JPH0725467Y2 - 鉄道車両用鋼系ブレーキデイスク - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、鉄道車両用鋼系ブレーキデイスクに関する。

（従来の技術） 鉄道車両用のブレーキデイスク４は、第９図に示すよう
に、制輪子（パツド）が摺接する摺動部１と、摺動部１
の背面径方向に多数個設けられたフイン２と、摺動部１
の内周部に設けられた取付部３とからなる。

そして、車軸５に焼嵌め固定された車輪６のボス部外周
に設けられた取付座6aに、一対のブレーキデイスク４
が、対向して取付部３をボルトにて固定されている。な
お、図示してないが、車輪６に替えて、車軸５に取付座
を別途に設けて、これに一対のブレーキデイスク４を固
定する場合もある。

上記のように取付けられるブレーキデイスクの従来例を
図面を参照して説明する。

第3,4図に示す第１従来例は、二分割形鋳鉄又は鋼系ブ
レーキデイスクである。ブレーキデイスク４は、半円環
部4a,4bに分割され、分割端面4cを密接させ、ノツクピ
ン10にて一体に結合し、半円環部4a,4bの両摺動部1,1の
平面のずれを防止している。

第5,6図に示す第２従来例は、鍛鋼一体形ブレーキデイ
スクであり、ブレーキデイスク４は一体に形成されてい
る。

第7,8図に示す第３従来例は、２分割形鋼系ブレーキデ
イスクである。ブレーキデイスク４は、半円環部4a,4b
に分割され、分割端面4c間には間隙δを設けて、ノツク
ピン10にて一体に結合して、両摺動部1,1の平面のずれ
を防止すると共に、摺動部1,1の制輪子による摩擦熱に
基づく両摺動部1,1の熱膨張を自由にしている。

（考案が解決しようとする課題） 近時、鉄道車両の高速化によつて、最高速度が230km/hr
から次第に向上し、270km/hr、更には、300km/hrの実現
に向かう傾向にある。従つて、ブレーキデイスクには、
高速下での制動によつて発生する摩擦熱が増大するの
で、熱応力特性並びに、耐熱亀裂性が重要視される。

第１従来例の二分割形鋳鉄ブレーキデイスクは、熱応力
特性は優れているが、耐熱亀裂性に劣り、210km/hrの速
度の使用には耐えられるが、230km/hrとなると亀裂の伸
展が急速に生じ、使用に耐えられない。

第１従来例の二分割形鋼系ブレーキデイスクは、耐熱亀
裂性に優れるが、熱応力特性に問題があり、永久歪を生
じ、制輪子（パツド）に偏摩耗を生じ、制輪子の寿命が
著しく短い。

第２従来例の鍛鋼一体形ブレーキデイスクは、制動熱に
よる周方向の膨張、収縮に対し自由度がないために大き
な応力が発生するので、高価な高抗張力鋼を使用する必
要がある。

第３従来例の二分割形鋼系ブレーキデイスクは、安価な
普通抗張力鋼が使用され、分割端面4c間に間隙δを設け
てあるので、特に高温となる両摺動部1,1の熱膨張は阻
害されないが、冷却時に、第10図に誇張して示すよう
に、間隙δが扇形の間隙δ′となり、分割端面4cに近い
取付ボルト孔８の位置が、点線から実線で示す位置に変
わり、取付ボルトとの間にこじれを生じ、ブレーキデイ
スク４の車輪の取付座６からの取外し、又は再取付けが
困難となる不具合がある。

（課題を解決するための手段） 本考案は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、そ
の構成は次の通りである。

背面径方向に多数のフインを設けた摺動部と、取付ボル
ト孔を有する取付部とが一体で円環状をなし、フイン間
にて摺動部を径方向に複数に分割する分割溝を設け、該
分割溝終端部を取付部に入り込ませた鉄道車両用鋼系ブ
レーキデイスクである。

そして、分割溝終端部を取付部外周縁に設けたきり孔に
入り込ませるのがよい。

（作用） 上記構成の鉄道車両用鋼系ブレーキデイスクを、鉄道車
両の車輪の取付座又は車軸に固定された取付座に、取付
部の取付ボルト孔を用いてボルト締結して使用し、制動
時に、制輪子が該ブレーキデイスクの摺動部に摺接する
と、摩擦熱にて摺動部は周方向に熱膨張するが、その膨
張は、フイン間にて摺動部を径方向に複数に分割した分
割溝にて吸収される。他方、取付部は、温度上昇が比較
的低く、かつ摺動部の膨張、収縮の影響は、該分割溝の
取付部への入り込み部の歪みにて緩衝され、その影響を
受けることが殆どなく、従つて、取付ボルト孔が取付ボ
ルトに対してこじれを生ずることがない。

