JP2000154837A - 鉄道車両用ブレーキディスク - Google Patents
鉄道車両用ブレーキディスクInfo
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
- F16D2069/004—Profiled friction surfaces, e.g. grooves, dimples
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 鉄道車両用の車輪の側面に締結されるブレー
キディスクにおいて、安定した摩擦特性と摩耗特性が得
られ、ディスクの締結ボルトの耐久性を向上できる、ブ
レーキディスクを提供する。 【解決手段】 ディスクの摺動面に円周方向の溝を設け
る。溝の本数は２〜１０本、溝幅は１〜３ｍｍ、溝深さ
は２〜７ｍｍにするとよい。
キディスクにおいて、安定した摩擦特性と摩耗特性が得
られ、ディスクの締結ボルトの耐久性を向上できる、ブ
レーキディスクを提供する。 【解決手段】 ディスクの摺動面に円周方向の溝を設け
る。溝の本数は２〜１０本、溝幅は１〜３ｍｍ、溝深さ
は２〜７ｍｍにするとよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道車両用の車輪
の側面に設けたブレーキディスクに関する。
の側面に設けたブレーキディスクに関する。
【０００２】
【従来の技術】鉄道車両や自動車及び自動二輪車等の機
械式制動装置として、ブロックブレーキ、ドラムブレー
キ、ディスクブレーキなどが使用されている。近年、車
輌の高速化、大型化にともないディスクブレーキが多用
されるようになってきた。ディスクブレーキは、ブレー
キディスクとブレーキライニングとの摩擦により制動力
を得る構造をもっており、通常、ボルトにより車軸また
は車輪に取り付けられている。
械式制動装置として、ブロックブレーキ、ドラムブレー
キ、ディスクブレーキなどが使用されている。近年、車
輌の高速化、大型化にともないディスクブレーキが多用
されるようになってきた。ディスクブレーキは、ブレー
キディスクとブレーキライニングとの摩擦により制動力
を得る構造をもっており、通常、ボルトにより車軸また
は車輪に取り付けられている。
【０００３】鉄道車両に使用されているブレーキディス
クとしては、側ディスク、軸マウントディスクがあげら
れる。側ディスクとは、車輪の側面に締結されるブレー
キディスクのことであり、軸マウントディスクとは車軸
に締結されるブレーキディスクのことである。本発明
は、側ディスクに関するものであり、以下、ブレーキデ
ィスク（ディスク）は側ディスクのことをいう。
クとしては、側ディスク、軸マウントディスクがあげら
れる。側ディスクとは、車輪の側面に締結されるブレー
キディスクのことであり、軸マウントディスクとは車軸
に締結されるブレーキディスクのことである。本発明
は、側ディスクに関するものであり、以下、ブレーキデ
ィスク（ディスク）は側ディスクのことをいう。
【０００４】図１はブレーキディスクを装着した鉄道用
車輪の部分断面図である。同図において、符号１は車
輪、２は車軸、３はディスクブレーキのディスク、４は
摺動面、５はリム、６は車輪ディスク、７は車輪のボル
ト穴、８はディスクのボルト穴、９はディスクを車輪に
締結するボルト、１０はナットである。
車輪の部分断面図である。同図において、符号１は車
輪、２は車軸、３はディスクブレーキのディスク、４は
摺動面、５はリム、６は車輪ディスク、７は車輪のボル
ト穴、８はディスクのボルト穴、９はディスクを車輪に
締結するボルト、１０はナットである。
【０００５】ディスク３の摺動面４は片面にあり、ここ
が発熱するので摺動面４側が伸びる方向、すなわち、摺
動面４の反摺動面側に湾曲する方向にひずみが加わる。
しかし、反摺動面側は車輪ディスク６で拘束されている
ため、圧縮熱応力が摺動面４側、特にブレーキパッドの
当たる部分に蓄積され、応力が材料の降伏応力を超える
と塑性ひずみを生じる。ブレーキが解放されるとディス
ク３の温度は下がり、発熱による膨張はなくなるが、圧
縮側に降伏しているため、摺動面４が収縮して、図１の
