JPH06278401A - 鉄道車両用車輪 - Google Patents
鉄道車両用車輪Info
- Publication number
- JPH06278401A JPH06278401A JP9524293A JP9524293A JPH06278401A JP H06278401 A JPH06278401 A JP H06278401A JP 9524293 A JP9524293 A JP 9524293A JP 9524293 A JP9524293 A JP 9524293A JP H06278401 A JPH06278401 A JP H06278401A
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- JP
- Japan
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- plate
- boss
- wheel
- wave
- flange side
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 板部に発生する熱応力の低減を図った鉄道車
両用の波打ち車輪を提供する。 【構成】 板部が円周方向に波打っており、リム部がボ
ス部より軌道外側に変位した形状の鉄道車両用車輪にお
いて、反フランジ側から見て、板の波の最頂点を通る径
方向板断面形状と板の波の最低部を通る径方向板断面形
状が一定の条件を満足するように構成する。 【効果】 波打ち車輪の板部に発生するブレーキ負荷に
よる熱応力を低減して、波なし車輪と同等もしくは、そ
れ以上の耐ブレーキ熱性能を有し、かつ軽量の車輪が得
られる。
両用の波打ち車輪を提供する。 【構成】 板部が円周方向に波打っており、リム部がボ
ス部より軌道外側に変位した形状の鉄道車両用車輪にお
いて、反フランジ側から見て、板の波の最頂点を通る径
方向板断面形状と板の波の最低部を通る径方向板断面形
状が一定の条件を満足するように構成する。 【効果】 波打ち車輪の板部に発生するブレーキ負荷に
よる熱応力を低減して、波なし車輪と同等もしくは、そ
れ以上の耐ブレーキ熱性能を有し、かつ軽量の車輪が得
られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、板部が円周方向に波
打っており、かつリム部がボス部より軌道外側に変位し
た形状の鉄道車両用車輪の改良に関する。
打っており、かつリム部がボス部より軌道外側に変位し
た形状の鉄道車両用車輪の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】鉄道車両の車輪の板部に発生する応力に
は、車両の走行時にレールからの反力により発生する機
械的応力と、ブレーキ力の負荷により発生する熱応力が
ある。
は、車両の走行時にレールからの反力により発生する機
械的応力と、ブレーキ力の負荷により発生する熱応力が
ある。
【０００３】鉄道車両用車輪の中には、重量を軽減する
ため、板厚を薄くする代わりに板部を円周方向に波打た
せることにより、板部の剛性を高くした車輪（以下波打
ち車輪という）がある。この波打ち車輪に発生する熱応
力は、板部が波のない直面からなる車輪（以下波なし車
輪という）に比べ高い値であった。
ため、板厚を薄くする代わりに板部を円周方向に波打た
せることにより、板部の剛性を高くした車輪（以下波打
ち車輪という）がある。この波打ち車輪に発生する熱応
力は、板部が波のない直面からなる車輪（以下波なし車
輪という）に比べ高い値であった。
【０００４】上記の波なし車輪において発生する熱応力
を低減させる方法として、リムフィレットのフランジ側
アールじまい近傍の板部板厚中央およびボスフィレット
の反フランジ側アールじまい近傍の板部板厚中央から軸
心におろした垂線間の寸法をボス部に対するリム部の変
位量とし、この変位量を４０ｍｍ〜９０ｍｍとしたもの
が知られている（特開昭６０−２１８８１号公報）。
を低減させる方法として、リムフィレットのフランジ側
アールじまい近傍の板部板厚中央およびボスフィレット
の反フランジ側アールじまい近傍の板部板厚中央から軸
心におろした垂線間の寸法をボス部に対するリム部の変
位量とし、この変位量を４０ｍｍ〜９０ｍｍとしたもの
が知られている（特開昭６０−２１８８１号公報）。
【０００５】鉄道車両用車輪における板部の波形状が、
機械的応力および熱応力に及ぼす影響については、従来
から種々の研究がなされており、機械的応力については
波なし車輪に比べ強度が改善された波打ち車輪が工夫さ
れている。しかし、波打ち車輪の熱応力は、波なし車輪
に比べ同等もしくは高い状態にあり、改善策が見いださ
れていない。
機械的応力および熱応力に及ぼす影響については、従来
から種々の研究がなされており、機械的応力については
波なし車輪に比べ強度が改善された波打ち車輪が工夫さ
れている。しかし、波打ち車輪の熱応力は、波なし車輪
に比べ同等もしくは高い状態にあり、改善策が見いださ
れていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のごとく、現状で
は、波打ち車輪の板部に発生するブレーキ負荷による熱
応力は、波なし車輪に比べ大きい傾向にあり、その改善
が望まれている。
は、波打ち車輪の板部に発生するブレーキ負荷による熱
応力は、波なし車輪に比べ大きい傾向にあり、その改善
