JPH10166803A - 鉄道車両用車輪 - Google Patents
鉄道車両用車輪Info
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- JPH10166803A JPH10166803A JP35236496A JP35236496A JPH10166803A JP H10166803 A JPH10166803 A JP H10166803A JP 35236496 A JP35236496 A JP 35236496A JP 35236496 A JP35236496 A JP 35236496A JP H10166803 A JPH10166803 A JP H10166803A
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Abstract
安定性と輪軸自己操舵性が両立できる鉄道車両用車輪を
提供する。 【解決手段】 車軸の左右に車輪を嵌着した輪軸におけ
る車輪の踏面形状において、スロートと中立位置との間
を、スロート側が小さな曲率半径で中立位置側を大きな
曲率半径とし、かつ隣接する曲率の半径差の小さい複数
の曲率半径で滑らかに接続した複合円弧部分で形成し、
該複合円弧部分に続いて曲率半径の大きな逆円弧部分と
それに接する勾配を付けた直線部分からなる。
Description
を嵌着した輪軸における車輪の踏面形状に特徴のある鉄
道車両用車輪に関する。
されている、車軸2の左右に車輪1を嵌着した輪軸9に
示すように、車輪1のリム部3はフランジ4、スロート
5及び踏面6よりなる。そして、踏面形状は曲線路通過
時の性能向上や蛇行動の防止、あるいは路面の摩耗防止
などの条件から最適な寸法が規定されている。通常図2
に示すように、フランジ4部分から外側に向かって、ス
ロート5に接する踏面6には1/20の勾配と1/10
の勾配が付けられた基本踏面が使用されている。また、
在来線用車輪としては、前記基本踏面のほかに図3の円
弧踏面及び図4の修正円弧踏面がある。
採用されるのは、台車が曲線区間の走行時に外軌側と内
軌側の行路差を吸収するための左右車輪径差を発生させ
るため、円弧の組み合せ形状すなわち円弧踏面とするの
である。
5に示すように頭部7に頭頂面8を有するものが使用さ
れている。この頭頂面8の形状は、レールの種類により
異なっており、一例として図6に50kgNレールを、
また図7に60kgレールの寸法形状を示す。
図8に示す。左側車輪1aと左側レール10aの接触点
11aを含み車軸2に対し垂直な円断面の車輪半径12
aと、右側車輪1bと右側レール10bの接触点11b
を含み車軸2に対し垂直な円断面の車輪半径12bとの
差の絶対値=|12a−12b|を車輪回転半径差13
という。
で示すように左右いずれかに移動した場合には、車輪回
転半径差13が零でなくなり、その値が車両の走行性
能、すなわち直線走行時における走行安定性と曲線通過
時における輪軸自己操舵性に大きく影響することが知ら
れている。
ち、図9において中立位置14近傍での輪軸左右移動量
15に対する車輪回転半径差13の変化率が小さい方が
良い。一方、輪軸自己操舵性は、輪軸左右移動量15に
対する車輪回転半径差13が大きい方が良い。前記車輪
の各踏面形状に対する等価踏面勾配を表1に、輪軸9が
中立位置14からスロート5の曲率半径の始点16まで
左右移動する間で得られる車輪回転半径差(単位:m
m)を表2に示す。なお、表中に記載した新製時とは、
新規に製造されたレールの頭頂面状態で、摩耗時とは、
図10に示す50kgNレールまたは図11に示す60
kgレールのように、車両の走行によりレールの頭頂面
が直線区間(1点鎖線で示す)または曲線区間(破線で
示す)で摩耗した状態であり、表1中では直線区間での
摩耗、表2中では曲線区間での摩耗を示す。
スロート5の曲率半径14mmに接する勾配1/20の
直線と、これに連続した勾配1/10の直線から形成さ
れている。この場合には、得られる等価踏面勾配は、5
0kgNレールにおける輪軸左右移動量と車輪回転半径
差の関係を示す図12(新製時)、図13(直線部での
摩耗)と60kgレールにおける輪軸左右移動量と車輪
回転半径差の関係を示す図15(新製時)、図16(直
線部での摩耗)及び表1に示すようにレールの種類及び
レールの摩耗状態にかかわらず1/20で一定であり、
走行安定性は容易に得られる。一方、輪軸9が中立位置
14からスロート5の曲率の始点16(図1を参照)ま
で左右移動する間で得られる車輪回転半径差13は、5
0kgNレールにおける輪軸左右移動量と車輪回転半径
差の関係を示す図12(新製時)、図14(曲線部での
摩耗)と60kgレールにおける輪軸左右移動量と車輪
回転半径差の関係を示す図15(新製時)、図17(曲
線部での摩耗)及び表2に示すように、レールの種類に
かかわらず新製時には約0.6mm、摩耗時には約1.