点線で示すように摺動面４側にすり鉢状に変形する（そ
りが生じる）。
が発熱するので摺動面４側が伸びる方向、すなわち、摺
動面４の反摺動面側に湾曲する方向にひずみが加わる。
しかし、反摺動面側は車輪ディスク６で拘束されている
ため、圧縮熱応力が摺動面４側、特にブレーキパッドの
当たる部分に蓄積され、応力が材料の降伏応力を超える
と塑性ひずみを生じる。ブレーキが解放されるとディス
ク３の温度は下がり、発熱による膨張はなくなるが、圧
縮側に降伏しているため、摺動面４が収縮して、図１の
点線で示すように摺動面４側にすり鉢状に変形する（そ
りが生じる）。
【０００６】次にブレーキをかけると、摺動面４が高温
になり、ディスクの反摺動面側の温度は上がっていない
ため、すり鉢状の変形は元に戻らないまま、反摺動面側
への変形が拘束され、摺動面側に圧縮熱応力が蓄積され
る。ブレーキが解放されると前記と同様、ディスク３は
さらに摺動面４の側に変形する。このように、熱応力が
繰返し負荷され、塑性ひずみが生じることにより、ディ
スク３の塑性変形も大きくなる。
になり、ディスクの反摺動面側の温度は上がっていない
ため、すり鉢状の変形は元に戻らないまま、反摺動面側
への変形が拘束され、摺動面側に圧縮熱応力が蓄積され
る。ブレーキが解放されると前記と同様、ディスク３は
さらに摺動面４の側に変形する。このように、熱応力が
繰返し負荷され、塑性ひずみが生じることにより、ディ
スク３の塑性変形も大きくなる。
【０００７】ディスクのそりが発生すると、ディスクと
ライニング間で偏摩耗を生じたり、摩擦特性が不安定に
なる。また、ディスクの変形により、ブレーキ負荷時に
はディスクの軸方向に対して曲げモーメントが働き、ボ
ルト９に曲げ・引張応力が発生し、車輪の回転に応じて
最大〜最小応力の変動が加わるため、ボルト９の寿命が
短くなり、ボルト破損の原因にもなる。
ライニング間で偏摩耗を生じたり、摩擦特性が不安定に
なる。また、ディスクの変形により、ブレーキ負荷時に
はディスクの軸方向に対して曲げモーメントが働き、ボ
ルト９に曲げ・引張応力が発生し、車輪の回転に応じて
最大〜最小応力の変動が加わるため、ボルト９の寿命が
短くなり、ボルト破損の原因にもなる。
【０００８】そりを防止するためディスク３および車輪
ディスク６の外周側にもボルト穴を設け、ボルトで締結
する方法が考えられる。しかし、車輪ディスク６の外周
部、特にリム５の近くにボルト穴を設けるとボルト孔が
切欠きとなって応力集中が生ずるおそれがあるため、車
輪を厚肉にする必要があり、そのために車輪重量が増加
すること、車輪の形状を大きく変更する必要があること
から、この対策は望ましくない。
ディスク６の外周側にもボルト穴を設け、ボルトで締結
する方法が考えられる。しかし、車輪ディスク６の外周
部、特にリム５の近くにボルト穴を設けるとボルト孔が
切欠きとなって応力集中が生ずるおそれがあるため、車
輪を厚肉にする必要があり、そのために車輪重量が増加
すること、車輪の形状を大きく変更する必要があること
から、この対策は望ましくない。
【０００９】新幹線等の高速鉄道車両では、ブレーキ負
荷時の回転速度や慣性力が非常に大きいため、ディスク
の温度上昇は、ほかの自動車及び自動二輪車用と比較し
て著しく大きい。そのため、温度上昇に伴う熱ひずみも
非常に大きくなる。さらに、熱ひずみが繰返し負荷され
ることにより発生するディスクの変形も大きくなる。
荷時の回転速度や慣性力が非常に大きいため、ディスク
の温度上昇は、ほかの自動車及び自動二輪車用と比較し
て著しく大きい。そのため、温度上昇に伴う熱ひずみも
非常に大きくなる。さらに、熱ひずみが繰返し負荷され
ることにより発生するディスクの変形も大きくなる。
【００１０】上記の変形を抑制するため、例えば、特開
平９−２５０５７７号公報には、ディスクを円周方向に
３分割し、各ディスク間に間隙を設け、前記一体物のデ
ィスクのすり鉢状変形を回避し、ボルトに曲げ応力が加
わるのを緩和する技術が開示されている。
平９−２５０５７７号公報には、ディスクを円周方向に
３分割し、各ディスク間に間隙を設け、前記一体物のデ
ィスクのすり鉢状変形を回避し、ボルトに曲げ応力が加
わるのを緩和する技術が開示されている。
