JP4600306B2 - Brake disc for railway vehicles - Google Patents

Brake disc for railway vehicles Download PDF

Info

Publication number
JP4600306B2
JP4600306B2 JP2006023256A JP2006023256A JP4600306B2 JP 4600306 B2 JP4600306 B2 JP 4600306B2 JP 2006023256 A JP2006023256 A JP 2006023256A JP 2006023256 A JP2006023256 A JP 2006023256A JP 4600306 B2 JP4600306 B2 JP 4600306B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wheel
sectional area
brake disc
cross
minimum cross
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2006023256A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007205428A (en
Inventor
隆裕 藤本
孝憲 加藤
正典 中江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Metal Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP2006023256A priority Critical patent/JP4600306B2/en
Publication of JP2007205428A publication Critical patent/JP2007205428A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4600306B2 publication Critical patent/JP4600306B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Braking Arrangements (AREA)

Description

本発明は、鉄道車両用ブレーキディスク、特に摺動部で車輪と締結する鉄道車両用ブレーキディスクに関するもので、時速300kmを超える高速走行時にブレーキディスクから発生する騒音を極力低減可能な鉄道車両用ブレーキディスクに関するものである。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a railway vehicle brake disk, and more particularly to a railway vehicle brake disk that is fastened to a wheel at a sliding portion. It is about the disc.

鉄道車両に代表される陸上輸送機械の制動装置には、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。そして、近年では、車両の高速化や大型化に伴い、ディスクブレーキの使用が増加してきている。   Block brakes, drum brakes, disk brakes, and the like are used as braking devices for land transportation machines represented by railway vehicles. In recent years, the use of disc brakes has increased with the increase in speed and size of vehicles.

ディスクブレーキとは、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装置である。通常、ボルトにより車軸または車輪に取り付けたドーナツ形の円盤状ディスクの摺動面に、ブレーキライニングを押し付けることにより制動力を得、車軸または車輪の回転を制動して車両の速度を制御する。   A disc brake is a device that obtains a braking force by friction between a brake disc and a brake lining. Usually, a braking force is obtained by pressing a brake lining against a sliding surface of a donut-shaped disk-like disk attached to an axle or a wheel by a bolt, and the speed of the vehicle is controlled by braking the rotation of the axle or the wheel.

ところで、近年、新幹線などの高速鉄道車両では、さらなる高速化が進められており、時速300kmを超える速度での運転が求められてきている。このような高速化のためには、車両の重量の低減が必要となってきている。このため、従来の内周締結型のブレーキディスクのように締結のためだけの構造部分が無く、重量の軽減が可能な、摺動部で車輪と締結する摺動部締結型のブレーキディスクが求められている。   By the way, in recent years, high-speed railway vehicles such as the Shinkansen have been further increased in speed, and have been demanded to operate at speeds exceeding 300 km / h. In order to increase the speed, it is necessary to reduce the weight of the vehicle. Therefore, there is a need for a sliding part fastening type brake disk that has no structural part only for fastening like a conventional inner fastening type brake disk and can reduce the weight and is fastened with a wheel at a sliding part. It has been.

従来は、このような摺動部で車輪と締結するブレーキディスクは、制動中の摩擦による発熱によるそりなどの変形を低減する目的で、被締結部材に設けた凸部と嵌合する凹部をブレーキディスクの締結面に設けたり(特許文献1)、締結部と非締結部の合計体積の比を規定したり(特許文献2)する方法で設計されていた。
特開2001−311441号公報 特開2005−321091号公報
Conventionally, a brake disc that is fastened to a wheel by such a sliding portion has a concave portion that engages with a convex portion provided on a member to be fastened for the purpose of reducing deformation such as warpage due to heat generated by friction during braking. It was designed by the method of providing on the fastening surface of a disk (patent document 1), or prescribing the ratio of the total volume of the fastening part and the non-fastening part (patent document 2).
JP 2001-311441 A JP-A-2005-321091

ところで、ブレーキディスクは、車輪とともに高速回転している。この回転によりブレーキディスク周辺の空気は内周側から吸い込まれ、外周側に放出される。このため、ブレーキディスクの裏面には高速な空気の流れが生じることになる。   By the way, the brake disc rotates at high speed together with the wheels. By this rotation, air around the brake disc is sucked from the inner peripheral side and released to the outer peripheral side. For this reason, a high-speed air flow is generated on the back surface of the brake disc.

この空気の流れは、ブレーキディスクの冷却のために重要な役割を果たしているが、前述した時速300kmを超えるような速度域においては、ブレーキディスクの冷却だけでなく、高速な空気の流れに伴う騒音が発生する。   This air flow plays an important role for cooling the brake disc. However, in the above speed range exceeding 300 km / h, not only the cooling of the brake disc but also the noise caused by the high-speed air flow. Occurs.

本発明では、以降、この騒音を「空力音」と称するが、時速300kmを超える高速走行時には、この空力音が大きくなるという問題が生じる。なお、このような問題は、従来は全く考慮されていなかった。   In the present invention, this noise is hereinafter referred to as “aerodynamic sound”. However, when the vehicle travels at a high speed exceeding 300 km / h, there is a problem that the aerodynamic sound becomes loud. Such a problem has not been considered at all in the past.

