JPH0454330A - Disc brake unit for railway vehicle - Google Patents
Disc brake unit for railway vehicleInfo
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- JPH0454330A JPH0454330A JP16234390A JP16234390A JPH0454330A JP H0454330 A JPH0454330 A JP H0454330A JP 16234390 A JP16234390 A JP 16234390A JP 16234390 A JP16234390 A JP 16234390A JP H0454330 A JPH0454330 A JP H0454330A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、駆動車両により牽引される車両に取り付けら
れる鉄道車両用ディスクブレーキ装置に係り、特に、当
該ディスクブレーキ装置にて発生する熱に対処するため
の技術に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a disc brake device for a railway vehicle that is attached to a vehicle towed by a driving vehicle, and in particular, to a method for dealing with heat generated in the disc brake device. Regarding the technology for
周知のように、駆動車両により牽引される車両（以下、
牽引車両という）は、駆動用電動機を有していないため
、そのブレーキ装置の研究開発の途は当然の事ながら駆
動車両とは異なっている。As is well known, a vehicle towed by a driving vehicle (hereinafter referred to as
Since towing vehicles (referred to as towing vehicles) do not have driving electric motors, the research and development process for their brake devices is naturally different from that of driving vehicles.
具体的には、駆動車両については、例えば実開昭６４−
４９３３号や実開平１−１）７９７２号に示されている
ように、車軸に回転を付与する駆動用電動機の回転子軸
にディスクを固着し且つ該ディスクの両側面を圧接挟持
するキャリバーを備えてなる構成が公知となっているの
に対し、牽引車両については、第９図及び第１０図に示
す型式のブレーキ装置を採用しているのが一般的である
。Specifically, regarding the drive vehicle, for example,
As shown in No. 4933 and Japanese Utility Model Application Publication No. 1-1) No. 7972, a caliber is provided which fixes a disk to the rotor shaft of a drive electric motor that imparts rotation to an axle and presses and clamps both sides of the disk. On the other hand, for towing vehicles, a brake system of the type shown in FIGS. 9 and 10 is generally employed.
即ち、第９図に示す型式のものは、牽引車両の車軸１０
０にディスク１０２を固着し、リンク機構でなるキャリ
バー１０３をブレーキシリンダ１０４が連係作動させる
ことにより、一対のライニング１０５゜１０５が前記デ
ィスク１０２の両側面を圧接挟持する構成としたもので
ある。That is, the type shown in FIG. 9 has an axle 10 of the towing vehicle.
A disc 102 is fixed to the disc 102, and a brake cylinder 104 operates in conjunction with a caliber 103, which is a link mechanism, so that a pair of linings 105 and 105 press and hold both sides of the disc 102.
また、第１０図に示す型式のものは、牽引車両の車輪１
）１の両側面１）１ａ、 １ｌｌｂに直接ディスクを取
り付け、リンク機構でなるキャリバー１）２を油圧シリ
ンダ１）３が連係作動させることにより、一対のライニ
ング１）４．１）４が前記車輪１）１の両側面（両ディ
スク） １）１ａ、１）１ｂを圧接挟持する構成とした
ものである。In addition, the model shown in Fig. 10 has wheels 1 of the towing vehicle.
) 1 by attaching disks directly to both sides 1) 1a and 1llb, and by linking and operating the caliber 1) 2, which is a link mechanism, with the hydraulic cylinder 1) 3, the pair of linings 1) 4. 1) Both sides of 1 (both disks) 1) 1a and 1) 1b are sandwiched under pressure.
しかしながら、上記第９図に示す型式のブレーキ装置は
、近年における鉄道車両の高速化に対しては充分に対処
できるものではない。即ち、制動時特に高速走行からの
制動が続いた時には、ディスク１０２と一対のライニン
グ１０５．１０５との摺動部に多量の摩擦熱が発生し、
ディスク１０２の強度が熱により惣激に低下して該ディ
スク１０２に偏摩耗や亀裂が生じ、寿命の低下を余儀無
くされるという難点がある。これに加えて、高温状態の
ディスク１０２カラ車軸１００に多量の熱が伝導されて
、車軸１００の強度及び耐久性が低下する共に、車軸１
００と車輪１０１との結合部が損傷するといった不具合
をも生ぜしめる。However, the brake device of the type shown in FIG. 9 cannot sufficiently cope with the recent increase in the speed of railway vehicles. That is, when braking, especially when braking continues after high-speed running, a large amount of frictional heat is generated at the sliding portion between the disc 102 and the pair of linings 105, 105.
There is a drawback in that the strength of the disk 102 is drastically reduced by heat, causing uneven wear and cracks on the disk 102, which inevitably shortens its lifespan. In addition, a large amount of heat is conducted to the axle 100 from the hot disk 102, reducing the strength and durability of the axle 100, and reducing the axle 100.
This also causes problems such as damage to the joint between the wheel 101 and the wheel 101.
一方、第１０図に示す型式のブレーキ装置によるにして
も、ディスクｌ１ｌａ、１ｌｌｂ及び車輪１）１が高温
状態となることに起因して、上記と同様に、ディスクｌ
１ｌａ、 ｌ１ｌｂの寿命の低下、車軸！１０への多量
の熱伝導による車軸強度の低下、車軸１）０と車輪１）
１との結合部の損傷等の不具合を住することとなる。On the other hand, even if the brake device of the type shown in FIG.
1la, l1lb lifespan decrease, axle! Reduced axle strength due to large amount of heat conduction to 10, axle 1) 0 and wheel 1)
This may result in problems such as damage to the joint with 1.
本発明は、上記諸事情に鑑みてなされたものであり、デ
ィスクの構成自体に改良を加えて当該ブレーキ装置の高
温化をできるだけ防止するのはもとより、高速走行から
の制動時に当該ブレーキ装置の構成要素が高温状態とな
っても他の部位への熱伝導を可及的軽減させ得るように
することを技術的課題とするものである。The present invention has been made in view of the above circumstances, and not only improves the structure of the disc itself to prevent the brake device from increasing in temperature as much as possible, but also improves the structure of the brake device when braking from high-speed driving. The technical objective is to reduce heat conduction to other parts as much as possible even if the element reaches a high temperature state.
