KR101326926B1

KR101326926B1 - 철도 차량용 브레이크 디스크

Info

Publication number: KR101326926B1
Application number: KR1020117014913A
Authority: KR
Inventors: 다카히로 후지모토; 가즈타카 아사베; 다카노리 가토; 히로시 노가미; 히로토시 가와베
Original assignee: 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤
Priority date: 2008-12-19
Filing date: 2009-12-17
Publication date: 2013-11-11
Also published as: TWI392609B; US20110214950A1; TW201033055A; US9169886B2; US20140238790A1; BRPI0921368A2; EP2360386B1; EP2360386A4; EP2360386B2; ES2433696T5; EP2360386A1; CN102245923A; JPWO2010071169A1; WO2010071169A1; US8794398B2; ES2433696T3; KR20110097912A; JP5158209B2; BRPI0921368B1; CN102245923B

Abstract

철도 차량용 브레이크 디스크는, 표면측을 슬라이드면으로 하는 도너츠형 원반상의 판부와, 이 판부의 이면에 방사상으로 돌출 설치된 복수의 핀부를 구비하고, 판부가 차륜에 체결되는 것이며, 인접하는 핀부의 사이에 리브를 설치하고, 당해 리브의 원주 방향의 중간부에, 당해 리브의 차륜측 단부로부터 판부의 이면을 향하는 방향의 슬릿을 설치함으로써, 마찰열에 의해 발생하는 변형을 억제할 수 있다.

Description

철도 차량용 브레이크 디스크{BRAKE DISC FOR RAILROAD VEHICLE}

본 발명은, 슬라이드면이 되는 판부를 차륜과 체결하는 철도 차량용 브레이크 디스크에 관한 것으로, 특히, 제동 중의 마찰 열에 의해 발생하는 브레이크 디스크의 변형을 저감시키는 것이 가능한 철도 차량용 브레이크 디스크에 관한 것이다.

철도 차량으로 대표되는 육상 수송 차량의 제동 장치에는, 블록 브레이크, 드럼 브레이크, 디스크 브레이크 등이 있다. 최근, 차량의 고속화나 대형화에 따라, 그 중의 디스크 브레이크의 사용이 증가하고 있다.

디스크 브레이크는, 브레이크 디스크와 브레이크 라이닝의 마찰에 의해 제동력을 얻는 장치이다. 통상, 디스크 브레이크는, 볼트에 의해 차축 또는 차륜에 부착한 도너츠형 원반상의 브레이크 디스크의 슬라이드면에, 브레이크 라이닝을 가압함으로써 제동력을 발생시키고, 이에 따라 차축 또는 차륜의 회전을 제동하여 차량의 속도를 제어한다.

그런데, 신칸센 등의 고속 철도 차량은, 한층 더 고속화가 추진되고 있어, 시속 300km을 넘는 속도에서의 운전이 요구되고 있다. 철도 차량의 고속화에는, 차량의 중량 저감이 필요하여, 슬라이드면이 되는 판부를 직접 차륜과 체결하는 브레이크 디스크가 적합하다. 이 슬라이드면 체결형 브레이크 디스크는, 종래의 내주 체결형 브레이크 디스크에 비해, 체결을 위해서만 기능하는 부분이 없으므로, 중량의 저감이 가능해지기 때문이다.

종래, 슬라이드면 체결형 브레이크 디스크에서는, 제동 중의 마찰열에 의해 발생하는 휨 등의 변형을 저감시키는 목적으로, 피체결 부재(차륜 등)에 설치한 볼록부와 끼워 맞추는 오목부를 브레이크 디스크의 체결면에 설치하는 구조로 했다(특허문헌 1). 또한, 종래의 슬라이드면 체결형 브레이크 디스크에는, 체결부와 비체결부의 합계 체적의 비를 규정하는 것도 있다(특허문헌 2).

이들 종래의 슬라이드면 체결형 브레이크 디스크에서는, 시속 300km를 넘는 고속 주행 상태에 있어서, 종래는 고려되지 않은, 소음이 커진다고 하는 문제가 현저화되고 있다.

