JPWO2015122146A1 - ブレーキディスク付き鉄道車輪 - Google Patents
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Abstract
Description
高速走行中の空力音を抑制しつつ、ブレーキディスクが簡素な形状で生産性に優れたものであること。
ボス部、リム部、及びこれらを結合する板部を備えた鉄道車両用の車輪と、
表面側を摺動面とするドーナツ形の円板部、及び前記円板部の裏面に放射状に突設された複数のフィン部を備えたブレーキディスクと、を備え、
2枚の前記ブレーキディスクが個々の前記摺動面を外向きにした状態で前記車輪の前記板部を挟み込み、前記摺動面内の領域で締結されたブレーキディスク付き鉄道車輪であって、
前記ブレーキディスクと前記車輪との間に形成された空間を円周方向に沿って横断する断面の面積について、この断面積の最小となる最小断面部が、前記円板部の外周面と前記リム部の内周面とで形成される領域のうちで前記円板部の前記外周面の最も裏面側に存在し、
前記最小断面部の面積が2500mm2以上、7000mm2以下である。
上記のBD付き鉄道車輪は、前記円板部の外径が一定である構成とすることができる。
高速走行中の空力音を抑制しつつ、ブレーキディスクが簡素な形状で生産性に優れたものであること。
図5Aは、本発明の一実施形態であるブレーキディスク付き鉄道車輪の構造を示す、径方向に沿った断面図である。図5Bは、図5Aのブレーキディスク付き鉄道車輪を局所的に示す断面図であり、図5Aの矩形領域を示している。以下では、前記図1A、図1B及び図2A〜図2Cに示す従来のBD付き鉄道車輪と共通する部分には同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。
前記図5A及び図5Bに示すBD付き鉄道車輪について、走行速度が360km/hと一定である高速走行時を模擬して熱流体解析を行い、空間横断面の最小断面部での通気量を評価した。その際、円板部外周面2cの裏面部a1とリム部12の内周面12bとの最小隙間gを種々変更することにより、円板部外周面2cの裏面部a1(最小断面部)における空間横断面の面積を種々変更したモデルを用いた。
<ブレーキディスク>
・新幹線(R)用の鍛鋼ディスク
・円板部の内径:417mm
・円板部の摺動面からフィン部の先端面(車輪板部との接触面)までの長さ:45mm
・直径が560mmの同一円上に中心が位置する12個のボルト孔を等間隔に形成し、各ボルト孔にボルトを挿通してブレーキディスクと車輪を締結。
・新幹線(R)用の圧延車輪
・内径:196mm、外径:860mm、リム部の径方向厚み:60mm
図7は、ブレーキディスク付き鉄道車輪における最小断面部での空間横断面の面積と空力音レベル及び通気量との相関を示す図である。なお、同図に示す空力音レベルは、前記図4に示したものと同じである。図7には、内周締結型ブレーキディスクを備えたBD付き鉄道車輪の空力音レベルを、破線で示している。
2:円板部、 2a:表面、 2b:裏面、 2c:外周面、
3:フィン部、 4:ボルト孔、 5:ボルト、 6:ナット、
7:リブ、 7a:スリット、
10:車輪、 11:ボス部、
12:リム部、 12a:側面、 12b:内周面、
12ba:コーナー面、 12bb:フィレット面、
13:板部、 13a:側面
Claims (2)
- ボス部、リム部、及びこれらを結合する板部を備えた鉄道車両用の車輪と、
表面側を摺動面とするドーナツ形の円板部、及び前記円板部の裏面に放射状に突設された複数のフィン部を備えたブレーキディスクと、を備え、
2枚の前記ブレーキディスクが、個々の前記摺動面を外向きにした状態で前記車輪の前記板部を挟み込み、前記摺動面内の領域で締結されたブレーキディスク付き鉄道車輪であって、
前記ブレーキディスクと前記車輪との間に形成された空間を円周方向に沿って横断する断面の面積について、この断面積の最小となる最小断面部が、前記円板部の外周面と前記リム部の内周面とで形成される領域のうちで前記円板部の前記外周面の最も裏面側に存在し、
前記最小断面部の面積が2500mm2以上、7000mm2以下である、ブレーキディスク付き鉄道車輪。 - 請求項1に記載のブレーキディスク付き鉄道車輪であって、
前記円板部の外径が一定である、ブレーキディスク付き鉄道車輪。
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