JP2006001414A - 牽引車用車輪および牽引車 - Google Patents

Abstract

【課題】 芯金に取付けて踏面を形成するタイヤの構造を工夫することによって、金属タイヤではトラクションによる亀裂を招く恐れがなく、硬質ゴムを利用したタイヤでは、タイヤを車輪ごと交換することなくレールとの摩擦係数を変更可能とする牽引車用車輪である。
【解決手段】 牽引車用車輪２１は、一側にフランジ２３を有する芯金２２のフランジ２２側とは反対の他側に向けて縮径した外周面２４に、レールａとの踏面を形成する該レールとの摩擦力が大きいアルミ製のリング状のタイヤ２７を嵌合し、該アルミタイヤ２７の端面に当てた押え板１１を芯金２２にボルト締めすることによってタイヤ２７を軸方向に押圧して、タイヤの内周面２９と芯金２２の外周面２４との圧接による摩擦力でタイヤ２７を芯金２２に固定した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、レール上において貨車その他の車両を牽引曳行するのに使用する牽引車用車輪および牽引車に関する。

貨車その他の車両を牽引曳行する車両移動機、車両入替機など牽引車の車輪は、一側にフランジを有する鋼製芯金にレールと接する踏面を形成してなっており、この車輪の踏面とレール面との摩擦係数と、牽引車の車体重量との相乗積がその牽引力の要素となる。

従来、牽引車の車輪の摩擦係数を高めて牽引力を確保する方法としては、図４に示すように、車輪１の芯金２のフランジ３側の環状部４と段差で接続した外周面５に、レールａとの摩擦力が大きい柔らかい金属材料、例えばアルミの皿状のタイヤ６を嵌合して、このタイヤ６の周壁７の外周面８を踏面とする方法が一般的である。芯金２のタイヤ６を取付ける外周面５は、フランジ３とは反対側に向けて漸次縮径している。

アルミタイヤ６の端面には押え板１１が当てられ、該押え板１１を介してタイヤ６の垂直壁９を複数のボルト１２で芯金２に締付けることによってタイヤ６を軸方向に押圧して、タイヤ６の内周面１０を芯金２の外周面５に圧接させてタイヤ６を芯金２に固定している。

しかし、この方法であると、アルミタイヤ６に車輪１の駆動によるトラクション（牽引力）が掛かったときに、タイヤ６と芯金２の滑りをタイヤ６の周壁７と垂直壁９の２箇所で受けるため、周壁７と垂直壁９の捩れによってその境界部分に亀裂が入ったり、垂直壁９に設けたボルト用の穴９ａの周囲に亀裂が入る可能性があった。

一方、図５に示す車輪１３のように、芯金２の外周部にフランジ３側の環状部４を残して環状溝１４を形成し、この溝１４にウレタンゴム等の硬質ゴムのタイヤ１５を注入型で一体成形して、ゴムタイヤ１５の外周面１６によって踏面を形成する方法もある（例えば、特許文献１参照）。

この方法では、ゴムタイヤ１５のゴム材質を変更することによってレールとの摩擦係数を容易に変えることができる利点はあるが、そのためには、ゴムタイヤ１５を車輪１３ごと牽引車から外して交換しなければならない不都合があった。
実開昭５５−１２４３０３号公報

したがって、本発明の目的は、牽引力増強用に芯金に取付けて踏面を形成するタイヤの構造を工夫することによって、金属タイヤではトラクションによる亀裂を招く恐れがなく、硬質ゴムを利用したタイヤでは、タイヤを車輪ごと交換することなくレールとの摩擦係数を変更可能とする牽引車用車輪、およびその車輪を用いた牽引車を提供することである。

上記課題は本発明によって達成される。要約すれば、本発明は、一側にフランジを有する芯金の該フランジ側とは反対の他側に向けて縮径した外周面に、レールとの踏面を形成する該レールとの摩擦力が大きい材料のリング状のタイヤを嵌合し、該タイヤの端面に当てた押え板を芯金にボルト締めすることによって該タイヤを軸方向に押圧して、該タイヤの内周面と該芯金の外周面との圧接による摩擦力でタイヤを芯金に固定したことを特徴とする牽引車用車輪である。本発明の一態様では、前記タイヤをアルミで形成し、他の一態様では、鉄とその外面に付着した硬質ゴムで形成した。また本発明は、上記車輪を備えたことを特徴とする牽引車である。