また、分割溝終端部を、取付部外周縁に設けたきり孔に
入り込ませれば、応力集中を防止できる。

（実施例） 本考案の鉄道車両用鋼系ブレーキデイスクの一実施例を
第1,2図に基づいて説明する。

デイスクブレーキ４は、背面径方向に多数のフイン２を
設けた摺動部１と複数個の取付ボルト孔８を有する取付
部３とが一体をなして円環状を形成している。そして、
摺動部１は、フイン２の間で径方向に分割溝７によつて
複数個（同図では４個）に分割され、各分割溝７の終端
部は取付部３の通孔９に入り込ませてある。通孔９は、
応力集中を避けて開口円形となるようにきり孔にて形成
されている。

又、分割溝７の幅δは、ブレーキデイスク４の材質、制
動時の温度上昇を考慮して決定される。なお、ブレーキ
デイスク４の材質は、安価な普通抗張力鋼が経済的に好
ましい。

次に作用を説明する。

ブレーキデイスク４は、鉄道車両の車輪６の取付座6a又
は車軸５（第９図参照）に固定された図外の取付座に、
取付部３を取付ボルト孔８を用いてボルト締結して使用
される。

制動時に、図外に制輪子（パツド）が該ブレーキデイス
ク４の摺動部１に摺接すると、摩擦熱にて摺動面で800
℃前後となり、摺動部１は円周方向へ熱膨張して、各分
割溝７の間隙δを埋める。この場合、取付部３は、摺動
部１からの熱伝導によつて温度は上昇するが180℃前後
と低く、取付部３自体の熱膨張は殆ど生じない。

そして、摺動部１の膨張、収縮の取付部３への影響は、
分割溝７の取付部３への入り込み部を形成する通孔９に
よる歪にて緩衝されて、取付ボルト孔８が、図外の取付
ボルトに対してこじれを生ずることがない。

通孔９をきり孔で形成すれば、通孔９は開口円形とな
り、該部への応力集中が防止される。

（考案の効果） 以上の説明によつて理解されるように、本考案になる鉄
道車両用鋼系ブレーキデイスクを使用すれば、下記の効
果が得られる。

（イ）摺動部と取付部とが一体であるので、取付座への
位置決めが容易であり、又取扱いも１個として取扱えて
便利である。

（ロ）摺動部の膨張、収縮の影響を取付部が受け難く、
取付ボルト孔と取付ボルトとにこじれを生じないので、
車輪の取付座又は車軸に固定された取付座からの取外
し、又は再取付けが容易になされる。又取付ボルト孔の
亀裂の発生も防止される。

（ハ）摺動部の膨張、収縮が自由になされるので、大き
な応力を発生しなく、安価な普通抗張力鋼が使用できて
経済的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係る鉄道車両用鋼系ブレーキデイス
クの実施例の正面図、第２図は、第１図のII−II線断面
図、第３図は、第１従来例を示す正面図、第４図は、第
３図のIV−IV線断面図、第５図は、第２従来例を示す正
面図、第６図は、第５図のVI−VI線断面図、第７図は、
第３従来例を示す正面図、第８図は、第７図のVIII−VI
II線断面図、第９図は、ブレーキデイスクを車輪に固定
した状態の上半分の断面図、第10図は、従来の二分割形
鋼系ブレーキデイスクの摩擦熱による変形の説明図であ
る。 1:摺動部、2:フイン、3:取付部、4:ブレーキデイスク、
5:車軸、6:車輪、7:分割溝、8:取付ボルト孔、9:通孔
（きり孔）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−36526（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−220232（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−81024（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】背面径方向に多数のフインを設けた摺動部
   と、取付ボルト孔を有する取付部とが一体で円環状をな
   し、フイン間にて摺動部を径方向に複数に分割する分割
   溝を設け、該分割溝終端部を取付部に入り込ませたこと
   を特徴とする鉄道車両用鋼系ブレーキデイスク。
2. 【請求項２】分割溝終端部を、取付部外周縁に設けたき
   り孔に入り込ませた請求項（１）記載の鉄道車両用鋼系
   ブレーキデイスク。