JPH11180101A - 鉄道車両用弾性車輪 - Google Patents
鉄道車両用弾性車輪Info
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- JPH11180101A JPH11180101A JP36402997A JP36402997A JPH11180101A JP H11180101 A JPH11180101 A JP H11180101A JP 36402997 A JP36402997 A JP 36402997A JP 36402997 A JP36402997 A JP 36402997A JP H11180101 A JPH11180101 A JP H11180101A
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Abstract
もに、圧入による組み立てのため弾性体等に捻れや部分
変形等がないように組み立てることが困難であり、車輪
の偏心により台車が振動して走行安定性や安全性に問題
があった。 【解決手段】 車輪を輪心とホルダーとタイヤと前記ホ
ルダーを輪心に固定するボルトとから構成し、輪心の外
周部を軸方向に突出した突出部とボルトを挿入する透孔
を穿設した挿入板とからなるホルダー取付部となし、前
記ホルダーは内部ホルダーと外部ホルダーとに分割形成
し、組み合わせたとき弾性体を嵌合する嵌合面は略V字
状環状溝に形成するとともに、前記内部ホルダーと外部
ホルダーのいずれか一方に前記ボルトを挿通する透孔を
穿設し、他方に前記ボルトが螺合するメスネジを刻設し
てなり、タイヤの内周面とホルダーとの間に弾性体を嵌
合させ、ホルダーを前記挿入板に固定して弾性体を封着
することを特徴とする。
Description
される弾性車輪に係り、組立が簡単であるとともに、高
速走行時にも安定走行が確保できる鉄道車両用弾性車輪
に関する。
って走行時に発生する振動、騒音は一層激しくなってお
り、沿線住民に対する公害問題となっている。欧米諸国
では弾性車輪の使用によってその対策が採られている
が、わが国おいてもその防止対策が求められている。従
来提案されている弾性車輪に、特開昭62−21400
1号公報記載の弾性車輪がある。前記公報記載の弾性車
輪は、鉄道車両用車輪のタイヤ部と輪心部とを分割して
両者間に弾性体を介在させたものであり、具体的には、
輪心部の外周面に弾性体の内周面を止着し、前記弾性体
の外周面とタイヤ部の内周面との間に熱遮断材を介在さ
せたものである。
断材を止着せしめ、その後タイヤ部をプレスによって圧
入することにより組み立てられる。前記弾性体によって
鉄道車両の車輪がレールを転がることにより発生する転
動騒音や振動を大幅に低減することができるとともに、
熱遮断材によって弾性体への熱伝導が防止されるから、
制輪子をタイヤ踏面に押し付ける踏面ブレーキを採用し
ている車輪にも使用することができる。
成の弾性車輪は、弾性体及び熱遮断材を圧入によってタ
イヤ部と輪心部に介在させるから、タイヤ部とその内面
に接する熱遮断材または弾性体とは、軸方向への動的荷
重に対しては接着力又は剪断力によって保持されている
にすぎない。従って、弾性体が経年の変化によって特性
が低下した場合には圧入による組立状態の安定性や安全
性に欠けるという問題がある。また、前記弾性体等は輪
心部とタイヤ部との間に専用の圧入治具によって介在さ
せるために、組立に手間がかかるとともに、弾性体等に
捻れや部分変形等がないように組み立てることが困難で
あり、車輪の偏心により台車に振動が発生して走行安定
性や安全性に問題があった。
ので、耐熱性と耐久性に優れ、安定した走行が可能であ
り、圧入治具を必要とせず組立が容易な鉄道車両用弾性
車輪を提供するものである。
成するために次のような構成とした。即ち、この発明に
係る鉄道車両用弾性車輪は、タイヤに弾性体を封着した
弾性車輪において、車輪を輪心とホルダーとタイヤと前
記ホルダーを輪心に締め付け固定するボルトとから構成
し、輪心の外周部を軸方向に突出した突出部とボルトを
挿入する透孔を穿設した挿入板とからなるホルダー取付
部となし、前記ホルダーは内部ホルダーと外部ホルダー
とに分割形成し、組み合わせたとき弾性体を嵌合する嵌
合面は略v字状環状溝に形成するとともに、前記内部ホ
