟って、主摩擦部
材1の損傷が良好に防止される。また、C/Cコンポジ
ット製の主摩擦部材1は、高温(2000〜2500°
C)でも強度及び摩擦係数の低下がほとんどなく、比較
的高い摩擦係数値を有する主摩擦部材lによって磁気浮
上式車両は良好に制動される。
また、制動に伴う摩擦熱によって主摩擦部材1及び端部
支持部材2が昇温すると共に膨張するが、これは断熱性
緩衝材3a、3bの弾性変形によって吸収される。すな
わち、主摩擦部材lに発生する摩擦熱は、断熱性緩衝材
3a、3bによって熱的に隔離されると共に、主摩擦部
材1及び端部支持部材2の熱膨張に伴う変形は、断熱性
緩衝材3a、3bによって吸収される。このようにして
裏板5の拘束が緩和されるので、裏板5が過大な熱応力
のために隨伏し、冷却後に塑性変形に起因して主摩擦部
材lの取り外しが困難になることや、裏板5の塑性変形
に起因して主摩擦部材1に割れを発生することが著しく
軽減される。更に、裏板5の塑性変形に起因して主摩擦
部材1が偏摩耗することが良好に防止される。
主g擦部材1及び端部支持部材2が使用によって摩耗し
たなら、各間隔部材4等を取付は時とは逆の手順によっ
て取り外し、新品の主摩擦部材l及び端部支持部材2を
前述したように裏板5に取付けて再使用に供する。必要
に応して、緩衝部材3a、3bも新品のものと交換する
なお、上記実施例にあっては、裏板5に主摩擦部材1を
摺動摩擦方向Aに3個取付けたが、個数は限定されるも
のではない。但し、コンクリート軌道面14への摺動摩
擦面積は、端部支持部材2の和よりも主摩擦部材1の和
の方が大きくなるように設定する。また、炭素繊維強化
セラミックス材(密度2〜3g/c+s3)も比較的軽
量であり、これをC/Cコンポジットに代えて主摩擦部
材lの材料とすることも可能である。
〔発明の効果〕
以上の説明によって理解されるように、この発明によれ
ば、下記の効果が得られる。
(1)、主摩擦部材を軽量で耐熱性の高い炭素繊維強化
/炭素複合材(密度1.6〜1. 8 g/cm” )
又は炭素繊維強化セラミックス材(密度2〜3g/C1
1”)としたので、極めて軽量な磁気浮上式車両用ブレ
ーキシューを得ることができる。
(2)、 I板の摺動摩擦方向の両端部に、若干高密度
ではあるが靭性の高い耐熱性金属であるMo系又はステ
ンレス系金属製の端部支持部材を配置したので、衝撃力
によるブレーキシュー全体の損傷、特に機械的強度が比
較的低い主摩擦部材の損傷が良好に防止される。しかし
て、ブレーキシュー全体の軽量化と損傷防止とが良好に
両立する。加えて、摩擦部材の全体をMo系金属にて製
作するものと比較して、稀少金属であるMo材の使用量
を減少させることができる。
(3)、王WIW1部材の裏面に断熱性緩衝材を介在さ
せたので、主摩擦部材の拘束状態が緩和されて゛おり、
裏板の熱又は衝撃による変形が良好に防止され、裏板の
繰り返し使用が可能であると共に、主摩擦部材の衝撃に
よる割れ等の損傷が良好に防止されるので、信転性及び
耐久性の共に優れる磁気浮上式車両用ブレーキシューを
得ることができる。
(4)9 消耗品である主摩擦部材を交換して、裏板を
繰返し使用することができるため、簡素な構造によって
、主摩擦部材の耐久性の維持と消耗度に応した部品の使
用とを良好に両立させた安価なブレーキシューを提供す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1〜9図はこの発明の1実施例を示し、第1図は磁気
浮上式車両用ブレーキシューを示す側面図、第2図は同
底面図、第3図は第2図の■−■線断面図、第4図は主
摩擦部材を示す斜視図、第5図は端部支持部材を示す斜
視図、第6図(イ)(ロ)はそれぞれ断熱性緩衝材を示
す斜視図、第7図は間隔部材を示す斜視図、第8図は裏
板を示す斜視図、第9図はブレーキシューの取付は状態
を示す側面図である。 1:主摩擦部材、2:端部支持部材、3a、3b:断熱
性緩衝材、4:間隔部材、5:l板、A:摺動摩擦方向
。 代理人 弁理士 前 1)宏 之 第1図 第2図 コ a 第4図 第5図 d 第6図 第7図 第8図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)、摺動摩擦方向となる裏板の長手方向両端に固設
    される端部支持部材を非磁性で靭性の高い耐熱性金属で
    あるMo系又はステンレス系金属とし、裏板の長手方向
    中間部に固設される主摩擦部材を軽量で耐熱性の高い炭
    素繊維強化/炭素複合材又は炭素繊維強化セラミックス
    材とすると共に、主摩擦部材の裏面の裏板との間に断熱
    性緩衝材を介在させることを特徴とする磁気浮上式車両
    用ブレーキシュー。
JP26733690A 1990-10-04 1990-10-04 磁気浮上式車両用ブレーキシユー Pending JPH04143152A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009255604A (ja) * 2008-04-11 2009-11-05 Jamco Corp 常電導吸引型磁気浮上式車両
CN113400949A (zh) * 2020-03-16 2021-09-17 中国航天科工飞航技术研究院(中国航天海鹰机电技术研究院) 应急滑靴装置及具有其的电动磁悬浮悬浮架

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