JPH0454332A - Disc brake unit for railway vehicle - Google Patents

Disc brake unit for railway vehicle

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JPH0454332A
JPH0454332A JP16234590A JP16234590A JPH0454332A JP H0454332 A JPH0454332 A JP H0454332A JP 16234590 A JP16234590 A JP 16234590A JP 16234590 A JP16234590 A JP 16234590A JP H0454332 A JPH0454332 A JP H0454332A
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case
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Zenzo Tsuji
辻 善造
Hideo Tamamori
玉森 秀男
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Abstract

PURPOSE:To surely cope with a high temperature phenomenon at the time of braking by forming a passage chamber along a circule between a metal circular plate and a case member, forming an end part of a rotation shaft to be hollow, and forming an air supply hole opening to the outer side surface of a plate member. CONSTITUTION:When a braking force is applied by a pressure member 15, a rotor member 10 and a stator member 11 slide axially in one direction to be pushed and collected, so the members are contacted with each other, and a relative rotation of the rotor member to the stator member is prohibited by friction generated at this time. In this case, a passage chamber 66 is formed along a circle between a metal circular plate 63, provided on a circle between the outer circumference of the rotor member 10 and the stator member 11 and a case member 7, and the case member, one end of a rotation shaft 9 is formed hollow, an air supply hole 61 opening toward the outer side surface of a plate member is formed, and cooling air is discharged through the outer side surface of the plate member 10 to the passage chamber 66 by this rotation shaft 9, so a high temperature heat generated at the time of braking is speedily radiated to be discharged to the passage chamber.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、鉄道車両用ディスクブレーキ装置に係り、特
に、鉄道車両の車軸に回転を伝達付与する駆動用電動機
の回転子軸の端部に備えられるディスクブレーキ装置に
関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a disc brake device for a railway vehicle, and in particular to an end portion of a rotor shaft of a drive motor that transmits and imparts rotation to an axle of a railway vehicle. The present invention relates to a disc brake device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来における鉄道車両用ディスクブレーキ装置の構成と
して、例えば実開昭64−4933号公報に開示された
ものは、第9図に示すように、車輪ioo。
As a conventional structure of a disc brake device for a railway vehicle, for example, one disclosed in Japanese Utility Model Application Publication No. 64-4933 has wheels ioo as shown in FIG.

100を軸支する車軸101の一側方に誘導電動機(駆
動用電動機)102を設置すると共に、該誘導電動機1
02の回転子軸103の一端部にディスク1゜4を固着
し・且つ、キャリバー105に取り付けらレタ一対のパ
ッド106.106間に前記ディスク104を介在せし
めたものである。尚、前記誘導電動機102は台車等の
車両側部材に固定設置され、またキャリバー105は車
両側部材や誘導電動機102に保持されるものである。
An induction motor (driving motor) 102 is installed on one side of an axle 101 that supports the induction motor 1.
A disk 1.4 is fixed to one end of the rotor shaft 103 of the caliber 105, and the disk 104 is interposed between a pair of letter pads 106 and 106 attached to the caliber 105. The induction motor 102 is fixedly installed on a vehicle side member such as a truck, and the caliber 105 is held on the vehicle side member or the induction motor 102.

そして、前記回転子軸103の他端部には可撓継手10
7を介して駆動ギヤ108が取り付けられ、且つ、前記
車軸101の対応する端部には前記駆動ギヤ108に噛
合される従動ギヤ109が取り付けられている。このよ
うな構成によれば、当該車両の走行時には誘導電動機1
02の回転子軸103の回転に伴って車軸101及び車
輪10o、 iooが回転駆動されるが、ブレーキ指令
が発せられた場合には、キャリバー105のバンド10
6.106がディスク104の両面に圧接することによ
り、ブレーキ作用が行われて、回転子軸103及び車軸
101ひいては車輪100.100の回転が止まること
になる。
A flexible joint 10 is attached to the other end of the rotor shaft 103.
A drive gear 108 is attached to the axle 101 via a shaft 7, and a driven gear 109 meshed with the drive gear 108 is attached to a corresponding end of the axle shaft 101. According to such a configuration, when the vehicle is running, the induction motor 1
The axle 101 and wheels 10o and ioo are rotated with the rotation of the rotor shaft 103 of 02, but when a brake command is issued, the band 10 of the caliber 105 is rotated.
6.106 comes into pressure contact with both surfaces of the disk 104, a braking action is performed, and the rotation of the rotor shaft 103 and the axle 101, as well as the wheels 100.100, is stopped.

しかるに、上記公報に開示されたディスクブレーキ装置
は、−枚のディスク104を用いたものであり而も該デ
ィスク104は鉄系の金属材料で構成されるのが通例で
あるため、その熱容量は小さく、制動時に高温状態にな
り易いという特性を有している。これに加えて、前記鉄
系の金属材料は、高温状態の下では極めて強度が低いと
いう特性を有しているため、制動時においては、ディス
ク104の強度が熱により惣激に低下して該ディスク1
04に偏摩耗や亀裂が生じ、ディスク104の寿命が短
くなるばかりでなく、例えばディスク104の釣り合い
が悪くなって振動が発生し、誘導電動機102の回転子
軸103の軸受が早期に損傷するといった問題を生ぜし
めることとなる。
However, the disc brake device disclosed in the above publication uses - discs 104, and since the discs 104 are usually made of iron-based metal material, their heat capacity is small. , it has the characteristic that it tends to reach a high temperature during braking. In addition, the iron-based metal material has a property of having extremely low strength under high temperature conditions, so during braking, the strength of the disc 104 is drastically reduced due to heat and the disc 1
04, which not only shortens the life of the disk 104, but also causes the disk 104 to become unbalanced, causing vibrations and causing early damage to the bearing of the rotor shaft 103 of the induction motor 102. This will cause problems.

