JPH01233102A - 鉄道車両用輪軸 - Google Patents
鉄道車両用輪軸Info
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- JPH01233102A JPH01233102A JP5816688A JP5816688A JPH01233102A JP H01233102 A JPH01233102 A JP H01233102A JP 5816688 A JP5816688 A JP 5816688A JP 5816688 A JP5816688 A JP 5816688A JP H01233102 A JPH01233102 A JP H01233102A
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- wheel
- axle
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- disc
- wheel set
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- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract 2
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
- B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
- B61F5/26—Mounting or securing axle-boxes in vehicle or bogie underframes
- B61F5/30—Axle-boxes mounted for movement under spring control in vehicle or bogie underframes
- B61F5/308—Axle-boxes mounted for movement under spring control in vehicle or bogie underframes incorporating damping devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、鉄道車両に適用される輪軸のねじり振動の低
減機構に特徴を有する鉄道車両用輪軸に関するものであ
る。
減機構に特徴を有する鉄道車両用輪軸に関するものであ
る。
（従来の技術）
前記鉄道車両用輪軸の従来例を第４図によって説明する
と、該輪軸（１）は、車軸（２）の両端部に１対の車輪
（３）（３）が圧入されて固着され、台車（図示省略）
側のヨーク（４）（４）に取り付けられている軸箱（５
）（５）のベアリング（６） （６）によって車軸（２
）を回転自在に軸受けするとともに、車軸（２）の中間
部分（２ａ）にブレーキディスク（８）を圧入またはボ
ルトで固着し、台車側に配設されたブレーキキャリパ（
９）をブレーキディスク（８）の周縁部に対設した構造
になっており、車両走行中に、車軸（２）と車輪（３）
（３）およびブレーキディスク（８）が一体となって
回転し、制動時には、ブレーキキャリパ（９）によりブ
レーキディスク（８）に摩擦トルクを発生して、車軸（
２）を介し車輪（３）（３）の回転を減少して、車輪（
３）とレールα０の摩擦によって車両が減速される。従
って、前記制動作動によって車軸（２）にねじり力が作
用し、また、カ行時には、車軸（２）に付設されている
ギヤ（ブレーキディスクに相当）（図示省略）によって
、前記制動時と同様なねじり力が車軸（２）に作用する
。
と、該輪軸（１）は、車軸（２）の両端部に１対の車輪
（３）（３）が圧入されて固着され、台車（図示省略）
側のヨーク（４）（４）に取り付けられている軸箱（５
）（５）のベアリング（６） （６）によって車軸（２
）を回転自在に軸受けするとともに、車軸（２）の中間
部分（２ａ）にブレーキディスク（８）を圧入またはボ
ルトで固着し、台車側に配設されたブレーキキャリパ（
９）をブレーキディスク（８）の周縁部に対設した構造
になっており、車両走行中に、車軸（２）と車輪（３）
（３）およびブレーキディスク（８）が一体となって
回転し、制動時には、ブレーキキャリパ（９）によりブ
レーキディスク（８）に摩擦トルクを発生して、車軸（
