(57)【要約】【課題】ボルトの頭部やナットを埋没した状態で取付ける際にも、確実にナットの抜け落ちを防止する。【解決手段】摺動部１１ａに締結部を備えたブレーキディスク１１の、ボルト３とナット４による車輪２への締結構造である。ブレーキディスク１１の摺動部１１ａに設けた貫通孔１１ｂの摺動面１１ａａ近傍に溝１１ｃを設ける。この溝１１ｃに、平面視Ｃ型で、開口部１２ａが無いものと仮定した場合の開口部１２ａの中心位置を通る内周部の径方向長さＬ１が、開口部１２ａの中心位置を通る線と内接円Ｃの中心で直交する線上の内周部の径方向長さＬ２よりも短くなるように、開口部１２ａの中心位置と対向する内周部の奥部に突出部１２ｂを設ける。開口部１２ａの中心位置を通る線と内接円Ｃの中心で直交する線上の外周部の径方向長さＬ３が溝１１ｃの内周径よりも長い止め輪１２を嵌める。【効果】締結に使用するナットやボルトの抜け落ちを確実に防止できる。【選択図】図２
2007211864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面視Ｃ型で、
開口部が無いものと仮定した場合の開口部の中心位置を通る内周部の径方向長さが、開口部の中心位置を通る線と内接円の中心で直交する線上の内周部の径方向長さよりも短くなるように、
開口部の中心位置と対向する内周部の奥部を、開口部側に突出させたことを特徴とする止め輪。
【請求項２】
摺動部に締結部を備えたブレーキディスクの、ボルトとナットによる車輪への締結構造であって、
前記ブレーキディスクの摺動部に設けた貫通孔のうち、ナットを挿入する側の貫通孔部の摺動面近傍に溝を設け、
この溝に、平面視Ｃ型で、開口部が無いものと仮定した場合の開口部の中心位置を通る内周部の径方向長さが、開口部の中心位置を通る線と内接円の中心で直交する線上の内周部の径方向長さよりも短くなるように、開口部の中心位置と対向する内周部の奥部を開口部側に突出させ、かつ、前記開口部の中心位置を通る線と内接円の中心で直交する線上の外周部の径方向長さが前記溝の内周径よりも長い止め輪を嵌めることにより、
ナットの前記貫通孔からの脱落を防止したことを特徴とする鉄道用ブレーキディスクの締結構造。
【請求項３】
請求項２に記載の鉄道用ブレーキディスクの締結構造において、
ボルトの頭部を挿入する側の貫通孔部の摺動面近傍にも溝を設け、
この溝にも、ナット挿入側と同じ止め輪を嵌めることにより、
ボルトの前記貫通孔からの脱落をも防止したことを特徴とする鉄道用ブレーキディスクの締結構造。
【請求項４】
前記止め輪の車輪板部側に円板を挿入したことを特徴とする請求項２または３に記載の鉄道用ブレーキディスクの締結構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両用のブレーキディスク、特に摺動部締結型のブレーキディスクを車輪に締結する際に使用する止め輪、及びこの止め輪を用いた締結構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両に代表される陸上輸送機械の制動装置には、ブロックブレーキ、ドラムブレーキ、ディスクブレーキなどが使用されている。そして、近年では、車両の高速化や大型化に伴い、ディスクブレーキの使用が増加してきている。
【０００３】
ディスクブレーキとは、ブレーキディスクとブレーキライニングとの摩擦により制動力を得る装置である。通常、ボルトにより車軸または車輪に取り付けたドーナツ形の円盤状ディスクの摺動面に、ブレーキライニングを押し付けることにより制動力を得、車軸または車輪の回転を制動して車両の速度を制御する。
【０００４】
ところで、近年、新幹線などの高速鉄道車両では、さらなる高速化が進められており、時速３００kmを超える速度での運転が求められてきている。このような高速化のためには、車両の重量の低減が必要となってきている。
【０００５】
このため、図４に示すような、摺動部１ａの内周側に設けられた締結部１ｂで車輪２と締結する方式のブレーキディスク１のように、締結のためだけの構造部分が無く、重量の軽減が可能な、図５に示すような、摺動部１１ａで車輪２と締結する摺動部締結型のブレーキディスク１１が求められている。
【０００６】
ところで、締結部１ｂで車輪２にボルト止めする場合は、締結部１ｂの外側にボルト３の頭部やナット４が突出しても問題はない（図４参照）。従って、例えばボルト３のねじ部３ａとナット４に孔を設けて、これらの孔に割ピン５を貫通させたり、結束バンドを貫通させる等の方法によってナット４の抜け落ちを防止することができる。
