JPH0632510Y2 - Disc brake device for railway vehicles - Google Patents
Disc brake device for railway vehiclesInfo
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- JPH0632510Y2 JPH0632510Y2 JP6520690U JP6520690U JPH0632510Y2 JP H0632510 Y2 JPH0632510 Y2 JP H0632510Y2 JP 6520690 U JP6520690 U JP 6520690U JP 6520690 U JP6520690 U JP 6520690U JP H0632510 Y2 JPH0632510 Y2 JP H0632510Y2
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Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、鉄道車両用ディスクブレーキ装置に係り、特
に、鉄道車両の車軸に回転を伝達付与する駆動用電動機
の回転子軸の端部に備えられるディスクブレーキ装置に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to a disc brake device for a railway vehicle, and more particularly to an end portion of a rotor shaft of a drive motor for transmitting rotation to an axle of the railway vehicle. The present invention relates to a disc brake device provided.
従来における鉄道車両用ディスクブレーキ装置の構成と
して、例えば実開昭64-4933号公報に開示されたもの
は、第9図に示すように、車輪100,100を軸支する車軸1
01の一側方に誘導電動機(駆動用電動機)102を設置す
ると共に、該誘導電動機102の回転子軸103の一端部にデ
ィスク104を固着し、且つ、キャリパー105に取り付けら
れた一対のパッド106,106間に前記ディスク104を介在せ
しめたものである。尚、前記誘導電動機102は台車等の
車両側部材に固定設置され、またキャリパー105は車両
側部材や誘導電動機102に保持されるものである。そし
て、前記回転子軸103の他端部には可撓継手107を介して
駆動ギヤ108が取り付けられ、且つ、前記車軸101の対応
する端部には前記駆動ギヤ108に噛合される従動ギヤ109
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102の回転子軸103の回転に
伴って車軸101及び車輪100,100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105のパ
ッド106,106がデイスク104の両面に圧接することによ
り、ブレーキ作用が行われて、回転子軸103及び車軸101
ひいては車輪100,100の回転が止まることになる。As a configuration of a conventional disk brake device for a railroad vehicle, for example, the one disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 64-4933 discloses an axle 1 for supporting wheels 100, 100 as shown in FIG.
An induction motor (driving motor) 102 is installed on one side of 01, a disc 104 is fixed to one end of a rotor shaft 103 of the induction motor 102, and a pair of pads 106, 106 attached to a caliper 105. The disk 104 is interposed between them. The induction motor 102 is fixedly installed on a vehicle-side member such as a truck, and the caliper 105 is held by the vehicle-side member or the induction motor 102. A drive gear 108 is attached to the other end of the rotor shaft 103 via a flexible joint 107, and a driven gear 109 meshed with the drive gear 108 is attached to the corresponding end of the axle 101.
Is attached. According to such a configuration, when the vehicle is traveling, the axle 101 and the wheels 100, 100 are rotationally driven according to the rotation of the rotor shaft 103 of the induction motor 102, but when the brake command is issued, the caliper 105 is used. When the pads 106, 106 of the disk are pressed against both surfaces of the disk 104, a braking action is performed and the rotor shaft 103 and the axle 101
As a result, the rotation of the wheels 100,100 will stop.
しかるに、上記公報に開示されたディスクブレーキ装置
は、一枚のディスク104を用いたものであり而も該ディ
スク104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。これに加えて、前記鉄系の
金属材料は、高温状態の下では極めて強度が低いという
特性を有しているため、制動時においては、ディスク10
4の強度が熱により急激に低下して該ディスク104に偏摩
耗や亀裂が生じ、ディスク104の寿命が短くなるばかり
でなく、例えばディスク104の釣り合いが悪くなって振
動が発生し、誘導電動機102の回転子軸103の軸受が早期
に損傷するといった問題を生ぜしめることとなる。However, the disc brake device disclosed in the above publication uses one disc 104, and since the disc 104 is usually made of an iron-based metal material, its heat capacity is small. In addition, it has the characteristic that it tends to be in a high temperature state during braking. In addition to this, since the iron-based metallic material has a characteristic of extremely low strength under high temperature conditions, the disk 10 is
The strength of 4 suddenly decreases due to heat, causing uneven wear and cracks on the disk 104, which not only shortens the life of the disk 104, but also causes imbalance of the disk 104 to cause vibrations and the induction motor 102. This causes a problem that the bearing of the rotor shaft 103 is damaged early.
このような問題に対処すべく、例えば実開平1-117972号
公報によれば、第10図に示すように、誘導電動機102の
回転子軸(中空電機子軸)103の両端に夫々ディスク10
4,104を固着し且つこの二枚のディスク104,104を挟持す
る2個のキャリパー105,105を備えた構成が開示されて
いる。これによれば、制動時におけるディスク104,104
の高温化及び偏摩耗等の問題に対しては、幾分かは解消
されることが期待できる。In order to deal with such a problem, for example, according to Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-117972, as shown in FIG. 10, a disk 10 is provided at each end of a rotor shaft (hollow armature shaft) 103 of an induction motor 102.
