JPH0454331A - Disc brake unit for railway vehicle - Google Patents

Disc brake unit for railway vehicle

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JPH0454331A
JPH0454331A JP16234490A JP16234490A JPH0454331A JP H0454331 A JPH0454331 A JP H0454331A JP 16234490 A JP16234490 A JP 16234490A JP 16234490 A JP16234490 A JP 16234490A JP H0454331 A JPH0454331 A JP H0454331A
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Yasuyuki Mashita
真下 育幸
Zenzo Tsuji
辻 善造
Hideo Tamamori
玉森 秀男
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Abstract

PURPOSE:To restrict transmission of brake heat of a disc by forming a hollow chamber having a larger inner diameter than the outer diameter of an axle or rotation shaft at a disc seat and forming a communication hole for introducing cooling air into the hollow chamber. CONSTITUTION:By pressing linings 7, 7 of a caliper 6 to discs 5, 5, braking is achieved to regulate the rotation of an axlee 2, while friction heat generates at contact surfaces of the disc and the linings 7, 7. This heat is transmitted from the disc 5 to the disc seat 12. Cooling air introduced from an air supply hole 28 to an aperture part 25 of a fixed part 15 which is made hollow by engagement with a rotation part 16 passes a communication hole 33 in the disc seat 12 to be introduced to a hollow chamber 32 and discharged out of the system from a discharge hole 34. The disc seat 12 is thus cooled by the cooling air, and a high temperature at the axle 2 can be prevented. In addition, air discharged from the discharge hole 34 flows toward the disc 5 to achieve a function of cooling the disc 5.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、鉄道車両用ディスクブレーキ装置に関し、特
に、駆動車両あるいは駆動車両により牽引される車両の
車軸若しくは車軸と共に回転する回転軸に備えられるデ
ィスクブレーキ装置に関す〔従来の技術〕 鉄道車両用ディスクブレーキ装置は、駆動車両及び駆動
車両により牽引される車両の双方で採用されているが、
研究開発の過程の違い等によってその通用形態が一般に
異なっている。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a disc brake device for a railway vehicle, and in particular, a disc brake device provided on an axle of a drive vehicle or a vehicle towed by the drive vehicle, or a rotating shaft that rotates with the axle. Related to Disc Brake Devices [Prior Art] Disc brake devices for railway vehicles are employed in both drive vehicles and vehicles towed by the drive vehicle.
Generally, the forms in which they are used differ depending on the differences in the research and development process.

駆動車両については、例えば実開平1−149032号
公報に開示されたものがあり、これは、第2,3図に示
すように、車輪1.1を軸支する車軸2の一側方に誘導
電動機3を設置すると共に、M誘導電動機3の回転軸4
の一端部にディスク(ブレーキディスク)5を固着し、
且つ、キャリパ−6に取り付けられた一対のライニング
7.7間に前記ディスク5を介在せしめたものである。
As for the driving vehicle, there is one disclosed, for example, in Japanese Utility Model Application Publication No. 1-149032, which, as shown in FIGS. In addition to installing the electric motor 3, the rotating shaft 4 of the M induction motor 3
A disc (brake disc) 5 is fixed to one end of the
Moreover, the disc 5 is interposed between a pair of linings 7 and 7 attached to the caliper 6.