上記技術的課題を達成するための具体的手段とするとこ
ろは、駆動車両により牽引される車両に取り付けられる
鉄道車両用ディスクブレーキ装置であって、車軸の回転
が伝達装置を介して伝達される回転軸部と、該回転軸部
と共に回転し且つ該回転軸部を内孔に嵌入してなる中空
状のブレーキ軸と、該ブレーキ軸と共に回転し且つ該ブ
レーキ軸の軸方向に摺動自在に取り付けられた複数枚の
ロータ部材と、これら複数枚のロータ部材の各相互間に
配設され且つキー部材に軸方向にのみ摺動自在に取り付
けられた複数枚のステータ部材と、前記ロータ部材及び
ステータ部材に制動力を作用さ廿る押圧部材とを有する
と共に、前記ブレーキ軸の内孔と前記回転軸部の外周と
の間に冷却空間を形成し、且つ、該冷却空間に対して冷
却用空気を導入する空気連通路を形成したところにある
。A specific means for achieving the above technical problem is a disc brake device for a railway vehicle that is attached to a vehicle towed by a driving vehicle, in which the rotation of an axle is transmitted through a transmission device. a hollow brake shaft that rotates with the rotating shaft and is fitted into an inner hole; and a hollow brake shaft that rotates with the brake shaft and is slidably attached in the axial direction of the brake shaft. a plurality of rotor members arranged between the plurality of rotor members, a plurality of stator members disposed between the plurality of rotor members and slidably attached to the key member only in the axial direction; a pressing member that applies a braking force to the member, a cooling space is formed between the inner hole of the brake shaft and the outer periphery of the rotating shaft portion, and cooling air is supplied to the cooling space. This is where an air communication path is formed to introduce the air.
Ｃ作用〕
上記手段によると、当該ディスクブレーキ装置は、押圧
部材による制動力の非作用時においては、車軸の回転が
伝達装置を介して伝達される回転軸部ひいてはブレーキ
軸と共に回転する複数枚のロータ部材が、キー部材に取
り付けられた複数枚のステータ部材に対して自由に回転
することとなるが、その一方において、押圧部材による
制動力の作用時においては、ロータ部材及びステータ部
材が軸方向−大側に摺動し且つ押し集められて該各部材
間は圧接した状態となり、この時に生じる摩擦によって
ロータ部材のステータ部材に対する相対回転が阻止され
る。つまり、ステータ部材が取り付けられているキー部
材は、台車に支持される伝達装置等の車両側部材に対し
て固定状態とされるものであるため、上記のようにロー
タ部材のステータ部材に対する相対回転が阻止された場
合には、ロータ部材と共に回転するブレーキ軸ひいては
回転軸部に伝達装置を介して回転伝達可能に接続されて
いる車軸の回転が止まることになる。C action] According to the above means, when the braking force by the pressing member is not applied, the disc brake device has a plurality of rotary shaft parts to which the rotation of the axle is transmitted via the transmission device, and also a plurality of discs that rotate together with the brake shaft. The rotor member rotates freely relative to the plurality of stator members attached to the key member, but on the other hand, when the braking force is applied by the pressing member, the rotor member and the stator member rotate in the axial direction. - The members slide toward the larger side and are pushed together to bring the members into pressure contact, and the friction generated at this time prevents the rotor member from rotating relative to the stator member. In other words, since the key member to which the stator member is attached is fixed to a vehicle-side member such as a transmission device supported by a truck, the relative rotation of the rotor member to the stator member as described above is If this is prevented, the rotation of the brake shaft that rotates together with the rotor member, as well as the axle shaft that is connected to the rotating shaft via the transmission device so as to be able to transmit rotation, will stop.
そして、本発明は、複数枚のロータ部材と複数枚のステ
ータ部材と押圧部材とからなる多板式のディスクブレー
キ装置を牽引車両に採用したことにより、当該車両の高
速走行からの制動時に発生する熱は前記複数枚のロータ
部材及びステータ部材の各相互間の摩擦熱に分散されて
、個々の部材についてのＱ熱量が大幅に軽減される。Further, the present invention employs a multi-plate disc brake device consisting of a plurality of rotor members, a plurality of stator members, and a pressing member in a towing vehicle, thereby reducing the heat generated during braking when the vehicle is running at high speed. is dispersed into the frictional heat between each of the plurality of rotor members and stator members, and the amount of Q heat for each member is significantly reduced.
更に、本発明は、前記多板式のディスクブレーキ装置の
ブレーキ軸に内孔を形成すると共に、車軸に伝達装置を
介して回転伝達可能に接続された回転軸部を前記ブレー
キ軸の内孔に嵌入し、且つ該内孔と前記回転軸部外周と
の間に冷却空間を形成するように構成したので、近年に
おける鉄道車両の高速化に伴って、仮に当該車両の高速
走行からの制動時に前記ブレーキ装置のロータ部材及び
ステータ部材が高温状態となったとしても、ロータ部材
が取り付けられているブレーキ軸は、空気連通路を介し
て前記冷却空間に導入される冷却用空気の作用によって
好適に冷却される（この時、回転軸部についても同様の
作用により冷却される）。Furthermore, the present invention provides an arrangement in which an inner hole is formed in the brake shaft of the multi-disk brake device, and a rotating shaft portion connected to the axle via a transmission device so as to be able to transmit rotation is inserted into the inner hole of the brake shaft. In addition, since a cooling space is formed between the inner hole and the outer periphery of the rotating shaft, with the increase in speed of railway vehicles in recent years, when the vehicle is braking from high-speed running, the brake Even if the rotor member and stator member of the device reach a high temperature state, the brake shaft to which the rotor member is attached is suitably cooled by the action of the cooling air introduced into the cooling space via the air communication path. (At this time, the rotating shaft is also cooled by the same action.)