このような問題に対処すべく、例えば実開平1−117
972号公報によれば、第10図に示すように、誘導電
動機102の回転子軸(中空電機子軸)103の両端に
夫々ディスク104.104を固着し且つこの二枚のデ
ィスク104.104を挟持する二個のキャリバー10
5.105を備えた構成が開示されている。これによれ
ば、制動時におけるディスク104.104の高温化及
び偏摩耗等の問題に対しては、幾分かは解消されること
が期待できる。
In order to deal with such problems, for example,
According to Publication No. 972, as shown in FIG. 10, disks 104 and 104 are respectively fixed to both ends of the rotor shaft (hollow armature shaft) 103 of the induction motor 102, and these two disks 104 and 104 are Two calibers 10 held together
5.105 is disclosed. According to this, it can be expected that problems such as high temperature and uneven wear of the disks 104 and 104 during braking can be solved to some extent.

(発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、上述の実開平1−117972号公報に
開示のディスクブレーキ装置によるにしても、近年にお
ける鉄道車両の高速化に対しては充分に対処できるもの
ではない。即ち、ディスクを単に二枚備えるといった手
法のみによっては、当該ディスクの材質が鉄系の金属材
料である以上、熱容量を太き(するにも限界があり、高
速走行からの制動が続けばディスク104が高温状態に
なるのは当然の事であり、ディスク104の高温化に伴
う既述の問題を生ずるのは勿論のこと、ディスク及びキ
ャリバーを夫々誘導電動機本体を挟んでその両側に配設
せねばならないため、当該ディスク装置を取す付けるた
めのレイアウト面での困難化を余儀無くされるという問
題をも生ぜしめることとなる。
(Problems to be Solved by the Invention) However, even with the disc brake device disclosed in the above-mentioned Japanese Utility Model Publication No. 1-117972, it is not possible to sufficiently cope with the recent increase in the speed of railway vehicles. In other words, by simply providing two discs, since the discs are made of iron-based metal, there is a limit to how large the heat capacity can be, and if braking from high-speed running continues, the discs 104 It is natural for the disk 104 to reach a high temperature, and not only does the above-mentioned problem occur due to the high temperature of the disk 104, but the disk and caliber must be placed on both sides of the induction motor body. Therefore, the problem arises that the layout for installing the disk device becomes difficult.

本発明は、上記諸事情に鑑みてなされたものであり、デ
ィスクの構成に改良を加えて、発熱量の軽減を実現した
上で当該装置のコンパクト化及び取付性の容易化を図る
と共に、高速走行からの制動時に高温化現象が発生して
もこの高温化現象に確実に対処することを可能ならしめ
ることを技術的課題とするものである。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and has improved the configuration of the disk to reduce heat generation, make the device more compact and easy to install, and achieve high speed. The technical problem is to make it possible to reliably deal with the phenomenon of high temperature even if it occurs during braking from running.

〔課題を解決するための手段] 上記技術的課題を達成するための具体的手段とするとこ
ろは、鉄道車両の車軸と接続される回転軸の端部に、こ
の回転軸と共に回転し且つ軸方向に摺動自在な複数枚の
ロータ部材と、このロータ部材間に配設され且つキー部
材に軸方向にのみ摺動自在に取付けられる複数枚のステ
ータ部材と、このロータ部材及びステータ部材に両側面
に設けられるプレート部材と、これらプレート部材を介
してロータ部材及びステータ部材に制動力を作用させる
押圧部材と、前記ロータ部材、ステータ部材を包含する
ケース部材と、このロータ部材及びステータ部材の外周
と前記ケース部材との間の円周上に設けられる金属環板
とを備え、前記金属環板と前記ケース部材との間の円周
上に通路室を形成するとともに、前記回転軸の端部を中
空状に形成して前記プレート部材の外側面方向に開口す
る空気供給孔を形成し、冷却空気をこの回転軸よりプレ
ート部材の外側面を通して通路室に排出させるところに
ある。
[Means for Solving the Problem] The specific means for achieving the above technical problem is to install a rotary shaft that rotates together with the rotary shaft and in the axial direction at the end of the rotary shaft that is connected to the axle of the railway vehicle. a plurality of rotor members that are slidable in the rotor member; a plurality of stator members that are disposed between the rotor members and slidably attached to the key member only in the axial direction; a pressing member that applies a braking force to the rotor member and the stator member through these plate members; a case member that includes the rotor member and the stator member; and an outer periphery of the rotor member and the stator member. a metal ring plate provided on a circumference between the metal ring plate and the case member, a passage chamber is formed on the circumference between the metal ring plate and the case member, and an end portion of the rotating shaft is provided. An air supply hole is formed in a hollow shape and opens toward the outer surface of the plate member, and cooling air is discharged from the rotating shaft through the outer surface of the plate member into the passage chamber.

