JPS60146701A - 板車輪 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は特許請求の範囲第１項の上位概念に記載の板車
輪に関する。

このような板車輪、例えば鉄道車両用車輪或いは歯車の
ような直径の大きい板車輪は過去においては主として等
方の、即ちすべての立体方向において同等の性質を示す
材料、特に金属から造られた。このような板車輪に異る
方向で荷重が作用した場合、即ち走行中の鉄道車両用の
車輪にあって力が半径方向および軸方向並びに周方向で
加わった場合、この除虫じる明白に異る強度要件および
剛性要件に対する対応に従来その時その時によって異っ
て不十分にしか講することができなかった。更に、この
ような板車　７輪は単体から成る構造様式を有している
ので容量が比較的大きく、またこれに伴って重量も大き
い。これに加えて、実際上構造緩衝も存在せず、したが
って例えば金属から成るこのような鉄道車両用車輪は作
動時に激しい、特に比較的高い周波数領域の騒音を発生
する。このような騒音公害は技術上多大の経費を費やす
ことなくしては低減不、可能である。

特に鉄道車両用車輪の重歇ヲ低減させ、作動時に生じる
騒音公害を低減させるため、ドイツ連邦共和国公開特許
公報用３１．１９５００号にあっては金属と繊維で補強
された材料との複合体から成る板車輪が提案されている
。この板車輪は金属製のハブと金属製のタイヤ、！：を
備え、これらは繊維で補強した材料から成る曲げ剛性の
板車輪センタを介して互いに結合されている。

この場合板車輪センタ自体は、それぞれ車輪にあってハ
ブとタイヤ方向に収斂状態で組立てられている二つの円
板から成る。この公開特許願にあっては、ハブもタイヤ
、も繊維で補強した材料から造ることも提案されている
。

繊維で補強した材料を介してハブとタイヤとを結合する
ことによって車輪の重量および、特に作動時の振動挙動
が従来の単体から成る金属製の板車輪に比較して改善さ
れている。

この公知の板車輪はドイツ連邦共和国公開特許公報用３
１４３８４５号により、特許その作動時の振動挙動の点
で改良を行うことが可能である。

この場合ハブとタイヤは繊維で補強した材料から成るス
ポークを星形に配設することによって結合される。これ
らのスポークは繊維で補強された材料をホース状に巻回
して形成されている。

スポークの数は、板車輪の最低減の所定の固有周波数が
緩衝されるほどに設定されかつスポークの巻体もその程
度に構成されている。この板車輪は特に鉄道車両用車輪
として適しており、軽量であり、かつ作動騒音も僅かで
ある。

本発明の根底をなす課題は、冒頭に記載した様式の板車
輪のために簡単な構造構成を提供すると共に、その都度
生じる荷重方向に適応する強度と剛性とを板車輪に与え
得るようにすることであシ、更にこのような板車輪の作
動時における騒音発生分低く抑制しかつ振動と揺れの緩
衝を改善することでるる。

上記の課題は本発明によす、特許請求の範囲第１項の特
徴線に記載した構成によって解決さｎる。

この構成によυ板車輪は以下に述べる単個の部分から組
立てられている。即ち。

それぞれその軸方向で外側の車輪に周フランジを有して
いる二つのノーブ半部分； ハブの周フランジとそれぞれ三部分結合の様式で結合さ
れている二つの被覆ディスク；二つの被覆ディスク間に
支承されたスラスト剛性のせん断力伝達体、この場合被
覆ディスクとこれらのせん断力伝達体とが一緒になって
板車輪センタを形成している； および 両被覆ディスクとせん断力伝達体と直かに結合されてい
るタイヤ： から組立てられている。

ハブとタイヤは例えば鉄道車両用車輪の場合金属から成
り、一方被覆ディスクは繊維で補強さ九た材料から造ら
れており、せん断力伝達体は合成物質或いはアルミニウ
ムから成るスラスト剛性の蜂巣構造体である。

本発明による板車輪は、容易に−りの板車輪に接合組立
て可能な六つの単個部分から成る罠すぎない。これらの
単個部分は互に貼着されて一体をなすのが有利である。

繊維で補強さｎた材料から成る両被覆ディクタはその間
に存在′しているせん断力伝達体と共に曲げ剛性の板を
形成し、この場合軸方向の力はタイヤからせん断力伝達
体を介してぜん断力として直接両ノ・ブ半部分に導かれ
る。板車輪に荷重が７１１］わった際の半径方向でのす
べての力と捻第１力は被覆ディスクおよびノ・ブ間の三
部分様式の結合部を介してＩ・ブに導かれる。両ノーブ
半部分から成る／Ｓブは通常の様式で、特に鉄道車両用
車輪にあって金属から造られている。なぜなら、・・ブ
と車軸間のカ一体的なおよび形状−′体的な結合には同
質の材料を使用するのが有利であるからである。

