(57)【要約】  ブレーキディスクは、円環状の本体部と、前記本体部から当該ブレーキディスクの軸方向における一方側に向かって突出し、かつ前記一方側の端部に円環状の摺動面を有する摺動部と、前記本体部から前記軸方向における他方側に向かって突出する複数のフィンとを備える。複数のフィンは、締結部材を挿入するための貫通孔を有する複数の締結フィンと、キー溝を有する複数の係止フィンとを含む。前記係止フィンの前記他方側の端部において前記キー溝の周囲には、前記車軸と一体回転する回転部材に接触する接触面が設けられる。当該ブレーキディスクの径方向において、当該ブレーキディスクの中心から前記貫通孔の中心までの距離は、当該ブレーキディスクの前記中心から前記接触面の中心までの距離よりも大きい。
2019172367.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両において、車軸と一体回転する円板状の回転部材に固定される円環状のブレーキディスクであって、
円環状の本体部と、
前記本体部から当該ブレーキディスクの軸方向における一方側に向かって突出し、かつ前記一方側の端部に円環状の摺動面を有する摺動部と、
前記本体部から前記軸方向における他方側に向かって突出し、かつ前記軸方向から見て当該ブレーキディスクの中心に対して放射状に延びる複数のフィンとを備え、
前記複数のフィンは、締結部材を挿入するための貫通孔を有する複数の締結フィンと、前記軸方向における他方側の端部から前記軸方向における一方側に向かって凹むキー溝を有する複数の係止フィンとを含み、
前記係止フィンの前記他方側の端部において前記キー溝の周囲には、当該ブレーキディスクを前記回転部材に固定する際に前記回転部材に接触する接触面が設けられ、
当該ブレーキディスクの径方向において、当該ブレーキディスクの中心から前記貫通孔の中心までの距離は、当該ブレーキディスクの前記中心から前記接触面の中心までの距離よりも大きい、鉄道車両用ブレーキディスク。
【請求項２】
前記径方向において、前記摺動面の外縁は前記接触面の外縁よりも外側に位置し、前記摺動面の内縁は前記接触面の内縁よりも内側に位置し、前記摺動面の外縁と前記接触面の外縁との距離は前記摺動面の内縁と前記接触面の内縁との距離よりも大きい、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】
前記径方向において、前記接触面の外縁と前記キー溝の外縁との距離は前記接触面の内縁と前記キー溝の内縁との距離よりも小さい、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。
【請求項４】
前記径方向において、当該ブレーキディスクの前記中心から前記摺動面の内縁までの距離をＬ１、前記中心から前記摺動面の外縁までの距離をＬ２、前記中心から前記接触面の内縁までの距離をＤ１、前記中心から前記接触面の外縁までの距離をＤ２とした場合に、下記の（ｉ）式、（ii）式および（iii）式の関係を満たす、請求項１から３のいずれかに記載の鉄道車両用ブレーキディスク。
０．０８≦（Ｄ１−Ｌ１）／（Ｌ２−Ｌ１）≦０．２５  ・・・（ｉ）
０．２５＜（Ｌ２−Ｄ２）／（Ｌ２−Ｌ１）≦０．４７  ・・・（ii）
（Ｄ２−Ｄ１）／（Ｌ２−Ｌ１）＜０．５  ・・・（iii）
ただし、距離Ｄ１は距離Ｌ１よりも大きく、距離Ｌ２は、距離Ｄ２よりも大きい。
【請求項５】
前記軸方向から見て、前記複数の締結フィンそれぞれの前記貫通孔は、当該ブレーキディスクの前記中心を中心とする仮想円の円周上に配置され、
当該ブレーキディスクの前記中心から前記摺動面の内縁までの前記径方向における距離をＬ１とし、当該ブレーキディスクの前記中心から前記摺動面の外縁までの前記径方向における距離をＬ２とし、当該ブレーキディスクの前記中心から前記接触面の外縁までの前記径方向における距離をＤ２とし、前記仮想円の半径をＲとした場合に、下記の（iv）式の関係を満たす、請求項１から４のいずれかに記載の鉄道車両用ブレーキディスク。