【００１１】しかしながら、この技術では、ディスク単
体のひずみを減少させる効果はあるが、ディスクを分割
することにより、摺動面が分割され、摩擦特性や摩耗特
性が悪化するという問題がある。また、半径方向のひず
みは緩和されてはいない。
体のひずみを減少させる効果はあるが、ディスクを分割
することにより、摺動面が分割され、摩擦特性や摩耗特
性が悪化するという問題がある。また、半径方向のひず
みは緩和されてはいない。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ディ
スクの変形抑制によりディスクを長寿命化し、さらに、
ディスクと車輪を締結するボルトへの負荷を低減するこ
とによりボルトの耐久性を改善した鉄道車両用ブレーキ
ディスクを提供することにある。
スクの変形抑制によりディスクを長寿命化し、さらに、
ディスクと車輪を締結するボルトへの負荷を低減するこ
とによりボルトの耐久性を改善した鉄道車両用ブレーキ
ディスクを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】発明者らは前記のそり変
形の対策を種々検討し、下記の知見を得た。 (a) 車輪の側面に締結されるブレーキディスクでは、摺
動面に最も過酷な熱負荷がかかり、これに伴う熱応力が
かかる。ディスクは反摺動面側で拘束されているため、
熱応力は緩和されず、降伏応力を超えると、ディスク摺
動面で塑性変形が発生し、ブレーキ解放時には摺動面が
収縮し、そりが発生する。半径方向の熱応力を緩和また
は解放すれば、そりは発生しない。
形の対策を種々検討し、下記の知見を得た。 (a) 車輪の側面に締結されるブレーキディスクでは、摺
動面に最も過酷な熱負荷がかかり、これに伴う熱応力が
かかる。ディスクは反摺動面側で拘束されているため、
熱応力は緩和されず、降伏応力を超えると、ディスク摺
動面で塑性変形が発生し、ブレーキ解放時には摺動面が
収縮し、そりが発生する。半径方向の熱応力を緩和また
は解放すれば、そりは発生しない。
【００１４】(b) ディスクの摺動面で熱応力が降伏応力
を越える部分を分断すれば、応力が緩和される。すなわ
ち、溝またはスリットを入れればよい。溝またはスリッ
トは半径方向でも円周方向でも、あるいは両方向に入れ
ても熱応力が緩和されるが、そり変形を防止するには溝
・スリットの方向は円周方向とするの効果的である。そ
の場合、ディスクを貫通するスリットにすると、ディス
クが分解するので、溝とするのがよい。
を越える部分を分断すれば、応力が緩和される。すなわ
ち、溝またはスリットを入れればよい。溝またはスリッ
トは半径方向でも円周方向でも、あるいは両方向に入れ
ても熱応力が緩和されるが、そり変形を防止するには溝
・スリットの方向は円周方向とするの効果的である。そ
の場合、ディスクを貫通するスリットにすると、ディス
クが分解するので、溝とするのがよい。
【００１５】(c) 溝の深さは、熱応力が降伏応力を超え
る範囲程度にすると、塑性変形を防止できる。溝を深く
し過ぎると、ディスク強度が低下する。また、溝の幅を
大きくしすぎたり、溝の本数を多くすると、摩擦に寄与
する摺動面が少なくなるので、これらを適切な範囲にし
なければならない。
る範囲程度にすると、塑性変形を防止できる。溝を深く
し過ぎると、ディスク強度が低下する。また、溝の幅を
大きくしすぎたり、溝の本数を多くすると、摩擦に寄与
する摺動面が少なくなるので、これらを適切な範囲にし
なければならない。
【００１６】上記の知見に基づき完成した本発明の要旨
は下記の(1) および(2) にある。 (1) 車輪の側面に締結されるブレーキディスクにおい
て、摺動面上に円周方向の溝を有することを特徴とする
鉄道車両用ブレーキディスク。 (2) 溝の本数が２〜１０本、溝幅が１〜５ｍｍ、溝深さ
が２〜７ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の
鉄道車両用ブレーキディスク。
は下記の(1) および(2) にある。 (1) 車輪の側面に締結されるブレーキディスクにおい
て、摺動面上に円周方向の溝を有することを特徴とする
