JP2006300313A - Brake disk for rolling stock - Google Patents
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Description
本発明は、鉄道車両の車軸に取り付けられる鉄道車両用ブレーキディスクに関する。 The present invention relates to a railcar brake disc attached to an axle of a railcar.
鉄道車両用ブレーキディスクには、鉄道車両の車軸に取り付けられる環状部の外周側に、ブレーキパッドが押圧される2枚一対の摺動板部を軸方向で間隔を開けて設けたものがある。このような鉄道車両用ブレーキディスクでは、自動車用ブレーキディスクの数倍から数十倍の大きな制動負荷が加わり、摺動板部におけるブレーキパッドとの摩擦発熱が大きくなるので、摺動板部の冷却性能を高めるために、一対の摺動板部を放射状に延びる冷却リブで連結したものが多く採用されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載されたものでは、車軸に取り付けられる環状部を外周側へ延長し、この延長した中板を介して各摺動板部を冷却リブで連結している。
Some railcar brake discs are provided with a pair of sliding plate portions that are pressed against a brake pad on the outer peripheral side of an annular portion that is attached to an axle of the railcar, spaced apart in the axial direction. In such a brake disc for a railway vehicle, a large braking load several times to several tens of times that of an automobile brake disc is applied, and frictional heat generation with the brake pad in the sliding plate portion increases, so that the sliding plate portion is cooled. In order to enhance the performance, a structure in which a pair of sliding plate portions are connected by cooling ribs extending radially is employed (see, for example, Patent Document 1). In the device described in
また、この種の鉄道車両用ブレーキディスクには、鉄道車両の走行中における回転時の空気抵抗を小さくするために、一対の摺動板部を多数のピン(控えピン)で連結したものもある(例えば、特許文献2参照)。特許文献2に記載されたものでは、車軸に取り付けられる環状部に保持フランジで摺動板部を連結し、最内周のピンを半径方向内方に保持フランジまで延びる補強リブと一体成形している。
Some types of brake discs for railway vehicles include a pair of sliding plate portions connected by a large number of pins (back pins) in order to reduce the air resistance during rotation while the railway vehicle is running. (For example, refer to Patent Document 2). In the one described in
特許文献1に記載された摺動板部を冷却リブで連結した鉄道車両用ブレーキディスクは、冷却リブの表面積が大きいので摺動板部の冷却性能は優れているが、回転時の冷却リブの空気抵抗が大きく、鉄道車両の走行性能を低下させる問題がある。
The brake disc for railway vehicles in which the sliding plate portions described in
一方、特許文献2に記載された摺動板部をピンで連結した鉄道車両用ブレーキディスクは、回転時の空気抵抗は小さいが、ピンの表面積が小さく、かつ、ピンはあまり空気を捕えることができないので、摺動板部の冷却性能を十分に確保できない問題がある。
On the other hand, the brake disc for railway vehicles in which the sliding plate portions described in
そこで、本発明の課題は、回転時の空気抵抗が小さく、摺動板部の冷却性能を十分に確保できる鉄道車両用ブレーキディスクを提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a railway vehicle brake disc that has a low air resistance during rotation and that can sufficiently secure the cooling performance of the sliding plate portion.
上記の課題を解決するために、本発明は、鉄道車両の車軸に取り付けられる環状部の外周側に、2枚一対の摺動板部を軸方向で間隔を開けて設けた鉄道車両用ブレーキディスクにおいて、前記一対の摺動板部を、前記環状部の外周から放射状に、円周方向で1個おきまたは複数個おきに長短異なる長さで延びる長リブおよび短リブと、円周方向で隣り合う前記長リブ間に設けた複数のピンとで連結した構成を採用した。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a brake disc for a railway vehicle in which a pair of sliding plate portions are provided on the outer peripheral side of an annular portion attached to the axle of the railway vehicle with an interval in the axial direction. In the above, the pair of sliding plate portions are adjacent to each other in the circumferential direction radially extending from the outer periphery of the annular portion, with long ribs and short ribs extending every other or every other length in the circumferential direction. A configuration in which a plurality of pins provided between the matching long ribs is connected is adopted.
