JP2001246455A - Composite cast iron brake shoe for railway brake and its manufacturing method - Google Patents
Composite cast iron brake shoe for railway brake and its manufacturing methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道車両のブレー
キ装置を構成する鉄道ブレーキ用複合鋳鉄制輪子および
その製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a composite cast iron brake shoe for railway brakes constituting a brake device for a railway vehicle and a method of manufacturing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】走行している鉄道車両を安全に停止さ
せ、また減速させることは重要なことである。現在の鉄
道ブレーキは、モータブレーキやコンバータブレーキ等
と摩擦ブレーキを組み合わせた機構が採用されており、
摩擦ブレーキを構成する制輪子には、耐摩耗性、安定し
た制動性、車輪への低攻撃性、耐熱亀裂性、軽量化、低
コスト化等が求められている。BACKGROUND OF THE INVENTION It is important to safely stop and decelerate a running railway vehicle. Current railway brakes employ a mechanism that combines a friction brake with a motor brake, converter brake, etc.
A brake shoe constituting a friction brake is required to have wear resistance, stable braking performance, low aggression to wheels, heat crack resistance, weight reduction, cost reduction, and the like.
【０００３】制輪子の機構には踏面方式とディスク方式
があり、一部の高速車両を除いた在来線には車輪の踏面
に制輪子を押し付けてブレーキ力を得る踏面方式が採用
されている。また、制輪子の材質には鋳鉄系、レジン
系、焼結金属系があり、高速車両にはレジン系や焼結金
属系が主に使われている。[0003] There are a tread system and a disc system as brake mechanisms. For conventional lines except for some high-speed vehicles, a tread system in which a brake is pressed against a tread of a wheel to obtain a braking force is adopted. . In addition, there are cast iron, resin, and sintered metal materials for brake shoes, and resin and sintered metal materials are mainly used for high-speed vehicles.
【０００４】鋳鉄系制輪子は高速での摩擦・摩耗特性が
他の材質に比べて劣ることから、高速車両への適用は湿
潤条件に敏感な一部の地域のみである。しかし、成形
性、価格性、リサイクル性等に優れていることから、こ
れらの長所を生かしつつも高速での摩擦・摩耗特性を改
善した材料開発が求められている。また、高低差やカー
ブの多い山間部を走行する路線では、鋳鉄系制輪子の摩
耗対策が課題となっており、耐摩耗性の向上によるメン
テナンス性の改善が特に求められている。[0004] Since cast iron-based brake shoes are inferior in friction and wear characteristics at high speeds compared to other materials, their application to high-speed vehicles is limited to some areas sensitive to wet conditions. However, because of their excellent moldability, price, recyclability, etc., there is a need for material development that improves friction and wear characteristics at high speed while taking advantage of these advantages. In addition, on a route that travels in a mountainous area where there are many differences in elevation and curves, measures against wear of the cast iron-based brake shoe have become an issue, and improvement in maintainability by improving wear resistance is particularly demanded.
【０００５】ところで、鉄道ブレーキの緊急停止基準と
して、どのような条件下においても走行距離６００ｍ以
内で鉄道車両は停止しなければならないと定められてい
る。そのため、特公平１−１９４６２号公報および特開
平６−２８７６７６号公報において発明されているよう
に、鋳鉄制輪子の長所を生かしつつも、近年の鉄道車両
の高速化に対応したブレーキ性能を有する合金鋳鉄制輪
子の開発がなされてきた。[0005] By the way, as an emergency stop criterion for railway brakes, it is stipulated that a railway vehicle must stop within a traveling distance of 600 m under any conditions. Therefore, as invented in Japanese Patent Publication No. 1-19462 and Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-287676, an alloy having a braking performance corresponding to a recent increase in the speed of railway vehicles while utilizing the advantages of cast iron brake shoes. Cast iron brake shoes have been developed.
【０００６】また、さらにブレーキ性能を上げるため
に、特開平５−２１３１９７号公報で発明されているよ
うに、制輪子と車輪との制動摩擦面にセラミックス粒子
を外部から供給して、同面の摩擦係数を上げるという試
みもなされている。しかし、セラミックス粒子の外部供
給装置を必要とするこの方法では、ブレーキ装置全体が
煩雑になるという問題点がある。In order to further improve the braking performance, ceramic particles are supplied from the outside to the braking friction surface between the brake shoe and the wheel, as invented in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-213197. Attempts have been made to increase the coefficient of friction. However, this method, which requires an external supply device for ceramic particles, has a problem that the entire brake device becomes complicated.
【０００７】そこで、特開平７−１０３２６７号公報で
発明されているように、制輪子本体に円柱状セラミック
スブロックを鋳込む方法が取られ、該セラミックスブロ
ックを軟鋼板からなるバックメタルにボルトで固定した
状態にして制輪子本体と一体に鋳ぐるんだ制輪子が、ブ
レーキ性能を上げるために有効であることが立証されて
いる。しかし、前記セラミックスブロックを軟鋼板から
なるバックメタルにボルトで固定して溶融鋳鉄で鋳ぐる
むため、製造工程における量産性に問題が残されてい
る。また、前記セラミックスブロックは上述の如くバッ
クメタルにボルトで固定した状態になっているために、
溶融鋳鉄を注いだ後の冷却過程における収縮率の相違か
ら、制輪子本体あるいは該セラミックスブロック自体に
亀裂が発生する場合があり、製品の歩留りに問題も残さ
れている。さらに、冷却時に前記セラミックスブロック
に亀裂が入った場合には、ブレーキ時に該セラミックス
ブロックの一部が欠落してしまい、逐次定量的にセラミ
ックスが供給されないために、安定したブレーキ性能が
得られないという問題も残されている。Therefore, as invented in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-103267, a method of casting a cylindrical ceramic block into a brake shoe main body is adopted, and the ceramic block is fixed to a back metal made of a mild steel plate with bolts. It has been proved that a brake shoe that is cast in one piece with the brake body in such a state is effective for improving braking performance. However, since the ceramic block is fixed to a back metal made of a mild steel plate with bolts and cast with molten cast iron, there remains a problem in mass productivity in a manufacturing process. Also, since the ceramic block is in a state of being fixed to the back metal with bolts as described above,
Due to the difference in shrinkage in the cooling process after pouring the molten cast iron, cracks may occur in the brake shoe main body or the ceramic block itself, and there is still a problem in product yield. Further, when the ceramic block is cracked during cooling, a part of the ceramic block is missing during braking, and the ceramic is not supplied quantitatively sequentially, so that stable braking performance cannot be obtained. Problems remain.
【０００８】特開平９−１１２６１２号公報では、特開
平７−１０３２６７号公報で発明されている前記セラミ
ックスブロックを改良することにより、該セラミックス
ブロックの亀裂を抑制する発明がなされているが、やは
り該セラミックスブロックをバックメタルにボルトで固
定するということで、製造工程における量産性に問題が
残されている。また、セラミックスブロックを利用した
制輪子本体の組織制御という意味では、まだ改良の余地
が残されている。Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-112612 discloses an invention in which cracks in the ceramic block are suppressed by improving the ceramic block invented in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-103267. Since the ceramic block is fixed to the back metal with bolts, there remains a problem in mass productivity in the manufacturing process. Further, there is still room for improvement in terms of controlling the structure of the brake shoe main body using the ceramic block.
