(57)【要約】【課題】回転時の空気抵抗が小さく、摺動板部の冷却性能を十分に確保できる鉄道車両用ブレーキディスクを提供することである。【解決手段】一対の摺動板部２を、環状部１の外周から放射状に、円周方向で１個おきに長短異なる長さで延びる長リブ３ａおよび短リブ３ｂと、円周方向で隣り合う長リブ３ａ間に設けた複数のピン４ｂ、４ｃとで連結することにより、長リブ３ａの数を減らして回転時の空気抵抗を小さくするとともに、長リブ３ａで捕えられて半径方向外方へ送り込まれる空気をその間の短リブ３ｂで整流して、長リブ３ａ間に設けた複数のピン４ｂ、４ｃに送り込み、これらのピン４ｂ、４ｃによる冷却能力を高めて長リブ３ａの数の減少に伴う冷却能力の減少を補うようにして、摺動板部２の冷却性能を十分に確保できるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両の車軸に取り付けられる環状部の外周側に、２枚一対の摺動板部を軸方向で間隔を開けて設けた鉄道車両用ブレーキディスクにおいて、前記一対の摺動板部を、前記環状部の外周から放射状に、円周方向で１個おきまたは複数個おきに長短異なる長さで延びる長リブおよび短リブと、円周方向で隣り合う前記長リブ間に設けた複数のピンとで連結したことを特徴とする鉄道車両用ブレーキディスク。
【請求項２】
前記隣り合う長リブ間に設けた複数のピンの一部を、前記短リブの外方への延長線上に配列した請求項１に記載の鉄道車両用ブレーキディスク。
【請求項３】
前記ブレーキディスクを前記長リブを設けた半径方向断面を分割面として複数に分割し、この分割面に位置して前記半径方向断面で分割される長リブに、前記分割したブレーキディスクの結合部を設けた請求項１または２に記載の鉄道車両用ブレーキディスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両の車軸に取り付けられる鉄道車両用ブレーキディスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両用ブレーキディスクには、鉄道車両の車軸に取り付けられる環状部の外周側に、ブレーキパッドが押圧される２枚一対の摺動板部を軸方向で間隔を開けて設けたものがある。このような鉄道車両用ブレーキディスクでは、自動車用ブレーキディスクの数倍から数十倍の大きな制動負荷が加わり、摺動板部におけるブレーキパッドとの摩擦発熱が大きくなるので、摺動板部の冷却性能を高めるために、一対の摺動板部を放射状に延びる冷却リブで連結したものが多く採用されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されたものでは、車軸に取り付けられる環状部を外周側へ延長し、この延長した中板を介して各摺動板部を冷却リブで連結している。
【０００３】
また、この種の鉄道車両用ブレーキディスクには、鉄道車両の走行中における回転時の空気抵抗を小さくするために、一対の摺動板部を多数のピン（控えピン）で連結したものもある（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に記載されたものでは、車軸に取り付けられる環状部に保持フランジで摺動板部を連結し、最内周のピンを半径方向内方に保持フランジまで延びる補強リブと一体成形している。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１３０４８１号公報（第１−３図）
【特許文献２】特開昭５８−１４６７３４号公報（第１−２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された摺動板部を冷却リブで連結した鉄道車両用ブレーキディスクは、冷却リブの表面積が大きいので摺動板部の冷却性能は優れているが、回転時の冷却リブの空気抵抗が大きく、鉄道車両の走行性能を低下させる問題がある。
【０００６】