本発明が解決しようとする問題点は、摺動部締結型のブレーキディスクでは、時速300kmを超える高速走行時には、空力音による騒音が大きくなるという点である。   The problem to be solved by the present invention is that, in a sliding part fastening type brake disc, noise due to aerodynamic noise increases when traveling at a high speed exceeding 300 km / h.

発明者らは、摺動部締結型のブレーキディスクを装着した車輪を対象として、時速300kmを超える高速走行状態で種々実験を重ねた。その結果、空気の流路となる、車輪と、ブレーキディスクの板部裏面およびフィン部との間に形成される空間における、円周方向の断面積最小部分の総和(以下、「最小断面積値」と言う。)を極力小さくすることにより、この空力音を低減可能であることを見出した。   The inventors repeated various experiments in a high-speed traveling state exceeding 300 km / h for a wheel equipped with a sliding part fastening type brake disk. As a result, the sum of the minimum cross-sectional areas in the circumferential direction (hereinafter referred to as “minimum cross-sectional area value” in the space formed between the wheel and the rear surface of the brake disk plate and the fins, which becomes the air flow path. It was found that this aerodynamic sound can be reduced by making the signal as small as possible.

図6および図7は、発明者らが行った実験結果の一例を示したものである。
このうち図6は、前記の最小断面積値が0mm2(比較例1)の場合と、最小断面積値が21600mm2(比較例2)の場合の1/3オクターブバンド分析結果を比較したものである。なお、実験は、直径が860mmの車輪を、周速が時速300kmとなるように回転させて測定した結果である。
6 and 7 show an example of experimental results conducted by the inventors.
Among these, FIG. 6 compares the results of 1/3 octave band analysis when the minimum cross-sectional area value is 0 mm 2 (Comparative Example 1) and when the minimum cross-sectional area value is 21600 mm 2 (Comparative Example 2). It is. The experiment is a result of measurement by rotating a wheel having a diameter of 860 mm so that the peripheral speed is 300 km / h.

この図6を見ると、中心周波数が500Hz〜2000Hz付近で、比較例2は比較例1よりも騒音レベルが大きくなっていることが分かる。この周波数帯域の騒音が空力音である。   As can be seen from FIG. 6, the noise level of Comparative Example 2 is higher than that of Comparative Example 1 when the center frequency is around 500 Hz to 2000 Hz. Noise in this frequency band is aerodynamic sound.

また、中心周波数が3150Hzの場合には、比較例1、比較例2ともに騒音レベルが大きくなっているが、この周波数帯域の騒音は車輪から放射されている騒音であり、空力音ではない。   Further, when the center frequency is 3150 Hz, the noise level is high in both Comparative Example 1 and Comparative Example 2, but the noise in this frequency band is the noise radiated from the wheel, not the aerodynamic sound.

また、図7はオーバーオール騒音レベルと速度の関係を示した図である。
この図7を見ると、最小断面積値が小さいほどオーバーオール騒音レベルが小さくなっていることは明らかである。
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between overall noise level and speed.
It is apparent from FIG. 7 that the overall noise level is smaller as the minimum cross-sectional area value is smaller.

本発明の鉄道車両用ブレーキディスクは、発明者らの前記実験による知見に基づいてなされたものであり、
摺動面締結型の鉄道車両用ブレーキディスクにおいて、時速300kmを超える高速走行時に発生する空力音を効果的に低減するために、
摺動部となる板部の裏面にフィン部が形成され、前記摺動部に車輪との締結部を備えた鉄道車両用ブレーキディスクであって、
車輪との締結時に、
車輪とブレーキディスクとで形成される空間の断面積最小部分が、
車輪の板部とブレーキディスクの板部裏面およびフィン部との間で円周方向に、或いは、車輪のリム部内周側とブレーキディスクの板部外周側との間で、車輪との締結時の縦断面方向に形成され、
この形成された断面積最小部分の総和(最小断面積値)が18000mm2以下となるように、
前記フィン部と、フィン部同士の連結部を形成、或いは、ブレーキディスクの板部外周径を決定したことを最も主要な特徴としている。
The railcar brake disc of the present invention was made based on the findings of the inventors' experiment,
In order to effectively reduce the aerodynamic noise generated when traveling at a high speed exceeding 300 km / h in a sliding disk with a sliding surface fastening type,
A fin part is formed on the back surface of the plate part serving as a sliding part, and the brake disk for a railway vehicle includes a fastening part with a wheel on the sliding part,
When fastening with wheels,
The minimum cross-sectional area of the space formed by the wheel and brake disc is
During the fastening with the wheel in the circumferential direction between the wheel plate and the back of the plate of the brake disc and the fin, or between the inner rim of the wheel and the outer periphery of the plate of the brake disc Formed in the longitudinal direction,
In order that the total sum (minimum cross-sectional area value) of the formed cross-sectional area minimum portion is 18000 mm 2 or less,
The most important feature is that the fin portion and the connecting portion between the fin portions are formed, or the outer peripheral diameter of the plate portion of the brake disk is determined.