鉄道車両用ブレーキディスク。 (2) 溝の本数が２〜１０本、溝幅が１〜５ｍｍ、溝深さ
が２〜７ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の
鉄道車両用ブレーキディスク。
【００１７】
【発明の実施の形態】図２は本発明のブレーキディスク
の一例を示す概要図で、同図(a) は１／４部分の正面
図、同図(b) は同図(a) のＡ−Ａ断面図である。同図に
示すように、本発明のディスク３は摺動面４上に円周方
向の溝１１を設けられている。図示例では３本の溝を設
けられている。摺動面４上に設けた溝１１により、摺動
面に発生する半径方向の熱応力が緩和され、ディスクの
反車輪側への変形を抑制することが可能となる。図２に
示す例では、溝は全円周にわたって設けられているが、
溝が部分的に断続していてもよい。ただし、この断続部
（溝のない部分）の合計が円周の２０％を超えると、本
発明の目的である熱応力を緩和することができない。
の一例を示す概要図で、同図(a) は１／４部分の正面
図、同図(b) は同図(a) のＡ−Ａ断面図である。同図に
示すように、本発明のディスク３は摺動面４上に円周方
向の溝１１を設けられている。図示例では３本の溝を設
けられている。摺動面４上に設けた溝１１により、摺動
面に発生する半径方向の熱応力が緩和され、ディスクの
反車輪側への変形を抑制することが可能となる。図２に
示す例では、溝は全円周にわたって設けられているが、
溝が部分的に断続していてもよい。ただし、この断続部
（溝のない部分）の合計が円周の２０％を超えると、本
発明の目的である熱応力を緩和することができない。
【００１８】図３は本発明のディスク摺動面に設けた溝
の形状を示す断面図である。摺動面に設ける溝１１の本
数は、２〜１０本の範囲にするのがよい。１０本を超え
るとディスクとライニングが接触する面積が小さくなり
摩擦特性が悪くなり、２本未満であると熱応力を緩和す
る効果が少なくなる。変形抑制効果と摩擦特性安定性の
バランス面から、より好ましくは２〜５本にするのがよ
い。
の形状を示す断面図である。摺動面に設ける溝１１の本
数は、２〜１０本の範囲にするのがよい。１０本を超え
るとディスクとライニングが接触する面積が小さくなり
摩擦特性が悪くなり、２本未満であると熱応力を緩和す
る効果が少なくなる。変形抑制効果と摩擦特性安定性の
バランス面から、より好ましくは２〜５本にするのがよ
い。
【００１９】溝幅Ｗは、１〜５ｍｍの範囲にするのがよ
い。Ｗが５ｍｍを超えると、ライニングとの接触面積が
小さくなって、制動力が低下し、１ｍｍ未満であると加
工が困難である。より好ましくは２〜３ｍｍの範囲にす
るのがよい。
い。Ｗが５ｍｍを超えると、ライニングとの接触面積が
小さくなって、制動力が低下し、１ｍｍ未満であると加
工が困難である。より好ましくは２〜３ｍｍの範囲にす
るのがよい。
【００２０】溝深さＤは２〜７ｍｍの範囲にするのがよ
い。溝深さが２ｍｍ未満であると、熱応力が降伏応力を
超える範囲がこれより深く、変形抑制効果が少なくなる
こと、およびディスクの摩耗により溝が滅失するおそれ
があるためである。溝深さが７ｍｍを超えるとディスク
強度が低下し、溝の底部に応力が集中する。さらに好ま
しくは３〜５ｍｍの範囲にするのがよい。また、応力集
中を抑制するため、溝縁１２にはＲ加工もしくは面取
り、溝底１３にはＲ加工を施すのがよい。
い。溝深さが２ｍｍ未満であると、熱応力が降伏応力を
超える範囲がこれより深く、変形抑制効果が少なくなる
こと、およびディスクの摩耗により溝が滅失するおそれ
があるためである。溝深さが７ｍｍを超えるとディスク
強度が低下し、溝の底部に応力が集中する。さらに好ま
しくは３〜５ｍｍの範囲にするのがよい。また、応力集
中を抑制するため、溝縁１２にはＲ加工もしくは面取
り、溝底１３にはＲ加工を施すのがよい。
【００２１】鉄道用ブレーキディスクの厚さは通常１０
〜２０ｍｍ程度（裏面に冷却用のフィンを有する場合は
フィンを含めて３０〜５０ｍｍ）、摺動面の内径（ブレ
ーキパッドの当たる部分）は２００〜４００ｍｍ、外径
は６００〜９００ｍｍ程度である。従って、上記の溝を
設けても、ディスクの強度上は問題ない。