브레이크 디스크는, 차륜과 함께 고속 회전하고 있다. 이 회전에 의해 브레이크 디스크 주변의 공기는 내주측으로부터 빨아들여져, 외주측으로 방출된다. 이 때문에, 브레이크 디스크의 이면측에는 고속의 공기의 흐름이 발생하게 된다.

이 공기의 흐름은, 브레이크 디스크의 냉각을 위해서 중요한 역할을 하고 있는데, 시속 300km를 넘는 속도 영역에서는, 브레이크 디스크의 냉각뿐만 아니라, 고속의 공기의 흐름에 따라 소음이 발생한다. 이 고속의 공기의 흐름에 따라 발생하는 소음은, 「공력음(空力音)」으로 불린다.

이 공력음을 저감하기 위해서는, 브레이크 디스크의 판부의 이면, 및 판부 이면에 설치한 핀부와, 차륜의 판부의 사이에 있어서의 공기의 흐름을 억제하는 것이 효과적이다.

출원인은, 도 10에 도시하는 바와같이, 브레이크 디스크(1)를 구성하는 판부(1a)의 이면 및 핀부(1b)와 차륜(2)의 판부(2a)의 사이에 형성되는 공간에, 원주 방향으로 연속하는 리브(1c)를 설치하고, 개구 면적의 원주 방향의 총합을 매우 작게 한 브레이크 디스크(1)를 제안했다(특허문헌 3). 또한, 도 10중, 부호 「1d」는 리브(1c)를 설치함으로써 형성되는 리브(1c)의 선단과 차륜(2)의 판부(2a)의 간극, 부호 「2b」는 차륜(2)의 림부, 부호 「2c」는 차륜(2)의 보스부, 부호 「3a」는 브레이크 디스크(1)의 체결용 볼트, 부호 「3b」는 브레이크 디스크(1)의 체결용 너트를 나타낸다.

일본국 특허공개 2001-311441호 공보 일본국 특허공개 2005-321091호 공보 일본국 특허공개 2007-205428호 공보

그러나, 상기 특허문헌 3에 제안되는 브레이크 디스크에서는, 브레이크 디스크의 판부 이면 및 핀부와, 차륜 판부의 사이에 형성되는 공간에 설치하는 리브의 형상에 따라서는, 제동 중의 마찰열에 의해 발생하는 브레이크 디스크의 변형이 문제가 되는 경우가 있다.

본 발명의 목적은, 브레이크 디스크의 판부 이면 및 핀부와, 차륜의 판부의 사이에 형성되는 공간에 리브를 설치하는 경우에, 제동 중의 마찰열에 의한 브레이크 디스크의 변형을 저감시킬 수 있는 슬라이드면 체결형의 철도 차량용 브레이크 디스크를 제공하는 것이다.

상기 특허문헌 3에 개시되는 바와같이, 공력음의 저감에는, 브레이크 디스크의 이면측에 형성되는 개구 면적의 총합을 작게 하는 것이 유효하다. 본 발명자들은, 상기 지견에 추가하여, 슬라이드면 체결형 브레이크 디스크를 장착한 차륜을 대상으로 하여, 시속 300km를 넘는 고속 주행 상태를 상정하여 다양한 실험 및 해석을 거듭했다.

그 결과, 브레이크 디스크의 판부 이면 및 핀부와 차륜의 판부의 사이에 형성되는 공간에 설치하는 리브의 형상은, 개구 면적의 총합이 같으면 공력음의 저감 효과에 영향을 주지 않는 것을 확인할 수 있었다. 그리고, 그 리브의 형상을 적정하게 규정함으로써, 마찰열에 의한 브레이크 디스크의 변형을 저감가능한 것을 발견했다.

도 3은, 본 발명자들이 행한 실험 및 해석의 결과의 일예이며, 리브를 설치함으로써 공간에 형성되는 개구의 면적의 총합과, 실험에서 얻어진 공력음 레벨의 관계, 및 해석으로 얻어진 통기량과의 관계를 나타내고 있다.