尚・前記冷却空間に導入された冷却用空気は、別途設け
られた排出通路から大気中に排出される。The cooling air introduced into the cooling space is discharged into the atmosphere from a separately provided discharge passage.
これにより、ロータ部材とステータ部材との間で発生し
た摩擦熱がブレーキ軸及び回転軸部に伝導されるといっ
た事態は可及的軽減され、これらの軸を回動自在に保持
している軸受の損傷等が回避されることとなる。As a result, the situation where the frictional heat generated between the rotor member and the stator member is conducted to the brake shaft and the rotating shaft is reduced as much as possible, and the bearings that rotatably hold these shafts are reduced as much as possible. Damage etc. will be avoided.
以下、本発明の実施例を第１図乃至第８図に基づいて説
明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 8.
先ず、第１図に示す概略構成に基づいて、本発明に係る
ディスクブレーキ装置１の取付状態を説明すると、牽引
車両における台車５０の下方には軸バネ（不図示）を介
して軸箱５１，５１が取り付けられていると共に、この
軸箱５１，５１に車軸２の両端が回動自在に保持され、
且つこの車軸２に一対の車輪５３．５３が圧入されてい
る。そして、台車５０の突出フレーム５０ａと車輪２と
にまたがって伝達装置３が保持されており、この伝達装
置３の一側面（当該装置３のケースの一側面）にはブラ
ケット４．４を介してディスクブレーキ装置１が固設さ
れている。前記伝達装置３は、ディスクブレーキ装置１
の構成要素であるブレーキ軸９（後述する）と共に回転
する回転軸部３０に車軸２の回転を伝達させるための歯
車伝達機構を内蔵している。First, the mounting state of the disc brake device 1 according to the present invention will be explained based on the schematic configuration shown in FIG. 1. An axle box 51, 51 is attached, and both ends of the axle 2 are rotatably held in the axle boxes 51, 51.
A pair of wheels 53, 53 are press-fitted into this axle 2. A transmission device 3 is held astride the protruding frame 50a of the truck 50 and the wheels 2, and a bracket 4.4 is attached to one side of the transmission device 3 (one side of the case of the device 3). A disc brake device 1 is fixedly installed. The transmission device 3 includes a disc brake device 1
A gear transmission mechanism is built in to transmit the rotation of the axle 2 to a rotating shaft portion 30 that rotates together with a brake shaft 9 (described later), which is a component of the axle.
次に、前記ディスクブレーキ装置１の細部にわたる構造
を、第２図及び第３図に基づいて説明する。Next, the detailed structure of the disc brake device 1 will be explained based on FIGS. 2 and 3.
このディスクブレーキ装置１は、前記伝達装置３にブラ
ケット４．４を介して固定されたドラム状のケース７を
有し、該ケース７の内周面部には複数のキー部材８・・
・８が固定されていると共に、該ケース７の内方中心部
には前記回転軸部３０が挿入されている。そして、この
回転軸部３０は、内孔９０を有するブレーキ軸９に嵌入
され且つビン９１を用いて固定されており、該内孔９０
と回転軸部３０外周との間には冷却空間９２が形成され
ている。更に、前記回転軸部３０は、左端が開口する小
径内孔３１を有しており、該小径内孔３１はフィルター
６２を介して大気に連通され且つ通孔３２・・・３２を
介して前記冷却空間９２に連通されている。従って、こ
の実施例においては、前記回転軸部３０の小径内孔３１
と通孔３２とが、冷却空間９２に冷却用空気を導入する
ための空気連通路とされている。This disc brake device 1 has a drum-shaped case 7 fixed to the transmission device 3 via a bracket 4.4, and a plurality of key members 8 on the inner peripheral surface of the case 7.
8 is fixed, and the rotating shaft portion 30 is inserted into the inner center of the case 7. The rotating shaft portion 30 is fitted into the brake shaft 9 having an inner hole 90 and fixed using a pin 91.
A cooling space 92 is formed between the rotary shaft portion 30 and the outer periphery of the rotating shaft portion 30 . Further, the rotating shaft portion 30 has a small diameter inner hole 31 that is open at the left end, and the small diameter inner hole 31 is communicated with the atmosphere through a filter 62 and is connected to the atmosphere through the through holes 32...32. It communicates with a cooling space 92 . Therefore, in this embodiment, the small diameter inner hole 31 of the rotating shaft portion 30
and the through hole 32 serve as an air communication path for introducing cooling air into the cooling space 92.
一方、前記ブレーキ軸９の外周には、該ブレーキ軸９と
共に回転し且つ軸方向（第２図ａ−ｂ方向）に摺動自在
な二枚のロータ部材１０．１０が取り付けられ、また前
記キー部材８・・・８の内周には、軸方向にのみ摺動自
在な三枚のステータ部材１）・・・１）が取り付けられ
ている。詳述すれば（第３図参照）、前記ブレーキ軸９
には等角度間隔で外方に突出する複数の凸条９ａ・・・
９ａが軸方向に沿うように一体形成されていると共に該
ブレーキ軸９の外形と同形状の貫通孔１０ａが前記ロー
タ部材１０の中心部に形成され且つこの両者が嵌合され
ることによりロータ部材１０がブレーキ軸９と共に回転
し而も軸方向に摺動自在とされているのに対し、前記キ
ー部材８・−・８は等角度間隔毎に配設されてケース７
に固定支持されていると共にこれらのキー部材８・・・
８の外形と同形状の切欠部１）ａ・・・Ｉｌａがステー
タ部材１）の外周縁に形成され且つこの両者が嵌合され
ることによりステータ部材１）がキー部材８・・・８に
対して軸方向にのみ摺動自在とされている。On the other hand, two rotor members 10 and 10 are attached to the outer periphery of the brake shaft 9, and are rotor members 10 and 10 that rotate together with the brake shaft 9 and are slidable in the axial direction (direction a-b in FIG. 2). Three stator members 1)...1) which are slidable only in the axial direction are attached to the inner peripheries of the members 8...8. To be more specific (see FIG. 3), the brake shaft 9
has a plurality of protrusions 9a protruding outward at equal angular intervals...
