JPH09100852A - ブレーキディスクの装着装置 - Google Patents

ブレーキディスクの装着装置

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JPH09100852A
JPH09100852A JP25508295A JP25508295A JPH09100852A JP H09100852 A JPH09100852 A JP H09100852A JP 25508295 A JP25508295 A JP 25508295A JP 25508295 A JP25508295 A JP 25508295A JP H09100852 A JPH09100852 A JP H09100852A
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JP
Japan
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brake disc
wheel
brake
wheel body
disc
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JP25508295A
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English (en)
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Atsushi Sugizaki
淳 杉崎
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Akebono Brake Industry Co Ltd
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Akebono Brake Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 鉄道車輪にアルミ合金製のブレーキディスク
を装着する装置の改良を図る。 【解決手段】 鉄道車輪1は、車輪本体10の両側面に
アルミ合金製のブレーキディスク30,40を装備す
る。装着装置50は、貫通穴に圧入されるスプリングピ
ン52と、ブレーキディスク30,40のリング溝3
4,44内に嵌装されるリング54,56を有し、皿バ
ネ55,57を介してボルト60、ナット62によって
ブレーキディスク30,40は車輪本体10に対して締
結される。車輪の半径方向に生ずる車輪本体10とブレ
ーキディスク30,40の間の偏位は、スプリングピン
52で吸収される。皿バネ55,57によって軸方向の
締結力は一定に保持される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディスクブレーキ
を備えた鉄道車両用の車輪に関する。
【0002】
【従来の技術】鉄道車両用のディスクブレーキを備えた
車輪は、例えば、実公昭44−22576号公報に開示
されている。上述した公報に示されたものは、車輪本体
の両側にブレーキディスクをとりつける構造を示してい
る。車輪全体の軽量化を図るために、ブレーキディスク
をアルミ合金でつくることが提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アルミ
合金と鋼材とでは物理的な特性が異なり、特にアルミ合
金は熱膨張率及びクリープ性が高いので、アルミ合金製
のブレーキディスクを鋼材製の車輪本体に装着する際
に、鋼材製のブレーキディスクを装着するものとは異な
る装置が必要となる。本発明は特にアルミ合金製のブレ
ーキディスクの装着に適した装置を提供するものであ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明のディスクブレー
キの装着装置は、基本的な手段として、ブレーキディス
クと車輪を貫通して車輪の半径方向にバネ力を発生させ
る第1の弾性部材と、該弾性部材を貫通して締結される
ボルト及びナットと、ボルト及びナットとブレーキディ
スクとの間に嵌装されて軸方向のバネ力を発生させる第
2の弾性部材とを備える。
【0005】そして、第1の弾性部材はスプリングピン
であり、第2の弾性部材は皿バネである。また、ブレー
キディスクはセラミックスを含むアルミ合金複合材料で
つくられるものである。
【0006】さらに、車輪本体又はブレーキディスクに
半径方向に延びる長穴を設けて長穴に嵌装される摺動部
材にスプリングピンを圧入する構成とすることもでき
る。
【0007】
【発明の実施の形態】図1は本発明のディスクブレーキ
装置を装備した鉄道車両用の車輪を半分にして示す正面
図、図2は断面図、図3は要部の拡大断面図、図4は図
2のA−A矢視図である。全体を符号1で示す鉄道車両
用の車輪は、車輪本体10と、車輪本体10の両側に装
備される1対のブレーキディスク30,40を備える。
【0008】車輪本体10は、車軸が挿入されるボス部
12と、レール上に接するリム部14と、ボス部12と
リム部14とを連結する円盤状のフランジ部16を有す
る。フランジ部16はボス部12の軸方向のほぼ中央部