또한, 개구 면적이란, 브레이크 디스크를 차륜과 체결한 상태에서, 브레이크 디스크의 판부 이면, 이면측에 형성한 핀부, 및 리브와, 차륜의 판부로 형성되는 공간을, 브레이크 디스크의 내주측으로부터 본 경우에, 개구되어 있는 면적을 말하고, 개구 면적의 총합이란, 각 공간내에서 개구되어 있는 면적의 각각을 원주 방향으로 더한 총합을 말한다.

도 3으로부터, 개구 면적의 총합이 작을수록 공력음을 저감할 수 있는 것, 즉 개구 면적의 총합이 10000㎟ 이하, 7000㎟ 이하, 5000㎟ 이하로 될수록 공력음을 보다 저감할 수 있는 것, 및 개구 면적의 총합이 3000㎟ 이하에서는 공력음의 저감량이 거의 변화되지 않는 것을 알 수 있다. 또한, 개구 면적의 총합이 작을수록, 공력음의 저감량과 마찬가지로, 통기량도 작아지는 것을 알 수 있다. 이 결과로부터, 유체 해석에 의해 통기량을 계산함으로써, 공력음의 저감량을 평가할 수 있는 것을 알 수 있다.

즉, 도 3에 도시한 결과는, 도 4에 도시하는 전동음 시험기를 이용하여, 후술하는 도 1에 도시하는 브레이크 디스크(1)를 장착한 차륜(2)(차륜의 직경:860㎜)을 그 전동음 시험기에 설치하여 시험한 결과이다.

전동음 시험기는, 도 4에 도시하는 바와같이, 시험 대상의 차륜(2)을 베어링(4)에 의해 회전이 가능하도록 지지하고, 그 차륜(2)을 유압 잭(5)에 의해 궤도륜(6)에 가압한 후, 궤도륜(6)을 모터(7)로 회전시킴으로써, 차륜(2)을 회전시키는 것이다.

이 전동음 시험기에 있어서, 속도는 궤도륜(6)의 주속으로 표현하고, 모터(7)의 회전수와 궤도륜(6)의 직경(본 실시예에서는 910㎜)으로부터 구해지고, 모터(7)의 회전수가 대략 1750rpm일 때에 주속은 300km/h로 된다.

측정에 있어, 차륜(2)으로부터 300㎜ 떨어진 위치에 정밀 소음계(8)를 설치하고, 차륜(2)의 회전 중에 차륜(2)으로부터 발생하는 소음을 측정했다. 또한, 정밀 소음계(8)의 보정은 FLAT(청감 보정을 더하지 않은 상태)로 하고, 움직임 특성은 FAST로 했다. 또한, 브레이크 디스크 부착 차륜의 소음 레벨로부터, 개구를 완전히 막은 경우의 소음 레벨을 빼고, 뺀 것을 공력음 레벨로 했다.

시험 속도는, 궤도륜(6)의 주속으로 200km/h∼360km/h의 사이를 10km/h 간격으로 설정했다. 정밀 소음계(8)에 의한 측정 후, 주파수 분석기(9)로 고속 푸리에 변환에 의해 주파수 분석을 행하고, A 특성 보정(도 5 참조)을 가한 후, 1/3 옥타브 밴드 처리를 행하여, 주파수 특성 및 오버올(Over All)값을 평가했다.

본 발명의 철도 차량용 브레이크 디스크는, 상기의 지견에 의거하여 이루어진 것으로, 슬라이드면 체결형의 철도 차량용 브레이크 디스크에 있어서, 마찰 열에 의해 발생하는 브레이크 디스크의 변형을 억제하기 위해서, 표면측을 슬라이드면으로 하는 도너츠형 원반상의 판부와, 이 판부의 이면에 방사상으로 돌출 설치된 복수의 핀부를 구비하고, 상기 판부가 차륜에 체결되는 철도 차량용 브레이크 디스크로서, 인접하는 상기 핀부의 사이에 리브를 설치하고, 당해 리브의 원주 방향의 중간부에, 당해 리브 차륜측 단부로부터 상기 판부의 이면을 향하는 방향의 슬릿을 설치한 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에서는, 브레이크 디스크의 이면측에 형성하는 리브에 있어서의 원주 방향의 중간부에, 당해 리브의 차륜측 단부로부터 상기 판부의 이면을 향하는 방향의 슬릿을 설치하므로, 슬라이드면 체결형 브레이크 디스크에 있어서도, 마찰 열에 의해 발생하는 변형을 효과적으로 억제할 수 있다.