（Ｄ２−Ｒ）／（Ｌ２−Ｌ１）＜０．２５  ・・・（iv）
ただし、距離Ｄ２は半径Ｒよりも大きい。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載のブレーキディスクを備えた、鉄道車両用ディスクブレーキ。
【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およびそれを備えたディスクブレーキに関する。
【背景技術】
【０００２】
新幹線等の鉄道車両では、従来、ディスクブレーキが用いられている。ディスクブレーキは、例えば、車軸と一体的に回転する円板状の回転部材（車輪または車輪とは別に車軸に固定されたディスク体）に固定されるブレーキディスクと、摩擦部材を有するブレーキライニングと、ブレーキライニングを移動させるブレーキキャリパとを備えている。【０００３】
上記のような構成を有するディスクブレーキでは、ブレーキキャリパによってブレーキライニングを移動させて、ブレーキディスクの表面（摺動面）にブレーキライニングの摩擦部材を押し付けることによって制動力を発生させることができる。これにより、鉄道車両を減速させることができる。【０００４】
ところで、高速で走行する鉄道車両を減速させる際には、摩擦部材とブレーキディスクとの接触部は摩擦により発熱するため、ブレーキディスクの摺動面が高温になる。これにより、摺動面と、摺動面とは反対側の面（すなわち、回転部材側の面）との間の温度差が大きくなる。【０００５】
摺動面と回転部材側の面との間の温度差が大きくなると、ブレーキディスクにおいて、摺動面側の部分と回転部材側の部分とで熱膨張量の差が大きくなる。その結果、ブレーキディスクの摺動面側が圧縮降伏して、塑性変形が生じる場合がある。その後、ブレーキディスクが冷却されると、ブレーキディスクに反りが生じる。具体的には、ブレーキディスクの外周側が回転部材から離れるように、ブレーキディスクに反りが生じる。ブレーキディスクに上記のような反りが生じると、ブレーキディスクを回転部材に固定するための締結部材（ボルト等）に大きな負荷がかかり、締結部材が損傷するおそれがある。【０００６】
そこで、従来、上記のようなブレーキディスクの反りを抑制するための技術が提案されている。例えば、特許文献１に開示されたブレーキディスクでは、ブレーキディスクの摺動部（摺動面の内周と外周とで囲まれる環状の部分）に、締結部材を取り付けるための締結穴が形成されている。このブレーキディスクでは、締結部材によって摺動部を車輪に固定することによって、反りの発生を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３１１４４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、近年、高速走行および消費電力の低減等の観点から、鉄道車両の軽量化が望まれている。これに伴い、ブレーキディスクの軽量化も望まれている。ブレーキディスクを軽量化するためには、ブレーキディスクの体積を減少させることが考えられる。しかしながら、ブレーキディスクの体積を単に減少させると、ブレーキディスクの熱容量が低下し、熱膨張量が大きくなる。その結果、ブレーキディスクの反りが大きくなるおそれがある。【０００９】
そこで、本発明は、反りの発生の抑制および軽量化が可能な鉄道車両用ブレーキディスクおよび鉄道車両用ディスクブレーキを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、反りの発生の抑制および軽量化が可能なブレーキディスクの構成について種々の研究を行った。具体的には、本発明者は、ブレーキディスクの裏面側（上述の回転部材側）に設けられるフィンの形状に着目し、研究を行った。【００１１】