【０００９】そこで、特開平１０−３０６６１号公報お
よび特開平１１−１４１５８３号公報で発明されている
ように、製造が容易で量産性に優れており、製造コスト
も低減することができ、また硬質な制動ブロックが実質
的に均一に分散することで制動性に優れた鉄道車両用制
輪子およびその製造方法が開発された。この方法は、下
鋳型内にバックメタルを配置し、複数の空隙が実質的に
均一に形成されている制動ブロックを該バックメタル上
に配置し、制動摩擦面形成部を有する上鋳型を前記下鋳
型に衝合して制輪子本体成形鋳型を構成し、該鋳型内に
溶融鋳鉄を注湯することにより、前記制動ブロックを比
重差により前記制動摩擦面形成部まで浮上させてその一
部を制動摩擦面に露出させると共に、前記連通空隙内を
含む全体を鋳ぐるんだ状態で制輪子本体を成形するよう
にしたものからなっている。Therefore, as invented in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 10-30661 and 11-141583, manufacturing is easy and excellent in mass productivity, manufacturing cost can be reduced, and hard A brake shoe for a railway vehicle having excellent braking performance by dispersing various braking blocks substantially uniformly has been developed, and a method of manufacturing the same. In this method, a back metal is arranged in a lower mold, a braking block in which a plurality of voids are formed substantially uniformly is arranged on the back metal, and the upper mold having a braking friction surface forming portion is moved to the lower mold. A brake mold body molding mold is formed by abutment with a mold, and molten cast iron is poured into the mold to float the braking block to the braking friction surface forming portion due to a specific gravity difference and control a part thereof. The brake body is formed so as to be exposed to the dynamic friction surface and to be molded in a state where the whole including the inside of the communication gap is cast.
【００１０】この発明により、製造が容易で量産性に優
れており、製造コストも低減した鉄道車両用制輪子が開
発された。また、制動ブロックをバックメタルに固定し
ないで鋳ぐるむから、収縮率の異なる鋳鉄と制動ブロッ
クに亀裂が生じることなく、歩留りも向上している。さ
らに、複数の連通空隙を有する制動ブロックの連通空隙
内を含む全体を溶融鋳鉄で鋳ぐるむことで、熱変化によ
る膨張収縮を緩和し、制動摩擦面に熱亀裂が発生するこ
とのない耐久性に優れた鉄道車両用制輪子が得られてい
る。また、制動摩擦面に鋳鉄と制動ブロックが実質的に
均一に分散した状態で露出しているため、制動ブロック
の粒子が逐次定量的に供給される優れたブレーキ性能を
発揮する鉄道車両用制輪子が得られている。According to the present invention, a brake shoe for a railway vehicle, which is easy to manufacture, has excellent mass productivity, and has a reduced manufacturing cost, has been developed. Moreover, since the brake block is cast without being fixed to the back metal, cracks do not occur in the cast iron and the brake block having different shrinkage rates, and the yield is improved. Furthermore, the entirety including the inside of the communication gap of the braking block having a plurality of communication gaps is filled with molten cast iron, so that expansion and shrinkage due to heat change is reduced, and durability that does not cause thermal cracks on the braking friction surface An excellent brake shoe for railway vehicles has been obtained. In addition, since the cast iron and the braking block are exposed on the braking friction surface in a substantially uniformly dispersed state, the brake block particles exhibit excellent braking performance in which particles of the braking block are sequentially and quantitatively supplied. Has been obtained.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した技術
にあっては、製造が容易で量産性に優れ、製造コストが
低減された反面、制動ブロックを溶融鋳鉄との比重差に
より制動摩擦面形成部まで浮上させてその一部を制動摩
擦面に露出させることから、鋳型内で制動ブロックの固
定が困難で溶融鋳鉄中を浮遊する可能性があり、冷却時
の鋳ぐるみ状態によっては制動摩擦面に逐次定量的に制
動ブロックを供給できないという問題がある。However, in the above-mentioned technology, the manufacturing is easy, the mass productivity is excellent, and the manufacturing cost is reduced. On the other hand, the braking block is formed by the difference in specific gravity with the molten cast iron. Part is exposed to the braking friction surface, so it is difficult to fix the braking block in the mold and may float in the molten cast iron, and depending on the cast-in condition during cooling, the braking friction surface However, there is a problem that the brake block cannot be supplied quantitatively one by one.
【００１２】また、制動ブロックを溶融鋳鉄との比重差
により制動摩擦面形成部まで上手く浮上させて、その一
部を制動摩擦面に露出させたとしても、制輪子の摩耗に
より制動ブロックを最後まで逐次定量的に供給できなく
なる可能性がある。Further, even if the braking block is lifted up to the braking friction surface forming portion due to a difference in specific gravity from the molten cast iron and a part of the braking block is exposed to the braking friction surface, the braking block is completely removed due to wear of the brake shoe. There is a possibility that it will not be possible to supply them quantitatively one by one.
【００１３】仮に、制輪子が摩耗しても制動ブロックを
最後まで逐次定量的に供給するために、制動摩擦面近傍
だけでなく、制輪子本体全体を制動ブロックと複合化し
た場合、複数の連通空隙内全体の細部に至るまで、加圧
せずに溶融鋳鉄で鋳ぐるむというのは困難であり、湯回
り不良による鋳造欠陥ができる可能性もある。Even if the brake shoe is worn, in order to supply the brake block sequentially and quantitatively to the end, not only the vicinity of the braking friction surface but also the entire brake shoe body is combined with the brake block. It is difficult to cast in the molten cast iron without pressurizing even the entire details in the gap, and there is a possibility that casting defects due to poor running of the molten metal may occur.
【００１４】また、制動摩擦面全体に鋳鉄と制動ブロッ
クが実質的に均一に分散した状態で露出しているため、
優れたブレーキ性能を発揮する反面、車輪への攻撃性と
いう面から改良の余地が残されている。Further, since the cast iron and the brake block are exposed in a substantially uniformly dispersed state over the entire braking friction surface,
While exhibiting excellent braking performance, there is still room for improvement in terms of aggression to the wheels.