9a is integrally formed along the axial direction, and a through hole 10a having the same shape as the outer shape of the brake shaft 9 is formed in the center of the rotor member 10, and by fitting these two together, the rotor member 10 rotates together with the brake shaft 9 and is slidable in the axial direction, whereas the key members 8 are arranged at equal angular intervals and are attached to the case 7.
These key members 8...
Notches 1)a...Ila having the same external shape as the key members 8 are formed on the outer peripheral edge of the stator member 1), and by fitting these two together, the stator member 1) is attached to the key members 8...8. On the other hand, it is slidable only in the axial direction.
この場合、前記ロータ部材１０とステータ部材１）とは
軸方向に交互に配設されており、ロータ部材１０の外周
面１０ｂとキー部材８・・・８の内周面との間、及びス
テータ部材１）の内周面１）ｂと中空軸９の外周面との
間には、僅かな隙間が存在している。尚、前記ロータ部
材１０及びステータ部材１）の枚数は、第２図示のもの
に限定されるものではなく、これ以上或いはこれ以下の
枚数であっても差し支えない。In this case, the rotor member 10 and the stator member 1) are arranged alternately in the axial direction, and between the outer peripheral surface 10b of the rotor member 10 and the inner peripheral surface of the key members 8... A small gap exists between the inner circumferential surface 1)b of the member 1) and the outer circumferential surface of the hollow shaft 9. Note that the number of the rotor member 10 and the stator member 1) is not limited to that shown in the second figure, and may be greater or less than this number.
更に、第２図に示すように、前記各部材のうちの左端に
配設されたステータ部材１）の左側方には熱強度、伝導
性の良い金属材料でなるリング状の加圧プレート１２が
近接配置されており、この加圧プレー目２は前記ステー
タ部材１）と同様にしてキー部材８・・・８に軸方向に
摺動自在に嵌合されていると共に、前記各部材のうちの
右端に配設されたステータ部材１）の右側方には前記加
圧プレート１２と同様の金属材料でなるリング状のスト
ッパプレート１３が配置されており、このストッパプレ
ート１３はその右側面がケース７の右側壁７ａ内面に当
接した状態で前記キー部材８・・・８に堅固に固定され
ている。また、前記複数のキー部材８・・・８には、ロ
ータ部材１０．１０及びステータ部材１）・・・１）の
外周部を全周にわたって覆うように薄肉の金属環板６３
（例えばステンレス１！１）が取り付けられている。Furthermore, as shown in FIG. 2, a ring-shaped pressure plate 12 made of a metal material with good thermal strength and conductivity is provided on the left side of the stator member 1) disposed at the left end of the above-mentioned members. The pressure play eyes 2 are fitted in the key members 8...8 so as to be slidable in the axial direction in the same manner as the stator member 1), and the pressure play eyes 2 are fitted in the key members 8...8 so as to be slidable in the axial direction. A ring-shaped stopper plate 13 made of the same metal material as the pressure plate 12 is disposed on the right side of the stator member 1) disposed at the right end, and the right side of this stopper plate 13 is connected to the case 7. The key members 8 are firmly fixed to the key members 8...8 while being in contact with the inner surface of the right side wall 7a. Further, each of the plurality of key members 8...8 is provided with a thin metal ring plate 63 so as to cover the entire outer periphery of the rotor member 10, 10 and stator member 1)...1).
(For example, stainless steel 1!1) is attached.
従って、ロータ部材１０．１０及びステータ部材１）・
・・１）の両側方及び外周は、前記加圧プレート１２と
ストンバブレート１３と金属環板６３とにより覆われた
状態となっている。この場合、前記加圧プレート１２に
は、第４図に示すように、その−側面に多数の溝１２ｘ
−・・１２χが放射状に形成されている（符号１２ｙ・
・・１２ｙは凸部、符号１２ａ・・・１２ａはピストン
１５先端が当接する平坦部、符号１２ｂ・・・１２ｂは
ピストンロッド２１が嵌入される孔部、符号１２ｃ・・
・１２ｃはキー部材８が嵌合される切欠部を示す）。ま
た、前記ストッパプレート１３にも、第５図に示すよう
に、多数の溝１３ｘ・・・１３ｘが放射状に形成されて
いる（符号１３ｙ・・・１３ｙは凸部、符号１３ｃ・・
・１３ｃはキー部材８が嵌合される切欠部を示す）。更
に、前記金属環板６３には、第６図に示すように、多数
の貫通孔６３ｘ・・・６３ｘが形成されている（符号６
３ｙ・・・６３ｙはリベフト等の固定部材を示す）、そ
して、第２図に示すように、ケース７の右側壁７ａとス
トッパプレート１３との間の隙間（溝１３ｘ）は、ブレ
ーキ軸９の右端部に穿設された通孔９３を介して前記冷
却空間９２に通じていると共に、ケース７の左側壁７ｂ
と加圧プレート１２との間の隙間１４ｘは、ブレーキ軸
９の左端部に穿設された通孔９４を介して前記冷却空間
９２に通じている。また、前記金属環板６３とケース７
内周面との間の隙間Ｗは、空気排出口６６を介して大気
に通じており、この空気排出口６６の内方にはフィルタ
ー６６ａが装着されている。Therefore, the rotor member 10.10 and the stator member 1).
...1) Both sides and the outer periphery are covered by the pressure plate 12, the stone bubble plate 13, and the metal ring plate 63. In this case, the pressure plate 12 has a large number of grooves 12x on its side surface, as shown in FIG.
-...12χ are formed radially (symbol 12y・
...12y is a convex part, code 12a...12a is a flat part where the tip of the piston 15 comes into contact, code 12b...12b is a hole into which the piston rod 21 is inserted, code 12c...