【非特許文献１】服部敏夫著「応用機構学」株式会社技報堂出版、昭和４４年６月３０日、ｐ．１６９〜１７２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、摺動部１１ａで車輪２と締結する摺動部締結型のブレーキディスク１１の場合は、ボルト３の頭部やナット４を摺動部１１ａに埋没した状態で取付けなければならない（図５参照）。従って、前述のような機械的な抜け落ち防止手段を施すスペースがないので、皿ばね６を使用するなどしか方法が無く、確実な抜け落ち防止手段の確立が望まれている。
【０００８】
本発明が解決しようとする問題点は、摺動部締結型のブレーキディスクでは、締結部の抜け落ち防止のための施工が困難で、確実な抜け落ち防止手段がないという点である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、ボルトの頭部やナットを埋没した状態で取付ける際にも、確実にナットの抜け落ちを防止できるようにするために、以下のような形状の止め輪を使用することとしている。
【００１０】
すなわち、本発明の止め輪は、
平面視Ｃ型で、
開口部が無いものと仮定した場合の開口部の中心位置を通る内周部の径方向長さが、開口部の中心位置を通る線と内接円の中心で直交する線上の内周部の径方向長さよりも短くなるように、
開口部の中心位置と対向する内周部の奥部を、開口部側に突出させたことを最も主要な特徴としている。
【００１１】
また、本発明の鉄道用ブレーキディスクの締結構造は、
摺動部に締結部を備えたブレーキディスクの、ボルトとナットによる車輪への締結構造であって、
前記ブレーキディスクの摺動部に設けた貫通孔のうち、ナットを挿入する側の貫通孔部の摺動面近傍に溝を設け、
この溝に、平面視Ｃ型で、開口部が無いものと仮定した場合の開口部の中心位置を通る内周部の径方向長さが、開口部の中心位置を通る線と内接円の中心で直交する線上の内周部の径方向長さよりも短くなるように、開口部の中心位置と対向する内周部の奥部を開口部側に突出させ、かつ、前記開口部の中心位置を通る線と内接円の中心で直交する線上の外周部の径方向長さが前記溝の内周径よりも長い止め輪を嵌めることにより、
ナットの前記貫通孔からの脱落を防止したことを最も主要な特徴としている。
【００１２】
本発明の止め輪では、開口部が無いものと仮定した場合のＣ型の開口部の中心位置を通る内周部の径方向長さが、開口部の中心位置を通る線と内接円の中心で直交する線上の内周部の径方向長さよりも短くなるように、開口部の中心位置と対向する内周部の奥部を開口部側に突出させているので、仮にナットと止め輪の中心位置がずれて、六角の頂点が開口部に挿入した状態となっても、開口部の奥部の突出部によってナットの抜け落ちを防止できる。
【００１３】
従って、本発明の止め輪を使用した本発明の鉄道用ブレーキディスクの締結構造では、ナットを挿入する側の貫通孔部の摺動面近傍に溝を設け、この溝に、開口部の中心位置を通る線と内接円の中心で直交する線上の外周部の径方向長さが前記溝の内周径よりも長い本発明の止め輪を嵌めるだけで、確実にナットの抜け落ちを防止できるようになる。
【００１４】
本発明の鉄道用ブレーキディスクの締結構造において、
ボルトの頭部を挿入する側の貫通孔部の摺動面近傍にも溝を設け、
この溝にも、ナット挿入側と同じ本発明の止め輪を嵌めるようにすれば、ボルトの前記貫通孔からの抜け落ちをも防止できる。
【００１５】
また、本発明の鉄道用ブレーキディスクの締結構造において、
さらに、本発明の止め輪の車輪板部側にさらに円板を挿入しておけば、締結部に粉塵が侵入したり、走行中、ボルトやナットに飛石が当ったりしないので、鉄道車両の安全運行の信頼性がさらに向上する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、摺動部に締結部を備えたブレーキディスクを車輪に締結するに際し、締結部から締結に使用するナットやボルトが抜け落ちることを確実に防止することができる。また、止め輪の車輪板部側にさらに円板を挿入することで、鉄道車両の安全運行の信頼性のさらなる向上が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図１及び図２を用いて説明する。
図１は本発明の止め輪と、この止め輪によって抜け落ちを防止するナットの位置関係を説明する図、図２は図１の止め輪を用いた鉄道用ブレーキディスクの締結構造を説明する図である。
【００１８】
１２は本発明の止め輪であり、一方に開口部１２ａを設けた平面視Ｃ型に形成され、その開口部１２ａの中心位置と対向する内周部の奥部に、開口部側に突出させた突出部１２ｂを形成したものである。この止め輪１２は、従来の止め輪と同様、ばね用の材料で形成されている。また、制動時には、高温に曝されるので、耐熱性を有する材料で形成することが望ましい。