도 1은 리브에 설치한 슬릿의 깊이 비(L1/L2)가 1인 경우의 본 발명의 철도 차량용 브레이크 디스크의 중요부를 나타내는 도면이고, 도 1(a)는 1/4 원 부분의 평면도, 도 1(b)는 반원 부분의 단면도, 도 1(c)는 도 1(a)의 A-A 단면도이다.
도 2는 리브에 설치한 슬릿의 깊이 비(L1/L2)가 1미만인 경우의 본 발명의 철도 차량용 브레이크 디스크의 중요부를 나타내는 도면이고, 도 2(a)는 1/4 원 부분의 평면도, 도 2(b)는 반원 부분의 단면도, 도 2(c)는 도 2(a)의 A-A 단면도이다.
도 3은 공간에 형성되는 개구 면적의 총합과, 실험으로 얻어진 공력음 레벨의 관계, 및 해석으로 얻어진 통기량과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 4는 전동음 시험기의 개요를 설명하는 도면이다.
도 5는 A 특성 보정 곡선을 나타내는 도면이다.
도 6은 시속 360km의 주행 시에 있어서의 중심 주파수와 소음 레벨의 관계를 나타내는 도면이다.
도 7은 유체 해석 수법을 이용하여 도출한, 리브에 설치한 슬릿의 깊이 비(L1/L2)와 통기량의 관계를 나타내는 도면이다.
도 8은 유한 요소법 해석을 이용하여 도출한, 브레이크 디스크의 변형량의 평가 결과를 나타내는 도면이다.
도 9는 브레이크 디스크의 브레이크 울림의 평가 결과를 나타내는 도면이다.
도 10은 특허문헌 3에 개시되는 철도 차량용 브레이크 디스크를 나타내는 도면이고, 도 10(a)는 1/4 원 부분의 평면도, 도 10(b)는 반원 부분의 단면도, 도 10(c)는 도 10(a)의 A―A 단면도이다.

이하, 본 발명의 철도 차량용 브레이크 디스크의 실시 형태에 대해서, 도 1 및 도 2를 이용하여 설명한다.

도 1 및 도 2는, 차륜(2)의 판부(2a)에 체결용 볼트(3a)와 체결용 너트(3b)에 의해 부착한 본 발명의 철도 차량용 브레이크 디스크(1)의 중요부를 나타내는 도면이다. 도 1 및 도 2에 도시하는 바와같이, 브레이크 디스크(1)는, 표면측을 슬라이드면으로 하는 도너츠형 원반상의 판부(1a)를 구비한다. 이 판부(1a)의 이면에는, 방사상으로 복수의 핀부(1b)가 돌출 설치되어 있다. 한쌍의 브레이크 디스크(1)는, 차륜(2)의 판부(2a)를 사이에 끼우도록 배치되고, 핀부(1b)의 선단이 차륜(2)의 판부(2a)와 접촉한 상태에서, 체결용 볼트(3a)와 체결용 너트(3b)에 의해 판부(1a)가 차륜(2)에 체결된다. 이에 따라, 브레이크 디스크(1)의 판부(1a)의 이면, 이 이면에 형성된 복수의 핀부(1b) 및 차륜(2)의 판부(2a)로 둘러싸인 사다리꼴형상의 공간이 존재하게 된다.

본 발명의 브레이크 디스크(1)는, 인접하는 핀부(1b)의 사이에 있어서의, 브레이크 디스크(1)의 판부(1a)의 이면과 차륜(2)의 판부(2a)에 의해 형성되는 공간에, 원주 방향을 따라 사다리꼴형상의 리브(1c)가 돌출 설치되어 있다. 도 1 및 도 2에 도시하는 리브(1c)는, 브레이크 디스크(1)의 반경 방향의 중간 위치에 배치되어 있다.

