JPS5933775B2 - 共鳴吸振器付車輪一軌道系 - Google Patents

共鳴吸振器付車輪一軌道系

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JPS5933775B2
JPS5933775B2 JP54046134A JP4613479A JPS5933775B2 JP S5933775 B2 JPS5933775 B2 JP S5933775B2 JP 54046134 A JP54046134 A JP 54046134A JP 4613479 A JP4613479 A JP 4613479A JP S5933775 B2 JPS5933775 B2 JP S5933775B2
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tongues
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    • 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
    • F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、レール車輪及びレール軌道レールより成る車
輪−軌道系であって、土台上に間隔をおいた枕木により
固定した軌道の各レールがこの上を走行するレール乗物
のレール車輪によって振動を付与されるような車輪−軌
道系に関する。
作動時交互の上下運動である所謂リップルが長手方向に
おけるレールの走行面に生じる。
レール上をリップルを伴って車輪が走行すると騒音が生
ずるが、その騒音は車輪の速度と共に増大するものであ
り、またリップルのないレール上を走行する車輪により
生ずる騒音と比し極めて大きい。
ここ何十年もの間、近年だけでなく、騒音は環境保善に
おいて重大な問題であり、専門家はリップルの発生及び
除去に従事してきた。
即ち、リップルを伴ってレール上を走行することにより
騒音による迷惑に加え、レールの土台及びレールの固定
手段が大きな応力を受はレールの損傷さえ生ずることが
あるからである。
リップルを伴なってレール上を走行する車輛は、これに
伴う危険にさらされるのである。
リップルの発生の機構を詳細に説明することはしないが
、リップルの形成は車輪−軌道系の振動に関係している
ということは一般的には考えられる。
リップルの減少のため幾多の実施された又は未実施の提
案がある。
レール金属に特別の合金を使用するか乃至はレールをよ
り低弾性の上部構造上に配置することが提案されている
（Ｅ ｉ ５ｅｎｂａｈｎ ｉ−ｎｇｅｎｉｅｕｒ ２
７ （１９７６）の２００〜２０７ページ）。
車輪若しくは車輪対に特別の処置を行うこと例えばばね
付でない車輪対の質量の減少を行うことが提案された。
更に、レールの長さ方向で不均一な間隔で分布した厚み
（付加質量）という横方向変更によって、レールの振動
特性を緩衝することも提案されている（独国特許９６６
６５６、スイス特許３２１７８３）。
更に又車輪（車輪リム）に共鳴吸振器を設け、その特性
周波数を半分に減少乃至増大した車輪リムの軸方向自然
曲げ周波数に合せることも提案されている（ＥＴＲ誌（
２５）−６−１９７６の３８１〜３９１ペ一ジドイツ公
開第２６１６３９３号）。
これらのどれもが十分な結果をもたらすものでなく、レ
ールの表面上のリップルを減少することが依然として必
要である。
本発明の目的は、リップルの発生が実質上減少するよう
に車輪−軌道系を改良することにある。
この目的は、本発明の車輪−軌道系のように、車輪に設
けた共鳴吸振器の共鳴周波数を、車輪の半径的基本振動
（周上に４節点）の特性周波数に合せることにより達成
される。
本発明は次の知見を基とするものである。
即ち、リップルを発生せしめるのは大陸ヨーロッパ式の
レール輪郭（例えば８４９若しくはＵＩＣ−６０）及び
枕木間隔（約０．６ｍ）に基づく約０．９〜１．２ＫＨ
ｚの範囲におけるレールの垂直特性振動ではなく、レー
ル上を走行する車輪の半径的基本振動（周」二に４節点
）である。
その半径的基本振動は今日使用される直径７００〜１２
００ｍｍのレール車輪では０．９〜１．５ＫＨｚの範囲
にある。
車輪の半径的基本振動（周上に４節点）に対応した特性
周波数に調整した共鳴吸振器を上述の型の車輪−軌道系
のレール上にその長さ方向に分布固定し振動の制動を行
うことで最適のリップル低減効果が得られる。
レールの特性周波数はレール車輪の半径的基本振動のた
めの特性周波数からずれてはいるが、半径的基本振動の
ためのレール車輪の特性周波数がレールに付勢される。