に配設され、フランジ部16の両側とボス部12とリム
部16により画成される空間17,18にブレーキディ
スク30,40が装着される。
【0009】車輪本体10は、例えば鋼材を鍛造し、切
削加工することでつくられる。ブレーキディスク30
は、例えばアルミ合金をリング状に加工することによっ
てつくられ、その内周部32を車輪本体10のボス部1
2の肩部12aに当接させてセンタリングが達成され
る。
【0010】ブレーキディスク30には環状の溝34が
設けてあり、この環状溝34内に適宜数の貫通穴36が
設けられる。本実施例にあっては、12個の貫通穴が配
設される。対向して装備されるブレーキディスク40も
環状の溝44を有し、溝44内に12個の貫通穴46が
配設される。車輪本体10のフランジ部16にも12個
の貫通穴13が配設される。2枚のブレーキディスク3
0,40は、装着装置50によって車輪本体10に取り
付けられる。
【0011】装着装置50は、パイプ状のスプリングピ
ン52を有し、このスプリングピン52は、ブレーキデ
ィスク30の貫通穴36、車輪本体の貫通穴13、ブレ
ーキディスク40の貫通穴46を連通して打ち込まれ
る。図4に示すように、スプリングピン52は、軸方向
のスリット52aを有し、自由状態では各貫通穴よりも
大きな外径寸法を有する。このスプリングピン52を貫
通穴に打ち込むことによってその拡張する弾性力によっ
て、車輪本体10とブレーキディスク30,40を一体
に締結する。この際に、各ブレーキディスク30,40
の内周部32,42を車輪本体10のボス部12の肩部
12a,12bに突き当ててセンタリングを行なう。
【0012】この際に、車輪本体10とブレーキディス
ク30,40の接合面にステンレス製の円盤70,72
を介在させる。第1のブレーキディスク30の溝34内
に12個のボルト穴を有する締結リング54を嵌装し、
皿バネ55を介して締結ボルト60をスプリングピン5
2内に挿入する。第2のブレーキディスク40の溝44
内にも締結リング56を嵌装し、皿バネ57を介してナ
ット62をボルト60のネジ部に締結する。
【0013】図4にも示されるように、ボルト60の外
径寸法は、スプリングピン52の内径寸法より小さく選
択されているので、ボルト60とナット62による締結
力は、スラスト方向にのみ作用し、ラジアル方向には作
用しない。ボルト60とナット62の間に皿バネ55,
57を介在させてあるので、ボルトの軸力は常に一定に
保たれる。
【0014】車輪本体10と2枚のブレーキディスク3
0,40の間に作用するラジアル方向の力は、スプリン
グピン52によって受けられる。車輪本体10が鋼材で
つくられるのに対して、ブレーキディスク30,40は
アルミ合金でつくられる。アルミ合金は熱膨張率が高く
クリープ性が大きいので、車輪本体10とブレーキディ
スク30,40の圧接面に滑りが生じたときに、ブレー
キディスク30,40のすべり面に損傷が発生し、円滑
な滑りが阻止されることが起こる。本発明にあっては、
圧接面にステンレス製の円盤70,72を挾み込んであ
るので、ブレーキディスク30,40と車輪本体10の
間はスムーズに滑ることができる。
【0015】2枚のブレーキディスク30,40に溝3
4,44を形成し、この溝34,44内に、例えば鋼材
製の締結リング54,56を嵌装して、ボルト,ナット
で締結する構造であるので、アルミ合金製のブレーキデ
ィスクの締結面の耐圧性も向上する。なお、スプリング
ピン52は1本使用することもできるが、大径と小径の
2本のスプリングピンを嵌め合わせて2重にし、ラジア
ル方向の力を強化して使用することもできる。
【0016】本発明の締着装置は以上のように、スプリ
ングピンでラジアル方向の力を受け、スラスト方向の力
をボルト,ナットと皿バネによって発生させるので、簡
素な構造で、しかも確実に、ブレーキディスクと車輪本
体とを締着することができる。
【0017】図5は本発明の他の実施例を示す断面図、
図6は図5のB−B矢視図、図7は部品の構成図であ
る。全体を符号1Aで示す車輪は、先の実施例と同様に
車輪本体10と、車輪本体10の両側に装着されるブレ
ーキディスク30,40を有する。2枚のブレーキディ
スク30,40は、装着装置100によって車輪本体1
0に装着される。
【0018】装着装置100は、ブレーキディスク3
0,40の溝34,44に嵌装される締結リング54,
56、スプリングピン52、ボルト60、ナット62、
2枚の皿バネ55,57を備える。車輪本体10のボス
部12とリム部14を連結する円盤状のフランジ部16
には、締結用のボルト60の本数に対応する長穴20が
設けてある。この長穴20は、車輪中心から半径方向に
延びる長穴であって、この長穴20内に1対の摺動部材
110,120の内周面に対して、スプリングピン52
が圧入される。
【0019】本装置にあっては、スプリングピン52は
車輪本体10のフランジ部16内にあって、半径方向に
摺動することができる。したがって、ブレーキの作動に
よって、ブレーキディスク30,40が昇温し、車輪本
体10との間に熱膨張に差異が生じたときにも、摺動部
材110,120とともにスプリングピン52が半径方
向に移動して、この差を吸収することができる。車輪の