There is disclosed a configuration including two calipers 105, 105 for fixing the four disks 104, and for sandwiching the two disks 104, 104. According to this, the disks 104, 104 during braking are
It can be expected that some of the problems such as high temperature and uneven wear will be solved.
しかしながら、上述の実開平1-117972号公報に開示のデ
ィスクブレーキ装置によるにしても、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、ディスクを単に二枚備えるといった手法のみ
によっては、当該ディスクの材質が鉄系の金属材料であ
る以上、熱容量を大きくするにも限界があり、高速走行
からの制動が続けばディスク104が高温状態になるのは
当然の事であり、ディスク104の高温化に伴う既述の問
題を生ずるのは勿論のこと、ディスク及びハャリパーを
夫々誘導電動機本体を挟んでその両側に配設せねばなら
ないため、当該ディスク装置を取り付けるためのレイア
ウト面での困難化を余儀無くされるという問題をも生ぜ
しめることとなる。However, even with the disc brake device disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-117972, it is not possible to sufficiently deal with the recent increase in the speed of railway vehicles. That is, since the material of the disk is an iron-based metal material, there is a limit to increasing the heat capacity only by the method of providing only two disks, and the disk 104 is heated to a high temperature if braking from high speed running continues. It is a matter of course that the state becomes a situation, and of course the above-mentioned problems occur due to the high temperature of the disk 104, and the disk and the caliper must be arranged on both sides of the induction motor main body, respectively. However, there is a problem in that the layout of the disk device is difficult to mount.
本考案は、上記諸事情に鑑みてなされたものであり、デ
ィスクの構成自体及びその材質に改良を加えて、発熱量
の軽減を実現した上で当該装置のコンパクト化及び取付
性の容易化を図ると共に、高速走行からの制動時に高温
化現象が発生してもこの高温化現象に確実に対処するこ
とを可能ならしめ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 improves the configuration of the disc itself and the material thereof to reduce the amount of heat generation, and then to make the device compact and easy to install. At the same time, it is a technical subject to make it possible to surely deal with the high temperature phenomenon even if the high temperature phenomenon occurs during braking from high speed running.
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、鉄道車両の車軸と接続される回転軸の端部に、こ
の回転軸と共に回転し且つ軸方向に摺動自在な複数枚の
ロータ部材と、このロータ部材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付けられた複数枚のステ
ータ部材と、これら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、前記ロータ部材及びステー
タ部材を包含するケース部材とを備え、前記ロータ部材
及びステータ部材の外周と前記ケース部材との間の円周
上に多数の細孔を有する金属環板を設け、この金属環板
と前記ケース部材との間の円周上に通路室を形成して、
この通路室の下部に粉塵を蓄積する排出室を設けたとこ
ろにある。A specific means for achieving the above technical problem is that a plurality of rotors that rotate together with the rotary shaft and are slidable in the axial direction are provided at the end of the rotary shaft that is connected to the axle of the railway vehicle. Members, a plurality of stator members arranged between the rotor members and attached to the key member slidably only in the axial direction, a pressing member for applying a braking force to the rotor member and the stator member, A metal ring plate having a large number of pores is provided on the circumference between the outer circumference of the rotor member and the stator member and the case member, and the metal ring plate. And forming a passage chamber on the circumference between the case member and the case member,
A discharge chamber for accumulating dust is provided below the passage chamber.
上記手段によると、多板式の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、鉄道車両
の車軸と接続される回転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一方側に摺動し且つ
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、キー部材によりス
テータ部材は軸方向にのみ摺動できるだけであるので、
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回
転軸に接続されている車軸ひいては車輪の回転が止まる
ことになる。According to the above means, the multi-disc type disc brake device is
When no braking force is applied by the pressing member, the plurality of rotor members that rotate together with the rotating shaft that is connected to the axle of the railway vehicle freely rotate with respect to the plurality of stator members attached to the key member. On the other hand, on the other hand, when the braking force is applied by the pressing member, the rotor member and the stator member are slid to one side in the axial direction and are pushed together, so that the respective members are in pressure contact with each other. Occurrence of friction prevents the rotor member from rotating relative to the stator member. That is, since the stator member can slide only in the axial direction by the key member,
When the relative rotation of the rotor member with respect to the stator member is blocked as described above, the rotation of the axle connected to the rotating shaft that rotates with the rotor member, and thus the wheel, stops.
そして、本考案は、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
キ装置を鉄道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発熱量が大幅に軽減されるば
かりでなく、その取付性の容易化や装置のコンパクト化
が図られることとなる。Further, the present invention employs a multi-plate type disc brake device including a plurality of rotor members, a plurality of stator members, and a pressing member in a railway vehicle, so that heat generated when the vehicle is braked at high speed is applied. Is dispersed in the frictional heat between each of the plurality of rotor members and the stator members, so that not only the amount of heat generated by each member is significantly reduced, but also the ease of installation and the compactness of the device are reduced. Will be planned.
