JPH05193301A - 弾性車輪 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、弾性車輪を構成する弾性体の発熱
および蓄熱を抑制することができ、かつ高速走行時の弾
性体の安定性および耐久性を確保できる弾性車輪を提供
することにある。 【構成】 輪軸１と一体の輪板２と、タイヤ３と一体の
輪板４とを、複合体Ａで共通に挾み込み、金属当て板５
を重ね、ボルト・ナットの締付け具６により複合体Ａを
輪板２，４に固定する。前記複合体Ａは、例えば鋼板等
の高剛性薄板（厚さ０．１〜５．０mm）とゴム系または
合成樹脂系の高分子粘弾性層（厚さ０．０２〜５．００
mm）とを交互に接着積層した積層体を用いる。 【効果】 上記構成の弾性車輪においては、複合体に車
両荷重が作用したとき、その荷重を複合体の高分子粘弾
性層が剪断方向および圧縮方向の力として受け、車両の
振動を吸収する。その際の高分子粘弾性層の剪断変形は
小さく、発熱は最小限にとどめられる。また、発生した
熱は高剛性薄板を通して外部に放散される。したがって
高速走行時における車輪の安定性および耐久性が確保さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄道車両に用いられる
弾性車輪の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、鉄道車両の走行時に発生する振
動、騒音を防止する弾性車輪として、図６に示すものが
知られている。同図において、１０は輪軸、１１はタイ
ヤ、１２はゴム等の弾性材で環状に成形された弾性体、
１３は当て板であり、輪軸１０とタイヤ１１との間に設
けられた弾性体１２により、車両走行時に発生する振動
を吸収する構造となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の弾性車輪に
あっては、防振性や制振性を向上させる目的で、弾性体
に肉厚の高分子粘弾性体を使用するので、車両走行時の
動的荷重による変形時、高分子粘弾性体が発熱および蓄
熱するため、車輪の安定性と耐久性の著しい低下を招く
という欠点がある。特に２００km／ｈより高速において
の使用は不可能であった。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、上述した従来の弾性車輪の問
題点を解消するためになされたものであって、車両走行
時の動的荷重による弾性体の発熱および蓄熱を大幅に抑
制することができ、かつ高速走行時の車輪の安定性およ
び耐久性を確保できる車両用弾性車輪を提供することを
目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、輪軸とタイヤ
との間に弾性体を介在して構成する弾性車輪において、
前記弾性体を、高剛性を有する薄板と高分子粘弾性層と
を交互に積層して成る複合体で構成したことを要旨とし
ている。

【０００６】

【作用】上記構成の弾性車輪においては、複合体に車両
荷重が作用した場合、その荷重を複合体の高分子粘弾性
層が剪断方向の力として受け、車両の振動を吸収する。
その際の高分子粘弾性層の剪断変形は小さく、発熱は最
小限にとどめられる。また、発生した熱は高剛性薄板
（例えば、金属板）を通して外部に放散される。したが
って高速走行時における車輪の安定性および耐久性が確
保される。

【０００７】

【実施例】図１〜図３に、本発明の一実施例を示す。同
図において、１は輪軸、２は輪軸と一体に形成したテー
パー付き輪板、３はタイヤ、４はタイヤと一体に形成し
たテーパー付き輪板であり、前記両輪板２，４は、環状
に形成された後記の複合体Ａにより連結されている。図
示の例では、複合体Ａは両輪板２，４のテーパー面を共
通に挾み込むように当接され、環状の金属製当て板５と
共にボルト・ナット等の締付け具６により両輪板２，４
に固定されている。

【０００８】前記複合体Ａの基本的構造例を図３に示し
ている。同図中、７は鋼板等の高剛性を有する薄板、８
は天然ゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム等のゴム系ま
たは塩化ビニール樹脂等の合成樹脂系の高分子粘弾性層
であり、両者を交互に接着積層して複合体とする。その
場合、最外側は薄板７にするか、高分子粘弾性層８にす
るか、いずれでもよい。