이 리브(1c)에는, 원주 방향의 중간부에, 당해 리브(1c)의 차륜(2)측 단부로부터 상기 판부(1a)의 이면을 향하는 방향의 사다리꼴형상의 슬릿(1d)이 설치되어 있다. 슬릿(1d)을 설치함으로써, 마찰 열에 의해 브레이크 디스크(1)에 발생하는 변형을 억제할 수 있다.

본 발명자들의 실험 및 해석의 결과에 의하면, 브레이크 디스크(1)를 차륜(2)과 체결한 상태에서, 브레이크 디스크(1)의 판부(1a), 핀부(1b) 및 리브(1c)와, 차륜(2)의 판부(2a)의 사이에 형성되는 공간을 브레이크 디스크(1)의 내주측으로부터 본 경우에 개구되어 있는 면적, 즉, 도 1(c) 및 도 2(c)에 도시하는 바와같이, 리브(1c)를 원주 방향으로 종단하는 단면에 있어서 개구되어 있는 슬릿(1d)의 면적에 대해서, 각 슬릿(1d)의 면적의 총합이 7000㎟ 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다.

그 이유는, 도 6에 나타내는 바와같이, 시속 360km에서의 주행 시에 있어서의, 1/3 옥타브 밴드 처리를 행한 중심 주파수와 소음 레벨의 관계에 있어서, 슬릿(1d)에 의한 개구 면적의 총합이 7000㎟인 경우에, 중심 주파수가 800Hz∼1250Hz인 주파수 대역의 공력음을 현저하게 저감할 수 있기 때문이다.

소음의 저감 효과를 확인하기 위해서, 시속 360km의 주행을 상정하고, 차륜(2)의 직경(860㎜)으로부터 구한 회전수 2220rpm으로 차륜(2)을 회전시켰을 때에 브레이크 디스크(1)의 이면을 흐르는 공기의 통기량을, 하기 표 1에 표시하는 실시예마다 유체 해석에 의해 평가했다. 또한, 주행 속도가 360km/h의 상태로부터 비상 브레이크를 3회 건 경우에 상당하는 조건으로 유한 요소 해석을 실시하여, 브레이크 디스크(1)의 변형량을 평가했다.

대상으로 한 브레이크 디스크는 신칸센용의 단강 디스크이며, 내경이 444㎜, 외경이 720㎜, 슬라이드면으로부터 차륜 접촉부까지의 길이가 47.5㎜이다. 또한, 브레이크 디스크는, 직경이 580㎜인 원주 상에 중심이 위치하도록 배치된 12개의 볼트 체결공을 가지고, 12개의 볼트에 의해 둘레 방향으로 등간격으로 체결되는 것이다.

비교를 위해, 리브를 설치하지 않은 브레이크 디스크(비교예 1), 및 리브의 원주 방향의 중간부에 슬릿을 설치하지 않은 상기 도 10에 도시하는 형상의 브레이크 디스크(비교예 2)에 대해서도, 유체 해석 및 유한 요소 해석을 행했다. 도 1 또는 도 2에 도시하는 형상의 리브를 가지는 본 발명의 실시예 1∼7의 효과를 확인했다.

<표 1>

도 7은, 상기 유체 해석 수법을 이용하여 도출한, 리브에 설치한 슬릿의 깊이비((슬릿(1d)에 있어서의 리브(1c)의 차륜측 단부로부터 판부(1a)의 이면을 향하는 방향의 깊이(L1))/ (리브(1c)의 차륜측 단부로부터 판부(1a)의 이면까지의 높이(L2))와 통기량의 관계를 나타내는 도면이다.

이 도 7로부터, 슬릿에 의한 개구 면적의 총합이 동일한 실시예 1∼5에서는, 리브에 설치한 슬릿의 깊이비(L1/L2)에 관계없이 통기량은 거의 일정해지는 것을 알 수 있다. 상기 도 3에 도시하는 바와같이, 통기량은 공력음의 저감량과 명확한 대응 관계가 있으므로, 도 7에 나타내는 관계로부터, 공력음의 레벨도 거의 같은 것이 명백하다.