更に、前記ロータ部材及びステータ部材の外周と前記ケ
ース部材との間の円周上に多数の細孔を有する金属環板
を設け、この金属環板と前記ケース部材との間の円周上
に通路室を形成して、この通路室の下部に粉塵を蓄積す
る排出室を設けたので、ロータ部材とステータ部材が制
動時に摩擦を起して発生した粉塵は、金属環板の細孔か
ら抜け出て、通路室から排出室へ導かれて取り出すこと
ができるようになる。これにより、ロータ部材及び/又
はステータ部材が導電性の良い材料(例えば金属やC/
Cコンポジット)である場合における粉塵の飛散による
周辺機器に対する種々の弊害(例えば電動機の短絡等)
が未然に防止されることとなる。Further, a metal ring plate having a large number of pores is provided on the circumference between the outer circumference of the rotor member and the stator member and the case member, and the metal ring plate is provided on the circumference between the metal ring plate and the case member. Since the passage chamber is formed and the discharge chamber for accumulating dust is provided in the lower part of this passage chamber, the dust generated by friction between the rotor member and the stator member during braking escapes from the pores of the metal ring plate. Then, it can be taken out by being guided from the passage chamber to the discharge chamber. This allows the rotor member and / or the stator member to have a material with good conductivity (for example, metal or C /
In the case of C composite), various harmful effects on peripheral devices due to dust scattering (for example, short circuit of electric motor)
Will be prevented in advance.
以下、本考案の実施例を第1図乃至第8図に基づいて説
明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
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、空気
バネ50,50を介して車体51を支持する台車52の下方には
駆動用電動機2が取り付けられており、該駆動用電動機
2の回転子軸3の一端部に固着された駆動ギヤ4と、車
輪53,53を軸支する車軸5に固着された従動ギヤ6とが
噛合されていると共に、前記駆動用電動機2の反ギヤ側
端部(左端部)には、本考案に係るディスクブレーキ装
置1が取り付けられている。従って、当該車両の走行時
には、駆動用電動機2の回転子軸3の回転が、駆動ギヤ
4及び従動ギヤ6を介して車軸5及び車輪53,53に伝達
される一方、ブレーキ指令が発せられた時には、前記デ
ィスクブレーキ装置1の動作により回転子軸3の回転が
止まり、これに伴って車軸5及び車輪53,53の回転が止
まることにより制動作用が行われる構成である。尚、前
記車軸5をその両端において回動自在に保持する車軸ケ
ース54,54と前記台車52との間には、軸バネ55,55が介設
されている。First, the mounting state of the disc brake device 1 according to the present invention will be described based on the schematic configuration shown in FIG. 1. Below the bogie 52 that supports the vehicle body 51 via the air springs 50, 50 is a driving motor. 2 is attached, and a drive gear 4 fixed to one end of a rotor shaft 3 of the driving electric motor 2 and a driven gear 6 fixed to an axle 5 supporting the wheels 53, 53 are meshed with each other. At the same time, the disc brake device 1 according to the present invention is attached to the end portion (left end portion) on the side opposite to the gear of the drive motor 2. Therefore, when the vehicle is running, the rotation of the rotor shaft 3 of the drive motor 2 is transmitted to the axle 5 and the wheels 53, 53 via the drive gear 4 and the driven gear 6, while the brake command is issued. At times, the rotation of the rotor shaft 3 is stopped by the operation of the disc brake device 1, and accordingly, the rotation of the axle 5 and the wheels 53, 53 is stopped, so that the braking action is performed. Axle springs 55, 55 are provided between the dolly 52 and the axle cases 54, 54 that rotatably hold the axle 5 at both ends.
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8図に基づいて説明する。Next, the detailed structure of the disc brake device 1 will be described with reference to FIGS. 2 and 8.
このディスクブレーキ装置1は、前記駆動用電動機2の
反ギヤ側端部にボルト56,56を用いて固定されたドラム
状のケース部材7を有し、該ケース部材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
ース部材7の内方中心部には前記駆動用電動機2の回転
子軸3に結合された中空軸9が該回転子軸3と一体回転
可能に保持されている。そして、前記中空軸9の外周に
は、該中空軸9ひいては回転子軸3と共に回転し且つ軸
方向(第3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11
…11が取り付けられている。詳述すれば(第2図参
照)、前記中空軸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
ると共に該中空軸9の外径と同形状の貫通孔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が中空軸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部材7に固
定支持されていると共にこれらのキー部材8…8の軸直
角輪郭形状と同形状の切欠部11a…11aがステータ部材11
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11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。この場合、前記ロータ部材10
とステータ部材11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11の内周面11b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11の枚数は、第3図のも
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。The disc brake device 1 has a drum-shaped case member 7 fixed to the opposite end of the drive motor 2 by means of bolts 56, 56, and a plurality of case members 7 are provided on the inner peripheral surface of the case member 7. 8 is fixed, and a hollow shaft 9 coupled to the rotor shaft 3 of the drive motor 2 is integrally rotated with the rotor shaft 3 at the inner center of the case member 7. Held possible. Then, two rotor members 10, 10 which rotate together with the hollow shaft 9 and by extension the rotor shaft 3 and are slidable in the axial direction (direction a-b in FIG. 3) are attached to the outer periphery of the hollow shaft 9. Further, three stator members 11 which are slidable only in the axial direction are provided on the inner circumference of the key members 8 ...