【００１５】本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑
みなされたもので、無数の連通空隙からなるセラミック
スブロックを溶融鋳鉄との比重差により浮遊しないよう
に下鋳型内に配置したバックメタルに一定間隔で取り付
けられた、または一定間隔で一体に突出形成されたブロ
ック止めに固定し、さらに該セラミックスブロックを制
動摩擦面形成部に一部を露出するように、上鋳型と該セ
ラミックスブロックを固定した該バックメタルを配置し
た該下鋳型を衝合した状態で固定し、該バックメタルと
該連通空隙内を含む該セラミックスブロック全体を溶融
鋳鉄で鋳ぐるむことにより、該セラミックスブロックと
鋳鉄とが一体化してなる鉄道ブレーキ用複合鋳鉄制輪子
で、該セラミックスブロックを一定間隔で固定すること
により、該セラミックスブロックによるブレーキ時の車
輪への攻撃性を緩和すると共に、該セラミックスブロッ
クが制動摩擦面に常に一定間隔で一部を露出することに
より、安定した摩擦・摩耗特性を最後まで逐次定量的に
提供する鉄道ブレーキ用複合鋳鉄制輪子およびその製造
方法を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and is directed to a back metal disposed in a lower mold so that a ceramic block having an infinite number of communication gaps is not floated due to a difference in specific gravity from molten cast iron. The upper mold and the ceramic block are fixed so that they are fixed to the block stoppers that are attached at regular intervals or that are integrally formed at regular intervals, and further expose the ceramic block partially to the braking friction surface forming part. The lower mold on which the back metal is placed is fixed in an abutted state, and the entire ceramic block including the back metal and the inside of the communication gap is cast with molten cast iron. A composite cast iron brake shoe for railway brakes integrated with the ceramic block by fixing the ceramic block at regular intervals. In addition to mitigating the aggressiveness of the wheel block during braking by the brake block, the ceramic block always exposes a part of the braking friction surface at regular intervals, providing stable friction and wear characteristics sequentially and quantitatively to the end. It is an object of the present invention to provide a composite cast iron brake shoe for railway brakes and a method for manufacturing the same.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために構成された本発明の手段は、ポリウレタン発泡体
にセラミックスの泥しょうをコーティングして一定の厚
みを確定後、乾燥・焼成して網目状に成形した無数の連
通空隙からなるセラミックスブロックと予め成分調整し
た鋳鉄とからなり、該セラミックスブロックを溶融鋳鉄
との比重差により浮遊しないように下鋳型内に配置した
バックメタルに一定間隔で取り付けられた、または一定
間隔で一体に突出形成されたブロック止めに固定し、さ
らに該セラミックスブロックを制動摩擦面形成部に一部
を露出するように、上鋳型と該セラミックスブロックを
固定した該バックメタルを配置した該下鋳型を衝合した
状態で固定し、該バックメタルと該連通空隙内を含む該
セラミックスブロック全体を溶融鋳鉄で鋳ぐるむことに
より、該セラミックスブロックと鋳鉄とが一体化した鉄
道ブレーキ用複合鋳鉄制輪子からなる。Means for Solving the Problems The means of the present invention constituted to solve the above-mentioned problem is to coat a polyurethane foam with ceramic slurry to determine a certain thickness, and then to dry and fire it. Consisting of a ceramic block consisting of countless communicating voids formed in a mesh shape and a cast iron whose composition has been adjusted in advance, the ceramic block is placed at regular intervals on a back metal arranged in a lower mold so as not to float due to a difference in specific gravity from molten cast iron. The upper mold and the ceramic block are fixed so that the ceramic block is partially exposed to the braking friction surface forming portion, and is fixed to a block stopper attached or integrally formed at a constant interval. The lower mold on which a metal is placed is fixed in an abutted state, and the back metal and the ceramic blower including the inside of the communication gap are fixed. By the glove no be cast in molten cast entire click, a composite cast iron system Waco for railway brakes and the ceramic block and cast iron are integrated.
【００１７】また、セラミックスブロックを一定間隔で
固定することにより、該セラミックスブロックによるブ
レーキ時の車輪への攻撃性を緩和すると共に、該セラミ
ックスブロックが制動摩擦面に常に一定間隔で一部を露
出することにより、安定した摩擦・摩耗特性を最後まで
逐次定量的に提供する鉄道ブレーキ用複合鋳鉄制輪子か
らなる。Further, by fixing the ceramic blocks at regular intervals, the aggressiveness of the ceramic blocks to the wheels during braking is reduced, and the ceramic blocks are always partially exposed to the braking friction surface at regular intervals. As a result, it consists of a composite cast iron brake shoe for railway brakes that provides stable friction and wear characteristics sequentially and quantitatively to the end.
【００１８】さらに、セラミックスブロックは、酸化ア
ルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化珪素、炭化珪素お
よび窒化珪素等の酸化物、炭化物および窒化物の１種ま
たは２種以上の組み合わせからなり、予め成分調整した
鋳鉄と複合化された鉄道ブレーキ用複合鋳鉄制輪子から
なる。Further, the ceramic block is made of one or a combination of oxides such as aluminum oxide, zirconium oxide, silicon oxide, silicon carbide and silicon nitride, and carbides and nitrides. Composed of composite cast iron brake shoes for railway brakes.
【００１９】セラミックスブロックは、鉄、ニッケル、
銅、アルミニウムおよび錫等からなる１種または２種以
上の金属または合金を焼結体中に結合材として含んでも
よく、または開気孔に溶融金属を予め含浸してもよい。The ceramic block is made of iron, nickel,
One or more metals or alloys of copper, aluminum, tin and the like may be included in the sintered body as a binder, or the open pores may be pre-impregnated with a molten metal.
【００２０】セラミックスブロックは、連通空隙内を含
む該セラミックスブロック全体の表面に、ニッケル、ク
ロムおよび銅等の金属メッキを施してもよい。The ceramic block may be provided with a metal plating of nickel, chromium, copper or the like on the entire surface of the ceramic block including the inside of the communication gap.
【００２１】セラミックスブロックと予め成分調整した
鋳鉄とからなり、該セラミックスブロックを溶融鋳鉄と
の比重差により浮遊しないように下鋳型内に配置したバ
ックメタルに一定間隔で取り付けられた、または一定間
隔で一体に突出形成されたブロック止めに固定し、さら
に該セラミックスブロックを制動摩擦面形成部に一部を
露出するように、上鋳型と該セラミックスブロックを固
定した該バックメタルを配置した該下鋳型を衝合した状
態で固定し、該バックメタルと前記連通空隙内を含む該
セラミックスブロック全体を溶融鋳鉄で鋳ぐるむことに
より、該セラミックスブロックと鋳鉄とが一体化してな
る鉄道ブレーキ用複合鋳鉄制輪子の製造方法からなる。The ceramic block is made of cast iron whose components have been adjusted in advance, and is attached to a back metal arranged in a lower mold so as not to float due to a difference in specific gravity from molten cast iron, or is attached at regular intervals. The lower mold in which the upper mold and the back metal to which the ceramic block is fixed is fixed so as to be fixed to a block stopper formed integrally and further exposes the ceramic block partially to the braking friction surface forming portion. A composite cast iron brake shoe for railway brakes in which the ceramic block and cast iron are integrated by fixing the back metal and the entire ceramic block including the inside of the communication gap with molten cast iron. Manufacturing method.
【００２２】[0022]
【発明の実施の形態】以下、本発明による鉄道ブレーキ
用複合鋳鉄制輪子およびその製造方法の実施の形態を図
面に基づき詳述する。先ず、本実施の形態の製造方法に
より製造した鉄道ブレーキ用複合鋳鉄制輪子を図１およ
び図２に示す。図において、１は鉄道ブレーキ用複合鋳
鉄制輪子（以下、制輪子１という）を示す。２は該制輪
子１を構成する鋳鉄製の制輪子本体で、該制輪子本体２
は凹状に湾曲した前側面が制動摩擦面２Ａになり、凸状
に湾曲した後面２Ｂの長手方向中央には略台形状のコッ
タ部２Ｃが突出した縦長の湾曲角柱状をなしている。そ
して、制輪子本体２は、予め成分調整された合金鋳鉄に
より成形してある。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a composite cast iron brake shoe for a railway brake according to the present invention; First, FIGS. 1 and 2 show a composite cast iron brake shoe for a railway brake manufactured by the manufacturing method of the present embodiment. In the drawing, reference numeral 1 denotes a composite cast iron brake shoe for a railway brake (hereinafter referred to as a brake shoe 1). Reference numeral 2 denotes a brake iron main body made of the cast iron constituting the brake shoe 1.