【０００９】複合体を構成する高剛性薄板および高分子
粘弾性層の積層数や厚さ等は、車両荷重や走行速度等の
条件に基づいて設計的に定められる。例えば、鋼板薄板
とゴム系粘弾性層とで構成する場合、鋼板厚み０．１〜
５．０mm、好ましくは０．２５〜１．００mm、鋼板積層
数３〜１００枚、好ましくは２０〜４０枚、ゴム層厚み
０．０２〜５．００mm、好ましくは０．０５〜１．００
mmの積層体が用いられる。

【００１０】上記のように輪軸１とタイヤ３との間に上
記複合体Ａを介在させた構成によれば、複合体Ａは車両
荷重を受ける。本実施例では、複合体Ａは環状とされ、
環状の輪板２，４のあいだに介在された構成にあるの
で、複合体Ａの高分子粘弾性層８は車両荷重を剪断方向
と圧縮方向の両方向の力として受け、車両の振動を吸収
する。その際、各高分子粘弾性層は剪断変形により熱を
発生するが、各層の厚さが薄いため発熱量は少ない。し
かも発生した熱は金属薄板７を通して外部に放散され
る。また、高分子粘弾性層の剪断変形は、同時に受ける
圧縮方向の力により抑制されることで、発熱はより小さ
く保持される。したがって高分子粘弾性層の発熱および
蓄熱は大きく抑制され、温度による弾性率の変化は少な
くなり、高速走行時の安定性および耐久性が確保され
る。

【００１１】また、上記実施例のように、輪軸側の輪板
２およびタイヤ側の輪板４を、その厚みが複合体Ａへ向
けて薄くなるテーパー付き輪板とした場合には、高分子
粘弾性層への圧縮方向の力が高められるので、剪断変形
に対する抑制効果はさらに強化される。

【００１２】図４〜図５に、本発明の他の実施例を示
す。本実施例では、輪軸１と一体のスポーク９ａと、タ
イヤ３と一体のスポーク９ｂを複合体Ａで共通に挾み、
ボルト・ナットの締付け具６で固定してある。

【００１３】上記構成では、複合体Ａの高分子粘弾性層
８は、剪断方向に力を受ける位置と圧縮方向に力を受け
る位置とが同時に存在し、その剪断変形により車両の振
動を吸収する。本実施例の場合でも、前記実施例と同様
に、高分子粘弾性層の発熱および蓄熱は大きく抑制さ
れ、高速走行時の安定性および耐久性は確保される。

【００１４】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば、
輪軸とタイヤとの間に弾性体を介在して構成する弾性車
輪において、前記弾性体を、高剛性を有する薄板と高分
子粘弾性層とを交互に積層して成る複合体としたので、
弾性体の発熱および蓄熱を抑制することができ、かつ高
速走行時の耐久性および安定性を確保することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す弾性車輪の正面図であ
る。

【図２】図１の（Ｘ−Ｘ）線の断面図である。

【図３】複合体の切断面図である。

【図４】本発明の他の実施例を示す弾性車輪の部分正面
図である。

【図５】図４の（Ｙ−Ｙ）線の断面図である。

【図６】従来の弾性車輪の部分断面図である。

【符号の説明】

１ 輪軸 ２ 輪軸側輪板 ３ タイヤ ４ タイヤ側輪板 Ａ 複合体 ５ 当て板 ６ 締付け具 ７ 金属薄板 ８ 高分子粘弾性層 ９ａ 輪軸側スポーク ９ｂ タイヤ側スポーク

フロントページの続き (72)発明者 西本 一夫 神奈川県横浜市戸塚区上柏尾町135番地１ (72)発明者 伊藤 修二 埼玉県新座市東北２−22−２ 赤塚マンシ ョン104号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 輪軸とタイヤとの間に弾性体を介在して
   構成する弾性車輪において、前記弾性体が、高剛性を有
   する薄板と高分子粘弾性層とを交互に積層して成る複合
   体で構成されていることを特徴とする弾性車輪。