本発明の鉄道車両用ブレーキディスクにおいて、円周方向に形成する前記断面積最小部分の断面積は、必ずしも円周方向の各位置において均等である必要はないが、制動中の摩擦による発熱に起因するディスクの変形抑制の点を考えると、均等とすることが望ましい。   In the brake disc for a railway vehicle of the present invention, the cross-sectional area of the minimum cross-sectional area formed in the circumferential direction is not necessarily equal at each position in the circumferential direction, but is caused by heat generated by friction during braking. Considering the point of suppressing deformation of the disc, it is desirable to make it equal.

また、本発明の鉄道車両用ブレーキディスクでは、車輪の板部と、ブレーキディスクの板部裏面およびフィン部との間に形成される空間における、円周方向の断面積最小部分の位置は、必ずしも同一円周上に存在しなくても良い。異なる円周上に前記断面積最小部分がある場合は、これら異なる円周上にある断面積最小部分の断面積の総和が最小断面積値となる。   Further, in the brake disc for a railway vehicle of the present invention, the position of the minimum cross-sectional area in the circumferential direction in the space formed between the plate portion of the wheel and the plate portion rear surface and the fin portion of the brake disc is not necessarily It does not have to exist on the same circumference. When the cross-sectional area minimum portion exists on different circumferences, the sum of the cross-sectional areas of the minimum cross-sectional area portions on the different circumferences becomes the minimum cross-sectional area value.

本発明では、空気の流路となるブレーキディスクと車輪とで形成される空間部分の最小断面積値を適正な値に規定するので、摺動部締結型の鉄道車両用ブレーキディスクにおいても、時速300kmを超える高速走行時に発生する空力音を効果的に低減することができるという利点がある。   In the present invention, since the minimum cross-sectional area value of the space portion formed by the brake disk and the wheel that forms the air flow path is regulated to an appropriate value, even in the sliding part fastening type railway vehicle brake disk, There is an advantage that it is possible to effectively reduce aerodynamic noise generated when traveling at a high speed exceeding 300 km.

以下、本発明を実施するための各種の形態と共に、最良の形態について、図1〜図4を用いて説明する。
図1〜図4は、車輪2の板部2aにボルトとナット3によって取付けた本発明の鉄道車両用ブレーキディスク1の要部説明図である。これら図1〜図4に示すように、ブレーキディスク1の板部1aとフィン部1b、さらに車輪2の板部2aに囲まれた部分には空間Sが存在する。
The best mode as well as various modes for carrying out the present invention will be described below with reference to FIGS.
1 to 4 are explanatory views of a main part of a brake disc 1 for a railway vehicle according to the present invention attached to a plate portion 2a of a wheel 2 with a bolt and a nut 3. FIG. As shown in FIGS. 1 to 4, a space S exists in a portion surrounded by the plate portion 1 a and the fin portion 1 b of the brake disc 1 and the plate portion 2 a of the wheel 2.

本発明の鉄道車両用ブレーキディスク1は、板部1aとフィン部1bおよび車輪2の板部2aとで形成される空間Sにおける断面積最小部分S1の断面積の総和(最小断面積値)を適正な値、すなわち18000mm2以下となるように規定することで、摺動部締結型のブレーキディスク1における前記高速走行時の空力音を低減しようとしている。 The brake disk 1 for a railway vehicle according to the present invention has a sum of cross-sectional areas (minimum cross-sectional area value) of the cross-sectional area minimum portion S1 in the space S formed by the plate portions 1a, the fin portions 1b, and the plate portions 2a of the wheels 2. By defining the value to be an appropriate value, that is, 18000 mm 2 or less, it is intended to reduce the aerodynamic noise at the time of the high-speed traveling in the sliding part fastening type brake disc 1.

本発明において、最小断面積値を18000mm2以下となるように規定するのは、発明者らの実験結果に基づくもので、18000mm2を超えると、中心周波数が500Hz〜2000Hzの周波数帯域の空力音が、350km/h未満の速度域で発生する車輪2の騒音レベルよりも小さくならないからである。 In the present invention, the minimum cross-sectional area value is defined to be 18000 mm 2 or less based on the results of experiments by the inventors. If the minimum cross-sectional area value exceeds 18000 mm 2 , aerodynamic sound having a center frequency of 500 Hz to 2000 Hz is obtained. This is because the noise level of the wheel 2 generated in a speed range of less than 350 km / h does not become smaller.

本発明では、最小断面積値の下限は特に限定されないが、発明者らの実験によれば、5000mm2以上とすることが望ましい。5000mm2未満の場合、前記周波数帯域の空力音は低減できるものの、ブレーキディスクの冷却能が劣って、制動による発熱に伴うそりなどの変形が起こり易くなるからである。 In the present invention, the lower limit of the minimum cross-sectional area value is not particularly limited, but is preferably 5000 mm 2 or more according to experiments by the inventors. If it is less than 5000 mm 2, the aerodynamic sound in the frequency band can be reduced, but the cooling capacity of the brake disk is inferior, and deformation such as warpage due to heat generated by braking is likely to occur.