〔作用〕[Effect]

上記手段によると、多板式のディスクブレーキ装置は、
押圧部材による制動力の非作用時においては、鉄道車両
の車軸と接続される回転軸と共に回転する複数枚のロー
タ部材が、キー部材に取り付けられた複数枚のステータ
部材に対して自由に回転することとなるが、その一方に
おいて、押圧部材による制動力の作用時においては、ロ
ータ部材及びステータ部材が軸方向−大側に摺動し且つ
押し集められて該各部材間は圧接した状態となり、この
時に生じる摩擦によってロータ部材のステータ部材に対
する相対回転が阻止される。つまり、キー部材によりス
テータ部材は軸方向にのみ摺動できるだけであるので、
上記のようにロータ部材のステータ部材に対する相対回
転が阻止された場合には、ロータ部材と共に回転する回
転軸に接続されている車軸ひいては車輪の回転が止まる
ことになる。
According to the above means, the multi-plate disc brake device is
When the braking force by the pressing member is not applied, the plurality of rotor members that rotate together with the rotating shaft connected to the axle of the railway vehicle freely rotate with respect to the plurality of stator members attached to the key member. However, on the other hand, when the braking force is applied by the pressing member, the rotor member and the stator member slide in the axial direction - the larger side and are pushed together, so that the respective members are in pressure contact, The friction generated at this time prevents the rotor member from rotating relative to the stator member. In other words, the key member allows the stator member to slide only in the axial direction.
When the relative rotation of the rotor member with respect to the stator member is prevented as described above, the rotation of the axle, which is connected to the rotating shaft that rotates together with the rotor member, and thus the wheels, will stop.

そして、本発明は、複数枚のロータ部材と複数枚のステ
ータ部材と押圧部材とからなる多板式のディスクブレー
キ装置を鉄道車両に採用したことにより、当該車両の高
速走行からの制動時に発生する熱は前記複数枚のロータ
部材及びステータ部材の各相互間の摩擦熱に分散されて
、個々の部材についての発熱量が大幅に軽減されるばか
りでなく、その取付性の容易化や装置のコンパクト化が
図られることとなる。
Further, the present invention employs a multi-plate disc brake device consisting of a plurality of rotor members, a plurality of stator members, and a pressing member in a railway vehicle, thereby reducing the heat generated during braking when the vehicle is running at high speed. is dispersed into the frictional heat between the plurality of rotor members and stator members, which not only greatly reduces the amount of heat generated by each member, but also facilitates installation and makes the device more compact. will be planned.

更に、前記ロータ部材及びステータ部材の外周と前記ケ
ース部材との間の円周上に設けられる金属環板とケース
部材との間の円周上に通路室を形成し、前記回転軸の端
部を中空状に形成して前記プレート部材の外側面方向に
開口する空気供給孔を形成し、冷却空気をこの回転軸よ
りプレート部材の外側面を通して通路室に排出させる構
造であるために、制動時に生ずるロータ部材とステータ
部材との摩擦により生ずる高温度の熱がプレート部材に
伝達されても、回転軸より採入れられた冷却空気により
速やかに放熱して通路室へ排出される。
Furthermore, a passage chamber is formed on the circumference between the case member and a metal ring plate provided on the circumference between the outer periphery of the rotor member and the stator member and the case member, and a passage chamber is formed on the circumference between the outer circumference of the rotor member and the stator member and the case member, and is formed into a hollow shape to form an air supply hole that opens toward the outer surface of the plate member, and the cooling air is discharged from the rotary shaft through the outer surface of the plate member into the passage chamber. Even if high-temperature heat generated by friction between the rotor member and the stator member is transmitted to the plate member, the heat is quickly radiated by the cooling air taken in from the rotating shaft and discharged to the passage chamber.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を第1図乃至第7図に基づいて説
明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 7.

先ず、第1図に示す概略構成に基づいて、本発明に係る
ディスクブレーキ装置lの取付状態を説明すると、空気
バネ50.50を介して車体51を支持する台車52の
下方には駆動用電動機2が取り付けられており、該駆動
用電動機2の回転子軸3の一端部に固着された駆動ギヤ
4と、車輪53.53を軸支する車軸5に固着された従
動ギヤ6とが噛合されていると共に、前記駆動用電動機
20反ギヤ側端WI(左端部ンには、本発明に係るディ
スクブレーキ装置1が取り付けられている。従って、当
該車両の走行時には、駆動用電動機2の回転子軸3の回
転が、駆動ギヤ4及び従動ギヤ6を介して車軸5及び車
輪53.53に伝達される一方、ブレーキ指令が発せら
れた時には、前記ディスクブレーキ装置1の動作により
回転子軸3の回転が止まり、これに伴って車軸5及び車
M53.53の回転が止まることにより制動作用が行わ
れる構成である。尚、前記車軸5をその両端において回
動自在に保持する車軸ケース54.54と前記台車52
との間には、軸ハネ55.55が介設されている。
First, the mounting state of the disc brake device l according to the present invention will be explained based on the schematic configuration shown in FIG. 2 is attached, and a drive gear 4 fixed to one end of the rotor shaft 3 of the drive electric motor 2 meshes with a driven gear 6 fixed to an axle 5 supporting wheels 53 and 53. At the same time, the disc brake device 1 according to the present invention is attached to the opposite gear side end WI (left end portion) of the drive motor 20. Therefore, when the vehicle is running, the rotor of the drive motor 2 The rotation of the shaft 3 is transmitted to the axle 5 and the wheels 53,53 via the drive gear 4 and the driven gear 6, while when a brake command is issued, the rotation of the rotor shaft 3 is transmitted by the operation of the disc brake device 1. The braking action is performed by stopping the rotation of the axle 5 and the wheel M53.53.The axle case 54.54 holds the axle 5 rotatably at both ends thereof. and said trolley 52
A shaft spring 55.55 is interposed between.