すなわち、一対の摺動板部を、環状部の外周から放射状に、円周方向で1個おきまたは複数個おきに長短異なる長さで延びる長リブおよび短リブと、円周方向で隣り合う長リブ間に設けた複数のピンとで連結することにより、長リブの数を減らして回転時の空気抵抗を小さくするとともに、長リブで捕えられて半径方向外方へ送り込まれる空気をその間の短リブで整流して、長リブ間に設けた複数のピンに送り込み、これらのピンによる冷却能力を高めて長リブの数の減少に伴う冷却能力の減少を補うようにして、摺動板部の冷却性能を十分に確保できるようにした。 That is, a pair of sliding plate portions are radially adjacent from the outer periphery of the annular portion, and are adjacent to each other in the circumferential direction with long ribs and short ribs extending in different lengths in the circumferential direction. By connecting with a plurality of pins provided between the ribs, the number of long ribs is reduced to reduce the air resistance during rotation, and the air trapped by the long ribs and sent radially outward is short ribs between them In order to cool down the sliding plate, it is fed to a plurality of pins provided between the long ribs, and the cooling capacity by these pins is increased to compensate for the decrease in cooling capacity due to the decrease in the number of long ribs. I was able to secure enough performance.
前記隣り合う長リブ間に設けた複数のピンの一部を、前記短リブの外方への延長線上に配列することにより、これらのピンでも長リブで捕えられて半径方向外方へ送り込まれる空気を整流し、長リブ間に設けた複数のピンの冷却能力をより高めることができる。 By arranging a part of a plurality of pins provided between the adjacent long ribs on the outward extension line of the short ribs, these pins are also caught by the long ribs and fed outward in the radial direction. Air can be rectified, and the cooling capacity of the plurality of pins provided between the long ribs can be further increased.
前記ブレーキディスクを前記長リブを設けた半径方向断面を分割面として複数に分割し、この分割面に位置して前記半径方向断面で分割される長リブに、前記分割したブレーキディスクの結合部を設けることにより、分割したブレーキディスクを結合するための別途のフランジ等を不要とすることができる。 The brake disc is divided into a plurality of radial cross sections provided with the long ribs as a dividing surface, and a connecting portion of the divided brake discs is formed on the long ribs that are located on the dividing surface and divided by the radial cross section. By providing, a separate flange or the like for connecting the divided brake discs can be eliminated.
本発明の鉄道車両用ブレーキディスクは、一対の摺動板部を、環状部の外周から放射状に、円周方向で1個おきまたは複数個おきに長短異なる長さで延びる長リブおよび短リブと、円周方向で隣り合う長リブ間に設けた複数のピンとで連結したので、長リブの数を減らして回転時の空気抵抗を小さくできるとともに、長リブで捕えられて半径方向外方へ送り込まれる空気をその間の短リブで整流して、長リブ間に設けた複数のピンに送り込み、これらのピンによる冷却能力を高めて長リブの数の減少に伴う冷却能力の減少を補って、摺動板部の冷却性能を十分に確保することができる。 The brake disk for a railway vehicle according to the present invention includes a long rib and a short rib extending from the outer periphery of the annular portion in a radial direction from the outer periphery of the annular portion to every other one or a plurality of different lengths in the circumferential direction. Because it is connected with a plurality of pins provided between adjacent long ribs in the circumferential direction, the number of long ribs can be reduced to reduce the air resistance during rotation, and it is caught by the long ribs and sent radially outward The air is rectified by the short ribs between them and sent to a plurality of pins provided between the long ribs, and the cooling capacity by these pins is increased to compensate for the decrease in cooling capacity due to the decrease in the number of long ribs. Sufficient cooling performance of the moving plate portion can be ensured.
前記隣り合う長リブ間に設けた複数のピンの一部を、短リブの外方への延長線上に配列することにより、これらのピンでも長リブで捕えられて半径方向外方へ送り込まれる空気を整流し、長リブ間に設けた複数のピンの冷却能力をより高めることができる。 By arranging a part of the plurality of pins provided between the adjacent long ribs on the outward extension line of the short ribs, these pins are also captured by the long ribs and are sent radially outward. The cooling capacity of the plurality of pins provided between the long ribs can be further increased.
前記ブレーキディスクを長リブを設けた半径方向断面を分割面として複数に分割し、この分割面に位置して前記半径方向断面で分割される長リブに、分割したブレーキディスクの結合部を設けることにより、分割したブレーキディスクを結合するための別途のフランジ等を不要とすることができる。 The brake disc is divided into a plurality of sections with a radial cross section provided with a long rib as a dividing surface, and a coupling portion of the divided brake disk is provided on the long rib positioned on the dividing surface and divided by the radial cross section. This eliminates the need for a separate flange or the like for connecting the divided brake discs.