２）を介し車輪（３）（３）の回転を減少して、車輪（
３）とレールα０の摩擦によって車両が減速される。従
って、前記制動作動によって車軸（２）にねじり力が作
用し、また、カ行時には、車軸（２）に付設されている
ギヤ（ブレーキディスクに相当）（図示省略）によって
、前記制動時と同様なねじり力が車軸（２）に作用する
。
（発明が解決しようとする課題）
従来の前記鉄道車両用輪軸は、車輪間の車軸中央部分に
ブレーキディスクまたはギヤ等が固設されているため輪
軸のねじり固有振動数が下り、通常走行速度で自励振動
により輪軸のねじり振動を惹起する可能性がある。
ブレーキディスクまたはギヤ等が固設されているため輪
軸のねじり固有振動数が下り、通常走行速度で自励振動
により輪軸のねじり振動を惹起する可能性がある。
輪軸がねじり振動を起すと、車輪とレール間に微少な滑
りが生じレールを波状摩耗させる原因となる恐れがある
。従来構造の前記輪軸を有する車両において、実際にレ
ール面に発生が見られる波状摩耗のピッチは、輪軸の２
次ねじり固有振動数と一致しているという現象が明らか
になっている。
りが生じレールを波状摩耗させる原因となる恐れがある
。従来構造の前記輪軸を有する車両において、実際にレ
ール面に発生が見られる波状摩耗のピッチは、輪軸の２
次ねじり固有振動数と一致しているという現象が明らか
になっている。
また、該波状摩耗により発生する音は１００Ｈｚ前後が
支配的であるという事実がある。
支配的であるという事実がある。
本発明は、前記のような課題に対処するために開発され
たものであって、その目的とする処は、輪軸の２次ねじ
り固有振動数を減少することにより、鉄道車両の通常走
行速度における輪軸のねじり振動を効果的に低減し、走
行性能を高めるとともに、レール面の波状摩耗や騒音発
生を低減した鉄道車両用輪軸を提供するにある。
たものであって、その目的とする処は、輪軸の２次ねじ
り固有振動数を減少することにより、鉄道車両の通常走
行速度における輪軸のねじり振動を効果的に低減し、走
行性能を高めるとともに、レール面の波状摩耗や騒音発
生を低減した鉄道車両用輪軸を提供するにある。
（課題を解決するための手段）
本発明は、車軸の両端部に１対の車輪を固着した鉄道車
両用輪軸において、該輪軸の２節振動による固有振動数
を低下する円板状質量部材を車輪の側部に固設して同軸
心配設して付設し、車両の通常走行速度におけるねじり
振動を減少している。
両用輪軸において、該輪軸の２節振動による固有振動数
を低下する円板状質量部材を車輪の側部に固設して同軸
心配設して付設し、車両の通常走行速度におけるねじり
振動を減少している。
前記円板状質量部材を、車輪のボス部に嵌着して、また
は車軸の軸端部に嵌着して、車輪に近接させて同軸心配
置に並設することにより、前記と同様にねじり振動を減
少している。
は車軸の軸端部に嵌着して、車輪に近接させて同軸心配
置に並設することにより、前記と同様にねじり振動を減
少している。
（作用）
車軸の両端部に１対の車輪を固着した鉄道車両輪軸にお
いて、該輪軸の２節振動による固有振動数を低下する円
板状質量部材を車輪の側部に固着して同軸心配置に付設
しているため、該円板状質量部材によって、車軸中央部
分の従来のブレーキディスクなどを付設する必要がなく
なるとともに、車両の通常走行速度における輪軸のねじ
り振動数が効果的に減少され、円滑な走行性能が得られ
るとともに、レール面の波状摩耗や騒音発生が著しく低
減される。
いて、該輪軸の２節振動による固有振動数を低下する円
板状質量部材を車輪の側部に固着して同軸心配置に付設
しているため、該円板状質量部材によって、車軸中央部
分の従来のブレーキディスクなどを付設する必要がなく
なるとともに、車両の通常走行速度における輪軸のねじ
り振動数が効果的に減少され、円滑な走行性能が得られ
るとともに、レール面の波状摩耗や騒音発生が著しく低
減される。
また、前記円板状質量部材を車輪のボス部に、または車
軸の軸端部に嵌着して、車輪に近接させて同軸心配置に
並設しても、前記と同様な作用が得られる。
軸の軸端部に嵌着して、車輪に近接させて同軸心配置に
並設しても、前記と同様な作用が得られる。
（実施例）
第１図に本発明の第１実施例を示し、図中（２）は車軸
、（３）（３）は車軸（２）の両端部（２ｂＸ２ｂ）に
圧入されて固着された車輪、（５）（５）は台車（図示
省略）側のヨーク（４）に装着されベアリング（６）で