- 12c indicates a notch into which the key member 8 is fitted). Further, as shown in FIG. 5, the stopper plate 13 also has a large number of grooves 13x...13x formed in a radial manner (numerals 13y...13y are convex portions, numerals 13c...
- 13c indicates a notch into which the key member 8 is fitted). Furthermore, as shown in FIG. 6, the metal ring plate 63 is formed with a large number of through holes 63x...
3y...63y indicate fixing members such as rivet lifts), and as shown in FIG. It communicates with the cooling space 92 through a through hole 93 bored at the right end, and also connects to the left side wall 7b of the case 7.
The gap 14x between the brake shaft 9 and the pressure plate 12 communicates with the cooling space 92 through a through hole 94 formed in the left end of the brake shaft 9. In addition, the metal ring plate 63 and the case 7
The gap W between the inner circumferential surface and the air outlet 66 communicates with the atmosphere through an air outlet 66, and a filter 66a is installed inside the air outlet 66.
一方、前記ケース７の左側壁７ｂはボルト５７・・・５
７を用いて取り外し可能に固定されており、該左側壁７
ｂには、その先端が前記加圧プレート１２に当接する複
数個のピストン（押圧部材）１５・・・１５が軸方向に
摺動自在に嵌合保持されていると共に、該ピストン１５
の後面に液圧（例えば油圧）を作用させる液圧室１６が
形成されている。そして、該液圧室１６は第３図示のよ
うに液圧通路１７を介して液圧供給口１８（液圧源に通
じている）に連通されている。On the other hand, the left side wall 7b of the case 7 has bolts 57...5.
7 and is removably fixed using the left side wall 7.
A plurality of pistons (pressing members) 15 .
A hydraulic chamber 16 for applying hydraulic pressure (for example, hydraulic pressure) is formed on the rear surface of the hydraulic pressure chamber 16 . As shown in the third figure, the hydraulic pressure chamber 16 is communicated with a hydraulic pressure supply port 18 (which communicates with a hydraulic pressure source) via a hydraulic passage 17.
更に、前記ケース７の左側壁７ｂには、複数の隙間調整
機構１９・・・１９が設けられている。この隙間調整機
構１９は、第２図に示すように、圧縮コイルバネ２０に
より左方に付勢されたピストンロフト２１と、該ピスト
ンロフト２１の段付面が当接してその左動を規制するス
トッパ板２２と、該ストツバ板２２に固定されたリテー
ナ２３の右動を規制するフリクションリング２４とを有
する。そして、前記ピストンロフト２１の右端部は前記
加圧プレー目２に固定されており、従って加圧プレート
１２は前記圧縮コイルバネ２０により左方に付勢された
状態にある。また、前記フリクションリング２４は所定
力以上の力が作用することにより左右動じ、この左右動
に応じて、前記ピストンロフト２１に嵌着された鍔部材
２５と前記リテーナ２３との間の隙間Ｘつまりピストン
口。Furthermore, the left side wall 7b of the case 7 is provided with a plurality of gap adjustment mechanisms 19...19. As shown in FIG. 2, the gap adjustment mechanism 19 includes a piston loft 21 biased leftward by a compression coil spring 20 and a stopper that causes a stepped surface of the piston loft 21 to come into contact with each other to restrict its leftward movement. It has a plate 22 and a friction ring 24 that restricts the rightward movement of the retainer 23 fixed to the stopper plate 22. The right end of the piston loft 21 is fixed to the pressure plate 2, and therefore the pressure plate 12 is biased leftward by the compression coil spring 20. Further, the friction ring 24 moves laterally when a force equal to or greater than a predetermined force is applied, and in response to this lateral movement, the gap X between the collar member 25 fitted to the piston loft 21 and the retainer 23 is reduced. piston mouth.
ド２Ｉの移動範囲が変化するようになっているゆ尚、こ
の実施例においては、第１図に示すように、当該ディス
クブレーキ装置ｌの重量を受止している伝達装置３が台
車５０と車軸２とにまたがって保持されている関係上、
台車５０（突出フレーム５０ａ）と伝達装置３との連結
支点Ｚから車軸２までの寸法を１）、連結支点Ｚからブ
レーキ軸９までの寸法を１２とすれば、車軸２に対する
ディスクブレーキ装置１の重量の負担Ｗ工は１２ ／
ｌ ｔとなる。この場合、ディスクブレーキ装置１は、
その重量が比較的軽い場合には上記のように伝達装置３
に固設すればよいが、その重量が重い場合には台車５０
（突出フレーム５０ａ）に固設することも可能である。In this embodiment, as shown in FIG. Because it is held across the axle 2,
If the dimension from the connecting fulcrum Z to the axle shaft 2 between the bogie 50 (protruding frame 50a) and the transmission device 3 is 1), and the dimension from the connecting fulcrum Z to the brake shaft 9 is 12, then the disc brake device 1 with respect to the axle 2 The weight burden W is 12/
It becomes lt. In this case, the disc brake device 1 is
If the weight is relatively light, the transmission device 3
However, if the weight is heavy, a trolley 50
It is also possible to fix it to the protruding frame 50a.
また、この実施例においては、第２図及び第３図に示す
ロータ部材１０及びステータ部材１）が双方共に、Ｃ／
Ｃコンポジットで構成されている。このＣ／Ｃコンボシ
フト （Ｃａｒｂｏｎ／ Ｃａｒｂｏｎ Ｃｏｍｐｏ
ｓｉ ｔｅｓ ）は、炭素繊維をレジン、ピッチ等で結
合強化した後に炭化及び黒鉛化熱処理を行って製造され
た炭素繊維／炭素複合材料である。そして、第７図に示
すように、その温度特性は、鋼が符号（イ）で示す特性
曲線を有するのに対し、Ｃ／Ｃコンポジットは符号（ロ
）で示す特性曲線を有する。つまり、Ｃ／Ｃコンポジッ
トは、高温状態にある場合においても常温と変わらぬ或
いはそれ以上の引張強度を有するのである。これ以外に
も、Ｃ／Ｃコンポジットの特性としては、軽量、高弾性
、異方性の少ない微細組織、優れた摺動性及び耐摩耗性
等が挙げられる。Further, in this embodiment, the rotor member 10 and stator member 1) shown in FIGS. 2 and 3 are both C/
It is composed of C composite. This C/C combo shift (Carbon/ Carbon Compo
SI TES ) is a carbon fiber/carbon composite material manufactured by bonding and strengthening carbon fibers with resin, pitch, etc., and then subjecting them to carbonization and graphitization heat treatment. As shown in FIG. 7, steel has a characteristic curve indicated by symbol (a), whereas C/C composite has a characteristic curve indicated by symbol (b). In other words, the C/C composite has a tensile strength that is the same or higher than that at room temperature even when it is in a high temperature state. Other properties of the C/C composite include light weight, high elasticity, microstructure with little anisotropy, excellent sliding properties, and abrasion resistance.