尚、前記誘導電動機3は台車等の車両側部材に固定設置
され・またキャリパ−6は車両側部材や誘導電動機3に
保持されるものである。そして、前記回転軸4の他端部
には可撓継手8を介して駆動ギヤ9が取り付けられ、且
つ、前記車軸2の対応する端部には前記駆動ギヤ9に噛
合される従動ギヤ10が取り付けられている。このよう
な構成によれば、当該車両の走行時には誘導電動機30
回転軸4の回転に伴って車軸2及び車輪1. 1が回転
駆動されるが、ブレーキ指令が発せられた場合には、キ
ャリパー6のライニング7.7がディスク5の両面に圧
接することにより、ブレーキ作用が行われて、回転軸4
及び車軸2ひいては車輪1.1の回転が止まることにな
る。
The induction motor 3 is fixedly installed on a vehicle side member such as a truck, and the caliper 6 is held on the vehicle side member or the induction motor 3. A drive gear 9 is attached to the other end of the rotating shaft 4 via a flexible joint 8, and a driven gear 10 meshed with the drive gear 9 is attached to the corresponding end of the axle 2. installed. According to such a configuration, when the vehicle is running, the induction motor 30
As the rotating shaft 4 rotates, the axle 2 and the wheels 1. 1 is rotationally driven, but when a brake command is issued, the linings 7.7 of the caliper 6 come into pressure contact with both sides of the disc 5, thereby performing a braking action and rotating the rotation shaft 4.
The axle 2 and thus the wheel 1.1 stop rotating.

一方、牽引車両については、第4図に示す型式のディス
クブレーキ装置を採用しているのが一般的である。
On the other hand, for towing vehicles, a disc brake device of the type shown in FIG. 4 is generally employed.

即ち、第4図に示す型式のものは、牽引車両の車軸2に
ディスク5を固着し、リンク機構からなるキャリパー6
をブレーキシリンダ11によって連係作動させることに
より、一対のライニング7゜7が前記ディスク5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. 4 has a disc 5 fixed to the axle 2 of the towing vehicle, and a caliper 6 consisting of a link mechanism.
The pair of linings 7.7 press and hold both side surfaces of the disc 5 by interlocking operation by the brake cylinder 11.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかるに、上記鉄道車両に取付けらえるディスクブレー
キ装置においては、制動時にキャリパ−6に取付けられ
た1対のライニング7・ 7と前記ディスク5の圧接に
より、圧接面に大きな摩擦熱が発生し、高速走行からの
制動が続くとディスク5の高温化が著しくなる。特に、
ディスク5は鉄系の金属材料で構成されるのが通例であ
るため、その熱容量は小さく制動時に高温状態になり易
いという特性を有している。
However, in the disc brake device installed on the above-mentioned railway vehicle, when the disc 5 is pressed against the pair of linings 7 and 7 attached to the caliper 6 during braking, a large amount of frictional heat is generated on the pressed surface, and the If braking continues after running, the temperature of the disc 5 will increase significantly. especially,
Since the disk 5 is usually made of iron-based metal material, its heat capacity is small and it tends to reach a high temperature during braking.

又、第4図に示すようにディスク5を保持するディスク
座12は、車軸2あるいは回転軸4に密接して取付けら
れるので、ディスク5の熱はディスク座12を介して回
転軸4(あるいは車軸)に伝達され、その温度を上昇さ
せて軸強度を低下させる。
Furthermore, as shown in FIG. 4, the disk seat 12 that holds the disk 5 is attached closely to the axle 2 or the rotating shaft 4, so the heat of the disk 5 is transferred to the rotating shaft 4 (or the axle) through the disk seat 12. ), increasing its temperature and reducing its shaft strength.

さらに、ディスクブレーキ装置を車軸2に直接取付けた
場合においては、車軸2と車輪1との結合部に熱が伝わ
り、該結合部を損傷する要因となる。
Furthermore, when the disc brake device is directly attached to the axle 2, heat is transmitted to the joint between the axle 2 and the wheel 1, causing damage to the joint.

