JPH0212290B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特に鉄道車輛デイスクブレーキのブ
レーキデイスク用のデイスクブレーキリングであ
つて、互いに間隔をおいて配置され互いに逆向き
の表面をブレーキジヨーによつて負荷される２つ
のリング部材と、これらの両方のリング部材間を
橋絡し両方のリング部材に保持されデイスクブレ
ーキの軸線に平行にかつ互いに間隔をおいて少な
くともほぼ一様に分配された控えピンとを有して
いる形式のものに関する。

この種のデイスクブレーキは西ドイツ国特許第
1164455号明細書により公知であり、この場合に
は控えピンが半径方向で見て横流送風車の中断さ
れた通風羽根の形式で配置され、すなわち控えピ
ンは半径方向で若しくは適当に湾曲した線を有す
る羽根形で間隔をおいて前後に配置され、通風羽
根のそのつどの箇所の横断面に相応する横断面を
有しており；この場合控えピンはほぼ三角形、半
円形、方形若しくは菱形の横断面を有している。
湾曲した通風羽根に相応して控えピンを配置した
場合には、控えピンの横断面及び間隔が両方の回
転方向に適した送風羽根を後成形するように設計
され得る。しかしながら公知のすべての配置形式
においては控えピンがブレーキリングのすべての
箇所で互いに同じ間隔で以つて及び（又は）同じ
横断面で構成され得ず、特にブレーキリングの異
なる直径範囲で控えピンの分配が著しく不均一に
なる。さらに、横流送風車を模倣して形成された
ブレーキリングは大きい空気流過量を有している
が、非制動状態では相応して大きな通気損失を生
ぜしめて、熱がブレーキリングからこのブレーキ
リングを通過する冷却空気に申し分なく伝達され
ないことがわかつた。控えピンの分配及び横断面
形状の異なるブレーキリングの製作は煩雑であ
り、製作費が高くなる。

西ドイツ国特許出願公開第2505205号明細書に
より公知の鉄道車輛デイスクブレーキ用のブレー
キリングにおいては、控えピンが円形の横断面を
有していて、直径の異なるピツチ円に並べて配置
されており、明らかに控えピンをブレーキリング
の面全体にわたつてできるだけ一様に分配しよう
とするものである。この場合平面図で見て、控え
ピンはパターンで配置されておらず、控えピンは
小さい範囲でのみ半径方向で前後に配置されてい
る。公知のブレーキリングにおいては、控えピン
に加えてリング部材にわずかに円錐形に形成され
た横断面円形の突起部が一体成形されており、こ
の突起部はリング部材に互いに同軸的に構成され
かつ互いに間隔をおいて終つている。さらに公知
のブレーキリングは付加的に半径方向に貫通する
冷却リブを有している。このような構成により、
冷却空気通過量がわずかであり、これに相応して
通気損失がわずかになり、冷却空気への良好な熱
伝達、ひいては申し分のない冷却作用が得られる
が、ブレーキリングの全区分において控えピン間
の相互間隔が同じになるような控えピンの一様な
分配は行われていない。控えピンの一様でない分
配によつて、ブレーキリングの加熱に際しブレー
キリング及び控えピンの内部に異なる応力が生じ
て、異なる温度域が形成され、リング部材の表面
が変形せしめられ、これによつてブレーキジヨー
の支持作用、ひいてはブレーキ作用がそこなわれ
る。このような現象はブレーキリングに破損を生
ぜしめるまでになることがある。

本発明の目的は、冒頭に述べた形式のブレーキ
リングを改善し、控えピンをブレーキリングの面
全体にわたつて完全に一様にそれもあらゆる箇所
において同じ相互間隔で分配して、通気損失をわ
ずかにして冷却作用若しくは熱伝達能力を高める
ことにある。さらにブレーキリングを簡単かつ安
価に製作できるるようにしたい。

この目的を達成するために本発明の構成では、
控えピンが軸線方向で見て対称的なパターンで配
置されており、この場合控えピンの軸線が軸線と
直交する面に存在する３つの直線群の交点を通つ
て延びており、直線群のうちの第１の直線群が同
じ間隔で互いに平行に延びる直線から成つてお
り、第２及び第３の直線群が第１の直線群に対し
て60゜若しくは120゜の角度を成して延びる直線か
ら成つているようにした。控えピンを直線群によ
つて規定されたパターンで配置したことによつ
て、控えピンがブレーキリングの面にわたつて周
方向にも半径方向にも完全に一様に、それもあら
ゆる箇所において全く同じ相互間隔で分配されて
いる。あらゆる箇所における控えピン間の同じ間
隔に基づきリング部材及び控えピンに応力が全く
均一に生じるようになり、ひいてはリング部材が
局部的にそれるようなことはなくなり、その結果
リング部材の表面を均一に負荷することができ、
均一な熱分配のための条件が得られる。控えピン
を本発明のように配置すると、通気がしばしば転
向せしめられ、通気量が小さく、それに応じて通
気損失がわずかで、大きな熱伝達能力、ひいては
ブレーキリングの良好な冷却作用が得られる。