が望まれている。
【０００７】この発明は、上記の現状に鑑み、波打ち車
輪の板部に発生するブレーキ負荷による熱応力を低減し
て耐ブレーキ性能の向上を図った鉄道車両用車輪を提供
するものである。
輪の板部に発生するブレーキ負荷による熱応力を低減し
て耐ブレーキ性能の向上を図った鉄道車両用車輪を提供
するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の鉄道車両用車輪は、板部が円周方向に波
打っており、リム部がボス部より軌道外側に変位した形
状の鉄道車両用車輪において、反フランジ側から見て、
板の波の最頂点を通る径方向板断面形状と板の波の最低
部を通る径方向板断面形状が下記の条件を満足すること
を特徴とする。
め、この発明の鉄道車両用車輪は、板部が円周方向に波
打っており、リム部がボス部より軌道外側に変位した形
状の鉄道車両用車輪において、反フランジ側から見て、
板の波の最頂点を通る径方向板断面形状と板の波の最低
部を通る径方向板断面形状が下記の条件を満足すること
を特徴とする。
【０００９】１ フランジ側から見て、板の波の最低部
を通る径方向板断面形状のリムフィレットのフランジ側
円弧端近傍の板部板厚中央部およびボスフィレットのフ
ランジ側円弧端近傍の板部板厚中央部から軸心におろし
た垂線間の寸法δを径方向板断面形状の偏心量とし、そ
の値が３０ｍｍ〜７０ｍｍの範囲内にある。
を通る径方向板断面形状のリムフィレットのフランジ側
円弧端近傍の板部板厚中央部およびボスフィレットのフ
ランジ側円弧端近傍の板部板厚中央部から軸心におろし
た垂線間の寸法δを径方向板断面形状の偏心量とし、そ
の値が３０ｍｍ〜７０ｍｍの範囲内にある。
【００１０】２ フランジ側から見て、板の波の最頂部
を通る径方向板断面形状のボスフィレットの反フランジ
側円弧端近傍の板部板厚中央部とフランジ側から見て、
板の波の最低部を通る径方向板断面形状のボスフィレッ
トのフランジ側円弧端近傍の板部板厚中央部から軸心に
おろした垂線間の寸法ωをボス側板部の波深さ量とし、
その値が１０ｍｍ〜３０ｍｍの範囲内にある。
を通る径方向板断面形状のボスフィレットの反フランジ
側円弧端近傍の板部板厚中央部とフランジ側から見て、
板の波の最低部を通る径方向板断面形状のボスフィレッ
トのフランジ側円弧端近傍の板部板厚中央部から軸心に
おろした垂線間の寸法ωをボス側板部の波深さ量とし、
その値が１０ｍｍ〜３０ｍｍの範囲内にある。
【００１１】
【作用】上記のごとく構成した波打ち車輪は、ブレーキ
力の負荷により車輪の板部に発生する熱応力を、波なし
車輪に発生する熱応力以下に低減し、耐ブレーキ性能を
向上させることができる。
力の負荷により車輪の板部に発生する熱応力を、波なし
車輪に発生する熱応力以下に低減し、耐ブレーキ性能を
向上させることができる。
【００１２】なお、この発明において、図１に示すよう
に、フランジ側から見て、板の波の最低部を通る径方向
板断面形状のリムフィレットのフランジ側円弧端近傍の
板部板厚中央部ａおよびボスフィレットのフランジ側円
弧端近傍の板部板厚中央部ｂから軸心におろした垂線間
の寸法δを径方向板断面形状の偏心量とした場合、その
値が３０ｍｍ未満では熱応力の低減効果は不十分であ
り、また７０ｍｍを超えると車輪ボス端面の寸法制約か
ら板部形状が構成できないので、３０ｍｍ〜７０ｍｍの
範囲に限定した。
に、フランジ側から見て、板の波の最低部を通る径方向
板断面形状のリムフィレットのフランジ側円弧端近傍の
板部板厚中央部ａおよびボスフィレットのフランジ側円
弧端近傍の板部板厚中央部ｂから軸心におろした垂線間
の寸法δを径方向板断面形状の偏心量とした場合、その
値が３０ｍｍ未満では熱応力の低減効果は不十分であ
り、また７０ｍｍを超えると車輪ボス端面の寸法制約か
ら板部形状が構成できないので、３０ｍｍ〜７０ｍｍの
範囲に限定した。
【００１３】また、フランジ側から見て、板の波の最頂
部を通る径方向板断面形状のボスフィレットの反フラン
ジ側円弧端近傍の板部板厚中央部ｃとフランジ側から見
て、板の波の最低部を通る径方向板断面形状のボスフィ
レットのフランジ側円弧端近傍の板部板厚中央部ｄから
軸心におろした垂線間の寸法ωをボス側板部の波深さ量
とした場合、その値が１０ｍｍ未満では機械的応力に対
する板部剛性の確保が不十分であり、３０ｍｍを超える
と板部の剛性の増加に伴い、ブレーキ熱によるリムの膨
張を押さえ、板部とリムとの間で発生する力が増大し、
熱応力が増加する傾向が現れるから、１０ｍｍ〜３０ｍ
ｍの範囲に限定した。
部を通る径方向板断面形状のボスフィレットの反フラン
ジ側円弧端近傍の板部板厚中央部ｃとフランジ側から見
て、板の波の最低部を通る径方向板断面形状のボスフィ
レットのフランジ側円弧端近傍の板部板厚中央部ｄから
軸心におろした垂線間の寸法ωをボス側板部の波深さ量
とした場合、その値が１０ｍｍ未満では機械的応力に対
する板部剛性の確保が不十分であり、３０ｍｍを超える
と板部の剛性の増加に伴い、ブレーキ熱によるリムの膨
張を押さえ、板部とリムとの間で発生する力が増大し、
熱応力が増加する傾向が現れるから、１０ｍｍ〜３０ｍ
ｍの範囲に限定した。
【００１４】
【実施例】この発明の実施により車輪直径８６６ｍｍ、
車輪幅１３３ｍｍ、図１の寸法δ＝６１ｍｍ、図２の寸
法ω＝２０ｍｍの波打ち車輪を作り、この波打ち車輪と
比較のため同じ直径、幅の波なし車輪とに同一条件でブ