本発明は、上記事情に着目してなされたものであり、デ
ィスク5の制動熱の伝達を抑制することにより車軸2あ
るいは回転軸4の高温化並びに損傷を防止し、鉄道車両
の安全走行を確保しようとするものである。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and by suppressing the transfer of braking heat to the disc 5, the axle 2 or rotating shaft 4 is prevented from increasing in temperature and being damaged, thereby ensuring safe running of the railway vehicle. This is what I am trying to do.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

しかして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、鉄道車両の車軸若しくは車軸と共に回転
する回転軸にディスク座を取付けると共に、このディス
ク座にブレーキディスクを取付けた鉄道車両用ディスク
ブレーキ装置において、前記ディスク座に車軸若しくは
回転軸の外径よりも大きい内径を有する中空室を形成し
、この中空室に冷却空気を導入する連通孔を形成した点
に存在する。
The specific means for achieving the above technical problem is to attach a disc seat to the axle of a railway vehicle or to a rotating shaft that rotates together with the axle, and to install a brake disc on the disc seat. In the brake device, a hollow chamber having an inner diameter larger than the outer diameter of the axle or rotating shaft is formed in the disc seat, and a communication hole is formed to introduce cooling air into the hollow chamber.

〔作用〕[Effect]

上記手段によると、制動時、ブレーキディスクに蓄積す
る摩擦熱は、ブレーキディスクからディスク座に伝達さ
れることとなるが、ディスク座には中空室が形成されて
おり1.且つ中空室には該中空室に冷却空気を導入する
為の連通孔を形成しているので、連通孔を経由して中空
室に入る冷却空気によって中空室すなわちディスク座が
速やかに冷却することができる。従って高速走行からの
制動が続いてもディスク座が非伝熱部分並びに奪熱部分
となって車軸や回転軸の高温化を防止することができる
According to the above means, during braking, the frictional heat that accumulates on the brake disc is transferred from the brake disc to the disc seat, and a hollow chamber is formed in the disc seat.1. In addition, since the hollow chamber is formed with a communicating hole for introducing cooling air into the hollow chamber, the hollow chamber, that is, the disk seat, can be quickly cooled by the cooling air that enters the hollow chamber via the communicating hole. can. Therefore, even if braking continues after high-speed running, the disc seat serves as a non-heat transfer portion and a heat absorption portion, thereby preventing the axle and rotating shaft from becoming hotter.

そして、車軸或いは回転軸が昇温することがないので、
軸強度の低下や車軸と車輪の取付は部の損傷を防止する
ことができる。
And since the temperature of the axle or rotating shaft does not rise,
Reducing the strength of the axle and attaching the axle to the wheel can prevent damage to the part.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を第1図に基いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIG.

本発明に係るディスクブレーキ装置は、第1図に示すよ
うに、車軸2に圧入された1対の車輪1゜1によって挟
まれるように、1対のディスクブレーキ装置13.13
を設置して構成されている。
As shown in FIG. 1, the disc brake device according to the present invention includes a pair of disc brake devices 13.13 sandwiched between a pair of wheels 1.
It is configured by installing.

このディスクブレーキ装置13は、牽引車両における台
車14に連結される固定部15と車軸2に固定されて車
軸2と共に回転する回転部16からなり、台車14には
、各回転部16に対応してキャリパー6゜6が固設され
ている。
This disc brake device 13 includes a fixed part 15 connected to a truck 14 in the towing vehicle and a rotating part 16 fixed to the axle 2 and rotated together with the axle 2. A caliper 6°6 is fixed.

固定部15は、周方向に分割可能な上部ケース17゜1
7と下部ケース18.18からなり、左右の上部ケース
17.17は、フレーム19を介して一体的に連結され
、フレーム19には、ピン20を介して台車14と連結
する為のブラケット21が上方へ延設されている。
The fixed part 15 includes an upper case 17゜1 that can be divided in the circumferential direction.
7 and a lower case 18.18, the left and right upper cases 17.17 are integrally connected via a frame 19, and the frame 19 is provided with a bracket 21 for connecting to the trolley 14 via a pin 20. It is extended upwards.