一方、特許文献２に記載された摺動板部をピンで連結した鉄道車両用ブレーキディスクは、回転時の空気抵抗は小さいが、ピンの表面積が小さく、かつ、ピンはあまり空気を捕えることができないので、摺動板部の冷却性能を十分に確保できない問題がある。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、回転時の空気抵抗が小さく、摺動板部の冷却性能を十分に確保できる鉄道車両用ブレーキディスクを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は、鉄道車両の車軸に取り付けられる環状部の外周側に、２枚一対の摺動板部を軸方向で間隔を開けて設けた鉄道車両用ブレーキディスクにおいて、前記一対の摺動板部を、前記環状部の外周から放射状に、円周方向で１個おきまたは複数個おきに長短異なる長さで延びる長リブおよび短リブと、円周方向で隣り合う前記長リブ間に設けた複数のピンとで連結した構成を採用した。
【０００９】
すなわち、一対の摺動板部を、環状部の外周から放射状に、円周方向で１個おきまたは複数個おきに長短異なる長さで延びる長リブおよび短リブと、円周方向で隣り合う長リブ間に設けた複数のピンとで連結することにより、長リブの数を減らして回転時の空気抵抗を小さくするとともに、長リブで捕えられて半径方向外方へ送り込まれる空気をその間の短リブで整流して、長リブ間に設けた複数のピンに送り込み、これらのピンによる冷却能力を高めて長リブの数の減少に伴う冷却能力の減少を補うようにして、摺動板部の冷却性能を十分に確保できるようにした。
【００１０】
前記隣り合う長リブ間に設けた複数のピンの一部を、前記短リブの外方への延長線上に配列することにより、これらのピンでも長リブで捕えられて半径方向外方へ送り込まれる空気を整流し、長リブ間に設けた複数のピンの冷却能力をより高めることができる。
【００１１】
前記ブレーキディスクを前記長リブを設けた半径方向断面を分割面として複数に分割し、この分割面に位置して前記半径方向断面で分割される長リブに、前記分割したブレーキディスクの結合部を設けることにより、分割したブレーキディスクを結合するための別途のフランジ等を不要とすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の鉄道車両用ブレーキディスクは、一対の摺動板部を、環状部の外周から放射状に、円周方向で１個おきまたは複数個おきに長短異なる長さで延びる長リブおよび短リブと、円周方向で隣り合う長リブ間に設けた複数のピンとで連結したので、長リブの数を減らして回転時の空気抵抗を小さくできるとともに、長リブで捕えられて半径方向外方へ送り込まれる空気をその間の短リブで整流して、長リブ間に設けた複数のピンに送り込み、これらのピンによる冷却能力を高めて長リブの数の減少に伴う冷却能力の減少を補って、摺動板部の冷却性能を十分に確保することができる。
【００１３】
前記隣り合う長リブ間に設けた複数のピンの一部を、短リブの外方への延長線上に配列することにより、これらのピンでも長リブで捕えられて半径方向外方へ送り込まれる空気を整流し、長リブ間に設けた複数のピンの冷却能力をより高めることができる。
【００１４】
前記ブレーキディスクを長リブを設けた半径方向断面を分割面として複数に分割し、この分割面に位置して前記半径方向断面で分割される長リブに、分割したブレーキディスクの結合部を設けることにより、分割したブレーキディスクを結合するための別途のフランジ等を不要とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１および図２は、第１の実施形態を示す。図１に示すように、この鉄道車両用ブレーキディスクは円周方向で２分割した分割型ブレーキディスクであり、鉄道車両の車軸に取り付けられるボルト孔１ａが設けられた環状部１の外周側に、２枚一対の摺動板部２が軸方向で間隔を開けて設けられ、一対の摺動板部２が、環状部１の外周から放射状に、円周方向で１個おきに長短異なる長さで延びる長リブ３ａおよび短リブ３ｂと、円周方向で隣り合う長リブ３ａ間に設けられた複数のピン４ｂ、４ｃおよび各長リブ３ａの外方に設けられたピン４ａとで連結されている。
【００１６】
前記ブレーキディスクが２分割される分割面となる半径方向断面には、外周端まで延び、分割面で分割された長リブ３ｃが設けられ、図２（ａ）に示すように、この長リブ３ｃと分割された他方の長リブ（図示省略）とを結合するための結合部５が設けられている。