〜２０ｍｍ程度（裏面に冷却用のフィンを有する場合は
フィンを含めて３０〜５０ｍｍ）、摺動面の内径（ブレ
ーキパッドの当たる部分）は２００〜４００ｍｍ、外径
は６００〜９００ｍｍ程度である。従って、上記の溝を
設けても、ディスクの強度上は問題ない。
【００２２】
【実施例】表１に、ブレーキ試験に供試したブレーキデ
ィスク試料１〜７の一覧を示す。なお、ディスクの材料
には、現在新幹線車両で広く使用されている鍛鋼ディス
ク材を使用した。ディスクの厚さは１６ｍｍ、摺動面の
内径は２９５ｍｍ、外径は７８０ｍｍであった。
ィスク試料１〜７の一覧を示す。なお、ディスクの材料
には、現在新幹線車両で広く使用されている鍛鋼ディス
ク材を使用した。ディスクの厚さは１６ｍｍ、摺動面の
内径は２９５ｍｍ、外径は７８０ｍｍであった。
【００２３】
【表１】
【００２４】試料１は本発明例に相当し、図２に示すよ
うに、溝本数を３本とし、溝幅は２ｍｍ、溝深さは３ｍ
ｍとし、溝縁には面取り１ｍｍ（Ｃ１）加工を、溝底に
は丸め２ｍｍ（Ｒ２）加工を施した。
うに、溝本数を３本とし、溝幅は２ｍｍ、溝深さは３ｍ
ｍとし、溝縁には面取り１ｍｍ（Ｃ１）加工を、溝底に
は丸め２ｍｍ（Ｒ２）加工を施した。
【００２５】他の本発明例として試料２〜５は、溝本
数、幅、深さを変化させた。従来例のディスクとして、
特開平９−２５０５７７号公報に開示された技術のよう
にディスクを３分割する方式（以下、試料６という）、
溝のない１体ものの従来形状のディスク（以下、試料７
という）を試作した。
数、幅、深さを変化させた。従来例のディスクとして、
特開平９−２５０５７７号公報に開示された技術のよう
にディスクを３分割する方式（以下、試料６という）、
溝のない１体ものの従来形状のディスク（以下、試料７
という）を試作した。
【００２６】試料６では、３分割されたディスクの半径
方向のギャップ幅を２ｍｍとした。また、本発明例、従
来例ともディスクの外径、摺動面の幅、材質、等は同一
とした。
方向のギャップ幅を２ｍｍとした。また、本発明例、従
来例ともディスクの外径、摺動面の幅、材質、等は同一
とした。
【００２７】上記７種類のディスクを用いて実体ブレー
キ試験を実施した。ブレーキ試験条件は、ディスクへの
負荷が厳しい３００ｋｍ／ｈからの非常ブレーキとし
た。３００ｋｍ／ｈより非常ブレーキを負荷すると約１
００秒で停止する。このとき、ディスク温度は最高で約
６００℃まで上昇する。ブレーキ負荷後、５０℃以下に
なるまで冷却し、再度ブレーキ負荷試験を実施した。こ
のブレーキ負荷を繰返し１００回行った。表２にブレー
キ試験結果を示す。
キ試験を実施した。ブレーキ試験条件は、ディスクへの
負荷が厳しい３００ｋｍ／ｈからの非常ブレーキとし
た。３００ｋｍ／ｈより非常ブレーキを負荷すると約１
００秒で停止する。このとき、ディスク温度は最高で約
６００℃まで上昇する。ブレーキ負荷後、５０℃以下に
なるまで冷却し、再度ブレーキ負荷試験を実施した。こ
のブレーキ負荷を繰返し１００回行った。表２にブレー
キ試験結果を示す。
【００２８】
【表２】
【００２９】試料４ではブレーキ負荷６８回で溝底部か
らき裂が発生したために、試験を中断した。試料４以外
について、ブレーキ負荷１００回後のディスクの変形量
を比較した。ディスクの変形量はディスクの固定ボルト
を締結した状態で、ディスク最外周部でのそりの量とし
た。
らき裂が発生したために、試験を中断した。試料４以外
について、ブレーキ負荷１００回後のディスクの変形量
を比較した。ディスクの変形量はディスクの固定ボルト
を締結した状態で、ディスク最外周部でのそりの量とし
た。
【００３０】最も変形量が大きかったのは従来例の試料
７であった。本発明例の試料３では試料７の変形量の半
分以下で、本発明例の試料１、２、５、６ではさらにこ
れより小さく十分な変形抑制効果があった。
７であった。本発明例の試料３では試料７の変形量の半
分以下で、本発明例の試料１、２、５、６ではさらにこ
れより小さく十分な変形抑制効果があった。
【００３１】次にブレーキディスクとして重要な特性で
ある摩擦特性を比較した。表２より、平均摩擦係数は本
