JPH10267056A - 軌条車両のディスクブレーキ設備用の回転軸ブレーキディスク - Google Patents

軌条車両のディスクブレーキ設備用の回転軸ブレーキディスク

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JPH10267056A
JPH10267056A JP10053654A JP5365498A JPH10267056A JP H10267056 A JPH10267056 A JP H10267056A JP 10053654 A JP10053654 A JP 10053654A JP 5365498 A JP5365498 A JP 5365498A JP H10267056 A JPH10267056 A JP H10267056A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、制動トルクの品質を損なうこと
なしに重量を減らすことができる軌条車両のディスクブ
レーキ設備用の回転軸ブレーキディスクを提供すること
を課題とする。 【解決手段】 ねじ（９）によってボス（５）と結合さ
れる、たとえば摩擦リングウエブとして存在する摩擦リ
ング（１）の内周と、ボス（５）のボスフランジ（７）
との間に断熱層を挿入する。これはそれぞれねじ（９）
の範囲内で絶縁座金（１３）、絶縁板（１７）または連
続的な絶縁リング（１９）から構成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、特許請求の範囲
の請求項１の前文部分に記載の回転軸ブレーキディスク
に関する。
【０００２】
【従来の技術】軌条車両の車軸やディスク用のブレーキ
ディスクは、それの性能向上のために、一部品的に（モ
ノブロックディスク）から、または単一部材からなる。
慣例的な鋼製のディスクならびに、たとえばマグネシウ
ム・アルミニウム製の軽金属摩擦リングは、加熱に際し
て摩擦リングが好ましくは半径方向に膨張しかつ同時に
制動トルクを伝達するように、鋼製のボスと結合され
る。ボス自身は、通常、車軸または回転軸へ押圧される
か、または（加熱によって）焼きばめされる。
【０００３】いま問題の種類のブレーキディスクの重量
を減らすために、最近、セラミック強化アルミニウム製
の摩擦リングが開発され、それによって重量が約４０％
減った。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、この
ような回転軸ブレーキディスクの場合、制動トルクの品
質を損なうことなしに、さらに重量を減らすことであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、この発明は、摩擦リングがその内周でボスから突出
するボスフランジとねじとによって結合されるものにお
いて、ボスフランジと摩擦リングとの間に断熱層がある
ことを特徴とする回転軸ブレーキディスクである。
【０００６】アルミニウム製のボスの使用によって、さ
らに１０％の重量減少が達成でき、このことはより高速
度で走行するブレーキディスクの場合に重要な要素であ
る。軽金属の、小さいヤング率の、そして非常に高い熱
膨張係数（熱伝導度）の、比較的小さい強度の問題が本
発明により解決される一方、回転軸ブレーキディスクの
内周と、支持用ボスフランジとの間に断熱層が設置さ
れ、該断熱層は、約１２０−１４０℃の臨界温度範囲を
越えない程度に、軽金属摩擦リングと軽金属ボスとの間
の熱伝達を阻止する。この方法で、ボスと車軸または回
転軸の間の制動トルク伝達が損なわれない。断熱層は、
摩擦リングウエブとボスフランジの間のねじ結合に役立
つねじの範囲内で、これによって通過される、絶縁座金
または絶縁板の形の絶縁要素からなる。絶縁層は、ねじ
に対してそれぞれ貫通穴を有する、周囲の絶縁リングか
ら構成することもできる。
【０００７】有利に、ボスフランジに対して反対側にあ
る緊締リングを軽金属、つまりアルミニウム製の慣例的
な構造に反して製造することもでき、その際、この範囲
内にも緊締リングと摩擦ウエブとの間に断熱層が設置さ
れる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を添
付図面に基づいて説明する。図１に摩擦リング１として
形成されるそれ自体公知のブレーキディスクを示し、該
ディスクは半径方向内側にある摩擦リングウエブ３によ
って以下に述べる方法でボス５と結合する。摩擦リング
はアルミニウム、とくにセラミック強化アルミニウムか
らなり、それによって、鋼製の摩擦リングまたはブレー
キディスクに対して重量を約４０％減らすことができ
る。
【０００９】さらに重量を減らすために、本発明によ
り、ボス５もアルミニウムから製造することを提案す
る。軽金属の、小さいヤング率の、そして非常に高い熱
