JPH04292259A - 鉄道車両用制動装置 - Google Patents

鉄道車両用制動装置

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JPH04292259A
JPH04292259A JP3284892A JP28489291A JPH04292259A JP H04292259 A JPH04292259 A JP H04292259A JP 3284892 A JP3284892 A JP 3284892A JP 28489291 A JP28489291 A JP 28489291A JP H04292259 A JPH04292259 A JP H04292259A
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JP
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disk
axle
fixed
braking device
support
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JP3284892A
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Jean-Luc Guiot
ジヤン−リユツク・ギオ
Alain Devallez
アラン・ドウバレ
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GEC Alsthom SA
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D55/00—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
    • F16D55/24—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with a plurality of axially-movable discs, lamellae, or pads, pressed from one side towards an axially-located member
    • F16D55/26—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with a plurality of axially-movable discs, lamellae, or pads, pressed from one side towards an axially-located member without self-tightening action
    • F16D55/36—Brakes with a plurality of rotating discs all lying side by side
    • F16D55/40—Brakes with a plurality of rotating discs all lying side by side actuated by a fluid-pressure device arranged in or one the brake
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61H—BRAKES OR OTHER RETARDING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR RAIL VEHICLES; ARRANGEMENT OR DISPOSITION THEREOF IN RAIL VEHICLES
    • B61H5/00—Applications or arrangements of brakes with substantially radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16D65/00—Parts or details
    • F16D65/78—Features relating to cooling
    • F16D65/84—Features relating to cooling for disc brakes
    • F16D65/847—Features relating to cooling for disc brakes with open cooling system, e.g. cooled by air
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    • F16D55/00—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
    • F16D2055/0004—Parts or details of disc brakes
    • F16D2055/0058—Fully lined, i.e. braking surface extending over the entire disc circumference

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Braking Arrangements (AREA)