次に、上記実施例の作用を説明する。Next, the operation of the above embodiment will be explained.
当該牽引車両の走行時には、車軸２の回転が伝達装置３
（歯車伝達機構）を介して回転軸部３０及びブレーキ軸
９に伝達されて、ロータ部材１０．１０が回転すること
になるが、この場合には、ピストンＩ５の後面の液圧室
１６が無圧状態となっているため、該ピストン１５が加
圧プレート１２を第２図右方へ押圧するための力は発生
せず、従って前記ロータ部材１０．１０はステータ部材
１）・・・１）に対して自由に回転できることとなる。When the towing vehicle is running, the rotation of the axle 2 is transferred to the transmission device 3.
(gear transmission mechanism) to the rotating shaft portion 30 and the brake shaft 9 to rotate the rotor member 10.10, but in this case, the hydraulic pressure chamber 16 on the rear surface of the piston I5 is Since the piston 15 is in the pressure state, no force is generated for the piston 15 to press the pressure plate 12 to the right in FIG. This means that it can be rotated freely.
一方、ブレーキ指令が発せられた時には、前記液圧室１
６が加圧状態となり、これに伴ってピストン１５が右方
へ移動して加圧プレート１２を押圧し且つロータ部材１
０．１０及びステータ部材１）・・・１）をストッパプ
レート１３に対して押し付け、この時に生じるロータ部
材１０．１０とステータ部材１）・・・１）との各相互
間の摩擦によって、ロータ部材１０，１０ 、ブレーキ
軸９、回転軸部３０及び車軸２０回転が止まる。そして
、ブレーキ指令が解除された場合には、前記液圧室１６
が無圧状態となり、加圧プレート１２は隙間調整機Ｎ１
）９の圧縮コイルバネ２０のバネ力により左方へ移動し
て当初の状態に復帰する。On the other hand, when a brake command is issued, the hydraulic chamber 1
6 becomes pressurized, and accordingly, the piston 15 moves to the right, presses the pressure plate 12, and rotor member 1
0.10 and the stator member 1)...1) are pressed against the stopper plate 13, and the friction between the rotor member 10.10 and the stator member 1)...1) generated at this time causes the rotor to The members 10, 10, brake shaft 9, rotating shaft portion 30, and axle 20 stop rotating. Then, when the brake command is released, the hydraulic pressure chamber 16
is in an unpressurized state, and the pressure plate 12 is moved to the gap adjuster N1.
) It moves to the left by the spring force of the compression coil spring 20 of 9 and returns to its original state.
この場合において、前記車両の制動時に発生する熱は、
ロータ部材１０．１０とステータ部材１）・・・１）と
の各相互間に発生する複数箇所の摩擦熱として分散され
ることになるので、個々の部材１０．１０．１）・・・
１）についての発熱量は大幅に軽減されることになる。In this case, the heat generated during braking of the vehicle is
Since the frictional heat generated between the rotor member 10.10 and the stator member 1)...1) is dispersed as frictional heat at multiple locations, the individual members 10.10.1)...
Regarding 1), the amount of heat generated will be significantly reduced.
更に、この場合において、ケース７の左側壁７ｂに装着
されたフィルター６２を介して回転軸部３０の小径内孔
３１に流入した冷却用空気は、第２図に矢印で示すよう
に通孔３２を通過して冷却空間９２に導入され、この冷
却空間９２にてブレーキ軸９及び回転軸部３０に対して
所要の冷却作用を行った後、通孔９３，９４を通過して
隙間１３ｘ、１４ｘに流入し、更に隙間Ｗに流入した後
にフィルター６６ａを介して空気排出口６６より大気中
に排出される。このように、冷却用空気が前記冷却空間
９２においてブレーキ軸９及び回転軸部３０を冷却する
ことにより、仮に高速走行からの制動時にロータ部材１
０．１０及びステータ部材１）・・・１）が高温状態と
なったとしても・回転軸部３０への熱伝導は可及的抑制
される。これにより、回転軸部３０の高温化に伴う種々
の弊害、例えば回転軸部３０の左端部を回動自在に保持
している軸受９５の早期損傷や、該回転軸部３０の右端
部を回動自在に保持している伝達装置３内の軸受（不図
示）の早期損傷等が効果的に防止される。Furthermore, in this case, the cooling air that has flowed into the small-diameter inner hole 31 of the rotating shaft portion 30 through the filter 62 attached to the left side wall 7b of the case 7 flows through the through hole 32 as shown by the arrow in FIG. After passing through the through holes 93 and 94 and being introduced into the cooling space 92, the brake shaft 9 and the rotating shaft portion 30 are subjected to the required cooling action in the cooling space 92, and then passed through the through holes 93 and 94 to form the gaps 13x and 14x. After flowing into the gap W, the air is discharged into the atmosphere from the air outlet 66 via the filter 66a. In this way, the cooling air cools the brake shaft 9 and the rotating shaft portion 30 in the cooling space 92, so that the rotor member 1 can be cooled when braking from high-speed running.
