Multi-disc brake for a railway vehicle

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄道車両用の多板ブレーキであって、ＣＦＣ材料より成りかつ酸化防止のため
外気の連通を遮断された密封状態にカプセル化されて構成された回転子要素と固定子要素とによって形成されている多板ユニットを備えており、多板ユニットが緊張装置によって負荷可能に双子式の配置形式に分割されており、 それぞれが少なくとも １つの回転子要素と該回転子要素の両側において案内された固定子要素とより成る２
つの多板ユニット組の間に緊張装置が配置されている形式のものに関する。

【０００２】

【従来の技術】高速で走行する鉄道車両においては、ねずみ鋳鉄またはそれに匹敵する材料より成っている汎用のブレーキ円板の他にまた、 外気の連通を遮断された密
封状態にカプセル化されたケーシング内において移動する、例えば炭素製の摩擦円板が使用されている。 このような摩擦円板は汎用のブレーキ円板よりも小さな半径寸法を有しており、有利には多板ユニット内において案内されている。 すなわちこれらの摩擦円板は、多板ユニットの摩擦円板と共に緊張シリンダまたはそれに類似した操作要素により負荷可能であって同一材料より成る固定子要素と協働する。 このような形式のブレーキ円板装置では、摩擦材料の酸化を防止するためまたは周囲に保持された摩擦材料を抑制するために、多板ユニットを完全に外気の連通を遮断された密封状態にカプセル化することが必要である。 それゆえ上記形式のブレーキを自己通気により冷却することは不可能である。

【０００３】自己通気が不可能である結果として、上記形式の多板ユニットにおいては特に熱の問題が生じる。
そしてこれは以下の実状および条件に基づくものである。 すなわち鉄道車両が制動された後、熱の放出は、自己通気が不可能であるにも関わらず可能な限り短時間に行われなければならない。 そしてブレーキ装置の周囲の構成要素は極めて大きな熱から保護されなければならない。 これらの構成要素としては特に、ベアリング、緊張装置、後調節機構などを挙げることができる。 更にまた温度勾配に起因した異なる熱膨張にも注意を払わねばならない。 殊に、炭素材料（ＣＦＣ材料）の酸化（およそ摂氏６００゜以上）を充分に防止することが配慮されねばならない。 このことは特に、ブレーキの解除後における酸化の防止が望まれている摩擦面に対していえる。

【０００４】特に、汎用の形式の複数円板式の多板ブレーキを高速走行する鉄道車両において使用する場合、上記の問題は更に大きなものとなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ゆえに本発明の課題は、冒頭に述べた形式の多板ブレーキを改良して、充分な冷却という上記要求を満たすと同時に、摩擦面の酸化を可能な限り防止することができる多板ブレーキを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するために本発明の構成では、 回転子要素と固定子要素とより成
る多板ユニット組が、ブレーキ装置のモーメント支持体
のベアリングを保持しかつ鉄道車両の軸に固定されてい
るボスの外周部に配置されており、回転子要素を支持す
る回転子支持シャフトが、ブレーキ装置の両端側でボス
の外周部に配置されかつボスに保持された後調節装置に
案内されているようにした。

【０００７】

【発明の効果】多板ユニットを少なくとも２つの互いに独立した多板ユニット組に分割することによって、ＣＦ
Ｃ材料のための冷却面を拡大させることができる。 なぜならば、回転子要素を間において制限している２つの固定子要素の少なくとも外側の面は熱を外気に放出することができるからである。 しかもこの場合、ユニットとして取扱い可能なディスクブレーキの利点は依然として残されている。 双子式配置形式の構成によって、動的な衝撃時にベアリングは対称的に負荷される。 このとき特に利点としては、中央のベアリングと回転子要素のための後調節装置とが、 外気の連通を遮断された密封状態にカ
プセル化された高温範囲の外部に位置していることが挙げられる。 車軸もしくは軸は僅かしか熱負荷されない。
なぜならば、多板が互いに独立したユニット組になっていることにより、形成される２つの熱源が互いに遠く離れて位置しているからである。 本発明による多板ブレーキの製造は低コストで実施可能である。 なぜならば、対称的な構造によって同一部材が生じるからである。 回転子要素と固定子要素とより成る両多板ユニット組の内周部および外周部において必要な酸化防止も、遮蔽部材と従来のシーリング材とによって極めて容易に実行し得る。 つまり、冷却表面の徒らな損失を甘受することがない。

【０００８】さらなる有利な改良は、請求項２以下に記載してある。

【０００９】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。

【００１０】部分断面図として表した図１において、多板ブレーキが配置された、鉄道車両の軸１が示されている。 多板ブレーキは本発明においては、双子式の配置形式に構成されており、このとき中央に配置された緊張装置３の両側には回転子要素５と固定子要素７とが設けられている。 回転子要素５は、複数の回転子支持シャフト９（それらのうち、図中にはそれぞれ１つのみを示してある）と後調節装置１１（詳細には記載せず）とを用いて軸１に結合されている。 複数の後調節装置１１を互いに角度間隔をおいて設けることも可能である。 このときこれらの後調節装置１１はウエッジ装置１３によってボス１５に回動不能に取り付けられており、このボス１５
自体は軸１のつば１７にプレス嵌め状態で固定されている。 上記のようにして軸１の回転運動は、ボス１５と、
同様にボス１５に配置された後調節装置１１もしくはその回転子支持シャフト９とを介して、緊張装置３の両側に位置する回転子要素５に伝達される。