ルダーと外部ホルダーのいずれか一方に前記ボルトを挿
通する透孔を穿設し、他方に前記ボルトが螺合するメス
ネジを刻設してなり、タイヤの内周面と前記挿入板の両
側に配設した内部ホルダー及び外部ホルダーとの間に弾
性体を嵌合させ、内部ホルダーと外部ホルダーとをボル
トで前記挿入板に固定することによって弾性体を封着す
ることを特徴とする。前記弾性体とタイヤとの間に断熱
材を介在させることができる。また、前記内部ホルダー
と外部ホルダーの外周端縁部に鍔部を形成してもよい。
また、前記内部ホルダーと外部ホルダーの外周端縁部に
鍔部を形成するとともに、前記鍔部の外周面をテーパー
面とすることもできる。さらに、前記内部ホルダーと外
部ホルダーの外周端縁部に鍔部を形成するとともに、前
記鍔部の外周面を段状面としてもよい。
の弾性片に分割形成し、前記内部ホルダーと外部ホルダ
ーの弾性体を嵌合する面は切欠によって垂直面と傾斜面
によって形成し、前記タイヤの内周面略中央に前記輪心
の挿入板と対向する仕切板を突設するとともに、前記仕
切板の両側面から前記内周面にかけて環状溝を設け、前
記2つの弾性片を前記仕切板の両側に嵌合させるように
構成してもよい。また、前記輪心の挿入板を延長して2
つの弾性片を前記挿入板の両側に嵌合させるようにして
もよい。また、タイヤの内周面略中央部に環状凹溝を形
成するとともに、前記輪心の挿入板を延長して端部を前
記環状凹溝に挿入し、2つの弾性片を前記挿入板の両側
に嵌合させるようにしてもよい。前記環状凹溝に延長し
た挿入部の端部とともに弾性体の一部を嵌合させてもよ
い。
の一部を突き合わせてなり、タイヤの内周面には弾性体
を嵌合する環状凹溝を形成してもよい。また、前記タイ
ヤの内周面は中央部に向かって傾斜させるとともに、弾
性体を嵌合する2以上の環状凹溝を形成してもよい。
て詳細に説明する。図1はこの発明の第1実施形態を示
し、1は輪心、3はホルダー、5は弾性体、7はタイ
ヤ、10は前記ホルダー3を締め付けるボルトである。
輪心1は車軸を挿入するボス部11に板部13を介して
ホルダー取付部15を形成してなる。前記ホルダー取付
部15は軸方向に突出しホルダー3を載置する突出部1
7とホルダー3の間に挿入する挿入板19によって構成
されている。前記突出部17の外周面と挿入板19の側
面とはほぼ直角面をなしている。前記挿入板19には適
宜の間隔でボルト10を挿通する透孔20が穿設されて
いる。
ホルダー33とに分割形成されており、内周面はそれぞ
れ傾斜面31aと33a及び垂直面31bと33bによ
り断面略くの字状をなしている。前記傾斜面31aから
垂直面31bにかけて、また、傾斜面33aから垂直面
33bにかけて弾性体5を嵌合するための切欠35が段
状に設けられている。内部ホルダー31と外部ホルダー
33を組み合わせたとき、前記切欠35は略V字状環状
溝を形成する。さらに、外部ホルダー33には前記締め
付けボルト9と螺合するメスネジ37が刻設されてお
り、一方、内部ホルダー31には前記締め付けボルト1
0を挿通する透孔39が設けられている。また、前記内
部ホルダー31と外部ホルダー33の外周端縁部に鍔部
36を形成し、前記鍔部36の外周面をテーパー面とし
ている。
31と外部ホルダー33とに分割して形成し、前記挿入
板19の両側に取り付け、ボルト10を前記透孔39及
び挿入板19の透孔20に挿入し前記メスネジ37と螺
合させて締め付けることによって、輪心1とホルダー3
とは一体に組み立てられる。また、ホルダー3を内部ホ
ルダー31と外部ホルダー33とに分割して形成するこ
とによって、弾性体5を容易に嵌合させることができ
る。
に形成されており、軸方向において左右対称に弾性片5
1、52に二分割されているとともに、円周方向におい
て少なくとも2以上に分割して形成されている。前記弾
性片51、52は、内部ホルダー31と外部ホルダー3
3に形成された段状の切欠35と同様に、断面略くの字
状に形成され、タイヤ7との接合面には断熱材53が設
けられている。断熱材53は、耐熱性、熱遮断性、耐圧
縮性に優れた材料であれば特に限定されない。前記断熱
材53を設けることによって制輪子をタイヤ踏面に押し
付ける踏面ブレーキ作動時に発生する高熱が弾性体5に
伝導するのが遮断され、弾性体5の劣化を防止し耐久性
を向上させる。
を中央が突出したV字型に形成し、内周面略中央に前記