3〜1.7mm程度と小さく、曲線半径の小さい曲線区
間ではスムーズに旋回することが困難であり、スロート
5部分及びフランジ4部分の直立摩耗が発生しやすくな
る。
スロート5の曲率半径14mmに接する曲率半径100
mmと曲率半径350mmの複合円弧とし、それに続く
曲率半径500mmの逆円弧とそれに接する勾配1/2
0の直線から形成されている。この場合には、等価踏面
勾配は、表1に示すように、基本踏面に比べレール新製
時には、50kgNレールでは1/8、60kgレール
では1/5であり、走行安定性は比較的容易に得られる
が、レールが摩耗している場合には等価踏面勾配が1/
3と著しく大きくなり走行安定性の維持は極めて困難で
ある。
スロート5の曲率半径の始点16まで左右移動する間で
得られる車輪回転半径差13は、表2に示すように、レ
ールの種類及び摩耗状態にかかわらず約2.6mm以上
と大きく採れることから、曲線半径の小さい曲線区間を
も容易に走行することができる。
は、スロート5の曲率半径14mmに接する曲率半径8
0mmと曲率半径320mm及び曲率半径900mmの
複合円弧とし、それに接する勾配1/100の直線と、
これに続く曲率半径400mmの逆円弧から形成されて
いる。この場合には、表1に示すように50kgNレー
ル新製時には等価踏面勾配は1/18で基本踏面とほぼ
同等である。また、60kgレール新製時には等価踏面
勾配は1/7で円弧踏面とほぼ同等であり、走行安定性
は比較的容易に得ることができる。レールが摩耗してい
る場合には等価踏面勾配は円弧踏面では大きくなるのに
対し、逆に小さくなるため走行安定性に対しては更に有
利である。
5の曲率半径の始点16まで輪軸9が左右移動する間で
得られる車輪回転半径差13は、表2に示すように60
kgレールの新製状態に対しては約2.4mmであり、
かつスムーズに得られるが、50kgNレールが敷設さ
れている曲線半径の小さい曲線区間においては、曲率半
径350mmと100mmの広い領域で車輪回転半径差
13を有効に確保し得る円弧踏面に対して、修正円弧踏
面は車輪回転半径差13をスロート5に隣接した曲率半
径80mmの領域で約0.9mmから約2.5mmに急
激に大きな車輪回転半径差13に変化する欠点があっ
た。また、摩耗レールの種類に係わらず車輪回転半径差
13は約1.5〜2.0mmとなり、新製レールに比べ
て曲率半径の小さい曲線では旋回性が低下する。
頭頂面形状が崩れている場合には、円弧踏面では走行安
定性の低下、修正円弧踏面では輪軸自己操舵性が低下す
る欠点があった。
着した輪軸における車輪については、従来より踏面形状
を変えることにより、走行安定性と輪軸自己操舵性が両
立するように工夫されてきた。しかし前記のように、踏
面の限られた空間内で走行安定性と輪軸自己操舵性を満
足できる状態で両立させることは困難で、殊にレールの
種類や摩耗状態によっては走行安定性または輪軸自己操
舵性が低下する欠点があった。
を除き、レールの種類や摩耗状態にかかわらず、相反す
る2つの運動特性すなわち走行安定性と輪軸自己操舵性
が両立できる踏面形状を有する鉄道車両用車輪を提供す
るものである。
め、本発明の鉄道車両用車輪は、車軸の左右に車輪を嵌
着した輪軸における車輪の踏面形状において、スロート
と中立位置との間を、スロート側が小さな曲率半径で中
立位置側を大きな曲率半径とし、かつスロートの円弧に
隣接して80mmと100mm〜110mmの半径を有
する2つの曲率に引き続き、隣接する曲率の半径差の小
さい2つの曲率半径で滑らかに接続した複合円弧部分で
形成し、該複合円弧部分に続いて曲率半径の大きな逆円
弧部分とそれに接する勾配を付けた直線部分からなり、
レールの種類及び摩耗状態にかかわらず走行安定性と輪
軸自己操舵性が両立できることを特徴とする。
ルの種類、摩耗状態にかかわらず、輪軸の左右移動によ
って生じる左右の車輪の車輪回転半径差が中立位置から
離れるに従い滑らかに変化し、スロートの円弧の始点に
接するまでに車輪回転半径差が1.5mm以上確保でき
ることを特徴とする。
ルの種類、摩耗状態にかかわらず、中立位置近傍での車
輪とレールの等価踏面勾配が1/10〜1/15の範囲
にあることを特徴とする。
mと100mm〜110mmの半径を有する2つの曲率
を設けたのは、修正円弧踏面のようにスロートに隣接し
た曲率半径80mmの領域で急激に大きな車輪回転半径
差を得ることを阻止するためであり、50kgNレール
における輪軸左右移動量と車輪回転半径差の関係を示す