なお、上述したように、従来、ブレーキディスクに反りが発生することによって、ブレーキディスクを車輪等の回転部材に固定するための締結部材が損傷するおそれがあることが知られている。このため、本発明者は、当初、締結部材が挿入されるフィン（以下、締結フィンと記載する。）の構造について研究を進めることを検討していた。しかしながら、締結フィンの構造については本発明者以外の研究者によっても種々の研究が行われている。【００１２】
そこで、本発明者は、ブレーキディスクと回転部材（車輪等）とを互いに係止するキーを嵌め込むためのキー溝が形成されたフィン（以下、係止フィンと記載する。）の構造について、種々の研究を行った。まず、本発明者は、係止フィンの形状と、冷却後のブレーキディスクに発生する反りとの関係について調査を行った。具体的には、本発明者は、従来のブレーキディスクに対して係止フィンの外側（ブレーキディスクの径方向における外側）の部分を削った構成を有するブレーキディスク（以下、第１形状のブレーキディスクと記載する。）について、反りの発生態様を調査した。さらに、本発明者は、従来のブレーキディスクに対して係止フィンの内側（ブレーキディスクの径方向における内側）の部分を削った構成を有するブレーキディスク（以下、第２形状のブレーキディスクと記載する。）について、反りの発生態様を調査した。その結果、第２形状のブレーキディスクよりも、第１形状のブレーキディスクの方が、反りの発生を効果的に抑制できることが分かった。【００１３】
上記の調査結果から、本発明者は、ブレーキディスクを軽量化しつつブレーキディスクの反りを抑制するために、係止フィンの外側部分を削って、係止フィンの体積を減らすことを検討した。しかしながら、係止フィンの外側部分を削った場合、係止フィンのうちキー溝よりも外側の部分と回転部材（車輪等）との接触面積が小さくなる。本発明者がさらに研究を進めたところ、上記のように接触面積が小さくなることによって、鉄道車両の制動時に、キー溝よりも外側において係止フィンと回転部材との間に十分な摩擦力を発生させることができない場合があることが分かった。この場合、係止フィンのうちキー溝よりも外側の部分が回転部材に対して摺動しやすくなる。その結果、係止フィンの外側部分とキーとの間に大きな力が発生し、キーが損傷しやすくなることが分かった。なお、係止フィンの外側部分は内側部分に比べて、周方向における速度が大きくなる。このため、特に係止フィンの外側部分が回転部材に対して摺動しやすくなった場合には、係止フィンの外側部分からキーに大きな力が付与され、キーが損傷しやすくなる。【００１４】
そこで、本発明者は、車両の制動時にキーにかかる負荷を低減するための構成についてさらに研究を進めた。そして、本発明者は、ブレーキディスクの径方向における締結部材の位置を適切に設定することによって、係止フィンの外側部分を削った場合でも、係止フィンのうちキー溝よりも外側の部分と回転部材との間に十分な摩擦力を生じさせることができることを見出した。本発明は、上記の知見に基づいてなされたものであり、下記の鉄道車両用ブレーキディスクおよび鉄道車両用ディスクブレーキを要旨とする。【００１５】
（１）鉄道車両において、車軸と一体回転する円板状の回転部材に固定される円環状のブレーキディスクであって、
円環状の本体部と、
前記本体部から当該ブレーキディスクの軸方向における一方側に向かって突出し、かつ前記一方側の端部に円環状の摺動面を有する摺動部と、
前記本体部から前記軸方向における他方側に向かって突出し、かつ前記軸方向から見て当該ブレーキディスクの中心に対して放射状に延びる複数のフィンとを備え、
前記複数のフィンは、締結部材を挿入するための貫通孔を有する複数の締結フィンと、前記軸方向における他方側の端部から前記軸方向における一方側に向かって凹むキー溝を有する複数の係止フィンとを含み、
前記係止フィンの前記他方側の端部において前記キー溝の周囲には、当該ブレーキディスクを前記回転部材に固定する際に前記回転部材に接触する接触面が設けられ、