軸線方向のスラスト力は、ボルト60、ナット62と、
2枚の皿バネ55,57によって確保される。
【0020】図8は本発明の他の実施例を示す断面図、
図9は図8のE−E矢視図、図10は部品の構成図であ
る。全体を符号1Bで示す車輪は、先の実施例と同様に
車輪本体10と、車輪本体10の両側に装着されるブレ
ーキディスク30,40を有する。2枚のブレーキディ
スク30,40は、装着装置200によって車輪本体1
0に装着される。
【0021】装着装置200は、ブレーキディスク3
0,40の溝34,44に嵌装される締結リング54,
56、スプリングピン52、ボルト60、ナット62、
2枚の皿バネ55,57を備える。車輪本体10のボス
部12とリム部14を連結する円盤状のフランジ部に
は、スプリングピン52の貫通穴13が設けられる。ブ
レーキディスク30は半径方向の長穴38を有し、ブレ
ーキディスク40はラジアル方向の長穴48を有する。
この2個の長穴38,48に、それぞれ1対の摺動部材
210,220が嵌装され、スプリングピン52が圧入
される。
【0022】本装置にあっては、スプリングピン52は
ブレーキディスク30,40内にあって、半径方向に摺
動することができる。したがって、ブレーキの作動によ
って、ブレーキディスク30,40が昇温し、車輪本体
10との間に熱膨張に差異が生じたときにも、摺動部材
210,220とともにスプリングピン52がラジアル
方向に移動して、この差を吸収することができる。車輪
の軸線方向のスラスト力は、ボルト60、ナット62
と、2枚の皿バネ55,57によって確保される。
【0023】
【発明の効果】本発明のブレーキディスクの装着装置は
以上のように、車輪本体の両側面に2枚のブレーキディ
スクを装着する際に、車輪本体とブレーキディスクの貫
通穴にスプリングピンを圧入する構成を有する。ブレー
キディスクは、ブレーキ作動時の摩擦熱で昇温し、熱膨
張し、貫通穴の形状も変化する。車輪本体はブレーキ作
動時の摩擦熱は直接には発生しないので、ブレーキディ
スクとの間の熱膨張に差が生ずる。この差によって、車
輪本体とブレーキディスクの間に半径方向の寸法差が発
生するが、スプリングピンによって、これらの寸法差等
を吸収することができる。
【0024】また、車輪とブレーキディスクをボルトと
ナットで締結するが、皿バネを介在させてあるので、軸
力を一定に保持することができる。ブレーキディスクに
リング部材を嵌装し、リング部材を介してボルトとナッ
トを当接するので、アルミ合金製のブレーキディスクの
クリープの発生を防止することができる。さらに、ブレ
ーキディスクと車輪本体の間にステンレススチールの薄
板を挾むことによって両者の間の滑りを良くして、損傷
を防止するとともに、ブレーキディスクから車輪本体へ
の過度な制動熱の伝達を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のブレーキ装置を装備した鉄道車両用の
車輪を半分にして示す正面図。
【図2】本発明のブレーキ装置を装備した鉄道車両用の
車輪を半分にして示す断面図。
【図3】要部の拡大断面図。
【図4】図2のA−A矢視図。
【図5】本発明の他の実施例を示す断面図。
【図6】図5のB−B矢視図。
【図7】部品の構成図。
【図8】本発明の他の実施例を示す断面図。
【図9】図8のE−E矢視図。
【図10】部品の構成図。
【符号の説明】
1 車輪 10 車輪本体 30,40 ブレーキディスク 50 装着装置 52 スプリングピン 54,56 リング部材 55,57 皿バネ 60 ボルト 62 ナット

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車輪の両側面に装着されるブレーキディ
    スクの装着装置であって、 ブレーキディスクと車輪を貫通して車輪の半径方向にバ
    ネ力を発生させる第1の弾性部材と、該弾性部材を貫通
    して締結されるボルト及びナットと、ボルト及びナット
    とブレーキディスクとの間に嵌装されて軸方向のバネ力
    を発生させる第2の弾性部材とを備えてなるブレーキデ
    ィスクの装着装置。
  2. 【請求項2】 第1の弾性部材はスプリングピンである
    請求項1記載のブレーキディスクの装着装置。
  3. 【請求項3】 第2の弾性部材は皿バネである請求項1
    記載のブレーキディスクの装着装置。
  4. 【請求項4】 ブレーキディスクはセラミックスを含む
    アルミ合金複合材料でつくられる請求項1記載のブレー
    キディスクの装着装置。
  5. 【請求項5】 車輪本体とブレーキディスクの接合部に
    挾み込まれるステンレス製の薄板を備えてなる請求項1
    記載のブレーキディスクの装着装置。
  6. 【請求項6】 車輪本体は半径方向に延びる長穴を有
    し、長穴に嵌装される摺動部材を備えてなる請求項1記
    載のブレーキディスクの装着装置。
  7. 【請求項7】 ブレーキディスクは半径方向に延びる長
    穴を有し、長穴に嵌装される摺動部材を備えてなる請求
    項1記載のブレーキディスクの装着装置。
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