図19(新製時)、図21(曲線部での摩耗)に示すよ
うにレールの摩耗状態にかかわらず車輪回転半径差を滑
らかに得ることが可能となるためである。
車輪を嵌着した輪軸における車輪は、スロート側が小さ
な曲率半径で中立位置側を大きな曲率半径とした滑らか
な複合円弧部分で形成し、該複合円弧部分に続いて曲率
半径の大きな逆円弧部分とそれに接する勾配を付けた直
線部分からなる踏面形状を有することにより、レールの
種類及び摩耗状態にかかわらず、走行安定性と輪軸自己
操舵性の相反する運動特性を両立させることができる。
ールにおける輪軸左右移動量と車輪回転半径差の関係を
示す図19(新製時)、図20(直線での摩耗)と60
kgレールにおける輪軸左右移動量と車輪回転半径差の
関係を示す図22(新製時)、図23(直線での摩耗)
及び表1に示すように、レールの種類を問わず新製時に
は1/13で、摩耗時は50kgNレールで1/11、
60kgレールで1/13ある。この値は、50kgN
レールに対する円弧踏面の等価踏面勾配である1/8と
修正円弧踏面の等価踏面勾配である1/18との中間に
あり、適度の走行安定性を得ることができる。
件においても1/11〜1/13の範囲内にあり、レー
ルの状態にかかわらず良好な走行安定性を維持すること
ができる。特に、従来の修正円弧踏面に比べて60kg
レールの新製時形状に対しても等価踏面勾配を小さくす
ることができ、これにより走行安定性は著しく改善さ
れ、従来の円弧踏面の課題であった摩耗レールに対する
等価踏面勾配の著大化を防止できる。
位置14からスロート5の曲率半径の始点16まで輪軸
が左右に移動する間を900mm、320mm、80m
mの3つの曲率半径で接続した修正円弧踏面に対し、隣
接する曲率半径の差の小さい4っの曲率半径、すなわち
図18に示す800mm、350mm、100mm、8
0mmの曲率半径で滑らかに接続することにより、50
kgNレールにおける輪軸左右移動量と車輪回転半径差
の関係を示す図19(新製時)、図21(曲線部での摩
耗)と60kgレールにおける輪軸左右移動量と車輪回
転半径差の関係を示す図22(新製時)、図24(曲線
部での摩耗)及び表2に示すように、レールの種類や摩
耗状態にかかわらず車輪回転半径差は滑らかに約2.6
mm以上が得られるように構成されている。
走行が容易となる。また、踏面の広い領域を有効に使っ
て車輪回転半径差を得ることができるから、車輪の踏面
の局部的な崩れを防ぎ、踏面の摩耗を均一化できるた
め、走行安定性に対する経年変化が生じないようにでき
る。
の種類、摩耗状態にかかわらず、輪軸の左右移動によっ
て生じる左右の車輪の車輪回転半径差が中立位置から離
れるに従い滑らかに変化し、スロートの円弧の始点に接
するまでに車輪回転半径差が1.5mm以上あることを
条件としたのは、良好な輪軸自己操舵性を得るのに必要
な値であり、それ未満では曲率半径の小さな曲線区間の
円滑な走行が困難となる。
ず、中立位置近傍での車輪とレールの等価踏面勾配を1
/10〜1/15の範囲に限定したのは、従来の円弧踏
面の等価踏面勾配と修正円弧踏面の等価踏面勾配との間
にあって適度の走行安定性を確保するのに必要であり、
この範囲から外れると良好な輪軸自己操舵性と両立させ
ることが困難となるからである。
に示す。中立位置とスロートとの間を、中立位置側より
曲率半径800mm、350mm、100mm、80m
mの曲線で滑らかに接続した複合円弧部分で形成し、該
複合円弧部分に続いて曲率半径が500mmの逆円弧部
分と、それに接して勾配1/20を付けた直線部分から
踏面を形成する。
状態におけるレール種類別の等価踏面勾配を表1に示し
た。その等価踏面勾配は、従来の円弧踏面と修正円弧踏
面との間にあり、適度の走行安定性が得られていること
がわかる。
修正円弧踏面とレールの頭頂面の形状から得られる輪軸
左右移動量と車輪回転半径差との関係を、50kgNレ
ールに対する場合を図19(新製時)、図21(曲線部
での摩耗)に、また60kgレールに対する場合を図2
2(新製時)、図24(曲線部での摩耗)に示した。更
に、それらの中立位置14からスロート5の曲率半径の
始点16まで輪軸9が左右移動する間で得られる車輪回
転半径差を表2に示した。その結果、本発明の実施によ
る踏面形状のものは、車輪回転半径差が2.6〜2.9
mmの範囲にあり、輪軸自己操舵性の良好なことがわか
る。
からスロートの曲率半径の始点までの間を、スロートの
円弧に隣接して80mmと100mm〜110mmの半