輪心1の挿入板19と対向する仕切板70を突設すると
ともに、前記仕切板70の両側面から前記内周面にかけ
て断面略くの字状の環状溝71を設けてなる。前記仕切
板70は内端部がホルダー3の間に挿入されて挿入板1
9と僅かに間隔を有して対向している。従って、前記タ
イヤ7とホルダー3とを組み立てたときに、前記弾性片
51、52は前記断面略くの字状の環状溝71に嵌合さ
れ、内部ホルダー31と外部ホルダー33によって封着
される。
にホルダー3内に挿入される仕切板70を設けた場合に
は、弾性片51、52は完全に分離されて嵌合されるか
ら、軸方向の横荷重に対しては弾性体5の剪断方向の弾
性で抑制するばかりでなく、ホルダー3と仕切板70と
の間の弾性片51、52の圧縮変形により吸収する。ま
た、前記仕切板70の横荷重はホルダー3の垂直面31
b、33bで支持されるから、走行の安定性や安全性が
確保され、特に曲線通過時や高速走行時に有利である。
さらに、上記実施形態では内部ホルダー31と外部ホル
ダー33の外周端縁部に鍔部36を形成し、タイヤ7の
内周端縁部とはテーパー面によって対向させる構成とし
たから、軸方向の荷重に対して弾性体5が過大荷重を受
けた場合でも充分支持することができ、走行の安定性や
安全性が確保される。前記テーパー面は他に変更するこ
とが可能であり、単に水平面としてもよい。
面を水平面とするとともに、ホルダー3の外周端縁部の
鍔部36の外周面を段状に形成した点が上記第1の実施
形態と異なる。従って、同一構成については同一の符号
を付してその説明は省略する。この実施形態では、前記
タイヤ7の内周面を水平に形成し、内周面略中央に前記
輪心1の挿入板19と対向する仕切板73を突設すると
ともに、前記仕切板73の両側面から前記内周面にかけ
て断面略L字状の環状溝74を設けてなる。従って、前
記タイヤ7と内部ホルダー31、外部ホルダー33とを
組み立てたときに、前記環状溝74と内部ホルダー3
1、外部ホルダー33の切欠35とにより形成される略
L字状の環状空隙が形成され、この空隙に弾性片51、
52が嵌合される。前記弾性片51、52には上記実施
形態のように断熱材を設けてもよい。
縁部とタイヤ7の内周端縁部とは、段状面によって対向
させる構成としたから、上記実施形態と同様に軸方向の
過大荷重を支持することが可能である。
態がいずれも軸方向の過大荷重に対しては、タイヤ7の
仕切板70、73をホルダー3で支持する構成としたの
に対して、この第3実施形態ではタイヤ7の荷重を輪心
1に設けた挿入板により支持することとしている。即
ち、輪心1のホルダー取付部18は、突出部21と挿入
板23とからなり、前記挿入板23はタイヤ8の下面に
形成した環状凹溝80に挿入される長さに形成され、下
端部にはボルト10を挿通する透孔24が穿設されてい
る。弾性体5aは弾性片55、56により構成される。
尚、前記挿入板23の長さは、必ずしもタイヤ8の下面
に形成した環状凹溝80に挿入される長さである必要は
なく、弾性片55、56を分離して取り付けられる長さ
であればよい。また、タイヤ8の下面の環状凹溝80は
省略してもよい。
1と外部ホルダー33の内周面は、前記挿入板23を挾
持する垂直面と弾性片55、56を嵌合する傾斜面によ
り形成され、組み合わせたとき弾性体5aを嵌合する嵌
合面は全体として略V字状環状溝を形成している。ま
た、外周端縁部には上面をテーパー面とした鍔部36が
設けられている。次に、タイヤ8の内周面を凸状に形成
し、略中央に環状凹溝80を設けるとともに、端縁近傍
にも環状凹溝81を設け、前記鍔部36と対向する面を
テーパー面に形成してなる。前記環状凹溝80の略中央
に前記挿入板23と弾性片55、56の一部が挿入され
る。
切られホルダーの上面とタイヤ8の内周面により形成さ
れる空隙に嵌合するように、弾性片55、56の2つに
分割されて形成されており、前記環状凹溝80、81に
嵌合するフランジ状突起57、58が形成されている。
弾性片55、56の外周面、即ちタイヤ8と接合する面
には第1実施形態のように断熱材を設けることができ
る。
は、タイヤ8と挿入板23との間に弾性片55、56の
突起57を嵌合しているから、車軸方向の過大な横荷重
を弾性片55、56の剪断方向の弾性で抑制するばかり
でなく、挿入板23によっても支持されることになり走