一方、下部ケース18.18は、左右別体に形成されて
おり、これらの上部ケース17.17及び下部ケース1
8.18の周方向両端部に夫々孔付きブラケット22.
22が付設され、該ブラケット22.22に止めボルト
23を挿通してナツト24と端金させることにより上部
ケース17.17 と下部ケース18.18は組立てら
れている。
On the other hand, the lower case 18.18 is formed separately on the left and right sides, and these upper cases 17.17 and lower case 1
8. Brackets 22 with holes at both ends in the circumferential direction of 18.
22 is attached, and the upper case 17.17 and the lower case 18.18 are assembled by inserting a fixing bolt 23 into the bracket 22.22 and fitting it with a nut 24.

左右の上部ケース17及び下部ケース18の軸方向端縁
には、段差状に拡径した開口部25を形成し、且つ開口
部25の先端には、回転部16と係合する凹部26を有
する鉤状段差部27が形成されている。又、下部ケース
18には、開口部25と連通ずる給気孔28が穿設され
ている。そして、止めボルト23とナツト24を懐合さ
せて組立てられた上部ケース17と下部ケース18は、
開口部25の奥部に配したベアリング29によって車軸
2と接することになる。
The axial edges of the left and right upper case 17 and lower case 18 are formed with an opening 25 whose diameter is enlarged in a step-like manner, and the tip of the opening 25 has a recess 26 that engages with the rotating part 16. A hook-shaped stepped portion 27 is formed. Further, the lower case 18 is provided with an air supply hole 28 that communicates with the opening 25 . Then, the upper case 17 and lower case 18 assembled by mating the fixing bolts 23 and nuts 24,
It comes into contact with the axle 2 through a bearing 29 arranged deep inside the opening 25.

一方、回転部16は、車軸2に固定される分割可能なデ
ィスク座12と該ディスク座I2に固定されるディスク
5.5等からなり、ディスク座12の周方向両端部に夫
々孔付きブラケ7 )22a、22aを付設し、ボルト
23a とナツト24aZ[合させることによりディス
ク座12が組立てられている。又、ディスク座12には
、外周方向に突出する突板30が付設され、ディスク5
,5は、該突板30を両側から挟持するように添設され
、止めボルト31で固定されている。そして、ディスク
座12には、車軸2の外径よりも大きい内径を有する中
空室32が形成され〜且つ該中空室32には、固定部1
5の開口部25に通じる連通孔33が周方向に等間隔に
複数個穿設されている。又、ディスク座I2のディスク
5取付は部側壁部12aには、連通孔33から中空室3
2内に導入された空気を排出する排出孔34が穿設され
ている。
On the other hand, the rotating part 16 consists of a divisible disk seat 12 fixed to the axle 2, a disk 5.5 fixed to the disk seat I2, etc., and brackets 7 with holes at both ends of the disk seat 12 in the circumferential direction. ) 22a, 22a are attached, and the disk seat 12 is assembled by fitting the bolt 23a and nut 24aZ [. Further, the disk seat 12 is provided with a projecting plate 30 that protrudes in the outer circumferential direction, and the disk 5
, 5 are attached so as to sandwich the projecting plate 30 from both sides, and are fixed with fixing bolts 31. A hollow chamber 32 having an inner diameter larger than the outer diameter of the axle 2 is formed in the disk seat 12.
A plurality of communication holes 33 communicating with the openings 25 of 5 are bored at equal intervals in the circumferential direction. In addition, when mounting the disk 5 on the disk seat I2, the side wall 12a has a communication hole 33 connected to the hollow chamber 3.
A discharge hole 34 for discharging the air introduced into the chamber 2 is provided.

又、ディスク座工2の固定部工5側外周面には、環状突
部35が形成され、該環状突部35が固定部15の鉤形
段差部27の凹部26と若干の隙間を残して嵌合してい
る。
Further, an annular protrusion 35 is formed on the outer circumferential surface of the disk seat 2 on the fixed part work 5 side, and the annular protrusion 35 is connected to the recess 26 of the hook-shaped stepped part 27 of the fixed part 15, leaving a slight gap. They are mated.