当該ブレーキディスクの径方向において、当該ブレーキディスクの中心から前記貫通孔の中心までの距離は、当該ブレーキディスクの前記中心から前記接触面の中心までの距離よりも大きい、鉄道車両用ブレーキディスク。【００１６】
（２）前記径方向において、前記摺動面の外縁は前記接触面の外縁よりも外側に位置し、前記摺動面の内縁は前記接触面の内縁よりも内側に位置し、前記摺動面の外縁と前記接触面の外縁との距離は前記摺動面の内縁と前記接触面の内縁との距離よりも大きい、上記（１）に記載の鉄道車両用ブレーキディスク。【００１７】
（３）前記径方向において、前記接触面の外縁と前記キー溝の外縁との距離は前記接触面の内縁と前記キー溝の内縁との距離よりも小さい、上記（１）または（２）に記載の鉄道車両用ブレーキディスク。【００１８】
（４）前記径方向において、当該ブレーキディスクの前記中心から前記摺動面の内縁までの距離をＬ１、前記中心から前記摺動面の外縁までの距離をＬ２、前記中心から前記接触面の内縁までの距離をＤ１、前記中心から前記接触面の外縁までの距離をＤ２とした場合に、下記の（ｉ）式、（ii）式および（iii）式の関係を満たす、上記（１）から（３）のいずれかに記載の鉄道車両用ブレーキディスク。
０．０８≦（Ｄ１−Ｌ１）／（Ｌ２−Ｌ１）≦０．２５  ・・・（ｉ）
０．２５＜（Ｌ２−Ｄ２）／（Ｌ２−Ｌ１）≦０．４７  ・・・（ii）
（Ｄ２−Ｄ１）／（Ｌ２−Ｌ１）＜０．５  ・・・（iii）
ただし、距離Ｄ１は距離Ｌ１よりも大きく、距離Ｌ２は、距離Ｄ２よりも大きい。【００１９】
（５）前記軸方向から見て、前記複数の締結フィンそれぞれの前記貫通孔は、当該ブレーキディスクの前記中心を中心とする仮想円の円周上に配置され、
当該ブレーキディスクの前記中心から前記摺動面の内縁までの前記径方向における距離をＬ１とし、当該ブレーキディスクの前記中心から前記摺動面の外縁までの前記径方向における距離をＬ２とし、当該ブレーキディスクの前記中心から前記接触面の外縁までの前記径方向における距離をＤ２とし、前記仮想円の半径をＲとした場合に、下記の（iv）式の関係を満たす、上記（１）から（４）のいずれかに記載の鉄道車両用ブレーキディスク。
（Ｄ２−Ｒ）／（Ｌ２−Ｌ１）＜０．２５  ・・・（iv）
ただし、距離Ｄ２は半径Ｒよりも大きい。【００２０】
（６）上記（１）から（５）のいずれかに記載のブレーキディスクを備えた、鉄道車両用ディスクブレーキ。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、鉄道車両用のブレーキディスクにおいて反りが発生することを抑制できるとともに、ブレーキディスクの軽量化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本実施形態に係る鉄道車両用ディスクブレーキを示す概略図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る鉄道車両用ブレーキディスクを示す概略図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る鉄道車両用ブレーキディスクを示す端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態に係る鉄道車両用のブレーキディスクおよびそれを備えたディスクブレーキについて図面を参照しつつ説明する。
【００２４】
図１は、本実施形態に係る鉄道車両用ディスクブレーキを示す概略図であり、図２は、本実施形態に係る鉄道車両用ブレーキディスクを示す概略図であり、図３は、本実施形態に係る鉄道車両用ブレーキディスクを示す端面図である。なお、図２において（ａ）は、ブレーキディスクの周方向における１／４の領域を示す正面図であり、（ｂ）は、ブレーキディスクの周方向における１／４の領域を示す背面図である。また、図１および図３においては、図２（ｂ）のＩ−Ｉ線切断部におけるブレーキディスクの端面が示されている。
【００２５】
