JP2005022568A

JP2005022568A - 防音車輪及びこれに用いる防音リング

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Publication number: JP2005022568A
Application number: JP2003191633A
Authority: JP
Inventors: Kentaro Kiriyama; 健太郎桐山; Yoshinori Okakata; 義則岡方
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2003-07-04
Filing date: 2003-07-04
Publication date: 2005-01-27
Anticipated expiration: 2023-07-04
Also published as: JP3991317B2

Abstract

【課題】本発明の課題
（目的）は、防音リングの締結作業に起因する悪影響を回避可能な防音車輪、防音リング及び防音リングの締結方法を提供することにある。
【解決手段】本発明に係る防音車輪は、車輪本体に形成された溝内に防音リングを配置してなる防音車輪において、前記防音リングが、所定幅の切れ目を形成する互いに対向する第１及び第２の端部を有する。また、前記切れ目を覆うように配置されるチューブ状の連結部材を備える。そして、前記連結部材に対してかしめ処理を施すことによって、当該防音リングを前記車輪本体に対して固定する構造を採る。
【選択図】図７

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、鉄道車両用の防音車輪の構造に関する。特に、防音リングを用いた防音車輪における当該防音リングの締結構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道車両においては、曲線通過時の騒音を低減するための種々の工夫がなされている。例えば、鉄道車輪のリム内径に外周に沿った溝を形成し、その溝の中に金属製の防音リングを嵌め込んだ防音車輪が提案されている。従来の防音車輪においては、防音リングの外周の一部に隙間（切れ目）が形成されている。そして、車輪のリム内径溝に当該防音リングを嵌め込んだ後、防音効果を確保しつつリング脱落を防止するために、当該隙間において対向する端部同士を溶接で接合していた。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１４２００５
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、溶接によって防音リングの端部同士を接合すると、溶接作業者の技量により、車輪リム内径に熱的な影響を与える可能性がある。また、一方で、車輪が寿命に至ったときに、防音リングを再利用する要求も高まっている。そのためには、リング接合部を従来溶接品よりも容易に取り外し可能とすることが要求される。
【０００５】
従って、本発明の目的は、防音リングの締結作業に起因するリム内径への熱的な影響を回避可能とし、リサイクルが容易で、且つ、安定した防音効果の得られる防音車輪、防音リング及び防音リングの締結方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様に係る防音車輪は、車輪本体に形成された溝内の少なくとも一部に防音リングを配置してなる防音車輪であって、前記防音リングは、所定幅の切れ目を形成する互いに対向する第１及び第２の端部を有し、前記切れ目を覆うように配置されるチューブ状の連結部材を備える。そして、前記連結部材に対してかしめ処理を施すことによって、当該防音リングを前記車輪本体に対して固定する構造を採る。
【０００７】
本発明の第２の態様に係る防音リングは、車輪本体に形成された溝内の少なくとも一部に配置される防音リングであって、所定幅の切れ目を形成する互いに対向する第１及び第２の端部を有し、チューブ状の連結部材を前記切れ目を覆うように配置し、当該箇所をかしめることによって、前記車輪本体に対して固定する構造を採用する。
【０００８】