さらに、台車14に取付けられたキャリパ−6゜6は、
取付フレーム36 、36に固設されたコ字形のキャリ
バー本体37.37と、該キャリバー本体37゜37の
両測部内方に配設されてディスク5,5を挟持する一対
のライニング7.7からなり、キャリバー本体37には
、この両ライニング7.7を夫々外方から押圧するピス
トン(図示せず)が具備されている。そして、このピス
トンは、油圧若しくは空気圧により又は機械的構造例え
ばリンク機構により内外方向(第1図左右方向)に移動
して、制動時にライニング7.7をディスク5.5に対
して押圧させるものである。
Furthermore, the caliper 6°6 attached to the trolley 14 is
From the U-shaped caliber body 37.37 fixed to the mounting frames 36, 36, and a pair of linings 7.7 disposed inside both measuring parts of the caliber body 37.37 and sandwiching the discs 5, 5. The caliber body 37 is provided with pistons (not shown) that press the linings 7, 7 from the outside. This piston is moved by hydraulic or pneumatic pressure or by a mechanical structure, such as a link mechanism, in the inward and outward directions (left and right in FIG. 1) to press the lining 7.7 against the disc 5.5 during braking. be.

このようなディスクブレーキ装置13の固定部15は、
ブラケット21及び台車14から垂下するブラケット3
8を介して台車14と連結され、一定位置に保持される
。一方、回転部16は、ディスク座12を介して車軸2
に固定され、車軸2と共に回転する。
The fixed part 15 of such a disc brake device 13 is
Bracket 3 hanging from bracket 21 and truck 14
It is connected to the trolley 14 via 8 and held at a fixed position. On the other hand, the rotating part 16 is connected to the axle 2 via the disc seat 12.
is fixed to and rotates together with the axle 2.

この状態でキャリパ−6のライニング7.7をディスク
5.5に対して押圧させると、ディスク5゜5の回転に
制動がかかり、車軸20回転が規制されると共に、ディ
スク5とライニング7.7の接触面で摩擦熱が発生する
。こうして発生した摩擦熱はディスク5からディスク座
I2に伝達される。
When the lining 7.7 of the caliper 6 is pressed against the disc 5.5 in this state, the rotation of the disc 5°5 is braked, the axle 20 rotation is restricted, and the disc 5 and the lining 7.7 Frictional heat is generated at the contact surfaces. The frictional heat thus generated is transferred from the disk 5 to the disk seat I2.

しかして、図示しない給気ファン等により給気孔28か
ら固定部15の開口部(回転部16との係合により中空
状態となっている)25に導入された冷却空気がディス
ク座12の連通孔33を経由して中空室32に導入され
、排出孔34から系外へ排出されるので、この結果、デ
ィスク座I2は冷却空気によって冷却され、車軸2の高
温化を防止することができる。
Thus, the cooling air introduced from the air supply hole 28 into the opening 25 of the fixed part 15 (which is hollow due to engagement with the rotating part 16) by an air supply fan (not shown) flows through the communication hole of the disk seat 12. 33 into the hollow chamber 32 and is discharged from the system through the exhaust hole 34. As a result, the disk seat I2 is cooled by the cooling air, and the axle 2 can be prevented from becoming hot.

又、排出孔34から放出される空気はディスク5の方向
に流れてディスク5を冷却する機能を発揮する。
Further, the air discharged from the discharge hole 34 flows in the direction of the disk 5 and functions to cool the disk 5.