現在、鉄道車輛においては多くのデイスクブレ
ーキが用いられており、これらのデイスクブレー
キのブレーキデイスクのブレーキリングは半径方
向に向いた一貫して延びる冷却リブを備えてい
る。このようなデイスクブレーキにおいて存在す
るブレーキリングを、本発明に基づき構成し通気
損失が著しくわずかになりかつ冷却作用が高めら
れ、ひいては熱負荷が低下せしめられ、付加的に
破損のおそれのなくなつたブレーキリングと交換
するために、同じ質量、ひいては特に通気冷却に
重要である停止制動時の同じ熱受容能力を得るこ
とを目的として、３つの直線群の交点間の間隔を
円筒形の控えピンの直径で割つたときの商がほぼ
1.7であり；交点間の間隔がほぼ38mmであり、か
つ控えピンの直径がほぼ22mmであると、ブレーキ
リングは特に問題なく代替される。ブレーキリン
グを保持するために、半径方向内側に存在する控
えピンに、軸線方向に及び半径方向内側へ保持フ
ランジまで延びる補強リブが一体成形されてい
る。

次に図面を用いて本発明の実施例を具体的に説
明する： ブレーキリングは、互いに間隔をおいて配置さ
れたリング部材２及び３を有しており、これらの
リング部材は互いに逆向きの表面１をブレーキジ
ヨー（図示せず）によつて負荷されるようになつ
ており、一方のリング部材３が半径方向内側に保
持フランジ４を備えている。保持フランジ４は両
側に互いに平行な円錐面５及び６を有しており、
これらの円錐面で以つて保持フランジはボス（図
示せず）に対応する円錐面間に緊締可能であり、
保持フランジ４の構成及びボスへの固定形式は西
ドイツ国特許出願公開第2828101号明細書に記載
のものに相応しており、従つて保持フランジの構
成及び固定形式はここでは省略する。

両方のリング部材２と３との間には、両方のリ
ング部材を堅く結合する有利には一体に鋳造され
た横断面円形の控えピン７が設けられている。控
えピン７は第２図から明らかなように、ブレーキ
リングの面全体にわたつて所定のパターンで全く
一様に配置されており；控えピン７の軸線８は、
軸と直交する面、すなわち第２図の図平面に存在
する３つの直線群９，１０及び１１の交点を通つ
ており；第１の直線群９は同じ間隔で互いに平行
に延びる直線から成つており、この直線は第２図
においては偶然に上側若しくは下側の図面縁部に
対して平行に延びており、第２の直線群１０は第
１の直線群９から時計回り方向に60゜傾斜して延
びる直線から成つており、第３の直線群１１は第
１の直線群９から時計回り方向に120゜傾斜して延
びる直線から成つている。従つて控えピン７のす
べての軸線８間若しくは直線群９，１０及び１１
のすべての交点間の間隔Ａは同じになつている。

すべての控えピンはほぼ直じ直径Ｄを有してお
り、直径Ｄの寸法は控えピン７の軸線８間若しく
は直線群９，１０及び１１の交点間の間隔Ａを控
えピン７の直径Ｄで割つたときの商が少なくとも
ほぼ1.7であるように選ばれている。鉄道車輛用
の通常の寸法、例えば640mmの外径及び110mmの表
面間相互間隔を有するブレーリングにおいては、
控えピン７の軸線間の間隔Ａは有利には38mmであ
り、控えピンの直径Ｄは22mmである。このような
寸法のブレーキリングの質量は現在鉄道車輛にお
いてリング部材間に半径方向の一貫した冷却リブ
を備えた通常のブレーキリングの質量はほぼ相応
しており、従つて前述のような寸法のブレーキリ
ングは特に鉄道車輛のデイスクブレーキ用の従来
のブレーキリングの代替に適しており、公知のブ
レーキリングと容易に交換され得る。公知のブレ
ーキリングと本発明のブレーキとの間には質量が
同じであることに基づき機械的な負荷に関連して
差異はなくかつ、特に鉄道車輛の通気冷却作用の
著しい低下を伴う停止制動に際しては重要なブレ
ーキリングの熱受容能力若しくは貯蔵能力に関連
しても差異はない。しかしながら鉄道車輛の走行
中は本発明によるブレーキリングの通気損失は極
めてわずかであり、かつ走行を維持した状態での
制動、例えば下り坂走行運転時の制動に際しては
冷却空気通過量がわずかであるにもかかわらずブ
レーキリングから冷却空気への熱の伝達が申し分
なく行われることによつてブレーキリング内の温
度が従来のブレーキリング内の温度より低くな
る。