板部1aとフィン部1bおよび車輪2の板部2aとで形成される空間Sにおける断面積最小部分S1の一例として、図1では、円周方向に隣り合うフィン部1bにおける半径方向の中間部にフィン部1b同士の連結部1cを設けて、円周方向の各位置において同一断面積の断面積最小部分S1を形成するものを示している。   As an example of the cross-sectional area minimum portion S1 in the space S formed by the plate portion 1a, the fin portion 1b, and the plate portion 2a of the wheel 2, in FIG. 1, the intermediate portion in the radial direction of the fin portion 1b adjacent in the circumferential direction Are provided with connecting portions 1c between the fin portions 1b to form the cross-sectional area minimum portion S1 having the same cross-sectional area at each position in the circumferential direction.

また、図2では、円周方向に隣り合うフィン部1bにおける半径方向の最内周側に連結部1cを設けて、円周方向に同一断面積の断面積最小部分S1を形成するものを、図3では、円周方向に隣り合うフィン部1bにおける半径方向の最外周側に連結部1cを設けて、円周方向に同一断面積の断面積最小部分S1を形成するものを示している。   Further, in FIG. 2, a connecting portion 1c is provided on the radially innermost side of the fin portions 1b adjacent to each other in the circumferential direction to form a cross-sectional area minimum portion S1 having the same cross-sectional area in the circumferential direction. FIG. 3 shows a structure in which the connecting portion 1c is provided on the radially outermost side of the fin portions 1b adjacent to each other in the circumferential direction to form the smallest cross-sectional area portion S1 having the same cross-sectional area in the circumferential direction.

また、図4では、ブレーキディスク1の板部1aの外周側と、車輪2のリム部2bの内周側との間の、車輪2との締結時の縦断面方向(図4(c)に示す方向)に、円周方向の各位置において同一断面積の断面積最小部分S1を形成するものを示している。
このように、本発明の鉄道車両用ブレーキディスク1では、断面積最小部分S1の位置は特に限定されない。
Further, in FIG. 4, a longitudinal section direction (in FIG. 4C) between the outer peripheral side of the plate portion 1 a of the brake disc 1 and the inner peripheral side of the rim portion 2 b of the wheel 2 at the time of fastening with the wheel 2. The direction in which the cross-sectional area minimum portion S1 having the same cross-sectional area is formed at each position in the circumferential direction is shown in FIG.
Thus, in the railcar brake disc 1 of the present invention, the position of the cross-sectional area minimum portion S1 is not particularly limited.

また、断面積最小部分S1の位置は、必ずしも同一円周上に存在しなくても良い。従って、異なる円周上に断面積最小部分S1がある場合は、これら異なる円周上にある断面積最小部分S1の断面積の総和が最小断面積値となる。   In addition, the position of the minimum cross-sectional area portion S1 does not necessarily have to exist on the same circumference. Accordingly, when there are minimum cross-sectional area portions S1 on different circumferences, the sum of the cross-sectional areas of the minimum cross-sectional area portions S1 on the different circumferences becomes the minimum cross-sectional area value.

ちなみに、図1に示したブレーキディスク1を装着した車輪2(車輪の直径は860mm)を、図5に示す「転動音試験機」に設置して試験した。この「転動音試験機」は、試験を行う車輪2を軸受4によって回転が自在なように支持させ、油圧ジャッキ5により軌条輪6に押し付けた後、軌条輪6をモータ7で回転させることにより、車輪2を回転させるものである。この転動音試験機では、速度は軌条輪6の周速で表現し、モータ7の回転数と軌条輪6の直径(本実施例では910mm)から求められ、モータ7の回転数がおよそ1750rpmのときに周速は300km/hとなる。   Incidentally, the wheel 2 (wheel diameter is 860 mm) equipped with the brake disc 1 shown in FIG. 1 was installed and tested in the “rolling sound tester” shown in FIG. In this “rolling sound tester”, a wheel 2 to be tested is supported by a bearing 4 so as to be freely rotatable, and is pressed against a rail wheel 6 by a hydraulic jack 5, and then the rail wheel 6 is rotated by a motor 7. Thus, the wheel 2 is rotated. In this rolling sound testing machine, the speed is expressed by the peripheral speed of the rail 6 and is determined from the rotational speed of the motor 7 and the diameter of the rail 6 (910 mm in this embodiment), and the rotational speed of the motor 7 is approximately 1750 rpm. In this case, the peripheral speed is 300 km / h.

測定は、車輪2から300mm離した位置に精密騒音計8を設置し、車輪2の回転中に車輪2から発生する騒音を測定した。なお、精密騒音計8の補正はFLAT(聴感補正を加えない状態)特性で、動特性はFASTとした。   In the measurement, a precision sound level meter 8 was installed at a position 300 mm away from the wheel 2 and the noise generated from the wheel 2 during the rotation of the wheel 2 was measured. The precision sound level meter 8 was corrected with FLAT (state without auditory correction) characteristics, and the dynamic characteristics were FAST.