Has a longitudinally curved prismatic shape in which a front surface curved in a concave shape becomes a braking friction surface 2A, and a substantially trapezoidal cotter portion 2C projects in the longitudinal center of a rear surface 2B curved in a convex shape. The brake shoe main body 2 is formed of alloy cast iron whose components have been adjusted in advance.
【００２３】３は前記制輪子本体２に鋳ぐるまれて制輪
子１を構成するバックメタルを示す。該バックメタル３
は例えば軟鋼板を制輪子本体２の後面２Ｂ側に制輪子本
体２とほぼ同様の曲率に湾曲させて成形した縦長矩形状
の板体３Ａと、該板体３Ａの後部中央に一体に突出形成
され、制輪子本体２のコッタ部２Ｃに位置する略口型の
連結環３Ｂと、該板体３Ａの前部に一定間隔で取り付け
られた、または一定間隔で一体に突出形成されたブロッ
ク止め３Ｃ、３Ｃ、…とから構成してある。Reference numeral 3 designates a back metal which is cast into the brake shoe main body 2 to constitute the brake shoe 1. The back metal 3
For example, a vertically long rectangular plate 3A formed by bending a mild steel plate on the rear surface 2B side of the brake main body 2 to have substantially the same curvature as the brake main body 2, and integrally projecting from the rear center of the plate 3A. A substantially mouth-shaped connecting ring 3B located on the cotter portion 2C of the brake shoe main body 2, and a block stopper 3C attached to the front of the plate body 3A at a constant interval or integrally formed at a constant interval. , 3C,...
【００２４】４、４、…は、無数の連通空隙４Ａ、４
Ａ、…からなるセラミックスブロックを示す。該各セラ
ミックスブロック４、４、…はポリウレタン発泡体にセ
ラミックスの泥しょうをコーティングして一定の厚みを
確定後、乾燥・焼成して網目状に成形されており、一側
面４Ｂ、４Ｂ、…を制輪子本体２の制動摩擦面２Ａに露
出させた状態で、該各連通空隙４Ａ、４Ａ、…を含む該
各セラミックスブロック４、４、…全体が鋳鉄により鋳
ぐるまれている（図６参照）。4, 4,... Are innumerable communication gaps 4A, 4A,
A shows a ceramic block composed of. Each of the ceramic blocks 4, 4,... Is coated with a ceramic foam on a polyurethane foam to determine a certain thickness, and then dried and fired to form a mesh, and one side surface 4B, 4B,. The entire ceramic block 4, 4,..., Including the communication gaps 4A, 4A,..., Is exposed to the cast iron so as to be exposed to the braking friction surface 2A of the brake shoe main body 2 (see FIG. 6). .
【００２５】次に、上述の構成からなる制輪子１の製造
方法を図３乃至図５を参照しつつ説明する。１１は制輪
子１を成形する鋳型で、該鋳型１１は下鋳型１２と上鋳
型１３とから構成してある。そして、下鋳型１２には制
輪子本体２の後面２Ｂおよびコッタ部２Ｃ側を成形する
後側成形部１２Ａが凹状に形成してあり、上鋳型１３に
は制輪子本体２の制動摩擦面２Ａ側を成形する前側成形
部１３Ａが凹状に形成してある。先ず、下鋳型１２の後
側成形部１２Ａ内にバックメタル３を配置し、このバッ
クメタル３に一定間隔で取り付けられた、または一定間
隔で一体に突出形成されたブロック止め３Ｃ、３Ｃ、…
に、セラミックスブロック４、４、…が溶融鋳鉄との比
重差により浮遊しないように一定間隔で固定する（図４
参照）。Next, a method of manufacturing the brake shoe 1 having the above-described structure will be described with reference to FIGS. Reference numeral 11 denotes a mold for molding the brake shoe 1. The mold 11 includes a lower mold 12 and an upper mold 13. The lower mold 12 is formed with a concave surface on the rear surface 2B and the rear molding portion 12A for molding the cotter portion 2C side of the brake shoe main body 2, and the upper mold 13 is formed on the braking friction surface 2A side of the brake shoe main body 2. Is formed in a concave shape. First, the back metal 3 is arranged in the rear molding portion 12A of the lower mold 12, and the block stoppers 3C, 3C,... Which are attached to the back metal 3 at regular intervals or integrally formed at regular intervals.
Are fixed at regular intervals so that the ceramic blocks 4, 4,... Do not float due to the difference in specific gravity with the molten cast iron (FIG. 4).
reference).
【００２６】次に、図５に示すように、セラミックスブ
ロック４、４、…は一側面４Ｂ、４Ｂ、…を制輪子本体
２の制動摩擦面２Ａに露出するように、上鋳型１３と該
セラミックスブロック４、４、…を固定したバックメタ
ル３を配置した下鋳型１２を衝合した状態でさらに固定
して鋳型１１とし、この鋳型１１内に溶融鋳鉄を注湯す
る。この状態で溶融鋳鉄はセラミックスブロック４、
４、…の連通空隙４Ａ、４Ａ、…内にまで流入し、セラ
ミックスブロック４、４、…と一体化する。そして、溶
融鋳鉄が冷却することにより、バックメタル３およびセ
ラミックスブロック４、４、…を鋳ぐるんだ状態で制輪
子本体２が固化形成された制輪子１を製造することがで
きる。Next, as shown in FIG. 5, the upper mold 13 and the ceramic block 4 are arranged so that one side surface 4B, 4B,... Is exposed on the braking friction surface 2A of the brake shoe main body 2. The lower mold 12 on which the back metal 3 to which the blocks 4, 4,... Are fixed is further fixed in a state of being abutted to form a mold 11, and molten cast iron is poured into the mold 11. In this state, the molten cast iron becomes ceramic block 4,
, Flows into the communication gaps 4A, 4A,... And is integrated with the ceramic blocks 4, 4,. Then, by cooling the molten cast iron, it is possible to manufacture the brake shoe 1 in which the brake shoe main body 2 is solidified in a state where the back metal 3 and the ceramic blocks 4, 4,.
【００２７】本実施の形態による制輪子１の製造方法は
上述した工程からなっており、連通空隙４Ａ、４Ａ、…
内に鋳鉄が充填された状態でセラミックスブロック４、
４、…を制輪子本体２と一体化することができる（図６
参照）。従って、セラミックスブロック４、４、…を一
定間隔で固定することにより、セラミックスブロック
４、４、…によるブレーキ時の車輪への攻撃性を緩和す
ると共に、該セラミックスブロック４、４、…の一側面
４Ｂ、４Ｂ、…が制動摩擦面２Ａに常に一定間隔で露出
することにより、安定した摩擦・摩耗特性を最後まで逐
次定量的に提供する。The method of manufacturing the brake shoe 1 according to the present embodiment includes the above-described steps, and the communication gaps 4A, 4A,.
The ceramic block 4 is filled with cast iron.
4,... Can be integrated with the brake shoe main body 2 (FIG. 6).
reference). Therefore, by fixing the ceramic blocks 4, 4,... At regular intervals, the aggressiveness of the ceramic blocks 4, 4,. Are constantly exposed to the braking friction surface 2A at regular intervals, thereby providing stable friction and wear characteristics sequentially and quantitatively to the end.