本発明の第３の態様に係る防音リングの締結方法は、以下のような構造の防音車輪に適用される。すなわち、車輪本体の少なくとも表側又は裏側の何れかのリム内径に形成された溝内の少なくとも一部に防音リングを配置してなる防音車輪であって、好ましくは、前記防音リングは、所定幅の切れ目を形成する互いに対向する第１及び第２の端部を有し、前記切れ目を覆うように配置されるチューブ状の連結部材と、前記切れ目に差し込まれるスペーサとを備え、前記連結部材に対してかしめ処理を施すことによって、当該防音リングを前記車輪本体に対して固定する構造であり、前記防音リングの前記第１の端部には、当該リングの他の部分より断面径が小さく、前記連結部材がスライド可能なスライド領域が形成され、前記防音リングの前記第２の端部には、当該リングの他の部分より断面径が小さく、前記連結部材がスライド可能なスライド領域が形成され、少なくとも前記第１の端部のスライド領域の長さは、前記連結部材の長さよりも長く、
前記第１及び第２の端部のスライド領域には、前記かしめ処理がなされる平坦部が形成され、前記第１及び第２の端部のスライド領域の先端側には、テーパ部が各々形成されている。
【０００９】
そして、本発明に係る方法によれば、前記連結部材を防音リングの切れ目から前記第１の端部のスライド領域側に貫挿セットし；前記連結部材を備えた前記防音リングを前記車輪本体の溝内に嵌め込み；前記防音リングの前記切れ目に所定厚さのスペーサを差し込んで当該防音リングのテンションを調整し；前記防音リングの前記第１及び第２の端部の平坦部に前記連結部材が跨るように当該部材をスライドさせ；前記連結部材の上からかしめ処理を行うことにより、前記防音リングを前記車輪本体に対して固定する。
【００１０】
上述のように、本発明においては、防音リングの端部を溶接ではなく「かしめ」によって固定しているため、溶接作業に伴う種々の不都合を回避することができる。すなわち、防音リングの締結作業の効率化を図ることができると同時に、溶接作業を避けることができるため、リムに熱的な影響を及ぼさず、且つ、安定した防音効果を得ることができる。加えて、防音リングのリングテンション（隙間）の調整が防音効果を上げるために必要だが、本発明においては、それが容易にできる。更に、リング自体のリサイクルも容易となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施例に係る防音車輪１０の構成を示す部分斜視図（一部断面）である。防音車輪１０の少なくとも表側又は裏側の何れかのリム１１内径には、外周に沿った溝１２が形成され、その溝１２の中に主に金属製の防音リング１４が嵌め込まれている。防音リング１４の材質としては、ステンレス材によるもの、又は、ステンレス材の周りにブチルゴム等のゴムを巻いたもの等を使用することができる。
【００１２】
防音リング１４は、図２に示すように、一部に切れ目（隙間）１６が形成された断面円形の環状に成形されている。図３は、図２に示す防音リング１４の切れ目１６周辺の構造を示す。また、図４は、図３のＡ−Ａ方向から見た様子を示す。防音リング１４は、大まかには断面直径Ｄ１の本体部１８と、切れ目１６に対向する端部とから構成される。端部には、本体部１８よりも細い断面直径Ｄ２のスライド領域２０，２２が形成されている。スライド領域２０，２２の更に内側（端部側）には、平坦部２４，２６が形成されている。ここで、少なくともスライド領域２０又は２２の何れか一方は、チューブ３４の長さＬ４より長くする。
【００１３】
ここで、防音リング１４の各部のサイズは、適用する鉄道車輪の大きさに応じて適宜設計変更されるが、例えば、以下のように設定することができる。
本体部１８の直径Ｄ１：１２．７ｍｍ
スライド領域２０，２２の直径Ｄ２：１０．０ｍｍ
切れ目１６の間隔ｄ１：２．０ｍｍ
スライド領域２０の長さＬ１：２５．０ｍｍ
スライド領域２２の長さＬ２：１５．０ｍｍ
【００１４】
図５は、本実施例に使用されるかしめ用チューブ（連結部材）３４の構造を示す。このかしめ用チューブ３４は、図６に示すように、防音リング１４のスライド領域２０，２２が貫挿された状態でリング周方向にスライド可能な構成となっている。そのため、かしめ用チューブ３４の内径Ｄ４は、スライド領域２０，２２の外径Ｄ２よりも若干大きく、例えば、１０．７ｍｍに設定される。また、外径Ｄ３は、防音リング１４の本体部１８の直径Ｄ１と同一とすることが好ましく、従って本実施例においては、Ｄ３は１２．７ｍｍに設定される。また、チューブ３４の長さＬ４は、スライド領域２０の長さＬ１より短く、特に両側の平坦部とテーパ部（Ｌ３×２）とスペーサ３８の厚みを足し合わせたものよりも少し短くしたものが好ましく、例えば、２１．０ｍｍに設定する。こうすると、チューブ３４の両端が平坦部とスライド領域の円柱部との境界に当たってチューブ３４のスライド防止効果が得られる。
【００１５】
平坦部２４，２６の内側（端部側）には、テーパ２８，３０が形成されており、後述するスペーサ３８の切れ目１６への挿入を容易にしている。なお、平坦部２４，２６の本体部１８側端部から切れ目１６の端部までの長さＬ３は、例えば、１０．０ｍｍとする。