被覆ディスク間のせん断力伝達体の提案された峰巣構造
は、重量が軽減される点、高い曲げ剛性およびスラスト
剛性並びに低周波数領内のおよび高波領域内での振動の
高い緩衝能が得られる点で有利である。

本発明の他の構成は特許請求の範囲第２項〜第１０項に
記載した。

以下に開示した実施例につき本発明を詳説する。

車軸Ａｉ有する板車輪は金属から成る−・ブ１、複合材
から成る板車輪七ンタ２および金属から成るタイヤ３を
有している。このタイヤろは例えば鉄道車両用車輪のフ
ランジである。板車輪センタ２はノ・ブ１とタイヤ３．
（！ｌ結合している。

ハブ１は二つの）・ブ半分部分１１と１２とから組立て
られており、これらのノ・ブ半部分は板車輪の中央半径
面ＥＫｆｉして鏡像対極的である。

両ハブ半部分１１と１２はそれぞれそれらの軸方向で外
側に存在している縁部ＶｃＷｒ面が三角形のフランジ部
分４１．４２ｋ”備えており、このフランジ部分の軸方
向で内部に存在している側面５、と５□は車輪軸に対し
て垂直に指向してお夕、これとは反対に他方の軸方向で
外、側に存在している側面６Ｎと６２は鋭角をもつそｎ
ぞれ内方の側面５にと５２に向いている。これらの軸方
向で内方と外方の側面５１＋　５２と６１．６．ｔ’！
半径方向で外方へと指向している周＊７ｓと７２内で交
切している。

板車輪２は繊維で強化された材料から成る二つの被覆デ
ィスク８１と８３並びにこれらの被覆ディスク間に存在
するせん断力伝達体９とから組立てられている。被覆デ
ィスク８１と８．はノ１ブ１に面したそれらの縁部にお
いてスリットが形成されており、それぞれ二つの周舌片
１０．。

１１１　ト１０．．１１．に分割されている。周舌片１
０１．１０１１ｊ周フランジ４ｈ　４！の軸方向で外方
の側面６１，６．に当接しており、一方周舌片１１！と
１１．は軸方向で内方に存在している周フランジ’１＋
’ｌの側面５１，５．に当接している。

周フランジの領域内においてこれらの部分は被覆ディス
クの周舌片と貼着されている。

せん断力伝達体９は合成物質から成るスラスト剛性の蜂
巣体であり１両４１覆デイスク゛８１゜８２　並びに両
ハブ半部分１１．１２と貼着□されている。せん断力伝
達体９は被覆ディスク８１゜８鵞　の外周面にまでは達
していない。

半径方向で内方に存在しているタイヤ３の側面内に゛は
半径方向で内方に存在している溝１２が切込まれておシ
、この溝内に被横ディスク８１＋８２が嵌入している。

タイヤ３は被情ディスク８１＋８ｆｆｉとせん断力伝達
体９の外周面と接着剤により結合されている。

被覆ディスク８ｉｎ８１　とせん断力伝達体９は曲げ剛
性の板であシ、この板倉介して軸方向で作用する力がタ
イヤ３からせん断力とし□て直接両ハブ半部分１１　＊
’−’を内に導入される。周舌片１０□、１０２とｉｌ
、、１１．　の領域内のフランジ’ｌ＊’！と被覆ディ
スク８１＋８２間の三部分様式の貼着結合は板車輪が作
動している際の半径方向の力と捻れ力とを分割されたハ
ブ１内に導入する。繊維で補強した材料から成る被覆デ
ィスク８１＋８１とアルミニウム或いは合成物質から成
る蜂巣構造様式のせん断力伝達体９とから板車輪２を複
合合成することによシ、金板車輪°の強度と剛性とがそ
の都度の荷重方向での応荷重に相応してこの荷重に標的
を合せて確定される。これによって板車輪の最適な転が
９特性が達せられる。