【００２８】また、セラミックスブロック４、４、…
は、鉄、ニッケル、銅、アルミニウムおよび錫等からな
る１種または２種以上の金属または合金を焼結体中に結
合材として含んでもよく、または開気孔に溶融金属を予
め含浸してもよい。結合材として上述した金属または合
金を用いることで、セラミックスブロック４、４、…の
靭性を向上させると共に、溶融鋳鉄との濡れ性を改善す
る。また同様に、連通空隙４Ａ、４Ａ、…内を含むセラ
ミックスブロック４、４、…全体の表面に存在する開気
孔に溶融金属を予め含浸させることで、セラミックスブ
ロック４、４、…の靭性を向上させると共に、溶融鋳鉄
との濡れ性を改善する。The ceramic blocks 4, 4,...
May include one or more metals or alloys of iron, nickel, copper, aluminum, tin and the like as a binder in the sintered body, or may impregnate open pores with a molten metal in advance. . By using the above-mentioned metal or alloy as the binder, the toughness of the ceramic blocks 4, 4,... Is improved, and the wettability with the molten cast iron is improved. Similarly, the toughness of the ceramic blocks 4, 4,... Is improved by previously impregnating the molten metal into the open pores existing on the entire surface of the ceramic blocks 4, 4,. While improving the wettability with the molten cast iron.
【００２９】また、セラミックスブロック４、４、…
は、連通空隙４Ａ、４Ａ、…内を含む該セラミックスブ
ロック４、４、…全体の表面に、ニッケル、クロムおよ
び銅等の金属メッキを施してもよい。金属メッキを施す
ことにより、セラミックスブロック４、４、…の靭性を
向上させると共に、溶融鋳鉄との濡れ性を改善する。The ceramic blocks 4, 4,...
May be plated with metal such as nickel, chromium, and copper on the entire surface of the ceramic blocks 4, 4,... Including the inside of the communication gaps 4A, 4A,. By applying metal plating, the toughness of the ceramic blocks 4, 4,... Is improved, and the wettability with the molten cast iron is improved.
【００３０】[0030]
【実施例】以下に、実施例として制輪子本体２の合金鋳
鉄成分例（単位：重量%）を示す（表１）。ただし、酸
化アルミニウム（Ａ２８Ｓと記す）、炭化珪素（ＳｉＣ
と記す）を実施例としたセラミックスブロック４を下記
合金鋳鉄成分例と複合化した制輪子１の名称は、Ａ２８
Ｓ／ＹＨＣ１、ＳｉＣ／ＹＨＣ１、Ａ２８Ｓ／ＹＨＣ
２、ＳｉＣ／ＹＨＣ２、Ａ２８Ｓ／ＹＨＣ３、ＳｉＣ／
ＹＨＣ３とする。EXAMPLES Examples of alloy cast iron components (unit: weight%) of the brake shoe main body 2 are shown below as examples (Table 1). However, aluminum oxide (described as A28S), silicon carbide (SiC
The abrasion control device 1 in which the ceramic block 4 of which the example is described as an example is combined with the following alloy cast iron component example is named A28.
S / YHC1, SiC / YHC1, A28S / YHC
2, SiC / YHC2, A28S / YHC3, SiC /
YHC3.
【表１】 [Table 1]
【００３１】図７は、Ａ２８Ｓ／ＹＨＣ２制輪子の走査
型電子顕微鏡観察例である。このように、網目状セラミ
ックス構造体を予め成分調整した溶融鋳鉄で鋳ぐるむこ
とにより、連通空隙４Ａ、４Ａ、…内に鋳鉄が充填され
た状態でセラミックスブロック４、４、…を制輪子本体
２と一体化することができる（図６参照）。また、Ｐの
分布は制輪子本体２の一部を構成するステダイト組織の
分布を示しているが、細部に至るまで分散していること
からも制輪子本体２とセラミックスブロック４、４、…
との一体化が検証できる。FIG. 7 is an example of the A28S / YHC2 brake shoe observed by a scanning electron microscope. In this way, the reticulated ceramic structure is cast with molten cast iron whose components have been adjusted in advance, so that the ceramic blocks 4, 4,... Are filled with the communication gaps 4A, 4A,. 2 (see FIG. 6). Further, the distribution of P indicates the distribution of the steadite structure constituting a part of the brake shoe main body 2, but since it is dispersed to details, the brake shoe main body 2 and the ceramic blocks 4, 4,.
Can be verified.
【００３２】小型ブレーキ試験機を用いて、対象車両の
最高速度領域９５ｋｍ／ｈからブレーキ試験を行った。
ただし、ブレーキ試験に用いる試験片は、本実施の形態
の製造方法より製造した制輪子１より切出しを行ってお
り、形状は３０×３０×２７ｍｍ、車輪との接触部はＲ
＝１４０ｍｍに機械加工を施している。該試験機の制動
機構は、てこの原理により、錘を用いて直径２８０ｍｍ
の車輪に試験片を押付けるものである。また、該試験機
の動力部は、３．７ｋＷの三相交流モータによりプー
リ、Ｖベルトを介した３段階の回転が調整可能となって
いる。Using a small brake tester, a brake test was performed from a maximum speed range of 95 km / h of the target vehicle.
However, the test piece used for the brake test was cut from the brake shoe 1 manufactured by the manufacturing method of the present embodiment, the shape was 30 × 30 × 27 mm, and the contact portion with the wheel was R.
= 140 mm machined. The braking mechanism of the testing machine uses a weight and a diameter of 280 mm according to the principle of leverage.
The test piece is pressed against the wheel of No. The power unit of the testing machine can be adjusted in three stages of rotation via a pulley and a V-belt by a 3.7 kW three-phase AC motor.
【００３３】図８および図９に、各試験片の試験１回あ
たりの摩耗体積および制動距離について比較する。ただ
し、押付力は１ＭＰａとする。合金鋳鉄成分およびセラ
ミックスブロック４の材質によって多少のばらつきはあ
るものの、セラミックスブロック４、４、…を制輪子本
体２と一体化することで、耐摩耗性、制動性ともに良好
な結果を得ることができた。これは、セラミックスブロ
ック４、４、…が制動摩擦面２Ａに一部が露出している
ことにより、ブレーキ時にセラミックス粒子が分離して
該制動摩擦面２Ａに適度に供給されて制輪子と車輪との
摩擦性能向上に寄与すると共に、制輪子と車輪との摩擦
による該制動摩擦面２Ａの塑性変形を抑制することで制
輪子１の耐摩耗性向上に寄与することによる。FIGS. 8 and 9 compare the wear volume and the braking distance per test of each test piece. However, the pressing force is 1 MPa. Although there are some variations depending on the alloy cast iron component and the material of the ceramic block 4, by integrating the ceramic blocks 4, 4,... With the brake shoe main body 2, it is possible to obtain good results in both wear resistance and braking performance. did it. This is because the ceramic blocks 4, 4,... Are partially exposed to the braking friction surface 2A, so that the ceramic particles are separated at the time of braking and are appropriately supplied to the braking friction surface 2A, so that the brake shoe and the wheel Of the brake friction surface 2A due to friction between the brake shoe and the wheel, thereby contributing to the improvement of the wear resistance of the brake shoe 1.