【００１６】
次に、図７（Ａ）〜図７（Ｃ）及び、図８（Ａ）、（Ｂ）を参照して、実施例に係る防音リングの締結手順を説明する。防音リング１４を車輪リム１１の溝１２に嵌め込む前に、（Ａ）図の状態から（Ｂ）図に示すように、切れ目１６からかしめ用チューブ３４をスライド領域２０側に差し込む。この状態で、防音リング１４をリム１１の溝１２に嵌め込む。その後、スペーサ３８を切れ目１６に差し込み、車輪をハンマリングしながら、音がよく減衰する最適なテンション（隙間）になるように防音リング１４を調整する。なお、スペーサ３８の直径は、かしめ用チューブ３４の内径Ｄ４よりも小さくし、図４に示すようなリグ断面で見たときに、平坦部とスライド領域とに内接する円よりも大きくする。こうすると、チューブ３４のスライド防止となる他、スペーサ自身の脱落防止や、動いて位置ズレを起こすことが無くなる。（Ｅ図参照）
【００１７】
次に、図８（Ａ）図に示すように、かしめ用チューブ３４を切れ目１６が中心にくる用にスライドさせる。その後、図８（Ｂ）図に示すように、平坦部２４，２６に対応する位置に置いて、かしめ用工具を用いてチューブ３４をかしめる（（Ｅ）図）。これによって、防音リング１４が鉄道車輪に対して固定（締結）され、防音効果を確保しつつリング脱落の防止を図ることが可能となる。
【００１８】
図９は、本発明の他の実施例に係る防音車輪の構成を示す部分斜視図（一部断面）である。また、図１０は、図９の要部（かしめ位置近傍）を示す正面図である。更に、図１１は、図１０を横方向から見た図であり、かしめ作業状態を示す。なお、図９〜図１１において、先に説明した実施例と同一又は対応箇所には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００１９】
本実施例の特徴は、防音リング４４の形状にある。すなわち、本実施例の防音リング４４は、連結部分が溝１２から浮いた状態になるように成形されている。これにより、はさみタイプのかしめ工具４６を使用することが可能となる。かしめ工程においては、防音リング４４（チューブ３４）とリム１１との間に、かしめ工具４６の一端を挿入し、上下方向から挟み込むようにかしめ作業を行う。
【００２０】
以上のように、本実施例においては、先に示した実施例の効果に加え、かしめ作業を容易に行うことができるという利点がある。
【００２１】
本発明によれば、防音リング１４の端部を溶接ではなく「かしめ」工程によって固定しているため、溶接作業に伴う種々の不都合を回避することができ、リムに熱的な影響を及ぼすことが無くなる。また、防音リングのリングテンション（隙間）の調整が容易になるなど、防音リングの締結作業の効率化を図ることができる。更に、防音効果を確認しながら締結作業するので、曲線通過時に発生するかん高い高周波のきしり音を安定的、効果的に低減することができる。加えて、リング自体は使用可能な状態で取り外しでき、リサイクルが可能となる。
【００２２】
以上、本発明の実施例（実施形態、実施態様）について説明したが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではなく、特許請求の範囲に示された技術的思想の範疇において変更可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施例に係る防音車輪の構成を示す部分斜視図（一部断面）である。
【図２】図２は、本発明の実施例に係る防音リングの構成を示す平面図である。
【図３】図３は、図２に示す防音リングの要部の構造を示す正面図である。
【図４】図４は、図３のＡ−Ａ方向から見た側面図である。
【図５】図５は、本発明の実施例に使用されるかしめ用チューブの構造を示す断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施例に係る防音リングの使用状態を示す説明図である。
【図７】図７（Ａ）〜図７（Ｃ）は、本発明の実施例に係る防音リングの締結手順を示す説明図（正面図）である。
【図８】図８（Ａ）、図８（Ｂ）は、本発明の実施例に係る防音リングの締結手順を示す説明図（正面図）である。
【図９】図９は、本発明の他の実施例に係る防音車輪の構成を示す部分斜視図（一部断面）である。
【図１０】図１０は、図９の要部（かしめ位置近傍）を示す正面図である。
【図１１】図１１は、図１０を横方向から見た図であり、かしめ作業状態を示す。
【符号の説明】
１０防音車輪
１２溝
１４防音リング
１６切れ目（隙間）
１８本体部（大径部）
２０，２２スライド領域（小径部）
２４，２６平坦部
２８，３０テーパ部
３４かしめ用チューブ（連結部材）
３８スペーサ