次に、前記ディスクブレーキ装置lの細部にわたる構造
を、第2図及び第7図に基づいて説明する。
Next, the detailed structure of the disc brake device 1 will be explained based on FIGS. 2 and 7.

このディスクブレーキ装置1は、前記駆動用電動機2の
反ギヤ側端部にポル1−56.56を用いて固定された
ドラム状のケース部材7を有し、該ケース部材7の内周
面部には複数のキー部材8・・・8が固定されていると
共に、該ケース部材7の内方中心部には前記駆動用電動
機20回転子軸3に結合された中空軸9が該回転子軸3
と一体回転可能に保持されている。そして、前記中空軸
9の外周には、該中空軸9ひいては回転子軸3と共に回
転し且つ軸方向(第3図a−b方向)に摺動自在な二枚
のロータ部材10.10が取り付けられ、また前記キー
部材8・・・8の内周には、軸方向にのみ摺動自在な三
枚のステータ部材11・・・11が取り付けられている
。詳述すれば(第2図参照)、前記中空軸9には等角度
間隔で外方に突出する複数の凸条9a・・・9aが軸方
向に沿うように一体形成されていると共に該中空軸9の
外径と同形状の貫通孔10aが前記ロータ部材IOの中
心部に形成され且つこの両者が嵌合されることによりロ
ータ部材10が中空軸9と共に回転し而も軸方向に摺動
自在とされているのに対し、前記キー部材8−・・8は
等角度間隔毎に配設されてケース部材7に固定支持され
ていると共にこれらのキー部材8・・・8の軸直角輪郭
形状と同形状の切欠部11a・・・llaがステータ部
材11の外周縁に形成され且つこの両者が嵌合されるこ
とによりステータ部材11がキー部材8・・・8に対し
て軸方向にのみ摺動自在とされている。この場合、前記
ロータ部材lOとステータ部材11とは軸方向に交互に
配設されており、ロータ部材10の外周面10bとキー
部材8・・・8の内周面との間、及びステータ部材11
の内周面11bと中空軸9の外周面との間には、僅かな
隙間が存在している。尚、前記ロータ部材10及びステ
ータ部材11の枚数は、第3図のものに限定されるもの
ではなく、これ以上或いはこれ以下の枚数であっても差
し支えない。
This disc brake device 1 has a drum-shaped case member 7 fixed to the opposite end of the drive motor 2 using a pole 1-56.56, and the inner peripheral surface of the case member 7 is A plurality of key members 8 .
It is held so that it can rotate as a unit. Two rotor members 10 and 10 are attached to the outer periphery of the hollow shaft 9 and are rotatable together with the hollow shaft 9 and the rotor shaft 3 and are slidable in the axial direction (a-b direction in FIG. 3). Furthermore, three stator members 11...11, which are slidable only in the axial direction, are attached to the inner circumferences of the key members 8...8. Specifically (see FIG. 2), the hollow shaft 9 is integrally formed with a plurality of protrusions 9a...9a extending outward at equal angular intervals along the axial direction. A through hole 10a having the same shape as the outer diameter of the shaft 9 is formed in the center of the rotor member IO, and by fitting these together, the rotor member 10 rotates together with the hollow shaft 9 and slides in the axial direction. On the other hand, the key members 8--8 are arranged at equal angular intervals and fixedly supported by the case member 7, and the contours perpendicular to the axis of these key members 8--8 are fixedly supported by the case member 7. Notches 11a, . It is said to be able to slide freely. In this case, the rotor member lO and the stator member 11 are arranged alternately in the axial direction, and are arranged between the outer peripheral surface 10b of the rotor member 10 and the inner peripheral surface of the key members 8...8, and between the stator member 11
A slight gap exists between the inner circumferential surface 11b of the hollow shaft 9 and the outer circumferential surface of the hollow shaft 9. Incidentally, the number of rotor members 10 and stator members 11 is not limited to that shown in FIG. 3, and may be greater or less than this number.

更に、第3図に示すように、左端に配設されたステータ
部材11の左側方には熱強度、伝導性の良い金属材料で
なるリング状の加圧プレート12が近接配置されている
。この加圧プレー)12は、第4図に示すように、中心
部に中空軸9を挿入する挿入穴12aが設けられ、ステ
ータ部材11に面する側面は平担に形成され、ステータ
部材11と反対側の側面すなわちケース部材7側の外側
面には前記挿入穴12aから少し間隔を開けた位置から
外周方向に向って放射状に通路溝12bと突起12cが
交互に多数設けられている。又、その外周には、前記キ
ー部材8を嵌め込むキー穴12dが所定のピンチで複数
個形成され、更に、前記突起12cには所定のピンチで
平担部12e、 12fが形成され、このうちの平担部
12eには、隙間調整機構19のピストンロッド21(
後述する)が嵌入される孔部12gが設けられている。
Furthermore, as shown in FIG. 3, a ring-shaped pressure plate 12 made of a metal material with good thermal strength and conductivity is disposed close to the left side of the stator member 11 disposed at the left end. As shown in FIG. 4, this pressurizing plate 12 is provided with an insertion hole 12a in the center for inserting the hollow shaft 9, and the side surface facing the stator member 11 is formed flat. On the opposite side surface, that is, the outer surface on the side of the case member 7, a large number of passage grooves 12b and protrusions 12c are alternately provided radially from a position slightly spaced apart from the insertion hole 12a toward the outer circumference. Further, on its outer periphery, a plurality of key holes 12d into which the key member 8 is fitted are formed with a predetermined pinch, and flat portions 12e and 12f are formed in the protrusion 12c with a predetermined pinch. The piston rod 21 (
A hole 12g into which a hole (to be described later) is fitted is provided.

