特許ウォッチ

公開番号2025123529
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-22
出願番号2025106297,2023511457
出願日2025-06-24,2022-03-30
発明の名称ブレーキディスク
出願人日本製鉄株式会社
代理人アセンド弁理士法人
主分類F16D 65/12 20060101AFI20250815BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】冷却性能を確保しながら空力騒音を低減することができる鉄道車両用ブレーキディスクを提供する。
【解決手段】ブレーキディスク(100)は、ディスク本体(10)と、複数のフィン(20)とを備える。複数のフィン(20)は、当該フィン(20)の各々がディスク本体(10)の内周側から外周側に向かって延びるように、ディスク本体(10)の一方面(12)上に配置される。フィン(20)は、それぞれ、2つの側面(221,222)と、頂面(21)とを含む。複数のフィン(20)のうち1つ以上のフィン(20)は、複数の突条部(25)を含む。複数の突条部(25)は、フィン(20)の2つの側面(221,222)のうち少なくとも一方の側面上において、ディスク本体(10)の半径方向に配列される。突条部(25)の各々は、ディスク本体(10)とフィン(20)の頂面(21)との間で延びている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
鉄道車両用のブレーキディスクであって、
円環板状を有するディスク本体と、
各々が前記ディスク本体の内周側から外周側に向かって延びるように前記ディスク本体の一方面上に配置されるとともに、それぞれ、前記ディスク本体の円周方向に並ぶ２つの側面と、前記２つの側面を連結する頂面とを含む複数のフィンと、
を備え、
前記複数のフィンのうち１つ以上のフィンは、
前記２つの側面のうち少なくとも一方の側面上において前記ディスク本体の半径方向に配列され、各々が前記ディスク本体と前記頂面との間で延びる複数の突条部、
を含む、ブレーキディスク。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
請求項１に記載のブレーキディスクであって、
前記複数のフィンは、それぞれ、前記頂面及び前記２つの側面の前記半径方向において内側の端部に接続される内周面をさらに含み、
前記複数の突条部は、前記半径方向において前記内周面よりも外側に配置されている、ブレーキディスク。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のブレーキディスクであって、
前記複数のフィンのうち１つ以上のフィンにおいて、前記２つの側面の各々に前記複数の突条部が設けられる、ブレーキディスク。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載のブレーキディスクであって、
前記複数のフィンの各々が前記複数の突条部を含む、ブレーキディスク。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のブレーキディスクであって、
前記複数の突条部は、１つ以上の第１突条部と、前記半径方向において前記第１突条部と異なる位置に配置された、１つ以上の第２突条部と、を含み、
前記円周方向における前記第１突条部の長さは、前記円周方向における前記第２突条部の長さよりも大きい、ブレーキディスク。
【請求項６】
請求項５に記載のブレーキディスクであって、
前記複数のフィンのうち前記円周方向に隣り合うフィンは、それぞれ、前記第１突条部及び前記第２突条部を含み、
前記隣り合うフィンの一方における前記第１突条部は、前記隣り合うフィンの他方における前記第１突条部と前記円周方向において対向する、ブレーキディスク。
【請求項７】
請求項５又は６に記載にブレーキディスクであって、
前記ディスク本体の外周側に前記第１突条部が配置されている、ブレーキディスク。
【請求項８】
請求項５から７のいずれか１項に記載にブレーキディスクであって、
前記ディスク本体の内周側に前記第１突条部が配置されている、ブレーキディスク。
【請求項９】
請求項５から８のいずれか１項に記載にブレーキディスクであって、
前記ディスク本体の前記半径方向における中央部に前記第１突条部が配置されている、ブレーキディスク。
【請求項１０】
請求項１から４のいずれか１項に記載のブレーキディスクであって、
前記複数のフィンのうち前記円周方向に隣り合うフィンは、それぞれ、前記複数の突条部を含み、
前記複数の突条部は、少なくとも１つの第１突条部を含み、