【００３４】また図１０および図１１は、実際の車両の
慣性モーメントを持つ実物大ブレーキ試験機により、本
実施の形態の製造方法により製造した制輪子１と従来の
鋳鉄制輪子との各速度領域における摩擦・摩耗特性を比
較した結果を示す。図より明らかなように、制輪子１の
耐摩耗性は低速度域３５ｋｍ／ｈおよび６５ｋｍ／ｈで
若干の低下が見られるものの、９５ｋｍ／ｈ以上の高速
度域では大幅に向上している。また、制輪子１の制動性
は低速度域から高速度域まで優れている。なお、制輪子
１の耐摩耗性が低速度域３５ｋｍ／ｈおよび６５ｋｍ／
ｈで若干低下しているが、ブレーキ機能の向上から考え
ると問題とならない。FIGS. 10 and 11 show speed ranges of the brake shoe 1 manufactured by the manufacturing method of the present embodiment and the conventional cast iron brake shoe using a full-scale brake tester having the moment of inertia of an actual vehicle. 3 shows the results of comparing the friction and wear characteristics of the samples. As is apparent from the figure, the wear resistance of the brake shoe 1 is slightly reduced in the low speed range of 35 km / h and 65 km / h, but is significantly improved in the high speed range of 95 km / h or more. The braking performance of the brake shoe 1 is excellent from a low speed range to a high speed range. In addition, the wear resistance of the brake shoe 1 is 35 km / h and 65 km / h in the low speed range.
h, but it does not pose a problem in view of the improvement of the braking function.
【００３５】図１２は、本実施の形態の方法より製造し
た制輪子１について、１３５ｋｍ／ｈからブレーキ試験
を５回繰り返し行った後の制動摩擦面２Ａを示す。制輪
子本体２が一部摩擦熱による変化を起こしているが、セ
ラミックスブロック４、４、…の大きな脱落はなく、ま
た該セラミックスブロック４、４、…と該制輪子本体２
との接合性も良好であることが検証された。これによ
り、該セラミックスブロック４、４、…が該制動摩擦面
２Ａに一部が露出していることにより、ブレーキ時にセ
ラミックス粒子が分離して該制動摩擦面２Ａに適度に供
給されて制輪子と車輪との摩擦性能向上に寄与すると共
に、制輪子と車輪との摩擦による該制動摩擦面２Ａの塑
性変形を抑制することで制輪子１の耐摩耗性向上に寄与
することができるものである。FIG. 12 shows the braking friction surface 2A of the brake shoe 1 manufactured by the method of the present embodiment after the brake test is repeated five times from 135 km / h. Although the brake shoe main body 2 is partially changed by frictional heat, the ceramic blocks 4, 4,... Are not largely dropped, and the ceramic blocks 4, 4,.
It was also verified that the bondability with the alloy was good. .. Are partially exposed on the braking friction surface 2A, so that the ceramic particles are separated during braking and supplied appropriately to the braking friction surface 2A, and This contributes to the improvement of the friction performance with the wheel and the improvement of the wear resistance of the brake shoe 1 by suppressing the plastic deformation of the braking friction surface 2A due to the friction between the brake shoe and the wheel.
【００３６】[0036]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の鉄道ブレ
ーキ用複合鋳鉄制輪子は下記の諸効果を奏する。 （１）本発明によれば、下鋳型内に配置したバックメタ
ルに一定間隔で取り付けられた、または一定間隔で一体
に突出形成されたブロック止めにセラミックスブロック
を固定し、さらに上鋳型と該下鋳型を衝合した状態で固
定することにより、溶融鋳鉄との比重差による鋳型内で
のセラミックスブロックの浮遊を防ぐことができる。 （２）本発明によれば、予めバックメタルにブロック止
めを取り付ける、または一体に突出形成することで生産
性に優れ、また無数の連通空隙内を含むセラミックスブ
ロック全体を溶融鋳鉄で鋳ぐるむことで、従来の鉄道ブ
レーキ用鋳鉄制輪子に比べて摩擦・摩耗特性に優れた鉄
道ブレーキ用複合鋳鉄制輪子を提供することができる。
よって、製造およびメンテナンス等を含むトータルコス
トの低減を図ることができる。 （３）本発明によれば、セラミックスブロックを一定間
隔で固定することにより、該セラミックスブロックによ
るブレーキ時の車輪への攻撃性を緩和すると共に、該セ
ラミックスブロックが制動摩擦面に常に一定間隔で一部
を露出することにより、安定した摩擦・摩耗特性を最後
まで逐次定量的に提供することができる。 （４）本発明によれば、無数の連通空隙内を含むセラミ
ックスブロック全体を溶融鋳鉄で鋳ぐるむことから、制
輪子本体と該セラミックスブロックが三次元的に絡み合
った状態で複合化される。よって、該セラミックスブロ
ックの大きな脱落を防ぐと共に、制動摩擦面には鋳鉄と
セラミックスが密に分散した状態で露出していることか
ら、車輪との摩擦界面に逐次定量的にセラミックスが供
給され、優れたブレーキ性能を発揮することができる鉄
道ブレーキ用複合鋳鉄制輪子を製造することができる。As described in detail above, the composite cast iron brake shoe for railway brakes of the present invention has the following effects. (1) According to the present invention, a ceramic block is fixed to a block stopper which is attached to a back metal arranged in a lower mold at a fixed interval or is integrally formed at a constant interval, and further fixed to the upper mold and the lower mold. By fixing the mold in an abutted state, it is possible to prevent the ceramic block from floating in the mold due to a specific gravity difference from the molten cast iron. (2) According to the present invention, the block stopper is attached to the back metal in advance or formed integrally with the back metal, so that the productivity is excellent, and the entire ceramic block including the myriad of communication voids is cast with molten cast iron. Thus, it is possible to provide a composite cast iron brake shoe for railway brakes that has excellent friction and wear characteristics as compared with conventional cast iron brake shoes for railway brakes.
Therefore, the total cost including manufacturing and maintenance can be reduced. (3) According to the present invention, by fixing the ceramic blocks at regular intervals, the aggressiveness of the ceramic blocks on the wheels at the time of braking is reduced, and the ceramic blocks always contact the braking friction surface at regular intervals. By exposing the portion, stable friction and wear characteristics can be provided sequentially and quantitatively to the end. (4) According to the present invention, since the entire ceramic block including the myriad of communication voids is cast with molten cast iron, the brake shoe main body and the ceramic block are combined in a three-dimensionally entangled state. Therefore, while the ceramic block is prevented from dropping off largely, and the cast iron and the ceramic are exposed in a state of being densely dispersed on the braking friction surface, the ceramic is sequentially and quantitatively supplied to the friction interface with the wheel. It is possible to manufacture a composite cast iron brake shoe for a railway brake capable of exhibiting improved braking performance.
【図１】図１および図２は本発明の実施の形態に係る製
造方法により製造した鉄道ブレーキ用複合鋳鉄制輪子を
示し、図１は制輪子の正面図である。FIG. 1 and FIG. 2 show a composite cast iron brake shoe for a railway brake manufactured by a manufacturing method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a front view of the brake shoe.
【図２】図１中のＩ−Ｉ矢印方向断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along a line II in FIG.