径を有する2つの曲率に引き続き、隣接する曲率の半径
差の小さい2つの曲率半径で滑らかに接続した複合円弧
部分で構成し、かつ中立位置での曲率半径を大きくして
いるので、レールの種類や摩耗状態にかかわらず、従来
の円弧踏面の課題であった走行安定性の向上、修正円弧
踏面の課題であった輪軸自己操舵性の向上が同時に可能
となり、従来困難視されていた走行安定性と輪軸自己操
舵性の両立が達成される。
は断面して示す説明図である。
る。
ある。
る。
す説明図である。
明するための説明図である。
(実線)、直線区間での摩耗(1点鎖線)、曲線区間で
の摩耗(破線)に分けて示した説明図である。
線)、直線区間での摩耗(1点鎖線)、曲線区間での摩
耗(破線)に分けて示した説明図である。
面、円弧踏面、修正円弧踏面の車輪を有する輪軸の左右
移動量と車輪回転半径差との関係を示すグラフである。
おける基本踏面、円弧踏面、修正円弧踏面の車輪を有す
る輪軸の左右移動量と車輪回転半径差との関係を示すグ
ラフである。
おける基本踏面、円弧踏面、修正円弧踏面の車輪を有す
る輪軸の左右移動量と車輪回転半径差との関係を示すグ
ラフである。
円弧踏面、修正円弧踏面の車輪を有する輪軸の左右移動
量と車輪回転半径差との関係を示すグラフである。
ける基本踏面、円弧踏面、修正円弧踏面の車輪を有する
輪軸の左右移動量と車輪回転半径差との関係を示すグラ
フである。
ける基本踏面、円弧踏面、修正円弧踏面の車輪を有する
輪軸の左右移動量と車輪回転半径差との関係を示すグラ
フである。
である。
実施による踏面と比較のための修正円弧踏面の車輪を有
する輪軸の左右移動量と車輪回転半径差との関係を示す
グラフである。
おける本発明の実施による踏面と比較のための修正円弧
踏面の車輪を有する輪軸の左右移動量と車輪回転半径差
との関係を示すグラフである。
おける本発明の実施による踏面と比較のための修正円弧
踏面の車輪を有する輪軸の左右移動量と車輪回転半径差
との関係を示すグラフである。
施による踏面と比較のための修正円弧踏面の車輪を有す
る輪軸の左右移動量と車輪回転半径差との関係を示すグ
ラフである。
ける本発明の実施による踏面と比較のための修正円弧踏
面の車輪を有する輪軸の左右移動量と車輪回転半径差と
の関係を示すグラフである。
ける本発明の実施による踏面と比較のための修正円弧踏
面の車輪を有する輪軸の左右移動量と車輪回転半径差と
の関係を示すグラフである。
み車軸と垂直な円断面の車輪半径 12b 右側車輪1bと右側レール10bの接触点を含
み車軸と垂直な円断面の車輪半径 13 車輪回転半径差 14 中立位置 15 輪軸左右移動量 16 スロートの曲率半径の始点
Claims (3)
- 【請求項1】 車軸の左右に車輪を嵌着した輪軸におけ
る車輪の踏面形状において、スロートと中立位置との間
を、スロート側が小さな曲率半径で中立位置側を大きな
曲率半径とし、かつスロートの円弧に隣接して80mm
と100mm〜110mmの半径を有する2つの曲率に
引き続き、隣接する曲率の半径差の小さい2つの曲率半
径で滑らかに接続した複合円弧部分で形成し、該複合円
弧部分に続いて曲率半径の大きな逆円弧部分とそれに接
する勾配を付けた直線部分からなり、レールの種類及び
摩耗状態にかかわらず走行安定性と輪軸自己操舵性が両
立できることを特徴とする鉄道車両用車輪。 - 【請求項2】 レールの種類、摩耗状態にかかわらず、
輪軸の左右移動によって生じる左右の車輪の車輪回転半
径差が中立位置から離れるに従い滑らかに変化し、スロ
ートの円弧の始点に接するまでに車輪回転半径差が1.
5mm以上確保できることを特徴とする請求項1記載の
鉄道車両用車輪。 - 【請求項3】 レールの種類、摩耗状態にかかわらず、
中立位置近傍での車輪とレールの等価踏面勾配が1/1
0〜1/15の範囲にあることを特徴とする請求項1記
載の鉄道車両用車輪。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35236496A JPH10166803A (ja) | 1996-12-11 | 1996-12-11 | 鉄道車両用車輪 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35236496A JPH10166803A (ja) | 1996-12-11 | 1996-12-11 | 鉄道車両用車輪 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10166803A true JPH10166803A (ja) | 1998-06-23 |