【００１９】
つまり、本発明の止め輪１２は、前記突出部１２ｂの形成により、開口部１２ａが無いものと仮定した場合の開口部１２ａの中心位置を通る内周部の径方向長さＬ１が、開口部１２ａの中心位置を通る線と内接円Ｃの中心で直交する線上の内周部の径方向長さＬ２よりも短くなるようにし、止め輪１２の内接円Ｃの直径を、この止め輪１２によって抜け落ちを防止しようとするナット４の外接円Ｏの直径よりも小さくしているのである。
【００２０】
このような形状により、仮にナット４と止め輪１２の中心位置がずれて、ナット４の六角の頂点が開口部１２ａに挿入した状態となっても、開口部１２ａの奥部の突出部１２ｂによってナット４の抜け落ちを防止できるのである（図１（ａ）参照）。また、本発明では、従来のように皿ばねを使用しなくても良い。
【００２１】
本発明の鉄道用ブレーキディスクの締結構造は、摺動部締結型のブレーキディスク１１の車輪２への締結に際し、前記本発明の止め輪１２を採用することを特徴としている。
この本発明の締結構造では、例えば前記ブレーキディスク１１の摺動部１１ａに設けた貫通孔１１ｂの摺動面１１ａａの近傍に溝１１ｃを設け、この溝１１ｃに、開口部１２ａの中心位置を通る線と内接円Ｃの中心で直交する線上の外周部の径方向長さＬ３が溝１１ｃの内周径よりも長い止め輪１２を嵌めるだけで良い。なお、前記溝１１ｃは、ブレーキディスク１１を取付けた状態のボルト３の頭部やナット４の摺動面１１ａａ側とできるだけ近い位置に設けることが望ましい。
【００２２】
なお、止め輪１２を溝１１ｃに嵌め込むに際しては、開口部１２ａ側に設けた２つの孔１２ｃに鋏状の治具を挿入して開口部１２ａを狭めた状態で、溝１１ｃに嵌め込む。
【００２３】
このような構成の本発明の締結構造では、ボルト３の頭部やナット４を摺動部１１ａに埋没した状態で取付けなければならない摺動部締結型のブレーキディスク１１の車輪２への締結に際しても、ボルト３やナット４の抜け落ちを確実に防止できる。
【００２４】
また、図２の例では、止め輪１２における車輪２の板部２ａ側にさらに円板１３を挿入して、締結部を外部から覆い隠したものを示している。このように円板１３を挿入した場合には、締結部に粉塵が侵入したり、走行中、ボルト３やナット４に飛石が当ったりすることを防止でき、鉄道車両の安全運行の信頼性がさらに向上する。
【００２５】
本発明は上記の例に限らず、各請求項に記載された技術的思想の範囲内で、適宜実施の形態を変更しても良いことは言うまでもない。
【００２６】
例えば、図２の例では、止め輪１２における車輪２の板部２ａ側にさらに円板１３を挿入したものを示したが、円板１３を挿入しなくても良く、また、本発明の締結構造をナット４側のみに採用したものでも良い。さらに、図１では、取り付けや取り外しが容易なように孔１２ｃを設けた止め輪１２を示しているが、図３のように孔１２ｃを設けないものでも良いなどである。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
以上の本発明は、鉄道車両用のブレーキディスクに限らず、自動車や自動二輪車等のブレーキディスクであっても適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】（ａ）は本発明の止め輪と、この止め輪によって抜け落ちを防止するナットの位置関係を説明する図、（ｂ）はナットの外接円を説明する図である。
【図２】（ａ）は前記止め輪を用いた鉄道用ブレーキディスクの締結構造を説明する図、（ｂ）は（ａ）図の要部拡大図である。
【図３】本発明の止め輪の他の例を示す図である。
【図４】内周部締結型の鉄道車両用ブレーキディスクの車輪への締結状態を説明する半径方向−軸方向断面図である。
【図５】摺動部締結型の鉄道車両用ブレーキディスクの車輪への締結状態を説明する図４と同様の図である。
【符号の説明】
【００２９】
２    車輪
２ａ  板部
３    ボルト
４    ナット
１１    ブレーキディスク
１１ａ    摺動部
１１ａａ    摺動面
１１ｂ    貫通孔
１１ｃ    溝
１２    止め輪
１２ａ    開口部
１２ｂ    突出部
１３    円板
【図１】
2007211864.tif 000003
【図２】
2007211864.tif 000004
【図３】
2007211864.tif 000005
【図４】
2007211864.tif 000006
【図５】
2007211864.tif 000007