0.10 and the stator member 1)...1) Even if the temperature is high, heat conduction to the rotating shaft portion 30 is suppressed as much as possible. This prevents various problems associated with the high temperature of the rotating shaft 30, such as early damage to the bearing 95 that rotatably holds the left end of the rotating shaft 30, and Early damage to the bearing (not shown) in the transmission device 3 which is held movably is effectively prevented.
尚、上記のようにして冷却用空気がケース７内を流れる
際には、既述のように表面積が広くなっている加圧プレ
ート１２及びストッパプレート１３と金属環板６３とか
ら放熱が行われて、ロータ部材１０゜１０及びステータ
部材ＩＩ・・・１）の過度な温度上昇が防止されると共
に、ロータ部材１０．１０及びステータ部材１）・・・
１）がＣ／Ｃコンポジットで構成される場合には、各部
材相互間の摺動により発生した粉塵が金属環板６３の貫
通孔６３ｘ・・・６３ｘを介して隙間Ｗに流出し且つ空
気排出口６６内方のフィルター６６ａにより捕集される
。Incidentally, when the cooling air flows through the case 7 as described above, heat is radiated from the pressure plate 12 and stopper plate 13, which have large surface areas, and the metal ring plate 63, as described above. Therefore, an excessive temperature rise of the rotor member 10.10 and the stator member II...1) is prevented, and the rotor member 10.10 and the stator member 1)...
When 1) is composed of a C/C composite, dust generated by sliding between each member flows into the gap W through the through holes 63x...63x of the metal ring plate 63, and the air is exhausted. It is collected by a filter 66a inside the outlet 66.
第８図は、本発明の他の実施例を示すものであり、既述
の実施例と共通の構成要件については同一符号を付して
その説明を省略する。FIG. 8 shows another embodiment of the present invention, and constituent elements common to those of the previously described embodiments are given the same reference numerals and their explanations will be omitted.
同図に示すように、当該他の実施例が既述の実施例と異
なるところは、ブレーキ軸９と回転軸部３０とを固定す
るビン９１の配設位置を変更した点と、ブレーキ軸９が
軸受９５により保持されている点（既述の実施例では回
転軸部３０が軸受９５に保持されている）と、ブレーキ
軸９の内孔を大径内孔９゜ａと小径内孔９０ｂとから構
成した点と、回転軸部３０の左端面とブレーキ軸９の内
端面との間に隙間を形成し且つこの隙間を空気通路とし
た点とである。従って、フィルター６２を介してブレー
キ軸９の小径内孔９０ｂに流入した冷却用空気は、矢印
で示す経路を通過して冷却空間９２に導入されると共に
、通孔９３，９４を介して隙間１３ｘ、 １４ｘに流出
していくことになる。そして、この実施例においても、
冷却用空気が冷却空間９２を通過する際にブレーキ軸９
及び回転軸部３０を好適に冷却することになるので、ロ
ータ部材１０．１０及びステータ部材１）・・・１）相
互間で発生した摩擦熱がブレーキ軸９及び回転軸部３０
に伝導される度合が可及的軽減され、この両軸９，３０
の高温化に伴う種々の弊害が効果的に防止されることと
なる。As shown in the figure, this other embodiment differs from the previously described embodiments in that the position of the bin 91 that fixes the brake shaft 9 and the rotating shaft portion 30 is changed, and that the brake shaft 9 is held by a bearing 95 (in the previously described embodiment, the rotating shaft portion 30 is held by a bearing 95), and the inner hole of the brake shaft 9 is divided into a large diameter inner hole 9°a and a small diameter inner hole 90b. and a gap is formed between the left end surface of the rotating shaft portion 30 and the inner end surface of the brake shaft 9, and this gap is used as an air passage. Therefore, the cooling air that has flowed into the small diameter inner hole 90b of the brake shaft 9 via the filter 62 passes through the path shown by the arrow and is introduced into the cooling space 92, and also passes through the through holes 93 and 94 into the gap 13x. , it will flow out to 14x. Also in this example,
When the cooling air passes through the cooling space 92, the brake shaft 9
Since the rotor member 10.10 and the stator member 1)...1) are cooled appropriately, the frictional heat generated between the rotor member 10, 10 and the stator member 1) is transferred to the brake shaft 9 and the rotating shaft 30.
The degree of transmission to both axes 9, 30 is reduced as much as possible.
Various adverse effects associated with the rise in temperature can be effectively prevented.
以上のように本発明によれば、牽引車両に取り付けられ
るブレーキ装置として、複数枚のロータ部材と複数枚の
ステータ部材とを有してなる多板式のディスクブレーキ
装置を用いたことにより、当該車両の制動時に発生する
熱が、前記各部材相互間の複数箇所にて生じる摩擦熱と
なって分散されることになり、各部材の発熱量が軽減さ
れて、偏摩耗の発生や寿命の低下等の不具合が回避され
ると共に、当該装置のレイアウトの簡素化や取付性の容
易化等をも図り得るという利点が得られることとなる。As described above, according to the present invention, by using a multi-plate disc brake device having a plurality of rotor members and a plurality of stator members as a brake device attached to a towing vehicle, the vehicle The heat generated during braking is dispersed as frictional heat generated at multiple locations between each member, reducing the amount of heat generated by each member, resulting in uneven wear, shortened lifespan, etc. In addition to avoiding the problems described above, there are also advantages in that the layout of the device can be simplified and installation can be made easier.