【図３】図３ないし図５は鉄道ブレーキ用複合鋳鉄制輪
子の製造工程を示し、図３は下鋳型、上鋳型、バックメ
タルおよびセラミックスブロックの配置順序を示す説明
図である。3 to 5 show a manufacturing process of a composite cast iron brake shoe for a railway brake, and FIG. 3 is an explanatory view showing an arrangement order of a lower mold, an upper mold, a back metal and a ceramic block.
【図４】下鋳型にバックメタル、セラミックスブロック
を配置した状態を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory view showing a state in which a back metal and a ceramic block are arranged in a lower mold.
【図５】バックメタル、セラミックスブロックを配置し
た下鋳型に上鋳型を衝合して鋳型を形成した状態を示す
説明図である。FIG. 5 is an explanatory view showing a state in which an upper mold is abutted against a lower mold on which a back metal and a ceramic block are arranged to form a mold.
【図６】本発明の実施方法により製造した鉄道ブレーキ
用複合鋳鉄制輪子の制動摩擦面側を示す写真である。FIG. 6 is a photograph showing a braking friction surface side of a composite cast iron brake shoe for a railway brake manufactured according to the method of the present invention.
【図７】本発明の実施方法により製造した鉄道ブレーキ
用複合鋳鉄制輪子のミクロ組織を示す走査型電子顕微鏡
写真である。FIG. 7 is a scanning electron micrograph showing a microstructure of a composite cast iron brake shoe for a railway brake manufactured by the method of the present invention.
【図８】小型ブレーキ試験機を用いた従来の制輪子と本
発明に係る制輪子の摩耗特性を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing wear characteristics of a conventional brake shoe using a small brake tester and a brake shoe according to the present invention.
【図９】小型ブレーキ試験機を用いた制輪子と本発明に
係る制輪子のブレーキ性能を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing the braking performance of a brake using a small brake tester and a brake according to the present invention.
【図１０】実際の車両の慣性モーメントを持つ実物大ブ
レーキ試験機を用いた従来の制輪子と本発明に係る制輪
子の摩耗特性を示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing wear characteristics of a conventional brake shoe using a full-scale brake tester having an actual moment of inertia of a vehicle and a brake shoe according to the present invention.
【図１１】実際の車両の慣性モーメントを持つ実物大ブ
レーキ試験機を用いた従来の制輪子と本発明に係る制輪
子のブレーキ性能を示すグラフである。FIG. 11 is a graph showing the braking performance of a conventional brake using a full-size brake tester having a moment of inertia of an actual vehicle and a brake according to the present invention.
【図１２】ブレーキ試験後の制動面側を示す制輪子の写
真である。.FIG. 12 is a photograph of a brake shoe showing a braking surface side after a brake test. .
１ 制輪子 ２ 制輪子本体 ２Ａ 制動摩擦面 ２Ｂ 制輪子本体の後面 ２Ｃ コッタ部 ３ バックメタル ３Ａ バックメタルを構成する縦長矩形状の板体 ３Ｂ 連結環 ３Ｃ ブロック止め ４ セラミックスブロック ４Ａ 連通空隙 ４Ｂ セラミックスブロックの一側面 １１ 鋳型 １２ 下鋳型 １２Ａ 制輪子本体後面およびコッタ部側を成形する後
側成形部 １３ 上鋳型 １３Ａ 制輪子本体の制動摩擦面側を成形する前側成形
部REFERENCE SIGNS LIST 1 brake shoe 2 brake shoe body 2A braking friction surface 2B rear face of brake shoe body 2C cotter section 3 back metal 3A vertically long rectangular plate body constituting back metal 3B connecting ring 3C block stop 4 ceramic block 4A communication gap 4B ceramic block 11 Mold 12 Lower mold 12A Rear molding part for molding the rear surface of the brake shoe main body and the cotter part 13 Upper mold 13A Front molding part for molding the braking friction surface side of the brake shoe main body
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｄ 69/02 Ｆ１６Ｄ 69/02 Ｂ (72)発明者 高橋 芳朗 大分県大分市高江西１丁目4361番地10号 大分県産業科学技術センター内 (72)発明者 片岸 庄史 大分県中津市大字永添字兼貞2160番地２号 株式会社八幡ハイキャスト内 (72)発明者 清水 一道 大分県大分市大字牧1666番地 国立大分工 業高等専門学校内 Ｆターム(参考） 3J058 BA41 BA76 CD20 EA34 FA21 GA33 GA34 GA42 GA45 GA46 GA48 GA49 GA63 GA68 GA92 GA95 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat 参考 (Reference) F16D 69/02 F16D 69/02 B (72) Inventor Yoshiro Takahashi 1-4363-1610 Takanishi, Oita City, Oita Prefecture, Oita Prefecture No. Within the Oita Prefectural Industrial Science and Technology Center (72) Shoji Katagishi, Inventor Nakatsu City, Oita Prefecture, 2160-2, Nagasane Kanesada, Yatsuhata High Cast Co., Ltd. F-term in National Oita National College of Technology 3J058 BA41 BA76 CD20 EA34 FA21 GA33 GA34 GA42 GA45 GA46 GA48 GA49 GA63 GA68 GA92 GA95
Claims (6)
しょうをコーティングして一定の厚みを確定後、乾燥・
焼成して網目状に成形した無数の連通空隙からなるセラ
ミックスブロックと予め成分調整した鋳鉄とからなり、
該セラミックスブロックを溶融鋳鉄との比重差により浮
遊しないように下鋳型内に配置したバックメタルに一定
間隔で取り付けられた、または一定間隔で一体に突出形
成されたブロック止めに固定し、さらに該セラミックス
ブロックを制動摩擦面形成部に一部を露出するように、
上鋳型と該セラミックスブロックを固定した該バックメ
タルを配置した該下鋳型を衝合した状態で固定し、該バ
ックメタルと該連通空隙内を含む該セラミックスブロッ
ク全体を溶融鋳鉄で鋳ぐるむことにより、該セラミック
スブロックと鋳鉄とが一体化してなる鉄道ブレーキ用複
合鋳鉄制輪子。1. A polyurethane foam is coated with ceramic slurry to determine a certain thickness, and then dried and dried.
It consists of a ceramic block consisting of countless communicating voids formed by firing and forming a mesh, and cast iron whose components have been adjusted in advance,
The ceramic block is attached to a back metal arranged in a lower mold so as not to float due to a specific gravity difference with the molten cast iron, or is fixed to a block stopper formed at a predetermined interval and integrally formed with the back metal. So that a part of the block is exposed to the braking friction surface forming part,
By fixing the upper mold and the lower mold on which the back metal to which the ceramic block has been fixed is arranged in an abutting state, the entirety of the ceramic block including the back metal and the inside of the communication gap is cast with molten cast iron. A composite cast iron brake shoe for railway brakes, wherein the ceramic block and cast iron are integrated.
することにより、該セラミックスブロックによるブレー
キ時の車輪への攻撃性を緩和すると共に、該セラミック
スブロックが制動摩擦面に常に一定間隔で一部を露出す
ることにより、安定した摩擦・摩耗特性を最後まで逐次
定量的に提供する請求項１記載の鉄道ブレーキ用複合鋳
鉄制輪子。2. The ceramic block is fixed at regular intervals to reduce the aggressiveness of the ceramic block on the wheel during braking, and the ceramic block always exposes a part of the braking friction surface at regular intervals. The composite cast iron brake shoe for a railway brake according to claim 1, which thereby provides stable friction and wear characteristics sequentially and quantitatively to the end.