先願（独国特許２６５７８６０号）は、リップル発生の
減少のため共鳴吸振器をレールの垂直特性振動に調整す
ることが有効であると述べられている。
これにより、リップルの発生を良く押えることができる
が、本発明により何の付加的な費用もなく更に良い結果
を得るものである。
各共鳴吸振器は板状の舌片から成り、これは緩衝材中に
埋込まれると共にレール車輪乃至レールの一端に固定的
に接続される。
共鳴吸振器の好ましい固定方法としては、車輪ディスク
とフランジ若しくはリムとの間の過渡的な部分の凹所に
焼きばめされるリングに固定される。
しかし、共鳴吸振器を車輪に直接固定することも可能で
ある。
共鳴吸振器は半径的基本振動を生じさせるレール車輪の
特性周波数に調整した舌片に加え、ギーギー鳴る走行騒
音のための特性周波数に調整した別の舌片を備え、各共
鳴吸振器の全ての舌片は同一の基部上に配置することも
できる。
共鳴吸振器の好ましい実施例では板状舌片は同一の高さ
及び長さ並びに異った厚みを持っている。
板状舌片はその一端の隔離板により等間隔に保持される
。
共鳴吸振器をレール上に配置する場合には、これらはレ
ールステムの側部に取付けることができる。
本発明を以下詳細に図面によって実施例として説明する
。
二つのレール１を有した軌道は枕木２上に固定されてい
る。
レールは通常の形状、例えば８４９若しくはＵＩＣ−６
０となっている。
枕木の間隔は例えば０．６ｍである。
中実車輪として作られたレール乗物のレール車輪５はレ
ール上を走行する。
レール車輪５はバブ６と車輪ディスク７とフランジ８と
を備える。
フランジ８はリムとリム上に縮み嵌めされたタイヤとよ
り構成することができる。
このレール車輪は通常は軌道車輛に使用されるもので、
鉄から鋳造乃至鍛造されたもので、直径７００〜１２０
０ｍｍのものである。
レール乗物が軌道上を走行する際、レール車輪は、軌道
の表面がたとえ完全であったとしても避けることのでき
ない不規則性に基づき振動付勢される。
リップルを生じさせる特性振動は、レール車輪の楕円的
変形を伴う半径的基本振動（周上に４個の節点）である
。
振動は上記の構造及び直径のレール車輪では０．９乃至
１．５ＫＨｚである。
本発明は、リップルの形成の主原因となるこの振動は効
果的に緩衝されねばならないという知見に立つものであ
る。
レール車輪上及びレール上の以下の手段はこの目的を実
現するものである。
適当な円錐リング１０が、車輪ディスク７と車輪リム８
との間の連絡部分において、車輪の中心面に僅かに錐状
に傾斜する凹所９内に焼ばめされている。
リング１０は車輪５を加熱によって膨張させることによ
ってこの凹所９に挿入される。
複数の共鳴吸振器１１がリング１０の内周に沿って分布
され、ねじ付ボルト１２によってリング１０に固着され
る。
更に、複数の夫々の共鳴吸振器１３がレール１の脚部に
適切な間隔でねじ付ボルト１５によって固定される。
しかしながら、共鳴吸振器１３はレール頭部の外側例え
ばレールステム１４に固定することも可能である（この
共鳴吸振器１３の取り付は例は図示しない。
）。共鳴吸振器は少くとも一つの板状舌片を備え、その
一端はレール１若しくは車輪５に、レール１若しくは車
輪５の振動が舌片に伝達されるように固定的に連結され
る。
舌片は緩衝材中に埋込まれている。
第３図は、幾つかの板状舌片１７〜２０を備えた共鳴吸
振器を示す。
これらの舌片１７〜２０は長さが同一ではあるが厚みは
異っており、かつ緩衝材で作られた中間層２１によって
相互に隔てられている。
全ての舌片１７〜２０はその一端で基部２２によって支
えられ、この基部２２は、固定手段として機能するねじ
付ボルト１２１５のための孔２３を有している。
舌片１７〜２０は鉄製である。
夫々の舌片１７〜２０間の中間層は好ましくはシリコン
弾性ゴムで作られる。
第３図の実施例は、ブロック内に中間層２１のための切
込みを切削することにより作ることができる。
しかしこれに限らず、共鳴吸振器を、隔離板によってベ
ース２２の部分で隔離保持した個々の連続板から作るこ
とも可能である。
舌片は接合基部によって担持された２重構造とすること
もでき、この場合、上心舌片部と個々の舌片を別々に保
持する隔離板とより構成される。
第１，２図に示すように、車輪５の共鳴吸振器は主振動
面が車輪軸芯に垂直となるように配置される。
レール１４の共鳴吸振器は垂直振動に垂直に配置される
。
共鳴吸振器の効果は、選択された振動平面が車輪若しく
はレールの振動に一致しているときより、高められる。
しかしながら、この効果は、異った方向でもかなり得ら
れる。
第４図は、車輪の半径的振動の周波数特性を共鳴吸振器
で緩衝した場合及びしなかった場合で示す。
非緩衝車輪に生ずる車輪振動の極大は緩衝車輪では押え