도 8은, 유한 요소법 해석을 이용하여 도출한, 브레이크 디스크의 변형량의 평가 결과를 나타내는 도면이다. 이 도 8로부터, 리브를 설치한 경우에 개구 면적의 총합이 동일해도, 리브의 중간부에 당해 리브의 차륜측 단부로부터 판부의 이면을 향하는 방향으로 슬릿을 설치한 실시예 1∼5의 쪽이, 비교예 2에 비해 브레이크 디스크의 변형이 작아지는 것을 알 수 있다.

또한, 개구 면적의 총합이 동일할 경우는, 리브에 설치한 슬릿의 깊이비(L1/L2)가 1인 실시예 5에서는, 상기 깊이비(L1/L2)가 0.5 이하인 실시예 1∼4에 비해, 브레이크 디스크의 변형량이 특히 작아져 있다. 이로부터, 본 발명의 경우, 슬릿의 깊이(L1)를 리브의 전체 높이(L2)의 1/2 이상으로 하는 것이 바람직한 것을 알 수 있다. 또한, 슬릿의 깊이(L1)를 리브의 전체 높이(L2)의 0.8배 이상으로 하는 것이 보다 바람직한 것을 알 수 있다.

또한, 실시예 6과 실시예 7의 결과에서, 슬릿에 의한 개구 면적의 총합이 달라도, 리브의 중간부에 당해 리브의 차륜측 단부로부터 판부의 이면을 향하는 방향으로 슬릿을 설치함으로써, 브레이크 디스크의 변형을 작게 할 수 있는 것을 알 수 있다.

또한, 상기 도 3에 도시하는 바와같이, 공력음은 개구 면적의 총합이 3000㎟ 이하에서는 거의 변화되지 않으므로, 도 7 및 도 8의 해석에서는, 주로 최소 단면적을 3000㎟로 하여 리브의 형상을 변화시켜 평가했다.

브레이크 디스크의 변형량은, 실시예 6, 7에 도시하는 바와같이, 개구 면적의 총합을 증가시켜도, 실시예 1∼5와 마찬가지로, 비교예 2와 비교해 낮게 억제되어 있다. 즉, 목표로 하는 공력음의 저감량에 따라, 개구 면적의 총합을 변경해도, 동일한 변형량으로 억제하는 것이 가능한 것을 알 수 있다.

그런데, 고속 철도 차량에 있어서는, 주행 중에 발생하는 공력음 외에, 제동 시에 브레이크 디스크와 브레이크 라이닝의 마찰에 의해 발생하는 브레이크 울림이 문제가 된다. 이 브레이크 울림은, 제동 시의 마찰에 따라, 자려(自勵) 진동으로 불리는 불안정한 진동이 브레이크 디스크에 발생하는 것에 기인한다.

여기서, 상기의 해석에 추가하여, 슬릿의 깊이비(L1/L2)를 다양하게 변경한 브레이크 디스크에 상당하는 해석 모델을 작성하고, 유한 요소법을 이용하여 각 해석 모델의 진동 모드 해석을 행하고, 브레이크 울림에 대해서도 평가했다. 평가에 있어서는, 각 해석 모델에서 발생하는 자려 진동의 감쇠비를, 리브를 설치하지 않은 해석 모델에서 발생하는 자려 진동의 감쇠비에 대한 비율로 나타내고, 이 비율(울림 지수)을 지표로서 평가를 행했다. 이 울림 지수가 작을수록, 브레이크 울림이 억제되는 것을 의미한다.

도 9는, 브레이크 디스크의 브레이크 울림의 평가 결과를 나타내는 도면이다. 동 도면에 나타내는 결과로부터, 슬릿의 유무에 상관없이, 리브를 설치함으로써, 브레이크 울림이 억제되는 것을 알 수 있다. 또한, 리브에 설치한 슬릿의 깊이비(L1/L2)가 0.8∼1의 범위에서는, 리브에 슬릿을 설치하지 않은 경우(L1/L2＝0)보다도, 브레이크 울림이 억제되는 것을 알 수 있다.