… 11 is attached. More specifically (see FIG. 2), the hollow shaft 9 is integrally formed with a plurality of ridges 9a ... 9a protruding outward at equal angular intervals along the axial direction. A through hole 10a having the same shape as the outer diameter of the rotor member 10 is formed in the central portion of the rotor member 10 and by fitting them, the rotor member 10 rotates together with the hollow shaft 9 and is slidable in the axial direction. On the other hand, the key members 8 ... 8 are arranged at equal angular intervals and are fixedly supported by the case member 7, and notches having the same shape as the contour of the key members 8 ... 8 at right angles to the axis. 11a ... 11a is the stator member 11
The stator member 11 is slidable only in the axial direction with respect to the key members 8 ... In this case, the rotor member 10
And the stator member 11 are arranged alternately in the axial direction,
There is a slight gap between the outer peripheral surface 10b of the rotor member 10 and the inner peripheral surface of the key members 8 ... 8 and between the inner peripheral surface 11b of the stator member 11 and the outer peripheral surface of the hollow shaft 9. There is. The numbers of the rotor member 10 and the stator member 11 are not limited to those shown in FIG. 3, and may be more or less.
そして、前記ロータ部材10及びステータ部材11F双方共
に、C/Cコンポジットで構成されている。このC/C
コンポジット(Carbon/Carbon Composites)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4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。Both the rotor member 10 and the stator member 11F are made of C / C composite. This C / C
Composites (Carbon / Carbon Composites) are carbon fiber / carbon composite materials produced by carbon-bonding and graphitizing heat treatment after carbon-fiber bond strengthening with resin, pitch, or the like. As shown in FIG. 4, the temperature characteristic of steel is C / C while the characteristic curve of steel is indicated by reference numeral (a).
The composite has a characteristic curve indicated by a symbol (b). That is, the C / C composite has a tensile strength that is the same as or higher than room temperature even when it is in a high temperature state. In addition to these, the properties of the C / C composite include light weight, high elasticity, a fine structure with little anisotropy, excellent slidability and wear resistance.
更に、第3図に示すように、左端に配設されたステータ
部材11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が近接配置されている。こ
の加圧プレート12は、第5図に示すように、中心部に中
空軸9を挿入する挿入穴12aが設けられ、ステータ部材1
1に面する側面は平担に形成され、ステータ部材11と反
対側の側面すなわちケース部材7側の外側面には前記挿
入穴12aから少し間隔を開けた位置から外周方向に向っ
て放射状に通路溝12bと突起12cが交互に多数設けられて
いる。又、この外周には、前記キー部材8を嵌め込むキ
ー穴12dが所定のピッチで複数個形成され、更に、前記
突起12cには所定のピッチで平担部12e,12fが形成され、
このうちの平担部12eには、隙間調整機構19のピストン
ロッド21が嵌入される孔部12gが設けられている。そし
て、この加圧プレート12は、前記ステータ部材11と同様
にして中空軸9に挿入穴12aが嵌め込まれ、且つ、キー
穴12dにはキー部材8が嵌め込まれることによって軸方
向に摺動自在に嵌合されている。前記各部材のうちの右
端に配設されたステータ部材11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が配置されている。このストッパプレート13
は、第6図に示すように、中心部に中空軸9を挿入する
挿入穴13aが設けられ、ステータ部材11に面する側面は
平担に形成され、ステータ部材11と反対側の側面すなわ
ちケース部材7側の外側面には前記挿入穴13aから少し
間隔を開けた位置から外周方向に向って放射状に通路溝
13bと突起13cが交互に多数設けられている。又、その外
周には、前記キー部材8を嵌め込むキー穴13dが所定の
ピッチで複数個形成されている。そして、このストッパ
プレート13は中空軸9にに挿入穴13aが嵌め込まれ、溝1
3bと突起13cを設けた外側面がケース部材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
されることによって、ケース部材7の右側壁7a内面とス
トッパプレート13の間に通路溝13bと突起13cによって径
方向に延びる複数のスリット14…14が放射状に形成され
ている。Further, as shown in FIG. 3, a ring-shaped pressure plate 12 made of a metal material having high thermal strength and conductivity is arranged in the vicinity of the left side of the stator member 11 arranged at the left end. As shown in FIG. 5, the pressure plate 12 is provided with an insertion hole 12a for inserting the hollow shaft 9 in the center thereof, and the stator member 1
The side surface facing 1 is formed flat, and the side surface opposite to the stator member 11, that is, the outer surface on the case member 7 side, has a radial passage extending from the position slightly spaced from the insertion hole 12a toward the outer peripheral direction. A large number of grooves 12b and protrusions 12c are alternately provided. A plurality of key holes 12d into which the key member 8 is fitted are formed at a predetermined pitch on the outer circumference, and flat portions 12e and 12f are formed at a predetermined pitch on the protrusion 12c.
