JP5562330B2 - 特にレール車両に用いられる軸ブレーキディスク - Google Patents

Description

本発明は、特にレール車両に用いられる軸ブレーキディスクであって、摩擦リングが設けられており、該摩擦リングが、ねじによってハブに固定されており、ねじが、摩擦リングの内周面に設けられた接続フランジに接触する緊締リングを通して案内されており、該緊締リングが、ねじに対する支承部材を形成している形式のものに関する。

このような形式の軸ブレーキディスクは、ドイツ連邦共和国特許出願公開第３８１４６１４号明細書に基づき公知である。摩擦リングをレール車両のハブまたは軸に固定するためには、接続フランジが設けられている。この接続フランジは摩擦リングの内周面に配置されていて、半径方向内向きに延びている。接続フランジを通して、ハブ内に係合するねじが案内されている。

従来では、このねじが貫通し、その頭部またはこれに類する部分を支持する緊締リングは、互いに結合された部材の位置変化時にねじ締結部材が曲げ負荷されることを阻止するようになっている。

一方でハブ内に保持されていて、他方で摩擦リング内に係合している特殊な位置固定エレメントを介して、回動防止が達成される。この位置固定エレメントは、摩擦リングの接続フランジとハブとの間の既存の摩擦接続同様、制動モーメントを伝達するために働く。

これに対して、緊締リングは、制動モーメントを伝達するために適していない。なぜならば、ねじが、ある程度の遊びを備えて緊締リングだけでなく、接続フランジも通して案内されているからである。

したがって、熱に起因した摩擦リングの膨張時には、緊締リングによって、この緊締リングの十分なセンタリングが保証されていない。これによって、ねじの付加的な曲げ負荷が生じる。

この機能的な欠点のほかに、軸ブレーキディスクの製作時には、特に特殊部材として製作される位置固定エレメントに基づく不利なコスト構造も生じる。

本発明の課題は、冒頭で述べた形式の軸ブレーキディスクを改良して、軸ブレーキディスクの機能確実性が改善され、軸ブレーキディスクの寿命ならびに廉価な製作が可能となるようにすることである。

この課題を解決するために本発明に係る軸ブレーキディスクでは、緊締リングとハブとが、互いに形状接続的に係合しているようにした。

本発明に係る軸ブレーキディスクの有利な態様によれば、ハブと緊締リングとが、互いに向かい合った面に、対応する凸部と凹部とを備えている。

本発明に係る軸ブレーキディスクの有利な態様によれば、前記凸部が、爪として形成されており、該爪が、溝内に係合している。

本発明に係る軸ブレーキディスクの有利な態様によれば、爪が、緊締リングに配置されており、溝が、ハブの、向かい合った端面に配置されている。

本発明に係る軸ブレーキディスクの有利な態様によれば、爪が、ブロック状に形成されていて、中心軸線に対して平行に延びている。

本発明に係る軸ブレーキディスクの有利な態様によれば、爪が、２つの接続フランジの間に形成されたスペースを通して案内されている。

本発明に係る軸ブレーキディスクの有利な態様によれば、緊締リングとハブとの前記凸部もしくは前記凹部が、等しい角度間隔を置いて配置されている。

本発明に係る軸ブレーキディスクの有利な態様によれば、互いに対応する少なくとも３つの形状接続手段が設けられている。

本発明に係る軸ブレーキディスクの有利な態様によれば、爪が、緊締リングに一体成形されている。

本発明に係る軸ブレーキディスクの有利な態様によれば、爪が、別個の部材として緊締リングに固く結合されている。

本発明に係る軸ブレーキディスクの有利な態様によれば、前記凸部と前記凹部とが、中心軸線に対して半径方向に延びている。

緊締リングとハブとが互いに形状接続的に係合していることによって、摩擦リングが、熱に起因した半径方向の膨張に基づき緊締リングに対する半径方向の支持を提供しない場合でも、緊締リングが確実にセンタリングされる。

この場合には、緊締リングがハブによって保持される。このハブには、有利には緊締リングに一体成形された、たとえば爪としての形状接続部材が係合している。この爪はハブの端面側の溝内に位置している。

この態様では、少なくとも３つの爪と相応の溝とが設けられている。これらの爪と溝とは、それぞれ半径方向で中心軸線に方向付けられている。

この限りにおいて回動防止された、緊締リングとハブとの結合によって、ハブへの制動モーメント伝達も可能となる。このことは、摩擦リングへの緊締リングの摩擦接続的な当付けを介して行われる。

前述した純粋に機能的な利点のほかに、本発明は、特にその製造技術的な実現の点で優れている。なぜならば、公知先行技術に対して説明した従来必要であった、これまでハブと摩擦リングとの間の回動防止部材を形成していた位置固定エレメントの使用を省略することができるからである。

この位置固定エレメントは、正確に嵌合するように提供されていなければならないので、相応の手間をかけてしか製作することができない。この手間は、いまや不要にすることができる。

あらゆる運転状態において保証された緊締リングのセンタリングによって、これまで生じることがあったような、ねじの付加的な曲げ負荷が回避される。

当然ながら、このことは、全体的に軸ブレーキディスクの機能確実性だけでなく、寿命の向上にも繋がる。なぜならば、ねじの折損の危険がいまや実際に取り除かれているからである。