車軸（２）の中央部側を回転自在に軸受けしだ軸箱であ
って、車軸（２）の両端部（２ｂＸ２ｂ）に１対の車輪
（３）（３）を固着した鉄道車両用輪軸において、該輪
軸の２節振動による固有振動数を低下する円板状質量部
材（１ａを車輪（３）の側部に固着して同軸心配置に付
設した鉄道車両用輪軸になっている。
、（３）（３）は車軸（２）の両端部（２ｂＸ２ｂ）に
圧入されて固着された車輪、（５）（５）は台車（図示
省略）側のヨーク（４）に装着されベアリング（６）で
車軸（２）の中央部側を回転自在に軸受けしだ軸箱であ
って、車軸（２）の両端部（２ｂＸ２ｂ）に１対の車輪
（３）（３）を固着した鉄道車両用輪軸において、該輪
軸の２節振動による固有振動数を低下する円板状質量部
材（１ａを車輪（３）の側部に固着して同軸心配置に付
設した鉄道車両用輪軸になっている。
前記円板状質量部材αεは、第４図の従来例に示したブ
レーキディスク（８）に相当するものであって、車軸（
２）の中央部分（２ａ）に取り付ける代りに、車輪（３
）の外側にスイープあるいは突出７ランジ等からなる取
付部材圓を介して平行にかつ固着、付設されたブレーキ
ディスクα団からなり、台車側に配設されたブレーキキ
ャリパ←１がブレーキディスクαａの周縁部に対設され
ている。図中αＣはレールである。
レーキディスク（８）に相当するものであって、車軸（
２）の中央部分（２ａ）に取り付ける代りに、車輪（３
）の外側にスイープあるいは突出７ランジ等からなる取
付部材圓を介して平行にかつ固着、付設されたブレーキ
ディスクα団からなり、台車側に配設されたブレーキキ
ャリパ←１がブレーキディスクαａの周縁部に対設され
ている。図中αＣはレールである。
鉄道車両用輪軸において既に論理的に明らかになってい
るように、１節振動（固有振動数ｆ１）、２節振動数（
固有振動数ｆ２）、３節振動（固有振動数ｆ３）、さら
に高次のものについて考えると、一般的にｆおよび２ｆ
２は周波数が低く、車両走行の限定された条件の下にし
か発生せず重要度としては低い。また、ｆおよび２ｆ３
およびそれ以上の高次のものは周波数が高く、騒音に対
する寄与度が少ないのでこれもまた重要度としては低い
。
るように、１節振動（固有振動数ｆ１）、２節振動数（
固有振動数ｆ２）、３節振動（固有振動数ｆ３）、さら
に高次のものについて考えると、一般的にｆおよび２ｆ
２は周波数が低く、車両走行の限定された条件の下にし
か発生せず重要度としては低い。また、ｆおよび２ｆ３
およびそれ以上の高次のものは周波数が高く、騒音に対
する寄与度が少ないのでこれもまた重要度としては低い
。
従って、本発明の主なるねらいは、実路線で実用上に実
害の大きい自励振動によるｆ２および２ｆ２が笑用範囲
内で発生しないようにすることである。
害の大きい自励振動によるｆ２および２ｆ２が笑用範囲
内で発生しないようにすることである。
前記２節振動の自励振動の発生速度ｖｏは、近似的に下
式で表わすことができる。
式で表わすことができる。
ｆはクリープ係数、ｒは車輪の半径、工は車輪の慣性モ
ーメント、ωは円振動数−２πｆ２を示し、一般にｆ、
ｒ、■の変更は困難である場合が多く、実用的にはωを
変えるのが良いと考えられ、本発明ではωを変えるため
の具体的な提案になっている。
ーメント、ωは円振動数−２πｆ２を示し、一般にｆ、
ｒ、■の変更は困難である場合が多く、実用的にはωを
変えるのが良いと考えられ、本発明ではωを変えるため
の具体的な提案になっている。
本発明は、前記円振動数ωを変えるために、輪軸の２節
振動による固有振動数を低下する円板状質量部材α均を
車輪（３）の側部に固着して同軸心配置に付設したこと
によって対処したものであり、該円板状質量部材（Ｌａ
によって、輪軸の２次ねじり固有振動数が車両の通常運
転速度範囲で生ずる振動数よりも十分に高い振動数にな
るため、鉄道車両の通常走行速度における輪軸のねじり
振動を惹起する恐れが著しく低下され、前記円板状質量
部材（１８）は、実質的に車軸（２）の中央部分に固設
されていた従来のブレーキディスク（８）に代えた構成
となり、該ブレーキディスク（８）を設ける必要がなく
なり、極めて効果的なねじり振動の減少機能が得られる
。
振動による固有振動数を低下する円板状質量部材α均を
車輪（３）の側部に固着して同軸心配置に付設したこと
によって対処したものであり、該円板状質量部材（Ｌａ
によって、輪軸の２次ねじり固有振動数が車両の通常運