試験速度は、軌条輪6の周速が200km/h〜360km/hの間を10km/h間隔に設定した。精密騒音計8による測定後、周波数分析器9で周波数分析を行い、A特性補正(図9参照)を加えた後、1/3オクターブバンド処理を行い、周波数特性およびオーバーオール値を評価した。   The test speed was set so that the peripheral speed of the rail 6 was between 200 km / h and 360 km / h at 10 km / h intervals. After measurement with the precision sound level meter 8, frequency analysis was performed with a frequency analyzer 9, A characteristic correction (see FIG. 9) was added, and 1/3 octave band processing was performed to evaluate frequency characteristics and overall values.

下記表1に試験を実施したブレーキディスクの前記空間部分の最小断面積値と、その位置を比較例と共に示す。実施例1〜実施例3は、裏面に設けたフィン間の前記空間部分の断面積の最小値部分を最内周側に配置したもの(図2参照)、実施例4は最外周側に配置したもの(図3参照)である。   Table 1 below shows the minimum cross-sectional area value of the space portion and the position of the tested brake disc together with a comparative example. In Examples 1 to 3, the minimum value portion of the cross-sectional area of the space between the fins provided on the back surface is arranged on the innermost side (see FIG. 2), and Example 4 is arranged on the outermost side. (See FIG. 3).

Figure 0004600306
Figure 0004600306

図6は時速300kmでの1/3オクターブバンド分析結果を示した図である。この図6から、実施例1〜実施例4ともに、空力音の周波数帯域である500Hz〜2000Hzの騒音レベルを低減できていることが分かる。さらに前記空間部分の最小断面積値が小さいものほど、この周波数帯域の騒音レベルが小さくなっていることも分かる。   FIG. 6 is a diagram showing a 1/3 octave band analysis result at 300 km / h. From FIG. 6, it can be seen that the noise level of 500 Hz to 2000 Hz, which is the frequency band of the aerodynamic sound, can be reduced in both the first to fourth embodiments. It can also be seen that the smaller the minimum cross-sectional area value of the space portion, the lower the noise level in this frequency band.

一方、3150Hz帯域の騒音は車輪の騒音であるが、その騒音レベルは前記空間部分の最小断面積値と関係なくほぼ一定のレベルになっており、さらに、空力音の周波数帯域の騒音レベルよりも大きくなっている。   On the other hand, the noise in the 3150 Hz band is the noise of the wheel, but the noise level is almost constant regardless of the minimum cross-sectional area value of the space portion, and moreover than the noise level in the frequency band of aerodynamic sound. It is getting bigger.

また、図7はオーバーオール騒音レベルと速度の関係を示した図である。図7より、速度の増加とともに騒音レベルは大きくなっているが、同一速度で見た場合には、前記空間部分の最小断面積値が小さいほど騒音レベルが小さくなっていることが分かる。   FIG. 7 is a diagram showing the relationship between overall noise level and speed. FIG. 7 shows that the noise level increases as the speed increases, but when viewed at the same speed, the noise level decreases as the minimum cross-sectional area value of the space portion decreases.

また、時速300kmの場合はその前後の速度よりも騒音レベルが大きく、前記空間部分の最小断面積値に関係なくほぼ一定のレベルになっていることが分かる。これは、前述した1/3オクターブバンド分析の結果とあわせて考えると、この速度域では、空力音よりも車輪の騒音のほうが大きくなっているためである。   It can also be seen that at 300 km / h, the noise level is greater than the speed before and after that, and is almost constant regardless of the minimum cross-sectional area value of the space portion. This is because the wheel noise is larger than the aerodynamic sound in this speed range when considered together with the result of the 1/3 octave band analysis described above.

図8は、各実施例のオーバーオール騒音レベルを全速度域で算術平均した値と、比較例2のオーバーオール騒音レベルを全速度域で算術平均した値との差と、前記空間部分の最小断面積値の関係を示した図である。   FIG. 8 shows the difference between the value obtained by arithmetically averaging the overall noise level in each example in the entire speed range and the value obtained by arithmetically averaging the overall noise level in Comparative Example 2 in the entire speed range, and the minimum cross-sectional area of the space portion. It is the figure which showed the relationship of the value.

この図8から、前記空間部分の最小断面積値と騒音レベル差の間には明確な相関があり、前記空間部分の最小断面積値を小さくすればするほど騒音レベルが低くなっていることが分かる。また、前記空間部分の断面積の最小値となる部分を配置する位置にはあまり影響を受けていないことも分かる。   From FIG. 8, there is a clear correlation between the minimum cross-sectional area value of the space portion and the noise level difference, and the noise level decreases as the minimum cross-sectional area value of the space portion decreases. I understand. It can also be seen that the position where the portion having the minimum cross-sectional area of the space portion is arranged is not significantly affected.