【００１１】回転子要素５の両側には、固定子要素７が回動不能に設けられている。 つまり固定子要素７は固定子保持体１９によって回動不能に保持されているが、回転子要素５と同様にまた、軸線方向に摺動可能に案内されている。 固定子要素７はこのとき、ウエッジ案内部（詳細には図示せず）によって、モーメント支持体２１
と結合された固定子保持体１９に軸線方向に移動可能に支承されている。 このとき互いに向き合った内側の固定子要素７はそれぞれ、緊張装置３の端面側の押圧部材２
３に支持されている。 軸線方向において回転子要素５の外側に位置している方の固定子要素７は、固定子保持体１９と結合された支持リング２５に支持されている。 モーメント支持体２１はレバー２７によって、例えば鉄道車両のボギー台車（図示せず）と結合していて、かつ軸１の周囲の位置に互いに角度間隔をおいて複数設けられ得る緊張装置３を保持している。 これらの緊張装置３は例えば圧力媒体によって負荷可能な緊張シリンダとして構成されている。 この緊張シリンダは制動操作のために、それぞれ端面側の押圧部材２３を介して互いに向かい合った内側の固定子要素７に作用し、従って固定子要素７は回転子要素５との接触状態にもたらされて、また更に内側の固定子要素７と回転子要素５とは共に軸線方向に摺動させられて、図面では外側に位置している方の固定子要素７に押圧されるようになる。 上記のようにして回転子要素５は両固定子要素７との摩擦係合により制動される。

【００１２】通常固定子要素７は、回転子要素５と同様に多板ブレーキにおいては炭素（ＣＦＣ）より成る。 このとき、摩擦材料の酸化のおそれがある理由から、回転子要素５と固定子要素７との直接的な摩擦面範囲を外気
の連通を遮断された密封状態にカプセル化することが必要である。 図面においては、その間で回転子要素５を制限している両固定子要素７は酸化防止要素２９を介して橋絡されており、これによって両固定子要素７の間にあって回転子要素５を収容しているスペースは、半径方向外側の範囲においてシールされている。 また外側の両固定子要素７の、軸線方向外側におけるボス１５の範囲には、シーリング材３１が設けられている。 このシーリング材３１は有利には、不動に保持された支持リング２５
の内周部においてそれぞれ溝に挿入されており、回転するボス１５に対して作用する。 更に別のシーリング材３
３がまたベアリングカバー３５の内周部に位置している。 このベアリングカバー３５は、その側方でモーメント支持体２１の内周部に固定されており、このとき両ベアリングカバー３５は中央のベアリング３７を端面側において制限している。 ベアリング３７は図示の実施例においてはボールベアリングとして構成されている。 このとき、内側のレース３９はボス１５と共に回転するが、
半径方向で外側に位置するレース４１は、回動しないように固定されている。 これによって、ベアリング３７はモーメント支持体２１の、軸１に対する連結部を形成している。 すなわち、緊張装置３と同様にこのベアリング３７も、多板ブレーキの双子式の配置形式の結果として、多板ユニット内における高熱の範囲に対して著しく保護されている。

【００１３】両ベアリングカバー３５の外周部と、内側に位置する方の固定子要素７の内周部との間に同様にして、シーリング要素４３が設けられている。 このシーリング要素は同時に断熱材として働き、従って前記ベアリング３７と、緊張装置３の範囲とは熱の影響から保護されている。

【００１４】多板ユニットからボス１５への熱伝導を防止するためにこのボス１５には、図面の左側半分の断面に示されているように、隣接している範囲において断熱材４５が被覆されている。 また、後調節装置１１の範囲においては同様に断熱材４５を用いて、後調節装置１１
とボス１５との範囲への極めて強い熱放射が抑制されている。

【００１５】図示の装置は、給気案内のために働くケーシングによって付加的に取り囲まれていることも可能である。 すなわち、場合によっては端面側に配置された給気装置もしくは送風装置の働きにより一方の端面から流入する空気が、冷却される部材を通過するように案内され、反対側の端面でブレーキ装置から排出されることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る多板ブレーキの部分断面図である。

【符号の説明】

１ 軸、 ３ 緊張装置、 ５ 回転子要素、
７ 固定子要素、９ 回転子支持シャフト、 １１
後調節装置、 １３ ウエッジ装置、１５ ボス、
１７ つば、 １９ 固定子保持体、 ２１ モーメント支持体、２３ 押圧部材、 ２５ 支持リング、 ２７ レバー、２９ 酸化防止要素、 ３
１，３３ シーリング材、 ３５ ベアリングカバー、 ３７ ベアリング、 ３９，４１ レース、
４３，４５断熱材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−150030（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−75203（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭54−14708（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭16−13944（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl. ⁷ ，ＤＢ名) B61H 5/00 F16D 55/00 - 65/853