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図1および図2は、第1の実施形態を示す。図1に示すように、この鉄道車両用ブレーキディスクは円周方向で2分割した分割型ブレーキディスクであり、鉄道車両の車軸に取り付けられるボルト孔1aが設けられた環状部1の外周側に、2枚一対の摺動板部2が軸方向で間隔を開けて設けられ、一対の摺動板部2が、環状部1の外周から放射状に、円周方向で1個おきに長短異なる長さで延びる長リブ3aおよび短リブ3bと、円周方向で隣り合う長リブ3a間に設けられた複数のピン4b、4cおよび各長リブ3aの外方に設けられたピン4aとで連結されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 show a first embodiment. As shown in FIG. 1, this railcar brake disc is a split type brake disc that is divided into two in the circumferential direction. On the outer peripheral side of the
前記ブレーキディスクが2分割される分割面となる半径方向断面には、外周端まで延び、分割面で分割された長リブ3cが設けられ、図2(a)に示すように、この長リブ3cと分割された他方の長リブ(図示省略)とを結合するための結合部5が設けられている。
The radial cross section serving as a dividing surface into which the brake disk is divided into two is provided with
前記長リブ3a間に設けられたピン4cは、長リブ3aと短リブ3bとの間で半径方向へ直線状に4本ずつ配列され、図2(b)に示すように、ピン4bは短リブ3bの外方への延長線上に3本配列されている。したがって、長リブ3aで捕えられて半径方向外方へ送り込まれる空気は短リブ3bと各ピン4bで整流されて各ピン4cに送り込まれ、これらの各ピン4cにより冷却能力が高められて、長リブ3aの数の減少に伴う冷却能力の減少が補われる。また、図2(c)に示すように、ピン4aは長リブ3aの外方への延長線上に1本設けられており、このピン4aも長リブ3aで捕えられた空気を整流する効果がある。
Four
図3および図4(a)、(b)は、第2の実施形態を示す。この鉄道車両用ブレーキディスクは円周方向で分割していない一体型ブレーキディスクであり、ボルト孔1aが設けられた環状部1が外周側に延長され、この外周側に延長された中板6を介して、2枚一対の摺動板部2が長リブ3aおよび短リブ3bと各ピン4a、4b、4cとで連結されている点が第1の実施形態のものと異なる。また、長リブ3aの外方には2本のピン4aが、短リブ3bの外方には4本のピン4bが延長線上に配列され、長リブ3aと短リブ3bとの間には、3本ずつのピン4cが半径方向へ直線状に配列されている。その他の部分は、第1の実施形態のものと同じである。
3 and 4 (a) and 4 (b) show a second embodiment. This railcar brake disc is an integrated brake disc that is not divided in the circumferential direction. An
前記中板6は、ブレーキディスクの剛性を高める効果があるとともに、その外周部分をディスクバランスを取る際の削り代とすることができる。なお、この中板6を有するブレーキディスクは、第1の実施形態のような分割型のものとすることもできる。
The
図5および図6(a)、(b)、(c)は、第3の実施形態を示す。この鉄道車両用ブレーキディスクも一体型ブレーキディスクであり、一対の摺動板部2a、2bが内周側へ延長され、一方の摺動板部2aが湾曲して環状部1と連なるとともに、この内周側へ延長された両摺動板部2a、2bの内周端まで長リブ3aが延長されている点が第1の実施形態のものと異なる。また、長リブ3aと短リブ3bの外方には1本ずつのピン4a、4bが配設され、長リブ3aと短リブ3bとの間には、2本ずつのピン4cが半径方向へ直線状に配列されている。その他の部分は、第1の実施形態のものと同じである。この実施形態では、内周側へ延長された長リブ3aによって、同じく内周側へ延長された両摺動板部2a、2bの間へ積極的に空気が送り込まれ、各リブ3a、3bや各ピン4a、4b、4cによる冷却効果がより高められることが期待できる。
5 and 6 (a), 6 (b) and 6 (c) show a third embodiment. This railcar brake disc is also an integrated brake disc, and a pair of
上述した各実施形態では、摺動板部の円周方向で長リブを短リブと1個おきに設けたが、長リブは2個おきや3個おき等の複数個おきに設けてもよい。また、隣り合う長リブ間に設ける複数のピンの本数や配列形態は実施形態のものに限定されることはなく、任意の本数と配列形態とすることができる。さらに、各長リブの外方への延長線上には必ずしもピンを設ける必要はなく、各長リブを摺動板部の外周端まで延長してもよい。 In each of the embodiments described above, the long ribs are provided every other short rib in the circumferential direction of the sliding plate portion. However, the long ribs may be provided every other plural number such as every two or every three. . Further, the number and arrangement form of a plurality of pins provided between adjacent long ribs are not limited to those of the embodiment, and any number and arrangement form can be adopted. Furthermore, it is not always necessary to provide a pin on the outward extension line of each long rib, and each long rib may be extended to the outer peripheral end of the sliding plate portion.
1 環状部
1a ボルト孔
2、2a、2b 摺動板部
3a、3b、3c リブ
4a、4b、4c ピン
5 結合部
6 中板
1
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