図１を参照して、鉄道車両用ディスクブレーキ１００（以下、ディスクブレーキ１００と略記する。）は、一対のブレーキディスク１０と、一対のブレーキライニング１２とを備える。一対のブレーキディスク１０は、鉄道車両（図示せず）の車軸１０１に固定された中空円板状の回転部材１０２を挟むように、回転部材１０２に固定されている。ブレーキディスク１０および回転部材１０２は、車軸１０１と一体回転するように、かつ車軸１０１と同軸上に設けられている。本実施形態では、回転部材１０２は、車輪である。したがって、本実施形態では、ブレーキディスク１０は、車輪に直接取り付けられる側ディスク（wheel mounted disk）である。以下においては、回転部材１０２を車輪１０２と記載する。
【００２６】
一対のブレーキライニング１２は、車輪１０２の軸方向において、一対のブレーキディスク１０の外側に設けられている。本実施形態では、図示しないブレーキキャリパによって、ブレーキライニング１２を車輪１０２の軸方向に移動させることができる。これにより、ブレーキディスク１０の後述する摺動面１６ａにブレーキライニング１２（摩擦部材）を押し付けることができ、制動力を発生させることができる。なお、車輪１０２、ブレーキライニング１２およびブレーキキャリパとしては、公知の種々の車輪、ブレーキライニングおよびブレーキキャリパを用いることができるので、詳細な説明は省略する。
【００２７】
図１〜図３を参照して、ブレーキディスク１０は、本体部１４と、摺動部１６と、複数の締結フィン１８と、複数の係止フィン２０とを有する。なお、図２には、仮想円５０の一部が一点鎖線で示され、図３には、ブレーキディスク１０の径方向における仮想円５０の位置が一点鎖線で示されている。仮想円５０の円周は、ブレーキディスク１０の軸方向から見て、後述する各貫通孔６０の中心を通る。言い換えると、ブレーキディスク１０の軸方向から見て、複数の貫通孔６０はそれぞれ、その中心が仮想円５０の円周上に位置するように形成されている。ブレーキディスク１０の軸方向から見て、仮想円５０の中心は、ブレーキディスク１０の中心１０ａ（本体部１４の中心）に一致する。また、中心１０ａは、ブレーキディスク１０の回転中心に一致する。以下の説明では、ブレーキディスク１０の軸方向を、単に軸方向と記載する。また、ブレーキディスク１０の径方向を、単に径方向と記載する。
【００２８】
本体部１４は、円環形状を有している。摺動部１６は、本体部１４から軸方向における一方側に向かって突出している。摺動部１６は、軸方向における一方側の端部に、円環状の摺動面１６ａを有している。摺動面１６ａは、軸方向に略垂直に形成されている。摺動面１６ａは、ディスクブレーキ１００において、制動力を発生させるためにブレーキライニング１２が押し付けられる面である。
【００２９】
締結フィン１８および係止フィン２０はそれぞれ、本体部１４から軸方向における他方側に向かって突出する。締結フィン１８および係止フィン２０はそれぞれ、放熱部として機能する。本実施形態では、複数の締結フィン１８および複数の係止フィン２０は、軸方向から見て、ブレーキディスク１０の中心１０ａに対して放射状に延びるように形成されている。言い換えると、複数の締結フィン１８および複数の係止フィン２０はそれぞれ、軸方向から見て、径方向に延びるように形成されている。
【００３０】
複数の締結フィン１８および複数の係止フィン２０は、ブレーキディスク１０の周方向に間隔をおいて交互に並ぶように設けられている。本実施形態では、１２個の締結フィン１８および１２個の係止フィン２０が交互に並ぶように設けられている。なお、締結フィン１８および係止フィン２０の数は図２に示した例に限定されず、締結フィン１８の数および係止フィン２０の数はそれぞれ、１２未満であってもよく、１３以上であってもよい。
【００３１】
ブレーキディスク１０を軸方向に貫通する複数の貫通孔６０が、ブレーキディスク１０の周方向に間隔をおいて形成されている。各貫通孔６０は、締結フィン１８を通るように形成されている。貫通孔６０は、ブレーキディスク１０を車輪１０２に固定するための図示しない締結部材（ボルト等）を差し込むために形成されている。