Of these, the flat portion 12e is provided with a hole portion 12g into which the piston rod 21 of the gap adjusting mechanism 19 is fitted. The pressure plate 12 is slidable in the axial direction by fitting the insertion hole 12a into the hollow shaft 9 and the key member 8 into the key hole 12d in the same manner as the stator member 11. It is fitted. A ring-shaped stopper plate 13 made of the same metal material as that of the pressure plate 12 is arranged on the right side of the stator member 11 arranged at the right end of the above members. This stopper plate 13
As shown in FIG. 6, an insertion hole 13a for inserting the hollow shaft 9 is provided in the central portion, a side surface facing the stator member 11 is formed flat, and a side surface opposite to the stator member 11, that is, a case. On the outer surface of the member 7 side, passage grooves are formed radially from the position slightly spaced from the insertion hole 13a toward the outer peripheral direction.
Many 13b and protrusions 13c are provided alternately. Further, a plurality of key holes 13d into which the key members 8 are fitted are formed on the outer periphery thereof at a predetermined pitch. The stopper plate 13 has a hollow shaft 9 into which an insertion hole 13a is fitted, so that the groove 1
The outer surface provided with 3b and the protrusion 13c is the right side wall 7a of the case member 7.
By being firmly fixed to the key members 8 ... 8 while being in contact with the inner surface, a plurality of radially extending groove 13b and projection 13c are provided between the inner surface of the right side wall 7a of the case member 7 and the stopper plate 13. The slits 14 ... 14 are formed radially.
一方、前記ケース部材7の左側壁7bには、その先端が前
記加圧プレート12の平担部12f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(油圧)
を作用させる液圧室16が形成されており、且つ該液圧室
16は第2図のように液圧通路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, on the left side wall 7b of the case member 7, a plurality of pistons (pressing members) 15 ... 15 whose tips abut against the flat portion 12f of the pressure plate 12 are slidably fitted in the axial direction. It is held and hydraulic pressure (hydraulic pressure) is applied to the rear surface of the piston 15.
And a hydraulic chamber 16 for operating
16 is a hydraulic pressure supply port 18 through a hydraulic pressure passage 17 as shown in FIG.
(Communication with hydraulic pressure source).
更に、前記ケース部材7の左側壁部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3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ッド21と、該ピストンロッド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、該ストッパ板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
ピストンロッド21の右端部は前記加圧プレート12の平担
部12eに設けた孔部12g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により左方すなわちス
テータ部材11から離れる方向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し、この左右動に応じて、前記
ピストンロッド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つまりピストンロッド21の移動範囲が
変化するようになっている。Further, the left side wall portion 7b of the case member 7 is provided with a plurality of gap adjusting mechanisms 19 ... This gap adjustment mechanism 19
As shown in FIG. 3, the piston rod 21 is urged to the left by the compression coil spring 20 and the piston rod 21.
Stopper plate 22 that contacts the stepped surface of and regulates its left movement
And a friction ring 24 that restricts the right movement of the retainer 23 fixed to the stopper plate 22. The right end of the piston rod 21 is fixed to a hole 12g provided in the flat portion 12e of the pressure plate 12, and therefore the pressure plate 12 is moved from the stator member 11 to the left by the compression coil spring 20. It is in a state of being urged away.
Further, the friction ring 24 moves left and right when a force equal to or greater than a predetermined force is applied, and in accordance with the left and right movement, the flange member 25 fitted to the piston rod 21 and the retainer.
The gap X between the gap 23 and 23, that is, the moving range of the piston rod 21 is changed.
以上の構成によれば、当該車両の走行時には、駆動用電
動機2の回転子軸3の回転に伴って、中空軸9及びロー
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15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11…11に対して自由に回転できることとなる。
一方、ブレーキ指令が発せられた時には、前記液圧室16
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10,10及
びステータ部材11…11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11…11との各相互間の摩擦によって、ロータ部材10,1
0ひいては中空軸9及び回転子軸3の回転が止まる。こ
の場合において、前記車両の制動時に発生する熱量は、
ロータ部材10,10とステータ部材11…11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10,10,11…11についての発熱量は大幅
に軽減されることになる。また、前記ロータ部材10,10
及びステータ部材11…11はC/Cコンポジットで構成さ
れているので、仮に当該車両の高速走行からの制動時に
前記各部材10,10,11…11が高温状態となった場合におい
ても、C/Cコンポジットは第4図に符号(ロ)で示す
ように高温状態の下では高強度を有するため、偏摩耗や
ブレーキ力の変化等の不具合は生じなくなる。そして、
ブレーキ指令が解除された場合には、加圧プレート12は
隙間調整機構19の圧縮コイルバネ20のバネ力により左方
へ移動して当初の位置に復帰する。According to the above configuration, when the vehicle is traveling, the hollow shaft 9 and the rotor members 10 and 10 rotate as the rotor shaft 3 of the drive motor 2 rotates, but in this case,
Since the hydraulic chamber 16 on the rear surface of the piston 15 is in a non-pressurized state, the piston 15 does not generate a force for pressing the pressure plate 12 to the right. The members 11 ... 11 can be freely rotated.