発明例の試料２、４で低くなっている。これは、試料２
では溝幅が大きいこと、試料６では溝本数が多いことか
ら、ディスクとライニングの接触面積が小さくなってい
ることが原因と思われる。その他のディスクでは平均摩
擦係数はほぼ同程度の値となった。
ある摩擦特性を比較した。表２より、平均摩擦係数は本
発明例の試料２、４で低くなっている。これは、試料２
では溝幅が大きいこと、試料６では溝本数が多いことか
ら、ディスクとライニングの接触面積が小さくなってい
ることが原因と思われる。その他のディスクでは平均摩
擦係数はほぼ同程度の値となった。
【００３２】摩擦係数の変動幅は、試料２、５、６で大
きくなっている。試料２、５では先述のように、ディス
クとライニングの接触面積が小さいことが原因と思われ
る。従来例の試料６では、摺動面が円周方向に分割され
ているため、円周方向に段差ができ、摩擦係数の変動幅
が大きくなっていると思われる。
きくなっている。試料２、５では先述のように、ディス
クとライニングの接触面積が小さいことが原因と思われ
る。従来例の試料６では、摺動面が円周方向に分割され
ているため、円周方向に段差ができ、摩擦係数の変動幅
が大きくなっていると思われる。
【００３３】さらにボルトの軸力を測定した。ボルトに
は平均応力と繰返しの応力（応力振幅）が負荷される
が、ボルトは繰返し発生する引張応力により疲労破壊す
る。平均応力とは、ボルトを締結する時に発生する引張
応力のことであり、一般に平均応力が高いと疲労限度は
低下する。応力振幅が大きいと、疲労破壊を引き起こす
原因となる。ブレーキディスクを締結しているボルトに
は、ディスクの熱膨張を拘束する応力、ライニング押付
け時にディスクのそり変形がもとの形状に戻されること
による応力、ブレーキ負荷時のトルクによる応力など、
ブレーキ負荷に伴って繰返し応力が負荷される。
は平均応力と繰返しの応力（応力振幅）が負荷される
が、ボルトは繰返し発生する引張応力により疲労破壊す
る。平均応力とは、ボルトを締結する時に発生する引張
応力のことであり、一般に平均応力が高いと疲労限度は
低下する。応力振幅が大きいと、疲労破壊を引き起こす
原因となる。ブレーキディスクを締結しているボルトに
は、ディスクの熱膨張を拘束する応力、ライニング押付
け時にディスクのそり変形がもとの形状に戻されること
による応力、ブレーキ負荷時のトルクによる応力など、
ブレーキ負荷に伴って繰返し応力が負荷される。
【００３４】実体ブレーキ試験を実施した７種のディス
クではボルトの平均応力の値には差はなく、ほぼ同程度
の値となった。一方、ボルトの応力振幅を比較すると、
試料３、７が最も大きい。以上から、ディスクのそり変
形量が大きいほど、ボルトに負荷される応力振幅も大き
くなることがわかった。
クではボルトの平均応力の値には差はなく、ほぼ同程度
の値となった。一方、ボルトの応力振幅を比較すると、
試料３、７が最も大きい。以上から、ディスクのそり変
形量が大きいほど、ボルトに負荷される応力振幅も大き
くなることがわかった。
【００３５】以上のブレーキ試験結果より、本発明のデ
ィスクを使用すれば、従来のディスクと比較して摩擦特
性を損なうことなく、ディスクの変形（そり）を抑制で
き、さらにはボルトの疲労破壊を避けることが可能とな
ることが明らかになった。
ィスクを使用すれば、従来のディスクと比較して摩擦特
性を損なうことなく、ディスクの変形（そり）を抑制で
き、さらにはボルトの疲労破壊を避けることが可能とな
ることが明らかになった。
【００３６】
【発明の効果】本発明のブレーキディスクでは、ディス
クに生じる変形（そり）を抑制することができ、ディス
ク及びボルトをより長寿命化できる。また、耐久性を従
来と同程度にして、ボルトの数を減らすことでメンテナ
ンスコストが低減される。
クに生じる変形（そり）を抑制することができ、ディス
ク及びボルトをより長寿命化できる。また、耐久性を従
来と同程度にして、ボルトの数を減らすことでメンテナ
ンスコストが低減される。
【図１】ブレーキディスクを装着した鉄道用車輪の部分
断面図である。
断面図である。
【図２】本発明のブレーキディスクの１／４正面図およ
び断面を示す概要図である。
び断面を示す概要図である。