【００３２】
各係止フィン２０には、軸方向における他方側の端部から軸方向における一方側に向かって凹むキー溝２０ａが形成されている。図１を参照して、キー溝２０ａには、車輪１０２に取り付けられたキー７０が嵌め込まれる。これにより、ブレーキディスク１０の周方向において、ブレーキディスク１０と車輪１０２とがキー７０を介して互いに係止される。なお、キー７０、およびキー７０を車輪１０２に取り付けるための構成としては、公知の種々の構成を採用できるので、詳細な説明は省略する。
【００３３】
図１〜図３を参照して、各係止フィン２０の軸方向における他方側の端部において、キー溝２０ａの周囲には、軸方向に略垂直な接触面２０ｂが形成されている。本実施形態では、接触面２０ｂは、軸方向から見てキー溝２０ａを囲むように環形状を有している。図１を参照して、接触面２０ｂは、ブレーキディスク１０を車輪１０２に固定する際に車輪１０２に接触する面である。
【００３４】
図３を参照して、径方向において、摺動面１６ａの外縁は接触面２０ｂの外縁よりも外側に位置し、摺動面１６ａの内縁は接触面２０ｂの内縁よりも内側に位置している。本実施形態では、係止フィン２０のうち、径方向における外側の部分の体積を小さくすることによって、ブレーキディスク１０を軽量化しつつ、ブレーキディスク１０の反りを抑制することができる。具体的には、例えば、径方向において、摺動面１６ａの外縁と接触面２０ｂの外縁との距離が、摺動面１６ａの内縁と接触面２０ｂの内縁との距離よりも大きく設定される。また、例えば、径方向において、接触面２０ｂの外縁とキー溝２０ａの外縁との距離が、接触面２０ｂの内縁とキー溝２０ａの内縁との距離よりも小さく設定される。
【００３５】
図２および図３を参照して、本実施形態では、径方向において、ブレーキディスク１０の中心１０ａから各貫通孔６０の中心までの距離は、ブレーキディスク１０の中心１０ａから係止フィン２０の接触面２０ｂの中心（径方向における接触面２０ｂの外縁と内縁との中心）までの距離よりも大きい。言い換えると、径方向において、仮想円５０の円周は、接触面２０ｂの中心よりも外側に位置する。
【００３６】
本実施形態では、上記のように、径方向において、各貫通孔６０の中心が接触面２０ｂの中心よりも外側に位置する。この場合、接触面２０ｂのうちキー溝２０ａよりも径方向外側の部分の面積を小さくしても、各貫通孔６０に挿入される締結部材によって、接触面２０ｂの外側部分を十分な力で車輪１０２に接触させることができる。すなわち、係止フィン２０においてキー溝２０ａよりも径方向外側の部分の体積を小さくした場合でも、係止フィン２０の外側部分と車輪１０２との間に十分な摩擦力を生じさせることができる。これにより、係止フィン２０のうちキー溝２０ａよりも外側の部分が車輪１０２に対して摺動することを十分に抑制することができる。その結果、鉄道車両の制動時に、係止フィン２０の外側部分とキー７０との間に大きな力が発生することを抑制でき、キー７０が損傷することを抑制することができる。
【００３７】
なお、本実施形態では、ブレーキディスク１０は、下記の（ｉ）式、（ii）式および（iii）式の関係を満たすように構成されることが好ましい。図３を参照して、下記式において、Ｌ１は、ブレーキディスク１０の中心１０ａ（図２参照）から摺動面１６ａの内縁までの径方向における距離であり、Ｌ２は、中心１０ａから摺動面１６ａの外縁までの径方向における距離である。また、Ｄ１は、中心１０ａから接触面２０ｂの内縁までの径方向における距離であり、Ｄ２は、中心１０ａから接触面２０ｂの外縁までの径方向における距離である。また、距離Ｄ１は距離Ｌ１よりも大きく、距離Ｌ２は、距離Ｄ２よりも大きい。
０．０８≦（Ｄ１−Ｌ１）／（Ｌ２−Ｌ１）≦０．２５  ・・・（ｉ）
０．２５＜（Ｌ２−Ｄ２）／（Ｌ２−Ｌ１）≦０．４７  ・・・（ii）