【００１７】
前記長リブ３ａ間に設けられたピン４ｃは、長リブ３ａと短リブ３ｂとの間で半径方向へ直線状に４本ずつ配列され、図２（ｂ）に示すように、ピン４ｂは短リブ３ｂの外方への延長線上に３本配列されている。したがって、長リブ３ａで捕えられて半径方向外方へ送り込まれる空気は短リブ３ｂと各ピン４ｂで整流されて各ピン４ｃに送り込まれ、これらの各ピン４ｃにより冷却能力が高められて、長リブ３ａの数の減少に伴う冷却能力の減少が補われる。また、図２（ｃ）に示すように、ピン４ａは長リブ３ａの外方への延長線上に１本設けられており、このピン４ａも長リブ３ａで捕えられた空気を整流する効果がある。
【００１８】
図３および図４（ａ）、（ｂ）は、第２の実施形態を示す。この鉄道車両用ブレーキディスクは円周方向で分割していない一体型ブレーキディスクであり、ボルト孔１ａが設けられた環状部１が外周側に延長され、この外周側に延長された中板６を介して、２枚一対の摺動板部２が長リブ３ａおよび短リブ３ｂと各ピン４ａ、４ｂ、４ｃとで連結されている点が第１の実施形態のものと異なる。また、長リブ３ａの外方には２本のピン４ａが、短リブ３ｂの外方には４本のピン４ｂが延長線上に配列され、長リブ３ａと短リブ３ｂとの間には、３本ずつのピン４ｃが半径方向へ直線状に配列されている。その他の部分は、第１の実施形態のものと同じである。
【００１９】
前記中板６は、ブレーキディスクの剛性を高める効果があるとともに、その外周部分をディスクバランスを取る際の削り代とすることができる。なお、この中板６を有するブレーキディスクは、第１の実施形態のような分割型のものとすることもできる。
【００２０】
図５および図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、第３の実施形態を示す。この鉄道車両用ブレーキディスクも一体型ブレーキディスクであり、一対の摺動板部２ａ、２ｂが内周側へ延長され、一方の摺動板部２ａが湾曲して環状部１と連なるとともに、この内周側へ延長された両摺動板部２ａ、２ｂの内周端まで長リブ３ａが延長されている点が第１の実施形態のものと異なる。また、長リブ３ａと短リブ３ｂの外方には１本ずつのピン４ａ、４ｂが配設され、長リブ３ａと短リブ３ｂとの間には、２本ずつのピン４ｃが半径方向へ直線状に配列されている。その他の部分は、第１の実施形態のものと同じである。この実施形態では、内周側へ延長された長リブ３ａによって、同じく内周側へ延長された両摺動板部２ａ、２ｂの間へ積極的に空気が送り込まれ、各リブ３ａ、３ｂや各ピン４ａ、４ｂ、４ｃによる冷却効果がより高められることが期待できる。
【００２１】
上述した各実施形態では、摺動板部の円周方向で長リブを短リブと１個おきに設けたが、長リブは２個おきや３個おき等の複数個おきに設けてもよい。また、隣り合う長リブ間に設ける複数のピンの本数や配列形態は実施形態のものに限定されることはなく、任意の本数と配列形態とすることができる。さらに、各長リブの外方への延長線上には必ずしもピンを設ける必要はなく、各長リブを摺動板部の外周端まで延長してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１の実施形態の鉄道車両用ブレーキディスクを示す一部省略切欠き正面図
【図２】ａ、ｂ、ｃは、それぞれ図１のIIa矢視、IIb矢視、IIc矢視での断面図
【図３】第２の実施形態の鉄道車両用ブレーキディスクを示す一部省略切欠き正面図
【図４】ａ、ｂは、それぞれ図３のIVa矢視、IVb矢視での断面図
【図５】第３の実施形態の鉄道車両用ブレーキディスクを示す一部省略切欠き正面図
【図６】ａ、ｂ、ｃは、それぞれ図５のVIa矢視、VIb矢視、VIc矢視での断面図
【符号の説明】
【００２３】
１  環状部
１ａ  ボルト孔
２、２ａ、２ｂ  摺動板部
３ａ、３ｂ、３ｃ  リブ
４ａ、４ｂ、４ｃ  ピン
５  結合部
６  中板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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