膨張係数（鋼材に対して係数２）の、比較的小さい強度
の問題に対処するために、ボスに対する材料として非常
に高強度（熱間硬化）のアルミニウムを使用して、（図
示されない）車軸上に必要な収縮圧力を得る。いま問題
の種類の平面はめあい（Ｐｌａｎｓｉｔｚ）を有するブ
レーキディスクでは、摩擦リングとボスとの間に大きな
接触面があるから、結合部分（ボスのフランジ）内に生
じる緊締作用は小さい。アルミニウムの小さいヤング率
は、回転軸とボスの間の締まりばめの高い締めしろによ
って補償される。普通の締めしろは、鋼製のボスの場合
０．３ｍｍからアルミニウム製のボスに対して０．５ｍ
ｍまでとなる。
【００１０】アルミニウムの良好な熱伝導のために、制
動に際し発生する摩擦リングの温度は、構造様式に起因
して多かれ少なかれ迅速にボス５内に案内される。ボス
は加熱されて、鋼製の比較ボスより係数２だけ多く膨張
する。これによって、アルミニウムボスと（図示されな
い）鋼材の回転軸との間の（冷却回転軸で想定される）
圧力ばめが、約１２０−１４０℃の場合すでに失われ
る。
【００１１】前述の問題を除去するために、本発明によ
り、ボスフランジ７と摩擦リングウエブ３との間に断熱
層を、以下に説明するように挿入する。
【００１２】図１の断面図と図３の部分平面図により、
図示例での摩擦リングは円弧上に配置される多数のねじ
９によってボス５とともにねじ締めされ、その際、ねじ
９は摩擦リング１の半径方向内側にある摩擦リングウエ
ブ３の穴と、アルミニウム製のボス５のボスフランジ７
の穴とを貫通する。ボスフランジ７への相手片として与
えられ緊締リング１１は、図１の実施の形態ではアルミ
ニウムからなり、かつ、図について摩擦リングウエブ３
の左側に当接しかつこの側面に対して緊締される。アル
ミニウム製の摩擦リング１と、同じくアルミニウム製の
ボス５との間の熱伝達を回避すべく、それぞれ、摩擦リ
ングの摩擦リングウエブ３とボスフランジ７との間のね
じ９の範囲内に絶縁座金１３を断熱層として挿入する。
これによって、摩擦リングウエブとボスフランジの間の
熱伝達は大幅に遮断される。すなわち、ボス５は、回転
軸に対して圧力ばめまたは締まりばめが弛緩する臨界温
度に達しない。摩擦リングウエブとねじごとにこのよう
な絶縁座金が与えられ、好ましくそれはボスフランジ７
の溝１４内に嵌装され、かつ半径方向外側に肩部分１５
によって支えられる。熱的に運動する、したがってボス
から持ち上がる摩擦リングウエブ３によって絶縁座金１
３が強制的に連れ去られることは、これによって遮断さ
れる。
【００１３】図４と５に断熱層の別の実施の形態を示
す。図４により与えられる絶縁板１７は肩部分１５の外
周で同一面的に境界を接し、かつ内側でボス５の上にあ
る。図５は連続して配設されかつ図３及び４による実施
の形態に比較可能な方法で半径方向外側に肩部分によっ
て支えられる絶縁リング１９としての断熱層の形状を示
す。
【００１４】熱伝達の問題は摩擦リング、緊締リング、
およびボスの間にも存在するので、アルミニウム製の緊
締リング１１と摩擦リング１の摩擦リングウエブ３との
間に、原理的に絶縁座金１３に比較し得る構造の絶縁座
金２１が与えられる。同様に、図４と５に関連付けて示
す実施例の断熱層が使用できる。緊締リング１１の範囲
内にも外側で肩部分２３によって境界を接する溝２５を
備え、該溝内に断熱または絶縁要素を挿入する。好まし
く、絶縁層は表面へ接着または射出され、それの厚さは
各所与条件に適応可能である。ボスに対する摩擦リング
ウエブの円筒はめあいに関して言えば（図１及び２）、
摩擦リングの加熱に際し直ちに隙間が発生する、すなわ
ち、摩擦リングは半径方向に向かって膨張するから、こ
れを絶縁する必要はない。この隙間によって良好な絶縁
が与えられる。
【００１５】アルミニウム製のブレーキディスクと軌条
車両の車軸との間に制動トルクを伝達するための、軽金
属、たとえばアルミニウム製のボスの本発明による使用
は、図１に示す実施の形態に限定されない。図２に示す
別の実施の形態の場合、鋼製の緊締リングの熱伝導特性
は、たとえばアルミニウムよりはるかに小さいから、緊
締リング１１の範囲内で緊締リングと摩擦リングウエブ
との間の断熱層は放棄された。右側に示す結合の範囲内
に、絶縁座金、絶縁板などの形の断熱層と摩擦リングウ
エブ３との間に薄鈑リング２７を挿入する。たとえば鋼
製の、このような薄鈑リングは、摩擦リングウエブより
すぐれた滑りやすさを有する。これによって、摩擦リン
グウエブの半径方向の移動（摩擦リングの加熱時）に際
して断熱層は消耗せず、またはその他の方法で破壊され
ない。摩擦リングの加熱に際し、緊締リングと薄鈑リン
グは図示されるそれの位置内にあり続け、かつ摩擦リン
グウエブは緊締リングと薄鈑リングに対して半径方向の
運動を行う（摩擦リングウエブ内で貫通穴２９によって
可能にされる）。図２に示す配置の緊締リング１１に代