控えピン７を比較的わずかな間隔で全く一様に
分配したことによつて、リング部材２及び３が全
く一様にかつ申し分なく補強され、その結果リン
グ部材の表面１が制動過程中の高い加熱に際して
もそらされることはなく、同時にリング部材２，
３及び控えピン７の均一な負荷分配が保証され
る。

控えピンの全く一様な分配は、特にブレーキリ
ングの半径方向外側の縁部に、ブレーキリングの
外周円によつて制限された、すなわち円弧状横断
面を有する控えピンを設けることによつて達成さ
れる。本発明の特別な利点は、本発明により控え
ピン配置形式が異なる直径を有するブレーキリン
グに使用可能であり、すなわち控えピンの間隔Ａ
及び直径が、直径の異なるブレーキリングのため
に一定の値を有していてよいことにある。従つて
存在するブレーキリングからその外周を簡単に旋
削することによつて外径の小さいブレーキリング
を形成すると共に、ブレーキリングの控えピン７
によつて規定された作用を完全に維持することが
できる。

半径方向内側に位置する控えピン７′には、第
１図及び第２図から明らかなように軸線方向へか
つ半径方向内側に向かつて保持フランジまで延び
る補強リブ１２が一体成形されている。補強リブ
１２は控えピン７の分配パターンを防げるもので
はなく、リング部材２及び３、ひいてはブレーキ
リング全体と保持フランジ４との申し分のない結
合を保証している。

控えピン７はもちろん別の横断面形状、例えば
方形若しくは六角形に構成することもできる。さ
らにブレーキリングのための任意の保持部材を設
けることができ、従つて円錐面５及び６を有する
保持フランジ４の代りにブレーキリングのための
別の形式の固定装置が取付けられる。

控えピン７若しくは７′からリング部材２及び
３への移行箇所は、特にこの移行箇所に温度の変
化に際して生じる応力を小さくするために丸味を
付けられている。最適な丸味半径はそのつどの材
料及び寸法データによつて規定され、この場合移
行箇所の表面に生じる応力だけではなく、この移
行箇所の内部に生じる応力も考慮される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるブレーキリングの縦断面
図、第２図は第１図の−線に沿つた断面図で
ある。 １……表面、２及び３……リング部材、４……
保持フランジ、５及び６……円錐面、７及び７′
……控えピン、８……軸線、９，１０及び１１…
…直線群、１２……補強リブ、Ａ……間隔、Ｄ…
…直径。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ブレーキデイスク用のブレーキリングであつ
   て、間隔をおいて配置され互いに逆向きの表面１
   をブレーキジヨーによつて負荷される２つのリン
   グ部材２，３と、これらの両方のリング部材間を
   橋絡し両方のリング部材２，３に保持されデイス
   クブレーキの軸線に平行にかつ互いに間隔をおい
   て少なくともほぼ一様に分配された控えピン７と
   を有している形式のものにおいて、控えピン７が
   軸線方向で見て対称的なパターンで配置されてお
   り、この場合控えピン７の軸線８が軸線と直交す
   る面に存在する３つの直線群９，１０及び１１の
   交点を通つて延びており、直線群のうちの第１の
   直線群９が同じ間隔で互いに平行に延びる直線か
   ら成つており、第２及び第３の直線群１０，１１
   が第１の直線群９に対して60゜若しくは120゜の角
   度を成して延びる直線から成つていることを特徴
   とするデイスクブレーキ用のブレーキリング。 ２ 交点間の間隔Ａを控えピン７の直径Ｄで割つ
   たときの商がほぼ1.7である特許請求の範囲第１
   項記載のブレーキリング。 ３ 交点間の間隔Ａがほぼ38mmであり、控えピン
   ７の直径がほぼ22mmである特許請求の範囲第２項
   記載のブレーキリング。 ４ 半径方向内側に存在する控えピン７′に、軸
   線方向にかつ半径方向内側へ保持フランジ４まで
   延びる補強リブ１２が一体成形されている特許請
   求の範囲第１項〜第３項のいずれか１つの項に記
   載のブレーキリング。 ５ 控えピン７，７′からリング部材２，３への
   移行箇所が丸味を付けられている特許請求の範囲
   第１項〜第４項のいずれか１つの項に記載のブレ
   ーキリング。