但し、最高速度が350km/h以上での走行における空力音を、少なくとも350km/h未満の速度域で発生する車輪の騒音レベルよりも小さくすることが望ましい。このため、前記空間部分の最小断面積値は、最大でも実施例4程度となるように確保することが望ましく、従って、本発明では18000mm2以下としている。 However, it is desirable that the aerodynamic noise during traveling at a maximum speed of 350 km / h or higher be lower than the noise level of the wheels generated at a speed range of at least less than 350 km / h. For this reason, it is desirable to ensure that the minimum cross-sectional area value of the space portion is at most about the fourth embodiment. Therefore, in the present invention, it is set to 18000 mm 2 or less.

さらに、空力音は空気を流さなければ発生しないため、前記空間部分の最小断面積値を0にすればよいことになるが、ブレーキディスクとして十分機能するためには、冷却する必要がある。このため、前記空間部分の最小断面積値は、従来の内周締結型ブレーキディスクの最小値である5000mm2以上は確保することが望ましい。 Further, since aerodynamic sound is not generated unless air is flowed, the minimum cross-sectional area value of the space portion may be set to 0. However, in order to sufficiently function as a brake disk, cooling is necessary. For this reason, it is desirable to ensure that the minimum cross-sectional area value of the space portion is 5000 mm 2 or more, which is the minimum value of the conventional inner periphery-type brake disc.

図8によりブレーキディスクの空力音性能を設計することが可能であるが、低騒音のみがブレーキディスクに求められる性能ではなく、重量や熱容量、反りなどの要求項目をあわせることにより、低騒音の摺動面締結型ブレーキディスクを設計することが可能となる。   Although it is possible to design the aerodynamic sound performance of the brake disc according to FIG. 8, not only the low noise is required for the brake disc but also the low noise sliding performance by combining the required items such as weight, heat capacity and warpage. It becomes possible to design a moving surface fastening type brake disc.

本発明は上記の例に限らず、各請求項に記載された技術的思想の範囲内で、適宜実施の形態を変更しても良いことは言うまでもない。   The present invention is not limited to the above example, and it goes without saying that the embodiment may be appropriately changed within the scope of the technical idea described in each claim.

以上の本発明は、鉄道車両用のブレーキディスクに限らず、自動車や自動二輪車等のブレーキディスクであっても適用できる。   The present invention described above is not limited to a brake disk for a railway vehicle, but can be applied to a brake disk for an automobile, a motorcycle, or the like.

フィン間の半径方向中央部に最小断面積部分を有する本発明の鉄道車両用ブレーキディスクの要部説明図で、(a)は円周の1/4を側面から見た図、(b)は(a)の断面図、(c)は(a)のA−A断面図である。It is principal part explanatory drawing of the brake disk for railway vehicles of this invention which has the minimum cross-sectional area part in the radial direction center part between fins, (a) is the figure which looked at 1/4 of the circumference from the side, (b) (A) sectional drawing, (c) is AA sectional drawing of (a). フィン間の半径方向最内周側に最小断面積部分を有する本発明の鉄道車両用ブレーキディスクの図1と同様の図である。FIG. 2 is a view similar to FIG. 1 of a brake disk for a railway vehicle according to the present invention having a minimum cross-sectional area portion on the radially innermost side between fins. フィン間の半径方向最外周側に最小断面積部分を有する本発明の鉄道車両用ブレーキディスクの図1と同様の図である。FIG. 2 is a view similar to FIG. 1 of the brake disk for a railway vehicle of the present invention having a minimum cross-sectional area portion on the radially outermost side between the fins. ブレーキディスク板部外周側と車輪リム内周側との間に最小断面積部分を有する本発明の鉄道車両用ブレーキディスクの図1と同様の図である。FIG. 2 is a view similar to FIG. 1 of the brake disc for a railway vehicle according to the present invention having a minimum cross-sectional area portion between the outer peripheral side of the brake disc plate portion and the inner peripheral side of the wheel rim. 転動音試験機の要部説明図である。It is principal part explanatory drawing of a rolling sound testing machine. 時速300kmでの1/3オクターブバンド分析結果を示す図である。It is a figure which shows the 1/3 octave band analysis result in 300 km / h. オーバーオール騒音レベルと速度の関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between an overall noise level and speed. 平均オーバーオール騒音レベル差と最小断面積の関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between an average overall noise level difference and minimum cross-sectional area. A特性補正曲線を示した図である。It is the figure which showed the A characteristic correction curve.