Family
ID=18423562
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35236496A Pending JPH10166803A (ja) | 1996-12-11 | 1996-12-11 | 鉄道車両用車輪 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10166803A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001213311A (ja) * | 2000-02-01 | 2001-08-07 | Daifuku Co Ltd | 荷搬送設備 |
KR20050062964A (ko) * | 2003-12-19 | 2005-06-28 | 한국철도기술연구원 | 직립마모개선을 위한 철도차량용 차륜답면구조 |
JP2007331461A (ja) * | 2006-06-13 | 2007-12-27 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 低床鉄道車両用誘導輪付き1軸ボギー台車 |
JP2007331713A (ja) * | 2006-06-19 | 2007-12-27 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 低床式鉄道車両用台車 |
CN102582357A (zh) * | 2012-02-01 | 2012-07-18 | 长春轨道客车股份有限公司 | 一种经济型镟修车轮 |
JP2012199449A (ja) * | 2011-03-23 | 2012-10-18 | Koyo Thermo System Kk | ウエハ搬送装置 |
CN104589913A (zh) * | 2015-01-26 | 2015-05-06 | 南车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 一种低地板转向架车轮 |
-
1996
- 1996-12-11 JP JP35236496A patent/JPH10166803A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001213311A (ja) * | 2000-02-01 | 2001-08-07 | Daifuku Co Ltd | 荷搬送設備 |
KR20050062964A (ko) * | 2003-12-19 | 2005-06-28 | 한국철도기술연구원 | 직립마모개선을 위한 철도차량용 차륜답면구조 |
JP2007331461A (ja) * | 2006-06-13 | 2007-12-27 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 低床鉄道車両用誘導輪付き1軸ボギー台車 |
JP2007331713A (ja) * | 2006-06-19 | 2007-12-27 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 低床式鉄道車両用台車 |
JP2012199449A (ja) * | 2011-03-23 | 2012-10-18 | Koyo Thermo System Kk | ウエハ搬送装置 |
CN102582357A (zh) * | 2012-02-01 | 2012-07-18 | 长春轨道客车股份有限公司 | 一种经济型镟修车轮 |
CN104589913A (zh) * | 2015-01-26 | 2015-05-06 | 南车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 一种低地板转向架车轮 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20050301 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20050817 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060110 |
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