行の安定性や安全性が確保される。
であり、輪心1の挿入板は先端部を膨出させた挿入板2
5となし、タイヤ8の内周面を中央に向かうテーパー面
とするとともに、中央部に環状凹溝83を設け、内周端
縁部に内向きの鍔部85を形成してなるものである。こ
の実施形態においても、挿入板25は挿入板23と同様
の作用をなす。尚、前記挿入板25の長さは、必ずしも
タイヤ8の下面に形成した環状凹溝83に挿入される長
さである必要はなく、弾性片55、56を分離して取り
付けられる長さであればよい。また、タイヤ8の下面の
環状凹溝83は省略してもよい。
左右に分割形成してタイヤの仕切板またはホルダー取付
部の挿入板の両側面に配設する構成とした場合には、制
輪子をタイヤ踏面に押し付ける踏面ブレーキ作動時に発
生する高熱は、前記仕切板または挿入板を伝導して放熱
される。従って、タイヤ踏面が高熱になるのを防ぐこと
ができる。特に、第1及び第2実施形態では、タイヤ踏
面と仕切板とが一体に連続しているから第3実施形態に
比して放熱効果は大きい。
右対称に分割せず形成した場合の実施形態を示す。図6
に示す第5実施形態は、ホルダー3aを構成する内部ホ
ルダー42と外部ホルダー43は内面上部において突き
当てられ、内面下部には挿入板19を嵌合する切欠44
が形成されている。ホルダー3aをなす内部ホルダー4
2と外部ホルダー43は、組み合わせたとき弾性体を嵌
合する嵌合面は略V字状環状溝45を形成し、前記略V
字状環状溝45に弾性体5bを嵌合させる。タイヤ9の
内周面を中央に向かうテーパー面とするとともに、中央
部に2つの環状凹溝90を平行に設け、両側端に内向き
の鍔部93を形成してなるものである。弾性体5bは、
前記ホルダー3aとタイヤ9によって形成される空隙に
嵌合される。
がタイヤ内周面の中央部に2つの環状凹溝90を設けた
のに対して、2つの環状凹溝91を両端縁近傍に設けた
点において異なる。尚、図6及び図7においてタイヤの
内周面は弾性体の幅と同じ幅の環状凹溝としてもよい。
上記ホルダー3aとタイヤ9とにより形成される空隙の
形状に合わせて弾性体5bの形状が決定される。また、
図6及び図7に示す実施形態においても、弾性体を軸方
向において2つの弾性片に分割形成し、これを突き合わ
せて嵌合させてもよい。
弾性体はタイヤ及びホルダーと固着し、断熱材を使用す
る場合は断熱材と弾性体及びホルダーを固着することに
よって、曲線の通過時に車輪に発生するねじれトルクに
よるタイヤと輪心の滑りを防止することができ、より一
層の安定した走行が可能となる。また、弾性体は円周方
向において等間隔に分割したブロック状弾性片から形成
することによって、金型や成形機を小型化でき、弾性体
の価格を低減することができる。尚、内部ホルダーまた
は外部ホルダーのどちらか一方を輪心と一体に形成する
ことによって部品数を減らし、組み立てをさらに簡単に
することができる。
ダー内に嵌合する方法について説明すると、図8に示す
ように弾性体または弾性片を連続させて嵌合しても、そ
れぞれの間隔を開けて嵌合してもよい。即ち、図8
(a)は、円周方向において四等分に分割形成した弾性
体5を密接させて嵌合した場合であり、図8(b)は、
四等分よりは小さく分割形成した4つの弾性体を、隣り
合う弾性体5との間に間隔95を設けて嵌合した場合で
ある。このように、この発明では弾性体を円周方向にお
いて2以上に分割形成し、連続してあるいは所定の間隔
を開けながら嵌合することができる。分割数は2以上で
あれば特に限定されない。
車輪を輪心とホルダーとタイヤと前記ホルダーを輪心に
締め付け固定するボルトとから構成し、前記ホルダーを
内部ホルダーと外部ホルダーとに分割形成して組み立て
る構成としたから、組立が簡単であり、また弾性体が捻
れたり部分的に変形した状態で封着することがない。従
って、耐久性に優れ、安定した走行が確保される。ま
た、弾性体とタイヤとの間に断熱材を介在させることに
より、制輪子をタイヤ踏面に押し付ける踏面ブレーキ作
動時にタイヤ踏面に発生する高熱により弾性体が影響さ
れるのを防止することができる。
割形成し、前記弾性片をタイヤの内周面略中央に突設し
た仕切板の両側に嵌合する構成とした場合には、軸方向
の過大荷重は前記仕切板によっても支持される。また、
輪心の挿入板を延長して2つの弾性片を前記挿入板の両