Claims

車輪本体に形成された溝内の少なくとも一部に防音リングを配置してなる防音車輪であって、
前記防音リングは、所定幅の切れ目を形成する互いに対向する第１及び第２の端部を有し、
前記切れ目を覆うように配置されるチューブ状の連結部材を備え、
前記連結部材に対してかしめ処理を施すことによって、当該防音リングを前記車輪本体に対して固定することを特徴とする防音車輪。
前記防音リングの前記第１の端部には、当該リングの他の部分より断面径が小さく、前記連結部材がスライド可能なスライド領域が形成され、
前記防音リングの前記第２の端部には、当該リングの他の部分より断面径が小さく、前記連結部材がスライド可能なスライド領域が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の防音車輪。
少なくとも前記第１又は第２の何れかの端部のスライド領域の長さは、前記連結部材の長さよりも長いことを特徴とする請求項２に記載の防音車輪。
前記第１及び第２の端部のスライド領域には、前記かしめ処理がなされる平坦部が形成されていることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の防音車輪。
前記切れ目に差し込まれるスペーサを更に備え、
前記第１及び第２の端部のスライド領域の先端側には、テーパ部が各々形成されていることを特徴とする請求項１，２，３又は４に記載の防音車輪。
車輪本体の少なくとも表側又は裏側の何れかのリム内径に形成された溝内の少なくとも一部に防音リングを配置してなる請求項１，２，３，４又は５に記載の防音車輪。
車輪防音リングの前記かしめ処理されたリング締結部が前記溝内から浮かせて設置されていることを特徴とする請求項１，２，３，４，５又は６に記載の防音車輪。
車輪本体に形成された溝内の少なくとも一部に配置される防音リングであって、
所定幅の切れ目を形成する互いに対向する第１及び第２の端部を有し、
チューブ状の連結部材を前記切れ目を覆うように配置し、当該箇所をかしめることによって、前記車輪本体に対して固定することを特徴とする防音リング。
前記第１の端部には、当該リングの他の部分より断面径が小さく、前記連結部材がスライド可能なスライド領域が形成され、
前記第２の端部には、当該リングの他の部分より断面径が小さく、前記連結部材がスライド可能なスライド領域が形成されていることを特徴とする請求項８に記載の防音リング。
少なくとも前記第１又は第２の何れかの端部のスライド領域の長さは、前記連結部材の長さよりも長いことを特徴とする請求項９に記載の防音リング。
前記第１及び第２の端部のスライド領域には、前記かしめ処理がなされる平坦部が形成されていることを特徴とする請求項８，９又は１０に記載の防音リング。
前記第１及び第２の端部のスライド領域の先端側には、テーパ部が各々形成されていることを特徴とする請求項８，９，１０又は１１に記載の防音リング。
前記請求項６に記載の防音車輪における前記防音リングの締結方法において、
前記連結部材を前記防音リングの前記切れ目から前記第１の端部のスライド領域側に貫挿セットし；
前記連結部材を備えた前記防音リングを前記車輪本体の溝内に嵌め込み；
前記防音リングの前記切れ目に所定厚さのスペーサを差し込んで当該防音リングのテンションを調整し；
前記防音リングの前記第１及び第２の端部の平坦部に前記連結部材が跨るように当該部材をスライドさせ；
前記連結部材の上からかしめ処理を行うことにより、前記防音リングを前記車輪本体に対して固定することを特徴とする締結方法。