上記の板車輪にめっては、せん断力伝達体がハブ、板車
輪センタおよびタイヤ間の空間を完全に満している。し
かしこのせん断、力伝達体が多数の単個部分、例えばハ
ブ、板車輪センタおよびタイヤに伴うせん断力を伝達す
る多数のウェブから成っていてもよい。このせん断伝庸
体を発泡物質で形成することも可能である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明によるホイールディスクの一実　２施例を
示す図。 図中符号は。 １ｈ１３　・・・ハブ半部分 、２・・・板車輪センタ ”１．＋Ｇ　・・・周フランジ ５□ｒ　”４＋　６Ｉｎ　６２＋　７１＋　’□　・・
・結合部ａ、、ａ、・・・被覆ディスク ？・・・せん断力伝達体 代理人　江　崎　光　好 代理人　江　崎　光　史 第１頁の続き ［相］発　明　者　アルベルト・ギートル　ドイツ連邦
共和国、セ、１６ ０発−明　者　ロ　ル　フ　・　レオ　ドイツ連邦共和
国、ル・ストラーセ、８ グランネンブルク、プロイハウスガッ クエルテインゲン、アルトドルフェ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ハフ、タイヤおよびハブとタイヤとヲ結合する曲げ
   剛性の板車輪センタを備えた板車輪において、ハブ（２
   ）が軸方向でそれぞれ軸方向で外方の縁部に周フランジ
   （’１．４ｚ）を備えている鏡像対称的に等しし二つの
   ハブ半部分（１１，１ｚ）に分割されていると七、板車
   輪センタ（２）が周フランジ（４＋、’４２）とそれぞ
   れ三部分様式の結□合部（’１　、　ｓ、　、　６１　
   。 ７１　：４ｔ、　５２＋　６２＋　’２　）　と結合さ
   れている二つの被覆ディスク（８１，８２）とその間に
   支承されているスラスト剛性のせん断力伝達体（９）と
   から成っていること、タイヤ（３）とハブ（１）とが被
   覆ディスク（８，，８，）およびせん断力伝達体（９）
   と結合されてい、ることを特徴とする、板車輪。 ２、　板車輪が金属および繊維で補強された材料との複
   合体から造られておシ、周フランジ（””ｓ　＋　’＊
   　）とタイヤ（Ａ）とを備えているハブ半部分（１１＋
   ’ｔ）が金属から、被覆ディスク（８１１８１）が繊維
   で強化されている材料から造られている、前記特許請求
   の範囲第１項に記載の板車輪。 五　周フランジ（４１９４１）が三角形の断面を有して
   おシ、それぞれ一つの半径方向で外方を指向していてか
   つ三角形の鋭角に所属している周縁（７ｔ、　７ｚ　）
   　を備えてお夛、被覆ディスク（８ｓ’＋８＊）が周フ
   ランジ（’ｔ＊’＊）の範囲内で半径方向で二つの周舌
   片（ｔｏｅ、　１１．　：１ｏ！、　１１．　）に分割
   されていて、これらの周舌片が半径方向で外方を指向し
   てφる周フランジ（’ｔ＋”ｓ）の側面（Ｊ＋　’ｌ　
   ：　”＊＋　’りに当接している、前記特許請求の範囲
   第１項或いは第２項に記載の板車輪。 東　それぞれ軸方向で内方に存在している周フラン１．
   ジ（４ｘ　＋　’雪）の側面（５１１５鵞）が車輪軸（
   ４）に対して垂直方向に指向しておシ、軸方向で外方に
   存在している周フランジ（４１，４２）の側面（６ｉ、
   ６ｔ）が半径方向の側面（５１＋５１）に対して小さな
   鋭角を備えている、前記特許請求の範囲第３項に記載の
   板車輪。 ５　せん断力伝達体（９）が蜂巣構造体である、特許請
   求の範囲第１項から第４項までのうちのいずれか一つに
   記載の板車輪。 ６、　せん断力伝達体く９）の峰巣構造体が合成物質か
   ら構成されている、前記特許請求の範囲第５項に記載の
   板車輪。 Ｚ　せん断力伝達体（９）の峰巣構造体がアルミニウム
   から構成されている、前記特許請求の範囲第５項に記載
   の板車輪。 ａ　せん断力伝達体（９）が発泡物質から成る、前記特
   許請求の範囲第５項に記載の板車輪。 ９　せん断力伝達体の蜂巣構造体がぜん断力を伝達する
   単個の要素から成る、特許請求の範囲第１項から第８項
   までのうちのいずれか一つに記載の板車輪。 １０　板車輪の単個部分（１１，’！＋　８１＋　”２
   ＋　９＋３）が互いに貼着されている、特許請求の範囲
   第１項から第９項までのうちのいずれか一つに記載の板
   車輪。