【図３】本発明のディスク摺動面に設けた溝の形状を示
す断面図である。
す断面図である。
１ 車輪 ２ 車軸 ３ ディスク ４ 摺動面 ５ リム ６ 車輪ディスク ７ 車輪のボルト穴 ８ ディスクのボルト穴 ９ ボルト １０ ナット １１ 溝 １２ 溝縁 １３ 溝底 Ｗ 溝幅 Ｄ 溝深さ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 三幸 大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金 属工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3J058 AA44 AA47 AA53 AA87 BA32 CB17 CB29 FA21
Claims (2)
- 【請求項１】 車輪の側面に締結されるブレーキディス
クにおいて、摺動面上に円周方向の溝を有することを特
徴とする鉄道車両用ブレーキディスク。 - 【請求項２】 溝の本数が２〜１０本、溝幅が１〜５ｍ
ｍ、溝深さが２〜７ｍｍであることを特徴とする請求項
１に記載の鉄道車両用ブレーキディスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10328204A JP2000154837A (ja) | 1998-11-18 | 1998-11-18 | 鉄道車両用ブレーキディスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10328204A JP2000154837A (ja) | 1998-11-18 | 1998-11-18 | 鉄道車両用ブレーキディスク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000154837A true JP2000154837A (ja) | 2000-06-06 |
Family
ID=18207623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10328204A Pending JP2000154837A (ja) | 1998-11-18 | 1998-11-18 | 鉄道車両用ブレーキディスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000154837A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102352901A (zh) * | 2011-10-04 | 2012-02-15 | 吉林大学 | 一种仿生耦合轨道车辆制动盘 |
| EP3388707A4 (en) * | 2015-12-08 | 2019-01-02 | East Japan Railway Company | Railroad vehicle brake disc |
-
1998
- 1998-11-18 JP JP10328204A patent/JP2000154837A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102352901A (zh) * | 2011-10-04 | 2012-02-15 | 吉林大学 | 一种仿生耦合轨道车辆制动盘 |
| EP3388707A4 (en) * | 2015-12-08 | 2019-01-02 | East Japan Railway Company | Railroad vehicle brake disc |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050620 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070720 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070724 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20071120 |