そして、この加圧プレート12は、前記ステータ部材1
1と同様にして中空軸9に挿入穴12aが嵌め込まれ、
且つ、キー穴12dにはキー部材8が嵌め込まれること
によって軸方向に摺動自在に嵌合されている。前記各部
材のうちの右端に配設されたステータ部材11の右側方
には前記加圧プレート12と同様の金属材料でなるリン
グ状のストッパプレート13が配置されている。このス
トッパプレー目3は、第5図に示すように、中心部に中
空軸9を挿入する挿入穴13aが設けられ、ステータ部
材11に面する側面は平担に形成され、ステータ部材1
1と反対側の側面すなわちケース部材7例の外側面には
前記挿入穴13aから少し間隔を開けた位置から外周方
向に向って放射状に通路溝13bと突起13cが交互に
多数設けられている。又、その外周には、前記キー部材
8を嵌め込むキー穴13dが所定のピッチで複数個形成
されている。そして、このストンパブレート13は中空
軸9に挿入穴12aが嵌め込まれ、溝13bと突起13
cを設けた外側面がケース部材7の右側壁7a内面に当
接した状態で前記キー部材8・・・8に堅固に固定され
ることによって、ケース部材7の右側壁7a内面とスト
ンパブレート13の間に通路113bと突起13cによ
って径方向に延びる複数のスリット14・・・14が放
射状に形成されている。
This pressure plate 12 is connected to the stator member 1.
1, the insertion hole 12a is fitted into the hollow shaft 9,
Further, the key member 8 is fitted into the key hole 12d so as to be slidable in the axial direction. A ring-shaped stopper plate 13 made of the same metal material as the pressure plate 12 is disposed on the right side of the stator member 11 disposed at the right end of the members. As shown in FIG. 5, this stopper play eye 3 is provided with an insertion hole 13a in the center thereof into which the hollow shaft 9 is inserted, and the side surface facing the stator member 11 is formed flat.
A large number of passage grooves 13b and protrusions 13c are alternately provided in a radial direction toward the outer circumferential direction from a position slightly spaced from the insertion hole 13a on the side surface opposite to 1, that is, on the outer surface of the case member 7 examples. Moreover, a plurality of key holes 13d into which the key members 8 are fitted are formed at a predetermined pitch on the outer periphery. This stomp plate 13 has an insertion hole 12a fitted into the hollow shaft 9, and a groove 13b and a protrusion 13.
By being firmly fixed to the key members 8...8 in a state in which the outer surface provided with the arrow mark c is in contact with the inner surface of the right side wall 7a of the case member 7, the inner surface of the right side wall 7a of the case member 7 and the stomp plate are firmly fixed. A plurality of slits 14 . . . 14 extending in the radial direction are radially formed between the passages 113 b and the projections 13 c.

一方、前記ケース部材7の左側壁7bには、その先端が
前記加圧プレート12の平担部12fに当接する複数個
のピストン(押圧部材) 15・・・15が軸方向に摺
動自在に嵌合保持されていると共に、該ピストン15の
後面に液圧(油圧)を作用させる液圧室16が形成され
ており、且つ該液圧室16は第2図のように液圧通路1
7を介して液圧供給口18(液圧源に通じている)に連
通されている。
On the other hand, on the left side wall 7b of the case member 7, a plurality of pistons (pressing members) 15 . A hydraulic chamber 16 for applying hydraulic pressure (oil pressure) is formed on the rear surface of the piston 15, and the hydraulic chamber 16 is connected to the hydraulic passage 1 as shown in FIG.
7 to a hydraulic pressure supply port 18 (leading to a hydraulic pressure source).

更に、前記ケース部材7の左側壁部7bには、複数の隙
間調整機構19・・・19が設けられている。この隙間
調整機構19は、第3図に示すように、圧縮コイルバネ
20により左方に付勢されたピストンロフト21と、該
ピストンロフト21の段付面が当接してその左動を規制
するストツパ板22と・該ストフバ板22に固定された
リテーナ23の右動を規制するフリクションリング24
とを有する。そして、前記ピストンロフト21の右端部
は前記加圧プレート12の平担部12eに設けた孔部1
2gに固定されており、従って加圧プレート12は前記
圧縮コイルバネ20により左方すなわちステータ部材1
1から離れる方向に付勢された状態にある。また、前記
フリクションリング24は所定力以上の力が作用するこ
とにより左右動じ、この左右動に応じて、前記ピストン
ロッド2工に嵌着された鍔部材25と前記リテーナ23
との間の隙間Xつまりピストンロッド21の移動範囲が
変化するようになっている。
Furthermore, a plurality of gap adjustment mechanisms 19...19 are provided on the left side wall 7b of the case member 7. As shown in FIG. 3, this gap adjustment mechanism 19 includes a piston loft 21 biased leftward by a compression coil spring 20, and a stopper which restricts leftward movement by abutting a stepped surface of the piston loft 21. The plate 22 and the friction ring 24 that restricts the rightward movement of the retainer 23 fixed to the stiffener plate 22.
and has. The right end portion of the piston loft 21 is connected to a hole 1 provided in the flat portion 12e of the pressure plate 12.
2g, and therefore the pressure plate 12 is moved to the left by the compression coil spring 20, that is, to the stator member 1.
It is in a state where it is biased in the direction away from 1. Further, the friction ring 24 moves left and right when a force equal to or more than a predetermined force is applied thereto, and in response to this left and right movement, the flange member 25 fitted to the piston rod 2 and the retainer 23
The gap X between the piston rod 21, that is, the movement range of the piston rod 21 changes.