ウム、酸化ジルコニウム、酸化珪素、炭化珪素および窒
化珪素等の酸化物、炭化物および窒化物の１種または２
種以上の組み合わせからなり、予め成分調整した鋳鉄と
複合化された請求項１または２記載の鉄道ブレーキ用複
合鋳鉄制輪子。3. The ceramic block is made of one or two of oxides, carbides and nitrides such as aluminum oxide, zirconium oxide, silicon oxide, silicon carbide and silicon nitride.
The composite cast iron brake shoe for railway brakes according to claim 1 or 2, wherein the composite cast iron brake shoe is composed of a combination of more than one kind, and is compounded with cast iron whose components are adjusted in advance.
ル、銅、アルミニウムおよび錫等からなる１種または２
種以上の金属または合金を結合材として含む焼結体から
なる、または開気孔に溶融金属を予め含浸してなる請求
項１乃至３のいずれかに記載の鉄道ブレーキ用複合鋳鉄
制輪子。4. The ceramic block is made of one or more of iron, nickel, copper, aluminum, tin and the like.
The composite cast iron brake shoe for railway brakes according to any one of claims 1 to 3, comprising a sintered body containing at least one kind of metal or alloy as a binder, or having an open pore impregnated with a molten metal in advance.
含む該セラミックスブロック全体の表面に、ニッケル、
クロムおよび銅等の金属メッキを施してなる請求項１乃
至４のいずれかに記載の鉄道ブレーキ用複合鋳鉄制輪
子。5. The ceramic block has nickel, nickel, and nickel on the entire surface of the ceramic block including the inside of the communication gap.
The composite cast iron brake shoe for a railway brake according to any one of claims 1 to 4, which is plated with a metal such as chromium and copper.
た鋳鉄とからなり、該セラミックスブロックを溶融鋳鉄
との比重差により浮遊しないように下鋳型内に配置した
バックメタルに一定間隔で取り付けられた、または一定
間隔で一体に突出形成されたブロック止めに固定し、さ
らに該セラミックスブロックを制動摩擦面形成部に一部
を露出するように、上鋳型と該セラミックスブロックを
固定した該バックメタルを配置した該下鋳型を衝合した
状態で固定し、該バックメタルと該連通空隙内を含む該
セラミックスブロック全体を溶融鋳鉄で鋳ぐるむことに
より、該セラミックスブロックと鋳鉄とが一体化してな
る請求項１乃至５のいずれかに記載の鉄道ブレーキ用複
合鋳鉄制輪子の製造方法。6. A ceramic block and a cast iron whose components have been adjusted in advance, the ceramic block being attached to a back metal arranged in a lower mold so as not to float due to a difference in specific gravity from molten cast iron, or being fixed at a constant interval. The lower mold in which the upper mold and the back metal to which the ceramic block is fixed is arranged so that the ceramic block is fixed to the block stopper integrally formed at intervals and the ceramic block is partially exposed to the braking friction surface forming portion. 6. The ceramic block and the cast iron are integrated by fixing the mold in an abutted state and casting the whole of the ceramic block including the back metal and the inside of the communication gap with molten cast iron. The method for producing a composite cast iron brake shoe for railway brake according to any one of the above.
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008002549A (en) * | 2006-06-21 | 2008-01-10 | Railway Technical Res Inst | Method of manufacturing cast iron brake block for railway vehicle |
| JP2008002548A (en) * | 2006-06-21 | 2008-01-10 | Railway Technical Res Inst | Cast iron brake block for railway vehicle |
| JP2011169354A (en) * | 2010-02-16 | 2011-09-01 | Inoac Gijutsu Kenkyusho:Kk | Vehicular brake shoe, and brake block for the same |
| JP2012189175A (en) * | 2011-03-11 | 2012-10-04 | Hokkaido Railway Co | Vehicle brake shoe and friction material |
| JP2015165162A (en) * | 2015-03-20 | 2015-09-17 | 北海道旅客鉄道株式会社 | Vehicle blake shoe and friction material |
| WO2015169024A1 (en) * | 2014-05-09 | 2015-11-12 | 房殊 | Friction disk of metal/continuous-structure phase ceramic composite material and method for manufacturing same |
| CN105108110A (en) * | 2015-09-07 | 2015-12-02 | 北京金煤创业进出口有限公司 | Casting technology of ceramic high-chrome composite reinforced cast steel wearing strip/plate |
| WO2021010930A1 (en) * | 2019-07-17 | 2021-01-21 | Yefymenko Kostiantyn Oleksiiovych | A brake shoe of a railroad vehicle |
| WO2021010931A1 (en) * | 2019-07-17 | 2021-01-21 | Yefymenko Kostiantyn Oleksiiovych | A ridged brake shoe of a railroad vehicle |
-
2000
- 2000-03-06 JP JP2000059739A patent/JP2001246455A/en active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008002549A (en) * | 2006-06-21 | 2008-01-10 | Railway Technical Res Inst | Method of manufacturing cast iron brake block for railway vehicle |
| JP2008002548A (en) * | 2006-06-21 | 2008-01-10 | Railway Technical Res Inst | Cast iron brake block for railway vehicle |
| JP4583341B2 (en) * | 2006-06-21 | 2010-11-17 | 財団法人鉄道総合技術研究所 | Manufacturing method of cast iron control wheel for railway vehicle |
| JP4705887B2 (en) * | 2006-06-21 | 2011-06-22 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | Cast iron brakes for railway vehicles |
| JP2011169354A (en) * | 2010-02-16 | 2011-09-01 | Inoac Gijutsu Kenkyusho:Kk | Vehicular brake shoe, and brake block for the same |
| JP2012189175A (en) * | 2011-03-11 | 2012-10-04 | Hokkaido Railway Co | Vehicle brake shoe and friction material |
| CN106536963A (en) * | 2014-05-09 | 2017-03-22 | 房殊 | Friction disk of metal/continuous-structure phase ceramic composite material and method for manufacturing same |
| WO2015169024A1 (en) * | 2014-05-09 | 2015-11-12 | 房殊 | Friction disk of metal/continuous-structure phase ceramic composite material and method for manufacturing same |
| JP2015165162A (en) * | 2015-03-20 | 2015-09-17 | 北海道旅客鉄道株式会社 | Vehicle blake shoe and friction material |
| CN105108110A (en) * | 2015-09-07 | 2015-12-02 | 北京金煤创业进出口有限公司 | Casting technology of ceramic high-chrome composite reinforced cast steel wearing strip/plate |
| CN105108110B (en) * | 2015-09-07 | 2018-05-01 | 北京金煤创业进出口有限公司 | The high chromium composite strengthening cast steel wear rib/plate casting technique of ceramics |
| WO2021010930A1 (en) * | 2019-07-17 | 2021-01-21 | Yefymenko Kostiantyn Oleksiiovych | A brake shoe of a railroad vehicle |
| WO2021010931A1 (en) * | 2019-07-17 | 2021-01-21 | Yefymenko Kostiantyn Oleksiiovych | A ridged brake shoe of a railroad vehicle |
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