上記では、牽引車両の車軸2にこの発明に係るディスク
ブレーキ装置工3を取付けた実施例を示したが、牽引車
両の場合でも、ギヤ9.10等の伝達機構を介して車軸
2と共に回転する回転軸4を設け、該回転軸4にディス
クブレーキ装置13を装備する型式のものがあり、この
場合には、該回転軸4に上記実施例と同様にディスクブ
レーキ装置13を装備させればよい。又、駆動車両の場
合には、第2図に示したような誘導電動機3の回転軸4
に取付けるディスクブレーキ装置として、上記実施例と
同様のディスクブレーキ装置13を装備すればよい。
In the above example, the disc brake device 3 according to the present invention is attached to the axle 2 of a towing vehicle, but even in the case of a towing vehicle, the disc brake device 3 rotates together with the axle 2 via a transmission mechanism such as a gear 9 or 10. There is a type in which a rotating shaft 4 is provided and the rotating shaft 4 is equipped with a disc brake device 13. In this case, the rotating shaft 4 may be equipped with the disc brake device 13 in the same manner as in the above embodiment. . In the case of a drive vehicle, the rotation shaft 4 of the induction motor 3 as shown in FIG.
A disc brake device 13 similar to that of the above embodiment may be provided as a disc brake device to be attached to the vehicle.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明は以上のように構成されており、鉄道車両の車軸
若しくは車軸と共に回転する回転軸に取付けたディスク
座に、車軸若しくは回転軸の外径よりも大きな外径を有
する中空室を形成し、この中空室に冷却空気を導入する
連通孔を形成したので、ディスク座は冷却空気により常
時冷却され、高速走行からの制動が続いたとしてもブレ
ーキディスクに発生する摩H熱はディスク座に遮断され
て車軸又は回転軸に制動熱が伝達することもなむ1ので
軸強度の低下、高温化による車輪結合部の損傷を回避す
ることができる。
The present invention is configured as described above, and a hollow chamber having an outer diameter larger than the outer diameter of the axle or rotating shaft is formed in the disk seat attached to the axle of a railway vehicle or a rotating shaft that rotates together with the axle. Since we have formed a communication hole to introduce cooling air into this hollow chamber, the disc seat is constantly cooled by the cooling air, and even if braking continues at high speed, the friction heat generated in the brake disc is blocked by the disc seat. Since the braking heat is not transferred to the axle or rotating shaft, it is possible to avoid a decrease in shaft strength and damage to the wheel joints due to high temperatures.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は実施例に係るディスクブレーキ装置を示す要部
破断正面図、第2図は従来例を示す正面図、第3図は第
2図における要部拡大説明図、第4図は車軸に取付けら
れたディスクブレーキ装置の従来例を示す正面説明図で
ある。 2・・・車軸 4・・・回転軸 5・・・ディスク(ブレーキディスク)12・・・ディ
スク座 13・・・ディスクブレーキ装置 32・・・中空室 33・・・連通孔
Fig. 1 is a cutaway front view of main parts showing a disc brake device according to an embodiment, Fig. 2 is a front view showing a conventional example, Fig. 3 is an enlarged explanatory view of main parts in Fig. 2, and Fig. 4 shows an axle. It is a front explanatory view which shows the conventional example of the attached disc brake device. 2... Axle 4... Rotating shaft 5... Disc (brake disc) 12... Disc seat 13... Disc brake device 32... Hollow chamber 33... Communication hole

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)鉄道車両の車軸若しくは車軸と共に回転する回転
軸にディスク座を取付けると共に、このディスク座にブ
レーキディスクを取付けた鉄道車両用ディスクブレーキ
装置において、前記ディスク座に車軸若しくは回転軸の
外径よりも大きい内径を有する中空室を形成し、この中
空室に冷却空気を導入する連通孔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) In a disc brake device for a railway vehicle in which a disc seat is attached to the axle of a railway vehicle or a rotating shaft that rotates together with the axle, and a brake disc is attached to this disc seat, the disc seat is attached to the outer diameter of the axle or rotating shaft. 1. A disc brake device for a railway vehicle, comprising: a hollow chamber having a large inner diameter; and a communication hole for introducing cooling air into the hollow chamber.
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JP2009180269A (en) * 2008-01-30 2009-08-13 Kayaba Ind Co Ltd Brake device

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