符号の説明Explanation of symbols

1 ブレーキディスク
1a 板部
1b フィン部
1c 連結部
2 車輪
2a 板部
2b リム部
S 空間
S1 断面積最小部分
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Brake disc 1a Plate part 1b Fin part 1c Connection part 2 Wheel 2a Plate part 2b Rim part S Space S1 Cross-sectional area minimum part

Claims (4)

摺動部となる板部の裏面にフィン部が形成され、前記摺動部に車輪との締結部を備えた鉄道車両用ブレーキディスクであって、
車輪との締結時に、
車輪とブレーキディスクとで形成される空間の断面積最小部分が、車輪の板部とブレーキディスクの板部裏面およびフィン部との間で、円周方向に形成され、
この形成された断面積最小部分の総和が18000mm2以下となるように、
前記フィン部と、フィン部同士の連結部を形成したことを特徴とする鉄道車両用ブレーキディスク。
A fin part is formed on the back surface of the plate part serving as a sliding part, and the brake disk for a railway vehicle includes a fastening part with a wheel on the sliding part,
When fastening with wheels,
The minimum cross-sectional area of the space formed by the wheel and the brake disc is formed in the circumferential direction between the plate portion of the wheel and the plate portion rear surface and the fin portion of the brake disc,
In such a way that the total sum of the formed minimum cross-sectional areas is 18000 mm 2 or less,
A railcar brake disc, wherein the fin portion and a connecting portion between the fin portions are formed.
摺動部となる板部の裏面にフィン部が形成され、前記摺動部に車輪との締結部を備えた鉄道車両用ブレーキディスクであって、
車輪との締結時に、
車輪とブレーキディスクとで形成される空間の断面積最小部分が、車輪のリム部内周側とブレーキディスクの板部外周側との間で、車輪との締結時の縦断面方向に形成され、
この形成された断面積最小部分の総和が18000mm2以下となるように、
ブレーキディスクの板部外周径を決定したことを特徴とする鉄道車両用ブレーキディスク。
A fin part is formed on the back surface of the plate part serving as a sliding part, and the brake disk for a railway vehicle includes a fastening part with a wheel on the sliding part,
When fastening with wheels,
The cross-sectional area minimum part of the space formed by the wheel and the brake disc is formed in the longitudinal cross-sectional direction at the time of fastening with the wheel between the rim portion inner peripheral side of the wheel and the plate portion outer peripheral side of the brake disc,
In such a way that the total sum of the formed minimum cross-sectional areas is 18000 mm 2 or less,
A brake disc for a railway vehicle, wherein the outer peripheral diameter of the plate portion of the brake disc is determined.
円周方向に形成する前記断面積最小部分の断面積が、円周方向の各位置において均等であることを特徴とする請求項1または2に記載の鉄道車両用ブレーキディスク。   The railcar brake disk according to claim 1 or 2, wherein a cross-sectional area of the minimum cross-sectional area formed in the circumferential direction is uniform at each position in the circumferential direction. 前記断面積最小部分の総和が5000mm2以上であることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の鉄道車両用ブレーキディスク。
The brake disk for a railway vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein a sum of the minimum cross-sectional areas is 5000 mm 2 or more.
JP2006023256A 2006-01-31 2006-01-31 Brake disc for railway vehicles Active JP4600306B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006023256A JP4600306B2 (en) 2006-01-31 2006-01-31 Brake disc for railway vehicles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006023256A JP4600306B2 (en) 2006-01-31 2006-01-31 Brake disc for railway vehicles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007205428A JP2007205428A (en) 2007-08-16
JP4600306B2 true JP4600306B2 (en) 2010-12-15

Family

ID=38485070

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006023256A Active JP4600306B2 (en) 2006-01-31 2006-01-31 Brake disc for railway vehicles

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4600306B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108700149A (en) * 2015-12-08 2018-10-23 新日铁住金株式会社 Brake Disc of Railway Car

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2360386B2 (en) 2008-12-19 2017-06-14 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Brake disc for railroad vehicle
IN2015DN01555A (en) 2012-09-07 2015-07-03 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp
DE202013103487U1 (en) 2013-08-02 2014-11-04 Faiveley Transport Witten Gmbh Friction ring body for a rail wheel brake and rail wheel brake
CN106029397B (en) * 2014-02-12 2017-12-12 新日铁住金株式会社 The railway wheel of band brake disk
JP6481393B2 (en) * 2014-02-13 2019-03-13 新日鐵住金株式会社 Railway vehicle trolley and railway vehicle
MY180312A (en) * 2014-02-14 2020-11-28 Nippon Steel Corp Railway wheel with brake disc
JP6311554B2 (en) * 2014-09-26 2018-04-18 新日鐵住金株式会社 Railway wheel with brake disc
JP2016164453A (en) * 2015-02-26 2016-09-08 京セラ株式会社 Disc brake rotor, disc brake device and vehicle
EP3604849A1 (en) 2017-03-24 2020-02-05 Nippon Steel Corporation Brake disc for railway vehicle
KR102121916B1 (en) * 2017-06-05 2020-06-11 (주)크레이더스 Absorbent article and method for fabricating absorbent article
KR101985465B1 (en) * 2017-06-05 2019-06-03 (주)크레이더스 Sensing device for absorbent article
KR102056203B1 (en) 2017-12-14 2019-12-16 그래메디스 주식회사 Discharge sensing apparatus for diaper installation
KR102056202B1 (en) 2017-12-14 2019-12-16 그래메디스 주식회사 Discharge sensing monitoring system having discharge sensing apparatus for diaper installation
JP6923073B2 (en) * 2018-03-30 2021-08-18 日本製鉄株式会社 brake disc
JP6897868B2 (en) * 2018-04-03 2021-07-07 日本製鉄株式会社 Aeronautical noise reduction members, railroad vehicle brake disc units, railroad vehicle disc brakes, railroad vehicle wheels and railroad vehicles
JP7373910B2 (en) * 2019-03-28 2023-11-06 株式会社栗本鐵工所 brake disc
JP7410389B2 (en) 2019-09-20 2024-01-10 日本製鉄株式会社 Soundproof wheels and wheel units
WO2021065392A1 (en) * 2019-09-30 2021-04-08 日本製鉄株式会社 Brake disk unit for rolling stock
JP7368211B2 (en) * 2019-12-11 2023-10-24 株式会社栗本鐵工所 brake disc
KR102660068B1 (en) * 2022-02-16 2024-04-24 (주)파트론 Apparatus and method for detecting contamination in a diaper