転速度範囲で生ずる振動数よりも十分に高い振動数にな
るため、鉄道車両の通常走行速度における輪軸のねじり
振動を惹起する恐れが著しく低下され、前記円板状質量
部材（１８）は、実質的に車軸（２）の中央部分に固設
されていた従来のブレーキディスク（８）に代えた構成
となり、該ブレーキディスク（８）を設ける必要がなく
なり、極めて効果的なねじり振動の減少機能が得られる
。
従ってまた、レール面における波状摩耗や騒音発生が大
幅に低減される。
幅に低減される。
第２図に本発明の第２実施例を示しており、前記輪軸に
おける２節振動による固有振動数を低下する円板状質量
部材αａを、車輪（３）のボス部、実際にはボス部（３
ａ）の延長ボス部（３ｂ）に圧入またはボルト等の適宜
手段で嵌着して、円板状質量部材α＆を車輪（３）に近
接させて同軸心配置に並設した構成になっている。
おける２節振動による固有振動数を低下する円板状質量
部材αａを、車輪（３）のボス部、実際にはボス部（３
ａ）の延長ボス部（３ｂ）に圧入またはボルト等の適宜
手段で嵌着して、円板状質量部材α＆を車輪（３）に近
接させて同軸心配置に並設した構成になっている。
また、第３図に本発明の第３実施例を示しており、前記
輪軸の２節振動による固有振動数を低下する円板状質量
部材α印を、車軸（２）の軸端部（１２ｂ）に前記同等
の手段で嵌着して、円板状質量部材０８１を車輪（３）
に近接させて同軸心配置に並設した構成になっており、
前記軸端部（１２ｂ）は、軸中央部分よりも大径に形成
されており、必要に応じて図示のように増径することも
できる。
輪軸の２節振動による固有振動数を低下する円板状質量
部材α印を、車軸（２）の軸端部（１２ｂ）に前記同等
の手段で嵌着して、円板状質量部材０８１を車輪（３）
に近接させて同軸心配置に並設した構成になっており、
前記軸端部（１２ｂ）は、軸中央部分よりも大径に形成
されており、必要に応じて図示のように増径することも
できる。
第２実施例および第３実施例のように、円板状質量部材
（１８）を車輪のボス部あるいは車軸（２）の軸端部に
嵌着して、車輪（３）に近接させて並設すると、実質的
に第１実施例と同様な作用効果が得られる。
（１８）を車輪のボス部あるいは車軸（２）の軸端部に
嵌着して、車輪（３）に近接させて並設すると、実質的
に第１実施例と同様な作用効果が得られる。
前記実施例では、円板状質量部材θ＆として、ブレーキ
ディスクについて説明したが、各種のギヤ等によって実
施することもできる。
ディスクについて説明したが、各種のギヤ等によって実
施することもできる。
（発明の効果）
本発明は、前述のような構成になっており、車軸の両端
部に１対の車輪を固着した鉄道車両用輪軸において、該
輪軸の２節振動による固有振動数を低下する円板状質量
部材を車輪の側部に固着して同軸心配置に付設している
ため、該円板状質量部材によって車両の通常走行速度に
おける輪軸のねじり振動が効果的に減少され、車両の走
行性能が著しく向上きれるとともに、レール面の波状摩
耗や騒音発生が著しく低減されている。
部に１対の車輪を固着した鉄道車両用輪軸において、該
輪軸の２節振動による固有振動数を低下する円板状質量
部材を車輪の側部に固着して同軸心配置に付設している
ため、該円板状質量部材によって車両の通常走行速度に
おける輪軸のねじり振動が効果的に減少され、車両の走
行性能が著しく向上きれるとともに、レール面の波状摩
耗や騒音発生が著しく低減されている。
前記円板状質量部材を、車輪のボス部に、または車軸の
軸端部に嵌着して、車輪に近接させて同軸心配置に並設
しても、前記と同様な作用効果が得られる。
軸端部に嵌着して、車輪に近接させて同軸心配置に並設
しても、前記と同様な作用効果が得られる。
前記円板状質量部材は、既存の鉄道車両用輪軸に容易に
装着可能であるとともに、従来のブレーキ、ギヤ等とし
ても適用可能であって、汎用性を有し、低コストで提供
できる。
装着可能であるとともに、従来のブレーキ、ギヤ等とし
ても適用可能であって、汎用性を有し、低コストで提供
できる。
以上本発明を実施例について説明したが、勿論本発明は
このような実施例にだけ局限されるものではなく、本発
明の精神を逸脱しない範囲内で種種の設計の改変を施し
うるものである。
このような実施例にだけ局限されるものではなく、本発
明の精神を逸脱しない範囲内で種種の設計の改変を施し
うるものである。