レーキテストを行なった。なお、図中の１はリム、２は
板部、３はボス、４はフランジ、５は踏面である。
車輪幅１３３ｍｍ、図１の寸法δ＝６１ｍｍ、図２の寸
法ω＝２０ｍｍの波打ち車輪を作り、この波打ち車輪と
比較のため同じ直径、幅の波なし車輪とに同一条件でブ
レーキテストを行なった。なお、図中の１はリム、２は
板部、３はボス、４はフランジ、５は踏面である。
【００１５】そして、板部に発生した熱応力を測定した
結果、波なし車輪の最大熱応力は６８６ＭＰａであるの
に対し、この発明の実施による波打ち車輪の最大熱応力
は３７２ＭＰａであった。この結果より、この発明の実
施により、波打ち車輪の板部に発生する熱応力を、波な
し車輪の板部に発生する熱応力以下に低減できることが
わかる。
結果、波なし車輪の最大熱応力は６８６ＭＰａであるの
に対し、この発明の実施による波打ち車輪の最大熱応力
は３７２ＭＰａであった。この結果より、この発明の実
施により、波打ち車輪の板部に発生する熱応力を、波な
し車輪の板部に発生する熱応力以下に低減できることが
わかる。
【００１６】
【発明の効果】波打ち車輪の板部に発生するブレーキ負
荷による熱応力を低減して波なし車輪と同等もしくは、
それ以上の耐ブレーキ熱性能を有し、かつ軽量の車輪が
得られる。
荷による熱応力を低減して波なし車輪と同等もしくは、
それ以上の耐ブレーキ熱性能を有し、かつ軽量の車輪が
得られる。
【図１】この発明の実施による波打ち車輪の板部形状を
決める寸法δの説明図である。
決める寸法δの説明図である。
【図２】この発明の実施による波打ち車輪の板部形状を
決める寸法ωの説明図である。
決める寸法ωの説明図である。
１ リム ２ 板部 ３ ボス ４ フランジ ５ 踏面
Claims (1)
- 【請求項１】 板部が円周方向に波打っており、リム部
がボス部より軌道外側に変位した形状の鉄道車両用車輪
において、反フランジ側から見て、板の波の最頂点を通
る径方向板断面形状と板の波の最低部を通る径方向板断
面形状が下記の条件を満足することを特徴とする鉄道車
両用車輪。 １ フランジ側から見て、板の波の最低部を通る径方向
板断面形状のリムフィレットのフランジ側円弧端近傍の
板部板厚中央部およびボスフィレットのフランジ側円弧
端近傍の板部板厚中央部から軸心におろした垂線間の寸
法δを径方向板断面形状の偏心量とし、その値が３０ｍ
ｍ〜７０ｍｍの範囲内にある。 ２ フランジ側から見て、板の波の最頂部を通る径方向
板断面形状のボスフィレットの反フランジ側円弧端近傍
の板部板厚中央部とフランジ側から見て、板の波の最低
部を通る径方向板断面形状のボスフィレットのフランジ
側円弧端近傍の板部板厚中央部から軸心におろした垂線
間の寸法ωをボス側板部の波深さ量とし、その値が１０
ｍｍ〜３０ｍｍの範囲内にある。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05095242A JP3114777B2 (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | 鉄道車両用車輪 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05095242A JP3114777B2 (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | 鉄道車両用車輪 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06278401A true JPH06278401A (ja) | 1994-10-04 |
| JP3114777B2 JP3114777B2 (ja) | 2000-12-04 |
Family
ID=14132288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05095242A Expired - Lifetime JP3114777B2 (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | 鉄道車両用車輪 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3114777B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113891806A (zh) * | 2019-05-29 | 2022-01-04 | 日本制铁株式会社 | 铁路车辆用车轮 |
-
1993
- 1993-03-29 JP JP05095242A patent/JP3114777B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113891806A (zh) * | 2019-05-29 | 2022-01-04 | 日本制铁株式会社 | 铁路车辆用车轮 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3114777B2 (ja) | 2000-12-04 |
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Legal Events
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