이상으로부터, 마찰열에 의해 발생하는 브레이크 디스크의 변형을 억제함과 동시에, 브레이크 울림을 억제하기 위해서는, 슬릿의 깊이(L1)를 리브의 전체 높이(L2)의 0.8배 이상으로 하는 것이 바람직하다.

본 발명은 상기의 예에 한정되지 않고, 각 청구항에 기재된 기술적 사상의 범주이면, 적절히 실시의 형태를 변경해도 되는 것은 말할 필요도 없다.

예를 들면, 도 1 및 도 2에 도시하는 예에서는, 리브(1c)를 브레이크 디스크(1)의 반경 방향의 거의 중앙 위치에 설치하고 있는데, 상기 특허문헌 3에 개시되는 바와같이, 리브를 설치하는 반경 방향의 위치는 공력음의 저감에 영향을 주지 않고, 브레이크 디스크의 변형량에 주는 영향도 적다. 따라서, 본 발명에 있어서도, 리브를 설치하는 반경 방향의 위치를, 도 1 및 도 2에 도시하는 위치와 달리, 반경 방향의 중앙보다도 내주측 또는 외주측의 위치로 해도 된다.

또한, 도 1 및 도 2에 도시하는 예에서는, 리브(1c)의 선단이, 슬릿(1d) 이외에서 차륜(2)과 접하고 있는데, 반드시 슬릿(1d) 이외의 전체에서 차륜(2)과 접하지 않아도 된다. 리브(1c)의 선단이 차륜(2)과 접하지 않고, 당해 부분에 간극을 가지는 경우, 개구 면적의 총합은, 그 간극을 포함하여 규정하면 된다.

또한, 도 1 및 도 2에 도시하는 예에서는, 리브(1c)의 원주 방향의 중간부에 설치하는 사다리꼴형상의 슬릿(1d)은, 평행하지 않은 대변이 리브(1c)의 당해 대변과 평행한데, 반드시 평행하지 않아도 된다. 또한, 슬릿(1d)은 사다리꼴형상에 한정되지 않고, 예를 들면 직사각형이어도 된다.

<산업상의 이용 가능성>

본 발명은, 철도 차량용의 브레이크 디스크에 한정되지 않고, 자동차나 자동 이륜차 등의 브레이크 디스크로서도 적용할 수 있다.

1: 브레이크 디스크 1a: 판부
1b: 핀부 1c: 리브
1d: 슬릿 2: 차륜
2a: 판부 2b: 림부
2c: 보스부 3a: 체결용 볼트
3b: 체결용 너트

Claims

표면측을 슬라이드면으로 하는 도너츠형 원반형상의 판부와, 이 판부의 이면에 방사상으로 돌출 설치된 복수의 핀부를 구비하고, 상기 판부가 차륜에 체결되는 철도 차량용 브레이크 디스크로서,
인접하는 상기 핀부의 사이에 리브를 설치하고,
당해 리브의 원주 방향의 중간부에, 당해 리브의 차륜측 단부로부터 상기 판부의 이면을 향하는 방향의 슬릿을 설치하고, 상기 슬릿에 있어서의 상기 리브의 차륜측 단부로부터 상기 판부의 이면을 향하는 방향의 깊이(L1)와, 상기 리브의 차륜측 단부로부터 상기 판부의 이면까지의 높이(L2)의 비(L1/L2)가, 0.5∼1인 것을 특징으로 하는 철도 차량용 브레이크 디스크.
청구항 1에 있어서,
상기 비(L1/L2)가, 0.8∼1인 것을 특징으로 하는 철도 차량용 브레이크 디스크.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
차륜과 체결한 상태로, 상기 리브를 원주 방향으로 종단하는 단면에서 상기 각 슬릿에 의한 개구 면적의 총합이 7000㎟ 이하인 것을 특징으로 하는 철도 차량용 브레이크 디스크.