第１図は本発明の第１実施例を示す正面図、第２図は第
２実施例を示す要部縦断面図、第３図は第３実施例を示
す要部縦断面図、第４図は従来例の正面図である。 ２：車軸 ２ｂ、１２ｂ ：両端部 ３：車輪３ａ
、ｂ：ボス部 １８二円板状質量部材代理人 弁
理士 岡 本 重 文 ０．０１ 外２名
２実施例を示す要部縦断面図、第３図は第３実施例を示
す要部縦断面図、第４図は従来例の正面図である。 ２：車軸 ２ｂ、１２ｂ ：両端部 ３：車輪３ａ
、ｂ：ボス部 １８二円板状質量部材代理人 弁
理士 岡 本 重 文 ０．０１ 外２名
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、車軸の両端部に１対の車輪を固着した鉄道車両用輪
軸において、該輪軸の２節振動による固有振動数を低下
する円板状質量部材を車輪の側部に固着して同軸心配置
に付設したことを特徴とする鉄道車両用輪軸。 ２、輪軸の２節振動による固有振動数を低下する円板状
質量部材を車輪のボス部に嵌着して、前記円板状質量部
材を車輪に近接させて同軸心配置に並設したことを特徴
とする請求項１記載の鉄道車両用輪軸。 ３、輪軸の２節振動による固有振動数を低下する円板状
質量部材を車軸の軸端部に嵌着して、前記円板状質量部
材を車輪に近接させて同軸心配置に並設したことを特徴
とする請求項１記載の鉄道車両用輪軸。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5816688A JPH01233102A (ja) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | 鉄道車両用輪軸 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5816688A JPH01233102A (ja) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | 鉄道車両用輪軸 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01233102A true JPH01233102A (ja) | 1989-09-18 |
Family
ID=13076410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5816688A Pending JPH01233102A (ja) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | 鉄道車両用輪軸 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01233102A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107600098A (zh) * | 2017-08-01 | 2018-01-19 | 上海工程技术大学 | 一种轨道车辆轮对的减振降噪动力吸振器 |
| EP3489543A1 (en) * | 2017-11-27 | 2019-05-29 | Adrian Tomasz Golonka | Torsional vibration hydraulic damper for rail vehicle wheel set |
-
1988
- 1988-03-14 JP JP5816688A patent/JPH01233102A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107600098A (zh) * | 2017-08-01 | 2018-01-19 | 上海工程技术大学 | 一种轨道车辆轮对的减振降噪动力吸振器 |
| CN107600098B (zh) * | 2017-08-01 | 2018-12-07 | 上海工程技术大学 | 一种轨道车辆轮对的减振降噪动力吸振器 |
| EP3489543A1 (en) * | 2017-11-27 | 2019-05-29 | Adrian Tomasz Golonka | Torsional vibration hydraulic damper for rail vehicle wheel set |
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