On the other hand, when the brake command is issued, the hydraulic chamber 16
Is in a pressurized state, and accordingly, the piston 15 moves to the right to press the pressing plate 12 and press the rotor members 10, 10 and the stator members 11 ... 11 against the stopper plate 13, which occurs at this time. The friction between the rotor members 10 and 10 and the stator members 11 to 11 causes friction between the rotor members 10 and 1.
As a result, the hollow shaft 9 and the rotor shaft 3 stop rotating. In this case, the amount of heat generated during braking of the vehicle is
Since it is dispersed as frictional heat at a plurality of points generated between the rotor members 10, 10 and the stator members 11, ... 11, the heat generation amount of each of the members 10, 10, 11 ,. It will be reduced. In addition, the rotor member 10, 10
Since the stator members 11 ... 11 are made of C / C composite, even if each of the members 10, 10, 11 ... 11 becomes high temperature during braking from high speed running of the vehicle, C / C composite Since the C composite has high strength under a high temperature condition as indicated by the symbol (b) in FIG. 4, problems such as uneven wear and changes in braking force do not occur. And
When the brake command is released, the pressure plate 12 moves leftward by the spring force of the compression coil spring 20 of the gap adjusting mechanism 19 and returns to the initial position.
尚、当該車両の制動時に発生した熱量はロータ部材10,1
0及びステータ部材11…11に蓄熱されることになるが、
この熱量は以下に示す構成により好適に放熱される。The amount of heat generated during braking of the vehicle is the rotor member 10,1.
0 and the stator members 11 ... 11 will store heat,
This amount of heat is suitably radiated by the configuration shown below.
即ち、中空軸9の内孔60の左端は開口され且つこの開口
部が空気供給孔61とされており、該空気供給孔61の左側
方にはフィルター62が装着されていると共に、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11…11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(例えばステンレス製)が取り付けられてい
る。この金属環板63は、前記ロータ部材10及びステータ
部材11の外周と前記ケース部材7との間に位置し、第7
図に示すように、金属板を環状に形成して、ロータ部材
10とステータ部材11の摩擦によって生ずる粉塵を通過さ
せる細孔63aを多数形成したものである。尚、図示のも
のは、キー部材8をリベット63bによって固定した状態
を示している。そして、前記空気供給孔61より取り入れ
られた空気は、中空軸9の左右両端部に穿設された通孔
64及び65を通過して、矢印x及びyで示すように、加圧
プレート12とケース左側壁部7bとの間の隙間と加圧プ
レート12の通路溝12bと突起12cによって形成されたスリ
ット14a、及びストッパプレート13の外側面に形成した
通過溝13bと突起13cによってできるケース右側壁部7a
との間の隙間(スリット14)に流入し、更に前記金属環
板63とケース部材7の内周面との円周上に形成された通
路室66を通過して、この通路室66の下部に設けた排出室
67の蓋部材68にあるフィルター69付の空気排出口68aよ
り外方に排出される。このように冷却用の空気が通過し
ていくことにより、加圧プレート12、ストッパプレート
13及び金属環板63より放熱が行われて、ロータ部材10,1
0及びステータ部材11…11の過度な温度上昇が防止され
るのである。That is, the left end of the inner hole 60 of the hollow shaft 9 is opened, and this opening is formed as an air supply hole 61. A filter 62 is attached to the left side of the air supply hole 61, and the plurality of the plurality of holes are formed. A thin metal ring plate 63 (for example, made of stainless steel) is attached to the key members 8 ... 8 so as to cover the outer peripheral portions of the rotor members 10, 10 and the stator members 11 ... 11 over the entire circumference. The metal ring plate 63 is located between the outer periphery of the rotor member 10 and the stator member 11 and the case member 7,
As shown in the figure, the metal plate is formed in an annular shape, and the rotor member
A large number of pores 63a through which dust generated by friction between 10 and the stator member 11 passes are formed. The one shown in the figure shows a state in which the key member 8 is fixed by the rivets 63b. The air taken in through the air supply hole 61 is a through hole formed at both left and right ends of the hollow shaft 9.
After passing through 64 and 65, as shown by arrows x and y, the slit 14a formed by the gap between the pressure plate 12 and the case left side wall portion 7b, the passage groove 12b of the pressure plate 12 and the protrusion 12c. , And the case right side wall portion 7a formed by the passage groove 13b and the protrusion 13c formed on the outer surface of the stopper plate 13.