そして、特に本発明によれば、前記ロータ部材が取り付
けられているブレーキ軸の内孔に、車軸の回転が伝達装
置を介して伝達される回転軸部を嵌入すると共に、前記
ブレーキ軸の内孔と回転軸部の外周との間に冷却空間を
形成し、且つ該冷却空間に対して冷却用空気を導入する
空気連通路を形成したから、前記冷却空間に導入される
冷却用空気の作用によりブレーキ軸及び回転軸部が好適
に冷却されることになり、これによりロータ部材及びス
テータ部材相互間で発生した摩擦熱の他の部位への伝導
が可及的軽減されると共に、前記ブレーキ軸及び回転軸
部の高温化に伴う種々の弊害（例えば軸受の損傷等）が
回避される。また、従来のように摩擦熱が車軸に伝導さ
れるといった不具合は確実に回避されることになる。Particularly, according to the present invention, a rotating shaft portion through which the rotation of the axle is transmitted via a transmission device is fitted into the inner hole of the brake shaft to which the rotor member is attached, and the rotating shaft portion is fitted into the inner hole of the brake shaft. Since a cooling space is formed between the cooling space and the outer periphery of the rotating shaft portion, and an air communication path is formed for introducing cooling air into the cooling space, the effect of the cooling air introduced into the cooling space The brake shaft and the rotating shaft are suitably cooled, thereby reducing as much as possible the conduction of frictional heat generated between the rotor member and the stator member to other parts, and also cooling the brake shaft and the rotating shaft. Various adverse effects (for example, damage to bearings, etc.) due to the high temperature of the rotating shaft portion are avoided. In addition, the conventional problem of frictional heat being conducted to the axle is reliably avoided.
第１図乃至第７図は本発明の一実施例を示すもので、第
１図は鉄道車両用ディスクブレーキ装置の取付状態を示
す概略平面図、第２図は鉄道車両用ディスクブレーキ装
置の内部構造を示す要部縦断正面図、第３図は鉄道車両
用ディスクブレーキ装置の内部構造を示す要部縦断側面
図、第４図は加圧プレートの単体側面図、第５図はスト
ッパプレートの単体側面図、第６図はキー部材に金属環
板が取り付けられた状態を示す斜視図、第７図はＣ／Ｃ
コンボジントの特性を示すグラフである。
また、第８図は本発明の他の実施例を示すもので、鉄道
車両用ディスクブレーキ装置の内部構造を示す要部縦断
正面図である。更に、第９図は−の従来例を示す概略平
面図、第１０図は他の従来例を示す概略平面図である。
１・・・ディスクブレーキ装置
２・・・車軸
３・・・伝達装置
８・・・キー部材
９・・・ブレーキ軸
１０・・・ロータ部材
１）・・・ステータ部材
１５・・・押圧部材（ピストン）
３０・・・回転軸部
９０−・・内孔
９０ａ・・・内孔（大径内孔）
９２・・・冷却空間1 to 7 show one embodiment of the present invention, in which FIG. 1 is a schematic plan view showing the installed state of a disc brake device for a railway vehicle, and FIG. 2 is an internal view of the disc brake device for a railway vehicle. Figure 3 is a vertical cross-sectional side view of the main parts showing the internal structure of the disc brake device for railway vehicles, Figure 4 is a side view of the pressure plate alone, and Figure 5 is the stopper plate alone. A side view, FIG. 6 is a perspective view showing the state in which the metal ring plate is attached to the key member, and FIG. 7 is a C/C
It is a graph showing the characteristics of a conglomerate. Further, FIG. 8 shows another embodiment of the present invention, and is a longitudinal sectional front view of the main part showing the internal structure of a disc brake device for a railway vehicle. Furthermore, FIG. 9 is a schematic plan view showing a conventional example, and FIG. 10 is a schematic plan view showing another conventional example. 1... Disc brake device 2... Axle 3... Transmission device 8... Key member 9... Brake shaft 10... Rotor member 1)... Stator member 15... Pressing member ( Piston) 30... Rotating shaft portion 90-... Inner hole 90a... Inner hole (large diameter inner hole) 92... Cooling space
Claims (1)
鉄道車両用ディスクブレーキ装置であって、車軸の回転
が伝達装置を介して伝達される回転軸部と、該回転軸部
と共に回転し且つ該回転軸部を内孔に嵌入してなる中空
状のブレーキ軸と、該ブレーキ軸と共に回転し且つ該ブ
レーキ軸の軸方向に摺動自在に取り付けられた複数枚の
ロータ部材と、これら複数枚のロータ部材の各相互間に
配設され且つキー部材に軸方向にのみ摺動自在に取り付
けられた複数枚のステータ部材と、前記ロータ部材及び
ステータ部材に制動力を作用させる押圧部材とを有する
と共に、前記ブレーキ軸の内孔と前記回転軸部の外周と
の間に冷却空間を形成し、且つ、該冷却空間に対して冷
却用空気を導入する空気連通路を形成したことを特徴と
する鉄道車両用ディスクブレーキ装置。(1) A disc brake device for a railway vehicle that is attached to a vehicle towed by a driving vehicle, which includes a rotating shaft portion to which the rotation of the axle is transmitted via a transmission device, and a rotating shaft portion that rotates together with the rotating shaft portion and that rotates with the rotating shaft portion. A hollow brake shaft whose shaft portion is fitted into an inner hole, a plurality of rotor members that rotate together with the brake shaft and are slidably attached in the axial direction of the brake shaft, and these rotor members. It has a plurality of stator members disposed between each member and slidably attached to the key member only in the axial direction, and a pressing member that applies a braking force to the rotor member and the stator member, A railway vehicle characterized in that a cooling space is formed between the inner hole of the brake shaft and the outer periphery of the rotating shaft portion, and an air communication path is formed for introducing cooling air into the cooling space. disc brake device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2162343A JP2566482B2 (en) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | Disc brake device for railway vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2162343A JP2566482B2 (en) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | Disc brake device for railway vehicles |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0454330A true JPH0454330A (en) | 1992-02-21 |
| JP2566482B2 JP2566482B2 (en) | 1996-12-25 |
Family
ID=15752753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2162343A Expired - Fee Related JP2566482B2 (en) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | Disc brake device for railway vehicles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2566482B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008083884A1 (en) * | 2007-01-08 | 2008-07-17 | Mann+Hummel Gmbh | Brake dust collecting device for motor vehicles |
-
1990
- 1990-06-20 JP JP2162343A patent/JP2566482B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008083884A1 (en) * | 2007-01-08 | 2008-07-17 | Mann+Hummel Gmbh | Brake dust collecting device for motor vehicles |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2566482B2 (en) | 1996-12-25 |
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