えてアルミニウム製の緊締リングを使用するとき、この
場合も断熱層と、付加的に薄鈑リング、したがって、右
側の対に対して鏡像的な配置が与えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】摩擦リングウエブの両側に対してボスフランジ
または緊締リングに設置される断熱層を使用した際の摩
擦リング・ボス結合の部分断面図である。
【図２】本発明の別の実施の形態の図１に対応する断面
図であり、断熱層と摩擦リングウエブの間の摩擦リング
ウエブ・ボスフランジ対の範囲内に、摩擦リングの滑り
特性改善に対して役立つ薄鈑リングが挿入されている。
【図３】図２の線ＩＩＩ−ＩＩＩの部分平面図であり、
絶縁座金は示すが、摩擦リングは示さない。
【図４】絶縁板の形の断熱層の別の実施の形態を示す、
図３に対応する平面図である。
【図５】絶縁リングとして本発明の別の実施の形態を示
す、図３及び４に対応する平面図である。
【符号の説明】
１ 摩擦リング ３ 摩擦リングウエブ ５ ボス ７ ボスフランジ ９ ねじ １１ 緊締リング １３ 絶縁座金 １４ 溝 １５ 肩部分 １７ 絶縁板 １９ 絶縁リング ２１ 絶縁座金 ２３ 肩部分 ２５ 溝 ２７ 薄鈑リング ２９ 貫通穴
フロントページの続き (71)出願人 598029830 ＭＯＯＳＡＣＨＥＲ ＳＴＲＡＳＳＥ 80， 80809 ＭＵＥＮＣＨＥＮ， ＧＥ ＲＭＡＮＹ (72)発明者 クサフェール・ヴィルト ドイツ連邦共和国、85737 イスマニング、 ビルクフーンヴェク 18 (72)発明者 ロベルト・ヴァイス ドイツ連邦共和国、85757 カルルスフェ ルト、アム・シュパツェンヴィンケル １ (72)発明者 マチアス・シェールヴェルト ドイツ連邦共和国、82538 ゲレトスリー ト、リリーンストラーセ ３

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 軽金属製の摩擦リングを有する、軌条車
    両のディスクブレーキ設備用の回転軸ブレーキディスク
    であって、摩擦リングがその内周でボスから突出するボ
    スフランジとねじとによって結合されるものにおいて、
    ボスフランジ（７）と摩擦リング（１）との間に断熱層
    があることを特徴とする回転軸ブレーキディスク。
  2. 【請求項２】 摩擦リングの内周を摩擦リングウエブか
    ら形成し、該摩擦リングウエブをボスフランジと共にそ
    れを貫通するねじによって且つ緊締リングと共に相手側
    へ緊締するものにおいて、断熱層が絶縁リング（１９）
    から、または摩擦リングウエブ（３）とボスフランジ
    （７）との間に配置される個々の絶縁要素（絶縁座金１
    ３、絶縁板１７）からなることを特徴とする請求項１記
    載の回転軸ブレーキディスク。
  3. 【請求項３】 摩擦リングウエブ（３）へ向けられる絶
    縁リング（１９）または絶縁要素（絶縁座金１３、絶縁
    板１７）を、ボスフランジ（７）の周囲溝（１４）内に
    挿入し、且つねじ結合のねじ（９）がそれを貫通するこ
    とを特徴とする請求項２記載の回転軸ブレーキディス
    ク。
  4. 【請求項４】 摩擦リングウエブへ向けられる緊締リン
    グ（１１）の内側に断熱層を配設し、緊締リングもアル
    ミニウムなどの軽金属からなることを特徴とする請求項
    １〜３のいずれか一項に記載の回転軸ブレーキディス
    ク。
  5. 【請求項５】 摩擦リングウエブ（３）へ向けられる緊
    締リング（１１）の内側に周囲の溝（２５）を埋設し、
    該溝内に絶縁座金、絶縁板、または絶縁リングの形の断
    熱層を挿入することを特徴とする請求項４記載の回転軸
    ブレーキディスク。
  6. 【請求項６】 絶縁層を表面に接着または射出すること
    を特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の回転
    軸ブレーキディスク。
  7. 【請求項７】 緊締リング・摩擦リングウエブの対が断
    熱層なしに存在し、緊締リング（１１）が鋼材からなる
    ことを特徴とする請求項２記載の回転軸ブレーキディス
    ク。
  8. 【請求項８】 摩擦リングウエブ（３）と断熱層の間
    に、良好な滑り特性の薄鈑リング（２７）を挿入し、そ
    れをねじが貫通することを特徴とする請求項１〜７のい
    ずれか一項に記載の回転軸ブレーキディスク。
JP05365498A 1997-03-05 1998-03-05 軌条車両のディスクブレーキ設備用の回転軸ブレーキディスク Expired - Lifetime JP4092007B2 (ja)

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