側に嵌合させるようにした場合にも、軸方向の過大荷重
は前記挿入板によっても支持される。
の上半分の縦断面図である。
図であって、図8(a)は弾性体を密接させて嵌合した
場合であり、図8(b)は間隔を開けて嵌合した場合で
ある。
Claims (11)
- 【請求項1】 タイヤに弾性体を封着した弾性車輪にお
いて、車輪を輪心とホルダーとタイヤと前記ホルダーを
輪心に締め付け固定するボルトとから構成し、輪心の外
周部を軸方向に突出した突出部とボルトを挿入する透孔
を穿設した挿入板とからなるホルダー取付部となし、前
記ホルダーは内部ホルダーと外部ホルダーとに分割形成
し、組み合わせたとき弾性体を嵌合する嵌合面は略v字
状環状溝に形成するとともに、前記内部ホルダーと外部
ホルダーのいずれか一方に前記ボルトを挿通する透孔を
穿設し、他方に前記ボルトが螺合するメスネジを刻設し
てなり、タイヤの内周面と前記挿入板の両側に配設した
内部ホルダー及び外部ホルダーとの間に弾性体を嵌合さ
せ、内部ホルダーと外部ホルダーとをボルトで前記挿入
板に固定することによって弾性体を封着することを特徴
とする鉄道車両用弾性車輪。 - 【請求項2】 前記弾性体とタイヤとの間に断熱材を介
在させたことを特徴とする請求項1記載の鉄道車両用弾
性車輪。 - 【請求項3】 前記内部ホルダーと外部ホルダーの外周
端縁部に鍔部を形成したことを特徴とする請求項1また
は請求項2記載の鉄道車両用弾性車輪。 - 【請求項4】 前記内部ホルダーと外部ホルダーの外周
端縁部に鍔部を形成し、前記鍔部の外周面をテーパー面
としたことを特徴とする請求項1または請求項2記載の
鉄道車両用弾性車輪。 - 【請求項5】 前記内部ホルダーと外部ホルダーの外周
端縁部に鍔部を形成し、前記鍔部の外周面を段状面とし
たことを特徴とする請求項1または請求項2記載の鉄道
車両用弾性車輪。 - 【請求項6】 前記弾性体を軸方向において2つの弾性
片に分割形成し、前記内部ホルダーと外部ホルダーの弾
性体を嵌合する面を切欠によって垂直面と傾斜面によっ
て形成し、前記タイヤの内周面略中央に前記輪心の挿入
板と対向する仕切板を突設するとともに、前記仕切板の
両側面から内周面にかけて環状溝を設け、前記2つの弾
性片を前記仕切板の両側に嵌合させるようにしたことを
特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の鉄道
車両用弾性車輪。 - 【請求項7】 前記弾性体を軸方向において2つの弾性
片に分割形成し、前記輪心の挿入板を延長して2つの弾
性片を前記挿入板の両側に嵌合させるようにしたことを
特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の鉄道
車両用弾性車輪。 - 【請求項8】 前記弾性体を軸方向において2つの弾性
片に分割形成し、タイヤの内周面略中央部に環状凹溝を
形成するとともに、前記輪心の挿入板の端部を前記環状
凹溝に挿入し、2つの弾性片を前記挿入板の両側に嵌合
させるようにしたことを特徴とする請求項1から5のい
ずれか1項に記載の鉄道車両用弾性車輪。 - 【請求項9】 タイヤの内周面略中央部に環状凹溝を形
成し、前記環状凹溝に輪心の挿入部の端部とともに弾性
体の一部を嵌合させたことを特徴とする請求項8記載の
鉄道車両用弾性車輪。 - 【請求項10】 前記内部ホルダーと外部ホルダーとは
内面の一部を突き合わせてなり、タイヤの内周面には弾
性体を嵌合する環状凹溝を形成したことを特徴とする請
求項1から5のいずれか1項に記載の鉄道車両用弾性車
輪。 - 【請求項11】 前記タイヤの内周面は中央部に向かっ
て傾斜させるとともに、弾性体を嵌合する2以上の環状
凹溝を形成したことを特徴とする請求項10記載の鉄道
車両用弾性車輪。
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- 1997-12-17 JP JP36402997A patent/JP3926450B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP3926450B2 (ja) | 2007-06-06 |
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