Flows into a gap (slit 14) between the metal ring plate 63 and the inner peripheral surface of the case member 7, and passes through a passage chamber 66 formed on the circumference of the metal ring plate 63 and the lower portion of the passage chamber 66. Discharge chamber
The air is discharged to the outside from the air discharge port 68a with the filter 69 provided on the lid member 68 of 67. By passing the cooling air in this way, the pressure plate 12, the stopper plate
Heat is radiated from the 13 and the metal ring plate 63, and the rotor members 10 and 1
0 and the excessive temperature rise of the stator members 11 ... 11 are prevented.
更に、制動時におけるロータ部材10とステータ部材11の
摩擦によって生じる粉塵が、前記金属環板63の細孔63a
から通路室66へ導き出されて、フィルター69の存在によ
り前記排出室67に蓄積する。これを取り出すには、蓋68
のつまみ68aを手でもって開けることにより簡単に取り
出すことができる。この場合において、前記ロータ部材
10及びステータ部材11の材質であるC/Cコンポジット
は(ロータ部材10及び/又はステータ部材11が金属材料
でなる場合も同様)、導電性が良いため、その粉塵が飛
散して駆動用電動機2の内部に進入した場合には、短絡
等の不具合を招くことになるのであるが、上記のように
粉塵を排出室67に蓄積させて飛散しないようにしておけ
ば、駆動用電動機2の短絡等の不具合は生じなくなる。Further, dust generated by friction between the rotor member 10 and the stator member 11 during braking is caused by the fine holes 63a of the metal ring plate 63.
To the passage chamber 66 and accumulates in the discharge chamber 67 due to the presence of the filter 69. To remove this, lid 68
It can be easily taken out by manually opening the knob 68a. In this case, the rotor member
The C / C composite, which is the material of 10 and the stator member 11 (similarly when the rotor member 10 and / or the stator member 11 is made of a metal), has good conductivity, so that dust is scattered and the driving motor 2 If it enters into the interior of the vehicle, it may cause a short circuit or the like. However, if dust is accumulated in the discharge chamber 67 and is not scattered as described above, a short circuit of the drive motor 2 or the like will occur. The problem of does not occur.
また、前記中空軸9と回転子軸3とが一体となった回転
軸であるような場合には、車両の制動時に発生した熱が
直接的に軸受へ伝導されるので、該回転子軸3の軸受を
早期に損傷させるといった不具合を招くことになるが、
本実施例においては、上記の熱伝導を可及的抑制するた
めに以下に示すような構成が採用されている。Further, in the case where the hollow shaft 9 and the rotor shaft 3 are integral with each other, the heat generated during braking of the vehicle is directly transferred to the bearing, so that the rotor shaft 3 However, this will cause problems such as early damage to the bearings of
In this embodiment, the following configuration is adopted in order to suppress the above heat conduction as much as possible.
即ち、第8図に示すように、中空軸9と回転子軸3とは
別体で構成されており、且つこの両者間には断熱カップ
リング70が介設されている。具体的には、中空軸9の右
端部には噛合凹凸面9aが形成されており、この噛合凹凸
面9aと断熱カップリング70の左端部に形成された噛合凹
凸面70aとが噛み合って結合されていると共に、回転子
軸3の左端部にも噛合凹凸面3bが形成されており、この
噛合凹凸面3bと断熱カップリング70の右端部に形成され
た噛合凹凸面70bとが噛み合って結合されているのであ
る。このような構成によれば、中空軸9から回転子軸3
への熱伝導が好適に軽減されて、当該車両の制動に起因
して回転子軸3が温度上昇するといった不具合が効果敵
防止されることとなる。That is, as shown in FIG. 8, the hollow shaft 9 and the rotor shaft 3 are formed separately, and a heat insulating coupling 70 is interposed between them. Specifically, a meshing uneven surface 9a is formed on the right end of the hollow shaft 9, and the meshing uneven surface 9a and the meshing uneven surface 70a formed on the left end of the heat insulating coupling 70 are engaged with each other and coupled. In addition, a meshing uneven surface 3b is also formed on the left end of the rotor shaft 3, and the meshing uneven surface 3b and the meshing uneven surface 70b formed at the right end of the heat insulating coupling 70 are meshed and coupled. -ing According to such a configuration, the hollow shaft 9 to the rotor shaft 3
The heat conduction to the vehicle is suitably reduced, and the problem that the temperature of the rotor shaft 3 rises due to the braking of the vehicle is effectively prevented.
以上のように本発明によれば、鉄道車両用ブレーキ装置
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
装置のコンパクト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 type disc brake device having a plurality of rotor members and a plurality of stator members as a railway vehicle braking device, braking of the vehicle is performed. The heat generated at times is dispersed as frictional heat generated at multiple points between the members, and the heat generation amount of each member is reduced, resulting in uneven wear and shortened life. It is possible to avoid such problems, and to obtain the advantages that the device can be made compact and the mountability can be facilitated.