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5474869U (en) * 1977-11-07 1979-05-28
JPH045534U (en) * 1990-05-01 1992-01-20
JPH0633961A (en) * 1992-07-15 1994-02-08 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Brake disc rotor
JPH06129452A (en) * 1992-09-17 1994-05-10 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Brake disk rotor
JPH0874900A (en) * 1994-09-08 1996-03-19 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Brake disc rotor
JPH09100852A (en) * 1995-10-02 1997-04-15 Akebono Brake Ind Co Ltd Brake disc mounting device
JPH10167067A (en) * 1996-12-06 1998-06-23 Akebono Brake Ind Co Ltd Tightening device for rotor made of aluminum-based composite material for disk brake for rolling stock
JP2002005208A (en) * 2000-06-21 2002-01-09 Kawasaki Heavy Ind Ltd Disk for disk brake and its manufacturing method
JP2005321091A (en) * 2004-04-06 2005-11-17 Sumitomo Metal Ind Ltd Brake disk for railroad vehicle
JP2006526115A (en) * 2003-05-15 2006-11-16 フレニ ブレンボ エス.ピー.エー. Aerated disc brake strip for disc brake
JP2006329315A (en) * 2005-05-26 2006-12-07 Akebono Brake Ind Co Ltd Railway vehicle wheel with brake disc

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5474869U (en) * 1977-11-07 1979-05-28
JPH045534U (en) * 1990-05-01 1992-01-20
JPH0633961A (en) * 1992-07-15 1994-02-08 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Brake disc rotor
JPH06129452A (en) * 1992-09-17 1994-05-10 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Brake disk rotor
JPH0874900A (en) * 1994-09-08 1996-03-19 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Brake disc rotor
JPH09100852A (en) * 1995-10-02 1997-04-15 Akebono Brake Ind Co Ltd Brake disc mounting device
JPH10167067A (en) * 1996-12-06 1998-06-23 Akebono Brake Ind Co Ltd Tightening device for rotor made of aluminum-based composite material for disk brake for rolling stock
JP2002005208A (en) * 2000-06-21 2002-01-09 Kawasaki Heavy Ind Ltd Disk for disk brake and its manufacturing method
JP2006526115A (en) * 2003-05-15 2006-11-16 フレニ ブレンボ エス.ピー.エー. Aerated disc brake strip for disc brake
JP2005321091A (en) * 2004-04-06 2005-11-17 Sumitomo Metal Ind Ltd Brake disk for railroad vehicle
JP2006329315A (en) * 2005-05-26 2006-12-07 Akebono Brake Ind Co Ltd Railway vehicle wheel with brake disc

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108700149A (en) * 2015-12-08 2018-10-23 新日铁住金株式会社 Brake Disc of Railway Car
CN108700149B (en) * 2015-12-08 2020-04-21 日本制铁株式会社 Brake disc for railway vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007205428A (en) 2007-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4600306B2 (en) Brake disc for railway vehicles
JP5158209B2 (en) Brake disc for railway vehicles
JP5924413B2 (en) Brake disc for railway vehicles
TWI702352B (en) Aerodynamic noise reduction components, brake disc units for railway vehicles, disc brakes for railway vehicles, wheels for railway vehicles, and railway vehicles
JP6123916B2 (en) Railway wheel with brake disc
JP2005321091A (en) Brake disk for railroad vehicle
JP6269687B2 (en) Railway wheel with brake disc
JP3485817B2 (en) Brake discs for railway vehicles
JP7410389B2 (en) Soundproof wheels and wheel units
JP7269063B2 (en) brake disc
JP6226006B2 (en) Hub unit for vehicles
JP4270697B2 (en) Disc rotor
JP2020159543A (en) brake disc
JP2001294003A (en) Tire noise reducing device
JP2002048162A (en) Disc brake device
JP2010143554A (en) Tire wheel
KR19980054488U (en) Improved wheel structure
JP2001227571A (en) Disk rotor for disk brake
JP2013060074A (en) Vehicle hub unit

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080122

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20091126

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091208

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100831

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100913

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131008

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4600306

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131008

Year of fee payment: 3

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131008

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350