られる。
この抑制効果は、１．４ＫＨｚのとき生ずる半径方向基
本振動の極大について特に大きい。
【図面の簡単な説明】
第１図はレール上のレール車輪の側面図、第２図は第１
図のレール上のレール車輪の軸断面図、第３図は共鳴吸
振器の斜視図、第４図は共鳴吸振器を使用した場合、不
使用の場合の夫々の振動グラフ。 １・・・・・・レール、５・・・・・・レール車輪、７
・・・・・・ディスク、９・・・・・・凹所、１０・・
・・・・リング、１１，１３・・・・・・共鳴吸振器、
１６・・・・・・舌片、１７，１８・・・・・・舌片、
２１・・・・・・弾性体、２２・・・・・・基部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ レール乗物のためのレール車輪及び軌道を備え、質
    量及び緩衝材から成る複数の振動緩衝部材が車輪上の車
    輪フランジ、タイヤ、リムもしくはバブから成る距離に
    おけるディスク上に設けられ、かつ間隔をおいて枕木に
    よって下部構造に固定される軌道の各レールはその上を
    走行するレール乗物のレール車輪によって振動するよう
    に付勢される車輪−軌道系において、上記振動緩衝部材
    は共鳴吸振器１１を構成し、各共鳴吸振器１１は一つ又
    は中間緩衝材によって相互に分離された舌片１６より成
    り、該舌片はその一端のみで車輪の表面に固定され、共
    鳴吸振器は車輪の半径的基本振動（周上に４節点）の特
    性周波数に調整されている車輪−軌道系。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の発明において、複数
    の等価な共鳴吸振器１３がレール３に固定され、その長
    さ方向に分布されている車輪−軌道系。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の発明において、共鳴吸
    振器１１は、ディスク７とフランジ若しくはリムとの過
    渡部分に形成した凹所９に焼きばめしたリング１０に取
    付けている車輪−軌道系。 ４ 特許請求の範囲第１項から第３項のいづれか一項に
    記載の発明において、各共鳴吸振器１１は、レール車輪
    ５の半径的基本振動の特性周波数に調整した舌片１６に
    加え、走行時のギーギー音の特性周波数に調整した別の
    舌片１７，１８を備え、各共鳴吸振器１１の全ての舌片
    １６，１７．１８は同一の基部２２上に配置している車
    輪−軌道系。 ５ ％許請求の範囲第１項記載の発明において、前記舌
    片１６，１７，１８は同一の高さ及び長さでしか厚みの
    異った板より成る車輪−軌道系。 ６ 特許請求の範囲第１項記載の発明において、板状舌
    片１６，１７，１Ｂはその７端に配置の隔離板によって
    等間隔に保持した車輪−軌道系。
JP54046134A 1978-04-17 1979-04-17 共鳴吸振器付車輪一軌道系 Expired JPS5933775B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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DE000P28165619 1978-04-17
DE2816561A DE2816561C3 (de) 1978-04-17 1978-04-17 System aus Schienenrad und Gleis für Schienenfahrzeuge

Publications (2)

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JPS54140065A JPS54140065A (en) 1979-10-30
JPS5933775B2 true JPS5933775B2 (ja) 1984-08-17

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JP (1) JPS5933775B2 (ja)
AT (1) AT366323B (ja)
BE (1) BE875576A (ja)
CA (1) CA1149840A (ja)
CH (1) CH645174A5 (ja)
DE (1) DE2816561C3 (ja)
ES (1) ES479401A1 (ja)
FR (1) FR2423687A1 (ja)
GB (1) GB2021501B (ja)
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