更に、制動時にロータ部材とステータ部材とが摩擦を起
して発生した粉塵は、金属環板の細孔から抜け出て通路
室から排出室へ導かれてここで蓄積されるので、ケース
部材内の不定場所に溜ることがなく、而も外部に飛散す
ることもなくなる。こりにより、ロータ部材及び/又は
ステータ部材が導電性の良い材料でなる場合における粉
塵の飛散による周辺機器に対する悪影響(例えば電動機
の短絡)が未然に防止されることになる。加えて、制動
時に発生した円周方向の輻射熱は金属環板によって遮ら
れるので、ケース部材の高温化に伴う強度低下を防止で
きる。Further, dust generated by friction between the rotor member and the stator member during braking escapes from the pores of the metal ring plate, is guided from the passage chamber to the discharge chamber, and is accumulated there. It will not accumulate in an indefinite place and will not be scattered outside. Due to the dust, when the rotor member and / or the stator member is made of a material having good conductivity, adverse effects on peripheral equipment (for example, short circuit of the electric motor) due to dust scattering are prevented in advance. In addition, since the radiant heat in the circumferential direction generated during braking is shielded by the metal ring plate, it is possible to prevent the strength from being lowered due to the temperature increase of the case member.
第1図乃至第8図は本考案の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
概略正面図、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側面図、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正面
図、第4図はC/Cコンポジットの特性を示すグラフ、
第5図は加圧プレートの説明図、第6図はストッパプレ
ートの説明図、第7図は金属環板の斜視説明図、第8図
は回転子軸と中空軸との結合状態を示す部品分解配列斜
視図である。また、第9図は一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 3……回転子軸(回転軸) 5……車軸 7……ケース部材 8……キー部材 9……中空軸(回転軸) 10……ロータ部材 11……ステータ部材 15……押圧部材(ピストン) 63……金属環板 63a……細孔 66……通路室 67……排出室1 to 8 show an embodiment of the present invention.
FIG. 1 is a schematic front view showing a mounted state of a railway vehicle disc brake device, FIG. 2 is a side view of a longitudinal section of an essential part showing an internal structure of the railway vehicle disc brake device, and FIG. 3 is an inside of the railway vehicle disc brake device. FIG. 4 is a graph showing the characteristics of C / C composite, and FIG.
FIG. 5 is an explanatory view of a pressure plate, FIG. 6 is an explanatory view of a stopper plate, FIG. 7 is a perspective explanatory view of a metal ring plate, and FIG. 8 is a component showing a combined state of a rotor shaft and a hollow shaft. It is an exploded array perspective view. FIG. 9 is a schematic plan view showing one conventional example, and FIG. 10 is a schematic plan view showing another conventional example. 1 ... Disc brake device 3 ... Rotor shaft (rotating shaft) 5 ... Axle 7 ... Case member 8 ... Key member 9 ... Hollow shaft (rotating shaft) 10 ... Rotor member 11 ... Stator member 15 …… Pressing member (piston) 63 …… Metal ring plate 63a …… Pore 66 …… Passage chamber 67 …… Discharge chamber
Claims (1)
に、この回転軸と共に回転し且つ軸方向に摺動自在な複
数枚のロータ部材と、このロータ部材間に配設され且つ
キー部材に軸方向にのみ摺動自在に取付けられた複数枚
のステータ部材と、これら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、前記ロータ部材及び
ステータ部材を包含するケース部材とを備え、前記ロー
タ部材及びステータ部材の外周と前記ケース部材との間
の円周上に多数の細孔を有する金属環板を設け、この金
属環板と前記ケース部材との間の円周上に通路室を形成
して、この通路室の下部に粉塵を蓄積する排出室を設け
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 plurality of rotor members, which are rotatable with the rotary shaft and are slidable in the axial direction, at the end of a rotary shaft connected to the axle of a railway vehicle, and between the rotor members. A plurality of stator members slidably attached only to the key member in the axial direction, a pressing member for applying a braking force to the rotor member and the stator member, and a case member including the rotor member and the stator member. A metal ring plate having a large number of pores is provided on the circumference between the outer circumference of the rotor member and the stator member and the case member, and the metal ring plate is provided on the circumference between the metal ring plate and the case member. A disc brake device for a railway vehicle, characterized in that a passage chamber is formed, and an exhaust chamber for accumulating dust is provided in a lower portion of the passage chamber.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6520690U JPH0632510Y2 (en) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | Disc brake device for railway vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6520690U JPH0632510Y2 (en) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | Disc brake device for railway vehicles |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0423835U JPH0423835U (en) | 1992-02-26 |
JPH0632510Y2 true JPH0632510Y2 (en) | 1994-08-24 |
Family
ID=31596828
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6520690U Expired - Lifetime JPH0632510Y2 (en) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | Disc brake device for railway vehicles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0632510Y2 (en) |
-
1990
- 1990-06-20 JP JP6520690U patent/JPH0632510Y2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0423835U (en) | 1992-02-26 |
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