以上の構成によれば、当該車両の走行時には、駆動用電
動機2の回転子軸3の回転に伴って、中空軸9及びロー
タ部材10.10が回転することになるが、この場合に
は、ピストン15の後面の液圧室16が無圧状態となっ
ているため、該ピストン15が加圧プレート12を右方
へ押圧するための力は発生せず、従って前記ロータ部材
10.10はステータ部材11・・・11に対して自由
に回転できることとなる。
According to the above configuration, when the vehicle is running, the hollow shaft 9 and the rotor member 10, 10 rotate with the rotation of the rotor shaft 3 of the drive electric motor 2, but in this case, Since the hydraulic pressure chamber 16 on the rear surface of the piston 15 is in an unpressurized state, no force is generated for the piston 15 to press the pressure plate 12 to the right, and therefore the rotor member 10.10 is moved toward the stator. This means that it can freely rotate relative to the members 11...11.

一方、ブレーキ指令が発せられた時には、前記液圧室1
6が加圧状態となり、これに伴ってピストン15が右方
へ移動して加圧プレー)12を押圧し且つロータ部材1
0.10及びステータ部材11・・・11をストッパプ
レート13に対して押し付け、この時に生じるロータ部
材10.10とステータ部材11・・・11との各相互
間の摩擦によって、ロータ部材10.10ひいては中空
軸9及び回転子軸3の回転が止まる。この場合において
、前記車両の制動時に発生する熱量は、ロータ部材10
.10とステータ部材11・・・11との各相互間に発
生する複数箇所の摩擦熱として分散されることになるの
で、個々の部材10,10.11・・・11についての
発熱量は大幅に軽減されることになる。
On the other hand, when a brake command is issued, the hydraulic chamber 1
6 becomes pressurized, and accordingly, the piston 15 moves to the right, presses the pressure plate 12, and presses the rotor member 1.
0.10 and the stator members 11...11 are pressed against the stopper plate 13, and due to the mutual friction between the rotor member 10.10 and the stator members 11... As a result, the hollow shaft 9 and rotor shaft 3 stop rotating. In this case, the amount of heat generated during braking of the vehicle is
.. 10 and stator members 11...11, and is dispersed as frictional heat at multiple locations, the amount of heat generated by each member 10, 10, 11...11 is greatly reduced. This will be reduced.

また、前記ロータ部材10.10及びステータ部材11
−11をC/Cコンボジフト(Carbon / Ca
rbon Cowposites )で構成した場合に
は、仮に当該車両の高速走行からの制動時に前記各部材
10.10.11・−・11が高温状態となった場合に
おいても、C/Cコンボジフトは、炭素繊維をレジン、
ピッチ等で結合強化した後に炭化及び黒鉛化熱処理を行
って製造された炭素繊維/炭素複合材料であるから、第
8図に示すように、その温度特性は、鋼が符号(イ)で
示す特性曲線を有するのに対し、符号(ロ)で示すよう
に高温状態の下では高強度を有するため、偏摩耗やブレ
ーキ力の変化等の不具合は生しなくなる。
Further, the rotor member 10.10 and the stator member 11
-11 to C/C combo lift (Carbon / Ca
If the C/C combo lift is configured with carbon fiber carbon fibers, even if each of the above-mentioned members 10, 10, 11, . . . The resin,
Since it is a carbon fiber/carbon composite material manufactured by performing carbonization and graphitization heat treatment after bond-strengthening with pitch etc., as shown in Figure 8, its temperature characteristics are the same as those of steel as indicated by symbol (A). Although it has a curved line, it has high strength under high temperature conditions as shown by symbol (b), so problems such as uneven wear and changes in braking force do not occur.

そして、ブレーキ指令が解除された場合には、加圧プレ
ート12は隙間調整機構19の圧縮コイルバネ20のパ
ネカにより左方へ移動して当初の位置に復帰する。
When the brake command is released, the pressure plate 12 is moved to the left by the force of the compression coil spring 20 of the gap adjustment mechanism 19 and returned to its original position.

当該車両の制動時に発生した熱量はロータ部材10、1
0及びステータ部材11・・・11に蓄熱されることに
なるが、この熱量は以下に示す構成により好適に放熱さ
れる。
The amount of heat generated during braking of the vehicle is transferred to the rotor members 10, 1.
0 and the stator members 11...11, this amount of heat is suitably radiated by the configuration shown below.

即ち、中空軸9の内孔60の左端は開口され且つこの開
口部が空気供給孔61とされており、該空気供給孔61
の左側方にはフィルター62が装着されていると共に、
前記複数のキー部材8・・・8には、ロータ部材10.
10及びステータ部材11・・・11の外周部を全周に
わたって覆うように薄肉の金属環板63(例えばステン
レス製)が取り付けられている。
That is, the left end of the inner hole 60 of the hollow shaft 9 is opened, and this opening is used as an air supply hole 61.
A filter 62 is attached to the left side of the
The plurality of key members 8...8 include rotor members 10.
A thin metal ring plate 63 (for example, made of stainless steel) is attached so as to cover the entire outer periphery of the stator members 10 and stator members 11 . . . 11 .