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】
【０００１】本発明は、固定車軸と独立車輪とを有する
台車を備えた鉄道車両用制動装置に係る。
【０００２】鉄道業界では現在、列車の高速化が盛んに
進められている。営業用速度の目標は約４００ｋｍ／ｈ
とされている。このような速度では、消散させるエネル
ギが大きくまた列車の車輪とレールとの間の粘着性が小
さいので列車の制動が重要な問題になる。
【０００３】現在運行中の高速列車では、概して複数の
制動手段が組み合わせられている。例えば、速度約２７
０ｋｍ／ｈに達するＴ．Ｇ．Ｖ．の車両には、以下の３
つの制動手段が備えられている：−まず、駆動軸に装着
された抵抗ブレーキと従動軸に装着されたディスクブレ
ーキがあり、これらのブレーキは最高速度の列車を停止
させるために協働する；−次に、駆動台車の車輪に載置
されたシューを有する制動装置があり、このブレーキは
速度１６０ｋｍ／ｈ以下の場合に使用される。
【０００４】上記の制動装置は、現行の運行速度の列車
に対しては有効である。しかしながら、列車を（約４０
０ｋｍ／ｈのような）極めて高速で運行させる場合には
全く無効であり、かかる場合に列車を確実に停止させ得
るのは摩擦ブレーキだけである。
【０００５】また、航空機の分野及びフォーミュラ１の
レーシングカーの分野では、カーボンから成るマルチデ
ィスクブレーキ型の制動装置が車の有効な制動を確保し
得ることが知られている。この種のブレーキはエネルギ
消散能力が極めて大きい。
【０００６】しかしながら、超高速列車にマルチディス
ク制動装置を使用することはいくつかの理由から容易で
はない。
【０００７】超高速では、安定性の大きい台車が必須で
あり、従って独立車輪の付いた台車を使用しなければな
らない。その結果、車軸が固定されているときには、車
輪または車輪に連結された手段を直接制動しなければな
らない。しかしながらこの場合、制動後の熱の排出の問
題が生じる。実際、制動によって車輪のハブの近傍に発
生した熱が車輪の軸受に伝達されることを防止しなけれ
ばならない。軸受は一般に熱に敏感な円錐ころから成る
。熱の放出があまりにも強烈である場合、車輪が車軸に
焼付く危険がある。
【０００８】より優れた効率を得るためには、マルチデ
ィスクブレーキがカーボン−カーボン型であるのが有利
である。カーボンブレーキは約３００〜６００℃の温度
範囲で最大効率を有することが知られている。従って、
制動作業中に、カーボンディスクの温度はできるだけ効
率のよい動作に対応する値まで急激に上昇するが、この
温度は最大効率範囲を超過してはならない。
【０００９】従って、ブレーキディスクが比較的高い温
度まで急激に上昇でき、同時に、近傍に位置する車輪の
軸受が過度に加熱されないことが要求される。
【００１０】本発明の目的はこれらの要件を満たすこと
である。本発明の制動装置は、ブレーキディスクの熱シ
ンクを構成するように設計された複数の部材から成る。 軸受の周囲の環境を冷却し且つブレーキディスクの過度
の加熱を防止するために、冷却回路が備えられている。
【００１１】従って本発明の目的は、固定車軸と独立車
輪とを有する台車を備えたディスクブレーキ型の制動装
置を提供することである。本発明装置の特徴は、各ブレ
ーキが、制動すべき車輪に連動するように装着された回
転ディスクと、制動すべき車輪を担持する車軸に一体的
に装着された固定ディスクとを有するマルチディスクを
含み、固定ディスクを回転ディスクに当接させることに
よって制動が行なわれ、装置が更に、制動によって発生
した熱エネルギを消散させ得る冷却回路を含み、回路に
流体を強制循環させることによって冷却が行なわれるこ
とである。
【００１２】好ましくは、回転ディスクが車輪に固定さ
れた円筒状サポートを介して車輪と連動するように装着
され、車輪の軸線と回転ディスクのサポートの軸線とが
一致している。
【００１３】また、固定ディスクは車軸に固定された円
筒状サポートを介して車軸に一体的に固定され、車軸の
軸線と固定ディスクのサポートの軸線とが一致している
。
【００１４】添付図面に示す非限定実施例に基づく以下
の記載より本発明が更に十分に理解され別の特徴が明ら
かにされよう。
【００１５】図１は、連結ジャーナル３を介して車輪２
が装着された車軸１の半体を示す。車軸は一次懸架装置
を介して図示しない台車を支持している。かかる一次懸
架装置は符号４で示されている。車輪は従来同様に、車
軸の末端によって構成されたショルダに当接して装着さ
れている。車輪は、円錐ころ５から成る軸受によってジ
ャーナル３の周囲で自由に回転し得る。
【００１６】ジャーナル３はその延長上に、車輪よりも
ある程度長く延びた突出部６を有する。この使用例では
、本発明の制動装置が、この突出部の周囲に形成される
。
【００１７】本発明によれば、ブレーキは、制動すべき
車輪と連動する回転ディスク７と車軸１に一体的な固定
ディスク８とから成るマルチディスクを含む。
【００１８】回転ディスク７は車輪に固定された回転部
によって車輪と連動するように装着されている。固定デ
ィスク８は車軸に固定された固定部によって車軸に一体
的に装着されている。
【００１９】図１で、回転部は、ねじによって車輪の外
側中央部に固定された円筒状サポート９から成る。円筒
状サポートの軸線と車輪の軸線とが一致している。回転
ディスク７は円筒状サポート９の内部に配置されている
。
【００２０】また固定部は、ジャーナル６の軸線と一致
する軸線を有する円筒状サポート１０を含んでいる。固
定ディスク８が円筒状サポート１０の外周に配置されて
いる。このサポート１０は末端部材によって延長される
か、または、図１に示すように末端部材１１に固着され
ている。部材１１がジャーナル６の末端にねじで固着さ
れているのと同様に、サポート１０と部材１１とはねじ
によって固着されている。
【００２１】円筒状サポート１０はまた、環状内側フラ
ンジ１２を有する。このフランジはジャーナル６に摺動
自在に嵌合するので、サポート１０の正確な位置決めが
得られる。
【００２２】図２は、円筒状サポート９のＡＡ断面に沿
った断面図を示す。サポートは、その内部スペースに長
手方向に設けられた溝１３を有する。回転ディスク７は
、ディスク７の外周に配置され且つ溝１３に対応する突
起１４を有する。図２に示すように、ディスク７はサポ
ート９によって回転駆動される。
【００２３】図３は、円筒状サポート１０のＡＡ断面に
沿った断面図を示す。サポートは、その外部スペースに
長手方向に設けられた溝１５を有する。固定ディスク８
は、ディスク８の内周に配置され且つ溝１５に対応する
突起１６を有する。図３に示すように、ディスク８の回
転はサポート１０によって阻止される。
【００２４】円筒状サポート１０の車輪側は環状ストッ
プ１７によって終結している。ディスクの組立は以下の
ごとく行なわれる。まず、第１非回転ディスクを、例え
ばねじでストップ１７に固定する。サポート１０をサポ
ート９に位置合わせして図１の位置に配置する。第１回
転ディスク（車輪に最も近い回転ディスク）をそのサポ