形状接続エレメント、特にハブの溝内に係止された前述した爪は、有利には等しい角度間隔を置いて緊締リングに配置されている。これによって、均一なひいては最適な力導入が付与されている。

本発明の別の有利な態様は従属請求項に記載してある。

本発明に係る軸ブレーキディスクの正面図である。 図１に示したＩＩ−ＩＩ線に沿った軸ブレーキディスクの断面図である。 図１に示したＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った軸ブレーキディスクの断面図である。 軸ブレーキディスクの緊締リングの斜視図である。 軸ブレーキディスクのハブの斜視図である。

本発明の実施の形態を以下に添付の図面につき説明する。

図１には、軸ブレーキディスクが示してある。この軸ブレーキディスクは摩擦リング１を有している。この摩擦リング１は、ねじ４によってハブ２に結合されている。

本実施の形態では、ねじ４が、ハブ２に端面側で設けられたねじ山付き孔９内に螺入されているのに対して、ねじ４はその円筒部で摩擦リング１の貫通孔１０と緊締リング５の貫通孔８（図４参照）と通して案内されている。緊締リング５は、ハブ２と反対の側で摩擦リング１の接続フランジ３に接触している。

緊締リング５はねじ４、すなわち、ねじ４の頭部に対して支承部材を形成している。この支承部材によって、摩擦リング１がハブ２に向かって押圧される。

摩擦リング１の接続フランジ３は、摩擦リング１の内側の周面にわたって均一に分配されていて、半径方向内向きに延びている。

本発明によれば、緊締リング５とハブ２とが互いに形状接続的に係合している。このためには、一体に形成された緊締リング５が、本実施の形態では、有利には一体成形された４つの爪６を有している。これらの爪６は、それぞれブロック状（直方体状）に形成されていて、中心軸線Ｘに対して平行に延びている。互いに等しい角度間隔を置いて配置された爪６は、この爪６に適合された溝７内に係合している。この溝７は、ハブ２に端面側で加工されている。溝７はねじ山付き孔９に隣り合っている。

あらゆる運転状態において目標とされる緊締リング５のセンタリングを達成するためには、少なくとも３つの爪６が設けられていなければならない。これらの爪６は、摩擦リング１からハブ２への均一な制動モーメント伝達のためにも、互いに等しい角度間隔を置いて配置されていることが望ましい。

ブロック状の爪６の代わりに、当然ながら、異なる幾何学的な形状も可能である。重要なのは、緊締リング５とハブ２との間に周方向でかつ半径方向で形状接続が形成されているということである。

爪６は、上述したように、緊締リング５に一体成形されていてよい。しかし、なお、爪６を別個の部材として緊締リング５に固く結合することも可能である。

基本的には、当然ながら、ハブ２が溝７の代わりに爪または異なる形式で形成された凸部を備えていてもよい。この凸部は、緊締リング５の、適合された溝またはこれに類する凹部内に係合する。

１ 摩擦リング
２ ハブ
３ 接続フランジ
４ ねじ
５ 緊締リング
６ 爪
７ 溝
８ 貫通孔
９ ねじ山付き孔
１０ 貫通孔

Claims (10)

1. レール車両に用いられる軸ブレーキディスクであって、摩擦リング（１）が設けられており、該摩擦リング（１）が、ねじ（４）によってハブ（２）に固定されており、ねじ（４）が、摩擦リング（１）の内周面に設けられた接続フランジ（３）に接触する緊締リング（５）を通して案内されており、該緊締リング（５）が、ねじ（４）に対する支承部材を形成している形式のものにおいて、緊締リング（５）とハブ（２）とが、互いに形状接続的に係合しており、ハブ（２）と緊締リング（５）とが、互いに向かい合った面に、対応する凸部と凹部とを備えていることを特徴とする、レール車両に用いられる軸ブレーキディスク。
2. 前記凸部が、爪（６）として形成されており、該爪（６）が、溝（７）内に係合している、請求項１記載の軸ブレーキディスク。
3. 爪（６）が、緊締リング（５）に配置されており、溝（７）が、ハブ（２）の、向かい合った端面に配置されている、請求項２記載の軸ブレーキディスク。
4. 爪（６）が、ブロック状に形成されていて、中心軸線（Ｘ）に対して平行に延びている、請求項２または３記載の軸ブレーキディスク。
5. 爪（６）が、２つの接続フランジ（３）の間に形成されたスペースを通して案内されている、請求項２から４までのいずれか１項記載の軸ブレーキディスク。
6. 緊締リング（５）とハブ（２）との前記凸部もしくは前記凹部が、等しい角度間隔を置いて配置されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の軸ブレーキディスク。
7. 互いに対応する少なくとも３つの形状接続手段が設けられている、請求項１から６までのいずれか１項記載の軸ブレーキディスク。
8. 爪（６）が、緊締リング（５）に一体成形されている、請求項２から７までのいずれか１項記載の軸ブレーキディスク。
9. 爪（６）が、別個の部材として緊締リング（５）に固く結合されている、請求項２から７までのいずれか１項記載の軸ブレーキディスク。
10. 前記凸部と前記凹部とが、中心軸線（Ｘ）に対して半径方向に延びている、請求項１から９までのいずれか１項記載の軸ブレーキディスク。

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