この金属環板63は、第6図に示すように、金属板を環
状に形成し、必要に応じてロータ部材10とステータ部
材11の摩擦によって生ずる粉塵を通過させる細孔63
aを多数形成したものである。尚、図示のものは、キー
部材8をリベット63bによって固定した状態を示して
いる。そして、前記空気供給孔61より取り入れられた
空気は、中空軸9の左右両端部に穿設された通孔64及
び65を通過して、矢印X及びyで示すように、加圧プ
レート12の外側面とケース左側壁部7bとの間の隙間
と加圧プレート12の通路溝12bと突起12cによっ
て形成されたスリット14a、及びストッパプレート1
3の外側面に形成した通路溝13bと突起13cによっ
てできるケース右側壁部7aとの間の隙間(スリット1
4)に流入し、更に前記金属環板63とケース内周面と
の間の円周上に形成された通路室66を通過して、この
通路室66の下部に設けた排出室67の蓋部材68にあ
るフィルター69付の空気排出口68aより外方に排出
される。このように冷却用の空気が通過していくことに
より、加圧プレート12、ストッパプレート13及び金
属環板63より放熱が行われて、ロータ部材10.10
及びステータ部材II・・・11の過度な温度上昇が防
止されるのである。
As shown in FIG. 6, this metal ring plate 63 is formed by forming a metal plate into an annular shape, and has pores 63 through which dust generated by friction between the rotor member 10 and the stator member 11 passes as necessary.
It is formed by forming a large number of a. Incidentally, the illustrated one shows a state in which the key member 8 is fixed with a rivet 63b. The air taken in from the air supply hole 61 passes through the through holes 64 and 65 bored at both left and right ends of the hollow shaft 9, and as shown by the arrows X and y, the air enters the pressure plate 12. A slit 14a formed by the gap between the outer surface and the case left side wall 7b, the passage groove 12b of the pressure plate 12 and the protrusion 12c, and the stopper plate 1
The gap (slit 1
4), further passes through a passage chamber 66 formed on the circumference between the metal ring plate 63 and the inner circumferential surface of the case, and the lid of a discharge chamber 67 provided at the lower part of this passage chamber 66. The air is discharged outward from an air outlet 68a provided with a filter 69 in the member 68. As the cooling air passes through in this manner, heat is radiated from the pressure plate 12, the stopper plate 13, and the metal ring plate 63, and the rotor members 10, 10
And an excessive temperature rise of the stator members II...11 is prevented.

また、前記中空軸9と回転子軸3とが一体になった回転
軸であるような場合には、車両の制動時に発生した熱は
軸受へ直接的に伝導されるので、該回転子軸3の軸受を
早期に損傷させるといった不具合を招くことになるが、
本実施例においては、上記の熱伝導を可及的抑制するた
めに以下に示すような構成が採用されている。
Furthermore, in the case where the hollow shaft 9 and the rotor shaft 3 are an integrated rotating shaft, the heat generated during braking of the vehicle is directly conducted to the bearings. However, this may lead to problems such as early damage to the bearings.
In this embodiment, the following configuration is adopted in order to suppress the above-mentioned heat conduction as much as possible.

即ち、!@7図に示すように、中空軸9と回転子軸3と
は別体で構成されており、且つこの両者間には断熱カフ
ブリング70が介設されている。具体的には、中空軸9
の右端部には噛合凹凸面9aが形成されており、この噛
合凹凸面9aと断熱カンプリング70の左端部に形成さ
れた噛合凹凸面70aとが噛み合って結合されていると
共に、回転子軸3の左端部にも噛合凹凸面3bが形成さ
れており、この噛合凹凸面3bと断熱カンプリング70
の右端部に形成された噛合凹凸面70bとが噛み合って
結合されているのである。このような構成によれば、中
空軸9から回転子軸3への熱伝導が好適に軽減されて、
当該車両の制動に起因して回転子軸3が温度上昇すると
いった不具合が効果的に防止されることとなる。
That is,! As shown in Figure @7, the hollow shaft 9 and the rotor shaft 3 are constructed separately, and a heat insulating cuff ring 70 is interposed between them. Specifically, the hollow shaft 9
An engaging uneven surface 9a is formed on the right end of the rotor shaft 3, and this engaging uneven surface 9a and an engaging uneven surface 70a formed on the left end of the heat insulating compression ring 70 are engaged and connected. An engaging uneven surface 3b is also formed at the left end of the engaging uneven surface 3b and the heat insulating compression ring 70.
The mating concave and convex surface 70b formed on the right end of the mating surface 70b is mated with the concavo-convex surface 70b. According to such a configuration, heat conduction from the hollow shaft 9 to the rotor shaft 3 is suitably reduced,
This effectively prevents a problem in which the temperature of the rotor shaft 3 increases due to braking of the vehicle.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように本発明によれば、鉄道車両用ブレーキ装置
として、複数枚のロータ部材と複数枚のステータ部材と
を有してなる多板式のディスクブレーキ装置を用いたこ
とにより、当該車両の制動時に発生する熱が、前記各部
材相互間の複数箇所にて生じる摩擦熱となって分散され
ることになり、各部材の発熱量が軽減されて、偏摩耗の
発生や寿命の低下等の不具合が回避されると共に、当該
装置のコンパクト化や取付性の容易化等をも図り得ると
いう利点が得られることとなる。
As described above, according to the present invention, by using a multi-plate disc brake device having a plurality of rotor members and a plurality of stator members as a brake device for a railway vehicle, braking of the vehicle can be achieved. The heat that is generated at times is dispersed as frictional heat generated at multiple locations between each member, reducing the amount of heat generated by each member, resulting in problems such as uneven wear and shortened lifespan. In addition to avoiding this, there are also advantages in that the device can be made more compact and easier to install.