本発明の車輪によれば、芯金の外周面に取付けてレールとの踏面を形成するタイヤをリング状としたので、タイヤに車輪の駆動によるトラクションが掛かったときに、タイヤと芯金の滑りがタイヤの内周面と芯金の外周面との圧接による摩擦力でのみ受けられ、タイヤには滑りを受けることによってその周壁との間で捩れる垂直壁自体がないため、タイヤをレールとの摩擦力が大きい金属材料、例えば柔らかいアルミで形成しても、タイヤに捩れによる亀裂が発生する問題がない。

また芯金にゴムタイヤを一体成形等で直接設けた車輪では、ゴム材質を変更することによってレールとの摩擦係数を変える場合、ゴムタイヤを車輪ごと交換しなければならないが、本発明の車輪では、硬質ゴムのリングを鉄リングに複合化して、芯金と別体のタイヤとして設けてあるので、ゴム材質を変えたタイヤに交換するだけでレールとの摩擦係数を変更することができる。またゴムが摩耗して新たなゴムに着け直す修理を行う場合にも、ゴムタイヤが一体成形の車輪では、牽引車から車輪を外してゴムタイヤを修理する必要があるが、本発明では、ゴムタイヤだけを外して修理することができる。

本発明の牽引車によれば、上記特性の車輪を備えるので、金属タイヤを取付けた車輪の場合には、牽引車を車輪の耐久性の高いものにできる。また鉄と硬質ゴムを複合化したタイヤを取付けた車輪の場合には、ゴム材質の変更によってタイヤの摩擦係数を高くすることができ、牽引車を軽量化することができる。またタイヤだけ外してゴムの摩耗を修理できるので、修理作業が省力化される。

本発明によれば、芯金に牽引力増強用に金属タイヤを固定した車輪では、トラクションによる亀裂を招く恐れがなく、鉄と硬質ゴムを複合化したタイヤを固定した車輪では、タイヤを車輪ごと交換することなくレールとの摩擦係数を変更することができるといった優れた効果を奏する。

以下、図面を参照して本発明の実施例を詳述する。図１は、本発明の牽引車用車輪の一実施例を示す半断面図である。

図１において、符号２１はレール上において貨車その他の車両を牽引曳行する牽引車の車輪で、車輪２１は、一側にフランジ２３を有する鋼製の芯金２２と、該芯金２２の外周面２４に取付けたアルミタイヤ２７とからなり、該タイヤ２７の外周面２８をレールａの頭部と接する踏面としたものである。

芯金２２は、中心に輪軸を取付ける穴２５を有する皿状の短柱形状に形成され、アルミタイヤ２７を取付ける外周面２４は、フランジ２３に滑らかに続く環状部２６と段差で接続されている。この芯金２２の外周面２４は、フランジ２３の側とは反対の他側に向けて縮径している。アルミタイヤ２７は、これと同一方向に縮径した環状リングに形成され、このタイヤ２７の内周面２９は、芯金２２の外周面２４と同一傾斜を有している。タイヤ２７の外周面２８は、踏面として規定された一定の傾斜を有している。芯金２２の外周面２４およびタイヤ２７の内周面２９の傾斜は、タイヤ２７の外周面２８の傾斜と同一であることが好ましいが、異なっていても構わない。

アルミタイヤ２７を芯金２２に取付けるには、タイヤ２７を芯金２２に嵌合してタイヤ２７の内周面２９と芯金２２の外周面２４を接触させ、タイヤ２７を軸方向に押圧する環状の押え板１１をタイヤ２７の端面に当てて、押え板１１を６本のボルト１２によって芯金２２に締め付けて行く。締め付けた状態で押え板１１と芯金２２の端面との間およびタイヤ２７と芯金２２の環状部２６との間に隙間があるように、芯金２２とタイヤ２７の寸法を設定しておくと、押え板１１を締め付けて行く力は、タイヤ２７の内周面２９と芯金２２の外周面２４の接触面全体に掛かり、タイヤ２７の内周面２９と芯金２２の外周面２４とが圧接して、それら内周面２９と外周面２４との間の摩擦力によってタイヤ２７が芯金２２に固定される。

したがって、車輪２１の駆動によってタイヤ２７にトラクションが掛かると、タイヤ２７と芯金２２の滑り力がタイヤ２７の内周面２９と芯金２２の外周面２４との摩擦力で受けられ、車輪２１の牽引力を正確にタイヤ２７を通してレールａに伝えることができる。このとき、タイヤ２７には滑り力を受けることによって周壁との間で捩れる垂直壁自体がないため、タイヤ２７がアルミ製であっても、タイヤ２７に捩れによる亀裂が発生することがない。したがって、該車輪２１を取付けた牽引車を車輪の耐久性の高いものにすることができる。