前記隣り合うフィンの一方における前記第１突条部は、前記隣り合うフィンの間に形成される通気路を曲折させるように、前記隣り合うフィンの他方における前記第１突条部と前記半径方向に位置をずらして配置される、ブレーキディスク。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、鉄道車両用のブレーキディスクに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
鉄道車両の制動装置として、ディスクブレーキ装置が広く使用されている。ディスクブレーキ装置は、ブレーキディスクと、ブレーキライニングとを含んでいる。ブレーキディスクは、例えば、車輪に締結され、車輪とともに回転する。ブレーキディスクには、ブレーキライニングが押し付けられる。ブレーキライニングとブレーキディスクとの摩擦により、鉄道車両が制動される。
【０００３】
ブレーキディスクは、例えば、円環板状のディスク本体と、複数のフィンとを含む。複数のフィンは、ディスク本体の一方面において放射状に配置されている。これらのフィンにより、ブレーキディスクの冷却性能が確保される。より具体的には、フィンを車輪に向けた状態でブレーキディスクが車輪に締結されることにより、車輪、ディスク本体、及び隣り合うフィンによって通気路が形成される。当該通気路は、ブレーキディスクが車輪とともに回転するとき、ディスク本体の内周側から外周側に向かって空気を通過させる。これにより、ブレーキディスクが冷却される。
【０００４】
このように、車輪、ディスク本体、及び隣り合うフィンによって画定された通気路内を空気が流れることにより、ブレーキディスクを冷却することができる。しかしながら、通気路内を流れる空気により、空力騒音が発生する。特に鉄道車両が高速で走行する場合、通気路内の通気量が増加して大きな空力騒音が発生する。鉄道車両用のブレーキディスクには、冷却性能の確保に加えて空力騒音の低減も要求される。
【０００５】
例えば、特許文献１は、高速走行中の空力騒音を低減するとともに、制動時における冷却性能を向上させるためのブレーキディスクを開示する。特許文献１のブレーキディスクでは、一部のフィンに、締結部材を挿入するための締結孔が設けられている。これらのフィンにおいて、締結孔の外周側及び／又は内周側には、ディスク本体の円周方向に沿う溝が形成されている。特許文献１によれば、この溝の角部や壁面は、車輪、ディスク本体、及びフィンによって画定された通気路を流れる空気に圧力損失を生じさせる。そのため、通気路内の通気量が低減し、結果として高速走行中の空力騒音を低減することができる。また、特許文献１によれば、フィンの溝により、空気との熱伝達率が高くなる圧力損失部がブレーキディスクに広範に形成されるため、制動時における冷却性能を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
国際公開第２０１４／０３８６２１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１にも記載されているように、鉄道車両用のブレーキディスクにおいて、通気路内の通気量と空力騒音のレベルとの間には強い相関がある。すなわち、通気路内の通気量が増加すると空力騒音も増大し、通気路内の通気量が減少すると空力騒音も低減する。鉄道車両の走行中に発生する空力騒音を低減するためには、通気路内の通気量を制限すればよい。しかしながら、通気量を制限することで空力騒音の低減を図った場合、通常、ブレーキディスクの冷却性能が低下してしまう。
【０００８】
本開示は、冷却性能を確保しながら空力騒音を低減することができる鉄道車両用ブレーキディスクを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示に係るブレーキディスクは、鉄道車両用のブレーキディスクである。ブレーキディスクは、ディスク本体と、複数のフィンとを備える。ディスク本体は、円環板状を有する。複数のフィンは、当該フィンの各々がディスク本体の内周側から外周側に向かって延びるように、ディスク本体の一方面上に配置される。複数のフィンは、それぞれ、ディスク本体の円周方向に並ぶ２つの側面と、２つの側面を連結する頂面とを含む。複数のフィンのうち１つ以上のフィンは、複数の突条部を含む。複数の突条部は、フィンの２つの側面のうち少なくとも一方の側面上において、ディスク本体の半径方向に配列される。突条部の各々は、ディスク本体とフィンの頂面との間で延びている。
【発明の効果】
【００１０】
本開示に係る鉄道車両用ブレーキディスクによれば、冷却性能を確保しながら空力騒音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許