ートに導入し、最奥部まで摺動させて第１非回転ディス
クに当接させる。次に、第２非回転ディスクをサポート
に導入し奥部まで摺動させて第１回転ディスクに当接さ
せる。このようにして回転ディスクと非回転ディスクと
を交互に導入する。
【００２５】回転ディスクに固定ディスクを当接させる
ことによって制動力を作用させることができるように、
いくつかのアクチュエータが配備されている。図１は２
つのアクチュエータ３０を示す。これらのアクチュエー
タは、末端部材１１に固定されたマフラ１８と、公知の
方法でマフラから操作できるピストン１９とを含む。
【００２６】制動装置を使用しないで列車が進行してい
るときにディスク間に最小間隙が存在するようにディス
クが装着されている。列車が発車する際は、回転ディス
クが少しだけひずんで固定ディスクから離れる。制動の
際には、ピストンによって押圧された第１ディスクが以
後のディスクを移動させる。従っていくつかの固定ディ
スク及び回転ディスクに同時に圧力が作用するので係止
力が得られる。
【００２７】制動装置が使用されていないときは、アク
チュエータのピストンと該ピストンに向き合う固定ディ
スクとの間に、ディスク間の間隙の和に等しい間隙が存
在する。
【００２８】ディスク及びアクチュエータの数は、所望
の制動力の関数である。例えば、４００ｋｍ／ｈで運行
される列車を制動するためには、各ブレーキが、均等に
分布した５対または６対のディスクと約１２個の油圧ピ
ストンアクチュエータを含む。制動力はアクチュエータ
の数の関数である。
【００２９】冷却回路は図１に示すように構成されるの
が有利である。この回路は、車軸１のボディに設けられ
た軸穴２０と、その延長上で車軸のジャーナル３に設け
られた軸穴２１とを含んでいる。回路は更に、車軸に設
けられた冷却流体入口２２とジャーナル３に設けられた
流体出口２３とを有する。冷却流体を外部に排出する排
出口２４，２５は円筒状サポート９，１０に設けられて
いる。フランジ１２はまた、流体を容易に循環させる開
孔２６を有する。
【００３０】従って冷却流体は図１に矢印で示す回路に
沿って循環する。従って、軸受は一方でジャーナルを介
し他方で車輪のハブを介して極めて良好に冷却される。
【００３１】２つの円筒状サポートの間に存在するスペ
ースにディスクが配置され、且つ、これらのディスクが
冷却流体の流入口から比較的離れていることが、ディス
クの熱シンクの形成を助け、固定ディスクが回転ディス
クに当接したときに有効な制動を果たし得る平均温度を
維持し得る。
【００３２】冷却流体は好ましくは空気であり、これを
冷却回路に強制循環させる。別の機能に使用される圧縮
機から得られる圧縮空気を使用してもよい。
【００３３】冷却回路は制動の際に自動的に起動する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の制動装置を備えた車輪の車軸の半断面
概略図である。
【図２】本発明の制動装置の部材の部分図である。
【図３】本発明の制動装置の部材の部分図である。
【符号の説明】
１　　車軸 ２　　車輪 ３　　連結ジャーナル ７　　回転ディスク ８　　固定ディスク ９，１０　　円筒状サポート ２０　　軸穴 ３０　　アクチュエータ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　固定車軸と独立車輪とを有する台車を
    備えたディスクブレーキ型の制動装置であって、各ブレ
    ーキが、制動すべき車輪に連動するように装着された回
    転ディスクと、制動すべき車輪を担持する車軸に一体的
    に装着された固定ディスクとを有するマルチディスクを
    含み、固定ディスクを回転ディスクに当接させることに
    よって制動が行なわれ、装置が更に、制動によって発生
    した熱エネルギを消散させ得る冷却回路を含み、回路に
    流体を強制循環させることによって冷却が行なわれるこ
    とを特徴とする鉄道車両用制動装置。
  2. 【請求項２】　　回転ディスクが、車輪に固定された円
    筒状サポートを介して車輪に連動するように装着され、
    車輪の軸線と回転ディスクのサポートの軸線とが一致し
    ていることを特徴とする請求項１に記載の制動装置。
  3. 【請求項３】　　固定ディスクが、車軸に固定された円
    筒状サポートを介して車軸に一体的に固定され、車軸の
    軸線と固定ディスクのサポートの軸線とが一致している
    ことを特徴とする請求項１または２に記載の制動装置。
  4. 【請求項４】　　固定ディスクのサポートが可動ディス
    クのサポートの内部に配置されており、ディスクが２つ
    のサポート間のスペースに配置されていることを特徴と
    する請求項２または３に記載の制動装置。
  5. 【請求項５】　　車軸が連結ジャーナルを有し、固定デ
    ィスクのサポートが連結ジャーナルに固定されているこ
    とを特徴とする請求項３または４に記載の制動装置。
  6. 【請求項６】　　固定ディスクのサポートが更に、固定
    ディスクを回転ディスクに当接させ得るアクチュエータ
    を支持していることを特徴とする請求項３から５のいず
    れか一項に記載の制動装置。
  7. 【請求項７】　　冷却回路が、前記流体をディスクに導
    くために車軸に設けられた軸穴を含むことを特徴とする
    請求項１から６のいずれか一項に記載の制動装置。
  8. 【請求項８】　　流体が空気であることを特徴とする請
    求項１から７のいずれか一項に記載の制動装置。
JP3284892A 1990-10-30 1991-10-30 鉄道車両用制動装置 Pending JPH04292259A (ja)

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FR9013450A FR2668440B1 (fr) 1990-10-30 1990-10-30 Systeme de freinage pour vehicule ferroviaire.
FR9013450 1990-10-30

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JPH04292259A true JPH04292259A (ja) 1992-10-16

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ID=9401710

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JP (1) JPH04292259A (ja)
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DE (1) DE69103725T2 (ja)
ES (1) ES2060272T3 (ja)
FR (1) FR2668440B1 (ja)

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