本発明の他の実施例を図２に示す。本実施例の車輪３１は、芯金２２の外周面２４に、鉄リング３３とその外周面に一体成形で付着したウレタン等の硬質ゴムリング３４とからなる複合タイヤ３２を取り付け、ゴムリング３４の外周面３５をレールａと接する踏面としたものである。芯金２２への複合タイヤ３２の取付け法は、アルミタイヤ２７のときと同様である。図２において図１に付した符号と同一の符号は同一の要素を示す。

芯金２２に取付けるタイヤを硬質ゴムのみで形成した場合には、抑え板１１を芯金２２にボルト締めすることによってタイヤを軸方向に押圧しても、タイヤが変形してしまい、タイヤを芯金２２の外周面２４に強く圧接することができないが、本実施例のように、鉄リング３３でゴムリング３４を支持した態様の複合タイヤ３２にしておけば、アルミタイヤ２７のときと同様、芯金２２の外周面２４に強く圧接させて、それらの間の摩擦力によってタイヤ３２を芯金２２に固定することができる。このため、車輪３１の駆動によってタイヤ３２にトラクションが掛かったときに、車輪３１の牽引力を正確にタイヤ３２を通してレールａに伝えることができる。

なお、鉄リング３３に対するゴムリング３４の接着力の向上を目的として、図３（ａ）に示すように、鉄リング３３の外周面に透孔３６を幾つか設けることができる。こうしておけば、鉄リング３３の外周面にゴムリング３４を透孔３６にゴムを充填した形に形成でき、鉄リング３３に対するゴムリング３４の接着力が増大して、鉄リング３３からのゴムリング３４のずれや剥がれ防止効果を一段と向上することができる。また鉄リング３３を使用した複合タイヤ３２では、アルミタイヤと違って芯金２２に鉄リング３３が固着して外しにくい傾向があるため、鉄リング３３の外周面３７の軸方向外方の端部（小径側の端部）周囲にフランジ３８を設け、このフランジ３８に開けておいたねじ孔３９に取り外し治具のボルトを螺着して、取り外し治具でタイヤ３２を引き抜くことによって芯金２２から容易に取り外せるようにしておくとよい。この場合、図３（ｂ）に示すように、鉄リング３３の外周面３７に傾斜を付けずに軸方向外方の端部の肉厚を厚くし、その端面にねじ孔３９を設けておいてもよい。

本実施例の車輪３１によれば、ゴムリング３４を芯金２２と別体のタイヤ３２に複合化して設けてあるので、図５に示した芯金２にゴムタイヤ１５を一体成形等で直接設けた車輪１３とは違って、ゴム材質を変えたタイヤに交換するだけで容易にレールとの摩擦係数を変更することができる。したがって、車輪３１を取付けた牽引車の重量を重くしないでも、ゴムリングのゴム材質の変更によって容易にタイヤ３２の摩擦係数を高くして、牽引車を軽量化することができる。またゴムが摩耗して新たなゴムリング３４を着け直す修理を行う場合にも、ゴムタイヤを一体成形した車輪１３では、牽引車から車輪１３を外して修理する必要があるが、本実施例の車輪３１では、タイヤ３２だけを外して修理することができる。したがって、ゴムの修理作業が省力化される。

本発明の牽引車用車輪の一実施例を示す半断面図である。 本発明の牽引車用車輪の他の実施例を示す半断面図である。 図２の車輪に設ける複合タイヤの鉄リングの好ましい態様を示す半断面図である。 従来の牽引車用車輪を示す半断面図である。 従来の牽引車用車輪の他の例を示す半断面図である。

符号の説明

２１、３１ 車輪 ２２ 芯金
２３ フランジ ２４ 外周面
２７ アルミタイヤ ２８ 外周面
２９ 内周面 ３２ 複合タイヤ
３３ 鉄リング ３４ ゴムリング
３５ 外周面

Claims (4)

1. 一側にフランジを有する芯金の該フランジ側とは反対の他側に向けて縮径した外周面に、レールとの踏面を形成する該レールとの摩擦力が大きい材料のリング状のタイヤを嵌合し、該タイヤの端面に当てた押え板を芯金にボルト締めすることによって該タイヤを軸方向に押圧して、該タイヤの内周面と該芯金の外周面との圧接による摩擦力でタイヤを芯金に固定したことを特徴とする牽引車用車輪。
2. 前記タイヤをアルミで形成したことを特徴とする請求項１記載の牽引車用車輪。
3. 前記タイヤを鉄とその外面に付着した硬質ゴムとで形成したことを特徴とする請求項１記載の牽引車用車輪。
4. 請求項１〜３のいずれかの項に記載の車輪を備えたことを特徴とする牽引車。
   
   

Images