（Ｄ２−Ｄ１）／（Ｌ２−Ｌ１）＜０．５  ・・・（iii）
【００３８】
本実施形態では、ブレーキディスク１０が上記の（ｉ）式および（ii）式の関係を満たすことによって、摺動面１６ａの外縁と接触面２０ｂの外縁との径方向における距離（Ｌ２−Ｄ２）を、摺動面１６ａの内縁と接触面２０ｂの内縁との距離（Ｄ１−Ｌ１）よりも大きくすることができる。具体的には、摺動面１６ａの外縁と接触面２０ｂの外縁との径方向における距離（Ｌ２−Ｄ２）を、摺動面１６ａの径方向における長さ（Ｌ２−Ｌ１）の１／４よりも大きくすることができ、かつ、摺動面１６ａの内縁と接触面２０ｂの内縁との距離（Ｄ１−Ｌ１）を、摺動面１６ａの径方向における長さ（Ｌ２−Ｌ１）の１／４以下にすることができる。さらに、ブレーキディスク１０が上記の（iii）式の関係を満たすことによって、接触面２０ｂの径方向における長さ（Ｄ２−Ｄ１）を、摺動面１６ａの径方向における長さ（Ｌ２−Ｌ１）の１／２未満にすることができる。これらの結果、ブレーキディスク１０の加熱および冷却が繰り返された場合でも、ブレーキディスク１０の外周部において反りが発生することを抑制することができる。また、従来のブレーキディスクに比べて、ブレーキディスク１０の体積を減少させることができる。これらの結果、ブレーキディスク１０の反りの発生を抑制しつつ、ブレーキディスク１０の軽量化が可能になる。
【００３９】
また、本実施形態では、ブレーキディスク１０は、下記の（iv）式の関係を満たすことが好ましい。なお、下記の（iv）式において、Ｒは、仮想円５０の半径である。また、距離Ｄ２は半径Ｒよりも大きい。
（Ｄ２−Ｒ）／（Ｌ２−Ｌ１）＜０．２５  ・・・（iv）
【００４０】
上記の（iv）式の関係を満たすことによって、ブレーキディスク１０の外周部において反りが発生することを抑制しつつ、ブレーキディスク１０を十分に軽量化することができる。
【００４１】
なお、上述の実施形態では、各フィンには、少なくともキー溝２０ａおよび貫通孔６０のうちの少なくとも一方が形成されているが、複数のフィンのうちのいずれかのフィンにおいて、キー溝および貫通孔が形成されていなくてもよい。
【００４２】
上述の実施形態では、ブレーキディスク１０が側ディスクである場合について説明したが、ブレーキディスク１０が軸マウントディスク（axle mounted disk）であってもよい。具体的には、ブレーキディスク１０は、車輪とは別に車軸１０１に固定された円板状の回転部材（ディスク体）に固定されてもよい。該ディスク体は、車輪と同様に、車軸１０１と一体回転するように、かつ車軸１０１と同軸上に設けられる。ブレーキディスク１０が軸マウントディスクである場合も、側ディスクの場合と同様に、ブレーキディスク１０は、締結部材およびキーを用いてディスク体に取り付けられる。なお、本明細書において円板状の回転部材とは、ブレーキディスクを固定するための円板状の部分を有する回転部材を意味する。したがって、図１に示した車輪１０２のように、回転部材の内周部および外周部に筒状部が設けられていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明によれば、鉄道車両用のブレーキディスクにおいて反りが発生することを抑制できるとともに、ブレーキディスクの軽量化が可能になる。
【符号の説明】
【００４４】
１０  ブレーキディスク
１０ａ  中心
１２  ブレーキライニング
１４  本体部
１６  摺動部
１６ａ  摺動面
１８  締結フィン
２０  係止フィン
２０ａ  キー溝
２０ｂ  接触面
５０  仮想円
６０  貫通孔
７０  キー
１００  ディスクブレーキ
１０１  車軸
１０２  回転部材
【図１】
2019172367.tif 000003
【図２】
2019172367.tif 000004
【図３】
2019172367.tif 000005
【国際調査報告】
2019172367.tif 000006
2019172367.tif 000007