更に、前記中空軸の空気導入口から導入した冷却空気を
前記加圧プレート及びストッパプレートの外側面を通し
て、前記金属環板とケース部材との間の円周上に設けた
通路室に導いて排出するので、制動時に生じたロータ部
材とステータ部材の摩擦熱は加圧プレート及びストッパ
プレートを通じても吸収され、ケース部材内が高温度に
なるのを防止することができる。
Furthermore, the cooling air introduced from the air inlet of the hollow shaft is guided through the outer surfaces of the pressure plate and the stopper plate to a passage chamber provided on the circumference between the metal ring plate and the case member and discharged. Therefore, the frictional heat generated between the rotor member and the stator member during braking is also absorbed through the pressure plate and the stopper plate, and it is possible to prevent the inside of the case member from becoming high in temperature.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図乃至第8図は本発明の実施例を示すもので、第1
図は鉄道車両用ディスクブレーキ装置の取付状態を示す
概略正面図、第2図は鉄道車両用ディスクブレーキ装置
の内部構造を示す要部縦断側面図、第3図は鉄道車両用
ディスクブレーキ装置の内部構造を示す要部縦断正面図
、第4図は加圧プレートの説明図、第5図はスト7バプ
レートの説明図、第6図は金属環板の斜視説明図、第7
図は回転子軸と中空軸との結合状態を示す部品分解配列
斜視図、第8図はC/Cコンポジットの特性を示すグラ
フである。また、第9図は−の従来例を示す概略平面図
、第10図は他の従来例を示す概略平面図である。 1・・・ディスクブレーキ装置 3・・・回転子軸(回転軸) 5・・・車軸 7・・・ケース部材 8・・・キー部材 9・・・中空軸(回転軸) 10・・・ロータ部材(プレート部材)11・・・ステ
ータ部材(プレート部材)15・・・押圧部材(ピスト
ン) 61・・・空気供給孔 63・・・金属環板 66・・・通路室
1 to 8 show embodiments of the present invention.
The figure is a schematic front view showing the installed state of the disc brake device for a railway vehicle, Figure 2 is a longitudinal sectional side view of the main part showing the internal structure of the disc brake device for a railway vehicle, and Figure 3 is the inside of the disc brake device for a railway vehicle. Fig. 4 is an explanatory view of the pressure plate, Fig. 5 is an explanatory view of the stopper plate, Fig. 6 is a perspective explanatory view of the metal ring plate, Fig. 7 is an explanatory view of the main part showing the structure.
The figure is a perspective view of the exploded arrangement of parts showing the state of connection between the rotor shaft and the hollow shaft, and FIG. 8 is a graph showing the characteristics of the C/C composite. Further, FIG. 9 is a schematic plan view showing a conventional example, and FIG. 10 is a schematic plan view showing another conventional example. 1... Disc brake device 3... Rotor shaft (rotating shaft) 5... Axle 7... Case member 8... Key member 9... Hollow shaft (rotating shaft) 10... Rotor Member (plate member) 11... Stator member (plate member) 15... Pressing member (piston) 61... Air supply hole 63... Metal ring plate 66... Passage chamber

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)鉄道車両の車軸と接続される回転軸の端部に、こ
の回転軸と共に回転し且つ軸方向に摺動自在な複数枚の
ロータ部材と、このロータ部材間に配設され且つキー部
材に軸方向にのみ摺動自在に取付けられる複数枚のステ
ータ部材と、このロータ部材及びステータ部材に両側面
に設けられるプレート部材と、これらプレート部材を介
してロータ部材及びステータ部材に制動力を作用させる
押圧部材と、前記ロータ部材、ステータ部材を包含する
ケース部材と、このロータ部材及びステータ部材の外周
と前記ケース部材との間の円周上に設けられる金属環板
とを備え、前記金属環板と前記ケース部材との間の円周
上に通路室を形成するとともに、前記回転軸の端部を中
空状に形成して前記プレート部材の外側面方向に開口す
る空気供給孔を形成し、冷却空気をこの回転軸よりプレ
ート部材の外側面を通して通路室に排出させることを特
徴とする鉄道車両用ディスクブレーキ装置。
(1) At the end of the rotating shaft connected to the axle of the railway vehicle, a plurality of rotor members that rotate together with the rotating shaft and are slidable in the axial direction, and a key member that is disposed between the rotor members. A plurality of stator members are slidably attached only in the axial direction, plate members are provided on both sides of the rotor member and the stator member, and braking force is applied to the rotor member and the stator member through these plate members. a case member that includes the rotor member and the stator member; and a metal ring plate provided on a circumference between the outer periphery of the rotor member and the stator member and the case member; forming a passage chamber on a circumference between the plate and the case member, and forming an air supply hole opening toward the outer surface of the plate member by forming an end of the rotating shaft into a hollow shape; A disc brake device for a railway vehicle, characterized in that cooling air is discharged from the rotating shaft into a passage chamber through the outer surface of a plate member.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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